專(zhuān)利名稱(chēng)：控制車(chē)輛懸掛系統(tǒng)減振力特性的裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及以?xún)?yōu)化方式控制機(jī)動(dòng)車(chē)輛懸掛系統(tǒng)減振力特性的裝置和方法，該懸掛系統(tǒng)具有四個(gè)減震器，其每個(gè)設(shè)置在車(chē)體懸掛質(zhì)量與相應(yīng)前左和右車(chē)輪及后左和右車(chē)輪之一的非懸掛質(zhì)量之間。
日本專(zhuān)利申請(qǐng)首次公開(kāi)文本平成4—191109號(hào)以舉例方式提出了一種用于控制各減振器減振力的懸掛系統(tǒng)，每一減震器設(shè)置在車(chē)體懸掛質(zhì)量與對(duì)應(yīng)前左和前右車(chē)輪及后左和后右車(chē)輪之一的非懸掛質(zhì)量之間。
所述現(xiàn)有懸掛系統(tǒng)包括一如此設(shè)置及構(gòu)成的執(zhí)行器，它位于車(chē)體與后輪之間，可使該后輪上支承車(chē)體的載荷增加和減少；一振動(dòng)輸入檢測(cè)裝置，用以檢測(cè)由于車(chē)輛通過(guò)凸凹路面而使每一前輪產(chǎn)生的振動(dòng)輸入；用于檢測(cè)車(chē)輛速度的車(chē)速檢測(cè)裝置；和根據(jù)相應(yīng)檢測(cè)裝置的輸入來(lái)控制所述執(zhí)行器工作的控制裝置。
該控制裝置計(jì)算出這樣一時(shí)刻，此時(shí)后輪將通過(guò)同一凸凹路面，它具有給定的超過(guò)預(yù)定值的振動(dòng)輸入，這種計(jì)算基于車(chē)速檢測(cè)裝置檢測(cè)出前輪的振動(dòng)輸入已超過(guò)預(yù)定值時(shí)的輸出車(chē)速，這樣的設(shè)置與構(gòu)成可使所述執(zhí)行器工作，以便在這一時(shí)刻使所述后輪的振動(dòng)輸入降低。也就是說(shuō)，該現(xiàn)有懸掛系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)一種稱(chēng)之為預(yù)檢的控制，這樣在某一定時(shí)，前輪振動(dòng)輸入用作設(shè)置于減振器的相應(yīng)后輪的校正信號(hào)，根據(jù)車(chē)速該定時(shí)是一滯后(延遲)的。
當(dāng)車(chē)輛前輪已通過(guò)了凸凹路面時(shí)，即使車(chē)體產(chǎn)生相當(dāng)大的振動(dòng)，該預(yù)檢控制仍參照此時(shí)前輪所通過(guò)的凸凹路面的振動(dòng)輸入而在后輪通過(guò)同一凸凹路面時(shí)來(lái)執(zhí)行。其結(jié)果是，當(dāng)后輪通過(guò)同一凸凹路面時(shí)，，車(chē)體的振動(dòng)輸入可能已較前輪通過(guò)該路面時(shí)的車(chē)體振動(dòng)輸入有所減小。
在所述現(xiàn)有懸掛系統(tǒng)中，用以檢測(cè)振動(dòng)輸入的傳感器單獨(dú)地、彼此獨(dú)立地設(shè)置在前后車(chē)輪的相應(yīng)的連接位置處。
然而，由于所述的檢測(cè)懸掛質(zhì)量垂直速度和懸掛質(zhì)量與非懸掛質(zhì)量間相對(duì)速度的傳感器需單獨(dú)地、彼此獨(dú)立地設(shè)置在前后車(chē)輪的相應(yīng)車(chē)輪位置處，該系統(tǒng)的構(gòu)成變得復(fù)雜，這些傳感器在車(chē)輛上的安裝亦較困難，其制造成本相應(yīng)較高。
此外，由于懸掛質(zhì)量的重量和懸架的彈簧常數(shù)在前輪側(cè)和后輪側(cè)有所不同，而且前后輪側(cè)的懸掛質(zhì)量的諧振頻率也彼此不同，因而，僅由預(yù)檢前輪側(cè)的振動(dòng)輸入來(lái)對(duì)設(shè)置于后輪處的減振器進(jìn)行的控制，不可能精確地預(yù)測(cè)車(chē)輛后輪的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。結(jié)果，很難對(duì)設(shè)置于后輪處減振器施以最佳的控制力。
本發(fā)明的目的在于為車(chē)輛懸掛系統(tǒng)提供一種裝置和方法，該系統(tǒng)具有一些減振器，其每一個(gè)均設(shè)置在車(chē)體懸掛質(zhì)量的相應(yīng)的前后、左右車(chē)輪之一的非懸掛質(zhì)量之間，從而可獲得一較簡(jiǎn)單低成本的裝置，其中用于檢測(cè)車(chē)輛狀態(tài)的位于左車(chē)輪處的傳感器被省去，并且可在后車(chē)輪處精確的檢測(cè)車(chē)輛的狀態(tài)，以便在每一后輪減振器施以最佳控制力，而無(wú)需執(zhí)行所謂的預(yù)檢控制。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，在此，為車(chē)輛懸掛系統(tǒng)提供一種裝置，該懸掛系統(tǒng)具有設(shè)置于諸前后左右車(chē)輪處的減振器，每一減振器設(shè)置于車(chē)體懸掛質(zhì)量與相應(yīng)的前后左右車(chē)輪之一非懸掛質(zhì)量之間，所述裝置包括a)減振力特性變換裝置，用以可操縱地改變相應(yīng)的減振器之一的減振力特性；b)前輪處車(chē)輛狀態(tài)檢測(cè)裝置，用以檢測(cè)車(chē)體前輪處的車(chē)輛狀態(tài)并輸出一表征該前輪處車(chē)輛狀態(tài)的第一信號(hào)；c)后輪處車(chē)輛狀態(tài)預(yù)測(cè)裝置，由所述第一信號(hào)利用前后輪處之間的預(yù)定傳輸函數(shù)預(yù)測(cè)車(chē)體后輪處的車(chē)輛狀態(tài)，并輸出一表征車(chē)體后輪處車(chē)輛狀態(tài)的第二信號(hào)；d)控制信號(hào)產(chǎn)生裝置，用以根據(jù)所述第一信號(hào)產(chǎn)生并輸出用于前左與前右車(chē)輪處減振器的前輪位置控制信號(hào)，還根據(jù)所述第二信號(hào)產(chǎn)生并輸出用于后左與后右車(chē)輪處減振器的后輪位置控制信號(hào)；e)減振力特性控制裝置，根據(jù)所述前輪位置控制信號(hào)通過(guò)所述減振力特性變換裝置，用以控制前左與前右車(chē)輪處減振器的減振力特性，還根據(jù)所述后輪位置控制信號(hào)通過(guò)所述減振力特性變換裝置相應(yīng)地控制后左與右車(chē)輪處減振器的減振力特性。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，在此提供一種控制裝置，用以控制構(gòu)成車(chē)輛懸掛系統(tǒng)每一相應(yīng)的前后左右車(chē)輪處減振器的減振力特性，每一所述減振器設(shè)置于車(chē)體懸掛質(zhì)量與相應(yīng)的前后左右車(chē)輪之一的非懸掛質(zhì)量之間，該裝置包括a)檢測(cè)裝置，用以檢測(cè)前左前右車(chē)輪處懸掛質(zhì)量的垂直加速度；b)第一轉(zhuǎn)換裝置，用以將檢測(cè)到的前左右車(chē)輪處的懸掛質(zhì)量垂直加速度轉(zhuǎn)換成相應(yīng)于前左前右車(chē)輪處懸掛質(zhì)量的垂直速度；c)第一預(yù)測(cè)裝置，由所述檢測(cè)裝置在前左右車(chē)輪處檢測(cè)到的懸掛質(zhì)量垂直加速度，利用一第一預(yù)定傳輸函數(shù)預(yù)測(cè)懸掛質(zhì)量與前左右車(chē)輪處的非懸掛質(zhì)量之間的相對(duì)速度；d)第二預(yù)測(cè)裝置，由在前左右車(chē)輪處檢測(cè)到的懸掛質(zhì)量垂直加速度，利用一第二預(yù)定傳輸函數(shù)預(yù)測(cè)后左右車(chē)輪處的懸掛質(zhì)量的垂直加速度；e)第二轉(zhuǎn)換裝置，將由所述第二預(yù)測(cè)裝置預(yù)測(cè)的后左右車(chē)輪處的懸掛質(zhì)量垂直加速度轉(zhuǎn)換成后左右車(chē)輪處的懸掛質(zhì)量的垂直速度；f)第三預(yù)測(cè)裝置，由在前左右車(chē)輪處檢測(cè)的懸掛質(zhì)量垂直加速度，利用一第三預(yù)定傳輸函數(shù)預(yù)測(cè)懸掛質(zhì)量與后左右車(chē)輪處的非懸掛質(zhì)量之間的相對(duì)速度；g)控制信號(hào)產(chǎn)生裝置，根據(jù)由所述第一轉(zhuǎn)換裝置轉(zhuǎn)換的前左右車(chē)輪處的懸掛質(zhì)量垂直速度和由第一預(yù)測(cè)裝置預(yù)測(cè)的前左右車(chē)輪處的相對(duì)速度，用以產(chǎn)生用于前左右車(chē)輪處減振器的前左右車(chē)輪位置控制信號(hào)，還根據(jù)由所述第二轉(zhuǎn)換裝置轉(zhuǎn)換的后左右車(chē)輪處的懸掛質(zhì)量垂直速度和由第三預(yù)測(cè)裝置預(yù)測(cè)的后左右車(chē)輪處的相對(duì)速度，用以產(chǎn)生用后左右車(chē)輪處減振器的后左右車(chē)輪位置控制信號(hào)；h)減振力特性控制裝置，根據(jù)由所述檢測(cè)信號(hào)產(chǎn)生裝置產(chǎn)生的前左右車(chē)輪位置控制信號(hào)，用以相應(yīng)地控制前左右車(chē)輪處減振器的減振力特性，還根據(jù)由所述控制信號(hào)產(chǎn)生裝置產(chǎn)生的后左右車(chē)輪位置控制信號(hào)，用于相應(yīng)地控制后左右車(chē)輪處減振器的減振力特性。
還根據(jù)本發(fā)明的另一方面，在此提供一種控制方法，用以控制構(gòu)成車(chē)輛懸掛系統(tǒng)的每一相應(yīng)前后左右車(chē)輪處的減振器減振力特性，每一所述減振器設(shè)置于車(chē)體懸掛質(zhì)量與相應(yīng)的前后左右車(chē)輪之一的非懸掛質(zhì)量之間，該方法包括下述步驟a)利用前輪處懸掛質(zhì)量垂直加速度檢測(cè)裝置，檢測(cè)前左右車(chē)輪處的懸掛質(zhì)量垂直加速度；b)將檢測(cè)到的前左右車(chē)輪處的懸掛質(zhì)量垂直加速度轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的前左右車(chē)輪處的懸掛質(zhì)量的垂直速度；c)由步驟a)中檢測(cè)到的前左右車(chē)輪處的懸掛質(zhì)量垂直加速度，利用第一預(yù)定傳輸函數(shù)，相應(yīng)地預(yù)測(cè)懸掛質(zhì)量與前左右車(chē)輪處的非懸掛質(zhì)量之間的相對(duì)速度；d)由在前左右車(chē)輪處檢測(cè)到的懸掛質(zhì)量垂直加速度，利用第二預(yù)定傳輸函數(shù)，相應(yīng)地預(yù)測(cè)后左右車(chē)輪處的懸掛質(zhì)量垂直加速度；e)將步驟d)中預(yù)測(cè)的后左右車(chē)輪處的懸掛質(zhì)量垂直加速度轉(zhuǎn)換成后左右車(chē)輪處的懸掛質(zhì)量垂直速度；f)由在前左右車(chē)輪處檢測(cè)到的懸掛質(zhì)量垂直加速度，利用第三預(yù)定傳輸函數(shù)，相應(yīng)地預(yù)測(cè)懸掛質(zhì)量與后左右車(chē)輪處的非懸掛質(zhì)量之間的相對(duì)速度；g)根據(jù)步驟b)中轉(zhuǎn)換的前左右車(chē)輪處的懸掛質(zhì)量的垂直速度和步驟C)中預(yù)測(cè)的前左右車(chē)輪處的相對(duì)速度，產(chǎn)生用于前左右車(chē)輪處減振器的前左右車(chē)輪位置控制信號(hào)(VFL，VFR)，還根據(jù)步驟e)中轉(zhuǎn)換的后左右車(chē)輪處的懸掛質(zhì)量垂直速度和步驟f)中預(yù)測(cè)的后左右車(chē)輪處的相對(duì)速度，產(chǎn)生用于后左右車(chē)輪處減振器后的左右車(chē)輪位置控制信號(hào)(VRL，VRR)；k)根據(jù)步驟g)中產(chǎn)生的前左右車(chē)輪位置控制信號(hào)(VFL，VFR)，控制前左右車(chē)輪處減振器SAFL和SAFR的減振力特性，還根據(jù)步驟g)中產(chǎn)生的后左右車(chē)輪位置控制信號(hào)(VRL，VRR)，控制后左右車(chē)輪處減振器SARL和SARR的減振力特性。


圖1為根據(jù)本發(fā)明車(chē)輛懸掛系統(tǒng)減振力控制裝置的第一實(shí)施例的布置示意圖；圖2為圖1所示裝置的控制單元及其外部電路的方框圖；圖3為用于圖1和2所示第一實(shí)施例的各減振器SA的部分剖視圖；圖4為圖3所示減振器SA的局部放大剖視圖；圖5為圖3和4所示減振器SA的減振力相對(duì)于活塞速度的特性曲線圖；圖6為相應(yīng)于一調(diào)節(jié)器各步進(jìn)位置的減振力控制區(qū)的減振力系數(shù)特征曲線圖，該調(diào)節(jié)器裝于圖2和3所示的減振器SA中，并與一按典型脈沖(步進(jìn))電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)工作的步進(jìn)電機(jī)相連；圖7A、7B和7C為沿圖4中K—K線的橫剖視圖，表示出圖4所示減振器的主要部分；圖8A、8B和8C為沿圖4中L—L和M—M線的剖視圖，表示圖3和4中所示減振器SA的主要部分；圖9A、9B和9C為沿圖4中N—N線的剖視圖，表示圖3和4所示減振器的主要部分；
圖10為當(dāng)圖4所示減振器SA伸展行程側(cè)(相位)相對(duì)活塞處于硬(減振力)特性時(shí)的減振力特性曲線圖；圖11為當(dāng)伸展和壓縮行程側(cè)(相位)均處于軟(弱)減振力狀態(tài)(SS控制模式)時(shí)的減振力特性曲線圖；圖12為當(dāng)壓縮行程側(cè)(相位)處于硬減振力狀態(tài)(SH控制模式)時(shí)的減振力特性曲線圖；圖13為圖1中根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的懸掛系統(tǒng)減振力特性控制裝置的信號(hào)處理電路的方框圖，用以最終產(chǎn)生控制信號(hào)V(VFR，VFL，VRR和VRL)，以及相應(yīng)地用于設(shè)置在各前后左右車(chē)輪處減振器和所設(shè)置的各前后右左步進(jìn)電機(jī)的減振力目標(biāo)特性的位置P；圖14為根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例之控制單元中執(zhí)行的操作流程圖；圖15A、15B、15C、15D和15E表示根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例之控制單元的減振力特性控制操作的全部計(jì)時(shí)圖表；圖16A和16B以半對(duì)數(shù)比例[虛線代表第一序列低通濾波器而實(shí)線表示相位優(yōu)先(超前)補(bǔ)償濾波器(PCF)]表示用于圖13所示第一實(shí)施例之速度轉(zhuǎn)換濾波器的增益及相位特性的特性曲線圖；圖17A和17B分別以半對(duì)數(shù)比例表示用于第一實(shí)施例的及其可替代方案的速度轉(zhuǎn)換濾波器與非必要分量去除的帶通濾波器組合的增益和相位特性的特性曲線圖，(其中虛線表示第一序列低通濾波器LPF與第一序列帶通濾波器的組合，而實(shí)線表示相位優(yōu)先(超前)補(bǔ)償濾波器PCF與第二序列帶通濾波器的另一種組合)；圖18為解釋適用于圖1和2所示第一實(shí)施例的傳輸函數(shù)的計(jì)算模型的示意圖；圖19A和19B以半對(duì)數(shù)比例表示第一實(shí)施例中由前輪處的懸掛質(zhì)量垂直加速度直到相應(yīng)的懸掛質(zhì)量與非懸掛質(zhì)量間的相對(duì)速度的傳輸函數(shù)Gs(s)的增益和相位特性的特性曲線圖；圖20A和20B以半對(duì)數(shù)比例表示第一實(shí)施例中由前(左和右)輪處懸掛質(zhì)量垂直加速度直到后(左和右)輪懸掛質(zhì)量垂直速度的傳輸函數(shù)GR(S)的增益和相位特性的特性曲線圖；圖21A和21B以半對(duì)數(shù)比例表示第一實(shí)施例中由前(左、右)輪處懸掛質(zhì)量垂直加速度至后(左、右)輪處懸掛質(zhì)量與非懸掛質(zhì)量間相對(duì)速度的傳輸函數(shù)Gv(S)的增益和相位特性的特性曲線圖；圖22A、22B、22C、22D、22E和22F表示作為模擬真實(shí)車(chē)輛運(yùn)行的實(shí)驗(yàn)結(jié)果全部時(shí)間特性圖表；圖23為根據(jù)本發(fā)明的懸掛系統(tǒng)減振力特性控制裝置第二實(shí)施例中另一信號(hào)處理器的方框圖；圖24為根據(jù)本發(fā)明的懸掛系統(tǒng)減振力特性控制裝置第三實(shí)施例中信號(hào)處理器的方框圖；圖25為第三實(shí)施例中說(shuō)明其傳輸函數(shù)計(jì)算模型的解釋示意圖(立體圖)；圖26表示用于本發(fā)明第一實(shí)施例的可替代的反比例函數(shù)的反比例圖；圖27A、27B、27C、27D和27E表示根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例中控制單元的減振力特性控制操縱的全部時(shí)間圖表；圖28表示第四實(shí)施例中，借助基本控制部分和在控制單元中執(zhí)行的校正控制部分，使基本減振力特性控制與校正減振力特性控制之間實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換的操作流程圖；圖29表示圖28所示第四實(shí)施例控制單元中實(shí)現(xiàn)所述轉(zhuǎn)換操作的信號(hào)記時(shí)圖表。
此后將參照附圖來(lái)更好地理解本發(fā)明。
(第一實(shí)施例)圖1表示根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的車(chē)輛懸掛系統(tǒng)減振力特性控制裝置的整個(gè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。
四個(gè)減振器SAFL，SAFR，SARL和SARR[應(yīng)當(dāng)注意下標(biāo)FL表示前左輪側(cè)(處)，F(xiàn)R表示前右輪側(cè)(處)，RL表示后左輪側(cè)(處)，RR表示后右輪側(cè)(處)，而具有代表性的減振器簡(jiǎn)單表示為SA作為全部減振器的統(tǒng)稱(chēng)(由于它們具有基本相同的結(jié)構(gòu))]均設(shè)置在車(chē)體的給定部位(懸掛質(zhì)量)與相應(yīng)的車(chē)輪(胎)(非懸掛質(zhì)量)之間。車(chē)輪包括前左、前右與后左、后右車(chē)輪。應(yīng)當(dāng)注意，前述的車(chē)體給定部位表示前左和前右車(chē)輪處以及后左和后右車(chē)輪處。
如圖1所示，兩垂直(即向上和向下)懸掛質(zhì)量加速度(G，G；重力)傳感器1FL和1FR安裝在與前左右車(chē)輪側(cè)各減振器SA(即SAFL和SAFR)相鄰的給定車(chē)體的部位，每一傳感器用以檢測(cè)作用于懸掛質(zhì)量(車(chē)體)上的懸掛質(zhì)量垂直加速度。車(chē)速傳感器2用來(lái)檢測(cè)車(chē)輛速度。
車(chē)輛的某一給定部位安裝有控制單元4，用以接收來(lái)自?xún)杉铀俣葌鞲衅?FR和1FL以及車(chē)速傳感器2的各個(gè)信號(hào)，并處理這些信號(hào)，最后輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)至相應(yīng)的用于各減振器SA(SAFR，SAFL，SARL和SARR)的執(zhí)行器(步進(jìn)電機(jī)3)。
圖2表示出圖1所示第一實(shí)施例的車(chē)輛減振器減振力控制裝置的電路方框圖。
參照附圖1和2，所述控制單元4安裝在鄰近駕駛員座位的某一車(chē)體部分上。該控制單元4包括一輸入接口4a；CPU(中央處理器)4b；一具有ROM(只讀存貯)和RAM(隨機(jī)存貯)的存貯器4bb；輸出接口4aa；執(zhí)行驅(qū)動(dòng)器4C和一公用總線。
應(yīng)當(dāng)注意，在第一實(shí)施例中，在任何前后車(chē)輪處的懸掛質(zhì)量與非懸掛質(zhì)量之間的相對(duì)速度不是由行程傳感器來(lái)檢測(cè)。
控制單元4具有連接于輸出接口4aa與相應(yīng)的步進(jìn)電機(jī)3之間的各個(gè)驅(qū)動(dòng)器4C。
圖2所示控制單元4配備有一信號(hào)處理器，其硬件結(jié)構(gòu)示于圖13中。該信號(hào)處理器產(chǎn)生用于完成相應(yīng)的減振器SA的減振力特性控制的各種信號(hào)V(包括各個(gè)減振力目標(biāo)特性的位置P)，圖13將對(duì)此作出說(shuō)明。
再者，圖3示出圖1和2所示減振器SA的剖視圖。
圖3所示減振器SA包括一缸筒30，一限定出上、下腔室A、B的(可動(dòng))活塞31；一外套33，其內(nèi)側(cè)與缸筒30的外圓周形成一儲(chǔ)存腔32；一導(dǎo)向件35對(duì)其另一端與所述活塞31連接的活塞桿7的滑動(dòng)進(jìn)行導(dǎo)向；一懸掛彈簧36設(shè)置有外套33與車(chē)體之間，以及一橡膠緩沖器37。
圖1和2所示的各步進(jìn)電機(jī)3均設(shè)置在相應(yīng)的減振器SA之一的上部，如圖3所示，以便通過(guò)一控制桿70響應(yīng)來(lái)自相應(yīng)執(zhí)行驅(qū)動(dòng)器4C之一的轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)信號(hào)操縱一調(diào)節(jié)器40(參見(jiàn)圖4)轉(zhuǎn)動(dòng)。相應(yīng)的步進(jìn)電機(jī)3之一的轉(zhuǎn)軸通過(guò)控制桿70機(jī)械地連于相應(yīng)的在各減振器SA中的調(diào)節(jié)器40。
圖4為具有代表性的各減振器SA的活塞總成31以及其周?chē)糠值姆糯笃室晥D。
如圖4所示，活塞31形成有貫穿的通孔31a和31b，此外其上還設(shè)置有壓縮相阻尼閥20和伸展相阻尼閥12，此兩閥均可相應(yīng)地打開(kāi)和關(guān)閉通孔31a和31b。中間柱38也聯(lián)接止動(dòng)件41螺旋嚙合并固定，而該止動(dòng)件41與活塞桿7的小端螺旋嚙合并固定。
中間柱38穿入活塞31，此外，中間柱38還具有連通孔39使所述上腔室A與下腔室B連通，連通孔39構(gòu)成諸流道(伸展相第二流道E，伸展相第三流通F，旁通流道G，和壓縮相第二流通J，此后將予以描述)。設(shè)置于連通孔39內(nèi)的調(diào)節(jié)器40改變上述諸流道的流道橫斷面的大小。
此外，伸展行程側(cè)(相位)單向閥17和壓縮(收縮)行程側(cè)(壓縮相)單向閥22也設(shè)置在中間柱38的外圓周處，從而可根據(jù)流體的流動(dòng)方向允許和不允許流體進(jìn)入上述的由連通孔39構(gòu)成的各個(gè)流道。如圖3所示，調(diào)節(jié)器40可借助于相應(yīng)的執(zhí)行器(步進(jìn)電機(jī))之一通過(guò)控制桿70來(lái)轉(zhuǎn)動(dòng)。
應(yīng)當(dāng)注意，中間柱38具有由上向下的順序排列的第一部分21、第二部分13、第三部分18、第四部分14和第五部分16。
另一方面，參照?qǐng)D4，調(diào)節(jié)器40具有一中空部分19，第一橫向孔24和第二橫向孔25，這些橫向孔將調(diào)節(jié)器40的內(nèi)外部分連通起來(lái)。一縱向槽23形成于一外圓周部分上。因而當(dāng)活塞行程表征出為伸展相時(shí)，在上腔室A與下腔室B之間形成四條流道作為流體通道，即1)伸展行程側(cè)(相)第一流道D，由此流體通過(guò)通孔31b和一打開(kāi)伸展行程側(cè)(相)阻尼閥12的內(nèi)側(cè)的閥到達(dá)所述下腔室B；2)伸展行程側(cè)(相)第二流通E，流入其中的流體穿過(guò)第二部分13、縱向槽23、第四部分14、使伸展行程側(cè)(相)阻尼閥12開(kāi)啟的閥而到達(dá)所述下腔室B；3)伸展行程側(cè)(相)第三流道F，流入其中的流體流過(guò)第二部分13、縱向槽23和第五部分16；和4)旁通流道G，流入其中的流體穿過(guò)第三部分18、第二橫向孔25以及中間部分19而到達(dá)下腔室B。
此外，在活塞31的壓縮行程側(cè)(相)內(nèi)，流體經(jīng)過(guò)的三條流體通道可以使流體流動(dòng)，包括1)壓縮行程側(cè)(相)第一流道H，其中的流體流過(guò)阻尼閥31a和開(kāi)啟壓縮行程側(cè)(相)阻尼閥20的閥；2)壓縮行程側(cè)(相)第二流道J，其中的流體流過(guò)中空部分19、第一橫向孔24、第一部分21、開(kāi)啟壓縮行程側(cè)(相)單向閥22而到達(dá)所述上腔室A；3)旁通流道G，其中的流體流過(guò)中間部分19、第二橫向孔25和第三部分18。
總而言之，減振器SA的這種設(shè)置與構(gòu)成，可以在其減振力特性的許多區(qū)段來(lái)改變減振力特性，如圖5所示，當(dāng)調(diào)節(jié)器40根據(jù)相應(yīng)的步進(jìn)電機(jī)3之一的轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，或者是伸展的，或者是壓縮相均可實(shí)現(xiàn)上述的改變。
圖6表示出相對(duì)于活塞31在伸展行程(相)與壓縮相處調(diào)節(jié)器40的轉(zhuǎn)動(dòng)位置和減振力特性之間的關(guān)系。
詳細(xì)地說(shuō)，如圖6所示，當(dāng)調(diào)節(jié)器40沿一給定的逆時(shí)針?lè)较蛴梢话愕闹醒胛恢棉D(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，而在所述中央位置處伸展與壓縮相均處于軟減振力特性位置(此后以軟區(qū)段SS(軟控制模式)作為參考)，減振力系數(shù)可在伸展行程側(cè)(相)以許多區(qū)段予以改變，從最硬至最軟特性，但是，壓縮行程側(cè)固定于一軟部分處(此后以壓縮行程側(cè)(相)硬區(qū)段HS作為參考)。相反，當(dāng)調(diào)節(jié)器40沿一給定的順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，減振力系數(shù)只能在許多區(qū)段的最硬和最軟特性中變換至一較硬區(qū)段，而壓縮行程側(cè)的減振力特性固定于軟區(qū)段位置(此后，將壓縮硬區(qū)段SH作為參考)。
如圖6所示，當(dāng)調(diào)節(jié)器40在位置①、②和③中任一位置處轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，活塞總成的橫斷面即沿圖4中K—K線、L—L線、M—M線和N—N線剖開(kāi)處分別示于圖7A(①)，7B(②)和7C(③)(K—K)，8A(①)，8B(②)和8C(③)(L—L，M—M)，9A(①)，9B(②)和9C(③)(N—N)中。
相應(yīng)于圖6中位置①、②和③的減振力特性分別表示在圖10、11和12中。
圖10表示當(dāng)調(diào)節(jié)器40處于圖6中①位置時(shí)，具有代表性的減振器SA的減振力特性。
圖11為調(diào)節(jié)器40處于圖6中位置②時(shí)的SA的減振力特性。
圖12為調(diào)節(jié)器40處于圖6中位置③時(shí)的SA的減振力特性。
圖14表示在控制單元4中實(shí)現(xiàn)的用于各減振器SA的減振力特性控制情況主要部分運(yùn)行流程圖。
步驟101，CPU 46檢測(cè)所產(chǎn)生的控制信號(hào)V(用于各減振器SA)是否增大并超過(guò)某一預(yù)定的正的域值δT(注意，此實(shí)施例中δT＝0)，如果步驟101為是，則程序進(jìn)入到步驟102；在此步驟102中，相應(yīng)的減振器SA之一被設(shè)定于伸展相的硬區(qū)段HS。
如果步驟101為非，則程序進(jìn)入到步驟103，在此步驟103中，CPU4b檢測(cè)控制信號(hào)V是否小于一預(yù)定的負(fù)的域值-δC(注意，此實(shí)施例中-δc＝0)。
如果步驟103為是，則程序進(jìn)入步驟104，在此，相應(yīng)于減振器SA之一的減振力特性被設(shè)定在壓縮相的硬區(qū)段SH。
如果步驟103為非，程序進(jìn)入步驟105，即CPU4b檢測(cè)控制信號(hào)V是否為0，相應(yīng)的減振器SA之一被設(shè)定在相應(yīng)的伸展與壓縮相的軟區(qū)段SS。
圖15A至15E表示出第一實(shí)施例中控制單元4和減振器SA的運(yùn)行時(shí)間圖表。
當(dāng)根據(jù)懸掛質(zhì)量垂直速度ΔX和相對(duì)速度(ΔX－ΔX0)而產(chǎn)生的控制信號(hào)V隨時(shí)間發(fā)生變化時(shí)，如圖15A所示，并且該信號(hào)表征為0時(shí)，相應(yīng)的減振器SA之一在軟區(qū)段SS內(nèi)得到控制。也就是說(shuō)，此時(shí)各減振器SA以SS模式被控制，在此模式中，伸展相與壓縮相均處于預(yù)先固定的低減振力特性。
另一方面，如果控制信號(hào)V的值和方向表征為正，相應(yīng)的減振器SA之一被控制，由于提供伸展相硬區(qū)段HS，而壓縮相固定于一預(yù)定的較低減振力特性處。這時(shí)，伸展相的減振力特性增大，以提供與控制信號(hào)V成正比的減振力目標(biāo)性位置PT。
如果控制信號(hào)V的方向又表征為負(fù)時(shí)，則提供壓縮相硬區(qū)段，以使伸展相減振力特性固定于一預(yù)定的較低減振力特性，而使壓縮相減振力特性發(fā)生變化，以提供與控制信號(hào)V的值成正比的減振力目標(biāo)特性位置PC。
此外，圖15C中的符號(hào)a表示一區(qū)段，在此基于懸掛質(zhì)量垂直速度ΔX和相對(duì)速度(ΔX－ΔX0)產(chǎn)生的控制信號(hào)V的方向從負(fù)值(向下)變換為正值(向上)。
區(qū)段a中，相對(duì)速度(ΔX－ΔX0)仍為負(fù)值(該減振器SA處于壓縮相)，從而使相應(yīng)的減振器SA根據(jù)控制信號(hào)V的方向在伸展相硬區(qū)段HS處得以控制，而相應(yīng)的減振器SA處于伸展相。結(jié)果，此區(qū)段a處，減振器SA的活塞從伸展相移開(kāi)，提供與控制信號(hào)V的值成正比的硬特性。
區(qū)段b，在此，控制信號(hào)V的方向(方向識(shí)別符號(hào))仍然為正(向上)，而相對(duì)速度(ΔX－ΔX0)由負(fù)值轉(zhuǎn)換為正值(對(duì)應(yīng)于相應(yīng)減振器SA處于伸展相)。此時(shí)，由于根據(jù)控制信號(hào)V的方向，減振器SA以伸展相硬區(qū)段HS模式被控制，相應(yīng)減振器SA的行程方向處于伸展相。結(jié)果，減振器SA的伸展相側(cè)提供與控制信號(hào)V的值成正比的硬特性。
區(qū)段c，在此，控制信號(hào)V由正值(向上)變?yōu)樨?fù)值(向下)，而相對(duì)速度(ΔX－ΔX0)仍然為正值(相應(yīng)的減振器SA之一處于伸展相)。然而，該區(qū)段C處，基于控制信號(hào)V的方向(方向識(shí)別符號(hào))，由于相應(yīng)的減振器SA被控制到壓縮相硬區(qū)段，該區(qū)段C提供所述的相位該(區(qū)段C中，伸展相具有軟特性(預(yù)定的較低的減振力))。
區(qū)段d，在此，控制信號(hào)仍為負(fù)值(向下)，而相對(duì)速度(ΔX－ΔX0)由正值變?yōu)樨?fù)值(該相位處相應(yīng)的減振器SA活塞處于伸展相(側(cè)))。此時(shí)，由于根據(jù)控制信號(hào)的方向相應(yīng)的減振器SA在壓縮相硬區(qū)段SH處得以控制，結(jié)果，相應(yīng)的減振器SA的行程(相)處于壓縮相。區(qū)段d中，壓縮相提供與控制信號(hào)V的值成正比的硬特性。
如上所述及結(jié)合圖15A和15B，當(dāng)控制信號(hào)V基于具有共同的同一方向識(shí)別符號(hào)(區(qū)段c和d)的懸掛質(zhì)量垂直速度ΔX和相對(duì)速度(ΔX－ΔX0)時(shí)，在所述瞬時(shí)相，減振器SA的活塞以硬特性模式移動(dòng)并被控制。如果所述共同符號(hào)(V和(ΔX－ΔX0))彼此不同(區(qū)段a和c)，在這些區(qū)段的時(shí)間內(nèi)，相應(yīng)的減振器SA的活塞所處的相被移動(dòng)，該活塞以軟特性控制。在第一實(shí)施例中，減振力特性控制是基于SkyHook理論來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
第一實(shí)施例中，在某一時(shí)刻即相應(yīng)的減振器SA之一的活塞所處的相被移動(dòng)并完畢時(shí)，也就是當(dāng)所述區(qū)段由區(qū)段a轉(zhuǎn)入?yún)^(qū)段b和由區(qū)段c轉(zhuǎn)入?yún)^(qū)段d時(shí)(硬特性轉(zhuǎn)入軟特性)，在控制所轉(zhuǎn)換到的相處的減振力特性位置PT或PC已經(jīng)被轉(zhuǎn)換到先前區(qū)段a和c處的硬特性側(cè)。隨后即已實(shí)現(xiàn)了由軟特性向硬特性的轉(zhuǎn)換，而不會(huì)發(fā)生任何時(shí)間滯后。
圖13表示出信號(hào)處理器的結(jié)構(gòu)，用以產(chǎn)生控制信號(hào)V，并根據(jù)該控制信號(hào)推導(dǎo)出減振力目標(biāo)特性。
在方框B1處，速度轉(zhuǎn)換濾波器[包括二個(gè)第一序列低通濾波器LPF(L.P.F.)圖16A和16B虛線所示，或兩個(gè)低通濾波器型的相位優(yōu)先補(bǔ)償濾波器(圖16A和16B中實(shí)線所示)(PCF或P.C.F.)]用來(lái)將前左右車(chē)輪處車(chē)體定位部分的懸掛質(zhì)量垂直加速度GFL和GFR轉(zhuǎn)換成相同處車(chē)體部分的相應(yīng)的懸掛質(zhì)量垂直速度。每一第一序列低通濾波器LRF和相位優(yōu)先補(bǔ)償濾波器PCF的增益特性和相位特性均示于圖16A和16B中。應(yīng)當(dāng)注意，如果用相位優(yōu)先補(bǔ)償濾波器PCF替代第一序列低通濾波器，由懸掛質(zhì)量G傳感器1FL和1FR檢測(cè)列的相應(yīng)的懸掛質(zhì)量垂直加速度可以較寬的頻帶轉(zhuǎn)換成所述的速度相。
圖13的方框B1中，可用相應(yīng)的二個(gè)第一序列低通濾波器之一來(lái)替代的每一相位優(yōu)先補(bǔ)償濾波器(P.C.F.)具有如下的濾波公式(0.001S＋1)(/10S＋1)；并以Z轉(zhuǎn)換公式(利用雙線性轉(zhuǎn)換公式)，Y(n)＝[K(2B＋T)]/(2A＋T)·X(n)－[K(2B＋T)]/(2A＋T)·X(n－1)＋(2B－T)/(2A＋T)·Y(n－1)其中A＝10，B＝0.001，K＝307(增益值)，Y(n)表征(n)時(shí)刻的輸出，X(n)表征(n)時(shí)刻的輸入。換言之，方框B1所用的每一第一序列低通濾波器的濾波公式被表示為Y(n)＝ωT/(Tω＋2)·(X(n)＋X(n-1))－(Tω－2)/(Tω＋2)·Y(n-1)其中ω＝2πf，f表示頻率。
此外，方框B2處，控制單元4利用兩個(gè)帶通濾波器(BPF)來(lái)實(shí)現(xiàn)帶通濾波，以便除去非目標(biāo)頻率帶的信號(hào)分量，該目標(biāo)頻率帶由通過(guò)的懸掛質(zhì)量速度信號(hào)控制，方框B1處的第一序列低通濾波器提供該速度信號(hào)。詳細(xì)來(lái)說(shuō)，方框B2處的二個(gè)帶通濾波器BPF，利用某一車(chē)車(chē)輛懸掛質(zhì)量的諧振頻率帶作為目標(biāo)中心，來(lái)選取設(shè)置于車(chē)體之前輪處的相應(yīng)于前左右車(chē)輪的懸掛質(zhì)量垂直速度ΔX(ΔXFL，ΔXFR)。
用17A和17B表示出基于方框B1和B2處的濾波器的不同組合的增益特性(圖17A)和相位特性(圖17B)。
圖17A和17B的實(shí)線表示增益與相位特性，此時(shí)每一相位補(bǔ)償濾波器PCF和僅與相應(yīng)的相位優(yōu)先補(bǔ)償濾波器PCF之一相連的第二序列帶通濾波器BPF用作方框B1和B2處的速度轉(zhuǎn)換濾波器和帶通濾波器BPF。
圖17A和17B的虛線表示出各個(gè)第一低通濾波器(LPF)與各個(gè)第一序列帶通濾波器(BPF)(它們順序與相應(yīng)的低通濾波器之一相連)組合的增益特性(圖17A)和相位特性(圖17B)，所述濾波器相應(yīng)地用于方框B1處的速度轉(zhuǎn)換濾波器和方框B2處的帶通濾波器。
由圖17A和17B可知，每一相位優(yōu)先補(bǔ)償濾波器與每一第二序列帶通濾波器的組合可以在該相位的目標(biāo)控制頻率帶處具有較每一第一序列低通濾波器與每一第一帶通濾波器的組合小的變化率數(shù)值。應(yīng)注意，方框B2處的帶通濾波器可能具有低通濾波器與高通濾波器的組合(共同順序連接)。
方框B3處，前左右車(chē)輪懸掛質(zhì)量與非懸掛質(zhì)量處的前輪確定相對(duì)速度信號(hào)(ΔX－ΔX0)、[(ΔX－ΔX0)FL，(ΔX－ΔX0)FR]，分別由前左右車(chē)輪確定的垂直加速度GFL和GFR由下述的傳輸函數(shù)G5(s)推導(dǎo)出來(lái)，該函數(shù)來(lái)自于由上述懸掛質(zhì)量垂直加速度(G)傳感器1FL和1FR檢測(cè)到的前左右車(chē)輪處的懸掛質(zhì)量垂直加速度。該函數(shù)G5(s)將所述懸掛質(zhì)量垂直加速度轉(zhuǎn)換為相應(yīng)于前左右車(chē)輪處的相對(duì)速度表示如下G5(s)＝-m1S/(C1S＋K1) (1)應(yīng)注意，公式(1)中的S為拉氏算子(LaplaceOperator)，通常表示一復(fù)雜的變量(S＝σ＋jω)，此為公知的)。
圖18示出用于第一實(shí)施例的傳輸函運(yùn)算模型的說(shuō)明示意圖。
圖18中，X1表征前輪側(cè)(處)懸掛質(zhì)量輸入(輸入變量)，X2表征前輪側(cè)(處)懸掛質(zhì)量輸入(變量)，X3表征前輪側(cè)(處)路面(振動(dòng))輸入(變量)，X4表征后輪側(cè)(處)懸掛質(zhì)量輸入(變量)，m1表征前輪側(cè)(處)懸掛質(zhì)量，m2表征前輪側(cè)(處)非懸掛質(zhì)量，C1表征前輪側(cè)(處)懸掛系統(tǒng)阻尼系數(shù)(懸掛系統(tǒng)由減振器處的前左右車(chē)輪構(gòu)成)，G2表征各前左右車(chē)輪的阻尼系數(shù)，K1表征所述懸掛系統(tǒng)前輪的彈簧常數(shù)，K2為每一前輪的彈簧常數(shù)，X5為后輪側(cè)(處)非懸掛質(zhì)量(振動(dòng))輸入(變量)，X3為后輪側(cè)(處)路面(振動(dòng))輸入(變量)，m3為后輪側(cè)(處)非懸掛質(zhì)量，C3為每一后左右車(chē)輪的阻尼系數(shù)，C4為每一確定后輪的阻尼系數(shù)，K3為后輪側(cè)懸掛系統(tǒng)的彈簧常數(shù)，該系統(tǒng)由減振器處的后左右車(chē)輪構(gòu)成，K4為每一后左右車(chē)輪的彈簧常數(shù)。
圖19A和19B示出前述傳輸函數(shù)G5(s)的增益特性和相位特性。
再來(lái)參照?qǐng)D13，方框B4處，用以控制減振器SAFL和SAFR處前左右車(chē)輪減振力特性的控制信號(hào)VFL和VFR，根據(jù)在方框B2處推導(dǎo)出的相應(yīng)的前輪的確定懸掛質(zhì)量垂直速度(信號(hào))ΔX(ΔXFL，ΔXFR)和前左右輪處懸掛與非懸掛質(zhì)量之間的相對(duì)速度，利用下述公式(2)來(lái)導(dǎo)出(VFL和VFR)。同一方框B3處，控制單元4以與相應(yīng)的控制信號(hào)VFL和VFR成比例地利用下述公式(3)計(jì)算出減振力目標(biāo)特性位置P(PFL，PFR)。
V＝(g)ΔX/(ΔX－ΔX0) (2)P＝(V/VH)·PMAX(3)若V≥VH，P＝PMAX(參照?qǐng)D15A)VH為減振力特性比例控制的域值，PMAX為最大的減振力特性位置。
由于當(dāng)相對(duì)速度(ΔX－ΔX0)處于公式(2)導(dǎo)出的控制信號(hào)的分母時(shí)，控制信號(hào)V向無(wú)窮大發(fā)散，為避免這種發(fā)散，需設(shè)定一很小的域值Xmin，，并且當(dāng)相對(duì)速度等于或小于該域值Xmin時(shí)，(即｜ΔX－ΔX0｜≤Xmin)，相應(yīng)的減振力目標(biāo)特性P即設(shè)定到最大的減振力特性位置PMAX。
另一方面，在方框B5處，對(duì)由垂直懸掛質(zhì)量傳感器1FL和1FR檢測(cè)的前左右車(chē)輪處懸掛質(zhì)量加速度信號(hào)GFL和GFR進(jìn)行延遲處理，作為后輪處的處理信號(hào)。也就是說(shuō)，第一實(shí)施例中，諸傳輸函數(shù)中以路面輸入作為傳輸路徑來(lái)執(zhí)行延遲傳輸函數(shù)(GD(S)＝e-SR)的處理，(其中e為一指數(shù)，并表示為ε(＝cos(SR)－jsin(SR))，設(shè)定一延遲時(shí)間(R＝WB(SV－φ))。該延遲時(shí)間R是從所述延遲傳輸函數(shù)減去系統(tǒng)響應(yīng)延遲時(shí)間φ的結(jié)果，所述延遲傳輸函數(shù)由車(chē)速SV或軸距WB導(dǎo)出，并響應(yīng)于這樣一時(shí)間延遲，即從前輪側(cè)路面輸入X3出現(xiàn)的時(shí)間至后輪側(cè)路面輸入X′3出現(xiàn)的時(shí)間。由此方法，如果將延遲時(shí)間設(shè)定為商WB/SV與系統(tǒng)響應(yīng)延遲時(shí)間φ之差，可以在消除系統(tǒng)響應(yīng)延遲的情況下產(chǎn)生用于后輪處減振器的控制力。所述延遲處理是相對(duì)方框B1的懸掛質(zhì)量垂直加速度信號(hào)GFR和GFL分支區(qū)段之前完成的，以便在編程時(shí)利用存貯器4bb的存貯區(qū)的容量，即可使RAM的存貯容量減小。
下一步B6處，根據(jù)下述的傳輸函數(shù)(GR(S)和GV(S)由通過(guò)方框B5處的延遲處理的前左右輪處的懸掛質(zhì)量垂直加速度信號(hào)GFL和GFR來(lái)預(yù)測(cè)(計(jì)算)后左右輪側(cè)(處)的懸掛質(zhì)量垂直加速度信號(hào)GRL和GRR以及懸掛質(zhì)量與非懸掛質(zhì)量間的相應(yīng)的相對(duì)速度(ΔX－ΔX0)RL(ΔX－ΔX0)，所述傳輸函數(shù)的運(yùn)算模型參見(jiàn)圖18。
GR(s)＝G1(s)·G2(s)·G3(s)＝X3(s)/X1(s)·X3′(s)/X3(s)·X4(s)/X3′(s)＝X4(s)/X1(s)＝{(AS4＋SB3＋CS2＋DS＋E)(PS2＋MS＋N)}/{(HS4＋JS3＋LS2＋MS＋N)(FS2＋DS＋E)}(4)GU(S)＝G1(S)·G2(S)·G4(S)=X3(S)/X1(S)•X3′(S)/X3(S)•∫(X4(S)-X5(S))ds/]]>X3′(S)＝(X4(S)－X5(S))/X1(S)＝{(AS4＋BS3＋CS2＋DS＋E)(QS2＋US)}/{(HS4＋JS3＋LS2＋MS＋E)(FS2＋DS＋E)}(5)應(yīng)注意，公式(4)和(5)中，各最終公式形式中的(AS4＋BS3＋CS2＋DS＋E)(PS2＋MS＋N)}/(HS4＋JS3＋LS2＋MS＋N)(FS2＋DS＋E)和(AS4＋BS3＋CS2＋DS＋E)(QS2＋US)/(HS4＋JS3＋LS2＋MS＋N)(FS2＋DS＋E)為相應(yīng)于延遲傳輸函數(shù)被省略的部分。
還應(yīng)注意，G1(S)為從前輪處之一至路面的傳輸函數(shù)，G2(S)為前后車(chē)輪處的車(chē)體之間輸入的時(shí)間差內(nèi)的延遲傳輸函數(shù)，G3(S)為從路面至相應(yīng)后輪處之一的懸掛質(zhì)量的傳輸函數(shù)，G4(S)為從路面至相應(yīng)后輪處之一的相對(duì)速度的傳輸函數(shù)。
還應(yīng)注意，公式(4)和(5)中，A＝m1·m2B＝m1(c1＋c2)＋m2c1C＝m1(k1＋k2)＋c1·c2＋m2·k1D＝c1·k2＋k1·c2E＝k1·k2F＝c1·c2H＝m3·m4J＝m3(c3＋c4)＋m4c3L＝m3(k3＋k4)＋c3c4＋m4k3M＝c3k4＋k4c3N＝k3k4P＝c3c4Q＝-m3c4U＝-m3k4圖20A和20B示出上述傳輸函數(shù)GR(S)的增益和相位特性。
圖21A和21B示出上述傳輸函數(shù)GU(S)的增益和相位特性。
再參照?qǐng)D13，以方框B1中相同的方式，速度轉(zhuǎn)換傳感器(LPF)用于方框B7，以便將經(jīng)預(yù)測(cè)的后左右輪處的懸掛質(zhì)量加速度信號(hào)GRL和GRR轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的后左右輪處懸掛質(zhì)量的垂直速度信號(hào)。
隨后的方框B8處，用于后左右輪處垂直速度信號(hào)的帶通濾波進(jìn)入運(yùn)行，從而除去除需要控制的目標(biāo)頻率帶以外的那些頻率分量，就像方框B2處所采用的方式。也就是說(shuō)，方框B8處，諸帶通濾波器BPF用于方框B8，其作用是以車(chē)體懸掛質(zhì)量的響應(yīng)頻率作為控制目標(biāo)的方式，來(lái)選取后左右車(chē)輪處懸掛質(zhì)量的垂直速度信號(hào)ΔX(ΔXRL，ΔXRR)。
方框B9處，以與上述方框B4中相同的實(shí)現(xiàn)方式，根據(jù)方框B8處導(dǎo)出的后左右輪處懸掛質(zhì)量垂直速度信號(hào)ΔX(ΔXRL，ΔXRR)，和利用前述公式(2)得到的懸掛質(zhì)量與非懸掛質(zhì)量間的后左右輪處的相對(duì)速度(ΔX－ΔX0)〔(ΔX－ΔX0)RL(ΔX－ΔX0)RR〕，以及利用公式(3)計(jì)算出與控制信號(hào)VRL和VRR成正比的用于后左右車(chē)輪處減振器SARL和SARR的相應(yīng)步進(jìn)電機(jī)3的減振力目標(biāo)特性位置P(PRL、PRR)，進(jìn)而產(chǎn)生用于后左右車(chē)輪處減振器SARL和SARR的控制信號(hào)VRL和VRR。
如上所述第一實(shí)施例的懸掛系統(tǒng)減振力控制裝置具有如下特點(diǎn)(1)該裝置中需要對(duì)應(yīng)于相對(duì)速度信號(hào)(ΔX－ΔX0)FL，(ΔX－ΔX0)FR的前左右輪處懸掛質(zhì)量垂直速度信號(hào)ΔXFL、ΔXFR，所述信號(hào)ΔXFL、ΔXFR和(ΔX－ΔX0)FL、(ΔX－ΔX0)FR僅由設(shè)置于車(chē)體相應(yīng)位置處的前左右輪處垂直G傳感器1FL和1FR作為本裝置的傳感器。而省去了其他的傳感器。因而系統(tǒng)結(jié)構(gòu)得以簡(jiǎn)化，其在車(chē)輛上的安裝更容易。制造具有懸掛系統(tǒng)減振力控制裝置的整個(gè)成本被降低。
(2)與本發(fā)明背景技術(shù)所述的現(xiàn)有懸掛系統(tǒng)減振力特性控制裝置相比，本發(fā)明的裝置以前輪側(cè)的振動(dòng)輸入作為校正信號(hào)，只需預(yù)檢后輪的減振力特性控制，后輪處的懸掛質(zhì)量的垂直速度可以根據(jù)從前輪側(cè)懸掛質(zhì)量的垂直速度到后輪側(cè)懸掛質(zhì)量的垂直速度以路面輸入作為傳輸路徑的傳輸函數(shù)來(lái)精確地預(yù)測(cè)后輪處懸掛質(zhì)量的垂直速度，因此，可獲得最佳的控制力。
圖22A、22B、22C、22D、22E和22F表示模擬真實(shí)車(chē)輛運(yùn)行情況的全部時(shí)間流程圖表。
圖22A示出前左右車(chē)輪之一處實(shí)際檢測(cè)出的懸掛質(zhì)量垂直速度信號(hào)。
圖22B示出前左右車(chē)輪之一處實(shí)際檢測(cè)出的懸掛質(zhì)量與非懸掛質(zhì)量間的相對(duì)速度信號(hào)。
圖22C示出后左右車(chē)輪之一處實(shí)際檢測(cè)出的后輪處懸掛質(zhì)量垂直速度信號(hào)。
圖22D示出后左右車(chē)輪之一處實(shí)際檢測(cè)出的懸掛質(zhì)量與非懸掛質(zhì)量間的相對(duì)速度信號(hào)。
圖22E示出利用第一實(shí)施例的傳輸函數(shù)而導(dǎo)出的后輪側(cè)(處)懸掛質(zhì)量的垂直速度信號(hào)。
圖22F示出對(duì)應(yīng)于第一實(shí)施例的傳輸函數(shù)的后左右車(chē)輪之一處的懸掛質(zhì)量與非懸掛質(zhì)量間的后輪側(cè)(處)相對(duì)速度信號(hào)。
由圖22F可知，利用第一實(shí)施例中的傳輸函數(shù)導(dǎo)出的后輪側(cè)懸掛質(zhì)量垂直速度信號(hào)可以得出這樣一種波形即僅僅延遲前輪側(cè)懸掛質(zhì)量垂直速度信號(hào)所無(wú)法得到的那種波形(尤其是參照?qǐng)D22A中所示波形的一部分，由※箭頭示出)。作為與圖22A的比較，利用圖22E所示的傳輸函數(shù)可以得到后輪側(cè)(處)懸掛質(zhì)量垂直速度信號(hào)，并且具有近似于實(shí)際測(cè)得的圖22A所示的前輪側(cè)懸掛質(zhì)量垂直速度信號(hào)的增益和相位特性。
(3)由于利用延遲傳輸函數(shù)進(jìn)行懸掛質(zhì)量垂直加速度信號(hào)的處理，而此函數(shù)設(shè)定出的延遲時(shí)間R為相應(yīng)于時(shí)間延遲的延遲傳輸函數(shù)與系統(tǒng)響應(yīng)延遲時(shí)間φ之差，所述時(shí)間延遲是在前輪側(cè)路面輸入X3出現(xiàn)時(shí)到后輪側(cè)路面輸入X3′出現(xiàn)時(shí)由車(chē)輛軸距WB和車(chē)速SV來(lái)導(dǎo)出的，并且以所述的路面輸入作為傳輸路經(jīng)從諸傳輸函數(shù)中來(lái)執(zhí)行，如圖13所示，從而可以在消除系統(tǒng)延遲時(shí)間的情況下在后輪側(cè)(處)產(chǎn)生控制力。因此(較)最佳的控制力可以產(chǎn)生。
下面將描述根據(jù)本發(fā)明的懸掛系統(tǒng)減振力控制裝置的第二和第三實(shí)施例。由于第二和第三實(shí)施例中信號(hào)處理器的存儲(chǔ)信息不同于第一實(shí)施例中控制單元4的存儲(chǔ)信息，而其他結(jié)構(gòu)通常是相同的，為此僅僅說(shuō)明第二和第三實(shí)施例與第一實(shí)施例的不同之處。
(第二實(shí)施例)第二實(shí)施例中的懸掛系統(tǒng)減振力控制裝置設(shè)置有圖23所示的下述信號(hào)處理器。
首先，方框C1處，利用速度轉(zhuǎn)換濾波器，將由二個(gè)前輪處懸掛質(zhì)量垂直加速度(G)傳感器1FL和1FR檢測(cè)到的前左右輪處的懸掛質(zhì)量垂直加速度信號(hào)GFL和GFR相應(yīng)地以圖13方框B1處相同的方式轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的懸掛質(zhì)量垂直速度信號(hào)。
此后方框C2處，帶通濾波器(BPF)(圖23)用來(lái)去除那些非目標(biāo)頻率的頻率分量，以完成后左右輪處減振器SARL和SARR的減振力特性控制，并利用與圖13中方框B2處相同的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)，以便推導(dǎo)出后左右輪處懸掛質(zhì)量的垂直速度信號(hào)ΔXRL和ΔXRR。
此外，方框C3處，利用與圖13中方框B3處相同的方式，利用傳輸函數(shù)G5(S)計(jì)算(估算)出前左右車(chē)輪處懸掛質(zhì)量與非懸掛質(zhì)量間的相對(duì)速度信號(hào)(ΔX－ΔX0)FL和(ΔX－ΔX0)FR，由相應(yīng)的前左右輪處的懸掛質(zhì)量垂直加速度轉(zhuǎn)換成相應(yīng)前左右輪處懸掛質(zhì)量與非懸掛質(zhì)量間的相對(duì)速度(這些均作為傳輸路徑)，即由下述的信號(hào)轉(zhuǎn)換之，前左右輪處垂直加速度信號(hào)GFL和GFR，它們是由兩前輪處的垂直加速度(G)傳感器1FL和1FR測(cè)得的。
方框C4處，根據(jù)以路面輸入作為其公式(6)所示的傳輸路徑的垂直方向傳輸函數(shù)Ggr(S)，和以車(chē)體懸掛質(zhì)量作為其由公式(7)所示的傳輸路徑的懸掛質(zhì)量向前/向后傳輸函數(shù)Ggb(s)，由前左右輪處懸掛質(zhì)量垂直加速度信號(hào)GFL和GFR計(jì)算出后左右輪處的懸掛質(zhì)量垂直加速度信號(hào)GRL和GRR。
應(yīng)注意，以路面輸入作為其傳輸路徑的垂直傳輸函數(shù)Ggr(s)包括參照?qǐng)D13所示第一實(shí)施例所述的用以設(shè)定延遲時(shí)間R(R＝WB/SV－φ)的延遲傳輸函數(shù)(GD(S)＝e-SR)。Ggr(S)＝X4r(s)/X1(s)＝X3(s)/X1(s)·X3’(s)/X3(s)·X4r(s)/X3’(s)＝Ggr1(s)·GD(s)·Ggr2(s)(6)Ggb(s)＝X4b(s)/X1(s)(7)應(yīng)注意，公式(6)和(7)中Ggr1(S)表示從前左右車(chē)輪之一處懸掛質(zhì)量垂直加速度至前左右車(chē)輪之一的路面輸入的傳輸函數(shù)；Ggr2(s)表示從后左右車(chē)輪之一的路面輸入至相應(yīng)的后輪之一處懸掛質(zhì)量垂直加速度的傳輸函數(shù)；X4r表示由相應(yīng)的后輪路面輸入傳送的后輪側(cè)沿垂直方向的狀態(tài)變量；和*b233WX4b@表示由前輪側(cè)通過(guò)沿車(chē)輪向前/向后(縱向)方向確定的傳輸路徑傳送的后輪側(cè)垂直方向的狀態(tài)變量(即前左輪側(cè)→后左輪側(cè)，前右輪側(cè)→后右輪側(cè))。
應(yīng)注意，后輪側(cè)(處)懸掛質(zhì)量狀態(tài)變量X4由下述公式(8)導(dǎo)出。
X4＝X4r＋X4b(8)參照?qǐng)D23，方框C5處，以與上述方框C1中相同的完成方式，利用速度轉(zhuǎn)換傳感器將經(jīng)計(jì)算的后左右輪處的懸掛質(zhì)量垂直加速度信號(hào)GRL和GRR轉(zhuǎn)換成后左右輪處懸掛質(zhì)量垂直速度信號(hào)。方框C6處，以相同于方框C2的方式，利用帶通濾波器(BPF)取出后左右輪處懸掛質(zhì)量垂直速度信號(hào)ΔXRL和ΔXRR，相應(yīng)地以懸掛質(zhì)量的諧振(響應(yīng))頻率作為目標(biāo)。
方框C7處，后左右輪處懸掛質(zhì)量與非懸掛質(zhì)量間的相對(duì)速度信號(hào)(ΔX－ΔX0)RL和(ΔX－ΔX0)RR，利用傳輸函數(shù)Grr(S)(Grr(S)大致等于GU(S)由經(jīng)方框C4處計(jì)算的后左右輪處的懸掛質(zhì)量垂直加速度信號(hào)GRL和GRR來(lái)計(jì)算，所述函數(shù)Grr(S)為從每一后輪懸掛質(zhì)量垂直加速度至相應(yīng)后左右輪處之一的相對(duì)速度的傳輸函數(shù)。
也就是說(shuō)，第二實(shí)施例中，方框C4處，除利用沿垂直方向以路面輸入作為其傳輸路徑的傳輸函數(shù)Ggr(S)之外，利用沿懸掛質(zhì)量向前/向后方向以車(chē)體懸掛質(zhì)量作為其傳輸路徑的傳輸函數(shù)Ggb(S)，分別由前左右輪處的懸掛質(zhì)量垂直加速度信號(hào)GFL和GFR推導(dǎo)出后左右輪處懸掛質(zhì)量垂直加速度信號(hào)GRL和GRR。
由于增加了沿懸掛質(zhì)量向前/向后方向以車(chē)體懸掛質(zhì)量作為其傳輸路徑的傳輸函數(shù)Ggb(S)，后輪側(cè)車(chē)輛狀態(tài)可以更精確地估算出來(lái)，且可在后輪側(cè)產(chǎn)生更佳的控制力。
應(yīng)注意，沿垂直方向以路面輸入作為其轉(zhuǎn)輸路徑的傳輸函數(shù)Ggr(S)中，含有設(shè)定延遲時(shí)間R(R＝WB/SV－φ)的延遲傳輸函數(shù)(GD(S)＝e-SR)，其中的延遲時(shí)間R為相應(yīng)于時(shí)間延遲的延遲函數(shù)與系統(tǒng)響應(yīng)延遲時(shí)間φ之差，所述時(shí)間延遲是從前輪側(cè)路面輸入的出現(xiàn)時(shí)間至后輪側(cè)路而輸入出現(xiàn)時(shí)的時(shí)間。
(第三實(shí)施例)
第三實(shí)施例中的懸掛系統(tǒng)減振力控制裝置設(shè)置有圖24所示的下述信號(hào)處理器，該處理器的結(jié)構(gòu)通常與圖23所示第二實(shí)施例相同。
然而，下面將說(shuō)明圖24與圖23之不同點(diǎn)。
圖24的每一方框C4′處，除以路面輸入作為其傳輸路徑的垂直方向傳輸函數(shù)Ggr(S)和以懸掛質(zhì)量作為其傳輸路徑的懸掛質(zhì)量向前/向后方向傳輸函數(shù)(此情況用于第二實(shí)施例)之外，還利用以懸掛質(zhì)量作為其由公式(9)示出的傳輸路徑的懸掛質(zhì)量對(duì)角方向傳輸函數(shù)Gd(S)來(lái)計(jì)算后左右輪處的懸掛質(zhì)量垂直加速度信號(hào)GRL和GRR。
圖25示出第三實(shí)施例的傳輸函數(shù)的運(yùn)算模型。
此實(shí)施例中，由于增加了以懸掛質(zhì)量作為其傳輸路徑的懸掛質(zhì)量斜方向傳輸函數(shù)Gd(S)，可以更加精確地估計(jì)出后輪側(cè)車(chē)輛的狀態(tài)，并使該后輪側(cè)減振器SARL和SARR獲得最佳的控制力。
Gd(S)＝X4L(S)/X1R(S)＝X4R(S)/X1L(S)(9)公式(9)中，X1L表示前左車(chē)輪處懸掛質(zhì)量的狀態(tài)變量；X1R為前右輪側(cè)懸掛質(zhì)量的狀態(tài)變量；X4L為由前右輪輸入引起的后左輪處懸掛質(zhì)量的狀態(tài)變量；X4R為由前左輪輸入引起的后右輪處懸掛質(zhì)量的狀態(tài)變量；X4d為從前輪處通過(guò)傳輸路徑以相對(duì)車(chē)體成對(duì)角方向(即前右輪側(cè)→后左輪側(cè)，前左輪側(cè)→后右輪側(cè))傳送的后輪處垂直方向的狀態(tài)變量，并由上述的傳輸函數(shù)Gd(S)導(dǎo)出。
此外，后輪側(cè)懸掛質(zhì)量的狀態(tài)變量X4由下述公式(10)導(dǎo)出。
X4＝X4r＋X4b＋X4d(10)(上述第一、第二和第三實(shí)施例的可替換方案)雖然，上述第一、二和三實(shí)施例中，各懸掛質(zhì)量垂直G傳感器均設(shè)置于前左右輪處的懸掛質(zhì)量上，其設(shè)置的數(shù)量是可變化的。用于懸掛系統(tǒng)的本發(fā)明具有一單個(gè)的垂直G(懸掛質(zhì)量垂直加速度)傳感器，設(shè)置于前輪處，如通常的前左右輪的中心。
雖然，上述三個(gè)實(shí)施例中，具有減振力特性變化裝置(調(diào)節(jié)器)的減振器，其減振力特性是這樣來(lái)控制的，即伸展相和壓縮相中的任意之一的減振力特性均可變化地控制，而任意之一的另外那相的相應(yīng)減振力特性亦可控制，以提供較低的減振力特性，本發(fā)明用于具有這種減振器的車(chē)輛懸掛系統(tǒng)，該減振器無(wú)論在其伸展相，還是壓縮相其減振力特性均可變化地控制。
雖然，上述三個(gè)實(shí)施例中，在(1)、(4)、(5)等公式中描述的傳輸函數(shù)用來(lái)推導(dǎo)出前輪側(cè)相對(duì)速度信號(hào)、后輪側(cè)懸掛質(zhì)量垂直速度信號(hào)、后輪側(cè)懸掛質(zhì)量與非懸掛質(zhì)量間的相對(duì)速度信號(hào)、以及由前輪側(cè)垂直加速度信號(hào)導(dǎo)出的后輪側(cè)懸掛質(zhì)量垂直加速度信號(hào)，這些傳輸函數(shù)表示了多個(gè)高階函數(shù)。在此，諸傳輸函數(shù)均變得比較復(fù)雜，并且需要較大的編程容量。此外，近似的函數(shù)式濾波如低階傳輸函數(shù)、通常采用的帶通濾波器(BPF)或交通濾波器(HPF)可能被使用，但它們的增益和相位特性不能以相應(yīng)的減振器減振力控制所需的頻率帶進(jìn)行改變。
另外，上述三個(gè)實(shí)施例中，公式(2)用于導(dǎo)出控制信號(hào)V，該信號(hào)可利用校正值KU導(dǎo)出，而校正值KU由相對(duì)速度(ΔX－ΔX0)的倒數(shù)導(dǎo)出，如公式(11)所述，以避免控制信號(hào)無(wú)窮發(fā)散。
V＝V′＝ΔX·KU(11)此外，可用圖26所示的反比例圖表替代公式(11)。
圖26中，KUmax表示在相應(yīng)的相對(duì)速度(ΔX－ΔX0)等于或小于某一預(yù)定的較小極限域值Smin時(shí)設(shè)定KU的最大值。如圖26所示，當(dāng)相應(yīng)的相對(duì)速度(ΔX－ΔX0)變成等于或低于某一預(yù)定的較大極限值Smax時(shí)，校正值KU可設(shè)定為某一確切值。
最后，雖然上述三個(gè)實(shí)施例中，利用上述公式(3)由相應(yīng)的控制信號(hào)V推導(dǎo)出減振力目標(biāo)特性位置P，該控制信號(hào)V可能具有一死帶VNC，以避免減振力目標(biāo)特性位置P出現(xiàn)由于控制信號(hào)在零附近的瞬間上下移動(dòng)而振蕩的現(xiàn)象。在此，減振力目標(biāo)特性位置P由下式導(dǎo)出P＝{(V－VNC)/(VH－VNC}/Pmax(12)應(yīng)注意，用以導(dǎo)出控制信號(hào)V的公式(2)的增益可根據(jù)由車(chē)速傳感器2測(cè)得的車(chē)速予以改變。
(第四實(shí)施例)本發(fā)明第四實(shí)施例的懸掛系統(tǒng)控制裝置中，設(shè)置有圖13所示第一實(shí)施例控制單元4中的信號(hào)處理器，而其他的結(jié)構(gòu)亦與該第一實(shí)施例的相應(yīng)部分相同。
然而，在步驟101和103處，每一垂直速度信號(hào)與零相比較。
步驟102處，伸展相在硬減振力特性?xún)?nèi)變化，而壓縮相設(shè)定于軟減振力特性，即處于HS控制模式。此時(shí)，伸展相的減振力特性(減振力目標(biāo)特性位置PT)以與相應(yīng)的懸掛質(zhì)量垂直速度ΔX成比例的變化，如下式所示PT＝α·ΔX·K(13)或(13)中，α為一伸展相常數(shù)，K為根據(jù)相應(yīng)的懸掛質(zhì)量相對(duì)速度(ΔX－ΔX0)可改變地設(shè)定的增益。
第四實(shí)施例步驟104處，壓縮相減振力特性在硬區(qū)段得以控制，而伸展相特性設(shè)定于軟減振力特性。減振力目標(biāo)特性PC即壓縮相減振力特性以與相應(yīng)的懸掛質(zhì)量垂直速度值X成比例地得以改變，如下式PC＝β·ΔX·K(14)式(14)中，β為壓縮相常數(shù)。
圖27A至27E表示出具有代表性的減振器SA從減振力特性控制運(yùn)行中的主要控制區(qū)段的轉(zhuǎn)換操作的全部時(shí)間流程圖表。
圖27A至27E中，懸掛質(zhì)量垂直速度ΔX由圖27A示出，每一減振器SA的伸展相處減振力目標(biāo)特性位置PT處于+號(hào)側(cè)(正值)，如圖27E所示(所述PT為用于相應(yīng)步進(jìn)電機(jī)3之一的驅(qū)動(dòng)信號(hào))，而每一減振器SA的壓縮相處減振力目標(biāo)特性位置PC(相應(yīng)步進(jìn)電機(jī)3之一的驅(qū)動(dòng)信號(hào))處于一號(hào)側(cè)(負(fù)值)。
圖27B、27C和27D的其他解釋與圖15B、15C和15D中第一實(shí)施例的相應(yīng)解釋相同，為此，對(duì)圖27B、27C和27D的詳細(xì)說(shuō)明予以省略。
另外，用于后左右輪減振器SARL和SARR的減振力特性的基本控制以及控制單元4中由諸控制運(yùn)行中相對(duì)某一校正控制的轉(zhuǎn)換控制操作情況將示于圖28和29。
如圖28和29所示，步驟201處，基本控制中壓縮相處的減振力特性位置PT由下式(15)導(dǎo)出PT＝α·ΔX·Kr(15)式(15)中，Kr為根據(jù)懸掛質(zhì)量與非懸掛質(zhì)量之間每一后左右輪處相對(duì)速度((ΔX－ΔX0)RL，(ΔX－ΔX0)RR)確定的一增益。
步驟202處，控制單元4中的CPU4b確定是否每一前輪側(cè)相對(duì)速度VRf〔(ΔX－ΔX0)FL，(ΔX－ΔX0)FR〕超過(guò)某一預(yù)定的域值VRD。
如果所述前輪側(cè)相對(duì)速度VRf超過(guò)了所預(yù)定域值VRD，程序進(jìn)入步驟203，該步驟中將校正控制啟始設(shè)定為1，此后，程序進(jìn)入步驟204，此步驟中定時(shí)器的計(jì)時(shí)重設(shè)定為0，而在步驟205處，該計(jì)時(shí)器設(shè)定為接通。
此后，程序進(jìn)入步驟206，若為非，即各前輪側(cè)相對(duì)速度VRf未超過(guò)所述預(yù)定域值VRD，則程序躍入步驟206。
步驟206處，CPU4b確定校正控制啟始是否設(shè)定為1，如果在步驟206處為是，則程序進(jìn)入步驟207，如果在步驟206處為非，程序進(jìn)入步驟211，此步驟中，伸展相減振力目標(biāo)特性位置P設(shè)定于基本控制處伸展相的減振力特性位置PT，以便相應(yīng)的步進(jìn)電機(jī)3被正常地控制。
另一方面，步驟207處，CPU4b確定定時(shí)器的時(shí)間是否低于重設(shè)校正控制開(kāi)啟ON的時(shí)間持續(xù)TH，如果在步驟207為是，即記時(shí)＜TH，程序進(jìn)入步驟209，在此校正控制啟始重設(shè)為0而程序進(jìn)入步驟211，以便返回到正常的基本減振力特性控制(參見(jiàn)圖29的記時(shí)TH4)。
步驟208處，CPU4b確定基本減振力特性控制運(yùn)行過(guò)程中伸展相處的減振力特性位置是否低于設(shè)定在預(yù)定硬特性下的某一伸展相極限位置PD。
如果在步驟208處為是，程序進(jìn)入210，在此，用于相應(yīng)后輪側(cè)處減振器SARL和SARR的伸展相減振力目標(biāo)特性位置P設(shè)定在所述的相應(yīng)的伸展相極限位置PD，從而快速驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的步進(jìn)電機(jī)以便保持相應(yīng)的位置PD(參見(jiàn)圖29中的TH1和TH3)。此為一種程序，另一方面，如果PT≥P0(步驟208處為非)，程序進(jìn)入步驟211，在此，保持于位置PD的減振力目標(biāo)特性P被轉(zhuǎn)換到減振力特性位置PT，并且，相關(guān)的步進(jìn)電機(jī)3被驅(qū)動(dòng)，從而到達(dá)目標(biāo)位置PT。
上述由圖28示出的工作過(guò)程在各預(yù)定時(shí)間內(nèi)反復(fù)進(jìn)行。
基本控制與校正控制之間的轉(zhuǎn)換控制情況(項(xiàng)目)將參照?qǐng)D29所示的時(shí)間流程圖予以描述。
(A)當(dāng)車(chē)輛上裝備有第四實(shí)施例的懸掛系統(tǒng)減振力控制裝置而行駛于正常路面時(shí)此時(shí)，車(chē)輛正行駛在一具有突變的凸凹的較好平坦路上，懸掛質(zhì)量與非懸掛質(zhì)量之間的前輪側(cè)相對(duì)速度VRf〔(ΔX－ΔX0)FL，(ΔX－ΔX0)FR〕未超過(guò)預(yù)定的域值VRD。此時(shí)，后左右輪處減振器SARL和SARR的伸展相減振力特性位置P被設(shè)定在基本控制時(shí)的減振力目標(biāo)特性位置PT，該位置PT與以同樣的方式用于壓縮相的相應(yīng)的懸掛質(zhì)量與非懸掛質(zhì)量垂直速度ΔXRL和ΔXRR成正比。由此，根據(jù)Sky Hook控制理論可實(shí)現(xiàn)減振力特性的最佳控制。
(B)當(dāng)車(chē)輛通過(guò)一凸凹(凸起)不平的路面時(shí)此時(shí)，車(chē)輛正在行駛中，并且其每一前左右輪或其中之一已迅速通過(guò)路面上的一凸起(凸凹不平路)，該車(chē)體側(cè)的懸掛質(zhì)量發(fā)生變換，即在一定程序上被減少，而車(chē)輪之一的非懸掛質(zhì)量亦發(fā)生變化而急劇地減少。故，前輪側(cè)的相對(duì)速度VRf〔(ΔX－ΔX0)FL，(ΔX－ΔX0)FR〕超過(guò)上述的預(yù)定域值VRD。
此時(shí)，在校正控制開(kāi)啟(ON)記時(shí)的時(shí)間持續(xù)TH已通過(guò)的一段時(shí)間內(nèi)，伸展相減振力目標(biāo)特性位置P設(shè)定于伸展相極限位置PD，該P(yáng)D處于校正控制模式中的預(yù)定硬特性。
也就是說(shuō)，相對(duì)伸展相硬控制區(qū)段HS的轉(zhuǎn)換控制被啟動(dòng)。此后，在預(yù)定的延遲之前后輪剛剛通過(guò)此凸起的時(shí)刻，相對(duì)伸展相硬區(qū)段HS的轉(zhuǎn)換即已完成，或者說(shuō)剛剛達(dá)到這樣的狀態(tài)，即這種相對(duì)的轉(zhuǎn)換剛剛完成。換言之，在基本控制中，即使后輪處減振器是由具有一定延遲在所述相中預(yù)定時(shí)間之前的前輪懸掛質(zhì)量垂直速度來(lái)控制，后左右減振器處的減振力特性以與所述懸掛質(zhì)量垂直速度在該后輪通過(guò)同一路面的所述凸起的某一時(shí)刻成正比的控制，從而使伸展相的減振力特性仍處于軟特性。
然而，第四實(shí)施例的校正控制中，作為壓縮相，由于后輪通過(guò)路面凸起時(shí)非懸掛質(zhì)量相對(duì)懸掛質(zhì)量急劇上推，后左右減振器SARL和SARR處的壓縮相軟特性會(huì)無(wú)時(shí)間延遲地出現(xiàn)需清除的路面輸入傳遞到車(chē)體上，這種情況起始于后輪通過(guò)所述路面凸起的初始階段的那一時(shí)刻。
而作為伸展相，由于車(chē)輛后輪已通過(guò)路面凸起之后非懸掛質(zhì)量迅速急劇下降，后左右輪的減振器SARL和SARR的伸展相軟特性會(huì)無(wú)時(shí)間延遲地出現(xiàn)需消除的非懸掛質(zhì)量的急劇下降，這發(fā)生在后輪已通過(guò)所述凸起的那一時(shí)刻。結(jié)果，由于路面凸起的通過(guò)可避免非懸掛質(zhì)量的振蕩。
應(yīng)注意，由于對(duì)后輪通過(guò)上述路面凸起時(shí)急劇變化的車(chē)輛狀態(tài)的控制響應(yīng)特性的一定滯后，根據(jù)后輪側(cè)檢測(cè)到和確定的懸掛質(zhì)量與非懸掛質(zhì)量之間的相對(duì)速度信號(hào)的后輪側(cè)減振力特性控制不能得到最初所希望的控制效果。
此外，假如減振力特性位置以其數(shù)值來(lái)表達(dá)，那么在伸展相給出的較硬特性作為減振力特性的數(shù)值會(huì)變得較大。當(dāng)基本控制時(shí)的減振力目標(biāo)特性位置PT低于伸展相極限位置PD時(shí)，這種伸展硬特性校正控制被設(shè)定在伸展相極限位置PD(見(jiàn)圖28中步驟210)。然而，當(dāng)減振力目標(biāo)特性極限位置PT超過(guò)伸展相極限位置PD時(shí)，目標(biāo)位置PT即設(shè)定在該減振力目標(biāo)特性位置PT(參見(jiàn)圖28中步驟211)。
應(yīng)注意上述校正控制開(kāi)啟(ON)定時(shí)時(shí)間持續(xù)TH的設(shè)定可依據(jù)下式(16)予以改變。
TH＝WB/(SV/3.6)＋Δt (16)式(16)中，WB為軸距(米)，SV為車(chē)速(公里/小時(shí))，Δt(秒)為恒定時(shí)間，該時(shí)間是從前輪處的相對(duì)速度VRf超過(guò)預(yù)定域值VRD時(shí)的振動(dòng)輸入被輸入到后輪處的時(shí)刻至后輪處非懸掛質(zhì)量的振蕩被結(jié)束的時(shí)刻的一段時(shí)間。
第四實(shí)施例中的懸掛系統(tǒng)減振力特性控制裝置可以具有下述優(yōu)點(diǎn)(1)在正常(平坦)路面行駛過(guò)程中，依據(jù)Sky Hook理論(原理)由基本控制運(yùn)行可獲得最佳的減振力特性控制。此外，當(dāng)后輪已通過(guò)路面凸起時(shí)，可以根據(jù)壓縮相軟特性由校正控制運(yùn)行無(wú)滯后及時(shí)地消除非懸掛質(zhì)量振動(dòng)輸入傳送到懸掛質(zhì)量。再者，在后輪迅速通過(guò)路面凸起時(shí)，可以根據(jù)伸展相硬特性及時(shí)地?zé)o滯后地避免(阻止)非懸掛質(zhì)量的振蕩。
由于后輪側(cè)減振器的減振力特性是根據(jù)前輪側(cè)的相對(duì)速度來(lái)控制的，車(chē)輛駕駛員就不會(huì)感覺(jué)到非懸掛質(zhì)量的振蕩，且無(wú)響應(yīng)滯后。
(2)從減振力軟特性至其硬特性的轉(zhuǎn)換是在無(wú)滯后及時(shí)地情況下實(shí)現(xiàn)的。從而可得到較高的控制響應(yīng)特性。由硬特性至軟特性的依次轉(zhuǎn)換的完成，無(wú)需駕駛員及執(zhí)行器(各步進(jìn)電機(jī)3)。因此，可以獲得較長(zhǎng)的執(zhí)行器使用壽命和較高的動(dòng)力經(jīng)濟(jì)性。
第四實(shí)施例的其他優(yōu)點(diǎn)或特點(diǎn)與第一實(shí)施例的相同。
權(quán)利要求
1.一種用于車(chē)輛懸掛系統(tǒng)的裝置，該懸掛系統(tǒng)具有設(shè)置于前后左右車(chē)輪處的減振器，每一減振器設(shè)置在車(chē)體懸掛質(zhì)量與相應(yīng)的前后左右車(chē)輪之一的非懸掛質(zhì)量之間，所述裝置包括a)減振力特性改變裝置，用以可操縱地改變各個(gè)減振器的相應(yīng)的減振力特性；b)前輪處車(chē)輛狀態(tài)檢測(cè)裝置，用以檢測(cè)車(chē)體前輪處的車(chē)輛狀態(tài)，并輸出表征該前輪處車(chē)輛狀態(tài)的第一信號(hào)；c)后輪處車(chē)輛狀態(tài)預(yù)測(cè)裝置，用以由所述第一信號(hào)利用前輪處與后輪處之間預(yù)定的傳輸函數(shù)預(yù)測(cè)該車(chē)體后輪處的車(chē)輛狀態(tài)，并輸出表征該后輪處車(chē)輛狀態(tài)的第二信號(hào)；d)控制信號(hào)產(chǎn)生裝置，用以產(chǎn)生和輸出基于所述第一信號(hào)的用于前左右輪處減振器的前輪位置控制信號(hào)，和用以產(chǎn)生并輸出基于第二信號(hào)的用于后左右輪處減振器的后輪位置控制信號(hào)；和e)減振力特性控制裝置，用以根據(jù)前輪位置控制信號(hào)通過(guò)所述減振力特性改變裝置相應(yīng)地控制前左右輪處減振器的減振力特性，以及根據(jù)后輪位置控制信號(hào)通過(guò)所述減振力特性改變裝置相應(yīng)地控制后輪處減振器的減振力特性。
2.如權(quán)利要求1所述的用于車(chē)輛懸掛系統(tǒng)的裝置，其特征在于，所述的用于后輪處車(chē)輛狀態(tài)預(yù)測(cè)裝置的預(yù)定傳輸函數(shù)具有以路面輸入作為其傳輸路徑的垂直方向傳輸函數(shù)。
3.如權(quán)利要求1所述的用于懸掛系統(tǒng)的裝置，其特征在于，所述的用于后輪處車(chē)輛狀態(tài)預(yù)測(cè)裝置的預(yù)定傳輸函數(shù)具有以路面輸入作為其傳輸路徑的第一垂直方向車(chē)體傳輸函數(shù)，和以車(chē)體懸掛質(zhì)量為其傳輸路徑的第二向前—向后方向的車(chē)體傳輸函數(shù)。
4.如權(quán)利要求1所述用于車(chē)輛懸掛系統(tǒng)的裝置，其特征在于，所述前輪位置檢測(cè)裝置包括二個(gè)相互分開(kāi)地沿車(chē)體前輪處的懸車(chē)輛寬度方向設(shè)置的懸掛質(zhì)量加速度傳感器。
5.如權(quán)利要求1所述用于車(chē)輛懸掛系統(tǒng)的裝置，其特征在于，所述前輪位置檢測(cè)裝置包括二個(gè)相互分開(kāi)地沿車(chē)體前輪處沿車(chē)輛寬度方向設(shè)置的懸掛質(zhì)量加速度傳感器，所述預(yù)定傳輸函數(shù)包括以路面輸入為其傳輸路徑的第一垂直方向車(chē)體傳輸函數(shù)，和以車(chē)體懸掛質(zhì)量為其傳輸路徑的第二向前—向后方向車(chē)體傳輸函數(shù)，以及以車(chē)體懸掛質(zhì)量為其傳輸路徑的第三懸掛質(zhì)量對(duì)角方向傳輸函數(shù)。
6.如權(quán)利要求2所述用于車(chē)輛懸掛系統(tǒng)的裝置，其特征在于，所述前輪位置檢測(cè)裝置包括前輪處懸掛質(zhì)量垂直加速度檢測(cè)裝置，用以檢測(cè)前輪處懸掛質(zhì)量垂直加速度并輸出表征前輪處懸掛質(zhì)量加速度的檢測(cè)到的前輪處懸掛質(zhì)量加速度信號(hào)；前輪處懸掛質(zhì)量垂直速度檢測(cè)裝置，用以將前輪處的垂直加速度信號(hào)換成表征前輪處懸掛質(zhì)量垂直速度信號(hào)(ΔX，ΔXFL和ΔXFR)。
7.如權(quán)利要求6所述的用于車(chē)輛懸掛系統(tǒng)裝置，其特征在于，所述前輪處車(chē)輛狀態(tài)檢測(cè)裝置還包括前輪處相對(duì)速度檢測(cè)裝置，用以由檢測(cè)到的前輪處懸掛質(zhì)量垂直加速度信號(hào)利用下述預(yù)定傳輸函數(shù)檢測(cè)懸掛質(zhì)量與非懸掛質(zhì)量間的前輪處的相對(duì)速度，G5(s)＝-m1s/(c1s＋k1)，其中G5(s)為從前輪處懸掛質(zhì)量垂直加速度變成懸掛質(zhì)量與非懸掛質(zhì)量間的前輪處的相對(duì)速度的傳輸函數(shù)，m1為前輪處懸掛質(zhì)量，s為拉氏算子(Laplace operator)，C1為構(gòu)成前輪懸掛的相應(yīng)前輪處的減振器(SAFL，SAFR)任意之一的阻尼系數(shù)，k1為前輪懸掛的彈簧常數(shù)。
8.如權(quán)利要求7所述的用于車(chē)輛懸掛系統(tǒng)的裝置，其特征在于，所述后輪處車(chē)輛狀態(tài)預(yù)測(cè)裝置包括后輪處懸掛質(zhì)量垂直加速度預(yù)測(cè)裝置，用以由前輪處懸掛質(zhì)量垂直加速度利用下述預(yù)定傳輸函數(shù)預(yù)測(cè)后輪處懸掛質(zhì)量垂直加速度，GR(s)＝G1(s)·G2(s)·G3(s)＝X4(s)/X1(s)，其中，G1(s)為從前輪處懸掛質(zhì)量至車(chē)輛行駛路面的傳輸函數(shù)，G2(s)為相對(duì)于前后輪處車(chē)體之間輸入時(shí)間差的延遲傳輸函數(shù)，G3(s)為從所述路面至后輪處懸掛質(zhì)量的傳輸函數(shù)，X4(s)為后輪處懸掛質(zhì)量上輸入的傳輸函數(shù)，和X1(s)為后輪處懸掛質(zhì)量為輸入的傳輸函數(shù)。
9.如權(quán)利要求8所述的用于車(chē)輛懸掛系統(tǒng)的裝置，其特征在于，所述后輪處車(chē)輛狀態(tài)預(yù)測(cè)裝置包括后輪處相對(duì)速度預(yù)測(cè)裝置，用以由前輪處懸掛質(zhì)量加速度信號(hào)利用下述預(yù)定傳輸函數(shù)預(yù)測(cè)懸掛質(zhì)量與非懸掛質(zhì)量之間的后輪處相對(duì)速度，GU(s)＝G1(s)·G2(s)·G4(s)＝(X4(s)－X5(s))/X1(s))，其中G4(s)為從路面至后輪處相對(duì)速度的傳輸函數(shù)，X5(s)為后輪處非懸掛質(zhì)量上輸入的傳輸函數(shù)。
10.如權(quán)利要求9所述的用于車(chē)輛懸掛系統(tǒng)的裝置，其特征在于，所述前輪位置控制信號(hào)包括用于前左輪處減振器SAFL的第一控制信號(hào)VFL，和用于前右輪處減振器SAFR的第二控制信號(hào)VFR，而所述后輪位置控制信號(hào)包括用于后左輪處減振器SARL的第三控制信號(hào)，和用于后右輪處減振器SARR的第四控制信號(hào)VRR，每一控制信號(hào)由下述產(chǎn)生V(VFL，VFR，VRL和VRR)＝(g)·ΔX/(ΔX－ΔX0)，其中，(ΔX—ΔX0)為相應(yīng)的前后左右輪處(ΔX－ΔX0)FL，(ΔX－ΔX0)FR，(ΔX－ΔX0)RL，(ΔX—ΔX0)RR之一的懸掛質(zhì)量與非懸掛質(zhì)量之間的相對(duì)速度，g為控制增益，在此，一減振力目標(biāo)特性位置P用于所述減振力特性改變裝置，用以改變需控制的伸展相或者壓縮相，進(jìn)而提供所述減振力目標(biāo)特性位置P如下P＝V/VH×Pmax，其中Pmax為減振力特性最大位置，VH為每一控制信號(hào)適當(dāng)范圍的域值。
11.如權(quán)利要求10所述的用于車(chē)輛懸掛系統(tǒng)的裝置，其特征在于，它包括一車(chē)速傳感器，它被設(shè)置并構(gòu)造成可產(chǎn)生和輸出表征車(chē)速的車(chē)速信號(hào)，在此，各控制信號(hào)的所述控制增益g根據(jù)所述車(chē)速的數(shù)值來(lái)變化。
12.如權(quán)利要求3所述的用于車(chē)輛懸掛系統(tǒng)的裝置，其特征在于，所述前輪處車(chē)輛狀態(tài)檢測(cè)裝置包括前輪處懸掛質(zhì)量垂直加速度檢測(cè)裝置，用以檢測(cè)該前輪處懸掛質(zhì)量垂直加速度并輸出表征該加速度的前輪處懸掛質(zhì)量垂直加速度信號(hào)，所述后輪處車(chē)輛狀態(tài)預(yù)測(cè)裝置包括后輪處懸掛質(zhì)量垂直加速度預(yù)測(cè)裝置，用以由所述前輪處懸掛質(zhì)量垂直加速度信號(hào)利用下述預(yù)定傳輸函數(shù)預(yù)測(cè)后輪處懸掛質(zhì)量垂直加速度Ggr(s)＝X4r(s)/X1(s)＝Ggr1(s)·GD(s)·Ggr2(s)，其中s為拉氏算子(Laplace operator)，Ggr(s)為以路面輸入作為其傳輸路徑的垂直方向傳輸函數(shù)，X4r(s)為從后輪處的路面輸入沿垂直方向傳送的一狀態(tài)變量的傳輸函數(shù)，X1(s)為前輪處懸掛質(zhì)量上輸入的傳輸函數(shù)，Ggr1(S)為由前輪處懸掛質(zhì)量垂直加速度至前輪處路面輸入的傳輸函數(shù)，GD(S)的為延遲傳輸函數(shù)，Ggr2(s)為由后輪處路面輸入至后輪處懸掛質(zhì)量垂直加速度的傳輸函數(shù)，并且Ggb(S)＝X4b(S)/X1(S)，其中，Ggb(S)為以車(chē)體懸掛質(zhì)量作為其傳輸指令的懸掛質(zhì)量向前—向后方向的傳輸函數(shù)，X4b(S)為后輪處由前輪通過(guò)一傳輸路徑沿垂直方向傳送的一狀態(tài)變量的傳輸函數(shù)，所述傳輸路徑沿車(chē)體向前/向后方向設(shè)定(前左輪處→后左輪處，前右輪處→后右輪處)，在此X4＝X4r＋X4b，X4為后輪處懸掛質(zhì)量的狀態(tài)變量。
13.如權(quán)利要求12所述的用于車(chē)輛懸掛系統(tǒng)裝置，還包括一如此設(shè)置及構(gòu)成的車(chē)速傳感器，它可產(chǎn)生并輸出表征車(chē)速(SV)的車(chē)速信號(hào)，其中GDS表示為e-SR，其中e為指數(shù)(exp)，R為延遲時(shí)間由下式表達(dá)R＝WB/SV－φ，其中WB為車(chē)輛的軸距，φ為該裝置的系統(tǒng)響應(yīng)延遲時(shí)間。
14.如權(quán)利要求13所述的裝置，其特征在于，所述后輪處懸掛質(zhì)量垂直加速度預(yù)測(cè)裝置利用所述預(yù)定傳輸函數(shù)Ggr(S)和Ggb(S)以及下述預(yù)定傳輸函數(shù)，來(lái)預(yù)測(cè)后輪處懸掛質(zhì)量垂直加速度Gd(S)＝X4L(S)/X1R(S)＝X4R(S)/X1L(S)，其中Gd(S)為以車(chē)體懸掛質(zhì)量為其傳輸路徑的對(duì)角方向傳輸函數(shù)，X4L(S)為相對(duì)后左輪處懸掛質(zhì)量狀態(tài)變量的傳輸函數(shù)，X1R(S)為前右輪處懸掛質(zhì)量狀態(tài)變量的傳輸函數(shù)，X4R(S)為后右輪處狀態(tài)變量的傳輸函數(shù)，在此，后輪處懸掛質(zhì)量狀態(tài)變量X4表示為X4r＋X4b＋X4d，其中X4d為后輪處從前輪處以對(duì)角方向(前左輪處—后右輪處，前右輪處—后左輪處)傳送的沿垂直方向的狀態(tài)變量傳輸函數(shù)，并且由Gd(S)導(dǎo)出。
15.如權(quán)利要求14所述的用于車(chē)輛懸掛系統(tǒng)的裝置，其特征在于，每一控制信號(hào)V表示如下V＝V′＝ΔX·ku，其中ΔX為根據(jù)相應(yīng)的前后左右輪處之一的懸掛質(zhì)量垂直加速度信號(hào)確定的懸掛質(zhì)量垂直速度，ku為由所述前輪處車(chē)輛狀態(tài)檢測(cè)裝置和后輪處車(chē)輛狀態(tài)預(yù)測(cè)裝置檢測(cè)和預(yù)測(cè)到的懸掛質(zhì)量與非懸掛質(zhì)量之間相應(yīng)的后左右輪處相對(duì)速度(ΔX－ΔX0)之一的倒數(shù)導(dǎo)出的校正值。
16.如權(quán)利要求10所述的用于車(chē)輛懸掛系統(tǒng)的裝置，其特征在于，所述減振力特性控制裝置包括基本控制裝置，用基本地控制各個(gè)前后左右輪處減振器(SAFL，SAFR，SARL，SARR)的減振力特性，以便在相應(yīng)的各前左右輪處懸掛質(zhì)量垂直速度的方向識(shí)別符號(hào)與相應(yīng)的各前左右輪處相對(duì)速度以及各后左右輪處相對(duì)速度的相一致時(shí)，提供硬特性；反之，則提供軟特性。
17.如權(quán)利要求16所述用于車(chē)輛懸掛系統(tǒng)的的裝置，其特征在于，當(dāng)每一懸掛質(zhì)量垂直速度的方向識(shí)別符號(hào)為正時(shí)，表示該速度相對(duì)車(chē)體向上，若為負(fù)則表示向下；當(dāng)每一懸掛質(zhì)量與非懸掛質(zhì)間的相對(duì)速度方向識(shí)別符號(hào)為正時(shí)，表示相應(yīng)的各前后左右輪之一處的減振器處于伸展相，反之，為負(fù)時(shí)，則處于壓縮相。
18.如權(quán)利要求17所述的用于車(chē)輛懸掛系統(tǒng)的，其特征在于，所述減振力特性控制裝置還包括校正控制裝置，用以在某一段預(yù)定控制時(shí)間(TH)里，由前輪處相對(duì)速度預(yù)測(cè)裝置預(yù)測(cè)出前左右輪處相應(yīng)車(chē)輪處伸展相相對(duì)速度(VRf)超過(guò)預(yù)定控制域值(VRD)之后，將后左右輪處減振器的減振力特性相應(yīng)地設(shè)定到所述硬特性的某些相同的預(yù)定的位置。
19.如權(quán)利要求18所述的用于車(chē)輛懸掛系統(tǒng)的，還包括如此設(shè)置并構(gòu)成的車(chē)速傳感器，以便產(chǎn)生并輸出表征車(chē)速(SV)的車(chē)速信號(hào)，在此，所述預(yù)定控制時(shí)間依據(jù)該車(chē)速信號(hào)的數(shù)值來(lái)變化。
20.如權(quán)利要求19所述的用于車(chē)輛懸掛系統(tǒng)的，其特征在于，所述預(yù)定控制時(shí)間設(shè)定如下TH＝WB/(SV/3.6)＋Δt，其中WB為軸距，Δt為懸掛質(zhì)量與非懸掛質(zhì)量間前輪處相對(duì)速度(VRf)超過(guò)預(yù)定的域值(VRD)時(shí)的輸入被輸入到后輪處的時(shí)刻至后輪處非懸掛質(zhì)量的振蕩被消除的時(shí)刻的一段恒定的持續(xù)時(shí)間(Δt＞0)。
21.一種用于控制構(gòu)成車(chē)輛懸掛系統(tǒng)諸前后左右輪處各減振器減振力特性的裝置，所述每一減振器設(shè)置于車(chē)體懸掛質(zhì)量與相應(yīng)的前后左右輪之一的非懸掛質(zhì)量之間，所述裝置包括a)用于檢測(cè)前左右輪處懸掛質(zhì)量垂直加速度的檢測(cè)裝置；b)第一轉(zhuǎn)換裝置，用以將檢測(cè)到的前左右輪處懸掛質(zhì)量垂直加速度相應(yīng)地轉(zhuǎn)換成前左右輪處懸掛質(zhì)量垂直速度；c)第一預(yù)測(cè)裝置，利用第一預(yù)定傳輸函數(shù)從由前左右輪處的檢測(cè)裝置檢測(cè)到的懸掛質(zhì)量垂直加速度，相應(yīng)地預(yù)測(cè)前左右輪處懸掛質(zhì)量與非懸掛質(zhì)量之間的相對(duì)速度；d)第二預(yù)測(cè)裝置，利用第二預(yù)定傳輸函數(shù)由檢測(cè)到的前左右輪處的懸掛質(zhì)量垂直加速度相應(yīng)地預(yù)測(cè)出后左右輪處懸掛質(zhì)量垂直加速度；e)第二轉(zhuǎn)換裝置，將由所述第二預(yù)測(cè)裝置預(yù)測(cè)到的后左右輪處的懸掛質(zhì)量垂直加速度相應(yīng)地轉(zhuǎn)換成后左右輪處懸掛質(zhì)量垂直速度；f)第三預(yù)測(cè)裝置，利用第三預(yù)定傳輸函數(shù)由檢測(cè)到的前左右輪處懸掛質(zhì)量垂直加速度相應(yīng)地預(yù)測(cè)出后左右輪處懸掛質(zhì)量與非懸掛質(zhì)量間的相對(duì)速度；g)控制信號(hào)產(chǎn)生裝置，用以根據(jù)由第一轉(zhuǎn)換裝置轉(zhuǎn)換的前左右輪處的懸掛質(zhì)量垂直速度和由第一預(yù)測(cè)裝置預(yù)測(cè)的前左右輪處的相對(duì)速度，產(chǎn)生用于前左右輪處減振器的前左右輪位置控制信號(hào)，和用以根據(jù)由第二轉(zhuǎn)換裝置轉(zhuǎn)換的后左右輪處懸掛質(zhì)量垂直速度和由第三預(yù)測(cè)裝置預(yù)測(cè)的后左右輪處的相對(duì)速度，產(chǎn)生用于后左右輪處減振器的后左右輪位置控制信號(hào)；h)減振力特性控制裝置，用以根據(jù)由所述控制信號(hào)產(chǎn)生裝置產(chǎn)生的前左右輪位置控制信號(hào)，相應(yīng)地控制前左右輪處減振器的減振力特性，和用以根據(jù)由所述控制信號(hào)產(chǎn)生裝置產(chǎn)生的后左右輪位置控制信號(hào)相應(yīng)地控制后左右輪處減振器的減振力特性。
22.一種用于控制構(gòu)成車(chē)輛懸掛系統(tǒng)諸前后左右輪處各減振器減振力特性的方法，所述每一減振器設(shè)置于車(chē)體懸掛質(zhì)量與相應(yīng)的前后左右輪之一的非懸掛質(zhì)量之間，所述方法包括下述步驟a)利用前輪處懸掛質(zhì)量垂直加速度檢測(cè)裝置檢測(cè)前左右輪處懸掛質(zhì)量垂直加速度；b)將檢測(cè)到的前左右輪處懸掛質(zhì)量垂直加速度相應(yīng)地轉(zhuǎn)換成前左右輪處懸掛質(zhì)量垂直速度；c)利用第一預(yù)定傳輸函數(shù)由步驟a)檢測(cè)出的前左右輪處懸掛質(zhì)量垂直加速度預(yù)測(cè)前左右輪處懸掛質(zhì)量與非懸掛質(zhì)量之間的相對(duì)速度；d)利用第二預(yù)定傳輸函數(shù)由檢測(cè)到的前左右輪處懸掛質(zhì)量垂直加速度相應(yīng)地預(yù)測(cè)后左右輪處懸掛質(zhì)量與非懸掛質(zhì)量之間的相對(duì)速度；e)將步驟d)預(yù)測(cè)的后左右輪處懸掛質(zhì)量垂直加速度轉(zhuǎn)換成后左右輪處的懸掛質(zhì)量垂直速度；f)利用第三預(yù)定傳輸函數(shù)由檢測(cè)到的前左右輪處懸掛質(zhì)量垂直加速度相應(yīng)地預(yù)測(cè)后左右輪處懸掛質(zhì)量與非懸掛質(zhì)量間的相對(duì)速度；g)根據(jù)步驟b)轉(zhuǎn)換的前左右輪處懸掛質(zhì)量垂直速度和步驟c)預(yù)測(cè)的前左右輪處的相對(duì)速度，產(chǎn)生用于前左右輪處減振器的前左右輪位置控制信號(hào)(VFL，VFR)，還根據(jù)步驟e)轉(zhuǎn)換的后左右輪處懸掛質(zhì)量垂直速度和步驟f)預(yù)測(cè)的后左右輪處的相對(duì)速度，產(chǎn)生用于后左右輪處減振器的后左右輪位置控制信號(hào)；h)根據(jù)步驟g)產(chǎn)生的前左右輪位置控制信號(hào)(VFL，VFR)控制前左右輪處減振器SAFL和SAFR的減振力特性，以及根據(jù)步驟g)產(chǎn)生的后左右輪位置控制信號(hào)(VRL，VRR)控制后左右輪處減振器SARL和SARR的減振力特性。
全文摘要
一種根據(jù)Sky Hook控制理論，用于控制各前后左右輪處減振器的減振力特性的裝置和方法其中，利用前輪處車(chē)輛狀態(tài)與后輪處車(chē)輛狀態(tài)間建立的預(yù)定傳輸函數(shù)由與前左右輪處車(chē)輛狀態(tài)有關(guān)的信號(hào)預(yù)測(cè)后左右輪處車(chē)輛狀態(tài)，所述信號(hào)同根據(jù)產(chǎn)生后左右輪處減振器的后左右輪位置控制信號(hào)、根據(jù)所預(yù)測(cè)的后輪處車(chē)輛狀態(tài)來(lái)控制的后輪處減振器減振力特性有關(guān)。
文檔編號(hào)B60G17/016GK1129646SQ9511828
公開(kāi)日1996年8月28日 申請(qǐng)日期1995年10月12日 優(yōu)先權(quán)日1994年10月12日
發(fā)明者佐佐木光雄, 巖崎克也 申請(qǐng)人:株式會(huì)社優(yōu)尼希雅杰克斯