专利名称：机动车辆悬挂控制系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于支承在一对前车轮和一对后车轮上的机动车辆中的悬挂控制系统，以便控制每一个安装在弹簧承载质量(车体)和非弹簧承载质量(相应的一个车轮)之间的减震器的减震力特性。
公开号为4-191109公开了一种这样的机动车辆悬挂控制系统，当车辆通过一不平的路面部分时，根据前车轮所产生的震动量，该系统控制一操作器来增加或减小用来支承车体压在后车轮上的力。当前车轮所产生的振动量超过一预定值时，操作器就在一时间点沿减小振动量的方向运作，该时间点即后车轮通过相同不平路面部分的那个时刻。所述时间点是根据车辆的速度来估算的。这就是说，常用的悬挂控制系统进行一种预先控制以延缓一段时间，在这段时间内，前车轮产生的振动量，根据车辆的行驶速度，用来为后车轮侧的控制产生一个修正信号。由于即使前车轮通过不平的路面时车体产生大振动，但后车轮侧的控制可以根据前车轮通过不平路面部分时车体产生的振动量来调节，所以后车轮通过不平路面部分时产生的振动量要比前车轮通过不平路面部分时的小得多。
可是，常用悬挂控制系统需要配备车辆运行状态传感器，以便测定弹簧承载质量的垂直速度和/或对相应车轮的相对速度，其结果是需要一种既复杂且昂贵的悬挂控制系统。由于弹簧承载质量重量和悬挂弹簧常数的差别，更使得弹簧承载质量的谐振频率对于前车轮侧的控制和对于后车轮侧的控制是不同的。由于这个原因，如果不是不可能的话，至少也是很困难地对后车轮侧的车辆运行状态进行精确的检测，从而无法产生理想的控制力。
本发明的主要目的是提供一种既简单又不贵的机动车辆悬挂控制系统，该系统能精确地测定车辆在后车轮侧的运行状态，并且能在使用较少数量的车辆运行状态传感器的情况下产生最适宜的控制力。
本发明提供了一种用于机动车辆上的悬挂控制系统，机动车辆是支承在位于前左和前右车轮侧支柱的前左和前右车轮上，以及位于后左和后右车轮侧支柱的后左和后右车轮上的。悬挂控制系统包括减震器，减震器安装在各相应的支柱位置上，并处于弹簧承载质量和非弹簧承载质量之间，以提供可变的减震力特性，悬挂控制系统还包括传感部分和计算部分，传感部分用来感测车辆在前左和前右车轮侧支柱位置处的第一运行状态，而计算部分则用来根据感测的车辆第一运行状态，计算车辆在后左和后右侧支柱位置处的第二运行状态。这个计算部分应用了一种利用路面情况输入作为其传递路线的预定传递函数，计算所感测车辆第一运行状态之间差别的手段。上述悬挂控制系统还包括产生第一控制信号部分，产生第二控制信号部分以及控制部分，产生第一控制信号部分根据所感测的车辆第一运行状态对安装在前左和前右车轮侧支柱位置的减震器传递信号，产生第二控制信号部分根据计算出的车辆第二运行状态对安装在后左和后右车轮侧支柱位置的减震器发出信号，而控制部分则回应上述第一控制信号和第二控制信号来控制各相应减震器的减震力特性。
本发明的另一特点是本发明提供了一种用于具有车体的机动车辆上的悬挂控制系统，车体支承在位于前左和前右车轮侧支柱处的前左和前右车轮上，也支承在位于后左和后右车轮侧支柱处的后左和后右车轮上。该悬挂控制系统包括减震器，减震器位于各相应的支柱处，并处于弹簧承载质量和非弹簧承载质量之间，以提供可变的减震力特性，所述悬挂控制系统还包括感测部分、第一弹跳率计算部分、第一摇晃率计算部分、第二弹跳率计算部分、车体垂直输入计算部分、控制信号产生部分以及控制部分。感测部分用来感测车体在前左和前右车轮侧支柱位置处的垂直输入；第一弹跳率计算部分用来求所感测的垂直输入的平均值，以便计算出位于前左和前右车轮侧支柱之间中心处的第一弹跳率；第一摇晃率计算部分是根据所感测垂直输入来计算第一摇晃率的；第二弹跳率计算部分具有一预定的传递函数，该函数根据计算出的第一弹跳率来计算出位于后左和后右车轮侧支柱之间中心处的第二弹跳率；车体垂直输入计算部分用来计算车体在后左和后右车轮侧支柱处的垂直输入；控制信号产生部分是根据感测的和计算出的垂直输入来对减震器发出控制信号的；控制部分回应上述控制信号对相应的减震器减震力特性进行控制。
现结合附图对本发明作详细的说明。
图1为本发明机动车辆悬挂控制系统一个实施例的示意图；图2为机动车辆上使用的减震器的透视图；图3为每一减震器详细结构的剖面图；图4为减震器重要部分的放大剖面图；图5为减震力与活塞速度关系曲线图；图6为曲线示意图，解释控制范围，在这个控制范围内，减震器是可以随着安装其中的调节器的转动而运转；图7A为沿图4K-K线的横剖面图，调节器处于第一位置；图7B为沿图4L-L和M-M线的横剖面图，调节器处于第一位置；图7C为沿图4N-N线的横剖面图，调节器处于第一位置；图8A为沿图4K-K线的横剖面图，调节器处于第二位置；图8B为沿图4L-L和M-M线的横剖面图，调节器处于第二位置；图8C为沿图4N-N线的横剖面图，调节器处于第二位置；图9A为沿图4K-K线的横剖面图，调节器处于第三位置；图9B为沿图4L-L和M-M线的横剖面图，调节器处于第三位置；图9C为沿图4N-N线的横剖面图，调节器处于第三位置；图10为说明减震力特性的曲线图，调节器处于第一位置；
图11为说明减震力特性的曲线图，调节器处于第二位置；图12为说明减震力特性的曲线图，调节器处于第三位置；图13为用在图1所示悬挂控制系统中的信号处理线路的框图；图14A为增益与频率关系的曲线图；图14B为相位与频率关系的曲线图；图15A为增益与频率关系的曲线图；图15B为相位与频率关系的曲线图；图16为简略侧视图，说明图1中所示悬挂控制系统中传递函数计算模式；图17为简略透视图，说明图1中所示悬挂控制系统中传递函数计算模式；图18A为增益与频率关系的曲线图；图18B为相位与频率关系的曲线图；图19A为增益与频率关系的曲线图；图19B为相位与频率关系的曲线图；图20为数字计算机用来控制每个减震器的减震力特性时其程序的流程图；图21A至图21E为说明减震力特性控制的曲线图；图22A为相位与频率关系的曲线图；图22B为增益与频率关系的曲线图；图23为倒数KU与相对速度(ΔX－ΔX0)关系的曲线图；图24为用于本发明悬挂控制系统第二实施例中信号处理线路的框图；图25为用于本发明悬挂控制系统第二实施例中另一个信号处理线路的框图；图26A为增益与频率关系曲线图；图26B为相位与频率关系曲线图；图27为一曲线图，说明用于本发明悬挂控制系统第二实施例中已处理信号的成形；
图28为数字计算机程序流程图，该计算机用来控制本发明悬挂控制系统第二实施例中每个减震器的减震力特性；图29A至图29E为一组曲线图，说明本发明悬挂控制系统第二实施例中减震力特性的控制；图30为增益Ku与已处理过信号VPT，C关系的曲线图；图31为用于本发明悬挂控制系统第三实施例中信号处理线路的框图。
参阅附图，特别是附图1，图1表示了一个实施本发明的悬挂控制系统的示意图。图1中所示的悬挂控制系统包括一个用于驱动脉冲马达3的控制部件4，以便为减震器SA提供最适宜的减震力特性。从图2可以清楚看到，四个减震器SAFL，SAFR，SARL和SARR都是安置在弹簧承载体(车身)与非弹簧承载体(轮胎)之间的。控制部件4安装在靠近驾驶员座位处(见图2)，它包括一个接口线路4a，一个中央处理器(CPU)4b和一个驱动线路4c。中央处理器4b计算出所要求的减震力特性(以阻尼系数形式出现)，提供给各相应的减震器SA。这些计算是根据由包括垂直G传感器1FL和1FR以及一个车速传感器2等不同传感器输出的、通过接口线路4a而传输到中央处理器4b的倍号来进行的。垂直G传感器1FL和1FR安装在车体上(弹簧承载体)，靠近于各相应减震器SAFL和SAFR连接车体处(支柱处)，正如图2所示。垂直G传感器1FL和1FR在各相应的位置处感测车体(弹簧承载体)的加速度G，并产生出能表示出所感测垂直加速度的传感器信号，传输到接口线路4a。当所感测的加速度是向上时，垂直加速传感器信号呈正号，而当所感测的加速度向下时，则信号呈负号。车速传感器感测车辆行驶速度，并产生出能表示所感测的车速的传感器信号，将之传输到接口线路4a。中央处理器4b将能表示计算出的阻尼系数的控制字码传输到驱动线路4c，以便驱动相应的一个步进马达3，提供计算出来的减震力特性。
图3所示为一可变减震力型减震器，它可以用在本悬挂控制系统上。减震器SA包括一个缸套30和一个在缸套30中作往复运动的活塞。活塞31在其相对两侧形成了上室A和下室B。在缸套30外围设置了一个外套33，从而沿缸套外围形成一存储层C。底部件34将存储层C和下室B隔开。活塞杆7连接于活塞31上，以便作滑动运动。活塞杆7的滑动由一导向件35进行导向。悬挂弹簧位于外套33和车身之间。数码字37所指为一缓冲器橡胶件(或套筒)。
参阅图4，活塞31沿其全部长度上设有第一通道31a和第二通道31b。压缩侧缓冲阀20与第一通道31相配合。扩展侧缓冲阀12与第二通道31b相配合。活塞杆7在其顶端与定位挡件41螺纹式地相连接。定位挡件41与穿过活塞31的销杆螺纹式地连接。销杆38开设有一绕开第一通道31a和第二通道31b的流通通道39，以便形成一个连接上室A和下室B的通道(通道E，F，G和J)。与流通通道39相配合的，还设有一调节器40，一扩展侧止回阀17和一压缩侧止回阀22。调节器40传动式地与相应的一个脉冲马达相连接，脉冲马达通过一控制杆70(见图3)来转动调节器1以便调节流通通道39的有效区域。销杆38上，从上到下依次开有第一，第二，第三，第四和第五通气口21，13，18，14和16。调节器40设有一中空部分19，第一和第二侧孔24和25，以及一个在其外周表面上的长沟槽23。于是，在这种结构中，当活塞处于扩展冲程时(或阶段)，就形成四个流通通道来连接上室A和下室B。这四个流通通道包括一个扩展侧第一流通通道D，该流通通道从第二通道31b开始延伸，通过扩展侧缓冲阀12的内侧到下室B；一个扩展侧第二流通通道E，它从第二通气口13开始，延伸通过长沟槽23到第四通气口14，从而通过扩展侧缓冲阀12的外周侧到达下室B；一个扩展侧第三流通通道F，它从第二通气口开始，延伸通过长沟槽23到第五通气口16，并由此通过扩展侧止回阀17到下室B；和一个旁通通道G，它从第三通气口18开始，延伸通过第二侧孔25和中空部分19到下室B。另外，在处于压缩冲程时，有三个流通通道形成以连接上室和下室。这些流通通道包括一个压缩第一流通通道H，它从第一通道31a开始，延伸通过压缩侧缓冲阀20；一个压缩侧第二流通通道J，它从中空部分19开始，延伸通过第一侧孔24到第一通气口21，并由此通过压缩侧止回阀22到上室A；一个旁通通道G，它从中空部分19开始，延伸通过第二侧孔25和第三通气口18到上室A。
可以让调节器转动来调节减震器SA的减震力特性，这种调节可以在扩展侧和压缩侧两侧分多个步骤进行，如图5所示。现假设调节器处于相当软范围SS的第二位置(2)，如图6所示，此时减震器SA在其扩展侧和压缩侧两侧都具有软减震力特性。该减震力特性表示在图11中。在第二位置(2)，活塞31的各零件所处的位置如图8A，8B和8C所示。图8A是沿图4中的K-K线的横剖面图，图8B是沿图4中L-L和M-M线的横剖面图，图8C是沿图4中N-N线的横剖面图。当调节器40从第二位置(2)沿反时针方向转动，减震器SA的减震力特性仅在扩展侧多步骤地朝其硬特性侧变化。最终，调节器40到达相应于一个扩展侧硬范围HS的第一位置(1)，如图6所示，此时，减震器SA在其压缩侧有一个固定的软特性。该减震力特性表示在图10中。在第一位置(1)，活塞31的各零件所处的位置如图7A，7B和7C所示。图7A是沿图4中K-K线的横剖面图，图7B是沿图4中L-L和M-M线的横剖面图，图7C是沿图4中N-N线的横剖面图。当调节器40由第二位置(2)沿顺时针方向转动，减震器SA的减震力特性仅在压缩侧多步骤地朝其硬特性侧变化。最终，调节器40到达相应于一个压缩侧硬范围SH的第三位置(3)，如图6所示，此时，减震器SA在其扩展侧有一固定的软特性。该减震力特性表示在图12中。在第三位置(3)上，活塞31各零件所处的位置如图9A，9B和9C所示。图9A是沿图4中的K-K线的横剖面图，图9B是沿图4中L-L和M-M线的横剖面图，图9C是沿图4中N-N线的横剖面图。
图13表示了包括在接口部件4a中的信号处理线路，该线路用来计算控制信号V(VFL，VFR，VRL，VRR)，并根据相应的控制信号V来计算目标减震力特性位置P(PFL，PFR，PRL，PRR)，以便用来控制各相应减震器SA的减震力特性。所述信号处理线路包括十一个方框(A1到A11)。第一方框应用两个速度转换滤波器，它们接受来自相应垂直G传感器1FL和1FR的传感器信号，这些传感器信号指明弹簧承载体在前左和前右车轮侧支柱处的垂直加速信号GFL和GFR，转换滤波器将这些信号转换成弹簧承载体在前左和前右车轮侧支柱处的，能表示出弹簧承载体垂直速度的垂直速度信号。每一个速度转换滤波器都可能采用一级低通滤波器LPF，这种滤波器具有一个如图14A中虚曲线所示的增益特性和一个如图14B中虚曲线所示的相位特性。要不然，每一个速度转换滤波器也可能采用一种相位提前补偿滤波器PCF，该滤波器具有一个如图14A中实曲线所示的增益特性和一个如图14B中实曲线所示的相位特性。可以看到，应用这种相位提前补偿滤波器可以使得垂直加速GFL和GFR转换成垂直速度在一较宽的频带中进行。已转换的垂直速度信号由速度转换滤波器传输到相应的带通滤波器BPFs(见方框A2)，该滤波器除了让所要的，能产生出表示弹簧承载体在前左和前右车轮侧支柱处的垂直速度ΔX(ΔXFL，ΔXFR)的信号通过，则滤掉其他成分。如果将一个方框A1中应用的相位提前补偿滤波器PCF和一个方框A2中应用的二级带通滤波器组合，就可以有一个如图15A中实曲线所示的增益特性和一个如图15B中实曲线所示的相位特性。如果将一个方框A1中应用的一级低通滤波器和一个方框A2中应用的一级带通滤波器组合，就可以有一个如图15A中虚曲线所示的增益特性和一个如图15B中虚曲线所示的相位特性。比较这些增益特性和相位特性可以看出，在目标控制频带中，相位提前补偿滤波器PCF和二级带通滤波器组合时的相位曲线斜度要小于一级低通滤波器和一级带通滤波器组合时的。
信号处理线路还应用传递函数GUf(S)(方框A3)，以便根据在前左和前右车轮侧支柱位置处测得的垂直加速GFL和GFR来求得相对速度信号(ΔX－ΔXo)[(ΔX－ΔXo)FL，(ΔX－ΔXo)FR]。传递函数GUf(S)由下式给出
GUf(S)＝-m1S/(c1S＋k1)………(1)式中m1前车轮侧弹簧承载质量c1前车轮侧悬挂衰减系数k1前车轮侧悬挂的弹簧常数S拉普拉斯算子，表示为S＝δ＋jω图16和图17说明了传递函数计算模式，图中，字母X1(X1L，X1R)代表前车轮侧弹簧承载质量输入量，字母X2(X2L，X2R)代表前车轮侧非弹簧承载质量的输入量，字母X3(X3L，X3R)代表前车轮侧路面输入量，字母m2代表前车轮侧非弹簧承载质量，字母c2代表前车轮衰减系数，字母k2代表前车轮弹簧常数，字母X4(X4L，X4R)代表后车轮侧弹簧承载质量输入量，字母X5(X5L，X5R)代表后车轮侧非弹簧承载质量输入量，字母X6(X6L，X6R)代表后车轮侧路面输入量，字母m3代表后车轮侧弹簧承载质量，字母m4代表后车轮侧非弹簧承载质量，字母c3代表后车轮侧悬挂衰减系数，字线c4代表后车轮的衰减系数，字母k3代表后车轮侧悬挂弹簧常数，字母k4代表后车轮弹簧常数。传递函数GUf(S)，其增益特性由图18A表示出，其相位特性由图18B表示出。
再参阅图13，方框A4应用了计算线路，该线路接受从方框A2传输到该线路上的、能表示弹簧承载质量在前左、前右车轮侧支柱处垂直速度ΔX(ΔXFL，ΔXFR)的信号，上述线路也接受从方框A3传输过来的，表示在前左和前右车轮侧支柱处相对速度(ΔX－ΔX0)[(ΔX－ΔX0)FL，(ΔX－ΔX0)FR]的信号，以便产生控制信号VFL和VFR，该控制信号用来控制前左和前右车轮侧减震器SAFL和SAFR的减震力特性。这些控制信号根据下列方程式计算
V＝ΔX/(ΔX－ΔX0)………(2)在方框A4中，计算线路还计算目标减震力特性位置P(PFL，PFR)，计算方程式如下P＝V/VHXPmax(V＜VH) ………… (3)P＝Pmax(V≥VH) ………… (4)式中VH为比例控制减震力特性而设的阈值(参见图21A)Pmax最大减震力特性位置从方程式(2)可以看到，当相对速度(ΔX－ΔX0)等于零时，控制信号V趋向无限大。为避免这点，当相对速度绝对值小于一个低阈值Xmin|ΔX－ΔX0|≤Xmin)时，目标减震力特性位置P设定为其最大值Pmax。
方框A5应用了传递函数GR(S)，该函数根据在前左和前右车轮侧支柱处测得的弹簧承载质量垂直加速度GFL和GFR，即在前左和前右车轮侧支柱处的垂直输入量X1L和X1R，来计算在后左和后右车轮侧支柱处的垂直输入量X4dL和X4dR。从图16和图17可以看到，X4dL＝GFL·GR(S)，X4dR＝GFR·GR(S)。这些计算可以根据下列方程式进行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)是从前车轮侧弹簧承载质量到路面的传递函数G2(S)是为前车轮和后车轮处车身各部分之间输入时间的差别而设的延迟
G3(S)是从路面到后车轮侧弹簧承载质量的传递函数。传递函数GR(S)具有一个如图19A所示的增益特性和一个如图19B所示的相位特性。
上述延迟传递函数G2(S)包括一个延迟传递函数(GD(S)＝e-SR)。延迟时间R设定为R＝WB/SV－Φ，式中WB为车辆轴距，SV为车速，Φ为系统反应延迟时间。也就是说，延迟时间R是延迟传递函数和系统反应延迟时间Φ的差值，这个延迟传递函数相应于一个前车轮侧路面输入X3发生时的时间和后车轮侧路面输入X6发生时的时间之间的延迟。这就使得能产生控制力来控制后车轮侧减震器，而没有系统反应的延迟。
在方框A6，进行了一项运行状态计算，1/2(GFR－GFL)。其中有在前左和前右车轮侧支柱处弹簧承载质量垂直加速度GFL和GFR的差值。在前左和前右车轮侧支柱处弹簧承载垂直加速度GFL和GFR对应于后左和后右车轮侧弹簧承载质量输入X4dL和X4dR。上述计算出的运行状态则对应于后左和后右车轮侧支柱处输入X4SL和X4SR，这是由车身在摇晃方向上的拢动而引起的。
在方框A7，进行了一项后左车轮侧支柱处弹簧承载质量垂直加速度GRL的计算，这项计算是来自于车身在车辆摇晃方向的拢动，并根据下列方程式(6)，通过后左车轮侧支柱处输入X4SL减去后左车轮侧支柱处垂直输入X4dL来进行的；还进行了一项后右车轮侧支柱处弹簧承载质量垂直加速度GRR的计算，这项计算是来自于车身在车辆摇晃方向的拢动，并根据下列方程式(7)，通过将后左车轮侧支柱处垂直输入X4dL和后右车轮侧支柱处输入X4SR相加来进行的。
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应用了两个速度转换滤波器，这些滤波器类似于方框A1中应用的。速度转换滤波器接受来自方框A7的弹簧承载质量垂直加速度GRL和GRR，并将它们转换成表示出后左和后右支柱处弹簧承载质量垂直速度的弹簧承载质量垂直速度信号。转换了的垂直速度信号由方框A8传输到应用类似于方框A2中应用的带通滤波器BPFs的方框A9。带通滤波器让一个目标频带通过而滤掉其他成分，以便产生出表示后左和后右车轮侧支柱处弹簧承载质量垂直速度ΔX(ΔXRL，ΔXRR)的信号。方框A9应用类似于方框A3中应用的传递函数GUr(S)，以便根据在后左和后右车轮侧支柱处测得的垂直加速度GRL和GRR来求得相对速度信号(ΔX－ΔX0)[(ΔX－ΔX0)RL，(ΔX－ΔX0)RR]。方框A11应用了类似于方框A4中应用的计算线路。计算线路接受从方框A9传输来的，表示在各相应后车轮侧支柱处弹簧承载质量垂直速度ΔX(ΔXRL，ΔXRR)的信号，并接受从方框A10传输来的，表示在后左和后右车轮侧支柱处相对速度(ΔX－ΔX0)[(ΔX－ΔX0)RL，(ΔX－ΔX0)RR]的信号，然后根据方程式(2)来计算出控制信号VRL和VRR，以便控制后左和后右车轮侧减震器SARL和SARR的减震力特性。在方框A11中，计算线路也根据方程式(3)和(4)计算目标减震力特性位置。
图20为一流程图，它说明数字计算机用来控制每个减震器SA的减震力特性时的程序，计算机程序在点102处开始。在程序中点104，进行一项判定用于相应的一个减震器的控制信号是否是正的。若回答是＂是＂，那么程序进行到点106，产生一个指令来操作减震器处于扩展相位硬范围HS，然后程序运行到点114的结束点。要不然，程序运行到另一判定步骤—点108。这个判定是控制信号是否是负的。如果回答是＂是＂，程序就运行到点110，产生一个指令来操作减震器处于压缩相位硬范围SH，然后程序进行到点114结束。或者，控制信号为零，则程序进行到点112，产生一个指令来操作减震器处于软范围SS。随之，程序运行至点114结束。
参阅图21A至图21E，这些图将对减震力特性的控制作进一步说明。现假设，根据弹簧承载质量垂直速度ΔX和相对速度(ΔX－ΔX0)计算得来的控制信号随时间变化而变化，如图21A所示。当控制信号为零时，控制减震器使其具有一个处于软范围SS的减震力特性，在软范围内，压缩相位和扩展相位都表现出预定的固定的低减震力特性。当控制信号V呈正值，减震器的减震力特性控制在扩展相位硬范围HS内，此时，压缩相位固定在一个预定的低(软)减震力特性处。在这种情况下，对于扩展相位来说，减震力特性(目标减震力特性位置PT)是与控制信号V成正比的增加。当控制信号为负值时，减震器减震力特性就控制得处于压缩相位硬范围内，此时，扩展相位硬范围SH固定在一预定的低减震力特性处，而在压缩相位的减震力特性与控制信号V成正比地变化，以提供一个目标减震力特性位置Pc。
在图21C中，字母a代表一个控制范围，在这个范围内，根据弹簧承载质量垂直速度ΔX和相对速度(ΔX－ΔX0)计算得来的控制信号V是从其负号(向下)变为正号(向上)的。由于相对速度(ΔX－ΔX0)仍然是负值(减震器在压缩相位运作)，所以根据控制信号V的符号(方向)，减震器控制在扩展相位硬范围HS内。于是，在控制范围a内，减震器控制得以提供一种压缩相位中的软特性。
在控制范围b，控制信号V的符号保持正值(向上)，而相对速度(ΔX－ΔX0)从其负号变为正号，表明了减震器的扩展相位(EXT)，根据控制信号V的符号(方向)，减震器控制在扩展相位硬范围HS内，减震器处于扩展相位。于是，在本范围内，减震器控制得在相应于减震器现在相位的扩展相位，具有一个与控制信号成正比的硬特性。
在控制范围C内，控制信号V从其正号(向上)变成负号(向下)，而相对速度(ΔX－ΔX0)呈一正号，表明减震器的扩展相位(EXT)，根据控制信号V的符号，减震器控制在压缩相位硬范围SH内。于是，在这个控制范围内，减震器控制得在相应于减震器现相位的扩展相位中具有一软特性。
在控制范围d内，控制信号V的符号保持负值(向下)，相对速度(ΔX－ΔX0)从其正号变为负号，表明减震器的扩展相位(EXT)，根据控制信号V的符号，减震器控制得处于压缩相位硬范围SH内。于是，在这个控制范围内，减震器控制得在相应于减震器现相位的压缩相位中具有一硬特性。
在本实施例中，当控制信号V的符号和相对速度(ΔX－ΔX0)的符号一样时(控制范围b和d)，减震器控制得在减震器现相位中具有一硬特性，而当控制信号V的符号和相对速度(ΔX－ΔX0)的符号不同时，减震器则控制得在减震器现相位中具有一软特性。因此，就有可能进行与根据一种空中转播理论所进行的减震力特性控制相同的控制。另外，当减震器的相位转换时，亦即减震器为回应控制范围从a变到b，以及从c变到d(从软特性变到硬持性)其相位作转换时，减震力特性位置就会转换到先前控制范围a和c中的硬特性侧。因而就有可能进行一项从软特性到硬特性的转变而没有时间的延迟。
本悬挂控制系统具有下述优点首先，本发明悬挂控制系统需要弹簧承载质量垂直速度ΔXFL，ΔXFR，ΔXRL，ΔXRR和相对速度(ΔX－ΔX0)FL，(ΔX－ΔX0)FR，(ΔX－ΔX0)RF，(ΔX－ΔX0)RR等信息。本发明仅需要两个传感器，即垂直G传感器1FL和1FR来获取上述所需信息。于是，悬挂控制信号是简单的，而且不贵。
其次，根据从由传递函数GR(S)计算得到的后车轮侧弹簧承载质量垂直速度X4SL和X4SR到前车轮侧弹簧承载垂直速度X4dL和X4dR的，以路面输入为传递路线的传递函数GR(S)，就有可能精确测算出在各相应后车轮侧支柱处弹簧承载质量垂直速度。这就有效地产生出最适宜的控制力。
图22A通过画出相位和频率关系曲线图示地描绘出相位特性曲线。虚曲线所涉及的相位特性是利用传递函数GR(S)，根据后左和后右车轮侧支柱处仅有的垂直输入X4dL和X4dR计算得来的。实曲线所涉及的相位特性是利用传递函数GR(S)，根据后左、后右车轮侧支柱处的垂直输入X4dL和X4dR，以及根据车身在车辆摇晃方向上的拢动引起的、在后左、后右车轮侧支柱处的输入X4SL和X4SR计算得来的。图22B通过画出增益和频率关系曲线图示地描绘出增益特性曲线。虚曲线所涉及的增益特性是利用传递函数GR(s)，根据后左和后右车轮侧支柱处仅有的垂直输入X4dL和X4dR计算得来的。实曲线所涉及的增益特性是利用传递函数GR(S)，根据后左和后右车轮侧处支柱处的垂直输入X4dL和X4dR，以及根据车身在车辆摇晃方向上的拢动引起的，在后左和后右车轮侧支柱处的输入X4SL和X4SR计算得来的。从比较虚曲线和实曲线可以看到，在本实施例中有可能取得非常接近于后左和后右车轮侧支柱处实际的弹簧承载质量垂直速度的数值。
第三，延迟时间R是系统反应延迟时间Φ与延迟传递函数之差，延迟传递函数相应于一个前轮侧路面输入X3发生时间和后轮侧路面输入X6发生时间之间的延迟，延迟时间R可以用来对后轮侧减震器产生控制力而不会有系统反应延迟。
尽管本发明的说明是与下述型式的减震器相关联的，这种型式的减震器在减震力特性转变到另一相位时，在扩展相位和压缩相位的一个相位具有低减震力特性，但应该理解到，本发明可以用于在扩展相位和压缩相位都具有可变减震力特性的那种型式的减震器。尽管本发明的说明是与传递函数GUf(S)和传递函数GR(S)相关联的，传递函数GUf(S)是由方程式(1)计算出来，并用来根据垂直加速度GFL和GFR计算出相对速度(ΔX－ΔX0)[(ΔX－ΔX0)FL，(ΔX－ΔX0)FR]，传递函数GR(S)是由方程式(5)计算得来，并用来根据垂直加速度GFL和GFR计算出垂直输入X4dL和X4dR，但应该理解到，如果这些传递函数是高阶传递函数，那么本发明可以应用近似低阶的传递函数或近似滤波器，以避免方程式趋于复杂，以及程序需要增大的存储能力。尽管本发明的说明是与由方程式(2)计算得来的控制信号V相关联的，但应该理解到，控制信号可以由下列方程式进行计算V＝V’＝ΔX·KU…………(7)式中KU为相对速度(ΔX－ΔX0)的倒数。这能有效地防止控制信号趋向无限大。倒数KU可以由编入计算机程序的关系曲线计算出来。这个关系曲线表示在图23中。当相对速度(ΔX－ΔX0)等于或小于一预定的低限值Smin时，倒数KU设定在一预定的最大值；当相对速度(ΔX－ΔX0)等于或大于一预定的上限值Smax时，倒数KU设定在一预定的最小值。尽管本发明的说明是与由方程式(3)，根据控制信号V计算得到的目标减震力特性位置相关联的，但应该理解到，可以提供一个静区VNC，以避免减震力特性位置P由于控制信号V靠近零点时的微小变化而摆动。在这种情况下，目标减震力特性位置P可以由下列方程式进行计算P＝(V－VNC/VH－VNC)Pmax……(8)方程式(2)的增益可能随车速而变化。尽管本发明的说明是与感测前左和前右车轮侧车辆运行状态的弹簧承载质量垂直加速度传感器相关联的，但应该理解到，这些传感器是可以去掉的，并用位移传感器来代替，位移传感器安置在适当位置来感测前左和前右车轮侧弹簧承载质量垂直位移。尽管本发明的说明与安置在前左、前右车轮侧支柱位置处的前左和前右车轮侧车辆运行状态检测装置相关联的，但应该理解到，可以设置位置校正装置，该装置利用预定的传递函数，根据从前左和前右车轮侧车辆运行状态检测装置传输来的信号，计算出在前左和前右车轮侧支柱位置处的车辆运行状态。
图24至30显示了本发明悬挂控制系统的第二实施例。图24是一个框图，展示了包括在接口装置中的信号处理线路，用来计算各相应支柱位置处弹簧承载质量垂直加速度G(GFL，GFR，GRL，GRR)。信号处理线路包括5个方框(B1到B5)。第一方框B1应用了一种计算线路，它接受从相应垂直G感应器1FL和1FR传输来的传感器信号，这些传感器信号表示出前左、前右车轮侧支柱位置处弹簧承载质量垂直加速度信号GFL和GFR，然后计算线路根据弹簧承载质量垂直加速度信号GFL和GFR，由下列方程式计算出前车轮之间中心处的弹跳率GBFGBF＝(GFR＋GFL)/2……(9)方框B2应用了一项以路面输入作为其从前车轮位置到后车轮位置的传递路线的传递函数GB(S)，以便根据前车轮之间中心处的弹跳率GBF来计算出后轮之间中心处的弹跳率GBR。这个传递函数有下式给出GB(S)＝G1(S)·G2(S)·G3(S)……(10)式中，G1(S)为从前车轮侧弹簧承载质量到路面的传递函数，G2(s)为从后轮侧路面到后轮侧弹簧承载质量的传递函数，G3(S)为反映在前车轮和后车轮处车身部分之间输入时间的不同而设的延迟传递函数。该函数由下式给出G3(S)＝e-S(WB/SV)……(11)式中，WB是车辆轮距，SV是车辆行驶速度。方框B3应用了一个计算线路，该线路接受从相应的垂直G传感器1FL和1FR传输来的传感器信号，这些传感器信号表示出在前左、前右车轮侧支柱位置处弹簧承载质量垂直加速度信号GFL和GFR，上述线路然后根据前左和前右车轮侧弹簧承载质量垂直加速度信号GFL和GFR，由上列方程式计算出车辆摇晃率GRGR＝(GFR－GFL)/2……(12)方框B4应用了一个计算线路，该线路接受从方框A1传输来的，处于后轮之间中心处的弹跳率GBR，以及从方框A3传输来的摇晃率GR，然后由下式计算出后右轮侧支柱位置处弹簧承载垂直加速度GRRGRR＝GBR＋GR……(13)方框B5应用了一个计算线路，该线路接受从方框A1传输来的、后车轮间中心处的弹跳率GBR，以及从方框A3传输来的摇晃率GR，然后由下式计算出后左车轮侧支柱处弹簧承载质量垂直加速度GRLGRL＝GBR＋GR……(14)图25为一信号处理线路的方框图，它包括方框C1到方框C4，该线路是用来由图24的信号处理线路获取的弹簧承载质量垂直加速度G(GFL，GFR，GRL，GRR)来计算出弹簧承载质量垂直速度ΔX，相对速度(ΔX－ΔX0)以及低频信号VPT，C。方框C1应用了一个相位延迟补偿方程式将弹簧承载质量垂直加速度G(GFL，GFR，GRL，GRR)转换成各相应支柱位置处弹簧承载质量垂直速度。相位延迟补偿方程式由下式给出G(S)＝(AS＋1)/(BS＋1)……(15)(A＜B)应用一种传递函数来提供减震力特性控制所需的，相当于频带(0.5Hz到3Hz)中积分(1/S)的相位和增益特性，以便能减少低频侧(-0.05Hz)增益。这个传递函数由下列相位延迟补偿方程式给出G(S)＝(0.001S＋1)/(10S＋1)Xγ……(16)式中γ为与由增益特性通过积分(1/S)而得的弹簧承载质量垂直速度相匹配所需的增益。在本例情况下，γ＝10。因此，有可能减小低频侧的增益，而不会降低减震力特性控制所需的频带(0.5Hz-3Hz)中的相位特性，如图26A和图26B中实曲线所示。图26A和26B中虚曲线所示为通过积分(1/S)所得弹簧承载质量垂直速度信号的增益和相位特性。
方框C2具有一个带通滤波器功能，除了让目标频带通过外，过滤掉其他成分。带通滤波器BPF包括一个二级高通滤波器HPF(0.3Hz)和一个二级低通滤波器LPF(4Hz)以便获得相当于弹簧承载质量谐振频带的目标控制频带处的弹簧承载质量垂直速度ΔX(ΔXFL，ΔXRL，ΔXRR)。方框C3应用了一种传递函数Gu(S)来根据由垂直G传感器测得的垂直加速度G(GFL，GFR，GRL，GRR)求出相对速度(ΔX－ΔX0)[(ΔX－ΔX0)FL，(ΔX－ΔX0)FR，(ΔX－ΔX0)RL，(ΔX－ΔX0)RR]。该传递函数Gu(S)由下式给出Gu(S)＝-mS/(cS＋k)……(17)式中，m为弹簧承载质量，C是悬挂衰减系数，K是悬挂弹簧常数，S为拉普拉斯算子，表示成S＝σ＋jω。方框C4检测相对速度信号(ΔX－ΔX0)(高频信号)绝对值的峰值，如图27虚曲线所示，并形成一个处理过的信号VPT，C(低频信号)，该信号具有上一个相对速度信号峰值，并将该峰值保持至下一个相对速度峰值出现，如图27实曲线所示。
图28为数字计算机用来控制每个减震器SA减震力特性时其程序方框图。计算机程序从点202开始。在程序中点204进行一项判定，对一个相应减震器，其弹簧承载质量垂直速度ΔX是否是正的。如果回答是＂是＂，则程序运行到点206，这时产生一个指令，让减震器在扩展相位硬范围HS中运作，然后运行到点214结束。要不，程序运行到点208进行另一项判定步骤。这个判定是，弹簧承载质量垂直速度ΔX是否是＂负＂的。如果回答是＂是＂，则程序运行到点210，这时产生一个指令，让减震器在压缩相位硬范围SH中运作，然后程序运行到点214结束。要不，就意味着弹簧承载质量垂直速度ΔX为零，程序运行到点212，这时产生一个指令，让减震器在软范围SS中运作。随后，程序运行到点214结束。
图29A至29E将对减震力特性控制作进一步说明。现在假设弹簧承载质量垂直速度ΔX随时间变化而变化，如图29A所示。当弹簧承载质量垂直速度ΔX为零时，减震器控制得使其减震力特性处于软范围SS中，在这个范围中，扩展相位和压缩相位都表现了预定的，固定的低减震力特性。当弹簧承载质量垂直速度ΔX具有一个正值时，减震器的减震力特性就控制得处于扩展相位硬范围HS中，在这个范围中，压缩相位固定了一个预定的低(软)减震力特性。扩展相位减震力特性(目标减震力特性位置PT)是与弹簧承载质量垂直速度ΔX成正比地变化。在本例情况下，目标减震力特性位置PT由下式进行计算PT＝α·ΔX·Ku……(18)式中，α是扩展相位中常数，Ku(＝a/(ΔX－ΔX0))为根据相对速度(ΔX－ΔX0)和处理信号VPT，C而定的增益，如图30所示。
当弹簧承载质量垂直速度ΔX具有一个负值时，减震器减震力特性控制得使其处于压缩相位硬范围SH中，以便在扩展相位中提供一个预定的低(软)减震力特性，而压缩相位减震力特性(目标减震力特性位置PC)是与弹簧承载质量垂直速度ΔX成正比地变化，如下式所示PC＝β·ΔX·Ku……(19)式中，β是压缩相位中常数。
在图29C中，字母a代表一控制范围，由弹簧承载质量垂直速度ΔX和相对速度(ΔX－ΔX0)计算而来，在这个范围中，弹簧承载质量垂直速度ΔX由其负号(向下)变化到其正号(向上)。由于相对速度(ΔX－ΔX0)保持负值(减震器在压缩相位中运作)，所以减震器根据弹簧承载质量垂直速度ΔX的符号(方向)而控制得处于扩展相位硬范围HS中。于是，在这控制范围中，减震器控制得在压缩相位中具有一个软特性。
在控制范围b中，弹簧承载质量垂直速度ΔX保持正号(向上)，而相对速度(ΔX－ΔX0)由其负号变为其正号，表明减震器的扩展相位(EXT)，在这个控制范围中，根据弹簧承载质量垂直速度ΔX的符号(方向)，减震器控制得处于扩展相位硬范围HS中，减震器处于扩展相位。于是，在此控制范围中，减震器控制得在相当于现相位的扩展相位中具有一个与弹簧承载质量垂直速度成正比的硬特性。
在控制范围C中，相对速度(ΔX－ΔX0)具有一正号，表明减震器的扩展相位(EXT)，弹簧承载质量垂直速度从其正号(向上)变为其负号(向下)，根据弹簧承载质量垂直速度ΔX的符号，减震器控制在压缩相位硬范围SH中。于是，在此控制范围中，减震器控制得在相当于减震器现相位的扩展相位中具有一个软特性。
在控制范围d中，弹簧承载质量垂直速度ΔX保持负号(向下)，相对速度(ΔX－ΔX0)从其正号变为其负号，表明减震器的扩展相位(EXT)，根据弹簧承载质量垂直速度ΔX的符号，减震器控制在压缩相位硬范围SH中。于是在此控制范围中，减震器控制得在相当于减震器现相位的压缩相位中具有一硬特性。
在本实施例中，当弹簧承载质量垂直速度ΔX和相对速度(ΔX－ΔX0)的符号一样时(控制范围b和d)，减震器控制得在减震器现相位中具有一个硬特性；而当弹簧承载质量垂直速度ΔX和相对速度(ΔX－ΔX0)的符号不同时，减震器控制得在其现相位中具有一软特性。因此，有可能仅根据弹簧承载质量垂直速度ΔX进行与由空中转播理论进行的减震力特性控制相同的控制。另外，为回应从控制范围a到控制范围b的转变，以及为回应从控制范围c的控制范围d的转变(从软特性到硬特性的转变)，减震器的相位进行转换时，减震力特性位置在前述控制范围内转换到硬特性侧。所以，有可能进行从软特性到硬特性的转变，而在时间上没有延迟。这能有效地提供一个非常快的反应。由于无需驱动脉冲马达就能进行从硬特性到软特性的转变，所以有可能增加脉冲马达的耐用性，并节省动力消耗。
在车辆制动，使其在驱动位置上处于减速情况下，垂直G传感器1检测弹簧承载质量负(向下)垂直加速度成分。低频向下的弹簧承载质量垂直加速度能引起信号飘移。信号可能在车辆快速加速的情况下飘移，也可能在车辆沿向上长坡路加速时(此时，向上的弹簧承载质量垂直加速度各成分能移检测到)，或在车辆沿向下长坡路加速时，或者在有从垂直G传感器1传输到信号上的低频DC成分的情况下，信号飘移。但是在本实施例中，应用了一项相位延迟补偿方程式将弹簧承载质量垂直加速度G转换成相应的弹簧承载质量垂直速度。这就有效地减小低频带中增益，而不会降低为控制减震力所需的，频带(0.5Hz-3Hz)中的相位特性。因此，就有可能保持减震力特性的控制不受低频侧增益减小的影响，甚至当由垂直G传感器产生的信号有低频成分传输其上时也如此。
图31显示了本发明悬挂控制系统第三个实施例。除了包括在接口部件4a中的信号处理线路有不同外，本实施例与第二实施例基本上是相同的。在本实施例中，信号处理线路包括10个方框(D1到D10)。方框D1应用了一个计算线路，该线路接受由各相应垂直G传感器1FL和1FR传输过来的传感器信号，这些传感器信号表示出在前左和前右车轮侧支柱位置处弹簧承载质量垂直加速度信号GFL和GFR，该线路根据弹簧承载质量垂直加速度信号GFL和GFR，由方程式(9)计算出前车轮间中心处的弹跳率GBF。方框D2应用了一项以路面输入作为其从前轮位置到后车轮位置传递路线的传递函数GB(s)，该函数根据前车轮间中心处的弹跳率GBF计算出后车轮间中心处的弹跳率GBR。这个传递函数由方程式(10)给出。
方框D3应用了一个计算线路，该线路接受由各相应垂直G传感器1FL和1FR传输来的传感器信号，这些传感器信号表示出在前左和前右车轮侧支柱位置处弹簧承载质量垂直加速度信号GFL和GFR，然后该线路根据前左和前右车轮侧弹簧承载质量垂直加速度信号GFL和GFR，由方程式(12)计算出车辆摇晃率GR。方框D4应用了一个从前车轮位置到后车轮位置的传递函数GR(S)，该函数根据前车轮侧检测到车辆摇晃率GR计算出后车轮侧的摇晃率GRR。方框D5应用了一个计算线路，该线路从方框D2传输来的，位于后车轮间中心处的弹跳率GBR，以及从方框D4传输来的摇晃率GRR，然后计算出弹跳率和摇晃率的总和(GBR＋GRR)。方框D6应用了一个计算线路，该线路接受由方框D2传输来的，位于后车轮间中心处的弹跳率GBR，以及从方框D4传输来的摇晃率GRR，然后计算出弹跳率和摇晃率之差(GBR－GRR)。
方框D7应用了一个以车身作为从前车轮位置到后车轮位置的传递路线的传递函数GHP(S)来计算出向后车轮侧传输的，弹簧承载质量垂直加速度的高频成分GHR。方框D8应用了一个以车身作为从前车轮位置到后车轮位置的传递路线的传递函数GHP(S)来计算出向后车轮侧传输的，弹簧支承质量垂直加速度的高频成分GHL。方框D9应用了一个计算线路，该线路接受由方框D5传输来的(GBR＋GRR)之和，以及从方框D7传输来的高频成分GHR，然后由下列方程式计算出后右车轮侧支柱位置处的弹簧承载质量垂直加速度GRR
GRR＝(GBR＋GRR)＋GHR……(20)方框D10应用了一个计算线路，该线路接受由方框D6传输过来的(GBR－GRR)之差，以及从方框D8传输过来的高频成分GHL，然后由下列方程式计算出后左车轮侧支柱位置处弹簧承载质量垂直加速度GRLGRL＝(GBR－GRR)＋GHL……(21)在本实施例中，用后车轮侧摇晃率GRB代替前轮侧处测得的车辆摇晃率GR。另外，还考虑了通过车身传送到后车轮的，弹簧承载质量垂直加速度的高频成分GRR和GRL。因此，有可能更精确地测算出后左和后右车轮侧弹簧承载质量垂直加速度GRR和GRL。
尽管本发明的说明是与以弹簧承载质量垂直加速度作为垂直输入相关联的，但应该理解到，垂直输入也可以采用弹簧承载质量和非弹簧承载质量之间的相对位移的形式。尽管本发明的说明是与下述的说明相关联的，即当弹簧承载质量垂直速度为零时，应进行控制使减震器的减震力特性保持在软范围SS中，但应该理解到，当弹簧承载质量垂直速度处于零附近的静区时，减震力特性可以保持在软范围SS中。这能有效地防止控制飘移。
尽管本发明的说明是结合具体实施例来进行的，但很明显，本领域普通技术人员能够对本发明进行许多修改和变动，而这些修改和变动都落在本发明的权利要求范围内。
权利要求
1.一种用于机动车辆的悬挂控制系统，机动车辆是支承在前左和前右车轮侧支柱位置处的前左和前右车轮上，也支承在后左和后右车轮侧支柱位置处的后左和后右车轮上，所述悬挂控制系统包括有减震器，减震器安装在各相应支柱位置处的弹簧承载质量和非弹簧承载质量之间，用来提供可变减震力特性；传感部分，感测在前左和前右车轮侧支柱位置处车辆的第一运行状态；计算部分，根据感测的车辆第一运行状态，计算出在后左和后右车轮侧支柱位置处车辆的第二运行状态，所述计算部分应用了一个以路面输入作为其传输路线的预定传递函数，以及应用能计算出所感测的车辆第一运行状态间的差别的装置；产生第一控制信号部分，所述部分用在安装于前左和前右车轮侧支柱位置处的减震器上，根据所感测的车辆第一运行状态产生控制信号；产生第二控制信号部分，所述部分用在安装了后左和后右车轮侧支柱位置处的减震器上，根据所感测的车辆第二运行状态产生控制信号；以及控制部分，所述控制部分回应第一和第二控制信号，以控制相应减震器的减震力特性。
2.根据权利要求1所述的悬挂控制系统，其特征是传感部分包括检测在前左和前右车轮侧支柱位置处弹簧承载质量垂直加速度的传感器。
3.根据权利要求2所述的悬挂控制系统，其特征是，所述计算部分包括具有一预定传递函数的部分，用来根据第一和第二车辆运行状态计算出各相应支柱位置处弹簧承载质量和非弹簧承载质量之间的相对速度。
4.根据权利要求2中所述的悬挂控制系统，其特征是所述第一控制信号产生部分包括将车辆第一运行状态转换成前左和前右车轮侧支柱位置处相应速度的部分。
5.根据权利要求2所述的悬挂控制系统，其特征是所述传感部分包括安装在除前左和前右车轮侧支柱位置处外的传感器位置上的传感器，所述传感器用来检测在传感器位置处车辆第三运行状态，其特征还是，所述第一控制信号产生部分包括具有一预定传递函数的位置校正部分，该部分根据车辆第三运行状态计算出车辆第一运行状态。
6.根据权利要求2中所述的悬挂控制系统，其特征是所述传感部分包括安装在前左和前右车轮侧支柱位置处的传感器。
7.根据权利要求2所述的悬挂控制系统，其特征是所述控制部分包括控制每一减震器使其在扩展相位和压缩相位之一相位中具有低减震力特性的部分，此时该减震器则控制得在另一位相中具有可变减震力特性，还包括当第一和第二控制信号具有向上指向的符号时改变减震器的扩展相位中减震力特性的部分，以及当第一和第二控制信号具有向下指向的符号时改变减震器的压缩相位中减震力特性的部分。
8.根据权利要求2所述的悬挂控制系统，还包括一个检测车速的车速传感器，其特征是传递函数包括一项用来设定一个延迟时间的延迟传递函数，该延迟时间相当于路面输入由前车轮发生的时间和路面输入由后车轮发生的时间之间的延迟与系统反应延迟之差，所述延迟是作为车辆轴距和车速的函数来进行计算的。
9.根据权利要求1中所述的悬挂控制系统，其特征是包括在前左和前右车轮侧支柱位置处检测弹簧承载质量垂直位移的传感器。
10.根据权利要求9中所述的悬挂控制系统，其特征是第一控制信号产生部分包括一转换部分，该转换部分将车辆第一运行状态转换成前左和前右车轮侧支柱位置处相应的速度。
11.根据权利要求9中所述的悬挂控制系统，其特征是传感部分包括安装在除前左和前右车轮侧支柱位置处外传感器位置的传感器，所述传感器用来检测在传感器位置处车辆第三运行状态，其特征还是第一控制信号产生部分包括具有一预定传递函数的位置校正部分，根据车辆第三运行状态，所述校正部分计算出车辆第一运行状态。
12.根据权利要求9中所述的悬挂控制系统，其特征是所述传感部分包括安装在前左和前右车轮侧支柱位置处的传感部分。
13.根据权利要求9中所述的悬挂控制系统，其特征是所述控制部分包括控制每一减震器使其在扩展相位和压缩相位之一相位中具有低减震力特性的部分，此时该减震器则控制得在另一相位中具有可变减震力特性，还包括当第一和第二控制信号具有向上指向的符号时改变减震器的扩展相位中减震力特性的部分，以及当第一和第二控制信号具有向下指向的符号时改变减震器的压缩相位中减震力特性的部分。
14.根据权利要求9中所述的悬挂控制系统，还包括一个检测车速的车速传感器，其特征是传递函数包括一项用来设定一个延迟时间的延迟传递函数，该延迟时间相当于路面输入由前车轮发生的时间和路面输入由后车轮发生的时间之间的延迟与系统反应延迟之差，所述延迟是作为车辆轴距和车速的函数来进行计算的。
15.根据权利要求1中所述的悬挂控制系统，其特征是所述计算部分包括具有一预定传递函数的部分，用来根据第一和第二车辆运行状态计算出各相应支柱位置处弹簧承载质量和非弹簧承载质量之间的相对速度。
16.根据权利要求15中所述的悬挂控制系统，其特征是所述第一控制信号产生部分包括将车辆第一运行状态转换成前左和前右车轮侧支柱位置处相应速度的部分。
17.根据权利要求15中所述的悬挂控制系统，其特征是所述传感部分包括安装在除前左和前右车轮侧支柱位置处外的传感器位置上的传感器，所述传感器用来检测在传感器位置处车辆第三运行状态，其特征还是，所述第一控制信号产生部分包括具有一预定传递函数的位置校正部分，该部分根据车辆第三运行状态计算出车辆第一运行状态。
18.根据权利要求15中所述的悬挂控制系统，其特征是所述传感部分包括安装在前左和前右车轮侧支柱位置处的传感器。
19.根据权利要求15中所述的悬挂控制系统，其特征是所述控制部分包括控制每一减震器使其在扩展相位和压缩相位之一的相位中具有低减震力特性的部分，此时该减震器则控制得在另一相位中具有可变减震力特性，还包括当第一和第二控制具有向上指向的符号时改变减震器的扩展相位中减震力特性的部分，以及当第一和第二控制信号具有向下指向的符号时改变减震器的压缩相位中减震力特性的部分。
20.根据权利要求15中所述的悬挂控制系统，还包括一个检测车速的车速传感器，其特征是传递函数包括一项用来设定一个延迟时间的延迟传递函数，该延迟时间相当于路面输入由前车轮发生的时间和路面输入由后车轮发生的时间之间的延迟与系统反应延迟之差，所述延迟是作为车辆轴距和车速的函数来进行计算的。
21.根据权利要求1中所述的悬挂控制系统，其特征是第一控制信号产生部分包括一转换部分，该转换部分将车辆第一运行状态转换成前左和前右车轮侧支柱位置处相应的速度。
22.根据权利要求21中所述的悬挂控制系统，其特征是传感部分包括安装在除前左和前右车轮侧支柱位置处外传感器位置的传感器，所述传感器用来检测在传感器位置处车辆第三运行状态，其特征还是第一控制信号产生部分包括具有一预定传递函数的位置校正部分，根据车辆第三运行状态，所述校正部分计算出车辆第一运行状态。
23.根据权利要求21中所述的悬挂控制系统，其特征是所述传感部分包括安装在前左和前右车轮侧支柱位置处的传感部分。
24.根据权利要求21中所述的悬挂控制系统，其特征是所述控制部分包括控制每一减震器使其在扩展相位和压缩相位之一相位中具有低减震力特性的部分，此时该减震器则控制得在另一相位中具有可变减震力特性，还包括当第一和第二控制信号具有向上指向的符号时改变减震器的扩展相位中减震力特性的部分，以及当第一和第二控制信号具有向下指向的符号时改变减震器的压缩相位中减震力特性的部分。
25.根据权利要求21中所述的悬挂控制系统，还包括一个检测车速的车速传感器，其特征是传递函数包括一项用来设定一个延迟时间的延迟传递函数，该延迟时间相当于路面输入由前车轮发生的时间和路面输入由后车轮发生的时间之间的延迟与系统反应延迟之差，所述延迟是作为车辆轴距和车速的函数来进行计算的。
26.根据权利要求1中所述的悬挂控制系统，其特征是传感部分包括安装在除前左和前右车轮侧支柱位置处外传感器位置的传感器，所述传感器用来检测在传感器位置处车辆第三运行状态，其特征还是第一控制信号产生部分包括具有一预定传递函数的位置校正部分，根据车辆第三运行状态，所述校正部分计算出车辆第一运行状态。
27.根据权利要求26中所述的悬挂控制系统，其特征是所述控制部分包括控制每一减震器使其在扩展相位和压缩相位之一相位中具有低减震力特性的部分，此时该减震器则控制得在另一相位中具有可变减震力特性，还包括当第一和第二控制信号具有向上指向的符号时改变减震器的扩展相位中减震力特性的部分，以及当第一和第二控制信号具有向下指向的符号时改变减震器的压缩相位中减震力特性的部分。
28.根据权利要求26中所述的悬挂控制系统，还包括一个检测车速的车速传感器，其特征是传递函数包括一项用来设定一个延迟时间的延迟传递函数，该延迟时间相当于路面输入由前车轮发生的时间和路面输入由后车轮发生的时间之间的延迟与系统反应延迟之差，所述延迟是作为车辆轴距和车速的函数来进行计算的。
29.根据权利要求1中所述的悬挂控制系统，其特征是所述传感部分包括安装在前左和前右车轮侧支柱位置处的传感部分。
30.根据权利要求29中所述的悬挂控制系统，其特征是所述控制部分包括控制每一减震器使其在扩展相位和压缩相位之一相位中具有低减震力特性的部分，此时该减震器则控制得在另一相位中具有可变减震力特性，还包括当第一和第二控制信号具有向上指向的符号时改变减震器的扩展相位中减震力特性的部分，以及当第一和第二控制信号具有向下指向的符号时改变减震器的压缩相位中减震力特性的部分。
31.根据权利要求29中所述的悬挂控制系统，还包括一个检测车速的车速传感器，其特征是传递函数包括一项用来设定一个延迟时间的延迟传递函数，该延迟时间相当于路面输入由前车轮发生的时间和路面输入由后车轮发生的时间之间的延迟与系统反应延迟之差，所述延迟是作为车辆轴距和车速的函数来进行计算的。
32.根据权利要求1中所述的悬挂控制系统，其特征是所述控制部分包括控制每一减震器使其在扩展相位和压缩相位之一相位中具有低减震力特性的部分，此时该减震器则控制得在另一相位中具有可变减震力特性，还包括当第一和第二控制信号具有向上指向的符号时改变减震器的扩展相位中减震力特性的部分，以及当第一和第二控制信号具有向下指向的符号时改变减震器的压缩相位中减震力特性的部分。
33.根据权利要求32中所述的悬挂控制系统，还包括一个检测车速的车速传感器，其特征是传递函数包括一项用来设定一个延迟时间的延迟传递函数，该延迟时间相当于路面输入由前车轮发生的时间和路面输入由后车轮发生的时间之间的延迟与系统反应延迟之差，所述延迟是作为车辆轴距和车速的函数来进行计算的。
34.根据权利要求32中所述的悬挂控制系统，还包括一个检测车速的车速传感器，其特征是传递函数包括一项用来设定一个延迟时间的延迟传递函数，该延迟时间相当于路面输入由前车轮发生的时间和路面输入由后车轮发生的时间之间的延迟与系统反应延迟之差，所述延迟是作为车辆轴距和车速的函数来进行计算的。
35.一种用于机动车辆的悬挂控制系统，机动车辆是支承在前左和前右车轮侧支柱位置处的前左和前右车轮上，也支承在后左和后右车轮侧支柱位置处的后左和后右车轮上，所述悬挂控制系统包括有减震器，减震器安装在各相应支柱位置处的弹簧承载质量和非弹簧承载质量之间，用来提供可变减震力特性；传感部分，用来感测在前左和前右轮侧支柱位置处车身的垂直输入；第一弹跳率计算部分，用来求所感测的垂直输入的平均值，以便计算出前左和前右车轮侧支柱位置之间中心处的第一弹跳率；第一摇晃率计算部分，该部分具有一个预定的传递函数，用来根据计算出的第一弹跳率计算出后左和后右车轮侧支柱位置之间中心处的第二弹跳率；计算后左和后右车轮侧支柱位置处车身的垂直输入的部分；根据感测和计算出的垂直输入，对减震器产生控制信号的部分；以及控制部分，所述控制部分回应第一和第二控制信号，以控制相应减震器的减震力特性。
36.根据权利要求35中所述的悬挂控制系统，其特征是传感部分包括检测在前左和前右车轮侧支柱位置处弹簧承载质量垂直加速度的传感器。
37.根据权利要求36中所述的悬挂控制系统，还包括根据感测和计算出的垂直输入计算出在各相应支柱位置处弹簧承载质量垂直速度，其特征是每个减震器都可在软范围(SS)中运作，以便为扩展相位和压缩相位中减震器的减震力特性提供一个软特性；可在扩展相位硬范围(HS)中运作，以便为扩展相位中减震器的减震力特性提供一个可变硬特性，同时为压缩相位中减震器的减震力特性提供一个固定的软特性；可在压缩相位硬范围(SH)中运作，以便为压缩相位中减震器的减震力特性提供一个可变硬特性，同时为扩展相位中减震器的减震力特性提供一个固定的软特性；其特征还是所述的控制部分包括下列各控制部分；当相应的感测的弹簧承载质量垂直速度具有在零值附近的符号时，将减震器控制在软范围中，当相应的感测的弹簧承载质量垂直速度具有正号时，将减震器控制在扩展相位硬范围(HS)中，当相应的感测的弹簧承载质量垂直速度具有负号时，将减震器控制在压缩相位硬范围(SH)中。
38.根据权利要求35中所述的悬挂控制系统，其特征是所述传感部分包括在前左和前右车轮侧支柱位置处检测弹簧承载质量和非弹簧承载质量之间相对位移的传感器。
全文摘要
一种用于支承在前、后对车轮上机动车辆中的悬挂控制系统。在前后车轮侧支柱处、车辆弹簧承载质量和非弹簧承载质量间配有减震器以提供可变减震力特性。对前车轮侧支柱处车辆第一运行状态进行检测。根据检测到的车辆第一运行状态，用一预定传递函数计算出后车轮侧支柱处车辆第二运行状态。安装在前车轮侧支柱处减震器的减震力特性是根据车辆第一运行状态进行控制。安装在后车轮侧支柱处减震器的减震力特性根据车辆第二运行状态进行控制。
文档编号B60G17/08GK1134370SQ9610126
公开日1996年10月30日 申请日期1996年2月14日 优先权日1995年2月14日
发明者岩崎克也 申请人:株式会社优尼希雅杰克斯