DE4402086A1 - Befestigungsvorrichtung für ein Antriebsaggregat - Google Patents
Befestigungsvorrichtung für ein AntriebsaggregatInfo
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- G05D19/02—Control of mechanical oscillations, e.g. of amplitude, of frequency, of phase characterised by the use of electric means
Description
Die Erfindung betrifft eine Befestigungsvorrichtung zum Be
festigen eines Antriebsaggregats an einem Fahrzeugkörper
und insbesondere eine Motorbefestigungsvorrichtung, welche
selbst Gegenschwingungen mit dem Zweck erzeugt, darauf ein
wirkende externe Schwingungen zu unterdrücken.
Zum Befestigen eines Antriebsaggregats einschließlich eines
Motors am Karrosserierahmen eines Fahrzeugs sind Befesti
gungsvorrichtungen des Typs bekannt, welche zwei Fluid-
Kammern haben. Eine derartige Befestigungsvorrichtung für
ein Antriebsaggregat umfaßt ein Zwischenstück, welches mit
dem Antriebsaggregat verbunden ist, sowie einen Grund
körper, der am Karrosserierahmen des Fahrzeugs befestigt
ist. Diese Teile sind mittels eines elastischen, deformier
baren Verbindungsteils in der Weise miteinander verbunden,
daß sie eine Kammer oder einen Hohlraum zur dichten Aufnah
me eines Fluids, wie Luft oder eine Flüssigkeit, bilden.
Diese Fluidkammer ist durch ein Zwischenstück mit einer
Ausgleichsöffnung unterteilt, welche zwei Fluid-Kammern
miteinander verbindet, nämlich eine Fluid-Hauptkammer und
eine Fluid-Nebenkammer, in welcher eine Membran angeordnet
ist. In dieser Befestigungsvorrichtung für ein Antriebsag
gregat bewirkt eine Verlagerung des Fluids durch die Aus
gleichsöffnung eine Dämpfung von externen Schwingungen,
welchen die Befestigungsvorrichtung für das Antriebsaggre
gat ausgesetzt ist.
Es ist auch bekannt, eine Nebenmembran in der Weise einzu
bauen, daß eine Membrannebenkammer in der Hauptkammer ge
bildet wird. Die Membrannebenkammer ist mit einem Fluid,
sei es Flüssigkeit oder Gas, gefüllt, dessen Druck den An
forderungen entsprechend reguliert wird. Die Nebenmembran
ist mit einem Massekörper versehen, welcher die Funktion
eines dynamischen Dämpfers hat, um externe Schwingungen
wirkungsvoller zu verringern. Eine derartige Befestigungs
vorrichtung für ein Antriebsaggregat ist beispielsweise aus
der ungeprüften japanischen Veröffentlichung Nr. 59-110935
bekannt.
In einer derartigen Befestigungsvorrichtung für ein An
triebsaggregat kann der Massekörper als ein schwingendes
elektromagnetisches Teil ausgebildet sein, welches Schwin
gungen mit Hilfe einer elektromagnetischen Betätigungsvor
richtung zu dem Zweck erzeugt, daß externe Schwingungen,
welchen die Befestigungsvorrichtung ausgesetzt ist, un
terdrückt werden. Eine derartige Befestigungsvorrichtung
für ein Antriebsaggregat ist beispielsweise aus dem japani
schen Gebrauchsmuster Nr. 4-39481 bekannt.
Bei diesen Befestigungsvorrichtungen für ein Antriebsaggre
gat, welche Schwingungen erzeugen, welche die gleiche Am
plitude wie externe Schwingungen haben, welche auf die Be
festigungsvorrichtung ausgeübt werden oder denen sie ausge
setzt ist, und welche die gleiche, aber entgegengesetzte
Phase wie diese externen Schwingungen zur Unterdrückung der
einwirkenden externen Schwingungen haben, wird typischer
weise ein schwingendes elektromagnetisches Teil verwendet,
welches eine Resonanzfrequenz außerhalb des Frequenzbandes
und der die Schwingungen anregenden Frequenzen hat und zwar
derjenigen Schwingungen, zu deren Erzeugung das schwingende
elektromagnetische Teil angeregt wird. Der Grund dafür
liegt darin, daß, wenn man die Resonanzfrequenz des schwin
genden elektromagnetischen Teils bei einer Frequenz
innerhalb des erregenden Frequenzbandes festlegt, dies zu
einer Verschlechterung der Fähigkeit führt, die Erregungs-
Nachfolgeregelung des schwingenden elektromagnetischen
Teils auszunutzen, und dies ferner die Erregungsregelung
instabil macht. Zusätzlich zu diesem Nachteil tritt das
Problem auf, daß die Befestigungsvorrichtung für das An
triebsaggregat relativ viel Energie zum Antreiben oder Er
regen des schwingenden elektromagnetischen Teils benötigt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine
Befestigungsvorrichtung für ein Antriebsaggregat zu schaf
fen, welche keine Verschlechterung bezüglich der Eigen
schaft, die Anregungsregelung einer Erregungsscheibe auszu
nützen und welche mit weniger Energie angeregt werden kann.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß eine Befestigungs
vorrichtung für ein Antriebsaggregat vom aktiven Typ zum
Befestigen des Antriebsaggregats an einem Fahrzeugkörper
vorgesehen ist, welche Schwingungen in der Weise erzeugt,
daß auf das Antriebsaggregat ausgeübte externe Schwingungen
unterdrückt oder gedämpft werden. Die Befestigungsvorrich
tung umfaßt ein schwingendes Mittel, welches von einem Er
regungsmittel in Schwingungen versetzt wird. Die Resonanz
frequenz des schwingenden Mittels wird mit Hilfe einer Fre
quenzregelungsvorrichtung geregelt, um die Halterungsstei
figkeit oder Flexibilität des schwingenden Mittels zu
verändern oder um die Masse des schwingenden Mittels in Be
zug auf eine vorgegebene Frequenz innerhalb eines Frequenz
bandes von externen Schwingungen zu verändern, die auf die
Befestigungsvorrichtung entsprechend der Motordrehzahl und/
oder der Fahrzeuggeschwindigkeit übertragen werden. Die
vorgegebene Frequenz kann die Frequenz einer Schwingung mit
der maximalen Amplitude sein, welche das Antriebsaggregat
erzeugt. Wenn sowohl das Erregungsmittel als auch das die
Frequenz regelnde Mittel gleichzeitig oder getrennt
betätigt werden, wird eine Auswahl zwischen dem die Fre
quenz regelnden Mittel bezüglich kleinerer Motordrehzahlen
oder kleinerer Fahrzeuggeschwindigkeiten und dem Erregungs
mittel bezüglich höherer Motordrehzahlen oder höherer Fahr
zeuggeschwindigkeiten getroffen.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von bevorzugten
Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung noch
weiter beschrieben, in welcher gleiche Bezugszeichen durch
gehend für gleiche oder ähnliche Elemente oder Teile ver
wendet wurden. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung, welche den Aufbau
einer Befestigungsvorrichtung für ein Antriebs
aggregat gemäß einem bevorzugten Ausführungs
beispiel der vorliegenden Erfindung veranschau
licht;
Fig. 2 ein Diagramm, welches das Verhältnis zwischen
Resonanzfrequenz und Luftdruck veranschaulicht;
Fig. 3 eine schematische Darstellung, welche den Aufbau
einer Befestigungsvorrichtung für ein Antriebs
aggregat gemäß einem weiteren bevorzugten
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung
veranschaulicht;
Fig. 4 eine Darstellung, welche einen Ersatzschaltkreis
eines Befestigungskörpers der Befestigungsvor
richtung für das Antriebsaggregat gemäß Fig. 1
darstellt;
Fig. 5 ein Diagramm, welches das Verhältnis zwischen
der Resonanzfrequenz und der Schwingungsampli
tude darstellt;
Fig. 6 ein Ablaufdiagramm, welches einen Steuerungs
ablauf für die Resonanzfrequenz darstellt;
Fig. 7 ein Ablaufdiagramm, welches einen Steuerungs
ablauf für eine Resonanzfrequenz darstellt;
Fig. 7a eine Darstellung einer Resonanzfrequenztabelle;
Fig. 8 ein Ablaufdiagramm, welches ein Steuerhaupt
programm gemäß einem bevorzugten Ausführungs
beispiel der vorliegenden Erfindung für eine
Befestigungsvorrichtung für das Antriebsaggregat
darstellt;
Fig. 9 ein Flußdiagramm, welches ein Unterprogramm
eines ausgewählten Steuerungsablaufs einer
Steuereinheit veranschaulicht;
Fig. 10 ein Flußdiagramm, welches einen wesentlichen
Steuerungsablauf der Befestigungsvorrichtung
für das Antriebsaggregat gemäß einem zweiten
bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegen
den Erfindung darstellt; und
Fig. 11 eine schematische Darstellung, welche den Auf
bau einer Befestigungsvorrichtung für ein
Antriebsaggregat gemäß einem dritten bevorzug
ten Ausführungsbeispiel der Erfindung dar
stellt.
Nachfolgend wird im einzelnen auf die Figuren und insbeson
dere auf Fig. 1 Bezug genommen, in welcher die Anordnung
einer Befestigungsvorrichtung für eine Kraftübertragung
gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung ge
zeigt wird, welche einen Befestigungskörper 1 umfaßt. Die
ser Befestigungskörper 1 weist einen topfförmigen
Grundkörper 3 auf, an welchem ein Flansch 3a ausgebildet
ist, über welchen er an einem Fahrzeugkörper (nicht darge
stellt) befestigt ist. Der Befestigungskörper 1 weist fer
ner ein hohlzylindrisches Anschlußstück 4 auf, über welches
er an einem Antriebsaggregat einschließlich einem Motor
(nicht dargestellt) befestigt ist. Der Befestigungskörper 1
umfaßt ferner ein Kegelstumpf-Zwischenstück 5 mit tra
pezförmigem Querschnitt, an welchem ein Flansch 5a ausge
bildet ist, welcher am Grundkörper 3 mittels Zusammenwirken
dieser Flansche 3a und 5a befestigt ist. Die Flansche 3a
und 5a sind miteinander verschraubt oder auf andere Weise
miteinander und mit einem elastischen, kegelförmigen
Hohlkörper 6 verbunden, über welchen das Anschlußstück 4
und das Zwischenstück 5 miteinander verbunden sind.
Der Grundkörper 3 ist mit einem Befestigungsbolzen 2 verse
hen, welcher am Rahmen des Fahrzeugkörpers befestigt ist.
Das Zwischenstück 5 ist an seiner kleinen Basis mit einer
kleinen oberseitigen Öffnung 8 versehen, welche die Funk
tion eines Druckausgleichs hat. Zwischen dem Grundkörper 3
und dem Zwischenstück 5 ist eine federnde Membran 7 einge
spannt. Das Anschlußstück 4 ist an seiner Oberseite mit ei
nem nicht magnetischen metallischen Abschlußstück 9 über
zusammenwirkende Flansche verschlossen. Am Anschlußstück 4
ist ein innenliegender Flansch 4a ausgebildet, und zwar be
abstandet vom obenliegenden Abschlußstück 9 um einen vor
gegebenen axialen Abstand, um Freiraum für Schwingungen ei
ner Scheibe 11 zu schaffen. Die schwingende magnetische
Scheibe 11 wird vom innenliegenden Flansch 4a über einen
elastischen Ring 10 gehalten, mit welchem die tragende
Steifigkeit oder Flexibilität der schwingenden magnetischen
Scheibe 11 wahlweise festgelegt wird.
Der auf diese Weise gestaltete Befestigungskörper bildet
einen luftdichten Raum, welcher durch das Zwischenstück 5
und die Scheibe 11 in drei Kammern unterteilt wird, nämlich
eine Hauptkammer 13, eine Membrankammer 14, die kleiner ist
als die Hauptkammer 13, und einen Luftraum oder einen Hohl
raum 12. Diese Kammern 13 und 14 stehen miteinander über
die Ausgleichsöffnung 8 des Zwischenstücks 5 in Verbindung
und sind mit einem Fluid, wie beispielsweise Luft, gefüllt.
Das Abschlußstück 9 hat eine darauf angeordnete elektroma
gnetische Betätigungsvorrichtung 17, welche eine in der
Scheibe 11 eingebettete elektromagnetische Spule und an der
Unterseite der Betätigungsvorrichtung fest angebrachte,
ortsfeste magnetische Scheibe 15 aufweist, so daß sie der
schwingenden magnetischen Scheibe 11 gegenüberliegt. Die
Kammer 12 weist einen vorgegebenen Abstand auf, um eine un
gehinderte Bewegung der Scheibe 11 zu ermöglichen. Die
teilweise im Abschlußstück 9 und der umgebenden ortsfesten
magnetischen Scheibe 15 eingebettete elektromagnetische
Spule 16 erzeugt und induziert Schwingungen der schwingen
den magnetischen Scheibe 11. Das Abschlußstück 9 ist ferner
mit einer axialen Durchbohrung 18 ausgebildet, welche einen
Durchlaß zum Einleiten von Luft in den Lufthohlraum 12 von
einer außenliegenden Druckquelle durch ein Luftrohr 32 bil
det.
Der Befestigungskörper 1 arbeitet in der Weise, daß wenn
die elektromagnetische Spule 16 von einer Einheit 20 zur
Erregung der Betätigungsvorrichtung mit einem Wechselstrom
geeigneter Frequenz, Amplitude und Phase beaufschlagt wird,
welche externen Schwingungen entsprechen oder mit diesen
korreliert sind, welche auf den Befestigungskörper 1 vom
Antriebsaggregat übertragen werden, die schwingende Magnet
scheibe 11 betätigt oder angesteuert wird, um Schwingungen
zu erzeugen, welche die gleiche Amplitude und die gleiche,
aber entgegengesetzte Phase haben, wie die externen Schwin
gungen, so daß die externen Schwingungen unterdrückt, ver
nichtet oder absorbiert werden.
Die Einheit 20 zum Erregen der Betätigungsvorrichtung,
welche Gebrauch von einer Methode der kleinsten Quadrate
(LMS) als selbsteinstellender Algorithmus macht, um ein
Erregungssignal sc für die elektromagnetische Betäti
gungsvorrichtung 17 des Befestigungskörpers 1 zu erzeugen,
hat ein digitales Filter 21, einen Schaltkreis 22 zur Be
rechnung eines Konvergenzfaktors, eine Multiplizieranord
nung 23 und ein selbsteinstellendes Filter 24. Im einzelnen
handelt es sich beim digitalen Filter 21 um ein Modellfil
ter einer Übertragungsfunktion H (IM) (I = 1, 2, . . . , i : M
= 1, 2, . . .m) von der Abgabe eines Erregungssignals sc
an den Eingang eines Signals m, welches von einem Feh
lersensor 25 in einen Berechnungsschaltkreis 22 für den
Konvergenzfaktor abgegeben wird und welches eine Schwin
gungsänderung darstellt, welche auf den Fahrzeugrahmen als
Ergebnis von Schwingungen der schwingenden magnetischen
Scheibe 11 des Befestigungskörpers 1 entsprechend dem Erre
gungssignal sc erzeugt wird.
Der Berechnungsschaltkreis 22 für den Konvergenzfaktor
(C.C.C.) berechnet einen Konvergenzfaktor α, mit
welchem ein Filterfaktor in Übereinstimmung mit einem vom
Fehlersensor 25 abgegebenen Signal m überschrieben
wird. Die Ausgänge vom digitalen Filter 21 der Übertra
gungsfunktion (H) und des Berechnungsschaltkreises 22 für
den Konvergenzfaktor werden in der Multiplizieranordnung
23 multipliziert, und der resultierende Ausgang wird an
das selbsteinstellende Filter 24 geschickt. Dieses selbst
einstellende Filter 24 erneuert seinen Filterfaktor in
Übereinstimmung mit dem Pegel eines jeden Ausgangs von
der Multiplizieranordnung 23 und erzeugt ein Grunderre
gungssignal s, welches die gleiche Amplitude und die
gleiche, aber entgegengesetzte Phase wie ein Bezugssignal
r in Übereinstimmung mit dem erneuerten Filterfaktor
hat. Dieses Bezugssignal r entspricht der Drehzahl
eines Motors und wird von einem Bezugssignalgenerator 26
abgegeben. Nachdem das Erregungssignal s in ein Er
regungssignal sc in Form eines Wechselstroms durch
einen Regler 27 in das Erregungssignal umgewandelt wurde,
wird es an die elektromagnetische Wicklung 16 geschickt.
Die Resonanzfrequenz der schwingenden magnetischen Scheibe
11 wird veränderbar in Übereinstimmung mit einem Wechsel in
der Halterungssteifigkeit oder Flexibilität der schwingen
den magnetischen Scheibe 11 geregelt, was wiederum durch
eine veränderbare Regelung des Luftdrucks innerhalb des
Lufthohlraums 12 gesteuert wird. Um die Resonanzfrequenz
der schwingenden magnetischen Scheibe 11 zu regeln oder zu
verändern, wirkt der Befestigungskörper 1 mit einer Regel
einheit 30 für die Resonanzfrequenz zusammen. Diese Regel
einheit 30 für die Resonanzfrequenz umfaßt einen Luftver
dichter 31, ein erstes und zweites elektromagnetisches Ven
til 33 und 34, welche in Reihe in einer den Luftverdichter
31 mit dem Luftdurchlaß 18 des Abschlußstücks 9 verbinden
den Luftleitung 32 liegen, einen in der Luftleitung 32 zur
Ermittlung des Luftdrucks im Lufthohlraum 12 angeordneten
Druckmesser 35, und einen Luftdruckregler 36 zum Ansteuern
des Luftverdichters 31 und des ersten und zweiten elektro
magnetischen Ventils 33 und 34 in Übereinstimmung mit dem
oder als Antwort auf den Ausgang des Druckmessers 35, so
daß der Luftdruck im Lufthohlraum 12 geregelt wird. In der
Regeleinheit 30 für die Resonanzfrequenz sind ein Druck
gefäß 37 und ein Luftfilter 38 nach bzw. vor dem Luftver
dichter 31 vorhanden.
Diese elektromagnetischen Ventile 33 und 34 werden in der
Weise betätigt, daß sie, wenn es erforderlich ist, den
Luftdruck im Lufthohlraum 12 unverändert lassen, wie in
Fig. 1 gezeigt, geschlossen sind, und sie geöffnet sind,
wenn ein Anstieg des Luftdrucks im Lufthohlraum 12 erfor
derlich wird, so daß verdichtete Luft in den Lufthohlraum
12 vom Luftverdichter 31 gepreßt werden kann.
Wenn ferner nur das erste elektromagnetische Ventil 33
geöffnet ist, bringt es die Luftleitung 32 in Verbindung
mit der Außenluft oder entlüftet sie, um den Luftdruck im
Lufthohlraum 12 abfallen zu lassen. Durch eine Änderung
oder eine Regelung des Luftdrucks in dieser Weise wird die
schwingende Magnetscheibe 11 in ihrer Halterungssteifigkeit
oder Flexibilität verändert, wobei ihre eigene Resonanz
frequenz fn etwa proportional zur Quadratwurzel des
Luftdrucks im Lufthohlraum 12 verändert wird, wie es in Fig.
2 gezeigt ist.
Unter Bezugnahme sowohl auf die Einheit 20 zum Erregen der
Betätigungsvorrichtung als auch der Regeleinheit 30 für die
Resonanzfrequenz ist ein Regler 39 zur Regelung des Reglers
27 für das Erregungssignal und des Luftdruckreglers 36 in
Übereinstimmung mit entweder der Motordrehzahl oder der
Fahrzeuggeschwindigkeit oder beiden vorhanden.
Die Reglereinheit 30 für die Resonanzfrequenz kann in ihrem
Aufbau verändert sein, wie in Fig. 3 gezeigt wird. Ein mit
einer Reglereinheit 30A für die Resonanzfrequenz zusammen
wirkender Befestigungskörper 1A ist in der Weise aufgebaut,
daß eine schwingende magnetische Scheibe 11A in ihrer Masse
verändert wird, so daß ihre Resonanzfrequenz verändert
wird. Im einzelnen ist die schwingende magnetische Scheibe
11A mit einem dehnbaren Fluidbehälter 40 versehen, welcher
an ihrer Unterseite befestigt ist und in welchen ein Fluid
veränderbar als Massenveränderungsmedium eingeleitet werden
kann. Der Lufthohlraum 12 ist jedoch luftdicht abgeschlos
sen. Die Reglereinheit 30A für die Resonanzfrequenz umfaßt
eine Fluidpumpe 41 zur Versorgung des Fluidbehälters 40 aus
einem Vorratsbehälter 47 mit Fluid und zum Abgeben des
Fluids in den Vorratsbehälter 47 vom Fluidbehälter 40, ein
erstes und zweites elektromagnetisches Zwei-Wege-Ventil 43
und 44, welche in Reihe in einer Fluidleitung 42 angeordnet
sind, welche die Fluidpumpe 42 mit dem Fluidbehälter 40
der schwingenden magnetischen Scheibe 11A verbindet, einen
Durchflußmesser 45, welcher in der Fluidleitung 42 zur Er
mittlung des Durchflusses des Fluids in den Fluidbehälter
40, sowie einen Fluidmassenregler 46. Dieser Fluidmassen
regler 46 steuert den Antrieb der Fluidpumpe 41 oder steu
ert die Pumpe unmittelbar und das erste und zweite elektro
magnetische Ventil 43 und 44 in Übereinstimmung mit dem
Ausgang des Durchflußmessers 45, so daß die Fluidmasse im
Fluidbehälter 40 der schwingenden magnetischen Scheibe 11A
geregelt wird.
Diese elektromagnetischen Ventile 43 und 44 werden in der
gleichen Weise wie diejenigen im vorausgehenden, in Fig. 1
dargestellten Beispiel betrieben. Weil im vorliegenden Fall
ein Wechsel der Fluidmasse im Fluidbehälter 40 der schwin
genden magnetischen Scheibe 11A Veränderungen in der Befe
stigungssteifigkeit oder Flexibilität bewirkt, verändert
sich die Resonanzfrequenz fn der schwingenden magneti
schen Scheibe 11A etwa proportional zur Quadratwurzel der
Fluidmasse im Fluidbehälter 40 der schwingenden magneti
schen Scheibe 11A.
Wie Fig. 4 zeigt, welche einen Ersatzschaltkreis des Befe
stigungskörpers 1 oder 1A veranschaulicht, erhält man die
Resonanzfrequenz fn der schwingenden magnetischen
Scheibe 11 oder 11A auf der Grundlage von verschiedenen Pa
rametern des Ersatzschaltkreises aus der folgenden Berech
nung.
Die verschiedenen Parameter in den folgenden Gleichungen
sind:
Ko ist die Steifigkeit der tragenden Feder;
Co ist der Dämpfungskoeffizient der tragenden Feder;
KE ist die Steifigkeit der die Hauptkammer aus dehnenden Feder;
KD ist die Steifigkeit der die Membrankammer aus dehnenden Feder;
As ist der Druckbereich der Hauptkammer;
AE ist der erweiterte Druckbereich;
AD ist der Druckbereich der Membrankammer;
CE ist der Dämpfungsfaktor der die Hauptkammer aus dehnenden Feder;
Kv ist die Steifigkeit der Schwingungsscheibe;
mv ist die Masse der Schwingungsscheibe;
Av ist der Druckbereich der Schwingungsscheibe;
P1 ist der Druck in der Hauptkammer;
P2 ist der Druck in der Membrankammer;
Fv ist die Schwingungskraft der Betätigungsvorrichtung;
ª ist die Querschnittsfläche der Ausgleichsöffnung;
L ist die Länge der Ausgleichsöffnung;
m ist die Durchflußmasse in der Ausgleichsöffnung;
COE ist der Dämpfungsfaktor der Ausgleichsöffnung;
x ist die Auslenkung der Hauptkammer;
xE ist die erweiterte Auslenkung der Hauptkammer;
YD ist die erweiterte Auslenkung der Membrankammer;
y ist die Ablenkung des Durchflusses in der Ausgleichs öffnung; und
z ist die Auslenkung der Schwingungsplatte.
Ko ist die Steifigkeit der tragenden Feder;
Co ist der Dämpfungskoeffizient der tragenden Feder;
KE ist die Steifigkeit der die Hauptkammer aus dehnenden Feder;
KD ist die Steifigkeit der die Membrankammer aus dehnenden Feder;
As ist der Druckbereich der Hauptkammer;
AE ist der erweiterte Druckbereich;
AD ist der Druckbereich der Membrankammer;
CE ist der Dämpfungsfaktor der die Hauptkammer aus dehnenden Feder;
Kv ist die Steifigkeit der Schwingungsscheibe;
mv ist die Masse der Schwingungsscheibe;
Av ist der Druckbereich der Schwingungsscheibe;
P1 ist der Druck in der Hauptkammer;
P2 ist der Druck in der Membrankammer;
Fv ist die Schwingungskraft der Betätigungsvorrichtung;
ª ist die Querschnittsfläche der Ausgleichsöffnung;
L ist die Länge der Ausgleichsöffnung;
m ist die Durchflußmasse in der Ausgleichsöffnung;
COE ist der Dämpfungsfaktor der Ausgleichsöffnung;
x ist die Auslenkung der Hauptkammer;
xE ist die erweiterte Auslenkung der Hauptkammer;
YD ist die erweiterte Auslenkung der Membrankammer;
y ist die Ablenkung des Durchflusses in der Ausgleichs öffnung; und
z ist die Auslenkung der Schwingungsplatte.
Vor allem wird die Schwingungskraft Fv der elektromagne
tischen Spule 16 als die Erregung ausführende Betätigungs
vorrichtung durch eine Gleichung (1) wie folgt ausgedrückt;
Fv = mv d2 z/dt + Kv dz/dt + P1 AE . . . (1)
Das Gleichgewicht der Kräfte in einer Druckfeder führt zu
folgenden Gleichungen (2) und (3):
KE XE = AE P1 . . . (2)
KD xD = AD P2 . . . (3)
Das Gleichgewicht des Durchflusses führt zu folgenden Glei
chungen (4) und (5):
As x + Av Z = AE xE + ay . . . (4)
ay = AD xD . . . (5)
Die Gleichung für die Bewegung in der Ausgleichsöffnung 8
wird durch die folgende Gleichung (6) ausgedrückt
md2 y/dt + COR dy/dt + a(P2-P1) = 0 . . . (6)
Entsprechend können die Gleichungen (2), (3), (4) und (5)
folgendermaßen umgeschrieben werden:
P1 = KE xE/AE . . . (2′)
P2 = KD xD/AD . . . (3′)
xE = (As x + Av Z - ay)/AE . . . (4′)
xD = ay/AD . . . (5′)
Einsetzen der Gleichungen (4′) und (5′) in die Gleichungen
(2′) bzw. (3′):
P1 = KE(AE {(As x + Av Z - ay)/AE} . . . (7)
P2 = KD/AD (a/AD) y . . . (8)
Einsetzen der Gleichungen (7) und (8) in die Gleichung (6):
md2 y/dt + COR dt/dt + {(a2 KD/AD 2) + (a2 KE/AE)} y
= (a AE/AE 2) KE x + (a Av/AE 2) KE z . . . (9)
Dann Einsetzen der Gleichung (4′) in die Gleichung (1):
Fv = mv d2 z/dt + Kv dz/dt + KE xE = mv d2 z/dt + Kv dz/dt
+ KE (As x + Av z-ay)/AE . . . (10)
Hier, Durchführen der Laplace-Transformation auf die
Gleichung (9):
[mv s2 COR + Kv + {(a2 KD/AD 2) + (a2 KE/AE 2)}] Y(s)
= (a AE/AE 2) KE X(s)) + (a Av/AE 2) KE Z(s))
= (a KEAE 2) (AE X(s)) + Av Z(s)) . . . (11)
= (a AE/AE 2) KE X(s)) + (a Av/AE 2) KE Z(s))
= (a KEAE 2) (AE X(s)) + Av Z(s)) . . . (11)
sowie Durchführung der Laplace-Transformation auf die Glei
chung (10):
[mv s2 + Kv + Av KE] Z(s) = Fv(s) - (KE/AE) (As X(s) - a Y(s)) . . . (12)
Aus den Gleichungen (11) und (12) können die folgenden
Gleichungen (13) bzw. (14) abgeleitet werden:
Y = {1/(-mε2 + COR ε + (a2 KD/AD 2) + (a2 KE/AE 2)}
{(a KE/AE 2) (AE x + Avz)}
= {1/[(-As 2 mε/a2) + As 2 COEi ε2/a2) + (As 2 KD/AD 2) + (As KE/AE 2)]} {(As 2 KE/AE 2) (Av x + Av z)} . . . (13)
= {1/[(-As 2 mε/a2) + As 2 COEi ε2/a2) + (As 2 KD/AD 2) + (As KE/AE 2)]} {(As 2 KE/AE 2) (Av x + Av z)} . . . (13)
z = {1/(-mε2 + Kv + Av KE/AE)} {Fv - (KE/AE) (AE x Av z)} . . . (14)
Wenn man M, C, K₁ und K₂ durch
(As 2m/
a2 ), (As 2COR/a2), (As 2
KE/AE 2) bzw. (As 2KD/
AD 2)
ersetzt, wird die Gleichung (13) folgender
maßen ausgedrückt:
Y = {1/(K1 + K2 - Mε2 + Ciε)} K1 (As x + Av z) . . . (15)
Da KE als AE 2KE/As 2 dargestellt
wird, stellt sich die Gleichung (14) folgenermaßen dar:
z = {1/(AE 2 Kv/Av 2) + [(AE K1/Av - (As 2 mve2/Av 2)]}
{(As 2 Fv/Av 2 - (As 2 K1/Av) [(As x/Av - (ay/Av)]} . . . (16)
{(As 2 Fv/Av 2 - (As 2 K1/Av) [(As x/Av - (ay/Av)]} . . . (16)
Wenn man MV und K3 durch (As 2 mv/
Av 2) bzw. (As 2 Kv/Av2 ) ersetzt, wird
die Gleichung (16) folgendermaßen ausgedrückt:
z = {1/(K3 + As K1/Av - Mv ε2)} {As 2) Fv/Av 2
- (AE K1/Av) [(As x/Av) - (ay/Av)]} . . . (17)
Aus den vorstehenden Gleichungen erhält man die Resonanz
frequenz Fn der schwingenden magnetischen Scheibe 11
und ihrer Winkelgeschwindigkeit εn wie folgt:
εn = {(K3 + AE K1/Av)/Mv}½
= {(Kv + Av KE/AE)/mv}½ . . . (18)
fn = (1/2ρ) {(Kv + Av KE/AE/mv}½ . . . (19)
Wie sich aus der Gleichung (19) entnehmen läßt, wird die
Resonanzfrequenz fn der schwingenden magnetischen
Scheibe 11 bestimmt auf der Grundlage der Parameter, wie
der Bereich der Schwingungsscheibe Av, die Steifigkeit der
die Hauptkammer ausdehnenden Feder KE, den Druckbereich
der Hauptkaminer As, den erweiterten Druckbereich AE
sowie der Masse der Schwingungsscheibe mv. Bei der Konfigu
ration der in Fig. 1 gezeigten Befestigungsvorrichtung für
das Antriebsaggregat bewirkt die Regelung oder Steuerung
des Luftdrucks im Lufthohlraum 12 zum Verändern der
Aufhängesteifigkeit oder Flexibilität der schwingenden ma
gnetischen Scheibe 11 eine Veränderung in der Resonanzfre
quenz fn der schwingenden magnetischen Scheibe 11.
Gleichfalls bewirkt bei einer Konfiguration der in Fig. 3
gezeigten Befestigungsvorrichtung für das Antriebsaggregat
die Regelung oder Steuerung der Masse der schwingenden mag
netischen Scheibe 11A zum Verändern der Aufhängesteifig
keit oder Flexibilität der schwingenden magnetischen Schei
be 11A, daß die Resonanzfrequenz fn der schwingenden
magnetischen Scheibe 11A verändert wird. Um externe Schwin
gungen zu unterdrücken, die von Motoren, beispielsweise
Vierzylinder-Reihenmotoren, übertragen werden, wird die Re
sonanzfrequenz fn der schwingenden magnetischen Scheibe
11 oder 11A gleichgesetzt mit einer Hilfsfrequenz der
höchsten Leerlaufdrehzahl (600-900 U/min), bei welcher
der Motor Schwingungen erzeugt, welche die größte Amplitude
haben. Das Verhältnis zwischen der Resonanzfrequenz fn
und der Verstärkung der Schwingung (z/z0) der schwin
genden magnetischen Scheibe 11 ist in Fig. 5 dargestellt,
wobei z0 die Abweichung der schwingenden magnetischen
Scheibe 11 bei einer statischen Belastung Fo darstellt und
durch Fo/Kv ausgedrückt wird.
Wie Fig. 6 zeigt, welche ein Flußdiagramm des Ablaufs der
Resonanzfrequenzregelung für den Fall darstellt, bei wel
chem der Erregungssignalregler 27 der Einheit 20 zur Erre
gung der Betätigungsvorrichtung und der Luftdruckregler 36
der Einheit 30 zur Regelung der Resonanzfrequenz gleichzei
tig in Übereinstimmung mit einer Motordrehzahl Ne geregelt
werden, die Resonanzfrequenz fn der schwingenden magne
tischen Scheibe 11 so geregelt wird, daß sie möglichst nahe
an der Erregungsfrequenz liegt oder mit dieser überein
stimmt, so daß auf diese Weise eine Erregungskraft mit ei
ner elektromagnetischen Energie erhalten wird, die so groß
wie möglich ist.
Bei der Regelung der Resonanzfrequenz wird, nachdem der
Regler 39 die Motordrehzahl bei Schritt S1 gelesen hat, bei
Schritt S2 eine Entscheidung darüber getroffen, ob die Mo
tordrehzahl Ne innerhalb eines Leerlaufdrehzahlbereiches
liegt, welcher kleiner als eine vorgegebene Drehzahl fest
gelegt ist, beispielsweise 1000 U/min. Wenn die Motordreh
zahl Ne innerhalb des Leerlaufdrehzahlbereiches liegt, d. h.
in anderen Worten, die Antwort auf die Entscheidung ist
"JA", dann regelt der Regler 29 den Luftdruckregler 36 in
der Weise, daß die Resonanzfrequenz fn der schwingenden
magnetischen Scheibe 11 bei Schritt S3 zu einer gewünschten
Frequenz hin abnimmt. Wenn andererseits die Motordrehzahl
Ne außerhalb des Leerlaufdrehzahlbereiches liegt, d. h. in
anderen Worten, die Antwort auf die Entscheidung ist
"NEIN", dann wird bei Schritt S4 eine Entscheidung darüber
getroffen, ob die Motordrehzahl Ne innerhalb eines Hoch
drehzahlbereiches liegt, welcher dadurch festgelegt ist,
daß er oberhalb einer vorgegebenen Drehzahl liegt, bei
spielsweise 4000 U/min. Wenn die Motordrehzahl Ne innerhalb
des Hochdrehzahlbereiches liegt, d. h. in anderen Worten,
die Antwort auf die Entscheidung "JA" ist, dann regelt der
Regler 29 den Luftdruckregler 36 in der Weise, daß die Re
sonanzfrequenz fn der schwingenden magnetischen Scheibe
11 bei Schritt S5 bis zu einer gewünschten Frequenz an
steigt. Bei dieser Resonanzfrequenzregelung ist es
wünschenswert, die Resonanzfrequenz-Kennlinie der schwin
genden magnetischen Scheibe 11 mit einer geeigneten Hystere
se in Bezug auf die Motordrehzahl zu versehen, um ein Auf
schaukeln der Resonanzfrequenz zu verhindern.
Wie Fig. 7 zeigt, welche ein Flußdiagramm des Ablaufs der
Resonanzfrequenzregelung für den Fall darstellt, bei wel
chem der Regler 27 des Erregungssignals die Einheit 20 zur
Erregung der Betätigungsvorrichtung und der Luftdruckreg
ler 36 der Einheit 30 zur Regelung der Resonanzfrequenz
gleichzeitig in Übereinstimmung mit sowohl der Motordreh
zahl Ne als auch Fahrzeuggeschwindigkeit Ve geregelt wer
den. Nach dem Einlesen einer Motordrehzahl Ne bei Schritt
S11 und einer Fahrzeuggeschwindigkeit Ve bei Schritt S12
wird eine Resonanzfrequenz fn von einer Resonanzfre
quenz-Tabelle (siehe Fig. 7a) bei Schritt S13 eingelesen.
Gemäß Fig. 8 wird ein Ablaufdiagramm des Hauptablaufs der
Resonanzfrequenzregelung für den Fall dargestellt, bei
welchem der Regler 27 des erregenden Signals der Einheit 20
zur Erregung der Betätigungsvorrichtung und der Luftdruck
regler 36 der Einheit 30 zur Resonanzfrequenzregelung oder
der Fluidmassenregler 46 der Einheit 30A der Resonanzfre
quenzregelung wahlweise in der Weise geregelt werden, daß
externe Schwingungen von der Befestigungsvorrichtung 1 für
das Antriebsaggregat geregelt werden. Wenn in diesem Fall
nur der Luftdruckregler 36 oder der Fluidmassenregler 46
der Regelung unterliegen, hat die schwingende Magnetschei
be 11 oder 11A, die nicht zur Erzeugung von Schwingungen
elektromagnetisch aktiviert ist, die Funktion eines dyna
mischen Dämpfers.
Nach dem Einlesen verschiedener notwendiger Daten bei
Schritt S21 wird bei Schritt S22 eine Entscheidung über die
Auswahl sowohl des Reglers 27 als auch des Reglers 36 oder
40 getroffen und genauer, welcher Regler geregelt werden
muß oder ob eine Regelung sowohl des Reglers 27 als auch
des Reglers 36 oder 40 ausgesetzt werden muß. Diese Ent
scheidung wird von dem in Fig. 9 dargestellten Unterpro
gramm durchgeführt.
Gemäß Fig. 9, welche ein die Reglerauswahl betreffendes Un
terprogramm veranschaulichendes Flußdiagramm zeigt, beginnt
die Regelungsfolge und die Regelung geht direkt auf Schritt
S31 über, wo eine Entscheidung darüber getroffen wird, ob
der Befestigungskörper 1 einer Schwerkraftbeschleunigung G
unterliegt, die größer ist als ein vorgegebener Wert Gx.
Wenn die Antwort auf diese Entscheidung "JA" ist, dann wird
bei Schritt S37 eine Entscheidung getroffen, daß die Rege
lung sowohl des Reglers 27 als auch des Reglers 36 oder 40
ausgesetzt werden muß. Wenn jedoch die Antwort "NEIN" ist,
dann werden nacheinander Entscheidungen bei Schritt S32,
S33 und S34 getroffen. Das heißt, bei Schritt S32 wird eine
Entscheidung darüber getroffen, ob eine Motordrehzahl größ
er ist als eine vorgegebene Drehzahl von 2000 U/min. Wenn
die Antwort "JA" ist, dann wird bei Schritt S33 eine Ent
scheidung getroffen, ob eine Fahrzeuggeschwindigkeit größ
er ist als eine vorgegebene Geschwindigkeit von 40 km/h.
Wenn die Antwort "JA" ist, dann wird eine abschließende
Entscheidung bei Schritt 534 darüber getroffen, ob eine
Fahrzeugbeschleunigung δNv kleiner ist als ein vorgege
bener Wert Nvx. Wenn die Antwort auf die abschließende Ent
scheidung bei Schritt S34 "JA" ist, dann wird bei Schritt
S35 eine Auswahl zwischen den die Resonanzfrequenz regeln
den Mitteln getroffen, nämlich des Luftdruckreglers 36 der
Einheit 30 zur Regelung der Resonanzfrequenz oder des
Fluidmassenreglers 46 der Einheit 30A zur Resonanzfrequenz
regelung. In jedem Fall jedoch, bei dem die Antwort auf die
bei Schritt S32, S33 oder S34 getroffene Entscheidung
"NEIN" ist, wird das elektromagnetische Erregungsmittel
ausgewählt, nämlich bei Schritt S36 der Erregungssignalreg
ler 27 der Einheit 20 zur Erregung der Betätigungsvorrich
tung.
Diese Reglerauswahl kann auch in einem anderen Unterpro
gramm durchgeführt werden, welches im Ablaufdiagramm in Fig.
10 veranschaulicht ist.
Der erste Schritt bei Schritt S41 dient dazu, eine Ent
scheidung darüber zu treffen, ob eine Fahrbahnbedingung
schlecht ist. Wenn als Ergebnis der Entscheidung die Fahr
bahn als schlecht beurteilt wird, dann wird bei Schritt S45
festgelegt, daß die Regelung sowohl des Reglers 27 als auch
36 oder 40 ausgesetzt werden müssen. Wenn jedoch die Ant
wort auf die Entscheidung "NEIN" ist, dann wird eine andere
Entscheidung anschließend bei Schritt S42 getroffen, ob ei
ne bestimmte Ordnung von Frequenzanteilen der Motordrehbe
wegung höher ist als eine vorgegebene Frequenz. Wenn die
Antwort "NEIN" ist, dann wird eine Auswahl zwischen dem
Resonanzfrequenzregelungsmittel, nämlich dem Luftdruckregler
36 der Einheit 30 zur Resonanzfrequenzregelung, oder dem
Fluidmassenregler 46 der Einheit 30A zur Resonanzfrequenz
regelung bei Schritt S43 getroffen. Wenn jedoch die Antwort
auf die bei Schritt S42 getroffene Entscheidung "JA" ist,
dann wird bei Schritt S44 das elektromagnetische Erregungs
mittel ausgewählt, nämlich der Erregungssignalregler 47 der
Einheit 20 zur Erregung der Betätigungsvorrichtung.
Zurückkommend auf Fig. 8 wird nach der Durchführung des
Unterprogramms zur Reglerauswahl bei Schritt S22 eine Ent
scheidung bei Schritt S23 getroffen, ob das elektromagne
tische Erregungsmittel ausgewählt wurde. Wenn das elektro
magnetische Erregungsmittel tatsächlich ausgewählt wurde,
steuert es der Regler tatsächlich bei Schritt S25 an. Wenn
jedoch das elektromagnetische Erregungsmittel nicht ausge
wählt wurde, dann wird bei Schritt S24 eine andere Ent
scheidung darüber getroffen, ob das Resonanzfrequenzrege
lungsmittel ausgewählt wurde. Wenn das Resonanzfrequenzre
gelungsmittel tatsächlich ausgewählt wurde, steuert es der
Regler tatsächlich bei Schritt S26 an. Wenn jedoch die bei
Schritt S24 getroffene Antwort "NEIN" ist, zeigt dies an,
daß weder das elektromagnetische Erregungsmittel noch das
Resonanzfrequenzregelungsmittel ausgewählt wurden. Dann
stellt der Regler die Ansteuerung dieser Mittel bei Schritt
S27 ein.
Bei der Befestigungsvorrichtung für ein Antriebsaggregat
bietet der Regler mittels ausgewählter Betätigung und
Steuerung dieser Frequenzregelungsmittel und Mittel zur Er
regung der Betätigungsvorrichtung eine wirksame Schwin
gungsregelung ohne die Belastung der Betätigungsmittel zu
erhöhen. Durch die Verwendung einer Methode der kleinsten
Quadrate (LMS) als selbstregelnder Algorithmus zur Erzeu
gung eines Regelungssignals s der Erregung, wird die
Fähigkeit der Nachlaufregelung der Befestigungsvorrichtung
für das Antriebsaggregat beträchtlich verbessert, obwohl
die Resonanzfrequenz fn der schwingenden Magnetscheibe
11 so nahe wie möglich an der Frequenz der zu überwachenden
externen Schwingung liegt.
In diesem Fall ist anzumerken, daß diese Frequenzregelungs
mittel und die Erregungsmittel für die Betätigungsvorricht
ung von einer Proportionalregelung bestimmt werden können,
statt daß sie wahlweise geregelt werden.
Gemäß Fig. 11 wird eine Befestigungsvorrichtung 1B eines
Antriebsaggregates gemäß einem weiteren bevorzugten Ausfüh
rungsbeispiel der vorliegenden Erfindung gezeigt, bei wel
chem die Regelung in der Weise durchgeführt wird, daß eine
Restschwingung aufgehoben wird.
Da die Befestigungsvorrichtung 1B für das Antriebsaggregat
grundsätzlich den gleichen Aufbau hat wie derjenige der
vorausgehenden Ausführungsbeispiele, mit Ausnahme, daß sie
keine Einleitung von Fluid in den Hohlraum 12 hat, der zwi
schen dem Abschlußstück 9 und einer schwingenden Magnet
scheibe 11 ausgebildet ist, und mit einem Druckmesser zum
Feststellen des Druckes eines nichtkomprimierbaren Fluids
versehen ist, welches in einer Fluidkaminer 13 eingefüllt
ist, bezieht sich die folgende Beschreibung nur auf diese
Unterschiede.
Das Anschlußstück 4 ist mit einem Druckmesser 50 versehen,
welcher an dessen Wand 4b angebracht ist. Etwas genauer
gesagt hat der Druckmesser 50 einen länglichen Druckmeßkopf
51. Die Wand 4b des Anschlußstücks 4 ist mit einer radialen
Bohrung 4c zur luftdichten Aufnahme einer Dichtungsbuchse
52 ausgebildet, in welcher der Druckmeßkopf 51 glatt
gleitet. Der Druckmesser 50 ermittelt eine Druckveränderung
des Fluids P in der Fluidkammer 13, welche den Massenfluß
zwischen der Hauptkammer und der Membrankammer 13 und 14
entspricht und zwar auf der Grundlage der Gleitbewegung des
Druckmeßkopfes 51, und liefert ein Druckveränderungssignal
m.
Die Befestigungsvorrichtung 1B für das Antriebsaggregat
wird von einer Einheit 20B zur Erregung einer Betätigungs
vorrichtung geregelt, welche ein Erregungssignal sc
liefert, mit welchem eine elektromagnetische Betätigungs
vorrichtung 17 zu dem Zweck erregt wird, eine schwingende
magnetische Scheibe 11 in Schwingung zu versetzen. Insbe
sondere umfaßt die Einheit 20B zur Erregung der Betäti
gungsvorrichtung ein selbsteinstellendes digitales Filter
61, eine Anordnung 63 zur Durchführung eines selbstanpas
senden Algorithmus, welche Gebrauch von einer Methode der
kleinsten Quadrate (LMS) macht, sowie einen Rückkopplungs
signalgenerator 64.
Das selbstanpassende digitale Filter 61 filtert ein von ei
ner Motordrehzahlaufnahme 65 geliefertes Bezugssignal r
und liefert ein Erregungssignal s an die elektromag
netische Betätigungsvorrichtung 17. Dieses Bezugssignal
r ist auf der Grundlage einer Motordrehzahl gebildet,
welche beispielsweise von einem Zündimpuls dargestellt
wird, der von einem Zündverteiler erzeugt wird, und enthält
Information in Bezug auf eine Betriebsart, eine Amplitude,
eine Frequenz und eine Phase einer zu regelnden externen
Schwingung. Die Anordnung 63 für den selbsteinstellenden
Algorithmus regelt einen Ausgangsfaktor des selbsteinstel
lenden digitalen Filters 61 in der Weise, daß der vom
Druckwechselsignal m dargestellte Druckwechsel auf den
kleinsten Wert hin konvergiert. Es ist offensichtlich, daß
der Druckwechsel im Druck des Fluids P in der Fluidkammer
13 ein Druckwechsel aufgrund von Restschwingungen nach dem
Unterdrücken von externen Schwingungen ist, welche von ei
nem Motor erzeugt und auf die Befestigungsvorrichtung über
tragen werden, wobei zwangsläufig Schwingungen in der Befe
stigungsvorrichtung erzeugt werden.
Der Rückkopplungssignalgenerator 64 liefert ein Rückkopp
lungsregelsignal, mit welchem die externen Restschwingungen
in einer Rückkopplungsregelung gedämpft werden, indem ein
Druckwechselsignal mit einem vorgegebenen Konvergenzfaktor
multipliziert wird. Für den selbsteinstellenden Algorith
mus, welcher Gebrauch von der Methode der kleinsten Quadra
te macht, umfaßt die Einheit 20B zur Erregung der Betäti
gungsvorrichtung, ferner eine Einstellvorrichtung 32 für
eine Übertragungskennlinie, welche ein digitales Filter
aufweist, welches nach einer Übertragungsfunktion H(IM) (I
= 1, 2, . . . , i: M = 1, 2, . . . , m) eines Regelungssystems
zwischen der elektromagnetischen Betätigungsvorrichtung 17
und dem Druckmesser 50 gebildet ist.
Bei der Befestigungsvorrichtung 1B für das Antriebsaggregat
regelt die Anordnung 63 für den selbsteinstellenden Algo
rithmus, an welche ein rückgekoppeltes Regelsignal vom
Rückkopplungsignalgenerator 64 auf der Grundlage eines
Druckwechsels m vom Rückkopplungssignalgenerator 64 gelie
fert wird, den Ausgangsfaktor des selbsteinstellenden digi
talen Filters 61 in der Weise, daß der Pegel des Rückkopp
lungsregelungssignals eines jeden Abtastabschnittes mini
miert wird, wobei die verbleibende externe Schwingung zu
einem möglichst kleinen Wert konvergiert wird. Als Ergebnis
wird ein Bezugssignal r, welches die Zustände der vom
Motor erzeugten externen Schwingungen darstellt, vom
selbsteinstellenden digitalen Filter 21 umgewandelt und an
der elektromagnetischen Betätigungsvorrichtung 17 als Erre
gungssignal s angelegt. Das Erregungssignal unterliegt
einer rückgekoppelten Regelung, welche als Regelungsparame
ter ganz genau eine Veränderung im nichtkomprimierbaren
Fluid in der Fluidkammer 13 aufgrund von externen Rest
schwingungen der Befestigungsvorrichtung verwendet. Dieses
Erregungssignal s bringt die schwingende Magnetscheibe
11 dazu, eine gewünschte Betriebsart und Phase von Schwin
gungen zu erzeugen, so daß externe Schwingungen wirkungs
voller entsprechend tatsächlichen gedämpften Schwingungen
ausgelöscht werden.
Wenngleich die vorliegende Erfindung im einzelnen unter Be
zugnahme auf bevorzugte Ausführungsbeispiele beschrieben
wurde, können sich verschiedene andere Ausführungsbeispiele
und Abwandlungen für den Fachmann ergeben, die unter den
Grundgedanken der Erfindung fallen. Derartige Ausführungs
beispiele und Abwandlungen sollen gleichfalls von den Pa
tentansprüchen abgedeckt sein.
Claims (13)
1. Befestigungsvorrichtung für ein Antriebsaggregat zum
Befestigen des Antriebsaggregates an einen Fahrzeug
körper und zum Unterdrücken von Schwingungen, die vom
Antriebsaggregat ausgeübt werden,
gekennzeichnet
durch folgende Merkmale:
- - eine Schwingungsvorrichtung, welche von der Be festigungsvorrichtung getragen wird, zur Erzeugung von Schwingungen in der Befestigungsvorrichtung;
- - eine Erregungsvorrichtung, welche die Schwingungs vorrichtung dazu bringt, eine Schwingung zu erzeugen; und
- - eine Frequenzregelungsvorrichtung zum Einstellen einer Resonanzfrequenz der Schwingungsvorrichtung auf eine vorgegebene Frequenz innerhalb eines Frequenz bandes der Schwingungen, die auf die Befestigungs vorrichtung übertragen werden.
2. Befestigungsvorrichtung für ein Antriebsaggregat nach
Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Frequenzregelungsvorrichtung die Resonanzfre
quenz der Schwingungsvorrichtung auf eine Frequenz
einer Schwingung einstellt, welche die größte vom An
triebsaggregat erzeugte Amplitude hat.
3. Befestigungsvorrichtung für ein Antriebsaggregat
nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Frequenzregelungsvorrichtung ein Mittel zur
Regelung der Resonanzfrequenz zum Verändern der Reso
nanzfrequenz der Schwingungsvorrichtung aufweist.
4. Befestigungsvorrichtung für ein Antriebsaggregat
nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Resonanzfrequenzregelungsvorrichtung die Trage
flexibilität der Schwingungsvorrichtung verändert.
5. Befestigungsvorrichtung für ein Antriebsaggregat
nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Vorrichtung zum Verändern der Resonanzfrequenz
eine Masse der Schwingungsvorrichtung ändert.
6. Befestigungsvorrichtung für ein Antriebsaggregat
nach einem der Ansprüche 3 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß ferner eine Regelungsvorrichtung zur gleichzei
tigen Regelung der Erregungsvorrichtung und der Re
sonanzfrequenzregelungsvorrichtung vorhanden ist.
7. Befestigungsvorrichtung für ein Antriebsaggregat
nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Regelungsvorrichtung eine Motordrehzahl fest
stellt und die Frequenzregelungsvorrichtung dazu
bringt, die Resonanzfrequenz der Schwingungsvor
richtung entsprechend der Motordrehzahl zu verändern.
8. Befestigungsvorrichtung für ein Antriebsaggregat
nach Anspruch 6 oder 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Regelungsvorrichtung eine Fahrzeuggeschwindig
keit feststellt und die Frequenzregelungsvorrichtung
dazu bringt, die Resonanzfrequenz der Schwingungsvor
richtung in Übereinstimmung mit der Fahrzeuggeschwin
digkeit zu ändern.
9. Befestigungsvorrichtung für ein Antriebsaggregat nach
einem der Ansprüche 3 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß ferner eine Regelungsvorrichtung zum wahlweise
Regeln der Erregungsvorrichtung und der Resonanz
frequenzregelungsvorrichtung vorhanden ist.
10. Befestigungsvorrichtung für ein Antriebsaggregat nach
Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Regelungsvorrichtung eine Motordrehzahl fest
stellt und die Erregungsvorrichtung betätigt, wenn die
festgestellte Motordrehzahl innerhalb eines vorgegebe
nen Hochdrehzahlbereichs des Motors liegt, und daß sie
die Resonanzfrequenzregelungsvorrichtung betätigt,
wenn festgestellt wird, daß sich die Motordrehzahl
innerhalb eines vorgegebenen Niedrigdrehzahlbereichs
des Motors befindet.
11. Befestigungsvorrichtung für ein Antriebsaggregat nach
Anspruch 9 oder 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Regelungsvorrichtung eine Fahrzeuggeschwindig
keit feststellt und die Erregungsvorrichtung betätigt,
wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit innerhalb eines vor
gebenen Hochgeschwindigkeitsbereiches des Fahrzeugs
liegt und die Resonanzfrequenzänderungsvorrichtung
betätigt, wenn festgestellt wird, daß die Fahrzeug
geschwindigkeit innerhalb eines vorgegebenen Niedrig
geschwindigkeitsbereichs des Fahrzeugs liegt.
12. Befestigungsvorrichtung für ein Antriebsaggregat nach
einem der Ansprüche 6 bis 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Regelungsvorrichtung eine Meßvorrichtung zur
Ermittlung einer physikalischen Größe aufweist, die
in Beziehung zu einer Restschwingung der Befestigungs
vorrichtung nach dem Unterdrücken von externen, auf
die Befestigungsvorrichtung ausgeübten Schwingungen
steht und daß sie eine Vorrichtung zum Regeln der Er
regung auf der Grundlage dieser physikalischen Größe
aufweist, so daß die Restschwingung beseitigt wird.
13. Befestigungsvorrichtung für ein Antriebsaggregat nach
Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Befestigungskörper ein unkomprimierbares Fluid
aufweist, welches darin eingefüllt und dicht abge
schlossen ist, auf welches externe Schwingungen über
tragen werden, und daß die Meßvorrichtung einen Druck
wechsel dieses unkomprimierbaren Fluids als die
physikalische Größe feststellt.
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