FI112190B - Puoliaktiivinen iskunvaimennin - Google Patents

Puoliaktiivinen iskunvaimennin Download PDF

Info

Publication number
FI112190B
FI112190B FI953287A FI953287A FI112190B FI 112190 B FI112190 B FI 112190B FI 953287 A FI953287 A FI 953287A FI 953287 A FI953287 A FI 953287A FI 112190 B FI112190 B FI 112190B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
shock absorber
semi
control
force
expansion
Prior art date
Application number
FI953287A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI953287A (fi
FI953287A0 (fi
Inventor
Philippe Boichot
Regis Kirat
Original Assignee
Gec Alsthom Transport Sa
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Gec Alsthom Transport Sa filed Critical Gec Alsthom Transport Sa
Publication of FI953287A0 publication Critical patent/FI953287A0/fi
Publication of FI953287A publication Critical patent/FI953287A/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI112190B publication Critical patent/FI112190B/fi

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F9/00—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
    • F16F9/06—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium using both gas and liquid
    • F16F9/08—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium using both gas and liquid where gas is in a chamber with a flexible wall
    • F16F9/096—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium using both gas and liquid where gas is in a chamber with a flexible wall comprising a hydropneumatic accumulator of the membrane type provided on the upper or the lower end of a damper or separately from or laterally on the damper
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G17/00—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load
    • B60G17/015—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements
    • B60G17/0152—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements characterised by the action on a particular type of suspension unit
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G17/00—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load
    • B60G17/015—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements
    • B60G17/018—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements characterised by the use of a specific signal treatment or control method
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G17/00—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load
    • B60G17/015—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements
    • B60G17/018—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements characterised by the use of a specific signal treatment or control method
    • B60G17/0182—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements characterised by the use of a specific signal treatment or control method involving parameter estimation, e.g. observer, Kalman filter
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G17/00—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load
    • B60G17/06—Characteristics of dampers, e.g. mechanical dampers
    • B60G17/08—Characteristics of fluid dampers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61F—RAIL VEHICLE SUSPENSIONS, e.g. UNDERFRAMES, BOGIES OR ARRANGEMENTS OF WHEEL AXLES; RAIL VEHICLES FOR USE ON TRACKS OF DIFFERENT WIDTH; PREVENTING DERAILING OF RAIL VEHICLES; WHEEL GUARDS, OBSTRUCTION REMOVERS OR THE LIKE FOR RAIL VEHICLES
    • B61F5/00—Constructional details of bogies; Connections between bogies and vehicle underframes; Arrangements or devices for adjusting or allowing self-adjustment of wheel axles or bogies when rounding curves
    • B61F5/02—Arrangements permitting limited transverse relative movements between vehicle underframe or bolster and bogie; Connections between underframes and bogies
    • B61F5/22—Guiding of the vehicle underframes with respect to the bogies
    • B61F5/24—Means for damping or minimising the canting, skewing, pitching, or plunging movements of the underframes
    • B61F5/245—Means for damping or minimising the canting, skewing, pitching, or plunging movements of the underframes by active damping, i.e. with means to vary the damping characteristics in accordance with track or vehicle induced reactions, especially in high speed mode
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F9/00—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
    • F16F9/32—Details
    • F16F9/44—Means on or in the damper for manual or non-automatic adjustment; such means combined with temperature correction
    • F16F9/46—Means on or in the damper for manual or non-automatic adjustment; such means combined with temperature correction allowing control from a distance, i.e. location of means for control input being remote from site of valves, e.g. on damper external wall
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F9/00—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
    • F16F9/32—Details
    • F16F9/44—Means on or in the damper for manual or non-automatic adjustment; such means combined with temperature correction
    • F16F9/46—Means on or in the damper for manual or non-automatic adjustment; such means combined with temperature correction allowing control from a distance, i.e. location of means for control input being remote from site of valves, e.g. on damper external wall
    • F16F9/466—Throttling control, i.e. regulation of flow passage geometry
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2202/00—Indexing codes relating to the type of spring, damper or actuator
    • B60G2202/10—Type of spring
    • B60G2202/15—Fluid spring
    • B60G2202/154—Fluid spring with an accumulator
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2204/00—Indexing codes related to suspensions per se or to auxiliary parts
    • B60G2204/80—Interactive suspensions; arrangement affecting more than one suspension unit
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2204/00—Indexing codes related to suspensions per se or to auxiliary parts
    • B60G2204/80—Interactive suspensions; arrangement affecting more than one suspension unit
    • B60G2204/82—Interactive suspensions; arrangement affecting more than one suspension unit left and right unit on same axle
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2204/00—Indexing codes related to suspensions per se or to auxiliary parts
    • B60G2204/80—Interactive suspensions; arrangement affecting more than one suspension unit
    • B60G2204/83—Type of interconnection
    • B60G2204/8304—Type of interconnection using a fluid
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2400/00—Indexing codes relating to detected, measured or calculated conditions or factors
    • B60G2400/20—Speed
    • B60G2400/202—Piston speed; Relative velocity between vehicle body and wheel
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2400/00—Indexing codes relating to detected, measured or calculated conditions or factors
    • B60G2400/50—Pressure
    • B60G2400/51—Pressure in suspension unit
    • B60G2400/518—Pressure in suspension unit in damper
    • B60G2400/5182—Fluid damper
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2400/00—Indexing codes relating to detected, measured or calculated conditions or factors
    • B60G2400/60—Load
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2500/00—Indexing codes relating to the regulated action or device
    • B60G2500/10—Damping action or damper
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2600/00—Indexing codes relating to particular elements, systems or processes used on suspension systems or suspension control systems
    • B60G2600/18—Automatic control means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2600/00—Indexing codes relating to particular elements, systems or processes used on suspension systems or suspension control systems
    • B60G2600/18—Automatic control means
    • B60G2600/187—Digital Controller Details and Signal Treatment
    • B60G2600/1873—Model Following

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Vehicle Body Suspensions (AREA)
  • Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)
  • Fluid-Damping Devices (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)
  • Vibration Prevention Devices (AREA)
  • Non-Reversible Transmitting Devices (AREA)

Description

PUOLIAKTIIVINEN ISKUNVAIMENNIN 112190 Tämä keksintö koskee hydraulisten iskunvaimenninten ohjausjärjestelmiä yleensä ja erityisesti sen kohteena on 5 puoliaktiivinen iskunvaimennin.
Ranskalaisissa patenteissa FR 2 660 705 ja FR 2 667 907, REGIE NATIONALE DES USINES RENAULT, on kuvattu auton jousituksen hydraulisten toimilaitteiden voiman servo-oh-10 jausta.
Kuvatut laitteet kuuluvat aktiivijousitusten piiriin, ja ne on toteutettu soveltamalla optimisäätöteoriaa kvad-raattiset kriteerit minimoimalla.
15
Termiä aktiivinen jousitus käytetään jousituksista, joissa käytetään hyväksi energian muodostusta, joka voi olla hydraulista, pneumaattista tai sähköistä, ja jossa käytetyt tehot ovat suuria.
20
Puoliaktiivisesta jousituksesta puhutaan taas silloin, kun siihen kuuluu ohjattavia muuttujia, mutta kuitenkin , ’ ilman merkittävää tehontarvetta.
> * j 25 Ohjausjärjestelmä, joka ottaa huomioon ajoneuvoon sijoi- , . tetuilla antureilla suoritetut mittaukset, jotka edusta vat ajoneuvon liikettä, mahdollistaa niiden voimien las- ·, kemisen, jotka jousitukselta vaaditaan kunakin hetkenä » halutun kriteerin minimoimiseksi.
. 30 ^ Tämä kriteeri voi esimerkiksi käsittää pyrkimyksen täri nän vaimentamiseen tai sen amplitudin rajoittamiseen.
...· Tällä tavalla lasketut voimat muodostavat ohjevoimat, 35 joita jousielimien tulisi noudattaa. Nämä elimet toimivat tällöin servo-ohjattuina voimageneraattoreina voimanega- 2 112190 tiivisella takaisinkytkentäsilmukalla.
Ideaalitapauksessa kukin servovoima, joka vastaa ajoneuvon kutakin jousituselintä, toteutetaan hydraulisella 5 toimilaitteella, jonka käyttövoimana on korkea paine, ja joka on varustettu voima-anturilla ja servoventtiilillä.
Tällainen ratkaisu on kuvattu esim. FR-patenteissa 2 660 705 ja 2 667 907.
10
Patentista FR 2 660 705 käy ilmi, että olennainen ongelma on vaikeudessa toteuttaa voiman servo-ohjaus toimilaitteella, kun itse toimilaitteeseenkin kohdistuu suuriam-plitudisia liikkeitä suhteellisen pienellä taajuudella, 15 kuten auton jousituksen yhteydessä on asianlaita.
Tämä vaikeus johtaa toisin sanoen auton jousitukseen, jolla on hyvin vaihteleva kuormitusvastus.
20 FR-patentissa 2 660 705 on kuvattu korjain, joka korjaa servoventtiilin säätövirtaa sen suhteellisen nopeuden : “ perusteella, joka on mitattu toimilaitteen kahden pään ' .· välillä.
* * : ,· 25 FR-patentissa 2 660 705 kuvatussa laitteessa käytetään · siten servoventtiilin käänteistä mallia, joka on integ- ’ : roitu positiiviseen korjaussilmukkaan, jota käytetään yhdessä voiman servo-ohjauksen takaisinkytkentäpääsilmu-; kan kanssa.
: .· 3 0
Tekniikan tason laitteen toisena tunnuspiirteenä on se, j että käytetty käänteinen servoventtiilimalli ottaa mitä- ’* tun suhteellisen nopeuden lisäksi huomioon myös mitatun * toteutuneen voiman.
35 3 112190
Tekniikan tason laite käsittää jousituksen, joka on siinä mielessä aktiivinen, että laitteeseen kuuluu suurpaine!-nen hydraulinen generaattorijärjestelmä.
5 Keksinnön puoliaktiivisen vaimentimen etuna on, että siihen ei kuulu hydraulista voimanmuodostusta, vaan keksinnön laite muodostuu puoliaktiivisesta laitteesta, jossa muutoksia ohjataaan syntyneen vaimennuksen perusteella.
10 Tavanomaisten vaimenninlaitteiden eräänä rajoituksena on vielä se, että vaimennuksen luonne on yksilöllinen, ts. rakenteeseen sidottu.
Julkaisussa WO-A-91/06439 kuvataan puoliaktiivinen iskun- 15 vaimennin, jota ohjaa ohjauspiiri. Piiri antaa lähtökohtana voiman ohjearvon joka on tuotettu laskijalla sekä vaimentimen männän suhteellisella liikkeellä. Yhdessä muunnelmassa suora ohjaussilmukka aikaansaa jännitteen vaimentimen hydraulisen kulun osan ohjaamiseksi ominais- 20 käyrällä suhteellisesta nopeudesta ja voiman ohjearvosta lähtien. Toisessa muunnelmassa suljettu ohjaussilmukka aikaansaa vastaavan jännitteen lähtien voiman ohjearvon . · j'a puoliaktiivista vaimenninta simuloimalla lasketun ai- · kaansaadun voiman välisestä erosta.
25 f Keksinnön tarkoituksena on aikaansaada puoli aktiivinen : vaimennin, jolla rautatieajoneuvon tärinämukavuutta voi daan parantaa.
• * 30 Keksinnön toisena tarkoituksena on aikaansaada puoliak-tiivinen vaimennin, jolla jo käytössä olevien rautatie-ajoneuvojen mukavuutta voidaan parantaa edellyttäen, että / niissä on elektroninen ohjaus.
35 Keksinnön mukaisesti on aikaansaatu puoliaktiivinen is- 4 112190 kunvaimennin, jota ohjataan ohjauspiirillä, joka saa tu-loarvoina tietokoneella tuotetun ohjevoiman arvon Fc sekä suhteellisen nopeuden y iskunvaimentimen kahden pään välillä sekä iskunvaimentimen aikaansaaman efektiivisen 5 voiman F, johon ohjauspiiriin kuuluu suora säätösilmukka, joka käsittää vaimentimen yksinkertaistetun käänteisen mallin, joka vaimentimen käänteismalli määrittelee puristussäätö-venttiilille ja laajennussäätöventtiilille teoreettisen säätövirran arvon ith perustuen suhteellisen 10 nopeuden y arvon mittaukseen ja ohjevoiman arvoon Fc; jolloin voiman takaisinkytkentäsilmukka lisää teoreettiseen säätövirtaan ith verrannollistyyppisen korjaustermin δί voimavirheen sF huomioonottamiseksi voiman ohjearvon Fc ja mitatun todellisen voiman F arvon välillä.
15
Keksinnön tuloksena on aikaansaatu myös ohjauspiirillä ohjattu puoliaktiivinen iskunvaimennin, jossa vaimentimen käänteismallin määrittelevät kaavat:
H
i = K - laajenemisessa ( y > o ) , ja ‘ ” ^ 20 » > »
V H
* i = x - puri s tumi sessa ( y < 0 > , " “ VK1 * t : ' : joissa K13 ja K23 ovat positiivisia vakioita, jotka riippu- : vat toimilaitteen koosta, öljyn fysikaalisista ominai- 25 suuksista sekä hydraulisten venttiilien virtausvasteesta.
Kuten edellä on mainittu, keksinnön mukaisen puoliaktii-visen vaimentimen etuna on se, että siinä ei tarvita energialähdettä, pumppua eikä kompressoria.
/ 5 112190
Keksinnön puoliaktiivisen vaimentimen toisena etuna on vaimentimen vaimennusfunktion ohjaus, mikä mahdollistaa suhteellisten voima-nopeusfunktioiden rajoittamattoman toteuttamisen.
5
Keksinnön puoliaktiivisen vaimentimen eräänä etuna on se, että ohjattu vaimenninelin korvaa tavanomaisen vaimentimen vain sähkökaapelointiin tehdyillä muutoksilla.
10 Keksinnön puoliaktiivisen vaimentimen eräänä etuna on se, että sen toiminta vikatilanteissa on sama kuin tavanomaisen vaimentimen.
Keksinnön puoliaktiivisen vaimentimen eräänä etuna on se, 15 että se aikaansaa 20-50 %:n parannuksen tärinämukavuuteen ajoneuvon tyypistä riippuen.
Keksinnön puoliaktiivisen vaimentimen eräs etu perustuu vaimentimen käänteismallin käyttöön.
20
Vaimentimen käänteismallin käyttö mahdollistaa servoventtiilin säätövirran määrittämisen mitatusta suhteellisesta nopeudesta ja ohjevoimasta, eikä - kuten edellä kuvatussa tekniikan tasossa - mitatusta suhteellisesta nopeudesta ,· 2 5 ja syntyneestä voimasta.
Keksinnön muut tarkoitukset, piirteet ja edut käyvät ilmi seuraavasta puoliaktiivisen vaimentimen suositellun suo-: ’ ; ritusmuodon yksityiskohtaisesta kuvauksesta, joka suori- : .· 30 tetaan viittaamalla samalla oheisiin piirustuksiin, jois- ' » i sa: T Kuva 1 esittää periaatekaaviota puoliaktiivisesta vaimen- ** timesta, jota ohjataan keksinnön mukaisesti; ja 35 112190 6
Kuva 2 esittää periaatekaaviota keksinnön mukaisesti ohjatun puoliaktiivisen vaimentimen ohjauspiiristä.
Kuva 1 esittää periaatekaaviota puoliaktiivisesta vaimen-5 timesta, jota ohjataan keksinnön mukaisesti.
Keksinnön mukaisesti ohjattuun puoliaktiiviseen vaimenti-meen kuuluu runko 1, jossa liukuu umpinainen mäntä 2, joka on varustettu varrella 3, rakennekokonaisuuden muo-10 dostaessa toimilaitteen 14.
Mäntä 2 rajoittaa ensimmäisen kammion 4, jotka kutsutaan puristuskammioksi, ja toisen kammion 5, jota kutsutaan laajennuskammioksi.
15
Runko 1 on täytetty nesteellä 6, esim. hydrauliöljyllä.
Puoliaktiiviseen vaimentimeen kuuluu myös ensimmäinen takaiskuventtiili 7, puristussuuntaisventtiili, ja toinen 20 takaiskuventtiili 8, laajennussuuntaisventtiili.
·' '* Ensimmäistä hydraulista säätöventtiiliä 9, puristussäätö- ' .* venttiiliä, ja toista hydraulista säätöventtiiliä 10, ·· laajennussäätöventtiiliä, ohjataan sähköisesti.
: 25 • Puoliaktiiviseen vaimentimeen kuuluu myös esivarattu ole- v · opneumaattinen varaaja 11, joka muodostuu kammiosta.
: ·’: Tällainen oleopneumaattinen varaaja 11 muodostaa kiinteän ; 3 0 tilavuuden, joka sisältää paineistettua inerttiä kaasua ja hydrauliöljyä, johon kaasu siirtää paineensa.
'!* Nämä kaksi fluidia on tavallisesti erotettu toisistaan fyysisesti membraanilla tai kalvolla.
35 7 112190 Tämän varaajan tehtävänä on toisaalta absorboida se öljy-tilavuus, joka vastaa varren tilavuutta vaimentimen ollessa täysin puristuneena, ja toisaalta varmistaa hyd-raulipiirin minimipaine.
5
Puristussuuntaisventtiili 7 ja laajennussäätöventtiili 10 on asennettu rinnakkain ja sijoitettu laajennuskammion 5 ja varaajakammion 11 väliin.
10 Laajennussuuntaisventtiili 8 ja puristussäätöventtiili 9 on asennettu rinnakkkain ja sijoitettu puristuskammion 4 ja varaajan 11 väliin.
Lopuksi puoliaktiiviseen vaimentimeen kuuluu vielä voima-15 anturi 12 ja suhteellisen nopeuden anturi 13.
Kuva 2 on periaatekaavio keksinnön mukaisesti ohjatun puoliaktiivisen vaimentimen ohjauspiiristä.
20 Kuvassa 2 käytetyt viitemerkinnät ja niiden merkitys on esitetty seuraavassa: • '* Fc: ohjevoima; ’ F : todellinen voima; ’. Fm: anturilla mitattu todellinen voima; : 2 5 eF: voimavirhe, eF = Fc - Fm; : y : vaimentimen kahden pään välinen v : suhteellinen nopeus; i : venttiilien sähköinen säätövirta; | : ith: teoreettinen säätövirta, joka on laskettu : 30 käänteismallilla ja ohjataan hydraulivent- tiileihin voiman Fc saamiseksi; , *·, 5i: lisäkorjaus i=ith+5i voimavirheen εΡ » ·* huomioonottamiseksi.
·.*' 35 Keksinnön mukaisesti ohjatun puoliaktiivisen vaimentimen 8 112190 hydraulista toimintaa kuvataan tämän jälkeen kuviin 1 ja 2 liittyen.
Keksinnön ohjatun puoliaktiivisen vaimentimen hydrauli-5 sessa toiminnassa voidaan erottaa kaksi vaihetta: - ensimmäinen, puristusvaihe, jota kuvassa 1 on merkitty nuolella C, ja - toinen, laajennusvaihe, jota kuvassa 1 on merkitty nuolella D.
10
Puristusvaiheen aikana mäntä 2 työntyy sisäänpäin toimilaitteen rungossa ja laajennusvaiheessa mäntä vetäytyy ulospäin toimilaitteen rungosta 1.
15 Puristusvaiheessa puristuskammiossa 4 oleva neste puristuu. Laajennustakaiskuventtiili 8 on suljettu, mikä pakottaa nesteen kulkemaan puristussäätöventtiilin 9 kautta .
20 Puristustakaiskuventtiili 7 sallii nesteen 6 ohittaa laa-jennussäätöventtiilin 10 ja täyttää vapaasti laajennus-• · kammion 5.
: f Puristussäätöventtiiliä 9 ohjaamalla voidaan puristuskam- ; 25 mion 4 painetasoa ja siten myös puristuksen reaktiovoimaa säätää.
Laajennusvaiheessa elimien tehtävät ovat käänteiset.
» · : 30 Laajennussäätöventtiili 10 säätää nesteen 6 kulkua laa- jennuskammiosta 5 varaajakammioon 11 päin ja mahdollistaa
Il näin laajennusvoiman moduloinnin.
: ’** Laajennussuuntaisventtiili 8 on aktiivinen ja sallii nes- ,,,· 35 teen 6 vapaan pääsyn laaj ennuskammiosta varaaj akammioon 11 päin.
9 112190
Puristussäätöventtiiliä 9 ja laajennussäätöventtiiliä 10 ohjataan suositeltavasti sähköisesti vaimennustehon modu-5 loimiseksi, joka on aina vastakkainen nopeuteen nähden.
Tämän johdosta valmennusjärjestelmä pysyy dissipatiivise-na.
10 Todellisen voiman moduloiminen mahdollistaa sen servosää-dön ohjevoimaksi Fc, joka saadaan tietokoneelta (ei esitetty) .
Perusongelmana on sen säätövirran i määrittäminen, joka 15 puristus- ja laajennussäätöventtiileissä 9 ja 10 tarvitaan ohjevoiman Fc toteuttamiseksi.
Käyttämällä hyväksi niitä suhteita, jotka edustavat vai-mentimen kummankin kammion tilavuusvirtaustasapainoja 20 vakionopeudella sekä puristus- että laajennusvaiheissa, on voitu johtaa yksinkertainen riippuvuussuhe vaimentimen • " käänteismallin 15 antaman virran ith, hetkellisen suhteel lisen nopeuden y ja vaimennusvoiman välille.
• ; .· 25 Tämä suhde voidaan esimerkiksi laajennusvaiheessa esittää : * seuraavalla yhtälöllä: : ( ( \» P , p F - - - · S . · y * - - · S Ϋ - ( P - Pe ) St 2 1 Gi.il 2 Cd A ( Δ P ) v ' V " ji / 1 · > · i ·
I I
• II· · » * ♦
; I
I · 10 112190 jossa: F on todellinen vaimennusvoima; p on öljyn tiheys; 51 on paineenalainen männän poikkileikkauspinta 5 varren vastakkaisella puolella; 52 on paineenalainen männän poikkileikkauspinta varren puolella;
St on varren poikkileikkauspinta; y on suhteellinen nopeus; 10 Gi on säätöventtiilin painevaste; i on säätövirta;
Cd on laajennussuuntaisventtiilin virtauskerroin; A31 on laajennussuuntaisventtiilin geometrisen kulkutien poikkileikkaus; 15 ΔΡ31 on varaajan ja kammion välinen painehäviö ali paineessa; P3 on on varaajan paine; ja Pe on ilmakehän paine.
20 Tämän vaimennusmallin hyväksikäyttäminen siten, että halutun voiman Fc ja mitatun nopeuden y mukaisesti etsitään » ! » : " säätöelimille syötettävä virta ith, tarkoittaa vaimentimen ' .* kaänteismallin 15 käyttämistä.
» · ‘ i · ; 25 Vaimennusfunktion johtamisessa ja siten myös vaimennuksen • käänteismallissa 15 tehtyjen yksinkertaistusten vuoksi v ·* tarvitaan verrannollistyyppinen korjaustermi δί, joka muodostuu voiman takaisinkytkentäsilmukasta 16.
* » i 30 Tämä takaisinkytkntäsilmukka 16 sallii, kun voima-anturia 12 käytetään mittaamaan todellinen voima F, mittaustulok-,·*.’. sen Fm perusteella virhesignaalin tF muodostamisen ohje- ** voiman Fc ja mitatun voiman Fm välille.
t I · I · » • · 35 Tämä virhesignaali εΡ johdetaan korjaimeen 17, joka antaa 11 112190 lisäkorjauksen δί säätöventtiilien 9, 10 säätövirralle i. Suhteellisen nopeuden y arvo tuodaan vaimentimen kään-teismallille 15 nopeuden takaisinkytkentäsilmukan 18 kautta.
5
Nopeuden takaisinkytkentäsilmukkaan 18 kuuluu nopeusanturi 13 .
Teoreettisen säätövirran ith arvo määritetään vaimentimen 10 käänteismallista 15.
Tämä teoreettinen säätövirta ith syötetään hydraulisille säätöventtiileille voiman Fc saamiseksi suoran säätösil-mukan 19 kautta.
15
Suoraan säätösilmukkaan 19 kuuluu vaimentimen käänteis-malli 15, joka määritellään esim. seuraavilla kaavoilla:
U
i = K - laajenemisessa ( y > 0 ) , ja
“ “ v/H
·! H
,· i = K - puristumisessa ( y < 0 ) , ' · 20 ;***: joissa K13 ja K23 ovat positiivisia vakioita, jotka riippu- vat toimilaitteen koosta, öljyn fysikaalisista ominai- • t » \ suuksista sekä hydraulisten säätöventtiilien virtausvas- ’!!! teestä.
’*;·* 25 t f : ’·· Keksinnön puoliaktiivista vaimenninta voidan käyttää se- kundaarisena poikittaisjousituksena matkustajarautatie-vaunuissa.

Claims (2)

12 112190
1. Puoliaktiivinen iskunvaimennin, jota ohjataan ohjaus-piirillä, joka saa tuloarvoina tietokoneella tuotetun 5 ohjevoiman arvon Fc sekä suhteellisen nopeuden y iskun-vaimentimen kahden pään välillä sekä iskunvaimentimen aikaansaaman efektiivisen voiman F, johon ohjauspiiriin kuuluu suora säätösilmukka (19), joka käsittää vaimenti-men yksinkertaistetun käänteisen mallin (15), joka vai-10 mentimen käänteismalli (15) määrittelee puristussäätö-venttiilille (9) ja laajennussäätöventtiilille (10) teoreettisen säätövirran arvon ith perustuen suhteellisen nopeuden y arvon mittaukseen ja ohjevoiman arvoon Fc; jolloin voiman takaisinkytkentäsilmukka (16) lisää teo-15 reettiseen säätövirtaan ith verrannoll is tyyppi sen korjaus-termin 5i voimavirheen eF huomioonottamiseksi voiman ohjearvon Fc ja mitatun todellisen voiman F arvon välillä.
2. Vaatimuksen 1 mukainen puoliaktiivinen vaimennin, jos-20 sa vaimentimen käänteismallin määrittelevät (15) kaavat: ' u ’Ϊ i = K - laajenemisessa ( y > 0 ) , ja ; :* ” VR » ‘ » • « · ! ’ ί i = K - puristumisessa ( y < 0 ) , “ u /1—t » I * 9 » » I « · * · · * * *; 25 joissa K13 ja K23 ovat positiivisia vakioita, jotka riippu- : ’·· vat toimilaitteen koosta, öljyn fysikaalisista ominai- • · » suuksista sekä hydraulisten venttiilien virtausvasteesta. / 13 112190
FI953287A 1994-07-06 1995-07-03 Puoliaktiivinen iskunvaimennin FI112190B (fi)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9408337A FR2722265B1 (fr) 1994-07-06 1994-07-06 Amortisseur semi-actif
FR9408337 1994-07-06

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI953287A0 FI953287A0 (fi) 1995-07-03
FI953287A FI953287A (fi) 1996-01-07
FI112190B true FI112190B (fi) 2003-11-14

Family

ID=9465057

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI953287A FI112190B (fi) 1994-07-06 1995-07-03 Puoliaktiivinen iskunvaimennin

Country Status (17)

Country Link
US (2) US5682968A (fi)
EP (1) EP0691226B1 (fi)
JP (1) JP3780010B2 (fi)
KR (1) KR100362129B1 (fi)
AT (1) ATE174847T1 (fi)
AU (1) AU699851B2 (fi)
BR (1) BR9503091A (fi)
CA (1) CA2153299C (fi)
DE (1) DE69506796T2 (fi)
DK (1) DK0691226T3 (fi)
ES (1) ES2128008T3 (fi)
FI (1) FI112190B (fi)
FR (1) FR2722265B1 (fi)
GR (1) GR3029783T3 (fi)
NO (1) NO307062B1 (fi)
TW (1) TW305014B (fi)
ZA (1) ZA955591B (fi)

Families Citing this family (55)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2750752B1 (fr) * 1996-07-05 2002-03-01 Gec Alsthom Transport Sa Amortisseur semi-actif a controle continu en effort
EP0893321A1 (fr) * 1997-07-24 1999-01-27 Gec Alsthom Transport Sa Dispositif de suspension oléopneumatique anti-roulis ou anti-lacet
FR2766444A1 (fr) * 1997-07-24 1999-01-29 Gec Alsthom Transport Sa Dispositif oleopneumatique a amortissement du roulis
FR2766445B1 (fr) * 1997-07-24 1999-09-10 Gec Alsthom Transport Sa Dispositif oleopneumatique a amortissements du lacet et longitudinal
DE19750367C2 (de) * 1997-11-14 2001-07-05 Danfoss Fluid Power As Nordbor Hydraulischer Fahrzeugantrieb und Ventilmodul hierfür
US6360148B1 (en) 1999-11-16 2002-03-19 Michael W. Halpin Method and apparatus for controlling hydraulic dampers
GB0004649D0 (en) * 2000-02-29 2000-04-19 Gkn Westland Helicopters Ltd Vibration damping apparatus
DE10062999C5 (de) * 2000-12-16 2009-05-28 Thyssenkrupp Bilstein Suspension Gmbh Regelbarer Schwingungsdämpfer mit einer Dämpfungskraftsteuerung
US7606690B2 (en) * 2001-12-18 2009-10-20 Nhk International Corporation Method and apparatus for modeling coil springs using a force field generator
FR2834338B1 (fr) * 2001-12-28 2004-04-09 Peugeot Citroen Automobiles Sa Procede et dispositif de diagnostic d'amortisseurs de vehicule
KR100841814B1 (ko) * 2002-01-11 2008-06-26 액티브 쇼크, 인코포레이티드 반-능동 충격 흡수 장치 제어 시스템
JP4040942B2 (ja) * 2002-09-19 2008-01-30 カヤバ工業株式会社 セミアクティブ油圧緩衝器
US7386378B2 (en) * 2003-09-11 2008-06-10 Tenneco Automotive Operating Company, Inc. Linear control of an automobile suspension
ITMI20032379A1 (it) * 2003-12-04 2005-06-05 Isocomp S P A Dispositivo di smorzamento dinamico semiattivo elettroidraulico perfezionato per mezzi di locomozione.
US7229079B2 (en) * 2004-02-24 2007-06-12 Arvinemeritor Technology, Llc Center seeking suspension system
DE102004054474B3 (de) * 2004-11-11 2006-06-08 Zf Friedrichshafen Ag Schwingungsdämpfer mit verstellbarer Dämpfkraft
SE0402820L (sv) * 2004-11-18 2006-05-19 Oehlins Racing Ab För fordon avsedd dämpare (stötdämpare)
US7751959B2 (en) * 2005-06-21 2010-07-06 Tenneco Automotive Operating Company Inc. Semi-active suspension system with anti-roll for a vehicle
DE102005048949B3 (de) * 2005-10-13 2006-12-14 Zf Friedrichshafen Ag Schwingungsdämpfer mit verstellbarer Dämpfkraft
SE531618C2 (sv) * 2006-02-23 2009-06-09 Oehlins Racing Ab Elektrisk styrd trycksatt dämpare
JP2008012960A (ja) * 2006-07-03 2008-01-24 Kayaba Ind Co Ltd 緩衝器の制御装置
KR100771960B1 (ko) * 2006-09-15 2007-10-31 부산대학교 산학협력단 차량용 반능동 현가장치의 자기유동성 가변형 댐퍼의민감도 제어방법
US7946163B2 (en) 2007-04-02 2011-05-24 Penske Racing Shocks Methods and apparatus for developing a vehicle suspension
SE532590C2 (sv) * 2007-11-09 2010-03-02 Bae Systems Haegglunds Ab Fjädringsanordning samt förfarande vid fjädring och/eller dämpning för fordon
DE102009000576B4 (de) * 2009-02-03 2020-09-10 Robert Bosch Gmbh Verfahren sowie Vorrichtung zur Fahrwerkregelung eines Kraftfahrzeugs
US8453809B2 (en) * 2009-04-16 2013-06-04 Oneiric Systems, Inc. Shock absorber having unidirectional fluid flow
US9222538B2 (en) 2009-04-16 2015-12-29 Oneiric Systems, Inc. Shock absorber having unidirectional fluid flow
GB201004250D0 (en) * 2010-03-15 2010-04-28 Trysome Ltd Frequency-dependent damping
DE102010024723B4 (de) * 2010-06-23 2014-02-13 Samson Aktiengesellschaft Pneumatischer Stellantrieb und Verfahren zum Betreiben des pneumatischen Stellantriebs
FR2996497B1 (fr) * 2012-10-05 2016-04-15 Renault Sa Systeme de pilotage d'amortisseur semi-actif en boucle ouverte
WO2014074711A1 (en) 2012-11-07 2014-05-15 Polaris Industries Inc. Vehicle having suspension with continuous damping control
US9205717B2 (en) 2012-11-07 2015-12-08 Polaris Industries Inc. Vehicle having suspension with continuous damping control
JP6349182B2 (ja) * 2014-07-22 2018-06-27 Ｋｙｂ株式会社 ダンパ制御装置
CA3226026A1 (en) 2014-10-31 2016-05-06 Polaris Industries Inc. System and method for controlling a vehicle
JP6463948B2 (ja) * 2014-11-07 2019-02-06 Ｋｙｂ株式会社 サスペンション装置
EP3294582A1 (en) 2015-05-15 2018-03-21 Polaris Industries Inc. Utility vehicle
US9969231B2 (en) * 2015-07-15 2018-05-15 GM Global Technology Operations LLC Damper assembly and a method of forming the damper assembly
CN105235702B (zh) * 2015-10-12 2017-08-25 浙江大学 一种高速列车半主动安全控制方法
CN105974821B (zh) * 2016-05-16 2019-01-18 萨克斯汽车零部件系统（上海）有限公司 基于阻尼多模式切换减振器的车辆半主动悬架混杂控制方法
CA3160011A1 (en) 2016-11-18 2018-05-24 Polaris Industries Inc. Vehicle having adjustable suspension
JP6286091B1 (ja) 2017-05-30 2018-02-28 株式会社ショーワ 車両状態推定装置、制御装置、サスペンション制御装置、及びサスペンション装置。
JP6286092B1 (ja) * 2017-05-30 2018-02-28 株式会社ショーワ サスペンション制御装置、及びサスペンション装置。
US10406884B2 (en) 2017-06-09 2019-09-10 Polaris Industries Inc. Adjustable vehicle suspension system
GB2566546B (en) * 2017-09-19 2019-12-18 Jaguar Land Rover Ltd An actuator system
US11633999B2 (en) * 2018-04-20 2023-04-25 Pratt & Miller Engineering And Fabrication, Llc Motor-vehicle with multi-mode extreme travel suspension-suspension hydraulic design
EP3569890B1 (en) * 2018-05-14 2024-06-26 DRiV Automotive Inc. A shock absorber and method for controlling a damping flow in a shock absorber and the use of two electrical continuously controlled valve arrangements for controlling a damping flow in a shock absorber
US10946736B2 (en) 2018-06-05 2021-03-16 Polaris Industries Inc. All-terrain vehicle
FR3084291B1 (fr) * 2018-07-24 2021-05-14 Alstom Transp Tech Dispositif d'amortissement d'un vehicule et procede associe
CN110792717A (zh) * 2018-08-01 2020-02-14 陈刚 一种液气支撑减振装置
US10987987B2 (en) 2018-11-21 2021-04-27 Polaris Industries Inc. Vehicle having adjustable compression and rebound damping
CN111750025A (zh) * 2019-03-29 2020-10-09 陈刚 一种电控液气支撑减振器
WO2020199754A1 (zh) * 2019-03-29 2020-10-08 陈刚 一种电控液气支撑减振器
CA3182725A1 (en) 2020-07-17 2022-01-20 Polaris Industries Inc. Adjustable suspensions and vehicle operation for off-road recreational vehicles
DE102020214277B3 (de) * 2020-11-13 2022-03-17 Zf Friedrichshafen Ag Schwingungsdämpfer mit einer Pumpenanordnung
CN114857206B (zh) * 2022-07-06 2022-09-23 太原理工大学 一种基于电液复合缸的主动控制减振系统及方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3524862A1 (de) * 1985-04-12 1986-10-30 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Vorrichtung zur daempfung von bewegungsablaeufen
DE3803888A1 (de) * 1988-02-09 1989-08-17 Boge Ag Regelbarer schwingungsdaempfer
US4887699A (en) * 1989-02-10 1989-12-19 Lord Corporation Vibration attenuating method utilizing continuously variable semiactive damper
DE3935376A1 (de) * 1989-10-24 1991-04-25 Bosch Gmbh Robert Verfahren und vorrichtung zur fahrwerkregelung
FR2660705B1 (fr) 1990-04-10 1993-06-04 Renault Dispositif d'asservissement en effort d'un verin hydraulique et suspension de vehicule automobile equipee d'un tel dispositif.
SE466796B (sv) * 1990-08-10 1992-04-06 Saab Scania Ab Fjaedersystem med foerbaettrad resonansdaempning och ett foerfarande foer reglering av fjaedringssystemet
FR2667907B1 (fr) 1990-10-15 1993-02-05 Renault Dispositif d'asservissement en effort d'un verin hydraulique et suspension de vehicule automobile munie d'un tel dispositif.
DE4103188C1 (en) * 1991-02-02 1992-04-23 August Bilstein Gmbh & Co. Kg, 5828 Ennepetal, De Regulating vibration damping of semi-active chassis of motor vehicle - operating proportional or quasi proportional suspension valves according to road irregularities and vertical acceleration of undercarriage

Also Published As

Publication number Publication date
EP0691226B1 (fr) 1998-12-23
DE69506796D1 (de) 1999-02-04
DE69506796T2 (de) 1999-08-19
EP0691226A1 (fr) 1996-01-10
AU699851B2 (en) 1998-12-17
CA2153299C (fr) 2005-01-11
JPH0849746A (ja) 1996-02-20
JP3780010B2 (ja) 2006-05-31
NO307062B1 (no) 2000-01-31
US6112866A (en) 2000-09-05
ES2128008T3 (es) 1999-05-01
US5682968A (en) 1997-11-04
AU2338595A (en) 1996-01-18
TW305014B (fi) 1997-05-11
NO952644D0 (no) 1995-07-04
DK0691226T3 (da) 1999-08-23
FR2722265B1 (fr) 1996-08-23
ZA955591B (en) 1996-04-22
BR9503091A (pt) 1996-02-27
ATE174847T1 (de) 1999-01-15
KR100362129B1 (ko) 2003-09-06
CA2153299A1 (fr) 1996-01-07
GR3029783T3 (en) 1999-06-30
FR2722265A1 (fr) 1996-01-12
FI953287A (fi) 1996-01-07
NO952644L (no) 1996-01-08
FI953287A0 (fi) 1995-07-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI112190B (fi) Puoliaktiivinen iskunvaimennin
US5311709A (en) Variable damping device for seismic response controlled structure
US4973854A (en) Hydraulic shock-absorber and vibration damper with adjustable damping
US8560171B2 (en) Damping force controller
KR100451289B1 (ko) 감쇠력 조정식 유압 완충기
US4854429A (en) Variable rate shock absorber and system therefor
JP3687020B2 (ja) Ｐｗｍ式比例ソレノイドバルブ制御装置
US4614255A (en) Hydraulic shock absorber for vehicles
US5968102A (en) Suspension control apparatus
KR970005581B1 (ko) 서스펜션 시스템
KR100437852B1 (ko) 연속힘제어를갖춘준능동댐퍼
US5100166A (en) Suspension device for a vehicle
JP2663292B2 (ja) ショックアブソーバの減衰力制御装置
AU697532B1 (en) Oleopneumatic anti-roll or anti-hunting suspension apparatus
JPH06330977A (ja) 減衰力調整式油圧緩衝器
JPS61261118A (ja) 車両用懸架機構
Tan et al. Model identification of an automotive hydraulic active suspension system
JP2001012534A (ja) 減衰力調整式油圧緩衝器
JP3297829B2 (ja) 減衰力調整式油圧緩衝器
JPH02142942A (ja) 液圧緩衝器
Redfield Performance of low-bandwidth, semi-active damping concepts for suspension control
CA2496949C (en) Center seeking suspension system
US20010013451A1 (en) Damping force device with adjustable damping force
KR100211201B1 (ko) 감쇠력 조정식 유압 완충기
US20010002639A1 (en) Solenoid apparatus for use in hydraulic shock absorber