[发明专利]带有可变外倾的悬挂设备的车辆

说明书

技术领域

本发明涉及机动车辆与地面之间的连接，特别涉及允许相对车辆车身具有一个车轮外倾自由度的悬挂设备。本发明尤其涉及客车。

背景技术

悬挂设备具有两个主要功能，这两个功能在其工作过程中必须一直同时起作用。一个功能是悬挂车辆，也就是说，允许每个车轮根据施加在车轮上的载荷的变化而作基本垂直的振动。这些设备的另一个功能是引导车轮，也就是说，控制车轮平面的角位置。

术语“车轮平面”指的是与车轮关联的平面，该平面垂直于车轮轴并在车轮垂直时穿过与地面接触的静态区域的中心。由此所限定的车轮平面因而被固定到车轮轴上，并且其方位和车轮的方位同样地改变。

车轮平面相对车辆车身的角位置由两个角度所限定，即外倾角和转向角。车轮的外倾斜是位于垂直于地面的横向平面中的角度，该角度将车轮平面从车辆的中央平面分隔开。

车轮的转向角是位于平行于地面的水平平面中的角度，该角度将车轮平面从车辆的中央平面分隔开。

专利申请EP1070609描述了一种悬挂设备，该悬挂设备允许具有基本独立于悬挂运动的一个车轮外倾自由度。多臂(multi-arm)或双横臂(double-wishbone)系统容许悬挂的运动。在作用于车辆上的力的影响下以被动的方式与/或通过所控制的促动器以主动的方式，由这些臂的联接节点相对车辆车身的运动导致了外倾变化。

国际申请WO01/72572描述了一种悬挂设备，其中车轮支架(wheel support)为允许相对悬挂元件具有一个车轮外倾自由度的装置。该自由度或者例如通过根据车辆运行参数而变化的油缸促动器以主动方式被控制，或者通过采用施加在接触区域中的车轮上的力而以被动方式被控制。

国际申请WO04/058521描述了另一种允许相对悬挂元件具有一个车轮外倾自由度的车轮支架设备。外倾装置包括三重铰链(triple hinge)，该三重铰链一方面被配合到轮架，另一方面被配合到悬挂元件，所述三重铰链包括两个翼缘(flange)和两个杠杆(lever)，每一个杠杆分别被固定到两个翼缘中的一个上，杠杆一方面被配合到轮架，另一方面被配合到悬挂元件。

存在具有不同外倾的悬挂系统的许多其它实例。对于所有这些具有可变外倾的支架和悬挂设备，一个共同的特征是，相对常规的悬挂设备，它们包括额外的机动性功能，该功能除了垂直悬挂外，允许车轮相对于车身外倾。车轮相对于车身的外倾运动围绕外倾轴线而发生。该基本水平的轴线由外倾平面中的点来表示。也已提出采用相对水平方向的该轴线的倾斜定位，以便在实现外倾效果的同时实现转角效果。在选择倾斜角时出现困难，因为理想的倾斜事实上在车辆的各动态性能水平之间构成平衡，这些性能水平有时是相互冲突的。例如，对于高速稳定性有利的倾斜可能在中等速度的驾乘灵活性或舒适度方面是不利的。因此，本发明的一个特别的目的是克服在选择外倾轴线的倾斜时的这种困难。

发明内容

通过包括可变外倾悬挂设备的车辆来实现该目的，所述悬挂设备允许车轮相对车辆车身的基本垂直的悬挂运动和外倾运动，垂直悬挂运动和外倾运动基本上是独立的，其中悬挂设备由连接装置连接到车身，该连接装置允许悬挂设备相对于车身围绕横向旋转轴线产生一个旋转。

优选地，所述连接装置配置为允许悬挂设备相对于车身围绕横向旋转轴线旋转，该横向旋转轴线在竖向上位于地面和车轮中心之间。优选地，横向轴线纵向地位于车轮中心的前方。

优选地，对于围绕瞬时旋转轴线而发生的车轮的外倾运动，所述连接装置的配置使得在车轮不传输任何制动力时瞬时旋转轴线基本水平，并且使得在车轮传输制动力时瞬时旋转轴线向前方倾斜。仍然优选地，所述连接装置的配置使得在悬挂设备承受其参考载荷时瞬时旋转轴线基本水平，并且使得在悬挂设备承受大于所述参考载荷的垂直载荷时瞬时旋转轴线向前方倾斜。仍然优选地，所述连接装置的配置使得在车轮不传输任何驱动力时瞬时旋转轴线基本水平，并且使得在车轮传输驱动力时瞬时旋转轴线向前方倾斜。

优选地，连接装置是弹性的联接节，由所述联接节的变形引起悬挂设备的旋转。

优选地，通过根据车辆运行参数而变化的主动控制装置来控制悬挂设备的旋转。

附图说明

参考对附图的描述将能更好地理解本发明，在这些附图中：

-图1和2显示了根据本发明的车辆的示意性的后视图；

-图3至5显示了根据本发明的车辆的示意性的侧视图，车辆的前部位于附图的左方；

-图6和7显示了根据本发明的车辆的示意性的俯视图；以及