DE68915532T2

DE68915532T2 - Regelungssystem des aufhängungskolbens für fahrzeuge.

Info

Publication number: DE68915532T2
Application number: DE68915532T
Authority: DE
Inventors: Takao Kawasaki Factory O Nagai
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 1988-07-29
Filing date: 1989-07-27
Publication date: 1994-12-22
Anticipated expiration: 2009-07-28
Also published as: WO1990001427A1; AU4040589A; AU628843B2; US5016910A; EP0381774A1; EP0381774A4; EP0381774B1; DE68915532D1; CA1328624C; RU1838164C; JPH0221006U

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Stoßdämpfungssystem für Motorfahrzeuge und insbesondere auf ein Dämpfungskraft-Steuersystem eines Stoßdämpfersystems, das zwischen einem Fahrzeugkörper und den vorderen und hinteren rechten und linken Rädern eines eine Last tragenden Motorfahrzeuges angeordnet ist.
Im Stand der Technik ist ein solches Stoßdämpfersystem bekannt, bei welchem die vorderen und hinteren Räder an einem Fahrzeugkörper über Stoßdämpferzylinder gelagert sind, um die Schläge der vorderen und hinteren Räder während einer Fahrt entlang einer unebenen Straße am Übergang auf den Fahrzeugkörper zu hindern.
Der Fahrzeugkörper, der mit dieser Art von Stoßdämpfersystem versehen ist, hat das unerwünschte Bestreben, eine nach außen gerichtete Schwenkbewegung oder ein Rollen des Fahrzeugkörpers auszuführen, wenn es um die Ecke biegt, wobei eine Zentrifugalkraft einwirkt und die äußeren Stoßdämpferzylinder des Motorfahrzeugs zusammenzieht.
Um das Rollen des Fahrzeugkörpers zu verhindern, ist zuvor ein System vorgeschlagen worden, das Mittel umfaßt, um einen Lenkwinkel oder eine Lenkwinkelgeschwindigkeit festzustellen, wenn das Steuerrad betätigt wird, um die Dämpfungskraft der äußeren Stoßdämpferzylinder des Fahrzeugs zu erhöhen, wenn das Fahrzeug durch eine Kurve fahrt, um hierdurch der Zusammenziehung der Stoßdämpferzylinder durch die Zentrifugalkraft entgegenzuwirken.
Bei der Feststellung des Lenkwinkels alleine muß jedoch das Lenkrad gedreht werden bis zu einem Sollwert-Lenkwinkel, um eine gewünschte Dämpfungskraft der Stoßdämpferzylinder zu erhalten. Dies bedeutet, daß die Stoßdämpferzylinder nicht rasch genug auf Lenkzustände ansprechen können und daß daher ein Rollen des Fahrzeugkörpers in der Anfangsperiode einer Kurve nicht verhindert werden kann.
Bei der Feststellung der Lenkwinkelgeschwindigkeit und bei einer Fahrt des Fahrzeuges auf einem festliegenden Kreis, wobei das Lenkrad auf einem vorgegebenen Lenkwinkel fixiert ist, kann die Dämpfungskraft der äußeren Stoßdämpferzylinder nicht erhöht werden und es ist dementsprechend unmöglich, ein Rollen des Fahrzeugkörpers zu verhindern.
Die JP-A-61-30407 beschreibt ein Anti-Rollsystem für ein Motorfahrzeug, bei welchem die der Aufhängung der Räder zugeführte Dämpfungskraft in Abhängigkeit von einem Ausgangssignal einer Steuerung gesteuert wird. Das Ausgangssignal hängt von Signalen ab, die von der Steuerung von einem Lenkgeschwindigkeitssensor, einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor und einem Drucksensor empfangen werden, der die Differenzen im Belastungsdruck zwischen den linken und rechten Rädern mißt.
Ein anderes System ist in der JP-A-62-299416 beschrieben. Das System ist so ausgelegt, daß es die Steuerung der Rollbewegung eines Fahrzeuges während der Kurvenfahrt verbessert und es tut dies durch Überwachung der Druckdifferenz zwischen den Fluidkammern der Betätiger für die rechten und linken Stoßdämpferzylinder.
Das die Rollbewegung unterdrückende Steuersystem, welches in der EP-A-145013 beschrieben ist, umfaßt einen Lenkwinkelsensor und einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor. Das System wirkt durch Erhöhung der Dämpfungskraft in den Radaufhängungen, wenn die Änderungsgeschwindigkeit des Lenkwinkels einen Schwellwert überschreitet. Drucksensoren werden nicht benutzt.
Die vorliegende Erfindung gibt eine Regelvorrichtung für die Stoßdämpferzylinder der Radaufhängung eines Motorfahrzeuges vor mit einer höhenverstellbaren Kippmulde zum Aufnehmen einer Ladung mit: einem Stoßdämpferzylinder für jedes der rechten und linken Front- und Heckräder, der jeweils zwischen dem Fahrzeuggestell und dem jeweiligen Rad angeordnet ist; mit mit den Stoßdämpferzylindern verbundenen Druckfühlern; einem Lenkungssensor zum Aufnehmen der lenkungsbezogenen Parameter des Fahrzeugs; einem Geschwindigkeitssensor; einer Vorrichtung zum Variieren der Dämpfungskraft jedes Stoßdämpferzylinders; und einer Regelvorrichtung, um Signale von allen genannten Sensoren zu empfangen und um ein Ausgangssignal zum Ändern der Dämpfungskraft in jedem der Stoßdämpferzylinder zu liefern, und die dadurch gekennzeichnet ist, daß an jedem der Dämpfungszylinder ein Druckfühler zum Erfassen des internen Öldrucks angebracht ist; daß der Lenkungssensor zum Aufnehmen des Lenkwinkels des Fahrzeugs ausgelegt ist; und daß das System weiterhin folgende Teile umfaßt: einen Bremsfühler zum Erfassen des Einsatzes der Fahrzeugbremsen; und Mittel zum Erfassen der erhöhten Kippmuldenstellung; wobei die Regelvorrichtung zum Erzeugen eines Ausgangssignales ausgelegt ist, das eine Steigerung der Dämpfungskraft in den Zylindern als Reaktion auf das Anzeigen eines der folgenden Zustände bewirkt: (a) der Gradient des Lenkwinkels übersteigt einen vorbestimmten Wert; (b) der Einsatz der Fahrzeugbremsen, wenn die Geschwindigkeit einen vorbestimmten Wert übersteigt; (c) die Kippmulde ist in der angehobenen Stellung; und in dem Fall, daß der Gradient des Lenkwinkels einen vorbestimmten Wert überschreitet, die Regelvorrichtung bewirkt, daß die höhere Dämpfung bestehen bleibt, bis die Signale der Druckfühler anzeigen, daß die Öldruckdifferenz zwischen dem rechten und linken Dämpfungszylinder der Front- und Heckräder unter einen vorbestimmten Wert gefallen ist.
Die Erfindung gestattet die Konstruktion eines Dämpfungszylinder-Steuersystems für lasttragende Motorfahrzeuge, welches in der Lage ist, die optimale Stoßdämpfercharakteristik gemäß der Fahrzeuglast zu erzielen. Einige Ausführungsbeispiele gestatten die Verbesserung der Fahrstabilität durch Intensivierung der Dämpfungsart der Stoßdämpferzylinder, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit über eine spezifische Geschwindigkeit erhöht ist. Andere Ausführungsbeispiele sind in der Lage, ein Rollen des Fahrzeugkörpers in Kurven zu verhindern, ohne Ansprechverzögerung, insbesondere in Kurven bei hoher Geschwindigkeit und sie können ein Rollen des Fahrzeugkörpers bei Drehungen auf einem fest vorgegebenen Kreis verhindern.
Ferner gibt die Erfindung ein Stoßdämpferzylinder-Steuersystem vor, welches in der Lage ist, ein Abtauchen der Nase (eine Abwärtsbewegung des vorderen Endes des Fahrzeugkörpers) zu verhindern, indem der Dämpfungsmodus der Stoßdämpferzylinder zum Zeitpunkt des Bremseinsatzes intensiviert wird und indem andererseits das Anheben der Nase des Fahrzeugkörpers verhindert wird, indem der Dämpfungsmodus intensiviert wird, wenn der Kippmuldenkörper zur Entlastung angehoben wird.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele umfassen ferner ein Magnetluftventil, ausgelegt zum Empfangen eines Dämpfungskraft-Umschaltsignales von der Regelvorrichtung und zum Betätigen von an dem Stoßdämpferzylinder vorgesehenen Dämpfungskraft-Umschaltmitteln.
Die Erfindung wird hier anhand eines Beispieles beschrieben unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen, in denen:
Fig. 1 eine beispielhafte schematische Ansicht eines Stoßdämpferzylinder- Steuersystems gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist;
Fig. 2A ein Längsschnitt des Stoßdämpferzylinders ist, der bei dem Ausführungsbeispiel in Fig. 1 verwendet wird; und
Fig. 2B eine Schnittansicht entlang der Linie B-B in Fig. 2A ist.
Fig. 1 ist eine beispielhafte Zeichnung, die schematisch das Steuersystem der vorliegenden Erfindung zeigt. In dieser Zeichnung sind Vorderräder 2 und Hinterräder 3 an den rechten und linken Vorderseiten eines Fahrzeugkörpers 1 und an den rechten und linken Hinterseiten entsprechend (Fig. 1 zeigt Räder nur an einer Seite) über einen Stoßdämpferzylinder 4 aufgehängt, so daß, wenn das Lenkrad 5, wie in Fig. 1 gezeigt, betätigt wird, die Vorderräder 2 gesteuert werden. Das Steuersystem ist versehen mit einem Drucksensor 6, der den Druck in jedem der Stoßdämpferzylinder 4 feststellt, einem Steuerwinkelsensor 7, einem Bremssensor 8 und einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 9. Von diesen Sensoren werden Detektorsignale an eine Steuerung 10 ausgegeben. Ferner ist ein Magnetluftventil 11 für die Veränderung der Dämpfungskraft der Stoßdämpferzylinder 4 mittels eines Dämpfungskraft-Umschaltsignales von der Steuerung 10 vorgesehen.
Wie in den Fig. 2A und 2B gezeigt, bedeutet dies, daß jeder Stoßdämpferzylinder 4 von solcher Konstruktion ist, daß sein Kolben 42 in ein Zylinderrohr 41 eingesetzt ist, um eine Expansionskammer 43 und eine Kontraktionskammer 44 zu bilden, die über eine Drosselstelle 45 miteinander verbunden sind, wobei die Dämpfungskraft des Stoßdämpferzylinders 4 durch die Veränderung der Durchtrittsfläche der Drossel verändert wird.
Daher wird die Dämpfungskraft der Stoßdämpferzylinder verändert, indem Luft von einem Luftbehälter 13 dem Betätiger 12 über das Magnetluftventil 11 zugeführt wird.
Wenn ferner die Lenkwinkelgeschwindigkeit des Lenkwinkelsensors 7 ihren Sollwert überschreitet, so gibt die Steuerung 10 ein Anregungssignal an das Magnetluftventil 11 aus, um die Dämpfungskraft der Stoßdämpferzylinder 4 zu erhöhen. Ebenfalls wird, wenn eine Öldruckdifferenz zwischen dem rechten und linken Stoßdämpferzylinder 4 unter einen festen Wert abgefallen ist, der durch den Öldruck von dem Drucksensor 6 festgestellt wird, durch die Steuerung 10 ein Entmagnetisierungssignal an das Magnetluftventil 11 ausgegeben, um die Dämpfungskraft des Stoßdämpferzylinders 4 zu vermindern.
In dem Stoßdämpferzylinder-Steuersystem der zuvor erwähnten Konstruktion wird, wenn das Lenkrad 5 gedreht wird, die Dämpfungskraft der Stoßdämpferzylinder 4 erhöht, um hierdurch ein Rollen des Fahrzeugkörpers mit gutem Ansprechverhalten bei einer Kurvenfahrt zu verhindern. Ferner wird, wenn eine Öldruckdifferenz zwischen dem rechten und linken Stoßdämpferzylinder 4 einen festen Wert überschreitet, eine große Dämpfungskraft aufrechterhalten, um somit das Lenkrad in einer Betätigungsposition zu verriegeln und eine Rollbewegung des Fahrzeuggehäuses zu verhindern, wenn das Fahrzeug eine Kurve durchfährt.
In dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel wird ein Fahrzeuggeschwindigkeitssignal durch den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 9 zu der Steuerung 10 geliefert und ebenfalls ein Bremssignal durch den Bremssensor 8 zu der Steuerung 10, so daß das zuvor erwähnte Anregungssignal an das Magnetluftventil während einer Fahrt mit niedriger Geschwindigkeit nicht ausgegeben wird, sondern nur während einer Fahrt mit hoher Geschwindigkeit, und daß während der Betätigung der Bremse das Anregungssignal dem Magnetluftventil 11 zugeführt wird, um ein Abtauchen der Nase zu verhindern bzw. eine Abwärtsbewegung des vorderen Endes des Fahrzeugkörpers.
Ferner wird im Falle eines Aufbaus des Fahrzeuges als ein Kippmuldenfährzeug das vordere Ende des Fahrzeugkörpers das Bestreben haben sich anzuheben, wenn der Kippmuldenkörper (nicht dargestellt) angehoben wird, und um daher dieses Anheben der Nase zu verhindern, ist ein Kippmuldenhebel-Positionssensor 14 vorgesehen, so daß, wenn der Kippmuldenkörper zur Entladung angehoben wird, ein Kippmuldenhebel-Positionssignal von dem Sensor an die Steuerung 10 ausgegeben wird, welches seinerseits ein Dämpfungskraft-Umschaltsignal an das Magnetluftventil 11 liefert. Das Magnetluftventil 11 bewirkt eine Erhöhung der Dämpfungskraft der Stoßdämpferzylinder 4, wodurch das Anheben der Nase des Fahrzeugkörpers 1 verhindert wird.

Claims

1. Regelvorrichtung für die Stoßdämpferzylinder der Radaufhängung eines Motorfahrzeuges mit einer höhenverstellbaren Kippmulde zum Aufnehmen einer Ladung mit: einem Stoßdämpferzylinder (4) für jedes der rechten und linken Front- und Heckräder (2, 3), der jeweils zwischen dem Fahrzeuggestell und dem jeweiligen Rad angeordnet ist; mit mit den Stoßdämpferzylindern (4) verbundenen Druckfühlern (6); einem Lenkungssensor (7) zum Aufnehmen der lenkungsbezogenen Parameter des Fahrzeugs; einem Geschwindigkeitssensor (9); einer Vorrichtung zum Variieren der Dämpfungskraft jedes Stoßdämpferzylinders (4); und einer Regelvorrichtung (10), um Signale von allen genannten Sensoren zu empfangen und um ein Ausgangssignal zum Ändern der Dämpfungskraft in jedem der Stoßdämpferzylinder (4) zu liefern, dadurch gekennzeichnet, daß an jedem der Dämpfungszylinder (4) daß ein Druckfühler (6) zum Erfassen des internen Öldrucks angebracht ist; daß der Lenkungssensor zum Aufnehmen des Lenkwinkels des Fahrzeugs ausgelegt ist; und daß das System weiterhin folgende Teile umfaßt: einen Bremsfühler (8) zum Erfassen des Einsatzes der Fahrzeugbremsen; und Mittel (8) zum Erfassen der erhöhten Kippmuldenstellung; wobei die Regelvorrichtung (10) zum Erzeugen eines Ausgangssignals ausgelegt ist, das eine Steigerung der Dämpfungskraft in den Zylindern (4) als Reaktion auf das Anzeigen eines der folgenden Zustände bewirkt:

(a) der Gradient des Lenkwinkels übersteigt einen vorbestimmten Wert;

(b) der Einsatz der Fahrzeugbremsen, wenn die Geschwindigkeit einen vorbestimmten Wert übersteigt;

(c) die Kippmulde ist in der angehobenen Stellung

und in dem Fall, daß der Gradient des Lenkwinkels einen vorbestimmten Wert überschreitet, die Regelvorrichtung (10) bewirkt, daß die höhere Dämpfung bestehen bleibt, bis die Signale der Druckfühler (6) anzeigen, daß die Öldruckdifferenz zwischen dem rechten und linken Dämpfungszylinder (4) der Front- und Heckräder unter einen vorbestimmten Wert gefallen ist.

2. Regelvorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Magnetluftventil (11), ausgelegt zum Empfangen eines Dämpfungskraft- Umschaltsignals von der Regelvorrichtung (10) und zum Betätigen von an dem Dämpfungszylinder (4) vorgesehenen Dämpfungskraft- Umschaltmitteln (12).