36，連接機構(gòu)64包括壓縮盤簧48作為其構(gòu)成元件，而內(nèi)管62在其上端部處連接至安裝部分54。
[0096]外管60在其內(nèi)壁表面上形成有沿著致動器50的軸線方向延伸的一對導(dǎo)引槽66，而內(nèi)管62具有安裝至其下端部的一對鍵68。一對鍵68裝配到一對導(dǎo)引槽66內(nèi)，從而允許外管60和內(nèi)管62在不可相對于彼此旋轉(zhuǎn)的情況下可沿著軸線方向相對于彼此移動。擋灰密封70安裝至外管60的上端部，以用于防止灰塵、泥漿等從外部進入。
[0097]致動器50包括中空外螺紋桿72、保持軸承并與螺紋桿72螺紋配合的螺母74、以及電磁電動機76 (此后在合適處簡稱為“電動機76”)。
[0098]電動機76被固定地容納在電動機殼體78內(nèi)。電動機殼體78在其凸緣部分處固定至安裝部分54的上冊，由此將電動機殼體78固定至安裝部分54。外管60的具有凸緣狀形狀的上端部固定至電動機殼體78的凸緣部分。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，外管60固定地連接至安裝部分54。
[0099]作為電動機76的轉(zhuǎn)軸的電動機軸80是中空軸，并一體化地連接至螺紋桿72的上端部。即，螺紋桿72布置在內(nèi)管62內(nèi)以從電動機軸80延續(xù)地延伸，并接受到來自電動機76的旋轉(zhuǎn)力。圓筒形的支撐構(gòu)件82被固定至外管60的內(nèi)底部，使得螺紋桿72容納在圓筒支撐構(gòu)件82內(nèi)，并且螺母74固定至圓筒支撐構(gòu)件82的上端部。螺紋桿72與固定至圓筒支撐構(gòu)件82的螺母74螺紋配合，并與螺母74協(xié)同構(gòu)成絲杠機構(gòu)84。
[0100]根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，致動器50具有:簧上側(cè)單元86，其包括內(nèi)管62、電動機殼體78、電動機76、螺紋桿72等；以及簧下側(cè)單元88，其包括外管60、圓筒支撐構(gòu)件82、螺母74等。致動器50被配置為使得:隨著簧上部分和簧下部分的相對運動，簧上側(cè)單元86和簧下側(cè)單元88相對于彼此運動，并且螺紋桿72和電動機76旋轉(zhuǎn)。此外，致動器50被配置為通過被施加至螺紋桿72的電動機76的旋轉(zhuǎn)力，來產(chǎn)生致動器力，所述致動器力是對于簧上側(cè)單元86和簧下側(cè)單元88的相對運動的力。
[0101]iii)液壓阻尼器的結(jié)構(gòu)
[0102]每個懸架設(shè)備20的阻尼器52被構(gòu)造為缸式裝置，并被布置在致動器50與第二下臂36之間。阻尼器52包括大體圓筒形的殼體90，殼體90在其下端處固定設(shè)置的連接部分92處連接至第二下臂36。殼體90在其內(nèi)部容納工作流體?；钊?4布置在殼體90的內(nèi)部，使得殼體90的內(nèi)部被劃分為兩個流體室，即上流體室96和下流體室98?；钊?4可相對于殼體90滑動。
[0103]阻尼器52具有活塞桿100，活塞桿100在其下端處連接至活塞94，并延伸穿過殼體90的蓋部。活塞桿100延伸差穿過形成在外管60的底部出的開口，并還延伸穿過螺紋桿72和電動機軸80，以在其上端處固定至電動機殼體78。
[0104]阻尼器52具有與雙管式減震器類似的結(jié)構(gòu)。將參照圖4詳細解釋阻尼器52的結(jié)構(gòu)。如圖4所示，阻尼器52的殼體90具有包括外圓筒構(gòu)件102和內(nèi)圓筒構(gòu)件104的雙管結(jié)構(gòu)，在外圓筒構(gòu)件102與內(nèi)圓筒構(gòu)件104之間形成緩沖室106。在殼體90的內(nèi)底部附近，設(shè)置分隔壁108，并形成經(jīng)由連通孔110與緩沖室106連通的輔助流體室112。
[0105]活塞94具有多個連通通道114、116 (圖4中示出了兩個)，該連通通道被形成為穿過內(nèi)管62的厚度以沿著軸線方向延伸，并且上流體室96和下流體室98通過該連通通道彼此連通。每個均由彈性材料形成的盤狀閥構(gòu)件118、120分別布置在活塞94的下表面和上表面上。連通通道114的位于下流體室98 —側(cè)的開口被閥構(gòu)件118關(guān)閉，而連通通道116的位于上流體室96 —側(cè)的開口被閥構(gòu)件120關(guān)閉。
[0106]類似活塞94，分隔壁108具有多個連通通道122、124 (圖4中示出了兩個)，該連通通道被形成為穿過分隔壁108的厚度，并且下流體室98和輔助流體室112通過該連通通道彼此連通。每個均由彈性材料形成的盤狀閥構(gòu)件126、128分別布置在分隔壁108的下表面和上表面上。連通通道122的位于輔助流體室112 —側(cè)的開口被閥構(gòu)件126關(guān)閉，而連通通道124的位于下流體室98 —側(cè)的開口被閥構(gòu)件128關(guān)閉。
[0107]在上述結(jié)構(gòu)中，當(dāng)活塞94在殼體90內(nèi)向上移動時，上流體室96中的工作流體的一部分通過連通通道114流入下流體室98，而緩沖室106中的工作流體的一部分通過連通通道124流入下流體室98。在此情況下，由于由工作流體引起的閥構(gòu)件118、128的偏轉(zhuǎn)所導(dǎo)致的工作液流入下流體室98，而對活塞94的向上移動施加抵抗。另一方面，當(dāng)活塞94在殼體90內(nèi)向下移動時，下流體室98中的工作流體的一部分通過連通通道116流入上流體室96，而緩沖室106中的工作流體的一部分通過基部122流入緩沖室106。在此情況下，由于由工作流體引起的閥構(gòu)件120、126的偏轉(zhuǎn)所導(dǎo)致的工作液流入下流體室98，而對活塞94的向下移動施加抵抗。
[0108]根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，阻尼器52被配置為隨著活塞94相對于殼體90的向上以及向下移動而允許上流體室96與下流體室98之間的流體連通以及下流體室98與緩沖室106之間的流體連通，并且阻尼器52被配置為包括用于對流體連通施加抵抗的流動抵抗施加機構(gòu)。即，阻尼器52被配置為產(chǎn)生抵抗簧上部分和簧下部分的相對運動的抵抗力，即，對于該相對運動的阻尼力。
[0109]iv)懸架彈簧和連接機構(gòu)的結(jié)構(gòu)
[0110]具有凸緣狀形狀的下彈簧座140安裝至殼體90的外周部分，并且具有凸緣狀形狀的中間彈簧座142安裝至外管60的外周部分。壓縮盤簧48被布置在壓縮狀態(tài)下以夾置于下彈簧座140與中間彈簧座142之間。此外，上彈簧座146經(jīng)由減振橡膠144安裝至安裝部分54的下側(cè)。壓縮盤簧46被布置在壓縮狀態(tài)下以夾置于中間彈簧座142與上彈簧座146之間。
[0111]根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，壓縮盤簧46發(fā)揮用于將簧上部分和簧下側(cè)單元88彈性地連接的連接彈簧的作用，而壓縮盤簧48發(fā)揮使得簧下側(cè)單元88由簧下部分彈性地支撐的支撐彈簧的作用。因此，壓縮盤簧46和壓縮盤簧48彼此協(xié)作以發(fā)揮用于將簧上部分和簧下部分彈性地連接的懸架彈簧的作用。此外，壓縮盤簧48是用于將簧下部分和簧下側(cè)單元88彈性地連接的連接機構(gòu)64的一個構(gòu)成元件。
[0112]換言之，在本懸架設(shè)備20中，致動器50的作為固定單元的簧上側(cè)單元86被固定地連接至作為單元固定部分的簧上部分，而致動器50的用作浮動單元的簧下側(cè)單元88由作為單元浮動支撐部分的簧下部分浮動地支撐。關(guān)于此，在本懸架設(shè)備20中，簧下側(cè)單元88還由簧上部分通過壓縮盤簧48浮動地支撐。
[0113]連接機構(gòu)64被配置為允許簧下側(cè)單元88相對于簧下部分的運動。注意，簧下側(cè)單元88和簧下部分在其相對運動時的相對位移受到連接機構(gòu)64的相對位移限制機構(gòu)150的限制。相對位移限制機構(gòu)150由外管60的底部、阻尼器52的殼體90的上端部、安裝至外管60的底部的圓筒形的套筒152、安裝至殼體90的外周部分的止擋環(huán)154等構(gòu)成。
[0114]更具體而言，當(dāng)簧下側(cè)單元88接近簧上部分運動時，外管60的底部經(jīng)由襯墊橡膠156與阻尼器52的殼體90的上端部進行接觸，由此使簧下側(cè)單元88接近簧下部分的運動受到限制。另一方面，當(dāng)簧下側(cè)單元88遠離簧上部分運動時，套筒152的具有向內(nèi)凸緣狀形狀的下端部經(jīng)由襯墊橡膠158與止擋環(huán)154進行接觸，由此使簧下側(cè)單元88遠離簧下部分的運動受到限制。
[0115]由相對位移限制機構(gòu)150限制的相對運動的范圍，即，允許簧下側(cè)單元88相對于簧下部分運動的范圍(此后，在合適處稱為“相對運動允許范圍”)在圖3中由AW表示。同時，通過借助于未示出的彈跳(bound)止擋器和回彈(rebound)止擋器限制第二下臂36的樞轉(zhuǎn)運動的范圍，來限制簧上部分和簧下部分彼此接近的運動以及簧上部分和簧下部分彼此遠離的運動(此后，在合適處稱為“行程運動”)。因此，使上述相對運動允許范圍小于允許進行行程運動的行程范圍。
[0116]V)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
[0117]如圖1所示，根據(jù)本實施例的懸架系統(tǒng)具有電子控制單元170(此后，在合適處簡稱為“EOT 170”)作為用于控制四個致動器50中每個的工作(即，用于控制各個致動器50的致動器力)的控制器。E⑶170主要由配備有CPU、R0M、RAM等的計算機構(gòu)成。四個逆變器172連接至E⑶170，并且四個逆變器172每個均作為致動器50中的相應(yīng)一個的電動機76的驅(qū)動電路。每個逆變器172經(jīng)由變壓器174連接至電源176，并連接至致動器50的電動機76。電動機76是DC無電刷電動機，并被配置為以恒定電壓驅(qū)動。通過控制流經(jīng)電動機76的電流來執(zhí)行對各個致動器50的致動器力的控制。通過借助于脈寬調(diào)制(PffM)改變脈沖接通時間與脈沖關(guān)斷時間的比率(占空比)來控制流經(jīng)電動機76的電流。各個電動機76的轉(zhuǎn)角Θ由相應(yīng)的電動機轉(zhuǎn)角傳感器178檢測，并且逆變器172被配置為基于檢測得到的電動機轉(zhuǎn)角Θ來控制相應(yīng)的電動機76的工作。
[0118]上述四個電動機轉(zhuǎn)角傳感器178連接至E⑶170。以下元件也連接至E⑶170:用于檢測轉(zhuǎn)向車輪的操作角δ作為轉(zhuǎn)向量的轉(zhuǎn)向傳感器180 ;用于檢測在車體中實際產(chǎn)生的實際橫向加速度Gyr的橫向加速度傳感器182 ;以及用于檢測在車體中產(chǎn)生的縱向加速度Gx的縱向加速度傳感器184。以下元件也連接至E⑶170:被設(shè)置為與四個懸架設(shè)備20分別對應(yīng)的各個傳感器，例如每個均用于檢測作為簧上部分的豎直加速度的簧上加速度Gu的簧上豎直加速度傳感器186，每個均用于檢測作為簧下部分的豎直加速度的簧下加速度&的簧下豎直加速度傳感器188，以及每個均用于檢測與簧上部分和簧下部分之間的距離相對應(yīng)的行程量S的行程傳感器190。
[0119]作為用于制動系統(tǒng)的控制裝置的制動電子控制單元192(此后在合適處簡稱為“制動E⑶192”)也連接至E⑶170。被設(shè)置為分別與四個車輪相對應(yīng)以用于檢測相應(yīng)車輪的轉(zhuǎn)速的四個車輪速度傳感器194連接至制動ECU 192。制動ECU 192具有基于由各個車輪速度傳感器194檢測到的值來推定車輛的行駛速度V(此后在合適處稱為“車速V”)的功能。
[0120]在根據(jù)本實施例的懸架系統(tǒng)的控制系統(tǒng)中，E⑶170基于從上述各個傳感器發(fā)送的信號來執(zhí)行對各個致動器50的電動機76的工作的控制。控制系統(tǒng)設(shè)置有控制改變開關(guān)196，以由車輛駕駛員操作來選擇在將要解釋的相對振動衰減控制中設(shè)定的兩種控制中期望的一種?？刂聘淖冮_關(guān)196也連接至E⑶170。在E⑶170的計算機的ROM中，存儲了與將要解釋的致動器50的控制相關(guān)的程序以及各種數(shù)據(jù)等。
[0121](B)電磁致動器的控制
[0122]在根據(jù)本實施例的懸架系統(tǒng)中，通過控制各個致動器50來執(zhí)行以下三種控制。更具體而言，執(zhí)行:用于使簧上部分的振動衰減的簧上振動衰減控制；用于抑制車體的縱傾和側(cè)傾的車體姿態(tài)改變抑制控制；以及用于使由壓縮盤簧46、48引起的簧下側(cè)單元88的振動衰減(即，用于使簧下側(cè)單元88相對于簧下部分的振動(此后在合適處稱為“簧下側(cè)單元88的相對振動”)衰減)的控制。
[0123]i)簧上振動衰減控制
[0124]在圖5(a)中示出了基于懸架設(shè)備20的實際設(shè)備構(gòu)造得到的振動模型(此后稱為“實際設(shè)備模型”)。振動模型包括:作為簧上部分的慣性質(zhì)量的簧上質(zhì)量Mu、作為簧下部分的慣性質(zhì)量的簧下質(zhì)量Ml、以及如下解釋的作為針對致動器50的簧下側(cè)單元88的動作的慣性質(zhì)量的中間質(zhì)量M1。在此模型中，在簧上質(zhì)量Mu與簧下質(zhì)量I之間布置有與阻尼器52相對應(yīng)的阻尼器，即具有阻尼系數(shù)(^的阻尼器C113此外，在簧上質(zhì)量Mu與中間質(zhì)量M1之間以彼此并聯(lián)的方式布置有與壓縮盤簧46相對應(yīng)的彈簧(即具有彈簧常數(shù)K1的彈簧K D、以及與致動器50相對于的致動器A。此外，在中間質(zhì)量M1與簧上質(zhì)量M u之間布置有與壓縮盤簧48相對應(yīng)的彈簧，即具有彈簧常數(shù)K2的彈簧K 2。此外，在簧下質(zhì)量I與路面之間布置有與輪胎相對應(yīng)的彈簧，即具有彈簧常數(shù)K3的彈簧K 3o
[0125]在圖5(b)和5(c)中示出了作為用于致動器50的控制的理論模型的控制模型。在這些模型的每個中，簧上質(zhì)量Mu通過具有阻尼系數(shù)C s的天鉤阻尼器C s懸掛。即，這些控制模型基于天鉤阻尼理論。下文將解釋如圖5(b)所示的第一控制模型與如圖(C)所示的第二控制模型之間的區(qū)別。
[0126]對彼此獨立的四個懸架設(shè)備20各自的致動器50執(zhí)行簧上振動衰減控制。在簧上振動衰減控制中，根據(jù)上述兩種控制模型(每種控制模型中均布置有天鉤阻尼器Cs)來控制致動器50，使得在實際設(shè)備模型中要由致動器A產(chǎn)生的致動器力變?yōu)榈扔谂c在控制模型中要有天鉤阻尼器Cs產(chǎn)生的阻尼力相對應(yīng)的力。更具體而言，首先基于由簧上豎直加速度傳感器186檢測到的簧上部分的豎直加速度Gu (此后在合適處稱為“簧上加速度G/)來計算作為簧上部分的運動速度(絕對速度)的簧上速度Vu,并控制電動機76的工作以根據(jù)以下方程產(chǎn)生致動器力作為簧上振動衰減分量Fu,即，所述致動器力具有根據(jù)簧上速度％的大小:
[0127]Fu=Cs-Vu
[0128]阻尼系數(shù)Cs可以被視為控制增益并被設(shè)定為適于有效地使處于簧上共振頻率及其附近頻率的振動衰減的值。在根據(jù)本實施例的懸架系統(tǒng)中，阻尼器52應(yīng)對簧下部分的共振現(xiàn)象。換言之，在上述實際設(shè)備模型和控制模型中阻尼器C1的阻尼系數(shù)C i，即阻尼器52的阻尼系數(shù)，被設(shè)定為適于有效地使處于簧上共振頻率及其附近頻率的振動衰減的值。
[0129]ii)車體姿態(tài)改變抑制控制
[0130]在根據(jù)本實施例的懸架系統(tǒng)中，除了上述簧上振動衰減控制之外，還執(zhí)行車體姿態(tài)改變抑制控制，以試圖減輕在車輛轉(zhuǎn)彎時產(chǎn)生的車體的側(cè)傾和在車輛加速和減速時產(chǎn)生的車體的縱傾。在車體姿態(tài)改變抑制控制中，由致動器50產(chǎn)生抵抗側(cè)傾矩(其是作為車體側(cè)傾的原因而作用在車體上的作用力)的對抗力和抵抗縱傾矩(其是作為車體側(cè)傾的原因而作用在車體上的作用力)的對抗力。
[0131]將針對車體的側(cè)傾進行解釋。根據(jù)上述的側(cè)傾矩，對相對于轉(zhuǎn)彎位于內(nèi)側(cè)的兩個懸架設(shè)備20各自的兩個致動器50中的每個進行控制，以產(chǎn)生沿著使簧上部分和簧下部分彼此接近的方向(此后在合適處稱為“彈跳方向”)的致動器力，并對相對于轉(zhuǎn)彎位于外側(cè)的兩個懸架設(shè)備20各自的兩個致動器50中的每個進行控制，以產(chǎn)生沿著使簧上部分和簧下部分彼此遠離的方向(此后在合適處稱為“回彈方向”)的致動器力。每個致動器力被產(chǎn)生為作為姿態(tài)改變抑制分量的一種的側(cè)傾抑制分量Fr。
[0132]更具體而言，基于⑴根據(jù)由轉(zhuǎn)向傳感器180檢測得到的轉(zhuǎn)向車輪的轉(zhuǎn)向角δ和由制動ECU 192獲得的車速V而推定得到的推定橫向加速度Gtc;以及⑵由橫向加速度傳感器182檢測得到的實際橫向加速度Gyr，根據(jù)以下方程來確定要在控制中使用的橫向加速度Gy:
[0133]Gy= a c.Gyc+ a r.Gyc ( a c，a R:增益)
[0134]這樣確定得到的橫向加速度Gy是表征作用在車體上的側(cè)傾矩的側(cè)傾矩指標(biāo)量。根據(jù)以下