本發(fā)明涉及一種用于阻尼噪聲、振動(dòng)、粗糙性(NVH)影響的機(jī)動(dòng)車輛車輪懸架，其中根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分，NVH影響在怠速時(shí)通過(guò)傳動(dòng)系從自動(dòng)變速器傳遞到從動(dòng)輪并且通過(guò)車輪懸架從該車輪傳遞到車輛結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明主要涉及前輪驅(qū)動(dòng)車輛，以及相應(yīng)地涉及用于前輪的車輪懸架，即使將根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)思用于后輪驅(qū)動(dòng)的車輛中的在此情況下被驅(qū)動(dòng)的后輪上，在原理上也是可能的。

背景技術(shù)：

特別是對(duì)于具有自動(dòng)變速器的車輛，甚至在中檔小型車市場(chǎng)中，自動(dòng)變速器越來(lái)越多地被使用，在前進(jìn)擋和倒車擋中，靜態(tài)扭矩在怠速下典型地被施加在傳動(dòng)軸上，這是由變矩器或濕式離合器的滑移扭矩引起。因?yàn)橥ㄟ^(guò)靜態(tài)扭矩窮盡了驅(qū)動(dòng)軸中的任何間隙，傳動(dòng)系的振動(dòng)可以通過(guò)傳動(dòng)軸順暢地傳送到車輪，然后從車輪傳送到車輛結(jié)構(gòu)，特別是傳送到座椅和方向盤(pán)，從而引起明顯的和有害的NVH(NVH＝噪聲、振動(dòng)、粗糙性)影響。

特別地，當(dāng)車輪懸架的豎直共振行為與發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸的點(diǎn)火頻率大致一致時(shí)，這些影響將發(fā)生。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是減少或消除描述的的NVH問(wèn)題，而其不會(huì)伴隨駕乘動(dòng)力學(xué)的方面的不利之處。

上述目標(biāo)通過(guò)具有權(quán)利要求1特征的車輪懸架實(shí)現(xiàn)。

車輪懸架的優(yōu)選實(shí)施例在從屬權(quán)利要求中描述。

在根據(jù)本發(fā)明的用于阻尼NVH影響的機(jī)動(dòng)車輛車輪的車輪懸架中，其中NVH影響在怠速時(shí)通過(guò)傳動(dòng)系從自動(dòng)變速器傳遞到從動(dòng)輪并且通過(guò)車輪懸架從該車輪傳遞到車輛結(jié)構(gòu)，規(guī)定上述車輪懸架具有至少一個(gè)彈性元件，該彈性元件在豎直方向上撓曲的剛度在接近零點(diǎn)的撓曲范圍內(nèi)比在更遠(yuǎn)離零點(diǎn)的撓曲范圍內(nèi)具有更加柔軟的剛度特性，其中上述撓曲在靠近零點(diǎn)的撓曲范圍內(nèi)遵循具有第一零點(diǎn)剛度的第一剛度曲線，并且其中每種情況下的上述剛度在遠(yuǎn)離零點(diǎn)的撓曲范圍內(nèi)過(guò)渡到第二剛度曲線，該剛度曲線大體上對(duì)應(yīng)具有較高的零點(diǎn)剛度的剛度曲線。

在下面的內(nèi)容中，術(shù)語(yǔ)“剛度”是指至少一個(gè)彈性元件相對(duì)于從零或靜止位置的撓曲的恢復(fù)力。這個(gè)變量也被稱為彈簧常數(shù)，即力和撓曲之間的線性系數(shù)。與傳統(tǒng)螺旋彈簧的線性范圍相反，在此相關(guān)的彈性元件(例如環(huán)形橡膠元件)的彈簧常數(shù)一般是不恒定的，而是隨著增加的撓曲而單調(diào)地增加。作為粗略的近似，彈性元件的典型的剛度曲線有一個(gè)拋物線的輪廓并關(guān)于兩個(gè)方向上的撓曲近似對(duì)稱，其中在零撓曲的情況下的剛度有一個(gè)特定的值，以下簡(jiǎn)稱為零點(diǎn)剛度。

在本發(fā)明的上下文中，兩個(gè)不同的剛度特性在某種程度上被結(jié)合，就是說(shuō)在小撓曲情況下軟剛度特性與較低的零點(diǎn)剛度結(jié)合。在較大撓曲的情況下，曲線過(guò)渡到第二種剛度曲線，其理論零點(diǎn)剛度更高。使用術(shù)語(yǔ)“理論”零點(diǎn)剛度是因?yàn)榈诙€只在零點(diǎn)的以外起作用。

在兩種曲線之間的過(guò)渡范圍內(nèi)，剛度既不對(duì)應(yīng)一種曲線也不對(duì)應(yīng)另一種曲線，在該點(diǎn)處的曲線形成兩種曲線之間的連線。

在接近零點(diǎn)的撓曲范圍內(nèi)，上述至少一個(gè)彈性元件優(yōu)選地具有如下剛度，其使傳動(dòng)系在怠速時(shí)傳送給車輪的振動(dòng)至少部分地由上述至少一個(gè)彈性元件共振吸收，結(jié)果是傳動(dòng)系的振動(dòng)不能傳遞到車身或是被較大地阻尼，因而不再視為麻煩。

在一優(yōu)選實(shí)施例中，接近零點(diǎn)的撓曲范圍以及遠(yuǎn)離零點(diǎn)的撓曲范圍之間的過(guò)渡被局限在兩個(gè)撓曲方向上從零點(diǎn)撓曲的0.1mm到0.2mm的范圍內(nèi)，即在可用的撓曲范圍為例如約2.5mm的情況下，局限在相對(duì)較小的撓曲，其最大占大約8％的撓曲范圍。

在這個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，基于雙向上0.75mm的零點(diǎn)撓曲，進(jìn)一步可能是第一剛度曲線包含不超過(guò)400N/mm的剛度，優(yōu)選不超過(guò)250N/mm到300N/mm。精確的配置依賴于待阻尼的特定諧振頻率。

第二剛度曲線可以進(jìn)一步具有大約600N/mm到1000N/mm的零點(diǎn)剛度，優(yōu)選大約700N/mm到900N/mm。

接近零點(diǎn)的撓曲范圍內(nèi)的彈性元件的徑向剛度(即水平方向或x方向或y方向上的剛度)是接近零點(diǎn)的撓曲范圍內(nèi)的豎直剛度(或者z方向剛度或軸向剛度)的至少8.0倍，特別地優(yōu)選10.0倍到15.0倍。因此，徑向剛度和豎直方向剛度之間存在比現(xiàn)有技術(shù)中車輛懸架區(qū)域中彈性元件所常見(jiàn)的更大的差異。

特別地，在接近零點(diǎn)的撓曲范圍內(nèi)的徑向剛度可在3000N/mm到5000N/mm的范圍內(nèi)，特別優(yōu)選為大約3200N/mm到4500N/mm。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，彈性元件可以設(shè)置在麥弗遜彈簧支柱的內(nèi)部傳力路徑上的減震器的支座的區(qū)域內(nèi)。

在這種情況下，彈性元件可以具有軟的第一彈性子元件，其被支撐在硬的第二彈性子元件上，其中第一子元件相對(duì)于第二子元件的撓曲是有限的，結(jié)果是在遠(yuǎn)離零點(diǎn)的撓曲的情況下，只有第二子元件進(jìn)一步撓曲。

附圖說(shuō)明

通過(guò)下面示例，以附圖的方式進(jìn)行更加詳細(xì)地解釋本發(fā)明，其中：

圖1是用于解釋本發(fā)明的含各種剛度曲線的示意圖；

圖2是具有含傳統(tǒng)彈性元件的支座的麥弗遜彈簧支柱的示意剖視圖。

具體實(shí)施方式

圖2展示了位于具有前輪驅(qū)動(dòng)的機(jī)動(dòng)車輛上的前輪懸架的傳統(tǒng)麥弗遜彈簧支柱的上部區(qū)域。彈簧42，其支承于彈簧板46，以已知的方式圍繞具有活塞桿40的液壓減震器44。位于下方的具有驅(qū)動(dòng)軸的車輪未被標(biāo)示?；钊麠U40通過(guò)螺母32固定在支座上，支座進(jìn)而被支撐在滾珠軸承36中以能夠跟隨前輪的轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)。活塞桿40形成內(nèi)部傳力路徑，同時(shí)彈簧42形成外部傳力路徑。在顯示的現(xiàn)有技術(shù)中，支座已經(jīng)具有彈性設(shè)計(jì)，但是只具有單一剛度特性。為此，支座具有彈性橡膠元件30，彈性橡膠元件30由周圍金屬板38保持，如圖2所示。具有卡圈的金屬環(huán)34被硫化在上述彈性橡膠元件30中，該卡圈向上延伸并形成螺母32的反向支承。

當(dāng)內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)怠速時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng)被傳送到從動(dòng)輪并由此被自動(dòng)變速器(未標(biāo)示)傳送到其懸架。對(duì)于這些具有低振幅的相對(duì)高頻，減震器44可以被視為幾乎是剛性的，這是由于現(xiàn)有的靜摩擦力，結(jié)果是這些振動(dòng)最終被應(yīng)用到支座。

然而，這些振動(dòng)很大程度上可以通過(guò)合適的可變彈性特性在支座中被吸收，參照?qǐng)D1所示的曲線進(jìn)行闡述。

圖1為機(jī)動(dòng)車輛的車輪懸架中隨著從彈性支座的零點(diǎn)或靜止位置的撓曲(以mm為單位的撓曲)變化的以N/mm為單位的不同剛度曲線，其中撓曲發(fā)生在豎直方向或z方向(關(guān)于這點(diǎn)見(jiàn)圖2的箭頭方向)或徑向方向。用于支座的傳統(tǒng)彈性元件通過(guò)由細(xì)線(其在外區(qū)域內(nèi)與虛曲線14重合)標(biāo)示的曲線10表示。該曲線具有大約600N/mm的相對(duì)高的零點(diǎn)剛度，這在駕乘動(dòng)力學(xué)方面是有利的。

然而，在根據(jù)曲線10的如此低的彈性之下，可以在怠速狀態(tài)下由自動(dòng)變速器傳送到傳動(dòng)系、傳動(dòng)軸和車輪的發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng)被不足地阻尼并因此通過(guò)車輪懸架傳播到轉(zhuǎn)向節(jié)和車身，并將引起有害的NVH現(xiàn)象。

相反，通過(guò)豎直方向上的柔軟彈性行為，如通過(guò)說(shuō)明性曲線12和18所闡述的，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)上述NVH影響的顯著阻尼。來(lái)源于可對(duì)比測(cè)試結(jié)構(gòu)的兩條曲線12和18可以由大約250N/mm的較低零點(diǎn)剛度(即小于曲線10的零點(diǎn)剛度一半)來(lái)區(qū)別。然而，整個(gè)撓曲范圍內(nèi)，如此低的剛度對(duì)于駕乘動(dòng)力學(xué)方面是不利的。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，因此，規(guī)定了以如下方式配置彈性元件：一方面的曲線10和另一方面的曲線12或18組合成曲線14(虛線)，該曲線14在接近零點(diǎn)直到大約0.15mm(雙向上)的撓曲范圍內(nèi)遵循“柔軟”曲線12和18，并且在過(guò)渡范圍內(nèi)過(guò)渡到更剛性的“常規(guī)”曲線10，該曲線在雙向上大致從0.15mm延伸到0.35mm的撓曲，從而在整個(gè)曲線14上形成一個(gè)向下凸出的突起16。

這結(jié)合了兩種曲線的優(yōu)點(diǎn)，一方面柔軟曲線12或18的更有利的NVH特性和剛性曲線10的較好的駕乘動(dòng)力學(xué)。在接近零點(diǎn)的中央?yún)^(qū)域，組合曲線14遵循柔軟曲線12或18，然而在遠(yuǎn)離零點(diǎn)的外部區(qū)域，組合曲線14遵循剛性曲線10。如果只有曲線14的外部區(qū)域被考慮并把曲線插入其間，例如通過(guò)拋物線，將與y軸(零撓度)在比柔軟曲線12或18顯著更高的零點(diǎn)剛度處相交(大約是實(shí)際曲線10也與y軸相交處的值)。

在接近零點(diǎn)的相對(duì)狹窄的撓曲范圍內(nèi)的較低的剛度對(duì)于駕乘動(dòng)力學(xué)是次要的。

從技術(shù)上講，兩種曲線之間的過(guò)渡可以通過(guò)具有軟的第一彈性子元件的彈性元件實(shí)現(xiàn)(實(shí)施例未展示)，所述軟的第一彈性子元件被支撐在硬的第二彈性子元件中，其中第一子元件的撓曲相對(duì)于第二子元件的撓曲是有限的，結(jié)果是在遠(yuǎn)離零點(diǎn)的撓曲的情況下，只有第二子元件進(jìn)一步撓曲。

根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，支座的徑向剛度，也就是說(shuō)特別在x和y方向上，與現(xiàn)有技術(shù)已知的徑向剛度是大致相同的，大約是2000N/mm到3600N/mm，這對(duì)于駕乘動(dòng)力學(xué)是有利的。考慮到典型地約250N/mm的最小值，因?yàn)楝F(xiàn)有技術(shù)的豎直剛度在靜止位置處位于700N/mm到900N/mm之間，因此與現(xiàn)有技術(shù)已知的相比，豎直剛度與徑向剛度相差更大。本發(fā)明中，豎直剛度與徑向剛度的最大比值因此是約10.0到15.0，現(xiàn)有技術(shù)相比之下具有約5.0到6.0的比值。