DE19539100A1

DE19539100A1 - Vehicle suspension vibration dampers control device

Info

Publication number: DE19539100A1
Application number: DE1995139100
Authority: DE
Inventors: Rolf Dipl Ing Koester
Original assignee: Daimler Benz AG; Mercedes Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1995-10-20
Filing date: 1995-10-20
Publication date: 1996-10-10
Also published as: DE19641698A1; DE19641698C2

Abstract

The suspension of the vehicle has a main suspension element e.g. pneumatic element and a variable damper. The displacement of the suspension is monitored and if the displacements exceed a preset limit in a preset time interval the hardness of the dampers is increased. If the basic displacement is exceeded by more than a preset weighted amount then the fundamental damping of the suspension is altered. The system provides a two level approach to the damping control to combine comfort with support. The frequency of the displacements is also monitored to modify the damping mode. The fundamental damping of the suspension can be adjusted to a third of the maximum damping value.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Steuerung von Schwingungsdämpfern einer Fahrzeugfederung, insbesondere ei nes luftgefederten Fahrzeuges, in Abhängigkeit von einer Si gnalgebervorrichtung, die einen Parameter der Bewegung und/oder Lage des Fahrzeugaufbaus und/oder der Räder erfaßt.The invention relates to a device for controlling Vibration dampers of a vehicle suspension, in particular egg air-suspended vehicle, depending on a Si Signaling device that has a parameter of movement and / or position of the vehicle body and / or the wheels is detected.

Bei Fahrzeugen mit Luftfederung läßt sich ein besonders hoher Komfort für die transportierten Personen bzw. eine besonders hohe Schonung des Transportgutes erreichen. Allerdings besit zen Luftfederungen eine vergleichsweise geringe Progressivi tät, d. h. die vom jeweiligen Luftfederaggregat erzeugte Ab stützkraft ändert sich nur relativ wenig, wenn sich der Ab stand zwischen Rad und Aufbau am jeweiligen Federaggregat verändert. Aus diesem Grunde werden die Luftfederaggregate oftmals mit vergleichsweise steif abgestimmten Schwingungs dämpfern kombiniert.A particularly high one can be used in vehicles with air suspension Comfort for the transported people or a special one achieve a high level of protection for the goods being transported. However, air suspension is a comparatively low progressive act, d. H. the Ab generated by the respective air suspension unit Support force changes relatively little when the ab stood between the wheel and the body on the respective spring assembly changed. For this reason, the air suspension units often with a comparatively stiffly tuned vibration dampers combined.

Um eine Beeinträchtigung des Federungskomforts durch übermä ßig steife Dämpfer zu vermeiden, ist es grundsätzlich be kannt, steuerbare Dämpfer einzusetzen. So werden bei luftge federten Fahrzeugen desöfteren durch Druckluft gesteuerte Dämpfer eingesetzt, wobei die Dämpfersteuerung in Abhängig keit vom Luftdruck im Luftfederaggregat erfolgt, d. h. der Luftfederbalg oder dgl. ist pneumatisch mit einem pneumati schen Steuereingang des Dämpfers verbunden. Auf diese Weise kann eine kostengünstige Dämpfersteuerung in Abhängigkeit von der Beladung des Fahrzeuges erreicht werden. Jedoch läßt sich mit dieser bekannten Anordnung keine automatische Anpassung der Dämpfung an die jeweilige Fahrstrecke bzw. die jeweilige Fahrdynamik erreichen.In order to impair the suspension comfort by excessive Avoiding extremely stiff dampers is a basic principle knows to use controllable dampers. So at luftge sprung vehicles often controlled by compressed air Damper used, the damper control depending air pressure in the air suspension unit, d. H. of the Air bellows or the like is pneumatic with a pneumati control input of the damper connected. In this way can be an inexpensive damper control depending on loading of the vehicle can be achieved. However, no automatic adjustment with this known arrangement the damping to the respective route or the respective Achieve driving dynamics.

Desweiteren wurde schon eine elektronische Regelung der Dämp fer versucht. Dabei werden über entsprechende Signalgeber, beispielsweise Beschleunigungsmesser, Bewegungsparameter des Fahrzeuges erfaßt und zur Dämpfersteuerung herangezogen. Bei Überschreitung höherer Schwellwerte des jeweils erfaßten Be wegungsparameters kann dann von einer normalerweise vorlie genden Grunddämpfung vorübergehend auf eine stark erhöhte Dämpfung übergegangen werden. Auf diese Weise läßt sich zwar die Fahrdynamik bei der Dämpfersteuerung berücksichtigen. Gleichwohl wird die jeweilige Fahrstrecke nur unvollkommen berücksichtigt, da der Wert der Grunddämpfung lediglich einen Kompromiß darstellen kann.Furthermore, an electronic control of the damper he tried. Appropriate signal transmitters, for example accelerometer, movement parameters of the Vehicle detected and used for damper control. At Exceeding higher threshold values of the respectively recorded Be movement parameters can then normally be available from one basic damping temporarily to a greatly increased Damping to be passed. In this way you can take the driving dynamics into account when controlling the damper. Nevertheless, the respective route will only be imperfect taken into account, since the value of the basic damping is only one Can represent compromise.

Deshalb ist es Aufgabe der Erfindung, ein deutlich verbesser tes Konzept für die Dämpfersteuerung aufzuzeigen. Therefore, it is an object of the invention to significantly improve demonstrating the concept for damper control.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Vorrichtung der eingangs angegebenen Art dadurch gelöst, daß bei Überschrei tung eines größeren Schwellwertes des von der Signalgebervor richtung erfaßten Parameters vorübergehend bzw. für eine vor gebbare Zeitspanne eine gegenüber einer normalen Grunddämp fung stark erhöhte Dämpfung und in Abhängigkeit von der zeit lichen Häufung der Überschreitung eines geringeren Schwell wertes des von der Signalgebervorrichtung erfaßten Parameters unterschiedliche Werte der Grunddämpfung einstellbar sind.This object is achieved in a device of the solved type in that when exceeded a larger threshold of the signaling device direction detected parameters temporarily or for a time period that can be specified compared to a normal basic damping strongly increased damping and depending on the time accumulation of exceeding a lower threshold value of the parameter detected by the signaling device different basic damping values can be set.

Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, nicht nur bei stark erhöhter Bewegung des Fahrzeugaufbaus bzw. der Rä der vorübergehend auf eine stark erhöhte Dämpfung umzuschal ten sondern darüberhinaus auch die jeweils vorhandene Grund dämpfung in Anpassung an die Fahrverhältnisse zu verändern. Durch die ständige Optimierung des Wertes der Grunddämpfung werden die normalen Aufbau- und Radschwingungen weitestgehend unabhängig von den Fahrverhältnissen gering gehalten, mit der Folge, daß stark erhöhte Bewegungsparameter, bei denen auf stark erhöhte Dämpfung umgeschaltet wird, nur vergleichsweise selten auftreten können, obwohl ständig eine komfortbetonte Abstimmung der Federung möglich ist.The invention is based on the general idea, not only in the case of a greatly increased movement of the vehicle body or the Rä the switch temporarily to a greatly increased damping but also the existing reason to change the damping to match the driving conditions. By constantly optimizing the value of the basic damping the normal body and wheel vibrations are largely kept low regardless of the driving conditions with which Consequence that greatly increased movement parameters in those on greatly increased damping is switched over, only comparatively can rarely occur, although constantly a comfort-oriented Coordination of the suspension is possible.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann neben den Ampli tuden der Federhübe und den Hubgeschwindigkeiten auch die Hubfrequenz überwacht werden, um bei Auftreten von Resonanz schwingungen - Aufbau - und/oder Radresonanz - bzw. bei Schwingungsfrequenzen nahe dieser Resonanzen sofort die je weilige Dämpfung zu verstärken.According to a preferred embodiment, in addition to the ampli the spring strokes and the lifting speeds Stroke frequency to be monitored in the event of resonance vibrations - structure - and / or wheel resonance - or at Vibration frequencies close to these resonances immediately the ever reinforce damping.

Im übrigen wird hinsichtlich bevorzugter Merkmale der Erfin dung auf die Ansprüche sowie die nachfolgende Erläuterung ei ner vorteilhaften Ausführungsform verwiesen, die anhand der Zeichnung beschrieben wird.Otherwise, the Erfin dung on the claims and the following explanation ner advantageous embodiment, which is based on the Drawing is described.

Dabei zeigtIt shows

Fig. 1 eine Darstellung des Federungssystems, Fig. 1 is an illustration of the suspension system,

Fig. 2 ein Diagramm mit verschiedenen Dämpfungskennlinien, die erfindungsgemäß einstellbar sind, und Fig. 2 is a diagram with various damping characteristics that are adjustable according to the invention, and

Fig. 3 ein Blockschaltbild der Dämpfungssteuerung. Fig. 3 is a block diagram of the damping control.

Gemäß Fig. 1 ist der lediglich schematisch dargestellte Auf bau 1 eines Fahrzeuges über Luftfederaggregate 2 auf den Fahrzeugrädern 3 bzw. den zugehörigen Achsen abgestützt, wo bei in Fig. 1 lediglich ein Rad 3 sowie ein Luftfederaggre gat 2 dargestellt sind. Parallel zum Luftfederaggregat 2 ist ein steuerbarer Stoßdämpfer 4 angeordnet, der im dargestell ten Beispiel elektrisch von einer Steuerelektronik 5 geregelt wird. Dazu ist die Steuerelektronik 5 eingangsseitig mit ei nem Weggeber 6 verbunden, dessen Signale den Abstand zwischen Aufbau 1 und Rad 3 wiedergeben.According to Fig. 1 of the on only schematically shown, is supported construction 1 of a vehicle via the air spring units 2 to the vehicle wheels 3 and the associated axles, where at in Fig. 1 only one wheel 3 and a Luftfederaggre gat 2 are shown. Parallel to the air suspension unit 2 , a controllable shock absorber 4 is arranged, which is electrically controlled by control electronics 5 in the example shown in FIG. For this purpose, the control electronics 5 is connected on the input side to an encoder 6 , the signals of which represent the distance between body 1 and wheel 3 .

Aus den Signalen des Weggebers 6 läßt sich u. a. ein mit der Beschleunigung X des Fahrzeugaufbaus 1 korrelierter Wert rechnerisch ermitteln. Darüberhinaus kann auch die Frequenz der Schwingungen von Aufbau 1 und Rad 3 relativ zueinander rechnerisch ermittelt werden. Im übrigen läßt sich aus den Signalen des Weggebers 6 auch die jeweilige Hubgeschwindig keit der Relativbewegung zwischen Aufbau 1 und Rad 3 ermit teln.A value correlated with the acceleration X of the vehicle body 1 can be calculated from the signals of the displacement sensor 6 . In addition, the frequency of the vibrations of body 1 and wheel 3 relative to one another can also be determined by calculation. In addition, from the signals of the encoder 6 , the respective stroke speed of the relative movement between body 1 and wheel 3 can be determined.

In Fig. 2 sind nun einige charakteristische Kurven für die Abhängigkeit der Dämpferkraft F in Abhängigkeit von der Hub geschwindigkeit V dargestellt.In Fig. 2 some characteristic curves for the dependence of the damper force F as a function of the stroke speed V are now shown.

Dabei zeigen die Kurven W₁ bis W₃ Beispiele für unterschiedli che Einstellungen der Grunddämpfung. In Abhängigkeit von der zeitlichen Häufung, mit der die Aufbaubeschleunigung X (bzw. der damit korrelierte Wert) einen relativ geringen Schwell wert A überschreitet, wird eine erhöhte Grunddämpfung, bei spielsweise W₃, oder eine verminderte Grunddämpfung, bei spielsweise W₁, eingestellt. Auf diese Weise läßt sich errei chen, daß die mittlere Häufigkeit, mit der die Aufbaube schleunigung X den Wert A überschreitet, weitestgehend unab hängig von der Beladung des Fahrzeuges sowie dem Straßenzu stand und der Fahrgeschwindigkeit innerhalb eines vorgebbaren Bereiches bleibt.The curves W₁ to W₃ show examples of differ basic damping settings. Depending on the temporal accumulation with which the body acceleration X (or the correlated value) has a relatively low threshold value exceeds A, there is an increased basic damping at example W₃, or a reduced basic attenuation, at for example W₁, set. In this way it can be achieved Chen that the average frequency with which the buildup acceleration X exceeds the value A, largely independent depending on the loading of the vehicle and the road stood and the driving speed within a predetermined Area remains.

Sollte die Aufbaubeschleunigung X größere Schwellwerte B₁ oder B₂überschreiten, wird vorübergehend, für eine vorgebbare Zeitspanne, eine deutlich steifere Dämpfungscharakteristik entsprechend den Kurven H₁ bzw. H₂ eingestellt. If the body acceleration X exceeds larger threshold values B ₁ or B ₂ , a significantly stiffer damping characteristic corresponding to the curves H 1 or H ₂ is temporarily set for a predeterminable period of time.

Aufgrund der ständigen Adaption der Grunddämpfung bleiben bei der Erfindung erhöhte Werte der Aufbaubeschleunigung ver gleichsweise selten.Due to the constant adaptation of the basic damping remain of the invention increased values of the body acceleration ver equally rare.

Gemäß Fig. 3 besitzt die Steuerelektronik 5 einen Rechner 7, der eingangsseitig mit dem Weggeber 6 verbunden ist und aus dessen Signalen die mit der Aufbaubeschleunigung X korrelier te Größe, die der Einfachheit halber in Fig. 3 ebenfalls mit X bezeichnet ist, errechnet. Innerhalb eines Speichers 8 der Steuerelektronik 5 sind verschiedene Schwellwerte A und B₁ so wie B₂ abgelegt. Mittels eines Vergleichers 9 der Steuerelek tronik 5 wird nun der Ist-Wert von X mit den vorgenannten Schwellwerten verglichen. Dabei wird einem Eingang des Rech ners 7 sofort ein Signal zugeführt, wenn X einen der Schwell werte B₁ und B₂ überschreitet. In einem solchen Falle stellt der Rechner den Stoßdämpfer 4 sofort auf eine steife Charak teristik entsprechend der Kurve H₁ bzw. H₂ ein. Diese steife Dämpfungscharakteristik wird während vorgebbarer Zeit spannen aufrechterhalten.Referring to FIG. 3 5 has the control electronics a computer 7 which has its input side connected to the displacement sensor 6 and from the signals of which korrelier with the body acceleration X te size which is the sake of simplicity are also designated in FIG. 3 with X calculated. Various threshold values A and B 1 and B 2 are stored within a memory 8 of the control electronics 5 . By means of a comparator 9 of the control electronics 5 , the actual value of X is now compared with the aforementioned threshold values. An input of the calculator 7 is immediately supplied with a signal when X exceeds one of the threshold values B 1 and B 2. In such a case, the computer immediately adjusts the shock absorber 4 to a rigid characteristic according to the curve H 1 or H 2. This stiff damping characteristic is maintained for a specifiable period of time.

Danach wird auf die jeweils eingestellte Grunddämpfung zu rückgeschaltet.Then the basic damping is set switched back.

Zur Adaption der Grunddämpfung an die jeweiligen Betriebsbe dingungen wird jeweils dann, wenn X den relativ geringen Schwellwert A überschreitet, ein Signal an einen Zähler 10 gegeben. Damit können in einer nachgeschalteten Rechnerstufe 11 Werte für die zeitliche Häufung der Überschreitung des Schwellwertes A ermittelt werden. Wenn der Wert dieser Häu fung nahe eines Wertes w₂ liegt, bleibt die jeweils einge stellte Grunddämpfung jeweils unverändert. Wenn der Wert der zeitlichen Häufung in der Umgebung eines geringeren Wertes w₁ liegt, wird die jeweilige Grunddämpfung um ein vorgegebenes Maß herabgesetzt, wobei aber ein vorgegebener Minimalwert der Grunddämpfung in keinem Falle unterschritten wird. Liegt der Wert der zeitlichen Häufung im Bereich eines erhöhten Wertes w₃, wird die jeweils eingestellte Grunddämpfung um ein vorge gebenes Maß erhöht.To adapt the basic damping to the respective operating conditions, a signal is given to a counter 10 whenever X exceeds the relatively low threshold value A. Values for the temporal accumulation of the exceeding of the threshold value A can thus be determined in a downstream computer stage 11 . If the value of this accumulation is close to a value w₂, the basic damping set in each case remains unchanged. If the value of the temporal accumulation is in the vicinity of a lower value w 1, the respective basic attenuation is reduced by a predetermined amount, but the minimum attenuation of the basic attenuation is never undercut. If the value of the temporal accumulation is in the range of an increased value w 3, the respectively set basic damping is increased by a predetermined amount.

Claims

1. Device for controlling vibration dampers of a vehicle suspension, in particular an air-sprung vehicle, depending on a signaling device which detects a parameter of the movement and / or position of the vehicle structure and / or the wheels, characterized in that when a larger threshold value is exceeded (B₁, B₂) of the parameter (X) temporarily or for a predefinable period of time compared to a normal basic attenuation (W₁, W₂, W₃) greatly increased attenuation (H₁, H₂) and depending on the accumulation over time (w₁, w₂, w₃ ) exceeding a lower threshold value (A) of the parameter (X) different values of the basic damping (W₁, W₂, W₃) are adjustable.

2. Device according to claim 1, characterized in that the signaling device generates the distance between the body ( 1 ) and axis or between body (I) and wheel ( 3 ) reproducing signals.

3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that a control device ( 5 ) from the signals of the Signalge bervvorrichtung ( 6 ) determines quantities with the body acceleration (X) of the vehicle and / or the frequency of the vibrations of the body ( 1 ) and wheel ( 3 ) relative to each other and / or the lifting speed between body ( 1 ) and wheel ( 3 ) is correlated.

4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized, that exceeding several different larger ones Threshold values (B₁, B₂) of the parameter (X) monitored and the Damping characteristics after such an occurrence step to correspondingly different increased values is switched.

5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized, that the basic attenuation is within a wide range is adjustable, which ranges from a minimum damping to about extends to a third of the possible maximum damping.