專利名稱：機(jī)動(dòng)車輛懸掛控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于支承在一對(duì)前車輪和一對(duì)后車輪上的機(jī)動(dòng)車輛中的懸掛控制系統(tǒng)，以便控制每一個(gè)安裝在彈簧承載質(zhì)量(車體)和非彈簧承載質(zhì)量(相應(yīng)的一個(gè)車輪)之間的減震器的減震力特性。
公開號(hào)為4-191109公開了一種這樣的機(jī)動(dòng)車輛懸掛控制系統(tǒng)，當(dāng)車輛通過一不平的路面部分時(shí)，根據(jù)前車輪所產(chǎn)生的震動(dòng)量，該系統(tǒng)控制一操作器來增加或減小用來支承車體壓在后車輪上的力。當(dāng)前車輪所產(chǎn)生的振動(dòng)量超過一預(yù)定值時(shí)，操作器就在一時(shí)間點(diǎn)沿減小振動(dòng)量的方向運(yùn)作，該時(shí)間點(diǎn)即后車輪通過相同不平路面部分的那個(gè)時(shí)刻。所述時(shí)間點(diǎn)是根據(jù)車輛的速度來估算的。這就是說，常用的懸掛控制系統(tǒng)進(jìn)行一種預(yù)先控制以延緩一段時(shí)間，在這段時(shí)間內(nèi)，前車輪產(chǎn)生的振動(dòng)量，根據(jù)車輛的行駛速度，用來為后車輪側(cè)的控制產(chǎn)生一個(gè)修正信號(hào)。由于即使前車輪通過不平的路面時(shí)車體產(chǎn)生大振動(dòng)，但后車輪側(cè)的控制可以根據(jù)前車輪通過不平路面部分時(shí)車體產(chǎn)生的振動(dòng)量來調(diào)節(jié)，所以后車輪通過不平路面部分時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)量要比前車輪通過不平路面部分時(shí)的小得多。
可是，常用懸掛控制系統(tǒng)需要配備車輛運(yùn)行狀態(tài)傳感器，以便測(cè)定彈簧承載質(zhì)量的垂直速度和/或?qū)ο鄳?yīng)車輪的相對(duì)速度，其結(jié)果是需要一種既復(fù)雜且昂貴的懸掛控制系統(tǒng)。由于彈簧承載質(zhì)量重量和懸掛彈簧常數(shù)的差別，更使得彈簧承載質(zhì)量的諧振頻率對(duì)于前車輪側(cè)的控制和對(duì)于后車輪側(cè)的控制是不同的。由于這個(gè)原因，如果不是不可能的話，至少也是很困難地對(duì)后車輪側(cè)的車輛運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行精確的檢測(cè)，從而無法產(chǎn)生理想的控制力。
本發(fā)明的主要目的是提供一種既簡(jiǎn)單又不貴的機(jī)動(dòng)車輛懸掛控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)能精確地測(cè)定車輛在后車輪側(cè)的運(yùn)行狀態(tài)，并且能在使用較少數(shù)量的車輛運(yùn)行狀態(tài)傳感器的情況下產(chǎn)生最適宜的控制力。
本發(fā)明提供了一種用于機(jī)動(dòng)車輛上的懸掛控制系統(tǒng)，機(jī)動(dòng)車輛是支承在位于前左和前右車輪側(cè)支柱的前左和前右車輪上，以及位于后左和后右車輪側(cè)支柱的后左和后右車輪上的。懸掛控制系統(tǒng)包括減震器，減震器安裝在各相應(yīng)的支柱位置上，并處于彈簧承載質(zhì)量和非彈簧承載質(zhì)量之間，以提供可變的減震力特性，懸掛控制系統(tǒng)還包括傳感部分和計(jì)算部分，傳感部分用來感測(cè)車輛在前左和前右車輪側(cè)支柱位置處的第一運(yùn)行狀態(tài)，而計(jì)算部分則用來根據(jù)感測(cè)的車輛第一運(yùn)行狀態(tài)，計(jì)算車輛在后左和后右側(cè)支柱位置處的第二運(yùn)行狀態(tài)。這個(gè)計(jì)算部分應(yīng)用了一種利用路面情況輸入作為其傳遞路線的預(yù)定傳遞函數(shù)，計(jì)算所感測(cè)車輛第一運(yùn)行狀態(tài)之間差別的手段。上述懸掛控制系統(tǒng)還包括產(chǎn)生第一控制信號(hào)部分，產(chǎn)生第二控制信號(hào)部分以及控制部分，產(chǎn)生第一控制信號(hào)部分根據(jù)所感測(cè)的車輛第一運(yùn)行狀態(tài)對(duì)安裝在前左和前右車輪側(cè)支柱位置的減震器傳遞信號(hào)，產(chǎn)生第二控制信號(hào)部分根據(jù)計(jì)算出的車輛第二運(yùn)行狀態(tài)對(duì)安裝在后左和后右車輪側(cè)支柱位置的減震器發(fā)出信號(hào)，而控制部分則回應(yīng)上述第一控制信號(hào)和第二控制信號(hào)來控制各相應(yīng)減震器的減震力特性。
本發(fā)明的另一特點(diǎn)是本發(fā)明提供了一種用于具有車體的機(jī)動(dòng)車輛上的懸掛控制系統(tǒng)，車體支承在位于前左和前右車輪側(cè)支柱處的前左和前右車輪上，也支承在位于后左和后右車輪側(cè)支柱處的后左和后右車輪上。該懸掛控制系統(tǒng)包括減震器，減震器位于各相應(yīng)的支柱處，并處于彈簧承載質(zhì)量和非彈簧承載質(zhì)量之間，以提供可變的減震力特性，所述懸掛控制系統(tǒng)還包括感測(cè)部分、第一彈跳率計(jì)算部分、第一搖晃率計(jì)算部分、第二彈跳率計(jì)算部分、車體垂直輸入計(jì)算部分、控制信號(hào)產(chǎn)生部分以及控制部分。感測(cè)部分用來感測(cè)車體在前左和前右車輪側(cè)支柱位置處的垂直輸入；第一彈跳率計(jì)算部分用來求所感測(cè)的垂直輸入的平均值，以便計(jì)算出位于前左和前右車輪側(cè)支柱之間中心處的第一彈跳率；第一搖晃率計(jì)算部分是根據(jù)所感測(cè)垂直輸入來計(jì)算第一搖晃率的；第二彈跳率計(jì)算部分具有一預(yù)定的傳遞函數(shù)，該函數(shù)根據(jù)計(jì)算出的第一彈跳率來計(jì)算出位于后左和后右車輪側(cè)支柱之間中心處的第二彈跳率；車體垂直輸入計(jì)算部分用來計(jì)算車體在后左和后右車輪側(cè)支柱處的垂直輸入；控制信號(hào)產(chǎn)生部分是根據(jù)感測(cè)的和計(jì)算出的垂直輸入來對(duì)減震器發(fā)出控制信號(hào)的；控制部分回應(yīng)上述控制信號(hào)對(duì)相應(yīng)的減震器減震力特性進(jìn)行控制。
現(xiàn)結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)的說明。


圖1為本發(fā)明機(jī)動(dòng)車輛懸掛控制系統(tǒng)一個(gè)實(shí)施例的示意圖；圖2為機(jī)動(dòng)車輛上使用的減震器的透視圖；圖3為每一減震器詳細(xì)結(jié)構(gòu)的剖面圖；圖4為減震器重要部分的放大剖面圖；圖5為減震力與活塞速度關(guān)系曲線圖；圖6為曲線示意圖，解釋控制范圍，在這個(gè)控制范圍內(nèi)，減震器是可以隨著安裝其中的調(diào)節(jié)器的轉(zhuǎn)動(dòng)而運(yùn)轉(zhuǎn)；圖7A為沿圖4K-K線的橫剖面圖，調(diào)節(jié)器處于第一位置；圖7B為沿圖4L-L和M-M線的橫剖面圖，調(diào)節(jié)器處于第一位置；圖7C為沿圖4N-N線的橫剖面圖，調(diào)節(jié)器處于第一位置；圖8A為沿圖4K-K線的橫剖面圖，調(diào)節(jié)器處于第二位置；圖8B為沿圖4L-L和M-M線的橫剖面圖，調(diào)節(jié)器處于第二位置；圖8C為沿圖4N-N線的橫剖面圖，調(diào)節(jié)器處于第二位置；圖9A為沿圖4K-K線的橫剖面圖，調(diào)節(jié)器處于第三位置；圖9B為沿圖4L-L和M-M線的橫剖面圖，調(diào)節(jié)器處于第三位置；圖9C為沿圖4N-N線的橫剖面圖，調(diào)節(jié)器處于第三位置；圖10為說明減震力特性的曲線圖，調(diào)節(jié)器處于第一位置；
圖11為說明減震力特性的曲線圖，調(diào)節(jié)器處于第二位置；圖12為說明減震力特性的曲線圖，調(diào)節(jié)器處于第三位置；圖13為用在圖1所示懸掛控制系統(tǒng)中的信號(hào)處理線路的框圖；圖14A為增益與頻率關(guān)系的曲線圖；圖14B為相位與頻率關(guān)系的曲線圖；圖15A為增益與頻率關(guān)系的曲線圖；圖15B為相位與頻率關(guān)系的曲線圖；圖16為簡(jiǎn)略側(cè)視圖，說明圖1中所示懸掛控制系統(tǒng)中傳遞函數(shù)計(jì)算模式；圖17為簡(jiǎn)略透視圖，說明圖1中所示懸掛控制系統(tǒng)中傳遞函數(shù)計(jì)算模式；圖18A為增益與頻率關(guān)系的曲線圖；圖18B為相位與頻率關(guān)系的曲線圖；圖19A為增益與頻率關(guān)系的曲線圖；圖19B為相位與頻率關(guān)系的曲線圖；圖20為數(shù)字計(jì)算機(jī)用來控制每個(gè)減震器的減震力特性時(shí)其程序的流程圖；圖21A至圖21E為說明減震力特性控制的曲線圖；圖22A為相位與頻率關(guān)系的曲線圖；圖22B為增益與頻率關(guān)系的曲線圖；圖23為倒數(shù)KU與相對(duì)速度(ΔX－ΔX0)關(guān)系的曲線圖；圖24為用于本發(fā)明懸掛控制系統(tǒng)第二實(shí)施例中信號(hào)處理線路的框圖；圖25為用于本發(fā)明懸掛控制系統(tǒng)第二實(shí)施例中另一個(gè)信號(hào)處理線路的框圖；圖26A為增益與頻率關(guān)系曲線圖；圖26B為相位與頻率關(guān)系曲線圖；圖27為一曲線圖，說明用于本發(fā)明懸掛控制系統(tǒng)第二實(shí)施例中已處理信號(hào)的成形；
圖28為數(shù)字計(jì)算機(jī)程序流程圖，該計(jì)算機(jī)用來控制本發(fā)明懸掛控制系統(tǒng)第二實(shí)施例中每個(gè)減震器的減震力特性；圖29A至圖29E為一組曲線圖，說明本發(fā)明懸掛控制系統(tǒng)第二實(shí)施例中減震力特性的控制；圖30為增益Ku與已處理過信號(hào)VPT，C關(guān)系的曲線圖；圖31為用于本發(fā)明懸掛控制系統(tǒng)第三實(shí)施例中信號(hào)處理線路的框圖。
參閱附圖，特別是附圖1，圖1表示了一個(gè)實(shí)施本發(fā)明的懸掛控制系統(tǒng)的示意圖。圖1中所示的懸掛控制系統(tǒng)包括一個(gè)用于驅(qū)動(dòng)脈沖馬達(dá)3的控制部件4，以便為減震器SA提供最適宜的減震力特性。從圖2可以清楚看到，四個(gè)減震器SAFL，SAFR，SARL和SARR都是安置在彈簧承載體(車身)與非彈簧承載體(輪胎)之間的?？刂撇考?安裝在靠近駕駛員座位處(見圖2)，它包括一個(gè)接口線路4a，一個(gè)中央處理器(CPU)4b和一個(gè)驅(qū)動(dòng)線路4c。中央處理器4b計(jì)算出所要求的減震力特性(以阻尼系數(shù)形式出現(xiàn))，提供給各相應(yīng)的減震器SA。這些計(jì)算是根據(jù)由包括垂直G傳感器1FL和1FR以及一個(gè)車速傳感器2等不同傳感器輸出的、通過接口線路4a而傳輸?shù)街醒胩幚砥?b的倍號(hào)來進(jìn)行的。垂直G傳感器1FL和1FR安裝在車體上(彈簧承載體)，靠近于各相應(yīng)減震器SAFL和SAFR連接車體處(支柱處)，正如圖2所示。垂直G傳感器1FL和1FR在各相應(yīng)的位置處感測(cè)車體(彈簧承載體)的加速度G，并產(chǎn)生出能表示出所感測(cè)垂直加速度的傳感器信號(hào)，傳輸?shù)浇涌诰€路4a。當(dāng)所感測(cè)的加速度是向上時(shí)，垂直加速傳感器信號(hào)呈正號(hào)，而當(dāng)所感測(cè)的加速度向下時(shí)，則信號(hào)呈負(fù)號(hào)。車速傳感器感測(cè)車輛行駛速度，并產(chǎn)生出能表示所感測(cè)的車速的傳感器信號(hào)，將之傳輸?shù)浇涌诰€路4a。中央處理器4b將能表示計(jì)算出的阻尼系數(shù)的控制字碼傳輸?shù)津?qū)動(dòng)線路4c，以便驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的一個(gè)步進(jìn)馬達(dá)3，提供計(jì)算出來的減震力特性。
圖3所示為一可變減震力型減震器，它可以用在本懸掛控制系統(tǒng)上。減震器SA包括一個(gè)缸套30和一個(gè)在缸套30中作往復(fù)運(yùn)動(dòng)的活塞?；钊?1在其相對(duì)兩側(cè)形成了上室A和下室B。在缸套30外圍設(shè)置了一個(gè)外套33，從而沿缸套外圍形成一存儲(chǔ)層C。底部件34將存儲(chǔ)層C和下室B隔開?；钊麠U7連接于活塞31上，以便作滑動(dòng)運(yùn)動(dòng)。活塞桿7的滑動(dòng)由一導(dǎo)向件35進(jìn)行導(dǎo)向。懸掛彈簧位于外套33和車身之間。數(shù)碼字37所指為一緩沖器橡膠件(或套筒)。
參閱圖4，活塞31沿其全部長(zhǎng)度上設(shè)有第一通道31a和第二通道31b。壓縮側(cè)緩沖閥20與第一通道31相配合。擴(kuò)展側(cè)緩沖閥12與第二通道31b相配合?；钊麠U7在其頂端與定位擋件41螺紋式地相連接。定位擋件41與穿過活塞31的銷桿螺紋式地連接。銷桿38開設(shè)有一繞開第一通道31a和第二通道31b的流通通道39，以便形成一個(gè)連接上室A和下室B的通道(通道E，F(xiàn)，G和J)。與流通通道39相配合的，還設(shè)有一調(diào)節(jié)器40，一擴(kuò)展側(cè)止回閥17和一壓縮側(cè)止回閥22。調(diào)節(jié)器40傳動(dòng)式地與相應(yīng)的一個(gè)脈沖馬達(dá)相連接，脈沖馬達(dá)通過一控制桿70(見圖3)來轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)器1以便調(diào)節(jié)流通通道39的有效區(qū)域。銷桿38上，從上到下依次開有第一，第二，第三，第四和第五通氣口21，13，18，14和16。調(diào)節(jié)器40設(shè)有一中空部分19，第一和第二側(cè)孔24和25，以及一個(gè)在其外周表面上的長(zhǎng)溝槽23。于是，在這種結(jié)構(gòu)中，當(dāng)活塞處于擴(kuò)展沖程時(shí)(或階段)，就形成四個(gè)流通通道來連接上室A和下室B。這四個(gè)流通通道包括一個(gè)擴(kuò)展側(cè)第一流通通道D，該流通通道從第二通道31b開始延伸，通過擴(kuò)展側(cè)緩沖閥12的內(nèi)側(cè)到下室B；一個(gè)擴(kuò)展側(cè)第二流通通道E，它從第二通氣口13開始，延伸通過長(zhǎng)溝槽23到第四通氣口14，從而通過擴(kuò)展側(cè)緩沖閥12的外周側(cè)到達(dá)下室B；一個(gè)擴(kuò)展側(cè)第三流通通道F，它從第二通氣口開始，延伸通過長(zhǎng)溝槽23到第五通氣口16，并由此通過擴(kuò)展側(cè)止回閥17到下室B；和一個(gè)旁通通道G，它從第三通氣口18開始，延伸通過第二側(cè)孔25和中空部分19到下室B。另外，在處于壓縮沖程時(shí)，有三個(gè)流通通道形成以連接上室和下室。這些流通通道包括一個(gè)壓縮第一流通通道H，它從第一通道31a開始，延伸通過壓縮側(cè)緩沖閥20；一個(gè)壓縮側(cè)第二流通通道J，它從中空部分19開始，延伸通過第一側(cè)孔24到第一通氣口21，并由此通過壓縮側(cè)止回閥22到上室A；一個(gè)旁通通道G，它從中空部分19開始，延伸通過第二側(cè)孔25和第三通氣口18到上室A。
可以讓調(diào)節(jié)器轉(zhuǎn)動(dòng)來調(diào)節(jié)減震器SA的減震力特性，這種調(diào)節(jié)可以在擴(kuò)展側(cè)和壓縮側(cè)兩側(cè)分多個(gè)步驟進(jìn)行，如圖5所示。現(xiàn)假設(shè)調(diào)節(jié)器處于相當(dāng)軟范圍SS的第二位置(2)，如圖6所示，此時(shí)減震器SA在其擴(kuò)展側(cè)和壓縮側(cè)兩側(cè)都具有軟減震力特性。該減震力特性表示在圖11中。在第二位置(2)，活塞31的各零件所處的位置如圖8A，8B和8C所示。圖8A是沿圖4中的K-K線的橫剖面圖，圖8B是沿圖4中L-L和M-M線的橫剖面圖，圖8C是沿圖4中N-N線的橫剖面圖。當(dāng)調(diào)節(jié)器40從第二位置(2)沿反時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，減震器SA的減震力特性僅在擴(kuò)展側(cè)多步驟地朝其硬特性側(cè)變化。最終，調(diào)節(jié)器40到達(dá)相應(yīng)于一個(gè)擴(kuò)展側(cè)硬范圍HS的第一位置(1)，如圖6所示，此時(shí)，減震器SA在其壓縮側(cè)有一個(gè)固定的軟特性。該減震力特性表示在圖10中。在第一位置(1)，活塞31的各零件所處的位置如圖7A，7B和7C所示。圖7A是沿圖4中K-K線的橫剖面圖，圖7B是沿圖4中L-L和M-M線的橫剖面圖，圖7C是沿圖4中N-N線的橫剖面圖。當(dāng)調(diào)節(jié)器40由第二位置(2)沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，減震器SA的減震力特性僅在壓縮側(cè)多步驟地朝其硬特性側(cè)變化。最終，調(diào)節(jié)器40到達(dá)相應(yīng)于一個(gè)壓縮側(cè)硬范圍SH的第三位置(3)，如圖6所示，此時(shí)，減震器SA在其擴(kuò)展側(cè)有一固定的軟特性。該減震力特性表示在圖12中。在第三位置(3)上，活塞31各零件所處的位置如圖9A，9B和9C所示。圖9A是沿圖4中的K-K線的橫剖面圖，圖9B是沿圖4中L-L和M-M線的橫剖面圖，圖9C是沿圖4中N-N線的橫剖面圖。
圖13表示了包括在接口部件4a中的信號(hào)處理線路，該線路用來計(jì)算控制信號(hào)V(VFL，VFR，VRL，VRR)，并根據(jù)相應(yīng)的控制信號(hào)V來計(jì)算目標(biāo)減震力特性位置P(PFL，PFR，PRL，PRR)，以便用來控制各相應(yīng)減震器SA的減震力特性。所述信號(hào)處理線路包括十一個(gè)方框(A1到A11)。第一方框應(yīng)用兩個(gè)速度轉(zhuǎn)換濾波器，它們接受來自相應(yīng)垂直G傳感器1FL和1FR的傳感器信號(hào)，這些傳感器信號(hào)指明彈簧承載體在前左和前右車輪側(cè)支柱處的垂直加速信號(hào)GFL和GFR，轉(zhuǎn)換濾波器將這些信號(hào)轉(zhuǎn)換成彈簧承載體在前左和前右車輪側(cè)支柱處的，能表示出彈簧承載體垂直速度的垂直速度信號(hào)。每一個(gè)速度轉(zhuǎn)換濾波器都可能采用一級(jí)低通濾波器LPF，這種濾波器具有一個(gè)如圖14A中虛曲線所示的增益特性和一個(gè)如圖14B中虛曲線所示的相位特性。要不然，每一個(gè)速度轉(zhuǎn)換濾波器也可能采用一種相位提前補(bǔ)償濾波器PCF，該濾波器具有一個(gè)如圖14A中實(shí)曲線所示的增益特性和一個(gè)如圖14B中實(shí)曲線所示的相位特性。可以看到，應(yīng)用這種相位提前補(bǔ)償濾波器可以使得垂直加速GFL和GFR轉(zhuǎn)換成垂直速度在一較寬的頻帶中進(jìn)行。已轉(zhuǎn)換的垂直速度信號(hào)由速度轉(zhuǎn)換濾波器傳輸?shù)较鄳?yīng)的帶通濾波器BPFs(見方框A2)，該濾波器除了讓所要的，能產(chǎn)生出表示彈簧承載體在前左和前右車輪側(cè)支柱處的垂直速度ΔX(ΔXFL，ΔXFR)的信號(hào)通過，則濾掉其他成分。如果將一個(gè)方框A1中應(yīng)用的相位提前補(bǔ)償濾波器PCF和一個(gè)方框A2中應(yīng)用的二級(jí)帶通濾波器組合，就可以有一個(gè)如圖15A中實(shí)曲線所示的增益特性和一個(gè)如圖15B中實(shí)曲線所示的相位特性。如果將一個(gè)方框A1中應(yīng)用的一級(jí)低通濾波器和一個(gè)方框A2中應(yīng)用的一級(jí)帶通濾波器組合，就可以有一個(gè)如圖15A中虛曲線所示的增益特性和一個(gè)如圖15B中虛曲線所示的相位特性。比較這些增益特性和相位特性可以看出，在目標(biāo)控制頻帶中，相位提前補(bǔ)償濾波器PCF和二級(jí)帶通濾波器組合時(shí)的相位曲線斜度要小于一級(jí)低通濾波器和一級(jí)帶通濾波器組合時(shí)的。
信號(hào)處理線路還應(yīng)用傳遞函數(shù)GUf(S)(方框A3)，以便根據(jù)在前左和前右車輪側(cè)支柱位置處測(cè)得的垂直加速GFL和GFR來求得相對(duì)速度信號(hào)(ΔX－ΔXo)[(ΔX－ΔXo)FL，(ΔX－ΔXo)FR]。傳遞函數(shù)GUf(S)由下式給出
GUf(S)＝-m1S/(c1S＋k1)………(1)式中m1前車輪側(cè)彈簧承載質(zhì)量c1前車輪側(cè)懸掛衰減系數(shù)k1前車輪側(cè)懸掛的彈簧常數(shù)S拉普拉斯算子，表示為S＝δ＋jω圖16和圖17說明了傳遞函數(shù)計(jì)算模式，圖中，字母X1(X1L，X1R)代表前車輪側(cè)彈簧承載質(zhì)量輸入量，字母X2(X2L，X2R)代表前車輪側(cè)非彈簧承載質(zhì)量的輸入量，字母X3(X3L，X3R)代表前車輪側(cè)路面輸入量，字母m2代表前車輪側(cè)非彈簧承載質(zhì)量，字母c2代表前車輪衰減系數(shù)，字母k2代表前車輪彈簧常數(shù)，字母X4(X4L，X4R)代表后車輪側(cè)彈簧承載質(zhì)量輸入量，字母X5(X5L，X5R)代表后車輪側(cè)非彈簧承載質(zhì)量輸入量，字母X6(X6L，X6R)代表后車輪側(cè)路面輸入量，字母m3代表后車輪側(cè)彈簧承載質(zhì)量，字母m4代表后車輪側(cè)非彈簧承載質(zhì)量，字母c3代表后車輪側(cè)懸掛衰減系數(shù)，字線c4代表后車輪的衰減系數(shù)，字母k3代表后車輪側(cè)懸掛彈簧常數(shù)，字母k4代表后車輪彈簧常數(shù)。傳遞函數(shù)GUf(S)，其增益特性由圖18A表示出，其相位特性由圖18B表示出。
再參閱圖13，方框A4應(yīng)用了計(jì)算線路，該線路接受從方框A2傳輸?shù)皆摼€路上的、能表示彈簧承載質(zhì)量在前左、前右車輪側(cè)支柱處垂直速度ΔX(ΔXFL，ΔXFR)的信號(hào)，上述線路也接受從方框A3傳輸過來的，表示在前左和前右車輪側(cè)支柱處相對(duì)速度(ΔX－ΔX0)[(ΔX－ΔX0)FL，(ΔX－ΔX0)FR]的信號(hào)，以便產(chǎn)生控制信號(hào)VFL和VFR，該控制信號(hào)用來控制前左和前右車輪側(cè)減震器SAFL和SAFR的減震力特性。這些控制信號(hào)根據(jù)下列方程式計(jì)算
V＝ΔX/(ΔX－ΔX0)………(2)在方框A4中，計(jì)算線路還計(jì)算目標(biāo)減震力特性位置P(PFL，PFR)，計(jì)算方程式如下P＝V/VHXPmax(V＜VH) ………… (3)P＝Pmax(V≥VH) ………… (4)式中VH為比例控制減震力特性而設(shè)的閾值(參見圖21A)Pmax最大減震力特性位置從方程式(2)可以看到，當(dāng)相對(duì)速度(ΔX－ΔX0)等于零時(shí)，控制信號(hào)V趨向無限大。為避免這點(diǎn)，當(dāng)相對(duì)速度絕對(duì)值小于一個(gè)低閾值Xmin|ΔX－ΔX0|≤Xmin)時(shí)，目標(biāo)減震力特性位置P設(shè)定為其最大值Pmax。
方框A5應(yīng)用了傳遞函數(shù)GR(S)，該函數(shù)根據(jù)在前左和前右車輪側(cè)支柱處測(cè)得的彈簧承載質(zhì)量垂直加速度GFL和GFR，即在前左和前右車輪側(cè)支柱處的垂直輸入量X1L和X1R，來計(jì)算在后左和后右車輪側(cè)支柱處的垂直輸入量X4dL和X4dR。從圖16和圖17可以看到，X4dL＝GFL·GR(S)，X4dR＝GFR·GR(S)。這些計(jì)算可以根據(jù)下列方程式進(jìn)行GR(S)＝X4d(S)/X1(S)＝X3(S)/X1(S)·X6(S)/X3(S)·X4d(S)/X6(S)＝G1(S)·G2(S)·G3(S)…… (5)式中G1(S)是從前車輪側(cè)彈簧承載質(zhì)量到路面的傳遞函數(shù)G2(S)是為前車輪和后車輪處車身各部分之間輸入時(shí)間的差別而設(shè)的延遲
G3(S)是從路面到后車輪側(cè)彈簧承載質(zhì)量的傳遞函數(shù)。傳遞函數(shù)GR(S)具有一個(gè)如圖19A所示的增益特性和一個(gè)如圖19B所示的相位特性。
上述延遲傳遞函數(shù)G2(S)包括一個(gè)延遲傳遞函數(shù)(GD(S)＝e-SR)。延遲時(shí)間R設(shè)定為R＝WB/SV－Φ，式中WB為車輛軸距，SV為車速，Φ為系統(tǒng)反應(yīng)延遲時(shí)間。也就是說，延遲時(shí)間R是延遲傳遞函數(shù)和系統(tǒng)反應(yīng)延遲時(shí)間Φ的差值，這個(gè)延遲傳遞函數(shù)相應(yīng)于一個(gè)前車輪側(cè)路面輸入X3發(fā)生時(shí)的時(shí)間和后車輪側(cè)路面輸入X6發(fā)生時(shí)的時(shí)間之間的延遲。這就使得能產(chǎn)生控制力來控制后車輪側(cè)減震器，而沒有系統(tǒng)反應(yīng)的延遲。
在方框A6，進(jìn)行了一項(xiàng)運(yùn)行狀態(tài)計(jì)算，1/2(GFR－GFL)。其中有在前左和前右車輪側(cè)支柱處彈簧承載質(zhì)量垂直加速度GFL和GFR的差值。在前左和前右車輪側(cè)支柱處彈簧承載垂直加速度GFL和GFR對(duì)應(yīng)于后左和后右車輪側(cè)彈簧承載質(zhì)量輸入X4dL和X4dR。上述計(jì)算出的運(yùn)行狀態(tài)則對(duì)應(yīng)于后左和后右車輪側(cè)支柱處輸入X4SL和X4SR，這是由車身在搖晃方向上的攏動(dòng)而引起的。
在方框A7，進(jìn)行了一項(xiàng)后左車輪側(cè)支柱處彈簧承載質(zhì)量垂直加速度GRL的計(jì)算，這項(xiàng)計(jì)算是來自于車身在車輛搖晃方向的攏動(dòng)，并根據(jù)下列方程式(6)，通過后左車輪側(cè)支柱處輸入X4SL減去后左車輪側(cè)支柱處垂直輸入X4dL來進(jìn)行的；還進(jìn)行了一項(xiàng)后右車輪側(cè)支柱處彈簧承載質(zhì)量垂直加速度GRR的計(jì)算，這項(xiàng)計(jì)算是來自于車身在車輛搖晃方向的攏動(dòng)，并根據(jù)下列方程式(7)，通過將后左車輪側(cè)支柱處垂直輸入X4dL和后右車輪側(cè)支柱處輸入X4SR相加來進(jìn)行的。
GRL＝X4L＝X4SL－X4dL＝GFL·GR(S)－1/2(GFR－GFL)…(6)GRR＝X4R＝X4SL＋X4dR＝GFR·GR(S)＋1/2(GFR－GFL)…(7)
第一方框A8應(yīng)用了兩個(gè)速度轉(zhuǎn)換濾波器，這些濾波器類似于方框A1中應(yīng)用的。速度轉(zhuǎn)換濾波器接受來自方框A7的彈簧承載質(zhì)量垂直加速度GRL和GRR，并將它們轉(zhuǎn)換成表示出后左和后右支柱處彈簧承載質(zhì)量垂直速度的彈簧承載質(zhì)量垂直速度信號(hào)。轉(zhuǎn)換了的垂直速度信號(hào)由方框A8傳輸?shù)綉?yīng)用類似于方框A2中應(yīng)用的帶通濾波器BPFs的方框A9。帶通濾波器讓一個(gè)目標(biāo)頻帶通過而濾掉其他成分，以便產(chǎn)生出表示后左和后右車輪側(cè)支柱處彈簧承載質(zhì)量垂直速度ΔX(ΔXRL，ΔXRR)的信號(hào)。方框A9應(yīng)用類似于方框A3中應(yīng)用的傳遞函數(shù)GUr(S)，以便根據(jù)在后左和后右車輪側(cè)支柱處測(cè)得的垂直加速度GRL和GRR來求得相對(duì)速度信號(hào)(ΔX－ΔX0)[(ΔX－ΔX0)RL，(ΔX－ΔX0)RR]。方框A11應(yīng)用了類似于方框A4中應(yīng)用的計(jì)算線路。計(jì)算線路接受從方框A9傳輸來的，表示在各相應(yīng)后車輪側(cè)支柱處彈簧承載質(zhì)量垂直速度ΔX(ΔXRL，ΔXRR)的信號(hào)，并接受從方框A10傳輸來的，表示在后左和后右車輪側(cè)支柱處相對(duì)速度(ΔX－ΔX0)[(ΔX－ΔX0)RL，(ΔX－ΔX0)RR]的信號(hào)，然后根據(jù)方程式(2)來計(jì)算出控制信號(hào)VRL和VRR，以便控制后左和后右車輪側(cè)減震器SARL和SARR的減震力特性。在方框A11中，計(jì)算線路也根據(jù)方程式(3)和(4)計(jì)算目標(biāo)減震力特性位置。
圖20為一流程圖，它說明數(shù)字計(jì)算機(jī)用來控制每個(gè)減震器SA的減震力特性時(shí)的程序，計(jì)算機(jī)程序在點(diǎn)102處開始。在程序中點(diǎn)104，進(jìn)行一項(xiàng)判定用于相應(yīng)的一個(gè)減震器的控制信號(hào)是否是正的。若回答是＂是＂，那么程序進(jìn)行到點(diǎn)106，產(chǎn)生一個(gè)指令來操作減震器處于擴(kuò)展相位硬范圍HS，然后程序運(yùn)行到點(diǎn)114的結(jié)束點(diǎn)。要不然，程序運(yùn)行到另一判定步驟—點(diǎn)108。這個(gè)判定是控制信號(hào)是否是負(fù)的。如果回答是＂是＂，程序就運(yùn)行到點(diǎn)110，產(chǎn)生一個(gè)指令來操作減震器處于壓縮相位硬范圍SH，然后程序進(jìn)行到點(diǎn)114結(jié)束?；蛘?，控制信號(hào)為零，則程序進(jìn)行到點(diǎn)112，產(chǎn)生一個(gè)指令來操作減震器處于軟范圍SS。隨之，程序運(yùn)行至點(diǎn)114結(jié)束。
參閱圖21A至圖21E，這些圖將對(duì)減震力特性的控制作進(jìn)一步說明?，F(xiàn)假設(shè)，根據(jù)彈簧承載質(zhì)量垂直速度ΔX和相對(duì)速度(ΔX－ΔX0)計(jì)算得來的控制信號(hào)隨時(shí)間變化而變化，如圖21A所示。當(dāng)控制信號(hào)為零時(shí)，控制減震器使其具有一個(gè)處于軟范圍SS的減震力特性，在軟范圍內(nèi)，壓縮相位和擴(kuò)展相位都表現(xiàn)出預(yù)定的固定的低減震力特性。當(dāng)控制信號(hào)V呈正值，減震器的減震力特性控制在擴(kuò)展相位硬范圍HS內(nèi)，此時(shí)，壓縮相位固定在一個(gè)預(yù)定的低(軟)減震力特性處。在這種情況下，對(duì)于擴(kuò)展相位來說，減震力特性(目標(biāo)減震力特性位置PT)是與控制信號(hào)V成正比的增加。當(dāng)控制信號(hào)為負(fù)值時(shí)，減震器減震力特性就控制得處于壓縮相位硬范圍內(nèi)，此時(shí)，擴(kuò)展相位硬范圍SH固定在一預(yù)定的低減震力特性處，而在壓縮相位的減震力特性與控制信號(hào)V成正比地變化，以提供一個(gè)目標(biāo)減震力特性位置Pc。
在圖21C中，字母a代表一個(gè)控制范圍，在這個(gè)范圍內(nèi)，根據(jù)彈簧承載質(zhì)量垂直速度ΔX和相對(duì)速度(ΔX－ΔX0)計(jì)算得來的控制信號(hào)V是從其負(fù)號(hào)(向下)變?yōu)檎?hào)(向上)的。由于相對(duì)速度(ΔX－ΔX0)仍然是負(fù)值(減震器在壓縮相位運(yùn)作)，所以根據(jù)控制信號(hào)V的符號(hào)(方向)，減震器控制在擴(kuò)展相位硬范圍HS內(nèi)。于是，在控制范圍a內(nèi)，減震器控制得以提供一種壓縮相位中的軟特性。
在控制范圍b，控制信號(hào)V的符號(hào)保持正值(向上)，而相對(duì)速度(ΔX－ΔX0)從其負(fù)號(hào)變?yōu)檎?hào)，表明了減震器的擴(kuò)展相位(EXT)，根據(jù)控制信號(hào)V的符號(hào)(方向)，減震器控制在擴(kuò)展相位硬范圍HS內(nèi)，減震器處于擴(kuò)展相位。于是，在本范圍內(nèi)，減震器控制得在相應(yīng)于減震器現(xiàn)在相位的擴(kuò)展相位，具有一個(gè)與控制信號(hào)成正比的硬特性。
在控制范圍C內(nèi)，控制信號(hào)V從其正號(hào)(向上)變成負(fù)號(hào)(向下)，而相對(duì)速度(ΔX－ΔX0)呈一正號(hào)，表明減震器的擴(kuò)展相位(EXT)，根據(jù)控制信號(hào)V的符號(hào)，減震器控制在壓縮相位硬范圍SH內(nèi)。于是，在這個(gè)控制范圍內(nèi)，減震器控制得在相應(yīng)于減震器現(xiàn)相位的擴(kuò)展相位中具有一軟特性。
在控制范圍d內(nèi)，控制信號(hào)V的符號(hào)保持負(fù)值(向下)，相對(duì)速度(ΔX－ΔX0)從其正號(hào)變?yōu)樨?fù)號(hào)，表明減震器的擴(kuò)展相位(EXT)，根據(jù)控制信號(hào)V的符號(hào)，減震器控制得處于壓縮相位硬范圍SH內(nèi)。于是，在這個(gè)控制范圍內(nèi)，減震器控制得在相應(yīng)于減震器現(xiàn)相位的壓縮相位中具有一硬特性。
在本實(shí)施例中，當(dāng)控制信號(hào)V的符號(hào)和相對(duì)速度(ΔX－ΔX0)的符號(hào)一樣時(shí)(控制范圍b和d)，減震器控制得在減震器現(xiàn)相位中具有一硬特性，而當(dāng)控制信號(hào)V的符號(hào)和相對(duì)速度(ΔX－ΔX0)的符號(hào)不同時(shí)，減震器則控制得在減震器現(xiàn)相位中具有一軟特性。因此，就有可能進(jìn)行與根據(jù)一種空中轉(zhuǎn)播理論所進(jìn)行的減震力特性控制相同的控制。另外，當(dāng)減震器的相位轉(zhuǎn)換時(shí)，亦即減震器為回應(yīng)控制范圍從a變到b，以及從c變到d(從軟特性變到硬持性)其相位作轉(zhuǎn)換時(shí)，減震力特性位置就會(huì)轉(zhuǎn)換到先前控制范圍a和c中的硬特性側(cè)。因而就有可能進(jìn)行一項(xiàng)從軟特性到硬特性的轉(zhuǎn)變而沒有時(shí)間的延遲。
本懸掛控制系統(tǒng)具有下述優(yōu)點(diǎn)首先，本發(fā)明懸掛控制系統(tǒng)需要彈簧承載質(zhì)量垂直速度ΔXFL，ΔXFR，ΔXRL，ΔXRR和相對(duì)速度(ΔX－ΔX0)FL，(ΔX－ΔX0)FR，(ΔX－ΔX0)RF，(ΔX－ΔX0)RR等信息。本發(fā)明僅需要兩個(gè)傳感器，即垂直G傳感器1FL和1FR來獲取上述所需信息。于是，懸掛控制信號(hào)是簡(jiǎn)單的，而且不貴。
其次，根據(jù)從由傳遞函數(shù)GR(S)計(jì)算得到的后車輪側(cè)彈簧承載質(zhì)量垂直速度X4SL和X4SR到前車輪側(cè)彈簧承載垂直速度X4dL和X4dR的，以路面輸入為傳遞路線的傳遞函數(shù)GR(S)，就有可能精確測(cè)算出在各相應(yīng)后車輪側(cè)支柱處彈簧承載質(zhì)量垂直速度。這就有效地產(chǎn)生出最適宜的控制力。
圖22A通過畫出相位和頻率關(guān)系曲線圖示地描繪出相位特性曲線。虛曲線所涉及的相位特性是利用傳遞函數(shù)GR(S)，根據(jù)后左和后右車輪側(cè)支柱處僅有的垂直輸入X4dL和X4dR計(jì)算得來的。實(shí)曲線所涉及的相位特性是利用傳遞函數(shù)GR(S)，根據(jù)后左、后右車輪側(cè)支柱處的垂直輸入X4dL和X4dR，以及根據(jù)車身在車輛搖晃方向上的攏動(dòng)引起的、在后左、后右車輪側(cè)支柱處的輸入X4SL和X4SR計(jì)算得來的。圖22B通過畫出增益和頻率關(guān)系曲線圖示地描繪出增益特性曲線。虛曲線所涉及的增益特性是利用傳遞函數(shù)GR(s)，根據(jù)后左和后右車輪側(cè)支柱處僅有的垂直輸入X4dL和X4dR計(jì)算得來的。實(shí)曲線所涉及的增益特性是利用傳遞函數(shù)GR(S)，根據(jù)后左和后右車輪側(cè)處支柱處的垂直輸入X4dL和X4dR，以及根據(jù)車身在車輛搖晃方向上的攏動(dòng)引起的，在后左和后右車輪側(cè)支柱處的輸入X4SL和X4SR計(jì)算得來的。從比較虛曲線和實(shí)曲線可以看到，在本實(shí)施例中有可能取得非常接近于后左和后右車輪側(cè)支柱處實(shí)際的彈簧承載質(zhì)量垂直速度的數(shù)值。
第三，延遲時(shí)間R是系統(tǒng)反應(yīng)延遲時(shí)間Φ與延遲傳遞函數(shù)之差，延遲傳遞函數(shù)相應(yīng)于一個(gè)前輪側(cè)路面輸入X3發(fā)生時(shí)間和后輪側(cè)路面輸入X6發(fā)生時(shí)間之間的延遲，延遲時(shí)間R可以用來對(duì)后輪側(cè)減震器產(chǎn)生控制力而不會(huì)有系統(tǒng)反應(yīng)延遲。
盡管本發(fā)明的說明是與下述型式的減震器相關(guān)聯(lián)的，這種型式的減震器在減震力特性轉(zhuǎn)變到另一相位時(shí)，在擴(kuò)展相位和壓縮相位的一個(gè)相位具有低減震力特性，但應(yīng)該理解到，本發(fā)明可以用于在擴(kuò)展相位和壓縮相位都具有可變減震力特性的那種型式的減震器。盡管本發(fā)明的說明是與傳遞函數(shù)GUf(S)和傳遞函數(shù)GR(S)相關(guān)聯(lián)的，傳遞函數(shù)GUf(S)是由方程式(1)計(jì)算出來，并用來根據(jù)垂直加速度GFL和GFR計(jì)算出相對(duì)速度(ΔX－ΔX0)[(ΔX－ΔX0)FL，(ΔX－ΔX0)FR]，傳遞函數(shù)GR(S)是由方程式(5)計(jì)算得來，并用來根據(jù)垂直加速度GFL和GFR計(jì)算出垂直輸入X4dL和X4dR，但應(yīng)該理解到，如果這些傳遞函數(shù)是高階傳遞函數(shù)，那么本發(fā)明可以應(yīng)用近似低階的傳遞函數(shù)或近似濾波器，以避免方程式趨于復(fù)雜，以及程序需要增大的存儲(chǔ)能力。盡管本發(fā)明的說明是與由方程式(2)計(jì)算得來的控制信號(hào)V相關(guān)聯(lián)的，但應(yīng)該理解到，控制信號(hào)可以由下列方程式進(jìn)行計(jì)算V＝V’＝ΔX·KU…………(7)式中KU為相對(duì)速度(ΔX－ΔX0)的倒數(shù)。這能有效地防止控制信號(hào)趨向無限大。倒數(shù)KU可以由編入計(jì)算機(jī)程序的關(guān)系曲線計(jì)算出來。這個(gè)關(guān)系曲線表示在圖23中。當(dāng)相對(duì)速度(ΔX－ΔX0)等于或小于一預(yù)定的低限值Smin時(shí)，倒數(shù)KU設(shè)定在一預(yù)定的最大值；當(dāng)相對(duì)速度(ΔX－ΔX0)等于或大于一預(yù)定的上限值Smax時(shí)，倒數(shù)KU設(shè)定在一預(yù)定的最小值。盡管本發(fā)明的說明是與由方程式(3)，根據(jù)控制信號(hào)V計(jì)算得到的目標(biāo)減震力特性位置相關(guān)聯(lián)的，但應(yīng)該理解到，可以提供一個(gè)靜區(qū)VNC，以避免減震力特性位置P由于控制信號(hào)V靠近零點(diǎn)時(shí)的微小變化而擺動(dòng)。在這種情況下，目標(biāo)減震力特性位置P可以由下列方程式進(jìn)行計(jì)算P＝(V－VNC/VH－VNC)Pmax……(8)方程式(2)的增益可能隨車速而變化。盡管本發(fā)明的說明是與感測(cè)前左和前右車輪側(cè)車輛運(yùn)行狀態(tài)的彈簧承載質(zhì)量垂直加速度傳感器相關(guān)聯(lián)的，但應(yīng)該理解到，這些傳感器是可以去掉的，并用位移傳感器來代替，位移傳感器安置在適當(dāng)位置來感測(cè)前左和前右車輪側(cè)彈簧承載質(zhì)量垂直位移。盡管本發(fā)明的說明與安置在前左、前右車輪側(cè)支柱位置處的前左和前右車輪側(cè)車輛運(yùn)行狀態(tài)檢測(cè)裝置相關(guān)聯(lián)的，但應(yīng)該理解到，可以設(shè)置位置校正裝置，該裝置利用預(yù)定的傳遞函數(shù)，根據(jù)從前左和前右車輪側(cè)車輛運(yùn)行狀態(tài)檢測(cè)裝置傳輸來的信號(hào)，計(jì)算出在前左和前右車輪側(cè)支柱位置處的車輛運(yùn)行狀態(tài)。
圖24至30顯示了本發(fā)明懸掛控制系統(tǒng)的第二實(shí)施例。圖24是一個(gè)框圖，展示了包括在接口裝置中的信號(hào)處理線路，用來計(jì)算各相應(yīng)支柱位置處彈簧承載質(zhì)量垂直加速度G(GFL，GFR，GRL，GRR)。信號(hào)處理線路包括5個(gè)方框(B1到B5)。第一方框B1應(yīng)用了一種計(jì)算線路，它接受從相應(yīng)垂直G感應(yīng)器1FL和1FR傳輸來的傳感器信號(hào)，這些傳感器信號(hào)表示出前左、前右車輪側(cè)支柱位置處彈簧承載質(zhì)量垂直加速度信號(hào)GFL和GFR，然后計(jì)算線路根據(jù)彈簧承載質(zhì)量垂直加速度信號(hào)GFL和GFR，由下列方程式計(jì)算出前車輪之間中心處的彈跳率GBFGBF＝(GFR＋GFL)/2……(9)方框B2應(yīng)用了一項(xiàng)以路面輸入作為其從前車輪位置到后車輪位置的傳遞路線的傳遞函數(shù)GB(S)，以便根據(jù)前車輪之間中心處的彈跳率GBF來計(jì)算出后輪之間中心處的彈跳率GBR。這個(gè)傳遞函數(shù)有下式給出GB(S)＝G1(S)·G2(S)·G3(S)……(10)式中，G1(S)為從前車輪側(cè)彈簧承載質(zhì)量到路面的傳遞函數(shù)，G2(s)為從后輪側(cè)路面到后輪側(cè)彈簧承載質(zhì)量的傳遞函數(shù)，G3(S)為反映在前車輪和后車輪處車身部分之間輸入時(shí)間的不同而設(shè)的延遲傳遞函數(shù)。該函數(shù)由下式給出G3(S)＝e-S(WB/SV)……(11)式中，WB是車輛輪距，SV是車輛行駛速度。方框B3應(yīng)用了一個(gè)計(jì)算線路，該線路接受從相應(yīng)的垂直G傳感器1FL和1FR傳輸來的傳感器信號(hào)，這些傳感器信號(hào)表示出在前左、前右車輪側(cè)支柱位置處彈簧承載質(zhì)量垂直加速度信號(hào)GFL和GFR，上述線路然后根據(jù)前左和前右車輪側(cè)彈簧承載質(zhì)量垂直加速度信號(hào)GFL和GFR，由上列方程式計(jì)算出車輛搖晃率GRGR＝(GFR－GFL)/2……(12)方框B4應(yīng)用了一個(gè)計(jì)算線路，該線路接受從方框A1傳輸來的，處于后輪之間中心處的彈跳率GBR，以及從方框A3傳輸來的搖晃率GR，然后由下式計(jì)算出后右輪側(cè)支柱位置處彈簧承載垂直加速度GRRGRR＝GBR＋GR……(13)方框B5應(yīng)用了一個(gè)計(jì)算線路，該線路接受從方框A1傳輸來的、后車輪間中心處的彈跳率GBR，以及從方框A3傳輸來的搖晃率GR，然后由下式計(jì)算出后左車輪側(cè)支柱處彈簧承載質(zhì)量垂直加速度GRLGRL＝GBR＋GR……(14)圖25為一信號(hào)處理線路的方框圖，它包括方框C1到方框C4，該線路是用來由圖24的信號(hào)處理線路獲取的彈簧承載質(zhì)量垂直加速度G(GFL，GFR，GRL，GRR)來計(jì)算出彈簧承載質(zhì)量垂直速度ΔX，相對(duì)速度(ΔX－ΔX0)以及低頻信號(hào)VPT，C。方框C1應(yīng)用了一個(gè)相位延遲補(bǔ)償方程式將彈簧承載質(zhì)量垂直加速度G(GFL，GFR，GRL，GRR)轉(zhuǎn)換成各相應(yīng)支柱位置處彈簧承載質(zhì)量垂直速度。相位延遲補(bǔ)償方程式由下式給出G(S)＝(AS＋1)/(BS＋1)……(15)(A＜B)應(yīng)用一種傳遞函數(shù)來提供減震力特性控制所需的，相當(dāng)于頻帶(0.5Hz到3Hz)中積分(1/S)的相位和增益特性，以便能減少低頻側(cè)(-0.05Hz)增益。這個(gè)傳遞函數(shù)由下列相位延遲補(bǔ)償方程式給出G(S)＝(0.001S＋1)/(10S＋1)Xγ……(16)式中γ為與由增益特性通過積分(1/S)而得的彈簧承載質(zhì)量垂直速度相匹配所需的增益。在本例情況下，γ＝10。因此，有可能減小低頻側(cè)的增益，而不會(huì)降低減震力特性控制所需的頻帶(0.5Hz-3Hz)中的相位特性，如圖26A和圖26B中實(shí)曲線所示。圖26A和26B中虛曲線所示為通過積分(1/S)所得彈簧承載質(zhì)量垂直速度信號(hào)的增益和相位特性。
方框C2具有一個(gè)帶通濾波器功能，除了讓目標(biāo)頻帶通過外，過濾掉其他成分。帶通濾波器BPF包括一個(gè)二級(jí)高通濾波器HPF(0.3Hz)和一個(gè)二級(jí)低通濾波器LPF(4Hz)以便獲得相當(dāng)于彈簧承載質(zhì)量諧振頻帶的目標(biāo)控制頻帶處的彈簧承載質(zhì)量垂直速度ΔX(ΔXFL，ΔXRL，ΔXRR)。方框C3應(yīng)用了一種傳遞函數(shù)Gu(S)來根據(jù)由垂直G傳感器測(cè)得的垂直加速度G(GFL，GFR，GRL，GRR)求出相對(duì)速度(ΔX－ΔX0)[(ΔX－ΔX0)FL，(ΔX－ΔX0)FR，(ΔX－ΔX0)RL，(ΔX－ΔX0)RR]。該傳遞函數(shù)Gu(S)由下式給出Gu(S)＝-mS/(cS＋k)……(17)式中，m為彈簧承載質(zhì)量，C是懸掛衰減系數(shù)，K是懸掛彈簧常數(shù)，S為拉普拉斯算子，表示成S＝σ＋jω。方框C4檢測(cè)相對(duì)速度信號(hào)(ΔX－ΔX0)(高頻信號(hào))絕對(duì)值的峰值，如圖27虛曲線所示，并形成一個(gè)處理過的信號(hào)VPT，C(低頻信號(hào))，該信號(hào)具有上一個(gè)相對(duì)速度信號(hào)峰值，并將該峰值保持至下一個(gè)相對(duì)速度峰值出現(xiàn)，如圖27實(shí)曲線所示。
圖28為數(shù)字計(jì)算機(jī)用來控制每個(gè)減震器SA減震力特性時(shí)其程序方框圖。計(jì)算機(jī)程序從點(diǎn)202開始。在程序中點(diǎn)204進(jìn)行一項(xiàng)判定，對(duì)一個(gè)相應(yīng)減震器，其彈簧承載質(zhì)量垂直速度ΔX是否是正的。如果回答是＂是＂，則程序運(yùn)行到點(diǎn)206，這時(shí)產(chǎn)生一個(gè)指令，讓減震器在擴(kuò)展相位硬范圍HS中運(yùn)作，然后運(yùn)行到點(diǎn)214結(jié)束。要不，程序運(yùn)行到點(diǎn)208進(jìn)行另一項(xiàng)判定步驟。這個(gè)判定是，彈簧承載質(zhì)量垂直速度ΔX是否是＂負(fù)＂的。如果回答是＂是＂，則程序運(yùn)行到點(diǎn)210，這時(shí)產(chǎn)生一個(gè)指令，讓減震器在壓縮相位硬范圍SH中運(yùn)作，然后程序運(yùn)行到點(diǎn)214結(jié)束。要不，就意味著彈簧承載質(zhì)量垂直速度ΔX為零，程序運(yùn)行到點(diǎn)212，這時(shí)產(chǎn)生一個(gè)指令，讓減震器在軟范圍SS中運(yùn)作。隨后，程序運(yùn)行到點(diǎn)214結(jié)束。
圖29A至29E將對(duì)減震力特性控制作進(jìn)一步說明?，F(xiàn)在假設(shè)彈簧承載質(zhì)量垂直速度ΔX隨時(shí)間變化而變化，如圖29A所示。當(dāng)彈簧承載質(zhì)量垂直速度ΔX為零時(shí)，減震器控制得使其減震力特性處于軟范圍SS中，在這個(gè)范圍中，擴(kuò)展相位和壓縮相位都表現(xiàn)了預(yù)定的，固定的低減震力特性。當(dāng)彈簧承載質(zhì)量垂直速度ΔX具有一個(gè)正值時(shí)，減震器的減震力特性就控制得處于擴(kuò)展相位硬范圍HS中，在這個(gè)范圍中，壓縮相位固定了一個(gè)預(yù)定的低(軟)減震力特性。擴(kuò)展相位減震力特性(目標(biāo)減震力特性位置PT)是與彈簧承載質(zhì)量垂直速度ΔX成正比地變化。在本例情況下，目標(biāo)減震力特性位置PT由下式進(jìn)行計(jì)算PT＝α·ΔX·Ku……(18)式中，α是擴(kuò)展相位中常數(shù)，Ku(＝a/(ΔX－ΔX0))為根據(jù)相對(duì)速度(ΔX－ΔX0)和處理信號(hào)VPT，C而定的增益，如圖30所示。
當(dāng)彈簧承載質(zhì)量垂直速度ΔX具有一個(gè)負(fù)值時(shí)，減震器減震力特性控制得使其處于壓縮相位硬范圍SH中，以便在擴(kuò)展相位中提供一個(gè)預(yù)定的低(軟)減震力特性，而壓縮相位減震力特性(目標(biāo)減震力特性位置PC)是與彈簧承載質(zhì)量垂直速度ΔX成正比地變化，如下式所示PC＝β·ΔX·Ku……(19)式中，β是壓縮相位中常數(shù)。
在圖29C中，字母a代表一控制范圍，由彈簧承載質(zhì)量垂直速度ΔX和相對(duì)速度(ΔX－ΔX0)計(jì)算而來，在這個(gè)范圍中，彈簧承載質(zhì)量垂直速度ΔX由其負(fù)號(hào)(向下)變化到其正號(hào)(向上)。由于相對(duì)速度(ΔX－ΔX0)保持負(fù)值(減震器在壓縮相位中運(yùn)作)，所以減震器根據(jù)彈簧承載質(zhì)量垂直速度ΔX的符號(hào)(方向)而控制得處于擴(kuò)展相位硬范圍HS中。于是，在這控制范圍中，減震器控制得在壓縮相位中具有一個(gè)軟特性。
在控制范圍b中，彈簧承載質(zhì)量垂直速度ΔX保持正號(hào)(向上)，而相對(duì)速度(ΔX－ΔX0)由其負(fù)號(hào)變?yōu)槠湔?hào)，表明減震器的擴(kuò)展相位(EXT)，在這個(gè)控制范圍中，根據(jù)彈簧承載質(zhì)量垂直速度ΔX的符號(hào)(方向)，減震器控制得處于擴(kuò)展相位硬范圍HS中，減震器處于擴(kuò)展相位。于是，在此控制范圍中，減震器控制得在相當(dāng)于現(xiàn)相位的擴(kuò)展相位中具有一個(gè)與彈簧承載質(zhì)量垂直速度成正比的硬特性。
在控制范圍C中，相對(duì)速度(ΔX－ΔX0)具有一正號(hào)，表明減震器的擴(kuò)展相位(EXT)，彈簧承載質(zhì)量垂直速度從其正號(hào)(向上)變?yōu)槠湄?fù)號(hào)(向下)，根據(jù)彈簧承載質(zhì)量垂直速度ΔX的符號(hào)，減震器控制在壓縮相位硬范圍SH中。于是，在此控制范圍中，減震器控制得在相當(dāng)于減震器現(xiàn)相位的擴(kuò)展相位中具有一個(gè)軟特性。
在控制范圍d中，彈簧承載質(zhì)量垂直速度ΔX保持負(fù)號(hào)(向下)，相對(duì)速度(ΔX－ΔX0)從其正號(hào)變?yōu)槠湄?fù)號(hào)，表明減震器的擴(kuò)展相位(EXT)，根據(jù)彈簧承載質(zhì)量垂直速度ΔX的符號(hào)，減震器控制在壓縮相位硬范圍SH中。于是在此控制范圍中，減震器控制得在相當(dāng)于減震器現(xiàn)相位的壓縮相位中具有一硬特性。
在本實(shí)施例中，當(dāng)彈簧承載質(zhì)量垂直速度ΔX和相對(duì)速度(ΔX－ΔX0)的符號(hào)一樣時(shí)(控制范圍b和d)，減震器控制得在減震器現(xiàn)相位中具有一個(gè)硬特性；而當(dāng)彈簧承載質(zhì)量垂直速度ΔX和相對(duì)速度(ΔX－ΔX0)的符號(hào)不同時(shí)，減震器控制得在其現(xiàn)相位中具有一軟特性。因此，有可能僅根據(jù)彈簧承載質(zhì)量垂直速度ΔX進(jìn)行與由空中轉(zhuǎn)播理論進(jìn)行的減震力特性控制相同的控制。另外，為回應(yīng)從控制范圍a到控制范圍b的轉(zhuǎn)變，以及為回應(yīng)從控制范圍c的控制范圍d的轉(zhuǎn)變(從軟特性到硬特性的轉(zhuǎn)變)，減震器的相位進(jìn)行轉(zhuǎn)換時(shí)，減震力特性位置在前述控制范圍內(nèi)轉(zhuǎn)換到硬特性側(cè)。所以，有可能進(jìn)行從軟特性到硬特性的轉(zhuǎn)變，而在時(shí)間上沒有延遲。這能有效地提供一個(gè)非?？斓姆磻?yīng)。由于無需驅(qū)動(dòng)脈沖馬達(dá)就能進(jìn)行從硬特性到軟特性的轉(zhuǎn)變，所以有可能增加脈沖馬達(dá)的耐用性，并節(jié)省動(dòng)力消耗。
在車輛制動(dòng)，使其在驅(qū)動(dòng)位置上處于減速情況下，垂直G傳感器1檢測(cè)彈簧承載質(zhì)量負(fù)(向下)垂直加速度成分。低頻向下的彈簧承載質(zhì)量垂直加速度能引起信號(hào)飄移。信號(hào)可能在車輛快速加速的情況下飄移，也可能在車輛沿向上長(zhǎng)坡路加速時(shí)(此時(shí)，向上的彈簧承載質(zhì)量垂直加速度各成分能移檢測(cè)到)，或在車輛沿向下長(zhǎng)坡路加速時(shí)，或者在有從垂直G傳感器1傳輸?shù)叫盘?hào)上的低頻DC成分的情況下，信號(hào)飄移。但是在本實(shí)施例中，應(yīng)用了一項(xiàng)相位延遲補(bǔ)償方程式將彈簧承載質(zhì)量垂直加速度G轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的彈簧承載質(zhì)量垂直速度。這就有效地減小低頻帶中增益，而不會(huì)降低為控制減震力所需的，頻帶(0.5Hz-3Hz)中的相位特性。因此，就有可能保持減震力特性的控制不受低頻側(cè)增益減小的影響，甚至當(dāng)由垂直G傳感器產(chǎn)生的信號(hào)有低頻成分傳輸其上時(shí)也如此。
圖31顯示了本發(fā)明懸掛控制系統(tǒng)第三個(gè)實(shí)施例。除了包括在接口部件4a中的信號(hào)處理線路有不同外，本實(shí)施例與第二實(shí)施例基本上是相同的。在本實(shí)施例中，信號(hào)處理線路包括10個(gè)方框(D1到D10)。方框D1應(yīng)用了一個(gè)計(jì)算線路，該線路接受由各相應(yīng)垂直G傳感器1FL和1FR傳輸過來的傳感器信號(hào)，這些傳感器信號(hào)表示出在前左和前右車輪側(cè)支柱位置處彈簧承載質(zhì)量垂直加速度信號(hào)GFL和GFR，該線路根據(jù)彈簧承載質(zhì)量垂直加速度信號(hào)GFL和GFR，由方程式(9)計(jì)算出前車輪間中心處的彈跳率GBF。方框D2應(yīng)用了一項(xiàng)以路面輸入作為其從前輪位置到后車輪位置傳遞路線的傳遞函數(shù)GB(s)，該函數(shù)根據(jù)前車輪間中心處的彈跳率GBF計(jì)算出后車輪間中心處的彈跳率GBR。這個(gè)傳遞函數(shù)由方程式(10)給出。
方框D3應(yīng)用了一個(gè)計(jì)算線路，該線路接受由各相應(yīng)垂直G傳感器1FL和1FR傳輸來的傳感器信號(hào)，這些傳感器信號(hào)表示出在前左和前右車輪側(cè)支柱位置處彈簧承載質(zhì)量垂直加速度信號(hào)GFL和GFR，然后該線路根據(jù)前左和前右車輪側(cè)彈簧承載質(zhì)量垂直加速度信號(hào)GFL和GFR，由方程式(12)計(jì)算出車輛搖晃率GR。方框D4應(yīng)用了一個(gè)從前車輪位置到后車輪位置的傳遞函數(shù)GR(S)，該函數(shù)根據(jù)前車輪側(cè)檢測(cè)到車輛搖晃率GR計(jì)算出后車輪側(cè)的搖晃率GRR。方框D5應(yīng)用了一個(gè)計(jì)算線路，該線路從方框D2傳輸來的，位于后車輪間中心處的彈跳率GBR，以及從方框D4傳輸來的搖晃率GRR，然后計(jì)算出彈跳率和搖晃率的總和(GBR＋GRR)。方框D6應(yīng)用了一個(gè)計(jì)算線路，該線路接受由方框D2傳輸來的，位于后車輪間中心處的彈跳率GBR，以及從方框D4傳輸來的搖晃率GRR，然后計(jì)算出彈跳率和搖晃率之差(GBR－GRR)。
方框D7應(yīng)用了一個(gè)以車身作為從前車輪位置到后車輪位置的傳遞路線的傳遞函數(shù)GHP(S)來計(jì)算出向后車輪側(cè)傳輸?shù)?，彈簧承載質(zhì)量垂直加速度的高頻成分GHR。方框D8應(yīng)用了一個(gè)以車身作為從前車輪位置到后車輪位置的傳遞路線的傳遞函數(shù)GHP(S)來計(jì)算出向后車輪側(cè)傳輸?shù)?，彈簧支承質(zhì)量垂直加速度的高頻成分GHL。方框D9應(yīng)用了一個(gè)計(jì)算線路，該線路接受由方框D5傳輸來的(GBR＋GRR)之和，以及從方框D7傳輸來的高頻成分GHR，然后由下列方程式計(jì)算出后右車輪側(cè)支柱位置處的彈簧承載質(zhì)量垂直加速度GRR
GRR＝(GBR＋GRR)＋GHR……(20)方框D10應(yīng)用了一個(gè)計(jì)算線路，該線路接受由方框D6傳輸過來的(GBR－GRR)之差，以及從方框D8傳輸過來的高頻成分GHL，然后由下列方程式計(jì)算出后左車輪側(cè)支柱位置處彈簧承載質(zhì)量垂直加速度GRLGRL＝(GBR－GRR)＋GHL……(21)在本實(shí)施例中，用后車輪側(cè)搖晃率GRB代替前輪側(cè)處測(cè)得的車輛搖晃率GR。另外，還考慮了通過車身傳送到后車輪的，彈簧承載質(zhì)量垂直加速度的高頻成分GRR和GRL。因此，有可能更精確地測(cè)算出后左和后右車輪側(cè)彈簧承載質(zhì)量垂直加速度GRR和GRL。
盡管本發(fā)明的說明是與以彈簧承載質(zhì)量垂直加速度作為垂直輸入相關(guān)聯(lián)的，但應(yīng)該理解到，垂直輸入也可以采用彈簧承載質(zhì)量和非彈簧承載質(zhì)量之間的相對(duì)位移的形式。盡管本發(fā)明的說明是與下述的說明相關(guān)聯(lián)的，即當(dāng)彈簧承載質(zhì)量垂直速度為零時(shí)，應(yīng)進(jìn)行控制使減震器的減震力特性保持在軟范圍SS中，但應(yīng)該理解到，當(dāng)彈簧承載質(zhì)量垂直速度處于零附近的靜區(qū)時(shí)，減震力特性可以保持在軟范圍SS中。這能有效地防止控制飄移。
盡管本發(fā)明的說明是結(jié)合具體實(shí)施例來進(jìn)行的，但很明顯，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠?qū)Ρ景l(fā)明進(jìn)行許多修改和變動(dòng)，而這些修改和變動(dòng)都落在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于機(jī)動(dòng)車輛的懸掛控制系統(tǒng)，機(jī)動(dòng)車輛是支承在前左和前右車輪側(cè)支柱位置處的前左和前右車輪上，也支承在后左和后右車輪側(cè)支柱位置處的后左和后右車輪上，所述懸掛控制系統(tǒng)包括有減震器，減震器安裝在各相應(yīng)支柱位置處的彈簧承載質(zhì)量和非彈簧承載質(zhì)量之間，用來提供可變減震力特性；傳感部分，感測(cè)在前左和前右車輪側(cè)支柱位置處車輛的第一運(yùn)行狀態(tài)；計(jì)算部分，根據(jù)感測(cè)的車輛第一運(yùn)行狀態(tài)，計(jì)算出在后左和后右車輪側(cè)支柱位置處車輛的第二運(yùn)行狀態(tài)，所述計(jì)算部分應(yīng)用了一個(gè)以路面輸入作為其傳輸路線的預(yù)定傳遞函數(shù)，以及應(yīng)用能計(jì)算出所感測(cè)的車輛第一運(yùn)行狀態(tài)間的差別的裝置；產(chǎn)生第一控制信號(hào)部分，所述部分用在安裝于前左和前右車輪側(cè)支柱位置處的減震器上，根據(jù)所感測(cè)的車輛第一運(yùn)行狀態(tài)產(chǎn)生控制信號(hào)；產(chǎn)生第二控制信號(hào)部分，所述部分用在安裝了后左和后右車輪側(cè)支柱位置處的減震器上，根據(jù)所感測(cè)的車輛第二運(yùn)行狀態(tài)產(chǎn)生控制信號(hào)；以及控制部分，所述控制部分回應(yīng)第一和第二控制信號(hào)，以控制相應(yīng)減震器的減震力特性。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的懸掛控制系統(tǒng)，其特征是傳感部分包括檢測(cè)在前左和前右車輪側(cè)支柱位置處彈簧承載質(zhì)量垂直加速度的傳感器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的懸掛控制系統(tǒng)，其特征是，所述計(jì)算部分包括具有一預(yù)定傳遞函數(shù)的部分，用來根據(jù)第一和第二車輛運(yùn)行狀態(tài)計(jì)算出各相應(yīng)支柱位置處彈簧承載質(zhì)量和非彈簧承載質(zhì)量之間的相對(duì)速度。
4.根據(jù)權(quán)利要求2中所述的懸掛控制系統(tǒng)，其特征是所述第一控制信號(hào)產(chǎn)生部分包括將車輛第一運(yùn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)換成前左和前右車輪側(cè)支柱位置處相應(yīng)速度的部分。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的懸掛控制系統(tǒng)，其特征是所述傳感部分包括安裝在除前左和前右車輪側(cè)支柱位置處外的傳感器位置上的傳感器，所述傳感器用來檢測(cè)在傳感器位置處車輛第三運(yùn)行狀態(tài)，其特征還是，所述第一控制信號(hào)產(chǎn)生部分包括具有一預(yù)定傳遞函數(shù)的位置校正部分，該部分根據(jù)車輛第三運(yùn)行狀態(tài)計(jì)算出車輛第一運(yùn)行狀態(tài)。
6.根據(jù)權(quán)利要求2中所述的懸掛控制系統(tǒng)，其特征是所述傳感部分包括安裝在前左和前右車輪側(cè)支柱位置處的傳感器。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的懸掛控制系統(tǒng)，其特征是所述控制部分包括控制每一減震器使其在擴(kuò)展相位和壓縮相位之一相位中具有低減震力特性的部分，此時(shí)該減震器則控制得在另一位相中具有可變減震力特性，還包括當(dāng)?shù)谝缓偷诙刂菩盘?hào)具有向上指向的符號(hào)時(shí)改變減震器的擴(kuò)展相位中減震力特性的部分，以及當(dāng)?shù)谝缓偷诙刂菩盘?hào)具有向下指向的符號(hào)時(shí)改變減震器的壓縮相位中減震力特性的部分。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的懸掛控制系統(tǒng)，還包括一個(gè)檢測(cè)車速的車速傳感器，其特征是傳遞函數(shù)包括一項(xiàng)用來設(shè)定一個(gè)延遲時(shí)間的延遲傳遞函數(shù)，該延遲時(shí)間相當(dāng)于路面輸入由前車輪發(fā)生的時(shí)間和路面輸入由后車輪發(fā)生的時(shí)間之間的延遲與系統(tǒng)反應(yīng)延遲之差，所述延遲是作為車輛軸距和車速的函數(shù)來進(jìn)行計(jì)算的。
9.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的懸掛控制系統(tǒng)，其特征是包括在前左和前右車輪側(cè)支柱位置處檢測(cè)彈簧承載質(zhì)量垂直位移的傳感器。
10.根據(jù)權(quán)利要求9中所述的懸掛控制系統(tǒng)，其特征是第一控制信號(hào)產(chǎn)生部分包括一轉(zhuǎn)換部分，該轉(zhuǎn)換部分將車輛第一運(yùn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)換成前左和前右車輪側(cè)支柱位置處相應(yīng)的速度。
11.根據(jù)權(quán)利要求9中所述的懸掛控制系統(tǒng)，其特征是傳感部分包括安裝在除前左和前右車輪側(cè)支柱位置處外傳感器位置的傳感器，所述傳感器用來檢測(cè)在傳感器位置處車輛第三運(yùn)行狀態(tài)，其特征還是第一控制信號(hào)產(chǎn)生部分包括具有一預(yù)定傳遞函數(shù)的位置校正部分，根據(jù)車輛第三運(yùn)行狀態(tài)，所述校正部分計(jì)算出車輛第一運(yùn)行狀態(tài)。
12.根據(jù)權(quán)利要求9中所述的懸掛控制系統(tǒng)，其特征是所述傳感部分包括安裝在前左和前右車輪側(cè)支柱位置處的傳感部分。
13.根據(jù)權(quán)利要求9中所述的懸掛控制系統(tǒng)，其特征是所述控制部分包括控制每一減震器使其在擴(kuò)展相位和壓縮相位之一相位中具有低減震力特性的部分，此時(shí)該減震器則控制得在另一相位中具有可變減震力特性，還包括當(dāng)?shù)谝缓偷诙刂菩盘?hào)具有向上指向的符號(hào)時(shí)改變減震器的擴(kuò)展相位中減震力特性的部分，以及當(dāng)?shù)谝缓偷诙刂菩盘?hào)具有向下指向的符號(hào)時(shí)改變減震器的壓縮相位中減震力特性的部分。
14.根據(jù)權(quán)利要求9中所述的懸掛控制系統(tǒng)，還包括一個(gè)檢測(cè)車速的車速傳感器，其特征是傳遞函數(shù)包括一項(xiàng)用來設(shè)定一個(gè)延遲時(shí)間的延遲傳遞函數(shù)，該延遲時(shí)間相當(dāng)于路面輸入由前車輪發(fā)生的時(shí)間和路面輸入由后車輪發(fā)生的時(shí)間之間的延遲與系統(tǒng)反應(yīng)延遲之差，所述延遲是作為車輛軸距和車速的函數(shù)來進(jìn)行計(jì)算的。
15.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的懸掛控制系統(tǒng)，其特征是所述計(jì)算部分包括具有一預(yù)定傳遞函數(shù)的部分，用來根據(jù)第一和第二車輛運(yùn)行狀態(tài)計(jì)算出各相應(yīng)支柱位置處彈簧承載質(zhì)量和非彈簧承載質(zhì)量之間的相對(duì)速度。
16.根據(jù)權(quán)利要求15中所述的懸掛控制系統(tǒng)，其特征是所述第一控制信號(hào)產(chǎn)生部分包括將車輛第一運(yùn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)換成前左和前右車輪側(cè)支柱位置處相應(yīng)速度的部分。
17.根據(jù)權(quán)利要求15中所述的懸掛控制系統(tǒng)，其特征是所述傳感部分包括安裝在除前左和前右車輪側(cè)支柱位置處外的傳感器位置上的傳感器，所述傳感器用來檢測(cè)在傳感器位置處車輛第三運(yùn)行狀態(tài)，其特征還是，所述第一控制信號(hào)產(chǎn)生部分包括具有一預(yù)定傳遞函數(shù)的位置校正部分，該部分根據(jù)車輛第三運(yùn)行狀態(tài)計(jì)算出車輛第一運(yùn)行狀態(tài)。
18.根據(jù)權(quán)利要求15中所述的懸掛控制系統(tǒng)，其特征是所述傳感部分包括安裝在前左和前右車輪側(cè)支柱位置處的傳感器。
19.根據(jù)權(quán)利要求15中所述的懸掛控制系統(tǒng)，其特征是所述控制部分包括控制每一減震器使其在擴(kuò)展相位和壓縮相位之一的相位中具有低減震力特性的部分，此時(shí)該減震器則控制得在另一相位中具有可變減震力特性，還包括當(dāng)?shù)谝缓偷诙刂凭哂邢蛏现赶虻姆?hào)時(shí)改變減震器的擴(kuò)展相位中減震力特性的部分，以及當(dāng)?shù)谝缓偷诙刂菩盘?hào)具有向下指向的符號(hào)時(shí)改變減震器的壓縮相位中減震力特性的部分。
20.根據(jù)權(quán)利要求15中所述的懸掛控制系統(tǒng)，還包括一個(gè)檢測(cè)車速的車速傳感器，其特征是傳遞函數(shù)包括一項(xiàng)用來設(shè)定一個(gè)延遲時(shí)間的延遲傳遞函數(shù)，該延遲時(shí)間相當(dāng)于路面輸入由前車輪發(fā)生的時(shí)間和路面輸入由后車輪發(fā)生的時(shí)間之間的延遲與系統(tǒng)反應(yīng)延遲之差，所述延遲是作為車輛軸距和車速的函數(shù)來進(jìn)行計(jì)算的。
21.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的懸掛控制系統(tǒng)，其特征是第一控制信號(hào)產(chǎn)生部分包括一轉(zhuǎn)換部分，該轉(zhuǎn)換部分將車輛第一運(yùn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)換成前左和前右車輪側(cè)支柱位置處相應(yīng)的速度。
22.根據(jù)權(quán)利要求21中所述的懸掛控制系統(tǒng)，其特征是傳感部分包括安裝在除前左和前右車輪側(cè)支柱位置處外傳感器位置的傳感器，所述傳感器用來檢測(cè)在傳感器位置處車輛第三運(yùn)行狀態(tài)，其特征還是第一控制信號(hào)產(chǎn)生部分包括具有一預(yù)定傳遞函數(shù)的位置校正部分，根據(jù)車輛第三運(yùn)行狀態(tài)，所述校正部分計(jì)算出車輛第一運(yùn)行狀態(tài)。
23.根據(jù)權(quán)利要求21中所述的懸掛控制系統(tǒng)，其特征是所述傳感部分包括安裝在前左和前右車輪側(cè)支柱位置處的傳感部分。
24.根據(jù)權(quán)利要求21中所述的懸掛控制系統(tǒng)，其特征是所述控制部分包括控制每一減震器使其在擴(kuò)展相位和壓縮相位之一相位中具有低減震力特性的部分，此時(shí)該減震器則控制得在另一相位中具有可變減震力特性，還包括當(dāng)?shù)谝缓偷诙刂菩盘?hào)具有向上指向的符號(hào)時(shí)改變減震器的擴(kuò)展相位中減震力特性的部分，以及當(dāng)?shù)谝缓偷诙刂菩盘?hào)具有向下指向的符號(hào)時(shí)改變減震器的壓縮相位中減震力特性的部分。
25.根據(jù)權(quán)利要求21中所述的懸掛控制系統(tǒng)，還包括一個(gè)檢測(cè)車速的車速傳感器，其特征是傳遞函數(shù)包括一項(xiàng)用來設(shè)定一個(gè)延遲時(shí)間的延遲傳遞函數(shù)，該延遲時(shí)間相當(dāng)于路面輸入由前車輪發(fā)生的時(shí)間和路面輸入由后車輪發(fā)生的時(shí)間之間的延遲與系統(tǒng)反應(yīng)延遲之差，所述延遲是作為車輛軸距和車速的函數(shù)來進(jìn)行計(jì)算的。
26.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的懸掛控制系統(tǒng)，其特征是傳感部分包括安裝在除前左和前右車輪側(cè)支柱位置處外傳感器位置的傳感器，所述傳感器用來檢測(cè)在傳感器位置處車輛第三運(yùn)行狀態(tài)，其特征還是第一控制信號(hào)產(chǎn)生部分包括具有一預(yù)定傳遞函數(shù)的位置校正部分，根據(jù)車輛第三運(yùn)行狀態(tài)，所述校正部分計(jì)算出車輛第一運(yùn)行狀態(tài)。
27.根據(jù)權(quán)利要求26中所述的懸掛控制系統(tǒng)，其特征是所述控制部分包括控制每一減震器使其在擴(kuò)展相位和壓縮相位之一相位中具有低減震力特性的部分，此時(shí)該減震器則控制得在另一相位中具有可變減震力特性，還包括當(dāng)?shù)谝缓偷诙刂菩盘?hào)具有向上指向的符號(hào)時(shí)改變減震器的擴(kuò)展相位中減震力特性的部分，以及當(dāng)?shù)谝缓偷诙刂菩盘?hào)具有向下指向的符號(hào)時(shí)改變減震器的壓縮相位中減震力特性的部分。
28.根據(jù)權(quán)利要求26中所述的懸掛控制系統(tǒng)，還包括一個(gè)檢測(cè)車速的車速傳感器，其特征是傳遞函數(shù)包括一項(xiàng)用來設(shè)定一個(gè)延遲時(shí)間的延遲傳遞函數(shù)，該延遲時(shí)間相當(dāng)于路面輸入由前車輪發(fā)生的時(shí)間和路面輸入由后車輪發(fā)生的時(shí)間之間的延遲與系統(tǒng)反應(yīng)延遲之差，所述延遲是作為車輛軸距和車速的函數(shù)來進(jìn)行計(jì)算的。
29.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的懸掛控制系統(tǒng)，其特征是所述傳感部分包括安裝在前左和前右車輪側(cè)支柱位置處的傳感部分。
30.根據(jù)權(quán)利要求29中所述的懸掛控制系統(tǒng)，其特征是所述控制部分包括控制每一減震器使其在擴(kuò)展相位和壓縮相位之一相位中具有低減震力特性的部分，此時(shí)該減震器則控制得在另一相位中具有可變減震力特性，還包括當(dāng)?shù)谝缓偷诙刂菩盘?hào)具有向上指向的符號(hào)時(shí)改變減震器的擴(kuò)展相位中減震力特性的部分，以及當(dāng)?shù)谝缓偷诙刂菩盘?hào)具有向下指向的符號(hào)時(shí)改變減震器的壓縮相位中減震力特性的部分。
31.根據(jù)權(quán)利要求29中所述的懸掛控制系統(tǒng)，還包括一個(gè)檢測(cè)車速的車速傳感器，其特征是傳遞函數(shù)包括一項(xiàng)用來設(shè)定一個(gè)延遲時(shí)間的延遲傳遞函數(shù)，該延遲時(shí)間相當(dāng)于路面輸入由前車輪發(fā)生的時(shí)間和路面輸入由后車輪發(fā)生的時(shí)間之間的延遲與系統(tǒng)反應(yīng)延遲之差，所述延遲是作為車輛軸距和車速的函數(shù)來進(jìn)行計(jì)算的。
32.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的懸掛控制系統(tǒng)，其特征是所述控制部分包括控制每一減震器使其在擴(kuò)展相位和壓縮相位之一相位中具有低減震力特性的部分，此時(shí)該減震器則控制得在另一相位中具有可變減震力特性，還包括當(dāng)?shù)谝缓偷诙刂菩盘?hào)具有向上指向的符號(hào)時(shí)改變減震器的擴(kuò)展相位中減震力特性的部分，以及當(dāng)?shù)谝缓偷诙刂菩盘?hào)具有向下指向的符號(hào)時(shí)改變減震器的壓縮相位中減震力特性的部分。
33.根據(jù)權(quán)利要求32中所述的懸掛控制系統(tǒng)，還包括一個(gè)檢測(cè)車速的車速傳感器，其特征是傳遞函數(shù)包括一項(xiàng)用來設(shè)定一個(gè)延遲時(shí)間的延遲傳遞函數(shù)，該延遲時(shí)間相當(dāng)于路面輸入由前車輪發(fā)生的時(shí)間和路面輸入由后車輪發(fā)生的時(shí)間之間的延遲與系統(tǒng)反應(yīng)延遲之差，所述延遲是作為車輛軸距和車速的函數(shù)來進(jìn)行計(jì)算的。
34.根據(jù)權(quán)利要求32中所述的懸掛控制系統(tǒng)，還包括一個(gè)檢測(cè)車速的車速傳感器，其特征是傳遞函數(shù)包括一項(xiàng)用來設(shè)定一個(gè)延遲時(shí)間的延遲傳遞函數(shù)，該延遲時(shí)間相當(dāng)于路面輸入由前車輪發(fā)生的時(shí)間和路面輸入由后車輪發(fā)生的時(shí)間之間的延遲與系統(tǒng)反應(yīng)延遲之差，所述延遲是作為車輛軸距和車速的函數(shù)來進(jìn)行計(jì)算的。
35.一種用于機(jī)動(dòng)車輛的懸掛控制系統(tǒng)，機(jī)動(dòng)車輛是支承在前左和前右車輪側(cè)支柱位置處的前左和前右車輪上，也支承在后左和后右車輪側(cè)支柱位置處的后左和后右車輪上，所述懸掛控制系統(tǒng)包括有減震器，減震器安裝在各相應(yīng)支柱位置處的彈簧承載質(zhì)量和非彈簧承載質(zhì)量之間，用來提供可變減震力特性；傳感部分，用來感測(cè)在前左和前右輪側(cè)支柱位置處車身的垂直輸入；第一彈跳率計(jì)算部分，用來求所感測(cè)的垂直輸入的平均值，以便計(jì)算出前左和前右車輪側(cè)支柱位置之間中心處的第一彈跳率；第一搖晃率計(jì)算部分，該部分具有一個(gè)預(yù)定的傳遞函數(shù)，用來根據(jù)計(jì)算出的第一彈跳率計(jì)算出后左和后右車輪側(cè)支柱位置之間中心處的第二彈跳率；計(jì)算后左和后右車輪側(cè)支柱位置處車身的垂直輸入的部分；根據(jù)感測(cè)和計(jì)算出的垂直輸入，對(duì)減震器產(chǎn)生控制信號(hào)的部分；以及控制部分，所述控制部分回應(yīng)第一和第二控制信號(hào)，以控制相應(yīng)減震器的減震力特性。
36.根據(jù)權(quán)利要求35中所述的懸掛控制系統(tǒng)，其特征是傳感部分包括檢測(cè)在前左和前右車輪側(cè)支柱位置處彈簧承載質(zhì)量垂直加速度的傳感器。
37.根據(jù)權(quán)利要求36中所述的懸掛控制系統(tǒng)，還包括根據(jù)感測(cè)和計(jì)算出的垂直輸入計(jì)算出在各相應(yīng)支柱位置處彈簧承載質(zhì)量垂直速度，其特征是每個(gè)減震器都可在軟范圍(SS)中運(yùn)作，以便為擴(kuò)展相位和壓縮相位中減震器的減震力特性提供一個(gè)軟特性；可在擴(kuò)展相位硬范圍(HS)中運(yùn)作，以便為擴(kuò)展相位中減震器的減震力特性提供一個(gè)可變硬特性，同時(shí)為壓縮相位中減震器的減震力特性提供一個(gè)固定的軟特性；可在壓縮相位硬范圍(SH)中運(yùn)作，以便為壓縮相位中減震器的減震力特性提供一個(gè)可變硬特性，同時(shí)為擴(kuò)展相位中減震器的減震力特性提供一個(gè)固定的軟特性；其特征還是所述的控制部分包括下列各控制部分；當(dāng)相應(yīng)的感測(cè)的彈簧承載質(zhì)量垂直速度具有在零值附近的符號(hào)時(shí)，將減震器控制在軟范圍中，當(dāng)相應(yīng)的感測(cè)的彈簧承載質(zhì)量垂直速度具有正號(hào)時(shí)，將減震器控制在擴(kuò)展相位硬范圍(HS)中，當(dāng)相應(yīng)的感測(cè)的彈簧承載質(zhì)量垂直速度具有負(fù)號(hào)時(shí)，將減震器控制在壓縮相位硬范圍(SH)中。
38.根據(jù)權(quán)利要求35中所述的懸掛控制系統(tǒng)，其特征是所述傳感部分包括在前左和前右車輪側(cè)支柱位置處檢測(cè)彈簧承載質(zhì)量和非彈簧承載質(zhì)量之間相對(duì)位移的傳感器。
全文摘要
一種用于支承在前、后對(duì)車輪上機(jī)動(dòng)車輛中的懸掛控制系統(tǒng)。在前后車輪側(cè)支柱處、車輛彈簧承載質(zhì)量和非彈簧承載質(zhì)量間配有減震器以提供可變減震力特性。對(duì)前車輪側(cè)支柱處車輛第一運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)。根據(jù)檢測(cè)到的車輛第一運(yùn)行狀態(tài)，用一預(yù)定傳遞函數(shù)計(jì)算出后車輪側(cè)支柱處車輛第二運(yùn)行狀態(tài)。安裝在前車輪側(cè)支柱處減震器的減震力特性是根據(jù)車輛第一運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行控制。安裝在后車輪側(cè)支柱處減震器的減震力特性根據(jù)車輛第二運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行控制。
文檔編號(hào)B60G17/08GK1134370SQ9610126
公開日1996年10月30日 申請(qǐng)日期1996年2月14日 優(yōu)先權(quán)日1995年2月14日
發(fā)明者巖崎克也 申請(qǐng)人:株式會(huì)社優(yōu)尼希雅杰克斯