CN100500460C - 半可控悬架系统的垂直加速度与速度测定方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种半可控悬架系统的垂直加速度及速度测定方法，本发明尤其提供一种从由车辆半可控悬架系统的三个垂直加速度传感器测定的垂直加速度来求出垂直加速度的方法，其包括以下步骤：接收由第一至第三垂直加速度传感器测定的第一至第三垂直加速度；对第一至第三垂直加速度乘以校正常数然后相加，由此来求出第四垂直加速度Ad。因此，根据本发明，第四垂直加速度的求算方法为：对由三个加速度传感器测定的三个垂直加速度乘以常数，从而将其校正到实际所需的减振器处的加速度然后相加，由此可准确地进行垂直加速度的测定及校正。

Description

半可控悬架系统的垂直加速度与速度测定方法

技术领域

本发明涉及一种车辆半可控悬架系统，尤其涉及一种半可控悬架系统的垂直加速度测定方法。

背景技术

一般而言，半可控悬架系统是一种通过实时改变车辆减振器的动态特性，来改善车辆的驱动稳定性及驾驶舒适性的装置。当驾驶员过度转向操控车辆或者车辆偏离正常道路时，车辆的负荷失衡将造成车辆偏重或者无法操控，从而会致使驾驶员罹蒙翻车等无妄之灾。然而，如果车辆安装有半可控悬架系统，即使车辆在不平坦的路面上行驶，也会在轮胎接触面上作用垂直负荷，而且会使路面产生良好的水平效果，从而在转向、制动及驱动时，可保证车辆的稳定性。此外，车辆行驶中由路面产生的不规则冲击也可被有效吸收，从而可为乘客及驾驶员提供乘坐舒适性和驾驶方便性。

这种半可控悬架系统在利用安装于车辆的各种传感器中的垂直加速度传感器、车辆速度传感器、转向角传感器、制动传感器及节气门位置传感器等检测了车辆的驾驶条件之后，对分别与四个车轮相连的致动器及减振器进行控制。

其中，垂直加速度传感器与四个减振器相邻安装。然而，由于加速度传感器的实际安装位置与减振器安装位置之间有差异，因而难以精确测定车轮的加速度。

在传统技术中，利用安装于车体前部的二个垂直加速度传感器以及安装于其后部且处于相关减振器附近的一个垂直加速度传感器，来测定三个垂直加速度，第四个垂直加速度的获得方法为：由ECU来接受三个垂直加速度，并利用下式1来计算另一个垂直加速度：

$a_{\mathrm{RL}}=a_{\mathrm{RR}}+\frac{t_R}{t_F}\·(a_{\mathrm{FL}}-a_{\mathrm{FR}}),\·\·\·\·\·\·\left(1\right)$

式中，a_FL表示左前侧垂直加速度，a_FR表示右前侧垂直加速度，a_RL表示左后侧垂直加速度，a_RR表示右后侧垂直加速度，t_F表示前轮距，t_R表示后轮距。

由于难以通过利用三个垂直加速度及车轮轮距进行计算来精确获知第四垂直加速度，因而在精确确定车辆动态特性方面存在着问题。

此外在传统技术中，还存在着即使利用三个速度传感器来进行其计算，也难以精确获知车速的问题。

在美国专利US5408411中，披露了一种系统，其通过使用安装在车辆的至少两纵轴，车辆的垂直轴(vertical axis)和车辆的横轴(lateral axis)上的传感器从而检测车辆上选定的点的所有方向上的移动来预测车辆行为。

发明内容

本发明旨在解决上述传统技术中的问题。本发明的目的在于提供一种半可控悬架系统的垂直加速度测定方法，其可以以下列方法来精确测定并校正垂直加速度：对由三个加速度传感器测定的垂直加速度乘以常数，从而将它们校正到实际所需位置处的加速度，并进行相加，以此获得第四垂直加速度。

本发明的另一目的在于，提供一种半可控悬架系统的速度测定方法，其可以以下列方法来精确测定并校正速度：对由三个速度传感器测定的三个速度乘以常数，从而将它们校正到实际所需位置处的速度，并进行相加，以此获得第四速度。

根据本发明的一个方面，为达到上述目的，提供一种从由车辆半可控悬架系统的三个垂直加速度传感器测定的垂直加速度来获得第四垂直加速度的方法，该方法包括以下步骤：接收从与4个减震器的其中3个邻近安装的第一至第三垂直加速度传感器测定的第一至第三垂直加速度；利用下列算式对第一至第三垂直加速度乘以校正常数并对其相加，由此来获得第四垂直加速度(Ad)：

Ad＝α×Aa1+β×Aa2+γ×Aa3，

式中，α，β及γ表示未安装第四垂直加速度传感器的减振器处的校正常数，Ad表示第四垂直加速度，Aa1、Aa2及Aa3分别表示第一至第三垂直加速度。

根据本发明的另一方面，提供一种从由车辆半可控悬架系统的三个速度传感器测定的速度来获取第四速度的方法，包括以下步骤：接收从与4个减震器的其中3个邻近安装的第一至第三速度传感器测定的第一至第三速度；利用下列等式对第一至第三速度乘以校正常数然后相加，由此获取第四速度(Vd)：

Vd＝α×Va1+β×Va2+γ×Va3，

式中，α、β及γ表示未安装第四速度传感器的减振器处的校正常数，Vd表示第四速度，Va1、Va2及Va3分别表示第一至第三速度。

附图说明

参照下列优先实施方式说明及附图，可明晓本发明的上述及其它目的以及特性和长处，其中：

图1系配用半可控悬架系统的车辆的四个减振器及三个垂直加速度传感器的位置附图。

图2系本发明的半可控悬架系统方框图，表示垂直加速度的测定方法。

图3系配用半可控悬架系统的车辆的四个减振器及三个速度传感器的位置附图。

图4系本发明的半可控悬架系统方框图，表示速度的测定方法。

具体实施方式

以下参照附图，来详细说明本发明的优选实施方式。

图1系配用半可控悬架系统的车辆的四个减振器及三个垂直加速度传感器的位置附图。参照该附图，二个垂直加速度传感器10及12在车体1上，分别邻近前减振器18及20来安装，而垂直加速度传感器14邻近后减振器22及24之一来安装。这里，“X”表示车体的宽度方向，“Y”表示其长度方向，二个前垂直加速度传感器10及12的位置分别由坐标(X₂，Y₂)及(X₁，Y₁)来表示，后垂直加速度传感器14的位置由坐标(X₃，Y₃)来表示。参考号1＝FR，2＝FL，3＝RR，4＝RL，它们在此前尚未被说明，分别表示左前侧第一减振器18的位置、右前侧第二减振器20的位置、左后侧第三减振器22的位置以及后右侧第四减振器24的位置。

根据本发明，利用三个垂直加速度传感器10、12及14的X与Y位置坐标值(比如，X₁-X₂及Y₁-Y₃)，来获取需在第四垂直加速度传感器安装处测定的垂直加速度的校正常数。

图2系本发明的半可控悬架系统方框图，表示垂直加速度的测定方法。参见该图，半可控悬架系统包括第一至第三垂直加速度传感器10、12及14；一个ECU 16；第一至第四减振器18、20、22及24；第一至第四致动器26、28、30及32。

第一至第三垂直加速度传感器10、12及14邻近车体的四个减振器中的三个来安装，这些传感器均用于测定车体的颠簸，并将对应于车体颠簸的垂直加速度作为基于重力加速度的电压来输出。

ECU 16采用一种微处理器，该ECU配备针对颠簸、溜行、摆头及后顿等的基于探空逻辑的逻辑算法，用于独立控制相应车轮的减振器减振力。

第一至第四减振器18、20、22及24在其侧面配有调节颠簸力的可调阀门，用于当减振器伸缩时，控制第一至第四致动器26、28、30及32。

在上述配置的半可控悬架系统中，按下列方法来实施本发明的垂直加速度的测定方法。

由相应的第一至第三垂直加速度传感器10、12及14测定的垂直加速度Aa1、Aa2及Aa3被输入到ECU 16。

ECU 16接收由相应的第一至第三垂直加速度传感器10、12及14测定的垂直加速度Aa1、Aa2及Aa3，并利用下列等式2来获取第四垂直加速度Ad：

Ad＝α×Aa1+β×Aa2+γ×Aa3，……(2)

式中，α、β及γ表示未安装第四垂直加速度传感器的第四减振器处的校正常数。Ad表示第四垂直加速度，Aa1、Aa2及Aa3分别表示第一至第三垂直加速度。

参见等式2，对由第一至第三垂直加速度传感器10、12及14测定的垂直加速度Aa1、Aa2及Aa3乘以相应的校正常数α、β及γ，并对已与校正常数相乘的第一至第三加速度进行相加，由此来获取未安装垂直加速度传感器的第四减振器处的第四垂直加速度Ad。

此时，通过下列步骤来获取校正常数α、β及γ。

比如，假设用于安装于车体的垂直加速度传感器的二维等式P为Z＝AX+BY+C，相应垂直加速度传感器的全部坐标值均被包括于等式P内。

(X1，Y1，Z1)，(X2，Y2，Z2)，(X3，Y3，Z3)∈P，       ……(3)

式中，A、B及C是常数，它们分别由下列等式4至6来表示。

$A=\frac{(Z_1-Z_2)(Y_1-Y_3)-(Z_1-Z_3)(Y_1-Y_2)}{(X_1-X_2)(Y_1-Y_3)-(X_1-X_3)(Y_1-Y_2)}\·\·\·\·\·\·\left(4\right)$

$B=\frac{(X_1-X_2)(Z_1-Z_3)-(X_1-X_3)(Z_1-Z_2)}{(X_1-X_2)(Y_1-Y_3)-(X_1-X_3)(Y_1-Y_2)}\·\·\·\·\·\·\left(5\right)$

C＝Z1-AX1-BY1＝Z2-AX2-BY2＝Z3-AX3-BY3         ……(6)

此时，假设三个垂直加速度传感器的安装位置处于减振器上部并处于同一平面，前第一及第二垂直加速度传感器的Y坐标值相同(即，Y₁＝Y₂)，且三个垂直加速度传感器分别输出加速度

及

用于安装于车体的第一至第四减振器的二维等式为z＝Ax+By+C，并进行二次微分。此时，用x及y来表示减振器的位置。

$\frac{d^{2}z}{{\mathrm{dt}}^2}=\frac{d^{2}A}{{\mathrm{dt}}^2}x+\frac{d^{2}B}{{\mathrm{dt}}^2}y+\frac{d^{2}C}{{\mathrm{dt}}^2}\·\·\·\·\·\·\left(7\right)$

$\frac{d^{2}A}{{\mathrm{dt}}^2}(Z_1,Z_2,Z_3)=\frac{\∂A}{\∂Z_1}{\stackrel{..}{Z}}_1+\frac{\∂A}{\∂Z_2}{\stackrel{..}{Z}}_2+\frac{\∂A}{\∂Z_3}{\stackrel{..}{Z}}_3,\·\·\·\·\·\·\left(8\right)$

式中， $\frac{\∂Z_i}{\∂t^2}={\stackrel{..}{Z}}_i.$

由于A是Z1、Z2及Z3的函数，且Z1、Z2及Z3是时间的函数，因而用连锁法并由等式8来表示A对时间的导数。在利用相应的系数来扩展等式8后，可通过相应传感器的加速度，将等式8重新整理成等式9。

$\frac{d^{2}z}{{\mathrm{dt}}^2}=(\frac{\∂A}{\∂Z_1}x+\frac{\∂B}{\∂Z_1}y+\frac{\∂C}{\∂Z_1}){\stackrel{..}{Z}}_1+(\frac{\∂A}{\∂Z_2}x+\frac{\∂B}{\∂Z_2}y+\frac{\∂C}{\∂Z_2}){\stackrel{..}{Z}}_2+(\frac{\∂A}{\∂Z_3}x+\frac{\∂B}{\∂Z_3}y+\frac{\∂C}{\∂Z_3}){\stackrel{..}{Z}}_3\·\·\·\·\·\·\left(9\right)$

$\frac{d^{2}z}{{\mathrm{dt}}^2}=\mathrm{\α}(x,y){\stackrel{..}{Z}}_1+\mathrm{\β}(x,y){\stackrel{..}{Z}}_2+\mathrm{\γ}(x,y){\stackrel{..}{Z}}_3\·\·\·\·\·\·\left(10\right)$

这样，减振器处(x，y)的校正常数α、β及γ便由下列等式11来表达。

$\mathrm{\α}(x,y)=\frac{\∂A}{\∂Z_1}x+\frac{\∂B}{\∂Z_1}y+\frac{\∂C}{\∂Z_1}$

$\mathrm{\β}(x,y)=\frac{\∂A}{\∂Z_2}x+\frac{\∂B}{\∂Z_2}y+\frac{\∂C}{\∂Z_2}\·\·\·\·\·\·\left(11\right)$

$\mathrm{\γ}(x,y)=\frac{\∂A}{\∂Z_3}x+\frac{\∂B}{\∂Z_3}y+\frac{\∂C}{\∂Z_3}$

和

涉及等式9及校正常数α、β、γ，可由下列等式12来获得。

$\frac{\∂A}{\∂Z_1}=\frac{Y_2-Y_3}{(X_1-X_2)(Y_1-Y_3)-(X_1-X_3)(Y_1-Y_2)}$

$\frac{\∂A}{\∂Z_2}=\frac{Y_3-Y_1}{(X_1-X_2)(Y_1-Y_3)-(X_1-X_3)(Y_1-Y_2)}\·\·\·\·\·\·\left(12\right)$

$\frac{\∂A}{\∂Z_3}=\frac{Y_1-Y_2}{(X_1-X_2)(Y_1-Y_3)-(X_1-X_3)(Y_1-Y_2)}$

此外，

和

涉及等式9及校正常数α、β、γ，可由下列等式13来获得。

$\frac{\∂B}{\∂Z_1}=\frac{X_3-X_2}{(X_1-X_2)(Y_1-Y_3)-(X_1-X_3)(Y_1-Y_2)}$

$\frac{\∂B}{\∂Z_2}=\frac{X_1-X_3}{(X_1-X_2)(Y_1-Y_3)-(X_1-X_3)(Y_1-Y_2)}\·\·\·\·\·\·\left(13\right)$

$\frac{\∂B}{\∂Z_3}=\frac{X_2-X_1}{(X_1-X_2)(Y_1-Y_3)-(X_1-X_3)(Y_1-Y_2)}$

此外

和

涉及等式9及校正常数α、β、γ，可由下列等式14来获得。

$\frac{\∂C}{\∂Z_1}=1-\frac{\∂A}{\∂Z_1}{X}_1-\frac{\∂B}{\∂Z_1}{Y}_1=\frac{X_2{Y}_3-X_3{Y}_2}{(X_1-X_2)(Y_1-Y_3)-(X_1-X_3)(Y_1-Y_2)}$

$\frac{\∂C}{\∂Z_2}=1-\frac{\∂A}{\∂Z_2}{X}_2-\frac{\∂B}{\∂Z_2}{Y}_2=\frac{X_3{Y}_1-X_1{Y}_3}{(X_1-X_2)(Y_1-Y_3)-(X_1-X_3)(Y_1-Y_2)}\·\·\·\·\·\·\left(14\right)$

$\frac{\∂C}{\∂Z_3}=1-\frac{\∂A}{\∂Z_3}{X}_3-\frac{\∂B}{\∂Z_3}{Y}_3=\frac{X_1{Y}_2-X_2{Y}_1}{(X_1-X_2)(Y_1-Y_3)-(X_1-X_3)(Y_1-Y_2)}$

如果将从等式12至14获得的值代入等式11内，则可利用等式15，且根据三个垂直加速度传感器10、12及14的位置坐标值(X₁，X₂，X₃)及(Y₁，Y₂，Y₃)，来求出未安装垂直加速度传感器的第四减振器位置(x，y)处的校正常数α、β及γ。

$\mathrm{\α}(x,y)=\frac{(Y_2-Y_3)x+(X_3-X_2)y+X_2{Y}_3-X_3{Y}_2}{(X_1-X_2)(Y_1-Y_3)-(X_1-X_3)(Y_1-Y_2)}$

$\mathrm{\β}(x,y)=\frac{(Y_3-Y_1)x+(X_1-X_3)y+X_3{Y}_1-X_1{Y}_3}{(X_1-X_2)(Y_1-Y_3)-(X_1-X_3)(Y_1-Y_2)}\·\·\·\·\·\·\left(15\right)$

$\mathrm{\γ}(x,y)=\frac{(Y_1-Y_2)x+(X_2-X_1)y+X_1{Y}_2-X_2{Y}_1}{(X_1-X_2)(Y_1-Y_3)-(X_1-X_3)(Y_1-Y_2)}$

如果将从等式15求出的校正常数α、β、γ以及第一至第三垂直加速度传感器10、12、14的垂直加速度Aa1，Aa2、Aa3代入等式2内，则ECU 16便可获得未安装垂直加速度传感器的第四减振器24处的垂直加速度Ad。

此外，本发明的ECU 16可利用下列等式16，将第一至第三垂直加速度传感器10、12、14的垂直加速度校正到第一至第三减振器18、20、22处的垂直加速度。

Aa_n[1]＝α[1]×Aa[1]+β[1]×Aa[2]+γ[1]×Aa[3]

Aa_n[2]＝α[2]×Aa[1]+β[2]×Aa[2]+γ[2]×Aa[3]

Aa_n[3]＝α[3]×Aa[1]+β[3]×Aa[2]+γ[3]×Aa[3]，          ……(16)

式中，Aa_n[1]、Aa_n[2]、Aa_n[3]是校正到第一至第三减振器处的垂直加速度的值。α[1]、β[1]、γ[1]是第一减振器位置上的校正常数，α[2]、β[2]、γ[2]是第二减振器位置上的校正常数，α[3]、β[3]、γ[3]是第三减振器位置上的校正常数。

比如，如下列表1所示，如果第一至第三垂直加速度传感器的X与Y位置坐标值为(1500，1800)、(200，1800)、(1400，300)，第一至第四减振器的x与y位置坐标值为(1700，2000)、(0，2000)、(1600，500)、(100,500)，则可求出各减振器处的校正常数α、β、γ。因此，可根据第四减振器处的校正常数及第一至第三垂直加速度传感器的X、Y位置坐标值，来求出第四垂直加速度，即，第四减振器处的垂直加速度，如表1所示。

表1

本发明的ECU 16输出用于控制第一至第四减振器18、20、22、24的减振力的信号，从而根据利用相应减振器处的校正常数α、β、γ校正到第一至第四减振器处的垂直加速度的数值，来改善车辆的驾驶舒适性。这样，便可通过减振力，来操纵第一至第四致动器26、28、30、32。

图3表示采用半可控悬架系统的车辆的四个减振器及三个速度传感器的位置。参见图3，二个速度传感器100及102分别邻近车体1的前减振器18及20来安装，而速度传感器104则邻近后减振器22与24之一来安装。这里，“X”表示车体的宽度方向，“Y”表示其长度方向，二个前速度传感器100与102的位置分别为(X₂，Y₂)及(X₁，Y₁)，后速度传感器104的位置为(X₃，Y₃)。由于未说明的参照号与图1所示相同，因而省略其说明。

根据本发明，利用三个速度传感器100、102、104的X与Y位置坐标值(比如，X₁-X₂与Y₁-Y₃)，来求出第四速度传感器安装处的速度的校正常数。

图4是半可控悬架系统的方框图，表示本发明的速度测定方法。参见该图，半可控悬架系统包括：第一至第三速度传感器100、102、104，ECU 16，第一至第四减振器18、20、22、24，第一至第四致动器26、28、30、32。这里，第一至第三速度传感器100、102、104邻近车体的四个减振器来安装，从而测定车辆的速度。。

对上述的半可控悬架系统而言，按下列步骤来实施本发明的速度测定方法。在这其中，在本发明的速度测定方法中，通过对加速度进行积分来求出速度，因而采用与上述加速度测定方法相同的等式。

首先，将分别由第一至第三速度传感器100、102、104测定的速度Va1、Va2、Va3输入到ECU 16。

ECU 16接收分别由第一至第三速度传感器100、102、104测定的速度Va1、Va2、Va3，从而利用下列等式17，来求出第四速度Vd：

Vd＝α×Va1+β×Va2+γ×Va3，            ……(17)

式中，α、β、γ表示未安装第四速度传感器的第四减振器处的校正常数，Vd表示第四速度，Va1、Va2、Va3分别表示第一至第三速度。

参见等式17，未安装速度传感器的第四减振器处的第四速度Vd的求算方法为：对由第一至第三速度传感器100、102、104测出的垂直速度Va1、Va2、Va3乘以相应的校正常数α、β、γ，然后对已相乘了校正常数的第一至第三速度相加。

已相乘了相应速度的校正常数α、β、γ的求算方法如下。

比如，假设安装于车体的速度传感器的二维等式P为Z＝AX+BY+C，则各速度传感器的全部坐标值便均包括在等式P内。

(X1，Y1，Z1)，(X2，Y2，Z2)，(X3，Y3，Z3)∈P，          ……(18)

式中，A、B、C是常数，它们分别由下列等式19至21来表达。

$A=\frac{(Z_1-Z_2)(Y_1-Y_3)-(Z_1-Z_3)(Y_1-Y_2)}{(X_1-X_2)(Y_1-Y_3)-(X_1-X_3)(Y_1-Y_2)}\·\·\·\·\·\·\left(19\right)$

$B=\frac{(X_1-X_2)(Z_1-Z_3)-(X_1-X_3)(Z_1-Z_2)}{(X_1-X_2)(Y_1-Y_3)-(X_1-X_3)(Y_1-Y_2)}\·\·\·\·\·\·\left(20\right)$

C＝Z1-AX1-BY1＝Z2-AX2-BY2＝Z3-AX3-BY3              ……(21)

此时，假设三个速度传感器的安装位置处于减振器之上并处于同一平面，而且前第一与第二速度传感器的Y坐标值相同(即，Y₁＝Y₂)，则三个速度传感器便分别输出速度

安装于车体的第一至第四减振器的二维等式为z＝Ax+By+C，并对其进行一次微分。此时，利用x及y来表示减振器的位置。

$\frac{dz}{\mathrm{dt}}=\frac{dA}{\mathrm{dt}}x+\frac{dB}{\mathrm{dt}}y+\frac{dC}{\mathrm{dt}}\·\·\·\·\·\·\left(22\right)$

$\frac{dA}{\mathrm{dt}}(Z_1,Z_2,Z_3)=\frac{\∂A}{\∂Z_1}{\stackrel{.}{Z}}_1\frac{\∂A}{\∂Z_2}{\stackrel{.}{Z}}_2\frac{\∂A}{\∂Z_3}{\stackrel{.}{Z}}_3,\·\·\·\·\·\·\left(23\right)$

式中， $\frac{\∂Z_i}{\∂t}={\stackrel{.}{Z}}_i.$

由于A是Z₁、Z₂及Z₃的函数，且Z₁、Z₂、Z₃是时间的函数，因而利用连锁法，用等式23来表示A对时间的导数。即，在利用相应系数来扩展等式23后，根据相应传感器的速度，将等式23重新整理成等式24。

$\frac{dz}{\mathrm{dt}}=(\frac{\∂A}{\∂Z_1}x+\frac{\∂B}{\∂Z_1}y+\frac{\∂C}{\∂Z_1}){\stackrel{.}{Z}}_1+(\frac{\∂A}{\∂Z_2}x+\frac{\∂B}{\∂Z_2}y+\frac{\∂C}{\∂Z_2}){\stackrel{.}{Z}}_2+(\frac{\∂A}{\∂Z_3}x+\frac{\∂B}{\∂Z_3}y+\frac{\∂C}{\∂Z_3}){\stackrel{.}{Z}}_3\·\·\·\·\·\·\left(24\right)$

$\frac{dz}{\mathrm{dt}}=\mathrm{\α}(x,y){\stackrel{.}{Z}}_1+\mathrm{\β}(x,y){\stackrel{.}{Z}}_2+\mathrm{\γ}(x,y){\stackrel{.}{Z}}_3\·\·\·\·\·\·\left(25\right)$

这样，减振器位置(x，y)处的校正常数α、β、γ便由下列等式26来表示。

$\mathrm{\α}(x,y)=\frac{\∂A}{\∂Z_1}x+\frac{\∂B}{\∂Z_1}y+\frac{\∂C}{\∂Z_1}$

$\mathrm{\β}(x,y)=\frac{\∂A}{\∂Z_2}x+\frac{\∂B}{\∂Z_2}y+\frac{\∂C}{\∂Z_2}\·\·\·\·\·\·\left(26\right)$

$\mathrm{\γ}(x,y)=\frac{\∂A}{\∂Z_3}x+\frac{\∂B}{\∂Z_3}y+\frac{\∂C}{\∂Z_3}$

和

涉及等式26和校正常数α、β、γ，可由下列等式27来求出。

$\frac{\∂A}{\∂Z_1}=\frac{Y_2-Y_3}{(X_1-X_2)(Y_1-Y_3)-(X_1-X_3)(Y_1-Y_2)}$

$\frac{\∂A}{\∂Z_2}=\frac{Y_3-Y_1}{(X_1-X_2)(Y_1-Y_3)-(X_1-X_3)(Y_1-Y_2)}\·\·\·\·\·\·\left(27\right)$

$\frac{\∂A}{\∂Z_3}=\frac{Y_1-Y_2}{(X_1-X_2)(Y_1-Y_3)-(X_1-X_3)(Y_1-Y_2)}$

此外，

涉及等式26和校正常数α、β及γ，可由下列等式28来求出。

$\frac{\∂B}{\∂Z_1}=\frac{X_3-X_2}{(X_1-X_2)(Y_1-Y_3)-(X_1-X_3)(Y_1-Y_2)}$

$\frac{\∂B}{\∂Z_2}=\frac{X_1-X_3}{(X_1-X_2)(Y_1-Y_3)-(X_1-X_3)(Y_1-Y_2)}\·\·\·\·\·\·\left(28\right)$

$\frac{\∂B}{\∂Z_3}=\frac{X_2-X_1}{(X_1-X_2)(Y_1-Y_3)-(X_1-X_3)(Y_1-Y_2)}$

此外，

涉及等式26和校正常数α、β及γ，可由下列等式29来求出。

$\frac{\∂C}{\∂Z_1}=1-\frac{\∂A}{\∂Z_1}{X}_1-\frac{\∂B}{\∂Z_1}{Y}_1=\frac{X_2{Y}_3-X_3{Y}_2}{(X_1-X_2)(Y_1-Y_3)-(X_1-X_3)(Y_1-Y_2)}$

$\frac{\∂C}{\∂Z_2}=1-\frac{\∂A}{\∂Z_2}{X}_2-\frac{\∂B}{\∂Z_2}{Y}_2=\frac{X_3{Y}_1-X_1{Y}_3}{(X_1-X_2)(Y_1-Y_3)-(X_1-X_3)(Y_1-Y_2)}\·\·\·\·\·\·\left(29\right)$

$\frac{\∂C}{\∂Z_3}=1-\frac{\∂A}{\∂Z_3}{X}_3-\frac{\∂B}{\∂Z_3}{Y}_3=\frac{X_1{Y}_2-X_2{Y}_1}{(X_1-X_2)(Y_1-Y_3)-(X_1-X_3)(Y_1-Y_2)}$

如果将从等式27至29求出的值代入等式26内，则可依照等式30，根据三个速度传感器100、102、104的位置坐标值(X₁，X₂，X₃)及(Y₁，Y₂，Y₃)，来求出未安装速度传感器的第四减振器位置(x，y)处的校正常数α、β、γ。

$\mathrm{\α}(x,y)=\frac{(Y_2-Y_3)x+(X_3-X_2)y+X_2{Y}_3-X_3{Y}_2}{(X_1-X_2)(Y_1-Y_3)-(X_1-X_3)(Y_1-Y_2)}$

$\mathrm{\β}(x,y)=\frac{(Y_3-Y_1)x+(X_1-X_3)y+X_3{Y}_1-X_1{Y}_3}{(X_1-X_2)(Y_1-Y_3)-(X_1-X_3)(Y_1-Y_2)}\·\·\·\·\·\·\left(30\right)$

$\mathrm{\γ}(x,y)=\frac{(Y_1-Y_2)x+(X_2-X_1)y+X_1{Y}_2-X_2{Y}_1}{(X_1-X_2)(Y_1-Y_3)-(X_1-X_3)(Y_1-Y_2)}$

如果将根据等式30求出的校正常数α、β、γ及第一至第三速度传感器100、102、104的速度Va1、Va2、Va3代入等式17内，则ECU16便可求出未安装速度传感器的第四减振器24处的速度Vd。

此外，本发明的ECU 16利用下列等式31，将第一至第三速度传感器100、102、104的速度校正到第一至第三减振器18、20、22处的速度。

Va_n[1]＝α[1]×Va[1]+β[1]×Va[2]+γ[1]×Va[3]

Va_n[2]＝α[2]×Va[1]+β[2]×Va[2]+γ[2]×Va[3]

Va_n[3]＝α[3]×Va[1]+β[3]×Va[2]+γ[3]×Va[3]，           ……(31)

式中，Va_n[1]、Va_n[2]、Va_n[3]表示校正到第一至第三减振器处的速度的值。α[1]、β[1]、γ[1]表示第一减振器处的校正常数，α[2]、β[2]、γ[2]表示第二减振器处的校正常数，α[3]、β[3]、γ[3]表示第三减振器处的校正常数。

因此，如果已知第一至第三速度传感器的X与Y位置坐标值以及第一至第四减振器的x与y位置坐标值，则本发明的ECU 16便可求出相应减振器处的校正常数α、β、γ。这样，便可以根据第四减振器处的校正常数及第一至第三速度传感器的X与Y位置坐标值，来求出第四速度，即，第四减振器处的速度。此外，还输出用于控制第一至第四减振器18、20、22、24的减振力的信号，从而根据被校正到第一至第四减振器处的速度的值，来改善车辆的驾驶舒适性。这样，便可利用得到控制的减振力，来操作第一至第四致动器26、28、30、32。

如上所述，根据本发明，对由三个加速度传感器测定的三个垂直加速度乘以常数，由此可求出第四垂直加速度，从而将其校正到实际需要的减振器处加速度，然后将其相加。接下来，对由三个加速度传感器测定的垂直加速度乘以相应减振器处的校正常数，由此可求出经过校正的垂直加速度。

这样，根据本发明，可求出减振器处的垂直加速度，并可利用校正常数来校正由传感器测定的垂直加速度，因而具有可以利用经过校正的垂直加速度，来更正确地控制车辆驾驶舒适性的优点。

此外，对本发明而言，也可以用速度传感器来取代垂直加速度传感器，从而可更正确地控制车辆的驾驶舒适性。

本发明不限于上述实施方式，所属领域的技术人员可以在本发明权利要求所主张的范围及技术要旨限度内，以各种方式进行修正或更改。

Claims (6)

1、一种从由车辆半可控悬架系统的三个垂直加速度传感器测定的垂直加速度来求出第四垂直加速度的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

接收由与四个减振器(18、20、22和24)中的三个邻近安装的第一至第三垂直加速度传感器(10、12和14)测定的第一至第三垂直加速度；

根据下列等式，对第一至第三垂直加速度乘以校正常数然后相加，由此求出第四垂直加速度Ad：

Ad＝α×Aa1+β×Aa2+γ×Aa3，

式中，α、β及γ表示未安装第四垂直加速度传感器的减振器处的校正常数，Ad表示第四垂直加速度，Aa1、Aa2及Aa3分别表示第一至第三垂直加速度。

2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于：

根据下列等式，并利用第一至第三垂直加速度传感器的X与Y位置坐标值、以及未安装垂直加速度传感器的减振器处的x与y位置坐标值，来求出校正常数α、β及γ：

$\mathrm{\α}(x,y)=\frac{(Y_2-Y_3)x+(X_3-X_2)y+X_2{Y}_3-X_3{Y}_2}{(X_1-X_2)(Y_1-Y_3)-(X_1-X_3)(Y_1-Y_2)}$

$\mathrm{\β}(x,y)=\frac{(Y_3-Y_1)x+(X_1-X_3)y+X_3{Y}_1-X_1{Y}_3}{(X_1-X_2)(Y_1-Y_3)-(X_1-X_3)(Y_1-Y_2)}$

$\mathrm{\γ}(x,y)=\frac{(Y_1-Y_2)x+(X_2-X_1)y+X_1{Y}_2-X_2{Y}_1}{(X_1-X_2)(Y_1-Y_3)-(X_1-X_3)(Y_1-Y_2)},$

式中，X₁、X₂、X₃表示第一至第三垂直加速度传感器的X位置坐标值，Y₁、Y₂、Y₃表示第一至第三垂直加速度传感器的Y位置坐标值，x及y表示未安装垂直加速度传感器的减振器的X与Y位置坐标值。

3、根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：

在第四垂直加速度求算步骤之后，还包括利用下列等式，将由垂直加速度传感器测定的第一至第三垂直加速度校正到相应减振器处的垂直加速度的步骤：

Aa_n[1]＝α[1]×Aa[1]+β[1]×Aa[2]+γ[1]×Aa[3]

Aa_n[2]＝α[2]×Aa[1]+β[2]×Aa[2]+γ[2]×Aa[3]

Aa_n[3]＝α[3]×Aa[1]+β[3]×Aa[2]+γ[3]×Aa[3]，

式中，Aa_n[1]、Aa_n[2]、Aa_n[3]表示校正到第一至第三减振器处的垂直加速度值，α[1]、β[1]、γ[1]表示第一减振器处的校正常数，α[2]、β[2]、γ[2]表示第二减振器处的校正常数，α[3]、β[3]、γ[3]表示第三减振器处的校正常数。

4、一种从由车辆半可控悬架系统的三个速度传感器测定的速度来求出第四速度的方法，其特征在于，所述的方法包括以下步骤：

接收由与四个减振器(18、20、22和24)中的三个邻近安装的第一至第三速度传感器(100、102和104)测定的第一至第三速度；

根据下列等式对第一至第三速度乘以校正常数然后相加，以此求出第四速度Vd：

Vd＝α×Va1+β×Va2+γ×Va3，

式中，α、β及γ表示未安装第四速度传感器的减振器处的校正常数，Vd表示第四速度，Va1、Va2及Va3分别表示第一至第三速度。

5、根据权利要求4所述的方法，其特征在于：

根据下列等式，并利用第一至第三速度传感器的X与Y位置坐标值、以及未安装速度传感器的减振器的x与y位置坐标值，来求出校正常数α、β及γ：

$\mathrm{\α}(x,y)=\frac{(Y_2-Y_3)x+(X_3-X_2)y+X_2{Y}_3-X_3{Y}_2}{(X_1-X_2)(Y_1-Y_3)-(X_1-X_3)(Y_1-Y_2)}$

$\mathrm{\β}(x,y)=\frac{(Y_3-Y_1)x+(X_1-X_3)y+X_3{Y}_1-X_1{Y}_3}{(X_1-X_2)(Y_1-Y_3)-(X_1-X_3)(Y_1-Y_2)}$

$\mathrm{\γ}(x,y)=\frac{(Y_1-Y_2)x+(X_2-X_1)y+X_1{Y}_2-X_2{Y}_1}{(X_1-X_2)(Y_1-Y_3)-(X_1-X_3)(Y_1-Y_2)},$

式中，X₁、X₂、X₃表示第一至第三速度传感器的X位置坐标值，Y₁、Y₂、Y₃表示第一至第三速度传感器的Y位置坐标值，x及y表示未安装垂直加速度传感器的减振器的X与Y位置坐标值。

6、根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于：

在第四速度求算步骤之后，还包括利用下列等式，将由速度传感器测定的第一至第三速度校正到相应减振器处的速度的步骤：

Va_n[1]＝α[1]×Va[1]+β[1]×Va[2]+γ[1]×Va[3]

Va_n[2]＝α[2]×Va[1]+β[2]×Va[2]+γ[2]×Va[3]

Va_n[3]＝α[3]×Va[1]+β[3]×Va[2]+γ[3]×Va[3]，

式中，Va_n[1]、Va_n[2]、Va_n[3]表示被校正到第一至第三减振器处的速度值，α[1]、β[1]、γ[1]表示第一减振器处的校正常数，α[2]、β[2]、γ[2]表示第二减振器处的校正常数，α[3]、β[3]、γ[3]表示第三减振器处的校正常数。

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