專利名稱：車用減震器的減振力特性的控制裝置及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及車用減震器的減振力特性的控制裝置及其方法，特別涉及車用四輪胎輪吊掛單元(減震器)的減振力特性的控制裝置及其方法。
日本特許公開說明書平4-191111在1992年7月例示了一種在先提出的用于各減震器的控制減振力特性的控制裝置，該裝置用于插在相應(yīng)車體[緩沖質(zhì)量(sprung mass)]和輪胎輪組件[非緩沖質(zhì)量(unsprung mass)]之間。
在上述專利申請中，在車輛吊掛控制裝置中安裝有如下部件許多致動器(減震器)中的每一個都插置于車體和一個后輪胎輪之間，從而就相應(yīng)后輪胎輪而言可增加或減少對車體上的掛吊力[減振力特性(damping force characteristic)]；安裝有垂直加速度傳感器，以便檢測對車體作用的垂直加速度，該垂直加速力是由于該車輛行駛的路表面上的凹凸不平所致的從前輪胎輪輸入的振動所引起的；安裝有檢測車速的車速傳感器，以及安裝有控制單元，從而在從上述傳感器來的輸入信號基礎(chǔ)上控制制動器的操作。
上述控制單元的結(jié)構(gòu)以能開動致動器為度，當(dāng)確定從每一個垂直加速度傳感器所檢測的車體垂直加速度超過預(yù)定值時，計算后輪胎輪達(dá)到相應(yīng)路面凹凸部的延遲持續(xù)時間，該凹凸路面提供超過預(yù)定值的緩沖質(zhì)量垂直加速度；按照控制信號的數(shù)量開動上述致動器，該控制信號是通過轉(zhuǎn)換一個信號而被導(dǎo)出的，該信號基于前輪胎輪在凹凸不平的路面上通過時，所計算的延遲持續(xù)時間經(jīng)過之后的垂直緩沖質(zhì)量加速度所得。
就是說，在上述日本特許公開中，甚至當(dāng)前輪胎輪通過上述如此凹凸的路面時所發(fā)生相當(dāng)大的振動時，也能實施對后輪胎輪側(cè)的減震器的控制，從而，當(dāng)后輪胎輪通過同樣凹凸不平的路面時，通過參照前輪胎輪通過凹凸不平路面時的時間所導(dǎo)出的對車體作用的垂直加速度，消除對車體作用的垂直加速度。結(jié)果，當(dāng)后輪胎輪通過同樣凹凸不平的路面時，由前輪通過同樣凹凸不平路面時所導(dǎo)出的振動輸入就能被降低。
然而，在上述減震器減振力特性控制裝置中有如下問題通常，使用低通濾波器或經(jīng)過許多濾波過程來降低或消除噪音成分或不需要的成分，通過積分方法使由垂直緩沖質(zhì)量G(重力)傳感器所檢測的垂直加速指示信號轉(zhuǎn)換為緩沖質(zhì)量垂直速度。這樣一來，當(dāng)進(jìn)行信號處理(濾波)來導(dǎo)出如上所述頻率相關(guān)特征信號時，當(dāng)所處理的信號具有較低頻率時，所處理信號的相位趨向于變成超前態(tài)；而當(dāng)所處理的信號具有較高頻率(從附

圖15中的點線可看出)時，所處理信號的相位趨向于變成滯后態(tài)。因此，特別是由于發(fā)生高頻輸入超過對車體緩沖質(zhì)量諧振頻率而相位被延遲時，不可能得到所需控制信號并且相應(yīng)地減低乘車舒適性。
令人注意的是在上述豐用減震器控制裝置中，如此實施預(yù)檢控制，以致其計時按照車速快慢而被延遲，在該計時中，用控制信號來控制處于后輪胎輪位置的減震器減振力；并且不消除濾波器處理信號的相位偏差。
進(jìn)而，如附圖1所示，當(dāng)在前輪胎輪發(fā)生脈沖路面輸入時，(當(dāng)前輪胎輪通過具有凹凸不平路面時)，在車體前部和后部之間的干擾導(dǎo)致在車輛實際行動中、在前輪胎輪一側(cè)(前輪胎輪側(cè)緩沖質(zhì)量垂直速度)和在后輪胎輪一側(cè)(后輪胎輪一側(cè)的緩沖技師垂直速度)同時開始動作。因此，如上所述，由于預(yù)檢控制，以致其計時按照車速快慢而被延遲，在該計時中，使用在前輪胎輪一側(cè)導(dǎo)出的控制信號來控制后輪胎輪，在施加到在后輪胎輪一側(cè)的控制力往往發(fā)生滯后。此外，由于在后輪胎輪一側(cè)的控制力在動作開始期間由于前輪胎輪側(cè)的路面輸入而改變，結(jié)果，順次產(chǎn)生感覺上的不舒適。
本發(fā)明目的在于提供一種車用減震器的減振力特性的控制裝置及其方法，在控制具有較簡單結(jié)構(gòu)的后輪胎輪一側(cè)的減震器時，由于通過信號處理導(dǎo)出具有頻率相關(guān)特性的經(jīng)處理的信號而消除在較高頻率一側(cè)的相位滯后，并且可改進(jìn)乘坐舒適性。
本發(fā)明目的是這樣達(dá)到的提供一種用于車輛特別是汽車的減震器的減振力特性的控制裝置，所述裝置包括a)前左、前右、后左、后右輪胎輪側(cè)的減震器，每一個減震器介于車體給定位置和相應(yīng)的一個前左、前右和后左、后右輪胎輪之間，并且它被作成如此的結(jié)構(gòu)，以致能改變其減振力特性，所述給定位置的定義是每一個前左、前右和后左、后右輪胎輪所安置的位置；b)減振力特性改變裝置，它響應(yīng)輸入的驅(qū)動信號，用于改變相應(yīng)的一個減震器的減振力特性；c)車輛垂直動作確定裝置，用于確定在車輛的第一位置的車輛垂直動作，該第一位置以預(yù)定距離處于后左和后右輪胎輪安裝位置之前，并包括前左、前右輪胎輪安裝位置，并且用于按照在第一位置所確定的車輛垂直動作而輸出車輛垂直動作信號；d)經(jīng)處理信號(Processedsignal)的形成裝置，用于形成具有來自所述車輛垂直動作信號頻率相關(guān)特性的經(jīng)處理的信號；以及e)減振力特性控制裝置，用于在經(jīng)處理信號的基礎(chǔ)上、為每一個相應(yīng)減震器形成控制信號，并且按照所形成的控制信號的值向減振力特性改變裝置輸出驅(qū)動信號，從而控制相應(yīng)的一個減震器的減振力特性，用于后左和后右輪胎輪的所述控制信號相位通常與車輛動作速度信號相匹配，所述車輛動作速度信號將在后左和后右輪胎輪位置實際地產(chǎn)生。
上述本發(fā)明另一目的是可這樣達(dá)到提供一種用于車輛前左、前右和后左、后右輪胎輪側(cè)減震器的控制減振特性的方法，該方法包括如下步驟a)確定在車輛前輪胎輪安裝位置的車輛垂直動作，并且輸出指示該車輛垂直動作的第一車輛動作信號，并且第一車輛動作信號用于控制前輪胎輪一側(cè)的減震器的減振力特性；b)確定在車輛第一位置的另一車輛動作，該車輛第一位置以一預(yù)定距離位于車輛的后左和后右輪胎輪之間的輪距的前方，并且輸出指示該車輛動作的第二車輛垂直動作信號，該第二車輛垂直動作信號用于控制后輪胎輪側(cè)的減振力特性；c)形成具有來自第一垂直動作信號或來自第二垂直動作信號的頻率相關(guān)特性信號的經(jīng)處理的信號；d)基于在步驟c)中的經(jīng)處理信號，形成用于前左、前右和后左、后右輪胎輪側(cè)的減震器的控制信號，并且按照相應(yīng)于在處理信號基礎(chǔ)上所形成的控制信號之一的值，對于與每一個減震器相結(jié)合的相應(yīng)的一個步進(jìn)馬達(dá)輸出驅(qū)動信號；e)在控制信號的基礎(chǔ)上控制前左和前右輪胎輪側(cè)的減震器的減振力特性，該控制信號是在從第一車輛動作信號所形成的經(jīng)處理信號之一的基礎(chǔ)上形成的；和f)與步驟e)同時、在從第二車輛動作信號所形成另一經(jīng)處理信號的基礎(chǔ)上，控制后左和后右輪胎輪側(cè)減震器的減振力特性。
本發(fā)明具有良好效果通過為導(dǎo)出具有頻率相依性的信號處理，較高頻率一側(cè)的相位滯后可在后輪胎輪一側(cè)被消除，從而改善乘坐舒適性；提高步進(jìn)馬達(dá)的耐久性和降低其能耗。
以下結(jié)合實施例及附圖對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
附圖1是在上述現(xiàn)有技術(shù)減振力特性控制裝置中，當(dāng)車速約為50km/h時、在前左和前右輪胎輪側(cè)以及在后左和后右輪胎輪側(cè)的緩沖質(zhì)量垂直速度的特征曲線圖；附圖2是按照本發(fā)明第一最佳實施例的減震器減振力控制裝置的布置說明圖；附圖3是附圖2所示減震器減振力控制裝置的控制單元及其周邊電路的電路方塊圖；附圖4是用于如附圖2和3所示的第一實施例的每個減震器SA的部分截面圖；附圖5是示于附圖3的典型減震器SA放大的部分截面圖；附圖6是就示于附圖4和5典型減震器的活塞速度來說的典型減振力的特性圖；附圖7是按照示于附圖2和3的典型脈沖(步進(jìn))馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)，表示相應(yīng)于調(diào)節(jié)器階形位置的減振力區(qū)域的阻尼系數(shù)特性圖；附圖8A、8B、8C是沿附圖7的K-K線切開的、代表示于附圖4和5的典型減震器主要部分的截面圖；附圖9A、9B和9C是沿附圖7的L-L和M-M線切開的、代表示于附圖4和5的典型減震器主要部分的截面圖；附圖10A、10B和10C是沿附圖7的N-N線切開的、代表示于附圖4和5的典型減震器主要部分的截面圖；附圖11是就示于附圖4典型減震器的活塞而言的處于擴(kuò)張沖程側(cè)時的減震力特性曲線；附圖12是當(dāng)擴(kuò)張沖程側(cè)和壓縮沖程側(cè)兩者皆呈軟減震力狀態(tài)時的減振力特性圖；附圖13是當(dāng)壓縮沖程側(cè)呈硬減振狀態(tài)時的減振力特性圖；附圖14是附圖2到13所示實施例1、用于輸入緩沖質(zhì)量垂直加速度信號G的信號處理電路；附圖15是表示在每個信號和輸入信號頻率之間的相位關(guān)系的特性圖；附圖16是在附圖2到13所示的實施例1的控制單元中執(zhí)行的、表示導(dǎo)出控制信號的控制操作流程圖；附圖17是在附圖2所示實施例1控制單元中、減振力特性控制操作的另一操作流程圖；附圖18A、18B、18C和18D是在附圖2所示實施例1的控制單元中、減振力特性控制操作的波形定時曲線圖；附圖19是在附圖2所示實施例1中、在緩沖質(zhì)量上輸入頻率的透射率特性曲線圖；附圖20是實施例2的車輛的頂視圖，其中，垂直加速度傳感器安裝于在二個前輪胎輪之間的車體中心部分；附圖21A是實施例3的減振力特性控制裝置的電路方塊圖；附圖21B是示于附圖21A中、實施例3的另一信號處理電路的電路方塊圖；附圖22是實施例3的表示在每一個信號和輸入信號頻率相位關(guān)系的特性曲線圖；附圖23是在實施例4中、安裝有三個緩沖質(zhì)量垂直加速度傳感器的車輛頂視圖；附圖24是示于附圖23中、實施例4的減振力特性控制裝置的電路方塊圖；附圖25是關(guān)于附圖23和24所示實施例4中車速的增益特性曲線圖；附圖26是實施例5的減振力特性控制裝置的示意圖；附圖27是示于附圖26的實施例5的減振力特性控制裝置的電路方塊圖；附圖28是示于附圖26和27實施例5的另一信號處理電路的電路方塊圖；附圖29是實施例5中表示控制信號驅(qū)動程序的操作流程圖；附圖30是在實施例5中的車輛的側(cè)示圖，用以解釋在遠(yuǎn)離后輪胎輪部分為b的車體部分上、緩沖質(zhì)量垂直加速度的偏差；附圖31是實施例6中的車輛頂視圖，在其中，安裝二個緩沖質(zhì)量垂直加速度傳感器；附圖32是實施例7中的車輛頂視圖；在其中安裝三個緩沖質(zhì)量垂直加速度傳感器；附圖33是示于附圖32的實施例7中減振力特性控制裝置的電路方框圖；附圖34是表示示于附圖32和33中實施例7中的控制信號導(dǎo)出程序的操作流程圖；附圖35A和35B是就在前輪胎輪位置的垂直緩沖質(zhì)量速度信號而言，表示在后輪胎輪位置的垂直緩沖質(zhì)量速度信號相位滯后狀態(tài)的特性圖，其中，附圖35A表示當(dāng)車輛在高速行駛時的上述相位滯后狀態(tài)特性；附圖35B表示當(dāng)車輛在低速行駛時的上述相位滯后狀態(tài)特性；附圖36是當(dāng)從車體一邊側(cè)視時為解釋實施例7操作用的、表示緩沖質(zhì)量垂直速度的檢測位置的示意附圖37是示于附圖36中實施例7中表示在各緩沖質(zhì)量垂直速度的檢測位置上的、各緩沖質(zhì)量垂直速度信號相位滯后狀態(tài)的特性曲線圖；附圖38是實施例8的減振力特性控制裝置的示意圖；附圖39是實施例8的減振力特性控制裝置的電路方塊圖；附圖40是實施例8的減振力特性控制程序的程序流程圖；附圖41A到41E是實施例8的減振力特性控制操作的綜合時間曲線圖；附圖42是在實施例8中的、在信號合成電路中確定合成比率的權(quán)重系數(shù)值功能圖；附圖43A到43D是表示在每個信號和在后輪胎輪位置的緩沖重量垂直速度的實際測量值之間相位關(guān)系的信號時間曲線圖；附圖44是示于附圖39到43B的實施例8的車輛的側(cè)視圖，在其中裝有垂直加速度傳感器；附圖45A和45B是信號時間曲線圖，它表示在被檢測的有關(guān)緩沖質(zhì)量垂直速度信號和在安裝于示于附圖44車體部分的傳感器輸出的相位關(guān)系，其中，45A是當(dāng)車速落于中速或低速范圍的情況；而45B是車速落于高速范圍的情況；附圖46是三維特性曲線圖，它表示在各被檢測的緩沖質(zhì)量垂直速度信號同各緩沖質(zhì)量垂直速度確定電路的輸出之間的相位關(guān)系，該電路位于附圖44所示車體各個位置；附圖47A到47D是信號時間曲線圖，該圖表示當(dāng)車速落于中速或低速范圍時，前輪胎輪側(cè)的控制信號同前輪胎輪側(cè)的目標(biāo)減振力位置之間的關(guān)系以及在后輪胎輪側(cè)控制信號同后輪胎輪側(cè)的目標(biāo)減振力位置之間的關(guān)系。
附圖48A和48B是信號時間曲線圖，該圖表示當(dāng)車速落于高速范圍時前/后輪胎輪側(cè)的控制信號同前/后輪胎輪側(cè)的目標(biāo)減振力位置之間的關(guān)系；附圖49A到49B是在凹凸不平路面上車輛行駛的實際試驗中前輪胎輪側(cè)的控制信號、后輪胎輪側(cè)的控制信號以及在后塔部位置導(dǎo)出的緩沖質(zhì)量垂直速度信號的實際測量值的信號時間曲線圖，其中，附圖49A是在車速為40km/h情況下；附圖49B是在車速為50Km/h情況下；附圖49C是在車速為70km/h情況下；附圖49D是在車速為100km/h情況下的信號時間曲線圖。
實施例1附圖2示出在本發(fā)明最佳實施例1中的車用減震器減振力特性控制裝置的全系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。
四個減震器SAFL、SAFR、SARL和SARR插置在車體(緩沖質(zhì)量)給定部分和各輪胎輪(非緩沖質(zhì)量)之間(其中，標(biāo)號FL表示前左輪胎輪側(cè)(位置)；FR表示前右輪胎輪側(cè)(位置)；RL表示后左輪胎輪側(cè)(位置)；RR表示后右輪胎輪側(cè)(位置)，典型的減震器簡單地以SA表示，因為所有減震器具有共同結(jié)構(gòu))車輪胎輪由前左輪胎輪、前右輪胎輪、后左輪胎輪、后右輪胎輪所組成。令人注意的是上述車體的給定部分表示前左和前右輪胎輪位置以及后左、后右輪胎輪位置。
如附圖2所示在車體的給定部分安裝有一對前左和前右緩沖質(zhì)量垂直加速度傳感器1FL、1FR也即、安裝在靠近相應(yīng)左、右輪胎輪的前左和前右輪胎輪位置，每一個前左和前右輪胎輪被相應(yīng)減震器SAFR和SAFL所吊掛。用一對前左和前右緩沖質(zhì)量垂直加速度傳感器1(1FL、1FR)來檢測在車體前左和前右輪胎輪位置的緩沖質(zhì)量垂直加速度。控制單元4安裝于近司機(jī)座的車體部分上?？刂茊卧?接收來自各前左和前右輪胎輪側(cè)的緩沖質(zhì)量垂直加速度(G)傳感器1FL、1FR的緩沖質(zhì)量垂直加速度信號G(GFL、GFR)并且向相應(yīng)的一個步進(jìn)(脈沖)馬達(dá)輸出驅(qū)動信號，從而改變相應(yīng)的減震器中一個SA的減振力特性，如下列所述那樣。
附圖3示出按照本發(fā)明實施例1的減振力特性控制裝置的電路方框圖。
控制單元4包括接口電路4a、CPU(中央處理機(jī))4b、ROM(只讀存儲器)4d、RAM(隨機(jī)存取存儲器)以及輸出驅(qū)動器4c。
接口電路4a接收垂直緩沖質(zhì)量加速度指示信號(GFL、GFR)，該GFL和GFR來自在前左和前右輪胎輪位置的一對緩沖質(zhì)量垂直加速度(G)傳感器1FL和1FR，如附圖3所示。
如附圖14所示，接口電路14a包括第一低通濾波器LPF1、第二低通濾波器LPF2、第一高通濾波器HPF、第三低通濾波器LPF3，所述第一低通濾波器LPF1是如此的結(jié)構(gòu)，以致它主要消除高頻區(qū)域的噪聲(30Hz或更高)，該噪聲來自緩沖質(zhì)量垂直加速傳感器1FL和1FR的緩沖質(zhì)量垂直加速度指示信號G(GFL、GFR)；所述第二低通濾波器LPF2是如此的結(jié)構(gòu)，以致它主要對通過第一低通濾波器LPF1的緩沖質(zhì)量垂直加速度信號G(GFL、GFR)積分，從而導(dǎo)出指示緩沖質(zhì)量垂直速度的緩沖質(zhì)量垂直速度信號，所述第一高通濾波器HPF具有的截止頻率為3.0Hz，第一高通濾波器HPF和第三低通濾波器雙方組成帶通濾波器BPF，以便導(dǎo)出包括緩沖質(zhì)量諧振頻率信號分量在內(nèi)的緩沖質(zhì)量垂直速度信號Vn。令人注意的是三個濾波器彼此串聯(lián)，如附圖14所示，在附圖3所示其它垂直緩沖質(zhì)量加速度(G)傳感器(1FL、1FR)的其它緩沖質(zhì)量垂直加速度信號中備有與附圖14所示相同結(jié)構(gòu)的信號處理電路。
其次，附圖4示出每一個減震器SA(SAFL到SAFR)的截面圖。
示于附圖4的減震器SA包括一個汽缸30，它由活塞(可動的)限定上腔A和下腔B；一個外殼33，其中，在汽缸30的外周端形成儲藏室32；限定下腔B和儲藏室32的基底34；一個導(dǎo)向件35，它引導(dǎo)活塞桿7的滑動，它的另外一端與可動活塞31相連接；一個介于外殼33和車體之間的懸簧36以及一個緩沖橡膠件37。
示于附圖2和3的每一個步進(jìn)馬達(dá)3安裝于相應(yīng)的一個減震器SA的上部，如附圖4所示，從而它響應(yīng)來自輸出驅(qū)動器4C的轉(zhuǎn)動驅(qū)動信號、通過控制桿70而轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)器40(參見附圖5)。相應(yīng)的每一個步進(jìn)馬達(dá)3的轉(zhuǎn)動軸通過控制桿70與相應(yīng)調(diào)節(jié)器40機(jī)械地連接，該調(diào)節(jié)器40處于每個減震器SA之內(nèi)。
附圖5示出每個減震器SA的活塞組件31的一部分以及其周圍部分的放大截面圖。
如附圖5所示，在活塞31上形成貫穿孔31a和31b，此外，在活塞31上裝備有分別閉合各貫穿孔31a和31b的壓縮沖程側(cè)的衰減閥20以及擴(kuò)張沖程側(cè)的衰減閥12。柱38與約束檔塊41螺旋性嚙合并固定于其上，該約束檔塊41與活塞桿7頂端螺旋性嚙合并固定于其上，柱38貫穿通過活塞31。此外，在柱38上形成連絡(luò)孔39，該聯(lián)絡(luò)孔連通上腔A和下腔B。調(diào)節(jié)器40安裝于活塞組件中，該調(diào)節(jié)器40改變連絡(luò)孔39的流動通道橫截面積。
另外，還安裝有擴(kuò)張沖程側(cè)的止回閥17和壓縮沖程側(cè)的止回閥22。該二個止回閥按照流體流動方向使和不使流體從連絡(luò)孔39流過。
應(yīng)注意的是柱38分別按次序設(shè)有第一孔口21、第二孔口13、第三孔口18、第四孔口14和第五孔口16。
另一方面，參照附圖5，調(diào)節(jié)器40還設(shè)有空心部19、第一側(cè)孔24和第二側(cè)孔35，該兩個側(cè)孔連通調(diào)節(jié)器40的內(nèi)部和外部。當(dāng)活塞沖程指示擴(kuò)張沖程時，在上腔A和下腔B之間有四個流動通道作為流體的流動通道。也即，1)擴(kuò)張沖程側(cè)的第一流動通道D，使流體通過貫通孔31b、擴(kuò)張沖程側(cè)衰減閥12的閥門開啟的內(nèi)側(cè)，達(dá)到下腔B；2)擴(kuò)張沖程側(cè)的第二流動通道E，在其中，流體通過第二孔口13、縱槽23、第四孔口14、擴(kuò)張沖程側(cè)的衰減閥12的閥門開啟的外周一側(cè)，然后達(dá)到下腔B；3)擴(kuò)張沖程一側(cè)第三流動通道F，在其中，流體通過第二孔口13、縱槽23、和第五孔口16；和4)旁通通道G，在其中，流體通過第三孔口18、第二側(cè)孔25和空心部19，達(dá)到下腔B。
此外，當(dāng)活塞31的壓縮沖程側(cè)期間通過如下三個流體流動通道使流體流動1)壓縮沖程側(cè)的第一流動通道H，在其中，流體流過貫通孔31a和打開閥門的壓縮沖程側(cè)的衰減閥20；2)壓縮沖程側(cè)的第二流動通道J，在其中，流體流過空心部19、第一側(cè)孔24、第一孔口21和打開的壓縮沖程側(cè)的止回閥22，達(dá)到上腔A；以及3)旁通通道G，在其中，流體流過空心部19、第二側(cè)孔25和第三孔口18。
總之，減震器SA如此地被構(gòu)成，以致當(dāng)調(diào)節(jié)器40按照相應(yīng)一個步進(jìn)馬達(dá)3的旋轉(zhuǎn)而被樞接旋轉(zhuǎn)時，不論是在擴(kuò)張沖程一側(cè)；或是在壓縮沖程一側(cè)，它都能在其減振特性中的多個階段改變減振力特性，如附圖6所示。
附圖7表示在調(diào)節(jié)器40的轉(zhuǎn)動位置和在關(guān)于活塞31的擴(kuò)張沖程和壓縮沖程側(cè)的減振力特性之間的關(guān)系。
詳細(xì)言之，如附圖7所示，當(dāng)調(diào)節(jié)器40以給定反時針方向從共同中心位置被樞接旋轉(zhuǎn)，在該中心位置，擴(kuò)張沖程側(cè)和壓縮沖程側(cè)雙方都處于軟減振力特性位置(以下指軟區(qū)域SS)時，在擴(kuò)張沖程側(cè)的減振力系數(shù)可能多級地從最大硬特性變到最小硬特性，但壓縮沖程側(cè)則固定在軟位置(以下指擴(kuò)張沖程側(cè)硬區(qū)域HS)。反之，當(dāng)調(diào)節(jié)器40以給定的順時針方向從共同中心位置被樞接旋轉(zhuǎn)時，在壓縮沖程側(cè)的減振力系數(shù)僅可多級地變到從最大硬特性到最小硬特性的硬區(qū)域，而在壓縮沖程一側(cè)則固定到軟位置上(以下指壓縮沖程側(cè)硬區(qū)SH)。
當(dāng)調(diào)節(jié)器40被樞接到①、②、③任一位置上時(見附圖7)，從K-K線、L-L線、M-M線和N-N線，切開的活塞組件部分的截面分別示于附圖8A(①)、8B(②)和8C(③)(K-K)；9A(①)、9B(②)和9C(③)(L-L、M-M)；10A(①)、10B(②)和10C(③)(N-N)。在示于附圖7的各位置①、②和③的減振力特性分別示于附圖11、12和13。
其次，附圖16示出通過控制單元4導(dǎo)出各前、后輪胎輪側(cè)的減震器SA(從SAFL到SARR)的控制信號操作流程圖(該控制信號典型地以V表示)。
在步驟101，中央處理機(jī)(CPU)取出作用于車體給定部分的緩沖質(zhì)量垂直加速度(GFL、GFR)數(shù)據(jù)，在該車體給定部分上，隔開一對前左、前右緩沖質(zhì)量垂直(G)傳感器1FL和1FR而安裝有左、右側(cè)減震器SAFL、SAFR。
在步驟102，中央處理機(jī)(CPU)取出緩沖質(zhì)量垂直速度Vn(Vn-FL是前左輪胎輪側(cè)；Vn-FR是前右輪胎輪側(cè))的數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)通過對每一個緩沖質(zhì)量垂直加速度指示信號GFL和GFR進(jìn)行積分而從示于附圖14的信號處理電路導(dǎo)出；中央處理機(jī)還導(dǎo)出利用下式(1)導(dǎo)出的作用于車體中心位置的跳振分量FCV3，該車體中心位置處于前左和前右輪胎輪側(cè)的中心。
應(yīng)注意到，當(dāng)速度Vn的方向(車體的高度方向)朝上時，緩沖質(zhì)量垂直速度Vn是正值；而當(dāng)其方向朝下時(車體的朝地方向)是負(fù)值。
FCVB＝Vn-FL＋Vn-FR)/2……(1)在步驟103，中央處理機(jī)CPU 4b導(dǎo)出作用于車體相應(yīng)的一個給定部分上的每一橫向搖動分量VR(FLVR、FRVR)，在該車體給定部分上吊掛有前左和前右減震器SAFL和SAFR。
FLVR＝Vn-FL－Vn-FRFRVR＝Vn-FL－Vn-FL……(2)其中，F(xiàn)L表示前左輪胎輪側(cè)，F(xiàn)R表示前右輪胎輪側(cè)。
在步驟104，中央處理機(jī)(CPU)在相應(yīng)的一個下列等式(3)的基礎(chǔ)上導(dǎo)出用于相應(yīng)的一個減震器SA的每一個控制信號VFLV＝αf·FCVB＋γf·FLVRFRV＝αf·FCVB＋γf·FRVRRLV＝αr·FCVB＋γf·FLVRRRV＝αr·FCVB＋γf·FRVR……(3)其中，αf、γf分別是FLVR和FRVR的比例常數(shù)；在相應(yīng)的公式(3)中之一的右邊每一個第一項表示跳振速率；而在相應(yīng)公式(3)中之一的右邊每一個第二項表示橫向搖動速率。
如上所述，導(dǎo)出控制信號的程序在步驟104結(jié)束，而程序回到步驟101以便重復(fù)上述驅(qū)動步驟。
這樣一來，與在前輪胎輪的控制信號FLV和FRV同樣，后左和后右輪胎輪側(cè)的控制信號RLV和RRV基于在前左和前右減震器SAFL和SAFR位置的車體跳振速率和在前左和前右減震器SAFL、SAFR的橫向搖動分量FVRR和FRVR而被導(dǎo)出，從而控制信號V按照由于信號處理所致相位偏差而被校正。
也就是說，參照附圖15，附圖15表示關(guān)于輸入頻率的每一個信號的相位特性。當(dāng)輸入頻率變低時，就輸入緩沖質(zhì)量垂直加速度信號G的相位來說，經(jīng)信號處理過的緩沖質(zhì)量垂直速度Vn的相位狀態(tài)(在附圖15中以虛線示出)是超前的；而當(dāng)輸入頻率變高時，就G來說它是滯后的(在這樣的方向，以致與頻率大小(值)成比例地被滯后)。另一方面，如附圖15實線所示，就在后輪胎輪一側(cè)被檢測的緩沖質(zhì)量垂直加速度信號來說，在前輪胎輪一側(cè)被檢測的緩沖質(zhì)量垂直信號的相位與輸入頻率的大小成比例地超前。因此，在實施例1中，基于上述相位超前的緩重質(zhì)量加速度信號G所形成的控制信號被用于對后輪胎輪一側(cè)的控制信號，而由于如上所述的信號處理所致相位滯后則可在后輪胎輪一側(cè)被消除。因此，能改進(jìn)乘坐的舒適性，因為在比緩沖質(zhì)量諧振頻率高的較高頻一側(cè)，其相位滯后問題能被消除。
附圖19示出當(dāng)實施實施例1以及使用以上提出的減振力特性控制裝置時，輸入頻率在緩沖質(zhì)量上(車體上)的透射率(transmissitivity)的特征曲線圖。
如附圖19所示，在實施例1中，在比諧振頻率點(1E＋00)高的較高頻范圍、對緩沖質(zhì)量的輸入頻率透射率(透射比、可透射)(如實線所示)比現(xiàn)有技術(shù)的上述減振力特性控制裝置的透射率要低。結(jié)果，使得乘客不感覺到顛簸振動和/或也不感到是在粗糙路上連續(xù)行駛。
附圖17表示在控制信號V的基礎(chǔ)上控制每一個減震器SA的減振力特性操作流程圖。
在步驟201，中央處理機(jī)CPU決定控制信號V是否高于預(yù)定正閾值δT。如果在步驟201是“是”，則CPU在步驟201、在如此方式下控制相應(yīng)的一個減震器SA，以致使擴(kuò)張沖程一側(cè)提供硬區(qū)域和使壓縮沖程一側(cè)提供軟區(qū)域(所謂擴(kuò)張沖程側(cè)硬區(qū)域HS)。如在步驟201是“否”，則程序進(jìn)入到步驟203，在該步驟中，CPU(4b)順序決定控制信號V是否小于預(yù)定負(fù)閾值δC。如果在步驟203是“是”，則程序進(jìn)入步驟204，在該步驟204中，CPU發(fā)出對驅(qū)動器4C的指令，以便在SH方式的控制下控制相應(yīng)的減震器SA之一，在該控制方式SH中，壓縮沖程在硬減振力特性一側(cè)；而擴(kuò)張沖程一側(cè)在軟區(qū)域(SH)。如果在步驟203是“否”(+δT≤V≤-δC)，程序進(jìn)入步驟205，在該步驟CPU對驅(qū)動器4C發(fā)出指令，以便在SS區(qū)域方式下控制相應(yīng)減震器SA之一的減振力特性，在該方式中，擴(kuò)張沖程和壓縮沖程側(cè)兩者皆在軟區(qū)域(SS)。
附圖18A到18E示出在實施例1的減振力特性控制裝置中的控制操作時間曲線圖。
基于緩沖質(zhì)量垂直速度信號Vn的控制信號V具有落于預(yù)定正和負(fù)閾值δT和-δC之間的值，典型的減震器SA被控制在SS方式(擴(kuò)張和壓縮沖程兩方都在軟區(qū)域內(nèi))。
當(dāng)控制信號V超過預(yù)定正閾值δT時，擴(kuò)張沖程側(cè)區(qū)域被控制在HS區(qū)域(硬減振力特性側(cè))，其中，減振力特性正比于控制信號V的值而變化，此時，減振力特性C被控制為C＝K.V，其中K表示比例常數(shù)。
此外，當(dāng)控制信號V低于預(yù)定負(fù)閾值-δC時，壓縮沖程側(cè)被控制在壓縮沖程硬區(qū)域SH，在壓縮沖程側(cè)的減振力特性按照控制信號V而變化，壓縮沖程側(cè)固定到軟區(qū)域。此時，減振力特性C是C＝K·V。
當(dāng)緩沖質(zhì)量垂直速度(控制信號V)具有與緩沖質(zhì)量和非緩沖質(zhì)量(附圖18C的b和d)之間的相對速度相同的正負(fù)號時，則此時的減振器SA的沖程一側(cè)被控制在硬特性(區(qū)域b是擴(kuò)張沖程側(cè)和區(qū)域d是壓縮沖程一側(cè))。當(dāng)緩沖質(zhì)量垂直速度(控制信號V)具有與緩沖質(zhì)量和非緩沖質(zhì)量(區(qū)域a和c)之間的相對速度不同的正負(fù)號時，則減振器SA的沖程一側(cè)被控制在軟特性(區(qū)域a是壓縮沖程側(cè)和區(qū)域c是擴(kuò)張沖程側(cè))。這樣一來，作為基于架空吊車?yán)碚?Sky hook theory)的減振力特性的同樣控制就能僅使用一對前輪胎輪一側(cè)的緩沖質(zhì)量垂直加速度傳感器1來實施。進(jìn)而，當(dāng)控制區(qū)從區(qū)域a轉(zhuǎn)換到b以及從區(qū)域c轉(zhuǎn)換到d時，也能進(jìn)行減振力特性的切換而不需驅(qū)動相應(yīng)的一個步進(jìn)馬達(dá)3。
因此，本發(fā)明實施例1具有如下優(yōu)點(1)通過為導(dǎo)出具有頻率相依性的信號處理，在較高頻率一側(cè)的相位滯后可在后輪胎輪一側(cè)被消除，從而可改善乘坐舒適性；(2)由于作為緩沖質(zhì)量動作檢測手段的緩沖質(zhì)量垂直G傳感器僅被安裝于一對前左和前右緩沖質(zhì)量輪胎輪位置，從而可降低裝置系統(tǒng)的成本，并且抑制車體橫向搖動分量；(3)由于轉(zhuǎn)換減振力特性的頻率比基于架空吊車?yán)碚摰臏p振力特性控制減低，所以能促進(jìn)控制響應(yīng)特性，可提高步進(jìn)馬達(dá)的耐久性和降低能耗。
實施例2附圖20示出本發(fā)明減振力特性控制裝置的實施例2。
減振力特性控制裝置的其它部分一般與實施例1相同。
如附圖20所示，單個緩沖質(zhì)量垂直加速度傳感器1FC安裝于在車體給定部分之間的中心的車體上，在該車體給定部分上吊掛有前左和前右輪胎輪側(cè)的減震器SAFL和SAFR。在實施例2中，在處于前輪胎輪側(cè)的中心部分的緩沖質(zhì)量垂直速度信號Vn-FC的基礎(chǔ)上所導(dǎo)出的控制信號V被用來同時控制全部減震器SAFL、SAFR、SARL和SARR的減振力特性。
因此，可以獲得實施例1的全部優(yōu)點，只有實施例1中的橫向搖動控制除外(橫向搖動速率在實施2中不能達(dá)到)。此外，由于只有一個緩沖質(zhì)量垂直加速度(G)傳感器1FC，所以裝置系統(tǒng)的成本相應(yīng)降低。
實施例3附圖21A示出本發(fā)明實施例3的減振力特性控制裝置的電路方塊圖。附圖21B示出本發(fā)明實施例3的接口電路的信號處理電路以及從通過信號處理電路的信號向前左、前右和后左、后右控制信號的導(dǎo)出情況。
在實施例3中安裝四個串聯(lián)的帶通濾波器BPF1、BPF2、BPF3和BPF4。第一低通濾波器LPF1具有的截止頻率為30Hz、第二低通濾波器LPF2具有的截止電流為0.05Hz。這些濾波器的功能與在實施例1中所述者相同。
示于附圖21A的第一低通濾波器BPF1是用以導(dǎo)出前輪胎輪側(cè)的緩沖質(zhì)量垂直速度Vn(Vn-Fh)的帶通濾波器，當(dāng)車速落入高速范圍時，它用于控制前車輪胎輪側(cè)的減震器SAFL和SAFR，它由具有截止頻率為0.5Hz的高通濾波器HPF以及具有截止頻率為1.5Hz的低通濾波構(gòu)成。
示于附圖21A的第二低通濾波器BPF2是用以導(dǎo)出前輪胎輪側(cè)的緩沖質(zhì)量垂直速度Vn(Vn-F1)的帶通濾波器，當(dāng)車速落入低速范圍時，它用于控制前輪胎輪側(cè)的減震器SAFL和SAFR，它由具有截止頻率為0.5Hz的高通濾波器和具有截止頻率為4Hz的低通濾波器所構(gòu)成。
示于附圖21A的第三低通濾波器BPF3是用以導(dǎo)出后輪胎輪側(cè)的緩沖質(zhì)量垂直速度Vn(Vn-Rh)的帶通濾波器，當(dāng)車速落入高速范圍時，它用于控制后輪胎輪側(cè)的減震器SARL和SARR，它由具有截止頻率為0.8Hz的高通濾波器HPF和具有截止頻率為5Hz的低通濾波器構(gòu)成(參照附圖22以虛線示出的相位特性)。
也就是說，附圖22示出關(guān)于輸入信號頻率的各信號的相位特性。
如附圖22所示，實線①和②表示當(dāng)車輛高速行駛和低速行駛時，就輸入信號頻率來說的有關(guān)信號的相位特性。實線①指示就在后輪胎輪側(cè)所檢測的緩沖質(zhì)量垂直加速度信號的相位來說，在前輪胎輪側(cè)所檢測的緩沖質(zhì)量垂直加速度信號的相位超前，并且其相位超前量是車速的函數(shù)；實線②指示就在后輪胎輪側(cè)所檢測的緩沖質(zhì)量加速度信號而言，在前輪胎輪所檢測的緩沖質(zhì)量垂直加速度信號的相位超前，并且其相位超前量是車速的函數(shù)。
在實施例3中，由于當(dāng)車速落入低速范圍時較高頻率分量變得增大起來，所以當(dāng)車速落入低范圍時，將具有用于高速范圍的較窄截止頻帶的信號處理帶通濾波器BPF1轉(zhuǎn)換到具有用于低速范圍的較高截止頻帶的信號理帶通濾波器BPF2，以便適當(dāng)?shù)貙?dǎo)出用于前輪胎輪側(cè)的減震器SAFL和SAFR的控制信號。另一方面，由于在低速控制第四帶通濾波器BPF4與高頻帶通濾波器BPF3之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換，就在后輪胎輪側(cè)所檢測的相位來說，由于車速的緣故所致在前輪胎輪側(cè)所檢測的前輪胎輪緩沖質(zhì)量垂直加速度信號的相位超前態(tài)度變化可被校正，其中，通過第四帶通濾波器BPF4將具有示于附圖22中以虛線①表示的相位特性的經(jīng)處理信號導(dǎo)出；通過所述高頻帶通濾波器BPF3，在預(yù)定車速下實現(xiàn)以虛線②表示的經(jīng)處理信號的相位特性如上所述，可進(jìn)一步改善車的乘坐舒適性。
在第三實施例中，一對前輪胎輪側(cè)的緩沖質(zhì)量垂直加速度傳感器1FL和1FR與實施例1一樣地使用，在實施例3中，減振力特性控制裝置僅使用一個緩沖質(zhì)量垂直加速度傳感器1FC即可達(dá)到目的，該1FC處于前輪胎輪側(cè)的減震器的中心位置，與實施例2相同。
實施例4附圖23示出實施例4的安裝于車體上的三個緩沖質(zhì)量垂直加速度傳感器的安排。
附圖24示出實施例4的車用減振力特性控制裝置電路方框圖。
附圖23和24所示，除了在實施例1所描述的緩沖質(zhì)量垂直加速度傳感器1FR和1FL之外，另外一個緩沖質(zhì)量垂直加速度傳感器1RR安裝于車體給定部位上，在其上吊掛后右輪胎輪側(cè)的減震器SARR。
進(jìn)而，為檢測車速而設(shè)的車速傳感器2與控制信號計算塊430相連接。
在控制信號FLV和FRV的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)用于前輪胎輪側(cè)減震器SAFL和SAFR的減振力特性控制，該控制信號FLV和FRV在前輪胎輪側(cè)通過緩沖質(zhì)量垂直速度信號Vn-FL和Vn-FR而形成，該Vn-FL和Vn-FR從前輪胎輪側(cè)垂直緩沖質(zhì)量G傳感器1FL和1FR所導(dǎo)出。另一方面，當(dāng)由車速傳感器2所檢測的車速指示低速(低于30Km/h)時，用于后左和后右輪胎輪側(cè)的減震器SARL和SARR的減振力特性控制在控制信號RLV和RRV的基礎(chǔ)上得以實現(xiàn)，該控制信號RLV和RRV分別由從后輪胎輪側(cè)緩沖質(zhì)量垂直加速度傳感器1RR導(dǎo)出的后右輪胎輪側(cè)緩沖質(zhì)量垂直速度Vn-RR、以及在后輪胎輪側(cè)經(jīng)計算的后左輪胎輪側(cè)緩沖質(zhì)量垂直速度Vn-RL而形成。當(dāng)由車速傳感器2所檢測的車速指示高速(30Km/h到120Km/h)時，每一個前輪胎輪側(cè)緩沖質(zhì)量速度信號Vn-RL和Vn-RR與相應(yīng)的一個前輪胎輪側(cè)緩沖質(zhì)量垂直速度信號Vn-FL和Vn-FR相合成，兩個信號合成的比率是這樣的當(dāng)車速使前輪胎輪側(cè)緩沖質(zhì)量垂直速度信號Vn-FL和Vn-FR增加到另一后輪胎輪側(cè)緩沖質(zhì)量速度Vn-RL和Vn-RR時，如在附圖25所示的增益特性曲線，則后輪胎輪側(cè)緩沖質(zhì)量垂直速度Vn-RL和Vn-RR就相應(yīng)地被降低了。
上述控制信號FLV、FRV、RLV和RRV如下FLV＝Kf·Vn-FL，F(xiàn)RV＝Kf·Vn-FR，RLV＝Kr·Vn-FL＋(1-Kr)Vn-RL，RRV＝Kr·Vn-FR＋(1-Kr)Vn-RR…………(4)令人注意的是Kf表示前輪胎輪側(cè)的增益，并被設(shè)定為1，如附圖25所示；Kr表示后輪胎輪側(cè)的增益，并被如此地設(shè)定，以致作為車速的函數(shù)而變化。
在實施例4中，控制單元4包括位置校正計算塊410；信號處理塊420，它用于導(dǎo)出具有其中包括速度轉(zhuǎn)換的頻率諧振依存特性的信號；以及控制信號計算塊430，如附圖24所示。
因此，在實施例4中，當(dāng)車輛在低速下行駛，以致緩沖質(zhì)量主要以縱向運(yùn)動而動作時，緩沖質(zhì)量加速度的低頻分量則增加，前輪胎輪側(cè)和后輪胎輪側(cè)雙方的減震器SAFL到SARR都獨(dú)立地被控制，從而保持對車輛的顛簸動作的抑制。
另一方面，當(dāng)車以高速行駛，以致緩沖質(zhì)量主要表現(xiàn)為跳振動作，并且較高頻率被增加時，用于前輪胎輪側(cè)的減震器的減振力特性控制得以在控制信號基礎(chǔ)上實現(xiàn)，該控制信號主要基于在前輪胎輪側(cè)所導(dǎo)出的緩沖質(zhì)量垂直速度信號Vn-FL和Vn-FR，從而可獲得如實施例1那樣的好處。除此之外，由于信號合成的率是車速的函數(shù)，因此，可以實現(xiàn)對后輪胎輪側(cè)的減震器SARL和SARR的更精確控制。
在實施例4中，緩沖質(zhì)量垂直G傳感器也包括一對前左、前右緩沖質(zhì)量垂直G傳感器1FL和1FR和處于后右輪胎輪側(cè)的后左輪胎輪側(cè)垂直G傳感器1RR，緩沖質(zhì)量垂直G傳感器可包括處于在前左和前右輪胎輪側(cè)之間中心的一個單個前中心緩沖質(zhì)量垂直加速度傳感器和處于后左和后右輪胎輪側(cè)之間中心的一個單個后中心緩沖質(zhì)量垂直加速度傳感器。
在實施例1、2、3和4中，緩沖質(zhì)量垂直G傳感器也用作垂直動作檢測裝置，任一種這樣的傳感器用來檢測在緩沖質(zhì)量和非緩沖質(zhì)量之間的相對位移或它們的結(jié)合，或者任一種這樣的傳感器用來檢測在緩沖質(zhì)量和非緩沖質(zhì)量之間的相對速度或它們的結(jié)合。
在實施例1、2、3和4中，減震器SAFL到SARR被使用，其中，沖程側(cè)被控制，以便提供硬減振力；同時另一沖程側(cè)則被固定到軟減振力特性，而其擴(kuò)張沖程和壓縮沖程側(cè)雙方都被同時控制并且在相同方向的減震器也可交插使用。
在實施例3中，將兩種型號的帶通濾波器BPF1和BPF2或BPF3和BPF4按照車速轉(zhuǎn)換，出可配置三種或更多種型號的帶通濾波器，以便提高控制效果。
在實施例4中，前輪胎輪側(cè)緩沖質(zhì)量垂直速度信號Vn-FL和Vn-FR對在后輪胎輪側(cè)導(dǎo)出的緩沖質(zhì)量垂直速度信號Vn-RL和Vn-RR信號的信號合成速率是車速的函數(shù)，在基于前輪胎輪側(cè)緩沖質(zhì)量垂直速度信號Vn-FL和Vn-FR的控制信號的基礎(chǔ)上、也可控制后左和后右輪胎輪側(cè)的減震器SARL和SARR。
實施例5附圖26示出實施例5的減振力特性控制裝置，附圖27示出實施例5減振力特性控制裝置的電路方框圖。
在實施例5中，與實施例1相比，以新方式加上后左和后右輪胎輪加速度傳感器1FL和1RR，以便檢測在后左和后右輪胎輪側(cè)的緩沖質(zhì)量垂直加速度。其它結(jié)構(gòu)一般與實施例1相同。
附圖28示出在附圖27中所示對口電路的典型信號處理電路。信號處理電路的安排一般與在附圖14所示者相同。
然而，第二低通濾波器LPF1具有截止頻率為1.0Hz，而第三低通濾波器LPF3具有的截止頻率為1.5Hz，第三低通濾波器LPF3具有的截止頻率為1.5Hz。
附圖29示出實施例5的由CPU 4b執(zhí)行的操作流程圖，以便導(dǎo)出控制信號V(FLV、FRV、RLV和RRV)。
在步驟101A，CPU 4b取出在各輪胎輪側(cè)(GFL、GFR、GRL和GRR)的緩沖質(zhì)量垂直加速度的數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)來自各緩沖質(zhì)量垂直加速度傳感器(1FL、1FR、1RL和1RR)。
在步驟102A，從前輪胎輪側(cè)的緩沖質(zhì)量垂直加速度GF(GFL和GFR)以及后輪胎輪側(cè)的緩沖質(zhì)量垂直加速度GR(GRL、GRR)，CPU 4b在下式(5)基礎(chǔ)上、在車體的一個位置上、計算緩沖質(zhì)量垂直加速度G’r(G’rL、G’rR)，該位置以預(yù)定長度b設(shè)在后輪胎輪位置之前。
G’r＝GR＋b/a(GF-GR)……………(5)其中，a表示輪距長度(wheel base length)。
在步驟103A，CPU 4b對四個緩沖質(zhì)量垂直加速度信號GFL、GFR、G’rL、G’rR積分，以便將它們轉(zhuǎn)換入緩沖質(zhì)量垂直速度信號，并且使緩沖質(zhì)量垂直速度信號通過高通濾波器和第三低通濾波器的帶通濾波器BPF(如附圖28所示)，從而導(dǎo)出包括緩沖質(zhì)量諧振頻率在內(nèi)的緩沖質(zhì)量垂直速度信號Vn(Vn-FL、Vn-FR、V’nL’、V’nR’)。
在步驟104A，CPU 4b使用下式(6)為每一個減震器SA導(dǎo)出控制信號。
FLV＝αf·Vn-FL，F(xiàn)RV＝αf·Vn-FR，RLV＝αr·V’nrL，RRV＝αr·V’nrR…………………(6)然后，程序結(jié)束并回到附圖29的101A。
按照處于一條線(通過所做輪距(tread)，它連接后左和后右輪胎輪)之前的位置的輸入緩沖質(zhì)量速度信號V’nrL和V’nR，導(dǎo)出用于后輪胎輪側(cè)減震器RLV和RRV的控制信號，從而可導(dǎo)出控制信號V，該控制信號V已校正了由于信號處理所致的相位偏差。
通過實施例5可獲得與實施例一同樣的效果。
在實施例5中實施如實施例1(示于附圖17)的減振力控制程序。
實施例6附圖31示出本發(fā)明減振力特性控制裝置的第六最佳實施例。
在各連接前左、前右輪胎輪的線的中心位置和連接后左、后右輪胎輪的線的在車體上的中心位置(附圖31中的FC和RC)上分別安裝一對緩沖質(zhì)量垂直加速度傳感器1FC和1RC。
在實施例6中，基于在兩個前輪胎輪之間車體位置上的緩沖質(zhì)量垂直速度信號Vn-FC，從前側(cè)緩沖質(zhì)量垂直加速信號IFC計算控制信號V，并且用該控制信號控制前左、前右輪胎輪側(cè)減震器SAFL和SAFR的減振力特性。另一方面，中央處理機(jī)4b從在后左和后右輪胎輪之間的車體中心位置的緩沖質(zhì)量垂直速度信號Vn-RC計算處于中心位置的緩沖質(zhì)量垂直速度信號V’n-RC，該中心位置以預(yù)定長度b位于連接后左和后右輪胎輪雙方連線的前方，控制單元4b并且實現(xiàn)對后輪胎輪側(cè)的減震器SARL和SARR的減振力特性控制。
與實施例5的減振力特性控制裝置的結(jié)構(gòu)相比，緩沖質(zhì)量垂直加速度傳感器的傳感器數(shù)是2，從而可降低將裝置裝配于車輛上的費(fèi)用。
實施例7附圖32表示減振力特性控制裝置的第七最佳實施例中的傳感器的安排。
附圖33表示實施例7的減振力特性控制裝置的電路方框圖。
在實施例7中，一對前左和前右緩沖質(zhì)量垂直加速度傳感器1FL和1FR安裝于車體的給定部位，該給定部位從相應(yīng)的一個前左和前右輪胎輪側(cè)(以虛圈表示于附圖32)向后離開X距離，并且在車體的部位上安裝為了檢測緩沖質(zhì)量加速度的緩沖質(zhì)量垂直加速度傳感器1RR，該位置處于在后右輪胎輪一側(cè)。中央處理機(jī)4b在實施例7中計算在車體上的四個點測目標(biāo)位置的四個值，也即在前左和前右輪胎輪側(cè)，在附圖32中以虛圈表示的緩沖質(zhì)量垂直加速度信號G’fL和G’fR以及在車體部分的緩沖質(zhì)量加速度信號G’rL和G’rR，該車體部分的位置以給定距離g(示于附圖32)處于后左和后右輪胎輪側(cè)之前。
距離y車速成正比地向前方移動。
控制單元4包括x－y位置計算塊410A；位置校正計算塊420A；目標(biāo)位置加速度計算塊430A；每個分量計算塊440A；速度轉(zhuǎn)換塊450A；帶通濾波器460A；控制信號計算塊470A；和減振力特性控制塊480A。
附圖34示出表示控制信號V導(dǎo)出的控制程序。
在步驟301，CPU 4b從車體上三點緩沖質(zhì)量垂直加速度信號GFL、GFR和GRR啞計算前輪胎輪側(cè)緩沖質(zhì)量垂直加速度信號G’rL和G’rL，該GFL、GFR和GRR信號來自處于三點的緩沖質(zhì)量垂直加速度傳感器1FL、1FR和1RR；CPU 4b還計算以距離y處于后輪胎輪位置之前的位置上的后輪胎輪側(cè)的緩沖質(zhì)量垂直加速度G’rL和G’rR。
在步驟301，CPU 4b使用下式(7)導(dǎo)出G’fL、G’rR、G’rL和G’rRGrL′=X(L1-L2)L0·L1GFR+(1+L2·XL0·L1)GFL-XL0GRR]]>GfR′=(1+L1-L2L0·L1·X)GFR+L2·XL0·L1GFL-XL0GRR]]>GrL′=(L1-L2)(L0-y)L0·L1Grn+y·L1+(L1-L2)(L0-y)L0·L1GrL+L0-yL0GRR]]>GrR′=(L1-L2)y+L2·L0L0·L1GFR+L2(L0-y)L0·L1GFL+L0-yL0GRR]]>在式(7)中，L0代表袋鼠(Wallalies)長度，L1代表輪矩，(所謂輪距是指同二個車前輪或二個車后輪的基底接觸的中心點之間距離)，L2代表在車寬方向上、距后右輪胎輪側(cè)的緩沖質(zhì)量垂直加速度傳感器1RR被安裝位置的距離。
上述X和y是對車速的一級函數(shù)。當(dāng)車速增加時，目標(biāo)位置向前移動。
x＝Kf·速度＋x0，y＝Kr·速度＋y0……………(8)在方程式(8)中，Kf和Kr分別表示x和y的初始值。
在步驟302，在以下方程式(9)的基礎(chǔ)上、從經(jīng)計算的緩沖質(zhì)量垂直加速度G’fL和G’fR和在各目標(biāo)位置上經(jīng)計算的緩沖質(zhì)量垂直加速度G’rL和G’rR，LPU導(dǎo)出車的跳振分量GB、縱向搖動分量Gpf、Gpr以及橫向搖動分量GRf、GRr。
GB＝(G’fL＋G’fR＋G’rL＋G’rR)/4，Gpf＝((G’fL＋G’fR)－(G’rL＋G’rR))/4，Gpr＝((G’rL＋G’rR)－(G’fL＋G’fR))/4GRf＝(G’fR－G’fL)/2＝GRr…………(9)在步驟303，對由緩沖質(zhì)量垂直加速度所引起的各緩沖質(zhì)量垂直加速度信號分量GB、Gpr、GRf和GRf積分，以便分別被轉(zhuǎn)換為跳振分量Vn-B、縱向搖動分量Vn-pf和Vn-pr以及橫向搖動分量Vn-Pf和Vn-Rr。
帶通濾波器BPF由具有截止頻率為0.5Hz的高通濾波器和具有截止頻率為2.5Hz的第三低通濾波器組成，以便對各跳振、縱向搖動和橫向搖動分量濾波，從而消除不需要的信號分量。
在步驟304，在以下方程式(9)的基礎(chǔ)上，計算用于各減震器SA的控制信號V。
FLV＝αf·Vn-B＋βf·Vn-Rf＋γf·Vn-Rf，F(xiàn)RV＝αf·Vn-B＋βf·Vn-Pf－γf·Vn-Rf，RLV＝αr·Vn-B＋βr·Vn-Pr－γr·Vn-Rr，和RRV＝αr·Vn-B＋βr·Vn-Pr－γr·Vn-Rr…(9)在方程式(9)中，αf、βf和γf代表前輪胎輪一側(cè)的比例常數(shù)，而αr、βr和γr代表后輪胎輪一側(cè)的比例常數(shù)。
當(dāng)然，當(dāng)步驟304結(jié)束，程序就回到步驟301，與實施例1相同。
附圖35A和35B示出本發(fā)明實施例7中按照車速的緩沖質(zhì)量垂直速度信號的時間曲線圖。
當(dāng)車行駛于凹凸不平路面時，相對于前輪胎輪一側(cè)的緩沖質(zhì)量垂直速度信號②(以虛線表示)來說，當(dāng)車速越快時，在前輪胎輪側(cè)的緩沖質(zhì)量垂直速度信號的相位超前量T和T’(附圖35A和35B中以實線表示)就越小。
附圖36示出當(dāng)從車體左側(cè)看時，檢測緩沖質(zhì)量垂直速度信號的位置A、B、C和D；附圖37示出在當(dāng)從車體左側(cè)看時，檢測位置A、B、C和D的緩沖質(zhì)量垂直速度信號a、b、c和d的相位滯后狀態(tài)。
當(dāng)車體的位置靠近附圖36所示前端時，在預(yù)定前進(jìn)的位置上，相對于后輪胎輪側(cè)來說，信號的相位超前量變大(A表示前輪胎輪位置)。因此，相對于后輪胎輪位置的預(yù)定前進(jìn)位置與車速成比例地向前移動，從而，可為消除由于車速的變動所引起的相位延遲變動而進(jìn)行校正。
實施例7還詳述了安裝三個緩沖質(zhì)量垂直加速傳感器1FL、1FR和1RR，如附圖32所示，也可如附圖31所示實施例6那樣安裝二個緩沖質(zhì)量垂直加速傳感器。
應(yīng)注意到，可使用這樣的緩沖質(zhì)量垂直加速傳感器，在該傳感器在車體的前方目標(biāo)點上直接檢測緩沖質(zhì)量垂直加速度，該前方目標(biāo)點距后輪胎輪位置為y。
實施例8附圖38和39示出本發(fā)明減振力特性控制裝置的第八佳實施例。
示于附圖38的減振力特性控制裝置的安排與示于附圖2的實施例1相同，只是在實施例8中所設(shè)車速傳感器2用于檢測車速；以及通過A/D轉(zhuǎn)換器向控制單元供給車速指示信號。
附圖40示出用于控制各減振器SA(SAFR到SARR)的減振力特性的操作流程圖。
應(yīng)注意到，示于附圖40的控制程序一般與示于附圖17者相同，只是預(yù)定閾值在附圖40的步驟101B和103B中為零。
應(yīng)注意到，在步驟105B，中央處理機(jī)CPU 4b對驅(qū)動器發(fā)出命令，以便控制各減震器SA在軟區(qū)域SS(擴(kuò)張沖程和壓縮沖程都是軟減振力特性)，因為控制信號指示零。
附圖41A到41E示出按照一個步進(jìn)馬達(dá)3的各信號和驅(qū)動的時間曲線圖。
如果控制信號基于緩沖質(zhì)量速度信號而被變動。如附圖41A所示，則相應(yīng)的減震器SA也被控制在SS區(qū)域方式。
當(dāng)控制信號V指示正值，則減震器SA被控制在擴(kuò)張沖程側(cè)的硬區(qū)域，和壓縮沖程側(cè)被控制在軟區(qū)域(所謂HS區(qū)域方式)。此時，在擴(kuò)張沖程側(cè)的減振力特性與控制信號V成比例地變化。
這就是說，目標(biāo)減振力特性顯示位置P在下列方程式基礎(chǔ)上加以計算P＝(V/VH-T)XPTmax………………(10)在方程式(10)中，VH-T表示在擴(kuò)張沖程側(cè)的比例范圍，當(dāng)控制信號V的值超過比值范圍VH-T值時，VH-T值被修正到控制信號V的值，從而，在控制信號V從其峰值折疊的時點，該目標(biāo)減振力特性顯示位置P開始下降；在方程式(10)中的PTmax表示在擴(kuò)張沖程一側(cè)的最大(最硬)減振力特性顯示位置。
當(dāng)控制信號V指示負(fù)值時，減震器SA被控制在壓縮硬區(qū)域SH(擴(kuò)張沖程側(cè)是軟的，而壓縮沖程一側(cè)是硬的)方式。
當(dāng)擴(kuò)張沖程側(cè)被固定于低減振力特性，在壓縮沖程側(cè)的減振力特性與控制信號V成比例地變化。
此時，在下列方程式的基礎(chǔ)上導(dǎo)出目標(biāo)減振力位置PP＝(V/VH-C)XPCmax………………(1 1)在方程式(11)中，VH-T表示在壓縮沖程側(cè)的比例范圍，控制信號V的值負(fù)向超過比例范圍VH-T的值時，該比例范圍值被修正到控制信號V的值；式中的PCmax表示在壓縮沖程側(cè)的最大減振力特性顯示位置。
在實施例8中，當(dāng)控制信號(緩沖質(zhì)量垂直速度)V以及在緩沖質(zhì)量和非緩沖質(zhì)量之間的相對速度雙方具有相同符合(正和正、負(fù)和負(fù))(示于附圖41C中的b和d區(qū)域)時，減震器SA的擴(kuò)張沖程側(cè)和壓縮沖程側(cè)之一被控制在硬特性。
當(dāng)上述雙方具有不同符號(正和負(fù)、負(fù)和正)(示于附圖41C中的a和c區(qū)域)時，減震器SA的擴(kuò)張沖程側(cè)和壓縮沖程側(cè)之一被控制在軟特性。因此，僅通過一對前左、前右輪胎輪緩沖質(zhì)量加速度傳感器1FL和1FR即可進(jìn)行與基于架空吊車?yán)碚摰臏p振力特性控制相同的控制。
如附圖41D和41E所示，當(dāng)從區(qū)域a轉(zhuǎn)移到區(qū)域b以及從區(qū)域c轉(zhuǎn)移到區(qū)域d時，可進(jìn)行減振力特性的轉(zhuǎn)換而無需驅(qū)動相應(yīng)的一個步進(jìn)馬達(dá)3。
其次，返回參照附圖39，將控制信號V(VFL、VFR、VRL和VRR)的產(chǎn)生詳述如下。
控制單元4包括消除噪聲塊4aa；轉(zhuǎn)換塊4aaa；橫向搖動分量計算塊4ca；速度轉(zhuǎn)換塊4da；該4da是如此構(gòu)成的，以致它能將數(shù)字緩沖質(zhì)量垂直加速信號轉(zhuǎn)換為相應(yīng)緩沖質(zhì)量垂直速度信號；控制信號范圍設(shè)定塊4e，該4e是如此構(gòu)成的，以致它能消除不需要的頻率區(qū)域；預(yù)檢信號形成塊4fa；相位合成塊4ga；以及跳振增益設(shè)定塊4h；橫向搖動增益設(shè)定塊4ja。
如附圖39所示，從一對緩沖質(zhì)量垂直加速度傳感器1FL和1FR輸入的緩沖質(zhì)量垂直加速度信號GFL和GFR兩者通過噪聲消除塊4aa和A/D轉(zhuǎn)換塊4aaa，并且被計算，以便導(dǎo)出車輛橫向搖動分量信號VR，該橫向搖動分量信號通過速度轉(zhuǎn)換塊4da和控制范圍設(shè)定塊4ea而被處理。隨后，橫向搖動增益設(shè)定塊4ja使前輪胎輪側(cè)的橫向搖動增益Rf或后輪胎輪側(cè)橫向搖動增益Rj乘以從控制范圍設(shè)定塊4ea通過的信號，以便導(dǎo)出前輪胎輪側(cè)的橫向搖動速率(VR·Rf)或后輪胎輪側(cè)的橫向搖動速率(VR·Rr)。
為了前左和前右輪胎輪側(cè)的控制信號VFL和VFR，從各緩沖質(zhì)量垂直加速度傳感器1FR和1FL輸入的各緩沖質(zhì)量垂直加速度信號GFL和GER通過噪聲消除塊4aa，A/D轉(zhuǎn)換塊4aaa，速度轉(zhuǎn)換塊4da以及控制范圍設(shè)定塊4ea，以便導(dǎo)出前左、前右輪胎輪側(cè)的跳振分量信號FLVB、FRVB。此后，前左和前右輪胎輪側(cè)跳振分量信號FLVB和FRVB被供給到跳振增益設(shè)定塊4ha，該4ha是如此構(gòu)成的，以致使該跳振分量信號FLVB和FRVB乘以前輪胎輪側(cè)的跳振增益βf，以便導(dǎo)出前左輪胎輪側(cè)的跳振速率(FLVB·βf)以及前右輪胎輪側(cè)的跳振速率(FRVB·Bf)。隨后，在考慮所導(dǎo)出的前輪胎輪側(cè)的橫向搖動速率(VR·Rf)情況下，導(dǎo)出前左、前右輪胎輪側(cè)的控制信號VFL和VFR如下前右輪胎輪側(cè)VFR＝FRVB·Bf＋VR·Rf前左輪胎輪側(cè)VFL＝FLVB·Bf＋VR·Rf……(12)如附圖39所示，預(yù)檢信號形成塊4fa準(zhǔn)備前左和前右預(yù)檢信號FLV-L和FLV-L，它們的相位比前左和前右跳振分量信號FLVB和FRVB的相位延遲。
相位合成塊4ga通過分別在預(yù)定比例{(1－K)∶K}、使相應(yīng)左和右預(yù)檢信號FLV-L和FRV-L與前左和前右輪胎輪跳振分量信號FLVB和FRVB的合成而導(dǎo)出左和右合成跳振分量信號RLVR-L(＝K·FLVB＋(1－K)·FLV-L)和RRVB-L(＝K·FRVB＋(1－K)·FRV-L)。符號K代表加權(quán)系數(shù)，并示于附圖42。
如附圖42所示，系數(shù)K是車速的函數(shù)，并且直到車速增加并超過預(yù)定車速(零速度除外)之前指零。一般加權(quán)系數(shù)K是增加的，并當(dāng)車速超過預(yù)定值時達(dá)到1(K＝1.0)。
就是說，前輪胎輪側(cè)的跳振分量FLVB和FRVB與車速成比例地增加，并且當(dāng)加權(quán)系數(shù)K指1(車速最大)時，前輪胎輪側(cè)的跳振分量FLVB和FRVB分別直接提供信號合成的跳振信號RLVB-L和RRVB-L。注意到，如果車速降低并且未指明其值超過預(yù)定值如附圖42所示，則預(yù)檢信號FLV-L和FRV-L直接提供左和右信號合成的跳振分量信號RLVB-L和RRVB-L。
隨后，通過使左和右信號合成的跳振分量RLVB-L和RRVB-L乘以在跳振增益設(shè)定塊4ha的后輪胎輪側(cè)的跳振增益βr而導(dǎo)出后左和后右輪胎輪側(cè)的跳振速率(RLVB-L·βr)和(RRVB-L·βr)。
結(jié)果，使用后左和后右輪胎輪側(cè)的橫向搖動速率(VR·Rr)和跳振速率(RLVB-L·βr)和(RRVB-L·βr)按下式導(dǎo)出后左和后右輪胎輪側(cè)的控制信號VRL和VRR后右輪胎輪側(cè)VRR＝RRVB-L·Br＋VR·Rr后左輪胎輪側(cè)VRL＝RLVB-L·Br－VR·Rr………(13)從附圖43A到43D示出在后輪胎輪側(cè)位置的緩沖質(zhì)量垂直速度實際測量值、前輪胎輪側(cè)的跳振分量信號FLVB(FRVB)、預(yù)檢信號FLV-L(FRV-L)和信號合成分量信號RLVB-L(RRVB-L)之間的表示相位關(guān)系的時間曲線圖。
如附圖43A到43D所示，前輪胎輪側(cè)跳振分量信號FLVB(FRVB)的相位超前于在后輪胎輪側(cè)的實際測量的緩沖質(zhì)量垂直速度相位。因此，預(yù)檢信號形成塊4fa形成預(yù)檢信號FLV-L(FRV-L)，它的相位進(jìn)一步被延遲到后輪胎輪位置的緩沖質(zhì)量垂直速度的實際測量值，并且相位合成塊4a將相位延遲的預(yù)檢信號FLV-L(FRV-L)的預(yù)定比率[(1－K)∶K]同相位超前的前輪胎輪側(cè)跳振分量信號FLVB(FRVβ)合成，因此，導(dǎo)出信號相位合成的跳振分量信號RLVB-L(RRVB-L)，它與在后輪胎輪側(cè)實際緩沖質(zhì)量垂直速度的實際測量值同相位。
附圖44是車輛的右視圖，它示出前塔部位置(front tower)a，前乘座位置b和后塔部位置c。
前塔部位置a一般被規(guī)定為在前輪胎輪距之上的車體的位置；前乘座位置b一般被規(guī)定為前乘座上的豐體位置，后塔部位置c一般是指在后輪距上的車體位置。
附圖45A和45B示出在附圖44的前塔部位置所檢測的緩沖質(zhì)量垂直速度信號(a)，在附圖44的前乘座位置b所檢測的緩沖質(zhì)量垂直速度信號(b)以及在附圖44的后塔部位置c所檢測的緩沖質(zhì)量垂直速度信號(c)。
如附圖45A所示，可了解到當(dāng)車體的位置向后時，相位趨于被延遲狀態(tài)。
此外，如附圖45A所示，當(dāng)車速指示落于低速區(qū)域或中速區(qū)域的值時，在各速度信號之間的共同相位差也較大。
另一方面，如附圖45B所示，當(dāng)車速指示落于較高速區(qū)域的值時，在各速度信號之間的共同相位差也較小。
附圖46示出在路面的輸入頻率恒定下，車體各位置的關(guān)系特性曲線圖，在各該位置上安裝有緩沖質(zhì)量垂直加速度傳感器。如從附圖46了解到那樣，當(dāng)檢測位置從前塔部位置向后塔部位置移動時，緩沖質(zhì)量垂直速度信號成比例地滯后(延遲)；并且當(dāng)車速增加時，在各檢測位置的緩沖質(zhì)量垂直速度信號之間的相位差變小。
決定預(yù)定合成比[(1－K)∶K]的加權(quán)系數(shù)作為車速的函數(shù)被給出，以致當(dāng)車速增加時，對前輪胎輪側(cè)的跳振分量信號FLVB和FRVB的合成比增加。因此，不拘車速如何，可精確地得到相位匹配。
其次，對實施例8的作用現(xiàn)描述如下(1)低/中速行駛從附圖47A到47D示出控制信號等的各信號。
當(dāng)車速值指出其值落于較低和中速區(qū)域時，后輪胎輪側(cè)的控制信號VRL和VRR可在相位合成跳振分量信號RLVB-L和RRVB-L的基礎(chǔ)上被導(dǎo)出，該相位合成跳振分量信號是在前輪胎輪側(cè)跳振分量信號FLVB和FRVB以及預(yù)檢信號FLV-L和FRV-L的預(yù)定比例之下合成的。
因此，當(dāng)車速指示低/中速范圍時，當(dāng)在前輪胎輪側(cè)的車體上發(fā)生道路的輸入(road input)時，可能以在后輪胎輪側(cè)車體同時發(fā)生行動的方式來對后輪胎輪側(cè)的減震器SARL和SARR完成預(yù)檢控制，因此，可以獲得對后輪胎輪側(cè)實際運(yùn)轉(zhuǎn)性能的準(zhǔn)確而適當(dāng)?shù)臏p振力特性控制。
(2)高速行駛另一方面，附圖48A和48B示出當(dāng)車速增加并超過預(yù)定速度值時的控制信號V(VFL、VFR、VRL、VRR)以及標(biāo)目減振力特性顯示位置P。
當(dāng)車速指示其值落入高速領(lǐng)域時，車體動作變成跳振動作方式。此時，對預(yù)檢信號FLV-L和FRV-L的相位合成比率一般可設(shè)為零，后左和后右輪胎輪控制信號VRL和VRR分別大約等于前左、前右輪胎輪側(cè)的控制信號VFL和VFR。
因此，在汽車高速行駛時能有效地抑制車體的跳振動作。
附圖49A到49D示出安裝實施例8的減振力特性控制裝置的汽車實際上在形成單一凹凸路面行駛時的前輪胎輪側(cè)的控制信號①、后輪胎輪側(cè)控制信號②和在后塔部位置C實測的垂直動作(速度)。
在附圖49A中，實際車速約為40Km/h；在附圖49B中，實際車速約為50Km/h；在附圖49C中，實際車速約為70Km/h；在附圖49D中，實際車速約為100Km/h。在附圖49A、49B、49C和49D所示實際試驗中，所使用的低通濾波器具有的截止頻率為0.8Hz和增益為1.6(在頻率為1.0Hz時的增益)。在附圖49A到49D所示信號的相位關(guān)系從附圖49A到49D所示信號可以清楚地了解到。
實施例8具有如下優(yōu)點(1)后輪胎輪側(cè)控制信號VRL和VRR在相位合成跳振信號RLVB-L和RRVB-L的基礎(chǔ)上形成，在該后輪胎輪側(cè)控制信號中加入前輪胎輪側(cè)的緩沖質(zhì)量垂直動作信號(前輪胎輪側(cè)跳振分量信號FLVB和FRVB)而不僅是加入預(yù)檢信號，因此考慮到在前輪胎輪側(cè)發(fā)生道路輸入(road input)時，可能在后輪胎輪側(cè)動作同時發(fā)生情況下完成預(yù)檢控制，從而對后輪胎輪的實際動作能夠做到用于后輪胎輪側(cè)減震器的準(zhǔn)確而適當(dāng)?shù)臏p振力特性控制。
(2)此外，當(dāng)車速指示較高速度時，就在后左和后右輪胎輪側(cè)車體的緩沖質(zhì)量動作信號來說，還考慮前輪胎輪側(cè)緩沖質(zhì)量動作信號的相位超前量較小，在相位超前的前輪胎輪側(cè)緩沖質(zhì)量垂直動作信號(前輪胎輪側(cè)跳振成分信號FLVB和FRVB)和相位滯后的預(yù)檢信號(FLV-L和FRV-L)之間的合成速率相應(yīng)于車速而變化。
(3)與基于前述架空吊車?yán)碚摰臏p振力特性控制相比，減振力特性的轉(zhuǎn)換數(shù)目被降低，從而控制響應(yīng)特性能被改善，并且可獲得各步進(jìn)馬達(dá)的耐久性以及降低所用能耗。
(4)在實施例8中的改進(jìn)與實施例1者相同。
例如可安裝相對位移和/或相對速度檢測裝置(重量傳感器)來代替緩沖質(zhì)量垂直加速度傳感器。
又例如，在實施例8中也可安裝如附圖20所示的單個緩沖質(zhì)量垂直加速度傳感器。
在本發(fā)明待批權(quán)利要求中所定范圍內(nèi)，可做出各種形式的具體實施例和改進(jìn)。
權(quán)利要求
1.車用減震器的減振力特性控制裝置，其特征在于包括a)前左、前右、后左、后右輪胎輪側(cè)的減震器，每一個減震器介于車體給定位置和相應(yīng)的一個前左、前右和后左、后右輪胎輪之間，并且它被作成如此的結(jié)構(gòu)，以致能改變其減振力特性，所述給定位置的定義是每一個前左、前右和后左、后右輪胎輪所安置的位置；b)減振力特性改變裝置，它響應(yīng)輸入的驅(qū)動信號，用于改變相應(yīng)的一個減震器的減振力特性；c)車輛垂直動作確定裝置，用于確定在車輛的第一位置的車輛垂直動作，該第一位置以預(yù)定距離處于后左和后右輪胎輪安裝位置之前，并包括前左、前右輪胎輪安裝位置，并且用于按照在第一位置所確定的車輛垂直動作而輸出車輛垂直動作信號；d)經(jīng)處理信號(Processed signal)的形成裝置，用于形成具有來自所述車輛垂直動作信號的頻率相關(guān)特性的經(jīng)處理的信號；以及e)減振力特性控制裝置，用于在經(jīng)處理信號的基礎(chǔ)上、為每一個相應(yīng)減震器形成控制信號，并且按照所形成的控制信號的值向減振力特性改變裝置輸出驅(qū)動信號，從而控制相應(yīng)的一個減震器的減振力特性，用于后左和后右輪胎輪的所述控制信號相位通常與車輛動作速度信號的相位相匹配，所述車輛動作速度信號將在后左和后右輪胎輪位置實際地產(chǎn)生。
2.按照權(quán)利要求1所述車用減震器的減振力特性控制裝置，其特征在于為形成用于前輪胎輪側(cè)減震器的控制信號而形成的所述經(jīng)處理信號從前輪胎輪位置的車輛動作信號被導(dǎo)出，并且所述車輛垂直動作確定裝置由二個垂直緩沖質(zhì)量加速度傳感器所組成，所述兩個垂直緩沖質(zhì)量加速度傳感器分別大約處于在前左和前右輪胎輪位置的車體的給定位置上，并且被做成如此的結(jié)構(gòu)，以致在安裝前左和前右輪胎輪的位置輸出作為車輛垂直動作信號的車體緩沖質(zhì)量垂直加速信號。
3.按照權(quán)利要求2所述車用減震器的減振力特性控制裝置，其特征在于所述須處理信號形成裝置形成用于控制信號的經(jīng)處理信號，該控制信號來自兩個垂直緩沖質(zhì)量加速度傳感器的車體垂直緩沖質(zhì)量加速度信號，用于控制前左、前右和后左、后右輪胎輪側(cè)的減震器。
4.按照權(quán)利要求1所述車用減震器的減振力特性控制裝置，其特征在于所述垂直動作確定裝置包括一個單個車體緩沖質(zhì)量加速度傳感器，所述傳感器處于在前左和前右輪胎輪輪距上的車體大約中心部分上，并且，其中，所述經(jīng)處理信號形成裝置形成用于控制信號的經(jīng)處理信號，該控制信號來自單車體垂直緩沖質(zhì)量加速度傳感器的車體緩沖質(zhì)量垂直加速度信號，用于控制前左、前右和后左、后右輪胎輪減震器的減振力特性。
5.按照權(quán)利要求4所述車用減震器的減振力特性控制裝置，其特征在于還包括車速傳感器，該車速傳感器是如此構(gòu)成的，以致產(chǎn)生和輸出指示車速的車速信號，以及所述經(jīng)處理信號形成裝置包括多個具有不同相位特性的濾波器，改變所述濾波器以便調(diào)節(jié)用于控制信號的經(jīng)加工信號的相位和增益，該控制信號用于控制依車速而定的后輪胎輪側(cè)減震器的減振力特性。
6.按照權(quán)利要求4所述車用減震器的減振力特性控制裝置，其特征在于還包括f)另一個車用垂直動作確定裝置，它用于確定在后輪胎輪側(cè)的車輛垂直動作并且輸出在后輪胎輪側(cè)的另一車用垂直動作信號；車速傳感器，它是如此構(gòu)成的，以致產(chǎn)生和輸出車速指示信號；以及車速確定裝置，它用于確定本車速是否超過預(yù)定速度值，其中當(dāng)所述速度確定裝置確定車速增加并超過預(yù)定速度值時，所述減振力特性控制裝置主要按照基于經(jīng)處理信號所形成的控制信號來控制后左、后右輪胎輪側(cè)減震器的減振力特性；當(dāng)速度確定裝置確定本車速降低和不超過預(yù)定速度值時，所述減振力特性控制裝置在來自另一個垂直動作確定裝置的車輛垂直動作信號的基礎(chǔ)上控制后左、后右輪胎輪側(cè)減震器的減振力特性。
7.按照權(quán)利要求1所述車用減震器的減振力特性控制裝置，其特征在于所述車輛垂直垂直動作確定裝置包括f)前輪胎輪側(cè)車輛垂直動作檢測裝置，用于檢測在前輪胎輪側(cè)車輛垂直動作并輸出指示該車輛垂直動作的前輪胎輪側(cè)車輛垂直動作信號；用于檢測在第一位置的車輛垂直動作并輸出在第一位置的車輛垂直動作指示信號的后輪胎輪側(cè)車輛垂直動作檢測裝置，所述第一位置以預(yù)定距離位于后左和后右輪胎輪之前，其中，所述經(jīng)處理信號形成裝置形成來自后輪胎輪側(cè)車輛垂直動作檢測裝置的車輛垂直動作指示信號的經(jīng)處理信號；以及其中，所述減振力特性控制裝置由前輪胎輪側(cè)控制裝置和后輪胎輪側(cè)控制裝置所組成，所述前輪胎輪側(cè)控制裝置按照控制信號控制前左和前右輪胎輪側(cè)減振器，該控制信號基于前輪胎輪側(cè)車輛垂直動作檢測裝置的前輪胎輪側(cè)的車輛垂直動作信號；所述后輪胎輪側(cè)控制裝置用于按照控制信號控制后左和后右輪胎輪側(cè)減震器的減振力特性，所述控制信號在所述經(jīng)處理信號形成裝置的經(jīng)處理信號的基礎(chǔ)上形成的。
8.按照權(quán)利要求7所述車用減震器的減振力特性控制裝置，其特征在于所述后輪胎輪側(cè)車輛垂直動作檢測裝置包括一個垂直加速度傳感器，該垂直加速度傳感器安裝于第一位置上，該第一位置以預(yù)定距離處于后左和后右輪胎輪位置的前方，但前左和前右輪胎輪位置除外。
9.按照權(quán)利要求7所述車用減震器的減振力特性控制裝置，其特征在于所述后輪胎輪側(cè)車輛垂直動作檢測裝置包括位于后輪胎輪位置的車輛垂直動作傳感器，其中，所述后輪胎輪側(cè)車輛垂直動作檢測裝置包括計算裝置，該計算裝置用于在后輪胎輪側(cè)車輛垂直動作信號和前輪胎輪側(cè)車輛垂直動作信號基礎(chǔ)上計算在第一位置的車輛垂直動作信號，所述后輪胎輪側(cè)車輛垂直動作信號由處于后輪胎輪側(cè)的所述車輛垂直動作傳感器導(dǎo)出，而所述前輪胎輪側(cè)車輛垂直動作信號由在前輪胎輪一側(cè)的所述前輪胎輪側(cè)車輛垂直動作檢測裝置導(dǎo)出。
10.按照權(quán)利要求9所述車用減震器的減振力特性控制裝置，其特征在于還包括一個車速傳感器，該車速傳感器是如此構(gòu)成的，以致產(chǎn)生和輸出車速指示信號，并且其中所述車體第一位置還要從原來的第一位置以一個與車速正比的距離向前方移動。
11.按照權(quán)利要求1所述車用減震器的減振力特性控制裝置，其特征在于所述車輛垂直動作確定裝置包括前輪胎輪側(cè)垂直動作檢測裝置，該前輪胎輪側(cè)垂直動作檢測裝置用于檢測在前輪胎輪側(cè)的車輛垂直動作并用于按照在前輪胎輪側(cè)所檢測的車輛垂直動作輸出車輛垂直動作信號，所述車輛垂直動作確定裝置還包括f)一個車速傳感器，它是如此構(gòu)成的，以致產(chǎn)生和輸出車速指示信號；g)用于形成預(yù)檢信號的預(yù)檢信號形成裝置，該預(yù)檢信號就前輪胎輪側(cè)的前輪胎輪側(cè)車輛動作信號來說、其相位以一預(yù)定相位值滯后，該前輪胎輪側(cè)車輛動作信號由所述前輪胎輪側(cè)車輛垂直動作檢測裝置導(dǎo)出；以及h)用于形成合成信號的相位合成裝置，該合成信號按照車速確定的合成比率、由在前輪胎輪側(cè)的前輪胎輪側(cè)車輛垂直動作信號和預(yù)檢信號合成，并且，其中，所述減振力特性控制裝置包括前輪胎輪側(cè)減振力特性控制裝置和后輪胎輪側(cè)減振力特性控制裝置，所述前輪胎輪側(cè)減振力特性控制裝置用于按照控制信號來控制前左和前右減震器的減振力特性，所述控制信號基于所述前輪胎輪側(cè)車輛垂直動作檢測裝置的前輪胎輪側(cè)車輛垂直動作信號；所述后輪胎輪側(cè)減振力特性控制裝置用于按照控制信號來控制后左和后右輪胎輪側(cè)減震器的減振力特性，所述控制信號基于由所述相位合成裝置所形成的合成信號。
12.按照權(quán)利要求11所述車用減震器的減振力性控制裝置，其特征在于當(dāng)車速落于預(yù)定低速范圍時，所述相位合成裝置降低前輪胎輪車輛垂直動作信號的合成比率，而增加預(yù)檢信號的合成比率；當(dāng)車速落于預(yù)定高速范圍時，所述相位合成裝置增加前輪胎輪側(cè)車輛垂直動作信號的合成比率，而降低預(yù)檢信號的合成比率。
13.按照權(quán)利要求11所述車用減震器的減振力性控制裝置，其特征在于所述預(yù)檢信號形成裝置至少包括一個低通濾波器。
14.用于控制車用減震器減振力特性的方法，所用車用減震器包括車輛前左、前右和后左、后右側(cè)減震器，其特征在于包括如下步驟a)確定在車輛前輪胎輪安裝位置的車輛垂直動作，并且輸出指示該車輛垂直動作的第一車輛動作信號，并且第一車輛動作信號用于控制前輪胎輪一側(cè)的減震器的減振力特性；b)確定在車輛第一位置的另一車輛動作，該車輛第一位置以一預(yù)定距離位于車輛的后左和后右輪胎輪之間的輪距的前方，并且輸出指示該車輛動作的第二車輛垂直動作信號，該第二車輛垂直動作信號用于控制后輪胎輪側(cè)的減振力特性；c)形成具有來自第一垂直動作信號或來自第二垂直動作信號的頻率相關(guān)特性信號的經(jīng)處理的信號；d)基于在步驟c)中的經(jīng)處理信號，形成用于前左、前右和后左、后右輪胎輪側(cè)的減震器的控制信號，并且按照相應(yīng)于在處理信號基礎(chǔ)上所形成的控制信號之一的值，對于與每一個減震器相結(jié)合的相應(yīng)的一個步進(jìn)馬達(dá)輸出驅(qū)動信號；e)在控制信號的基礎(chǔ)上控制前左和前右輪胎輪側(cè)的減震器的減振力特性，該控制信號是在從第一車輛動作信號所形成的經(jīng)處理信號之一的基礎(chǔ)上形成的；和f)與步驟e同時，在從第二車輛動作信號所形成另一經(jīng)處理信號的基礎(chǔ)上，控制后左和后右輪胎輪的側(cè)減震器的減振力特性。
15.按照權(quán)利要求14所述用于控制車用減震器減振力特性的方法，其特征在于所述第一車輛動作信號與第二車輛行動信號重合，從而省略步驟b)，并且在步驟f)中，用于后左和后右輪胎輪側(cè)減震器的減振力特性的控制是在用于前左和前右輪胎輪側(cè)減震器的控制信號基礎(chǔ)上實施的，而該控制信號在經(jīng)處理信號基礎(chǔ)上形成，該經(jīng)處理信號從第一車輛動作信號形成。
16.按照權(quán)利要求14所述用于控制車用減震器減振力特性的方法，其特征在于用于形成后左和后右輪胎輪側(cè)減震器的控制信號的所述經(jīng)處理信號是預(yù)檢信號，該預(yù)檢信號的相位超前于前輪胎輪側(cè)減震器控制信號的相位，但是該預(yù)檢信號的相位滯后于車輛動作速度信號，該預(yù)檢信號在后輪胎輪減震器的安裝后左和后右輪胎輪的位置上將實際地被產(chǎn)生，在本方法中還包括如下步驟g)檢測車速；h)將第一車輛動作信號和每一個預(yù)檢信號進(jìn)行相位合成，以便在按照車速確定的合成比率形成相應(yīng)的一個控制信號，該控制信號用于控制后輪胎輪側(cè)減震器的減振力特性。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于控制車用減震器的減振力特性的裝置及其方法。在其中確定車體上特定位置上的車輛垂直動作，并導(dǎo)出相應(yīng)垂直動作信號。對于各減震器的控制信號在各經(jīng)處理信號基礎(chǔ)上形成。前左、前右以及后左、后右輪胎輪側(cè)的減震器的減振力特性分別在相應(yīng)的控制信號的基礎(chǔ)上被控制。控制信號V的相位與在安裝后輪胎輪位置上實際產(chǎn)生的車輛動作速度信號相匹配。
文檔編號B60G17/015GK1119154SQ9510201
公開日1996年3月27日 申請日期1995年2月28日 優(yōu)先權(quán)日1994年2月28日
發(fā)明者巖崎克也, 佐佐木光雄 申請人:株式會社優(yōu)尼希雅杰克斯