一种动态可调的悬挂装置的制造方法
【专利说明】-种动态可调的悬挂装置 发明领域
[0001] 本发明通常设及悬挂系统，更具体地设及一种动态可调的悬挂装置。
[000引发明背景
[0003] 上道路行驶的车辆必须满足一项基本要求是-乘客乘坐的舒适性与最佳操控特 性。乘坐舒适性主要依赖于车辆提供的用于吸收冲击的悬挂系统。通常地，所述悬挂系统 包括带阻尼器的螺旋弹黃的各种布置。任意悬挂的螺旋弹黃是依据地形车辆的类型来选择 的。对于越野车来说，其目的是为了在不平整的道路上行驶，螺旋弹黃的刚度化）较高，然 而，在公路路面条件下，道路更平滑，螺旋弹黃的刚度化）更低。换句话说，为越野车而建的 悬挂需要是坚初的，而为道路车辆而建的悬挂应溫和。
[0004] 然而，运种安排限制车辆只使用在根据所提供的悬挂类型所决定的特定地形。在 不均一道路上，为公路道路条件而建的悬挂可能不能提供给乘客所要求的舒适度，通过吸 收来自不均一道路的冲击，因为该悬挂中螺旋弹黃的刚度化）是较低的。同样地，在公路道 路条件下，为越野车而建的悬挂可能不能提供给乘客W轿车的舒适，因为该悬挂中的刚度 是较高的。
[0005] 现阶段，本领域不能提供一种动态可调的车辆悬挂装置。因此，有必要提供一种在 车辆行驶过程中能够实时自我调节的悬挂装置，W适应车辆行驶时的地形并为驾驶者提供 最大的舒适度。此外，有必要提供一种螺旋弹黃悬挂式的动态可调系统。每个乘客所要求 的车辆舒适水平可能是不同的。因此，有必要提供一种悬挂系统，用户可W根据他/她的需 要来设置由悬挂系统所提供的舒适水平。
[000引发明概述
[0007] 本发明提供了一种动态可调的车辆悬挂装置，包括一个或多个弹黃，具有至少一 种弹黃比率，其中，所述一个或多个弹黃设置在一个预设定的配置中，W及一个动态可调的 阻尼器。所述动态可调的阻尼器，包括一个禪合到动态可调阻尼器的可旋转的旋钮，W改变 动态可调阻尼器的孔口直径，从而实时动态地改变阻尼系数，意味着当使用动态可调悬挂 装置时，旋转所述旋钮W便实时调节阻尼系数，意味着识别一个或多个弹黃的压缩，通过实 时感测弹黃在完全伸长状态和完全压缩状态之间的一个或多个位置，其中，所述阻尼系数 依赖于所述一个或多个弹黃的压缩，因此，所述一个或多个弹黃W及所述动态可调的阻尼 器协同工作，W提供一种优化的悬挂，其中，所述一个或多个弹黃和所述动态可调阻尼器两 者在所有的时刻都是临界阻尼的。
[0008] 在本发明的一个实例中，具有动态可调车辆悬挂装置的车辆还配置有用户界面W 调整动态可调悬挂装置的悬挂性能来适应地形类型、车辆年龄、悬挂的年龄、车辆的有效载 荷等。
[0009] 本发明使得动态可调的悬挂装置能够用于但不限于车辆、机器人、和要求减震的 平台。本发明能够根据车辆正在行驶时的地形来实时动态调整悬挂装置。所述动态调整是 指在运行时持续调整悬挂装置W提供给乘客不同程度的舒适度，而车辆在行驶时，影响悬 挂系统的因素取决于，例如但不限于道路条件、地形、车辆状况W及车辆的有效载荷。
[0010] 附图的简要说明
[0011] 图1所示为根据一个实施例，采用多个可变刚度的螺旋弹黃串联的减震器的示意 图。
[0012] 图2所示为在较小道路反作用力中减震器响应的示意图。
[0013] 图3所示为在较大道路反作用力中减震器响应的示意图。
[0014] 图4A所示为本发明公开的减震器的刚度曲线测试结果绘制成的曲线图。
[0015] 图4B所示为传统减震器的刚度曲线测试结果绘制成的曲线图。
[0016]图5所示为本发明的一个实例中的左前轮轴的功率谱密度曲线。
[0017] 图6所示为本发明的一个实例中的左前底盘的功率谱密度曲线。
[0018] 图7A和7B根据一个实施例，示出了电子调节车辆悬挂装置中多个弹黃串联布置 在两个位置的状态，一是完全伸长，另一个是完全压缩。
[0019] 图8A和8B根据一个实施例，示出了动态调节车辆悬挂装置中各种弹黃的混合式 配置在两个位置的状态，一是完全伸长，另一个是完全压缩。
[0020] 发明详述
[0021] 本发明公开一种动态可调悬挂装置，具有多个螺旋弹黃和一动态可调的阻尼器， 部署在诸如，但不限于，各种类型的车辆、机器人、需要减振器系统或隔绝地形的平台和机 械装置。所述多个螺旋弹黃和所述动态可调阻尼器协同工作，W提供一种实时优化的悬挂。 具有相似或不同弹黃比率的多个螺旋弹黃设置在预设定的配置中来提供随着动态调节的 阻尼系数而变动的可变弹黃比率，W提供最优化的悬挂和车辆中乘客的舒适度。最重要的 是，当车辆处于运动中时，所述悬挂装置实时自动调整取决于多种因素，例如但不限于道路 状况、地形、车辆状况、和车辆有效载荷。另外，当车辆处于运动中时，驾驶员可W实时调整 悬挂装置，W适应他/她对悬挂装置所提供的舒适度的要求。所述动态可调悬挂装置是可 调节的，W便在不同类型的道路地形中提供可变的悬挂舒适度，例如但不限于越野路况和 公路路况。所述多个螺旋弹黃的组合提供了一个变化的刚度来吸收不均一道路状况的冲击 W及提供一种在所有类型的地形中更平稳地驾驶。
[0022] 在传统的减震器中，螺旋弹黃的刚度是基于将要使用减震器的车辆类型来设计 的。也就是说，如果采用螺旋弹黃的减震器是专为公路路况设计的，刚度（K)小。另一方面， 如果采用螺旋弹黃的减震器是专为越野路况设计的，刚度（K)更高。因此，刚度（K)是较高 或较低，是基于将要使用减震器的车辆类型、具有带固定刚度的螺旋弹黃和固定阻尼系数 的减震器，不是动态可调的。运不适合于具有非均一地形的道路。
[0023] 在整个文件中，术语"螺旋弹黃的刚度"和"弹黃比率"在本发明的背景下可互换 使用。术语"动态可调阻尼器"指的是一种减振器，当车辆处于运动中时，基于所识别的螺 旋弹黃的压缩量或者是基于驾驶者所要求的舒适水平，其减振系数是动态变化的。
[0024]图1所示为根据本发明的一个实施例，采用多个可变刚度的螺旋弹黃串联布置的 动态可调悬挂装置的示意图。如图1所示，所述减震器100采用3个螺旋弹黃（102、104、 和106)的组合。所述串联布置的3个弹黃具有相同的线圈直径和不同的横截面线径，W便 提供可变的刚度/弹黃比率。例如，该弹黃线圈具有从KU102 (最软）的刚度变化至K3、 106 (最硬）的刚度，归因于其线径的变化。例如，当车辆采用所述减振器100遭遇较小的凹 凸时，所述具有较低刚度的螺旋弹黃102吸收来自该凹凸的冲击，而剩余的螺旋弹黃104与 106作为刚性连接。此外，当车辆遭遇到更大的凹凸时，所述螺旋弹黃102被完全压缩而且 负荷被逐渐转移到具有更高刚度的螺旋弹黃104。最后，在螺旋弹黃102和104被完全压缩 的状况下，负荷移动到螺旋弹黃106,其被压缩W吸收来自较大凹凸的冲击。当车辆处于运 动中时，基于串联排列的=个弹黃的压缩量，所述可调阻尼器的阻尼系数是动态调整的，W 确保弹黃和阻尼器在所有时刻均是临界阻尼的，为驾驶者提供最大的舒适度。因此，具有串 联组合的螺旋弹黃与动态可调阻尼器的所述悬挂装置，有效地提供一种在所有类型的地形 中更平稳的驾驶。但应该指出的是，=个弹黃的串联使用仅是示例性的，具有可变刚度的任 意数量的弹黃都可根据需要串联使用。另外，当车辆处于运动中时，驾驶员可W实时调整阻 尼器的阻尼系数，W适应他/她对悬挂装置所提供的舒适度的要求。
[0025] 在一个可替换的实施例中，串联布置的多个弹黃具有不同的线圈直径和相同的横 截面线径，W便提供可变的刚度/弹黃比率。具有可变线圈直径的运