CN105228841A - 车辆用悬架系统 - Google Patents

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Abstract

本发明的车辆用悬架系统构成为包括减振器，该减振器具有变更对悬架弹簧上部与悬架弹簧下部之间的相对动作进行衰减的衰减力的大小的衰减力变更机构，以能够变更的方式产生对悬架弹簧上部与悬架弹簧下部之间的相对动作进行衰减的衰减力，形成为如下的结构：基于驾驶员所进行的车辆的操作输入即转向操作、加速操作、制动操作，决定作为目标的悬架弹簧上部的速度即目标悬架弹簧上部速度vs *，并以使得悬架弹簧上部的速度成为该目标悬架弹簧上部速度vs *的方式对衰减力(衰减系数ζ)进行控制。

Description

车辆用悬架系统
技术领域
本发明涉及具备减振器的车辆用悬架系统，该减振器以能够变更对悬架弹簧上部与悬架弹簧下部之间的相对动作进行衰减的衰减力的大小的方式产生衰减力。
背景技术
下述专利文献中记载了一种车辆用悬架系统，该车辆用悬架系统构成为包括减振器，该减振器具有衰减力变更机构，该衰减力变更机构变更对悬架弹簧上部与悬架弹簧下部之间的相对动作进行衰减的衰减力的大小，以能够变更的方式产生对悬架弹簧上部与悬架弹簧下部之间的相对动作进行衰减的衰减力。而且，作为控制该衰减力变更机构从而控制衰减力的方法，例如如下述专利文献所示存在各种方法。
专利文献1：日本特开平3－42320号公报
专利文献2：WO/2012/032655公报
专利文献3：日本特开平5－124413号公报
发明内容
在上述那样的悬架系统中，衰减力变更机构的控制是以实现乘坐舒适性以及操纵稳定性的并存为目的而进行的。除上述乘坐舒适性以及操纵稳定性以外，还存在应注意的观点，通过着眼于这样的观点而实施各种改进，能够提高悬架系统的实用性。本发明是鉴于这样的实际情况而完成的，其课题在于提供一种实用性高的车辆用悬架系统。
为了解决上述课题，本发明的车辆用悬架系统的特征在于，构成为：基于驾驶员所进行的车辆的操作输入，决定作为目标的悬架弹簧上部的速度即目标悬架弹簧上部速度，以使得悬架弹簧上部的速度成为该目标悬架弹簧上部速度的方式对衰减力进行控制。
根据本发明的车辆用悬架系统，通过以使得成为基于驾驶员所进行的车辆的操作输入而决定的目标悬架弹簧上部速度的方式对车身的运行情况进行控制，车身获得与驾驶员的操作对应的运行情况。也就是说，本发明的悬架系统具有能够对驾驶员赋予适当的操作感这一优点，因此实用性高。
以下，举例示出几个本申请中认为能够请求专利保护的发明(以下，有时称作“可请求保护的发明”)的方式，并对它们进行说明。各方式与技术方案同样按项进行区分，对各项赋予编号，并根据需要而以引用其它项的编号的形式进行记载。这仅仅是为了使可请求保护的发明的理解变得容易，而并非意图将构成上述发明的构成要素的组合限定于以下各项中记载的组合。也就是说，可请求保护的发明应参照各项所附的记载、实施例的记载等进行解释，在遵照该解释的范围内，对各项的方式进一步附加其它构成要素而得的方式、或从各项的方式删除某一构成要素后的方式，也能够作为可请求保护的发明的一个方式。
此外，以下的各项中，(1)项～(11)项分别相当于技术方案1～技术方案11。
(1)一种车辆用悬架系统，具备：(a)减振器，上述减振器配设于悬架弹簧上部与悬架弹簧下部之间，具有变更衰减力的大小的衰减力变更机构，以能够变更的方式产生对悬架弹簧上部与悬架弹簧下部之间的相对动作进行衰减的衰减力；以及(b)控制装置，上述控制装置通过控制上述衰减力变更机构来对上述减振器要产生的衰减力进行控制，
其中，
上述控制装置具有目标悬架弹簧上部速度决定部，上述目标悬架弹簧上部速度决定部基于驾驶员所进行的车辆的操作输入来决定作为目标的悬架弹簧上部的速度即目标悬架弹簧上部速度，上述控制装置构成为以使得悬架弹簧上部的速度成为上述目标悬架弹簧上部速度的方式对衰减力进行控制。
在本项所记载的车辆用悬架系统中，以使得成为基于驾驶员所进行的车辆的操作输入而决定的作为目标的悬架弹簧上部速度的方式对车身的运行情况进行控制。因此，根据本项的悬架系统，由于车身获得与驾驶员的操作对应的运行情况，因此能够减轻因驾驶员的操作与车身的运行情况不一致而对驾驶员赋予的不协调感，换言之，能够对驾驶员赋予适当的操作感。
本项所记载的悬架系统例如能够形成为如下的结构：基于转向操作、加速操作、制动操作来决定目标悬架弹簧上部速度。由此，能够使车身的侧倾运动与转向操作对应，并且能够使车身的俯仰运动与加速操作或者制动操作对应。
此外，上述减振器产生的衰减力FD依存于悬架弹簧上部与悬架弹簧下部之间的相对速度(以下，有时称作“悬架弹簧上部悬架弹簧下部相对速度”)vS/US，简单而言，能够表示为：
FD＝ζ·vS/USζ：衰减系数。
因而，在对减振器要产生的衰减力进行比较的情况下等，以相同的悬架弹簧上部悬架弹簧下部相对速度vS/US为前提。鉴于此，本说明书中的衰减力的大小意味着衰减力产生特性的差异、具体而言为衰减系数的大小，并且，上述“衰减力变更机构”所进行的衰减力的变更意味着衰减力产生特性的变更、具体而言为衰减系数的变更。
(2)根据(1)项所述的车辆用悬架系统，其中，
上述目标悬架弹簧上部速度决定部构成为基于由驾驶员实施的转向操作来决定上述目标悬架弹簧上部速度。
本项所记载的方式是作为驾驶员的操作输入而至少使用转向操作来决定目标悬架弹簧上部速度的方式。根据本项的方式，能够使车身的侧倾运动与转向操作对应。
(3)根据(2)项所述的车辆用悬架系统，其中，
上述目标悬架弹簧上部速度决定部构成为基于转向操作的操作速度和车速来决定作为使车身侧倾的速度的目标的目标侧倾速度，并基于上述目标侧倾速度来决定上述目标悬架弹簧上部速度。
(4)根据(3)项所述的车辆用悬架系统，其中，
上述目标悬架弹簧上部速度决定部构成为根据基于车速确定的增益与转向操作的操作速度之积来决定上述目标侧倾速度。
上述两项所记载的方式是将基于转向操作来决定目标悬架弹簧上部速度的方法具体化后的方式，构成为根据上述目标侧倾速度来决定与各车轮分别对应地设置的减振器的目标悬架弹簧上部速度。
(5)根据(1)项至(4)项中任一项所述的车辆用悬架系统，其中，
上述目标悬架弹簧上部速度决定部构成为基于上述驾驶员所进行的车辆的操作输入和与在车辆中执行的运动控制相关的信息来决定上述目标悬架弹簧上部速度。
近年来，存在不同于驾驶员所进行的操作输入，而通过控制使车辆运动的情况。例如，存在执行如下控制的车辆：为了抑制车辆的侧滑而调整车辆的朝向的控制；和以追随先行车辆行驶的方式调整车辆的速度的控制。本项所记载的方式构成为：除了驾驶员的操作输入之外，还使用与上述那样的控制相关的信息，来决定目标悬架弹簧上部速度。根据本项的方式，由于能够形成为考虑到实际的车辆的转弯、加减速的程度的车身的运行情况，因此能够减轻因车辆的行驶状态与车身的运行情况不一致而对驾驶员赋予的不协调感。
(6)根据(5)项所述的车辆用悬架系统，其中，
搭载有该车辆用悬架系统的车辆构成为：作为在车辆中执行的运动控制，执行不同于驾驶员的转向操作所导致的车身的朝向的变更而使车身的朝向变化的控制即车身回头控制，
上述目标悬架弹簧上部速度决定部构成为基于由驾驶员实施的转向操作和与上述车身回头控制相关的信息来决定上述目标悬架弹簧上部速度。
本项所记载的方式是限定了车辆运动控制的方式。上述的“车身回头控制”是指例如为了抑制车辆的侧滑而通过调整各车轮的加减速度来调整车身的朝向的控制等。在执行这样的车身回头控制的情况下，在通过转向操作使车身的朝向变更的量的基础上加上通过转向操作使车身的朝向变更的量。因而，本项所记载的方式能够形成为如下的结构：例如，基于将通过转向操作使车身的朝向变更的量和通过车身回头控制使车身的朝向变更的量相加而得的车身的朝向的变更量，来决定目标悬架弹簧上部速度。并且，能够形成为如下的结构：将通过车身回头控制使车身的朝向变更的量换算为转向操作的操作量，基于以该换算值对实际的转向操作量进行修正后的值，来决定目标悬架弹簧上部速度。此外，能够形成为如下的结构：例如，基于转弯过程中的滑移角、横摆率等来求出通过车身回头控制使车身的朝向变更的量。
(7)根据(1)项至(6)项中任一项所述的车辆用悬架系统，其中，上述控制装置具有：
基准衰减力决定部，上述基准衰减力决定部决定基准衰减力，上述基准衰减力是与已经确定的控制规则相应大小的衰减力，且成为决定上述减振器要产生的衰减力的目标时的基准；以及
目标衰减力决定部，上述目标衰减力决定部构成为通过基于上述目标悬架弹簧上部速度对上述基准衰减力进行修正来决定成为上述减振器要产生的衰减力的目标的目标衰减力。
本项所记载的方式构成为：执行作为基本的衰减力的控制，同时基于目标悬架弹簧上部速度对在该控制中应产生的衰减力进行增减，由此来进行修正。由于减振器要产生的衰减力是对悬架弹簧上部与悬架弹簧下部之间的相对动作进行衰减的衰减力，因此能够形成为如下方式：例如基于悬架弹簧上部与悬架弹簧下部之间的相对动作的方向、和目标悬架弹簧上部速度的方向，以使基准衰减力增加或者减少的方式进行修正。并且，如将在后面详细说明的那样，也能够形成为如下方式：除目标悬架弹簧上部速度之外，还考虑实际的悬架弹簧上部速度，来决定目标悬架弹簧上部速度。
(8)根据(7)项所述的车辆用悬架系统，其中，
上述控制装置具有悬架弹簧上部速度取得部，上述悬架弹簧上部速度取得部取得实际的悬架弹簧上部的速度即实际悬架弹簧上部速度，
上述目标衰减力决定部构成为基于上述实际悬架弹簧上部速度相对于上述目标悬架弹簧上部速度之差即悬架弹簧上部速度偏差来修正上述基准衰减力。
本项所记载的方式构成为：还考虑实际的悬架弹簧上部速度来修正衰减力。根据本项的方式，基准衰减力的修正变得更加适当，从而能够对驾驶员赋予更适当的操作感。
(9)根据(8)项所述的车辆用悬架系统，其中，
上述目标衰减力决定部构成为：
(i)当上述悬架弹簧上部速度偏差为正、且悬架弹簧上部和悬架弹簧下部正朝相互离开的方向动作的情况下，或者上述悬架弹簧上部速度偏差为负、且悬架弹簧上部和悬架弹簧下部正朝相互接近的方向动作的情况下，相对于上述基准衰减力而使衰减力减少，(ii)当上述悬架弹簧上部速度偏差为负、且悬架弹簧上部和悬架弹簧下部正朝相互离开的方向动作的情况下，或者上述悬架弹簧上部速度偏差为正、且悬架弹簧上部和悬架弹簧下部正朝相互接近的方向动作的情况下，相对于上述基准衰减力而使衰减力增加。
本项所记载的方式是将决定使衰减力相对于基准衰减力增加还是减少的方法具体化后的方式。由于减振器要产生的衰减力相对于悬架弹簧上部与悬架弹簧下部之间的相对动作发挥作用，因此例如即便应使悬架弹簧上部动作的方向为朝上，也期望根据悬架弹簧上部与悬架弹簧下部之间的相对动作的方向而使基准衰减力增加或减少，使之不同。而且，本项所记载的方式是基于悬架弹簧上部速度偏差的正负、和悬架弹簧上部与悬架弹簧下部之间的相对动作的方向，来决定相对于基准衰减力的增减的方式。
(10)根据(8)项或者(9)项所述的车辆用悬架系统，其中，
上述目标衰减力决定部构成为：
上述悬架弹簧上部速度偏差越大，使针对上述基准衰减力的修正量越大。
本项所记载的方式是决定针对基准衰减力的修正量的大小的方式。根据本项所记载的方式，能够使用于实现与驾驶员的操作输入对应的车身的运行情况的衰减力成为适当的大小。
(11)根据(7)项至(9)项中任一项所述的车辆用悬架系统，其中，
上述目标衰减力决定部构成为：
除去上述悬架弹簧上部速度偏差的、频率比设定频率低的成分。
在利用传感器等检测悬架弹簧上部速度的情况下，包括因路面的起伏等而导致的车辆沿上下方向的速度。根据本项所记载的方式，由于能够除去这样的稳态成分，因此能够使目标悬架弹簧上部速度更适当。
附图说明
图1是示意性地示出作为可请求保护的发明的实施例的车辆用悬架系统的图。
图2是示出图1所示的液压式减振器的剖视图。
图3是示出图2所示的液压式减振器所具备的衰减力产生器的剖视图。
图4是示意性地示出基准衰减系数与车速之间的关系的图表。
图5是在作为可请求保护的发明的实施例的车辆用悬架系统中执行的控制的控制框图。
图6是示出由图1所示的控制装置执行的减振器控制程序的流程图。
图7是示出由图1所示的控制装置执行的侧倾成分决定程序的流程图。
图8是示出由图1所示的控制装置执行的俯仰成分决定程序的流程图。
具体实施方式
以下，作为用于实施可请求保护的发明的方式，参照附图详细地对可请求保护的发明的实施例进行说明。此外，对于可请求保护的发明，除下述实施例之外，也能够利用以上述“发明内容”项所记载的方式为首并基于本领域技术人员的知识实施各种变更、改进后的各种方式来实施。并且，也能够利用在“发明内容”的各项的说明中记载的技术事项来构成下述的实施例的变形例。
实施例
[A]车辆用悬架系统的结构
图1中示意性地示出作为可请求保护的发明的实施例的车辆用悬架系统10。本悬架系统10具备与前后左右的车轮12分别对应的独立悬架式的四个悬架装置12，这些悬架装置12分别在保持车轮14并构成悬架弹簧下部的一部分的悬架下臂与设置于车身并构成悬架弹簧上部的一部分的支座部之间以将它们连结在一起的方式配设。上述悬架装置12分别具有作为悬架弹簧的螺旋弹簧16和液压式减振器20，它们相互并列地配设于下臂与支座部之间。车轮14、悬架装置12是统称，在需要明确与四个车轮14中的哪一个对应的情况下，如图所示，作为表示车轮位置的附注，对于与左前轮、右前轮、左后轮、右后轮分别对应的部件标注FL、FR、RL、RR。
如图2所示，上述的液压式减振器20以缸体22和衰减力产生器24作为主要构成要素而构成。该缸体22构成为包括：壳体30；在壳体30的内部以能够沿上下方向移动的方式配设的活塞32；以及一端部(下端部)与活塞32连结、且另一端部(上端部)从壳体30向上方伸出的活塞杆34。在壳体30的下端附设有连结部件26，壳体30经由该连结部件36与车辆的悬架弹簧下部(例如，悬架下臂、转向节等)连结，形成有外螺纹的活塞杆34的上端部利用该外螺纹与车辆的悬架弹簧上部(例如设置于车身的支座)分别连结。也就是说，缸体22以连结车辆的悬架弹簧上部和悬架弹簧下部的方式配设。伴随着悬架弹簧上部和悬架弹簧下部的沿上下方向的相对移动即离开、接近，缸体22伸缩。详细而言，在悬架弹簧上部和悬架弹簧下部朝离开的方向相对移动的情况(以下，有时称作“回弹动作时”或者“回弹时”)下伸长，在朝接近的方向相对移动的情况(以下，有时称作“弹跳动作时”或者“弹跳时”)下收缩。
活塞32与壳体30的内部滑动接触而能够移动，在壳体30的内部，由活塞32划分形成有充满工作液的两个液室40、42。详细而言，分别划分形成有位于活塞32的上方而供活塞杆34贯通的活塞杆侧室40、和位于活塞32的下方的反活塞杆侧室42。伴随着缸体22的伸缩、即悬架弹簧上部与悬架弹簧下部之间的相对移动，上述两个液室40、42的容积变化。详细而言，在回弹动作时，活塞杆侧室40的容积减少，而反活塞杆侧室42的容积增加。另一方面，在弹跳动作时，活塞杆侧室40的容积增加，而反活塞杆侧室42的容积减少。
壳体30大体呈双重构造，具有有底的主管46、和附设于主管46的外周侧的外管48。利用主管46的内周面划分活塞杆侧室40以及反活塞杆侧室42的周围，在主管46的外周面与外管48的内周面之间，利用它们划分形成有收纳工作液的缓冲室(也可称作“储液器”或者“储液室”)50。因活塞杆34的存在，活塞杆侧室40和反活塞杆侧室42的合计容积在回弹时增加，在弹跳时减少。缓冲室50是为了允许当在活塞杆侧室40和反活塞杆侧室42充满了工作液的状态下的上述合计容积的变化而设置的液室。此外，在主管46的内底部设置有划分反活塞杆侧室42的底的分隔部件52，在分隔部件52与主管46的底壁之间形成有底部液体通路54。
在主管46与外管48之间，以包围主管46的方式配设有内管60。而且，详细而言，缓冲室50的内周局部地由上述内管60的外周面划分。而且，在内管60的内周面与主管46的外周面之间划分形成有比较长的环状的液体通路62。
为了使工作液在液体通路62与活塞杆侧室40之间流通，在主管46的上部设置有流通孔64。并且，为了使工作液在缓冲室50与底部液体通路54之间流通，在靠近主管46的下端的部分设置有底部流通孔66。在内管60的下部，设置有允许工作液从液体通路62朝上述衰减力产生器24流出的流出口70。而且，在外管48设置有流入口74，该流入口74与流出口70同轴配置，允许工作液从将在后面详细说明的衰减力产生器24流入缓冲室50。
先前叙述的分隔部件52具有连接底部液体通路54和反活塞杆侧室的液体通路、以及配设于该液体通路的反活塞杆侧室用止回阀80。该反活塞杆侧室用止回阀80是具有如下功能的逆止阀：基本无阻力地允许工作液从缓冲室50经由底部液体通路54朝反活塞杆侧室42流入，另一方面，禁止工作液从反活塞杆侧室42经由底部液体通路54朝缓冲室50流出。
并且，活塞32具有连接活塞杆侧室40和反活塞杆侧室42的一对液体通路、以及分别设置于一对液体通路的一对止回阀82、84。一个止回阀82具有允许工作液从活塞杆侧室40朝反活塞杆侧室42通过、并且禁止工作液从反活塞杆侧室42朝活塞杆侧室40通过的功能，另一方止回阀84具有允许工作液从反活塞杆侧室42朝活塞杆侧室40通过、并且禁止工作液从活塞杆侧室40朝反活塞杆侧室42通过的功能。然而，由于止回阀82仅在活塞杆侧室40内的工作液的压力相比反活塞杆侧室42的工作液的压力而非常大时才允许工作液通过，因此，通常时，实际上工作液并不从活塞32的活塞杆侧室40朝反活塞杆侧室42通过。
而且，衰减力产生器24以覆盖上述的流出口70以及流入口74的方式配设，具有允许从活塞杆侧室40流出而经由液体通路62朝缓冲室50流入的工作液通过、并且对该工作液的流动赋予阻力的功能，对此将在后面详细说明。
在以上述方式构成的实施例的减振器中，在弹跳动作时，如图1中实线箭头所示，首先，工作液从反活塞杆侧室42经由活塞32的配置有止回阀84的液体通路朝缸体22的活塞杆侧室40流入。而且，朝该活塞杆侧室40流入的工作液的量比伴随着活塞32的动作而活塞杆侧室40增加的容积多，因此工作液从该活塞杆侧室40经由流通孔64、液体通路62并通过衰减力产生器24而朝缓冲室50流出。此时，借助对通过衰减力产生器24的工作液的流动赋予的阻力，产生相对于缸体22的收缩的衰减力、也就是相对于弹跳动作的衰减力。
另一方面，在回弹动作时，与弹跳动作时同样，工作液从缸体22的活塞杆侧室40经由流通孔64、液体通路62并通过衰减力产生器24而朝缓冲室50流出。此时，借助对通过衰减力产生器24的工作液的流动赋予的阻力，产生相对于缸体22的伸长的衰减力、也就是相对于回弹动作的衰减力。此外，如图1中虚线箭头所示，工作液从缓冲室50经由底部流通孔64、底部液体通路54、反活塞杆侧室用止回阀80而朝缸体22的反活塞杆侧室42流入。而且，相对于弹跳动作以及回弹动作的衰减力成为与衰减力产生器24对工作液的流动赋予的阻力相应的大小，阻力越大则衰减力越大
此外，如将在后面详细说明那样，上述的衰减力产生器24是电磁式阀，该衰减力产生器24所赋予的阻力的大小依存于所被供给的电流的大小。也就是说，相对于回弹动作以及弹跳动作的衰减力依存于所被供给的电流的大小。
以下，参照图3对衰减力产生器24的结构以及作用进行说明。衰减力产生器24以用于对在自身通过的工作液赋予阻力的阀机构98作为主要构成要素，详细而言，构成为包括：设置有工作液的流路100的中空的阀壳体102；被收纳在阀壳体102内的阀芯(也可称作“阀可动体”)104；螺线管106；以及压缩螺旋弹簧即弹簧108。螺线管106具有对构成阀机构98的阀芯104施加限制流路面积的方向的作用力的功能，弹簧108具有施加使流路面积最大的方向的作用力的功能。
阀壳体102设置有：沿衰减力产生器24的轴线延伸的横孔114；与该横孔114相通的纵孔116；以及贯通孔120，该贯通孔120设置于在相比纵孔116的开口部靠液体通路62侧(图3中的左方侧)的位置形成的凸缘118。而且，阀壳体102的前端(图3中的左端)的外周与设置于内管60的流出口70的套筒122嵌合。结果，使横孔114的左端开口部面对形成于主管46与内管60之间的液体通路62内部，并且使贯通孔120面对缓冲室50，利用上述横孔114、纵孔116以及贯通孔120形成了上述流路100。
并且，在阀壳体102，在横孔114的中途、详细而言为相比纵孔116靠液体通路62侧(图3中的左方侧)的位置形成有小内径部124，利用该小内径部124的内缘形成了环状的阀座126。
螺线管106构成为包括：线圈130；保持该线圈130的螺线管线圈骨架132；以及内包线圈130以及螺线管线圈骨架132的有底筒状的外壳134。外壳134与安装于外管48的流入口74的筒136螺合。
阀芯104构成为具备：与阀壳体102的图3中的右端内周滑动接触的大径部170；从大径部170的左端延伸并与阀壳体102的纵孔116对置的小径部172；以及形成于小径部172的左端的提升(poppet)式的阀头174。而且，阀芯104能够通过使阀头174相对于阀座126离座或落座而对流路100进行开闭。
并且，阀芯104具备铁心部176，该铁心部176从大径部170的右端延伸，成为产生在被励磁时该阀芯104被吸引的力的主体。该铁心部176与大径部170之间形成为台阶形状，该形成为台阶形状的部分面对阀壳体102的形成为台阶形状的端部(图3中的右端)。
在该阀芯104中的大径部170的左端与阀壳体102的小内径部120的右端之间夹设有上述的弹簧108，该弹簧108对阀芯104赋予远离阀座122的方向的作用力、也就是增大流路100的流路面积的方向的作用力。
根据以上的构造，磁路形成为通过外壳134、筒136、阀壳体102以及阀芯14的铁心部176。在该螺线管106中，若线圈130被励磁，则产生欲使阀芯104朝铁心部176接近阀壳体102的方向、换言之为阀头174接近阀座126的方向移动的作用力。
在衰减力产生器24中构成为：在对螺线管106供给电流的情况下、也就是自身被供给电流的情况下，能够认为形成有使流路100连通的液体通路，通过对在该液体通路通过的工作液的流动赋予阻力，从而对在该衰减力产生器24通过的工作液的流动赋予阻力。详细而言，在流路100配设有上述的阀机构98，对在构成该阀机构98的阀座126与阀芯104之间通过的工作液的流动赋予阻力。该阻力的大小成为依存于阀座126与阀芯104之间的间隙的大小、也就是阀机构98的开阀的程度的大小。另一方面，螺线管104对阀芯104赋予的作用力依存于对螺线管104供给的电流的大小，根据上述的阀机构98的构造，该电流越大，则开阀的程度越低。也就是说开阀变得困难。因而，所被供给的电流越大，则对在液体通路通过的工作液的流动赋予的阻力越大。
综上，衰减力产生器24构成为相对于缸体22的伸缩而产生衰减力，所被供给的电流越大则该衰减力越大，该电流越大则该衰减力所依据的衰减系数越大。也就是说，衰减力产生器24构成为：通过根据自身所被供给的电流的大小而使相对于在上述液体通路通过的工作液的流动赋予的阻力变化，产生与该电流的大小相应大小的衰减力。也就是说，减振器20分别具有变更衰减力的大小的衰减力变更机构，以能够变更的方式产生相对于悬架弹簧上部与悬架弹簧下部之间的相对动作的衰减力。
本悬架系统10利用作为控制装置的悬架电子控制单元200(以下，有时称作“ECU200”)来进行减振器20的控制。ECU200以具备CPU、ROM、RAM等的计算机为主体而构成。在该ECU200连接有驱动电路202，该驱动电路202与各减振器20所具有的衰减力产生器24对应地设置，分别能够对朝对应的衰减力产生器24供给的电流进行调整。上述驱动电路202与电池[BAT]204连接，从该电池204朝各减振器20的衰减力产生器24供给电流。
在车辆设置有：用于检测车辆行驶速度(以下，有时省略为“车速”)的车速传感器[V]210；用于检测方向盘的操作角的操作角传感器[δ]212；检测在车身实际产生的前后加速度即实际前后加速度的前后加速度传感器[Gx]214；检测在车身实际产生的横向加速度即实际横向加速度的横向加速度传感器[Gy]216；检测与各车轮12对应的车身的各悬架弹簧上部的纵向加速度(上下加速度)的四个悬架弹簧上部纵向加速度传感器[Gz]218；检测各车轮12中减振器20的缸体22的行程的四个行程传感器[St]220；检测加速踏板的踏力的加速踏板踏力传感器[Ac]222；以及检测制动踏板的踏力的制动踏板踏力传感器[Br]224；等等，上述各传感器与ECU200的计算机连接。ECU200基于来自上述传感器的信号进行减振器的控制。而且，[]内的文字是在附图中表示上述传感器等的情况下使用的标号。并且，在ECU200的计算机所具备的ROM存储有与减振器20的控制相关的程序、各种数据等。
[B]减振器的控制
i)通常时(不存在驾驶员所进行的操作输入的情况下)的控制
图5中示出本悬架系统10的控制的框图。在通常时的减振器的控制中，通过产生作为与车速对应的衰减系数的衰减力，来抑制在车辆产生的振动。详细而言，以使得车速越高则衰减力(衰减系数)越高的方式对供给电流进行控制。具体而言，在ECU200的RAM储存有图4所示映射表数据，参照该映射表数据，相对于由车速传感器210检测到的车速V，决定衰减系数ζe。以使得成为所决定的衰减系数ζe的方式，对朝衰减力产生器24供给的供给电流I进行控制。
ii)存在驾驶员所进行的操作输入的情况下的控制
在本实施例的悬架系统10中，当存在驾驶员所进行的车辆的操作输入的情况下，进行如下的控制：以使得成为与该操作对应的车身的运行情况的方式调整衰减力。详细而言，进行如下控制：在输入了转向操作的情况下，以使得车身的侧倾成为与该转向操作相应的侧倾的方式调整衰减力，并且，在因加速操作或者制动操作而产生车辆的加减速的情况下，以使得车身的俯仰成为与该操作对应的俯仰的方式调整衰减力。具体而言是如下控制：基于驾驶员的操作输入，决定成为与各车轮12对应的悬架弹簧上部的目标的悬架弹簧上部速度vs *，以使得实际的悬架弹簧上部速度接近该目标悬架弹簧上部速度vs *的方式，对通常时产生的衰减力进行修正、也就是说对衰减系数ζe进行修正。此外，该与车速V对应地决定的衰减系数ζe是当存在操作输入的情况下成为决定目标衰减系数时的基准的基准衰减系数。
(a)基于转向操作的修正
首先，在输入了转向操作的情况下、详细而言当存在超过所设定的操作角δ0的转向操作输入的情况下，本转向系统10进行修正基准衰减系数的处理。如也在先前说明了的那样，在输入了转向操作的情况下，以使得车身的侧倾成为与该转向操作相应的侧倾的方式，首先决定作为目标的侧倾速度φ’(侧倾角：φ)。
先对计算该目标侧倾速度φ’的算式的导出过程进行说明。相对于操作角δ的稳态横向加速度ay由下式表示。
ay＝KGyδ
KGy＝2KfKrlV2/{2KfKrl2－m(Kflf－Krlr)V2}
此处，KGy：稳态横向加速度增益，Kf：前等价转弯动力，Kr：后等价转弯动力，l：Hall-base，lf：前轴重心间距离，lr：后轴重心间距离，m：车辆质量。
并且，绕侧倾轴的运动方程式能够由下式表示。
Gsφ＝hsmsay+hsφmsg
此处，Gs：侧倾刚性，hs：侧倾臂长，ms：车辆悬架质量。若在该算式中代入上述的稳态横向加速度，对侧倾角φ进行整理，则得到下式。
φ＝{hsmsKGy/(Gs－hsmsg)}δ
而且，若对两边进行微分，则得到下式。
φ’＝{hsmsKGy/(Gs－hsmsg)}δ’
此处，δ’：操作速度。
也就是说，基于根据车速V运算出的稳态横向加速度增益KGy和转向操作的操作速度δ’，来决定目标侧倾速度φ’。而且，基于所决定的目标侧倾速度φ’，来决定与各车轮12分别对应的悬架弹簧上部的目标悬架弹簧上部速度vs *的侧倾成分vsR。
其中，在搭载有本转向系统10的车辆中，为了抑制车辆的侧滑，作为通过控制各车轮的驱动/制动来变更车身的朝向的控制、即车身回头控制而执行所谓的VSC控制，通过该控制，存在不同于驾驶员的转向操作所导致的车身的朝向的变更而车身的朝向变更的情况。因此，在本转向系统10中，也考虑该VSC控制所导致的车身的朝向的变更，来决定目标悬架弹簧上部速度的侧倾成分vsR。
首先，从进行VSC控制的控制的控制装置取得车身侧滑角β。根据该车身侧滑角β运算将其换算为操作角后的侧滑角换算操作角δβ，使用该侧滑角换算操作角δβ，根据下式对所检测到的转向操作的操作角δ进行修正。
δC＝δ－δβ
而且，使用该修正操作角δC，运算修正操作速度δC’，基于该修正操作速度δC’，决定目标悬架弹簧上部速度的侧倾成分vsR。
(b)基于加速操作、制动操作的修正
并且，在被输入了加速操作或者制动操作的情况下，详细而言当存在超过所设定的踏力的操作输入的情况下，本转向系统10进行修正基准衰减系数的处理。如先前说明了的那样，在被输入了加速操作或者制动操作的情况下，以使得车身的俯仰成为与该加速操作或者制动操作相应的俯仰的方式，首先决定成为目标的俯仰速度θ’(俯仰角：θ)。基于加速踏板踏力传感器222或者制动踏板踏力传感器224的检测值和车速V，决定成为目标的俯仰速度θ’，基于所决定的目标俯仰速度θ’，决定与各车轮12分别对应的悬架弹簧上部的目标悬架弹簧上部速度的俯仰成分vsP，但对此省略详细的说明。
其中，在搭载有本转向系统10的车辆中，执行追随先行的车辆而调整车辆的加减速度的控制亦即先行者追随控制，通过该控制，有时不进行驾驶员的加速/制动操作而进行车辆的加减速。因此，在本转向系统10中，当正执行该先行者追随控制的情况下，基于该控制所导致的加减速度来决定目标悬架弹簧上部速度的俯仰成分vsR。
(c)衰减系数的修正
将以上述方式决定的目标悬架弹簧上部速度的侧倾成分vsR和俯仰成分vsP相加，决定目标悬架弹簧上部速度vs *。此外，目标悬架弹簧上部速度vs *朝上为正，朝下为负。
vs *＝vsR+vsP
而且，在本转向系统10中，在修正基准衰减系数时，除上述目标悬架弹簧上部速度vs *之外，还使用实际的悬架弹簧上部的速度即实际悬架弹簧上部速度vs。
具体而言，首先，基于悬架弹簧上部纵向加速度传感器218的检测值推定实际悬架弹簧上部速度vs，运算实际悬架弹簧上部速度vs相对于目标悬架弹簧上部速度vs *的偏差即悬架弹簧上部速度偏差Δvs。由于减振器20所产生的衰减力相对于悬架弹簧上部与悬架弹簧下部之间的相对动作发挥作用，因此，基于悬架弹簧上部速度偏差Δvs的正负、和悬架弹簧上部与悬架弹簧下部之间的相对动作的方向，决定是使衰减力(基准衰减系数)增加还是使其减少。详细而言，当悬架弹簧上部速度偏差Δvs为正、且悬架弹簧上部和悬架弹簧下部正朝离开的方向动作的情况下，为了使悬架弹簧上部容易朝上方动作，使衰减力(基准衰减系数)减少，并且，当悬架弹簧上部速度偏差Δvs为正、且悬架弹簧上部和悬架弹簧下部正朝接近的方向动作的情况下，为了使悬架弹簧上部难以朝下方动作，使衰减力(基准衰减系数)增加。并且，当悬架弹簧上部速度偏差Δvs为负、且悬架弹簧上部和悬架弹簧下部正朝接近的方向动作的情况下，为了使悬架弹簧上部容易朝下方动作，使衰减力(基准衰减系数)减少，并且，当悬架弹簧上部速度偏差Δvs为负、且悬架弹簧上部和悬架弹簧下部正朝离开的方向动作的情况下，为了使悬架弹簧上部难以朝上方动作，使衰减力(基准衰减系数)增加。
此外，对于上述的悬架弹簧上部速度偏差Δvs，执行除去频率比设定频率ν0(例如，0.4Hz)低的成分的滤波处理，使用该滤波处理后的值。由此，除去在坡路等行驶的情况那样的稳态成分。
基准衰减系数的增减量Δζ为与悬架弹簧上部速度偏差Δvs成比例的大小。也就是说，该基准衰减系数的增减量Δζ通过下式运算。
Δζ＝Kζsgn(Δvs·vst)·|Δvs|
此处，sgn(x)是返回x的符号的符号函数，vst是行程速度。此外，对于行程速度vst，收缩侧为正，伸长侧为负。
而且，目标衰减系数ζ*根据下式决定。
ζ*＝ζe+Δζ
以使得成为根据该算式决定的目标衰减系数ζ*的方式，对朝衰减力产生器24供给的供给电流I进行控制。
[C]控制程序
ECU200通过在各减振器的每个执行图6中示出流程图的减振器控制程序，并且执行图7中示出流程图的侧倾成分决定程序、以及图8中示出流程图的俯仰成分决定程序，来进行本实施例的车辆用悬架系统的控制。此外，这些程序以短时间间隔(例如几μsec～几十μsec)反复执行。以下，根据这些流程图具体地说明上述控制。
根据上述减振器控制程序，首先，在步骤1(以下，将“步骤”省略为“S”)中，从车速传感器210取得车速V，在S2中，基于该车速V，并参照图4中示出的映射表数据，决定基准衰减系数ζe。接着，在S3中，取得利用将在后面详细说明的两个程序决定的目标悬架弹簧上部速度的侧倾成分vsR以及俯仰成分vsP，在S4中，判定上述侧倾成分vsR以及俯仰成分vsP这两者是否为0。当上述侧倾成分vsR以及俯仰成分vsP中的至少一方不是0的情况下，在S5以下的步骤中，以使得获得与驾驶员的操作输入相应的车身的运行情况的方式，进行基准衰减系数的修正。
首先，在S5中，将侧倾成分vsR以及俯仰成分vsP相加，决定目标悬架弹簧上部速度vs *。接下来，在S6中，根据悬架弹簧上部纵向加速度传感器218的检测值运算实际悬架弹簧上部加速度vs，在S7中，运算该实际悬架弹簧上部速度的vs相对于目标悬架弹簧上部速度vs *的偏差Δvs(＝vs *－vs)。接下来，在S8中，推定行程速度vst。基于上次以前执行该程序时的该行程传感器220的检测值以及此次执行时的检测值来推定行程速度vst。而且，在S9中，基于悬架弹簧上部速度偏差Δvs和行程速度vst，并根据上述算式，决定衰减系数的修正量Δζ。此外，在S4中，当侧倾成分vsR以及俯仰成分vsP两者为0的情况下，在S10中使Δζ为0，不进行基准衰减系数的修正。
而且，在S11中，对基准衰减系数ζe加上以上述方式决定的修正量Δζ，决定目标衰减系数ζ*。接下来，在S12中，基于该目标衰减系数ζ*决定向衰减力产生器24供给的目标供给电流I*，并供给该电流。如上，减振器控制程序的一次执行结束。
接下来，对图7中示出流程图的侧倾成分决定程序进行说明。在该程序中，首先，在S21中，从操作角传感器212取得转向操作角δ，接着，在S22中，判定该操作角δ是否比设定值δ0大。当操作角δ为设定值δ0以下的情况下，在S23中，使目标悬架弹簧上部速度的侧倾成分vsR为0，不进行基于转向操作的衰减系数的修正。当操作角δ比设定值δ0大的情况下，在S24以下的步骤中，进行决定侧倾成分vsR的处理。
搭载有本悬架系统的车辆执行VSC控制，除转向操作所导致的车身的朝向的变更之外，也考虑VSC控制所导致的车身的朝向的变更。具体而言，首先，在S24中，从执行VSC控制的控制装置取得车身侧滑角β，接着，在S25中，将该车身侧滑角β换算为转向操作角。而且，在S26中，根据该侧滑角换算操作角δβ，对在S21中取得的转向操作角δ进行修正，接着，在S27中，基于该修正后的操作角δC和上次以前执行该程序时的值，推定修正操作角的操作速度δC’。
而且，在S28中取得车速V，在S29中，基于该车速V和修正操作角的操作速度δC’，并根据上述的算式，决定目标侧倾速度φ’。接下来，在S30中，基于该目标侧倾速度φ’，决定与四个减振器20分别对应的目标悬架弹簧上部速度的侧倾成分vsR。如上，侧倾成分决定程序的一次执行结束。
另外，对图8中示出流程图的俯仰成分决定程序进行说明。在该程序中，首先，在S41中，从加速踏板踏力传感器222以及制动踏板踏力传感器224取得加速踏板踏力以及制动踏板踏力，接着，在S42中，判定上述踏力中的任一个是否比设定值大。在加速踏板踏力或制动踏板踏力中的任一个比设定值大的情况下，在S45中取得车速V，接着，在S46中，基于存在操作输入的加速器或者制动器的踏力和车速V，决定目标俯仰速度θ’。
另一方面，在S42中，当加速踏板踏力以及制动踏板踏力两者均为设定值以下的情况下，在S43中判定是否正执行先行车追随控制。在正执行先行车追随控制的情况下，从正执行该控制的控制装置取得作为目标的节流阀的开度或者制动压力，在S46中，基于所取得的值和在S45中取得的车速V，决定目标俯仰速度θ’。
此外，在S43中，当判定为并非正执行先行车追随控制的情况下，在S44中，使目标悬架弹簧上部速度的俯仰成分vsP为0，不进行基于加速操作以及制动操作的衰减系数的修正。如上，俯仰成分决定程序的一次执行结束。
[D]控制器的功能结构
基于上述的功能，如图5所示，作为控制装置的ECU200构成为包括：(i)基准衰减力决定部250，其决定基准衰减力ζe，该基准衰减力ζe是与已经确定的控制规则相应大小的衰减力，且成为决定减振器20要产生的衰减力的目标时的基准；(ii)目标悬架弹簧上部速度决定部252，其基于驾驶员所进行的车辆的操作输入，决定作为目标的悬架弹簧上部的速度即目标悬架弹簧上部速度vs *；以及(iii)目标衰减力决定部254，其通过基于目标悬架弹簧上部速度修正基准衰减力来决定成为减振器20要产生的衰减力的目标的目标衰减力。并且，目标衰减力决定部254构成为基于实际悬架弹簧上部速度vs相对于目标悬架弹簧上部速度vs *的偏差即悬架弹簧上部速度偏差Δvs来修正基准衰减力，ECU200构成为包括取得实际的悬架弹簧上部的速度即实际悬架弹簧上部速度的悬架弹簧上部速度取得部256。
此外，在本车辆用悬架系统的ECU200中，包括执行减振器控制程序的S1、S2的处理的部分而构成基准衰减力决定部250，包括执行侧倾成分决定程序、俯仰成分决定程序、以及减振器控制程序的S5的处理的部分而构成目标悬架弹簧上部速度决定部252，包括执行减振器控制程序的S6～S9、S11的处理的部分而构成目标衰减力决定部254。
[E]本车辆用悬架系统的特征
以上述方式构成的本实施例的车辆用悬架系统10以使得成为基于驾驶员所进行的车辆的操作输入而决定的目标悬架弹簧上部速度的方式，对车身的运行情况进行控制。因此，根据本悬架系统10，车身获得与驾驶员的操作相应的运行情况，因此能够减轻因驾驶员的操作与车身的运行情况之间的不一致而对驾驶员赋予的不协调感，换言之能够对驾驶员赋予适当的操作感。并且，本悬架系统10构成为：除了驾驶员的操作输入之外，还使用与车辆的运动控制相关的信息，来决定目标悬架弹簧上部速度。也就是说，根据本悬架系统，能够形成为考虑了实际的车辆的转弯、加减速的程度的车身的运行情况，因此能够减轻因车辆的行驶状态与车身的动作之间的不一致而对驾驶员赋予的不协调感。
标号说明
10：车辆用悬架系统；12：悬架装置；14：车轮；16：悬架弹簧；20：液压式减振器；22：缸体；24：衰减力产生器〔衰减力变更机构〕；30：壳体；98：阀机构；104：阀芯；106：螺线管；200：悬架电子控制单元[ECU]〔控制装置〕；204：电池[BAT]；210：车速传感器[V]；212：操作角传感器[δ]；218：悬架弹簧上部纵向加速度传感器[Gz]；220：行程传感器[St]；222：加速踏板踏力传感器[Ac]；224：制动踏板踏力传感器[Br]；250：基准衰减系数决定部；252：目标悬架弹簧上部速度决定部；254：目标衰减系数决定部；256：实际悬架弹簧上部速度取得部；ζe：基准衰减系数；ζ*：目标衰减系数；Δζ：衰减系数修正量；vs：悬架弹簧上部速度(实际悬架弹簧上部速度)；vs *：目标悬架弹簧上部速度；vsR：侧倾成分；vsP：俯仰成分；Δvs：悬架弹簧上部速度偏差；δ：转向操作角；δ’：转向操作速度；δβ：侧滑角换算操作角；δC：修正操作角；δC’：修正操作速度；φ’：目标侧倾速度；vst：行程速度；I*：目标供给电流。

Claims (11)

1.一种车辆用悬架系统，具备：(a)减振器，所述减振器配设于悬架弹簧上部与悬架弹簧下部之间，具有变更衰减力的大小的衰减力变更机构，以能够变更的方式产生对悬架弹簧上部与悬架弹簧下部之间的相对动作进行衰减的衰减力；以及(b)控制装置，所述控制装置通过控制所述衰减力变更机构来对所述减振器要产生的衰减力进行控制，
其中，
所述控制装置具有目标悬架弹簧上部速度决定部，所述目标悬架弹簧上部速度决定部基于驾驶员所进行的车辆的操作输入来决定作为目标的悬架弹簧上部的速度即目标悬架弹簧上部速度，所述控制装置构成为以使得悬架弹簧上部的速度成为所述目标悬架弹簧上部速度的方式对衰减力进行控制。
2.根据权利要求1所述的车辆用悬架系统，其中，
所述目标悬架弹簧上部速度决定部构成为基于由驾驶员实施的转向操作来决定所述目标悬架弹簧上部速度。
3.根据权利要求2所述的车辆用悬架系统，其中，
所述目标悬架弹簧上部速度决定部构成为基于转向操作的操作速度和车速来决定作为使车身侧倾的速度的目标的目标侧倾速度，并基于所述目标侧倾速度来决定所述目标悬架弹簧上部速度。
4.根据权利要求3所述的车辆用悬架系统，其中，
所述目标悬架弹簧上部速度决定部构成为根据基于车速确定的增益与转向操作的操作速度之积来决定所述目标侧倾速度。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的车辆用悬架系统，其中，
所述目标悬架弹簧上部速度决定部构成为基于所述驾驶员所进行的车辆的操作输入和与在车辆中执行的运动控制相关的信息来决定所述目标悬架弹簧上部速度。
6.根据权利要求5所述的车辆用悬架系统，其中，
搭载有该车辆用悬架系统的车辆构成为：作为在车辆中执行的运动控制，执行不同于驾驶员的转向操作所导致的车身的朝向的变更而使车身的朝向变化的控制即车身回头控制，
所述目标悬架弹簧上部速度决定部构成为基于由驾驶员实施的转向操作和与所述车身回头控制相关的信息来决定所述目标悬架弹簧上部速度。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的车辆用悬架系统，其中，
所述控制装置具有：
基准衰减力决定部，所述基准衰减力决定部决定基准衰减力，所述基准衰减力是与已经确定的控制规则相应大小的衰减力，且成为决定所述减振器要产生的衰减力的目标时的基准；以及
目标衰减力决定部，所述目标衰减力决定部构成为通过基于所述目标悬架弹簧上部速度对所述基准衰减力进行修正来决定成为所述减振器要产生的衰减力的目标的目标衰减力。
8.根据权利要求7所述的车辆用悬架系统，其中，
所述控制装置具有悬架弹簧上部速度取得部，所述悬架弹簧上部速度取得部取得实际的悬架弹簧上部的速度即实际悬架弹簧上部速度，
所述目标衰减力决定部构成为基于所述实际悬架弹簧上部速度相对于所述目标悬架弹簧上部速度之差即悬架弹簧上部速度偏差来修正所述基准衰减力。
9.根据权利要求8所述的车辆用悬架系统，其中，
所述目标衰减力决定部构成为：
(i)当所述悬架弹簧上部速度偏差为正、且悬架弹簧上部和悬架弹簧下部正朝相互离开的方向动作的情况下，或者所述悬架弹簧上部速度偏差为负、且悬架弹簧上部和悬架弹簧下部正朝相互接近的方向动作的情况下，相对于所述基准衰减力而使衰减力减少，(ii)当所述悬架弹簧上部速度偏差为负、且悬架弹簧上部和悬架弹簧下部正朝相互离开的方向动作的情况下，或者所述悬架弹簧上部速度偏差为正、且悬架弹簧上部和悬架弹簧下部正朝相互接近的方向动作的情况下，相对于所述基准衰减力而使衰减力增加。
10.根据权利要求8或9所述的车辆用悬架系统，其中，
所述目标衰减力决定部构成为：
所述悬架弹簧上部速度偏差越大，使针对所述基准衰减力的修正量越大。
11.根据权利要求7～9中任一项所述的车辆用悬架系统，其中，
所述目标衰减力决定部构成为：
除去所述悬架弹簧上部速度偏差的、频率比设定频率低的成分。
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