用于车辆的悬架系统的制作方法_2

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速度的乘积而获得的。
[0040](7)根据模式⑴至(6)中任一项所述的悬架系统,其中,所述控制器还包括簧下振动衰减控制部分,所述簧下振动衰减控制部分用于执行簧下振动衰减控制,所述簧下振动衰减控制用于产生具有取决于所述簧下部分的运动速度的大小的力作为所述致动器力的一个分量,以使所述簧下部分的振动衰减。
[0041]在以上模式(7)中,除了作为致动器的基本控制的上述簧上振动衰减控制之外,还可执行“簧下振动衰减控制”。应对簧下部分在簧下部分的共振频率(簧下共振频率)及其附近频率的振动是尤其理想的。在簧下部分的振动向簧上部分的传递被抑制的情况下,车辆的驾乘舒适性变得良好。此外,在簧下部分的振动被抑制的情况下,车辆的转向稳定性得到提高。
[0042](8)根据模式(I)至(7)中任一项所述的悬架系统,其中,所述控制器还包括车体姿态改变抑制控制部分(202),所述车体姿态改变抑制控制部分用于执行车体姿态改变抑制控制以抑制所述车辆的车体的纵倾和侧倾中的至少一者,所述车体姿态改变抑制控制用于产生对作为侧倾和纵倾中的所述至少一者的原因而作用于所述车辆的所述车体的作用力的对抗力,作为所述致动器力的一个分量。
[0043]在以上模式⑶中,悬架系统设置有例如抑制由于车辆的转弯导致的车体的侧倾以及由于车辆的加速和减速导致的车体的纵倾的功能。在通过“车体姿态改变抑制控制”抑制车体的侧倾和纵倾中的至少一者的情况下,车辆的驾乘舒适性变得更加良好。
[0044](9)根据模式⑴至⑶中任一项所述的悬架系统,
[0045]其中,所述支撑弹簧用于使得作为所述簧上侧单元和所述簧下侧单元中的所述一者的所述簧下侧单元由作为所述簧上部分和所述簧下部分中的所述一者的所述簧下部分支撑,
[0046]其中,所述连接机构用于通过所述支撑弹簧的弹性力将所述簧下侧单元和所述簧下部分连接,并且允许所述簧下侧单元和所述簧下部分的相对运动,并且
[0047]其中,所述相对振动衰减控制部分用于执行用于产生具有取决于以下量之一的大小的力以使由所述簧下侧单元的相对振动衰减的控制,作为所述相对振动衰减控制:(a)所述簧上侧单元和所述簧下侧单元的相对运动速度;以及(b)所述簧下侧单元和所述簧下部分的相对运动速度。
[0048]在以上模式(9)中,簧下侧单元发挥上述浮动单元的作用,而簧下部分发挥单元浮动支撑部分的作用。根据模式(9),连接机构被布置于簧下部分与致动器之间,由此要从簧下部分向致动器施加的冲击,即要向电磁电动机施加的冲击可以通过连接机构得到有效减弱。
[0049](10)根据模式(I)至(9)中任一项所述的悬架系统,还包括主弹簧(256),所述主弹簧用于通过其弹性力而将所述簧上部分和所述簧下部分连接。
[0050](11)根据模式(I)至(9)中任一项所述的悬架系统,还包括连接弹簧(46),所述连接弹簧用于通过其弹性力将以下两者连接:(a)所述簧上侧单元和所述簧下侧单元中的所述一者,以及(b)所述簧上部分和所述簧下部分中与所述簧上侧单元和所述簧下侧单元中的另一者连接的另一者。
[0051]在以上两种模式(10)和(11)中,添加如将簧上部分和簧下部分连接的弹簧的限制,即,如所谓悬架弹簧的限制。在前者模式中,主弹簧发挥悬架弹簧的作用,并且连接机构的支撑弹簧与主弹簧并联布置。在后者模式中,连接弹簧和支撑弹簧彼此串联布置,并且两个弹彼此协同以发挥悬架弹簧的作用。
[0052]后者模式可以被视为其中浮动单元还由簧上侧单元和簧下侧单元中的另一者通过连接弹簧进行浮动支撑。即,在后者模式中,在连接弹簧的弹性力的影响下产生浮动单元的上述振动。
[0053](12)根据权利要求(I)至(11)中任一项所述的悬架系统,还包括液压阻尼器(52),所述液压阻尼器用于产生对所述簧上部分和所述簧下部分的相对运动的对抗力。
[0054](13)根据权利要求1至12中任一项所述的悬架系统,其中,所述连接机构包括液压阻尼器(290),所述液压阻尼器用于产生对所述簧上侧单元和所述簧下侧单元中的所述一者与所述簧上部分和所述簧下部分中的所述一者的相对运动的对抗力。
[0055]在以上两种模式(12)和(13)的每一者中,均额外地布置液压阻尼器。在前者模式中,液压阻尼器被布置在与布置传统液压减震器的位置相似的位置处。相反,在后者模式中,液压阻尼器与上述支撑弹簧并联地布置。
[0056]因为簧上部分的振动能够通过执行上述簧上振动衰减控制而得到衰减,所以以上两种模式中的各个液压阻尼器的功能可以进行修改以应对例如簧下部分的振动。因此,各个阻尼器可以用于具有适于抑制簧下部分的振动向簧上部分的传递或者适于抑制簧下部分的振动的阻尼系数。具体而言,在阻尼器用于应对具有处于簧下部分的共振频率及其附近的频率的振动的情况下,可以有效地提高诸如车辆的骑乘舒适性和转向稳定性之类的特征。处于前者形式的液压阻尼器即使在发生致动器失效时也可以产生对于簧上部分和下部分的相对振动的特定衰减力。因此,在防失效安全性方面,前者模式是占优的。
[0057](14)根据模式(I)至(13)中任一项所述的悬架系统,其中,所述相对振动衰减控制部分用于仅在所述簧上侧单元和所述簧下侧单元中的所述一者对于特定频率的振动的强度高于阈值的情况下执行所述相对振动衰减控制。
[0058](15)根据模式(14)所述的悬架系统,其中,所述相对振动衰减控制部分用于执行用于抑制由所述连接机构的所述支撑弹簧引起的所述簧上侧单元和所述簧下侧单元中的所述一者的共振现象的控制,作为所述相对振动衰减控制,并且所述相对振动衰减控制部分用于仅在对于所述共振现象中的共振频率作为所述特定频率的振动的强度高于阈值的情况下执行所述相对振动衰减控制。
[0059]简言之,在以上两种模式(14)和(15)中,与浮动单元的振动频率相关地限制相对振动衰减控制的执行。在相对振动衰减控制用于仅在浮动单元的处于特定频率范围内的振动发生或者较显著的情况下执行,可以减轻与控制相关的负荷。例如,以上两种模式中的一种配置对应于其中仅在车辆驾乘舒适性、车辆转向稳定性等遭受相对较大的劣化效果的情况下执行相对振动衰减控制的配置。在后者模式中,相对振动衰减控制的执行受到限制,使得主要用于使浮动单元在共振频率范围内的振动衰减来执行相对振动衰减控制。即使在如该模式中所提及的仅在共振频率范围内的振动发生或较显著的情况下执行相对振动衰减控制,也可以充分确保车辆驾乘舒适性和车辆转向稳定性。
[0060]其中浮动单元的振动的强度的特定频率分量变为高于阈值的情况可以根据特定振动的幅值、速度等进行判断。更具体而言,可以例如针对浮动单元的绝对振动、浮动单元和单元浮动支撑部分或单元固定部分的相对振动来进行判断。此外,可以基于簧上部分和簧下部分的振动、簧上部分和簧下部分的相对振动、簧上侧单元和簧下侧单元的相对振动等的每一个的强度(即振幅)、速度等进行判断。因此,这些各种振动中的任一种可以被选择作为用于判断是否可以允许执行相对振动衰减控制的对象。可以基于被选择作为用于判断是否允许执行相对振动衰减控制的对象的振动的强度的特定频率分量,或者可以基于振动强度在包括该频率附近频率的合适频率范围内的分量,来判断浮动单元的振动强度的特定频率分量是否高于阈值。例如,振动强度在特定频率范围内的分量值可以首先通过连续地检测表征该振动的状态(例如浮动单元相对于单元浮动支撑部分或固定单元的运动速度、电磁电动机的旋转速度、以及簧上侧单元和簧下侧单元的相对运动速度)的参数,然后通过对检测结果进行滤波处理,而获得或推定得到。基于这样获得或推定得到的值,可以判断是否允许执行相对振动衰减控制。
[0061](16)根据模式⑴至(15)中任一项所述的悬架系统,还包括相对位移限制机构(150 ;314),所述相对位移限制机构用于对所述簧上侧单元和所述簧下侧单元中的所述一者与所述簧上部分和所述簧下部分中的所述一者在其相对运动时的相对位移进行限制。
[0062]例如,如果使浮动单元可相对于单元浮动支撑部分运动的运动范围较大,则连接机构趋于尺寸增大。即,如沿着簧上部分和簧下部分连接的方向测量的连接机构的长度增大,引起悬架系统的尺寸增大。同时,如果通过减小支撑弹簧的弹簧常数来增大运动范围,则存在致动器力不能以合适的响应性作用于簧上部分和簧下部分的可能性。考虑到以上情况,理想地将浮动单元的运动范围限制为一定范围。以上模式(16)是基于这种需求。“相对位移限制机构”的结构不受具体限制。例如,可以通过设置止挡部以用于借助浮动单元的一部分与止挡部的抵靠接触来禁止浮动单元的运动,来实现相对位移限制机构。
[0063](17)根据模式(16)所述的悬架系统,其中,所述相对振动衰减控制分用于使得,对于在所述相对振动衰减控制中要由所述致动器产生的力设定的控制增益在所述簧上侧单元和所述簧下侧单元中的所述一者与所述簧上部分和所述簧下部分中的所述一者在其相对运动时的相对位移的量超过阈值的情况下比在所述相对位移的量未超过所述阈值的情况下更大。
[0064](18)根据模式(16)或(17)所述的悬架系统,其中,所述相对振动衰减控制部分用于使得,对于在所述相对振动衰减控制中要由所述致动器产生的力设定的控制增益随着所述簧上侧单元和所述簧下侧单元中的所述一者与所述簧上部分和所述簧下部分中的所述一者在其相对运动时的相对位移的量的增大而增大。
[0065]在设置上述相对位移限制机构的情况下,在浮动单元的运动范围的一个末端处禁止浮动单元的运动。在相对位移限制机构包括上述止挡部的情况下,由于止挡部在运动范围的一个端部处的动作而引起不小的冲击。如果驾驶员以振动的形式感受到该冲击或者以冲击声音的形式察觉到该冲击时,驾乘舒适性会劣化。因此,设置相对位移限制机构会带来不利的效果。
[0066]以上两种模式(17)和(18)用于减轻由于设置相对位置限制机构导致的不利效果。前者模式包括如下配置:其中,当浮动单元运动至运动范围的一个末端附近时,使要在相对振动衰减控制中产生的致动器力较大,由此例如向浮动单元接运动范围的一个末端的运动施加相对较大的抵抗力。根据该配置,防止浮动单元到达一个末端,或者可以使到达时产生的上述冲击较小。后者模式可以用于使得,要在相对振动衰减控制中产生的致动器力随着浮动单元接近运动范围的一个末端运动而增大,即,致动器力随着浮动单元与运动范围的一个末端之间的距离的减小而增大。根据该配置,防止浮动单元到达一个末端,或者可以使到达时产生的上述冲击较小。
[0067]以上两种模式可以结合。S卩,要在相对振动衰减控制中产生的致动器力可以在浮动单元和单元浮动支撑部分的相对位移量超过阈值时增大,并且致动器力的增大程度可以随着浮动单元接近运动范围的一个末端而逐渐增大。
【附图说明】
[0068]图1是示出根据第一实施例的用于车辆的悬架系统的整体结构的示意图。
[0069]图2是示出图1的悬架系统中为被设置用于后轮的悬架设备的正视图。
[0070]图3是示出构成图2的悬架设备的悬架弹簧、电磁致动器、以及液压阻尼器的剖视图。
[0071]图4是图3所示的液压阻尼器的放大剖视图。
[0072]图5(a)至5(c)是每个均示出针对图2的悬架设备的振动模型的示意图。
[0073]图6是示出图2的悬架设备的振动传递特征的图线。
[0074]图7是示意性地示出如图3所示的电磁致动器的簧下侧单元的相对振动的强度在特定频率范围内的分量的图线。
[0075]图8是示出用于使如图3所示的电磁致动器的簧下侧单元和簧下侧部分之间的相对振动衰减的致动器里所用的校正增益的图线。
[0076]图9是用于控制如图3所示的电磁致动器的致动器控制程序的流程图。
[0077]图10是在图9的程序中执行的用于确定簧上振动衰减分量的子例程的流程图。
[0078]图11是在图9的程序中执行的用于确定姿态改变约束分量的子例程的流程图。
[0079]图12是在图9的程序中执行的用于确定第一相对振动衰减分量的子例程的流程图。
[0080]图13是在图9的程序中执行的用于确定第二相对振动衰减分量的子例程的流程图。
[0081]图14是示出图1的悬架系统的控制器的功能结构的框图。
[0082]图15是示出在根据第二实施例的悬架系统的悬架设备中采用的弹簧.致动器组件的剖视图。
[0083]图16(a)_16(b)是每个均示出针对根据第二实施例的悬架系统的悬架设备的振动模型的示意图。
[0084]图17是用于控制如图15所示的弹簧?致动器组件的电磁致动器的致动器控制程序的流程图。
[0085]图18是在图17的程序中执行的用于确定簧下振动衰减分量的子例程的流程图。
[0086]图19是示出图15的悬架系统的控制器的功能结构的框图。
【具体实施方式】
[0087]将参照附图来详细解释根据可要求权利的本发明的实施例。但是,应当理解,可要求权利的本发明并不限于以下实施例的细节,而是可以用对于本领域的技术人员而言可发生的各种修改及变化方案(如“本发明的模式”中所述的那些)来实施。
[0088]1.第一实施例
[0089](A)悬架系统的结构
[0090]如图1所示,根据第一实施例的用于车辆的悬架系统包括四个被设置为分别对应于四个车轮12 (即左前轮、右前轮、左后轮以及右后轮)的悬架设备20,以及总管悬架设备20的控制的控制系统。四个悬架设备20中分别用于能够转向的两个前轮的两个悬架设备在结构上除了能够使车轮转向的机构之外,与四个悬架设备20中分别用于不能转向的两个后轮的另两个悬架设备基本一致。因此,将集中于用于后轮的两个悬架设备20中的一个解释悬架设备20的结构。
[0091]i)悬架设备的机构
[0092]如图2所示,每个悬架设备20是独立型的且是多连杆型的。悬架设备20包括第一臂30、第二上臂32、第一下臂34、第二下臂36、以及束角控制臂38,每个臂均作为悬架臂。五个臂30、32、34、36和38中的每个的一端以可旋转的方式连接至车辆的车体,而其另一端以可旋转的方式连接至车轴支承40,车轴支承40以可旋转的方式保持四个车轮12中的相应一个。由于五个臂30、32、34、36和38,车轴支承40可相对于车体沿着基本恒定的汇集竖直地运动。
[0093]悬架设备20包括:彼此串联布置的两个压缩盘簧46、48 ;电磁致动器50 ;以及液压阻尼器52。两个压缩盘簧46、48彼此协同以发挥用于将簧上部分和簧下部分弹性地连接的悬架弹簧的作用。致动器50发挥减震器的作用,并被布置在作为簧上部分的一个构成元件的安装部分54与作为簧下部分的一个构成元件的第二下臂36之间。
[0094]ii)电磁致动器的结构
[0095]如图3所示,每个悬架设备20的致动器50包括外管60,以及装配在外管60中以从外管60的上端部向上突伸出的内管62。如后文详细解释的,外管60经由连接机构64连接至第二下臂
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