BRPI0910562A2

BRPI0910562A2 - sistema de suspensão para veículo

Info

Publication number: BRPI0910562A2
Application number: BRPI0910562-0A
Authority: BR
Inventors: Hirofumi Inoue; Takuhiro Kondo
Original assignee: Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha; Kayaba Industry Co., Ltd
Priority date: 2008-05-15
Filing date: 2009-05-08
Publication date: 2021-04-20
Also published as: EP2285605A1; CN105150793A; RU2456170C2; US20110025000A1; CN105150793B; WO2009139451A1; RU2010141817A; JP2009274600A; BRPI0910562B1; US8398091B2; JP4920006B2; EP2285605B1; CN102026834A

Abstract

SISTEMA DE SUSPENSÃO PARA VEÍCULO. Trata-se de um sistema de suspensão para u, veículo incluindo : um atuador eletromagnético (50; 252) configurado para gerar uma força do atuador e incluindo uma unidade do lado suspen(62,72,76,78,262,268.270,274) suportada por uma parte suspensa (54), uma unidade do lado não- suspenso (60,74,82,262,268) suportada por uma parte não suspensa (36), um mecanismo de rosca (84;266), e um motor eletromagnético (76,268);e um mecanismo de conexão (64;254) incluindo uma mola de suporte ( 48,310,312) para permitir que uma das unidades do lado suspenso e do lado não-suspenso seja suportada de moto flutuante como uma unidade flutuante por uma parte de suporte flutuante que é uma dentre as partes suspensa e não suspensa pela qual a unidade flutuante é suportada; e um controlador (170) incluindo uma parte de controle de amortecimento de vibração suspensa (200) e uma parte de controle de amortecimento de vibração relativa (204) que é configurada para executar um controle de amortecimento vibração relativa para amortecer uma vibração da unidade flutuante causada pela estrutura em que a unidade flutuante é suportada de modo flutuante pela mola de suporte.

Description

“SISTEMA DE SUSPENSÃO PARA VEÍCULO"

CAMPO TÉCNICO ' ' A presente invenção refere-se, em geral, a um sistema de suspensão montado em . | um veículo, e, mais especificamente, a um sistema de suspensão para um veículo incluindo ' 5 um atuador eletromagnético para amortecimento de vibração.

ESTADO DA TÉCNICA Um exemplo conhecido de sistema de suspensão incluindo um atuador eletromagnético que funciona como um absorvedor de impactos, a saber, o chamado sistema de suspensão eletromagnético, é descrito no Documento de Patente 1 a seguir. O sistema de suspensão eletromagnético oferece a vantagem de que a vibração de uma parte suspensa pode ser efetivamente amortecida baseando-se na teoria do “skyhook”, e foi ativamente desenvolvido no setor de veículos. No momento, foram feitas diversas propostas referentes ao controle do atuador. Em um sistema de suspensão eletromagnética descrito no Documento de Patente 2 adiante, foi desenvolvido um controle para compensar a força deinércia interna do atuador. Documento de Patente 1 WO 02/08001 Al Documento de Patente 2 JP-A-2004-237825

REVELAÇÃO DA INVENÇÃO (A) SUMÁRIO DA INVENÇÃO Por exemplo, existe um atuador eletromagnético empregado no sistema de suspensão eletromagnético. O atuador eletromagnético inclui: (A) uma unidade do lado suspenso conectada a uma parte suspensa; (B) uma unidade do lado não-suspenso que é conectada a uma parte não-suspensa e que se move em relação à unidade do lado suspenso em associação com um movimento relativo da parte suspensa e da parte não- suspensa em direção e para longe uma da outra. (C) um mecanismo de rosca incluindo uma haste rosqueada e uma porca que são atarraxadas uma à outra e das quais uma é disposta : na unidade do lado suspenso e a outra na unidade do lado não-suspenso, de modo que a BR haste rosqueada e a porca girem em relação uma à outra em associação com um movimento relativo da unidade do lado suspenso e da unidade do lado não-suspenso; e (D) um motor eletromagnético configurado para transmitir, a uma dentre a haste rosqueada e a porca, uma força com respeito à rotação relativa da haste rosqueada e da porca. O atuador é configurado para gerar, baseado na força do motor eletromagnético, uma força do atuador que é uma força referente ao movimento relativo da unidade do lado suspenso e da unidade do lado não-suspenso. Em alguns casos, o sistema de suspensão eletromagnética adicionalmente inclui um mecanismo de conexão com uma estrutura especial, para atenuar um choque ou impacto a ser aplicado da parte não-suspensa ao atuador, por exemplo. O mecanismo de conexão inclui uma mola de suporte configurada para permitir que uma dentre a unidade do lado suspenso e a unidade do lado não-suspenso seja sustentada por uma dentre a parte ? S suspensa e a parte não-suspensa à qual é conectada uma dentre a unidade do lado ' suspenso e a unidade do lado não-suspenso. O mecanismo de conexão é configurado para ' 5 conectar, graças à força elástica da mola de suporte, uma dentre a unidade do lado suspenso e a unidade do lado não-suspenso e uma dentre a parte suspensa e a parte não- suspensa permitindo, ao mesmo tempo, um movimento relativo de uma dentre a unidade do lado suspenso e a unidade do lado não-suspenso e uma dentre a parte suspensa e a parte não-suspensa. Isto é, o mecanismo de conexão é configurado para sustentar, como que de modo flutuante, uma dentre a unidade do lado suspenso e a unidade do lado não-suspenso pela mola.

No entanto, no sistema de suspensão eletromagnético com o mecanismo de conexão indicado acima, uma dentre a unidade do lado suspenso e a unidade do lado não- suspenso vibra devido à força de inércia de uma dentre a unidade do lado suspenso e a unidade do lado não-suspenso e devido à estrutura em que uma dentre a unidade do lado suspenso e a unidade do lado não-suspenso é elasticamente suportada. A vibração pode, por exemplo, prejudicar o conforto do veículo e interferir na estabilidade da direção do veículo. Logo, é possível melhorar a utilidade do sistema de suspensão eletromagnético mediante a supressão ou restrição do veículo. A invenção foi desenvolvida considerando as situações descritas acima. Portanto, a invenção tem por objetivo aprimorar a utilidade do sistema de suspensão eletromagnético contendo o mecanismo de conexão indicado acima.

Para alcançar o objetivo indicado acima, a presente invenção propõe um sistema de suspensão para um veículo, em que uma dentre a unidade do lado suspenso e a unidade do lado não-suspenso do atuador eletromagnético é elasticamente suportada por uma dentrea parte suspensa e a parte não-suspensa, e que é configurada para executar, no controle do atuador, um controle para amortecer uma vibração de uma dentre a unidade do . lado suspenso e a unidade do lado não-suspenso que é causada devido à estrutura em que X uma dentre a unidade do lado suspenso e a unidade do lado não-suspenso é elasticamente suportada por uma dentre a parte suspensa e a parte não-suspensa.

De acordo com o presente sistema de suspensão, a vibração de uma dentre a unidade do lado suspenso e a unidade do lado não-suspenso pode ser efetivamente suprimida, por meio do que é possível melhorar o conforto do veículo, a estabilidade de direção do veículo etc. Portanto, a presente invenção assegura melhor utilidade no sistema de suspensão em que o atuador é suportado por uma dentre a parte suspensa e a parte —não-suspensa pela mola de suporte.

(B) FORMAS DA INVENÇÃO REIVINDICÁVEL Serão explicadas várias formas de uma invenção que é considerada reivindicável

(doravante denominada “invenção reivindicável” quando apropriado). Cada uma das formas da invenção é numerada como as reivindicações anexas e depende da outra forma ou í i formas, quando apropriado. Isso serve para facilitar a compreensão da invenção : reivindicável, ficando claro que combinações dos elementos constituintes da invenção não Á 5 selimitam às descritas nas formas adiante. Isto é, deve-se entender que a invenção reivindicável deverá ser interpretada à luz das descrições seguintes de várias formas e concretizações preferidas. Deve-se entender ainda que qualquer forma em que um ou mais elementos são adicionados ou excluídos de qualquer uma das formas a seguir pode ser considerada como uma forma da invenção reivindicável.

Uma forma em que o aspecto da forma (10) e o aspecto da forma (11) são seletivamente adicionados à forma (1) corresponde à reivindicação 1. As reivindicações relacionadas aos aspectos das formas (2) a (18) correspondem às reivindicações 2 a 8, respectivamente.

(1) Sistema de suspensão para um veículo, compreendendo: um atuador eletromagnético incluindo: (A) uma unidade do lado suspenso conectada a uma parte suspensa; (B) uma unidade do lado não-suspenso que é conectada a uma parte não-suspensa e que se move em relação à unidade do lado suspenso em associação com um movimento relativo da parte suspensa e da e da parte não-suspensa em direção e para longe uma da outra; (C) um mecanismo de rosca incluindo uma haste rosqueada e uma porca que são atarraxadas uma à outra e das quais uma é disposta na unidade do lado suspenso e a outra na unidade do lado não-suspenso, de modo que a haste rosqueada e a porca girem em relação uma à outra de acordo com um movimento relativo da unidade do lado suspenso e da unidade do lado não-suspenso; e (D) um motor eletromagnético configurado para transmitir, a uma dentre a haste rosqueada e a porca, uma força com respeito à rotação relativa da haste rosqueada e da porca, o atuador sendo configurado para gerar, baseado na força do motor eletromagnético, uma força do atuador í que é uma força com respeito ao movimento relativo da unidade do lado suspenso e da D unidade do lado não-suspenso; um mecanismo de conexão que inclui uma mola de suporte para permitir que uma dentrea unidade do lado suspenso e a unidade do lado não-suspenso seja suportada por uma dentre a parte suspensa e a parte não-suspensa à qual é conectada a referida uma dentre a unidade do lado suspenso e a unidade do lado não-suspenso, o mecanismo de conexão sendo configurado para conectar, graças a uma força elástica da mola de suporte, a referida uma dentre a unidade do lado suspenso e a unidade do lado não-suspenso e a referida uma dentre a parte suspensa e a parte não-suspensa uma à outra permitindo, ao mesmo tempo, um movimento relativo da referida uma dentre a unidade do lado suspenso e a unidade do lado não-suspenso e a referida uma da parte suspensa e a parte não-

suspensa; e um controlador configurado para controlar uma força atuadora do atuador mediante í á o controle de uma operação do motor eletromagnético, : em que o controlador inclui: i 5 uma parte de controle de amortecimento de vibração suspensa configurada para executar um controle de amortecimento de vibração suspensa para gerar, como um componente da força do atuador, uma força com uma grandeza de acordo a velocidade de movimento da parte suspensa, de modo a amortecer uma vibração da parte suspensa; e uma parte de controle de amortecimento de vibração relativa configurada para executar um controle de amortecimento de vibração relativa para gerar, como um componente da força do atuador, uma força com uma grandeza de acordo com (a) a velocidade de movimento relativo da unidade do lado suspenso e da unidade do lado não- suspenso; e (b) a velocidade de movimento relativo da referida uma dentre a unidade do lado suspenso e a unidade do lado não-suspenso e a referida uma dentre a parte suspensa ea parte não-suspensa, de modo a amortecer uma vibração da referida uma dentre a unidade do lado suspenso e unidade do lado não-suspenso que é causada pela mola de suporte.

O sistema de suspensão de acordo com a forma (1) acima possui a estrutura indicada acima, em que uma dentre a unidade do lado suspenso e a unidade do lado não- suspenso do atuador eletromagnético é elasticamente suportada por uma dentre a parte suspensa e a parte não-suspensa e o sistema de suspensão é configurado para executar, no controle do atuador, um controle para amortecimento da vibração de uma dentre a unidade do lado suspenso e a unidade do lado não-suspenso causada devido à estrutura elasticamente suportada indicada acima. De acordo com a forma (1), a vibração de uma dentre a unidade do lado suspenso e a unidade do lado não-suspenso pode ser efetivamente suprimida, por meio do que é possível melhorar o conforto do veículo, a 1 estabilidade de direção do veículo etc. Isto é, há melhoria da utilidade no sistema de E suspensão com a estrutura em que o atuador é suportado por uma dentre a parte suspensa e a parte não-suspensa por meio da mola de suporte.

O “atuador eletromagnético” na forma (1) acima não se limita particularmente em termos de sua estrutura, podendo-se empregar qualquer atuador eletromagnético que seja capaz de funcionar como o chamado absorvedor de impacto eletromagnético. É possível empregar atuadores eletromagnéticos com uma estrutura conhecida que emprega o mecanismo de rosca. O “mecanismo de rosca" pode ser configurado de modo que qualquer — dentrea haste rosqueada e a porca seja giratória, e o atuador pode ser configurado de modo que o motor eletromagnético transmita uma força rotativa a uma dentre a haste rosqueada e a porca que é giratória. Cada uma dentre a unidade do lado suspenso e a unidade do lado não-suspenso pode ser configurada para incluir, como seu elemento constituinte, uma dentre a haste rosqueada e a porca que é proporcionada nela. t ' Na forma (1) acima, a “uma dentre a unidade do lado suspenso e a unidade do lado : não-suspenso" do atuador é suportada, de modo flutuante, por “uma dentre a parte Í 5 suspensae a parte não-suspensa” por meio do mecanismo de conexão com a mola de suporte indicada acima.

Em prol da concisão, a uma dentre a unidade do lado suspenso e a unidade do lado não-suspenso será chamada daqui em diante de "unidade flutuante", ao passo que a outra dentre a unidade do lado suspenso e a unidade do lado não-suspenso será chamada daqui em diante de “unidade fixa”. Além disso, a uma dentre a parte suspensae a parte não-suspensa à qual é conectada a unidade flutuante será chamada daqui em diante de “parte de suporte de unidade flutuante”, ao passo que a outra dentre a parte suspensa e a parte não-suspensa à qual é conectada a unidade fixa será chamada daqui em diante de “parte da unidade fixa”. A “parte de controle de amortecimento de vibração suspensa” do controlador é uma parte funcional que executa o “controle de amortecimento de vibração suspensa” indicado acima, que se baseia na chamada teoria de amortecimento “skyhook”. Especificamente, a parte de controle de amortecimento de vibração suspensa pode ser configurada para controlar o motor eletromagnético de modo que a força do atuador se torne igual à força obtida como um produto de um ganho de controle correspondendo a um coeficiente de amortecimento de um amortecedor de hook a ser realizado e uma velocidade de movimento da parte suspensa, a saber, uma velocidade absoluta da parte suspensa (velocidade absoluta suspensa). Quando o controle de amortecimento de vibração suspensa é executado para amortecimento, como alvo principal, a vibração na e em torno da frequência de ressonância da parte suspensa (frequência de ressonância suspensa), em particular, o conforto do veículo, torna-se particularmente satisfatório.

A unidade flutuante tem uma massa inercial e é elasticamente suportada, de modo í flutuante, pela parte de suporte de unidade flutuante por meio da mola de suporte do ! mecanismo de conexão.

Sendo assim, a unidade flutuante vibra em relação à parte de suporte de unidade flutuante.

Em outras palavras, ocorre uma vibração relativa da unidade flutuantee da parte de suporte de unidade flutuante.

Em termos gerais, a vibração pode ser considerada uma vibração da unidade flutuante em relação à parte de unidade fixa, a saber, uma vibração relativa da unidade flutuante e da unidade fixa.

Se tal vibração da unidade flutuante for transmitida para a parte suspensa, o motorista do veículo sente a vibração, prejudicando o conforto da viagem do veículo.

Além disso, a vibração age como uma vibração da parte não-suspensa para causar uma flutuação em uma carga que a roda transmite para o solo, prejudicando a estabilidade de direção do veículo.

A configuração de acordo com a forma (1) tem por objetivo amortecer a vibração da unidade flutuante causada pela mola de suporte numa tentativa de suprimir tal fenômeno.

No atuador, um corpo rotativo que gira de acordo com o movimento relativo da ' 7 unidade do lado suspenso e da unidade do lado não-suspenso é constituído por uma dentre a haste rosqueada e a porca que são rotativas, um rotor do motor eletromagnético, um eixo ' 5 rotativo do motor, e assim por diante.

Sendo assim, a massa inercial indicada acima da unidade flutuante é interpretada como incluindo não apenas uma massa inercial com respeito ao movimento relativo da unidade flutuante e da parte de suporte de unidade flutuante, a saber, uma massa inercial no sentido restrito, mas também o momento inercial do corpo rotativo, estritamente, uma massa convertida pela conversão do momento inercial —namassa inercial em relação ao movimento relativo.

Dependendo da estrutura do atuador, a massa convertida do momento inercial excede a massa inercial no sentido restrito.

A parte funcional do controlador para amortecimento da vibração indicada acima da unidade flutuante corresponde à “parte de controle de amortecimento de vibração relativa”. O “controle de amortecimento de vibração relativa” executado pela parte de controle de amortecimento de vibração relativa é um controle para amortecer a vibração da unidade flutuante causada pela mola de suporte mediante o amortecimento da vibração relativa indicada acima da unidade flutuante e da parte de suporte de unidade flutuante ou da vibração relativa da unidade flutuante e da unidade fixa.

Em outras palavras, é executado um controle que depende de um modelo teórico em que um amortecedor, tendo um coeficiente de amortecimento apropriado, é disposto entre a unidade flutuante e a parte de suporte de unidade flutuante, ou entre a unidade flutuante e a unidade fixa.

Sendo mais específico, o atuador pode ser controlado para gerar uma força correspondente a uma força a ser gerada pelo amortecedor.

Isto é, a parte de controle de amortecimento de vibração relativa pode ser configurada para controlar o motor eletromagnético de modo a gerar a forçado atuador obtida como um produto de um ganho de controle correspondente ao coeficiente de amortecimento do amortecedor e da velocidade de movimento relativo da ] unidade flutuante e da parte de suporte de unidade flutuante ou da velocidade de movimento . relativo da unidade flutuante e da unidade fixa. (2) Um sistema de suspensão, de acordo com a forma (1), em que a parte de controle de amortecimento de vibração é configurada para executar, como o controle de amortecimento de vibração relativa, um controle para gerar uma força com uma grandeza de acordo com a velocidade de movimento relativo da referida uma dentre a unidade do lado suspenso e a unidade do lado não-suspenso e a referida uma dentre a parte suspensa e a parte não-suspensa.

Na forma (2) acima, a vibração da unidade flutuante é amortecida pelo amortecimento da vibração relativa da unidade flutuante e da unidade de suporte de unidade flutuante.

Uma vez que a mola de suporte é disposta entre a unidade flutuante e a parte de suporte de unidade flutuante, a vibração da unidade flutuante causada pela mola de suporte pode ser efetivamente amortecida de acordo com a forma (2). ' 7 (3) Um sistema de suspensão, de acordo com a forma (2), em que a parte de . controle de amortecimento de vibração relativa é configurada para gerar a força com uma grandeza de acordo com a velocidade de movimento relativo da referida uma dentre a unidade do lado suspenso e a unidade do lado não-suspenso e a referida uma dentre a parte suspensa e a parte não-suspensa, com base na velocidade de rotação do motor eletromagnético e na velocidade de movimento relativo da parte suspensa e da parte não- suspensa. A forma (3) acima é uma forma mais concreta para amortecimento da vibração relativa da unidade flutuante e da parte de suporte da unidade flutuante. Na forma (3) acima, é executado um controle que se baseia indiretamente na velocidade de movimento relativo da unidade flutuante e da parte de suporte da unidade flutuante mediante a utilização da velocidade de movimento relativo da unidade flutuante e da unidade fixa e da velocidade de movimento relativo da parte de suporte da unidade flutuante e da parte da unidade fixa, sem usar diretamente a velocidade de movimento relativo da unidade flutuante e da parte de suporte da unidade flutuante.

A quantidade de rotação do motor eletromagnético corresponde à quantidade de movimento relativo da unidade do lado suspenso e da unidade do lado não-suspenso. No controle do motor eletromagnético, normalmente a quantidade de rotação do mesmo é detectada. Enquanto isso, a maioria dos sistemas de suspensão eletromagnética incluem um sensor para medir a distância entre a parte suspensa e a parte não-suspensa (daqui em diante chamada de “distância suspensa-não-suspensa” quando apropriado), a saber, um sensor de curso. De acordo com a forma (3), o controle de amortecimento de vibração relativa pode ser executado facilmente sem a utilização de nenhum sensor adicional.

(4) Um sistema de suspensão, de acordo com a forma (1), em que a parte de : controle de amortecimento de vibração é configurada para executar, como o controle de ' amortecimento de vibração relativa, um controle para gerar uma força com uma grandeza de acordo com a velocidade de movimento relativo da unidade do lado suspenso e da unidade — doladonão-suspenso.

Na forma (4) acima, a vibração da unidade flutuante é amortecida pelo amortecimento da vibração relativa da unidade flutuante e da unidade fixa. Embora a mola de suporte seja disposta entre a unidade flutuante e a parte de suporte da unidade flutuante, a vibração da unidade flutuante causada pela mola de suporte pode ser considerada como a vibração relativa da unidade flutuante e da unidade fixa. Portanto, a vibração da unidade flutuante pode ser facilmente amortecida de acordo com a forma (4).

(5) Um sistema de suspensão de acordo com a forma (4), em que a parte de controle de amortecimento de vibração relativa é configurada para gerar a força com uma grandeza de acordo com a velocidade de movimento relativo da unidade do lado suspenso e ' ' da unidade do lado não-suspenso, com base na velocidade de rotação do motor . eletromagnético.

] 5 A forma (5) acima é uma forma mais concreta para amortecimento da vibração relativa da unidade flutuante e da unidade fixa. Como explicado acima, a quantidade de rotação do motor eletromagnético é geralmente detectada no controle deste. De acordo com a forma (5), o controle de amortecimento de vibração relativa pode ser executado mais facilmente simplesmente obtendo-se a velocidade de rotação do motor eletromagnético, sem autilizaçãode nenhum sensor adicional.

(6) Um sistema de suspensão, de acordo com qualquer uma das formas (1) a (5), em que a parte de controle de amortecimento de vibração relativa é configurada para executar, como o controle de amortecimento de vibração relativa, um controle para restringir o fenômeno de ressonância da referida uma dentre a unidade do lado suspenso e a unidade doladonão-suspenso que é causado pela mola de suporte do mecanismo de conexão.

Em uma instância em que um corpo de massa inercial é suportado por uma mola, ocorre o fenômeno de ressonância em uma vibração com uma frequência natural que depende da massa inercial do corpo de massa inercial e da constante elástica da mola. A vibração na e em torno da frequência na qual ocorre o fenômeno de ressonância deteriora o conforto da viagem explicado anteriormente e a estabilidade de direção do veículo em um grau particularmente alto. Sendo assim, é desejável suprimir pelo menos o fenômeno de ressonância. Inversamente, o conforto da viagem e a estabilidade de direção do veículo podem ser efetivamente melhorados suprimindo-se o fenômeno de ressonância. À luz do que foi dito, o objetivo do controle de amortecimento de vibração relativa, na forma (6), volta- se paraa supressão do fenômeno de ressonância da unidade flutuante. Na forma (6), o coeficiente de amortecimento do amortecedor no modelo teórico explicado acima pode ser ] definido em um valor adequado para suprimir o fenômeno de ressonância. Em outras . palavras, a parte de controle de amortecimento de vibração relativa pode ser configurada para controlar o motor eletromagnético de modo a gerar a força do atuador que é obtida — como um produto de um ganho de controle correspondente ao coeficiente de amortecimento adequado e à velocidade de movimento relativo da unidade flutuante e da parte de suporte de unidade flutuante ou da velocidade de movimento relativo da unidade flutuante e da unidade fixa. (7) Um sistema de suspensão, de acordo com qualquer uma das formas (1) a (6), em que o controlador adicionalmente inclui uma parte de controle de amortecimento de vibração não-suspensa (370) configurada para executar um controle de amortecimento de vibração não-suspensa para gerar, como um componente da força do atuador, uma força com uma grandeza de acordo com a velocidade de movimento da parte não-suspensa, para amortecer uma vibração da parte não-suspensa. Na forma (7) acima, o “controle de amortecimento de vibração não-suspensa” é À i executável em adição ao controle de amortecimento de vibração suspensa indicado acima . como um controle básico do atuador. É particularmente desejável lidar com a vibração da [ 5 parte não-suspensa na e em torno da frequência de ressonância da parte não-suspensa (frequência de ressonância não-suspensa). Quando a transmissão da vibração da parte não-suspensa para a parte suspensa é suprimida, o conforto da viagem do veículo torna-se satisfatório. Além disso, quando a vibração da parte não-suspensa é suprimida, melhora-se a estabilidade de direção do veículo.

(8) Um sistema de suspensão de acordo com qualquer uma das formas (1) a (7), em que o controlador adicionalmente inclui uma parte de controle de restrição de alteração da posição da carroceria (202) configurada para executar, com o objetivo de restringir pelo menos um dentre a arfagem e a rolagem da carroceria do veículo, um controle de restrição de alteração da posição da carroceria para gerar, como um componente da força do atuador, uma força contrária a uma força atuante sobre a carroceria do veículo como uma causa de pelo menos um dentre a arfagem e a rolagem, a força contrária tendo uma grandeza de acordo com a força atuante. Na forma (8) acima, o sistema de suspensão é provido de uma função para restringir o rolamento da carroceria do veículo que se origina da curva do veículo e a arfagem da carroceria do veículo, que se origina da aceleração e da desaceleração do veículo, por exemplo. Quando pelo menos uma dentre a rolagem e a arfagem da carroceria do veículo é restrita pelo “controle de restrição de alteração da posição da carroceria”, o conforto do veículo torna-se muito melhor.

(9) Um sistema de suspensão de acordo com qualquer uma das formas (1) a (8), em que a mola de suporte é configurada para permitir que a unidade do lado não-suspenso comoareferida uma dentre a unidade do lado suspenso e a unidade do lado não-suspenso seja suportada pela parte não-suspensa como a referida uma dentre a parte suspensa e a ! parte não-suspensa, ' em que o mecanismo de conexão é configurado para conectar a unidade do lado não-suspenso e a parte não-suspensa graças à força elástica da mola de suporte permitindo, ao mesmo tempo, um movimento relativo da unidade do lado não-suspenso e da parte não-suspensa, e em que a parte de controle de amortecimento de vibração relativa é configurada para executar, como o controle de amortecimento de vibração relativa, um controle para gerar uma força com uma grandeza de acordo com uma dentre (a) a velocidade de — movimento relativo da unidade do lado suspenso e da unidade do lado não-suspenso; e (b) a velocidade de movimento relativo da unidade do lado não-suspenso e da parte não- suspensa, de modo a amortecer a vibração da unidade do lado não-suspenso. Na forma (9)

acima, a unidade do lado não-suspenso funciona como a unidade flutuante indicada acima, ao passo que a parte não-suspensa funciona como a parte de suporte da unidade flutuante. ' ' De acordo com a forma (9), o mecanismo de conexão é disposto entre a parte não-suspensa . e o atuador, por meio do que o impacto a ser aplicado da parte não-suspensa a atuador, particularmente, o impacto a ser aplicado ao motor eletromagnético, pode ser efetivamente atenuado pelo mecanismo de conexão. (10) Um sistema de suspensão de acordo com qualquer uma das formas (1) a (9), adicionalmente compreendendo uma mola principal (256) configurada para conectar, graças a sua força elástica, a parte suspensa e a parte não- suspensa.

(11) Um sistema de suspensão de acordo com qualquer uma das formas (1) a (9), adicionalmente compreendendo uma mola de conexão (46) configurada para conectar, graças a sua força elástica, (a) a referida uma dentre a unidade do lado suspenso e a unidade do lado não-suspenso e (b) a outra dentre a parte suspensa e a parte não- suspensa à qual é conectada a outra dentre a unidade do lado suspenso e a unidade do lado não-suspenso.

Nas duas formas (10) e (11) acima, é adicionada uma limitação quanto a uma mola que conecta a parte suspensa e a parte não-suspensa, a saber, uma limitação quanto à chamada mola de suspensão. Na primeira forma, a mola principal funciona como a mola de suspensão, e a mola de suporte do mecanismo de conexão é disposta paralelamente à mola principal Na última forma, a mola de conexão e a mola de suporte são dispostas em série em relação uma à outra, e as duas molas cooperam entre si para funcionar como a mola de suspensão.

A última forma pode ser considerada como uma forma em que a unidade flutuante é suportada de modo flutuante também pela outra dentre a unidade do lado suspenso e a unidade do lado não-suspenso por meio da mola de conexão. Isto é, na última forma, a vibração da unidade flutuante indicada acima é gerada sob a influência da força elástica da S mola de conexão. (12) Um sistema de suspensão de acordo com qualquer uma das formas ' (1) a (11), adicionalmente compreendendo um amortecedor hidráulico (52) configurado para gerar uma força contrária ao movimento relativo da parte suspensa e da parte não- suspensa.

(13) Um sistema de suspensão de acordo com qualquer uma das formas (1) a (12), em que o mecanismo de conexão inclui um amortecedor hidráulico (290) configurado para gerar uma força contrária ao movimento relativo da referida uma dentre a unidade do lado suspenso e a unidade do lado não-suspenso e da referida uma dentre a parte suspensa e a parte não-suspensa. Em cada uma das duas formas (12) e (13) acima, um amortecedor hidráulico é adicionalmente disposto. Na primeira forma, o amortecedor hidráulico é disposto em uma posição similar a uma posição em que um absorvedor de impactos hidráulico convencional é disposto. Já na última forma, o amortecedor hidráulico é disposto paralelamente à mola de suporte indicada acima. ' Ú Uma vez que a vibração da parte suspensa é capaz de ser amortecida pela execução do controle de amortecimento de vibração suspensa indicado acima, a função de cada um dos amortecedores hidráulicos nas duas formas acima pode ser adaptada para lidar com a vibração da parte não-suspensa, por exemplo. Sendo assim, cada amortecedor pode ser configurado para ter um coeficiente de amortecimento adequado para restringir a transmissão da vibração da parte não-suspensa para a parte suspensa ou para restringir a vibração da parte não-suspensa. Quando o amortecedor trabalha para lidar com a vibração com uma frequência na/em torno da frequência de ressonância da parte não-suspensa, em particular, as características, como o conforto da viagem e a estabilidade de direção do veículo, podem ser efetivamente melhoradas. O amortecedor hidráulico na primeira forma pode gerar certa força de amortecimento com respeito à vibração relativa da parte suspensa e da parte não-suspensa, mesmo quando ocorre falha do atuador. Sendo assim, a primeira forma é superior em termos de segurança contra falhas.

Em uma instância em que o atuador é suportado de modo flutuante pela mola de suporte, a força do atuador age sobre a parte suspensa e sobre a parte não-suspensa pela mola de suporte. Sendo assim, existe um certo intervalo de tempo a partir de um ponto em que um comando para gerar uma certa grandeza da força do atuador é gerado até um ponto em que a força do atuador de fato atua sobre a parte suspensa e sobre a parte não- suspensa. Em suma, a presença da mola de suporte deteriora em certa medida a responsividade no controle do atuador. O amortecedor hidráulico na última forma pode ser disposto para a finalidade de melhorar a responsividade.

(14) Um sistema de suspensão de acordo com qualquer uma das formas (1) a (13), em que a parte de controle de amortecimento de vibração relativa é configurada para executar o controle de amortecimento de vibração relativa somente numa situação em que ' um componente de uma intensidade da vibração da referida uma dentre a unidade do lado . suspenso e a unidade do lado não-suspenso, com relação a uma frequência específica, é maior do que um limiar.

(15) Um sistema de suspensão de acordo com a forma (14), em que a parte de controle de amortecimento de vibração relativa é configurada para executar, como o controle de amortecimento de vibração relativa, um controle para restringir o fenômeno de ressonância da referida uma dentre a unidade do lado suspenso e a unidade do lado não- suspenso que é causado pela mola de suporte do mecanismo de conexão e é configurada —paraexecutaro controle somente numa situação em que um componente da intensidade da vibração com relação a uma frequência de ressonância no fenômeno de ressonância como a frequência específica é maior do que o limiar.

Em suma, nas duas formas (14) e (15) acima, a execução do controle de amortecimento de vibração relativa é limitada em conexão com a frequência da vibração da . ' unidade flutuante. Quando o controle de amortecimento de vibração relativa é configurado para ser executado somente numa situação em que a vibração da unidade flutuante na faixa ] 5 defrequência específica ocorre ou é perceptível, é possível reduzir a carga relacionada ao controle. Por exemplo, uma configuração das duas formas acima corresponde a uma configuração em que o controle de amortecimento de vibração relativa é executado somente numa situação em que o conforto do veículo, a estabilidade de direção do veículo etc. sofrem um efeito adverso relativamente considerável. Na última forma, a execução do controle de amortecimento de vibração relativa é limitada de modo que o controle de amortecimento de vibração relativa seja executado principalmente para amortecer a vibração da unidade flutuante na faixa de frequência de ressonância. Mesmo quando o controle de amortecimento de vibração relativa é executado somente na situação em que ocorre a vibração na faixa de frequência de ressonância ou é perceptível como especificado naforma, é possível assegurar o conforto do veículo e a estabilidade de direção do veículo em grau suficiente.

A situação em que o componente de frequência específica da intensidade da vibração da unidade flutuante se torna maior do que o limiar pode ser julgada com base em uma amplitude, uma velocidade, entre outros, de uma certa vibração. Mais especificamente, o julgamento pode ser realizado com respeito à vibração absoluta da unidade flutuante, à vibração relativa da unidade flutuante da parte de suporte da unidade flutuante ou da parte da unidade fixa, por exemplo. Além disso, o julgamento pode ser feito com base na intensidade, a saber, a amplitude, a velocidade etc. de cada uma dentre a vibração da parte suspensa ou da parte não-suspensa, a vibração relativa da parte suspensa e da parte não- suspensa, a vibração relativa da unidade do lado suspenso e da unidade do lado não- suspenso etc. Portanto, qualquer uma dessas várias vibrações pode ser selecionada como ' uma meta para julgar se a execução do controle de amortecimento de vibração relativa é ou . não permissível. Pode-se julgar se o componente de frequência específico da intensidade da vibração da unidade flutuante é maior ou não do que o limiar baseando-se no — componente de frequência específico da intensidade da vibração selecionada como a meta para julgar se a execução do controle de amortecimento de vibração relativa é ou não permissível, ou com base em um componente da intensidade da vibração em uma faixa de frequências adequada que inclui frequências em torno desta frequência. Por exemplo, o valor do componente da intensidade da vibração na faixa de frequências específica pode ser — obtido ou estimado inicialmente mediante a detecção contínua de parâmetros indicativos da condição da vibração, tal como a velocidade de movimento da unidade flutuante em relação à parte de suporte de unidade flutuante ou à unidade fixa, a velocidade de rotação do motor eletromagnético e a velocidade de movimento relativo da unidade do lado suspenso e da unidade do lado não-suspenso, efetuando-se em seguida o processamento de filtragem no " ' resultado de detecção. Com base no valor assim obtido ou estimado, pode-se julgar se a : execução do controle de amortecimento de vibração relativa é ou não permissível.

(16) Um sistema de suspensão de acordo com qualquer uma das formas (1) a (15), adicionalmente compreendendo um mecanismo limitador de deslocamento relativo (150; 314) configurado para limitar um deslocamento relativo da referida uma dentre a unidade do lado suspenso e a unidade do lado não-suspenso e da referida uma dentre a parte suspensa e a parte não-suspensa em seu movimento relativo. Se uma extensão de movimento ao longo da qual a unidade flutuante é móvel em relação à parte de suporte de unidade flutuante se tornar grande, o mecanismo de conexão tende a ter dimensões grandes, por exemplo. Isto é, o comprimento do mecanismo de conexão aumenta, conforme medido em uma direção na qual a parte suspensa e a parte não-suspensa são conectadas, causando um aumento no tamanho do sistema de suspensão. Em tempo, se a extensão de movimento tornar-se grande por causa da redução da constante elástica da mola de suporte, pode haver a possibilidade de que a força do atuador não atue sobre a parte suspensa e sobre a parte não-suspensa com responsividade apropriada. Em vista do que foi dito, a extensão de movimento da unidade flutuante é preferencialmente limitada a uma certa extensão. A forma (16) acima se baseia em tal demanda. A estrutura do “mecanismo limitador de deslocamento relativo” não se limitar a uma configuração específica. Por exemplo, o mecanismo limitador de deslocamento relativo pode ser realizado proporcionando-se um limitador que impede o movimento da unidade flutuante por um contato contíguo de uma parte da unidade flutuante com o limitador.

(17) Um sistema de suspensão de acordo com a forma (16), em que a parte de controle de amortecimento de vibração relativa é configurada de modo que um ganho de controle definido para a força a ser gerada pelo atuador no controle de amortecimento de : vibração relativa se torne maior em uma instância em que uma quantidade do deslocamento . relativo da referida uma dentre a unidade do lado suspenso e a unidade do lado não- suspenso e a referida uma dentre a parte suspensa e a parte não-suspensa em seu — movimento relativo excede um limiar, comparado a uma instância em que a quantidade de deslocamento relativo não excede o limiar.

(18) Um sistema de suspensão de acordo com a forma (16) ou (17), em que a parte de controle de amortecimento de vibração relativa é configurada de modo que um ganho de controle definido para a força a ser gerada pelo atuador no controle de amortecimento de vibração relativa aumente com o aumento em uma quantidade do deslocamento relativo da referida uma dentre a unidade do lado suspenso e a unidade do lado não-suspenso e da referida uma dentre a parte suspensa e a parte não-suspensa em seu movimento relativo.

Em uma instância em que o mecanismo limitador de deslocamento relativo previamente indicado está presente, o movimento da unidade flutuante é impedido em uma ã ] extremidade de sua extensão de movimento. Quando o mecanismo limitador de . deslocamento relativo inclui o limitador descrito anteriormente, ocorre um pequeno impacto por causa do limitador que atua em uma extremidade da extensão de movimento. Se o motorista sentir o impacto como a vibração e perceber o impacto como o som de impacto, pode haver prejuízo do conforto do veículo. Sendo assim, a provisão do mecanismo limitador de deslocamento relativo pode ter um efeito adverso. As duas formas (17) e (18) acima são para diminuir o efeito adverso devido à provisão do mecanismo limitador de deslocamento relativo. A primeira forma inclui uma configuração em que, quando a unidade flutuante se move para perto de uma extremidade da extensão de movimento, a força do atuador a ser gerada no controle de amortecimento de vibração relativa torna-se grande, por meio do que uma força de resistência relativamente grande é transmitida ao movimento da unidade flutuante em direção a uma extremidade da extensão de movimento, por exemplo. De acordo com a configuração, a unidade flutuante é impedida de alcançar uma extremidade ou o impacto indicado acima, gerado quando ela alcança, pode ser reduzido. A última forma pode ser configurada de modo que a força do atuador a ser gerada no controle de amortecimento de vibração relativa seja aumentada à medida que a unidade flutuante se move para mais perto de uma extremidade da extensão : de movimento, a saber, a força do atuador é aumentada com uma redução na distância entre a unidade flutuante e uma extremidade da extensão de movimento. De acordo com a configuração, a unidade flutuante é impedida de alcançar uma extremidade ou o impacto indicado acima, gerado quando ela alcança, pode ser reduzido, como na primeira forma. As duas formas acima podem ser combinadas. * Isto é, a força do atuador a ser gerada no controle de amortecimento de vibração relativa pode ser aumentada quando a quantidade de deslocamento relativo da unidade flutuante e da parte de suporte de unidade ' flutuante excede o limiar, e o grau do aumento na força do atuador pode ser aumentado ' gradativamente à medida que a unidade flutuante se move para mais perto de uma extremidade da extensão de movimento.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS A Fig. 1 é uma vista esquemática que ilustra uma estrutura geral de um sistema de suspensão para um veículo de acordo com uma primeira concretização. A Fig. 2 é uma vista frontal em elevação que ilustra um aparelho de suspensão proporcionado para uma roda traseira no sistema de suspensão da Fig. 1. A Fig. 3 é uma vista em corte transversal que ilustra uma mola de suspensão, um atuador eletromagnético e um amortecedor hidráulico, os quais constituem o aparelho de suspensão da Fig. 2.

A Fig. 4 é uma vista de corte transversal ampliada de um amortecedor hidráulico ilustrado na Fig. 3. Ô As Figs. 5(a) a 5(c) são vistas esquemáticas, cada uma delas mostrando um : modelo de vibração referente ao aparelho de suspensão da Fig. 2. | 5 A Fig. 6 é um gráfico que ilustra características de transmissão de vibração do aparelho de suspensão da Fig. 2.

A Fig. 7 é um gráfico que ilustra, de forma esquemática, um componente de uma intensidade de uma vibração relativa de uma unidade do lado não-suspenso do atuador eletromagnético ilustrado na Fig. 3, em uma faixa de frequências específica.

A Fig. 8 é um gráfico que ilustra um ganho de correção para uma força do atuador para amortecer uma vibração relativa da unidade do lado não-suspenso do atuador eletromagnético ilustrado na Fig. 3 e uma parte não-suspensa.

A Fig. 9 é um fluxograma de um programa de controle de atuador para controlar o atuador eletromagnético ilustrado na Fig. 3.

A Fig. 10 é um fluxograma de uma subrotina para determinar um componente de amortecimento de vibração suspensa executado no programa da Fig. 9.

A Fig. 11 é um fluxograma de uma subrotina para determinar um componente de restrição de alteração de posição de posição executado no programa da Fig. 9.

A Fig. 12 é um fluxograma de uma subrotina para determinar um primeiro componente de amortecimento de vibração relativa executado no programa da Fig. 9.

A Fig. 13 é um fluxograma de uma subrotina para determinar um segundo componente de amortecimento de vibração relativa executado no programa da Fig. 9.

A Fig. 14 é um diagrama de blocos que ilustra uma estrutura funcional de um controlador do sistema de suspensão da Fig. 1.

A Fig. 15 é uma vista de corte transversal que ilustra um conjunto atuador de mola empregado em um aparelho de suspensão de um sistema de suspensão de acordo com Á uma segunda concretização. E As Figs. 16(a) e 16(b) são vistas esquemáticas, cada uma delas mostrando um modelo de vibração referente ao aparelho de suspensão do sistema de suspensão de —acordocoma segunda concretização.

A Fig. 17 é um fluxograma de um programa de controle de atuador para controlar um atuador eletromagnético do conjunto atuador de mola ilustrado na Fig. 15.

A Fig. 18 é um fluxograma de uma subrotina para determinar um componente de amortecimento de vibração não-suspensa executado no programa da Fig. 17.

A Fig. 19 é um diagrama de blocos que ilustra uma estrutura funcional de um controlador do sistema de suspensão da Fig. 15.

CONCRETIZAÇÕES

As concretizações de acordo com a invenção reivindicável serão explicadas em detalhes tomando por referência os desenhos. Deve-se compreender, no entanto, que a ' ' invenção reivindicável não se limita aos detalhes das concretizações a seguir, podendo ser . . concretizada com várias alterações e modificações, tais como as descritas na seção — FORMAS DA INVENÇÃO REIVINDICÁVEL, concebíveis pelos versados na técnica.

1. Primeira Concretização (A) Estrutura do Sistema de Suspensão Como mostra a Fig. 1, um sistema de suspensão para um veículo de acordo com uma primeira concretização inclui quatro aparelhos de suspensão 20 dispostos de modo a corresponder às respectivas quatro rodas 12, isto é, uma roda dianteira esquerda, uma roda dianteira direita, uma roda traseira esquerda e uma roda direita traseira, e um sistema de controle que governa o controle do aparelho de suspensão 20. Dois dos quatro aparelhos de suspensão 20 para as respectivas duas rodas dianteiras que podem ser conduzidas têm uma construção essencialmente idêntica à de outros dois dos quatro aparelhos de suspensão 20 para as respectivas rodas traseiras que não podem ser conduzidas, com exceção de um mecanismo que permite que as rodas sejam conduzidas. Sendo assim, a estrutura dos aparelhos de suspensão 20 será explicada com foco em um dos dois aparelhos de suspensão 20 para as rodas traseiras.

i) Estrutura do Aparelho de Suspensão Como mostra a Fig. 2, cada aparelho de suspensão 20 é de um tipo independente e um tipo de múltiplas ligações. O aparelho de suspensão 20 inclui um primeiro braço superior 30, um segundo braço superior 32, um primeiro braço inferior 34, um segundo braço inferior 36 e um braço de controle de abertura das rodas 38, cada um como um braço de suspensão. Uma extremidade de cada um dos cinco braços 30, 32, 34, 36, 38 é rotativamente conectada à carroceria do veículo, enquanto a outra extremidade de cada um deles é conectada rotativamente a um suporte de eixo 40 que suporta rotativamente cada ' roda correspondente das quatro rodas 12. Graças aos cinco braços 30, 32, 34, 36, 38, o . suporte de eixo 40 é verticalmente móvel em relação à carroceria do veículo ao longo de um lugar substancialmente constante.

O aparelho de suspensão 20 inclui: duas molas espirais de compressão 46, 48 dispostas em série em relação uma à outra; um atuador eletromagnético 50; e um amortecedor hidráulico 52. As duas molas espirais de compressão 46, 48 cooperam entre si para funcionar como uma mola de suspensão que conecta elasticamente uma parte suspensa e uma parte não-suspensa. O atuador 50 funciona como um absorvedor de impactos e é disposto entre uma parte de suporte 54 como um elemento constituinte da parte suspensa e o segundo braço inferior 36 como um elemento constituinte da parte não- suspensa.

ii) Estrutura do Atuador Eletromagnético Como mostra a Fig. 3, o atuador 50 de cada aparelho de suspensão 20 inclui um " : tubo externo 60 e um tubo interno 62 que é encaixado no tubo externo 60 de modo a . projetar-se para cima a partir de uma parte de extremidade superior do tubo externo 60. Como explicado posteriormente em detalhes, o tubo externo 60 é conectado ao segundo braço inferior 36 via um mecanismo de conexão 64 que inclui a mola espiral de compressão 48 como seu elemento constituinte, ao passo que o tubo interno 62 é conectado, em sua parte de extremidade superior, à parte de suporte 54, O tubo externo 60 é formado, em sua superfície interna da parede, com um par de —ranhuras guia 66 que se estendem em uma direção de eixo geométrico do atuador 50, ao passo que o tubo interno 62 tem um par de chavetas 68 conectadas a sua parte de extremidade inferior. O par de chavetas 68 se encaixa no par de ranhuras de guia 66, por meio do que o tubo externo 60 e o tubo interno 62 podem ser relativamente móveis na direção do eixo geométrico sendo, ao mesmo tempo, impedidos de girar em relação um ao outro. Uma vedação contra resíduos 70 é conectada à parte de extremidade superior do tubo externo 60 para impedir o ingresso de poeira, lama, e outros resíduos do ambiente externo.

O atuador 50 inclui uma haste oca, externamente rosqueada 72, uma porca 74 que suporta esferas de mancal de rolamento e que são rosqueadas com a haste rosqueada 72, eum motor eletromagnético 76 (daqui em diante chamado simplesmente de “motor 76” quando apropriado).

O motor 76 é alojado fixamente em um cárter 78. O cárter 78 é fixo, em sua parte de flange, à parte superior da parte de suporte 54, por meio do que o cárter 78 é fixado na parte de suporte 54. Na parte de flange do cárter 78, é fixada a parte de extremidade superior do tubo externo 60 que tem a forma de um flange. De acordo com a estrutura, o tubo externo 60 é conectado fixamente à parte de suporte 54. ] Um eixo do motor 80, que é um eixo de rotação do motor 76, é um eixo oco e é . conectado integralmente a uma parte de extremidade superior da haste rosqueada 72. Isto é, a haste rosqueada 72 é disposta no tubo interno 62 de modo a estender-se continuamente a partir do eixo do motor 80 e recebe uma força de rotação do motor 76. Um membro de suporte cilíndrico 82 é fixado em uma parte inferior interna do tubo externo 60, de modo que a haste rosqueada 72 seja acomodada no membro de suporte cilíndrico 82 e a porca 74 seja fixada em uma parte de extremidade superior do membro de suporte cilíndrico

82. A haste rosqueada 72 é atarraxada com a porca 74, que é fixada no membro de suporte cilíndrico82e coopera com a porca 74 para constituir um mecanismo de rosca 84.

De acordo com a estrutura indicada acima, o atuador 50 inclui: uma unidade do lado suspenso 86 incluindo o tubo interno 62, o cárter 78, o motor 76, a haste rosqueada 72,

entre outros; e uma unidade do lado não-suspenso 88 incluindo o tubo externo 60, o membro de suporte cilíndrico 82, a porca 74, entre outros. O atuador 50 é configurado de í modo que a unidade do lado suspenso 86 e a unidade do lado não-suspenso 88 sejam : movidas em relação uma à outra e a haste rosqueada 72 e o motor 76 sejam girados, em | 5 associação a um movimento relativo da parte suspensa e da parte não-suspensa. Além disso, o atuador 50 é configurado para gerar uma força do atuador, que é uma força em relação ao movimento relativo da unidade do lado suspenso 86 e da unidade do lado não- suspenso 88, por uma força de rotação do motor 76 que é transmitida à haste rosqueada 72. A força do atuador age sobre a parte suspensa e sobre a parte não-suspensa via a mola —espiralde compressão 48.

iji) Estrutura do Amortecedor Hidráulico O amortecedor 52 de cada aparelho de suspensão 20 é constituído como um dispositivo cilíndrico e é disposto entre o atuador 50 e o segundo braço inferior 36. O amortecedor 52 inclui um alojamento geralmente cilíndrico 90 que é conectado ao segundo braçoinferior 36 em uma parte de junção 92 fixamente disposta em sua extremidade inferior. O alojamento 90 acomoda um fluido de trabalho em uma parte interna dele. Um pistão 94 é disposto no interior do alojamento 90, de modo que o interior do alojamento 90 seja dividido em duas câmaras de fluido, a saber, uma câmara de fluido superior 96 e uma câmara de fluido inferior 98. O pistão 94 é deslizante em relação ao alojamento 90.

O amortecedor 52 tem uma haste do pistão 100 conectada, em sua extremidade inferior, ao pistão 94 e estendendo-se através de uma parte de tampa do alojamento 90. À haste do pistão 100 estende-se através de uma abertura formada na parte inferior do tubo externo 60 e também se estende através da haste rosqueada 72 e do eixo do motor 80, de modo a ser fixada, em sua extremidade superior, no cárter 78.

O amortecedor 52 tem uma estrutura similar à de um absorvedor de impactos do tipo “tubos gêmeos”. A estrutura do amortecedor 52 será explicada em detalhes com ' referência à Fig. 4. Como mostra a Fig. 4, o alojamento 90 do amortecedor 52 tem uma . estrutura de tubos gêmeos composta por um membro cilíndrico externo 102 e um membro cilíndrico interno 104 entre os quais é formada uma câmara intermediária 106. Na —adjacênciade uma parte inferior interna do alojamento 90, é disposta uma parede divisória 108 e é formada uma câmara de fluido auxiliar 112 em comunicação com a câmara intermediária 106 por meio de furos de comunicação 110. Em outras palavras, a câmara de fluido inferior 98 e a câmara intermediária 106 são mantidas em comunicação uma com a outra por meio da câmara de fluido auxiliar 112.

O pistão 94 tem diversas passagens de comunicação 114, 116 (das quais duas são ilustradas na Fig. 4) que são formadas ao longo da espessura do pistão 62 de modo a estender-se na direção do eixo geométrico, e através das quais se comunicam a câmara de fluido superior 96 e a câmara de fluido inferior 98. Membros de válvula do tipo disco 118, 120, cada um formado de um material elástico, são dispostos respectivamente em uma ' ' superfície inferior e em uma superfície superior do pistão 94. As aberturas das passagens de . comunicação 114 no lado da câmara de fluido inferior 98 são fechadas pelo membro de válvula 118, enquanto que as aberturas das passagens de comunicação 116 no lado da câmara de fluido superior 96 são fechadas pelo membro de válvula 120.

Como o pistão 94, a parede divisória 108 tem uma multiplicidade de passagens de comunicação 122, 124 (das quais duas são ilustradas na Fig. 4) que são formadas ao longo da espessura da parede divisória 108 e através das quais a câmara de fluido inferior 98 e a câmara auxiliar 112 se comunicam. Membros de válvula do tipo disco 126, 128, cada um formado de um material elástico, são dispostos respectivamente em uma superfície inferior e em uma superfície superior da parede divisória 108. As aberturas das passagens de comunicação 122 no lado da câmara de fluido auxiliar 112 são fechadas pelo membro de válvula 126, enquanto que as aberturas das passagens de comunicação 124 no lado da câmara de fluido inferior 98 são fechadas pelo membro de válvula 128.

Na estrutura descrita acima, quando o pistão 94 é movido para cima dentro do alojamento 90, uma parte do fluido de trabalho na câmara de fluido superior 96 flui para dentro da câmara de fluido inferior 98 através das passagens de comunicação 114, enquanto que uma parte do fluido de trabalho na câmara intermediária 106 flui para dentro da câmara de fluido inferior 98 através das passagens de comunicação 124. Nesta ocasião, uma resistência é imposta ao movimento ascendente do pistão 94 devido aos fluxos do fluido de trabalho para a câmara de fluido inferior 98 como resultado da deflexão dos membros de válvula 118, 128 causada pelo fluido de trabalho. Por outro lado, quando o pistão 94 é movido para baixo dentro do alojamento 90, uma parte do fluido de trabalho na câmara de fluido inferior 98 flui para dentro da câmara de fluido superior 96 através das passagens de comunicação 116 enquanto flui para dentro da câmara intermediária 106 : através das passagens de comunicação 122. Nesta ocasião, uma resistência é imposta ao . movimento ascendente do pistão 94 devido aos fluxos do fluido de trabalho para a câmara de fluido inferior 98 como resultado da deflexão dos membros de válvula 120, 126 causada — pelofluidode trabalho.

De acordo com a estrutura descrita acima, o amortecedor 52 é configurado para permitir a comunicação de fluido entre a câmara de fluido superior 96 e a câmara de fluido inferior 98 e entre a câmara de fluido inferior 98 e a câmara intermediária 106, em associação com o movimento ascendente e descendente do pistão 94 em relação ao alojamento 90, e é configurado para incluir um mecanismo de transmissão de resistência ao fluxo para transmitir uma resistência à comunicação de fluido. Isto é, o amortecedor 52 é configurado para gerar uma força de resistência contra o movimento relativo da parte suspensa e da parte não-suspensa, a saber, uma força de amortecimento com respeito ao movimento relativo. ] ' iv) Estruturas da Mola de Suspensão e do Mecanismo de Conexão . Uma sede de mola inferior 140 com formato similar a de um flange é conectada a uma parte circunferencial externa do alojamento 90, ao passo que uma sede de mola intermediária 142, com formato similar a de um flange, é conectada a uma parte circunferencial externa do tubo externo 60. A mola espiral de compressão 48 é disposta numa condição comprimida de modo a ser encaixada entre a sede de mola inferior 140 e a sede de mola intermediária 142. Além disso, uma sede de mola superior 146 é conectada ao lado inferior da parte de suporte 54 por meio de uma borracha de amortecimento de vibração 144. A mola espiral de compressão 46 é disposta numa condição comprimida de modo a ser encaixada entre a sede de mola intermediária 142 e a sede de mola superior

146. De acordo com a estrutura descrita acima, a mola espiral de compressão 46 funciona como uma mola de conexão que conecta elasticamente a parte suspensa e a unidade do lado não-suspenso 88, enquanto que a mola espiral de compressão 48 funciona como uma mola de suporte que permite que a unidade do lado não-suspenso 88 seja elasticamente suportada pela parte não-suspensa. Sendo assim, a mola espiral de compressão 46 e a mola espiral de compressão 48 cooperam entre si para funcionar como uma mola de suspensão que conecta elasticamente a parte suspensa e a parte não- suspensa. Além disso, a mola espiral de compressão 48 é um elemento constituinte do mecanismo de conexão 64 para conectar elasticamente a parte não-suspensa e a unidade do lado não-suspenso 88. Em outras palavras, no presente aparelho de suspensão 20, a unidade do lado suspenso 86 do atuador 50 como uma unidade fixa é conectada fixamente à parte suspensa como uma parte da unidade fixa, enquanto que a unidade do lado não-suspenso 88 do atuador 50 como uma unidade flutuante é suportada de modo flutuante pela parte não- . suspensa como uma parte de suporte de unidade flutuante. Sob este aspecto, no presente aparelho de suspensão 20, a unidade do lado não-suspenso 88 também é suportada de — modo flutuante pela parte suspensa através da mola espiral de compressão 46.

O mecanismo de conexão 64 é configurado para permitir o movimento da unidade do lado não-suspenso 88 em relação à parte não-suspensa. Nota-se que um deslocamento relativo da unidade do lado não-suspenso 88 e da parte não-suspensa em seu movimento relativo é limitado por um mecanismo limitador de deslocamento relativo 150 do mecanismo de conexão 64. O mecanismo limitador de deslocamento relativo 150 é constituído pela parte inferior do tubo externo 60, pela parte de extremidade superior do alojamento 90 do amortecedor 52, uma saia cilíndrica 152 conectada à parte inferior do tubo externo 60, um anel limitador 154 conectado à parte circunferencial externa do alojamento 90, entre outros. Mais especificamente, quando a unidade do lado não-suspenso 88 se move em í ' direção à parte não-suspensa, a parte inferior do tubo externo 60 entra em contato com a ' parte de extremidade superior do alojamento 90 do amortecedor 52 via uma borracha amortecedora 156, por meio do que o movimento da unidade do lado não-suspenso 88 em direção à parte não-suspensa é limitado. Por outro lado, quando a unidade do lado não- suspenso 88 se afasta da parte não-suspensa, uma parte de extremidade inferior da saia 152 com a forma de um flange interno entra em contato com o anel limitador 154 por uma borracha amortecedora 158, por meio do que o movimento da unidade do lado não- suspenso 88 para longe da parte não-suspensa é limitado.

A extensão do movimento relativo limitado pelo mecanismo limitador de deslocamento relativo 150, a saber, a extensão ao longo da qual o movimento da unidade do lado não-suspenso 88 em relação à parte não-suspensa é permitido (daqui em diante chamada de “extensão permissível de movimento relativo”, quando apropriado) é indicada porAW na Fig. 3. Em tempo, o movimento da parte suspensa e da parte não-suspensa em direção uma à outra e o movimento da parte suspensa e da parte não-suspensa para longe uma da outra (daqui em diante chamados coletivamente de “movimento de curso”, quando apropriado) são limitados pela limitação da extensão de um movimento pivotante do segundo braço inferior 36 por meio de um limitador de encontro e um limitador de afastamento, não ilustrados. Sendo assim, a extensão permissível de movimento relativo indicada acima se torna menor do que uma extensão de curso ao longo da qual é permitido o movimento do curso.

v) Estrutura do Sistema de Controle Como mostra a Fig. 1, o sistema de suspensão de acordo com a presente concretização tem uma unidade eletrônica de controle 170 (daqui em diante abreviada por “ECU 170” quando apropriado) como um controlador para controle da operação de cada um Í dos quatro atuadores 50, a saber, para controle da força de cada atuador 50. A ECU 170 é B constituída principalmente por um computador equipado com uma CPU, uma ROM, uma RAM, entre outros. São conectados, à ECU 170, quatro inversores 172, cada um como um circuito de acionamento do motor 76 de um dos atuadores correspondentes 50. Cada inversor 172 é conectado a uma bateria 176 como uma fonte de energia elétrica por meio de um conversor 174, e é conectado ao motor 76 do atuador correspondente 50. Cada motor 76 é um motor CC sem escovas, e é configurado para ser acionado a uma tensão constante. O controle da força de cada atuador 50 é realizado mediante o controle de uma corrente elétrica que circula através do motor 76. A corrente elétrica que flui através do motor 76 é controlada modificando-se um fator (fator de trabalho) de um tempo de ativação de pulso para um tempo de desativação de pulso pela Modulação por Largura de Pulso (PWM). O ângulo de rotação 6 de cada motor 76 é detectado por um sensor de ângulo de rotação do motor correspondente 178, e o inversor 172 é configurado para controlar a operação do í j motor correspondente 76 com base no ângulo de rotação do motor detectado 6. ' . Os quatro sensores de ângulo de rotação do motor 178 indicados acima são —conectadosàECU 170. À ECU 170, são também conectados: um sensor de direção 180 para detectar um ângulo operacional 8 de um volante como uma quantidade de direção; um sensor de aceleração lateral 182 para detectar a aceleração lateral real Gx que é realmente gerada na carroceria do veículo; e um sensor de aceleração longitudinal 184 para detectar a aceleração longitudinal Gx que é gerada na carroceria do veículo.

São também conectados, àECU 170, vários sensores proporcionados de modo a corresponderem aos respectivos quatro aparelhos de suspensão 20, tais como sensores de aceleração vertical suspensa 186, cada um para detecção da aceleração suspensa Gy que é a aceleração vertical da parte suspensa, sensores de aceleração vertical não-suspensa 188, cada um para detectar a aceleração não-suspensa G, que é uma aceleração vertical da parte não-suspensa, e sensores de curso 190, cada um para detectar uma quantidade de curso S que corresponde a uma distância entre a parte suspensa e a parte não-suspensa (daqui em diante chamada de “distância suspensa-não-suspensa” quando apropriado). À ECU 170, é também conectado uma unidade eletrônica de controle de freio 192 (daqui em diante chamada de “ECU de freio 192” quando apropriado) como um dispositivo de controle para um sistema de freio.

À ECU de freio 192, são conectados quatro sensores de velocidade da roda 194, que são proporcionados de modo a corresponderem às respectivas quatro rodas para detectar as respectivas velocidades de rotação das rodas correspondentes.

A ECU de freio 192 tem a função de estimar a velocidade de movimento v do veículo (daqui em diante chamada de “velocidade do veículo v"” quando apropriado) com — base nos valores detectados pelos respectivos sensores de velocidade da roda 194. A ECU : 170 é configurada para obter a velocidade do veículo da ECU de freio 192 quando necessário. " No sistema de controle do sistema de suspensão de acordo com a presente concretização, a ECU 170 realiza o controle da operação do motor 76 de cada atuador 50 com base nos sinais enviados pelos vários sensores indicados acima.

O sistema de controle é provido de uma chave de alteração de controle 196 operada pelo motorista do veículo para selecionar um controle desejado dentre os dois controles definidos em um controle de amortecimento de vibração relativa que será explicado.

A chave de alteração de controle 196 também é conectada à ECU 170. Na ROM do computador da ECU 170, são armazenados programas relacionados ao controle dos atuadores 50 que serão explicados, variados dados etc. (B) Controle do Atuador Eletromagnético

No sistema de suspensão de acordo com a presente concretização, os três controles a seguir são executados mediante o controle de cada atuador 50. Mais , : especificamente, é executado: um controle de amortecimento de vibração suspensa para . amortecer uma vibração da parte suspensa; um controle de restrição de alteração de posição da carroceria para restringir a arfagem e a rolagem da carroceria do veículo; e o controle de amortecimento de vibração relativa para amortecer uma vibração da unidade do lado não-suspenso 88 causada pelas molas espirais de compressão 46, 48, a saber, para amortecer uma vibração da unidade do lado não-suspenso 88 em relação à parte não- suspensa (daqui em diante chamada de "vibração relativa da unidade do lado não-suspenso 88" quando apropriado). i) Controle de Amortecimento de Vibração Suspensa Um modelo de vibração baseado em uma construção real do aparelho (daqui em diante chamada de “modelo real do aparelho” quando apropriado) do aparelho de suspensão 20 é indicado na Fig. 5(a). O modelo de vibração inclui uma massa suspensa My queé uma massa inercial da parte suspensa, uma massa não-suspensa M, que é uma massa inercial da parte não-suspensa, e uma massa intermediária M, que é uma massa inercial referente à operação da unidade do lado não-suspenso 88 do atuador 50, como explicado abaixo.

Neste modelo, é disposto, entre a massa suspensa My e a massa não- suspensa M,., um amortecedor correspondendo ao amortecedor 52, a saber, um amortecedor C, que possui um coeficiente de amortecimento C,. Além disso, é disposto, entre a massa suspensa My e a massa intermediária M,, uma mola correspondendo à mola espiral de compressão 46, a saber, uma mola K, com uma constante elástica K,, e um atuador A correspondendo ao atuador 50, de modo a serem paralelos um ao outro.

Além do mais, é disposta, entre a massa intermediária M, e a massa suspensa UM, uma mola correspondendo à mola espiral de compressão 48, a saber, uma mola K; com uma constante elástica K,. Além disso, é disposta, entre a massa não-suspensa M, e a superfície ' da estrada, uma mola correspondente ao pneu, a saber, uma mola K; com uma constante . elástica Kg.

Um modelo de controle como um modelo teórico para o controle do atuador 50 é indicado nas Figs. 5(b) e 5(c). Em cada um desses modelos, a massa suspensa My é suspensa por um amortecedor "skyhook" Cs com um coeficiente de amortecimento Cs.

Isto é, esses modelos de controle se baseiam na teoria do amortecedor “skyhook”. A diferença entre um primeiro modelo de controle apresentado na Fig. 5(b) e um segundo modelo de controle apresentado na Fig. 5(c) será explicada depois.

O controle de amortecimento de vibração suspensa é executado nos atuadores 50 dos respectivos quatro aparelhos de suspensão 20 de maneira independente um do outro.

No controle de amortecimento de vibração suspensa, o atuador 50 é controlado, de acordo com os dois modelos de controle indicados acima, em cada um dos quais é disposto um amortecedor skyhook Cs, de modo que a força a ser gerada pelo atuador A no modelo real : ' do aparelho se torne igual a uma força correspondendo à força de amortecimento a ser . gerada pelo amortecedor skyhook Cs nos modelos de controle.

Sendo mais específico, uma velocidade suspensa Vu, que é uma velocidade de movimento (velocidade absoluta) da parte suspensa, é inicialmente calculada com base na aceleração vertical Gy da parte suspensa (daqui em diante chamada de “aceleração suspensa Gy" quando apropriado) detectada pelo sensor de aceleração vertical suspenso 186, e a operação do motor 76 é controlada de modo a gerar, como um componente de amortecimento de vibração suspensa Fu, ,aforçado atuador de acordo com a seguinte fórmula, isto é, a força do atuador tendo uma grandeza de acordo com a velocidade suspensa Vu: Fu= Cs Vw O coeficiente de amortecimento Cs pode ser considerado como um ganho de controle e é definido em um valor adequado para efetivamente amortecer a vibração na e emtorno da frequência de ressonância suspensa.

No sistema de suspensão de acordo com a presente concretização, o amortecedor 52 lida com o fenômeno de ressonância da parte não-suspensa.

Em outras palavras, o coeficiente de amortecimento C, do amortecedor C,; no modelo real do aparelho indicado acima e nos modelos de controle, a saber, o coeficiente de amortecimento do amortecedor 52, é definido em um valor adequado para amortecer efetivamente a vibração na e em torno da frequência de ressonância não-suspensa. ii) Controle de Restrição de Alteração da Posição da Carroceria No sistema de suspensão de acordo com a presente concretização, o controle de restrição de alteração da posição da carroceria é executado, além do controle de amortecimento de vibração suspensa indicado anteriormente, numa tentativa de atenuar a rolagem da carroceria do veículo gerada quando o veículo faz curva e a arfagem da carroceria do veículo gerada pela aceleração e desaceleração do veículo.

No controle de restrição de alteração da posição da carroceria, é gerada, pelo atuador 50, uma força . contrária ao momento de rolagem como uma força atuante sobre a carroceria do veículo em decorrência da rolagem da carroceria do veículo, e uma força contrária ao momento de arfagem como uma força atuante sobre a carroceria do veículo em decorrência da arfagem da carroceria do veículo.

Será apresentada uma explicação com respeito à rolagem da carroceria do veículo.

Cada um dos dois atuadores 50 dos respectivos dois aparelhos de suspensão 20 localizados no lado interno com respeito à curva é controlado para gerar a força do atuador em uma direçãoem que a parte suspensa e a parte não-suspensa se movem em direção uma à outra (daqui em diante chamada de “direção de encontro” quando apropriado), enquanto cada um dos dois atuadores 50 dos dois respectivos aparelhos de suspensão 20 localizados no lado externo com relação à curva é controlado para gerar a força do atuador em uma direção em que a parte suspensa e a parte não-suspensa se movem para longe ' ' uma da outra (daqui em diante chamada de “direção de afastamento” quando apropriado), . ' de acordo com o momento de rolagem indicado acima.

Cada força do atuador é gerada como um componente de restrição de rolagem FR como uma espécie de componente de restrição de alteração da posição.

Mais especificamente, a aceleração lateral Gy a ser usada no controle é determinada de acordo com a seguinte fórmula com base (1) na aceleração lateral estimada Gyc que é estimada com base no ângulo de direção ô da roda de direção detectado pelo sensor de direção 180 e na velocidade do veículo v obtida pela ECU de freio 192; e (2) na aceleração lateral real Gyg que é detectada pelo sensor de aceleração lateral 182: Gy = ac - Gye + ar - Gyr (ac, aR: ganhos) A aceleração lateral assim determinada Gy é uma quantidade de índice do momento de rolagem que indica o momento de rolagem que atua sobre a carroceria do veículo.

O componente de restrição de rolagem FR é determinado com base na aceleração lateral GY de acordo com a seguinte fórmula: Fr = B - Gy (B: ganho de controle) Será apresentada uma explicação com respeito à arfagem da carroceria do veículo.

Para o mergulho da carroceria do veículo gerada pela frenagem da carroceria do veículo, cadaum dos dois atuadores 50 dos dois respectivos aparelhos de suspensão 20 localizados no lado da roda dianteira do veículo é controlado para gerar a força do atuador na direção de afastamento, ao passo que cada um dos dois atuadores 50 dos dois respectivos aparelhos de suspensão 20 localizados no lado da roda traseira do veículo é controlado para gerar a força do atuador na direção de encontro, de acordo com o momento de arfagem.

Cada força do atuador é gerada como um componente de restrição de arfagem Fp . como uma espécie de componente de restrição de alteração da posição.

Para o agachamento da carroceria do veículo gerado pela aceleração da carroceria do veículo, . cada um dos dois atuadores 50 dos dois respectivos aparelhos de suspensão 20 localizados no lado da roda traseira do veículo é controlado para gerar a força do atuador na direção de afastamento, ao passo que cada um dos dois atuadores 50 dos dois respectivos aparelhos de suspensão 20 localizados no lado da roda dianteira do veículo é controlado para gerar a força do atuador na direção de encontro, de acordo com o momento de arfagem.

Cada força do atuador é gerada como o componente de restrição de arfagem Fp como uma espécie de componente de restrição de alteração da posição.

Mais especificamente, a aceleração longitudinal Gx detectada pelo sensor de aceleração longitudinal 182 é empregada como uma quantidade de índice de momento de arfagem que indica o momento de arfagem, e o componente de restrição de arfagem Fp é determinado com base na aceleração longitudinal real Gx de acordo com a seguinte fórmula: Fp = y - Gx (y: ganho de controle) ' ' iii) Controle de Amortecimento de Vibração Relativa ' . a) Significância A unidade do lado não-suspenso 88 do atuador 50 é suportada de modo flutuante pela parte não-suspensa.

Sendo assim, a unidade do lado não-suspenso 88 como a unidade flutuante vibra em relação à parte não-suspensa como a parte de suporte de unidade flutuante.

Quando a vibração da unidade do lado não-suspenso 88 relativa à parte não- suspensa, a saber, a vibração relativa da unidade do lado não-suspenso 88, é transmitida paraa parte suspensa, o motorista do veículo sente a vibração. — Logo, tal vibração causa uma deterioração no conforto do veículo.

Além disso, a vibração se torna uma vibração da parte não-suspensa, causando uma flutuação na carga que a roda transmite para o solo.

Neste caso, a estabilidade de direção do veículo é deteriorada.

Uma vez que a unidade do lado não-suspenso 88 tem a massa intermediária M, inerente a ela, como mostra o modelo de vibração da Fig. 5, ocorre o fenômeno de ressonância com respeito à vibração da frequência inerente.

Quando ocorre o fenômeno de ressonância na vibração relativa da unidade do lado não-suspenso 88, a deterioração no conforto da viagem e a deterioração na estabilidade de direção tornam-se perceptíveis.

Em associação com o movimento da unidade do lado não-suspenso 88 em relação à unidade do lado suspenso 86, a haste rosqueada 72 e o motor 76 giram.

Sendo assim, ao lidar com a vibração da unidade do lado não-suspenso 88, a ação do momento inercial de um corpo rotativo em um caso em que a haste rosqueada 72 e a parte rotativa do motor 76 são considerados um único corpo rotativo não deve ser excluída.

Isto é, é desejável considerar, como parte da massa inercial da unidade do lado não-suspenso 88, uma massa convertida obtida pela conversão do momento inercial do corpo rotativo na massa inercial no movimento ascendente e descendente da unidade do lado não-suspenso 88. Logo, no modelo de vibração apresentado na Fig. 5, a massa intermediária M, é tratada como - incluindo a massa convertida. b) Dois Controles de Amortecimento de Vibração Relativa No sistema de suspensão de acordo com a presente concretização, o controle de amortecimento de vibração relativa é executado para lidar com a vibração relativa previamente indicada da unidade do lado não-suspenso 88. Como o controle de amortecimento de vibração suspensa, o controle de amortecimento de vibração relativa é executado nos atuadores 50 dos respectivos quatro aparelhos de suspensão 20 de maneira independente um do outro.

No presente sistema de suspensão, dois controles mutuamente diferentes são definidos como o controle de amortecimento de vibração relativa, e um dos dois controles é seletivamente executado.

Um primeiro controle de amortecimento de vibração relativa como um dos dois controles depende do primeiro modelo de controle ilustrado na Fig. 5(b). No modelo de " : controle, é disposto, entre a massa intermediária M, e a massa não-suspensa M,., um . amortecedor de amortecimento de vibração relativa Cr, tendo um coeficiente de ] 5 amortecimento Cg; como um amortecedor para amortecer a vibração relativa da unidade do lado não-suspenso 88. No primeiro controle de amortecimento de vibração relativa, o atuador 50 é controlado de modo que a força do atuador a ser gerada pelo atuador A no modelo real do aparelho ilustrado na Fig. 5(a) se torne igual a uma força que corresponde a uma força de amortecimento a ser gerada pelo amortecedor Cr,. Para ser mais específico, com base em uma velocidade de movimento relativo V, da unidade do lado não-suspenso 88 e da parte não-suspensa, a operação do motor 76 é controlada de modo a gerar, como um componente de amortecimento de vibração relativa F,, a força do atuador de acordo com a seguinte fórmula, isto é, a força do atuador tendo uma grandeza de acordo com a velocidade de movimento relativo V,: F1= Cri Vi Mais especificamente, um comprimento do atuador L é inicialmente calculado como uma posição de movimento relativo da unidade do lado suspenso 86 e da unidade do lado não-suspenso 88, com base no ângulo de rotação do motor 9 detectado pelo sensor de ângulo de rotação do motor 178. Com base em uma diferença entre o comprimento do atuador calculado L e a quantidade de curso S detectada pelo sensor de curso 190, uma distância (L - S) entre o atuador e a parte não-suspensa (daqui em diante chamada de "distância atuador-não-suspensa" quando apropriado) é — calculada.

Subsequentemente, a velocidade de movimento relativa V, da unidade do lado não-suspenso 88 e da parte não- suspensa é calculada com base em uma taxa de alteração na distância (L — S). Com base na velocidade de movimento relativa calculada Vi”, o componente de amortecimento de : vibração relativa F, é determinado.

O segundo controle de amortecimento de vibração como o outro dos dois controles - indicados acima depende do segundo modelo de controle apresentado na Fig. 5(c). No modelo de controle, é disposto, entre a massa intermediária M, e a massa suspensa My, um amortecedor de amortecimento de vibração relativa Cr tendo um coeficiente de amortecimento Cr como um amortecedor para amortecer a vibração relativa da unidade do lado não-suspenso 88. No segundo controle de amortecimento de vibração relativa, o atuador 50 é controlado de modo que a força do atuador a ser gerada pelo atuador A no modelo real do aparelho ilustrado na Fig. 5(a) se torne igual a uma força que corresponde a uma forçade amortecimento a ser gerada pelo amortecedor Cr2. Para ser mais específico, com base em uma velocidade de movimento relativo Viy da unidade do lado não-suspenso 88 e da unidade do lado suspenso 86, a operação do motor 76 é controlada de modo a gerar, como um componente de amortecimento de vibração relativa F,, a força do atuador de acordo com a seguinte fórmula, isto é, a força do atuador tendo uma grandeza de acordo í í com a velocidade de movimento relativo Vu: Fr = Cra Vu ' . Mais especificamente, o comprimento do atuador L é inicialmente calculado com —baseno ângulo de rotação do motor 6 detectado pelo sensor de ângulo de rotação do motor

178. Com base em uma taxa de alteração no comprimento do atuador calculado L, a velocidade de movimento relativa Vy da unidade do lado não-suspenso 88 e da unidade do lado suspenso 86 é calculada, e o componente de amortecimento de vibração relativa F, é determinado com base na velocidade de movimento relativo calculada Vw.

O primeiro e segundo controles de amortecimento de vibração relativa são seletivamente executados pela operação da chave de alteração de controle 196 pelo motorista. A vibração relativa da unidade do lado não-suspenso 88 pode ser efetivamente restringida por qualquer um dos dois controles. Observa-se que cada um dos coeficientes de amortecimento Cri, Cr2 dos respectivos amortecedores de amortecimento de vibração relativa Cri, Cro nos modelos de controle indicados acima é definido em um valor adequado para efetivamente amortecer a vibração relativa da unidade do lado não-suspenso 88, cuja frequência está na ou próximo da frequência de ressonância. Daqui em diante, os amortecedores de amortecimento de vibração relativa Cri, Cr e os coeficientes de amortecimento Cr,, Cr2 são coletivamente chamados de “amortecedor de amortecimento de vibração relativa CR" e “coeficiente de amortecimento CZ”, respectivamente, quando apropriado.

c) Efeito do Controle de Amortecimento de Vibração Relativa A Fig. 6 é um gráfico no qual é indicada a intensidade com a qual uma vibração que é gerada pela superfície da estrada para a parte não-suspensa é transmitida para a parte suspensa. sto é, o gráfico mostra características de transmissão de vibração com respeito à : frequência de vibração. No gráfico, o eixo geométrico vertical indica a intensidade da vibração e o eixo geométrico horizontal indica a frequência da vibração. A linha pontilhada . no gráfico indica as características de quando o controle de amortecimento de vibração relativa indicado acima não é executado, ao passo que a linha sólida no gráfico indica as características de quando o controle de amortecimento de vibração relativa indicado acima é executado.

Como fica visível no gráfico, em uma instância em que o controle de amortecimento de vibração relativa não é executado, o pico da intensidade de transmissão de vibração existe com respeito à vibração com uma frequência de aproximadamente 6 Hz. Isto é, ocorre umfenômeno de ressonância na frequência como a frequência de ressonância. O fenômeno de ressonância provém da estrutura em que a unidade do lado não-suspenso 88 é elasticamente suportada pela parte não-suspensa. Em contrapartida, em uma instância em que o controle de amortecimento de vibração relativa é executado, o pico indicado acima não existe, e o fenômeno de ressonância da unidade do lado não-suspenso 88 é | Á efetivamente restringido ou suprimido.

Logo, o veículo no qual o presente sistema de suspensão é montado possui melhor conforto e estabilidade de direção graças ao controle | 5 deamortecimento de vibração relativa indicado acima. d) Condição para Execução do Controle de Amortecimento de Vibração Relativa O controle de amortecimento de vibração relativa é executado somente numa situação em que um componente de frequência específica da intensidade da vibração relativa da unidade do lado não-suspenso 88 é maior do que um limiar.

Como mostra a Fig. 7,uma faixa de frequência de ressonância Afg é definida de modo a incluir a frequência de ressonância fg (isto é, uma faixa dentro de + 3 Hz da frequência de ressonância no presente sistema de suspensão), e um componente de intensidade de vibração lg na faixa de frequência de ressonância que é a intensidade da vibração relativa da unidade do lado não- suspenso 88 na faixa de frequências de ressonância Afg é monitorado. (Daqui em diante, o componente de intensidade de vibração Ig na faixa de frequência de ressonância é chamado de “componente de intensidade de vibração na faixa de frequência de ressonância IR quando apropriado). Em uma instância em que o componente lg excede o limiar lo, o controle de amortecimento de vibração relativa é executado.

Uma vez que o controle de amortecimento de vibração relativa no presente sistema de suspensão tem por objetivo principal suprimir o fenômeno de ressonância da unidade do lado não-suspenso, o controle de amortecimento de vibração relativa é configurado para ser executado com base no componente de intensidade da vibração relativa na faixa de frequência de ressonância.

Mais especificamente, no primeiro controle de amortecimento de vibração relativa, a vibração relativa da unidade do lado não-suspenso 88 e da parte não-suspensa é um alvo direto para o julgamento, e o componente da vibração relativa da unidade do lado não- . suspenso 88 na faixa de frequência de ressonância Afz é identificado mediante a realização de um processo de filtragem na velocidade móvel relativa V, da unidade do lado não- . suspenso e da parte não-suspensa.

Com base no valor de amplitude do componente identificado, o componente de intensidade de vibração na faixa de frequência de ressonância lg é identificado.

No segundo controle de amortecimento de vibração relativa, por outro lado, a vibração relativa da unidade do lado não-suspenso 88 e da unidade do lado suspenso 86 é um alvo direto para o julgamento, e o componente da vibração relativa da unidade do lado não-suspenso 88 na faixa de frequência de ressonância Afg é identificado mediante a realização do processo de filtragem na velocidade de movimento relativa Viy da unidade do lado não-suspenso 88 e da unidade do lado suspenso 86. Com base no valor de amplitude do componente identificado, o componente de intensidade de vibração na faixa de frequência de ressonância lg é identificado.

e) Correção do Componente de Amortecimento de Vibração Relativa Como explicado acima, o movimento da unidade do lado não-suspenso 88 em ' ' relação à parte não-suspensa é possibilitado pelo mecanismo de conexão 64. No entanto, o movimento relativo é limitado pelo mecanismo de deslocamento relativo 150 de modo a ser ' ' 5 — mantido dentro da faixa permissível de movimento relativo AW.

Logo, quando a unidade do lado não-suspenso 88 é movida em direção à parte não-suspensa em uma instância em que a vibração relativa da unidade do lado não-suspenso 88 é intensa, existe uma possibilidade alta de que a parte inferior do tubo externo 60 entre em contato com a parte de extremidade superior do alojamento 90 do amortecedor 52. Por outro lado, quando a unidade do lado —não-suspenso 88 é afastada da parte não-suspensa, existe uma possibilidade alta de que a parte de extremidade inferior tipo flange interno da saia 152 conectada ao tubo externo 60 entre em contato com o anel limitador 154 conectado ao alojamento 90. Em alguns casos, esses contatos vêm acompanhado de um impacto.

Quando o motorista sente o impacto como uma vibração ou percebe o impacto como o som de impacto, há prejuízo do conforto do veículo.

Logo, no presente sistema de suspensão, o componente de amortecimento de vibração relativa F, é corrigido para prevenir ou atenuar o impacto.

A Fig. 3 mostra um estado em que a unidade do lado não-suspenso 88 é colocada em uma posição neutra em relação à parte não-suspensa.

A posição neutra é definida como uma posição em que o veículo é mantido imóvel em uma superfície de estrada horizontal e plana A faixa permissível de movimento relativo AW é definida de modo que uma quantidade de deslocamento permissível em uma direção em que a unidade do lado não- suspenso 88 é afastada da parte não-suspensa e uma quantidade de deslocamento permissível em uma direção em que a unidade do lado não-suspenso 88 é movida em direção à parte não-suspensa sejam igualadas com a posição neutra sendo centralizada.

Em outras palavras, essas quantidades de deslocamento permissível tornam-se iguais a . AW/2. O componente de amortecimento de vibração relativa F, é corrigido de modo a - aumentar, em uma instância em que a quantidade de deslocamento relativa W a partir da posição neutra da unidade do lado não-suspenso 88 excede um limiar Wo que é definido em um valormenor do que a quantidade de deslocamento permissível AW/2. Isto é, quando a unidade do lado não-suspenso 88 é movida para perto de cada extremidade da faixa permissível de movimento relativo AW em uma certa extensão, o componente de amortecimento de vibração relativa F, é aumentado de modo a oferecer uma resistência grande contra o movimento adicional para a extremidade.

Especificamente, um componente de amortecimento de vibração relativa F, após a correção (daqui em diante chamado de “componente de amortecimento de vibração relativa corrigido F,” quando apropriado) é determinado de acordo com a seguinte fórmula:

Fa = F (e: ganho de correção) Sob esse aspecto, a quantidade de deslocamento relativo W da unidade do lado " ' não-suspenso 88 é calculada com base na distância (L — S) indicada acima entre o atuador .— e a parte não-suspensa. O ganho de correção 8 é definido conforme indicado na Fig. 8 e é armazenado na ROM da ECU 170 como dados de mapa. Ao determinar o componente de amortecimento de vibração relativa F, após a correção, os dados de mapa são referenciados, por meio do que o ganho de correção e é obtido como um valor de acordo com a quantidade de deslocamento relativo W da unidade do lado não-suspenso 88. Como fica evidente na Fig. 8, oganho de correção « é definido em “1” antes de a quantidade de deslocamento relativo W da unidade do lado não-suspenso 88 exceder o limiar Wo. O ganho de correção e é configurado para aumentar com um aumento na quantidade de deslocamento relativo W quando a quantidade W excede o limiar Wo.

iv) Sintetização dos Controles O controle de amortecimento de vibração suspensa indicado acima, o controle de restrição de alteração da posição da carroceria e o controle de amortecimento de vibração relativa são executados sinteticamente, e o componente de amortecimento de vibração suspensa Fy no controle de amortecimento de vibração suspensa, o componente de restrição de rolagem Fg e o controle de restrição de arfagem Fp no controle de restrição de alteração da posição da carroceria, e o componente de amortecimento de vibração relativa F, (especificamente, o componente de amortecimento de vibração relativa corrigida Fa) no controle de amortecimento de vibração relativa são tratados de maneira unificada. Mais particularmente, esses componentes Fu, Fr, Fp, Fl São somados de acordo com a seguinte fórmula, por meio do que uma força atuadora sintética F a ser gerada pelo atuador 50 é determinada: - F=Fy+FrR+Fp+Fa Em uma instância em que o controle de amortecimento de vibração relativa não é - executado, o componente de amortecimento de vibração relativa F, torna-se igual “0”, por meio do que o componente de amortecimento de vibração relativa F após a correção também se torna igual a “0”.

A força do atuador em que os componentes Fu, Fr, Fr, F4 são sintetizados é a força atuadora a ser gerada por cada um dos atuadores 50 dos respectivos quatro aparelhos de suspensão 20. A operação do motor 76 de cada atuador 50 é controlada de modo a gerar a força atuadora. Sendo mais específico, um fator de trabalho D para o motor 76 de cada atuador 50 é determinada com base na força atuadora F a ser gerada por cada atuador 50, e um comando referente ao fator de trabalho D determinada é enviado ao inversor correspondente 172. Cada inversor 172 executa o controle da operação do motor 76 do atuador correspondente 50. v) Programa de Controle ' O controle de cada atuador 50 é executado de modo que um programa de controle . ' de atuador, indicado por um fluxograma da Fig. 9, seja implementado pela ECU 170. O programa é repetidamente implementado em intervalos de tempo curtos (por exemplo, de vário milissegundos a várias dezenas de milissegundos) com a chave de ignição do veículo colocada no estado ligado (ON). Embora o processamento de acordo com o programa seja implementado para cada um dos quatro atuadores 50, o processamento é implementado de maneira similar para todos os quatro atuadores 50. Sendo assim, a explicação a seguir será apresentada em relação a um atuador.

No processamento de acordo com o programa de controle de atuador, a etapa S1 (“etapa” é omitido quando apropriado) é inicialmente implementada para executar uma subrotina para determinar o componente de amortecimento de vibração suspensa indicado por um fluxograma da Fig. 10. Subsequentemente, S2 é implementado para executar uma —subrotina para determinar o componente de restrição de alteração de posição indicado por um fluxograma da Fig. 11. S2 é seguido de S3 para julgar qual dentre o primeiro controle de amortecimento de vibração relativa e o segundo controle de amortecimento de vibração relativa está sendo selecionado como o controle de amortecimento de vibração relativa.

Quando o primeiro controle de amortecimento de vibração relativa está sendo selecionado, o fluxo de controle vai para S4, na qual é executada uma subrotina para determinar o primeiro componente de amortecimento de vibração relativa indicado por um fluxograma da Fig. 12. Por outro lado, quando o segundo controle de amortecimento de vibração relativa está sendo selecionado, o fluxo de controle vai para S5, na qual é executada uma subrotina para determinar o segundo componente de amortecimento de vibração relativa indicado por umfluxograma da Fig.13. Nas subrotinas indicadas acima, são respectivamente determinados o componente Ú de amortecimento de vibração suspensa Fu, o componente de restrição de rolagem FR e O . componente de restrição de arfagem Fp e o componente de amortecimento de vibração relativa corrigido F, (que é obtido pela correção do componente de amortecimento de vibração relativa F)), cada um como o componente da força do atuador, de acordo com a técnica explicada anteriormente.

Após os componentes Fu, Fr, Fp, Fu terem sido determinados, S6 é implementado para somar os componentes para somar os componentes Fu, Fr, Fp, Fla, de modo que a força atuadora sintética F seja determinada.

Subsequentemente, em S7, o comando referente ao fator de trabalho D é enviado ao inversor 172 com base na força atuadora determinada F.

Após o processamento em S8 estar completo, uma execução do programa de controle de atuador é terminada.

O processamento em cada uma das etapas que constituem o programa de controle do atuador e as subrotinas podem ser facilmente compreendido consultando a explicação anterior, cuja explicação detalhada é dispensada. ' ' (C) Estrutura Funcional do Controlador . A ECU 170 no sistema de suspensão de acordo com a presente concretização funciona como um controlador para controle da força atuadora a ser gerada por cada um dos atuadores eletromagnéticos 50. A ECU 170 pode ser considerada como tendo a estrutura funcional ilustrada na Fig. 14 em termos de sua função.

Como mostra a Fig. 14, a ECU 170 inclui três partes de determinação de componente 200, 202, 204 para determinar os respectivos componentes da força atuadora.

Mais particularmente, a ECU 170 inclui: uma parte de determinação de componente de amortecimento de vibração suspensa 200 para determinar o componente de amortecimento de vibração suspensa Fu; uma parte de determinação de componente de restrição de alteração da posição 202 para determinar o componente de restrição de rolagem FR e o componente de restrição de arfagem Fp; e uma parte de determinação de componente de amortecimento de vibração relativa 204 para determinar o componente de amortecimento de vibração relativa F, (estritamente, para determinar o componente de amortecimento de vibração relativa corrigida Fa). Mais especificamente, a parte de determinação de componente de amortecimento de vibração suspensa 200 corresponde a uma parte da ECU 170 que executa o processamento, em S1, do programa de controle de atuador, a saber, o processamento de acordo com a subrotina para determinar o componente de amortecimento de vibração suspensa.

A parte de determinação de componente de restrição de alteração da posição 202 corresponde a uma parte da ECU 170 que executa o processamento em S2, a saber, o processamento de acordo com a subrotina para determinar o componente de restrição de alteração da posição.

A parte de determinação de componente de amortecimento de vibração relativa 204 corresponde a uma parte da ECU 170 que executa o processamento ] em S3-S5, a saber, o processamento de acordo com uma dentre a subrotina para . determinar o primeiro componente de amortecimento de vibração relativa e a subrotina para determinar o segundo componente de amortecimento de vibração relativa que é selecionado pelaoperação da chave de alteração de controle 196. A ECU 170 adicionalmente inclui uma parte de determinação de força do atuador 206 como uma parte que executa o processamento em S6, a saber, como uma parte para determinar a força do atuador F a ser gerada por cada atuador 50, mediante a sintetização dos componentes Fu, Fr, Fp, Fi (F4). Além disso, a ECU 170 inclui uma parte de comando de fatorde trabalho 208 como uma parte que executa o processamento em S7, a saber, como uma parte para enviar o comando referente ao fator de trabalho D ao inversor 172 do atuador correspondente 50, com base na força do atuador F.

De acordo com a estrutura funcional descrita acima, a ECU 170 pode ser considerada como tendo as seguintes três partes de controle para executar três respectivos À Í controles; uma parte de controle de amortecimento de vibração suspensa que inclui a parte " de determinação do componente de amortecimento de vibração suspensa 200 e que Á 5 executao controle de amortecimento de vibração suspensa indicado acima; uma parte de controle de restrição de alteração da posição da carroceria que inclui a parte de determinação do componente de restrição de alteração da posição 202 e que executa o controle de restrição da alteração da posição da carroceria indicado acima; e uma parte de controle de amortecimento de vibração relativa que inclui a parte de determinação de componente de amortecimento de vibração relativa 204 e que executa o controle de amortecimento de vibração relativa indicado acima.

2. Segunda Concretização (A) Estrutura do Sistema de Suspensão i) Estrutura Geral Como o sistema de suspensão de acordo com a primeira concretização ilustrada, um sistema de suspensão para um veículo de acordo com uma segunda concretização tem quatro aparelhos de suspensão. No entanto, cada aparelho de suspensão na segunda concretização difere, em sua estrutura, do aparelho de suspensão 20 de acordo com a primeira concretização.

Mais especificamente, em cada aparelho de suspensão de acordo com a segunda concretização, um conjunto atuador de mola 250 na Fig. 15 é empregado em vez das duas molas espirais de compressão 46, 48, do atuador 50, do amortecedor 52 e do mecanismo de conexão 64 empregado no sistema de suspensão da primeira concretização. No conjunto atuador de mola 250, uma mola principal, que conecta elasticamente a parte suspensa e a —partenão-suspensa, a saber, uma mola de suspensão, e um atuador eletromagnéticos são unidos. Sob esse aspecto, a mola principal é uma mola pneumática como uma espécie de í mola de fluido que utiliza a pressão do ar. . O sistema de controle do sistema de suspensão de acordo com a segunda concretização tem funções similares às do sistema de controle do sistema de suspensão de acordo com a primeira concretização, exceto uma função para controle da mola principal indicada acima. Em outras palavras, a estrutura para controle do atuador eletromagnético é substancialmente similar à do sistema de controle empregado no sistema de suspensão de acordo com a primeira concretização.

Sendo assim, a explicação a seguir da estrutura do sistema de suspensão de —acordocom a segunda concretização será feita focando-se nas partes que divergem do sistema de suspensão de acordo com a primeira concretização, e uma explicação detalhada dos elementos constituintes correspondentes ou similares é minimizada empregando-se simultaneamente os mesmos números de referência usados na primeira concretização para a identificação destes.

ã À ii) Estrutura e Função do Conjunto Atuador de Mola 250 ' Como mostra a Fig. 15, o conjunto atuador de mola 250 é disposto entre a parte de i 5 suporte 54 como um elemento constituinte da parte suspensa e o segundo braço inferior 36 como um componente constituinte da parte não-suspensa. O conjunto atuador de mola 250 inclui: um atuador eletromagnético 252 que funciona como um absorvedor de impacto eletromagnético; um mecanismo de conexão 254 para conectar o atuador 252 e o segundo braço inferior 36; e uma mola pneumática 256, que são unidos.

a) Estrutura do Atuador O atuador 252 inclui: um mecanismo de fuso de esferas 266 incluindo uma haste rosqueada 262 como uma parte de rosca externa na qual é formada uma ranhura rosqueada 260 e uma porca 264 como uma parte de rosca interna que retém esferas de mancal de rolamento e que é atarraxada à haste rosqueada 262; um motor eletromagnético 268 como fonte de energia (daqui em diante chamado simplesmente de “motor 268” quando apropriado); e um invólucro 270 que acomoda o mecanismo de fuso de esferas 266 e o motor 268. O invólucro 270 é conectado, em sua parte circunferencial externa, à parte de suporte 54. O motor 268 que é um motor CC sem escovas tem um eixo de motor oco 272, e a porca 264 é fixada em uma seção interna de uma parte de extremidade inferior do eixo do motor 272. sto é, o motor 268 é configurado para transmitir uma força de rotação à porca

264. A haste rosqueada 262 é disposta de modo a se estender para baixo a partir do interior do eixo do motor 272 enquanto é atarraxada à porca 264. No atuador 252 da presente concretização, o sensor de ângulo de rotação do motor 178 é disposto no invólucro 270 de modo a detectar o ângulo de rotação do eixo do motor 272.

No invólucro 270, um suporte de haste 274 é fixado coaxialmente com a porca 264. Além da ranhura rosqueada 260, uma ranhura tipo chaveta 276 é formada na haste i rosqueada 262, que é um elemento constituinte do mecanismo de fuso de esferas 266, e a ' haste rosqueada 262 e o suporte de haste 274 são acopladas por chaveta. A haste rosqueada 262 é configurada para não ser rotativa, mas móvel, na direção do eixo em relação ao invólucro 270, por um mecanismo de eixo estriado 278 constituído mediante a inclusão da haste rosqueada 262 e do suporte de haste 274.

A haste rosqueada 262 estende-se para baixo a partir do invólucro 270. Em uma parte de extremidade inferior da haste rosqueada 262, é disposto um membro de suporte de mola 280 que tem uma configuração cupuliforme que se abre para baixo e no qual o atuador 252 é conectado ao segundo braço inferior 36 via o mecanismo de conexão 254 que será explicado em detalhes. Na estrutura descrita acima, o atuador 252 tem: uma unidade do lado suspenso 282 conectada fixamente à parte suspensa; e uma unidade do lado não-

suspenso 284 conectada à parte não-suspensa via o mecanismo de conexão 254. A unidade do lado suspenso 282 inclui o invólucro 270, o motor 268, a porca 262 e o suporte Ô í de haste 274, enquanto que a unidade do lado não-suspenso 284 inclui a haste rosqueada > 262 e o membro de suporte de mola 280. À 5 b) Estrutura do Mecanismo de Conexão O mecanismo de conexão 254 inclui um amortecedor hidráulico 290. O amortecedor 290 tem uma estrutura similar à do amortecedor 52 na primeira concretização ilustrada. Em suma, o amortecedor 290 possui: um alojamento 292 com uma estrutura de tubos gêmeos e acomodando um fluido de trabalho; e um pistão 294 que divide o interior de um membro cilíndrico interno do alojamento 292 em duas câmaras de fluido e que é encaixado de forma corrediça no membro cilíndrico interno. O amortecedor 290 é configurado para oferecer, em associação ao movimento do pistão 294, uma resistência contra o fluxo do fluido de trabalho entre as duas câmaras de fluido no alojamento 292 pelas válvulas proporcionadas no pistão 294, e é configurado para oferecer uma resistência contra ofluxodo fluido de trabalho entre uma câmara intermediária e uma câmara de fluido inferior pelas válvulas proporcionadas em uma parede divisória 296, a saber, contra o fluxo do fluido de trabalho através de uma câmara de fluido auxiliar formada em uma parte inferior da parede divisória 296. O alojamento 292 é conectado, por uma bucha 298 disposta em sua parte de extremidade inferior, ao segundo braço inferior 36. Uma haste do pistão 300 fixamente conectada à parte de extremidade inferior da haste rosqueada 262 estende-se para dentro do alojamento 292, e o pistão 294 é conectado à extremidade inferior da haste do pistão

300. De acordo com a estrutura, a haste rosqueada 262, a saber, a unidade do lado não- suspenso 284, é conectada ao segundo braço inferior 36 pelo amortecedor 290. Uma sede de mola inferior anular 302 é conectada a uma parte circunferencial externa do alojamento 292 do amortecedor 290. Um membro de suporte cilíndrico 304 é i fixado na sede de mola inferior 302, de modo que o membro de suporte cilíndrico 304 ' acomode o alojamento 292. Uma sede de mola superior do tipo flange interno 306 é disposta em uma parte de extremidade superior do membro de suporte cilíndrico 304. O membro de suporte de mola 280 explicado acima é fixado na haste rosqueada 262 e na haste do pistão 290 em uma junção entre os mesmos. O membro de suporte de mola 280 é acomodado no membro de suporte cilíndrico 304 ao mesmo tempo em que acomoda a parte de extremidade superior do alojamento 292. Nas adjacências da parte de extremidade inferior do membro de suporte de mola 280, é disposta uma sede de mola intermediária do tipoflange externo 308. Uma mola espiral de compressão 310 é disposta em um estado comprimido entre a sede de mola superior 306 e a sede de mola intermediária 308, enquanto que uma mola espiral de compressão 312 é disposta em um estado comprimido entre a sede de mola intermediária 308 e a sede de mola inferior 302. As duas molas espirais de compressão 310, ' ' 312 cooperam para funcionar como uma mola de suporte que permite que o membro de . suporte de mola 280, a saber, a unidade do lado não-suspenso 284, seja suportado de —modoflutuante pela parte não-suspensa, graças a sua força elástica.

Na estrutura descrita acima, o mecanismo de conexão 254 permite um movimento da unidade do lado não-suspenso 284 em relação à parte não-suspensa. O deslocamento relativo da unidade do lado não-suspenso 284 e da parte não-suspensa em seu movimento relativo é limitado por um mecanismo limitador de deslocamento relativo 314 que é incluído no mecanismo de conexão 254. Mais especificamente, em uma instância em que a unidade do lado não-suspenso 284 e a parte não-suspensa são movidas em relação uma à outra numa direção para longe uma da outra, uma borracha de amortecimento 316 conectada ao pistão 294 entre em contato direto com a superfície inferior de uma tampa interna do alojamento 292 do amortecedor 290, limitando assim o movimento relativo de afastamento uma da outra. Por outro lado, em uma instância em que a unidade do lado não-suspenso 284 e a parte não-suspensa são movidas em relação uma à outra em direção uma à outra, uma borracha de amortecimento 318 conectada a uma parte interna do membro de suporte de mola 280 entra em contato direto com a superfície superior de uma tampa externa do alojamento 292, com isso limitando o movimento relativo em direção uma à outra. Isto é, o mecanismo limitador de deslocamento relativo 314 é constituído mediante a inclusão da tampa interna e da tampa externa do alojamento 292 e das duas borrachas de amortecimento 316, 318. Como na primeira concretização ilustrada, a extensão do movimento relativo é limitada pelo mecanismo limitador de deslocamento relativo 314 de modo a ser mantida dentro de uma extensão permissível de movimento relativo AW ilustrada narFig 15.

No presente aparelho de suspensão 20, um mecanismo limitador de encontro e um mecanismo limitador de afastamento para o movimento de curso da parte suspensa e da - parte não-suspensa são proporcionados no conjunto atuador de mola 250. O movimento da parte suspensa e da parte não-suspensa em direção uma à outra é limitado por um contato direto de uma placa limitadora 320 disposta em uma extremidade superior do membro de suporte cilíndrico 304 com uma borracha de amortecimento 322 disposta no invólucro 270 da unidade do lado não-suspenso 282 ou por um contato direto de uma superfície de extremidade inferior de uma seção do invólucro 270 na qual o suporte de haste 274 é disposto, com uma borracha de amortecimento 324 disposta em uma superfície superior do — membro de suporte de mola 280. Por outro lado, o movimento da parte suspensa e da parte não-suspensa para longe uma da outra é limitado por um contato direto da placa limitadora 320 com uma borracha de amortecimento 328 disposta em uma parte de flange interno em uma extremidade inferior da saia 326 que é conectada ao invólucro 270. Nota-se que a extensão permissível de movimento relativo AW indicada acima é menor do que uma ' ' extensão permissível do movimento de curso. —— c) Estrutura da Mola Pneumática A mola pneumática 256 inclui: uma cobertura da câmara 340 conectada à parte de suporte 54; um cilindro de pistão pneumático 342 que é fixado no alojamento 292 do amortecedor 290 e, dessa forma, é conectado ao segundo braço inferior 36; um diafragma 344 conectando a cobertura da câmara 340 e o cilindro do pistão pneumático 342. A cobertura da câmara 340 tem uma parte de tampa 346 que é conectada ao invólucro 270 do atuador 252 via um suporte de mola 348 incluindo uma borracha de amortecimento de vibração.

A parte de tampa 346 é conectada à parte de suporte 54 via um suporte superior 350 incluindo uma borracha de amortecimento de vibração.

O cilindro de pistão pneumático 342 é fixado, em sua parte de extremidade inferior, à parte circunferencial externa do membro de suporte cilíndrico 304 do mecanismo de conexão 254 enquanto acomoda, no mesmo, a parte superior do membro de suporte cilíndrico 304 e a saia 326 conectada ao invólucro 270. O diafragma 344 é fixado, em uma de suas extremidades, a uma parte de extremidade inferior da cobertura da câmara 340 e é fixado, em outra de suas extremidades, a uma parte de extremidade superior do cilindro de pistão pneumático 342. A cobertura da câmara 340, o cilindro de pistão pneumático 342 e o diafragma 344 cooperam para definir uma câmara de pressão 352 que é preenchida com ar comprimido, como um fluido.

Na estrutura descrita acima, a mola pneumática 256 conecta elasticamente, graças à pressão do ar comprimido, o segundo braço inferior 36 e a parte de suporte 54, a saber, a parte suspensa e a parte não-suspensa.

Quando se supõe que as molas espirais de compressão 310 indicadas acima 312 constituem uma mola, a constante elástica desta mola é maior do que a da mola pneumática 256. d) Função do Conjunto Atuador de Mola 250 . No presente aparelho de suspensão 20, a unidade do lado suspenso 282 do atuador 252 como uma unidade fixa é conectada fixamente à parte suspensa como uma parteda unidade fixa, enquanto que a unidade do lado não-suspenso 284 como uma unidade flutuante é suportada de modo flutuante pela parte não-suspensa como uma parte de suporte de unidade flutuante.

Quando a parte suspensa e a parte não-suspensa são movidas em direção e para longe uma da outra, a unidade do lado suspenso 282 e a unidade do lado não-suspenso 284 são movidas em relação uma à outra em associação com o movimento de curso da parte suspensa e da parte não-suspensa.

Graças ao movimento relativo, a porca 264 gira junto com o eixo do motor 272 enquanto a haste rosqueada 262 e a porca 264 se movem em relação uma À outra na direção do eixo. O motor 268 é configurado para transmitir uma força de rotação à porca 264. Graças à força de rotação transmitida pelo motor 268, o y í atuador 252 gera uma força do atuador como uma força de resistência contra ou uma força propulsora em relação ao movimento relativo da unidade do lado suspenso 282 e da Í 5 unidadedolado não-suspenso 284.

A força do atuador age sobre a parte suspensa e a parte não-suspensa por meio do mecanismo de conexão 254. O mecanismo de conexão 254 tem uma estrutura em que as molas espirais de compressão 310, 312 são dispostas entre a parte não-suspensa e a unidade do lado não-suspenso 284. Isto é, no presente aparelho de suspensão 20, a unidade do lado não-suspenso 284 é suportada de modo flutuante pela parte não-suspensa graças às molas espirais de compressão 310, 312. Nesta estrutura, a força do atuador age sobre a parte suspensa e a parte não-suspensa com certo retardo ou atraso temporal. Em vista disso, o presente conjunto atuador de mola 250 é configurado de modo que o mecanismo de conexão 254 tenha o amortecedor 290 disposto entre a parte não-suspensa ea unidade do lado não-suspenso 284, melhorando assim a responsividade da força do atuador.

Além da função de mola de suspensão comum, a mola pneumática 256 tem a função de alterar a distância entre a parte suspensa e a parte não-suspensa; para isso, ela permite o fluxo ou descarga de ar da câmara de pressão 352. Utilizando a função, o sistema de suspensão de acordo com a presente concretização é configurado para alterar e ajustar a distância entre a carroceria do veículo e a superfície da estrada, a saber, a altura do veículo. A descrição da estrutura e do controle relacionado à alteração e ao ajuste da altura do veículo pode ser omitida.

(B) Controle do Atuador Eletromagnético No sistema de suspensão de acordo com a presente concretização, são executados controles similares ao controle de amortecimento de vibração suspensa e ao í controle de restrição de alteração da posição da carroceria executado no sistema de . suspensão de acordo com a primeira concretização ilustrada. Com respeito ao controle de amortecimento de vibração relativa, o primeiro controle de amortecimento de vibração relativa executado no sistema de suspensão de acordo com a primeira concretização ilustrada não é executado, e somente um controle similar ao segundo controle de amortecimento de vibração relativa é executado. Além desses controles, um controle de amortecimento de vibração não-suspensa descrito abaixo é executado no sistema de suspensão de acordo com a presente concretização. Embora esses controles sejam explicados em ordem daqui em diante, as explicações similares às da primeira concretização ilustrada serão minimizadas.

i) Controle de Amortecimento de Vibração Suspensa

Um modelo real do aparelho de suspensão 20 do sistema de suspensão de acordo com a presente concretização é indicado na Fig. 16(a). Como no modelo real do aparelho ' Í explicado em relação à primeira concretização ilustrada, este modelo de vibração inclui uma . massa suspensa My, uma massa não-suspensa M, e uma massa intermediária M,. A massa l 5 intermediária M, inclui uma massa convertida de um corpo rotativo em uma instância em que a porca 264 e uma parte rotativa do motor 268, tal como o eixo do motor 272, são consideradas como um corpo rotativo, mais especificamente, uma massa convertida obtida pela conversão do momento inercial do corpo rotativo em uma massa inercial! no movimento ascendente e descendente da unidade do lado não-suspenso 284. Como no modelo real do aparelho na primeira concretização ilustrada, o modelo real do aparelho na presente concretização inclui um atuador A correspondendo ao atuador 252 disposto entre a massa suspensa My e a massa intermediária M,. Além disso, é disposta, entre a massa não-suspensa M, e a superfície da estrada, uma mola correspondente ao pneu, a saber, uma mola K; com uma constante elástica K;. Ao contrário do modelo real do aparelho na primeira concretização ilustrada, o modelo real do aparelho na presente concretização inclui, entre a massa suspensa My e a massa não-suspensa M,, uma mola principal correspondendo à mola pneumática 256, a saber, uma mola K, com uma constante elástica K,. Entre a massa intermediária M e a massa não-suspensa M,, é disposta uma mola correspondente à mola de suporte constituída pelas molas espirais de compressão 310, 312, a saber, uma mola K; com uma constante elástica Ks.

Além disso, um amortecedor correspondendo ao amortecedor 252, a saber, um amortecedor C, com um coeficiente de amortecimento C,, é disposto em paralelo com a mola Ks.

Uma vez que o amortecedor C,; serve para melhorar a responsividade da força do atuador, como explicado acima, o coeficiente de amortecimento C, é definido em um valor adequado para atingir o objetivo.

Um modelo de controle como um modelo teórico para o controle do atuador 252 é I indicado na Fig. 16(b). Como no modelo de controle da primeira concretização ilustrada, a ' massa suspensa M, é suspensa por um amortecedor skyhook Cs com um coeficiente de amortecimento Cs no modelo de controle da presente concretização.

Como na primeira concretização ilustrada, o controle de amortecimento de vibração suspensa é executado nos atuadores 252 dos respectivos quatro aparelhos de suspensão 20 de maneira independente um do outro.

A operação de cada motor 268 é controlado de modo que o atuador correspondente 252 gere, como o componente de amortecimento de vibração suspensa Fu, a força do atuador de acordo com a seguinte fórmula, com base na —velocidadesuspensa Vy: Fu=Cs.Vu A técnica concreta do controle de amortecimento de vibração suspensa é similar à da primeira concretização ilustrada, sendo omitida sua explicação detalhada. li) Controle de Amortecimento de Vibração Não-Suspensa ' Ú O controle de amortecimento de vibração não-suspensa se baseia na chamada ' . teoria “quase ground-hook" e é executado nos atuadores 252 dos respectivos quatro aparelhos de suspensão 20 de modo independente um do outro. No modelo de controle ilustrado na Fig. 16(b), a massa não-suspensa M, é suportada por uma linha de superfície de estrada virtual (linha do solo) via um amortecedor Cg com um coeficiente de amortecimento Cc. Uma vez que o amortecedor Cç é um amortecedor que se baseia na teoria do amortecedor “quasi ground-hook”, o amortecedor Ckç é chamado, daqui em diante, de“amortecedor ground-hook Cs" quando apropriado.

No controle de amortecimento de vibração não-suspensa, o atuador 252 é controlado de modo que a força do atuador a ser gerada pelo atuador A no modelo de aparelho real se torne igual a uma força correspondendo à força de amortecimento a ser gerada pelo amortecedor ground-hook Cê no modelo de controle. Sendo mais específico, uma velocidade não-suspensa V,, que é uma velocidade de movimento (velocidade absoluta) da parte não-suspensa, é inicialmente calculada com base na aceleração vertical G, da parte não-suspensa (daqui em diante chamada de “aceleração não-suspensa G,” quando apropriado) detectada pelo sensor de aceleração vertical não-suspensa 188, e a operação do motor 268 é controlada de modo a gerar, como um componente de amortecimento de vibração não-suspensa F,, a força do atuador de acordo com a seguinte fórmula, isto é, a força do atuador tendo uma grandeza de acordo com a velocidade suspensa V,: FL=CRV O coeficiente de amortecimento Cç pode ser considerado como um ganho de controle e é definido em um valor adequado para efetivamente amortecer a vibração na e em torno da frequência de ressonância não-suspensa. lili) Controle de Restrição de Alteração da Posição da Carroceria . O controle de restrição de alteração da posição da carroceria serve para restringir a rolagem e a arfagem da carroceria do veículo e é executado de forma similar à da primeira concretização ilustrada. Embora não seja explicado em detalhes, o componente de restrição de rolagem Fr é determinado de acordo com a fórmula seguinte com base na aceleração lateral Gy indicada acima: Fr = B - Gy (B: ganho de controle) O componente de restrição de arfagem Fp é determinado de acordo com a seguinte —fórmulacom base na aceleração longitudinal real Gx: Fp = y - Gx (y: ganho de controle) iv) Controle de Amortecimento de Vibração Relativa

Em cada aparelho de suspensão 20 do sistema de suspensão de acordo com a primeira concretização ilustrada, a unidade do lado não-suspenso 284 do atuador 252 é í í suportada de modo flutuante em relação à parte não-suspensa.

Sendo assim, a unidade do : lado não-suspenso 284 como a unidade flutuante vibra em relação à parte não-suspensa á 5 comoa parte de suporte de unidade flutuante.

Como o controle de amortecimento de vibração relativa na primeira concretização, o controle de amortecimento de vibração relativa na presente concretização tem por objetivo lidar com a vibração relativa.

No modelo de controle ilustrado na Fig. 16(b), é disposto, entre a massa intermediária M, e a massa suspensa My, um amortecedor de amortecimento de vibração relativa Cg com um coeficiente de amortecimento Cg como um amortecedor para amortecer a vibração relativa da unidade do lado não-suspenso 284. O controle de amortecimento de vibração relativa na presente concretização depende do modelo de controle e é similar ao segundo controle de amortecimento de vibração relativa na primeira concretização.

No controle de amortecimento de vibração relativa na presente concretização, cada atuador 252 é controlado de modo que a força do atuador a ser gerada pelo atuador A no modelo de aparelho real se torne igual a uma força correspondendo à força de amortecimento a ser gerada pelo amortecedor de amortecimento de vibração relativa Cr.

A técnica de controle concreto é similar à do segundo controle de amortecimento de vibração relativa ilustrado. — Isto é, a operação do motor 268 é controlada para gerar, como ocomponente de amortecimento de vibração relativa F,, a força do atuador de acordo com a seguinte fórmula, com base na velocidade de movimento relativa V,y da unidade do lado não-suspenso 284 e da unidade do lado suspenso 282: F=Cg- Vw O coeficiente de amortecimento Cg do amortecedor de amortecimento de vibração relativa Cg é definido em um valor adequado para efetivamente amortecer a vibração relativa da unidade do lado não-suspenso 284 na e em torno da frequência de ressonância. ] O controle de amortecimento de vibração relativa na presente concretização é executado . somente numa situação em que o componente de frequência específico da intensidade da vibração relativa da unidade do lado não-suspenso 282 é maior do que o limiar, de acordo coma condição de execução similar à do controle de amortecimento de vibração relativa da primeira concretização ilustrada.

Além disso, numa tentativa de prevenir ou atenuar o impacto devido à provisão do mecanismo de limitação de deslocamento relativo 314, o componente de amortecimento de vibração relativa F, é corrigido como no controle da primeira concretização.

As técnicas concretas referentes à execução do controle baseado na condiçãode execução e à correção do componente de amortecimento de vibração relativa F, são similares às da primeira concretização. v) Sintetização dos Controles

O controle de amortecimento de vibração suspensa indicado acima, o controle de amortecimento de vibração não-suspensa, o controle de restrição de alteração da posição ' ' da carroceria e o controle de amortecimento de vibração relativa são executados . . sinteticamente, e o componente de amortecimento de vibração suspensa Fy no controle de amortecimento de vibração suspensa, o componente de amortecimento de vibração não- suspensa F, no controle de amortecimento de vibração não-suspensa, o componente de restrição de rolagem Frg e o controle de restrição de arfagem Fp no controle de restrição de alteração da posição da carroceria, e o componente de amortecimento de vibração relativa F, (a saber, o componente de amortecimento de vibração relativa corrigido Fa) no controle de amortecimento de vibração relativa são tratados de forma unificada. Mais particularmente, esses componentes Fu, Fi, Fr, Fla São somados de acordo com a seguinte fórmula, por meio do que uma força atuadora sintética F a ser gerada por cada atuador 252 é determinada: F=Fy+F +FR+Fp+Fa Como na primeira concretização, um fator de trabalho D para o motor 268 de cada atuador 252 é determinada com base na força atuadora sintética F a ser gerada por cada atuador 252, e um comando referente ao fator de trabalho D determinado é enviado ao inversor correspondente 172. Cada inversor 172 executa o controle da operação do motor 268 do atuador correspondente 252 baseado no fator de trabalho D. v) Programa de Controle O controle de cada atuador 252 é executado de modo que um programa de controle de atuador, indicado por um fluxograma da Fig. 17, seja implementado pela ECU 170. Como o programa de controle de atuador na primeira concretização, o programa na presente concretização é implementado repetidamente para cada atuador 252 em intervalos de tempo curtos (por exemplo, de vários milissegundos a várias dezenas de milissegundos) com a chave de ignição do veículo colocada no estado ativado (ON). No processamento de acordo com o programa de controle de atuador, a etapa - S101 é inicialmente implementada para executar uma subrotina para determinar o componente de amortecimento de vibração suspensa indicado pelo fluxograma da Fig. 10. — Subsequentemente, S102 é implementada para executar uma subrotina para determinar o componente de amortecimento de vibração não-suspensa indicado pelo fluxograma da Fig.

18. S102 é seguida de S103, em que a implementada a subrotina para determinar o componente de restrição de alteração de posição indicado pelo fluxograma da Fig. 11. Diferente do sistema de suspensão da primeira concretização, o sistema de suspensão na presente concretização é configurado para executar somente um controle como o controle de amortecimento de vibração relativa. Logo, após S103, o fluxo de controle vai para S104 para determinar o componente de amortecimento de vibração relativa F,, de acordo com o controle de amortecimento de vibração relativa definido no presente sistema. Em S103, é implementada uma subrotina substancialmente similar à subrotina para determinar o ' ' segundo componente de amortecimento de vibração relativa indicado pelo fluxograma da Na Fig. 13.

No processamento de acordo com as subrotinas indicadas acima, são respectivamente determinados o componente de amortecimento de vibração suspensa Fu, o componente amortecimento de vibração não-suspensa F,, o componente de restrição de rolagem Fg e o componente de restrição de arfagem Fp e o componente de amortecimento de vibração relativa corrigido F, (que é obtido pela correção do componente de amortecimento de vibração relativa F,), cada um como o componente da força do atuador, de acordo com a técnica explicada anteriormente. Após os componentes Fu, Fi, Fr, Fr, Fá terem sido determinados, S105 é implementado para somar os componentes para somar os componentes Fu, Fi, Fr, Fp, Fis, de modo que a força atuadora sintética F é determinado. Subsequentemente, em S106, o comando referente ao fator de trabalho D é enviado ao inversor 172 com base na força atuadora determinada F. Após o processamento em S106 estar completo, uma execução do programa de controle de atuador é terminada. Como na primeira concretização, o processamento em cada uma das etapas que constituem o programa de controle do atuador e as subrotinas podem ser facilmente compreendido consultando a explicação anterior, cuja explicação detalhada é dispensada. (OC) Estrutura Funcional do Controlador A ECU 170 no sistema de suspensão de acordo com a presente concretização funciona como um controlador para controle da força atuadora a ser gerada por cada um dos atuadores eletromagnéticos 252. A ECU 170 pode ser considerada como tendo a estrutura funcional ilustrada na Fig. 19 em termos da função da ECU 170. Como à ECU 170 na primeira concretização, a ECU 170 na presente concretização inclui a parte de determinação de componente de amortecimento de vibração suspensa 200, . a parte de determinação de componente de restrição de alteração da posição 202 e a parte de determinação de componente de amortecimento de vibração relativa 204. Além disso, a —ECU 170 inclui uma parte de determinação de componente de amortecimento de vibração não-suspensa 370 como uma parte funcional para determinar o componente de amortecimento de vibração não-suspensa F,. A parte de determinação de componente de amortecimento de vibração suspensa 200, a parte de determinação de componente de amortecimento de vibração não-suspensa 370, a parte de determinação de componente de restrição de alteração da posição 202 e a parte de determinação de componente de amortecimento de vibração relativa 204, respectivamente, correspondem às partes da ECU 170 que executam o processamento em S101, o processamento em S102, o processamento em S103, e o processamento em S104, respectivamente. Como a ECU 170 na primeira concretização, a ECU 170 na presente concretização ' : adicionalmente inclui uma parte de determinação de força do atuador 206 como uma parte que executa o processamento em S105, a saber, como uma parte para determinar a força ' 5 doatuadorF a ser gerada por cada atuador 252, mediante a sintetização dos componentes Fu, Fi, Fr, Fp, Fi (Fu). Além disso, a ECU 170 inclui uma parte de comando de fator de trabalho 208 como uma parte que executa o processamento em S106, a saber, como uma parte para enviar o comando referente ao fator de trabalho D ao inversor 172 do atuador correspondente 252, com base na força do atuador F.

De acordo com a estrutura funcional descrita acima, a ECU 170 na presente concretização pode ser considerada como tendo as quatro partes de controle seguintes para executar quatro respectivos controles: uma parte de controle de amortecimento de vibração suspensa que inclui a parte de determinação de componente de amortecimento de vibração suspensa 200 e que executa o controle de amortecimento de vibração suspensa indicado acima; uma parte de controle de amortecimento de vibração não-suspensa que inclui a parte de determinação de componente de amortecimento de vibração não-suspensa 370 e que executa o controle de amortecimento de vibração não-suspensa indicado acima; uma parte de controle de restrição da posição da carroceria que inclui a parte de determinação de componente de restrição de alteração da posição 202 e que executa o controle de restrição de alteração da posição da carroceria indicado acima; e uma parte de controle de amortecimento de vibração relativa que inclui a parte de determinação de componente de amortecimento de vibração relativa 204 e que executa o controle de amortecimento de vibração relativa indicada acima.

3. Outras Concretizações O sistema de suspensão na segunda concretização ilustrada é configurado para executar somente o segundo controle de amortecimento de vibração relativa como o ' controle de amortecimento de vibração relativa. O sistema de suspensão na segunda . concretização pode ser configurado para executar o primeiro controle de amortecimento de vibração relativa empregado no sistema de suspensão na primeira concretização ilustrada, em vez do segundo controle de amortecimento de vibração relativa. Como alternativa, o sistema de suspensão na segunda concretização pode ser configurado para seletivamente executar o primeiro controle de amortecimento de vibração relativa e o segundo controle de amortecimento de vibração relativa. Por outro lado, o sistema de suspensão na primeira concretização pode ser configurado para executar apenas um do primeiro e segundo controlesde amortecimento de vibração relativa.

Cada um dos sistemas de suspensão da primeira e segunda concretizações ilustradas é configurada para executar o controle de amortecimento de vibração relativa somente numa situação em que o componente de intensidade de vibração na faixa de frequência específica aumenta até certa medida.

O controle de amortecimento de vibração ' 7 relativa pode ser executado em todas as ocasiões.

Além disso, o controle de amortecimento de vibração relativa pode ser configurado para não realizar a correção do componente de ] | 5 amortecimento de vibração relativa F, com base na quantidade de deslocamento relativa W.

Embora o sistema de suspensão da primeira concretização seja configurado para não executar o controle de amortecimento de vibração não-suspensa, o sistema de suspensão pode ser configurado para executar o controle de amortecimento de vibração não-suspensa.

Pelo contrário, enquanto que o sistema de suspensão da segunda concretização é configurado para executar o controle de amortecimento de vibração não- suspensa, o sistema de suspensão pode ser configurado para não executar o controle de amortecimento de vibração não-suspensa.

Cada um dos sistemas de suspensão da primeira e segunda concretizações ilustradas é configurado para restringir tanto a rolagem quanto a arfagem da carroceria do veículo no controle de restrição de alteração da posição da carroceria.

Cada sistema de suspensão pode ser configurado para restringir somente a rolagem ou a arfagem da carroceria do veículo.

Além disso, cada sistema de suspensão pode ser configurado para não executar o controle de restrição de alteração da posição da carroceria.

O sistema de suspensão da primeira concretização pode ser provido de um amortecedor hidráulico configurado para gerar uma força de resistência contra o movimento relativo da parte suspensa e da parte não-suspensa, a saber, um amortecedor similar ao amortecedor 290 do sistema de suspensão da segunda concretização, em vez de ou em adição ao amortecedor hidráulico 52. Já o sistema de suspensão da segunda concretização pode ser provido de um amortecedor hidráulico configurado para gerar uma força de resistência contra o movimento relativo da unidade do lado não-suspenso 284 e da parte não-suspensa, a saber, um amortecedor similar ao amortecedor 52 do sistema de ' suspensão da primeira concretização, em vez de ou em adição ao amortecedor hidráulico . 290. Em cada um dos sistemas de suspensão da primeira e segunda concretizações, a unidade do lado não-suspenso é constituída como a unidade flutuante.

O sistema de suspensão de acordo com a invenção reivindicável pode ser um sistema de suspensão em que a unidade do lado suspenso é constituída como a unidade flutuante.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Sistema de suspensão para um veículo, CARACTERIZADO por compreender: " í um atuador eletromagnético (50; 252) incluindo: (A) uma unidade do lado suspenso - (62, 72, 76, 78; 262, 268, 270, 274) suportada por uma parte suspensa (54); (B) uma ] 5 unidade do lado não-suspenso (60, 74, 82; 262, 268) que é suportada por uma parte não- suspensa (36) e que se move em relação à unidade do lado suspenso em associação com um movimento relativo da parte suspensa e da parte não-suspensa em direção e para longe uma da outra; (C) um mecanismo de rosca (84; 266) incluindo uma haste rosqueada (72; 262) e uma porca (74; 264) que são atarraxadas uma à outra e uma das quais é disposta na unidade do lado suspenso enquanto a outra é disposta na unidade do lado não-suspenso, de modo que a haste rosqueada e a porca girem em relação uma à outra de acordo com um movimento relativo da unidade do lado suspenso e da unidade do lado não-suspenso; (D) um motor eletromagnético (76; 268) configurado para transmitir, a uma dentre a haste rosqueada e a porca, uma força com respeito à rotação relativa da haste rosqueada e da porca, o atuador sendo configurado para gerar com base na força do motor eletromagnético, uma força do atuador que é uma força com respeito ao movimento relativo da unidade do lado suspenso e da unidade do lado não-suspenso; um mecanismo de conexão (64; 254) que inclui uma mola de suporte (48; 310, 312) para permitir que uma dentre a unidade do lado suspenso e a unidade do lado não- suspenso seja suportada de modo flutuante por uma parte de suporte de unidade flutuante que é uma dentre a parte suspensa e a parte não-suspensa pela qual a unidade flutuante é suportada, o mecanismo de conexão sendo configurado para conectar, graças a uma força elástica da mola de suporte, a unidade flutuante e a parte de suporte de unidade flutuante uma à outra permitindo, ao mesmo tempo, um movimento relativo das mesmas; e um controlador (170) configurado para controlar uma força atuadora do atuador mediante o controle de uma operação do motor eletromagnético, Ú em que o controlador inclui: . uma parte de controle de amortecimento de vibração suspensa (200) configurada para executar um controle de amortecimento de vibração suspensa para gerar, como um — componente da força do atuador, uma força com uma grandeza de acordo com a velocidade de movimento da parte suspensa, de modo a amortecer uma vibração da parte suspensa; e uma parte de controle de amortecimento de vibração relativa (204) configurada para executar um controle de amortecimento de vibração relativa para gerar, como um componente da força do atuador, uma força com uma grandeza de acordo com uma velocidade de movimento relativa da unidade flutuante e da parte de suporte da unidade flutuante, de modo a amortecer uma vibração da unidade flutuante que é causada pela estrutura em que a unidade flutuante é suportada de modo flutuante pela mola de suporte.

2. Sistema de suspensão de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a parte de controle de amortecimento de vibração relativa é configurada para ' n gerar a força com uma grandeza de acordo com a velocidade de movimento relativo da unidade flutuante e da parte de suporte da unidade flutuante, com base na velocidade de ' 5 rotação do motor eletromagnético e na velocidade de movimento relativa da parte suspensa e da parte não-suspensa.

3. Sistema de suspensão, de acordo com a reivindicação | ou 2, CARACTERIZADO pelo fato de que a parte de controle de amortecimento de vibração relativa é configurada para executar, como o controle de amortecimento de vibração relativa, um controle para restringir o fenômeno de ressonância da unidade flutuante que é causado pela estrutura em que a unidade flutuante é suportada de modo flutuante pela mola de suporte.

4. Sistema de suspensão, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, CARACTERIZADO pelo fato de que o controlador adicionalmente inclui uma parte de controle de amortecimento de vibração não-suspensa (370) configurada para executar um controle de amortecimento de vibração não-suspensa para gerar, como um componente da força do atuador, uma força com uma grandeza de acordo com a velocidade de movimento da parte não-suspensa, para amortecer uma vibração da parte não-suspensa.

5. Sistema de suspensão, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, “CARACTERIZADO pelo fato de que o controlador adicionalmente inclui uma parte de controle de restrição de alteração da posição da carroceria (202) configurada para executar, com o objetivo de restringir pelo menos um dentre a arfagem e a rolagem da carroceria do veículo, um controle de restrição de alteração da posição da carroceria para gerar, como um componente da força do atuador, uma força contrária a uma força atuante sobre a carroceria do veículo como uma causa de pelo menos uma dentre a arfagem e a rolagem, a força contrária tendo uma grandeza de acordo com a força atuante. :

6. Sistema de suspensão, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, . CARACTERIZADO pelo fato de que a mola de suporte é configurada para permitir que a unidade do lado não-suspenso seja suportada de modo flutuante como a unidade flutuante —pelapartenão-suspensa como a parte de suporte de unidade flutuante, em que o mecanismo de conexão é configurado para conectar, graças à força elástica da mola de suporte, a unidade do lado não-suspenso e a parte não-suspensa permitindo, ao mesmo tempo, um movimento relativo das mesmas, e em que a parte de controle de amortecimento de vibração relativa é configurada para executar, como o controle de amortecimento de vibração relativa, um controle para gerar uma força com uma grandeza de acordo com uma velocidade de movimento relativo da unidade do lado não-suspenso e da parte não-suspensa, de modo a amortecer uma vibração da unidade do lado não-suspenso que é causada pela estrutura em que a unidade do lado não-suspenso é suportada de modo flutuante pela mola de suporte. ' "

7. Sistema de suspensão, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, CARACTERIZADO por compreender uma mola principal configurada para conectar, graças ' ã 5 asuaforça elástica, a parte suspensa e a parte não-suspensa.

8. Sistema de suspensão, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, CARACTERIZADO por compreender uma mola de conexão configurada para conectar, graças a sua força elástica, a unidade flutuante e a outra dentre a parte suspensa e a parte não-suspensa pela qual a outra dentre a unidade do lado suspenso e a unidade do lado —não-suspenso é suportada.

9. Sistema de suspensão, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, CARACTERIZADO por adicionalmente compreender um amortecedor hidráulico (52) configurado para gerar uma força contrária ao movimento relativo da parte suspensa e da parte não-suspensa.

10. Sistema de suspensão, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, CARACTERIZADO pelo fato de que o mecanismo de conexão inclui um amortecedor hidráulico (290) configurado para gerar uma força contrária ao movimento relativo da unidade flutuante e da parte de suporte da unidade flutuante.

11. Sistema de suspensão, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, CARACTERIZADO pelo fato de que a parte de controle de amortecimento de vibração relativa é configurada para executar o controle de amortecimento de vibração relativa somente numa situação em que um componente de uma intensidade da vibração da unidade flutuante em relação a uma frequência específica é maior do que um limiar.

12. Sistema de suspensão, de acordo com a reivindicação 11, CARACTERIZADO —pelofatode que a parte de controle de amortecimento de vibração relativa é configurada para executar, como o controle de amortecimento de vibração relativa, um controle para ' restringir o fenômeno de ressonância da unidade flutuante que é causado pela estrutura em ' que a unidade flutuante é suportada de modo flutuante pela mola de suporte e configurada para executar o controle somente numa situação em que um componente da intensidade da vibração da unidade flutuante com relação a uma frequência específica no fenômeno de ressonância como a frequência específica é maior do que o limiar.

13. Sistema de suspensão, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, CARACTERIZADO por adicionalmente compreender um mecanismo limitador de deslocamento relativo (150; 314) configurado para limitar um deslocamento relativo da —unidadeflutuanteeda parte de suporte da unidade flutuante em seu movimento relativo.

14, Sistema de suspensão, de acordo com a reivindicação 13, CARACTERIZADO pelo fato de que a parte de controle de amortecimento de vibração relativa é configurada de modo que um ganho de controle definido para a força a ser gerada pelo atuador no controle de amortecimento de vibração relativa se torne maior em uma instância em que uma ' º quantidade do deslocamento relativo da unidade flutuante e da parte de suporte de unidade . « flutuante em seu movimento relativo excede um limiar, comparado a uma instância em que a quantidade do deslocamento relativo não excede o limiar.

15. Sistema de suspensão, de acordo com a reivindicação 13 ou 14, CARACTERIZADO pelo fato de que a parte de controle de amortecimento de vibração relativa é configurada de modo que um ganho de controle definido para a força a ser gerada pelo atuador no controle de amortecimento de vibração relativa aumente com um aumento em uma quantidade do deslocamento relativo da unidade flutuante e da parte de suporte da unidade flutuante em seu movimento relativo.

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FIG.9

PROGRAMA DE CONTROLE DO ATUADOR e COMPONENTE DE AMORTECIMENTO DE

VIBRAÇÃO SUSPENSA FU É DETERMINADO S2 [T comPoNENTES DE RESTRIÇÃO DE ALTERAÇÃO DA POSIÇÃO DA CARROCERIA FR, FP SÃO

DETERMINADOS s3 << PRIMEIRO CONTROLE DE AMORTECIMENTO

DE VIBRAÇÃO RELATIVA ESTÁ SELECIONADO 2 sa Ss - PRIMEIRO COMPONENTE DE AMORTECIMENTO 'SEGUNDO COMPONENTE DE AMORTECIMENTO

DE VIBRAÇÃO RELATIVA FIA É DETERMINADO DE VIBRAÇÃO RELATIVA FIA É DETERMINADO se

FORÇA DO ATUADOR F É DETERMINADA : NFSFUSFRAFPAFIA st /COMANDO DE FATOR DE TRABALHO D

É ENVIADO AO INVERSOR s FIG.10

SUBROTINA PARA DETERMINAR O COMPONENTE

DE AMORTECIMENTO DE VIBRAÇÃO RELATIVA su

ACELERAÇÃO SUSPENSA GU É OBTIDA s12 VELOCIDADE SUSPENSA VU É CALCULADA S13 . COMPONENTE DE AMORTECIMENTO DE VIBRAÇÃO

RELATIVA FU É DETERMINADO - FU=CSxW

SUBROTINA PARA DETERMINAR O COMPONENTE

DE RESTRIÇÃO DE ALTERAÇÃO DA POSIÇÃO DA

CARROCERIA sal ÂNGULO DE DIREÇÃO d É OBTIDO see VELOCIDADE DO VEÍCULO V É OBTIDA S23 ACELERAÇÃO LATERAL ESTIMADA 'GYC É OBTIDA S24

ACELERAÇÃO LATERAL REAL GYR É OBTIDA z Ss25

ACELERAÇÃO LATERAL DE USO DE CONTROLE GY . É DETERMINADA GY = aC x GYC + aR x GYR Ss26

COMPONENTE DE RESTRIÇÃO DE ROLAGEM FR É DETERMINADO FR = b * GY s27

ACELERAÇÃO LONGITUDINAL GX É OBTIDA s28

COMPONENTE DE RESTRIÇÃO DE ARFAGEM FP É DETERMINADO FP = g x GX f FIG.12 /SUBROTINA PARA DETERMINAR PRIMEIRO COMPONENTE

DE AMORTECIMENTO DE VIBRAÇÃO RELATIVA Ss31 AÂNGULO DE ROTAÇÃO DO MOTOR 6

É OBTIDO s32 (COMPRIMENTO DO ATUADOR L É CALCULADO

E QUANTIDADE DE CURSO S É OBTIDA s34 DISTÂNCIA ATUADOR-NÃO- SUSPENSA (SL)

É CALCULADA 835

VELOCIDADE DE MOVIMENTO RELATIVO VIL DA UNIDADE DO LADO NÃO- SUSPENSO E DA PARTE - NÃO- SUSPENSA É CALCULADA COM BASE NA TAXA DE ALTERAÇÃO EM (S-L) . S36 COMPONENTE DE INTENSIDADE DE VIBRAÇÃO IR

NA FAIXA DE FREQUÊNCIA DE RESSONÂNCIA É

IDENTIFICADO s37 TR > LIMIAR DE ) INTENSIDADE 1O (COMPONENTE DE AMORTECIMENTO DE VIBRAÇÃO RELATIVA FI É DETERMINADO. FI=CRIXVIL sao (QUANTIDADE DE DESLOCAMENTO RELATIVO W IDA UNIDADE DO LADO NÃO-SUSPENSO É

CALCULADA st GANHO DE CORREÇÃO é É OBTIDO s42 'COMPONENTE DE AMORTECIMENTO DE VIBRAÇÃO.

RELATIVA FI É CORRIGIDO FlasexFi

FIG.13

SUBROTINA PARA DETERMINAR O SEGUNDO COMPONENTE

DE AMORTECIMENTO DE VIBRAÇÃO RELATIVA s51 ÂNGULO DE ROTAÇÃO DO MOTOR é

É OBTIDO se COMPRIMENTO DO ATUADOR L É OBTIDO S54 DISTÂNCIA ATUADOR-NÃO- SUSPENSA (5-1)

É CALCULADA S55 : A VELOCIDADE DE MOVIMENTO RELATIVO VIU DA, UNIDADE DO LADO NÃO. SUSPENSO E DA UNIDADE

DO LADO SUSPENSO É CALCULADA COM BASE NA ; TAXA DE ALTERAÇÃO EM L s56 COMPONENTE DE INTENSIDADE DE VIBRAÇÃO JR NA

FAIXA DE FREQUÊNCIA DE RESSONÂNCIA É IDENTIFICADO. s57 Th > UMIAR DÊ não

INTENSIDADE O 7 ” COMPONENTE DE AMORTECIMENTO DE VIBRAÇÃO) Fi=0

RELATIVA FI É DETERMINADO FI=CR2x VU s60 QUANTIDADE DE DESLOCAMENTO RELATIVO W DA UNIDADE DO LADO NÃO- SUSPENSO É

CALCULADA s61 GANHO DE CORREÇÃO é É OBTIDO s62

COMPONENTE DE AMORTECIMENTO DE VIBRAÇÃO RELATIVA Fl É CORRIGIDO FIAsexFl

RETORNA

KHIG.14 o UNIDADE ELETRÔNICA DE CONTROLE (ECU) 200 186 PARTE DE DETERMINAÇÃO DE p | sensores ne aceLenação IM Gu | ol componente neaMORTECIMENTO ED, VERTICAL SUSPENSA DE VIBRAÇÃO SUSPENSA ' ESC SCSI ô 188 i = EX 0 onça PARTE DE DETERMINAÇÃO DE Fa à go Poocesscodos] comPONENTE DEAMORTÉCIVENTO [2 se—— Pa io ti À SS E ii à DE CONTROLE pododool O rEcEomEnncAÇãE | : 180 Poets COMPONENTEDERESTÁIÃODE | à ——a 5 ilginies ALTERAÇÃO DA POSIÇÃO ta SENSOR DE DIREÇÃO | -2=22 22227 " jorra te. DA CARROCERIA À à : 182 ii jo sensor DE ACELERAÇÃão —| GYR ij: FRFA do TER. in eb

184. (i A ONGiTUDNAL min | | DAFONÇA DO ATUADOR 192 ii ; HG ; 206 1 i PARTE DE COMAN se O A i TATOR DE TRABALHO DA RODA i T i6 ' so À i : ip me. ROTAÇÃO DO MOTOR f-— man i ; V 172 174 178: h 25] 76 176 ES = [emma |

BATERIA

: FIG.15 . 272 268 e) 2 | Fê

EA N N se (LI E Ês = EE No ZA <— 350 E) Y z ES 1340 ea EA e EANHIN

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INN E EA TNEAA 2 SNI EE a IEEE ELA o 276 LEE A h —- | EA EE LA os 178 | = Es | NS il 251 Fe

EA ENT NE SE eo : 252 HE N ho fa : À fo Reza À | 274 = ae 3205 187 Em So 1 306 eo ds 326 wo Jaws 260 ER | 304 |

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328. IL o 310 300 FISBS S2iP2/ | fe AE alo LE cos a AT | [To | E F 316: Tn Na 29 [À SR 302 254—" / 29920 2

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FIG.16 " Ss bar | O 2 6 S th = 8 - 13) Rh o = = u = z Ss = o E 2 <€ : F : ss à 3 z no : ã So F 2 o z < < Esp, < 3 = o a = 2 = 9 2 Qo i Lt | 7

TO FIG.

PROGRAMA DE CONTROLE DO ATUADOR s101

COMPONENTE DE AMORTECIMENTO DE

VIBRAÇÃO SUSPENSA FU É DETERMINADO sioz COMPONENTE DE AMORTECIMENTO DE VIBRAÇÃO NÃO-SUSPENSA FL É DETERMINADO - s103

COMPONENTES DE RESTRIÇÃO DE ALTERAÇÃO DE POSIÇÃO FR, FP SÃO DETERMINADOS ' S104 || comPonenTE DE AMORTECIMENTO DE VIBRAÇÃO

RELATIVA FIA É DETERMINADO s105 FORÇA DO ATUADOR F É DETERMINADA FESFUSFL+FR+FP+FIA 5196 | oyanDO DE FATOR DE TRABALHO D

É ENVIADO AO INVERSOR

.SUBROTINA PARA DETERMINAR COMPONENTE DE AMORTECIMENTO DE VIBRAÇÃO NÃO-SUSPENSA

STI ACELERAÇÃO NÃO. SUSPENSA GL É OBTIDA s72 VELOCIDADE NÃO-SUSPENSA VL É CALCULADA . s73 COMPONENTE DE AMORTECIMENTO DE. - VIBRAÇÃO NÃO-SUSPENSA FL É DETERMINADO . FL=CGXxVL

RETORNA

FIG.19 170 UNIDADE ELETRÔNICA DE CONTROLE (ECU) 200 186 Gu PARTE DE DETERMINAÇÃO DO SOSENRRAC ARENAS o [TS nf] conoNENTEDE AvORTECIMENTO co 188 370 ' SENSORES DE ACELERAÇÃO — | Gr PARTEDE DETERMINAÇÃO DO — | pp VERTICAL NÃO SUSPENSA ME 2-2 tosl COMPONENTE DE AMORTECIMENTO LEE DE VIBRAÇÃO NÃO-SUSPENSA O — ia 190 204 à Cosas o mo, be | =| COMPONENTE DE AMORTECIMENTO — [EIA à 1 7196 pu DA VIBRAÇÃO RELATIVA Do i id | A 180 Poco joOS PARTE DE DETERMINAÇÃO DO va ms COMPONENTE DE RESTRIÇÃO DE to Faso o SERES | - 1823 RT mm sensores ne aceLERAÇão | Gyr 111) FREA d : iene to [emiji] E dd: