[发明专利]控制车辆悬挂系统减振力特性的装置和方法

说明书

本发明涉及以优化方式控制机动车辆悬挂系统减振力特性的装置和方法。

日本专利申请第一次公开文本昭和61-163011号以举例方式提出了第一种现有悬挂系统的减振力特性控制装置，该悬挂系统具有多个减震器。

在上述第一种现有悬挂系统的减振力特性控制装置中，悬挂质量垂直速度表征信号和由车体组成的悬挂质量和由相应车轮组成的非悬挂质量间的相对速度表征信号，以及位于第一减震器附近某一部位的悬挂质量和非悬挂质量均被检测和输出。

如果悬挂质量垂直速度表征信号和相对速度表征信号的方向判别信号彼此一致，则相应的那个减震器的减振力特性被置于硬特性。如果悬挂质量垂直速度信号和非悬挂质量垂直速度信号中的任一信号与两速度信号中的另一信号彼此不一致，则相应的减震器减振力特性被置于软特性。以这样的方式，根据Sky Hook理论的减振力特性控制对各减震器单独地和彼此独立地进行。

另外，日本专利申请第一次公开文本平成4-63712号以举例方式给出了第二种现有悬挂系统减振力特性控制装置，该悬挂系统亦具有多个减震器。

在第二种悬挂系统减振力特性控制装置中，每一减震器采用这样一种减震器，它具有第一方式和第二方式，在第一方式时硬特性显示在伸展相，软特性显示在压缩相，而在第二方式时硬特性显示在压缩相，软特性显示在伸展相。然后，按照悬挂质量垂直速度ΔX(以下经常简称为悬挂质量速度)的方向在第一和第二方式间进行转换控制。

更具体地说，在上述第二种现有悬挂系统减振力特性控制装置中，当悬挂质量垂直速度信号ΔX的方向判别信号显示为向上(即为正+)，减振力转换控制器切换至第一方式，这样硬减振力特性便显示在伸展相。当悬挂质量垂直速度的方向判别信号显示为向下(即为负一)，减振力特性切换至第二方式，这样硬减振力特性便显示在压缩相。然后，需在伸展相或压缩相中，对欲控制的硬减振力特性进一步控制，以提供一个与悬挂质量速度ΔX′值成正比例的减振力特性位置P，这样，在减振抑制区，即悬挂质量垂直速度ΔX′与悬挂质量和非悬挂质量间的相对速度(ΔX′-ΔX′_o)判别信号彼此一致的这一时刻进行控制的伸展相或压缩相中无论那一相的减振特性都被进一步控制，使其硬减振力特性与悬挂质量速度ΔX′成正比例。而在两方向判信号彼此不一致的振荡作用区，需控制的伸展相或压缩相中无论那一相的减振力特性均被控制，以提供一预定低(软)的减振力。按如上所述的Sky Hook基本理论，用相当简单的结构便可获得上述第二种现有悬挂系统减振力控制装置。

在上述各个第一和第二种现有悬挂系统减振力控制装置中，悬挂质量垂直速度ΔX′可通过对由装在相应车体部位的悬挂质量垂直加速度传感器测得的悬挂质量垂直加速度信号求积分或使其通过一低通滤波器而获得。此外，悬挂质量和非悬质量间的相对速度可通过对装在相应非悬挂质量上的由行程传感器输出的相对位移表征信号求微分或使其通过一高通滤波器而获得。

此外，在每一上述第一和第二现有悬挂系统减振力控制装置中，有可能按照需控制的减震器的伸展相或压缩相的无论那一相执行基本的sky Hook理论控制。理想的基于比例控制的sky Hook理论中，控制力F与悬挂质量垂直速度ΔX′成正比例，这表示在公式(1)中：

          F＝g·ΔX′          (1)。式中g表示控制增益系数。

然而在每一上述第一和第二现有悬挂系统减振力控制装置中，减振力系数C与悬挂质量垂直速度ΔX′成正比例，表示为：

            C＝g·ΔX′      ……(2)

换言之，理想的sky Hook控制公式由下式建立：

            F＝C(ΔX′-ΔX′_o)＝g·ΔX′    ……(3)

如果减振力系数C由公式(3)导出，则减振力系数C与表征悬挂质量速度ΔX′除以相对速度(ΔX′-ΔX′_o)的信号成正比例，它用下列公式(4)表示。

            C＝g·ΔX′/(ΔX′-ΔX′_o)    ……(4)

然而，在每一上述第一和第二种现有悬挂系统控制装置中，减振力系数C仅与悬挂垂直速度ΔX′成正比例，因此，该控制力F随相对速度(ΔX′-ΔX′_o)的变化而变化。