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技术领域

本公开涉及车辆和用于车辆的悬架系统。

背景技术

很多车辆具有悬架系统。当车辆行驶过道路中的凸起或孔洞时，悬架 系统可以控制车辆的簧载质量和路面之间的各种力，这提供了平顺的驾 驶。例如，一些轿车和卡车已经设计有悬架系统，该悬架系统包括螺旋弹 簧缠绕的减震器，该减震器具有螺旋弹簧和活塞缸装置。螺旋弹簧围绕活 塞缸装置，并且螺旋弹簧和活塞缸装置配合以产生阻尼簧载质量运动的 力。

另外，一些卡车设计成包括具有扭力杆作为弹簧的悬架系统。扭力杆 被利用取代上面讨论的螺旋弹簧。扭力杆被附连到下控制臂的外侧表面 上，且车轮转向节联接到该下控制臂上。扭力杆被扭曲以施加作用在下控 制臂上的力矩，作为竖直力，以悬挂卡车的簧载质量。利用大的封装空间 以提供扭力杆在外侧表面处附连到下控制臂的空腔。

另外，一些跑车已经设计成在跑车的后备箱上具有扰流板，以增大施 加到跑车的簧载质量上的向下力。跑车的悬架系统可以包括上面讨论的螺 旋弹簧缠绕的减震器。由于扰流板而施加到跑车的簧载质量上的向下力可 以导致跑车的簧载质量向下朝向道路移动。为了抵消这个向下力，液力致 动器可操作地联接到螺旋弹簧缠绕的减震器，以调节螺旋弹簧缠绕的减震 器的螺旋弹簧的支座高度。调节支座高度改变螺旋弹簧的压缩量，该压缩 量抵消所述向下力。抵消这个向下力的另一种替代方案是利用重型弹簧 (heavespring)，该重型弹簧可操作地联接到相对车轮的螺旋缠绕的减震 器，并且在这种构造中，当车辆的两侧都经历同时的垂直行程时可以抵消 向下力。

发明内容

本公开提供了一种用于车辆的悬架系统。该悬架系统包括车轮转向节 和联接到车轮转向节上的控制臂。所述控制臂包括近侧端部，所述近侧端 部具有第一臂节段和第二臂节段，所述第一臂节段和第二臂节段各自从所 述近侧端部向外远离彼此延伸到相应的第一和第二远侧端部，以在第一和 第二臂节段之间限定一空间。所述悬架系统还包括偏压装置，所述偏压装 置至少部分设置在所述第一和第二臂节段之间的空间内。所述偏压装置联 接到所述第一和第二臂节段的相应的第一和第二远侧端部中的至少一个， 使得所述偏压装置的致动提供第一反作用力，所述第一反作用力抵消作用 在所述控制臂上的向下载荷。所述第一方作用力与所述向下载荷基本上成 比例，以基本上保持所述车轮转向节的位置。

本公开还提供一种包括结构和支撑所述结构的悬架系统的车辆。所述 悬架系统包括车轮转向节和联接到所述车轮转向节的控制臂。所述控制臂 包括近侧端部，所述近侧端部具有第一臂节段和第二臂节段，所述第一和 第二臂节段各自从所述近侧端部远离彼此向外延伸到相应的第一和第二远 侧端部，以在所述第一和第二臂节段之间限定一空间。所述悬架系统还包 括偏压装置，所述偏压装置至少部分设置在所述第一和第二臂节段之间的 所述空间内。所述偏压装置联接到所述第一和第二臂节段的相应的第一和 第二远侧端部的至少一个，使得所述偏压装置的致动提供第一反作用力， 所述第一反作用抵消施加到所述结构的向下载荷。所述第一反作用力与所 述向下载荷基本上成比例，以基本上保持所述结构相对于所述车轮转向节 的竖直位置。

根据一方面，提供一种用于车辆的悬架系统，该系统包括：

车轮转向节；

控制臂，所述控制臂联接到所述车轮转向节，且控制臂包括近侧端 部，该近侧端部具有第一臂节段和第二臂节段，所述第一臂节段和第二臂 节段各自从所述近侧端部远离彼此向外延伸到相应的第一和第二远侧端 部，以在所述第一和第二臂节段之间限定空间；

偏压装置，所述偏压装置至少部分设置在所述第一和第二臂节段之间 的空间内，且所述偏压装置联接到所述第一和第二臂节段的相应的第一和 第二远侧端部中的至少一个，使得所述偏压装置的致动提供抵消作用在所 述控制臂上的向下载荷的第一反作用力，且第一反作用力基本上与所述向 下载荷成比例，以基本上保持所述车轮转向节的位置。

优选地，其中，所述偏压装置设置在所述第一和第二臂节段的相应的 第一和第二远侧端部之间，且所述第一和第二远侧端部沿纵向轴线彼此间 隔开，且其中，所述偏压装置在第一模式下操作，以提供与所述向下载荷 基本上成比例的第一反作用力，并且在第二模式下操作，以提供抵消作用 在所述控制臂上的向下载荷的第二反作用力，使得所述第二反作用力与所 述向下载荷不同，这允许所述控制臂围绕所述纵向轴线选择性旋转，以改 变所述控制臂相对于所述车轮转向节的位置。

优选地，其中，所述偏压装置包括设置在所述空间内并沿着纵向轴线 延伸的扭力杆。

优选地，其中，偏压装置包括壳体，所述壳体附连到所述第一和第二 臂节段的相应的第一和第二远侧端部中的一个，以将偏压装置联接到所述 控制臂，且所述控制臂和所述壳体作为一个单元围绕所述纵向轴线可选择 性旋转，并且所述扭力杆至少部分设置在所述壳体内部。

优选地，其中，所述偏压装置包括壳体，所述壳体附连到第一和第二 臂节段的相应的第一和第二远侧端部二者，以将所述偏压装置联接到所述 控制臂，且所述控制臂和所述壳体作为一个单元围绕所述纵向轴线可选择 性旋转，并且所述扭力杆至少部分设置在所述壳体的内部。

优选地，其中，所述壳体具有第一长度，而所述扭力杆具有大于所述 第一长度的第二长度，使得所述扭力杆延伸到所述壳体外部。

优选地，其中，所述扭力杆包括沿着纵向轴线彼此间隔开的第一端部 和第二端部，且所述第二端部固定到壳体而第一端部设置在壳体的外部， 且其中，所述扭力杆的第一端部围绕所述纵向轴线可选择性旋转，以将扭 转载荷施加于所述扭力杆，从而提供抵消所述向下载荷的第一反作用力。

优选地，其中，所述偏压装置包括致动器，所述致动器联接到所述扭 力杆的第一端部，以选择性旋转所述扭力杆的所述第一端部。

优选地，其中，所述致动器包括马达，所述马达联接到所述扭力杆的 所述第一端部，以选择性旋转所述扭力杆的所述第一端部。

优选地，其中，所述致动器包括驱动机构，所述驱动机构联接到所述 马达和所述扭力杆的第一端部，以选择性旋转所述扭力杆的第一端部。

优选地，其中，所述控制臂还被限定为第一控制臂，并且还包括第二 控制臂，所述第二控制臂与所述第一控制臂间隔开，且所述第二控制臂联 接到所述车轮转向节。

优选地，其中，所述第一控制臂在所述第二控制臂之上联接到所述车 轮转向节。

优选地，所述系统还包括活塞减震器，所述活塞减震器联接到所述车 轮转向节，并且部分设置在所述第一和第二臂节段之间的空间内。

优选地，其中，所述偏压装置联接到所述第一和第二臂节段的相应的 第一和第二远侧端部二者，以将所述偏压装置联接到所述控制臂，且所述 控制臂和所述壳体作为一个单元可选择性旋转。

根据另一方面，提供一种车辆，包括：

一结构；

悬架系统，所述悬架系统支撑所述结构，所述系统包括：

车轮转向节；

控制臂，所述控制臂联接到所述车轮转向节，且控制臂包括近侧 端部，该近侧端部具有第一臂节段和第二臂节段，所述第一臂节段和第二 臂节段各自从所述近侧端部远离彼此向外延伸到相应的第一和第二远侧端 部，以在所述第一和第二臂节段之间限定空间；

偏压装置，所述偏压装置至少部分设置在所述第一和第二臂节段之 间的空间内，且所述偏压装置联接到所述第一和第二臂节段的第一和第二 远侧端部中的至少一个，使得所述偏压装置的致动提供抵消施加到所述结 构的向下载荷的第一反作用力，且第一反作用力基本上与所述向下载荷成 比例，以基本上保持所述结构相对于所述车轮转向节的竖直位置。

优选地，其中，所述偏压装置设置在所述第一和第二臂节段的相应的 第一和第二远侧端部之间，且所述第一和第二远侧端部沿纵向轴线彼此间 隔开，且其中，所述偏压装置在第一模式下操作，以提供与所述向下载荷 基本上成比例的第一反作用力，并且在第二模式下操作，以提供抵消施加 在所述结构的向下载荷的第二反作用力，使得所述第二反作用力与所述向 下载荷不同，这允许所述控制臂围绕所述纵向轴线选择性旋转，以改变所 述结构相对于所述车轮转向节的竖直位置。

优选地，其中，所述偏压装置包括设置在所述空间内并沿着纵向轴线 延伸的扭力杆。

优选地，其中，偏压装置包括壳体，所述壳体附连到所述第一和第二 臂节段的相应的第一和第二远侧端部二者，以将偏压装置联接到所述控制 臂，且所述控制臂和所述壳体作为一个单元围绕所述纵向轴线可选择性旋 转，并且所述扭力杆至少部分设置在所述壳体内部。

优选地，其中，所述壳体具有第一长度，而所述扭力杆具有大于所述 第一长度的第二长度，使得所述扭力杆延伸到所述壳体外部，且其中，所 述扭力杆包括沿着纵向轴线彼此间隔开的第一端部和第二端部，且所述第 二端部固定到壳体而第一端部设置在壳体的外部，且其中，所述扭力杆的 第一端部围绕所述纵向轴线可选择性旋转，以将扭转载荷施加于所述扭力 杆，从而提供抵消所述向下载荷的第一反作用力。

优选地，其中，所述偏压装置包括致动器，所述致动器联接到所述扭 力杆的所述第一端部，以选择性旋转所述扭力杆的所述第一端部。

详细描述和附图或图支持和描述本公开，但是本公开的范围仅由权利 要求限定。虽然用于实现权利要求的一些最佳模式和其他实施方式已经被 详细描述，但是存在用于实践所附权利要求中限定的本公开的各种替代设 计和实施方式。

附图说明

图1是扰流板缩回情况下的车辆的示意性透视图；

图2是扰流板伸出情况下的车辆的示意性局部透视图；

图3是悬架系统的示意性横截面图；

图4是悬架系统的示意性透视图；

图5是悬架系统的示意性局部侧视图；

图6是悬架系统的示意性透视图，该悬架系统包括用于车辆的一个车 轮的偏压装置和用于车辆的另一车轮的另一偏压装置。

具体实施方式

本领域技术人员将认识到术语，如“之上”、“之下”、“向上”、 “上”、“向下”、“下”、“顶部”、“底部”、“左”、“右”等描 述性地用于附图，并且不表示对如所附权利要求书限定的本公开的范围的 任何限制。此外，术语“基本上”可以适用于条件、数量、数值或尺寸等 的稍微不精确或者稍微变化。

参照附图，图中相同的附图标记在全部几幅图中表示相同或相对应的 零件，车辆10在图1中大体上示出并且用于车辆10的悬架系统12在图3 至6中大体上示出。车辆10可以是汽车，如轿车、跑车、卡车等。此外， 车辆10可以是利用内燃发动机和一个或多个电动机-发电机的混合动力车 辆。另外，车辆10可以是利用一个或多个电动机-发电机并且除去内燃发 动机的电动车辆。作为另一示例，车辆10可以是利用内燃发动机且除去电 动机-发电机的车辆。要理解的是车辆10可以替代地是非汽车车辆。

如图1、2和4最佳示出的，车辆10可以包括结构14。通常，悬架系 统12支撑该结构14，并且所述结构14与道路16或地面间隔开。当车辆 10越过道路16中的凸起或空洞行驶时，悬架系统12可以阻尼结构14朝 向和远离道路16的运动，这提供平顺驾驶。换言之，所述悬架系统12可 以阻尼所述结构14相对于道路16的竖直运动。所述结构14可以是以下中 的一个或多个：底盘、支撑结构、车架、副车架、车身、托架、板件、外 蒙皮、梁等。简言之，所述结构14可以是车辆10的簧载质量的任何部 件，例如包括车身、车架、副车架、底盘、外蒙皮以及由悬架系统12支撑 的任何承载部件。要理解的是结构14可以是任何适当的构造。

可选的，车辆10可以包括扰流板18(见图1和2)或尾翼，所述扰流 板18或尾翼可以缩回或伸出，以改变施加到所述结构14或车辆10的簧载 质量的向下载荷(所述向下载荷在图1、2和4中由箭头20标识)。所述 向下载荷可以是施加到结构14的向下力。所述扰流板18暴露于车辆10的 外部，并且例如能够可动地联接到车辆10的后备箱22。所述扰流板18在 图1中缩回并且在图2中伸出。所述缩回位置是在所述扰流板18的外表面 24和外蒙皮的外表面26基本彼此平齐时，并因此，扰流板18的伸出位置 可以是没有处于缩回位置的任何位置。换言之，所述扰流板18的伸出位置 是在扰流板18的外表面24不与外蒙皮的外表面26基本上平齐时。

扰流板18可以自动或手动调节。例如，如图2中所示，第一马达28 可以联接到扰流板18，以将扰流板18移动到期望位置，伸出或缩回。第 一马达28可以是电动-机械马达、电动机或移动扰流板18的任何适当机 构。要理解的是，位置传感器30联接到扰流板18或者第一马达28的一部 分上，以感测所述扰流板18的位置。

随着车辆10移动，空气动力产生施加到车辆10，且更具体地说，施 加到结构14或簧载质量的向下载荷(箭头20)。因此，通过伸出或缩回 扰流板18，车辆10的空气动力变化，并因此施加到结构14的向下载荷变 化。通常，当扰流板18伸出时，第一向下载荷施加到结构14，而当扰流 板18缩回时，第二向下载荷施加到结构14上，且第一向下载荷大于第二 向下载荷。例如，与较低的向下载荷施加到结构14/簧载质量时相比，通过 增加施加到结构14或簧载质量的向下载荷，车辆10的拐弯得以改善。在 此讨论的悬架系统12可以抵消施加到结构14的向下载荷，以允许高速拐 弯。具体地说，悬架系统12可以主动调节以抵消施加到结构14的向下载 荷。要理解的是当利用扰流板18时，扰流板18可以处于任何适当的位置 和构造中。

如图1和6最佳示出的，车辆10也可以包括第一车轮组件32，并且 在特定实施方式中，还包括第二车轮组件34。车轮组件32、34在道路16 上旋转并且联接到悬架系统12。车轮组件32、34可以设置在车辆10的相 对两侧上，如车辆10的左侧和右侧上。例如，第一车轮组件32可以沿着 车辆10的驾驶员侧36设置，而第二车轮组件34可以沿着车辆10的乘客 侧38设置。此外，第一和第二车轮组件32、34可以用于车辆10的后部 40、车辆10的前部142或者车辆10的任何其他适当位置。当第一和第二 车轮组件32、34用于车辆10的后部40时，车轮组件32、34也称为后轮 组件32、34。

第一和第二车轮组件32、34各自包括轮胎42(如图1中实线所示以 及图4和6中虚线所示)以及支撑相应的轮胎42的轮毂。如上面所讨论 的，向下载荷是施加到结构14的向下力，该向下力传递到轮胎42并且有 助于在轮胎42和道路16之间产生附着力。例如，当增大施加到结构14上 的向下载荷时，传递到或作用在轮胎42上的向下力增加，这产生了车轮 42和道路16之间的更大的附着力。

参照图3和4，悬架系统12包括车轮转向节44。车轮转向节44联接 到第一车轮组件32。具体地说，车轮转向节44联接到第一车轮组件32的 轮毂，使得第一车轮组件32可以相对于车轮转向节44旋转。施加到结构 14的向下载荷大体沿着轴线46传递到车轮转向节44或作用在车轮转向节 44上。所述轴线46横向于道路16。

当第一车轮组件32包括使车辆10转弯或转向的轮胎42时，车轮转向 节44可与轮胎42一起枢转。具体地说，当车轮转向节44枢转时，第一车 轮组件32转弯，例如向左或向右，这使得车辆10向左或向右转向。当第 一车轮组件32包括不使车辆10转弯或转向的轮胎42时，车轮转向节44 不可与轮胎42一起枢转。具体地说，当车轮转向节44不枢转时，第一车 轮组件32不转弯，例如向左或向右以使车辆10转向。

如图3和4最佳示出的，车轮转向节44可以包括顶部节段48和底部 节段50，所述底部节段50相对于轴线46设置在所述顶部节段48之下。 车轮转向节44也可以包括横向于轴线46彼此间隔开的第一侧52和第二侧 54。通常，第一侧52向内面向第二车轮组件34，而第二侧54向外背向第 二车轮组件34。顶部和底部节段48、50能够各自包括第一和第二侧52、 54的一部分。

继续参照图3和4，悬架系统12还包括控制臂56，该控制臂56联接 到车轮转向节44。此外，控制臂56还联接到结构14。因此，所述控制臂 56将车轮转向节44联接到结构14。施加到结构14的向下载荷传递到控制 臂56或作用到控制臂56上，该向下载荷然后传递到车轮转向节和第一车 轮组件32或作用到车轮转向节和第一车轮组件32上。

再者，继续参照图3和4，控制臂56包括近侧端部58，所述近侧端部 58具有第一臂节段60和第二臂节段62，所述第一臂节段60和第二臂节段 62各自从所述近侧端部58远离彼此向外延伸到相应的第一和第二远侧端 部64、66，以在第一和第二臂节段60、62之间限定一空间68。具体地 说，控制臂56的近侧端部58联接到车轮转向节44的顶部节段48。因 此，所述控制臂56的近侧端部58将车轮转向节44联接到结构14。例 如，球关节可以将车轮转向节44联接到控制臂56的近侧端部58。

转到图4-6，悬架系统12还包括偏压装置70，所述偏压装置70至少 部分设置在所述第一和第二臂节段60、62之间的所述空间68内。通过将 偏压装置70至少部分设置在空间68内，减少了封装空间。偏压装置70可 以用于车辆10的后部40的悬架系统12或者车辆10的前部142的悬架系 统12。

偏压装置70提供了抵消所述向下载荷(箭头20)的反作用力(反作 用力在图3和5中由箭头72标识)。偏压装置70联接到所述第一和第二 臂节段60、62的相应的第一和第二远侧端部64、66的至少一个，使得所 述偏压装置70的致动提供抵消作用在控制臂56上的向下载荷的第一反作 用力。所述第一反作用力基本上与所述向下载荷成比例，以基本上保持车 轮转向节44的位置。如上所述，向下载荷被传递到控制臂56或作用到控 制臂56上，然后其被传递到车轮转向节44或作用到车轮转向节44上。更 具体地说，偏压装置70联接到所述第一和第二臂节段60、62的相应第一 和第二远侧端部64、66的至少一个，使得所述偏压装置70的致动提供抵 消施加到所述结构14的向下载荷的第一反作用力。该第一反作用力与所述 向下载荷基本上成比例，以基本上保持所述结构14相对于所述车轮转向节 44的竖直位置。因此，抵消第一向下载荷允许结构14基本上保持其相对 于道路16的竖直位置。如此，悬架系统12可以主动调节，以抵消施加到 所述结构14的向下载荷，以基本上保持悬架行程，并从而基本上保持结构 14相对于道路16的竖直位置。简言之，所述反作用力大体与向下力载荷 相反。结构14的竖直位置可以是结构14距道路16的高度。如此，结构 14相对于道路16的高度被基本上得以保持或改变(如下面进一步讨论 的)。换言之，所述竖直位置可以是结构14的大体沿着轴线46与道路16 或者车辆10的部件(如车轮转向节44)间隔开的位置。

短语“至少一个”应给被理解为包括非排他性的逻辑“或”，即，第 一远侧端部64或第二远侧端部66的至少一个。因此，在特定实施方式 中，偏压装置70联接到第一臂节段60的第一远侧端部64或者第二臂节段 62的第二远侧端部66。在其他实施方式中，偏压装置70联接到第一和第 二臂节段60、62的相应的第一和第二远侧端部64、66二者。

如图3-5中最佳示出的，偏压装置70可以设置在第一和第二臂节段 60、62的相应的第一和第二远侧端部64、66之间。此外，第一和第二远 侧端部64、66可以沿着纵向轴线74彼此间隔开。如下面进一步讨论的， 偏压装置70的一部分可以延伸超过所述第一和第二臂节段60、62的相应 的第一和第二远侧端部64、66的至少一个。例如，如图5所示，偏压装置 70的一部分远离第二臂节段62的第二远侧端部66延伸超过所述第一臂节 段60的第一远侧端部64。作为另一个示例，所述偏压装置70的一部分可 以远离所述第一臂节段60的第一远侧端部64延伸超过所述第二臂节段62 的第二远侧端部66。短语“至少一个”的解释如上面所讨论的并且不重复 讨论。

通常，控制臂56可以围绕纵向轴线74旋转。因此，当控制臂56围绕 纵向轴线74旋转时，结构14可以相应地相对于道路16或者大体上沿着轴 线46向上或向下移动。此外，当控制臂56围绕纵向轴线74旋转时，所述 控制臂56相对于所述车轮转向节44移动。

所述偏压装置70提供主动悬架调节。例如，当期望跟踪性能和/或高 速驾驶/拐弯时，扰流板18从缩回位置移动到伸出位置，并同时或依次 地，偏压装置70被致动，以抵消施加到结构14的增大的向下载荷，以基 本上保持结构14相对于道路16的竖直位置。作为另一个示例，当期望地 面街道性能和/或较低速驾驶时，扰流板18从伸出位置移动回到缩回位 置，并同时或依次地，偏压装置70被致动以改变抵消向下载荷的反作用 力，这允许结构14改变其竖直位置。要理解的是当偏压装置70和扰流板 18被依次致动时，偏压装置70可以在扰流板18之前或之后被致动。因 此，向下载荷和反作用力可以根据车辆10的期望操作而连续改变。

具体地说，偏压装置70可以在第一模式下操作，以提供基本上与向下 载荷成比例的第一反作用力。偏压装置70也可以在第二模式下操作，以提 供抵消作用在控制臂56上的向下载荷的第二反作用力，使得第二反作用力 不同于向下载荷，这允许控制臂56选择性围绕纵向轴线74旋转，以改变 控制臂56相对于车轮转向节44的位置。更具体地说，第二模式提供了抵 消施加到结构14的向下载荷的第二反作用力。因此，第二反作用力不同于 向下载荷，这允许控制臂56选择性围绕纵向轴线74旋转，以改变结构14 相对于车轮转向节44的竖直位置。偏压装置70可以在第一和第二模式下 致动。当偏压装置70在第二模式下致动时，偏压装置70被旋转以改变抵 消向下载荷的反作用力。

第一反作用力和第二反作用力可以为任何适当的大小或数值。第一和 第二反作用力可以根据车辆10是否在第一或第二模式下操作而发生变化。 此外，第一和第二反作用力可以根据施加到结构14的向下载荷而改变。向 下载荷会由于车辆10的速度、扰流板18的位置、车辆10内设置的重量大 小或从车辆10去除的重量大小而发生变化。因此，取决于向下载荷的大小 和/或模式，第一反作用力可以大于、小于或等于第二反作用力。改变反作 用力允许结构14移动更靠近道路16，即，减小结构14和道路16之间的 间隙；或者移动更远离道路16，即增大结构14和道路16之间的间隙。例 如，当反作用力小于向下载荷时，结构14可以移动更靠近道路16。作为 另一示例，当反作用力大于向下载荷时，结构14可以移动远离道路16。 此外，当向下载荷由于车辆10的速度或者扰流板18的位置而发生改变 时，第一反作用力可以相应地改变，以基本上保持结构14相对于道路16 的竖直位置，或者第二反作用力可以相应地改变以允许结构14的竖直位置 相对于道路16发生改变。因此，向下载荷和反作用力可以连续改变。

参照图3和4，偏压装置70可以包括设置在空间68内并沿着纵向轴 线74延伸的扭力杆76。将扭力杆76定位在第一和第二远侧端部64、66 之间的空间68内提供偏压装置70的紧凑的封装。在特定实施方式中，扭 力杆76与纵向轴线74同心或同轴。扭力杆76可以包括彼此沿着纵向轴线 74间隔开的第一端部78和第二端部80。扭力杆76的第一和第二端部 78、80中的一个被固定，而第一和第二端部78、80中的另一个可旋转， 以向扭力杆76施加扭转载荷。简言之，扭矩可以施加到扭力杆76，以提 供抵消向下载荷的第一反作用力。因此，在处于第一模式下时，扭矩可以 施加到扭力杆76，并且在处于第二模式下时，施加到扭力杆76的扭矩可 以发生改变。因此，扭矩在第一和第二模式二者下可以施加到扭力杆76， 并且根据向下载荷的大小和/或模式，可以发生改变。扭转载荷被传递到控 制臂56或作用在控制臂56上，作为抵消向下载荷的反作用力。该反作用 力可以通过控制臂56和车轮转向节44大体上向上指向，以抵消通过所述 控制臂56和车轮转向节44大体向下指向的向下载荷。通常，偏压装置70 用作可调节承载弹簧或起可调节承载弹簧的作用。

另外，继续参照图3和4，偏压装置70可包括壳体82，该壳体82附 连到第一和第二臂节段60、62的相应的第一和第二远侧端部64、66的一 个上，以将偏压装置70联接到控制臂56。因此，在特定实施方式中，壳 体82附连到第一臂节段60的第一远侧端部64或者第二臂节段62的第二 远侧端部66。在其他实施方式中，壳体82附连到第一和第二臂节段60、 62的相应的第一和第二远侧端部64、66的二者，以将偏压装置70联接到 控制臂56。所述壳体82附连到控制臂56，使得反作用力通过壳体82传递 到控制臂56或作用在控制臂56上。

壳体82可以围绕纵向轴线74旋转。如此，壳体82附连到第一和第二 远侧端部64、66中的一个或二者，使得控制臂56和壳体82可作为一个单 元选择性地围绕纵向轴线74旋转。简言之，壳体82附连到控制臂56，使 得壳体82和控制臂56可以作为一个单元或者成一体地围绕纵向轴线74旋 转。因此，例如，偏压装置70可以联接到第一和第二臂节段60、62的相 应的第一和第二远侧端部64、66的二者，使得控制臂56和壳体82可作为 一个单元选择性旋转。

参照图3-5，在特定实施方式中，壳体82可以包括沿着纵向轴线74彼 此间隔开的第一端84和第二端86。第一和第二臂节段60、62的第一和/或 第二远侧端部64、66可以分别附连到壳体82。在特定实施方式中，第一 远侧端部64邻近壳体82的第一端84附连且/或第二远侧端部66邻近壳体 82的第二端86附连。此外，在特定实施方式中，壳体82的第一端84远 离所述空间68设置成超过第一臂节段60的第一远侧端部64且/或壳体82 的第二端86远离所述空间68设置成超过所述第二臂节段62的第二远侧端 部66。简言之，所述壳体82的第一和第二端84、86与第一和第二臂节段 60、62之间的空间68间隔开。换言之，壳体82的第一和第二端84、86 没有设置在第一和第二臂节段60、62之间的空间68内。

继续参照图3-5，悬架系统12也可以包括联接到壳体82的至少一个衬 套或轴承88。衬套或轴承88可以使得在壳体82围绕纵向轴线74旋转期 间壳体82和衬套88之间的摩擦最小。在特定实施方式中，多个衬套或轴 承88被使用。通常，衬套或轴承88包围壳体82的外部并且可以支撑壳体 82。一个衬套或轴承88可以设置成邻近壳体82的第一端84，并且另一个 衬套或轴承88可以设置成邻近壳体82的第二端86。如此，在特定实施方 式中，衬套或轴承88设置在第一和第二臂节段60、62之间的空间68的外 部。换言之，衬套或轴承88与第一和第二臂节段60、62之间的空间68间 隔开。因此，在特定实施方式中，一个衬套或轴承88设置在壳体82的第 一端84和第一臂节段60的第一远侧端部64之间，且另一衬套或轴承88 设置在壳体82的第二端86和第二臂节段62的第二远侧端部66之间。简 言之，衬套或轴承88可以设置在第一和第二臂节段60、62的外部。要理 解的是衬套或壳体88可以处于任何适当位置。

此外，衬套88固定到结构14。例如，衬套88可以设置在车架上的一 对肋90之间。具体地说，衬套88可以包括一对脚部92，所述一对脚部92 楔在一对肋90之间以将衬套88固定到结构14上。要理解的是衬套88可 以在任何适当的位置、构造和/或方法固定到或附连到结构14。脚部92将 施加到结构14上的向下载荷传递到壳体82、控制臂56、车轮转向节44， 并由此传递到第一车轮组件32。此外，反作用力从壳体82和控制臂56传 递以抵消向下载荷。简言之，施加到结构14上的向下载荷作用在衬套88 上或传递到衬套88，并且这个向下载荷作用在壳体82上或传递到壳体 82，并由此通过衬套88作用在控制臂56上或传递到控制臂56。衬套/轴承 88可以是轴台式衬套/轴承。要理解的是衬套或轴承88可以为任何适当的 构造。

如图3所示，扭力杆76可以至少部分设置在壳体82内部。例如，壳 体82可以具有第一长度94，而扭力杆76可以具有大于第一长度94的第 二长度96，使得扭力杆76延伸到壳体82的外部。通常，扭力杆76的第 二长度96的一部分可以在壳体82的内部并且扭力杆76的另一部分可以延 伸到壳体82的外部。要理解的是，壳体82和扭力杆76可以具有任何适当 的长度。此外，扭力杆76可以为任何适当的厚度。另外，扭力杆76的一 部分可以延伸超过第一和第二臂节段60、62的相应的第一和第二远侧端部 64、66的至少一个。例如，如图5所示，扭力杆76的一部分远离所述第 二臂节段62的第二远侧端部66延伸超过所述第一臂节段60的第一远侧端 部64。作为另一示例，扭力杆76的一部分可以远离所述第一臂节段60的 第一远侧端部64延伸超过所述第二臂节段62的第二远侧端部66。在一种 构造中，扭力杆76的第二长度96的大约20％远离所述第一臂节段60的第 一远侧端部64延伸超过第二臂节段62的第二远侧端部66。要理解的是， 扭力杆76可以处于相对于控制臂56的任何适当位置。

在特定实施方式中，(扭力杆76的)第二端部80固定到壳体82，并 且第一端部79设置在壳体82的外部。具体地说，扭力杆76的第二端部 80可以固定到壳体82，且更具体地说，固定到壳体82的第二端86。固定 到壳体82的第二端部80提供了扭力杆76可以相对于其扭转或旋转的固定 点。因此，扭力杆76的旋转提供了扭转载荷，该扭转载荷被作为反作用力 传递到控制臂56或作用在控制臂56上，该反作用力抵消向下载荷。具体 地说，通过旋转或扭转扭力杆76施加到扭力杆76的扭矩产生力矩(扭转 载荷)，该力矩传递到壳体82/控制臂56或作用在壳体82/控制臂56上， 所述壳体82/控制臂56产生反作用力以抵消向下载荷。

通常，扭力杆76与壳体82间隔开，除了在第二端部80和壳体82的 第二端86之间的附连点之外，这使得扭力杆76旋转过程中的摩擦接合最 小。使扭力杆76的第二端部80固定到壳体82的第二端86允许偏压装置 70提供的反作用力传递到壳体82和控制臂56以抵消向下载荷。因此，当 偏压装置70在第一模式下操作时，扭力杆76被扭转或旋转，并由此，将 第一反作用力施加到壳体82，该第一反作用力作用在控制臂56上以抵消 向下载荷。当偏压装置70在第二模式下操作时，扭力杆76在与扭力杆76 在第一模式下旋转的相同方向或相反方向上扭转或旋转，并由此将第二反 作用力施加到壳体82，该第二反作用力作用在控制臂56上，以抵消向下 载荷。

扭力杆76的一部分可以围绕纵向轴线74选择性旋转。具体地说，扭 力杆76的一端固定到壳体82，以防止该端旋转，同时，扭力杆76的另一 端可旋转，以扭转或部分解扭该扭力杆76。例如，所述扭力杆76的第一 端部78可围绕所述纵向轴线74选择性旋转，以将扭转载荷施加到扭力杆 76上，从而提供抵消向下载荷的第一和第二反作用力。因此，当扰流板18 被延伸到期望位置时，向下载荷施加到结构14，该向下载荷作用在控制臂 56上，并因此作用在偏压装置70的壳体82上，且旋转扭力杆76导致扭 力杆76将扭转载荷施加到壳体82，并由此施加到控制臂56，以抵消向下 载荷。例如，当扭力杆76的第一端部78如箭头98所指示的逆时针旋转时 (见图3和4)，扭转载荷增大。要理解的是，扭力杆76可以不同于图示 的其他构造附连到壳体82，使得扭力杆76的顺时针旋转可以增加扭转载 荷，而非逆时针旋转。

扭力杆76的第二端部80的远侧部分100和壳体82的第二端86可以 通过花键连接到彼此，以防止扭力杆76在该附连点处旋转。通常，壳体 82的第二端86的花键设置在壳体82的内部，以与扭力杆76的第二端部 80的远侧部分100的花键配合。要理解的是，扭力杆76的第二端部80可 以其他适当的构造，如具有键的、扁平的、锥形的构造等固定到壳体82， 或者通过任何适当的方法，如焊接、粘结剂等固定到壳体82。

参照图4和5，偏压装置70可以包括联接到扭力杆76的第一端部78 的致动器102，以选择性旋转扭力杆76的第一端部78。此外，致动器102 固定到结构14。因此，致动器102支撑扭力杆76的第一端部78。例如， 致动器102可以固定到结构14。在特定实施方式中，致动器102邻近保险 杠104固定到车架。在其他实施方式中，致动器102固定到保险杠104。 保险杠104可以跨过车辆104延伸(见图6)，如在第一和第二车轮组件 32、34之间延伸。要理解的是，致动器102可以在任何适当的位置固定到 结构14。仅为了图示说明的目的，致动器102从图3中去除。

继续参照图4和5，在特定实施方式中，致动器102可以包括马达106 (在此称为第二马达106)，该马达106联接到扭力杆76的第一端部78， 以选择性旋转扭力杆76的第一端部78。此外，致动器102可以包括驱动 机构108，该驱动机构108联接到第二马达106和扭力杆76的第一端部 78，以选择性旋转扭力杆76的第一端部78。例如，第二马达106的致动 使所述驱动机构108移动、转动或驱动，该驱动机构108旋转所述扭力杆 76的第一端部78。驱动机构108可以是行星齿轮组、多级行星齿轮组、皮 带驱动装置或任何其他适当的机构，以旋转所述扭力杆76并保持扭力杆 76的期望位置。在特定实施方式中，可选的是，当驱动机构108是行星齿 轮组时，行星齿轮组可以与纵向轴线74同心或同轴。第二马达106可以是 电动-机械马达、电动机或任何适当的机构，以操作驱动机构108。要理解 的是，位置传感器110可以联接到扭力杆76、驱动机构108和/或第二马达 106的一部分，以感测扭力杆76和/或驱动机构108的位置。

扭力杆76的第二端部80固定到壳体82，以防止该端部的旋转，而扭 力杆76的第一端部78在第二马达106被致动时扭力杆可旋转，以扭转或 部分解扭所述扭力杆76。扭力杆76的第一端部78的远侧部分112可以具 有花键，且驱动机构108的一部分可以具有花键，以与第一端部78的远侧 部分112配合。因此，驱动机构108的运动相应地旋转扭力杆76的第一端 部78。要理解的是，扭力杆76的第一端部78和驱动机构108可以任何适 当的构造联接到彼此，如具有键的、扁平的、锥形的构造等，或者通过任 何适当的方法联接到彼此，如焊接、粘结剂等。还要理解的是，扭力杆76 的第一端部78和驱动机构108可以通过任何适当的构造/部件联接到彼 此，以旋转所述扭力杆76。

致动器102的致动可以将扭力杆76的第一端部78旋转到期望位置， 以施加抵消正被施加到结构14的向下载荷的期望反作用力。控制器114可 以被用于选择性致动偏压装置70，并且更具体地说，致动所述致动器 102，以将扭力杆76旋转到期望位置。通常，控制器114可以是电子控模 块的一部分，该电子控模块与车辆10的各种部件通信。例如，在使用时， 控制器114可以与第一和第二马达28、106以及位置传感器30、110通 信。作为另一示例，控制器114可以与速度传感器116通信，以确定车辆 10行驶的速度。车辆10的速度可以被控制器114利用来确定空气动力学 信息并因此确定正施加到结构14的向下载荷。具体地说，控制器114可以 编辑来自传感器30、110、116的数据，并且计算数据，以将扰流板18移 动到期望位置，并将驱动机构108驱动，以将扭力杆76旋转到期望位置。 简言之，控制器114可以给致动器102发信号，以在第一和第二模式中的 一个模式下操作。要理解的是，可以使用多于一个控制器114，并且该多 于一个控制器114可以彼此通信。

控制器114包括处理器118和存储器120，在所述存储器120上记录 用于与扰流板18、致动器102、速度传感器116和/或位置传感器30、110 通信的指令。控制器114被构造成通过处理器118执行来自存储器120的 指令。例如，控制器114可以是主机或分布式系统，例如，计算机，如数 字计算机或微型计算机，用作车辆控制模块，和/或用作具有处理器的比例- 积分-微分(PID)控制器装置，且，用作存储器120，有形非瞬时计算机可 读存储器，如只读存储器(ROM)或闪速存储器。控制器114也可以具有 随机存取存储器(RAM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、高 速时钟、模数(A/D)和数模(D/A)电路以及任何所需的输入/输出电路 和相关装置，以及任何需要的信号调制和/或信号缓冲电路。因此，控制器 114可以包括监视和控制第一和第二马达28、106、速度传感器116和位置 传感器30、110所需的所有软件、硬件、存储器120、算法、连接件、传 感器等。如此，控制方法可以实现为与控制器114相关的软件或固件。要 理解的是，控制器114也可以包括能够分析来自各种传感器30、110、116 的数据、比较数据、进行控制和监视第一和第二马达28、106、速度传感 器116、位置传感器30、110所需要的必要判定等的任何装置。

因此，控制器114能够与致动器102通信，以主动控制偏压装置70。 例如，在偏压装置70处于第一模式和/或第二模式时，致动器102可被供 能。控制器114能够基于扰流板18的角度和/或车辆10的速度和/或施加到 结构14的向下载荷的量和/或利用高度传感器的结构14距道路16的高 度、设置在车辆10内的重量大小或从车辆10去除的重量大小等来确定施 加到扭力杆76的扭矩(旋转或扭转)的量扭力杆。控制器114可以存储一 个或多个计算或算法，该计算或算法能够被用于确定偏压装置70的位置。 可选的，换能器可以与控制器114和致动器102通信，以帮助控制偏压装 置70的，且更具体地说，扭力杆76的位置。

另外，可选地，致动器102也可以包括一个或多个止挡件，以限制所 述扭力杆76的一个或多个旋转方向。因此，当利用止挡件时，一个止挡件 可以将扭力杆76的旋转限制为施加到扭力杆76的最小扭矩，而另一止挡 件可以将扭力杆76的旋转限制为施加到扭力杆76的最大扭矩。

转到图4，悬架系统12还可以包括活塞减震器122，该活塞减震器联 接到车轮转向节44，并且部分设置在第一和第二臂节段60、62之间的空 间68内。在特定实施方式中，活塞减震器122联接到结构14和车轮转向 节44的第一侧52。活塞减震器122延伸通过空间68，并由此，活塞减震 器122的一部分设置在控制臂56之上且活塞减震器122的一部分设置在控 制臂56之下。换言之，活塞减震器122的一部分相对于轴线46设置在纵 向轴线74之上，且活塞减震器122的一部分相对于轴线46设置在纵向轴 线74之下。因此，控制臂56和偏压装置70的壳体82配合以包围活塞减 震器122的一部分。

活塞减震器122可以包括缸，该缸具有可移动地设置在缸内部的活 塞。随着车辆10在道路16上行驶，活塞减震器122阻尼车辆10的结构 14或簧载质量的运动。例如，随着车辆10移动越过凸起、孔洞等，活塞 减震器122能够阻尼结构14的运动。除了在处于第一模式之下时偏压装置 70能够基本上保持结构14的竖直位置或者在处于第二模式之下时改变结 构14的竖直位置之外，偏压装置70也能够阻尼结构14的运动。

活塞减震器122可操作，而不利用围绕缸的螺旋弹簧。简言之，活塞 减震器122不利用如上面背景技术部分中描述的螺旋弹簧。

在特定实施方式中，控制臂56还被限定为第一控制臂56(在下面的 讨论中将称为第一控制臂56)，且悬架系统12可还包括与第一控制臂56 间隔开的第二控制臂126(见图3和4)。第二控制臂126也联接到车轮转 向节44。具体地说，第二控制臂126联接到车轮转向节44的底部节段 50。另外，第二控制臂126联接到结构14。因此，大体上，第二控制臂 126将车轮转向节44联接到结构14。例如，球关节可以将车轮转向节44 联接到第二控制臂126。

如图4中清楚示出的，在特定实施方式中，第一控制臂56在第二控制 臂126之上联接到车轮转向节44。换言之，第二控制臂126设置在第一控 制臂56之下，并由此第二控制臂126设置成比第一控制臂56更靠近道路 16。简言之，第二控制臂126相对于轴线46设置在纵向轴线74之下。第 一控制臂56可以称为上部控制臂，而第二控制臂126可称为下部控制臂。

参照图3，第二控制臂126可围绕与纵向轴线74间隔开的第一轴线 128旋转。在特定实施方式中，第一轴线128和纵向轴线74能够彼此间隔 开并且彼此基本上平行。当第一和/或第二控制臂56、126分别围绕纵向轴 线74和第一轴线128旋转时，结构14相应地相对于道路16移动。例如， 结构14可以相对于车轮转向节44、道路16或轴线46向上或向下移动。

如图6中所示，悬架系统12可以包括在车辆10的两侧上的悬架部 件。如此，上面讨论的部件可以对于车辆10的另一侧复制。换言之，悬架 部件可以联接到第二车轮组件34。因此，一个偏压装置70被用于第一车 轮组件32，而第二偏压装置130可以用于第二车轮组件34。如此，第二车 轮转向节132可以联接到第二车轮组件34；也可以称为上部控制臂的第三 控制臂134可以联接到第二车轮转向节132；也可以称为下部控制臂的第 四控制臂136可以联接到第二车轮转向节132；第二活塞减震器138可以 联接到第二车轮转向节132；第二致动器140等。这些附加的悬架部件中 的每一个可以具有与上面讨论的相同的特征，且差异在于这些部件沿着车 辆10的相对侧操作。

此外，如上所述，控制器114可与两个偏压装置70、130通信，并由 此与两个致动器102、140通信，以将期望量的扭转载荷提供给相应的扭力 杆76。例如，控制器114可以与每个致动器102、140通信，以向每个扭 力杆76提供基本上成比例的或者基本上相同的扭转载荷，以在车辆10的 两侧上提供基本上成比例或基本上相同的反作用力，其抵消向下载荷。可 替代的，控制器114可以与每个致动器102、140通信，以向每个扭力杆 76提供不同的扭转载荷，以在车辆10的侧部上提供不同的反作用力，该 反作用力抵消向下载荷。

在此描述的悬架系统12被布置成提供悬架系统12在车辆10内的紧凑 封装。另外，偏压装置70、130可以提供主动控制，以基本上保持结构14 的竖直位置和/或改变结构14的竖直位置。此外，偏压装置70、130可以 主动控制结构14的纵摇和/或横摇。

在车辆10加速或制动时会发生纵摇运动，这导致结构14的向前或向 后摆动。因此，控制器114可以将致动器102、140致动，以使得结构14 的纵摇最小。通常，控制器114可以利用如上所述的任何数据/信息等以及 车辆10的加速/制动数据，来确定偏压装置70、130的期望位置，从而使 得纵摇最小。

当车辆10拐弯(移动通过转弯/曲线)时会发生横摇运动，这导致结 构14远离转弯中心横摇。因此，控制器114可以将致动器102、140致 动，以使得结构14的横摇最小。通常，控制器114可以利用如上所述的任 何数据/信息等以确定偏压装置70、130的期望位置，从而使横摇最小。

此外，当预定的轴向力施加到车辆10的前部142或后部40时，偏压 装置70、130邻近保险杠104的定位允许扭力杆76在特定情况下脱开，并 且平移到保险杠104内，以使得车辆10的结构横梁(structuralrail)的加强 最小，这允许结构横梁移位以吸收能量，且/或允许扭力杆76在特定情况 下变形以吸收能量。另外，偏压装置70、130可以通过控制器114致动， 以用作车辆10的稳定器。

尽管已经详细描述了用于实施本公开的最佳模式，但是在所附权利要 求书的范围内，本公开所属领域的技术人员将认识到用于实践本公开的各 种替代设计和实施方式。此外，附图中所示的实施方式或者在本说明书中 提及的各种实施方式的特性不必理解为彼此独立的实施方式。而是，在实 施方式的一个示例中描述的每个特性可以与来自其他实施方式的一个或多 个其他期望特性相组合，形成文字上未描述或者参照附图未描述的其他实 施方式。于是，这样的其他实施方式落入所附权利要求的范围的框架内。