[發明專利]雙比率車輛懸架系統

有效

• 申請號: 201780005901.1
• 申請日: 2017-01-06
• 公開（公告）號: CN108473017B
• 公開（公告）日: 2021-02-26
• 發明（設計）人: L·J·霍爾特;D·歐弗林
• 申請（專利權）人: 多媒體股份有限公司
• 主分類號: B60G11/50
• 分類號: B60G11/50;B60G17/027
• 代理公司: 中國貿促會專利商標事務所有限公司 11038
• 代理人: 白皎

一種選擇性可切換雙比率車輛懸架系統，包括推桿致動的內側彈簧構造，該推桿致動的內側彈簧構造通常在該車輛的一個角部的非簧載質量和簧載質量之間取向，包括第一預定比率K₁的扭桿彈簧和第二預定比率K₂的盤簧，該扭桿彈簧和盤簧被串聯布置以便提供總的組合彈簧比率K_T。封鎖致動器與盤簧并聯地被布置,并且被構造成使得在第一模式中它允許盤簧自由移動并且在第二模式中防止盤簧的運動使得當該封鎖致動器處于第一未鎖定模式時，總的車輛懸架彈簧比率由串聯方程1/K_T＝1/K₁+1/K₂限定，并且當封鎖致動器處于第二鎖定模式時，總的車輛懸架彈簧比率顯著較高，如由K_T＝K₁限定的，因此選擇性地提供低比率最佳行駛舒適設置和高比率最佳操縱設置。

相關申請的交叉引用

本申請要求美國臨時申請No.62/276499的優先權，該美國臨時申請在2016年1月8日被提交并且通過引用整體并入這里。

背景技術

本發明涉及用于輪式車輛的懸架系統并且特別地涉及提供兩種不同的操作模式的懸架系統。為了克服在優化行駛舒適和優化路面車輛的操縱能力之間必須作出的固有折中，本發明提供一種雙模式懸架系統，其中主路面彈簧的比率可以在最佳操縱設置和最佳行駛舒適設置之間切換。

車輛懸架早于機動車輛并且最初被引入在馬拉的運輸工具上以使占用者與路面擾動隔離。車輛懸架的基本前提是允許車輛的輪獨立地向上行進并且越過凸起,而不是整個車輛及其占用者。這種布置提供以下主要益處：

a)乘客不再直接受到路面干擾的作用，因此該行業所說的“行駛舒適性”被顯著提高；

b)與使輪越過路面干擾關聯的能量遠遠小于將整個車輛搬過它將需要的能量，因此實現較大的能量效率；和

c)車輛的轉向控制隨著速度增加而顯著增強，這是由于整個車輛質量不在路面干擾上繞圈子。

車輛懸架可以以許多方式被構造，但通常被布置以便通過能量存儲介質(通常是一些類型的彈簧)使主車體(該主車體稱為“簧載質量”)與輪系統(該輪系統被稱為“非簧載質量”)隔離。在輪系統(該輪系統包括輪轂、制動器和運動控制連桿)被允許響應于路面干擾相對于主車體移動時，該彈簧存儲能量。一旦干擾已經過去，彈簧就隨后釋放其存儲的能量以使輪系統返回到其未受干擾的狀態。該彈簧產生與其位移成比例的力但不耗散能量。不幸的是，被構造成僅具有能量存儲元件的懸架系統展示在簡單彈簧質量系統的物理學中熟知的不受控制的振蕩響應。在沒有一些形式的阻尼的情況下，受干擾的彈簧質量系統將繼續振蕩，直到施加外力。在車輛懸架系統中，這些平靜力通常由一些形式的阻尼裝置產生，該阻尼裝置最流行地為產生與速度成比例的力的基于液壓的部件。以這種方式，阻尼器提供沿彈簧運動的兩個方向的抵抗力并且因此使彈簧在不受干擾的位置平靜到零速度。重要的是注意，阻尼器嚴格地為次懸架部件，這是由于它不能支撐車體；正是該彈簧提供這種主功能。

在接近車輛的動態響應的極限時，包括運動控制連桿以及能量存儲和阻尼器部件的懸架系統變成達到最佳性能水平的約束因素。如果為了提供與路面干擾的高水平的占用者隔離，彈簧和阻尼器被相對柔和地調整，則簧載質量傾向于響應于由駕駛者的轉向、加速和制動需求產生的側向和縱向力過度地移動。這些需求導致通常稱為“操縱響應”，而占用者隔離的品質被稱為“行駛響應”。

通過改變四個輪角部的每一個處的彈簧比率和阻尼系數，雖然越野車對通常被精確地匹配，但車輛的行駛和操縱性能可以被優化。通常，以每單位位移的力測量的較剛性的彈簧比率返回較穩固的行駛和優良的車體控制，而較軟的彈簧比率給出較軟的行駛但較少的控制。阻尼系數通常直接根據它們的相關彈簧比率被調整。不幸的是，最佳行駛響應隨著較低的彈簧比率出現并且最佳操縱響應隨著較高彈簧比率出現。這在歷史上已經導致車輛根據行駛和操縱響應的折中被調整。