DE4139487B4 - The vehicle suspension - Google Patents
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Abstract
Fahrzeugradaufhängung, mit
– einem
Hydraulikzylinder (5) zwischen einem Fahrzeugkörper (1) und einer Fahrzeugachse
(2);
– einer
hydropneumatischen Feder, die mit einer Arbeitskammer des Zylinders
(5) in Verbindung steht;
– einer Öldruckversorgungseinrichtung
(6 bis 8);
– einem
Steuerventil (9), das sich zwischen der Öldruckversorgungseinrichtung
(6 bis 8) und dem Hydraulikzylinder (5) befindet;
– einem
Sensor (10) für
die Fahrzeug-Höhenlage,
der eine Veränderung
des Abstandes zwischen Achse (2) und Fahrzeugkörper (1) detektiert; und
– einer
Steuereinheit (12), die das Steuerventil (9) auf der Grundlage eines
Steuersignals steuert, das einen ersten Wert enthält, der
durch Multiplizieren des Wertes des Signals von dem Sensor (10)
für die
Fahrzeug-Höhenlage
mit einem Verstärkungsfaktor
(K) erhalten wird, um eine Kraft zu erzeugen, die den Hydraulikzylinder
(5) in Richtung eines neutralen Zustandes verlängert oder verkürzt; wobei
– der Verstärkungsfaktor
(K) nur dann erhöht
ist, wenn das Ausmaß der
Verlängerung
oder...Vehicle wheel suspension, with
- A hydraulic cylinder (5) between a vehicle body (1) and a vehicle axle (2);
- A hydropneumatic spring, which is in communication with a working chamber of the cylinder (5);
- An oil pressure supply device (6 to 8);
A control valve (9) located between the oil pressure supply means (6 to 8) and the hydraulic cylinder (5);
- A sensor (10) for the vehicle altitude, which detects a change in the distance between the axis (2) and vehicle body (1); and
A control unit (12) which controls the control valve (9) based on a control signal including a first value obtained by multiplying the value of the signal from the vehicle height sensor (10) by a gain factor (K) is obtained to generate a force that extends or shortens the hydraulic cylinder (5) in the direction of a neutral state; in which
- the amplification factor (K) is increased only if the extent of extension or ...
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fahrzeugradaufhängung mit einem Hydraulikzylinder, der zwischen einem Fahrzeugkörper und einer Fahrzeugachse vorgesehen ist. Im einzelnen betrifft die vorliegende Erfindung eine Fahrzeugradaufhängung, die so konstruiert ist, dass dann, wenn das Fahrzeug auf einer normalen Straßenoberfläche fährt, die Fahrzeugradaufhängung jede Veränderung der Straßenoberfläche absorbiert und dabei die Stellung des Fahrzeugkörpers stabil aufrecht erhält. Im Falle von großen Unregelmäßigkeiten ist es möglich, einen vollen Rückprall oder einen vollen Aufprall zu vermeiden, der sonst dann entstehen würde, wenn der Hydraulikzylinder einen vollen Hub ausführt.The The present invention relates to a vehicle wheel suspension with a hydraulic cylinder between a vehicle body and a vehicle axle is provided. In particular, the present invention relates Invention a vehicle wheel suspension, the is constructed so that when the vehicle is on a normal Road surface drives, the vehicle suspension each change absorbed the road surface while maintaining the position of the vehicle body stable. In the event of of big ones irregularities Is it possible, a full rebound or to avoid a full impact that would otherwise occur would, when the hydraulic cylinder performs a full stroke.
In
der
Das US-Patent Nr. 4,368,900 beschreibt ein Schwingungsdämpfungssystem für Flugzeuge, das eine durch Stoß verschiebbare Einrichtung, wie beispielsweise eine Kolbenzylinderanordnung mit einem beweglichen Element, aufweist. Ein sich über den Hub der verschiebbaren Einrichtung verändernder Verstärkungsfaktor wird mit einem vertikalen Wegsignal multipliziert. Das daraus resultierende Signal wird während des Rollens oder Fahrens des Flugzeugs am Boden durch einen Integrierer zeitlich integriert, bevor es dann zur Längenänderung des Zylinders verwendet wird. Der Verstärkungsfaktor wird in den Bereichen der äußersten Positionen des beweglichen Elements stets erhöht, wodurch das bewegliche Element schneller in seine mittlere Position zurückgestellt werden kann. Wenn sich das bewegliche Element von den äußeren Endbereichen seiner Bewegung aus in Richtung der mittleren Position bewegt, verringert sich zwar der momentane, erhöhte Verstärkungsfaktor, er ist aber immer erhöht, ebenso wie bei der Bewegung des Elements aus der Mitte heraus in Richtung der äußeren Grenzbereiche der Bewegung. Bei dem hierin beschriebenen Schwingungsdämpfungssystem ist somit der Verstärkungsfaktor stets erhöht, wenn sich das bewegliche Element im Bereich der äußeren Grenzen seiner Bewegung befindet.The U.S. Patent No. 4,368,900 describes a vibration damping system for aircraft, the one by push sliding Device, such as a piston-cylinder assembly with a movable element. An over the stroke of the displaceable Device changing gain factor is multiplied by a vertical path signal. The resulting Signal gets during rolling or driving the aircraft on the ground by an integrator integrated in time before it then used to change the length of the cylinder becomes. The amplification factor is in the areas of utmost Positions of the movable element always increased, causing the movable Element can be returned to its middle position faster. If the movable element moves from the outer end of its movement off in the direction of the middle position, although it decreases the instantaneous, increased amplification factor, but he is always elevated, as in the movement of the element out of the center in Direction of the outer border areas the movement. In the vibration damping system described herein is thus the gain factor always increased, when the movable element is in the range of the outer limits of its movement located.
In
der
Die bekannte Fahrzeugradaufhängung ist so ausgelegt, dass die vertikale Geschwindigkeit eines Abschnittes des Fahrzeugkörpers am Ort jedes Rades durch Integrieren des Ausgabewertes von einem Beschleunigungssensor berechnet wird, der für jedes Rad vorgesehen ist. Aus diesem Grunde leidet die bekannte Anordnung an dem Problem, daß viel Zeit für die integrale Berechnung benötigt wird, und daß die Reaktion daher langsam ist und daß ferner, da Meßfehler in den Beschleunigungssensoren durch die Integration vergrößert werden, ein leicher Meßfehler der Beschleunigungssensoren es unmöglich macht, befriedigende schwingungsdämpfende Eigenschaften zu erhalten.The known vehicle wheel suspension is designed so that the vertical velocity of a portion of the vehicle body at the location of each wheel is calculated by integrating the output value from an acceleration sensor provided for each wheel. For this reason, the known arrangement suffers from the problem that much time is needed for the integral calculation, and therefore that the response is slow and, furthermore, that since measurement errors in the acceleration sensors are increased by integration, a smooth measurement Failure of the acceleration sensors makes it impossible to obtain satisfactory vibration damping properties.
Der Anmelder der vorliegenden Anmeldung hat bereits eine Fahrzeugradaufhängung vorgeschlagen (japanische Patentanmeldung Nr. 01-100590 (1989)), die frei ist von den oben beschriebenen Problemen.Of the Applicant of the present application has already proposed a vehicle wheel suspension (Japanese Patent Application No. 01-100590 (1989)), which is free from the problems described above.
Im einzelnen umfaßt die vorgeschlagene Fahrzeugradaufhängung einen Hydraulikzylinder, der sich entsprechend einer Veränderung des Abstandes zwischen dem Fahrzeugkörper und der Achse ausdehnt oder zusammenzieht und dabei die Volumenskapazität einer in ihm befindlichen Arbeitskammer verändert sowie einer mit der Arbeitskammer in dem Hydraulikzylinder verbundenen hydropneumatischen Feder, die ein Gas und ein Öl enthält, das in der Lage ist, in die hydropneumatische Feder hinein- und aus ihr hinauszufließen, ein Steuerventil, das die Flußmenge des Öles steuert, das in die hydropneumatische Feder und den Hydraulikzylinder hinein- und aus ihnen hinausfließt, einen Sensor für die Fahrzeughöhenlage, der den Abstand zwischen dem Fahrzeugkörper und der Achse mißt, einen Beschleunigungssensor, der die vertikale Beschleunigung des Fahrzeugkörpers mißt und eine Steuereinheit, die das Steuerventil auf der Basis eines ersten Signales zur Steuerung des Flusses steuert, das seinerseits durch Vervielfältigen des vom Sensor für die Fahrzeughöhenlage gemessenen Signales mit einem ersten Verstärkungsfaktor erhalten wird sowie eines zweiten Signals für die Steuerung des Flusses, das seinerseits durch Vervielfältigen des vom Beschleunigungssensor gemessenen Signales mit einem zweiten Verstärkungsfaktor erhalten wird.in the individual covers the proposed Fahrzeugradaufhängung a hydraulic cylinder, the according to a change of the distance between the vehicle body and the axle expands or contracting while keeping the volume capacity of one in it Work chamber changed and one connected to the working chamber in the hydraulic cylinder hydropneumatic spring, which contains a gas and an oil that is able to in the hydropneumatic spring into and out of it, a Control valve that controls the flow rate of the oil which enters into the hydropneumatic spring and hydraulic cylinder. and out of them, a sensor for the Vehicle altitude, which measures the distance between the vehicle body and the axle, a Acceleration sensor that measures the vertical acceleration of the vehicle body and a Control unit, which controls the control valve on the basis of a first signal to control the flow, which in turn by duplicating the from the sensor for the vehicle height position measured signal is obtained with a first gain factor and a second signal for the control of the river, which in turn by duplicating the from the acceleration sensor measured signal with a second gain is obtained.
Die oben beschriebene Fahrzeugradaufhängung hat ausgezeichnete, schwingungsdämpfende Eigenschaften und ein ausgezeichnetes Ansprechverhalten, weil es keine integrierende Berechnung benötigt, wie dies oben beschrieben worden ist. Da jedoch der erste Beschleunigungsfaktor auf einen kleinen Wert eingestellt werden muß, um nicht nur die steilen Veränderungen auf der Straßenoberfläche, sondern auch die schrittweisen Veränderungen zu absorbieren und damit die Lage des Fahrzeugkörpers zu stabilisieren und zwar selbst dann, wenn der Hydraulikzylinder in der Nähe seines Hubendes ist, ist die gesteuerte Variable klein, so daß ein voller Rückprall oder ein voller Aufprall leicht entstehen kann. The Vehicle suspension described above has excellent, vibration damping properties and excellent responsiveness because it is not integrating Calculation needed, as described above. However, since the first acceleration factor must be set to a small value, not just the steep changes on the road surface, but also the gradual changes absorb and thereby stabilize the position of the vehicle body and even if the hydraulic cylinder is near its Hubendes is, the controlled variable is small, so that a full rebound or a full impact can easily arise.
Es sollte festgestellt werden, daß der Ausdruck "voller Rückprall" einen Zustand beschreibt, in dem ein Fahrzeugkörper auf einen Stoß hin zurückprallt, der ihm dann erteilt wird, wenn der Hydraulikzylinder sich soweit verlängert hat, daß er auf der Verlängerungsseite sein Hubende erreicht, wohingegen der Ausdruck "voller Aufprall" einen Zustand bezeichnet, in dem der Kolben gegen das Zylinderende dann anstößt, wenn der Hydraulikzylinder sich soweit zusammengezogen hat, daß der Kolben innen im Zylinderende anstößt.It It should be noted that the Expression "fuller Rebound "describes a condition in which a vehicle body on a push rebounds, which is then given to him when the hydraulic cylinder so far extended he has that on the extension page reaches its stroke end, whereas the term "full impact" denotes a state in which the Piston then abuts against the cylinder end when the hydraulic cylinder has contracted so far that the piston inside in the cylinder end abuts.
Im Hinblick auf die oben beschriebenen Probleme beim Stand der Technik ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Fahrzeugradaufhängung anzugeben, die so konstruiert ist, daß dann, wenn das Fahrzeug auf einer normalen Straßenoberfläche fährt, die Fahrzeugradaufhängung alle Veränderungen in der Straßenoberfläche absorbiert und dabei die Stellung des Fahrzeugkörpers stabil aufrechterhält und daß es im Falle größerer Unregelmäßigkeiten möglich ist, einen vollen Rückprall oder einen vollen Aufprall zu vermeiden, der sonst dann entstehen würde, wenn der Hydraulikzylinder einen vollen Hub ausführt.in the In view of the above-described problems in the prior art It is the object of the present invention to provide a vehicle wheel suspension, which is constructed so that when the vehicle is driving on a normal road surface, the vehicle suspension is all changes absorbed in the road surface while maintaining the position of the vehicle body stable and that it is in Trap of larger irregularities possible is a full rebound or to avoid a full impact that would otherwise occur would, when the hydraulic cylinder performs a full stroke.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch eine erfindungsgemäße Fahrzeugradaufhängung mit den Merkmalen des Anspruchs 1.The solution This object is achieved by a vehicle wheel suspension according to the invention the features of claim 1.
Bei dieser Fahrzeugradaufhängung wird der Verstärkungsfaktor in der Steuereinheit dann erhöht, wenn die Fahrzeughöhenlage sich in einem solchen Ausmaß verändert, daß der Hydraulikzylinder sich in einer Lage nahe an einem Hubende befindet; dies führt zu einem schnellen Ansteigen der Kraft, die aus dem Hydraulikzylinder hervorgeht, um auf diese Weise die Veränderung in der Fahrzeug-Höhenlage zunichte zu machen und sie in eine neutrale Position zurückzuführen, wodurch es möglich wird, das Entstehen eines vollen Rückpralles oder eines vollen Aufpralles fast vollständig zu vermeiden, das sonst dann entstehen würde, wenn der Hydraulikzylinder einen vollen Hub durchführt.at this vehicle suspension becomes the gain factor in the control unit then increases when the vehicle height position varies to such an extent that the hydraulic cylinder is in a position close to a stroke end; this leads to a rapid increase in force resulting from the hydraulic cylinder, in this way the change in the vehicle altitude destroying them and returning them to a neutral position, it possible becomes, the emergence of a full rebound or a full impact almost complete to avoid that would otherwise arise if the hydraulic cylinder a full stroke.
Da der Verstärkungsfaktor dann, wenn das Fahrzeug auf einer Straßenoberfläche in normalem Zustand fährt, nur in einem Bereich erhöht wird, in dem der Hydraulikzylinder in einer Lage nahe an seinem Hubende ist, wird das Wiederzurückbringen der Fahrzeug-Höhenlage in eine neutrale Stellung allmählich bewirkt, so daß keine Wahrscheinlichkeit besteht, daß Änderungen in der Straßenoberfläche direkt auf den Fahrzeugkörper übertragen werden, die die Stellung des Fahrzeugkörpers unstabil machen würden.There the gain factor only when the vehicle is driving on a road surface in normal condition increased in one area in which the hydraulic cylinder is in a position close to its End of stroke is the return will be the vehicle altitude in a neutral position gradually causes, so that no There is a probability that changes in the street surface directly transferred to the vehicle body which would make the position of the vehicle body unstable.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist die Fahrzeugradaufhängung so angeordnet, daß die Steuereinheit den Verstärkungsfaktor dann erhöht, wenn der Betrag der Verlängerung oder Verkürzung des Hydraulikzylinders, die auf der Basis des oben beschriebenen gemessenen Signales erzielt werden, nahe am Hubende ist und die Ausdehnung oder Zusammenziehung in Richtung auf das Hubende fortschreitet.According to the present invention, the vehicle wheel suspension is arranged such that the control unit increases the amplification factor when the amount of extension or shortening of the hydraulic cylinder obtained on the basis of the measured signal described above is close to the stroke end and the expansion or Zu sammenziehung in the direction of the end of the stroke progresses.
Wenn bei der erfindungsgemäßen Fahrzeugradaufhängung die Veränderung der Fahrzeug-Höhenlage sich nicht in Richtung auf das Hubende des Hydraulikzylinders bewegt (das heißt dann, daß keine Möglichkeit besteht, daß der Hydraulikzylinder an sein Hubende anstößt), wird der Verstärkungsfaktor selbst dann nicht erhöht, wenn die Fahrzeughöhenlage sich in einem Bereich befindet, in dem der Hydraulikzylinder in einer Stellung nahe dem Hubende wirkt. Demzufolge ist es nicht nur möglich, einen vollen Rückprall oder einen vollen Aufprall zu vermeiden, sondern auch die Stellung des Fahrzeugkörpers über einen weiten Bereich stabil zu halten.If in the vehicle wheel suspension according to the invention the change the vehicle altitude does not move in the direction of the stroke end of the hydraulic cylinder (this means then, that no possibility exists that the Hydraulic cylinder abuts at its stroke end), the gain factor itself then not increased, when the vehicle height position is located in an area where the hydraulic cylinder in a position near the stroke end acts. As a result, it's not just possible, a full rebound or to avoid a full impact, but also the position of the vehicle body via a to keep the wide range stable.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Fahrzeugradaufhängung so angeordnet, daß die Steuereinheit den Verstärkungsfaktor in Abhängigkeit von der Bewegungsgeschwindigkeit des Hydraulikzylinders vergrößert, die auf der Basis des oben beschriebenen, gemessenen Signales dann erhalten wird, wenn das Ausmaß der Verlängerung oder Verkürzung des Hydraulikzylinders, das wiederum auf der Basis des gemessenen Signales erhalten wird, nahe am Ende des Hubes ist und die Ausdehnung oder Verkürzung in Richtung auf das Hubende fortschreitet.In an embodiment According to the present invention, the vehicle wheel suspension is so arranged that the Control unit the gain in dependence increased by the movement speed of the hydraulic cylinder, the is then obtained on the basis of the above-described measured signal will, if the extent of renewal or shortening of the hydraulic cylinder, which in turn is based on the measured Signal is obtained near the end of the stroke and is the extent or shortening towards the end of the stroke.
Bei der Fahrzeugradaufhängung nach dieser Ausführungsform wird die Fahrzeughöhenlage dann, wenn eine Veränderung in der Fahrzeughöhenlage in Richtung auf das Hubende des Hydraulikzylinders zu fortschreitet, mit einer gesteuerten Variablen gesteuert, um den Fahrzeugkörper in eine neutrale Lage zurückzubringen, wobei die gesteuerte Variable proportional der Veränderungsgeschwindigkeit der Fahrzeughöhenlage ist.at the vehicle wheel suspension according to this embodiment becomes the vehicle height position then, if a change in the vehicle height position in the direction of the stroke end of the hydraulic cylinder to progress, controlled by a controlled variable to the vehicle body in to bring back a neutral position where the controlled variable is proportional to the rate of change the vehicle height position is.
Selbst dann, wenn die Geschwindigkeit des Fahrzeugkörpers hoch ist, wird auf diese Weise ein voller Rückprall oder ein voller Aufprall verhindert und wenn große Veränderungen auf der Straßenoberfläche auftreten, findet aufgrund der Vorzeichenumkehrung der Geschwindigkeit der Fahrzeugkörper keine Veränderung in der gesteuerten Variablen statt, so daß ein Rückprall oder dergleichen verhindert werden kann. Die Fahrzeugradaufhängung kann demzufolge einen vollen Rückprall oder dergleichen sehr zuverlässig verhindern und dennoch besteht keine Wahrscheinlichkeit dahingehend, daß der Fahrzeugkörper aufgrund der vorbeugenden Wirkung unstabil wird.Even then, when the speed of the vehicle body is high, will be on this Way a full rebound or preventing a full impact and when major changes occur on the road surface, finds due to the sign inversion of the speed of Vehicle body no change in the controlled variable so as to prevent rebound or the like can be. The vehicle suspension can therefore a full rebound or the like very reliable prevent and yet there is no likelihood that the vehicle body becomes unstable due to the preventive effect.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfaßt die Fahrzeugradaufhängung den Hydraulikzylinder, der sich in Abhängigkeit der Abstandsveränderung zwischen dem Fahrzeugkörper und der Achse ausdehnt und zusammenzieht und dabei die Volumenskapazität in der in ihm befindlichen Arbeitskammer verändert, die mit der Arbeitskammer im Hydraulikzylinder verbundene hydropneumatische Feder, die Gas und Öl enthält, das in der Lage ist, in die hydropneumatische Feder hinein und aus ihr herauszufließen, das Steuerventil, das die Flußmenge des Öles steuert, das in die hydropneumatische Feder und den Hydraulikzylinder hineinströmt und aus ihnen heraus, den Sensor für die Fahrzeug-Höhenlage, der eine Veränderung in dem oben beschriebenen Abstand mißt und die Steuereinheit, die das Steuerventil auf der Basis eines Steuersignales steuert, das durch Summierung einer Geschwindigkeitssteuervariablen zum Steuern der Fahrzeughöhenlage, die ihrerseits durch Vervielfältigen des vom Sensor für die Fahrzeughöhenlage gemessenen Wertes mit einem Verstärkungsfaktor zur Steuerung der Fahrzeughöhenlage, der in Abhängigkeit vom Anwachsen des gemessenen Wertes ansteigt, erhalten wird und einer Geschwindigkeitssteuervariablen, die durch Vervielfältigen des vom Sensor für die Fahrzeughöhenlage gemessenen Wertes mit einem Geschwindigkeitssteuerverstärkungsfaktor erhalten wird, nachdem der gemessene Wert differenziert worden ist, um auf diese Weise eine Veränderung im Abstand zunichte zu machen und diesen Abstand in einen neutralen Zustand zurückzubringen und gleichzeitig die relative Geschwindigkeit zwischen dem Fahrzeugkörper und der Achse zu vermindern, wobei die Steuereinheit ferner das Steuerventil so steuert, daß dann, wenn der vom Sensor für die Fahrzeughöhenlage gemessene Wert innerhalb eines vorbestimmten Bereiches ist, der einen Wert enthält, der den neutralen Zustand des Abstandes darstellt, die Steuereinheit den Verstärkungsfaktor zur Steuerung der Geschwindigkeit auf einen Wert einstellt, der nicht größer ist als ein vorbestimmter Wert, wohingegen dann, wenn der vom Sensor für die Fahrzeughöhenlage gemessene Wert außerhalb des vorbestimmten Bereiches ist, die Steuereinheit den Verstärkungsfaktor für die Steuerung der Geschwindigkeit auf einen Wert einstellt, der größer ist als der vorbestimmte Wert.According to one another embodiment of the present invention the vehicle wheel suspension the hydraulic cylinder, which depends on the change in distance between the vehicle body and the axis expands and contracts while maintaining the volume capacity in the The working chamber in it changes, that with the working chamber hydropneumatic spring connected in the hydraulic cylinder, the gas and oil contains which is capable of entering and exiting the hydropneumatic spring to drain her the control valve, which is the flow rate of the oil controls, which flows into the hydropneumatic spring and the hydraulic cylinder and out give them the sensor for the Vehicle altitude, the one change measures at the above-described distance and the control unit, the controls the control valve based on a control signal, the by summing a speed control variable for control the vehicle height position, which in turn by duplication of the sensor for the vehicle height position measured value with a gain factor for control the vehicle height position, in dependence increases from the increase in the measured value is obtained and a speed control variable that can be duplicated by duplicating the from the sensor for the vehicle height position measured value with a speed control gain factor is obtained after the measured value has been differentiated, in this way a change to obliterate in the distance and this distance in a neutral To return state and at the same time the relative speed between the vehicle body and reduce the axis, wherein the control unit further the control valve so controls, that then, when the sensor for the Vehicle elevation measured value is within a predetermined range, the contains a value, which represents the neutral state of the distance, the control unit the amplification factor for Control the speed to a value that does not set is larger as a predetermined value, whereas when the sensor for the Vehicle elevation measured value outside the predetermined range, the control unit is the amplification factor for the Control the speed to a value greater than the predetermined value.
Wenn bei der oben beschriebenen Fahrzeugradaufhängung nach der vorliegenden Erfindung die Fahrzeug-Höhenlage sich in einem solchen Ausmaß verändert, daß der Hydraulikzylinder sich in einer Stellung nahe am Hubende befindet, dann vergrößert die Steuereinheit den Verstärkungsfaktor zur Steuerung der Fahrzeug-Höhenlage und stellt den Verstärkungsfaktor zur Steuerung der Geschwindigkeit auf einen Wert ein, der größer ist als ein vorbestimmter Wert; dies führt zu einem schnellen Anstieg des Steuersignales. Die Kraft, die aus dem Hydraulikzylinder zum Wiederherstellen der Fahrzeughöhenlage in eine neutrale Stellung herrührt, wächst demzufolge schnell an, so daß es möglich wird, das Auftreten eines vollen Rückpralls oder eines vollen Aufpralls zu vermeiden, die sonst dann entstehen würden, wenn der Hydraulikzylinder einen vollen Hub durchführt. Mit anderen Worten steuert die Fahrzeugradaufhängung nach der vorliegenden Erfindung über eine Rückkopplung den Abstand zwischen dem Fahrzeugkörper und der Achse so, daß je größer die Abweichung des Abstandes von einem neutralen Zustand ist, desto größer auch die Kraft wird, die dazu erzeugt wird, um den neutralen Zustand wieder herzustellen und daß ferner die relative Geschwindigkeit zwischen dem Fahrzeugkörper und der Achse vermindert wird (das heißt, daß der Dämpfungskoeffizient der Aufhängung anwächst). Dies geschieht durch eine Rückkopplungs-Steuerung. Auf diese Weise kann ein voller Rückprall oder dergleichen extrem wirkungsvoll und zuverlässig verhindert werden. Wenn der Abstand zwischen dem Fahrzeugkörper und der Achse sich in der Nähe des neutralen Zustandes befindet (das heißt während der Fahrt auf einer normalen Straßenoberfläche), wird darüber hinaus der Verstärkungsfaktor auf einen Wert eingestellt, der nicht größer ist als ein vorbestimmter Wert, so daß die gesteuerte Variable der Rückkopplungssteuerung abnimmt oder keine Rückkopplungssteuerung durchgeführt wird und der Verstärkungsfaktor zur Steuerung der Fahrzeughöhenlage wird nur dann in einem Bereich vergrößert, in dem der Hydraulikzylinder nahe am Hubende arbeitet. Trotz der Existenz der Geschwindigkeits-Rückkopplung, der es unbequem machen kann, in dem betreffenden Fahrzeug zu fahren, ist es auf diese Weise möglich, eine gute Fahrt dann sicherzustellen, wenn das Fahrzeug auf einer normalen Straßenoberfläche fährt; dies geschieht durch Aufrechterhalten des Aufhängungs-Dämpfungsfaktors auf einem niedrigen Niveau, wobei die Wirkung des Zunichtemachens einer Veränderung der Fahrzeughöhenlage und des Wiederherstellens in eine neutrale Lage langsam erfolgt.In the above-described vehicle wheel suspension according to the present invention, when the vehicle altitude changes to such an extent that the hydraulic cylinder is in a position close to the stroke end, the control unit increases the gain for controlling the vehicle altitude and adjusts the gain Controlling the speed to a value greater than a predetermined value; This leads to a rapid increase of the control signal. Accordingly, the force resulting from the hydraulic cylinder for restoring the vehicle height attitude to a neutral position rapidly increases, so that it becomes possible to prevent the occurrence of full rebound or full impact that would otherwise occur would be when the hydraulic cylinder performs a full stroke. In other words, the vehicle wheel suspension according to the present invention feedback controls the distance between the vehicle body and the axle so that the larger the deviation of the distance from a neutral condition, the greater the force generated thereto becomes restore neutral condition and that further reduces the relative speed between the vehicle body and the axle (that is, the damping coefficient of the suspension increases). This is done by a feedback control. In this way, a full rebound or the like can be extremely effectively and reliably prevented. In addition, when the distance between the vehicle body and the axle is in the vicinity of the neutral state (that is, when driving on a normal road surface), the gain is set to a value not larger than a predetermined value, so that the controlled variable of the feedback control decreases or no feedback control is performed, and the gain for controlling the vehicle height attitude is increased only in a range where the hydraulic cylinder operates near the stroke end. In this way, despite the existence of the speed feedback, which can make it inconvenient to drive in the subject vehicle, it is possible to ensure a good ride when the vehicle is running on a normal road surface; this is done by maintaining the suspension damping factor at a low level, with the effect of negating a change in vehicle altitude and recovery to a neutral position occurring slowly.
Anhand der beiliegenden Zeichnungen werden nun bevorzugte Ausführungsformen im einzelnen beschrieben, wobei weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung hervortreten werden. In den Zeichnungen bezeichnen gleiche Bezugsziffern gleiche Elemente. Es zeigen:Based The attached drawings will now be preferred embodiments described in detail, taking further advantages and features of Present invention. Denote in the drawings same reference numerals same elements. Show it:
Die
Im
Zusammenhang mit den
Die
an einem Fahrzeug montierte Fahrzeugradaufhängung, das in
In
Die
Bezugsziffer
Ein
Fluß-Steuerventil
Zusätzlich ist
an einer mittleren Stelle der Leitung L3, die den Hydraulikzylinder
Als
nächstes
wird nun das Fluß-Steuerventil
Die
Anordnung ist so getroffen, daß dann, wenn
ein Strom Ip in den auf der Öleinfüllseite
liegenden Elektromagneten
Im
Zusammenhang mit der
Gemäß
Wenn
sowohl das die Fahrzeug-Höhenlage betreffende
Signal (X2 – X1)
als auch das Beschleunigungssignal α2 die
Steuereinheit
Wie
dies in
- (i) im Falle
von hBST < X2 – X1 < hRST:
(mit Ausnahme von X2 – X1 = 0).
Diese Bedingung wird in einem
Fall angewandt, in dem das Fahrzeug auf einer normalen Straßenoberfläche fährt, das
heißt,
daß die
Fahrzeug-Höhenlage
(X2 – X1) irgendwo zwischen einer normalen Höchstlage
hRST, in der der Hydraulikzylinder
5 sich soweit verlängert hat, daß er kurz vor seinem oberen Totpunkt liegt und einer normalen Tiefstlage hBST, in der der Hydraulikzylinder sich zu einer Stellung zusammengezogen hat, daß er kurz vor seinem unteren Totpunkt ist, liegt. In diesem Fall wird K auf einen vorbestimmten Wert –k1 eingestellt, der in einem solchen Maße minimiert ist, daß er die Funktion der Fahrzeugradaufhängung nicht darin behindern kann, die Fahrzeug-Höhenlage in eine neutrale Stellung zurückzubringen (das heißt, in eine Stellung, in der X2 – X1 = 0 ist). - (ii) Im Falle von X2 – X1 ≥ hRST: Dieser Zustand wird in dem Fall angewendet, in dem der Hydraulikzylinder sich auf ein Maß verlängert hat, die der normalen Höchstlage hRST entspricht. In diesem Falle wird K zum Beispiel auf einen Wert von K = –k1·(X2 – X1)/hRST eingestellt, so daß das Flußsignal q (gesteuert unterschiedlich) sich in Abhängigkeit von Anwachsen der Fahrzeug-Höhenlage (X2 – X1) gemäß einer Funktion höherer. Ordnung vermindert.
- (iii) Im Falle, daß X2 – X1 ≤ hBST ist: Dieser Zustand wird in dem Fall angewendet, in dem der Hydraulikzylinder sich bis zu einer solchen äußersten Lage verkürzt hat, daß sie der normalen, minimalen Höhenlage hBST entspricht. In einem solchen Fall wird der Wert K beispielsweise auf K = k1·(X2 – X1)/hBST eingestellt, so daß sich das Flußsignal k entsprechend der Verminderung der Fahrzeughöhenlage (X2 – X1) nach einer Funktion höherer Ordnung erhöht.
- (i) in the case of h BST <X 2 - X 1 <h RST : (with the exception of X 2 - X 1 = 0). This condition is applied in a case where the vehicle is running on a normal road surface, that is, the vehicle altitude (X 2 - X 1 ) is somewhere between a normal maximum position h RST in which the hydraulic cylinder
5 has extended so far that it is just before its top dead center and a normal low h BST in which the hydraulic cylinder has contracted to a position that it is just before its bottom dead center, is. In this case, K is set to a predetermined value -k 1 , which is minimized to such an extent that it can not hinder the function of the vehicle wheel suspension to return the vehicle altitude to a neutral position (that is, to a position, where X 2 - X 1 = 0). - (ii) In the case of X 2 - X 1 ≥ h RST : This state is used in the case where the hydraulic cylinder has elongated to a level corresponding to the normal peak h RST . In this case, for example, K is set to a value of K = -k 1 * (X 2 -X 1 ) / h RST , so that the flow signal q (controlled differently) depending on increase of the vehicle altitude (X 2 - X 1 ) according to a function of higher. Reduced order.
- (iii) In case X 2 - X 1 ≤h BST : This state is applied in the case where the hydraulic cylinder has shortened to such an outermost position as to correspond to the normal minimum altitude h BST . In such a case, the value K is for example, K = k 1 · (X 2 - X 1) set / h BST, so that the flow signal k in accordance with the decrease in the vehicle height position (X 2 - X 1) according to a higher order function elevated.
Bei
einer Fahrzeugradaufhängung,
die so angeordnet ist, wie dies oben beschrieben ist, ist die Übertragungs-Charakteristik der
Lageveränderung X2 des Fahrzeugkörpers in bezug auf die Lageveränderung
X1 der Achse so, wie es in dem Blockdiagramm
nach
Im
einzelnen zeigt ein Summierungspunkt J5 in
Ein
Summierungspunkt J6 zeigt, daß die Fließmenge des Öles, die
in den und aus dem Speicher
Darüber hinaus
wird innerhalb des Speichers
Der
Pfeil, der sich von der Auslaßseite
des Summierungspunktes J5 zu dem Element B7 erstreckt, zeigt an,
daß das
Signal für
die Fahrzeug-Höhenlage
(X2 – X1) in das Element B7 innerhalb der Steuereinheit
Wie
aus dem Blockdiagramm nach
Die
Steuereinheit
Da
der Verstärkungsfaktor
K bei Veränderungen
in der Fahrzeughöhenlage,
die dann entstehen, wenn das Fahrzeug auf einer normalen Straßenoberfläche fährt, wie
dies oben beschrieben ist, auf ein Minimum zurückgeführt ist, werden die Veränderungen der
Fahrzeug-Höhenlage
durch die Fahrzeugradaufhängung
verringert. Für
Veränderungen
in der Straßenoberfläche, die
direkt auf den Fahrzeugkörper übertragen
werden, besteht auf diese Weise keine Möglichkeit, die Lage des Fahrzeugkörpers unstabil zu
machen. Wenn aufgrund von großen,
wellenförmigen
Unregelmäßigkeiten
auf der Straßenoberfläche große Veränderungen
in der Fahrzeug-Höhenlage auftreten,
dann steigt der Verstärkungsfaktor
K, wie dies oben beschrieben worden ist, schnell an, was zu einem
schnellen Anwachsen der Kraft führt,
die im Hydraulikzylinder erzeugt wird, um die Fahrzeug-Höhenlage
in eine neutrale Stellung zurückzubringen. Es
ist demzufolge möglich,
das Entstehen eines vollständigen
Zurückprallens
oder eines vollständigen Aufprallens
zu vermeiden, was sonst dann entstehen würde, wenn der Hydraulikzylinder
Die
Fahrzeugradaufhängung
nach der zweiten Ausführungsform
unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform durch die Anordnung
eines Teiles der Steuereinheit
Im
einzelnen wird das Verstärkerelement
B7 in der Steuereinhiet
- (i) Im Falle von hBST < X2 – X1 < hRST: mit Ausnahme von X2 – X1 = 0. Der Verstärkungsfaktor K wird auf einen minimalen, konstanten Wert von –k1 in derselben Weise eingestellt wie bei der ersten Ausführungsform.
- (ii) Im Falle von X2 – X1 ≥ hRST: wenn das Geschwindigkeitssignal V21 ≤ 0 ist, dann wird K auf den Wert von K = –k1 eingestellt, wohingegen dann, wenn das Geschwindigkeitssignal V21 > 0 ist, K beispielsweise auf einen Wert von K = –k1·(X2 – X1)/hRST eingestellt wird, so daß das Flußsignal q sich beim Anwachsen der Fahrzeug-Höhenlage (X2 – X1) in einer Funktion höherer Ordnung vermindert.
- (iii) In dem Fall, daß X1 – X2 ≤ hBST ist: wenn das Geschwindigkeitssignal V21 ≥ 0 ist, dann wird K auf einen Wert von K = –k1 eingestellt, wohingegen dann, wenn das Geschwindigkeitssignal V21 < 0 ist, K zum Beispiel auf einen Wert von K = k1·(X2 – X1)/hBST eingestellt wird, so daß das Flußsignal q entsprechend dem Abnehmen der Fahrzeug-Höhenlage (X2 – X1) in einer Funktion höherer Ordnung ansteigt.
- (i) In the case of h BST <X 2 - X 1 <h RST : except for X 2 - X 1 = 0. The gain K is set to a minimum constant value of -k 1 in the same manner as in FIG first embodiment.
- (ii) In the case of X 2 - X 1 ≥ h RST : if the speed signal V 21 ≤ 0, then K is set to the value of K = -k 1 , whereas if the speed signal V 21 > 0, For example, K is set to a value of K = -k 1 * (X 2 -X 1 ) / h RST , so that the flux signal q decreases as the vehicle altitude (X 2 -X 1 ) increases in a higher-order function ,
- (iii) In the case that X 1 - X 2 ≤h BST : if the speed signal V 21 ≥ 0, then K is set to a value of K = -k 1 , whereas if the speed signal V 21 < 0, K is set to a value of K = k 1 * (X 2 -X 1 ) / h BST , for example, so that the flux signal q corresponding to the decrease of the vehicle altitude (X 2 -X 1 ) in one function higher order increases.
Die
Signalübertragung
in der Fahrzeugradaufhängung
nach der zweiten Ausführungsform
der Erfindung kann mit Hilfe eines Blockdiagramms zum Ausdruck gebracht
werden, das durch Hinzufügen des
Differentiator-Elementes B10 zum Blockdiagramm nach
Im
einzelnen wird der Verstärkungsfaktor
K selbst dann auf einen minimalen, konstanten Wert von –k1 eingestellt, wenn der Bereich der normalen Veränderungen
in der Höhenlage überschritten
wird, wie in den Fällen
(ii) oder (iii)), es sei denn die Veränderung der Fahrzeug-Höhenlage
zu diesem Zeitpunkt nähert
sich dem Hubende des Hydraulikzylinders
Demzufolge
ist es möglich,
daß in
dem Fall, in dem die Fahrzeug-Höhenlage
einen normalen Wert überschreitet
und der Hydraulikzylinder
Die Fahrzeugradaufhängung nach der zweiten Ausführungsform hat auf diese Weise den Vorteil, daß nur eine geringe Wahrscheinlichkeit des Entstehens eines vollen Rückpralls oder eines vollen Aufpralles gegeben ist, wie dies bei der Fahrzeugradaufhängung nach der ersten Ausführungsform der Fall ist und daß die Stellung des Fahrzeugkörpers über einen weiteren Bereich aufrechterhalten werden kann wie bei der ersten Ausführungsform.The The vehicle suspension according to the second embodiment in this way has the advantage that only a small probability the emergence of a full rebound or a full impact, as is the case with the vehicle suspension the first embodiment the case is and that the Position of the vehicle body over a another area can be maintained as with the first Embodiment.
Im
Zusammenhang mit den
Die
Fahrzeugradaufhängung
nach der dritten Ausführungsform
unterscheidet sich von demjenigen nach der ersten Ausführungsform
ebenfalls in der Anordnung des Elementes B7 in der Steuereinheit
Im
einzelnen hat das Element B7 in der Steuereinheit
(Schritt A und Schritt B).(Step A and Step B).
Aus einem Signal für die Fahrzeug-Höhenlage (X2 – X1 = X21) wird eine Geschwindigkeit V21 des Fahrzeugkörpers ermittelt, worauf der Ablauf zum Schritt C weitergeht.From a signal for the vehicle altitude (X 2 - X 1 = X 21 ), a speed V 21 of the vehicle body is determined, whereupon the flow proceeds to step C.
(Schritt C)(Step C)
Im
Schritt C wird beurteilt, ob oder ob nicht das Fahrzeug sich gegenwärtig in
einem Zustand befindet, in dem der Hydraulikzylinder
Der Wert XSES ist hier den absoluten Werten der normalen, maximalen Höhenlage hRST und der normalen minimalen Höhenlage hBST gleich, wenn sie einander gleichgesetzt werden, das heißt dann, wenn hRST = XSES ist und hBST = – XSES.The value X SES here is equal to the absolute values of the normal maximum altitude h RST and the normal minimum altitude h BST , if equated to one another, that is, if h RST = X SES and h BST = - X SES .
Die
folgende Gleichung wird berechnet und der Ablauf schreitet dann
zum Schritt F fort:
In der obigen Gleichung wird der Wert von –(X21 – XSES)·V21 ·KSES dazu benutzt, den Grad der Wahrscheinlichkeit eines vollen Hubes zu erlangen und auf der Basis dieses Wertes wird ein Flußsignal q errechnet. Zu diesem Zeitpunkt wird der Wert –XSES·K1 hinzugerechnet, um ein Gefühl von Kontinuität in das normale, relative Lageveränderungs-Feedback zu geben.In the above equation, the value of - (X 21 - X SES ) * V 21 * K SES is used to obtain the degree of full stroke probability, and based on this value, a flux signal q is calculated. At this time, the value -X SES * K 1 is added to give a sense of continuity in normal relative attitude change feedback.
Der
Wert KSES ist zusätzlich ein Verstärkungsfaktor,
der mit X21 anwächst, wie dies in
(Schritt E)(Steps)
Es
erfolgt die Berechnung der folgenden Gleichung und der Ablauf geht
dann zum Schritt F weiter:
(Schritt F)(Step F)
Das Fluß-Signal q, das durch die Berechnung im Schritt D oder im Schritt E erlangt worden ist, wird dem Summierungspunkt J4 zugeführt.The Flow signal q obtained by the calculation in step D or step E. is supplied to the summation point J4.
Die Wirkungsweise der Fahrzeugradaufhängung nach der dritten Ausführungsform ist im wesentlichen dieselbe wie diejenige der ersten und zweiten Ausführungsform, sie unterscheidet sich doch von diesen in der Funktion der Steuerung der Höhenlage für große Veränderungen in der Fahrzeug-Höhenlage. Wie dies im einzelnen aus der oben beschriebenen Ablaufdarstellung, insbesondere im Schritt D, klar wird, wird dann, wenn eine Veränderung der Fahrzeug-Höhenlage in Richtung auf das Hubende des Hydraulikzylinders erfolgt, eine gesteuerte Variable, die ihrerseits proportional der Geschwindigkeit V21 ist, dazu benutzt, um die Fahrzeug-Höhenlage wieder in eine neutrale Stellung zu bringen.The operation of the vehicle wheel suspension according to the third embodiment is substantially the same as that of the first and second embodiments, but differs from them in the function of the altitude control for large changes in the vehicle altitude. As will be understood more particularly from the flowchart described above, in particular in step D, when a change in the vehicle altitude is made towards the stroke end of the hydraulic cylinder, a controlled variable which in turn is proportional to the speed V 21 , used to bring the vehicle altitude back to a neutral position.
Abweichend von der ersten und der zweiten Ausführungsform, in denen ein voller Rückprall oder ein voller Anstoß dann nicht vermieden werden kann, wenn sich die Fahrzeug-Höhenlage mit großer Geschwindigkeit ändert, kann die dritte Ausführungsform demzufolge einen vollen Rückprall oder einen vollen Anstoß selbst dann vermeiden, wenn die Geschwindigkeit des Fahrzeugkörpers hoch ist.deviant of the first and the second embodiment in which a full rebound or a full kick then can not be avoided when the vehicle altitude with big ones Speed changes, can the third embodiment consequently a full rebound or a full kick itself then avoid when the speed of the vehicle body is high is.
Wenn
zum Beispiel die Veränderung
der Straßenoberfläche so ist,
wie sie in
Die Fahrzeugradaufhängung nach der dritten Ausführungsform hat demzufolge den großen Vorteil, daß es möglich ist, einen vollen Rückprall oder einen vollen Aufprall wirkungsvoller und zuverlässiger zu verhindern und daß keine Wahrscheinlichkeit besteht, daß diese vorsorgende Wirkung dazu führt, daß der Fahrzeugkörper unstabil wird.Accordingly, the vehicle wheel suspension according to the third embodiment has the great advantage that it is possible to more effectively and reliably prevent a full rebound or a full impact and that there is no probability It is a liability that this precautionary effect causes the vehicle body is unstable.
Obwohl
bei den voraus beschriebenen drei Ausführungsformen der Verstärkungsfaktor
K durch Benutzung eines vorbestimmten Wertes (das heißt der normalen,
maximalen Höhenlage
hRST oder dergleichen) der Fahrzeughöhenlage
(X2 – X1) als Referenzwert vergrößert wird, um einen vollen
Rückprall oder
einen vollen Aufprall zu vermeiden, sollte festgestellt werden,
daß der
Verstärkungsfaktor
K auch längs
einer Kurve angehoben werden kann, die durch eine einzelne Funktionsgleichung
höherer
Ordnung ausgedrückt
wird, wie sie beispielsweise in
Die vorliegende Erfindung ist darüber hinaus nicht notwendigerweise auf eine Fahrzeugradaufhängung der Bauart begrenzt, in dem die Beschleunigung α2, die auf einen Fahrzeugkörper wirkt, gemessen wird, wie bei den vorangegangenen Ausführungsformen; die Erfindung ist vielmehr bei jeder Art von Fahrzeugradaufhängung verwendbar, bei der es notwendig ist, eine Veränderung der Fahrzeug-Höhenlage rückgängig zu machen und die Fahrzeugkörper auf der Grundlage des Signales über die Fahrzeughöhenlage wieder in eine neutrale Stellung zu bewegen. Auch in einem solchen Falle werden also dieselben Vorteile erreicht, wie die, die oben beschrieben worden sind.The present invention is not necessarily limited to a vehicle wheel suspension of the type in which the acceleration α 2 acting on a vehicle body is measured as in the previous embodiments; rather, the invention is applicable to any type of vehicle wheel suspension in which it is necessary to reverse a change in vehicle elevation and to move the vehicle bodies back to a neutral position based on the vehicle height attitude signal. Even in such a case, therefore, the same advantages are achieved as those described above.
Anhand
der
Die
am Fahrzeug montierte Fahrzeugradaufhängung, die in
Mit
der Bezugsziffer
Darüber hinaus
ist an einer mittleren Stelle der Leitung L3, die den Hydraulikzylinder
Als
nächstes
wird das Fluß-Steuerventil
Die
Anordnung ist so getroffen, daß dann, wenn
von der Steuereinheit
Es
sollte festgehalten werden, daß dann, wenn
die Steuereinheit
Als
nächstes
wird der Aufbau und die Funktionsweise der Steuereinheit
Wenn
das die Fahrzeug-Höhenlage
betreffende Signal in die Steuereinheit
Das
Fließsignal
q(q = q1 – q2),
das durch die genannte Summierung erhalten wird, wird dann in das Übertragungselemente
B9 eingespeist, wo eine umgekehrte Transformation der Eigenschaften
des Fluß-Steuerventiles
ausgeführt
wird, so daß die
Flußmenge,
die durch das Fluß-Steuerventil
Wie
dies in
- (1) Im Falle
von hBST < X2 – X1 < hRST:
(mit Ausnahme von X2 – X1 = 0).
Dieser Zustand wird in dem Fall
angewendet, wenn das Fahrzeug auf einer normalen Straßenoberfläche fährt, daß heißt, daß die Fahrzeug-Höhenlage
(X2 – X1) irgendwo zwischen einer normalen, maximalen
Höhenlage
hRST, bei der der Hydraulikzylinder
5 sich soweit verlängert hat, daß er kurz vor dem Hubende auf der Verlängerungsseite ist und einer normalen, minimalen Höhenlage hBST ist, in der der Hydraulikzylinder5 soweit zusammengezogen ist, daß er sich in einer Stellung befindet, die kurz vor dem Hubende auf der Zusammenziehungsseite ist. In diesem Fall ist K1 auf einen vorbestimmten Wert –k10(k10 > 0) eingestellt, der in einem solchen Ausmaß minimiert ist, daß er die Funktion der Fahrzeugradaufhängung zum Wiederherstellen der Fahrzeug- Höhenlage auf eine neutrale Lage (das heißt in eine Lage, in der X2 – X1 = 0 ist) nicht stört. - (2) In dem Falle, daß X2 – X1 ≥ hRST ist:
dieser Zustand wir in dem Fall
angewendet, daß der
Hydraulikzylinder
5 sich über eine Stellung hinaus verlängert hat, die der normalen, Maximalhöhenlage hRST entspricht. In einem solchen Fall ist K1 zum Beispiel auf K1 = –k10·(X2 – X1)/hRST eingestellt, so daß die Variable q1 für die Steuerung der Fahrzeug-Höhenlage sich bei Anwachsen der Fahrzeug-Höhenlage (X2 – X1) nach einer Funktion höherer Ordnung vermindert. - (3) In dem Falle, daß X2 – X1 ≤ hBST ist:
dieser Zustand wird in einem
Fall angewendet, in dem der Hydraulikzylinder
5 sich über eine Stellung hinaus zusammengezogen hat, die einer normalen, minimalen Höhenlage hBST entspricht. In einem solchen Fall wird K1 zum Beispiel auf K1 = k10·(X2 – X1)/hBST eingestellt, so daß sich die Variable für q1 für die Steuerung der Fahrzeug-Höhenlage bei einem Abfall der Fahrzeug-Höhenlage (X2 – X1) nach einer Funktion höherer Ordnung erhöht. Wie dies in17 dargestellt ist, wird der Verstärkungsfaktor K2 für die Geschwindigkeitskontrolle für jeden Bereich wie folgt eingestellt: - (4) Im Falle, daß hBD < X2 – X1 < hRD ist: dieser Zustand wird in dem Fall angewendet, daß das Fahrzeug auf einer normalen Straßenoberfläche fährt, das heißt, daß die Fahrzeug-Höhenlage (X2 – X1) sich innerhalb eines vorbestimmten Bereiches einschließlich einer normalen Lage befindet. In diesem Falle wird K2 auf einen vorbestimmten Wert eingestellt, das heißt, K2 = 0. Es sollte festgehalten werden, daß hBST und hRD hierbei so eingestellt sind, daß hBST < hBD und hRD < hRST.
- (5) In dem Fall, daß X2 – X1 ≤ hBD oder X2 – X1 ≥ hRD ist:
dieser Zustand wird in dem Fall
angewendet, daß der
Hydraulikzylinder
5 sich entfernt von der Nähe zu einer neutralen Stellung ausdehnt oder zusammenzieht. In einem solchen Falle wird K2 auf einen vorbestimmten Wert k2 eingestellt, der größer ist als der vorbestimmte Wert 0 (das heißt, k2 > 0). Wenn bei einer Fahrzeugradaufhängung nach der vierten Ausführungsform, das so aufgebaut ist wie dies oben beschrieben worden ist, die Fahrzeug-Höhenlage sich zu einem solchen Ausmaß ändert, daß der Hydraulikzylinder5 in einer Lage wirkt, die sich nahe an einem Hubende befindet, dann vergrößert die Steuereinheit den Verstärkungsfaktor K1 für die Steuerung der Fahrzeug-Höhenlage und stellt den Verstärkungsfaktor K2 für die Geschwindigkeitssteuerung auf einen relativ großen Wert K20 ein; dies führt zu einem schnellen Ansteigen des absoluten Wertes des Flußsignales q. Die Kraft, die vom Hydraulikzylinder5 ausgeht, um die Höhenlage des Fahrzeuges in die neutrale Lage zurückzustellen, wächst demzufolge schnell an, wodurch es möglich wird, das Entstehen eines vollen Rückpralles oder eines vollen Aufpralles zu verhindern, was sonst dann entstehen würde, wenn der Hydraulikzylinder einen vollen Hub durchführt.
- (1) In case of h BST <X 2 - X 1 <h RST : (except X 2 - X 1 = 0). This state is applied in the case where the vehicle is running on a normal road surface, that is, the vehicle altitude (X 2 - X 1 ) is somewhere between a normal maximum altitude h RST at which the hydraulic cylinder
5 has extended so far that it is just before the stroke end on the extension side and a normal, minimum altitude h BST , in which the hydraulic cylinder5 is contracted so far that it is in a position which is just before the stroke end on the contraction side. In this case, K 1 is set to a predetermined value -k 10 (k 10 > 0) which is minimized to such an extent as to enable the function of the vehicle wheel suspension to restore the vehicle altitude to a neutral position (i.e. Situation where X 2 - X 1 = 0) does not bother. - (2) In the case where X 2 - X 1 ≥h RST : this state is applied to the case where the hydraulic cylinder
5 has extended beyond a position that corresponds to the normal maximum height position h RST . In such a case, K 1 is for example, K 1 = k 10 · - set / h RST, so that the variable q 1, (for the control of the vehicle-height position at increase of the vehicle height position (X 2 X 1) X 2 - X 1 ) decreases after a higher-order function. - (3) In the case where X 2 - X 1 ≤ h BST : this condition is applied in a case where the hydraulic cylinder
5 has contracted beyond a position corresponding to a normal, minimum altitude h BST . In such a case, K 1, for example, to K 1 = k 10 · (X 2 - X 1) / h BST adjusted so that the variable q is 1 for controlling the vehicle height position in a drop in the vehicle-height position (X 2 - X 1 ) increased after a higher-order function. Like this in17 is shown, the gain control K 2 for each range is set as follows: - (4) In the case where h BD <X 2 - X 1 <h RD : this state is applied in the case where the vehicle is running on a normal road surface, that is, the vehicle altitude (X 2 - X 1 ) is within a predetermined range including a normal position. In this case, K 2 is set to a predetermined value, that is, K 2 = 0. It should be noted that h BST and h RD are set so that h BST <h BD and h RD <h RST .
- (5) In the case that X 2 - X 1 ≦ h BD or X 2 - X 1 ≥ h RD : this state is applied in the case where the hydraulic cylinder
5 Extends or contracts away from being close to a neutral position. In such a case, K 2 is set to a predetermined value k 2 which is larger than the predetermined value 0 (that is, k 2 > 0). In a vehicle wheel suspension according to the fourth embodiment, which is constructed as described above, the vehicle height changes to such an extent that the hydraulic cylinder5 acting in a position close to a stroke end, the controller increases the vehicle altitude control gain K 1 and sets the speed control gain K 2 to a relatively large value K 20 ; this leads to a rapid increase in the absolute value of the flux signal q. The force coming from the hydraulic cylinder5 Consequently, in order to return the altitude of the vehicle to the neutral position, accordingly, it grows rapidly, making it possible to prevent the occurrence of full rebound or full impact, which would otherwise occur when the hydraulic cylinder performs a full stroke.
Die Fahrzeugradaufhängung nach der vierten Ausführungsform steuert mit anderen Worten den Abstand zwischen dem Fahrzeugkörper und der Achse mit einer Rückkopplung so, daß je größer die Abweichung des Abstandes von einem neutralen Zustand ist, je größer auch die Kraft ist, die erzeugt wird, um den neutralen Zustand wieder herzustellen und daß gleichzeitig durch die Rückkopplungssteuerung die relative Geschwindigkeit zwischen dem Fahrzeugkörper und der Achse vermindert wird (das heißt, daß der Dämpfungskoeffizient der Aufhängungsvorrichtung anwächst). Auf diese Weise kann ein voller Rückprall oder ein voller Aufprall extrem wirkungsvoll und zuverlässig verhindert werden.The The vehicle suspension according to the fourth embodiment In other words, controls the distance between the vehicle body and the axis with a feedback so that ever bigger the Deviation of the distance from a neutral state is, the bigger also The force that is generated is the neutral state again and that at the same time through the feedback control the Relative speed between the vehicle body and the axle reduced becomes (that is, that the damping coefficient the suspension device increases). In this way, a full rebound or a full impact extremely effective and reliable be prevented.
Wenn darüber hinaus der Abstand zwischen dem Fahrzeugkörper und der Achse in der Nähe eines neutralen Zustandes ist (das heißt während des Fahrens auf einer normalen Straßenoberfläche), ist der Verstärkungsfaktor K2 für die Geschwindigkeitssteuerung auf 0 eingestellt, so daß die Rückkopplungs-Steuerung der Geschwindigkeit ausgeschaltet ist und der Verstärkungsfaktor K1 für die Steuerung der Fahrzeug-Höhenlage wird nur in einem Bereich vergrößert, in dem der Hydraulikzylinder weitab von einer Stellung wirkt, die nahe an einem Hubende ist. Trotz der Existenz der Geschwindigkeits-Rückkopplung, die es höchstwahrscheinlich sehr unbequem macht, in dem Fahrzeug zu fahren, ist es möglich, eine gute Fahrt in dem Fahrzeug sicherzustellen, wenn es auf einer normalen Straßenoberfläche fährt und zwar durch Halten des Dämpfungskoeffizienten der Fahrzeugradaufhängung auf einem niedrigen Niveau, wodurch die Wirkung des Zunichtemachens einer Änderung in der Fahrzeughöhenlage und des Wiederherstellens in eine neutrale Lage stufenweise durchgeführt wird.Moreover, when the distance between the vehicle body and the axle is in the vicinity of a neutral state (that is, when traveling on a normal road surface), the speed control gain K 2 is set to 0, so that the feedback control of the speed is off and the gain control factor K 1 for vehicle height control is increased only in a range where the hydraulic cylinder acts far from a position close to a stroke end. Despite the existence of the speed feedback, which most likely makes it very uncomfortable to drive in the vehicle, it is possible to ensure a good ride in the vehicle when driving on a normal road surface by keeping the damping coefficient of the vehicle wheel suspension on one low level, whereby the effect of canceling a change in the vehicle height attitude and restoring to a neutral position is performed gradually.
Änderungen
in der Fahrzeug-Höhenlage,
die im einzelnen dann auftreten, wenn das Fahrzeug auf einer normalen
Straße
fährt,
werden durch die Fahrzeugradaufhängung
vermindert und es besteht demzufolge keine Wahrscheinlichkeit dahingehend,
daß Änderungen
der Straßenoberfläche direkt
auf den Fahrzeugkörper übertragen
werden, um dessen Lage unstabil zu machen. wenn aufgrund von großen wellenförmigen Unregelmäßigkeiten
auf der Straßenoberfläche große Veränderungen
in der Fahrzeug-Höhenlage
auftreten, dann vergrößert sich
das Flußsignal
q schnell, wie dies oben beschrieben ist; dies führt zu einem schnellen Anwachsen
der Kraft, die im Hydraulikzylinder
Demzufolge
ist es möglich,
das Auftreten eines vollen Rückpralles
oder eines vollen Aufpralles fast vollständig zu vermeiden, der sonst
dann entstehen würde,
wenn der Hydraulikzylinder
Für den Verstärkungsfaktor
K2 für
die Steuerung der Geschwindigkeit ist es besser, wenn er so eingestellt
ist, daß er
sich im Bereich von X1 – X2 = hBD, hRD nur wenig ändert, wie
dies in
Es
ist auch möglich,
den Verstärkungsfaktor K1 für
die Steuerung der Fahrzeug-Höhenlage
im Bereich außerhalb
eines vorbestimmten (hBST < X2 – X1 < hRST) von einem Wert zu einem anderen abhängig davon
zu verändern,
ob das Signal V21 für die Geschwindigkeit der Fahrzeughöhenlage
positiv oder negativ ist, wie dies in den
- (4) Im Falle von hBST < X2 – X1 < hRST: (mit Ausnahme von X2 – X1 = 0). In diesem Fall wird K1 auf einen minimalen konstanten Wert –k10 eingestellt, wobei k10 > 0 ist.
- (5) Im Falle, daß X2 – X1 ≥ hRST ist. Wenn das Geschwindigkeitssignal V21 ≤ 0 ist, dann wird K1 auf K1 = –k10 eingestellt, wohingegen dann, wenn das Geschwindigkeitssignal V21 > 0 ist, K1 zum Beispiel auf K1 = –k10·(X2 – X1)/hRST eingestellt wird, so daß sich die Variable q1 zur Steuerung der Fahrzeug-Höhenlage entsprechend dem Anwachsen der Fahrzeug-Höhenlage (X2 – X1) in einer Funktion höherer Ordnung erniedrigt.
- (6) In dem Falle, daß X2 – X1 ≤ hBST ist: Wenn das Geschwindigkeitssignal V21 ≥ 0, dann wird K1 auf einen Wert von K1 = –k10 eingestellt, wohingegen dann, wenn das Geschwindigkeitssignal V21 < 0, K1 zum Beispiel auf einen Wert von K1 = k10 – (X2 – X1)/hBST, so daß die Variable q1 zur Steuerung der Fahrzeug-Höhenlage beim Abfall der Fahrzeug-Höhenlage (X2 – X1) mit einer Funktion höherer Ordnung ansteigt.
- (4) In case of h BST <X 2 - X 1 <h RST : (except X 2 - X 1 = 0). In this case, K 1 is set to a minimum constant value -k 10 , where k 10 > 0.
- (5) In case X 2 - X 1 ≥ h RST . If the velocity signal V 21 ≦ 0, then K 1 is set to K 1 = -k 10 , whereas if the velocity signal V 21 > 0, K 1 is set to, for example, K 1 = -k 10 * (X 2 - X 1 ) / h RST is set so that the vehicle altitude control variable q 1 decreases in accordance with the increase of the vehicle altitude (X 2 - X 1 ) in a higher order function.
- (6) In the case that X 2 -X 1 ≤ h BST : If the speed signal V 21 ≥ 0, then K 1 is set to a value of K 1 = -k 10 , whereas if the speed signal V 21 <0, K 1, for example, to a value of K 1 = k 10 - (X 2 - X 1 ) / h BST , so that the variable q 1 for controlling the vehicle altitude at the fall of the vehicle altitude (X 2 - X 1 ) increases with a higher order function.
Selbst wenn ein normaler Veränderungsbereich in der Fahrzeug-Höhenlage überschritten wird, es sei denn die Veränderung in der Fahrzeug-Höhenlage findet zu diesem Zeitpunkt in Richtung auf das Hubende des Hydraulikzylinders statt, wird auf diese Weise der Verstärkungsfaktor K auf einen minimalen, konstanten Wert –k10 eingestellt, so daß der Ablauf des Zurückbringens der Fahrzeug-Höhenlage in eine neutrale Stellung schrittweise bewirkt wird. Demzufolge ist es möglich, das Fahren in dem Fahrzeug über einen weiteren Bereich komfortabel zu machen.Even if a normal range of variation in the vehicle altitude is exceeded, unless the change in the vehicle altitude takes place toward the stroke end of the hydraulic cylinder at this time, the gain K is set to a minimum, constant value in this way. k 10 , so that the process of returning the vehicle altitude to a neutral position is effected stepwise. As a result, it is possible to make driving in the vehicle comfortable over a wider range.
In diesem Fall ist es notwendig, das Signal V21 der Geschwindigkeit der Fahrzeug-Höhenlage in das Verstärkerelement B7 einzuleiten und der Ausgang des Differentiatorelements B8 kann beispielsweise so verzweigt werden, daß er dort eingegeben werden kann.In this case, it is necessary to introduce the vehicle altitude velocity signal V 21 into the amplifier element B7, and the output of the differentiator element B8 may be branched, for example, so as to be input thereto.
Mit der Fahrzeugradaufhängung nach der vorliegenden Erfindung ist es möglich, extrem wirkungsvoll und zuverlässig einen vollen Rückprall oder Aufprall zu vermeiden und im Hinblick auf Veränderungen der Fahrzeug-Höhenlage, die dann auftreten, wenn das Fahrzeug auf einer normalen Straßenoberfläche fährt, wird das Wiederzurückbringen der Fahrzeug-Höhenlage in eine neutrale Stellung schrittweise bewirkt, so daß keine Möglichkeit besteht, daß Veränderungen in der Straßenoberfläche direkt auf den Fahrzeugkörper übertragen würden, so daß es unbequem würde, in dem Fahrzeug zu fahren.With the vehicle wheel suspension According to the present invention, it is possible to be extremely effective and reliable a full rebound or Avoid impact and with regard to changes in vehicle altitude, which occurs when the vehicle is traveling on a normal road surface is the return of the Vehicle altitude into a neutral position gradually, so that no possibility there are changes in the street surface directly transferred to the vehicle body would, so that it would be uncomfortable to drive in the vehicle.
Obwohl in den beschriebenen Ausführungsformen ein Fluß-Steuerventil dazu benutzt wird, die Fließmenge des Öles zu steuern, die in die hydropneumatische Feder und den Hydraulikzylinder eingefüllt und aus ihm abgelassen werden, sollte festgestellt werden, daß die vorliegende Erfindung darauf nicht begrenzt ist. Zum Beispiel kann auch ein Drucksteuerventil anstelle des Fluß-Steuerventiles dazu verwendet werden, das Einfüllen des Öles in die hydropneumatische Feder oder den Hydraulikzylinder zu steuern und auch das Auslassen des Öles aus diesen Teilen. In diesem Falle funktioniert das Drucksteuerventil so, daß es auf der Basis eines Drucksteuersignales als Steuersignal anstelle eines Fluß-Steuersignales den Druck steuert, der am Speicher oder am Hydraulikzylinder angelegt wird.Even though in the described embodiments a flow control valve to it is used, the flow rate of the oil to steer into the hydropneumatic spring and the hydraulic cylinder filled and should be drained from it, it should be noted that the present Invention is not limited thereto. For example, a can also Pressure control valve instead of the flow control valve used be filling of the oil in the hydropneumatic spring or the hydraulic cylinder to control and also the skipping of the oil from these parts. In this case, the pressure control valve works so that it on the basis of a pressure control signal as the control signal instead a flow control signal controls the pressure applied to the reservoir or hydraulic cylinder becomes.
Obwohl die vorliegende Erfindung in bestimmten spezifischen Ausdrücken dargestellt worden ist, sollte hier festgestellte werden, daß die beschriebenen Ausführungsformen nicht notwendigerweise ausschließlich sind und daß verschiedene Abänderungen und Abweichungen vorgenommen werden können, ohne vom Schutzbereich der Erfindung abzuweichen, der allein durch die beigefügten Ansprüche begrenzt ist.Even though the present invention is illustrated in specific terms It should be noted here that the described embodiments are not necessarily exclusive and that various modifications and deviations can be made without departing from the scope to depart from the invention, which is limited only by the appended claims is.
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