JP4881441B2 - Apparatus and method for controlling a bearing member - Google Patents
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Description
本発明は、ユニット、特に自動車の内燃機関及び/又は伝動装置を支承するための支承部材を制御するための装置及び方法に関する。 The present invention relates to a device and a method for controlling a bearing member for bearing a unit, in particular an internal combustion engine and / or transmission of a motor vehicle.
EP1258650A2において、作業チャンバ及び補償チャンバを備え、両チャンバ間で磁気粘性流体(magnetorheologisches Fluid)が往復可能な液圧式の支承部材が公知である。作業チャンバと補償チャンバとの間には、弁プレートが設けられており、電気的に制御可能な磁石コイルにより「閉鎖」(電流/磁界オン)又は開放(電流/磁界オフ)可能である。これにより、剛性及び減衰は、支承部材運動に応じて弁プレートを適当に閉鎖及び開放することにより制御可能である。 In EP 1258650 A2, a hydraulic bearing member is known which comprises a working chamber and a compensation chamber and is capable of reciprocating a magnetorheological fluid between both chambers. A valve plate is provided between the working chamber and the compensation chamber and can be “closed” (current / magnetic field on) or opened (current / magnetic field off) by an electrically controllable magnet coil. Thereby, stiffness and damping can be controlled by appropriately closing and opening the valve plate in response to the support member movement.
このような支承部材を制御するために、通常は、場所又は速度のようなパラメータを、例えば機械的なセンシングアームを介して検出するセンサが使用される。US2006−0173592においては、液圧式の支承部材内の液圧を測定するセンサの使用も公知である。 In order to control such bearing members, sensors are usually used that detect parameters such as location or speed, for example via a mechanical sensing arm. In US 2006-0173592 it is also known to use a sensor for measuring the hydraulic pressure in a hydraulic bearing member.
さらにUS2006−0173592は、ユニットを支承するために使用される液圧式の支承部材を制御するための制御システム及び制御方法を開示している。この公知の制御システム及び制御方法では、支承部材の運動状態が、それぞれユニット、及びユニットを支承部材により支承するフレームに取り付けられる加速度センサを介して検出される。しかし、この種の配置は、支承部材とは別個にセンサが、分散した場所に固定され、配線されなければならないので、複雑な構成を有する。加えて、支承部材における力の発生から、この力により惹起される加速度の検知までの間には遅れが発生する場合があり、この遅れは、システムの迅速な反応を妨げる。 Furthermore, US 2006-0173592 discloses a control system and a control method for controlling a hydraulic bearing member used for bearing a unit. In this known control system and control method, the motion state of the support member is detected via an acceleration sensor attached to the unit and a frame that supports the unit by the support member. However, this type of arrangement has a complex configuration since the sensor must be fixed and wired in a distributed location separately from the bearing member. In addition, there may be a delay between the generation of force in the bearing member and the detection of acceleration caused by this force, which delays the system's rapid response.
本発明の課題は、ユニット、特に自動車の内燃機関及び/又は伝動装置を支承するための支承部材を制御するための改良された方法及び改良された制御装置を提供することであり、支承部材の制御が簡単かつ安価な装置により行われることが望ましい。 The object of the present invention is to provide an improved method and an improved control device for controlling a bearing member for bearing a unit, in particular an internal combustion engine and / or transmission of a motor vehicle. It is desirable that the control be performed by a simple and inexpensive device.
本発明の請求項1に係る、ユニット、特に自動車の内燃機関及び/又は伝動装置を支承するための支承部材を制御するための制御装置、及び本発明の請求項10に係る対応する方法は、制御が特に僅かな遅れでユニットの振動に反応するという利点を有する。また、特に安価かつ頑丈であって、しかも簡単にメンテナンス可能な構成が達成可能である。センサは、支承部材と1つのユニットを形成するので、僅かなスペースを必要とするにすぎず、センサ及び対応する線路の別個の取付は省略される。さらに、ユニットと車両フレームとの間の機械的な部品は不要である。これにより、起こり得る伝播音の伝達は回避される。
A control device for controlling a bearing member for supporting a unit, in particular an internal combustion engine and / or transmission of a motor vehicle according to
本発明の根底にある思想は、支承部材を制御するために、支承部材自体に固定される、支承部材の作業チャンバ内の磁気粘性流体の圧力の測定を実施し、2つ又は複数の測定からそれぞれ圧力の変化速度を得る圧力センサを使用することにある。 The idea underlying the present invention is to measure the pressure of the magnetorheological fluid in the working chamber of the bearing member, which is fixed to the bearing member itself, in order to control the bearing member, from two or more measurements. The purpose is to use a pressure sensor that obtains the rate of change of pressure.
変化速度が所定の閾値を超えると、やはり所定の制御電流が、支承部材のコイルを通して導かれる。その結果、支承部材の作業チャンバから補償チャンバへの流体の流れは妨害され、圧縮運動は大きな抵抗にさらされる。減圧期間中、及び圧縮期間と減圧期間との間の運動反転点の近傍において、変化速度は所定の閾値の下にある。その結果、制御電流はオンにされない。 If the rate of change exceeds a predetermined threshold, a predetermined control current is again directed through the coil of the bearing member. As a result, the flow of fluid from the working chamber of the bearing member to the compensation chamber is obstructed and the compression movement is subjected to great resistance. The rate of change is below a predetermined threshold during the decompression period and in the vicinity of the motion reversal point between the compression period and the decompression period. As a result, the control current is not turned on.
こうして、ユニットの運動の力・移動曲線により包囲される面積が最大化されるので、ユニットの振動の最大の減衰が達成される。 In this way, the area enclosed by the force / movement curve of the unit's motion is maximized, so that maximum attenuation of the unit's vibration is achieved.
従属請求項には、本発明のそれぞれの対象の有利な変更形及び改良形が看取される。
本発明に係る、ユニット、特に自動車の内燃機関及び/又は伝動装置を支承するための支承部材を制御するための制御装置は、支承部材が、磁気粘性流体を有するチャンバと、磁界を前記チャンバ内に発生させるコイルと、前記チャンバ内の流体の圧力を測定する圧力センサとを有しており、当該制御装置が、前記圧力センサにより測定される圧力の測定値を周期的に検出する圧力検出ユニットと、圧力の少なくとも2つの測定値を利用して圧力の変化速度を計算する計算ユニットと、前記変化速度が閾値を超えたか否かに基づいてコイルを通る制御電流をオン又はオフに切り換える切換ユニットとを有することを特徴とする。好ましくは、パラメータ設定ユニットが設けられており、パラメータ設定ユニットが周期的に前記制御電流及び/又は前記閾値をそれぞれ、検出された圧力の測定値への所定の関数従属性にしたがって設定する。好ましくは、基準圧力ユニットが設けられており、基準圧力ユニットが、自動車の停止時にチャンバ内の流体の圧力を検出し、かつ基準圧力として記憶し、それぞれ前記所定の関数従属性が、動的に検出された圧力の測定値と基準圧力との間の差への関数従属性である。好ましくは、運転状況確定装置が設けられており、運転状況確定装置が周期的に自動車の複数の異なる運転状況のうちの1つを確定し、パラメータ設定ユニットが、前記制御電流及び/又は前記閾値の関数従属性を、それぞれ運転状況に基づいて、対応して複数の所定の関数従属性の中から選択するために形成されている。好ましくは、複数の異なる運転状況が、少なくとも1つの速度に関する運転状況を含み、パラメータ設定ユニットが、速度に関する運転状況で、前記制御電流及び/又は前記閾値を車両の走行速度に応じて変更するために形成されている。好ましくは、基準圧力ユニットが、記憶された基準圧力を運転状況に基づいて変更するために形成されている。好ましくは、前記変化速度の時間的な経過をローパスフィルタにかけるローパスフィルタユニットが設けられている。好ましくは、前記変化速度の時間的な経過をローパスフィルタにかける可変のローパスフィルタユニットが設けられており、該ローパスフィルタユニットが、運転状況に基づいて可変の限界周波数を有する。
さらに、本発明に係る、ユニット、特に自動車の内燃機関及び/又は伝動装置を支承するためのシステムは、当該システムが、磁気粘性流体を有するチャンバを有する少なくとも1つの支承部材と、前記少なくとも1つの支承部材に固定されており、前記チャンバ内の磁気粘性流体の圧力を測定する圧力センサと、前記少なくとも1つの支承部材を制御する前記制御装置とを有することを特徴とする。
さらに、本発明に係る、磁気粘性流体を有するチャンバを有する磁気粘性式のユニット支承部材を制御する方法は、所定の時間インターバルの間隔を置いてチャンバ内の圧力の第1及び第2の測定値を測定し、前記時間インターバル中の第1の測定値に対する第2の測定値の変化から圧力の変化速度を計算し、かつ変化速度が閾値を超えると、支承部材への制御電流のオン又はオフを切り換えるステップを有することを特徴とする。好ましくは、2つより多くの測定値を測定し、圧力の変化速度を計算するために使用する。好ましくは、圧力の変化速度の計算を複数の時間インターバルにわたって行う。好ましくは、圧力の測定を周期的に行い、付加的に、周期的に検出される圧力の測定値への、前記閾値又は前記制御電流のそれぞれ1つの所定の関数従属性にしたがって、前記閾値及び/又は前記制御電流を周期的に設定するステップを有する。好ましくは、ユニットの静止時にユニット支承部材のチャンバ内の圧力を測定し、測定された圧力を基準圧力として記憶し、周期的に検出される圧力の測定値と基準圧力との間の差として相対圧力を周期的に計算する、ステップをさらに有しており、前記閾値及び/又は前記制御電流の所定の関数従属性がそれぞれ、計算された相対圧力への関数従属性である。好ましくは、運転状況固有の信号を基に自動車の複数の異なる運転状況を認識し、所定の優先分布にしたがって、支承部材の調節に関連した自動車の運転状況を周期的に確定し、前記制御電流及び/又は前記閾値の関数従属性をそれぞれ、支承部材の調節に関連した運転状況に基づいて、対応して複数の所定の関数従属性から選択するステップをさらに有する。好ましくは、複数の異なる運転状況が、少なくとも1つの速度に関する運転状況を含み、さらに、支承部材の調節に関連した運転状況が、速度に関する運転状況であるか否かを確認し、支承部材の調節に関連した運転状況が、速度に関する運転状況であるとき、車両の走行速度に応じて前記制御電流及び/又は前記閾値を変更する、ステップを有する。好ましくは、複数の異なる運転状況が、少なくとも1つのユニット位置に関する運転状況を含み、さらに、支承部材の調節に関連した運転状況が、ユニット位置に関する運転状況であるか否かを確認し、支承部材の調節に関連した運転状況が、ユニット位置に関する運転状況であるとき、記憶された基準圧力を変更するステップを有する。好ましくは、圧力の測定を周期的に行い、変化速度を時間の関数としてローパスフィルタにかける。好ましくは、付加的に、変化速度の時間的な経過をローパスフィルタにかけるステップを有しており、ローパスフィルタにかけるステップを、支承部材の調節に関連した運転状況に依存した限界周波数で行う。
The dependent claims contain advantageous modifications and improvements of the respective subject matter of the invention.
According to the present invention, there is provided a control device for controlling a support member for supporting a unit, particularly an internal combustion engine and / or transmission device of an automobile, wherein the support member includes a chamber having a magnetorheological fluid, and a magnetic field in the chamber. And a pressure sensor for measuring the pressure of the fluid in the chamber, and the control device periodically detects the measured value of the pressure measured by the pressure sensor. A calculation unit for calculating the rate of change of pressure using at least two measured values of pressure, and a switching unit for switching on or off the control current through the coil based on whether the rate of change exceeds a threshold value It is characterized by having. Preferably, a parameter setting unit is provided, and the parameter setting unit periodically sets the control current and / or the threshold according to a predetermined functional dependency on the measured value of the detected pressure. Preferably, a reference pressure unit is provided, the reference pressure unit detects the pressure of the fluid in the chamber when the vehicle is stopped and stores it as a reference pressure, each of the predetermined functional dependencies dynamically It is a functional dependency on the difference between the measured value of the detected pressure and the reference pressure. Preferably, a driving condition determining device is provided, the driving condition determining device periodically determines one of a plurality of different driving conditions of the vehicle, and the parameter setting unit is configured to control the control current and / or the threshold value. Are formed to select from among a plurality of predetermined function dependencies based on the driving situation. Preferably, the plurality of different driving situations include a driving situation relating to at least one speed, and the parameter setting unit changes the control current and / or the threshold value according to the traveling speed of the vehicle in the driving situation relating to the speed. Is formed. Preferably, a reference pressure unit is formed for changing the stored reference pressure based on the operating situation. Preferably, a low-pass filter unit that applies a time lapse of the change speed to a low-pass filter is provided. Preferably, there is provided a variable low-pass filter unit that applies a low-pass filter to the time course of the change speed, and the low-pass filter unit has a variable limit frequency based on the driving situation.
Furthermore, a system according to the invention for supporting a unit, in particular an internal combustion engine and / or a transmission device of a motor vehicle, comprises: at least one support member having a chamber with a magnetorheological fluid; The pressure sensor is fixed to a support member and measures the pressure of the magnetorheological fluid in the chamber, and the control device controls the at least one support member.
Further, according to the present invention, a method for controlling a magnetorheological unit bearing member having a chamber with a magnetorheological fluid includes first and second measured values of pressure in the chamber at predetermined time intervals. And the pressure change rate is calculated from the change of the second measurement value with respect to the first measurement value during the time interval, and when the change rate exceeds a threshold value, the control current to the bearing member is turned on or off. And a step of switching between. Preferably, more than two measurements are taken and used to calculate the rate of change of pressure. Preferably, the pressure change rate is calculated over a plurality of time intervals. Preferably, the pressure is measured periodically, and additionally, according to a predetermined functional dependency of the threshold or the control current, respectively, on the periodically detected pressure measurement, the threshold and And / or periodically setting the control current. Preferably, when the unit is stationary, the pressure in the chamber of the unit support member is measured, the measured pressure is stored as a reference pressure, and the relative difference between the periodically detected pressure measurement and the reference pressure is stored. The method further comprises the step of periodically calculating the pressure, wherein the predetermined functional dependence of the threshold and / or the control current is a functional dependence on the calculated relative pressure, respectively. Preferably, a plurality of different driving situations of the vehicle are recognized on the basis of signals specific to the driving situation, the driving status of the automobile related to the adjustment of the support member is periodically determined according to a predetermined priority distribution, and the control current And / or further comprising selecting each of the threshold function dependencies from a plurality of predetermined function dependencies correspondingly based on operating conditions associated with adjustment of the bearing member. Preferably, the plurality of different driving situations include an operating situation relating to at least one speed, and further confirming whether the driving situation relating to the adjustment of the bearing member is an operating situation relating to the speed, and adjusting the bearing member. When the driving situation related to is a driving situation related to speed, there is a step of changing the control current and / or the threshold value according to the traveling speed of the vehicle. Preferably, the plurality of different driving situations include an operating situation relating to at least one unit position, and further confirming whether the driving situation relating to adjustment of the bearing member is an operating situation relating to the unit position, And changing the stored reference pressure when the operating status associated with the adjustment of the operating status is the operating status related to the unit position. Preferably, the pressure is measured periodically and the rate of change is applied to the low pass filter as a function of time. Preferably, the method further includes the step of applying a time lapse of the changing speed to the low-pass filter, and the step of applying the low-pass filter is performed at a critical frequency depending on the driving situation associated with the adjustment of the bearing member.
有利な形態では、制御装置がパラメータ設定ユニットを備え、パラメータ設定ユニットが動的に制御電流及び/又は閾値をそれぞれ、圧力の検出された測定値への所定の関数従属性(funktionale Abhaengigkeit)にしたがって設定する。有利には、制御装置が基準圧力ユニットを備え、基準圧力ユニットが、ユニットの静止時に作業チャンバ内の流体の圧力を検出し、基準圧力として記憶し、それぞれ前記所定の関数従属性が、圧力の周期的に検出された測定値と基準圧力との間の差への関数従属性である。 In an advantageous form, the control device comprises a parameter setting unit, which dynamically sets the control current and / or the threshold, respectively, according to a predetermined function dependency on the detected measurement of the pressure. Set. Advantageously, the control device comprises a reference pressure unit, the reference pressure unit detects the pressure of the fluid in the working chamber when the unit is stationary and stores it as a reference pressure, each said predetermined functional dependency being a pressure It is a functional dependency on the difference between the periodically detected measurement and the reference pressure.
別の有利な形態では、制御装置が運転状況確定装置を備え、運転状況確定装置が動的に自動車の複数の異なる運転状況のうちの1つを確定し、パラメータ設定ユニットが、制御電流及び/又は閾値の関数従属性を、それぞれ運転状況に基づいて、対応して複数の所定の関数従属性の中から選出するために形成されている。 In another advantageous form, the control device comprises a driving situation determination device, the driving situation determination device dynamically determines one of a plurality of different driving situations of the vehicle, and the parameter setting unit comprises a control current and / or Alternatively, the function dependency of the threshold value is formed to select from among a plurality of predetermined function dependencies corresponding to each driving situation.
本発明の実施の形態を図面に示し、以下の説明において詳述する。 Embodiments of the invention are shown in the drawings and will be described in detail in the following description.
図面において、同一の符号は同一又は機能同一の部材を表す。 In the drawings, the same reference numerals represent the same or functionally identical members.
図1は、圧力センサを備える磁気粘性式の支承部材(magnetorheologisches Lagerelement)の概略縦断面図である。圧力センサは、本発明の一実施の形態では、支承部材を制御するために使用される。 FIG. 1 is a schematic longitudinal sectional view of a magnetorheological support element having a pressure sensor. The pressure sensor is used to control the bearing member in one embodiment of the invention.
支承部材VLEは、ハウジング内に作業チャンバ104及び補償チャンバ102を有する。作業チャンバ104と補償チャンバ102との間で磁気粘性流体が往復可能(reziprokierbar)である。作業チャンバ104と補償チャンバ102との間に隔壁又はプレート125が設けられており、その外縁、例えば3方向の外縁にギャップ状の開口112を有する。この開口112を通して、チャンバ104,102間での流体の移動が行われる。
The bearing member VLE has a working
例えばプレート125として形成されている隔壁の外縁に沿って、コイル106の巻線が延在する。コイル106には、電気的な接続部120を介して制御電流が導入可能である。制御電流が流れると、鉄心114により画成されるギャップ状の開口112に磁界が形成され、ギャップ状の開口の領域における磁気粘性流体の通流抵抗を上昇させる。これにより、電流の強さに基づいて、流体の流れは妨害可能又は完全に遮断可能である。
For example, the winding of the
作業チャンバ104には、流体を通す通路を介して、圧力センサホルダ116が接続されている。圧力センサホルダ116には、圧力センサ118が取り付けられている。圧力センサ118は、電気的な接続部122を介して、作業チャンバ104内の圧力に対応する測定信号を発信する。有利には、圧力センサは、一方では、コイル106の磁界が圧力センサと作業チャンバとの間の接続に影響を及ぼさないように、他方では、コイル106の接続部120が存在している場所の近傍で、測定信号を取り出すことができるように、取り付けられている。
A
さらに作業チャンバ104は、弾性的な外壁108、例えばゴム・金属製構成部品により画成されている。弾性的な外壁108には、ねじ山付きロッド110が固定されている。補償チャンバ102は、やはり弾性的な、例えばエラストマー材料からなるダイヤフラム124により画成されている。有利には、ダイヤフラム124と支承部材VLEのカバー126との間に、デコンプレッション期間、すなわち減圧期間における補償チャンバ102から作業チャンバ104への流体戻り流を助成するために、圧力負荷手段が設けられていてよい。
Further, the working
運転中、支承部材は例えば、支承すべきユニットがねじ山付きロッド110に結合され、かつ支承部材VLEのハウジングが自動車のフレームに結合されるように取り付けられる。ユニットがねじ山付きロッド110を介して押圧力を支承部材VLEに及ぼすと、流体は作業チャンバ104から補償チャンバ102に吐出される。補償チャンバ102内で、流体はダイヤフラム124を弾性的に伸張させる。制御電流をコイル106に導くと、支承部材の剛性及び減衰は、ギャップ状の開口112内における通流抵抗が適当に変更されることにより制御可能である。
In operation, the bearing member is mounted, for example, such that the unit to be supported is coupled to the threaded
図2は、本発明の一実施の形態に係る制御装置REの論理ブロック線図である。図左には概略的に、図1に示した支承部材VLEの縮小図が示されている。圧力センサ118は、制御装置REの圧力検出ユニット202に接続されており、圧力検出ユニット202に、支承部材の作業チャンバ内を占める圧力を示す圧力測定信号を発信する。支承部材VLEのコイル106は、コイルを通る制御電流を切り換える切換ユニット208に接続されている。
FIG. 2 is a logic block diagram of the control device RE according to the embodiment of the present invention. A reduced view of the support member VLE shown in FIG. 1 is schematically shown on the left side of the drawing. The
圧力検出ユニット202及び切換ユニット208間での信号の送信過程に、計算ユニット204及びローパスフィルタ206が配置されている。さらに圧力検出ユニット202は、基準圧力ユニット212及びパラメータ設定ユニット210に接続されている。圧力検出ユニット202は、基準圧力ユニット212及びパラメータ設定ユニット210並びに計算ユニット204に、支承部材VLEの作業チャンバ内の圧力の測定値を提供する。パラメータ設定ユニット210は、切換ユニット208がコイルを通る制御電流を切り換えるためのパラメータを設定する。
A
運転中、圧力検出ユニット202は、支承部材VLEの作業チャンバ内の圧力の動的な測定を実施する。計算ユニット204は、この測定値を受信し、やはり動的に測定値を基に圧力の変化速度を、例えば2つの連続する周期的な測定の測定値の差を求めて、一周期の長さで除することにより計算する。これにより生じる、変化速度を時間の関数として表す信号は、ローパスフィルタ206に発信される。ローパスフィルタ206は、所定の限界周波数を下回る周波数のみを通過させる。結果として得られる、ローパスフィルタを通過した信号は、切換ユニット208に発信される。切換ユニット208は、信号の振幅を所定の閾値と比較し、その強さに関してやはり所定の、コイル106を通る制御電流を、ローパスフィルタにかけられた変化速度信号の振幅が閾値を上回ると常にオンに切り換え、振幅が閾値を下回ると常にオフに切り換える。
During operation, the
運転中、基準圧力ユニット212は、ユニットが静止状態にあり、コイル106を通る制御電流がオフに切り換えられていることを確認すると、圧力検出ユニット202を介して、補償チャンバへの接続が開かれていることに基づいて補償チャンバ内の圧力に相当する作業チャンバ内の圧力の測定値を求め、この測定値を基準圧力として記憶する。
During operation, the
ユニットが作動中にある、すなわち静止していないとき、基準圧力ユニット212は、記憶された基準圧力をパラメータ設定ユニット210に提供する。パラメータ設定ユニット210は同時に、圧力検出ユニットから、圧力の、周期的に検出される測定値を受信し、やはり周期的に、前記周期的に検出された測定値からその都度基準圧力を減じることにより相対圧力を計算する。この周期的に求められた相対圧力を基に、パラメータ設定ユニット210は周期的に、所定の閾値及び/又は切換ユニット208により切り換えたい制御電流の所定の強さを設定する。所定の閾値及び/又は切換ユニット208により切り換えたい制御電流の所定の強さは、パラメータとして、切換ユニット208によりコイル106に供給される電流に影響を及ぼす。この目的で、例えばパラメータ設定ユニット210内には、相対圧力の取り得る値にそれぞれ、閾値及び/又は制御電流の設定すべき値を割り当てたテーブルが記憶されていてよい。
The
図3は、本発明の別の実施の形態による制御装置の論理ブロック線図である。この実施の形態では、制御装置REの、既に図2を参照して説明した構造が採用されるが、ここでは、見易くするために空白の長方形として示されている。さらに、図2に示した形態は、この実施の形態では複数の支承部材VLE1,・・・,VLEnが制御される点で一般化されており、このために、制御装置REの図2に示した要素も、やはり相応に複数設けられている。 FIG. 3 is a logic block diagram of a control device according to another embodiment of the present invention. In this embodiment, the structure of the control device RE that has already been described with reference to FIG. 2 is employed, but here it is shown as a blank rectangle for ease of viewing. Further, the embodiment shown in FIG. 2 is generalized in that a plurality of support members VLE1,..., VLEn are controlled in this embodiment, and for this purpose, the controller RE shown in FIG. There are also several corresponding elements.
図3において、符号S1,S2,・・・,Snは、自動車の運転状況固有のパラメータを表示する複数のセンサ、例えば速度センサ、ブレーキセンサ、機関回転数センサ、操舵角センサ、クラッチセンサ、鉛直加速度センサ、横加速度センサ、車輪回転数センサ、ガスペダルセンサ等を示す。 In FIG. 3, reference numerals S1, S2,..., Sn denote a plurality of sensors for displaying parameters specific to the driving state of the automobile, for example, a speed sensor, a brake sensor, an engine speed sensor, a steering angle sensor, a clutch sensor, a vertical sensor. An acceleration sensor, a lateral acceleration sensor, a wheel rotation number sensor, a gas pedal sensor, and the like are shown.
さらに符号ST1,ST2,・・・,STnは、それぞれの運転状況固有の、とりわけセンサS1,S2,・・・,Snの信号値により特定されている運転状態にある制御器を示す。 Further, the symbols ST1, ST2,..., STn indicate controllers that are in an operation state that is specific to each operation situation, in particular, specified by the signal values of the sensors S1, S2,.
センサS1,S2,・・・,Sn及び制御器ST1,ST2,・・・,STnは、本実施の形態では、双方向にデータバスCB、例えばCANバスと連絡可能である。 In this embodiment, the sensors S1, S2,..., Sn and the controllers ST1, ST2,..., STn can communicate with a data bus CB, for example, a CAN bus in both directions.
符号SESは、複数の運転状況認識ブロックE1,E2,E3,E4を備える運転状況認識装置を示す。複数の運転状況認識ブロックE1,E2,E3,E4は、運転状況認識装置SESにデータバスCBを介して供給可能な、センサS1,S2,・・・,Sn及び制御器ST1,ST2,・・・,STnの運転状況固有の入力信号を基に、自動車の相応に複数の異なる運転状況を認識し、かつ対応するそれぞれの運転状況出力信号B1,B2,B3,B4を発信する。 Reference numeral SES indicates a driving situation recognition apparatus including a plurality of driving situation recognition blocks E1, E2, E3, and E4. A plurality of driving situation recognition blocks E1, E2, E3, E4 can be supplied to the driving situation recognition device SES via the data bus CB, sensors S1, S2,..., Sn and controllers ST1, ST2,. Based on the input signal specific to the driving situation of STn, a plurality of different driving situations corresponding to the vehicle are recognized and corresponding driving situation output signals B1, B2, B3, B4 are transmitted.
本実施の形態では、運転状況認識装置SESは、4つの運転状況認識ブロックE1,E2,E3,E4、すなわち、少なくとも1つのトラクション(Traktion)運転状況を認識するための第1の運転状況認識ブロックE1と、少なくとも1つのハンドリング(Handling)運転状況を認識するための第2の運転状況認識ブロックE2と、少なくとも1つの走行快適性(Fahrkomfort)運転状況を認識するための第3の運転状況認識ブロックE3と、少なくとも1つの雑音導入(Geraeuscheinleitung)運転状況を認識するための第4の運転状況認識ブロックE4とを有する。これらの運転状況認識ブロックは、4つの異なる運転状況を検出することができ、対応する運転状況出力信号B1,B2,B3,B4を発信する。 In the present embodiment, the driving situation recognition device SES has four driving situation recognition blocks E1, E2, E3, E4, that is, a first driving situation recognition block for recognizing at least one traction driving situation. E1, a second driving situation recognition block E2 for recognizing at least one handling driving situation, and a third driving situation recognition block for recognizing at least one driving comfort (Fahrhomfort) driving situation E3 and a fourth driving situation recognition block E4 for recognizing at least one noise introduction driving situation. These driving situation recognition blocks can detect four different driving situations and send corresponding driving situation output signals B1, B2, B3, B4.
優先付け装置PRは常時、運転状況認識ブロックE1,E2,E3,E4のそれぞれの出力信号B1,B2,B3,B4を受信し、記憶された所定の優先分布にしたがって支承部材の調節に関連する運転状況を確定し、優先された相応の運転状況信号PBを出力する。 The prioritization device PR always receives the respective output signals B1, B2, B3, B4 of the driving situation recognition blocks E1, E2, E3, E4 and relates to the adjustment of the bearing members according to the stored predetermined priority distribution. The driving situation is determined, and a priority driving situation signal PB is output.
さらに符号PFは、優先付け装置PRの出力信号PBに基づいてそれぞれの支承部材VLE1,・・・,VLEnのための設定パラメータセットEPS1,・・・,EPSnを確定するためのパラメータ確定装置を示す。これらの設定パラメータセットEPS1,・・・,EPSnは、パラメータ確定装置PFに記憶されているか、又はパラメータ確定装置PFにより所定のアルゴリズムにしたがって計算可能である。 Further, reference numeral PF denotes a parameter determination device for determining the set parameter sets EPS1,..., EPSn for the respective support members VLE1,..., VLEn based on the output signal PB of the prioritization device PR. . These setting parameter sets EPS1,..., EPSn are stored in the parameter determination device PF or can be calculated by the parameter determination device PF according to a predetermined algorithm.
制御装置REの、図2に示した構造を採用すると、例えばローパスフィルタの限界周波数は運転状況に応じて設定可能である。その結果、適当に、所定の運転状況で発生する振動周波数は減衰される。さらに、基準圧力ユニット内に記憶された基準圧力は、例えば所定の運転状況で変更されるユニットの位置を考慮するために変更可能である。やはり運転状態に基づいて、与えられた相対圧力と閾値及び/又は制御電流の値との対応関係を設定する、パラメータ設定ユニット内に記憶されるテーブルが、例えばそれぞれ異なる運転状態でそれぞれ異なるテーブルを呼び出すことにより変更される。 When the structure shown in FIG. 2 of the control device RE is employed, for example, the limit frequency of the low-pass filter can be set according to the driving situation. As a result, the vibration frequency generated in a predetermined driving situation is appropriately damped. Furthermore, the reference pressure stored in the reference pressure unit can be changed, for example, to take into account the position of the unit to be changed in a predetermined operating situation. The table stored in the parameter setting unit that sets the corresponding relationship between the given relative pressure and the threshold value and / or the control current is also based on the operating state. It is changed by calling.
さらにパラメータ確定装置PFには、モード信号MSが供給可能である。パラメータ確定装置PFは、モード信号MSを考慮しつつ、設定パラメータセットEPS1,・・・,EPSnを確定する。こうして、設定パラメータセットEPS1,・・・,EPSnは、付加的に目下の運転状態に基づいて、例えば速度、前選択されたプログラム、励振等に基づいて変更される。例えば、所定の運転状態で、閾値及び/又は制御電流の、パラメータ設定ユニットによりテーブルから求められる値、又はローパスフィルタの限界周波数は、適当な演算により走行速度に応じて変更可能である。 Furthermore, a mode signal MS can be supplied to the parameter determination device PF. The parameter determination device PF determines the setting parameter sets EPS1,..., EPSn in consideration of the mode signal MS. In this way, the setting parameter sets EPS1,..., EPSn are additionally changed based on the current operating state, for example, based on the speed, the preselected program, the excitation, and the like. For example, the threshold value and / or the control current value obtained from the table by the parameter setting unit or the limit frequency of the low-pass filter can be changed according to the traveling speed by an appropriate calculation.
本実施の形態では、制御装置REは、支承部材VLE1,・・・,VLEnに印加すべき制御電流の閉ループ制御を実施するために設計されているコントローラ装置を有する。制御装置REは、それぞれの制御電流信号SS1,・・・,SSnをコントローラ装置に発信し、それぞれの圧力センサ31,・・・,3nにより発信される圧力測定信号WS1,・・・,WSnの他に、それぞれの実際の制御電流信号IS1,・・・,ISnを支承部材VLE1,・・・,VLEnから受信する。
In the present embodiment, the control device RE has a controller device that is designed to perform closed loop control of the control current to be applied to the support members VLE1,..., VLEn. The control device RE transmits the respective control current signals SS1,..., SSn to the controller device, and the pressure measurement signals WS1,..., WSn transmitted by the
図4は、本発明の一実施の形態に係る方法のフローチャートを示す。図示の経過は、一周期中に実施される動作に相当し、つまり連続的に繰り返される。決定ステップ400において、ユニットが静止状態にあるか、すなわち、車両が静止状態又はほぼ静止状態にあるかを調べる。イエスであれば、ステップ402において、圧力値p0を基準圧力として検出し、記憶する。このとき、制御電流はステップ404において、チャンバ間の磁気粘性流体の自由な補償流動を可能にするためにゼロにセットされる。
FIG. 4 shows a flowchart of a method according to an embodiment of the invention. The course shown in the figure corresponds to the operation performed during one cycle, that is, continuously repeated. In
ユニットが静止状態になければ、ステップ406において、現在の周期で検出された圧力測定値p(n)、及び少なくとも前回の周期で検出された圧力測定値p(n−1)から、一周期の時間にわたる圧力変化を計算する。この計算された値は、相応の、先行の周期で計算された値と共に、時間に関連した信号を形成する。この信号は、ステップ408においてローパスフィルタにかけられる。その際、限界周波数は、現在確定された運転状態に基づいていてよい。
If the unit is not stationary, in
ステップ410において、進行中の周期で検出された圧力測定値pから基準圧力p0を減算して、相対圧力を計算する。この相対圧力は、ステップ412において、例えばテーブル内で対応する閾値を見出すために使用される。テーブルは、現在確定された運転状況に応じて、複数のテーブルの中から選択可能である。
In
決定ステップ414において、現在確定された運転状況が、速度依存のパラメータを指定するかどうかを確認する。YESであれば、ステップ416において、テーブルから求められた閾値を、走行速度の現在の値に応じて補償、例えば所定の演算規則に基づいて補償する。
In
決定ステップ418において、ステップ406で計算され、ステップ408でローパスフィルタにかけられた圧力変化が閾値より大きいかどうかを確認する。YESであれば、ステップ420において、支承部材に放出すべき制御電流を、例えば所定のテーブルから求める。その際、テーブルは、現在確定された運転状況に応じて、複数のテーブルの中から選択可能である。さらに制御電流は、例えば走行速度又は類似の付加パラメータを有する所定の運転状況で変更可能である。
In
圧力変化が閾値を超えていなければ、制御電流は所定の最小値にセットされる。この手段は、支承ユニットに対するユニットの圧力がリバウンド期間中に低下する際、補償チャンバ102から作業チャンバ104への流体の自由な戻り流を可能にする。戻り流は、有利には補償チャンバ102の圧力負荷により助成されてもよい。
If the pressure change does not exceed the threshold, the control current is set to a predetermined minimum value. This means allows free return flow of fluid from the
図5は、本発明の一実施の形態における磁気粘性式の支承部材の作業チャンバ内の圧力の時間的な経過の一例504を、本発明の一実施の形態に係る制御装置により切り換えられる制御電流の時間的な経過の一例506と関連付けて示すグラフである。グラフは、時間軸500を有する。他の軸は、圧力504及び制御電流506を任意の単位で示すために役立つ。明白であるのは、圧力の変化速度、つまり、図5に示す曲線504の傾きが所定の閾値を超えると、制御電流506が常にオンに切り換えられることである。閾値が図中正であるので、制御電流は、リバウンド期間中だけでなく、振動が運動反転点の近傍にあるときにもオフに切り換えられたままである。
FIG. 5 shows a control current that can be switched by the control device according to an embodiment of the present invention, in an example of the
本発明の実施の形態を示す図面には、以下の符号が使用される。 The following symbols are used in the drawings showing the embodiments of the present invention.
11,・・・,1n 減衰
21,・・・,2n 剛性
31,・・・,3n 圧力センサ
102 補償チャンバ
104 作業チャンバ
106 磁石コイル
108 弾性的な外壁
110 ねじ山付きロッド
112 ギャップ
114 鉄心
116 圧力センサホルダ
118 圧力センサ
120 磁石コイルのための接続部
122 圧力センサのための接続部
124 ダイヤフラム
125 プレート
126 カバー
202 圧力検出ユニット
204 計算ユニット
206 ローパスフィルタ
208 切換ユニット
210 パラメータ設定ユニット
212 基準圧力ユニット
400 静止状況?
402 基準圧力の検出
404 制御電流オフ
406 圧力変化の計算
408 圧力変化のローパスフィルタリング
410 相対圧力の計算
412 閾値を求める
414 速度依存の状況?
416 補償された閾値の計算
418 圧力変化>閾値?
420 制御電流を求める
422 制御電流オフ
500 時間軸
502 圧力軸又は制御電流軸
504 作業チャンバ内の圧力の経過
506 制御電流の経過
B1,・・・,B4 運転状況信号
CB データバス
E1,・・・,E4 運転状況認識ブロック
EPS1,・・・,EPSn 設定パラメータセット
FS1,・・・,FSn 実際電流値
MS モード信号
PB 優先された運転状況信号
PF パラメータ確定装置
PR 優先付け装置
RE 制御装置
S1,・・・,Sn 運転状況センサ
SES 運転状況認識装置
SS1,・・・,SSn 目標電流値
ST1,・・・,STn 制御器
VLE1,・・・,VLEn 調節可能な液圧式の支承部材
WS1,・・・,WSn 圧力信号
11, ..., 1n Damping 21, ...,
402
416
420 Obtaining control current 422 Control current off 500
Claims (15)
前記圧力センサにより測定される圧力の測定値を周期的に検出する圧力検出ユニット(202)と、
圧力の少なくとも2つの測定値を利用して圧力の変化速度を計算する計算ユニット(204)と、
前記変化速度が閾値を超えたか否かに基づいてコイル(106)を通る制御電流をオン又はオフに切り換える切換ユニット(208)と
を有しており、パラメータ設定ユニット(210)が設けられており、パラメータ設定ユニット(210)が周期的に前記制御電流及び/又は前記閾値をそれぞれ、検出された圧力の測定値への所定の関数従属性にしたがって設定し、基準圧力ユニット(212)が設けられており、基準圧力ユニット(212)が、自動車の停止時にチャンバ(104)内の流体の圧力を検出し、かつ基準圧力として記憶し、それぞれ前記所定の関数従属性が、動的に検出された圧力の測定値と基準圧力との間の差への関数従属性であることを特徴とする、支承部材を制御するための制御装置。The control device (RE) for controlling the bearing element (VLE) for supporting the internal combustion engine and / or transmission of automobile, bearing member (VLE) is a chamber having a magneto-rheological fluid (104), A coil (106) for generating a magnetic field in the chamber and a pressure sensor (118) for measuring the pressure of the fluid in the chamber, the control device:
A pressure detection unit (202) for periodically detecting a measurement value of the pressure measured by the pressure sensor;
A calculation unit (204) for calculating the rate of change of pressure using at least two measurements of pressure;
And possess a switching unit (208) for switching the control current on or off through the coil (106) based on whether the rate of change exceeds a threshold value, and the parameter setting unit (210) is provided A parameter setting unit (210) periodically sets the control current and / or the threshold according to a predetermined function dependency on the measured value of the detected pressure, respectively, and a reference pressure unit (212) is provided. A reference pressure unit (212) detects the pressure of the fluid in the chamber (104) when the vehicle is stopped and stores it as a reference pressure, each of said predetermined functional dependencies being dynamically detected A control device for controlling a bearing member, characterized in that it is a functional dependency on the difference between a measured pressure value and a reference pressure .
磁気粘性流体を有するチャンバ(104)、磁界を前記チャンバ内に発生させるコイル(106)、および前記チャンバ内の磁気粘性流体の圧力を測定する圧力センサ(118)を有する少なくとも1つの支承部材(VLE1,・・・,VLEn)と、
前記少なくとも1つの支承部材を制御する、請求項1から6までのいずれか1項記載の制御装置(RE)と
を有することを特徴とする、自動車の内燃機関及び/又は伝動装置を支承するためのシステム。A system for supporting the internal combustion engine and / or transmission of the automobile, the system is,
At least one bearing member (VLE1) having a chamber (104) having a magnetorheological fluid, a coil (106) for generating a magnetic field in the chamber, and a pressure sensor (118) for measuring the pressure of the magnetorheological fluid in the chamber ,..., VLEn), and
Controlling the previous SL least one bearing member, and having a control device according to any one of claims 1 to 6 (RE), for supporting the internal combustion engine and / or transmission of a motor vehicle System for.
所定の時間インターバルの間隔を置いてチャンバ内の圧力の第1及び第2の測定値を周期的に測定し、
前記時間インターバル中の第1の測定値に対する第2の測定値の変化から圧力の変化速度を計算し(406)、かつ
変化速度が閾値を超えると、コイル(106)への制御電流のオン又はオフを切り換える(420)
というステップを有しており、
ユニットの静止時にユニット支承部材のチャンバ内の圧力を測定し(402)、
測定された圧力を基準圧力として記憶し、
周期的に検出される圧力の測定値と基準圧力との間の差として相対圧力を周期的に計算し(410)、
周期的に検出される圧力の測定値への、前記閾値又は前記制御電流のそれぞれ1つの所定の関数従属性にしたがって、前記閾値及び/又は前記制御電流を周期的に設定する(412,404)ステップをさらに有しており、
前記閾値及び/又は前記制御電流の所定の関数従属性がそれぞれ、前記計算された相対圧力への関数従属性であることを特徴とする、磁気粘性流体を有するチャンバを有する磁気粘性式のユニット支承部材を制御する方法。Magnetorheological unit bearing member having a chamber (104) having a magnetorheological fluid, a coil (106) for generating a magnetic field in the chamber, and a pressure sensor (118) for measuring the pressure of the magnetorheological fluid in the chamber In a method for controlling (VLE),
Periodically measuring first and second measurements of pressure in the chamber at predetermined time intervals;
Calculate the pressure change rate from the change in the second measurement value relative to the first measurement value during the time interval (406), and if the change rate exceeds a threshold, turn on the control current to the coil (106) or Switching off (420)
And have a step that,
Measuring the pressure in the chamber of the unit support member when the unit is stationary (402);
Memorize the measured pressure as the reference pressure,
Calculating a relative pressure periodically as a difference between a periodically detected pressure measurement and a reference pressure (410);
Periodically setting the threshold and / or the control current according to a predetermined functional dependency of the threshold or the control current, respectively, on a periodically detected pressure measurement (412, 404) Further comprising steps,
Magnetorheological unit bearing having a chamber with a magnetorheological fluid , wherein the predetermined functional dependence of the threshold and / or the control current is a functional dependence on the calculated relative pressure, respectively. A method of controlling a member.
所定の優先分布にしたがって、支承部材の調節に関連した自動車の運転状況を周期的に確定し、
前記制御電流及び/又は前記閾値の関数従属性をそれぞれ、支承部材の調節に関連した運転状況に基づいて、対応して複数の所定の関数従属性から選択する、
ステップをさらに有する、請求項8記載の方法。Recognize several different driving situations of a car based on driving situation specific signals,
According to a predetermined priority distribution, the driving situation of the vehicle related to the adjustment of the bearing member is periodically determined,
Each of the functional dependencies of the control current and / or the threshold is selected from a corresponding plurality of predetermined functional dependencies based on operating conditions associated with adjustment of the bearing member,
The method of claim 8 , further comprising a step.
支承部材の調節に関連した運転状況が、速度に関する運転状況であるか否かを確認し(414)、
支承部材の調節に関連した運転状況が、速度に関する運転状況であるとき、車両の走行速度に応じて前記制御電流及び/又は前記閾値を変更する(416)、
ステップを有する、請求項11記載の方法。A plurality of different driving situations including driving situations relating to at least one speed;
Check whether the driving situation related to the adjustment of the bearing member is the driving situation related to the speed (414),
When the driving situation related to the adjustment of the support member is a driving situation related to the speed, the control current and / or the threshold value is changed according to the traveling speed of the vehicle (416).
The method of claim 11 , comprising steps.
支承部材の調節に関連した運転状況が、ユニット位置に関する運転状況であるか否かを確認し、
支承部材の調節に関連した運転状況が、ユニット位置に関する運転状況であるとき、記憶された基準圧力を変更する、
ステップを有する、請求項11又は12記載の方法。A plurality of different driving situations including driving situations relating to at least one unit position;
Check whether the operation status related to the adjustment of the bearing member is the operation status related to the unit position,
Changing the stored reference pressure when the operating status related to the adjustment of the bearing member is the operating status related to the unit position;
13. A method according to claim 11 or 12 , comprising steps.
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