CN108473017A - 双比率车辆悬架*** - Google Patents

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Abstract

一种选择性可切换双比率车辆悬架***，包括推杆致动的内侧弹簧构造，该推杆致动的内侧弹簧构造通常在该车辆的一个角部的非簧载质量和簧载质量之间取向，包括第一预定比率K1的扭杆弹簧和第二预定比率K2的盘簧，该扭杆弹簧和盘簧被串联布置以便提供总的组合弹簧比率KT。封锁致动器与盘簧并联地被布置,并且被构造成使得在第一模式中它允许盘簧自由移动并且在第二模式中防止盘簧的运动使得当该封锁致动器处于第一未锁定模式时，总的车辆悬架弹簧比率由串联方程1/KT＝1/K1+1/K2限定，并且当封锁致动器处于第二锁定模式时，总的车辆悬架弹簧比率显著较高，如由KT＝K1限定的，因此选择性地提供低比率最佳行驶舒适设置和高比率最佳操纵设置。

Description

双比率车辆悬架***
相关申请的交叉引用
本申请要求美国临时申请No.62/276499的优先权，该美国临时申请在2016年1月8日被提交并且通过引用整体并入这里。
背景技术
本发明涉及用于轮式车辆的悬架***并且特别地涉及提供两种不同的操作模式的悬架***。为了克服在优化行驶舒适和优化路面车辆的操纵能力之间必须作出的固有折中，本发明提供一种双模式悬架***，其中主路面弹簧的比率可以在最佳操纵设置和最佳行驶舒适设置之间切换。
车辆悬架早于机动车辆并且最初被引入在马拉的运输工具上以使占用者与路面扰动隔离。车辆悬架的基本前提是允许车辆的轮独立地向上行进并且越过凸起,而不是整个车辆及其占用者。这种布置提供以下主要益处：
a)乘客不再直接受到路面干扰的作用，因此该行业所说的“行驶舒适性”被显著提高；
b)与使轮越过路面干扰关联的能量远远小于将整个车辆搬过它将需要的能量，因此实现较大的能量效率；和
c)车辆的转向控制随着速度增加而显著增强，这是由于整个车辆质量不在路面干扰上绕圈子。
车辆悬架可以以许多方式被构造，但通常被布置以便通过能量存储介质(通常是一些类型的弹簧)使主车体(该主车体称为“簧载质量”)与轮***(该轮***被称为“非簧载质量”)隔离。在轮***(该轮***包括轮毂、制动器和运动控制连杆)被允许响应于路面干扰相对于主车体移动时，该弹簧存储能量。一旦干扰已经过去，弹簧就随后释放其存储的能量以使轮***返回到其未受干扰的状态。该弹簧产生与其位移成比例的力但不耗散能量。不幸的是，被构造成仅具有能量存储元件的悬架***展示在简单弹簧质量***的物理学中熟知的不受控制的振荡响应。在没有一些形式的阻尼的情况下，受干扰的弹簧质量***将继续振荡，直到施加外力。在车辆悬架***中，这些平静力通常由一些形式的阻尼装置产生，该阻尼装置最流行地为产生与速度成比例的力的基于液压的部件。以这种方式，阻尼器提供沿弹簧运动的两个方向的抵抗力并且因此使弹簧在不受干扰的位置平静到零速度。重要的是注意，阻尼器严格地为次悬架部件，这是由于它不能支撑车体；正是该弹簧提供这种主功能。
在接近车辆的动态响应的极限时，包括运动控制连杆以及能量存储和阻尼器部件的悬架***变成达到最佳性能水平的约束因素。如果为了提供与路面干扰的高水平的占用者隔离，弹簧和阻尼器被相对柔和地调整，则簧载质量倾向于响应于由驾驶者的转向、加速和制动需求产生的侧向和纵向力过度地移动。这些需求导致通常称为“操纵响应”，而占用者隔离的品质被称为“行驶响应”。
通过改变四个轮角部的每一个处的弹簧比率和阻尼系数，虽然越野车对通常被精确地匹配，但车辆的行驶和操纵性能可以被优化。通常，以每单位位移的力测量的较刚性的弹簧比率返回较稳固的行驶和优良的车体控制，而较软的弹簧比率给出较软的行驶但较少的控制。阻尼系数通常直接根据它们的相关弹簧比率被调整。不幸的是，最佳行驶响应随着较低的弹簧比率出现并且最佳操纵响应随着较高弹簧比率出现。这在历史上已经导致车辆根据行驶和操纵响应的折中被调整。
已经多次尝试通过引入可变状态提供较小折中的车辆悬架调节。授予Hollowell的US3083034示出这种类型的可变悬架的早期方法，它描述一种方法，该方法用来提供可变的弹簧比率和底盘高度，使用可调节布置来改变片簧的有效长度。以这种方式，最佳悬架设置可以被选择以适合重地或轻地加载的簧载质量的条件。在US3083034专利时(1960)，片簧是路面车辆的加载轴上的流行的能量存储介质，但由于车辆悬架采用现在更流行的盘簧和扭转弹簧，适应性比率改变也发生了演变。
授予Reitter的US 5722645描述一种方法，该方法用来手动地调节固定的车辆悬架支柱布置内的盘簧的自由长度。通常理解到，缩短盘簧的自由长度增加其比率，并且相反，加长自由长度会降低其比率。US5722645专利中描述的间隔元件允许盘簧的有效长度通过选择性地将一个端部俘获在协作的接收凹槽中并且通过锁定装置保持它被调节。以这种方式，弹簧自由长度可以被手动缩短，这增加其比率并且降低车辆的底盘高度。相反，该自由长度可以被加长以减小其比率且增加车辆的底盘高度。
已经普遍认识到，当车辆被重地加载时具有较刚性的弹簧比率比当它轻地加载时更好，这是由于弹簧/质量***的自然频率可以被保持相对不变。自然频率是乘客实际上感觉到的物理输入并且它被描述为ω＝√k/m，其中k是弹簧刚度或比率，并且m是质量。如果该质量增加，则弹簧比率也需要成比例地增加以维持相同的自然频率并且保持对乘客的扰动输入类似。已经构思许多非线性弹簧布置，该许多非线性弹簧布置最终提供用于在预定载荷具有交叉点的两个弹簧比率，该交叉点为了实用性通过弹簧位移被物理地实现。授予Scheublein等人的US3773346描述一种车辆悬架***，该车辆悬架***包括盘簧，该盘簧在预定的位移下提供比率改变使得自然频率在载荷增加或减小时被修改。类似地，授予Clements等人的US6357771提供一种替代的方法，该替代的方法通过使用与盘簧偏压构件串联的主扭杆元件而实现双比率悬架特性，该盘簧偏压构件提供对扭杆旋转的弹性阻力直到超过预定的力。授予Kunert等人的US7549658描述与US6357771专利类似的扭杆和盘簧布置，但扭杆布置在由压力杆操作的主簧载质量内侧。被动双比率悬架***也已经被使用，其中扭杆元件彼此串联地共轴地布置，如授予Eschelman的US6945522和授予Moon的US5687960中描述的。授予Holt的US5839742描述一种另外的方法，该另外的方法通过使用凸***作的布置来提供双比率悬架，该凸***作的布置使用弹簧驱动凸轮上的两个不同的成角度的表面。US5839742专利通过使用致动器来改变轮行进和弹簧驱动凸轮之间的关系也添加适应性方面，使得双比率改变可以被主动地控制。
多模式、适应性且完全主动的悬架***已经被实现，大多数仅仅是震动吸收器的电子阀控制。如前所述，阻尼器是次悬架部件并且不真正地提供软的弹簧比率和刚性的弹簧比率之间的选择和导致的自然频率的相对改变。授予Hafner等人的US4913457要求保护一种适应性悬架***，该适应性悬架***连续地监视轮载荷且调节车体的水平和/或震动吸收器的阻尼特性。这个***是复杂的适应性方法，但也不控制实际弹簧比率并且因此也不控制簧载质量的自然频率。授予de Molina的US5725239描述一种用于机动车辆的适应性悬架***，该适应性悬架***包括气动布置，该气动布置将气垫与流体垫震动吸收器连接并且提供高的压力回路和低的压力回路，该高的压力回路和低的压力回路导致两个不同的弹簧比率和行驶频率。虽然这是选择性双模式悬架***的最终目标，但对于高性能车辆来说气垫的使用是不希望的，这是由于它们的重量、复杂性、实现线性比率响应的虎克定律的困难和关于金属能量存储装置的差的可靠性。授予Schisler的US6923434类似地描述一种气垫，该气垫通过使用橡胶套筒室提供底盘高度和弹簧比率调节，该橡胶套筒室可以以可调节的方式被加压。气垫因此适合于在较低的高度提供相对低的弹簧比率并且在较高的高度提供相对高的弹簧比率。除了与前述气垫关联的缺点外，US6923434构造提供高性能车辆中所需关系的相反关系，该相反关系是高的底盘高度中的低的弹簧比率和低的底盘高度中的高的弹簧比率。
该技术领域中描述了许多其它适应性的且手动的双比率悬架***，但没有一个双比率悬架***能够提供使用金属能量存储装置(诸如盘簧，片簧或扭转弹簧)的高性能车辆的所需特性。
发明内容
在一个示例性实施例中，一种选择性可切换双比率车辆悬架***包括推杆致动的内侧弹簧构造，该推杆致动的内侧弹簧构造通常在该车辆的一个角部的非簧载质量和簧载质量之间取向，包括第一预定比率K1的扭杆弹簧和第二预定比率K2的盘簧，该扭杆弹簧和盘簧被串联布置以便提供总的组合弹簧比率KT。封锁致动器与盘簧并联地被布置并且被构造成使得在第一模式中它允许盘簧自由移动并且在第二模式中防止盘簧的运动使得当该封锁致动器处于第一未锁定模式时，总的车辆悬架弹簧比率由串联方程1/KT＝1/K1+1/K2限定，并且当封锁致动器处于第二锁定模式时，总的车辆悬架弹簧比率显著较高，如由KT＝K1限定的，因此选择性地提供低的比率、最佳行驶舒适设置和高的比率、最佳操纵设置。
在上述的任何的另外实施例中，该封锁致动器包括液压气缸和液压回路，该液压回路选择性地打开和关闭该液压气缸内的两个体积之间的连接以便提供第一未锁定模式和第二锁定模式。
在上述的任何的另外实施例中，该封锁致动器包括液压气缸和液压回路，该液压回路选择性地打开和关闭该液压气缸内的两个体积之间的连接以便提供第一未锁定模式和第二锁定模式，另外，该液压回路被构造用来为该液压致动器提供动力以便将该盘簧驱动到预定位置，使得该车辆的底盘高度在K1弹簧比率模式中可以被指定。
在上述的任何的另外实施例中，该封锁致动器包括液压气缸和液压回路，该液压回路选择性地打开和关闭该液压气缸内的两个体积之间的连接以便提供第一未锁定模式和第二锁定模式，另外，该液压回路被构造用来为该液压致动器提供动力，以便将该盘簧驱动到预定位置使得该车辆的底盘高度在K1弹簧比率模式中与1/K1+1/K2弹簧比率模式中相比可以相对较低。
附图说明
当结合附图考虑时，通过参考以下详细描述可以进一步理解本公开，其中：
图1是在车辆的一个角部的一个公开的悬架实施例的示意图。
图2是图1中示出的悬架中使用的液压封锁致动器的放大透视图。
图3是图2中示出的液压封锁致动器的剖视图。
图4是与图1中示出的悬架一起使用的液压控制回路的一个示例实施例的示意图。
图5是液压控制回路的一个示例实施例的示意图，该液压控制回路用于提供希望的较低底盘高度以提供希望的操纵设置。
前述段落、权利要求、或下面的描述和附图的实施例、示例和替代物(包括它们的各种方面或相应的单个特征的任何)可以独立地或以任何组合被考虑。结合一个实施例描述的特征适用于所有实施例，除非这种特征是不相容的。
具体实施方式
因此，鉴于现有技术适应性悬架***并且更特别地使用双比率弹簧的那些的局限性，将有利的是，提供完全自动的可选择布置，该布置允许弹簧比率和底盘高度在独立于底盘高度或车辆载荷的两个不同的操作模式之间切换。这种类型的手段提供在最佳车辆操纵设置和最佳行驶舒适设置之间选择的方法，最佳车辆操纵设置的特征在于相对较高的自然频率和低的底盘高度，最佳行驶舒适设置的特征在于相对较低的自然频率和高的底盘高度。
本发明使用简单的力学原理，其中服从线性比率响应的虎克定律的两个弹簧当被串联布置时充当单个虎克弹簧，该单个虎克弹簧的线性比率低于单个弹簧的任一个。端部到端部串联布置的比率K1和K2的两个弹簧将返回由以下简单方程描述的总弹簧比率KT：
1/KT＝1/K1+1/K2 (方程1)
在本发明的主要实施例中，车辆的一个角部的能量存储介质包括第一预定比率K1的扭杆弹簧和第二预定比率K2的盘簧，该扭杆弹簧和盘簧被串联布置并且通常在非簧载质量和簧载质量之间取向。以这种方式，在第一操作模式中，悬架的总弹簧比率是如由串联方程描述的KT。具有锁定功能的液压致动器也与盘簧并联地被包括，使得在命令下K2比率可以被封锁并且因此悬架的总弹簧比率变成K1。另外，液压致动器可以被提供动力以将盘簧驱动到预定位置，使得车辆的底盘高度在K1弹簧比率模式中可以被指定。
图1示出安装在车辆的一个角部上的本发明的主要实施例，该主要实施例使用用于运动控制的常规双叉骨悬架和内侧推杆致动的能量存储介质。扭杆弹簧10通常由推杆100和摇杆101布置致动。扭杆弹簧10从摇杆101的旋转中心被驱动并且推杆100在与到摇杆101的其附接相对的端部连接到悬架心轴107。轮105、轮胎106、制动器组件108和心轴107组成车辆的非簧载角部，该非簧载角部通过一系列运动控制连杆110、111、112和113附接到车辆结构，该一系列运动控制连杆已经被构造用来沿预定的功能上希望的运动路径将非簧载角部的移动约束到单个自由度。当非簧载角部移动通过其运动路径时，它通过推杆100旋转摇杆101并且在扭杆弹簧10上引起扭矩。诸如常规震动吸收器的阻尼器13在离扭杆弹簧10的纵向轴线一定距离处连接在车辆支撑结构和摇杆101之间以阻尼非簧载角部的运动。应当理解，如果希望，阻尼器13可以以不同的构造被包括到该***中。
在第一操作模式中，摇杆101的旋转运动存储或释放串联布置的扭杆弹簧10和盘簧11的组合中的应变能，使得盘簧11经由致动臂12通过扭杆弹簧10的远端部处的旋转运动被移位。盘簧11在与致动臂12相对的端部通过接地接头16被锚固到车辆结构。在这个第一操作模式中，作用在车辆的非簧载角部上的组合的弹簧比率Ksr由以下方程限定：
1/Ksr＝1/Ktb+1/Kcs (方程2)
其中Ktb是扭杆弹簧10的弹簧比率并且Kcs是盘簧11的弹簧比率。这个方程返回小于单个比率的任一个的组合的弹簧比率(Ksr)并且因此较低的自然频率结果提供最佳行驶舒适设置。
在第二操作模式中，与盘簧11共轴地构造的液压封锁致动器15被激活使得它充当实心连杆并且防止盘簧11的压缩。以这种方式，摇杆101的旋转运动存储或释放仅仅扭杆弹簧10中的应变能，这是由于其远端部现在通过主动封锁致动器15被锚固到车辆结构。在这个第二操作模式中，作用在车辆的非簧载角部上的弹簧比率Ksr被限定如下：
Ksr＝Ktb (方程3)
在这个第二操作模式中，作用在车辆的非簧载角部上的弹簧比率相对于第一操作模式大大增加，这增加自然频率并且提供最佳操纵设置。
液压封锁致动器15在图2中被更详细地示出并且由本体22、轴20、轴连接叉21、接地接头16、顶弹簧板24、下弹簧座27和液压歧管盖26构造。如图3中最佳地示出的，弹簧挡圈23被布置在轴20和顶弹簧板24之间。接地接头16通过螺栓或类似紧固件安装到车辆结构并且轴连接叉21旋转地附接到致动臂12的外部点。盘簧11共轴地位于轴20和封锁致动器15的本体22的周围，其一个端部由下弹簧座27支撑并且另一端部以预载荷由顶弹簧板24保持。在图3中示出液压封锁致动器15的另外细节，轴20如何刚性地附接到圆柱活塞25，该圆柱活塞适合于在圆柱孔29内行进。以这种方式，圆柱孔29被分成充满合适的液压流体的两个可变的操作体积30和35。液压歧管盖26被内部地布置以便提供上液压体积30和第一外部端口32与下液压体积35和第二外部端口36之间的液压路径31。
在第一操作模式中，两个外部端口32和36直接连接在一起并且因此液压流体被允许在两个液压体积30和35之间自由流动。以这种方式，圆柱活塞25在圆柱孔29内自由移动并且因此盘簧11的移动是不受阻碍的，允许它与扭杆弹簧10串联地起作用。
在第二操作模式中，两个外部端口32和36被阻塞彼此连接并且因此液压流体被禁止在两个液压体积30和35之间流动。以这种方式，圆柱活塞25不能在圆柱孔29内移动并且因此盘簧22被锁定，并且因此，仅仅扭杆弹簧10可以用于存储由悬架移动给予的能量。
用于打开和关闭液压封锁致动器15的两个外部端口32和36之间的连接的液压控制回路的示意图在图4中被示出。两个端口、两个位置、电引导的液压阀40分别通过液压管路33和37连接在第一外部端口32和第二外部端口36之间。液压阀40被构造成常开的，使得液压管路33和37没有堵塞地直接连接。在这种构造中，液压流体可以在两个液压体积30和35之间自由流动。以这种方式，圆柱活塞25在圆柱孔29内自由移动。
当合适的电信号被施加在液压阀40上时，该液压阀切换到关闭的或堵塞的位置并且禁止液压流体在两个液压管路33和37之间流动，并且因此禁止液压流体在液压体积30和35之间流动。在这种模式中，圆柱活塞25不能在圆柱孔29内移动。另外，为了实际操作，补偿器50被引入在液压管路33内的液压回路内，以便提供体积，以便被进入液压封锁致动器15的轴20位移的液压流体被存储。补偿器50由液压存储体积51、浮动活塞53和加压气体体积52组成，被构造成使得在轴20进入液压封锁致动器15时，当液压阀40处于其常开位置时，被轴20位移的液压流体被存储在液压存储体积51中。在轴20离开液压封锁致动器15时，当液压阀40处于其常开位置时，存储体积51中的液压流体通过加压气体体积52被迫回到液压封锁致动器15中。当液压阀40借助电力发信号以关闭时，则活塞25按需要被锁定以免向内运动，以战胜盘簧11。
以这种方式，盘簧11可以以可选择的方式被封锁，并且因此作用在车辆的角部上的总弹簧比率Ksr主动地在独立于底盘高度或车辆载荷的两个不同的操作模式之间切换。这种布置提供在最佳操纵设置和最佳行驶舒适设置之间选择的方法，该最佳操纵设置的特征在于相对较高的自然频率，该最佳行驶舒适设置的特征在于相对较低的自然频率。作为四轮车辆上的实际应用的问题，位置传感器可以被实施在每一个悬架角部的四个封锁致动器15的每一个上，使得四个关联的液压阀40可以以协调的方式切换到它们的关闭或阻塞位置以便维持匹配的底盘高度。
在本发明的另外实施例中，诸如泵或积聚器的液压源被引入，该液压源允许液压封锁致动器15的圆柱活塞25被动力推动到预定位置，使得该车的所有四个角部被保证处于对于该车辆的行驶和操纵要求来说匹配的且最佳的底盘高度。
参考图1，当盘簧11和扭杆弹簧10串联地起作用时，在第一操作模式中，该车辆的角部的底盘高度由其角部质量和总的组合的串联弹簧比率确定。底盘高度的最初设置通常通过经由螺纹套筒或类似布置延伸或缩回推杆100被调节。当液压封锁致动器15被激活并且盘簧11被封锁时，在没有另外干预的情况下，平均底盘高度自然增加，这是由于角部质量维持相同，但总弹簧比率显著增加。这个增加的底盘高度是实现最佳操纵所希望的情况的相反情况，这是由于增加的自然频率和较低的底盘高度提供优秀的组合。图5示出液压回路的示意图，该液压回路当盘簧11被封锁并且自然频率已经增加时提供理想的预定较低底盘高度以提供最佳操纵设置。两个端口、两个位置、电引导的液压阀40分别通过液压管路33和37连接在液压封锁致动器15的第一外部端口32和第二外部端口36之间。液压阀40被构造成常开的，使得液压管路33和37没有堵塞地直接连接。在这种构造中，液压流体可以在两个液压体积30和35之间自由流动。以这种方式，圆柱活塞25在圆柱孔29内自由移动。如前面描述的，为了实际操作，补偿器50被引入在液压管路37内的液压回路内，以便提供体积，以便被进入液压封锁致动器15的轴20位移的液压流体被存储。另外，设置液压泵62或类似压力源，该液压泵或类似压力源从储器63吸低压液压流体并且将它输送到液压管路38。第二两个端口两个位置电引导的液压阀60连接在液压管路38和33之间。液压阀60被构造成常闭的，使得由液压泵62产生的压力在正常情况下被阻止进入液压管路33。第三两个端口两个位置电引导的液压阀61连接在液压管路37和储器63之间。液压阀61被构造成常闭的，使得液压管路37在正常情况下被阻塞与储器连接。自引导减压阀200被另外引入在液压阀61和储器63之间，以便在液压管路37和液压体积35和51中维持预定的最小压力。当合适的电信号被同时施加在液压阀40、60和61上时，它们都改变状态并且液压阀40切换到关闭的或阻塞的位置，并且禁止液压流体在两个液压管路33和37之间流动，并且因此液压体积30和35之间流动。另外，液压阀60切换到打开位置并且允许高压液压流体通过液压管路33直接流到液压体积30中，并且液压阀61也切换到打开位置并且允许体积35中的液压流体通过液压管路37和减压阀200流到储器63。减压阀200被构造用来维持液压管路37中的压力，当液压阀61切换到打开位置时，这防止补偿器50排出其液压存储体积51。以这种方式，圆柱活塞25通过压力被驱动到液压封锁致动器15的圆柱孔29内的完全缩回的位置，该压力被指定为显著高于由车辆悬架载荷产生的压力。还设置可调节止动件39使得液压封锁致动器15的缩回位置可以被修改以适合盘簧11被封锁的其第二操作模式中的车辆的正确底盘高度。
以这种方式，盘簧11可以以可选择的方式被封锁，并且因此作用在车辆的角部上的总弹簧比率Ksr主动地在具有独立地预定的底盘高度的两个不同的操作模式之间切换。这种布置提供在最佳操纵设置和最佳行驶舒适设置之间选择的方法，该最佳操纵设置的特征在于相对较高的自然频率和低的底盘高度，该最佳行驶舒适设置的特征在于相对较低的自然频率和较高的底盘高度。描述的液压动力的***也保证所有四个角部在预定的速度和时机适当地获得它们的正确的底盘高度以便不扰动车辆的平衡。
此外，阻尼器13可以仅被布置成以常规方式由摇杆101致动。该阻尼器也可以被构造成适应性的(如该技术领域中已知的)使得在作用在车辆的角部上的总弹簧比率Ksr主动地在两个模式之间切换时，阻尼特性可以合适地匹配到选定的自然频率。
应当理解，虽然特别的***布置在示出的实施例中已经被公开，但其它布置将从其得益。例如，描述的车辆悬架***可以被改变使得第二扭杆取代盘簧11被使用，其中封锁致动器位于两个扭杆之间。封锁致动器可以是取代已经被描述的液压装置的电机。虽然不同的示例具有图中示出的特别的部件，但本发明的实施例不限于那些特别的组合。虽然已经公开示例实施例，但本领域技术人员将认识到，某些修改将落在权利要求的范围内。由于那个原因，以下权利要求应当被研究以确定它们的真实范围和内容。
也应当理解，虽然特别的部件布置在示出的实施例中被公开，但其它布置将从其受益。虽然特别的步骤序列被示出、描述且要求保护，但应当理解，步骤可以以任何顺序被执行，分离的或组合的，除非另外指示，并且将仍然受益于本发明。
虽然不同的示例具有图中示出的特别的部件，但本发明的实施例不限于那些特别的组合。可以将该示例的一个的部件或特征的一些与该示例的另一个的特征或部件结合地使用。
虽然已经公开示例实施例，但本领域技术人员将认识到，某些修改将落在权利要求的范围内。由于那个原因，以下权利要求应当被研究以确定它们的真实范围和内容。

Claims (4)

1.一种选择性地可切换的双比率车辆悬架***，包括：
推杆致动的内侧弹簧构造，所述推杆致动的内侧弹簧构造通常在所述车辆的一个角部的非簧载质量和簧载质量之间取向，所述推杆致动的内侧弹簧构造包括第一预定比率K1的扭杆弹簧和第二预定比率K2的盘簧，所述扭杆弹簧和盘簧被串联布置，以便提供总的组合弹簧比率KT；
封锁致动器，所述封锁致动器与所述盘簧并联布置并且被构造成使得，在第一模式中,所述封锁致动器允许所述盘簧自由移动，并且在第二模式中，所述封锁致动器阻止所述盘簧的运动；并且
使得当所述封锁致动器处于未锁定的第一模式时，总的车辆悬架弹簧比率由串联方程1/KT＝1/K1+1/K2限定，并且当所述封锁致动器处于锁定的第二模式时，总的车辆悬架弹簧比率显著较高，由KT＝K1限定，从而选择性地提供低比率最佳行驶舒适设置和高比率最佳操纵设置。
2.根据权利要求1所述的选择性可切换的双比率车辆悬架***，其中，所述封锁致动器包括液压气缸和液压回路，所述液压回路选择性地打开和关闭所述液压气缸内的两个体积之间的连接，以便提供未锁定的第一模式和锁定的第二模式。
3.根据权利要求1所述的选择性可切换的双比率车辆悬架***，其中，所述封锁致动器包括液压气缸和液压回路，所述液压回路选择性地打开和关闭所述液压气缸内的两个体积之间的连接，以便提供未锁定的第一模式和锁定的第二模式，另外，所述液压回路被构造用来为液压致动器提供动力，以便将所述盘簧驱动到预定位置，使得所述车辆的底盘高度在K1弹簧比率模式中能够被指定。
4.根据权利要求1所述的选择性可切换的双比率车辆悬架***，其中，所述封锁致动器包括液压气缸和液压回路，所述液压回路选择性地打开和关闭所述液压气缸内的两个体积之间的连接，以便提供未锁定的第一模式和锁定的第二模式，另外，所述液压回路被构造用来为液压致动器提供动力，以便将所述盘簧驱动到预定位置，使得所述车辆的底盘高度在K1弹簧比率模式中与1/K1+1/K2弹簧比率模式中相比能够相对较低。
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10639954B2 (en) * 2016-09-23 2020-05-05 Jay O'Connell Multi-link suspension system
IT201800005419A1 (it) * 2018-05-16 2019-11-16 Sospensione automobilistica per auto sportiva
DE102018131850A1 (de) * 2018-12-12 2020-06-18 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Radmodul für ein Kraftfahrzeug und entsprechendes Kraftfahrzeug
US11639081B2 (en) * 2020-07-29 2023-05-02 Ferrari S.P.A. Device and apparatus for the height adjustment of a road vehicle and relative road vehicle
US11648812B2 (en) 2020-08-21 2023-05-16 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. No roll torsion bar
US11192414B1 (en) * 2020-10-13 2021-12-07 Xtravel Suspension, Llc Suspension system
US11571939B2 (en) 2020-10-13 2023-02-07 Xtravel Suspension, Llc Suspension system
US20220250430A1 (en) * 2021-02-11 2022-08-11 GM Global Technology Operations LLC Multilink mid-height suspension assembly for motor vehicles
WO2022253403A1 (en) * 2021-05-31 2022-12-08 Volvo Truck Corporation A bump stop arrangement

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1153797A (fr) * 1955-06-16 1958-03-21 Daimler Benz Ag Dispositif d'équilibrage du poids pour le carburant consommé sur des voitures automobiles
US4145073A (en) * 1977-04-07 1979-03-20 Caterpillar Tractor Co. Lockup system for a vehicle suspension mechanism
JPH0215060Y2 (zh) * 1983-05-19 1990-04-24
JPH03273919A (ja) * 1990-03-23 1991-12-05 Nissan Shatai Co Ltd 車高調整装置
DE4110651A1 (de) * 1991-04-02 1992-10-08 Ingelheim Peter Graf Von Regelbares federsystem aus mehreren federn und anwendungen solcher federsysteme speziell bei fahrzeugfederungen
JPH1122775A (ja) * 1997-07-07 1999-01-26 Isuzu Motors Ltd バネ定数可変バネ装置および車両懸架装置
US20060197301A1 (en) * 2005-03-02 2006-09-07 Dr. Ing. H.C.F. Porsche Ag Wheel suspension
CN101088787A (zh) * 2006-06-14 2007-12-19 丰田自动车株式会社 用于改变车轮与车体之间间距的装置和包括该装置的***
CN101195333A (zh) * 2007-12-11 2008-06-11 中国三江航天工业集团公司 扭杆螺旋弹簧复合悬架装置
EP1958802A1 (de) * 2007-02-16 2008-08-20 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Fahrzeug, insbesondere Motorrad, mit einem Federbein mit einstellbarer Federrate
CN104797843A (zh) * 2012-11-20 2015-07-22 萱场工业株式会社 车高调整装置以及车高调整装置的组装方法

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3083034A (en) 1960-11-10 1963-03-26 Ford Motor Co Wheel suspension with ride control
US3773346A (en) 1972-01-03 1973-11-20 Moog Industries Inc Vehicle suspension system
JPS5060716U (zh) * 1973-10-02 1975-06-04
DE3737760A1 (de) 1987-11-06 1989-05-18 Pfister Gmbh Verfahren zum optimieren der fahreigenschaft von fahrzeugen
JPH0450019A (ja) * 1990-06-19 1992-02-19 Mazda Motor Corp 車両のサスペンション装置
CA2117945C (en) 1994-10-12 2003-03-25 Laurence J. Holt Suspension system
JPH08332822A (ja) * 1995-06-08 1996-12-17 Isuzu Motors Ltd 車高調整機構
DE19521861C1 (de) 1995-06-16 1996-10-24 Porsche Ag Vorrichtung zur Beeinflussung der Federeigenschaften einer Schraubenfeder
JPH09207537A (ja) * 1996-01-31 1997-08-12 Kayaba Ind Co Ltd ばね定数の切換構造
US5725239A (en) 1996-03-26 1998-03-10 Monroe Auto Equipment Adaptive load dependent suspension system
US5687960A (en) 1996-04-12 1997-11-18 Hyundai Motor Company Torsion bar assembly for vehicle suspension system
US6357771B1 (en) 2000-05-25 2002-03-19 Meritor Light Vehicle Systems, Inc. Torsion bar with variable rate anchor arm for a vehicle suspension system
US6945522B2 (en) 2002-04-30 2005-09-20 Meritor Heavy Vehicle Technology, Llc Multi-rate torsion bar independent suspension spring
US6923434B2 (en) 2003-11-10 2005-08-02 The Goodyear Tire & Rubber Company Dual height airspring having adjusted spring rate
WO2010078471A1 (en) * 2008-12-30 2010-07-08 Darco Trust Vehicle suspension system
US8356807B2 (en) * 2010-06-24 2013-01-22 Miner Elastomer Products Corporation Dual rate shock absorbing apparatus for a suspension system of a heavy off-road vehicle
DE102010033002A1 (de) 2010-07-31 2012-02-02 Audi Ag Achssteller eines Kraftfahrzeugs
DE102012202988A1 (de) * 2012-02-28 2013-08-29 Zf Friedrichshafen Ag Verbindungsanordnung für eine Fahrzeugradaufhängung
DE102013002713B4 (de) * 2013-02-16 2014-08-28 Audi Ag Drehstabfederanordnung für eine Radaufhängung eines Kraftfahrzeugs
US9150070B2 (en) * 2013-10-18 2015-10-06 GM Global Technology Operations LLC Actively controlled torsion bar suspension

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1153797A (fr) * 1955-06-16 1958-03-21 Daimler Benz Ag Dispositif d'équilibrage du poids pour le carburant consommé sur des voitures automobiles
US4145073A (en) * 1977-04-07 1979-03-20 Caterpillar Tractor Co. Lockup system for a vehicle suspension mechanism
JPH0215060Y2 (zh) * 1983-05-19 1990-04-24
JPH03273919A (ja) * 1990-03-23 1991-12-05 Nissan Shatai Co Ltd 車高調整装置
DE4110651A1 (de) * 1991-04-02 1992-10-08 Ingelheim Peter Graf Von Regelbares federsystem aus mehreren federn und anwendungen solcher federsysteme speziell bei fahrzeugfederungen
JPH1122775A (ja) * 1997-07-07 1999-01-26 Isuzu Motors Ltd バネ定数可変バネ装置および車両懸架装置
US20060197301A1 (en) * 2005-03-02 2006-09-07 Dr. Ing. H.C.F. Porsche Ag Wheel suspension
CN101088787A (zh) * 2006-06-14 2007-12-19 丰田自动车株式会社 用于改变车轮与车体之间间距的装置和包括该装置的***
EP1958802A1 (de) * 2007-02-16 2008-08-20 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Fahrzeug, insbesondere Motorrad, mit einem Federbein mit einstellbarer Federrate
CN101195333A (zh) * 2007-12-11 2008-06-11 中国三江航天工业集团公司 扭杆螺旋弹簧复合悬架装置
CN104797843A (zh) * 2012-11-20 2015-07-22 萱场工业株式会社 车高调整装置以及车高调整装置的组装方法

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