专利名称：用于控制摩托车的半主动悬挂系统的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及摩托车领域。具体地，本发明涉及一种用于控制摩托车的半主动悬挂 系统的方法，以及一种用于实施所述方法的控制装置。更具体的，本发明涉及一种方法和相 应的装置，用于共同地控制施加于位于摩托车的前半主动悬挂和后半主动悬挂的可控减振 器的阻尼力。
背景技术：
用于车辆的悬挂系统可以被总括为三大类一被动悬挂系统，其特征在于，减振器具有在车辆的设计时期被预定的固定的阻 尼因数。一主动悬挂系统，包括具有可变的阻尼系数的减振器，阻尼系数通过适当的控制 系统以连续方式变化。一半主动悬挂系统，包括具有可变阻尼系数的减振器，阻尼系数以类似主动悬挂 系统的连续方式变化，不同之处在于，在半主动悬挂系统中减振器不需要外部能量以控制 阻尼力的特性。实际上，在半主动悬挂系统中，控制仅仅被用于适当消散减振器的能量。被动悬挂系统不能同时最优化驾驶舒适性和抓地性。相反，通过基于一系列所测 量到的涉及车辆动力学的信号而实时改变减振器的阻尼系数，主动和半主动悬挂系统能够 进行灵活的选择。相对于主动悬挂系统，半主动悬挂系统由于其低廉的制造成本和低的设 计复杂性已经有了广泛应用。已知的基于半主动悬挂系统的解决方案，因为所用减振器以及所用控制方法的种 类的不同而相互不同。就第一个方面，减振器技术的主要类型涉及一CDC (连续阻尼控制)减振器，其中通过适当减小和增加将减振器的活塞的底腔 和顶腔相连接的开口的截面改变阻尼系数。一电流变或磁流变减振器，通过具有可变粘度的流体实现功能，粘度分别通过适 当施加的电场或磁场改变。就控制方法而言，已经提出了若干种用于车辆半主动悬挂系统的方法和控制装 置。大多数涉及用于车辆悬挂系统的“1/4车辆”模型和“天棚(Sky Hook)”型控制。从这一基本策略开始，若干种解决方案已被实施，以改进一些关键方面，如一些现 有技术文献所述，例如-US 6, 115, 658 ；-US 7, 035, 836 ；一US 7，340，334 ；-WO 2008/010075A2文献US 6，115，658涉及，通过在控制程序中引入另外的因数改进连续Sky Hook 控制(即，其中当处于On状态时，阻尼系数可以采用为一大范围内的高数值)。此另外的系数为绝对速度的光滑函数，例如绝对值函数和指数函数。以这种方式，有可能获得三维控制 面(以支架的速度的绝对值和在悬挂质量和非悬挂质量之间相对速度的函数表示目标阻 尼力)，而没有在传统控制方法中出现的引起制动和悬挂质量加速度中升高脉冲的典型的 不连续性。文献US7，035，836描述了一种基于行驶舒适性指数的确定和最优化的控制方法， 通过把由适当的传感器测量的关于车辆动力学的各种信息考虑在内的模糊逻辑调节器，基 于Sky Hook控制模型确定和最优化行驶舒适性指数。文献US7，340，344涉及根据传统Sky-Hook方法对车辆的四个悬挂中每个悬挂的 独立控制的改进，其基于通过向阻尼系数的数值中引入把车辆的速度及其侧向和纵向加速 度考虑在内的修正系数的方式，而确定对应于相对位移的数值和对应于悬挂质量和非悬挂 质量的相对速度的数值之间的乘积的信号。根据文献W02008/010075A2，通过一种控制策略改进传统的两步Sky-Hook方法， 通过将悬挂质量和非悬挂质量的加速度平方与速度平方之间的比值与适当的不变频率做 比较，该控制策略辨认以低工作频率和高工作频率为特征的区域。现有技术的方法和装置仅仅允许分开地控制每一个悬挂。具体地，就摩托车而论， 前悬挂与后悬挂分开控制。因此现有的方法和装置不能最优化摩托车的驾驶舒适性和抓地 性。具体地，因为前后悬挂系统被分开地控制，摩托车的驾驶舒适性不能被最优化。例如， 因为前后充气轮胎不能被共同地控制，所以摩托车对路面的完全附着不能被最优化。进一 步的，由于相同的理由，驾驶舒适性不能被最优化。更进一步的，行驶舒适性不能被最优化。
发明内容
根据已知系统涉及的问题，本发明的目的在于，提供一种用于控制摩托车的半主 动悬挂系统的方法，以及提供一种用于实施所述方法以可以克服这些问题的装置。具体地， 本发明的目的在于，提供一种用于控制摩托车的半主动悬挂系统的方法，以可以对摩托车 的驾驶性能进行最优化。本发明的又一目的在于，提供一种用于控制摩托车的半主动悬挂 系统的方法，以可以对摩托车的抓地性能进行最优化。本发明的又一目的在于，提供一种可 以对摩托车对路面的完全附着进行最优化的方法。本发明的再一目的在于，提供一种用于 控制摩托车的半主动悬挂系统的方法，以可以对摩托车的驾驶和行驶舒适性进行最优化。 本发明的又一目的在于，提供一种用于实施根据本发明的方法的装置。本发明涉及一种用于控制摩托车的半主动悬挂系统的方法。具体地，本发明涉及 一种对分别施加于位于摩托车的前悬挂和后悬挂的可控的减振器的阻尼力的共同控制方 法，以调节非悬挂质量(例如前轮和后轮)的振动从而改进抓地性，以及调节悬挂质量(例 如摩托车的车身)的振动从而改进驾驶舒适性。本发明基于共同控制摩托车的前悬挂系统和后悬挂系统的发明理念。具体地，本 发明所基于的发明理念，把悬挂质量的俯仰速度(Pitch velocity)考虑在内以共同地控制 摩托车的前悬挂系统和后悬挂系统。根据本发明的第一实施例，提供一种用于控制摩托车的半主动悬挂系统的方法， 所述方法包括如下步骤一确定对应于悬挂质量和前非悬挂质量之间相对速度的第一信号；
一确定对应于悬挂质量和后非悬挂质量之间相对速度的第二信号；一确定对应于悬挂质量的俯仰角速度的第三信号，以把前悬挂运动和后悬挂运动 之间的结合考虑在内；一基于第一信号和第三信号，确定由前方的可控制的力生成器产生的阻尼力；一基于第二信号和第三信号，确定由后方的可控制的力生成器产生的阻尼力。本发明进一步涉及，一种用于共同控制阻尼力的控制器，阻尼力与摩托车的前后 方的可控制的力生成器有关。根据本发明优选的实施例，控制器适于根据本发明的控制方法确定阻尼力。
图1示意性示出根据本发明的系统的第一实施例。图2示出了根据本发明的用于控制图1中所示系统的控制方法的框图。图3是用于例如图2中所示控制方法的控制面的三维视图。图4示意性示出根据本发明的系统的第二实施例；图5示出了根据本发明的用于控制图4中所示系统的控制方法的框图；图6用于例如图5中所示控制方法的控制面的三维视图。图7是示出了期望阻尼力Fld的校正增益(^f(Vsp)相对于摩托车的纵向速度Vsp的 图表。图8是示出了摩托车的关于俯仰速度Vp和相对速度Vbf结合的不同动态的图表。图9是用于例如图2中所示控制方法的控制面的可替换三维视图。图10示出了用于例如图5中所示控制方法的控制面的又一实例。
具体实施例方式以下，参考附图中所示具体实施例描述本发明。无论如何，本发明不局限于以下详 细描述的在图中示出的具体实施例，相反，所描述的实施例仅示例性示出本发明的若干方 面，以及由权利要求限定的本发明保护范围。对本领域技术人员而言，显然可以对本发明进行进一步修改和变型。因此，应该认 为这里的描述包括本发明的所有改变和/或变型，本发明的保护范围由权利要求限定。在该说明书中，术语前、后、左、右、上、下、顺时针、逆时针分别是指前、后、左、右、 上、下、顺时针、逆时针方向，如坐在摩托车座椅上驾驶位置中的驾驶员所看到的，除非另外 说明。出于简化目的，相同或相应元件，诸如装置元件、信号和物理量，在图中以相同参考标 号或符号表示。图1中示例性示出根据本发明第一实施例的摩托车的半主动悬挂系统1。系统1 根据与本发明的方法一致的控制策略工作，以最优化摩托车的抓地性能和驾驶舒适性。在系统1中，悬挂质量Ms (表示例如摩托车的车身)与非悬挂质量Hift^Pmra (分别 表示例如前轮和后轮的质量，以及相应的叉、悬臂、充气轮胎)连接。值Xm、Xf、Xr分别对应于悬挂质量Ms以及非悬挂质量mfu和mra的垂直位置。根据 采用的任意常规，所述值用于质量的向上位移时为正，而用于向下位移时为负。Vm代表悬挂 质量Ms速度的垂直分量，根据常规理解正速度值用于向上位移。相似的理解分别用于涉及前非悬挂质量和后非悬挂质量速度的垂直分量Vf和Vp附图标记θ代表悬挂质量Ms的 重心的角坐标，根据常规理解，悬挂质量的顺时针转动表示正位移，而逆时针转动表示负位 移。系统1包括前悬挂系统，所述前悬挂系统包括具有系数Kf的弹簧以及可控制的力 生成器2，可控制的力生成器2诸如用于控制前悬挂系统的可控制的减振器。同样地，对于 后悬挂而言，系统1包括具有系数kr的弹簧和可控制的力生成器3，可控制的力生成器3诸 如可控制的减振器。在图1中所示的系统1中，还示出了具有系数kft*krt的弹簧，以及可 控制的减振器cft和crt。弹簧代表前充气轮胎和后充气轮胎的弹性，减振器代表前充气轮 胎和后充气轮胎的阻尼的滞后。在系统1中，两个可控制的力生成器2和3中每个，可通过诸如像减振器的活塞的 液压缸减振器来实现。在这种减振器中，活塞和缸体通过适当的连接器与悬挂质量和非悬 挂质量接合。悬挂质量和非悬挂质量的垂直相对位移造成活塞与缸体之间的相对位移，进 而使得减振器的可变腔室中的液体位移。通过作用于连接所述腔室的阀，可对所述腔室进 行电控或液压控制。可以采用可替换方案，使用具有可控粘度的液体(电流变流体或磁流 变流体)并施加适当的电场和/或磁场以改变流体的粘度。也可以使用其他减振器，对于 本领域技术人员而言，以下描述容易扩展到其他适当的可控制的力生成器。优选地，力生成器2和3是连续型生成器。因此，它们能够从截止(Off)状态快速 转变到接通(On)状态，在截止状态中，减振器的阻尼系数和相应阻尼力的特征在于具有相 对较小的幅度值(在一些情况下，约等于零)，在接通状态中，减振器的阻尼系数和相应阻 尼力可在其特征在于具有高幅度的值的区间中变化。减振器的状态变化是由于控制信号U1 和U2。控制信号可施加到相应的阀并因此可以控制所述阀的打开位置，或者控制信号可施 加到适当的电场或磁场生成器，使得流变流体变粘或软化以获得期望的粘度。用于控制可控的力生成器的控制信号U1和U2,由控制器4提供。优选地，控制器 4包括微处理器或微控制器，对该微处理器或微控制器进行适当编程以实施预定控制策略。 电控制器4从诸如前位置传感器的第一器件5、诸如后位置传感器的第二器件6、诸如陀螺 仪的第三控制器7接收信号。第一器件5适当地安装在前减振器上，以对应于悬挂质量Ms (例如摩托车的车身 质量)与非悬挂前质量％u之间的相对位移而产生电信号)(bf。微分滤波器8对信号)^起 作用，以确定质量Ms相对于前非悬挂质量mfu的相对速度并产生由控制器4接收的相应信 号 Vbf。第二器件6适当地施加于后减振器，以对应于悬挂质量Ms (例如摩托车的车身质 量)与非悬挂后质量11^之间的相对位移而产生电信号)(to。微分滤波器9对信号起作 用，以确定质量Ms相对于非悬挂后质量mra的相对速度并产生由控制器4接收的相应信号 Vto。例如，微分滤波器8和9可以包括在电子控制器4中。第三器件7适当地施加于悬挂质量轧，以对应于悬挂质量的速度而产生电信号Vp， 所产生的电信号Vp由控制器4接收。基于以上描述，本领域技术人员可以从适于实现控制 器4的滤波器8和9的传感器5、6、7的多个已知器件中选择。此外，可以适当地采用可替换器件和/或类似于以上描述的器件的可替换组合， 以产生输入到控制器4中的信号。例如，前位置传感器5可包括两个加速计，一个加速计施加于悬挂质量Ms，另一个加速计施加于非悬挂前质量mfu ；以及适当的积分电路，基于这 两个加速计接收的信号，积分电路对应于悬挂质量Ms与非悬挂前质量Hiftl之间的相对速度 而产生信号Vbf。对控制器4编程，以按照诸如以下详细描述的控制策略而工作。控制器4精心设计输入信号，以分别向可控制的力生成器2和3共同提供输出信 号10和11，其对应于期望的阻尼力Fld和F2d。适当的变压器12将对应于期望的阻尼力的 输出信号10和11分别转换成被可控制的力生成器2和3使用的信号U1和U20例如，变压 器12可以将两个输出信号10和11中的每个转变成电压信号或电流信号。可控制的力生 成器2和3对控制信号U1和U2作出反应，分别产生相应的施加阻尼力F1,,和F2,_。优选 地，施加阻尼力F1,,和F2,app基本上等于相应的期望的阻尼力Fld和F2d。但是，由于影响力 生成器2和3的性能的若干因素的原因，实际施加于相应可控制的力生成器的力可稍微不 同于期望的阻尼力Fld和F2d。总体上，参见图2，根据本发明的控制方法的输入包括信号Vbf、、和Vp。此外，还 引入了增益值G1和G20增益值G1可以考虑前减振器的具体几何形状以及前减振器上第一器件5的布置。 同样地，增益&可以考虑后减振器的具体几何形状以及后减振器上第二器件6的布置。基 于增益值G1和(；2以及基于瞬时速度信号Vbf和Vto，可以计算出必须施加于前减振器和后减 振器的基本力。例如，相对速度Vbf与增益G1的乘积，可以用来控制前减振器。同样地，相 对速度Vto与增益(；2的乘积，可以用来控制后减振器。此外，可以通过因子对基本力进行进 一步修正，以获得期望的阻尼力Fld和F2d。如图2中框图所示，根据本发明的控制方法，期望的阻尼力Fld对应于相对速度 Vbf (乘以增益G1)与关于相对速度Vbf和俯仰速度Vp的适当函数Ff的乘积。此外，根据本发 明的控制方法，期望的阻尼力F2d对应于相对速度Vto (乘以增益(；2)与关于相对速度Vto和 俯仰速度Vp的适当函数&的乘积。修正函数Ff和&可以实施为能够由控制器4的处理器 计算的表格或数学公式。基于两个适当的三维控制面，函数Ff和&对于共同确定根据本发明的控制策略作 出贡献。具体地，函数Ff分别考虑相对速度Vbf和俯仰速度Vp的值的信号以确定若干函数 区域，其中，每个函数区域以作用于前减振器的压缩或伸展情形与悬挂质量和非悬挂前质 量的运动方向的特殊组合为特征。同样地，函数&考虑分别对应于相对速度Vto和俯仰速 度Vp的值的信号，以确定若干函数区域，其中，每个函数区域的特征在于，后减振器的压缩 或伸展情形与悬挂质量和非悬挂后质量的运动方向的特殊组合。通过在控制函数&和&中使用若干用于控制增益的值的方式，有可能对由可控制 的减振器2和3产生的期望的阻尼力进行共同调节，例如为了减小前轮和后轮(非悬挂前 质量和非悬挂后质量)以及摩托车车身(悬挂质量)的振动，同时最优化驾驶舒适性和抓 地性能。例如，相对速度Vto的负值、俯仰速度Vp的正值、相对速度Vbf的正值表示以下情形 同时实现后减振器被压缩、非悬挂后质量经历向下运动、前减振器被伸展、非悬挂前质量 经历向下运动以及悬挂质量经历顺时针旋转。响应于这些情形，根据本发明的控制方法提 供对后悬挂的强化(期望的阻尼力的高值)，以减小后轮振动从而改进抓地性能性能，并同时提供对前悬挂的软化(期望的阻尼力Fld的低强度值)，以减小前轮振动从而改进驾 驶舒适性。涉及其它函数区域，也可以进行相似的考虑，所述其它函数区域对应于相对速度 Vbr和Vbf以及俯仰速度Vp的值和信号的其它组合。图3示出了通过根据本发明的方法能够获得的三维控制面的典型实例。本发明的第二优选实施例示意性地示出于图4中。就关于图1中所示实施例已经 提及的信号而言，根据第二实施例的控制器4还接收来自适当的测量装置13、14、15、16的 进一步输入信号对应于悬挂质量轧的角侧倾速度(angular roll velocity)的信号Vrall、 对应于悬挂质量的纵向速度的信号Vsp、对应于作用于前非悬挂质量的制动装置的动作(例 如，作用于前轮的前制动)的信号Af、对应于作用于后非悬挂质量的制动装置的动作(例 如，作用于后轮的后制动)的信号I。更精确地，信号Af和I可以是开关信号，分别表示前制动装置和后制动装置是否 被启动。因此，能够由车辆的横向加速度、纵向加速度和/或速度来确定作用于前轮和后 轮的载荷的不同分配，并且能够被用以共同调节前减振器和后减振器的阻尼系数，以有助 于车辆的驾驶舒适性和稳定性的进一步改进。在第二实施例的范围内，可以对控制器4编程，以根据图5中所示本发明的方法而工作。具体地，如参见图2的涉及第一实施例的前述中所计算的期望的阻尼力Fld和F2d， 这两个阻尼力Fld和F2d进一步取决于输入信号VMll、Vsp、Af、\而进一步乘以适当的增益系 数。参见图5，增益调节装置17和18通过来自控制面Cf,rall(Vbf，Vroll)和Cr,rall(Vto， Vroll)的倍增因子来修正期望的阻尼力 Fld 禾口 F2d，Cf roll (Vbf, Vroll)禾口 Cr，roll roll )取决于 侧倾速度信号vMll(以进一步考虑前悬挂和后悬挂的悬挂运动的结合)和相应的相对速度 信号Vbf或Vto。侧倾速度Vrall的大小可以确定摩托车什么时候正进入或离开拐角。具体地，当正 进入或离开拐角时，侧倾速度Vrall的大小达到峰值，该峰值取决于摩托车的前进速度与道 路的曲率半径之间的比率。基于相对速度Vbf^nvto以及基于侧倾速度Vrall，可以确定用于 期望阻尼力Fld和F2d的修正值Cf
，roll (vbf，Vroii)禾口 Cf,roll(Vbr，V
roll )。然后，可将修正后的阻
尼力Fld和F2d施加于前减振器和后减振器，以抵消作用于减振器上的压力。所述压力比在 笔直道路中承受的压力大得多。当正围绕拐角驾驶时，减振器由于作用于悬挂质量Ms的离 心力而承受额外负载，所述离心力具有沿着摩托车的对称的垂直轴线的非零分量。图6显 示了可作为修正因子以修正前减振器的阻尼力的三维控制面Cf, roll(Vbf, Vroll)，并且该三维 控制面取决于悬挂质量的侧倾速度。在图5中，增益装置19和20通过倍增因子Gf(Vsp)和GjVsp)对期望的阻尼力Fld 和I72d进行修正，倍增因子G(Vsp)和GJVsp)都取决于摩托车的纵向速度信号Vsp。在图5中，增益调节装置21和22通过倍增因子GAf和Gto分别对期望的阻尼力Fld 和F2d进行修正，倍增因子GAf和Gto分别取决于前轮的制动装置的动作信号Af和后轮的制 动装置的动作信号I。
具体地，以下表达式适于GAf
_ 1如果Af=O
°Af = {g > 1如果Af(t) = l Vte
<秒因此，根据本发明的控制策略意味着，当信号Af在预定时间间隔期间保持“接通状 态”时，用于可控制的前减振器的期望阻尼力Fld增加。倍增因子Gto也有同样情况。图7示出了参考图5引入的倍增因子(^f(Vsp)的实例。修正因子的斜率随着摩托 车速度Vsp在三个阶段中变化。在低速区间(达到60km/h)，修正增SGf(Vsp)的增长率低。 在中间速度区间(从60km/h到150km/h)，函数Gf(Vsp)的斜率非常高。最后，在高速区间 (超过150細/1!)，考虑修正增益6€作31))关于摩托车速度的微小负比率。倍增因子GJVsp) 显示出类似特性。以下，参见图8和9详尽地描述函数Ff和&的含义、以及所述函数与由俯仰速度 和相对速度所确定的函数区域之间的关系。如前所述，函数Ff和&对共同确定根据本发明的控制策略作出贡献。具体地，函 数Ff将摩托车的具体瞬时操作情形，与悬挂质量Ms和非悬挂前质量mfu经历的每个可能运 动情形相关联。例如，操作情形可以是摩托车的制动操作或前轮在凸块上正在侧倾的操作， 并且操作情形可以确定第一函数区域。同样地，函数Fr将摩托车的具体瞬时操作情形，与 悬挂质量Ms和非悬挂后质量mra经历的每个可能运动情形相关联。在这种情形下，例如，操 作情形可以是摩托车的加速操作或前轮正经过街道表面凹陷，该操作情形可以确定第二函 数区域。因此，通过分别将俯仰速度Vp以及相对速度Vbf和Vto的值和信号与预定阈值进行 比较，函数Ff和&共同确定前减振器和后减振器承受的应力类型。所述比较可以确定悬挂 质量Ms的运动是否支配非悬挂质量HIftl和mra的运动，反之亦然。图8示出了图表，在该图 表中，摩托车的若干操作情形与相对前速度信号Vbf和俯仰速度信号Vp的相应值相关联。一旦已经确定应力类型，就通过求解1/2车辆模型建立函数Ff和F,。具体地，对 于任一个减振器确定一个修正，该修正可以施加于基本力值，通过将增益值G1和(；2分别与 速度信号Vbf和Vto结合获得基本力值。接着，可以计算期望的阻尼力Fld和F2d，以最优化考 虑抓地性能(以非悬挂质量和悬挂质量mra上的垂直载荷表示)和舒适性(以悬挂质量 Ms的加速度表示)的预定性能指标。作为实例，其中后轮正经过凸起块而前轮正经过凹陷的情形，意味着后减振器的 压缩、前减振器的伸展、以及经历顺时针旋转的悬挂质量的减速。在这种情形下，函数Ff和 &将确定针对减振器的阻尼力的修正，其最优化摩托车的抓地性能和舒适性。修正函数Ff和&分别限定三维控制面，通过三维控制面可以对由可控制的减振器 2和3产生的期望的阻尼力共同调节，以减小前轮和后轮的振动以及摩托车车身的振动，从 而最优化车辆的驾驶舒适性和抓地性能。图9描述了，通过根据本发明的方法可获得的修正函数Ff的三维控制面Ff (Vbf，Vp) 的实例。具体地，通过求解1/2车辆模型的方程式来计算不同的修正增益。然后，以面将计 算后的点连接起来，该面关于俯仰速度Vp和相对速度Vbf的斜率落在值的适当预定范围内， 以分别限制悬挂质量Ms和非悬挂前质量mfu的加速度的峰值。同样地，Fr的三维控制面显示出相似特性。图10示出了参见图6描述的三维控制面Cf,rall(Vbf，Vroll)的又一实例。为了获得 控制面，可以通过求解静止状态下摩托车的1/2车辆模型的方程式确定若干修正值，以用 于侧倾角的各种预定值。随后，用面将所述修正值连接，该面关于侧倾速度Vrall和相对速度 Vbf的斜率落在值的适当预定范围内，以避免悬挂质量Ms的加速度中的峰值。可以以相似方 式确定修正的三维控制面。根据本发明的方法，可以完全利用摩托车的悬挂系统的性能，由于对前悬挂和后 悬挂共同控制，所以保证前充气轮胎和后充气轮胎都良好地附着于路面和/或保证良好的 驾驶舒适性，其中前悬挂和后悬挂基于摩托车的对称的纵向平面中的摩托车动力学的完整 模型。
权利要求
1.一种用于控制摩托车的半主动悬挂系统的方法，所述方法共同控制前悬挂和后悬 挂，其中，所述前悬挂包括在悬挂质量(Ms)与前非悬挂质量(mj之间提供的前方的可控制 的力生成器O)，所述后悬挂包括在所述悬挂质量(Ms)与后非悬挂质量(mj之间提供的后 方的可控制的力生成器(3)，所述方法包括如下步骤a.确定对应于所述悬挂质量(Ms)与所述前非悬挂质量(mfu)之间相对速度的第一信号 (Vbf)；b.确定对应于所述悬挂质量(Ms)与所述后非悬挂质量(mra)之间相对速度的第二信号 (Vbr)；c.确定对应于所述悬挂质量(Ms)的俯仰运动的俯仰角速度的第三信号(Vp)；d.基于所述第一信号(Vbf)和所述第三信号(Vp)，确定由所述前方的可控制的力生成 器(2)产生的前力(Fld)；e.基于所述第二信号(Vto)和所述第三信号(Vp)，确定由所述后方的可控制的力生成 器(3)产生的后力(F2d)。
2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括如下步骤 d. 1)确定第一增益值(G1)；d. 2)确定所述第一信号(Vbf)和所述第三信号(Vp)的第一函数(Ff)；d.3)确定所述前力(Fld)为所述第一函数(Ff)、所述第一信号(Vbf)和所述第一增益值 (G1)的乘积；e.1)确定第二增益值( )；e. 2)确定所述第二信号(Vto)和所述第三信号(Vp)的第二函数(F》； e. 3)确定所述后力(F2d)为所述第二函数(F》、所述第二信号(Vto)和所述第二增益值 (G2)的乘积。
3.根据权利要求1或2所述的方法，进一步包括如下步骤f)确定对应于所述悬挂质量(Ms)的纵向速度的第四信号(Vsp)；g)确定对应于所述悬挂质量(Ms)的侧倾角速度的第五信号(Vrall)；h)确定对应于作用于所述前非悬挂质量(mfu)的制动装置的动作的第六信号(Af)；i)确定对应于作用于所述后非悬挂质量(mra)的制动装置的动作的第七信号QO；j)进一步基于所述第四信号(Vsp)、所述第五信号(Vrall)和所述第六信号(Af)，确定由 所述前方的可控制的力生成器( 产生的前力(Fld)；k)进一步基于所述第四信号(Vsp)、所述第五信号(Vrall)和所述第七信号(A》，确定由 所述后方的可控制的力生成器C3)产生的后力(F2d)。
4.根据权利要求3所述的方法，进一步包括如下步骤j. 1)确定所述第一信号(Vbf)和所述第五信号(Vrall)的第三函数(Cf,Mll)； j. 2)确定所述第六信号(Af)的第三增益函数(GAf)； j.3)确定所述第四信号(Vsp)的第四增益函数(Gf)；j.4)确定所述前力(Fld)为所述第一函数(Ff)、所述第一信号(Vbf)、所述第一增益值 (G1)、所述第三函数(Cf,Mll)、所述第三增益函数(GAf)和所述第四增益函数(Gf)的乘积； k. 1)确定所述第二信号(Vbr)和所述第五信号(Vroll)的第四函数(Cr,roll)； k. 2)确定所述第七信号(X)的第五增益函数(GJ ；k. 3)确定所述第四信号(Vsp)的第六增益函数队)；k. 4)确定所述后力(F2d)为所述第二函数(F》、所述第二信号(Vto)、所述第二增益值 (&)、所述第四函数(Cr,Mll)、所述第五增益函数(GJ和所述第六增益函数(Gr)的乘积。
5.一种用于控制摩托车的半主动悬挂系统的装置，所述装置共同控制前悬挂和后悬 挂，其中所述前悬挂包括位于悬挂质量(Ms)和前非悬挂质量(Hlfu)之间的前方的可控制的 力生成器O)，所述后悬挂包括位于所述悬挂质量(Ms)和后非悬挂质量(Hlra)之间的后方的 可控制的力生成器(3)，所述装置包括一用于确定对应于所述悬挂质量(Ms)和所述前非悬挂质量(mfu)之间相对速度的第一 信号(Vbf)的装置；一用于确定对应于所述悬挂质量(Ms)和所述后非悬挂质量(mj之间相对速度的第二 信号(Vbr)的装置；一用于确定对应于所述悬挂质量(Ms)的俯仰运动的俯仰角速度的第三信号(Vp)的装置；一用于基于所述第一信号(Vbf)和所述第三信号(Vp)，确定由所述前方的可控制的力 生成器⑵产生的前力(Fld)的装置；一用于基于所述第二信号(Vto)和所述第三信号(Vp)，确定由所述后方的可控制的力 生成器⑶产生的后力(F2d)的装置。
6.根据权利要求5所述的装置，进一步包括一用于确定对应于所述悬挂质量(Ms)的纵向速度的第四信号(Vsp)的装置；一用于确定对应于所述悬挂质量(Ms)的侧倾角速度的第五信号(Vrall)的装置；一用于确定对应于作用于所述前非悬挂质量(mfu)的制动装置的动作的第六信号(Af) 的装置；一用于确定对应于作用于所述后非悬挂质量(mj的制动装置的动作的第七信号(A》 的装置；一用于进一步基于所述第四信号(Vsp)、所述第五信号(Vrall)和所述第六信号(Af)，确 定由所述前方的可控制的力生成器( 产生的前力(Fld)的装置；一用于进一步基于所述第四信号(Vsp)、所述第五信号(Vrall)和所述第七信号(A》，确 定由所述后方的可控制的力生成器(3)产生的后力(F2d)的装置。
7.根据权利要求5或6所述的装置，其中所述前方的可控制的力生成器(2)和所述后 方的可控制的力生成器C3)包括可控的减振器。
全文摘要
提供一种用于控制摩托车的半主动悬挂系统(1)的方法和装置。根据本发明，对于施加于诸如可控减振器的可控力生成器(2，3)的且供给摩托车的前半主动悬挂系统和后半主动悬挂系统的阻尼力，进行共同控制。具体地，考虑悬挂质量(Ms)的俯仰速度(Vp)，以共同控制摩托车的前悬挂系统和后悬挂系统。本发明容许最优化摩托车对地面的完全附着、以及车辆的驾驶和行驶舒适性。
文档编号B60G17/015GK102131663SQ200980131033
公开日2011年7月20日 申请日期2009年8月6日 优先权日2008年8月6日
发明者杰拉尔多·阿科切拉 申请人:斯伯林奥夫公司, 杰拉尔多·阿科切拉