CN112313097B - 具有调节后倾动态的主动阻尼的悬架 - Google Patents

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Abstract

一种用于具有车架(14)的车辆的悬架组件，包括控制臂(66、70、74)、转向节(38)、弹簧(42)、阻尼器(46)和控制模块(50)。控制臂(66、70、74)可枢转地联接到车架(14)。转向节(38)联接到控制臂(66、70、74)，并且支承用于相对于转向节(38)旋转的轮毂(22)。弹簧(42)安装在车架(14)与控制臂(66、70、74)或转向节(38)之间。阻尼器(46)具有可调节阻尼力，且包括安装到车架(14)的第一端和安装成使得转向节(38)的后倾角的变化延伸或收缩阻尼器(46)的第二端。控制模块(50)与阻尼器(46)通信，并且配置成基于转向节(38)的后倾角的实际或预测的变化来调整阻尼器(46)的阻尼力。控制模块(50)配置成在抵抗后倾角的变化的方向上增大阻尼力。

Description

具有调节后倾动态的主动阻尼的悬架
相关申请的交叉引用
本申请要求于2018年6月11日提交的美国专利申请第16/005,080号的优先权和权益。上述申请的公开内容以引用的方式并入本文中。
技术领域
本发明大体上涉及一种车辆悬架，并且更具体地涉及具有构造成调节后倾动态的主动阻尼的车辆悬架。
背景技术
此部分中的陈述仅提供与本公开相关的背景信息，并且可能不构成现有技术。
后倾角是可影响车辆操控和乘坐舒适度的一个车辆特征。后倾角大体上由在垂直于车辆的侧部观察时在垂直于车轮的接地面处的地面的轴线与实际或虚拟主销轴线之间的角度限定。当提及可转向轮(例如，前轮转向车辆的前轮)时，主销轴线是当转向时轮围绕其旋转的轴线。当提及非可转向轮(例如，前轮转向车辆的后轮)时，主销轴线大体上可为当力垂直于车轮的侧部施加时轮将倾向于围绕其旋转的轴线。在一些车辆悬架中，虚拟主销轴线是将车轮转向节连接到两个控制臂的两个接头(例如，球形接头)之间的轴线。在一些其它车辆悬架中，虚拟主销轴线是基于多个控制臂或转向节和车辆车架之间其它连杆的组合几何形状而确定的。在一些其它悬架中，虚拟主销轴线垂直于地面且从接地面延伸穿过轮的中心。
悬架中的某些动态条件和柔顺性可引起车辆转向节的后倾角从优选后倾角改变。例如，硬断裂或加速度可引起转向节大体上围绕轮的旋转轴线旋转，这改变虚拟主销轴线相对于道路表面的角度。这种变化通常称为后倾绕紧(caster windup)。在一些情况下，这种后倾绕紧会对车辆性能产生负面影响。例如，后倾绕紧可能导致车轮接触车身，或一些悬架部件触底。后倾绕紧还可导致车轮外倾角和前束角的改变。
在一些悬架中，后倾绕紧由通常称为整体连杆的刚性构件限制。整体连杆通常在转向节上的位置与控制臂中的一个(例如，下控制臂)上的位置之间延伸。整体连杆在拉伸或压缩中作用(取决于后倾绕紧的旋转方向)，以防止后倾角变化。由于整体连杆是刚性体，因此后倾绕紧通常受限于可存在于整体连杆与转向节或控制臂之间的连接(例如，衬套)中的任何柔顺性。
然而，整体连杆增加了悬架设计的额外重量、成本、复杂性和包装约束。另外，在一些情况下，在车辆的操作期间调整或调节所允许的后倾绕紧的量可能是有利的。
因此，本公开解决了后倾绕紧的这些问题。
发明内容
在一个形式中，一种用于具有车架的车辆的悬架组件包括控制臂、转向节、弹簧、阻尼器和控制模块。所述控制臂可枢转地联接到所述车架。转向节联接到控制臂且适于支承用于相对于转向节旋转的轮毂。弹簧安装在车架与控制臂或转向节之间。所述阻尼器具有可调节的阻尼力，且包括安装到车架的第一端，以及安装成使得转向节的后倾角的变化延伸或收缩所述阻尼器的第二端。所述控制模块与所述阻尼器通信，并且配置成基于转向节的后倾角的实际或预测的变化来调整阻尼器的阻尼力。所述控制模块配置成在抵抗所述后倾角的变化的方向上增大所述阻尼力。
根据另一形式，所述阻尼器设置于所述悬架组件的主销轴线的前方或后方。
根据另一形式，弹簧和阻尼器中的一个设置于主销轴线前方，且弹簧和阻尼器中的另一个设置于主销轴线后方。
根据另一形式，阻尼器的第二端安装到转向节。
根据另一形式，悬架组件进一步包括配置成检测车辆的第一特性的第一传感器。控制模块配置成从第一传感器接收表示所述第一特性的第一信号，并基于所述第一特性调整所述阻尼器的阻尼力。
根据另一形式，第一特性是车辆的加速度、车辆的减速度以及转向节相对于车架的角度位置的变化中的一个。
根据另一形式，控制模块配置成基于车辆的第一信号和至少一个第二特性计算所述后倾角。
根据另一形式，所述至少一个第二特性是行驶高度和所述阻尼器的长度中的一个。
根据另一形式，所述悬架组件进一步包括配置成检测所述阻尼器的长度的第二传感器。
根据另一形式，所述悬架组件进一步包括前束连杆和外倾连杆。所述前束连杆包括：在所述转向节上的第一位置处安装到所述转向节的第一端；联接到所述车架的第二端；以及在所述第一端和所述第二端之间延伸的第一刚性体。所述外倾连杆包括：在所述转向节上的第二位置处安装到所述转向节的第三端；联接到所述车架的第四端；以及在所述第三端与第四端之间延伸的第二刚性体。控制臂在转向节上的第三位置处安装到转向节。
根据另一形式，所述阻尼器的第二端安装到所述控制臂、所述前束连杆和所述外倾连杆中的一个。
根据另一形式，所述悬架组件进一步包括第一衬套和第二衬套。第一衬套和第二衬套安装在转向节与车架之间的力传输路径中，并且构造成向转向节提供在第一旋转方向上的第一柔顺度和在第二方向上的第二柔顺度。第一柔顺度大于第二柔顺度。
根据另一形式，第一衬套安装到转向节，且第二衬套安装到控制臂、前束连杆、外倾连杆和整体连杆中的一个。
在另一形式中，一种用于具有车架的车辆的悬架组件包括转向节、多个控制臂、弹簧、阻尼器、第一传感器和控制模块。转向节适于支承用于相对于转向节旋转的轮毂。每个控制臂包括联接到车架的第一端、联接到转向节的第二端，以及在控制臂的第一端与第二端之间延伸的刚性体。弹簧安装在车架与转向节或控制臂中的一个之间。所述阻尼器具有可调节的阻尼力，且包括联接到所述车架的第一端和安装到所述转向节或所述控制臂中的一个的第二端，使得所述转向节的后倾角的变化延伸或收缩所述阻尼器。所述第一传感器配置成检测所述车辆的第一特性并输出表示所述第一特性的第一信号。控制模块与阻尼器和传感器通信。所述控制模块配置成接收所述第一信号并基于所述第一特性确定所述转向节的后倾角的实际或预测的变化。所述控制模块配置成在抵抗后倾角的变化的方向上增大所述阻尼器的阻尼力。
根据另一形式，第一特性是车辆的加速度、车辆的减速度以及转向节相对于车架的角度位置的变化中的一个。
根据另一形式，控制模块配置成基于车辆的第一特性和至少一个第二特性计算所述后倾角。
根据另一形式，所述至少一个第二特性是行驶高度和所述阻尼器的长度中的一个。
在另一形式中，车辆包括具有可调节阻尼力的阻尼器，并且包括联接到转向节或控制臂的一端，使得转向节的后倾角的变化延伸或收缩所述阻尼器。一种控制转向节的后倾角的方法包括在第一传感器处检测车辆的第一特性。所述方法包括在控制模块处接收来自所述第一传感器的第一输入。第一输入表示第一特性。所述方法包括在控制模块处基于第一输入确定转向节的后倾角的实际或预测的变化。所述方法包括在抵抗后倾角的实际或预测的变化的方向上调整所述阻尼器的阻尼力。
根据另一形式，调整阻尼器的阻尼力包括在抵抗转向节旋转偏离优选的后倾角的第一方向上增加阻尼力，并在允许转向节朝向优选的后倾角旋转改变的第二方向上减小阻尼力。
根据另一形式，确定后倾角的实际或预测的变化包括基于车辆的加速度、车辆的减速度、转向节的角度位置变化和阻尼器的长度中的至少一个计算所述后倾角。
根据本文提供的描述，进一步的应用领域将变得显而易见。应理解，描述和具体实例仅旨在用于说明的目的而无意限制本公开的范围。
附图说明
为了使本公开可以被很好地理解，现在将通过举例的方式并参考附图描述其各种形式，在附图中：
图1是根据本公开的教导内容的车辆的一部分的前部透视图，示出了示例性悬架；
图2是图1的车辆和悬架的后部透视图；
图3是图1的车辆和悬架的侧视图；
图4是图1的悬架的一部分的侧视图，示出了悬架的转向节的后倾角的变化；以及
图5是根据本公开的教导内容的车辆的一部分的前部透视图，示出了第二构造的悬架。
本文中所描述的附图仅用于说明目的，且无意以任何方式限制本公开的范围。
具体实施方式
以下描述在本质上仅是示例性的，并且不旨在限制本公开、应用或用途。应当理解，在整个附图中，对应的附图标记指示相似或对应的部分和特征。
参考图1-3，车辆10(例如，汽车)包括车辆车架14、轮18(在图3中以虚线示出)、轮毂22、制动器26和悬架系统30。尽管仅示出了车辆10的右后部分，但应理解，车辆10的左后部分可类似于右后部分。尽管本文中参考后车辆悬架进行描述，但本公开的教导还可适用于前悬架。
车辆车架14可以是任何合适类型的车辆车架(例如，非承载式车辆的车架、承载式车辆或无骨架式车辆的子车架或结构特征)。轮18(图3)安装到轮毂22以与轮毂22围绕轮的旋转轴线34共同旋转。在所提供的实例中，轮毂22包括多个凸耳螺柱，多个凸耳螺柱延伸穿过轮18(图3)中的开孔，且轮18(图3)通过多个凸耳螺母(未示出)固定到轮毂22，但可使用其它构造。如本文中所使用，术语“轮毂”包括从驱动轴(未示出)接收旋转动力的从动轮毂，以及非从动轮毂(也称为主轴)。悬架系统30大体上将轮毂22连接到车架14且相对于轮毂22和车轮18(图3)支承车架14，如下文更详细地论述。在所提供的实例中，制动器26是盘式制动器，其包括联接到轮毂22以用于围绕轮轴线34共同旋转的转子，以及卡钳，卡钳构造成在转子上施加制动力以抵抗轮18(图3)的旋转，但可使用其它构造(例如，鼓式制动器、空气制动器、磁制动器等)。
悬架系统30包括转向节38、弹簧42、阻尼器46、多个控制臂、控制模块50。在所提供的实例中，悬架系统30还包括第一传感器54、第二传感器58、第三传感器62，并且多个控制臂包括下控制臂66、上控制臂(本文中称为外倾连杆70)和第二下控制臂(本文中称为前束连杆74)。
转向节38可旋转地支承轮毂22，使得轮毂22可围绕轮轴线34相对于转向节38旋转。在所提供的实例中，制动器26的卡钳联接到转向节38，使得卡钳相对于转向节38旋转固定，而转子可与轮毂22一起旋转。因此，制动器26的激活抵抗轮毂22和轮18(图3)相对于转向节38的旋转。
多个控制臂大体上将转向节38联接到车架14。在所提供的实例中，下控制臂66包括内侧端、外侧端和刚性体，所述刚性体在下控制臂66的内侧端与外侧端之间延伸以限定弹簧座110。下控制臂66的外侧端安装到转向节38以形成位于转向节38上的第一位置处的第一外侧接头114。在所提供的实例中，转向节38上的第一位置位于转向节38的底部附近且位于轮毂22的中心轴线118(图3中示出)后方，但可使用其它构造。下控制臂66的外侧端安装到转向节38，使得转向节38可相对于下控制臂66枢转。例如，第一外侧接头114可为枢轴接头或球形接头，且可包括在第一外侧接头114中提供柔顺性的第一外侧衬套(未具体示出)。因此，第一外侧接头114可将下控制臂66可枢转地连接到转向节38，使得下控制臂66可在第一外侧接头114处围绕一条或多条轴线枢转。第一外侧衬套(未具体示出)可构造成提供非对称柔顺性，使得第一外侧接头114在一个方向上可具有比另一个方向上更大的柔顺性。
下控制臂66的内侧端安装到车架14以在车架14上的第一位置处形成第一内侧接头122。下控制臂66的内侧端可以以允许下控制臂66的外侧端随着轮18的行进而总体上上下移动的方式安装至车架14(图3)。例如，第一内侧接头122可以是枢轴接头或球形接头。因此，第一内侧接头122可将下控制臂66可枢转地联接到车架14，使得下控制臂66可在第一内侧接头122处围绕一条或多条轴线枢转。第一内侧接头122可包括在第一内侧接头122中提供柔顺性的第一内侧衬套(未具体示出)。第一内侧衬套(未具体示出)可构造成提供非对称柔顺性，使得第一内侧接头122在一个方向上可具有比另一个方向上更大的柔顺性。
弹簧座110构造成支承弹簧42的一端。弹簧42的另一端在下弹簧座110上方直接或间接地接合车架14的一部分，如通过上弹簧座(未具体示出)。在所提供的实例中，弹簧42是螺旋卷弹簧，其使转向节38远离车架14偏置且相对于转向节38回弹性地支承车架14。在所提供的实例中，弹簧42位于悬架系统30的主销轴线后方，但可使用其它构造。
外倾连杆70包括内侧端、外侧端，以及在外倾连杆70的内侧端与外侧端之间延伸的刚性体。外倾连杆70的外侧端安装到转向节38以形成位于转向节38上的第二位置处的第二外侧接头126。转向节38上的第二位置不同于下控制臂66在第一位置连接的位置。在所提供的实例中，转向节38上的第二位置位于转向节38的顶部附近，且接近中心轴线118(图3)，但稍在中心轴线前方，但可使用其它构造。外倾连杆70的外侧端安装到转向节38，使得转向节38可相对于外倾连杆70枢转。例如，第二外侧接头126可以是枢轴接头或球形接头。因此，第二外侧接头126可将外倾连杆70可枢转地联接到车架转向节38，使得外倾连杆70可在第二外侧接头126处围绕一条或多条轴线枢转。第二外侧接头126可包括在第二外侧接头126中提供柔顺性的第二外侧衬套(未具体示出)。第二外侧衬套(未具体示出)可构造成提供非对称柔顺性，使得第二外侧接头126在一个方向上可具有比另一个方向上更大的柔顺性。
外倾连杆70的内侧端安装到车架14以在车架14上的第二位置处形成第二内侧接头130。外倾连杆70的内侧端可以以允许外倾连杆70的外侧端随着轮18的行进而总体上上下移动的方式安装至车架14(图3)。例如，第二内侧接头130可以是枢轴接头或球形接头。因此，第二内侧接头130可将外倾连杆70可枢转地联接到车架14，使得外倾连杆70可在第二内侧接头130处围绕一条或多条轴线枢转。第二内侧接头130可包括在第二内侧接头130中提供柔顺性的第二内侧衬套(未具体示出)。第二内侧衬套(未具体示出)可构造成提供非对称柔顺性，使得第二内侧接头130在一个方向上可具有比另一个方向上更大的柔顺性。因此，外倾连杆70相对于下控制臂66的长度可以控制轮18(图3)的外倾角。
前束连杆74包括内侧端、外侧端，以及在前束连杆74的内侧端与外侧端之间延伸的刚性体。前束连杆74的外侧端安装到转向节38以形成位于转向节38上的第三位置处的第三外侧接头134。转向节38上的第三位置不同于下控制臂66在第一位置连接的位置，并且不同于外倾连杆70在第二位置连接的位置。在所提供的实例中，转向节38上的第三位置位于转向节38的底部附近且在中心轴线118(图3)前方，但可使用其它构造。前束连杆74的外侧端安装到转向节38，使得转向节38可相对于前束连杆74枢转。例如，第三外侧接头134可以是枢轴接头或球形接头。因此，第三外侧接头134可将前束连杆74可枢转地联接到转向节38，使得前束连杆74可在第三外侧接头134处围绕一条或多条轴线枢转。第三外侧接头134可包括在第三外侧接头134中提供柔顺性的第三外侧衬套(未具体示出)。第三外侧衬套(未具体示出)可构造成提供非对称柔顺性，使得第三外侧接头134在一个方向上可具有比另一个方向上更大的柔顺性。
前束连杆74的内侧端安装到车架14以在车架14上的第三位置处形成第三内侧接头138。前束连杆74的内侧端可以以允许前束连杆74的外侧端随着轮18的行进而总体上上下移动的方式安装至车架14(图3)。例如，第三内侧接头138可以是枢轴接头或球形接头。因此，第三内侧接头138可以将前束连杆74可枢转地联接到车架14，使得前束连杆74可以在第三内侧接头138处围绕一条或多条轴线枢转。第三内侧接头138可包括在第三内侧接头138中提供柔顺性的第三内侧衬套(未具体示出)。第三内侧衬套(未具体示出)可构造成提供非对称柔顺性，使得第三内侧接头138在一个方向上可具有比另一个方向上更大的柔顺性。因此，前束连杆74相对于下控制臂66的长度可以控制轮18(图3)的前束角。
阻尼器46包括第一阻尼器端142和第二阻尼器端146。第一阻尼器端142在车架14上的第四位置处安装到车架14，所述第四位置处不同于车架14上的第一位置、第二位置和第三位置。第二阻尼器端146可相对于第一阻尼器端142移动，并且阻尼器46构造成大体上抵抗第二阻尼器端146相对于第一阻尼器端142的移动。在所提供的实例中，阻尼器46是油填充的活塞-气缸型阻尼器。第一阻尼器端142固定地联接到气缸，并且第二阻尼器端146沿着阻尼器46的轴线在气缸内线性地移动活塞。活塞相对于气缸的轴向移动由气缸内的流体抵抗。因此，阻尼器46构造成在第一阻尼器端142和第二阻尼器端146处施加抵抗阻尼器46的延伸和收缩的反作用力(即阻尼力)。
在所提供的实例中，阻尼器46是可调节力的阻尼器，使得阻尼力可在车辆的操作期间选择性地改变。阻尼器46可以是任何合适类型的可调节力的阻尼器。一种可调节力的阻尼器是包含磁流式流体(未示出)的一种，其根据电磁输入改变粘度。另一种类型是例如包含可调节的内部流动孔口(未示出)的一种。阻尼器46可以构造成使得压缩方向上的阻尼力类似于延伸方向上的阻尼力，或者阻尼器46可以构造成使得压缩和延伸阻尼力彼此不同。压缩和延伸阻尼力可以独立地改变，或者力可以一起改变。阻尼器46与控制模块50通信，如下文更详细地描述，使得控制模块50能够调节阻尼器46的阻尼力。
第二阻尼器端146安装到悬架系统30的部件，使得轮18(图3)的垂直移动收缩或延伸阻尼器46。例如，当车辆10正在移动并且轮18相对于车架14向上移动时，悬架系统30的部件导致第二阻尼器端146朝向第一阻尼器端142移动，并且阻尼器46以阻尼器力抵抗收缩。同样，当轮18相对于车架14向下移动时，悬架系统30的部件导致第二阻尼器端146移离第一阻尼器端142，并且阻尼器46以阻尼力抵抗延伸。
在所提供的实例中，第二阻尼器端146在转向节38上的第四位置处安装到转向节38，所述第四位置处不同于转向节38上的第一位置、第二位置和第三位置。在所提供的实例中，转向节38上的第四位置在中心轴线118前方，且在围绕轮轴线34的周向方向上的第二位置和第三位置之间。在所提供的实例中，转向节38上的第四位置在从转向节38的中心部分沿径向向外延伸且位于悬架系统30的主销轴线前方的突起150的端部上。
具体参考图4，转向节38、轮毂22和制动器26示为处于第一旋转位置(以虚线示出)和第二旋转位置(以实线示出)，其中第二阻尼器端146处于对应的第一位置(以虚线示出)和对应的第二位置(以实线示出)。当车辆10在前向方向上行进且施加制动器26时，轮18(图3)的动量在转向节38上施加旋转方向154上的制动转矩。在一些情况下，如硬制动，制动转矩使转向节大体上在旋转方向154上旋转。类似地，硬加速度可导致转向节38在与图4中所示的旋转方向154相反的旋转方向上旋转。
在一些悬架中，如图4中所示，制动转矩引起转向节38围绕轮18(图3)的旋转轴线34旋转。在其它悬架中，多个控制臂(例如，下控制臂66、前束连杆74、外倾连杆70)的连接位置和连接类型(例如，球形接头、枢轴接头等)导致制动转矩引起转向节38围绕不同轴线(例如，可平行于但偏离轮的旋转轴线的轴线)旋转的制动转矩。为了简单起见，图4示出了围绕轮轴线34旋转的转向节38，但是应当理解，实际旋转可能不完全围绕轮轴线34。
转向节38在旋转方向154或相反的旋转方向上的旋转引起转向节38的后倾角的变化，并且称为后倾绕紧。通常，在接头114、118、122、126、130、134、138处的衬套(未具体示出)的弹性力将使转向节38返回到其原始旋转位置(即，原始后倾角)。然而，后倾角的瞬时变化可能导致外倾和/或前束的瞬时变化。在一些情况下，外倾和/或前束的瞬时变化可导致车辆的非期望操控。
由于第二阻尼器端146以当转向节38的后倾角改变时引起阻尼器46的延伸或收缩的方式联接到转向节38，所以阻尼器力将大体上抵抗转向节38的旋转。
返回到图3，第一传感器54安装到车辆车架14，但可使用其它构造。第一传感器54配置成检测车辆10的第一特性且将表示第一特性的第一信号输出到控制模块50。第一特征可包括车辆10的加速度、车辆10的减速和/或车辆10的行驶高度。
在所提供的实例中，第二传感器58安装到阻尼器46，但可使用其它构造。第二传感器58配置成检测阻尼器46的长度(例如，第二阻尼器端146相对于第一阻尼器端142的位置)。第二传感器58配置成将表示阻尼器46的长度的第二信号输出到控制模块50。
在所提供的实例中，第三传感器安装到转向节38，但可使用其它构造。第三传感器62配置成检测转向节38的角度位置的变化。转向节38的角度位置的变化可相对于车架14或另一部件，使得变化表示转向节38的后倾角的变化。备选地，第三传感器62可配置成检测与转向节38的后倾角变化相关的另一部件(例如，第二阻尼器端146或多个控制臂中的一个)的角度位置变化。
在所提供的实例中，控制模块50由车辆车架14支承，但可使用其它构造。控制模块50与阻尼器46电通信，并且能够将控制信号输出到阻尼器46以调整阻尼器46的阻尼速率(即，阻尼力)。控制模块50还可配置成从阻尼器46接收输入信号。控制模块50与第一传感器54、第二传感器58和第三传感器62电通信，使得控制模块50可以从第一传感器54、第二传感器58和第三传感器62接收输入信号。输入信号可表示由传感器54、58、62检测到的车辆特性。控制模块50还可以从附加传感器(未具体示出)接收输入信号，并且可以在内部存储车辆的特性，或者从另一外部源(未具体示出)接收车辆特性，例如外部存储器或控制模块50外部的其它车辆系统。此类存储或检索到的车辆特性可包括关于车辆重量、行驶高度、弹簧率、阻尼力或阻尼率、加速度阈值、制动阈值、制动和加速踏板位置、用户设置和偏好、轮大小、车辆速度、优选后倾角、优选前束角、优选外倾角、转向位置和车辆偏航，以及其它输入的数据。
控制模块50配置成基于车辆10的检测到的或已知的特性确定或计算转向节38的后倾角的实际或预测的变化。控制模块50配置成将控制信号输出到阻尼器46以基于后倾角的实际或预测的变化来调整阻尼器力。
具体参考图3和图4，如果控制模块50确定后倾角在旋转方向154上改变的量大于所需量，则控制模块50将以抵抗阻尼器46的延伸且因此抵抗转向节38在旋转方向154上的旋转的方式增加阻尼器46的阻尼力。在一种配置中，控制模块50还减小相反方向上的阻尼力，以帮助将转向节38返回到期望的后倾角。
类似地，如果控制模块50确定后倾角在与旋转方向154相对的旋转方向上变化超过期望量，则控制模块50将以抵抗阻尼器46的压缩以抵抗转向节38的旋转的方式增加阻尼器46的阻尼力。控制模块50还可以减小旋转方向154上的阻尼力，以帮助将转向节38返回到期望的后倾角。
在一种配置中，控制模块50可以预测在实际变化发生之前的后倾角的变化，并相应地调整阻尼力，以预先防止后倾角的变化。例如，如果车辆10以特定速度行进，并且控制模块50接收指示车辆10即将快速制动的输入(例如，制动踏板的位置或来自车辆的自主制动系统的信号)，则控制模块将计算并预测后倾角的变化将发生，并基于该预测后倾角变化调整阻尼力。
在一种配置中，控制模块50配置成控制阻尼器46以抵抗偏离预定的初始或静态后倾角的后倾角的任何改变。在备选配置中，控制模块50配置成提供主动后倾角控制或调节。在一些动态情形下，可能期望特定量的后倾角变化。例如，在直线制动期间的期望外倾和前束特性可以不同于在转弯时的制动。控制模块50可配置成主动地控制阻尼器46的阻尼力，以允许一些后倾绕紧，直到后倾角是期望的角度，且然后抵抗进一步的后倾角变化，直到期望不同的预定后倾角。
在接头114、122、126、130、134、138处的衬套(未示出)在一个旋转方向上的柔顺性小于另一个旋转方向上的柔顺性的构造中，可以在一个方向上由衬套(未示出)的低柔顺性侧，而在另一个方向上由调整阻尼器力的控制模块50来主要控制后倾角。例如，衬套(未示出)在旋转方向154上的柔顺性可能比相反的旋转方向上的柔顺性低。在此配置中，在旋转方向154上的后倾角变化受衬套(未示出)的下柔顺性侧的限制，且控制模块50可调整阻尼器46的阻尼力以控制在相反旋转方向上的后倾角变化。
另外参考图5，示出了第二构造的车辆10’。除了本文另外示出或描述的以外，车辆10’类似于车辆10(图1-4)。图5中的带上撇的附图标记指代的特征类似于图1-4中所示且上文用类似的无上撇附图标记描述的特征。因而，本文仅描述差异。在图5中，第二阻尼器端146’安装到下控制臂66’，并且下控制臂66’以使得当转向节38’旋转(例如，如图4所示)时，其引起阻尼器46’的延伸或收缩的方式联接到转向节38’。在所提供的实例中，阻尼器46’由弹簧42’包围，但可使用其它构造。在所提供的实例中，阻尼器46’位于悬架系统30的主销轴线后方，但可使用其它构造。控制模块50’可类似于控制模块50操作以调整阻尼器力以控制后倾角。
在未示出的备选构造中，第二阻尼器端146安装到多个控制臂中的不同控制臂(例如，外倾连杆70或前束连杆74)。控制臂以使得当转向节38旋转(例如，如图4中所示)时，其引起阻尼器46的延伸或收缩的方式安装到转向节38。控制模块50可如上文所描述操作以调整阻尼器力从而控制后倾角。
在未示出的另一备选构造中，刚性整体连杆连接在控制臂中的两个(例如，下控制臂66、外倾连杆70、前束连杆74)之间。整体连杆(未示出)通过具有非对称柔顺性的衬套(未示出)连接到两个控制臂。例如，衬套(未示出)在旋转方向154上的柔顺性可能比相反的旋转方向上的柔顺性低。在此配置中，在旋转方向上的后倾角变化主要受衬套(未示出)的下柔顺性侧的限制，且控制模块50然后可调整阻尼器46的阻尼力以控制在相反旋转方向上的后倾角变化。
本公开的描述在本质上仅是示例性的，并且因此，不偏离本公开的实质的变化旨在在本公开的范围内。此类变化不应视为偏离本公开的精神和范围。
在包括以下定义的本申请中，术语“模块”或术语“控制器”可以用术语“电路”替换。术语“模块”可以指代以下、成为以下的一部分或包括以下：专用集成电路(ASIC)；数字、模拟或混合模拟/数字离散电路；数字、模拟，或混合模拟/数字集成电路；组合逻辑电路；现场可编程门阵列(FPGA)；执行代码的处理器电路(共享、专用、或组)；存储由处理器电路执行的代码的存储器电路(共享、专用、或组)；提供所描述的功能性的其它合适的硬件部件；或上述的一些或全部的组合，如在片上系统中。
该模块可包括一个或多个接口电路。在一些实例中，接口电路可包括连接到局域网(LAN)、因特网、广域网(WAN)或其组合的有线或无线接口。本公开的任何给定模块的功能可以分布在经由接口电路连接的多个模块之间。例如，多个模块可以允许负载平衡。在另一实例中，服务器(也称为远程或云)模块可以代表客户端模块实现一些功能。
如上所述，术语代码可以包括软件、固件和/或微代码，并且可以指程序、例程、功能、类别、数据结构和/或对象。术语共享处理器电路包括执行来自多个模块的一些或全部代码的单个处理器电路。术语组处理器电路包括处理器电路，所述处理器电路与附加处理器电路组合，执行来自一个或多个模块的一些或所有代码。对多个处理器电路的引用包括离散管芯上的多个处理器电路、单个管芯上的多个处理器电路、单个处理器电路的多个核心、单个处理器电路的多个线程或上述的组合。术语共享存储器电路包括存储来自多个模块的一些或全部代码的单个存储器电路。术语组存储器电路包括存储器电路，所述存储器电路与附加存储器组合存储来自一个或多个模块的一些或所有代码。
术语存储器电路是术语计算机可读介质的子集。如本文中所使用的，术语计算机可读介质不包括传播通过介质(如在载波上)的暂时性电或电磁信号；因此，术语计算机可读介质可视为有形的且非暂时性的。非暂时性、有形计算机可读介质的非限制性实例是非易失性存储器电路(如闪存电路、可擦除可编程只读存储器电路或掩模只读电路)、易失性存储器电路(如静态随机存取存储器电路或动态随机存取存储器电路)、磁存储介质(如模拟或数字磁带或硬盘驱动器)和光学存储介质(例如，CD、DVD或蓝光光盘)。
本申请中描述的设备和方法可以由通过将通用计算机配置为执行计算机程序中体现的一个或多个特定功能而创建的专用计算机来部分或完全实现。上述功能块、流程图部件和其它元素作为软件规范，其可由熟练的技术人员或程序员进行日常工作将其转化为计算机程序。
计算机程序包括处理器可执行指令，其存储在至少一个非暂时性有形计算机可读介质上。计算机程序还可以包括或依赖于存储的数据。计算机程序可以包括与专用计算机的硬件交互的基本输入/输出系统(BIOS)、与专用计算机的特定装置交互的装置驱动程序、一个或多个操作系统、用户应用程序、背景服务、背景应用程序等。

Claims (19)

1.一种用于具有车架的车辆的悬架组件，所述悬架组件包括：
控制臂，所述控制臂可枢转地联接到所述车架；
转向节，所述转向节联接到所述控制臂并且适于支承用于相对于所述转向节旋转的轮毂；
弹簧，所述弹簧安装在所述车架与所述控制臂或所述转向节之间；
阻尼器，所述阻尼器具有可调节的阻尼力，并且包括安装到所述车架的第一端，以及安装成使得所述转向节的后倾角的变化延伸或收缩所述阻尼器的第二端；以及
控制模块，所述控制模块与所述阻尼器通信，并且配置成基于所述转向节的后倾角的实际或预测的变化来调整所述阻尼器的阻尼力，所述控制模块配置成在抵抗所述后倾角的变化的方向上增加所述阻尼力。
2.根据权利要求1所述的悬架组件，其中所述阻尼器设置于所述悬架组件的主销轴线的前方或后方。
3.根据权利要求2所述的悬架组件，其中所述弹簧和所述阻尼器中的一个设置于所述主销轴线前方，并且所述弹簧和所述阻尼器中的另一个设置于所述主销轴线后方。
4.根据权利要求1所述的悬架组件，其中所述阻尼器的第二端安装到所述转向节。
5.根据权利要求1所述的悬架组件，其进一步包括配置成检测所述车辆的第一特性的第一传感器，其中所述控制模块配置成从所述第一传感器接收表示所述第一特性的第一信号，并且基于所述第一特性调整所述阻尼器的阻尼力。
6.根据权利要求5所述的悬架组件，其中所述第一特性是所述车辆的加速度、所述车辆的减速度以及所述转向节相对于所述车架的角度位置的变化中的一个。
7.根据权利要求5所述的悬架组件，其中所述控制模块配置成基于所述车辆的第一信号和至少一个第二特性计算所述后倾角。
8.根据权利要求7所述的悬架组件，其中所述至少一个第二特性是行驶高度和所述阻尼器的长度中的一个。
9.根据权利要求8所述的悬架组件，其进一步包括配置成检测所述阻尼器的长度的第二传感器。
10.根据权利要求1所述的悬架组件，其进一步包括前束连杆和外倾连杆，所述前束连杆包括：在所述转向节上的第一位置处安装到所述转向节的第一端；联接到所述车架的第二端；以及在所述第一端和所述第二端之间延伸的第一刚性体，所述外倾连杆包括：在所述转向节上的第二位置处安装到所述转向节的第三端；联接到所述车架的第四端；以及在所述第三端与所述第四端之间延伸的第二刚性体，所述控制臂在所述转向节上的第三位置处安装到所述转向节。
11.根据权利要求10所述的悬架组件，其中所述阻尼器的第二端安装到所述控制臂、所述前束连杆和所述外倾连杆中的一个。
12.根据权利要求1所述的悬架组件，其进一步包括第一衬套和第二衬套，所述第一衬套和所述第二衬套安装在所述转向节与所述车架之间的力传输路径中，并且配置成向所述转向节提供在第一旋转方向上的第一柔顺度和在第二方向上的第二柔顺度，所述第一柔顺度大于所述第二柔顺度。
13.根据权利要求12所述的悬架组件，其中所述第一衬套安装到所述转向节，并且所述第二衬套安装到所述控制臂、前束连杆、外倾连杆和整体连杆中的一个。
14.一种用于具有车架的车辆的悬架组件，所述悬架组件包括：
转向节，所述转向节适于支承用于相对于所述转向节旋转的轮毂；
多个控制臂，每个控制臂包括联接到所述车架的第一端、联接到所述转向节的第二端，以及在所述控制臂的第一端与第二端之间延伸的刚性体；
弹簧，所述弹簧安装在所述车架与所述转向节或所述控制臂中的一个控制臂之间；
阻尼器，所述阻尼器具有可调节的阻尼力，并且包括联接到所述车架的第一端和安装到所述转向节或所述控制臂中的一个控制臂的第二端，使得所述转向节的后倾角的变化延伸或收缩所述阻尼器；
第一传感器，所述第一传感器配置成检测所述车辆的第一特性并且输出表示所述第一特性的第一信号；以及
与所述阻尼器和所述传感器通信的控制模块，所述控制模块配置成接收所述第一信号并且基于所述第一特性确定所述转向节的后倾角的实际或预测的变化，所述控制模块配置成在抵抗后倾角的变化的方向上增大所述阻尼器的阻尼力。
15.根据权利要求14所述的悬架组件，其中所述第一特性是所述车辆的加速度、所述车辆的减速度以及所述转向节相对于所述车架的角度位置的变化中的一个。
16.根据权利要求14所述的悬架组件，其中所述控制模块配置成基于所述车辆的第一特性和至少一个第二特性计算所述后倾角，其中所述至少一个第二特性是行驶高度和所述阻尼器的长度中的一个。
17.一种控制车辆的转向节的后倾角的方法，所述车辆包括具有可调节阻尼力的阻尼器，所述阻尼器包括联接到所述转向节或控制臂的一端，使得所述转向节的后倾角的变化延伸或收缩所述阻尼器，所述方法包括：
在第一传感器处检测所述车辆的第一特性；
在控制模块处接收来自所述第一传感器的第一输入，所述第一输入表示所述第一特性；
在所述控制模块处基于所述第一输入确定所述转向节的后倾角的实际或预测的变化；以及
在抵抗所述后倾角的实际或预测的变化的方向上调整所述阻尼器的阻尼力。
18.根据权利要求17所述的方法，其中调整所述阻尼器的阻尼力包括在抵抗所述转向节旋转偏离优选的后倾角的第一方向上增加阻尼力，并且在允许所述转向节朝向所述优选的后倾角旋转改变的第二方向上减小所述阻尼力。
19.根据权利要求17所述的方法，其中确定后倾角的实际或预测的变化包括基于所述车辆的加速度、所述车辆的减速度、所述转向节的角度位置变化和所述阻尼器的长度中的至少一个计算所述后倾角。
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