汽车悬挂控制系统技术方案

一种汽车用的悬挂控制系统，用于控制设置在各个汽车车轮位置处的悬挂质量和非悬挂质量之间的减震器，使之提供可变的阻尼力特性。从检测到的悬挂质量垂直动作得到各个车轮位置处的悬挂质量垂直速度。使用预定的传递函数，从检测到的悬挂质量垂直动作得到各个车轮位置处悬挂质量和非悬挂质量之间的相对速度。其中设置根据得到的悬挂质量垂直速度和相对速度产生控制信号的控制单元，以控制各个减震器阻尼力特性。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种汽车用的支撑在前后车轮上的悬挂控制系统，以控制悬挂质量(车身)和非悬挂质量(相应于一个车轮)之间每个减震器的阻尼力特性。例如，日本专利公开61-163011中揭示了一种用于控制汽车上设置的减震器的阻尼力特性的汽车悬挂控制系统。如此安装常规的汽车悬挂控制系统，通过在悬挂质量垂直速度和悬挂与非悬挂质量之间的相对速度符号相同时控制向硬侧的减震器阻尼力特性来抑制车身的振动，并通过在悬挂质量垂直速度以及悬挂与非悬挂质量之间的相对速度的符号不同时控制向软侧的减震器阻尼力特性来抑制要传送到悬挂质量的非悬挂质量输入。使用装在悬挂质量(车身)上的垂直加速度传感器检测到的悬挂质量垂直加速度可得出悬挂质量垂直速度，从行程传感器检测到的相对位移得出相对速度。因此，常规的悬挂控制系统除了垂直加速度传感器以外还需要行程传感器，导致悬挂控制系统变得复杂和昂贵。此外，表示得出的相对速度的信号包括非悬挂质量谐振频率(10到15Hz)的成分，因而最终用于操作相应的减震器的控制信号取高频信号的形式。由于采用这样一个高频控制信号，因此减震器需要与可快速响应于此控制信号和而操作的非常昂贵的执行机构合用。本专利技术的一个主要目的是提供一种改善的汽车悬挂控制系统，它使用便宜的可较慢地响应于控制信号而对减震器操作的执行机构，而可保证良好的减震器阻尼力特性控制。依据本专利技术，提供了一种汽车用的悬挂控制系统，它支撑在左前轮和右前轮位置处的左前轮和右前轮上，也支撑在左后轮和右后轮位置处的左后轮和右后轮上。此悬挂控制系统包括设置在位于各自车轮位置处的汽车悬挂和非悬挂质量之间的减震器，用于提供可变的阻尼力特性；至少一个用于检测悬挂质量垂直动作的传感器装置；用于根据检测到的悬挂质量垂直动作计算各个车轮位置处的悬挂质量垂直速度的装置；用于使用预定的传递函数(包括与各个减震器阻尼系数有关的项)，根据检测到的悬挂质量垂直动作计算悬挂和非悬挂质量之间的相对速度的装置；以及用于根据计算得到的悬挂质量垂直速度和相对速度产生控制信号，以控制各个减震器的阻尼力特性的控制单元。此控制单元包括用于根据相应的控制信号确定各个减震器的阻尼系数的装置，以及根据确定的阻尼系数改变与各个减震器阻尼系数有关的项的装置。以下将结合附图对本专利技术进行更详细的描述，其中附图说明图1是示出依据本专利技术制造的汽车悬挂控制系统一个实施例的示意图；图2是示出用于汽车的减震器的透视图；图3是示出每个减震器详细结构的剖面图；图4是示出减震器特殊部分的局部放大剖面图；图5是阻尼力与活塞速度的关系曲线图；图6是用于说明控制范围的图，其中可转动放置在减震器中的调节器来操作减震器；图7A是沿图4的K-K线所取的调节器处于第一位置的横截面图；图7B是沿图4的L-L和M-M线所取的调节器处于第一位置的横截面图；图7C是沿图4的N-N线所取的调节器处于第一位置的横截面图；图8A是沿图4的K-K线所取的调节器处于第二位置的横截面图；图8B是沿图4的L-L和M-M线所取的调节器处于第二位置的横截面图；图8C是沿图4的N-N线所取的调节器处于第二位置的横截面图；图9A是沿图4的K-K线所取的调节器处于第三位置的横截面图；图9B是沿图4的L-L和M-M线所取的调节器处于第三位置的横截面图；图9C是沿图4的N-N线所取的调节器处于第三位置的横截面图；图10是用于说明调节器处于第一位置的阻尼力特性的图；图11是用于说明调节器处于第二位置的阻尼力特性的图；图12是用于说明调节器处于第三位置的阻尼力特性的图；图13是用于说明控制单元控制减震器阻尼力特性操作的流程图；图14是用于说明控制单元控制减震器阻尼力特性操作的时间图；图15是示出用于图1悬挂控制系统的信号处理电路的方框图；图16是示出用于计算传递函数的一个模型的示意图；图17A是示出传递函数增益特性的图；图17B是示出传递函数相位特性的图；图18A到18B是用于说明用在图1的悬挂控制系统中的信号处理电路操作的时间图；图19A到19C示出用于说明不同情况下多余和不足控制力的时间图；图20A和20B是用于说明相对于本专利技术的悬挂控制系统的模拟结果的时间图；图21A和21B是用于说明相对于常规的悬挂控制系统的模拟结果的时间图；图22A到22C是用于说明驱动和保持相应的脉冲电动机所需的占空比的时间图；图23A是拉伸侧再处理信号与拉伸侧处理过的信号的关系曲线图；图23B是压缩侧再处理信号与压缩侧处理过的信号的关系曲线图；以及图23C是再处理信号与处理过的信号的关系曲线图。参考附图，特别是参考示出实施本专利技术的汽车悬挂控制系统的示意图的图1。示出的悬挂控制系统包括用于以对减震器SA提供最佳阻尼力特性的方式驱动脉冲电动机3的控制单元4。最好如图2所示，四个减震器SAFL、SAFR、SARL和SARR中的每一个插入悬挂质量(车身)和非悬挂质量(车轮)之间。靠近驾驶员座位安装的控制单元4(图2)包括接口电路4a、中央处理单元(CPU)4b、以及驱动电路4c。中央处理单元4b计算所需的要提供给各个减震器SA的阻尼力特性(以阻尼系数的形式)。根据来自不同传感器(包括垂直G传感器1FL、1FR和1RR)通过接口电路4a馈送到CPU的信号进行这些计算。如图2所示，垂直G传感器1FL、1FR和1RR装在车身(悬挂质量)上，靠近各个减震器SAFL、SAFR和SARR装在车身处的位置(以下叫做车轮位置)。垂直G传感器1FL、1FR和1RR检测各个车轮位置处车身(悬挂质量)的垂直加速度G，并对接口电路4a产生表示检测到的垂直加速度GFL、GFR和GRR的传感器信号。中央处理单元4b把规定算得的阻尼系数的控制字传送到驱动电路4c，用于产生控制信号V来驱动相应的一个步进电动机3，以提供算得的阻尼力特性。参考图3，它示出可用于悬挂控制系统的可变阻尼力型的减震器。减震器SA包括缸筒30和安装于缸筒30内作往复运动用的活塞31。活塞31确定了其相对两侧的上和下室A和B。围绕着缸筒30装有外壳33，从而限定沿着它的储存器C。设置了基座34，以将储存器C和下室B分隔开。活塞杆7连至活塞31用于滑动。可由引导部件35引导活塞杆7的滑动。悬挂弹簧36位于外壳33和车身之间。标号37表示橡胶缓冲件(或衬套)。参考图4，活塞31具有沿活塞31的整个长度延伸的第一和第二通道31a和31b。协同第一通道31a设置压缩侧阻尼阀20。协同第二通道31b设置拉伸侧阻尼阀12。活塞杆7的端部与界限停止器41螺接。界限停止器41螺接在穿过活塞31延伸的螺栓38中。螺栓38具有分流第一和第二通道31a和31b的液流通道39，以形成连接上和下室A和B之间的通道(通道E、F、G和J)。协同液流通道39设置调节器40、拉伸侧单向阀17和压缩侧单向阀22。调节器40传动地与通过控制杆转动调节器的相应的一个脉冲电动机3相连(图3)，以调节液流通道39的有效区域。螺栓38开有尺寸递减的第一、第二、第三、第四和第五口21、12、18、14和16。调节器40具有中空部分19、第一和第二横孔24和25，以及在其外表面内形成的纵沟23。因此，在此结构中，形成四个液流通道，用于上和下室A和B在拉伸行程(或状态)期间连接。这些液流通道包括从第二通道31b本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于汽车的，支撑在左前和右前车轮位置处左前和右前车轮上，也支撑在左后和右后车轮位置处左后和右后车轮上的悬挂控制系统，其特征在于包括：设置在各个车轮位置处汽车的悬挂质量和非悬挂质量之间的减震器，用于提供可变的阻尼力特性；至少一个用 于检测悬挂质量垂直动作的传感器；用于根据检测到的悬挂质量垂直动作计算各个车轮位置处的悬挂质量垂直速度的装置；使用包括与各个减震器阻尼系数的项有关的预定的传递函数，根据检测到的悬挂质量垂直动作计算各个车轮位置处的悬挂质量和非悬挂质量之 间的相对速度的装置；以及根据算得的悬挂质量垂直速度和相对速度产生控制信号，以控制各个减震器的阻尼力特性的控制单元，此控制单元包括根据相应的控制信号确定各个减震器的阻尼系数的装置，以及根据确定的阻尼系数改变与各个减震器阻尼系数有关的项的装 置。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：佐佐木光雄，
申请(专利权)人：株式会社优尼希雅杰克斯，
类型：发明
国别省市：JP[日本]