用于包括负刚度的主动悬挂阻尼的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种用于包括负刚度的主动悬挂阻尼的方法和装置。一种在簧上元件与簧下元件之间的悬架组件包括主动悬架系统，其具有可控载荷承载弹簧元件，该载荷承载弹簧元件在簧上元件与簧下元件之间设置有负刚度元件。所述负刚度元件具有与主动悬架系统的正弹簧系数相反的负刚度常数，以在静态条件下实现悬架组件的为零的总弹簧刚度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及采用主动元件的用于抑制簧上元件与簧下元件之间的振动的设备。
技术介绍
该部分的陈述只是提供与本专利技术相关的背景信息。因而，该陈述不是意在构成承 认为现有技术。 悬架系统通过吸收和分散在簧下元件处经受的振动输入，而用来使簧上元件与脉 动和振动能量输入分离。悬架系统用在静止系统和包括客车的移动系统两者上。已知的悬 架系统元件包括与阻尼元件并联和/或串联联接的弹簧元件，阻尼元件例如是包括流体或 气动能量吸收和分散特征的吸震器。 当在车辆系统上使用时，包括弹簧和阻尼器的悬架系统配置为共同提供与乘客乘 坐舒适性、车辆操纵以及保持行驶方向能力相关的性能特征。乘坐舒适性通常与车辆的主 弹簧的弹簧常数、乘客座位的弹簧常数、轮胎以及阻尼器的阻尼系数相关地管理。为了最佳 的乘坐舒适性，相对较低的阻尼力或软式乘坐是优选的。车辆操纵涉及车辆姿势的变化，车 辆姿势关于侧倾、纵倾和横摆来定义。为了最佳的车辆操纵，需要相对较大的阻尼力或硬式 乘坐，以避免在转弯、加速和减速期间车辆姿势的过快变化。保持行驶方向能力通常涉及轮 胎与地面之间的接触量。为了优化保持行驶方向能力，当在不规则的表面上驾驶时，需要较 大的阻尼力，以防止在单个车轮与地面之间失去接触。已知的车辆悬挂阻尼器采用各种方 法来响应于车辆操作特性的变化调节阻尼特性。 主动车辆悬架系统采用控制各种悬挂参数的致动器，来响应于操作条件在车辆运 行期间动态地调节乘客乘坐舒适性、车辆操控和保持行驶方向能力中的一个或多个。该致 动器由可以消耗车载动力的液压源、气动源或其他动力源控制。
技术实现思路
一种在簧上元件与簧下元件之间的悬架组件，包括主动悬架系统，该主动悬架系 统具有可控载荷承载弹簧元件，该载荷承载弹簧元件在簧上元件和所述簧下元件之间设置 有负刚度元件。负刚度元件具有与主动悬架系统的正弹簧系数相反的负刚度常数，以在静 态条件下实现悬架组件的为零的总弹簧刚度。 本专利技术还提供如下方案： 1. 一种在簧上元件与簧下元件之间的悬架组件，包括： 主动悬架系统，包括可控载荷承载弹簧元件，该载荷承载弹簧元件在所述簧上元件和 所述簧下元件之间设置有负刚度元件，所述负刚度元件具有与所述主动悬架系统的正弹簧 系数相反的负刚度常数，以在静态条件下实现所述悬架组件的为零的总弹簧刚度。 2.根据方案1所述的悬架组件，其中所述主动悬架系统与所述负刚度元件并联 地布置在所述簧上元件和所述簧下元件之间。 3.根据方案1所述的悬架组件，其中所述负刚度元件的负刚度常数是非线性的。 4.根据方案1所述的悬架组件，其中所述负刚度元件的负刚度常数是线性的。 5.根据方案1所述的悬架组件，其中所述负刚度元件包括相对的流体缸，其配置 为利用从所述主动悬架系统供应的流体压力推动所述簧上元件远离所述簧下元件。 6.根据方案1所述的悬架组件，其中所述负刚度元件包括多个相对的永久磁铁， 所述永久磁铁在相互排斥状态下能够配置到第一位置并且在非相互排斥状态下能够配置 到第二位置。 7.根据方案1所述的悬架组件，其中所述负刚度元件包括配置为推动所述簧上 元件远离所述簧下元件的机械弹簧。 8.根据方案7所述的悬架组件，其中所述机械弹簧实现与所述主动悬架系统的 正弹簧系数相反的负刚度常数，以在静态条件下实现所述悬架组件的接近零的总弹簧刚 度。 9.根据方案1所述的悬架组件，其中所述负刚度元件包括在第一连结点和第二 连结点之间施加张力的弹簧元件，所述第一连结点和第二连结点包括第一相对构件的端部 和第二相对构件的端部，所述第一相对构件具有联接到所述簧上构件的远端，所述第二相 对构件具有联接到所述簧下构件的远端。 10.根据方案9所述的悬架组件，其中所述弹簧元件基于负刚度常数施加所述张 力，所述负刚度常数与用于所述弹簧的弹簧常数、由所述弹簧施加到所述第一连结点和第 二连结点的预加载力、以及具有联接到所述簧上构件的远端的所述第二相对构件的长度相 关地确定。 11. -种用于车身的悬架系统，包括： 用于多个与地面接触的车辆车轮的每个的相应悬架组件，每个悬架组件包括在所述车 身与所述相应车辆车轮之间布置有相应负刚度元件的相应可控悬架系统； 每个可控悬架系统包括相应载荷承载弹簧元件；以及 每个负刚度元件具有与所述相应可控悬架系统的相应正弹簧系数相反的相应负刚度 常数，以在静态条件下实现所述相应悬架组件的接近零的总弹簧刚度。 12.根据方案11所述的悬架系统，还包括配置在所述车身与所述车辆车轮之间 的横向稳定杆，其中所述横向稳定杆包括相应负刚度元件，所述负刚度元件配置为在稳态 运行情况下，在所述横向稳定杆上产生与由所述车辆车轮的悬架弹簧产生的力相反的力 矩。 13.根据方案12所述的悬架系统，其中所述横向稳定杆的负刚度元件包括配置 为在所述横向稳定杆上产生所述相反的力矩的永久磁铁设备。 14.根据方案11所述的悬架系统，还包括配置在所述车身与所述车辆车轮中的 一个之间的扭力杆，其中所述扭力杆包括相应负刚度元件，所述负刚度元件配置为在所述 扭力杆上产生与所述扭力杆在所述车辆车轮中的一个上的力相反的力矩。 15.根据方案14所述的悬架系统，其中所述扭力杆的负刚度元件包括永久磁铁 设备，所述永久磁铁设备配置为在所述扭力杆上产生所述相反的力矩。 16.根据方案11所述的悬架组件，其中每个负刚度元件包括相应相对的流体缸， 所述流体缸配置为利用从所述可控悬架系统供应的流体压力推动所述车身远离相应的车 辆车轮。 17.根据方案11所述的悬架组件，其中所述负刚度元件包括相应的多个相对的 永久磁铁，所述永久磁铁在相互排斥状态下能够配置到第一位置并且在非相互排斥状态下 能够配置到第二位置。 18.根据方案11所述的悬架组件，其中所述负刚度元件包括配置为推动所述车 身远离所述车辆车轮的机械弹簧。【附图说明】 现在将参考附图以示例方式描述一个或多个实施例，在附图中： 图1示出了根据本专利技术的悬架组件，该悬架组件包括用来抑制簧上元件与簧下元件之 间的振动的负刚度元件； 图2示出了根据本专利技术的用于包括弹簧和负刚度元件的悬挂部件的在横轴上的偏移 (m，行程）和在纵轴上的载荷（N); 图3示出了根据本专利技术的包括用来抑制簧上元件与簧下元件之间的振动的主动悬架 系统和负刚度元件的悬架组件的实施例的自由体受力图； 图4示出了根据本专利技术的包括主动抑制簧上元件与簧下元件之间的振动的主动悬架 系统和负刚度元件的示例性悬架组件； 图5示出了根据本专利技术的包括主动抑制簧上元件与簧下元件之间的振动的主动悬架 系统和负刚度元件的另一个示例性悬架组件； 图6示出了根据本专利技术的包括主动抑制簧上元件与簧下元件之间的振动的主动悬架 系统和负刚度元件的另一个示例性悬架组件； 图7-1示出了根据本专利技术的包括主动抑制簧上元件与簧下元件之间的振动的主动悬 架系统和负刚度元件的另一个示例性悬架组件； 图7-2示出了根据本专利技术的包括与第二永久磁铁组件同轴的第一永久磁铁组件的负 刚度元件的示意侧视图； 图8示出了根据本专利技术的包括主动抑制簧上元件与簧下元件之间的振动的主动悬架 系统和负刚度元件的另一个示例性悬架组件； 图9示出了根据本专利技术的包括联接到车辆车轮的采用负刚度元件的横向稳定杆的悬 架配置本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在簧上元件与簧下元件之间的悬架组件，包括:主动悬架系统，包括可控载荷承载弹簧元件，该载荷承载弹簧元件在所述簧上元件和所述簧下元件之间设置有负刚度元件，所述负刚度元件具有与所述主动悬架系统的正弹簧系数相反的负刚度常数,以在静态条件下实现所述悬架组件的为零的总弹簧刚度。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：A休萨，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US