專利名稱：改變車輛懸架剛度的懸架系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于改變車輛懸架的剛度的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
典型的車輛包括具有懸架系統(tǒng)和懸架轉(zhuǎn)向節(jié)(suspension knuckle)的懸架系統(tǒng)，其中所述懸架系統(tǒng)具有固接至車輛的懸架轉(zhuǎn)向節(jié)和彈簧。每個(gè)懸架轉(zhuǎn)向節(jié)附接至車輪。彈簧被配置來為車輛提供剛度。

發(fā)明內(nèi)容
提供了 一種用于車輛的懸架組件。該懸架組件包括懸架轉(zhuǎn)向節(jié)、引導(dǎo)件和彈簧。引導(dǎo)件操作地附接至懸架轉(zhuǎn)向節(jié)，并沿側(cè)軸線縱向地延伸。彈簧在第一端和第二端之間延伸。彈簧的第一端被配置用來操作地附接至車輛。彈簧的第二端可動(dòng)地附接至引導(dǎo)件，且被配置用來沿側(cè)軸線運(yùn)動(dòng)，以改變懸架的剛度。用于車輛的懸架系統(tǒng)包括第一懸架轉(zhuǎn)向節(jié)、第二懸架轉(zhuǎn)向節(jié)、第一引導(dǎo)件、第二引導(dǎo)件、第一彈簧和第二彈簧。第一引導(dǎo)件操作地附接至第一懸架轉(zhuǎn)向節(jié)。第二引導(dǎo)件操作地附接至第二懸架轉(zhuǎn)向節(jié)。第一和第二引導(dǎo)件沿各自的側(cè)軸線縱向地延伸。每個(gè)彈簧在第一端和第二端之間延伸。第一和第二彈簧的第一端被配置用來操作地附接至車輛。第一彈簧的第二端操作地附接至第一引導(dǎo)件。第二彈簧的第二端操作地附接至第二引導(dǎo)件。第一和第二彈簧的第二端被配置用來沿各自的側(cè)軸線運(yùn)動(dòng)，以改變懸架系統(tǒng)的剛度。響應(yīng)于當(dāng)駕駛車輛時(shí)的事件來控制車輛懸架系統(tǒng)的剛度的方法包括操作車輛和感測事件。當(dāng)事件等同于某狀態(tài)時(shí)，沿在轉(zhuǎn)向節(jié)上的相應(yīng)引導(dǎo)件讓第一彈簧和第二彈簧中的一個(gè)的一端運(yùn)動(dòng)，從而改變第一彈簧和第二彈簧中的一個(gè)的端部與轉(zhuǎn)向節(jié)對車輛的附接點(diǎn)之間的距離。從下文中對實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的最佳模式的有附圖的詳細(xì)描述可知，本發(fā)明的上述特征和優(yōu)勢以及其他特征和優(yōu)勢是很明顯的。


圖1是包括第一懸架組件、第二懸架組件、控制器和傳感器的懸架系統(tǒng)的示意性簡圖。
具體實(shí)施例方式參考附圖，其中相同的附圖標(biāo)記代表相同的部件，顯示了車輛12的懸架系統(tǒng)10。該懸架系統(tǒng)10包括第一懸架組件14和第二懸架組件16。第一懸架組件14包括第一懸架轉(zhuǎn)向節(jié)18、第一引導(dǎo)件22和第一彈簧26。第二懸架組件16包括第二懸架轉(zhuǎn)向節(jié)20、第二引導(dǎo)件24和第二彈簧28。對于每個(gè)懸架組件14、16，引導(dǎo)件22、24操作地附接至懸架轉(zhuǎn)向節(jié)18、20，并縱向地沿側(cè)軸線30延伸。彈簧26、28具有剛度Ks，并在第一端32和第二端34之間延伸。彈簧26,28的第一端32在上附接點(diǎn)36處操作地附接至車輛12。彈簧26、28的第二端34可動(dòng)地附接至引導(dǎo)件22、24，且可沿側(cè)軸線30運(yùn)動(dòng)，以改變懸架系統(tǒng)10在車輛12的車輪38處的懸架剛度Kw，將下文中詳細(xì)解釋。第一促動(dòng)器40操作地附接至第一引導(dǎo)件22，第二促動(dòng)器42操作地附接至第二引導(dǎo)件24。促動(dòng)器40、42被配置用來響應(yīng)于事件而讓相應(yīng)彈簧26、28的第二端34沿著相應(yīng)引導(dǎo)件22、24的側(cè)軸線30運(yùn)動(dòng)。促動(dòng)器40、42可以是滾珠絲杠、皮帶傳動(dòng)促動(dòng)器、分段軸(segmented spindle)等等。促動(dòng)器40、42以低摩擦運(yùn)轉(zhuǎn),并可被配置來沿著側(cè)軸線30以15毫米/秒(mm/s)或更大的速度讓彈簧26、28的第二端34運(yùn)動(dòng)。應(yīng)該理解的是，還可以使用其他促動(dòng)器40、42。控制器44操作地連接至促動(dòng)器40、42中的每一個(gè)。另外，傳感器46操作地連接至控制器44。傳感器46被配置用來感測事件和感測傳至控制器44的信號。所述事件可以是動(dòng)態(tài)事件、車輛的運(yùn)行狀態(tài)和/或車輛的性能值(performance value)。以非極限實(shí)施例的方式，該事件可以是車輛12的偏轉(zhuǎn)速度、轉(zhuǎn)向角(轉(zhuǎn)向角度傳感器)、轉(zhuǎn)向角變化速率、車輛12在車輪38處的加速度等等。傳感器46還可以是多個(gè)傳感器46?？刂破?4向促動(dòng)器40中之一或二者發(fā)送信號，以響應(yīng)于等同于某條件的事件，將相應(yīng)彈簧26、28的第二端34沿相應(yīng)引導(dǎo)件22、24運(yùn)動(dòng)需要的距離。所述條件可以是該事件的值和/或特性。以非極限實(shí)施例的方式，所述條件可以是指定的偏航速度、指定的轉(zhuǎn)向角、指定的轉(zhuǎn)向角變化速率、車輛12在車輪38處的指定加速度等。因此，控制器44可根據(jù)請求而發(fā)送信號，以讓促動(dòng)器40、42運(yùn)動(dòng)以改變懸架剛度Kw，以根據(jù)要求提高車輛12的駕駛與操縱。這提供了很高的涉及余地，且易于進(jìn)行懸架調(diào)節(jié)。懸架轉(zhuǎn)向節(jié)18、20包括支撐構(gòu)件48、下控制臂50和上控制臂52。支撐構(gòu)件48被配置用來支撐車輛12的車輪38。下控制臂50從支撐構(gòu)件48在支撐附接件54處樞轉(zhuǎn)地延伸，并在附接點(diǎn)56處樞轉(zhuǎn)地附接至車輛12。引導(dǎo)件22、24由下控制臂50操作地支撐。上控制臂54從支撐構(gòu)件48樞轉(zhuǎn)地延伸，與下控制臂50為間隔開的關(guān)系。車輪長度L被限定為附接點(diǎn)56和車輪38的中心57之間的距離。可變距離LI被限定為附接點(diǎn)56和彈簧26、28的第二端34之間的距離。第二端34沿側(cè)軸線30的運(yùn)動(dòng)改變可變距離LI的長度，而車輛長度L維持為固定長度。因此，改變可變距離基于下面的關(guān)系改變車輪38處的懸架剛度Kw:Kw = KsOVL)2懸架剛度Kw可隨著可變距離LI與車輛長度L的比而被改變。另外，通過線性地沿側(cè)軸線30使動(dòng)彈簧26、28的第二端34運(yùn)動(dòng)，促動(dòng)器40、42的促動(dòng)只需要有限量的功率。因此，以輕重量的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)改變懸架剛度Kw的能力。當(dāng)彈簧26、28的第二端34沿引導(dǎo)件22、24運(yùn)動(dòng)時(shí)，彈簧26、28的第一端32可相對于車輛12繞上附接點(diǎn)36樞轉(zhuǎn)。應(yīng)該理解的是，第一端32也可被配置為隨第二端34橫向運(yùn)動(dòng)，而不是繞附接點(diǎn)36樞轉(zhuǎn)。盡管已經(jīng)對執(zhí)行本發(fā)明的較佳模式進(jìn)行了詳盡的描述，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員可得知在所附的權(quán)利要求的范圍內(nèi)的用來實(shí)施本發(fā)明的許多替換設(shè)計(jì)和實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.一種用于車輛的懸架組件，該懸架系統(tǒng)包括: 懸架轉(zhuǎn)向節(jié)； 引導(dǎo)件，其操作地附接至懸架轉(zhuǎn)向節(jié)，并沿側(cè)軸線縱向地延伸；和 彈簧，其在第一端和第二端之間延伸； 其中彈簧的第一端被配置用來可操作地附接至車輛； 其中彈簧的第二端可動(dòng)地附接至引導(dǎo)件，并被配置用來沿側(cè)軸線運(yùn)動(dòng)，以改變懸架的剛度。
2.如權(quán)利要求1所述的懸架組件，其進(jìn)一步包括被配置用來讓彈簧的第二端沿引導(dǎo)件運(yùn)動(dòng)的促動(dòng)器。
3.如權(quán)利要求2所述的懸架組件，其中促動(dòng)器響應(yīng)于事件來讓彈簧的第二端沿引導(dǎo)件的側(cè)軸線運(yùn)動(dòng)。
4.如權(quán)利要求2所述的懸架組件，其中促動(dòng)器是滾珠絲杠、皮帶傳動(dòng)促動(dòng)器、分段軸中之一 O
5.如權(quán)利要求1所述的懸架組件，其進(jìn)一步包括操作地連接至促動(dòng)器的控制器； 其中控制器被配置用來將信號傳送至促動(dòng)器，以響應(yīng)于事件讓彈簧的第二端沿引導(dǎo)件運(yùn)動(dòng)。
6.如權(quán)利要求5所述的懸架組件，其進(jìn)一步包括傳感器，其操作地連接至控制器，且被配置用來感測事件。
7.如權(quán)利要求1所述的懸架組件，其中懸架轉(zhuǎn)向節(jié)包括: 支撐構(gòu)件，其被配置用來支撐車輪；和 下控制臂，其從支撐構(gòu)件樞轉(zhuǎn)地延伸，并被配置用來在附接點(diǎn)處附接至車輛； 其中引導(dǎo)件由下控制臂操作地支撐。
8.如權(quán)利要求7所述的懸架組件，其中懸架轉(zhuǎn)向節(jié)進(jìn)一步包括上控制臂，該上控制臂從支撐構(gòu)件樞轉(zhuǎn)地延伸，與下控制臂為間隔開的關(guān)系。
全文摘要
提供了一種用于車輛的懸架組件。該懸架系統(tǒng)包括懸架轉(zhuǎn)向節(jié)、引導(dǎo)件和彈簧。引導(dǎo)件操作地附接至懸架轉(zhuǎn)向節(jié)，并沿側(cè)軸線縱向地延伸。彈簧在第一端和第二端之間延伸。彈簧的第一端被配置用來操作地附接至車輛。彈簧的第二端可移動(dòng)地附接至引導(dǎo)件，且被配置用來沿側(cè)軸線運(yùn)動(dòng)，以改變懸架的剛度。
文檔編號B60G17/015GK103158476SQ20121054823
公開日2013年6月19日 申請日期2012年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月16日
發(fā)明者P.R.馬厄 申請人:通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作有限責(zé)任公司