DE3823043C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung geht aus von einer Federung für Fahrzeuge nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.The invention relates to a suspension for vehicles according to the Preamble of the main claim.
Es ist eine Federung für Kraftfahrzeuge bekannt (DE-OS 36 09 862), bei der zwischen den beiden Arbeitsdruckräumen eines Federbeines eine Drossel mit mindestens einem Durchlaßquerschnitt vorgesehen ist. Der minde stens eine Durchlaßquerschnitt der Drossel kann mit Hilfe eines Vor steuerventils über einen Druckübersetzer eingestellt werden. Zur je weils gewünschten Einstellung des Durchlaßquerschnitts muß der Fede rung über das Vorsteuerventil Steuerenergie zugeführt werden.A suspension for motor vehicles is known (DE-OS 36 09 862), in which a throttle between the two working pressure chambers of a shock absorber is provided with at least one passage cross section. The mind At least a passage cross section of the throttle can with the help of a front control valve can be set via a pressure intensifier. For each because the desired adjustment of the passage cross section must be the Fede Control energy can be supplied via the pilot valve.
Soll die Drossel in Abhängigkeit von Betriebsbedingungen, wie z.B. in Abhängigkeit einer das Federbein beaufschlagenden Erregerfrequenz und/oder einer das Federbein beaufschlagenden Amplitude und/oder Dauer der Beaufschlagung usw., beeinflußt werden, so sind geeignete Sensoren und eine geeignete, aufwendige elektronische Steuerlogik schaltung erforderlich. Soll die Drossel rasch wechselnden Betriebs bedingungen schnell angepaßt werden, so ist insbesondere ein schnell schaltendes, technisch anspruchsvolles Vorsteuerventil erforderlich. Should the throttle be dependent on operating conditions, e.g. depending on an excitation frequency acting on the shock absorber and / or an amplitude acting on the shock absorber and / or Duration of exposure, etc., are influenced, are suitable Sensors and a suitable, complex electronic control logic circuit required. The throttle is designed to change rapidly conditions can be adjusted quickly, so in particular is a quick switching, technically demanding pilot valve required.
Auch bei einer anderen Federung (DE-OS 35 24 862) sind erhebliche An forderungen an die äußeren Steuerungseingriffe erforderlich, insbe sondere schnelle Schaltventile, die abgestimmt auf die Radfrequenz zu arbeiten imstande sind und wobei es erforderlich ist, Rad und Aufbau bewegungen zu erfassen und in das elektronische Gesamtsteuerungskon zept der Federung einzubeziehen.Even with another suspension (DE-OS 35 24 862) are considerable demands on external control interventions required, esp special fast switching valves that are tuned to the wheel frequency are able to work and where it is required, wheel and body record movements and in the electronic overall control con include suspension suspension.
Eine weitere Möglichkeit betrifft eine sogenannte aktive Federung, bei der effektiv dann, wenn der jeweilige Federungsvorgang dies erforderlich macht, von außen nicht nur durch entsprechenden Steuerungseingriff zur Verstellung von Steuerelementen eingegriffen wird, sondern aktiv Energie von außen dem Federungsbereich so zugeführt wird, beispielsweise durch eine pumpenge steuerte Druckerhöhung des Hydrauliköls, daß Ver änderungen der am Rad angreifenden Kraft möglich sind. Dies erfordert aber den Einsatz von zum Teil sehr hohen hydraulischen Leistungen sowie die Verwendung aufwendiger Steuerelemente.Another possibility concerns a so-called active Suspension, which is effective when the particular Suspension process makes this necessary from the outside not only through appropriate control intervention Adjustment of control elements is intervened, but active energy from outside the suspension area is supplied in this way, for example by means of a pump controlled pressure increase of the hydraulic oil that Ver Changes in the force acting on the wheel are possible. However, this requires the use of some very high hydraulic performance and use elaborate controls.
Der vorliegenden Erfindung liegt demgegenüber die Auf gabe zugrunde, eine Federung für Fahrzeuge so auszu bilden, daß nicht nur von der Zuführung äußerer hydrau lischer Energien vollkommen abgesehen werden kann, sondern bei gleichzeitiger Reduzierung des einzuset zenden Steuerungsaufwandes dennoch eine Federung mit einem Federbein mit variabler Federsteifigkeit und variabler Dämpfung mit beliebig ausbildbaren Regel strategien geschaffen wird, die, wenn überhaupt, nur einen sehr geringen Steuerungseingriff von außen er forderlich macht. Die Zuführung hydraulischer Energie soll nur für Zwecke einer gegebenenfalls vorhandenen Niveauregelung erfolgen. In contrast, the present invention is based on assumed the basis for suspension for vehicles form that not only from the supply external hydrau energies can be completely disregarded, but with a simultaneous reduction in the amount used control effort with suspension a shock absorber with variable spring stiffness and variable damping with rule that can be configured as required strategies are created that, if at all, only very little external control intervention makes demands. The supply of hydraulic energy should only be used for the purpose of an existing one Level control take place.
Die erfindungsgemäße Federung löst diese Aufgabe mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs.The suspension according to the invention solves this problem the characteristic features of the main claim.
Sie hat den Vorteil, daß, abgesehen von einer möglichen Druckeinspeisung über Pumpe und Steuerventil einer ergänzend zugeordneten Niveauregelung, der aus den Steuereinheiten und dem Federbein gebildete gemein same hydraulische Kreis nach außen völlig abgeschlos sen ist und die Möglichkeiten der Bestimmung der va riablen Federsteifigkeit bzw. der variablen Dämpfung durch eine Art einer fein abgestimmten Eigensteue rung erzielbar ist, wobei gegebenenfalls für die Änderung der Federsteifigkeit von außen eine Ja/Nein-Funktion für eine Steuerdrossel aufzubringen ist aufgrund von Sondervorgängen.It has the advantage that, apart from a possible one Pressure feed via pump and control valve one additionally assigned level control, which from the Control units and the shock absorber formed common same hydraulic circuit completely closed to the outside sen and the possibilities of determining the va stable spring stiffness or variable damping through a kind of finely tuned own tax tion can be achieved, where appropriate for the change the spring stiffness from the outside a yes / no function for a control throttle is due to special processes.
Durch das erfindungsgemäße System läßt sich eine Vielzahl möglicher Regelstrategien für ein Fe derbein verwirklichen, je nach Auslegung der jeweils ein gesetzten Komponenten, der jeweiligen Druckverhält nisse, Drosselquerschnitte u. dgl.The system according to the invention can be used a variety of possible control strategies for an Fe depending on the interpretation of each one set components, the respective pressure ratio nisse, throttle cross sections u. the like
Der Antrieb für die aufzubringenden Querschnittsteuerungen einer an einem Regelschieber gebildeten Drossel, deren Durchlaßquerschnitte sowohl die Federsteifigkeit, als auch die Dämpfung des Federbeins be einflussen können, wird dabei mit Hilfe eines Druckübersetzers gewonnen, der seine Druckbeaufschlagung aus dem Arbeiten des Federbeins erlangt, wobei die jeweilige Rückfederung im Federbein gleichzeitig bei optimaler Abstimmung auf den Federungsvorgang so wie auf Einzelvorgänge beim Federungsablauf die Rück stellung des Regelschiebers nach Zeitfunktionen in die Ausgangsposi tion ermöglicht. The drive for the cross-sectional controls to be applied to one a throttle valve formed, the passage cross-sections both the spring stiffness and the damping of the shock absorber can influence, is gained with the help of a pressure translator, the obtains its pressurization from the working of the shock absorber, the respective springback in the strut at the same time with optimal adjustment to the suspension process like the back on individual processes in the suspension process position of the control slide according to time functions in the initial position tion enables.
Die Erfindung ermöglicht aufgrund des Wegfalls auf wendiger Ansteuerelemente, wie z.B. schneller Magnet ventile, die Schaffung eines kostengünstigen Federungs systems und den Einsatz systemeigener Regelstrategien zur Beherrschung der im praktischen Fahrbetrieb auf tretenden Anregungen des Federbeins von der Fahrbahn. Da diese nahezu beliebige Formen annehmen können, läßt die Grund konzeption vorliegender Erfindung die Einstellung einer Vielzahl von Parametern zu, so daß ein möglichst um fassendes Spektrum im Bereich der wünschenswerten Regelstrategien abgedeckt werden kann.The invention enables due to the elimination agile control elements, e.g. fast magnet valves, creating an inexpensive suspension systems and the use of native control strategies to master the in practical driving kicking suggestions of the shock absorber from the road. Since this is almost the reason can take any form concept of the present invention the setting of a variety of Parameters too, so that a possible order comprehensive spectrum in the area of desirable Control strategies can be covered.
Nachfolgend wird eine mögliche Regelstrategie ange geben:A possible control strategy is given below give:
- 1. Die Federsteifigkeit kann so ausgelegt werden, daß sie mit abnehmender Erregerfrequenz eben falls abnimmt;1. The spring stiffness can be designed that with decreasing excitation frequency if decreasing;
- 2. in gleicher Weise ist die Auslegung möglich, derart, daß die Dämpfung mit abnehmender Erre gerfrequenz zunimmt;2. interpretation is possible in the same way, such that the attenuation with decreasing pathogen frequency increases;
- 3. bei mehreren aufeinanderfolgenden, in etwa gleichartigen Erregungsschwingungen am Feder bein können die Wirkungen entsprechend den Punkten 1.) und 2.) gemäß einer Zeitfunktion verstärkt ausgebildet werden, bis zu vorge gebenen, nicht zu überschreitenden Grenzwerten. Ausnahmen hierbei: Federungsvorgänge, die durch besondere Signale (Aufschaltung) frühzei tig als Sondervorgänge erkannt werden - hierauf wird weiter unten bei Punkt 6.) noch eingegan gen;3. with several successive, approximately similar excitation vibrations on the spring The effects can be according to the Points 1.) and 2.) according to a time function be trained up to pre given limit values that should not be exceeded. Exceptions to this: suspension processes, the through special signals (activation) early are recognized as special events - on this will be discussed further below in point 6.) gene;
- 4. der Verlauf der in Punkt 3.) erwähnten Zeitfunk tion kann so bestimmt werden, daß der Übergang bei niedrigen Erregerfrequenzen länger dauert als bei hohen Erregerfrequenzen - auch hier gilt die Ausnahme des Punktes 6.);4. the course of the time function mentioned in point 3.) can be determined so that the transition takes longer at low excitation frequencies than at high excitation frequencies - the exception of point 6 applies here too);
- 5. der Einfluß der Erregeramplitude kann geringer gehalten werden als der der Erregerfrequenz, so daß nach Überschreiten einer auslegungsgemäß vorgegebenen Schwellenamplitude die weitere Einflußnahme entsprechend den Punkten 1.) und 2.) erheblich abgeschwächt wird bzw. entfällt (singuläre Vorgänge);5. The influence of the excitation amplitude can be less be held as that of the excitation frequency, so that after exceeding one by design predetermined threshold amplitude the further Influence according to points 1.) and 2.) is significantly weakened or is eliminated (singular processes);
- 6. bei Federungsvorgängen, die wie erwähnt aufgrund von besonderen Signalen (Aufschaltung) sehr früh zeitig als Sondervorgänge erkennbar sind, kann ein sich der Grundregelung überla gernder Schnelleingriff auf die Federsteifig keit vorgenommen werden. Da es sich hier um ein deutig definierbare, auch in ihrer Zeiteinwirkung eindeutig feststellbare Einzelvorgänge handelt, kann dieser Eingriff zwischen vorgegebenen Grenzwerten im Ablauf als Ja/Nein-Funktion (Schwarz/Weiß-Ansteuerung) aufgeschaltet werden. Solche Vorgänge können beispielsweise sein: Kur venfahrt (beispielsweise durch Erfassung von auftretenden Seitenbeschleunigungen), Bremsen, Beschleunigen, Auftreten eines völlig anderen Straßenzustands o. dgl.; 6. in suspension processes, which, as mentioned, due of special signals (activation) very early recognizable as special events at an early stage are, the basic regulation can limited rapid intervention on the spring stiffness be made. Since this is a clearly definable, also in terms of their impact on time clearly identifiable individual transactions can this intervention between predetermined Limit values in the process as a yes / no function (Black / white control). Such processes can be, for example: venfahrt (for example by recording lateral acceleration), brakes, Accelerate, occurrence of a completely different one Road conditions or the like;
- 7. es ist möglich, den Dämpfungseingriff entspre chend Punkt 2.) beim Einfedern und Ausfedern je nach Auslegung der einzelnen verwendeten Komponenten so unterschiedlich zum Ansprechen zu bringen, daß die Dämpfung beim Ausfedern stärker zunimmt als beim Einfedern;7. it is possible to correspond to the damping intervention according to point 2.) for compression and rebound depending on the design of the individual used Components so different to address bring that damping when rebounding increases more than with compression;
- 8. zum Ausgleich unterschiedlicher Beladung kann schließlich eine im Sinne der bisherigen Konzeption langsam ansprechende Niveauregelung vorgesehen werden, durch welche, nach erfolgtem Ausgleich, mit zunehmender Belastung das insge samt vorherrschende Federsteifigkeitsniveau an gehoben wird.8. to compensate for different loads finally one in the sense of the previous one Conception of slowly responsive level control be provided by which, after the Compensation, in total with increasing load together with the prevailing spring stiffness level is lifted.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnah men sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserun gen der im Hauptanspruch angegebenen Federung möglich, einschließlich der Einbringung weiterer bzw. modi fizierter Regelstrategien. Besonders vorteilhaft ist die hydraulische Gesamtkonzeption aus einerseits gleichzeitig antreibendem, also die erforderliche Steuerenergien lieferndem, und andererseits gesteuertem Federbein.By the measure listed in the subclaims These are advantageous further training and improvements possible in the suspension specified in the main claim, including the introduction of further or modes defied control strategies. It is particularly advantageous the overall hydraulic concept on the one hand driving at the same time, i.e. the required Control energy supplying, and on the other hand controlled Shock absorber.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in zum Teil schematisierter Darstellung die Grundkonzep tion eines Federbeins mit variabler Federsteifigkeit und variabler Dämpfung mit abgeschlossenem Druckmit telkreislauf sowie eine gesonderte Einzelheit am Regelschieber, die der Aufsteuerung zur Begrenzung dient.An embodiment of the invention is in the Drawing shown and is in the following Description explained in more detail. The drawing shows in the basic concept is partly schematic tion of a shock absorber with variable spring stiffness and variable damping with closed pressure with telkreislauf and a separate detail on Control slider to limit the control serves.
Die vorliegende Erfindung beruht auf der Grunderkenntnis, daß es durch gleichzeitige Ausnutzung der von einem Federbein gelieferten hydraulischen Druck energie und einer hieraus im geschlossenen hydrauli schen Kreis abgeleiteten gleichzeitigen Steuerung für den Druckmittelfluß aus den beiden Arbeitsdruckräumen des Federbeins möglich ist, ein Federbein mit variabler Federsteifigkeit und variabler Dämpfung und unter Zugrundelegung einer Vielzahl möglicher Regelstrate gien zu schaffen, wobei die Dämpfung über eine stetig verstellbare Steuerdrossel geregelt und ergänzend durch einen zusätzlichen gesteuerten Schnelleingriff über eine weitere Steuerdrossel im Sinne einer Ja/Nein- Funktion die Federsteifigkeit beeinflußt werden kann.The present invention is based on the basic knowledge that that by simultaneously exploiting the hydraulic pressure supplied by a shock absorber energy and one of them in the closed hydrauli circuit derived simultaneous control for the pressure medium flow from the two working pressure rooms of the shock absorber is possible, a shock absorber with variable Spring stiffness and variable damping and under Based on a variety of possible control strategies gien to create, the damping over a steady adjustable control throttle regulated and supplemented by an additional controlled rapid intervention via another control throttle in the sense of a yes / no Function the spring stiffness can be influenced.
In der Zeichnung sind folgende miteinander in hydrau lischer Wirkverbindung stehende Hauptkomponten darge stellt, die zusammen ein Federbein mit variabler Federsteifig keit und variabler Dämpfung und, soweit gewünscht, auch Steuereingriffe von außen, realisieren. Ein Federbein 10 und ein Regelschieber 11, der über eine Drossel mit mindestens einem veränderbaren Durchlaßquerschnitt Druckverbindungsleitungen zwischen den beiden vom Federbein gebildeten Arbeitsdruckräumen und sonstigen hydraulischen Komponenten des Systems steuert, einen Druckübersetzer 12 zum Antrieb des Regelschiebers 11 sowie ein Druckübersetzerantrieb 13, der auch als Teil des Druckübersetzers 12 angesehen werden kann. Der Aufbau vervoll ständigt sich durch eine erste Speicherfeder 14 und eine durch den Regelschieber stetig und auf Wunsch auch durch Steuereingriffe von außen zuschaltbare zweite Speicherfeder 15, einer Vielzahl von im folgenden ausführlich zu erläuternden hydrau lischen Verbindungsleitungen zwischen den Komponenten und in diesen angeordneten Rückschlagventilen.In the drawing, the following main components in hydraulic active connection are Darge, which together realize a strut with variable Federsteifig speed and variable damping and, if desired, control interventions from the outside. A strut 10 and a control slide 11 , which controls via a throttle with at least one variable passage cross-section pressure connection lines between the two working pressure spaces formed by the strut and other hydraulic components of the system, a pressure intensifier 12 for driving the control spool 11 and a pressure intensifier drive 13 , which is also part of the pressure translator 12 can be viewed. The structure is completed by a first accumulator spring 14 and a continuously adjustable by the control slide and, if desired, by control interventions from the outside second accumulator spring 15 , a variety of in the following to be explained in detail hy-metallic connecting lines between the components and check valves arranged in these.
Das Federbein 10 kann von grundsätzlich üblichem Auf bau sein und umfaßt einen Arbeitszylinder 16, in wel chem ein Kolben 17 mit Kolbenstange 17 a abgedichtet gleitverschieblich geführt ist. Geht man zum besseren Verständnis davon aus, daß der Arbeitszylinder 16 bei 18 (gelenkig) stationär am Aufbau gelagert ist, dann erfolgt mit Bezug auf die Kolbenstange 17 a aufgrund der Verschiebung des Kolbens 17 im Arbeits zylinder 16 entsprechend dem jeweiligen momentanen Federungsvorgang eine Einfederung in Richtung des We ges +s bzw. eine Ausfederung in Richtung des Weges -s, wobei am Kolbenstangenauge 17 b etwa eine Achse eines Fahrzeugs befestigt sein kann.The shock absorber 10 can be of basically conventional construction and comprises a working cylinder 16 , in which chem a piston 17 with a piston rod 17 a is guided in a sealed sliding manner. Assuming for a better understanding that the working cylinder 16 at 18 (articulated) is mounted stationary on the structure, then with respect to the piston rod 17 a due to the displacement of the piston 17 in the working cylinder 16 a deflection in accordance with the respective momentary suspension process We direction of ges + s and a rebound in the direction of the path - s, where the piston rod eye 17 b about an axis of a vehicle can be secured.
Es können Sensoren vorgesehen sein, die die jeweiligen momentanen Federwege s, die auftreten den Frequenzen und Amplituden sowie, soweit erforder lich, auch Geschwindigkeits- und Beschleunigungswerte der momentanen Federbewegung erfassen und umsetzen und einer lediglich schematisch angedeuteten Steuerlogik schaltung 19 zuführen. Soweit bei der umfassenden hydraulischen Grundkonzeption überhaupt erforderlich, beaufschlagt diese die einer äußeren Steuerung zugänglichen Schaltungskompo nenten. Hierauf wird weiter unten noch eingegangen. Ein entsprechender Weg-, Frequenz-, Ge schwindigkeits- und andere Werte erfassender Sensor ist, ebenfalls nur schematisiert, bei 20 gezeigt.Sensors can be provided which detect and implement the respective instantaneous spring travel s that occur, the frequencies and amplitudes as well as, if necessary, also speed and acceleration values of the instantaneous spring movement and feed them to a control logic circuit 19, which is only indicated schematically. Insofar as is necessary at all in the comprehensive basic hydraulic concept, this applies the circuit components accessible to an external control. This will be discussed further below. A corresponding path, frequency, Ge speed and other values sensing sensor is also shown only schematically at 20 .
Durch die Abdichtung des Kolbens 17 und natürlich der Kolbenstange 17 a im Arbeitszylinder 16 ergibt sich ein oberer Arbeitsdruckraum 20 a und ein unterer Arbeitsdruckraum 20 b, wobei der Quer schnitt des Kolbens mit D 4 und der der Kolbenstange mit D 5 bezeichnet ist. Der ohne Bewegung der Kolben stange 17 a im Gesamtsystem herrschende mittlere Systemdruck oder Gleichgewichtsdruck ist mit p F be zeichnet. Er kann im Betrieb des Fahrzeuges je nach Belastung verschiedene Werte annehmen.By sealing the piston 17 and of course the piston rod 17 a in the working cylinder 16 results in an upper working pressure chamber 20 a and a lower working pressure chamber 20 b , the cross section of the piston with D 4 and that of the piston rod with D 5 is designated. The prevailing system pressure or equilibrium pressure prevailing in the overall system without movement of the piston rod 17 a is identified by p F be. During operation of the vehicle, it can assume different values depending on the load.
An dieser Stelle wird zunächst darauf hingewiesen, daß die in der Zeichnung angegebenen, ganz speziell verlaufenden Druckleitungen zwischen Federbein 10, Regelschieber 11 und dessen Antrieb sowie den Spei cherfedern lediglich eine mögliche, wenn auch bevor zugte Ausführungsform vorliegender Erfindung angeben, die Erfindung aber nicht auf diese spezielle Verbin dungsverschaltung beschränken.At this point it is first noted that the specified in the drawing, very special pressure lines between the strut 10 , control slide 11 and its drive and the Spei cherfedern only indicate a possible, even if before ferred embodiment of the present invention, but not the invention restrict this special connection circuit.
Bei der dargestellten Grundkonzeption schließt bzw. öffnet der Regelschieber 11 Durchlaß querschnitte der Drossel kontinuierlich. Die Durchlaßquerschnitte beeinflussen in bewußter Gegenläufigkeit einerseits die Federstei figkeit des Systems, und andererseits verändern sie die Dämpfung beim Einfedern und beim Ausfedern.In the basic concept shown, the control slide valve 11 closes or opens passage cross sections of the throttle continuously. The passage cross-sections influence the system's spring stiffness in a deliberate counter-movement on the one hand, and on the other hand they change the damping during compression and rebound.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel, aber hierauf nicht be schränkt, verfügt der Regelschieber 11 über eine Drossel mit mehreren, beispielsweise drei vom Hub s s des Regelschiebers abhängigen Durch laßquerschnitten f₁(s), f₂(s), f₃(s), die einen auslegungsgemäß beliebigen Querschnittsverlauf aufweisen können.In the illustrated embodiment, but not limited to this, the control slide 11 has a throttle with several, for example three, dependent on the stroke s s of the control slide through passage cross sections f ₁ (s), f ₂ (s), f ₃ (s) , which can have any cross-sectional shape according to the design.
Bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel dient der mit dem Hub veränderliche Durchlaßquerschnitt f 1 (s), der Bestimmung und Änderung der Federsteifigkeit des Systems, der Durchlaßquerschnitt f 2 (s), der Dämpfung des Federbeins beim Einfedern (also in Richtung +s) und der Durchlaßquerschnitt f 3 (s), der Einstellung bzw. Be stimmung der Dämpfung beim Ausfedern, also Bewegung der Kolbenstange 17 a in Richtung von -s. Dabei können in erster Näherung die in der Zeichnung dargestellten Durchlaßquerschnitte, auch in ihrer relativen Zuord nung zueinander, qualitativ für die nachfolgende Be trachtung übernommen werden, d.h., daß sich bei einer Bewegung des Regelschiebers 11 in einer Bohrung 21 eines nicht dargestellten Regelschiebergehäuses nach unten beispielsweise der für die Federsteifigkeit zu ständige Durchlaßquerschnitt oder Steuerquerschnitt f 1 (s) reduziert, während sich die beiden anderen Durchlaßquerschnitte f 2 (s) und f 3 (s) zunehmend ver größern. Hierdurch wird den weiter vorn in den Punkten 1.) und 2.) gestellten Forderungen Rechnung getragen, denn eine steigende Erregerfrequenz der Feder beinarbeit kann je nach Auslegung der ein zelnen Komponenten im Gesamtsystem dazu führen, daß der Regelschieber 11 in seinem zeitabhängigen Bewe gungsablauf nicht mehr voll in die in der Zeichnung dargestellte Ausgangsposition zurücklau fen kann, so daß der Durchlaßquerschnitt f 1 (s) zunehmend gedrosselt und die Durchlaßquer schnitte f 2 (s) und f 3 (s) zunehmend in einer Öffnungs position verbleiben.In the embodiment shown here, the passage cross-section f 1 (s), which is variable with the stroke, serves to determine and change the spring stiffness of the system, the passage cross-section f 2 (s), the damping of the shock absorber during compression (i.e. in the + s direction ) and the Passage cross section f 3 (s), the setting or loading determination of the damping when rebounding, ie movement of the piston rod 17 a in the direction of - s . In a first approximation, the passage cross-sections shown in the drawing, also in their relative assignment to each other, can be qualitatively adopted for the following consideration, that is to say, for example, when the control slide 11 moves in a bore 21 of a control slide housing (not shown) downwards the passage cross-section or control cross-section f 1 (s), which is too constant for the spring stiffness , while the other two passage cross-sections f 2 (s) and f 3 (s) increase increasingly ver. Hereby is supported the earlier identified in the points 1) and 2) claims account for an increasing excitation frequency of the spring footwork can cause the regulating slide 11 in its time-dependent BEWE supply flow depending on the design of an individual components in the overall system does not more fully in the starting position shown in the drawing can fen fen so that the passage cross section f 1 (s) increasingly throttled and the passage cross sections f 2 (s) and f 3 (s) increasingly remain in an open position.
Wie der Zeichnung entnommen werden kann, verbindet nämlich der Durchlaßquerschnitt f 1 (s), der für die Fe dersteifigkeit zuständig ist, die zweite oder zu sätzliche Speicherfeder 15 über eine hydraulische Verbindungsleitung 22 mit dem Verbindungspunkt 23 und über die Leitung 23′ und eine noch zu erläuternde Steuerdrossel 24 mit veränderbarem Drosselquerschnitt f(β) mit der ersten Speicherfeder 14, so daß sich in der Parallelschaltung dieser beiden Spei cherfedern 14 und 15 bei geöffnetem Durchlaßquer schnitt f 1 (s) erkennbar ein weicheres Federungsver halten ergibt als bei durch den Durchlaßquerschnitt f 1 (s) zunehmend herausgeschalteter bzw. abgesperrter zusätzlicher Speicherfeder 15.As can be seen in the drawing, namely connects the passage cross section f 1 (s), which is responsible for the spring dersteifigkeit, the second or additional storage spring 15 via a hydraulic connecting line 22 with the connection point 23 and via the line 23 'and one more to be explained control throttle 24 with variable throttle cross-section f ( β ) with the first storage spring 14 , so that in the parallel connection of these two storage springs 14 and 15 with open passage cross section f 1 (s) recognizable a softer Federungsver maintain than results in the passage cross-section f 1 (s) additional storage spring 15 that is increasingly switched off or locked.
Die Steuerdrossel 24 kann da bei bevorzugt so ausgelegt sein, daß sie im Sinne einer Schwarz/Weiß-Funktion die zusätzliche Speicher feder 15 schlagartig zwischen Grenzwerten zuschaltet bzw. abschaltet. Dadurch müssen nur sehr geringe Anforderungen an die die Steuerdrossel 24 beaufschlagende Elektronik gestellt werden.The control throttle 24 can preferably be designed so that it suddenly switches the additional storage spring 15 on or off in the sense of a black / white function between limit values. As a result, only very small requirements have to be placed on the electronics acting on the control throttle 24 .
Es versteht sich, daß auch eine kontinuierliche Verstellung der Steuerdrossel 24 möglich ist und innerhalb des erfindungsgemäßen Rah mens liegt; auf jeden Fall gelingt es durch die Be aufschlagung der Steuerdrossel 24, den Vorteilen und Forderungen des weiter vorn genannten Strategiepunktes 6 gerecht zu werden.It is understood that a continuous adjustment of the control throttle 24 is possible and is within the framework of the invention; in any case, by loading the control throttle 24 , the advantages and demands of the strategy point 6 mentioned above can be met.
Der Aufbau des Regelschiebers 11 vervollständigt sich durch einen unteren Druckraum 25, der über eine Ver bindungsleitung 26 direkt mit der Hauptdruckleitung 27 verbunden ist, die unmittelbar an den oberen Arbeitsdruckraum 20 a des Federbeins 10 angeschlossen ist. Ferner ist der untere Druckraum 25 des Regel schiebers 11 über eine Bypassleitung 28 und eine in dieser Bypassleitung enthaltene Steuer drossel 29 mit dem Drosselquerschnitt f Byp mit dem oberen Druckraum 30 ver bunden, wobei der untere Druckraum 25 von erweiterten Bohrungsteilbereichen im Regelschiebergehäuse gebildet ist.The structure of the control slide 11 is completed by a lower pressure chamber 25 , which is connected via a connecting line 26 directly to the main pressure line 27, which is connected directly to the upper working pressure chamber 20 a of the strut 10 . Furthermore, the lower pressure chamber 25 of the control slide 11 via a bypass line 28 and a control throttle 29 contained in this bypass line with the throttle cross section f bypass with the upper pressure chamber 30 connected, the lower pressure chamber 25 being formed by enlarged bore subregions in the control slide housing.
Im unteren Druckraum 25 des Regelschiebers 11 befindet sich schließlich noch eine Vorspannfeder 31, die eine Federkraft K 3 erzeugt, die den Regel schieber in Richtung auf seine Ausgangsposition, also entgegen seiner Auslenkung s s drückt. Der in dem Druckraum 25 stirnseitig auf den Regelschieber 11 wirkende Druck und die Vorspannfeder 31 wirken auf den Regelschieber 11 gegen eine Auslenkung s s. Je nach angestrebter Regelstrate gie kann auf die Vorspannfeder 31 oder auf den Druck im Druck raum 25 verzichtet werden. Finally, in the lower pressure chamber 25 of the control slide 11 there is a biasing spring 31 which generates a spring force K 3 which pushes the control slide in the direction of its starting position, that is to say against its deflection s s . The pressure acting on the face of the control slide 11 in the pressure chamber 25 and the biasing spring 31 act on the control slide 11 against deflection s s . Depending on the desired control strategy, the biasing spring 31 or the pressure in the pressure chamber 25 can be dispensed with.
Gegen die Gegenkraft von Druck und/oder Vorspannfeder 31 im Druckraum 25 angetrieben wird der Regelschieber 11 durch den in seinem oberen Druckraum 30 herrschenden, gegenüber dem System druck p F übersetzten Druck p R, der von dem Druckübersetzer 12 er zeugt wird. Dieser Druckübersetzer 12 umfaßt einen hydraulisch angetrie benen Kolben 32, der gleitverschieblich in einer nur schematisch an gedeuteten Bohrung 33 des Druckübersetzers 12 gelagert ist und einen Druckarbeitsraum 34 begrenzt, der über ein erstes Rückschlagventil in Form eines Saugventils 35 mit der Hauptdruckleitung 27 und über ein zweites Rückschlagventil in Form eines Förderventils 36 mit dem obe ren Druckraum 30 des Regelschiebers 11 verbunden ist.Against the counterforce of pressure and / or biasing spring 31 in the pressure chamber 25 , the control slide 11 is driven by the pressure p R in the upper pressure chamber 30 , which is compared to the system pressure p F and which is generated by the pressure intensifier 12 . This pressure intensifier 12 comprises a hydraulically driven piston 32 which is slidably mounted in a bore 33 of the pressure intensifier 12, which is only schematically indicated, and delimits a pressure working space 34 , which has a first check valve in the form of a suction valve 35 with the main pressure line 27 and a second Check valve in the form of a delivery valve 36 is connected to the pressure chamber 30 of the control slide 11 .
Auch der Kolben 32 des Druckübersetzers 12 ist in geeigneter Weise federvorgespannt in einem größeren Druckraum 37 gelagert, der zum Druckübersetzerantrieb 13 gehört, wobei die Vorspannfeder mit 38 bezeichnet ist und eine Federkraft K 2 erzeugt. Der Kolben 32 ragt aus seiner verengten, seine Zylinderführung übernehmenden Bohrung 33 in diesen Druckraum 37 hinein und trägt einen Federteller 38 a, an welchen sich die Vorspan nfeder 38 auf der einen Seite abstützt, während sie auf der anderen Seite am Bohrungsgrund des Druck raums 37 anliegt.The piston 32 of the pressure booster 12 is also suitably spring-preloaded in a larger pressure chamber 37 which belongs to the pressure booster drive 13 , the pre-tensioning spring being designated 38 and generating a spring force K 2 . The piston 32 protrudes from its constricted bore 33 assuming its cylinder guide into this pressure chamber 37 and carries a spring plate 38 a , on which the pretensioning spring 38 is supported on one side, while on the other side on the bottom of the bore of the pressure chamber 37 is present.
Im Druckraum 37 herrscht der Druck P A , der vom Antriebskolben 39 des Druckübersetzerantriebs 13 erzeugt wird. Durch die Bohrungen im Bereich des Druckübersetzerantriebs 13 bzw. des Druck übersetzers 12 mit dem Durchmesser D 1 für den Antriebskolben 32 und dem kleineren Durchmesser D 2 für den Kolben 32 ergibt sich eine entsprechende Druckübersetzung, so daß durch Aufleitung des in der Hauptdrucklei tung 27 herrschenden Drucks p F auf die eine Seite des Antriebskol bens 39 ein entsprechend überhöhter, den Regelschieber 11 antreiben den übersetzer Druck p R im Druckraum 30 erzeugt werden kann. Pressure P A prevails in pressure chamber 37 , which is generated by drive piston 39 of pressure intensifier drive 13 . Through the holes in the region of the pressure intensifier drive 13 and the pressure booster 12 having the diameter D 1 of the drive piston 32 and the smaller diameter D 2 of the piston 32 results in a corresponding pressure ratio, so that the processing by layout default in the Hauptdrucklei 27 ruling Pressure p F on one side of the driving piston 39 a correspondingly inflated, the control slide 11 drive the translator pressure p R can be generated in the pressure chamber 30 .
Der Kolben 32 und der Antriebskolben 39 sind Bestandteile des Druck übersetzerantriebs 13 und damit des Druckübersetzers 12 und arbeiten zusammen wie ein Stufenkolben 32, 39. Der übersetzte Druck p R schließt das Rückschlagventil 35 und verschiebt den Regelschie ber 11 kontinuierlich in bestimmte Positionen längs des Regelschieberweges s s , in Abhängigkeit von der Amplitude des Einfederwegs des Federbeins 10 bzw. der im praktischen Fahrbetrieb auf das Federbein einwirkenden Erregung, die im Grunde beliebige Formen annehmen kann. Der Regel schieber 11 stellt sich gegen die Gegenkraft im Druckraum 25 ein.The piston 32 and the drive piston 39 are components of the pressure booster drive 13 and thus of the pressure booster 12 and work together like a stepped piston 32, 39 . The translated pressure p R closes the check valve 35 and moves the regulating slide 11 continuously into specific positions along the regulating slide path s s , depending on the amplitude of the spring deflection of the shock absorber 10 or the excitation acting on the shock absorber in practical driving operation, which is basically can take any form. The rule slide 11 is set against the counterforce in the pressure chamber 25 .
Der Bereich des Antriebskolbens 39 des Druckübersetzers 12 wird vervollständigt durch ein weiteres Rückschlag ventil 40 im Antriebskolben 39, welches bei entspre chendem Überdruck im Druckraum 37 der Druckübersetzers 12 gegen über dem Druck p F in der Hauptdruckleitung 27 öffnet und auf diese Weise stets ein Druckgleichgewicht der durch gegenseitige hydraulische Einwirkung mitein ander in Wirkverbindung stehenden Komponenten An triebskolben 39, Druckübersetzer 12 und Regelschieber 11 erzeugt.The area of the drive piston 39 of the pressure booster 12 is completed by a further check valve 40 in the drive piston 39 , which opens at a corresponding overpressure in the pressure chamber 37 of the pressure booster 12 against the pressure p F in the main pressure line 27 and in this way always a pressure balance by mutual hydraulic action mitein other related components drive piston 39 , pressure intensifier 12 and control slide 11 generated.
Eine weitere, für das Erzielen bestimmter Regelstra tegien sehr wichtige Einflußgröße ergibt sich bei vorliegender Erfindung dadurch, daß ein in seinem Querschnitt auf konstante Werte oder von außen gesteuerter stufig bzw. kontinuierlich einstellbarer Rücklaufkanal 41 zwischen dem oberen Druck raum 30 des Regelschiebers 11, der von dem hohen, übersetzten Druck p R beaufschlagt ist und dem Druck p F , der oberhalb des Antriebskolbens 39 herrscht bzw. auf diesen einwirkt, vorgesehen ist.Another, for achieving certain Regelstra strategies very important influencing variable results in the present invention in that a cross-section to constant values or externally controlled step or continuously adjustable return channel 41 between the upper pressure chamber 30 of the control slide 11 , the the high, translated pressure p R is applied and the pressure p F that prevails above or acts on the drive piston 39 is provided.
Im einzelnen ist diese Druck verbindung so getroffen, daß eine Einmündung 41 a des Rücklaufkanals 41 in die den Antriebskolben 39 gleit verschieblich aufnehmende Bohrung im Bereich des Drucküber setzerantriebs 13 in einer Höhe vorgesehen ist, die in der Ausgangsposition mit einer Ringausnehmung 42 des Antriebskolbens 39 kommuniziert, die über innere Querkanäle mit dem Raum im Kolbeninneren in Verbindung steht, der gleichzeitig der Aufnahme und Lagerung des Rückschlagventils 40 dient.In particular, this pressure connection is made so that an opening 41 a of the return channel 41 in the drive piston 39 slidably receiving bore in the region of the pressure transfer device drive 13 is provided at a height which communicates in the starting position with an annular recess 42 of the drive piston 39 , which is connected via internal transverse channels to the space in the interior of the piston, which at the same time serves to receive and support the check valve 40 .
Dabei entspricht der Weg, den der Antriebskolben 39 bei vollem Hub zurücklegen kann, dem in der Zeichnung angegebenen Maß s p , was bedeutet, daß im Bereich des maximalen Hubs die obere Ringkante der Ringausnehmung 42 die Einmündung 41 a des Rücklaufkanals 41 abge steuert hat, und zwar ergänzend mit einer zusätzlichen Überdeckung s Ü , wobei dieses Überdeckungsmaß eine wesentliche Auslegungsgröße in der jeweils angestrebten Regelstrategie ist.Here, the distance that the drive piston can travel at full stroke 39, the dimension s p shown in the drawing, which means that in the region of the maximum stroke, the upper annular edge of the annular recess 42, the mouth 41 a of the return duct 41 abge has controls corresponding in addition with an additional overlap s Ü , whereby this overlap is an essential design variable in the control strategy aimed at in each case.
Aus der Zeichnung ist ferner erkennbar, daß der maxi male Hub s p des Antriebskolbens 39 sich ferner da durch begrenzt, daß die untere Randkante der Ringaus nehmung 42 gegenüber dem erweiterten Querschnitt des Druckraums 37 aufsteuert, so daß es zu einem Druck ausgleich der beiden Drücke p A und p F und einer entsprechenden Hubbegrenzung des Antriebskolbens 39 kommt.From the drawing it can also be seen that the maxi male stroke s p of the drive piston 39 is further limited by the fact that the lower edge of the recess 42 controls the expanded cross section of the pressure chamber 37 , so that there is pressure equalization of the two pressures p A and p F and a corresponding stroke limitation of the drive piston 39 comes.
In dem Rücklaufkanal 41 vom oberen Druckraum 30 des Regelschiebers 11 zum Druck p F im Antriebskol ben 39 befindet sich ferner als weitere wesentliche Auslegungsgröße für die jeweilige Regelstrategie eine zweite Steuerdrossel 43, die bevorzugt auch durch äußere Einflußnahme stetig verstellbar ausgebildet sein kann. Die zweite Steuer drossel 43 verfügt über einen stetig veränderbaren Steuerquerschnitt f(α). Im Einzelfall kann der Quer schnitt f(α) auch konstant sein und als Drossel ein- oder ausgeschaltet werden.In the return duct 41 from the upper pressure chamber 30 of the control slide 11 to the pressure p F in the drive piston ben 39 there is also a further essential design variable for the respective control strategy, a second control throttle 43 , which can preferably also be designed to be continuously adjustable by external influence. The second control throttle 43 has a continuously variable control cross section f ( α ). In individual cases, the cross section f ( α ) can also be constant and switched on or off as a throttle.
Hinsichtlich der Zu- und Ableitun gen zu den von den jeweiligen Steuerkanten des Regel schiebers 11 gesteuerten Durchlaßquerschnitten gilt folgendes. Verbindet, von oben nach unten in der Zeichnung gesehen, der erste Durchlaßquerschnitt f 1 (s) die zusätzliche Speicherfeder 15 mit dem allge meinen Druckniveau (Speicherfeder 14) über die erste Steuerdrossel 24, so daß die beiden Speicherfedern 14 und 15 parallel geschaltet sind und von der ersten Speicherfeder 14 eine Verbindung 44 zur Hauptdruckleitung 27 über ein sich in dieser Richtung öffnendes Rückschlagven til 45 besteht, so verbindet der zweite Durchlaß querschnitt f 2 (s) des Regelschiebers 11 den gleichen Verbindungspunkt 23, der über die Leitung 23′ zur ersten Steuerdrossel 24 führt, über eine Verbindungs leitung 46 mit dem Druckraum 37 des Druckübersetzers 12, wobei wie schon erwähnt, der Druckraum 37 gleichzeitig der Verbindung zwischen dem Antriebskolben 39 und dem Kolben 32 des Druckübersetzers 12 dient.With regard to the supply and discharge lines to the passage cross sections controlled by the respective control edges of the control slide 11 , the following applies. Connects, seen from top to bottom in the drawing, the first passage cross section f 1 (s) the additional storage spring 15 with the general pressure level (storage spring 14 ) via the first control throttle 24 , so that the two storage springs 14 and 15 are connected in parallel and from the first storage spring 14 a connection 44 to the main pressure line 27 via an opening in this direction Rückschlagven valve 45 , so the second passage cross section f 2 (s) of the control slide 11 connects the same connection point 23 , which via line 23 'to the first Control throttle 24 leads, via a connecting line 46 to the pressure chamber 37 of the pressure booster 12 , wherein, as already mentioned, the pressure chamber 37 serves at the same time the connection between the drive piston 39 and the piston 32 of the pressure booster 12 .
Der dritte Durchlaßquerschnitt f 3 (s) des Regelschie bers 11 verbindet in Form einer Parallelleitung 47 den unteren Arbeitsdruckraum 20 b mit dem oberen Arbeits druckraum 20 a des Federbeins 10, wobei parallel hierzu ein Rückschlagventil 48 liegt, welches sich bei höherem Druck im oberen Arbeitsdruckraum 20 a (einfedern), je nach Auslegung seiner Öffnungscharakteristik, öffnen kann.The third flow section f 3 (s) of the control slide bers 11 of a bypass line 47 connects in the form of the lower working pressure chamber 20 b to the upper working pressure space 20 a of the strut 10, which parallel a check valve is this 48 which is at a higher pressure in the upper working pressure chamber 20 a (spring deflection), depending on the design of its opening characteristics.
Der soweit geschilderte Aufbau vervollständigt sich schließlich durch die Möglichkeit, zur Realisierung einer Niveauregelung in das bisher ge schilderte, insgesamt geschlossene hydraulische System von außen über eine Zuleitung 49 Druck zuzuführen, wobei die Druck zuführung über eine Pumpe und ein Steuerventil erfolgt, die zusammen mit 50 bezeichnet sein sollen. Die Niveau regulierung bildet eine langsame Druckanpassung und stellt dabei, neben den Steuerdrosseln 24 und 43 mit f(β) und f(α), eine dritte äußere Eingriffsmöglichkeit dar, so daß dem weiter vorn erwähnten Strategiepunkt 8.) Rechnung getragen werden kann.The structure described so far is finally completed by the possibility of supplying pressure to implement a level control in the previously described, overall closed hydraulic system from the outside via a supply line 49 , the pressure supply via a pump and a control valve which takes place together with 50 should be labeled. The level regulation forms a slow pressure adjustment and represents, in addition to the control throttles 24 and 43 with f ( β ) and f ( α ), a third external intervention possibility, so that the strategy point 8) mentioned earlier can be taken into account.
Bei einem solchen, insgesamt ein Regelsystem mit be stimmten, durch Auswahl bzw. Betonung vorgegegebener Parameter gewünschte Regelstrategien realisierenden hydraulischen Aufbau spielen neben den äußeren Ein griffsmöglichkeiten auch von der Bewegungsgeschwindigkeit des Federbeins 10 abhängige Bewegungen speziell im Regelschieberbereich eine er hebliche Rolle, da der Regelschieber 11 über einen im Grunde genommen von dieser Geschwindigkeit abhängigen Druckübersetzer 12 bewegt wird und in diesem Zustand unter Federkraft und im übrigen druckausgeglichen gegen verstellbare Steuerdrosseln 43 mit Steuerquerschnitt f(α) und 29 mit f(Bypass) seine Rückbewegung durchführt.In such a, overall a control system with certain hydraulic control structure realizing desired control strategies by selecting or emphasizing specified parameters, in addition to the external possibilities of intervention, movements dependent on the movement speed of the shock absorber 10 , especially in the control slide area, play a significant role since the control slide 11 is moved via a pressure booster 12 that is basically dependent on this speed and in this state under spring force and otherwise pressure-balanced against adjustable control throttles 43 with control cross-section f ( α ) and 29 with f (bypass) performs its return movement.
Hierdurch tritt an den Durchlaßquerschnitten des Regel schiebers 11 eine Frequenzabhängigkeit auf, die zur Reali sierung der gewünschten Regelstrategie ausgenutzt und entsprechend eingestellt werden kann, unter Einbe ziehung auch der Steuerdrossel 29 mit dem Querschnitt f Byp und dem Überdeckungsmaß S ü , welches weiter vorn schon erwähnt worden ist.As a result, a frequency dependency occurs at the passage cross sections of the control slide 11 , which can be used to implement the desired control strategy and can be set accordingly, including the control throttle 29 with the cross section f bypass and the coverage S u , which was mentioned earlier has been.
Es versteht sich, daß genaue Anweisungen, wie diese Parameter im einzelnen zu bemessen sind, in den Bereich der Dimensionierung, eindringen. Diese Parameter sind je nach der gewünschten, zu verwirklichenden Regel strategie auf der Basis des dargestellten Regelsy stems mit in sich gänzlich abgeschlossenem Druckmit telkreislauf frei bestimmbare Werte.It is understood that there are precise instructions like this Parameters to be dimensioned individually are in the range of dimensioning. These parameters are depending on the desired rule to be implemented strategy based on the rules shown stems with completely self-contained printing with freely definable values.
Folgende Grundfunktionsmechanismen sind realisierbar:The following basic functional mechanisms can be implemented:
Durch kontinuierliches oder durch schlagartiges Zu- und Abschalten der Speicherfeder 14 innerhalb bestimmter Grenzen wird die Federsteifigkeit beeinflußt; dies kann in Abhängigkeit von äußeren Fahrbahneinflüs sen oder auch von einer gewünschten Wahl des Fahrver haltens (komfortabel, sportlich) geschehen.The spring stiffness is influenced by continuous or by sudden switching on and off of the storage spring 14 within certain limits; this can be done depending on external road influences or a desired choice of driving behavior (comfortable, sporty).
Der Regelschieber 11 arbeitet mit der Erregerfrequenz der Bewegung des Federbeins 10 und steuert über die hier vorgese henen drei von seinem Hub s s abhängigen Durchlaßquer schnitte (mit je nach Auslegung beliebigem Quer schnittsverlauf) einmal die Federsteifigkeit über f 1 (s) und gegenläufig hierzu über f 2 (s) die Dämpfung beim Einfedern und über f 3 (s) die Dämpfung beim Aus federn. Die Rücklaufgeschwindigkeit des Regelschie bers, wodurch wesentlich die Zunahme der Verengung des Durchlaßquerschnittes f 3 (s) und damit die Aus federungsdämpfung beeinflußt wird (über die Parallelleitung 47), hängt wesentlich von der Federkraft K 3 der Vorspannfeder 31, vom Durch messer D 3 der Steuerstege des Regel schiebers, vom jeweils eingestellten Steuerquerschnitt f(α) der Steuerdrossel 43 und vom Drosselquerschnitt f Byp der Steuerdrossel 29 ab, der mit entsprechender Zeitverzögerung für den Druckausgleich zwischen dem oberen und dem unteren Druckraum 30 bzw. 25 am Regelschieber 11 sorgt.The control slide 11 works with the excitation frequency of the movement of the shock absorber 10 and controls over the here vorese hen three of its stroke s s dependent passage cross sections (with any cross-sectional profile depending on the design) once the spring stiffness over f 1 (s) and counter to this f 2 (s) the damping when compressing and over f 3 (s) the damping when rebounding. The return speed of the Regelschie bers, whereby the increase in the constriction of the passage cross section f 3 (s) and thus the suspension damping is influenced (via the parallel line 47 ) depends essentially on the spring force K 3 of the bias spring 31 , from the diameter D 3 Control webs of the control slide, from the respectively set control cross-section f ( α ) of the control throttle 43 and from the throttle cross-section f Byp of the control throttle 29 , which provides the pressure compensation between the upper and lower pressure chambers 30 and 25 on the control slide 11 with a corresponding time delay.
Dies sind wesentliche Auslegungsparameter des so gebil deten Reglers, zu dem auch integral das Federbein 10 gehört, wobei der Vorlauf des Regelschiebers 11 durch die Druckmittelförderung des Druckübersetzers 12 be wirkt wird, der einen übersetzten Druck p R erzeugt, der höher ist als der übrige Systemdruck. Der Druckübersetzer 12 selbst ist seinerseits wieder angetrieben von dem Druckübersetzerantrieb 13, realisiert durch den Antriebskolben 39 mit Durchmesser D 1, der einen Hub s A durchführt, der, wie erläutert, durch Aufsteuerung auf den Wert s p begrenzt ist.These are essential design parameters of the regulator thus formed, to which the shock absorber 10 also integrally belongs, the advance of the control slide 11 being effected by the pressure medium delivery of the pressure intensifier 12 , which generates a translated pressure p R that is higher than the rest of the system pressure . The pressure booster 12 itself is in turn driven by the pressure booster drive 13 , realized by the drive piston 39 with a diameter D 1 , which carries out a stroke s A which, as explained, is limited to the value s p by activation.
Daher sind weitere wesentliche Auslegungsmerkmale des so gebildeten Reglers ferner die Durchmesser D 4 des Kolbens 17 des Federbeins 10, D 5 der Kolbenstange 17 a des Federbeins, D 1 als Durchmesser des Antriebs kolbens 39, D 2 als Durchmesser des Kolbens 32, D 3 als Durchmesser der Steuerstege des Regelschiebers sowie der Wege +S und -S als jeweilige Be wegungsamplitude des Kolbens 17 im Federbein 10 und des Weges s p als maximalen Hub des Antriebskolbens 39.Therefore, other essential design features of the controller thus formed are also the diameter D 4 of the piston 17 of the shock absorber 10 , D 5 of the piston rod 17 a of the shock absorber, D 1 as the diameter of the drive piston 39 , D 2 as the diameter of the piston 32 , D 3 as Diameter of the control webs of the control slide and the paths + S and - S as the respective amplitude of movement of the piston 17 in the spring strut 10 and the path s p as the maximum stroke of the drive piston 39 .
Dieser maximale Hub s p bestimmt im übrigen das Verhalten des Gesamt regelsystems entsprechend dem weiter vorn genannten Punkt 5.) wesentlich, da sich hierdurch eine Redu zierung des Einflusses der Erregeramplitude, also des ursprünglichen Ausgangshubs des Federbeins ergibt.This maximum stroke s p determines the behavior of the overall control system in accordance with the point 5) mentioned above, since this results in a reduction of the influence of the excitation amplitude, that is, the original output stroke of the shock absorber.
Der Antriebskolben 39 und der Kolben 32 des Druckübersetzers 12 gehen durch die Wirkung der von der Vorspann feder 38 erzeugten Federkraft K 2 bei jeder Aus federungsbewegung ungedrosselt in Gegenrichtung zum Hub s A zurück, was bis maximal zum gehäusefesten An schlag des Antriebskolbens 39 erfolgen kann.The drive piston 39 and the piston 32 of the pressure intensifier 12 go back through the action of the spring force K 2 generated by the biasing spring 38 with each unrestricted suspension movement in the opposite direction to the stroke s A , which can occur up to the housing-fixed impact of the drive piston 39 .
Bei einer weiteren Ausfederung am Federbein 10 erfolgt der weite re Rückfluß aus der zusätzlichen Speicherfeder 15 - und zwar auch dann, wenn die Steuerdrossel 24 ge schlossen ist - ungestört, nämlich über das im Antriebs kolben 39 vorgesehene Rückschlagventil 40, welches ein Entlastungsventil bildet.In a further rebound on the spring leg 10 of the wide re reflux is carried out from the additional memory spring 15 - and even when the control variable throttle 24 ge closed - undisturbed, namely about the drive piston 39 provided non-return valve 40, which forms a relief valve.
Durch die zusätzliche Steuerung des Rücklaufkanals 41 von der zweiten Steuerdrossel 43 über die Ringausnehmung 42 beeinflußt der Antriebskolben 39 die Rücklaufgeschwindigkeit des Regelschiebers 11, da bei maximalem Hub s p des Antriebskolbens 39 der Rücklaufkanal 41 über die Dros sel 43 geschlossen ist.The additional control of the return channel 41 of the second control throttle 43 via the annular recess 42 of the drive piston 39 affects the return speed of the control slide 11, because at maximum stroke s p of the drive piston 39 of the return duct 41 is closed on the Dros sel 43rd
Hier spielt dann die Überdeckung S ü eine wesentliche Rolle, denn bei geschlossenem Rücklaufkanal entsprechend vollkommen hochgepumptem Antriebskolben 39 (in der Zeichenebene natürlich in der Extremposition nach unten) kann der Rückfluß nur noch über die Steuerdrossel 29 bzw. die Bypassdrossel 29 mit dem Querschnitt f Byp erfolgen, wodurch bei diesem Regelzustand die Rücklaufgeschwin digkeit des Regelschiebers und entsprechend das Zeit verhalten des Reglers insgesamt verlangsamt wird.This then makes the coverage S ü an essential role, for the reflux can (of course, in the plane in the extreme downward position) with a closed return channel according completely hochgepumptem drive piston 39 only via the control throttle 29 and the bypass throttle valve 29 with the cross-sectional f Byp take place, whereby in this control state the Rücklaufgeschwin speed of the control slide and accordingly the time behavior of the controller is slowed overall.
Es ist noch zu erwähnen, daß auch der Regelschieber 11 eine hydraulische Hubbegrenzung auf weist, die in der Einzeldarstellung in der Zeichnung rechts unten genauer gezeigt ist. Man erkennt, daß bei Erreichen eines maximal bestimmbaren Hubs h A des Regelschiebers 11 die obere Kante 11 a des den oberen Druckraum 30 unmittelbar begrenzenden Stegs 11 b die Verbindung zur Leitung 23′ auf der stromab wärtigen Seite des zweiten Federspeichers 15 frei gibt, also aufsteuert, so daß es zu einer Druckentla stung des übersetzten Druckes p R kommt. In diesem Fall des maximalen Hubs besteht noch eine restliche Über deckung s′ zur Verbindungsseite mit der zweiten Spei cherfeder 15, so daß im Aufsteuerungsbereich zur Hub begrenzung der Zulauf von der zweiten Speicherfeder 15 verschlossen ist.It should also be mentioned that the control slide 11 also has a hydraulic stroke limiter, which is shown in more detail in the individual illustration in the drawing at the bottom right. It can be seen that when a maximum definable stroke h A of the control slide 11 is reached, the upper edge 11 a of the web 11 b directly delimiting the upper pressure chamber 30 b releases the connection to the line 23 'on the downstream side of the second spring accumulator 15 , that is to say opens , so that there is a pressure relief of the translated pressure p R. In this case, the maximum stroke there is still a residual overlap s ' to the connection side with the second memory spring 15 , so that the inflow area for stroke limitation of the inlet from the second storage spring 15 is closed.
Es gelten allgemein noch die folgenden Durchmesserbeziehungen: D 1 < D 2 und vorzugsweise D 2 < D 3, wobei dann, je nach augenblicklichem Be triebszustand, die Drücke die folgenden Werte annehmen: p A < p F und p R < p F .The following diameter relationships generally still apply: D 1 < D 2 and preferably D 2 < D 3 , in which case, depending on the current operating state, the pressures assume the following values: p A < p F and p R < p F.
Wesentlich ist noch darauf hinzuweisen, daß das so gebildete Regelsystem unter Einschluß des Federbeins 10 auch bei einem konstanten Steuerquerschnitt f(α) der Steuerdrossel 43 eine eingeprägte Regelcha rakteristik aufweist, so daß es möglich ist, für den hydraulischen Regler eine Auslegung zu finden, mit welcher das ganze Spektrum lediglich mit f(α) = const. überdeckt werden kann. In diesem Fall ist eine elektrische Verstellung für den Steuerquerschnitt f(α) nicht erforderlich, obwohl die weiter vorn erwähnten Punkte 1.), 2.), 3.), 4.), 5.) und 7.) auch bei einer dann feststehenden Steuerdrossel 43 erfüllt sind, so daß eine einfache elektronische Ansteuerung le diglich für die Umschaltfunktion der Steuerdrossel 24 und ergänzend für die Niveauregelung 50 ausreicht.It is important to point out that the control system thus formed, including the spring strut 10 even with a constant control cross section f ( α ) of the control throttle 43, has an impressed control characteristic, so that it is possible to find a design for the hydraulic controller with which the whole spectrum only with f ( α ) = const. can be covered. In this case, an electrical adjustment for the control cross-section f ( α ) is not necessary, although the points 1), 2), 3), 4), 5) and 7) mentioned above also apply to one Fixed control throttle 43 are met, so that a simple electronic control le diglich for the switching function of the control throttle 24 and in addition for the level control 50 is sufficient.
Auch dann, wenn eine elektrische Verstellung für den Steuerquerschnitt f(a) vorzusehen ist, müssen an diesen wesentlich geringere Ansprüche gestellt werden, verglichen mit dem sonst üblichen Aufwand bei direkt schaltenden Magnetventilen und der erfor derlichen Ansteuerstrategie eines entsprechenden elektronischen Steuergeräts. Ferner entledigt sich die vorliegende Erfindung der Notwendigkeit, bei ent sprechend hoch entwickelten Regelstrategien sonst extrem große Durchflußmengen extrem schnell steuern zu müssen. Dieser Steuerungsvorgang findet im hydrau lischen Regler, wie beschrieben, statt, wobei dieser während beliebiger Einzelschwingungen fortlaufend eingreifen kann.Even if an electrical adjustment for the control cross-section f ( a ) is to be provided, much lower demands have to be made of these, compared to the usual effort for directly switching solenoid valves and the necessary control strategy of a corresponding electronic control unit. Furthermore, the present invention eliminates the need to control extremely large flow rates extremely quickly with accordingly sophisticated control strategies. This control process takes place in the hydraulic regulator, as described, instead, which can continuously intervene during any individual vibrations.
Schließlich ist es möglich, den Steuerquerschnitt f(α) der Steuerdrossel 43 abhängig von einfachen Signalen langsam zu verstellen, beispielsweise in Abhängigkeit von der Öltemperatur oder von vom Fahrer gewählten Stufen.Finally, it is possible to slowly adjust the control cross section f ( α ) of the control throttle 43 as a function of simple signals, for example as a function of the oil temperature or of steps selected by the driver.
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