SE443622B - For stotdempare avsedd anordning for att mojliggora variation av dempformagan - Google Patents

Description

8401874-6 2 fordonets hastighet, motorns momentöverföring, hastighetsändringar, lutningar, m-m. Med hjälp av denna information kan styrenheten beräkna en i varje ögonblick optimal stötdämpningsfunktion för stötdämparen samt styra densamma så att denna effektuerar den beräknade stötdämp- ni ngen .

REDOGÖRELSE FÖR UPPFINNINGEN TEKNISKI PROBLEM I system med yttre styrenhet är det angeläget att kunna uppnå en tek- niskt enkel uppbyggnad på stötdämparen där stötdämparens Variations- funktion är integrerad med stötdämparens uppbyggnad i övrigt. Vid t-ex. motorcyklar är det angeläget att man kan undvika yttre komponenter som skall ingå i eller anslutas till stötdämparen. Man eftersträvar således en uppbyggnad för stötdämparen som icke behöver kompletteras utvändigt eller formförändras i övrigt på grund av att den skall förses med nämn- da vartiationsmöjlighet i dämpningsförmågan.

LÖSNINGEN Föreliggande uppfinning har som ändamål att föreslå en anordning som löser bl.a. detta problem och det som därvid huvudsakligen kan anses vara kännetecknande för den nya anordningen är bl-a. att kolven är_ försedd med ett från nämnda styrenhet styrbart organ anordnat att i beroende av styrningar från styrenheten variera genomströmningsarean i den inledningsvis omnämnda passagen och därmed förorsaka variationen av nämnda dämpförmåga. Det som mera konkret kännetecknar uppfinningen är att variationen av dämpförmågan är effektuerbar med ett med styrningar från nämnda styrenhet styrbart organ som åstadkommer nämnda variation av dämpförmâgan genom av styrningarna beroende ändringar av strypning- ens storlek och som tillsammans med sin manöverlindning är inplacerat i ett utrymme inuti kolven och/eller kolvstângen, att stötdämparen är försedd med givarorgan, medelst vilket parameterinformation, t.ex. läges-, rörelse- och/eller kolvrörelseriktningsinformation, är återför- bar till styrenheten, och att det styrbara organet verkställer varia- tionen av dämpförmågan med hjälp av en i anslutning till passagen an- ordnad verkställningsdel på eller separat i förhållande till styrorga- , 3 8401874-6 net. Medelst verkställningsdelen åstadkommer det styrbara organet nämn- da variation även i beroende av ett högt informationsutbyte mellan den yttre styrenheten och stötdämparen under utnyttjande av tillgänglig elenergiförbrukning.

Vidareutvecklingar av uppfinningstanken tar bl.a. ytterligare fasta på det styrbara organets uppbyggnad. Således skall detta i en föredragen utföringsform ingå i eller bilda en elektriskt styrd servoventil. Nämn- da ventil erhåller en elektrisk styrsignal från den yttre styrenheten och initierar ett av styrsignalen beroende krafteffektuerande vätska- flöde som styr ett genomströmningsareans storlek bestämmande organ.

Nämnda vidareutvecklingar tar även fasta på hur ett backventilsarrange- mang skall vara utfört för att uppfylla de i ovan omnämnda idéerna.

Således skall resp. strömningsriktning genom kolven tilldelas var sitt par av baekventiler. I resp- strömningsriktning är vidare vätska ledbar via två parallella vägar. En i det styrbara organet ingående ventil bestämmer ett styrvätskeflöde i den första vägen så att ett läge för ett utnyttjat membran kan bestämmas. Membranet är i sin tur ansluten till verkställningsdelen som bestämmer ett huvudvätskeflöde i den andra vägen.

Det styrbara organet styres från den yttre styrenheten via elektriska förbindningsorgan som därvid kan innefatta en eller flera elektriska ledare som sträcker sig mellan nämnda kolv och stötdämparens utsida.

Stötdämparen är anordnad med givarorgan som ger önskad parameterinfor- mation till styrenheten.

Styrenheten består i föreliggande fall företrädesvis av en datorenhet.

I det fall stötdämparen är anordnad på ett fordon tillföres datorenhe- ten informationer från gaspådrag, fordonsväxel och/eller fordonsbrom- sar, etc.

FÖRDELAR Genomx det i ovan föreslagna kan stötdämparen bibehålla sin smidiga uppbyggnad med förhållandevis liten yttre volym, trots införandet av nämnda variationsmöjlighet i dämpförmågan. En tillförlitlig varierings- 8401873-6 4 funktion kan dessutom uppnås med en förhållandevis liten effekt âtgâng, vilket är av stor vikt vid framförallt fordon.

FIGURBESKRIVNING En för närvarande föreslagen utföringsform av en anordning som uppvisar de för uppfinningen signifikativa kännetecknen skall beskrivas i nedan- stående under samtidig hänvisning till bifogade ritning där figur l i sidovy visar en stötdämpare som arbetar med vätska/gas, figur la i genomskärning och i' förstoring i förhållande till figu- ren l visar uppbyggnaden på en i stötdämparen enligt figuren l ingående kolv samt ett första vätskeströmnings- fall från kolvens första sida till dess andra sida, figur lb visar kolvens uppbyggnad enligt figuren l men med ett andra vätskeströmningsfall från den andra sidan till den första sidan på kolven, och figur 2 i principschemaform visar uppbyggnaden på den elektro- niska delen för stötdämparen enligt figuren 1.

BÄSTA urrönnlcsroxrmn u I figuren 1 är en stötdämparen angiven med 1. Stötdämparens grundnpp- byggnad kan vara av i och för sig känt slag. Såsom exempel på en dylik stötdämpare kan nämnas den på den öppna marknaden försålda stötdämparen Öhlins “Gas Shocks". En dylik stötdämpare kan innefatta en cylinder 2 och en i denna anordnad kolv 3 med tillhörande kolvstång b. Både cylin- dern 2 och kolvstången 4 är försedda med mothåll 5 resp. 6 för en skruvfjäder 7. Cylindern är försedd med fästorgan 8 för infästning till ett med 9 symboliskt angivet chassi. Vid sin fria ände är kolvstången försedd med ett motsvarande fäste 10 för infästning till ett med ll symboliskt angivet organ, t.ex. hjul. Mothållet 6 följer kolvstångens rörelse . s 8401874-6 Förutom den fasta kolven 3 är den i figur 1 visade dämparen försedd med en flytande kolv 12, som har sin ena sida 12a vänd mot i cylindern befintlig vätska 13 och sin andra sida l2b vänd mot en i cylindern befintlig gas 14- Manövercylinderns gassida är ansluten till en ackumu- lator 15 via en förbindelse 16.

Då stötdämparens grundfunktion 'är väl känd i och för sig skall den icke närmare beskrivas här. Det skall endast konstateras att den fasta kolv- en 3 i enlighet med figuren 1 är försedd med genomgångspassager som gör det möjligt för vätska på ena sidan 3a på kolven att passera genom kolven till dennas andra sida 3b och vice versa. Den av stötdämparen effektuerade stötdämpningen uppkommer bl .a- genom nämnda såsom stryp- ning tjänande vätskepassage mellan kolvsidorna 3a och Bb.

I enlighet med uppfinningens idé skall nämnda vätskepassage vara vari- erbar. Härför är ett styrbart organ anordnat att i beroende av styrnin- gar från en i figuren l ej visad yttre styrenhet variera genomström- ningsarean i passagen mellan nämnda kolvsidor 3a och Bb. Styrorganet är i det visade utföringsexemplet av det slag som är styrbart medelst elektriska signaler från nämnda styrenhet. Dessutom arbetar det styr- bara organet med servofunktion så att små styrsignaler kan förorsaka och effektuera variationen i passagen. I utföringsexemplet innefattar det styrbara organet en styrventil 17, vilken företrädesvis har formen av en konventionell magnetventil- Lindningen 18 i nämnda magnetventil är ansluten till nämnda styrenhet via trådar 19, vilka i det visade utföringsexemplet är två till antalet.

Resp. strömningsriktning från den ena sidan till den andra sidan på kolven 3 är tilldelad var sitt par av backventiler. Således är ström- ningsriktningen från sidan Sa till sidan 3b tilldelad backventilerna 20 och 21. Den andra strömningsriktningen är tilldelad backventilparet 22, 23- Två parallella strömningsvägar 24, 25 och 26, 27 är anordnade vid nämnda backventilspar. Dessutom är kolven försedd med ett innerutrymme 28, i vilket ett membran 29 är anordnat. Till membranet är företrädes- vis fast ansluten en ventil 30. Nämnda ventil är anordnad i strömnings- vägen 21+, 25 som ingår i huvudpassagen mellan kolvsidorna 3a och 3b- En i magnetventilen ingående nål 31 är anordnad i strömningsvägen 26, 27 som utgör en styrpassage i det styrbara organets servofunktion. s4o1sy4-6 6 Då t.ex. vätsketrycket på sidan 3a överstiger vätsketrycket på sidan 3b på kolven komer vätska att strömma från backventileu 20, via nämnda passager 24, 25 och 26, 27 till och ut igenom den backventilen 21 i beroende på hur nålen 31 är utstyrd. Ett mot utstyrningen svarande vätskeflöde komer att utbildas i vägen 26, 27. En mot flödet svarande kraft kommer att påverka membranet 29 som i sin tur styr ut ventilen 30 i vägen 21+, 25. Är nålen 31 påverkad av lindningen 18 så att den helt stänger passagen 26, 27 utbildas inget styrflöde och ventilen 30 håller vägen 24, 25 helt stängd. En mindre påverkan av nålen ger upphov till ett mindre styrflöde, vilket i sin tur ger en motsvarande mindre påver- kan av membranet nedåt i figuren så att detta kan öppna ventilen 30 i vägen 24, 25. En maximal påverkan av nålen 31 ger maximalt styrflöde' och en däremot svarande maximal påverkan av membranet och ventilen 30 som tillåter ett maximalt flöde i huvudvägen 24, 25, osv.

Vid ett övertryck vid kolvens sida 3b i förhållande till sidan 3a trä- der backventilparet 22, 23 i funktion i stället. Funktionen blir mot- svarande som den i ovan beskrivna, dock med den skillnaden att ström- ningsriktningen i huvudvägen 24, 25 blir den motsatta. Strömningsrikt- ningen från sidan 3a till sidan 3b har indikerats med pilarna 32 och 32' i figuren la, medan den andra strömningsriktningen har indikerats med 33, 33' i figuren lb. Strömningsriktningen i styrvägen har indike- rats med pilarna 34, 36' för de båda i ovanstående angivna strömnings- fallen enligt figurerna 1a och lb.

Nämnda membran 29 är fjädrande upphängt i utrymmet 28 medelst rörliga infästningar 29a. Dessa infästningar kan utgöras av fjäderupphängningar av i och för sig känt slag, t.ex. plastmaterial som är motståndskraf- tigt mot ifrågavarande vätska, vilken kan utgöras av hydraulol ja. Fjä- derupphängningen av membranet 29 'är därvid så utförd att avtätning sker mellan membranets under- och ovansidor så att det av styrtrycket alst- rade undertrycket kan påverka membranet i enlighet med vad som angivits i ovan. Nämnda backventilpar 20, 21 och 22, 23 kan utgöras av i och för sig kända backventiler. De i ovan angivna passagerna eller vägarna kan åstadkommas genom borrningar i kolvmaterialet, vilka borrningar kan utföras på i och för sig känt sätt. 1 8401874-6 Tråden eller trådarna 19 är i det visade fallet dragna inuti en central kanal àa i kolvstången 4. Det är i och för sig möjligt att anbringa ledaren resp. ledarna utanpå kolvstången 4. I figuren l är utledningen av ledarna 19 indikerad med en sidokanal 35. Upphängningen av ledarna skall vara utförd så att rörelser för den maximala inbördes rörelsen mellan kolvstång och cylinder tillgodoses. Denna ledningsupphängning kan göras på i och för sig känt sätt utan att nötningar uppkommer på ledarna ifråga .

I enlighet med ovanstående skall stötdämparen kunna återföra en signal till nämnda yttre styrenhet. Denna signal skall företrädesvis informera den yttre styrenheten om det läge som stötdämparen befinner sig i, dvs. det relativa läget mellan kolv och manövercyliuder. Denna information utnyttjas av den yttre styrenheten för fastställande av den hastighet som föreligger mellan chassiet 9 och organet 11, hur lång fjädringsväg som återstår till resp. ändläge, etc. Den återförda signalen kan före- trädesvis överföras via ytterligare ledare 36 som kan vara en, två eller flera till antalet. I det visade utföringsexemplet har ett organ 37 härför anordnats vid cylinderns 21 ändyta Za. Nämnda organ 37 kan utgöras av i och för sig känt slag som ger en hastighetsinformation om kolvens och cylinderns inbördes rörelser. Dessutom kan cylindern förses med ändlägesgivare 38.som är ansluten via ledare 38a till den yttre styrenheten. Endast en ändlägesgivare har visats i figuren för tydlig- hetens skull . o Den i ovan omnämnda yttre enheten kan ha formen av en mikrodator av i och för sig känt slag. Mikrodatorn är visad i figuren 2 och kan vara anordnad på lämplig plats på fordonet. Exempel på en användbar dator är den på den öppna marknaden av Motorola under beteckningen 6805 försålda mikrodatorn. Mikrodatorn har i figuren 2 betecknats med 39 och innefat- tar på känt sätt' en CPU 40 med tillhörande minnen, t.ex. ROM och RAM- minnen anordnade i samma chips. I ROM-minnet är infört det program som styr stötdämparen. Detta minne kan även innefatta inlagrade konstanter, som innehåller den information som programmet behöver för ifrågavarande styrning. Dessutom kan RAM-minnet användas för tillfällig lagring av beräkningsvariabler. I 'den elektroniska utrustningen ingår även en strömförstärkare 41 av i och för sig känt slag. Denna förstärkare är av STD-typ och har till uppgift att förse det i ovan omnämnda styrbara s4o1s7g-6 8 organet 17, 18 med styrsignaler. Strömförstärkaren kan ses som en an- passningskrets för att anpassa stötdämparens effektbehov till mikroda- torns avgivna effekt. Mikrodatorn energiförsörjes från fordonets elge- nererande organ 42. Mikrodatorn är ansluten till ett eller flera organ som kan lämna information om fordonets beteende, vilket bestämmes av föraren. Som exempel på informationslämnande organ kan nämnas ett gas- pådrag A3 som med en ventil 4% styr bränsleframledningen i en bränsle- ledning 45. Ett andra exempel är fordonets hastighetsinformerande organ, vilket kan utgöras av fordonets växel 46, varvid information kan erhållas såväl från växelspakens 47 läge som roterande enheter i växel- lådan. Ett tredje informationsgivande organ som kan vara aktuellt i sammanhanget är en eller flera av fordonets bromsar 48. Vid resp. organ 43, 46 och 48 är anordnad en eller flera givare 49, S0 som effektuerar ifrågavarande information.

I figuren har styrsignalen från mikrodatorn 40 till stötdämparen angi- vits med il, medan återföringssignalen från stötdämparen till mikroda- torn angivits med i 2 Med hjälp av nämnda givare lämnas information till mikrodatorn och i beroende av denna information räknar datorn ut t.ex. fordonets hastig- het, motorns momentöverföring, hastighetsändring (acceleration eller retardation), dvs. det beteende hos fordonet som föranletts av förarens påverkningar av detsamma. Med hjälp av nämnda storheter eller paramet- rar ställer mikrodatorn genom styrning av det styrbara organet om stöt-f dämparens resistans eller dämpningsförmåga för att få en optimal funk- tion i varje tidsögonblick. Informationshastigheten mellan mikrodatorn och stötdämparen kan göras hög och uppgå t.ex. till 100.000 informatio- ner per sekund. Givarnas utformningar och antal kan i olika applikatio- ner variera inom vida gränser. Ändamålet är dock att hela tiden förse mikrodatorn med tillräckliga informationer om förarens åtgärder eller önskemål som utnyttjar fordonets prestanda.

Till denna prestanda blir det tack vare det i ovanstående beskrivna anordningen möjligt att koppla stötdämparresistansen. Den senare behö- ver inte längre vara en kompromiss mellan flera olika önskemål som fastställes vid stötdämparens tillverkning, utan kan kontinuerligt optimeras. Detta innebär avsevärda förbättringar i väggrepp i många

Claims (8)

1. 9 8401874-6 olika sammanhang, t.ex. någon, några eller samtliga följande funktioner bättre bromsförmåga, bättre accelerationsförmåga och/eller bättre kurv- tagningsförmåga , etc . Nämnda givarorgan kan innefatta kodskiveorgan 38b på kolvstångens 4 utsida. Lägena för nämnda kodskivor kan avläsas medelst nämnda organ 37, t.ex. med hjälp av fototransistororgan. Alternativt till eller kompletterande med givarorganen 37, 38 kan läges- och/eller hastighetsavkänning för kolven relativt cylindern 2 ske medelst tryckavkänning med hjälp av ett tryckkännande organ 51 som är förbundet med den yttre styrenheten via ledare 52, t.ex. två till antalet. Organet 51 kan vara av i och för sig känt slag. Tryckändring- arna pga. kolvens och cylinderns 2 inbördes rörelser avkännes med mycket täta intervall (jfr ovan) av mikrodatorn som därvid kan beräkna hastigheter/lägen för kolven relativt cylindern. Kolven 12 är placerad i cylindern 2 om ackumulatorn 15 saknas. Finns ackumulatorn 15 innefattar denna i stället den flytande kolven 12', varvid kolven 12 i cylindern utgår. Tryckorganet S1 är placerat i cylindern 2 om ackumulatorn saknas. Magnetventilen 17 är placerad i en urtagning 53 (figur lb) som täckes av ett kombinerat täck- och hållorgan 54 (figur la). Kolven uppvisar även ett delningsplan och kolvdelarna sammanhålles på i och för sig känt men ej visat sätt, t.ex. medelst bultar. Uppfinningen är inte begränsad till den i ovanstående såsom exempel visade utföringsformen utan kan underkastas modifikationer inom ramen för efterföljande patentkrav och uppfinningstanken. PATENTKRAV l. För stötdämpare (l) avsedd anordning för att möjliggöra variation av stötdämparens dämpförmâga genom styrning från en yttre styrenhet i form av eller innefattande en dator (40), samtidigt med bibehållande av s4o1s7g-e w en smidig yttre utformning, varvid stötdämparen är av det slag som innefattar en med vätska (13, 13a) eller vätska/gas (13, 13a resp 14) arbetande cylinder (2) och en i cylindern anordnad kolv som är försedd med åtminstone en med en strypning utformad passage, via vilken vätska är överförbar från kolvens ena sida (3a) till kolvens andra sida (3b), och vice versa, k ä n n e t e c k n a d därav, att variationen av dämpförmågan är effektuerbar med ett med styrningar från nämnda styren- het (40) styrbart organ (17) som åstadkommer nämnda variation av dämp- förmågan genom av styrningarna beroende ändringar av strypningens stor- lek och som tillsammans med sin manöverlindning (18) är inplacerat i ett utrymme inuti kolven/kolvstången, att stötdämparen är försedd med givarorgan (38, '38a), medelst vilket parameterinformation, t.ex. läges-, rörelse- och/eller kolvrörelseriktningsinformation, är âterför- - bar till styrenheten, och att det styrbara organet verkställer varia- tionen av dämpförmågan med hjälp av en i anslutning till passagen an- ordnad verkställningsdel (30 eller 31), medelst vilken det styrbara organet åstadkommer nämnda variation även i beroende av ett högt infor- mationsutbyte mellan den yttre styrenheten och stötdämparen och under utnyttjande av en elenergiförbrukning som finns tillgänglig i ett be- rört fordon.

2._ Anordning enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k n a d därav, att det styrbara organet (17) ingår i eller bildar en elektriskt styrd servoventil, vara från enheten bestämda inkommande elektriska styrsig- nal (il) initierar ett av styrsignalen beroende krafteffektuerande vätskeflöde (34, 34') som påverkar ett genomströmningsareans storlek bestämmandeorgan (29, 30).

3. Anordning enligt patentkravet 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a d därav, att resp strömningsriktning (32, 32', 34, 3l»') genom kolven är tilldelad sitt par (20, 21 och 22, 23) av backventiler.

4. Anordning enligt patentkravet 1, 2 eller 3, k ä n n e t e c k- n a d därav, att i resp strömningsriktning (32, 32', 33, 33') vätska är ledbar via två parallella vägar (24, 25 och 26, 27), att en i styr- organet ingående ventil (31) bestämmer ett styrvätskeflöde i den första vägen för lägesbestämningen av ett membran (29) och att en till membra- H 84Û1874_6 net ansluten ventil (30) bestämmer ett huvudvätskeflöde i den andra vägen.

S- Anordning enligt något av föregående patentkarav, k. ä xx n e- t e c k n a d därav, att det styrbara organet (17) via ett elektriskt förbindningsorgan (19) är anslutet till styrenheten (40).

6- Anordning enligt patentkravet 5, k ä n n e t e c k n a d därav, att det elektriska förbindningsorganet innefattar en eller flera elekt- riska ledare (19) som sträcker sig mellan nämnda kolv och stötdämparens utsida (35).

7. Anordning enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e- t e c k n a d därav, att styrenheten (40) består av en datorenhet, att stötdämparen är anordnad på ett fordon, t.ex. en motorcykel eller bil, och att datorenheten (40) erhåller information från fordonets beteende påverkbara organ, t.ex. gaspådrag (43), fordonsväxel (46) och/eller fordonsbroms(-ar), etc.

8. Anordning enligt patentkravet 1-5, k ä n n e t e c k n a d därav, att ett tryckavkännande organ (51) är anordnat för att avkänna inbördes rörelser mellan kolven och cylindern förorsakade tryckändringar i väts- kan eller vätskan/gasen. 9- Anordning enligt patentkravet 9, k ä n n e t e c k n a d därav,. att styrenheten avkänner resp givarorganen (37, 38, 51) med täta inter- valler, t.ex. 100 000 gånger/sekunder.