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，该悬挂系统具有四个减震器，其每个设 置在车体悬挂质量与相应前左和右车轮及后左和右车轮之 一的非悬挂质量之间。

日本专利申请首次公开文本平成4—191109号以举例 方式提出了一种用于控制各减振器减振力的悬挂系统，每一 减震器设置在车体悬挂质量与对应前左和前右车轮及后左 和后右车轮之一的非悬挂质量之间。

所述现有悬挂系统包括：一如此设置及构成的执行器， 它位于车体与后轮之间，可使该后轮上支承车体的载荷增加 和减少；一振动输入检测装置，用以检测由于车辆通过凸凹 路面而使每一前轮产生的振动输入；用于检测车辆速度的车 速检测装置；和根据相应检测装置的输入来控制所述执行器 工作的控制装置。

该控制装置计算出这样一时刻，此时后轮将通过同一凸 凹路面，它具有给定的超过预定值的振动输入，这种计算基 于车速检测装置检测出前轮的振动输入已超过预定值时的 输出车速，这样的设置与构成可使所述执行器工作，以便在 这一时刻使所述后轮的振动输入降低。也就是说，该现有悬 挂系统实现一种称之为预检的控制，这样在某一定时，前轮 振动输入用作设置于减振器的相应后轮的校正信号，根据车 速该定时是一滞后(延迟)的。

当车辆前轮已通过了凸凹路面时，即使车体产生相当大 的振动，该预检控制仍参照此时前轮所通过的凸凹路面的振 动输入而在后轮通过同一凸凹路面时来执行。其结果是，当 后轮通过同一凸凹路面时，，车体的振动输入可能已较前轮 通过该路面时的车体振动输入有所减小。

在所述现有悬挂系统中，用以检测振动输入的传感器单 独地、彼此独立地设置在前后车轮的相应的连接位置处。

然而，由于所述的检测悬挂质量垂直速度和悬挂质量与 非悬挂质量间相对速度的传感器需单独地、彼此独立地设置 在前后车轮的相应车轮位置处，该系统的构成变得复杂，这 些传感器在车辆上的安装亦较困难，其制造成本相应较高。

此外，由于悬挂质量的重量和悬架的弹簧常数在前轮侧 和后轮侧有所不同，而且前后轮侧的悬挂质量的谐振频率也 彼此不同，因而，仅由预检前轮侧的振动输入来对设置于后 轮处的减振器进行的控制，不可能精确地预测车辆后轮的运 动状态。结果，很难对设置于后轮处减振器施以最佳的控制 力。

本发明的目的在于为车辆悬挂系统提供一种装置和方 法，该系统具有一些减振器，其每一个均设置在车体悬挂质 量的相应的前后、左右车轮之一的非悬挂质量之间，从而可 获得一较简单低成本的装置，其中用于检测车辆状态的位于 左车轮处的传感器被省去，并且可在后车轮处精确的检测车 辆的状态，以便在每一后轮减振器施以最佳控制力，而无需 执行所谓的预检控制。

根据本发明的一个方面，在此，为车辆悬挂系统提供一 种装置，该悬挂系统具有设置于诸前后左右车轮处的减振 器，每一减振器设置于车体悬挂质量与相应的前后左右车轮 之一非悬挂质量之间，所述装置包括：a)减振力特性变换装 置，用以可操纵地改变相应的减振器之一的减振力特性；b) 前轮处车辆状态检测装置，用以检测车体前轮处的车辆状态 并输出一表征该前轮处车辆状态的第一信号；c)后轮处车辆 状态预测装置，由所述第一信号利用前后轮处之间的预定传 输函数预测车体后轮处的车辆状态，并输出一表征车体后轮 处车辆状态的第二信号；d)控制信号产生装置，用以根据所 述第一信号产生并输出用于前左与前右车轮处减振器的前 轮位置控制信号，还根据所述第二信号产生并输出用于后左 与后右车轮处减振器的后轮位置控制信号；e)减振力特性控 制装置，根据所述前轮位置控制信号通过所述减振力特性变 换装置，用以控制前左与前右车轮处减振器的减振力特性， 还根据所述后轮位置控制信号通过所述减振力特性变换装 置相应地控制后左与右车轮处减振器的减振力特性。

根据本发明的另一方面，在此提供一种控制装置，用以 控制构成车辆悬挂系统每一相应的前后左右车轮处减振器 的减振力特性，每一所述减振器设置于车体悬挂质量与相应 的前后左右车轮之一的非悬挂质量之间，该装置包括：a)检 测装置，用以检测前左前右车轮处悬挂质量的垂直加速度； b)第一转换装置，用以将检测到的前左右车轮处的悬挂质 量垂直加速度转换成相应于前左前右车轮处悬挂质量的垂 直速度；c)第一预测装置，由所述检测装置在前左右车轮处 检测到的悬挂质量垂直加速度，利用一第一预定传输函数预 测悬挂质量与前左右车轮处的非悬挂质量之间的相对速度； d)第二预测装置，由在前左右车轮处检测到的悬挂质量垂直 加速度，利用一第二预定传输函数预测后左右车轮处的悬挂 质量的垂直加速度；e)第二转换装置，将由所述第二预测装 置预测的后左右车轮处的悬挂质量垂直加速度转换成后左 右车轮处的悬挂质量的垂直速度；f)第三预测装置，由在前 左右车轮处检测的悬挂质量垂直加速度，利用一第三预定传 输函数预测悬挂质量与后左右车轮处的非悬挂质量之间的 相对速度；g)控制信号产生装置，根据由所述第一转换装置 转换的前左右车轮处的悬挂质量垂直速度和由第一预测装 置预测的前左右车轮处的相对速度，用以产生用于前左右车 轮处减振器的前左右车轮位置控制信号，还根据由所述第二 转换装置转换的后左右车轮处的悬挂质量垂直速度和由第 三预测装置预测的后左右车轮处的相对速度，用以产生用后 左右车轮处减振器的后左右车轮位置控制信号；h)减振力 特性控制装置，根据由所述检测信号产生装置产生的前左右 车轮位置控制信号，用以相应地控制前左右车轮处减振器的 减振力特性，还根据由所述控制信号产生装置产生的后左右 车轮位置控制信号，用于相应地控制后左右车轮处减振器的 减振力特性。

还根据本发明的另一方面，在此提供一种控制方法，用 以控制构成车辆悬挂系统的每一相应前后左右车轮处的减 振器减振力特性，每一所述减振器设置于车体悬挂质量与相 应的前后左右车轮之一的非悬挂质量之间，该方法包括下述 步骤：a)利用前轮处悬挂质量垂直加速度检测装置，检测前 左右车轮处的悬挂质量垂直加速度；b)将检测到的前左右 车轮处的悬挂质量垂直加速度转换成相应的前左右车轮处 的悬挂质量的垂直速度；c)由步骤a)中检测到的前左右车 轮处的悬挂质量垂直加速度，利用第一预定传输函数，相应 地预测悬挂质量与前左右车轮处的非悬挂质量之间的相对 速度；d)由在前左右车轮处检测到的悬挂质量垂直加速度， 利用第二预定传输函数，相应地预测后左右车轮处的悬挂质 量垂直加速度；e)将步骤d)中预测的后左右车轮处的悬挂 质量垂直加速度转换成后左右车轮处的悬挂质量垂直速度； f)由在前左右车轮处检测到的悬挂质量垂直加速度，利用第 三预定传输函数，相应地预测悬挂质量与后左右车轮处的非 悬挂质量之间的相对速度；g)根据步骤b)中转换的前左右 车轮处的悬挂质量的垂直速度和步骤C)中预测的前左右车 轮处的相对速度，产生用于前左右车轮处减振器的前左右车 轮位置控制信号(VFL，VFR)，还根据步骤e)中转换的后左右 车轮处的悬挂质量垂直速度和步骤f)中预测的后左右车轮 处的相对速度，产生用于后左右车轮处减振器后的左右车轮 位置控制信号(VRL，VRR)；k)根据步骤g)中产生的前左右车 轮位置控制信号(VFL，VFR)，控制前左右车轮处减振器SAFL 和SAFR的减振力特性，还根据步骤g)中产生的后左右车轮 位置控制信号(VRL，VRR)，控制后左右车轮处减振器SARL和 SARR的减振力特性。

图1为根据本发明车辆悬挂系统减振力控制装置的第 一实施例的布置示意图；

图2为图1所示装置的控制单元及其外部电路的方框 图；

图3为用于图1和2所示第一实施例的各减振器SA 的部分剖视图；

图4为图3所示减振器SA的局部放大剖视图；

图5为图3和4所示减振器SA的减振力相对于活塞 速度的特性曲线图；

图6为相应于一调节器各步进位置的减振力控制区的 减振力系数特征曲线图，该调节器装于图2和3所示的减振 器SA中，并与一按典型脉冲(步进)电机的转动工作的步进 电机相连；

图7A、7B和7C为沿图4中K—K线的横剖视图，表示 出图4所示减振器的主要部分；

图8A、8B和8C为沿图4中L—L和M—M线的剖视 图，表示图3和4中所示减振器SA的主要部分；

图9A、9B和9C为沿图4中N—N线的剖视图，表示图 3和4所示减振器的主要部分；

图10为当图4所示减振器SA伸展行程侧(相位)相对 活塞处于硬(减振力)特性时的减振力特性曲线图；

图11为当伸展和压缩行程侧(相位)均处于软(弱)减振 力状态(SS控制模式)时的减振力特性曲线图；

图12为当压缩行程侧(相位)处于硬减振力状态(SH 控制模式)时的减振力特性曲线图；

图13为图1中根据本发明的第一实施例的悬挂系统减 振力特性控制装置的信号处理电路的方框图，用以最终产生 控制信号V(VFR，VFL，VRR和VRL)，以及相应地用于设置在 各前后左右车轮处减振器和所设置的各前后右左步进电机 的减振力目标特性的位置P；

图14为根据本发明第一实施例之控制单元中执行的操 作流程图；

图15A、15B、15C、15D和15E表示根据本发明第一实 施例之控制单元的减振力特性控制操作的全部计时图表；

图16A和16B以半对数比例[虚线代表第一序列低通 滤波器而实线表示相位优先(超前)补偿滤波器(PCF)]表示 用于图13所示第一实施例之速度转换滤波器的增益及相位 特性的特性曲线图；

图17A和17B分别以半对数比例表示用于第一实施例 的及其可替代方案的速度转换滤波器与非必要分量去除的 带通滤波器组合的增益和相位特性的特性曲线图，(其中虚 线表示第一序列低通滤波器LPF与第一序列带通滤波器的 组合，而实线表示相位优先(超前)补偿滤波器PCF与第二 序列带通滤波器的另一种组合)；

图18为解释适用于图1和2所示第一实施例的传输函 数的计算模型的示意图；

图19A和19B以半对数比例表示第一实施例中由前轮 处的悬挂质量垂直加速度直到相应的悬挂质量与非悬挂质 量间的相对速度的传输函数Gs(s)的增益和相位特性的特性 曲线图；

图20A和20B以半对数比例表示第一实施例中由前 (左和右)轮处悬挂质量垂直加速度直到后(左和右)轮悬挂 质量垂直速度的传输函数GR(S)的增益和相位特性的特性曲 线图；

图21A和21B以半对数比例表示第一实施例中由前 (左、右)轮处悬挂质量垂直加速度至后(左、右)轮处悬挂质 量与非悬挂质量间相对速度的传输函数Gv(S)的增益和相位 特性的特性曲线图；

图22A、22B、22C、22D、22E和22F表示作为模拟真实 车辆运行的实验结果全部时间特性图表；

图23为根据本发明的悬挂系统减振力特性控制装置第 二实施例中另一信号处理器的方框图；

图24为根据本发明的悬挂系统减振力特性控制装置第 三实施例中信号处理器的方框图；

图25为第三实施例中说明其传输函数计算模型的解释 示意图(立体图)；

图26表示用于本发明第一实施例的可替代的反比例函 数的反比例图；

图27A、27B、27C、27D和27E表示根据本发明第四实 施例中控制单元的减振力特性控制操纵的全部时间图表；

图28表示第四实施例中，借助基本控制部分和在控制 单元中执行的校正控制部分，使基本减振力特性控制与校正 减振力特性控制之间实现转换的操作流程图；

图29表示图28所示第四实施例控制单元中实现所述 转换操作的信号记时图表。

此后将参照附图来更好地理解本发明。

(第一实施例)

图1表示根据本发明第一实施例的车辆悬挂系统减振 力特性控制装置的整个系统的结构。

四个减振器SAFL，SAFR，SARL和SARR[应当注意：下标 FL表示前左轮侧(处)，FR表示前右轮侧(处)，RL表示后 左轮侧(处)，RR表示后右轮侧(处)，而具有代表性的减振 器简单表示为SA作为全部减振器的统称(由于它们具有基 本相同的结构)]均设置在车体的给定部位(悬挂质量)与相 应的车轮(胎)(非悬挂质量)之间。车轮包括前左、前右与后 左、后右车轮。应当注意，前述的车体给定部位表示前左和前 右车轮处以及后左和后右车轮处。

如图1所示，两垂直(即向上和向下)悬挂质量加速度 (G，G；重力)传感器1FL和1FR安装在与前左右车轮侧各减振 器SA(即SAFL和SAFR)相邻的给定车体的部位，每一传感 器用以检测作用于悬挂质量(车体)上的悬挂质量垂直加速 度。车速传感器2用来检测车辆速度。

车辆的某一给定部位安装有控制单元4，用以接收来自 两加速度传感器1FR和1FL以及车速传感器2的各个信号，并 处理这些信号，最后输出驱动信号至相应的用于各减振器 SA(SAFR，SAFL，SARL和SARR)的执行器(步进电机3)。

图2表示出图1所示第一实施例的车辆减振器减振力 控制装置的电路方框图。

参照附图1和2，所述控制单元4安装在邻近驾驶员座 位的某一车体部分上。该控制单元4包括：一输入接口4a； CPU(中央处理器)4b；一具有ROM(只读存贮)和RAM(随 机存贮)的存贮器4bb；输出接口4aa；执行驱动器4C和一公 用总线。

应当注意，在第一实施例中，在任何前后车轮处的悬挂 质量与非悬挂质量之间的相对速度不是由行程传感器来检 测。

控制单元4具有连接于输出接口4aa与相应的步进电 机3之间的各个驱动器4C。

图2所示控制单元4配备有一信号处理器，其硬件结构 示于图13中。该信号处理器产生用于完成相应的减振器SA 的减振力特性控制的各种信号V(包括各个减振力目标特性 的位置P)，图13将对此作出说明。

再者，图3示出图1和2所示减振器SA的剖视图。

图3所示减振器SA包括：一缸筒30，一限定出上、下腔 室A、B的(可动)活塞31；一外套33，其内侧与缸筒30的外 圆周形成一储存腔32；一导向件35对其另一端与所述活塞 31连接的活塞杆7的滑动进行导向；一悬挂弹簧36设置有 外套33与车体之间，以及一橡胶缓冲器37。

图1和2所示的各步进电机3均设置在相应的减振器 SA之一的上部，如图3所示，以便通过一控制杆70响应来 自相应执行驱动器4C之一的转动驱动信号操纵一调节器 40(参见图4)转动。相应的步进电机3之一的转轴通过控制 杆70机械地连于相应的在各减振器SA中的调节器40。

图4为具有代表性的各减振器SA的活塞总成31以及 其周围部分的放大剖视图。

如图4所示，活塞31形成有贯穿的通孔31a和31b，此 外其上还设置有压缩相阻尼阀20和伸展相阻尼阀12，此两 阀均可相应地打开和关闭通孔31a和31b。中间柱38也联 接止动件41螺旋啮合并固定，而该止动件41与活塞杆7的 小端螺旋啮合并固定。

中间柱38穿入活塞31，此外，中间柱38还具有连通孔 39使所述上腔室A与下腔室B连通，连通孔39构成诸流道 (伸展相第二流道E，伸展相第三流通F，旁通流道G，和压 缩相第二流通J，此后将予以描述)。设置于连通孔39内的 调节器40改变上述诸流道的流道横断面的大小。

此外，伸展行程侧(相位)单向阀17和压缩(收缩)行程 侧(压缩相)单向阀22也设置在中间柱38的外圆周处，从而 可根据流体的流动方向允许和不允许流体进入上述的由连 通孔39构成的各个流道。如图3所示，调节器40可借助于 相应的执行器(步进电机)之一通过控制杆70来转动。

应当注意，中间柱38具有由上向下的顺序排列的第一 部分21、第二部分13、第三部分18、第四部分14和第五部分 16。

另一方面，参照图4，调节器40具有一中空部分19，第 一横向孔24和第二横向孔25，这些横向孔将调节器40的 内外部分连通起来。一纵向槽23形成于一外圆周部分上。因 而当活塞行程表征出为伸展相时，在上腔室A与下腔室B 之间形成四条流道作为流体通道，即1)伸展行程侧(相)第 一流道D，由此流体通过通孔31b和一打开伸展行程侧(相) 阻尼阀12的内侧的阀到达所述下腔室B；2)伸展行程侧 (相)第二流通E，流入其中的流体穿过第二部分13、纵向槽 23、第四部分14、使伸展行程侧(相)阻尼阀12开启的阀而 到达所述下腔室B；3)伸展行程侧(相)第三流道F，流入其 中的流体流过第二部分13、纵向槽23和第五部分16；和4) 旁通流道G，流入其中的流体穿过第三部分18、第二横向孔 25以及中间部分19而到达下腔室B。

此外，在活塞31的压缩行程侧(相)内，流体经过的三条 流体通道可以使流体流动，包括：1)压缩行程侧(相)第一流 道H，其中的流体流过阻尼阀31a和开启压缩行程侧(相)阻 尼阀20的阀；2)压缩行程侧(相)第二流道J，其中的流体流 过中空部分19、第一横向孔24、第一部分21、开启压缩行程 侧(相)单向阀22而到达所述上腔室A；3)旁通流道G，其中 的流体流过中间部分19、第二横向孔25和第三部分18。

总而言之，减振器SA的这种设置与构成，可以在其减 振力特性的许多区段来改变减振力特性，如图5所示，当调 节器40根据相应的步进电机3之一的转动而转动时，或者 是伸展的，或者是压缩相均可实现上述的改变。

图6表示出相对于活塞31在伸展行程(相)与压缩相处 调节器40的转动位置和减振力特性之间的关系。

详细地说，如图6所示，当调节器40沿一给定的逆时针 方向由一般的中央位置转动时，而在所述中央位置处伸展与 压缩相均处于软减振力特性位置(此后以软区段SS(软控制 模式)作为参考)，减振力系数可在伸展行程侧(相)以许多区 段予以改变，从最硬至最软特性，但是，压缩行程侧固定于一 软部分处(此后以压缩行程侧(相)硬区段HS作为参考)。相 反，当调节器40沿一给定的顺时针方向转动时，减振力系数 只能在许多区段的最硬和最软特性中变换至一较硬区段，而 压缩行程侧的减振力特性固定于软区段位置(此后，将压缩 硬区段SH作为参考)。

如图6所示，当调节器40在位置①、②和③中任一位置 处转动时，活塞总成的横断面即沿图4中K—K线、L—L 线、M—M线和N—N线剖开处分别示于图7A(①)，7B (②)和7C(③)(K—K)，8A(①)，8B(②)和8C(③)(L—L， M—M)，9A(①)，9B(②)和9C(③)(N—N)中。

相应于图6中位置①、②和③的减振力特性分别表示在 图10、11和12中。

图10表示当调节器40处于图6中①位置时，具有代表 性的减振器SA的减振力特性。

图11为调节器40处于图6中位置②时的SA的减振 力特性。

图12为调节器40处于图6中位置③时的SA的减振 力特性。

图14表示在控制单元4中实现的用于各减振器SA的 减振力特性控制情况主要部分运行流程图。

步骤101，CPU 46检测所产生的控制信号V(用于各减 振器SA)是否增大并超过某一预定的正的域值δT(注意，此 实施例中δT＝0)，如果步骤101为是，则程序进入到步骤 102；在此步骤102中，相应的减振器SA之一被设定于伸展 相的硬区段HS。

如果步骤101为非，则程序进入到步骤103，在此步骤 103中，CPU4b检测控制信号V是否小于一预定的负的域 值-δC(注意，此实施例中-δc＝0)。

如果步骤103为是，则程序进入步骤104，在此，相应于 减振器SA之一的减振力特性被设定在压缩相的硬区段 SH。

如果步骤103为非，程序进入步骤105，即CPU4b检测 控制信号V是否为0，相应的减振器SA之一被设定在相应 的伸展与压缩相的软区段SS。

图15A至15E表示出第一实施例中控制单元4和减振 器SA的运行时间图表。

当根据悬挂质量垂直速度ΔX和相对速度(ΔX－ΔX0) 而产生的控制信号V随时间发生变化时，如图15A所示，并 且该信号表征为0时，相应的减振器SA之一在软区段SS 内得到控制。也就是说，此时各减振器SA以SS模式被控 制，在此模式中，伸展相与压缩相均处于预先固定的低减振 力特性。

另一方面，如果控制信号V的值和方向表征为正，相应 的减振器SA之一被控制，由于提供伸展相硬区段HS，而压 缩相固定于一预定的较低减振力特性处。这时，伸展相的减 振力特性增大，以提供与控制信号V成正比的减振力目标 性位置PT。

如果控制信号V的方向又表征为负时，则提供压缩相 硬区段，以使伸展相减振力特性固定于一预定的较低减振力 特性，而使压缩相减振力特性发生变化，以提供与控制信号 V的值成正比的减振力目标特性位置PC。

此外，图15C中的符号a表示一区段，在此基于悬挂质 量垂直速度ΔX和相对速度(ΔX－ΔX0)产生的控制信号V 的方向从负值(向下)变换为正值(向上)。

区段a中，相对速度(ΔX－ΔX0)仍为负值(该减振器 SA处于压缩相)，从而使相应的减振器SA根据控制信号V 的方向在伸展相硬区段HS处得以控制，而相应的减振器 SA处于伸展相。结果，此区段a处，减振器SA的活塞从伸 展相移开，提供与控制信号V的值成正比的硬特性。

区段b，在此，控制信号V的方向(方向识别符号)仍然 为正(向上)，而相对速度(ΔX－ΔX0)由负值转换为正值(对 应于相应减振器SA处于伸展相)。此时，由于根据控制信号 V的方向，减振器SA以伸展相硬区段HS模式被控制，相 应减振器SA的行程方向处于伸展相。结果，减振器SA的 伸展相侧提供与控制信号V的值成正比的硬特性。

区段c，在此，控制信号V由正值(向上)变为负值(向 下)，而相对速度(ΔX－ΔX0)仍然为正值(相应的减振器SA 之一处于伸展相)。然而，该区段C处，基于控制信号V的方 向(方向识别符号)，由于相应的减振器SA被控制到压缩相 硬区段，该区段C提供所述的相位该(区段C中，伸展相具 有软特性(预定的较低的减振力))。

区段d，在此，控制信号仍为负值(向下)，而相对速度 (ΔX－ΔX0)由正值变为负值(该相位处相应的减振器SA活 塞处于伸展相(侧))。此时，由于根据控制信号的方向相应的 减振器SA在压缩相硬区段SH处得以控制，结果，相应的 减振器SA的行程(相)处于压缩相。区段d中，压缩相提供 与控制信号V的值成正比的硬特性。

如上所述及结合图15A和15B，当控制信号V基于具 有共同的同一方向识别符号(区段c和d)的悬挂质量垂直 速度ΔX和相对速度(ΔX－ΔX0)时，在所述瞬时相，减振器 SA的活塞以硬特性模式移动并被控制。如果所述共同符号 (V和(ΔX－ΔX0))彼此不同(区段a和c)，在这些区段的时 间内，相应的减振器SA的活塞所处的相被移动，该活塞以 软特性控制。在第一实施例中，减振力特性控制是基于Sky Hook理论来实现的。

第一实施例中，在某一时刻即相应的减振器SA之一的 活塞所处的相被移动并完毕时，也就是当所述区段由区段a 转入区段b和由区段c转入区段d时(硬特性转入软特性)， 在控制所转换到的相处的减振力特性位置PT或PC已经被 转换到先前区段a和c处的硬特性侧。随后即已实现了由软 特性向硬特性的转换，而不会发生任何时间滞后。

图13表示出信号处理器的结构，用以产生控制信号V， 并根据该控制信号推导出减振力目标特性。

在方框B1处，速度转换滤波器[包括二个第一序列低通 滤波器LPF(L.P.F.)图16A和16B虚线所示，或两个低通 滤波器型的相位优先补偿滤波器(图16A和16B中实线所 示)(PCF或P.C.F.)]用来将前左右车轮处车体定位部分 的悬挂质量垂直加速度GFL和GFR转换成相同处车体部分的 相应的悬挂质量垂直速度。每一第一序列低通滤波器LRF 和相位优先补偿滤波器PCF的增益特性和相位特性均示于 图16A和16B中。应当注意，如果用相位优先补偿滤波器 PCF替代第一序列低通滤波器，由悬挂质量G传感器1FL和 1FR检测列的相应的悬挂质量垂直加速度可以较宽的频带转 换成所述的速度相。

图13的方框B1中，可用相应的二个第一序列低通滤 波器之一来替代的每一相位优先补偿滤波器(P.C.F.)具有 如下的滤波公式：(0.001S＋1)(/10S＋1)；

并以Z转换公式(利用双线性转换公式)，

Y(n)＝[K(2B＋T)]/(2A＋T)·X(n)－[K(2B＋T)]/ (2A＋T)·X(n－1)＋(2B－T)/(2A＋T)·Y(n－1)

其中A＝10，B＝0.001，K＝307(增益值)，Y(n)表征(n) 时刻的输出，X(n)表征(n)时刻的输入。换言之，方框B1所用 的每一第一序列低通滤波器的滤波公式被表示为：

Y(n)＝ωT/(Tω＋2)·(X(n)＋X(n-1))－(Tω－2)/(Tω＋ 2)·Y(n-1)

其中ω＝2πf，f表示频率。

此外，方框B2处，控制单元4利用两个带通滤波器 (BPF)来实现带通滤波，以便除去非目标频率带的信号分 量，该目标频率带由通过的悬挂质量速度信号控制，方框B1 处的第一序列低通滤波器提供该速度信号。详细来说，方框 B2处的二个带通滤波器BPF，利用某一车车辆悬挂质量的 谐振频率带作为目标中心，来选取设置于车体之前轮处的相 应于前左右车轮的悬挂质量垂直速度ΔX(ΔXFL，ΔXFR)。

用17A和17B表示出基于方框B1和B2处的滤波器的 不同组合的增益特性(图17A)和相位特性(图17B)。

图17A和17B的实线表示增益与相位特性，此时每一 相位补偿滤波器PCF和仅与相应的相位优先补偿滤波器 PCF之一相连的第二序列带通滤波器BPF用作方框B1和 B2处的速度转换滤波器和带通滤波器BPF。

图17A和17B的虚线表示出各个第一低通滤波器 (LPF)与各个第一序列带通滤波器(BPF)(它们顺序与相应 的低通滤波器之一相连)组合的增益特性(图17A)和相位特 性(图17B)，所述滤波器相应地用于方框B1处的速度转换 滤波器和方框B2处的带通滤波器。

由图17A和17B可知，每一相位优先补偿滤波器与每 一第二序列带通滤波器的组合可以在该相位的目标控制频 率带处具有较每一第一序列低通滤波器与每一第一带通滤 波器的组合小的变化率数值。应注意，方框B2处的带通滤 波器可能具有低通滤波器与高通滤波器的组合(共同顺序连 接)。

方框B3处，前左右车轮悬挂质量与非悬挂质量处的前 轮确定相对速度信号(ΔX－ΔX0)、[(ΔX－ΔX0)FL，(ΔX－ ΔX0)FR]，分别由前左右车轮确定的垂直加速度GFL和GFR由 下述的传输函数G5(s)推导出来，该函数来自于由上述悬挂 质量垂直加速度(G)传感器1FL和1FR检测到的前左右车轮 处的悬挂质量垂直加速度。该函数G5(s)将所述悬挂质量垂 直加速度转换为相应于前左右车轮处的相对速度表示如下：

G5(s)＝-m1S/(C1S＋K1)                       (1)

应注意，公式(1)中的S为拉氏算子(Laplace Operator)，通常表示一复杂的变量(S＝σ＋jω)，此为公知 的)。

图18示出用于第一实施例的传输函运算模型的说明示 意图。

图18中，X1表征前轮侧(处)悬挂质量输入(输入变 量)，X2表征前轮侧(处)悬挂质量输入(变量)，X3表征前轮 侧(处)路面(振动)输入(变量)，X4表征后轮侧(处)悬挂质 量输入(变量)，m1表征前轮侧(处)悬挂质量，m2表征前轮 侧(处)非悬挂质量，C1表征前轮侧(处)悬挂系统阻尼系数 (悬挂系统由减振器处的前左右车轮构成)，G2表征各前左 右车轮的阻尼系数，K1表征所述悬挂系统前轮的弹簧常数， K2为每一前轮的弹簧常数，X5为后轮侧(处)非悬挂质量 (振动)输入(变量)，X3为后轮侧(处)路面(振动)输入(变 量)，m3为后轮侧(处)非悬挂质量，C3为每一后左右车轮的 阻尼系数，C4为每一确定后轮的阻尼系数，K3为后轮侧悬 挂系统的弹簧常数，该系统由减振器处的后左右车轮构成， K4为每一后左右车轮的弹簧常数。

图19A和19B示出前述传输函数G5(s)的增益特性和相 位特性。

再来参照图13，方框B4处，用以控制减振器SAFL和 SAFR处前左右车轮减振力特性的控制信号VFL和VFR，根据 在方框B2处推导出的相应的前轮的确定悬挂质量垂直速 度(信号)ΔX(ΔXFL，ΔXFR)和前左右轮处悬挂与非悬挂质量 之间的相对速度，利用下述公式(2)来导出(VFL和VFR)。同 一方框B3处，控制单元4以与相应的控制信号VFL和VFR成 比例地利用下述公式(3)计算出减振力目标特性位置P (PFL，PFR)。

V＝(g)ΔX/(ΔX－ΔX0)                       (2)

P＝(V/VH)·PMAX                            (3)

若V≥VH，P＝PMAX    (参照图15A)

VH为减振力特性比例控制的域值，PMAX为最大的减振 力特性位置。

由于当相对速度(ΔX－ΔX0)处于公式(2)导出的控制 信号的分母时，控制信号V向无穷大发散，为避免这种发 散，需设定一很小的域值Xmin，，并且当相对速度等于或小于 该域值Xmin时，(即｜ΔX－ΔX0｜≤Xmin)，相应的减振力目标 特性P即设定到最大的减振力特性位置PMAX。

另一方面，在方框B5处，对由垂直悬挂质量传感器1FL 和1FR检测的前左右车轮处悬挂质量加速度信号GFL和GFR 进行延迟处理，作为后轮处的处理信号。也就是说，第一实施 例中，诸传输函数中以路面输入作为传输路径来执行延迟传 输函数(GD(S)＝e-SR)的处理，(其中e为一指数，并表示为ε (＝cos(SR)－jsin(SR))，设定一延迟时间(R＝WB(SV－ φ))。该延迟时间R是从所述延迟传输函数减去系统响应延 迟时间φ的结果，所述延迟传输函数由车速SV或轴距WB 导出，并响应于这样一时间延迟，即从前轮侧路面输入X3出 现的时间至后轮侧路面输入X′3出现的时间。由此方法，如 果将延迟时间设定为商WB/SV与系统响应延迟时间φ之 差，可以在消除系统响应延迟的情况下产生用于后轮处减振 器的控制力。所述延迟处理是相对方框B1的悬挂质量垂直 加速度信号GFR和GFL分支区段之前完成的，以便在编程时 利用存贮器4bb的存贮区的容量，即可使RAM的存贮容量 减小。

下一步B6处，根据下述的传输函数(GR(S)和GV(S)由通 过方框B5处的延迟处理的前左右轮处的悬挂质量垂直加 速度信号GFL和GFR来预测(计算)后左右轮侧(处)的悬挂质 量垂直加速度信号GRL和GRR以及悬挂质量与非悬挂质量间 的相应的相对速度(ΔX－ΔX0)RL(ΔX－ΔX0)，所述传输函数 的运算模型参见图18。

GR(s)＝G1(s)·G2(s)·G3(s)

      ＝X3(s)/X1(s)·X3′(s)/X3(s)·X4(s)/X3′(s)

      ＝X4(s)/X1(s)

      ＝{(AS4＋SB3＋CS2＋DS＋E)(PS2＋MS＋N)}/

      {(HS4＋JS3＋LS2＋MS＋N)(FS2＋DS＋E)}(4)

GU(S)＝G1(S)·G2(S)·G4(S) $=X_{3\left(S\right)}/X_{1\left(S\right)}•X_{3^{\prime }\left(S\right)}/X_{3\left(S\right)}•\int (X_{4\left(S\right)}-X_{5\left(S\right)})\mathrm{ds}/$

      X3′(S)

      ＝(X4(S)－X5(S))/X1(S)

      ＝{(AS4＋BS3＋CS2＋DS＋E)(QS2＋US)}/

      {(HS4＋JS3＋LS2＋MS＋E)(FS2＋DS＋E)}(5)

应注意，公式(4)和(5)中，各最终公式形式中的(AS4＋ BS3＋CS2＋DS＋E)(PS2＋MS＋N)}/(HS4＋JS3＋LS2＋ MS＋N)(FS2＋DS＋E)和(AS4＋BS3＋CS2＋DS＋E)(QS2 ＋US)/(HS4＋JS3＋LS2＋MS＋N)(FS2＋DS＋E)为相应 于延迟传输函数被省略的部分。

还应注意，G1(S)为从前轮处之一至路面的传输函数， G2(S)为前后车轮处的车体之间输入的时间差内的延迟传输 函数，G3(S)为从路面至相应后轮处之一的悬挂质量的传输函 数，G4(S)为从路面至相应后轮处之一的相对速度的传输函 数。

还应注意，公式(4)和(5)中，

A＝m1·m2

B＝m1(c1＋c2)＋m2c1

C＝m1(k1＋k2)＋c1·c2＋m2·k1

D＝c1·k2＋k1·c2

E＝k1·k2

F＝c1·c2

H＝m3·m4

J＝m3(c3＋c4)＋m4c3

L＝m3(k3＋k4)＋c3c4＋m4k3

M＝c3k4＋k4c3

N＝k3k4

P＝c3c4

Q＝-m3c4

U＝-m3k4

图20A和20B示出上述传输函数GR(S)的增益和相位 特性。

图21A和21B示出上述传输函数GU(S)的增益和相位 特性。

再参照图13，以方框B1中相同的方式，速度转换传感 器(LPF)用于方框B7，以便将经预测的后左右轮处的悬挂 质量加速度信号GRL和GRR转换成相应的后左右轮处悬挂质 量的垂直速度信号。

随后的方框B8处，用于后左右轮处垂直速度信号的带 通滤波进入运行，从而除去除需要控制的目标频率带以外的 那些频率分量，就像方框B2处所采用的方式。也就是说，方 框B8处，诸带通滤波器BPF用于方框B8，其作用是以车体 悬挂质量的响应频率作为控制目标的方式，来选取后左右车 轮处悬挂质量的垂直速度信号ΔX(ΔXRL，ΔXRR)。

方框B9处，以与上述方框B4中相同的实现方式，根据 方框B8处导出的后左右轮处悬挂质量垂直速度信号ΔX (ΔXRL，ΔXRR)，和利用前述公式(2)得到的悬挂质量与非悬 挂质量间的后左右轮处的相对速度(ΔX－ΔX0)〔(ΔX－ ΔX0)RL(ΔX－ΔX0)RR〕，以及利用公式(3)计算出与控制信号 VRL和VRR成正比的用于后左右车轮处减振器SARL和SARR 的相应步进电机3的减振力目标特性位置P(PRL、PRR)，进 而产生用于后左右车轮处减振器SARL和SARR的控制信号 VRL和VRR。

如上所述第一实施例的悬挂系统减振力控制装置具有 如下特点：

(1)该装置中需要对应于相对速度信号(ΔX－ΔX0)FL， (ΔX－ΔX0)FR的前左右轮处悬挂质量垂直速度信号ΔXFL、 ΔXFR，所述信号ΔXFL、ΔXFR和(ΔX－ΔX0)FL、(ΔX－ΔX0)FR 仅由设置于车体相应位置处的前左右轮处垂直G传感器 1FL和1FR作为本装置的传感器。而省去了其他的传感器。因 而系统结构得以简化，其在车辆上的安装更容易。制造具有 悬挂系统减振力控制装置的整个成本被降低。

(2)与本发明背景技术所述的现有悬挂系统减振力特性 控制装置相比，本发明的装置以前轮侧的振动输入作为校 正信号，只需预检后轮的减振力特性控制，后轮处的悬挂质 量的垂直速度可以根据从前轮侧悬挂质量的垂直速度到后 轮侧悬挂质量的垂直速度以路面输入作为传输路径的传输 函数来精确地预测后轮处悬挂质量的垂直速度，因此，可获 得最佳的控制力。

图22A、22B、22C、22D、22E和22F表示模拟真实车辆 运行情况的全部时间流程图表。

图22A示出前左右车轮之一处实际检测出的悬挂质量 垂直速度信号。

图22B示出前左右车轮之一处实际检测出的悬挂质量 与非悬挂质量间的相对速度信号。

图22C示出后左右车轮之一处实际检测出的后轮处悬 挂质量垂直速度信号。

图22D示出后左右车轮之一处实际检测出的悬挂质量 与非悬挂质量间的相对速度信号。

图22E示出利用第一实施例的传输函数而导出的后轮 侧(处)悬挂质量的垂直速度信号。

图22F示出对应于第一实施例的传输函数的后左右车 轮之一处的悬挂质量与非悬挂质量间的后轮侧(处)相对速 度信号。

由图22F可知，利用第一实施例中的传输函数导出的 后轮侧悬挂质量垂直速度信号可以得出这样一种波形即仅 仅延迟前轮侧悬挂质量垂直速度信号所无法得到的那种波 形(尤其是参照图22A中所示波形的一部分，由※箭头示 出)。作为与图22A的比较，利用图22E所示的传输函数可 以得到后轮侧(处)悬挂质量垂直速度信号，并且具有近似于 实际测得的图22A所示的前轮侧悬挂质量垂直速度信号的 增益和相位特性。

(3)由于利用延迟传输函数进行悬挂质量垂直加速度信 号的处理，而此函数设定出的延迟时间R为相应于时间延 迟的延迟传输函数与系统响应延迟时间φ之差，所述时间延 迟是在前轮侧路面输入X3出现时到后轮侧路面输入X3′出 现时由车辆轴距WB和车速SV来导出的，并且以所述的路 面输入作为传输路经从诸传输函数中来执行，如图13所示， 从而可以在消除系统延迟时间的情况下在后轮侧(处)产生 控制力。因此(较)最佳的控制力可以产生。

下面将描述根据本发明的悬挂系统减振力控制装置的 第二和第三实施例。由于第二和第三实施例中信号处理器的 存储信息不同于第一实施例中控制单元4的存储信息，而其 他结构通常是相同的，为此仅仅说明第二和第三实施例与第 一实施例的不同之处。

(第二实施例)

第二实施例中的悬挂系统减振力控制装置设置有图23 所示的下述信号处理器。

首先，方框C1处，利用速度转换滤波器，将由二个前轮 处悬挂质量垂直加速度(G)传感器1FL和1FR检测到的前左 右轮处的悬挂质量垂直加速度信号GFL和GFR相应地以图 13方框B1处相同的方式转换成对应的悬挂质量垂直速度 信号。

此后方框C2处，带通滤波器(BPF)(图23)用来去除那 些非目标频率的频率分量，以完成后左右轮处减振器SARL 和SARR的减振力特性控制，并利用与图13中方框B2处相 同的方式来实现，以便推导出后左右轮处悬挂质量的垂直速 度信号ΔXRL和ΔXRR。

此外，方框C3处，利用与图13中方框B3处相同的方 式，利用传输函数G5(S)计算(估算)出前左右车轮处悬挂质 量与非悬挂质量间的相对速度信号(ΔX－ΔX0)FL和(ΔX－ ΔX0)FR，由相应的前左右轮处的悬挂质量垂直加速度转换成 相应前左右轮处悬挂质量与非悬挂质量间的相对速度(这些 均作为传输路径)，即由下述的信号转换之，前左右轮处垂直 加速度信号GFL和GFR，它们是由两前轮处的垂直加速度 (G)传感器1FL和1FR测得的。

方框C4处，根据以路面输入作为其公式(6)所示的传 输路径的垂直方向传输函数Ggr(S)，和以车体悬挂质量作为 其由公式(7)所示的传输路径的悬挂质量向前/向后传输函 数Ggb(s)，由前左右轮处悬挂质量垂直加速度信号GFL和GFR 计算出后左右轮处的悬挂质量垂直加速度信号GRL和GRR。

应注意，以路面输入作为其传输路径的垂直传输函数 Ggr(s)包括参照图13所示第一实施例所述的用以设定延迟 时间R(R＝WB/SV－φ)的延迟传输函数(GD(S)＝e-SR)。 Ggr(S)＝X4r(s)/X1(s)

   ＝X3(s)/X1(s)·X3’(s)/

         X3(s)·X4r(s)/X3’(s)

   ＝Ggr1(s)·GD(s)·Ggr2(s)  (6)  Ggb(s)＝X4b(s)/X1(s)       (7)

应注意，公式(6)和(7)中Ggr1(S)表示从前左右车轮之一 处悬挂质量垂直加速度至前左右车轮之一的路面输入的传 输函数；

Ggr2(s)表示从后左右车轮之一的路面输入至相应的后轮 之一处悬挂质量垂直加速度的传输函数；

X4r表示由相应的后轮路面输入传送的后轮侧沿垂直方 向的状态变量；和 *b233W    X4b@表示由前轮侧通过沿车轮向前/向后(纵向)方向确

      定的传输路径传送的后轮侧垂直方向的状态变量(即：前左

      轮侧→后左轮侧，前右轮侧→后右轮侧)。

          应注意，后轮侧(处)悬挂质量状态变量X4由下述公式

      (8)导出。

                X4＝X4r＋X4b    (8)

    参照图23，方框C5处，以与上述方框C1中相同的完成

方式，利用速度转换传感器将经计算的后左右轮处的悬挂质

量垂直加速度信号GRL和GRR转换成后左右轮处悬挂质量垂

直速度信号。方框C6处，以相同于方框C2的方式，利用带

通滤波器(BPF)取出后左右轮处悬挂质量垂直速度信号 ΔXRL和ΔXRR，相应地以悬挂质量的谐振(响应)频率作为目 标。

方框C7处，后左右轮处悬挂质量与非悬挂质量间的相 对速度信号(ΔX－ΔX0)RL和(ΔX－ΔX0)RR，利用传输函数 Grr(S)(Grr(S)大致等于GU(S)由经方框C4处计算的后左右轮 处的悬挂质量垂直加速度信号GRL和GRR来计算，所述函数 Grr(S)为从每一后轮悬挂质量垂直加速度至相应后左右轮处 之一的相对速度的传输函数。

也就是说，第二实施例中，方框C4处，除利用沿垂直方 向以路面输入作为其传输路径的传输函数Ggr(S)之外，利用 沿悬挂质量向前/向后方向以车体悬挂质量作为其传输路径 的传输函数Ggb(S)，分别由前左右轮处的悬挂质量垂直加速 度信号GFL和GFR推导出后左右轮处悬挂质量垂直加速度信 号GRL和GRR。

由于增加了沿悬挂质量向前/向后方向以车体悬挂质量 作为其传输路径的传输函数Ggb(S)，后轮侧车辆状态可以更 精确地估算出来，且可在后轮侧产生更佳的控制力。

应注意，沿垂直方向以路面输入作为其转输路径的传输 函数Ggr(S)中，含有设定延迟时间R(R＝WB/SV－φ)的延迟 传输函数(GD(S)＝e-SR)，其中的延迟时间R为相应于时间延 迟的延迟函数与系统响应延迟时间φ之差，所述时间延迟是 从前轮侧路面输入的出现时间至后轮侧路而输入出现时的 时间。

(第三实施例)

第三实施例中的悬挂系统减振力控制装置设置有图24 所示的下述信号处理器，该处理器的结构通常与图23所示 第二实施例相同。

然而，下面将说明图24与图23之不同点。

图24的每一方框C4′处，除以路面输入作为其传输路 径的垂直方向传输函数Ggr(S)和以悬挂质量作为其传输路径 的悬挂质量向前/向后方向传输函数(此情况用于第二实施 例)之外，还利用以悬挂质量作为其由公式(9)示出的传输路 径的悬挂质量对角方向传输函数Gd(S)来计算后左右轮处的 悬挂质量垂直加速度信号GRL和GRR。

图25示出第三实施例的传输函数的运算模型。

此实施例中，由于增加了以悬挂质量作为其传输路径的 悬挂质量斜方向传输函数Gd(S)，可以更加精确地估计出后 轮侧车辆的状态，并使该后轮侧减振器SARL和SARR获得最 佳的控制力。

       Gd(S)＝X4L(S)/X1R(S)＝X4R(S)/X1L(S)    (9)

公式(9)中，X1L表示前左车轮处悬挂质量的状态变量；

X1R为前右轮侧悬挂质量的状态变量；

X4L为由前右轮输入引起的后左轮处悬挂质量的状态变 量；

X4R为由前左轮输入引起的后右轮处悬挂质量的状态变 量；

X4d为从前轮处通过传输路径以相对车体成对角方向 (即：前右轮侧→后左轮侧，前左轮侧→后右轮侧)传送的后 轮处垂直方向的状态变量，并由上述的传输函数Gd(S)导出。

此外，后轮侧悬挂质量的状态变量X4由下述公式(10) 导出。

         X4＝X4r＋X4b＋X4d    (10)

(上述第一、第二和第三实施例的可替换方案)

虽然，上述第一、二和三实施例中，各悬挂质量垂直G 传感器均设置于前左右轮处的悬挂质量上，其设置的数量是 可变化的。用于悬挂系统的本发明具有一单个的垂直G(悬 挂质量垂直加速度)传感器，设置于前轮处，如通常的前左右 轮的中心。

虽然，上述三个实施例中，具有减振力特性变化装置(调 节器)的减振器，其减振力特性是这样来控制的，即伸展相和 压缩相中的任意之一的减振力特性均可变化地控制，而任意 之一的另外那相的相应减振力特性亦可控制，以提供较低的 减振力特性，本发明用于具有这种减振器的车辆悬挂系统， 该减振器无论在其伸展相，还是压缩相其减振力特性均可变 化地控制。

虽然，上述三个实施例中，在(1)、(4)、(5)等公式中描述 的传输函数用来推导出前轮侧相对速度信号、后轮侧悬挂质 量垂直速度信号、后轮侧悬挂质量与非悬挂质量间的相对速 度信号、以及由前轮侧垂直加速度信号导出的后轮侧悬挂质 量垂直加速度信号，这些传输函数表示了多个高阶函数。在 此，诸传输函数均变得比较复杂，并且需要较大的编程容量。 此外，近似的函数式滤波如低阶传输函数、通常采用的带通 滤波器(BPF)或交通滤波器(HPF)可能被使用，但它们的增 益和相位特性不能以相应的减振器减振力控制所需的频率 带进行改变。

另外，上述三个实施例中，公式(2)用于导出控制信号 V，该信号可利用校正值KU导出，而校正值KU由相对速 度(ΔX－ΔX0)的倒数导出，如公式(11)所述，以避免控制信 号无穷发散。

             V＝V′＝ΔX·KU    (11)

此外，可用图26所示的反比例图表替代公式(11)。

图26中，KUmax表示在相应的相对速度(ΔX－ΔX0)等 于或小于某一预定的较小极限域值Smin时设定KU的最大 值。如图26所示，当相应的相对速度(ΔX－ΔX0)变成等于 或低于某一预定的较大极限值Smax时，校正值KU可设定为 某一确切值。

最后，虽然上述三个实施例中，利用上述公式(3)由相应 的控制信号V推导出减振力目标特性位置P，该控制信号V 可能具有一死带VNC，以避免减振力目标特性位置P出现由 于控制信号在零附近的瞬间上下移动而振荡的现象。在此， 减振力目标特性位置P由下式导出：

       P＝{(V－VNC)/(VH－VNC}/Pmax    (12)

应注意，用以导出控制信号V的公式(2)的增益可根据 由车速传感器2测得的车速予以改变。

(第四实施例)

本发明第四实施例的悬挂系统控制装置中，设置有图 13所示第一实施例控制单元4中的信号处理器，而其他的 结构亦与该第一实施例的相应部分相同。

然而，在步骤101和103处，每一垂直速度信号与零相 比较。

步骤102处，伸展相在硬减振力特性内变化，而压缩相 设定于软减振力特性，即处于HS控制模式。此时，伸展相的 减振力特性(减振力目标特性位置PT)以与相应的悬挂质量 垂直速度ΔX成比例的变化，如下式所示：

       PT＝α·ΔX·K    (13)

或(13)中，α为一伸展相常数，K为根据相应的悬挂质 量相对速度(ΔX－ΔX0)可改变地设定的增益。

第四实施例步骤104处，压缩相减振力特性在硬区段得 以控制，而伸展相特性设定于软减振力特性。减振力目标特 性PC即压缩相减振力特性以与相应的悬挂质量垂直速度值 X成比例地得以改变，如下式：

     PC＝β·ΔX·K    (14)

式(14)中，β为压缩相常数。

图27A至27E表示出具有代表性的减振器SA从减振 力特性控制运行中的主要控制区段的转换操作的全部时间 流程图表。

图27A至27E中，悬挂质量垂直速度ΔX由图27A示 出，每一减振器SA的伸展相处减振力目标特性位置PT处 于+号侧(正值)，如图27E所示(所述PT为用于相应步进 电机3之一的驱动信号)，而每一减振器SA的压缩相处减 振力目标特性位置PC(相应步进电机3之一的驱动信号)处 于一号侧(负值)。

图27B、27C和27D的其他解释与图15B、15C和15D 中第一实施例的相应解释相同，为此，对图27B、27C和27D 的详细说明予以省略。

另外，用于后左右轮减振器SARL和SARR的减振力特性 的基本控制以及控制单元4中由诸控制运行中相对某一校 正控制的转换控制操作情况将示于图28和29。

如图28和29所示，步骤201处，基本控制中压缩相处 的减振力特性位置PT由下式(15)导出：

       PT＝α·ΔX·Kr                 (15)

式(15)中，Kr为根据悬挂质量与非悬挂质量之间每一 后左右轮处相对速度((ΔX－ΔX0)RL，(ΔX－ΔX0)RR)确定的 一增益。

步骤202处，控制单元4中的CPU4b确定是否每一前 轮侧相对速度VRf〔(ΔX－ΔX0)FL，(ΔX－ΔX0)FR〕超过某一 预定的域值VRD。

如果所述前轮侧相对速度VRf超过了所预定域值VRD， 程序进入步骤203，该步骤中将校正控制启始设定为1，此 后，程序进入步骤204，此步骤中定时器的计时重设定为0， 而在步骤205处，该计时器设定为接通。

此后，程序进入步骤206，若为非，即各前轮侧相对速度 VRf未超过所述预定域值VRD，则程序跃入步骤206。

步骤206处，CPU4b确定校正控制启始是否设定为1， 如果在步骤206处为是，则程序进入步骤207，如果在步骤 206处为非，程序进入步骤211，此步骤中，伸展相减振力目 标特性位置P设定于基本控制处伸展相的减振力特性位置 PT，以便相应的步进电机3被正常地控制。

另一方面，步骤207处，CPU4b确定定时器的时间是否 低于重设校正控制开启ON的时间持续TH，如果在步骤 207为是，即记时＜TH，程序进入步骤209，在此校正控制启 始重设为0而程序进入步骤211，以便返回到正常的基本减 振力特性控制(参见图29的记时TH4)。

步骤208处，CPU4b确定基本减振力特性控制运行过 程中伸展相处的减振力特性位置是否低于设定在预定硬特 性下的某一伸展相极限位置PD。

如果在步骤208处为是，程序进入210，在此，用于相应 后轮侧处减振器SARL和SARR的伸展相减振力目标特性位 置P设定在所述的相应的伸展相极限位置PD，从而快速驱 动相应的步进电机以便保持相应的位置PD(参见图29中的 TH1和TH3)。此为一种程序，另一方面，如果PT≥P0(步骤 208处为非)，程序进入步骤211，在此，保持于位置PD的减 振力目标特性P被转换到减振力特性位置PT，并且，相关的 步进电机3被驱动，从而到达目标位置PT。

上述由图28示出的工作过程在各预定时间内反复进 行。

基本控制与校正控制之间的转换控制情况(项目)将参 照图29所示的时间流程图予以描述。

(A)当车辆上装备有第四实施例的悬挂系统减振力控 制装置而行驶于正常路面时：

此时，车辆正行驶在一具有突变的凸凹的较好平坦路 上，悬挂质量与非悬挂质量之间的前轮侧相对速度VRf〔(ΔX －ΔX0)FL，(ΔX－ΔX0)FR〕未超过预定的域值VRD。此时，后 左右轮处减振器SARL和SARR的伸展相减振力特性位置P 被设定在基本控制时的减振力目标特性位置PT，该位置PT 与以同样的方式用于压缩相的相应的悬挂质量与非悬挂质 量垂直速度ΔXRL和ΔXRR成正比。由此，根据Sky Hook控制 理论可实现减振力特性的最佳控制。

(B)当车辆通过一凸凹(凸起)不平的路面时：

此时，车辆正在行驶中，并且其每一前左右轮或其中之 一已迅速通过路面上的一凸起(凸凹不平路)，该车体侧的悬 挂质量发生变换，即在一定程序上被减少，而车轮之一的非 悬挂质量亦发生变化而急剧地减少。故，前轮侧的相对速度 VRf〔(ΔX－ΔX0)FL，(ΔX－ΔX0)FR〕超过上述的预定域值 VRD。

此时，在校正控制开启(ON)记时的时间持续TH已通 过的一段时间内，伸展相减振力目标特性位置P设定于伸 展相极限位置PD，该PD处于校正控制模式中的预定硬特 性。

也就是说，相对伸展相硬控制区段HS的转换控制被启 动。此后，在预定的延迟之前后轮刚刚通过此凸起的时刻，相 对伸展相硬区段HS的转换即已完成，或者说刚刚达到这样 的状态，即这种相对的转换刚刚完成。换言之，在基本控制 中，即使后轮处减振器是由具有一定延迟在所述相中预定时 间之前的前轮悬挂质量垂直速度来控制，后左右减振器处的 减振力特性以与所述悬挂质量垂直速度在该后轮通过同一 路面的所述凸起的某一时刻成正比的控制，从而使伸展相的 减振力特性仍处于软特性。

然而，第四实施例的校正控制中，作为压缩相，由于后轮 通过路面凸起时非悬挂质量相对悬挂质量急剧上推，后左右 减振器SARL和SARR处的压缩相软特性会无时间延迟地出 现需清除的路面输入传递到车体上，这种情况起始于后轮通 过所述路面凸起的初始阶段的那一时刻。

而作为伸展相，由于车辆后轮已通过路面凸起之后非悬 挂质量迅速急剧下降，后左右轮的减振器SARL和SARR的伸 展相软特性会无时间延迟地出现需消除的非悬挂质量的急 剧下降，这发生在后轮已通过所述凸起的那一时刻。结果，由 于路面凸起的通过可避免非悬挂质量的振荡。

应注意，由于对后轮通过上述路面凸起时急剧变化的车 辆状态的控制响应特性的一定滞后，根据后轮侧检测到和确 定的悬挂质量与非悬挂质量之间的相对速度信号的后轮侧 减振力特性控制不能得到最初所希望的控制效果。

此外，假如减振力特性位置以其数值来表达，那么在伸 展相给出的较硬特性作为减振力特性的数值会变得较大。当 基本控制时的减振力目标特性位置PT低于伸展相极限位置 PD时，这种伸展硬特性校正控制被设定在伸展相极限位置 PD(见图28中步骤210)。然而，当减振力目标特性极限位置 PT超过伸展相极限位置PD时，目标位置PT即设定在该减 振力目标特性位置PT(参见图28中步骤211)。

应注意上述校正控制开启(ON)定时时间持续TH的设 定可依据下式(16)予以改变。

      TH＝WB/(SV/3.6)＋Δt              (16)

式(16)中，WB为轴距(米)，SV为车速(公里/小 时)，Δt(秒)为恒定时间，该时间是从前轮处的相对速度VRf 超过预定域值VRD时的振动输入被输入到后轮处的时刻至 后轮处非悬挂质量的振荡被结束的时刻的一段时间。

第四实施例中的悬挂系统减振力特性控制装置可以具 有下述优点：

(1)在正常(平坦)路面行驶过程中，依据Sky Hook理 论(原理)由基本控制运行可获得最佳的减振力特性控制。此 外，当后轮已通过路面凸起时，可以根据压缩相软特性由校 正控制运行无滞后及时地消除非悬挂质量振动输入传送到 悬挂质量。再者，在后轮迅速通过路面凸起时，可以根据伸展 相硬特性及时地无滞后地避免(阻止)非悬挂质量的振荡。

由于后轮侧减振器的减振力特性是根据前轮侧的相对 速度来控制的，车辆驾驶员就不会感觉到非悬挂质量的振 荡，且无响应滞后。

(2)从减振力软特性至其硬特性的转换是在无滞后及时 地情况下实现的。从而可得到较高的控制响应特性。由硬特 性至软特性的依次转换的完成，无需驾驶员及执行器(各步 进电机3)。因此，可以获得较长的执行器使用寿命和较高的 动力经济性。

第四实施例的其他优点或特点与第一实施例的相同。