专利名称：改变车辆悬架刚度的悬架系统和方法
技术领域：
本发明涉及一种用于改变车辆悬架的刚度的系统。
背景技术：
典型的车辆包括具有悬架系统和悬架转向节(suspension knuckle)的悬架系统，其中所述悬架系统具有固接至车辆的悬架转向节和弹簧。每个悬架转向节附接至车轮。弹簧被配置来为车辆提供刚度。
发明内容
提供了 一种用于车辆的悬架组件。该悬架组件包括悬架转向节、引导件和弹簧。引导件操作地附接至悬架转向节，并沿侧轴线纵向地延伸。弹簧在第一端和第二端之间延伸。弹簧的第一端被配置用来操作地附接至车辆。弹簧的第二端可动地附接至引导件，且被配置用来沿侧轴线运动，以改变悬架的刚度。用于车辆的悬架系统包括第一悬架转向节、第二悬架转向节、第一引导件、第二引导件、第一弹簧和第二弹簧。第一引导件操作地附接至第一悬架转向节。第二引导件操作地附接至第二悬架转向节。第一和第二引导件沿各自的侧轴线纵向地延伸。每个弹簧在第一端和第二端之间延伸。第一和第二弹簧的第一端被配置用来操作地附接至车辆。第一弹簧的第二端操作地附接至第一引导件。第二弹簧的第二端操作地附接至第二引导件。第一和第二弹簧的第二端被配置用来沿各自的侧轴线运动，以改变悬架系统的刚度。响应于当驾驶车辆时的事件来控制车辆悬架系统的刚度的方法包括操作车辆和感测事件。当事件等同于某状态时，沿在转向节上的相应引导件让第一弹簧和第二弹簧中的一个的一端运动，从而改变第一弹簧和第二弹簧中的一个的端部与转向节对车辆的附接点之间的距离。从下文中对实现本发明的最佳模式的有附图的详细描述可知，本发明的上述特征和优势以及其他特征和优势是很明显的。
图1是包括第一悬架组件、第二悬架组件、控制器和传感器的悬架系统的示意性简图。
具体实施例方式参考附图，其中相同的附图标记代表相同的部件，显示了车辆12的悬架系统10。该悬架系统10包括第一悬架组件14和第二悬架组件16。第一悬架组件14包括第一悬架转向节18、第一引导件22和第一弹簧26。第二悬架组件16包括第二悬架转向节20、第二引导件24和第二弹簧28。对于每个悬架组件14、16，引导件22、24操作地附接至悬架转向节18、20，并纵向地沿侧轴线30延伸。弹簧26、28具有刚度Ks，并在第一端32和第二端34之间延伸。弹簧26,28的第一端32在上附接点36处操作地附接至车辆12。弹簧26、28的第二端34可动地附接至引导件22、24，且可沿侧轴线30运动，以改变悬架系统10在车辆12的车轮38处的悬架刚度Kw，将下文中详细解释。第一促动器40操作地附接至第一引导件22，第二促动器42操作地附接至第二引导件24。促动器40、42被配置用来响应于事件而让相应弹簧26、28的第二端34沿着相应引导件22、24的侧轴线30运动。促动器40、42可以是滚珠丝杠、皮带传动促动器、分段轴(segmented spindle)等等。促动器40、42以低摩擦运转,并可被配置来沿着侧轴线30以15毫米/秒(mm/s)或更大的速度让弹簧26、28的第二端34运动。应该理解的是，还可以使用其他促动器40、42。控制器44操作地连接至促动器40、42中的每一个。另外，传感器46操作地连接至控制器44。传感器46被配置用来感测事件和感测传至控制器44的信号。所述事件可以是动态事件、车辆的运行状态和/或车辆的性能值(performance value)。以非极限实施例的方式，该事件可以是车辆12的偏转速度、转向角(转向角度传感器)、转向角变化速率、车辆12在车轮38处的加速度等等。传感器46还可以是多个传感器46。控制器44向促动器40中之一或二者发送信号，以响应于等同于某条件的事件，将相应弹簧26、28的第二端34沿相应引导件22、24运动需要的距离。所述条件可以是该事件的值和/或特性。以非极限实施例的方式，所述条件可以是指定的偏航速度、指定的转向角、指定的转向角变化速率、车辆12在车轮38处的指定加速度等。因此，控制器44可根据请求而发送信号，以让促动器40、42运动以改变悬架刚度Kw，以根据要求提高车辆12的驾驶与操纵。这提供了很高的涉及余地，且易于进行悬架调节。悬架转向节18、20包括支撑构件48、下控制臂50和上控制臂52。支撑构件48被配置用来支撑车辆12的车轮38。下控制臂50从支撑构件48在支撑附接件54处枢转地延伸，并在附接点56处枢转地附接至车辆12。引导件22、24由下控制臂50操作地支撑。上控制臂54从支撑构件48枢转地延伸，与下控制臂50为间隔开的关系。车轮长度L被限定为附接点56和车轮38的中心57之间的距离。可变距离LI被限定为附接点56和弹簧26、28的第二端34之间的距离。第二端34沿侧轴线30的运动改变可变距离LI的长度，而车辆长度L维持为固定长度。因此，改变可变距离基于下面的关系改变车轮38处的悬架刚度Kw:Kw = KsOVL)2悬架刚度Kw可随着可变距离LI与车辆长度L的比而被改变。另外，通过线性地沿侧轴线30使动弹簧26、28的第二端34运动，促动器40、42的促动只需要有限量的功率。因此，以轻重量的设计实现改变悬架刚度Kw的能力。当弹簧26、28的第二端34沿引导件22、24运动时，弹簧26、28的第一端32可相对于车辆12绕上附接点36枢转。应该理解的是，第一端32也可被配置为随第二端34横向运动，而不是绕附接点36枢转。尽管已经对执行本发明的较佳模式进行了详尽的描述，但是本领域技术人员可得知在所附的权利要求的范围内的用来实施本发明的许多替换设计和实施例。
权利要求
1.一种用于车辆的悬架组件，该悬架系统包括: 悬架转向节； 引导件，其操作地附接至悬架转向节，并沿侧轴线纵向地延伸；和 弹簧，其在第一端和第二端之间延伸； 其中弹簧的第一端被配置用来可操作地附接至车辆； 其中弹簧的第二端可动地附接至引导件，并被配置用来沿侧轴线运动，以改变悬架的刚度。
2.如权利要求1所述的悬架组件，其进一步包括被配置用来让弹簧的第二端沿引导件运动的促动器。
3.如权利要求2所述的悬架组件，其中促动器响应于事件来让弹簧的第二端沿引导件的侧轴线运动。
4.如权利要求2所述的悬架组件，其中促动器是滚珠丝杠、皮带传动促动器、分段轴中之一 O
5.如权利要求1所述的悬架组件，其进一步包括操作地连接至促动器的控制器； 其中控制器被配置用来将信号传送至促动器，以响应于事件让弹簧的第二端沿引导件运动。
6.如权利要求5所述的悬架组件，其进一步包括传感器，其操作地连接至控制器，且被配置用来感测事件。
7.如权利要求1所述的悬架组件，其中悬架转向节包括: 支撑构件，其被配置用来支撑车轮；和 下控制臂，其从支撑构件枢转地延伸，并被配置用来在附接点处附接至车辆； 其中引导件由下控制臂操作地支撑。
8.如权利要求7所述的悬架组件，其中悬架转向节进一步包括上控制臂，该上控制臂从支撑构件枢转地延伸，与下控制臂为间隔开的关系。
全文摘要
提供了一种用于车辆的悬架组件。该悬架系统包括悬架转向节、引导件和弹簧。引导件操作地附接至悬架转向节，并沿侧轴线纵向地延伸。弹簧在第一端和第二端之间延伸。弹簧的第一端被配置用来操作地附接至车辆。弹簧的第二端可移动地附接至引导件，且被配置用来沿侧轴线运动，以改变悬架的刚度。
文档编号B60G17/015GK103158476SQ20121054823
公开日2013年6月19日 申请日期2012年12月17日 优先权日2011年12月16日
发明者P.R.马厄 申请人:通用汽车环球科技运作有限责任公司