CN107757288B - 汽车的悬架系统及具有其的汽车、控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽车的悬架系统及具有其的汽车、控制方法。悬架系统包括：减振器、弹簧组件、锁止装置、滚珠丝杠和驱动电机。弹簧组件包括上托盘、下托盘和减振弹簧。锁止装置包括解锁电机、自锁套管、自锁件和支撑件，解锁电机的转子外套在主轴上，自锁套筒上设有至少一个滑槽，自锁件上设有伸入到滑槽内的锁舌，每个滑槽的内周壁上设有在竖直方向上延伸的第一自锁齿，锁舌上设有与第一自锁齿啮合的第二自锁齿。滚珠丝杠包括螺杆和螺母，螺母与下托盘配合以带动下托盘竖直移动。驱动电机设在减振器筒体上，驱动电机通过传动机构与滚珠丝杠配合以驱动螺母相对螺杆移动。根据本发明的悬架系统，便于维护，不需要定期更换配件，降低使用成本。

Description

汽车的悬架系统及具有其的汽车、控制方法

技术领域

本发明涉及车辆领域，尤其是涉及一种汽车的悬架系统及具有其的汽车、控制方法。

背景技术

汽车的操控性和舒适性越来越受到人们的重视，车辆悬架系统在汽车的操控性和舒适性方面起着至关重要的作用。悬架是车身与车轮之间的一切传力连接装置的总称。它主要由弹簧(如钢板弹簧、螺旋弹簧、扭杆弹簧等)、减振器和导向机构等组成。当汽车在不同的路面上行驶时，由于悬架系统实现了车身和车轮之间的弹性支撑，有效地降低了车身与车轮的振动，以保证汽车的正常行驶。同时它也引起在汽车起步、制动、转向时车身的俯仰、点头和侧倾等现象，从而改变了汽车行驶的平顺性和操控稳定性。

汽车悬架类型可分为被动悬架，半主动悬架和主动悬架。半主动悬架和主动悬架都属于电子控制悬架系统。其中，被动悬架是由弹簧和减振器组成的机械式悬架系统，半主动悬架是由可变特性的弹簧和减振器组成的悬架系统，主动悬架是可主动调节悬架的刚度和阻尼的系统。所谓主动悬架，是在悬架系统中采用有源或无源控制元件组成一个闭环控制系统，根据车辆的运动状况和路面状况主动做出反应，以抑制车身的振动和摆动，使悬架始终处于最佳的减振状态。现有的电子控制悬架系统所采用的动力来源结构非常复杂，需要定期更换，维护保护成本高。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明提出一种汽车的悬架系统，结构简单紧凑，占用空间小，便于维护。

本发明还提出一种具有上述悬架系统的汽车。

本发明又提出一种汽车的悬架系统的控制方法。

根据本发明实施例的汽车的悬架系统，包括：减振器，所述减振器包括减振器筒体和可伸缩地设在所述减振器筒体内的主轴；弹簧组件，所述弹簧组件包括上托盘、下托盘和减振弹簧，所述上托盘固定在所述主轴的伸出所述减振器筒体的端部上，所述下托盘可竖直移动地设在所述减振器筒体上，所述减振弹簧的两端分别固定在所述上托盘和所述下托盘上；锁止组件，所述锁止组件包括解锁电机、自锁套管、自锁件和支撑件，所述解锁电机和所述支撑件固定在所述减振器筒体上，所述解锁电机的转子外套在所述主轴上，所述自锁件设在所述支撑件上，固定在所述转子上的配合件与所述自锁件配合以驱动所述自锁件转动，所述自锁套管固定在所述下托盘上，所述自锁套筒上设有至少一个滑槽，所述自锁件上设有伸入到所述滑槽内的锁舌，每个所述滑槽的内周壁上设有在竖直方向上延伸的第一自锁齿，所述锁舌上设有与所述第一自锁齿啮合的第二自锁齿；滚珠丝杠，所述滚珠丝杠包括螺杆和螺母，所述螺杆设在所述减振器筒体上，所述螺母相对所述螺杆竖直移动，所述螺母与所述下托盘配合以带动所述下托盘竖直移动；驱动电机，所述驱动电机设在所述减振器筒体上，所述驱动电机通过传动机构与所述滚珠丝杠配合以驱动所述螺母相对所述螺杆移动。

根据本发明实施例的汽车的悬架系统，通过采用驱动电机、传动机构和滚珠丝杠配合的方式驱动下托盘的竖直移动，实现调整车身的高度的目的，结构简单紧凑，占用空间小，便于维护，不需要定期更换配件，降低使用成本。

在本发明的一些实施例中，所述螺杆固定在所述减振器筒体上，所述驱动电机驱动所述螺母转动，所述螺母与所述下托盘之间设有配合组件，所述配合组件被构造成将所述螺母的转动和移动转化成所述下托盘的竖直移动。

在本发明的一些实施例中，所述传动机构包括第一减速组件和传动组件，所述传动组件包括第一主动轮、第一从动轮和传送带，所述驱动电机的电机轴通过所述第一减速组件与所述第一主动轮配合以驱动所述第一主动轮转动，所述传送带分别与所述第一主动轮和所述第一从动轮配合，所述第一从动轮固定在所述螺母或者所述螺杆上。

优选地，所述第一减速组件为行星齿轮减速组件。

在本发明的一些实施例中，所述支撑件为止推轴承，所述止推轴承包括上端盖、下端盖和旋转体，所述上端盖和所述下端盖固定在所述减振器筒体上，所述旋转体可转动地设在所述上端盖和所述下端盖之间，所述自锁件固定在所述旋转体上。

在本发明的一些实施例中，所述配合件的下端凸出所述转子以限定出卡爪，所述自锁件上设有配合槽，所述卡爪伸入到所述配合槽内。

在本发明的一些实施例中，所述配合组件为平面推力轴承。

在本发明的一些实施例中，所述主轴的外周壁上外罩有防尘罩。

在本发明的一些实施例中，所述解锁电机为步进电机。

在本发明的一些实施例中，汽车的悬架系统还包括用于采集所述驱动电机的旋转数据的霍尔传感器，所述减振器上设有用于采集所述螺母的竖直位移的位移传感器，所述霍尔传感器和所述位移传感器适于分别与所述汽车的行车电脑相连以形成闭环的控制系统。

在本发明的一些实施例中，所述滑槽为多个，所述多个滑槽在所述自锁套管的周向上间隔分布，所述锁舌为多个，所述多个锁舌与所述多个滑槽一一对应配合。

根据本发明实施例的汽车，包括根据本发明上述实施例的汽车的悬架系统。

根据本发明实施例的汽车，通过设置根据本发明上述实施例的悬架系统，可以调整车身的高度，结构简单，占用空间小，便于维护，不需要定期更换配件，降低使用成本。

根据本发明实施例的汽车的悬架系统的控制方法，所述悬架系统为根据本发明上述实施例的悬架系统，所述控制方法包括如下步骤：对所述悬架系统解锁时，首先通过所述驱动电机驱动所述螺母相对所述螺杆移动以使得所述下托盘移动实现对所述锁舌的卸载，之后控制所述解锁电机驱动所述自锁件转动以使得所述第一自锁齿和所述第二自锁齿脱离。

根据本发明实施例的控制方法，通过先对锁舌卸载之后再使得第一自锁齿和第二自锁齿脱离，从而可以减少锁舌的磨损，延长锁止装置的使用寿命。

附图说明

图1为根据本发明实施例的悬架系统的示意图；

图2为根据本发明实施例的悬架系统的部分零件的装配示意图；

图3和图4分别为根据本发明实施例的锁止组件与减振器、滚珠丝杠的配合示意图；

图5为根据本发明一些实施例的解锁电机的示意图；

图6为图5所示的解锁电机的剖面图；

图7为根据本发明一些实施例的支撑件和自锁件的配合示意图；

图8和图9为根据本发明实施例的自锁套管的示意图；

图10为根据本发明实施例的驱动电机、传动机构和滚珠丝杠的配合示意图；

图11为根据本发明实施例的驱动电机和传动机构的配合示意图；

图12为根据本发明实施例的驱动电机与一级行星齿轮组件的配合示意图；

图13为根据本发明实施例的驱动电机与中心太阳轮的配合示意图；

图14为根据本发明实施例的传动机构中的一级行星齿轮组件的示意图；

图15为根据本发明实施例的传动机构中的行星齿轮与行星架的配合示意图；

图16为根据本发明实施例的传动机构中的二级行星齿轮组件的示意图；

图17为根据本发明实施例的第一减速组件的保护盖的示意图；

图18为根据本发明实施例的悬架系统的控制流程图。

附图标记：

悬架系统1000、

减振器1、减振器筒体10、主轴11、

弹簧组件2、上托盘20、下托盘21、减振弹簧22、

锁止装置3、解锁电机30、定子301、转子302、配合件303、沉头孔304、锁止组件31、自锁套管311、滑槽3111、第一自锁齿3112、自锁件312、锁舌3121、第二自锁齿3121a、配合槽3122、支撑件313、

滚珠丝杠4、螺杆40、螺母41、

驱动电机5、

传动机构6、第一减速组件60、中心太阳轮601、一级太阳轮602、一级行星轮603、一级行星架604、连接轴605、二级行星轮606、二级行星架607、输出轴608、传动组件61、第一主动轮610、第一从动轮611、传送带612、

防尘罩8、

霍尔传感器9、

固定外壳15、保护盖16、支撑架17、焊接螺母18。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面参考图1-图18详细描述根据本发明实施例的汽车的悬架系统1000，其中悬架系统1000用于连接汽车的车身和车轮，每辆汽车可以对应设置多个悬架系统1000。

如图1-图2所示，根据本发明实施例的汽车的悬架系统1000，包括：减振器1、弹簧组件2、锁止装置3、滚珠丝杠4和驱动电机5。其中，减振器1包括减振器筒体10和可伸缩地设在减振器筒体10内的主轴11。可以理解的是，减振器1可以采用现有技术中的减振器，减振器1的工作原理已为现有技术，这里就不进行详细描述。

弹簧组件2包括上托盘20、下托盘21和减振弹簧22，上托盘20固定在主轴11的伸出减振器筒体10的端部上，上托盘20适于固定在汽车的车身上，下托盘21可竖直移动地设在减振器筒体10上，减振弹簧22的两端分别固定在上托盘20和下托盘21上，从而通过下托盘21的上下移动可以调整车身的高度。

锁止装置3包括解锁电机30、自锁套管311、自锁件312和支撑件313，自锁套管311、自锁件312和支撑件313组成锁止组件31，锁止组件31分别与减振器筒体10和下托盘21配合，解锁电机30与锁止组件31配合以通过锁止组件31定位下托盘21或者解除定位，也就是说，通过锁止组件31，下托盘21可以被定位在减振器筒体10上，即此时下托盘21不可竖直移动，整个悬架系统1000处于锁止状态。当对下托盘21解除定位时，下托盘21相对减振器筒体10可竖直移动，整个悬架系统1000处于解锁状态。

解锁电机30和支撑件313固定在减振器筒体10上，解锁电机30的转子302外套在主轴11上且转子302与主轴11间隙配合，自锁件312设在支撑件313上，固定在转子302上的配合件303与自锁件312配合以驱动自锁件312转动，也就是说，自锁件312只能相对减振器筒体10转动。自锁套管311固定在下托盘21上，具体地，可以通过螺钉将自锁套管311固定在下托盘21上。自锁套管311上设有至少一个滑槽3111，自锁件312上设有伸入到滑槽3111内的锁舌3121，每个滑槽3111的内周壁上设有在竖直方向上延伸的第一自锁齿3112，锁舌3121上设有与第一自锁齿3112啮合的第二自锁齿3121a。可选地，滑槽3111为多个，多个滑槽3111在自锁套管311的周向上间隔分布，锁舌3121为多个，多个锁舌3121与多个滑槽3111一一对应配合。

当自锁件312转动至使得第一自锁齿和第二自锁齿3121a啮合时，自锁件312和自锁套管311被锁止而无法活动，下托盘21被锁止。当自锁件312转动至使得第一自锁齿和第二自锁齿3121a脱离时，自锁套管311可相对自锁件312竖直移动，下托盘21被解锁以相对减振器筒体10可竖直移动。其中可以通过驱动解锁电机30正转或者反转，以使得第一自锁齿和第二自锁齿3121a啮合或者脱离。其中每个滑槽3111对应设置一个锁舌3121。

由此可知，锁止组件31的结构简单可靠，维修方便，降低成本，便于实现汽车底盘智能化。

可选地，解锁电机30为步进电机，进一步可选地，解锁电机30每次驱动自锁件312旋转15度。

滚珠丝杠4包括螺杆40和螺母41，螺杆40设在减振器筒体10上，螺母41相对螺杆40竖直移动，螺母41与下托盘21配合以带动下托盘21竖直移动。可以理解的是，螺母41和螺杆40之间的配合关系可以分为多种情况，例如可以是螺杆40固定在减振器筒体10上，螺母41相对螺杆40可转动且可竖直移动，又或者是螺杆40可转动地设在减振器筒体10上，螺母41只相对螺杆40可竖直移动。还可以理解的是，当螺母41相对螺杆40可转动时，螺母41与下托盘21之间应该设置配合组件，配合组件被构造成将螺母41的转动和移动转化成下托盘21的竖直移动，从而保证下托盘21只能竖直移动。优选地，配合组件为平面推力轴承，其中平面推力轴承包括第一部分和第二部分，第一部分可相对第二部分转动，螺母41紧贴在第一部分，第二部分紧贴在下托盘21上。可以理解的是，平面推力轴承的工作原理已为现有技术，这里就不详细描述。

驱动电机5设在减振器筒体10上，驱动电机5通过传动机构6与滚珠丝杠4配合以驱动螺母41相对螺杆40移动。具体地，当螺杆40固定在减振器筒体10上时，驱动电机5通过传动机构6驱动螺母41转动使得螺母41可相对螺杆40移动，驱动电机5应该可移动地设在减振器筒体10上以随螺母41移动。当螺杆40可转动地设在减振器筒体10上时，驱动电机5通过传动机构6驱动螺杆40转动。

当需要调整车身的高度时，首先解锁电机30驱动自锁件312转动使得第一自锁齿3112和第二自锁齿3121a脱离，使得下托盘21解除定位，下托盘21可相对减振器筒体10竖直移动，然后驱动电机5通过传动机构6驱动滚珠丝杠4工作，从而使得螺母41可相对螺杆40竖直移动，在螺母41竖直移动的过程中带动下托盘21相对减振器筒体10竖直移动。从而可以调整车身的高度。

当将车身的高度调整至满足需求时，解锁电机30驱动自锁件312转动使得第一自锁齿3112和第二自锁齿3121a啮合，使得下托盘21定位在减振器筒体10上，即下托盘21不可移动，整个悬架系统1000处于锁止状态，在汽车的行驶过程中，通过减振器1和减振弹簧22实现车身和车轮之间的弹性支撑。

根据本发明实施例的汽车的悬架系统1000，通过采用驱动电机5、传动机构6和滚珠丝杠4配合的方式驱动下托盘21的竖直移动，实现调整车身的高度的目的，结构简单紧凑，占用空间小，便于维护，不需要定期更换配件，降低使用成本。

在本发明的一些实施例中，传动机构6包括第一减速组件60和传动组件61，传动组件61包括第一主动轮610、第一从动轮611和传送带612，驱动电机5的电机轴通过第一减速组件60与第一主动轮610配合以驱动第一主动轮610转动，传送带612分别与第一主动轮610和第一从动轮611配合，第一从动轮611固定在螺母41或者螺杆40上。具体而言，驱动电机5运行时，驱动电机5通过第一减速组件60带动第一主动轮610转动，第一主动轮610通过传送带612带动第一从动轮611转动，第一从动轮611转动时带动螺母41或者螺杆40转动。从而使得传动机构6的结构简单。

具体地，第一主动轮610可以为皮带轮，第一从动轮611可以为皮带轮，传送带612可以为皮带；或者第一主动轮610可以为链轮，第一从动轮611可以为链轮，传送带612可以为链条。当然可以理解的是，传动组件61的结构不限于此，例如可以设置两个啮合配合的齿轮，以通过齿轮啮合传动实现传动目的。在本发明的具体示例中，第一从动轮611外套在螺母41上且与螺母41过盈配合。在本发明的一些示例中，第一主动轮610的半径小于第一从动轮611的半径。

在本发明的一些优选实施例中，第一减速组件60为行星齿轮减速组件，从而通过设有行星齿轮减速组件可以获得较大的传动比，传动效率高。具体地，如图11-图16所示，第一减速组件60包括中心太阳轮601、一级行星轮603、一级行星架604、一级太阳轮602、二级行星轮606和二级行星架607，中心太阳轮601外套在驱动电机5的电机轴上，一级行星轮603固定在一级行星架604，一级行星轮603与中心太阳轮601啮合，一级太阳轮602外套在固定在一级行星架604上的连接轴605上，二级行星轮606固定在二级行星架607上，二级行星轮606与一级太阳轮602啮合。从而驱动电机5运行时驱动中心太阳轮601转动，中心太阳轮601带动一级行星轮603转动以实现一级减速，一级行星轮603带动一级行星架604转动，一级行星架604带动一级太阳轮602转动，一级太阳轮602带动二级行星轮606转动以实现二级转速，二级行星轮606带动二级行星架607转动，二级行星架607上设有输出轴608，第一主动轮610外套在输出轴608上以通过输出轴608驱动转动。当然可以理解的是，行星齿轮减速组件还可以为一级减速组件或者三级及三级以上减速组件。同时还可以理解的是，一级行星轮603的个数和二级行星轮606的个数可以根据实际情况进行限定，例如在本发明的具体示例中，一级行星轮603为四个，二级行星轮606为四个。

在本发明的一些实施例中，支撑件313为止推轴承，止推轴承包括上端盖、下端盖和旋转体，上端盖和下端盖固定在减振器筒体10上，旋转体可转动地设在上端盖和下端盖之间，自锁件312固定在旋转体上。从而可以提高锁止装置3的可靠性强度。还可以理解的是，止推轴承的工作原理已为现有技术，这里就不进行详细描述。

在本发明的一些实施例中，配合件303的下端凸出转子302以限定出卡爪，自锁件312上设有配合槽3122，卡爪伸入到配合槽3122以使得解锁电机30可驱动自锁件312转动。具体地，自锁件312上设有多个在周向上间隔分布的配合槽3122，配合件303上设有多个卡爪，多个卡爪分别与多个配合槽一一对应配合。

如图1所示，在本发明的一些实施例中，主轴11的外周壁上外罩有防尘罩8，防尘罩8的上端可以固定在上托盘20上，从而可以起到防尘的作用，避免外界物质进入到悬架系统1000而影响悬架系统1000的使用寿命。

在本发明的一些实施例中，悬架系统1000还包括用于采集驱动电机5的旋转数据的霍尔传感器9，减振器1上设有用于采集螺母41的竖直位移的位移传感器，霍尔传感器9和位移传感器适于分别与汽车的行车电脑(ECU)相连以形成闭环的控制系统。从而行车电脑可以根据位移传感器采集到的位移信息和霍尔传感器9采集到的驱动电机5的旋转的脉冲信号，调整驱动电机5的转速以调整下托盘21的位置，以实时调整车身的高度。

根据本发明实施例的汽车，包括根据本发明上述实施例的汽车的悬架系统1000。

根据本发明实施例的汽车，通过设置根据本发明上述实施例的悬架系统1000，可以调整车身的高度，结构简单，占用空间小，便于维护，不需要定期更换配件，降低使用成本。

根据本发明实施例的汽车的悬架系统的控制方法，悬架系统为根据本发明上述实施例的悬架系统1000，控制方法包括如下步骤：对悬架系统1000解锁时，首先通过驱动电机5驱动螺母41相对螺杆40移动以使得下托盘21移动，从而使得自锁套管311移动以实现对锁舌3121的卸载，之后控制解锁电机30驱动自锁件312转动以使得第一自锁齿3112和第二自锁齿3121a脱离。

根据本发明实施例的控制方法，通过先对锁舌3121卸载之后再使得第一自锁齿3112和第二自锁齿3121a脱离，从而可以减少锁舌3121的磨损，延长锁止装置3的使用寿命。

下面参考图1-图18详细描述根据本发明具体实施例的汽车的悬架系统1000。

如图1和图2所示，根据本发明实施例的悬架系统1000，包括：减振器1、弹簧组件2、锁止装置3、滚珠丝杠4和驱动电机5。其中，减振器1包括减振器筒体10和可伸缩地设在减振器筒体10内的主轴11。

弹簧组件2包括上托盘20、下托盘21和减振弹簧22，上托盘20固定在主轴11的伸出减振器筒体10的端部上，上托盘20适于固定在汽车的车身上，下托盘21外套在减振器筒体10上且相对减振器筒体10可竖直移动，减振弹簧22外套在减振器1上且减振弹簧22的两端分别固定在上托盘20和下托盘21上。当然可以理解的是，减振弹簧22还可以是设在减振器1的外侧。

锁止装置3包括解锁电机30和锁止组件31，其中解锁电机30为步进电机，步进电机可以与汽车的行车电脑相连，行车电脑控制步进电机的正转/反转，以进行解锁和锁止。解锁电机30的输入信号为行车电脑的开关信号。

锁止组件31包括自锁套管311、自锁件312和支撑件313。支撑件313为止推轴承，止推轴承的上端盖和下端盖分别固定在减振器筒体10上，自锁件312固定在止推轴承的旋转体上以相对止推轴承的上端盖和下端盖可转动，自锁件312的上表面设有配合槽3122。自锁件312的外周壁上设有多个锁舌3121，每个锁舌3121上设有与第一自锁齿3112啮合的第二自锁齿3121a。

自锁套管311形成为圆筒状且固定在下托盘21上，自锁套管311外套在减振器筒体1上，自锁套管311的内周壁上设有多个滑槽3111，每个滑槽3111的内周壁上设有在竖直方向上延伸的第一自锁齿3112，多个锁舌3121与多个滑槽3111一一对应，每个锁舌3121伸入到一个滑槽3111内。

解锁电机30包括壳体、定子301和转子302，定子301和转子302分别设在壳体内，定子301与转子302配合以驱动转子302转动，壳体固定在减振器筒体10上。具体地，壳体上可以设有多个沉头孔304，减振器筒体10上设有多个焊接螺母18，多个螺钉分别穿过多个沉头孔304与多个焊接螺母18配合以将壳体固定在减振器筒体10上，也就是说，每个沉头孔304内均设有一个与相应的焊接螺母18配合的螺钉。当然可以理解的是，壳体与减振器筒体10之间的固定方式不限于此，例如可以采用卡扣配合。

转子302外套在主轴11上且与主轴11间隙配合，转子302上固定有配合件303，配合件303的下端凸出转子302以限定出卡爪，卡爪伸入到配合槽3122以使得解锁电机30可驱动自锁件312转动。具体地，自锁件312上设有多个在周向上间隔分布的配合槽3122，配合件303上设有多个卡爪，多个卡爪分别与多个配合槽一一对应配合。

解锁电机30运行时转子302转动，由于固定在转子302上的卡爪与配合槽配合，因此转子302转动时带动自锁件312转动，自锁件312转动时，自锁件312上的每个锁舌3121上的第二自锁齿3121a可与第一自锁齿3112啮合或者脱离。当自锁件312转动至使得第一自锁齿和第二自锁齿3121a啮合时，自锁件312和自锁套管311被锁止而无法活动，下托盘21被锁止，悬架系统1000处于锁止状态，整个车身的重量由每个悬架系统1000的自锁件312的锁舌3121承载。当自锁件312转动至第一自锁齿和第二自锁齿3121a脱离时，自锁套管311可相对自锁件312竖直移动，下托盘21被解锁以相对减振器筒体10可竖直移动，悬架系统1000处于解锁状态，下托盘21可以进行升降。

具体地，解锁电机30在解锁前(即自锁件312与自锁套管311相对移动前)，驱动电机5工作以对自锁件312的锁舌3121进行卸载。

滚珠丝杠4包括螺杆40和螺母41，螺杆40固定在减振器筒体10上，螺母41可相对螺杆40转动和竖直移动，螺母41与下托盘21之间设有平面推力轴承，平面推力轴承包括第一部分和第二部分，第一部分可相对第二部分转动，螺母41与第一部分贴紧，第二部分与下托盘21的下表面贴紧。

驱动电机5通过支撑架17可移动地设在减振器筒体10上，驱动电机5的电机轴通过传动机构6与螺母41配合以螺母41转动。具体地，驱动电机5为直流永磁电机，从而调速范围宽，控制非常简便，控制更精准。

传动机构6包括第一减速组件60和传动组件61，第一减速组件60包括中心太阳轮601、一级行星轮603、一级行星架604、一级太阳轮602、二级行星轮606和二级行星架607，中心太阳轮601外套在驱动电机5的电机轴上，一级行星轮603固定在一级行星架604，一级行星轮603与中心太阳轮601啮合，一级太阳轮602外套在固定在一级行星架604上的连接轴605上，二级行星轮606固定在二级行星架607上，二级行星轮606与一级太阳轮602啮合，二级行星架607上设有输出轴608。

传动组件61包括第一主动轮610、第一从动轮611和传送带612，第一主动轮610外套在输出轴608上，传送带612分别与第一主动轮610和第一从动轮611配合，第一从动轮611固定在螺母41上。

驱动电机5运行时驱动中心太阳轮601转动，中心太阳轮601带动一级行星轮603转动实现一级减速，一级行星轮603带动一级行星架604转动，一级行星架604带动一级太阳轮602转动，一级太阳轮602带动二级行星轮606转动以实现二级转速，二级行星轮606带动二级行星架607转动，二级行星架607上的输出轴608转动以带动第一主动轮610转动，第一主动轮610通过传送带612带动第一从动轮611转动，第一从动轮611带动螺母41转动，螺母41转动时相对螺杆40竖直移动。

动力系统力的传递过程为：驱动电机5——第一减速组件60——传动组件61——螺母41——平面推力轴承——下托盘21。

驱动电机5及其传动机构6装配在固定外壳15上，固定外壳15将驱动电机5及其传动机构6整体连接到下托盘21的下表面。保护盖16装在固定外壳15上用于支撑第一从动轮611的旋转轴并对传动机构6进行防尘。驱动电机5及传动机构6组成的整个动力系统随着下托盘21的升降而升降。

霍尔传感器9设在保护盖16上，减振器筒体10上设有用于检测螺母41位移的位移传感器，霍尔传感器9和位移传感器分别与车辆的行车电脑相连以形成闭环的控制系统。驱动电机5的转速和方向利用霍尔传感器9例如双路霍尔芯片MLX92251采集。驱动电机5的输入信号来自行车电脑的PWM信号。

具体地，悬架系统1000还包括用于检测锁舌3121是否位于解锁位置和锁止位置的检测装置例如可以为行程开关，检测装置与行车电脑相连，行车电脑根据检测装置的检测结果控制解锁电机30的工作状态。解锁电机30的输出信号为检测装置给定的开关信号。

具体地，悬架系统1000的具体参数选择可以如下表1和表2所示：

表1

表2

根据本发明实施例的悬架系统1000在安装到汽车上后，首先进行初始化，具体步骤如下：1、解锁电机工作；2、解锁反馈信号反馈完成；3、解锁电机停止；4、驱动电机5降档至最低位直至电机堵转；5、行车电脑记录系统原点。安装有根据本发明实施例的悬架系统1000的汽车在产品出厂时默认档位为中间位。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (13)

1.一种汽车的悬架系统，其特征在于，包括：

减振器，所述减振器包括减振器筒体和可伸缩地设在所述减振器筒体内的主轴；

弹簧组件，所述弹簧组件包括上托盘、下托盘和减振弹簧，所述上托盘固定在所述主轴的伸出所述减振器筒体的端部上，所述下托盘可竖直移动地设在所述减振器筒体上，所述减振弹簧的两端分别固定在所述上托盘和所述下托盘上；

锁止装置，所述锁止装置包括解锁电机、自锁套管、自锁件和支撑件，所述解锁电机和所述支撑件固定在所述减振器筒体上，所述解锁电机的转子外套在所述主轴上，所述自锁件设在所述支撑件上，固定在所述转子上的配合件与所述自锁件配合以驱动所述自锁件转动，所述自锁套管固定在所述下托盘上，所述自锁套管上设有至少一个滑槽，所述自锁件上设有伸入到所述滑槽内的锁舌，每个所述滑槽的内周壁上设有在竖直方向上延伸的第一自锁齿，所述锁舌上设有与所述第一自锁齿啮合的第二自锁齿；

滚珠丝杠，所述滚珠丝杠包括螺杆和螺母，所述螺杆设在所述减振器筒体上，所述螺母相对所述螺杆竖直移动，所述螺母与所述下托盘配合以带动所述下托盘竖直移动；

驱动电机，所述驱动电机设在所述减振器筒体上，所述驱动电机通过传动机构与所述滚珠丝杠配合以驱动所述螺母相对所述螺杆移动。

2.根据权利要求1所述的汽车的悬架系统，其特征在于，所述螺杆固定在所述减振器筒体上，所述驱动电机驱动所述螺母转动，所述螺母与所述下托盘之间设有配合组件，所述配合组件被构造成将所述螺母的转动和移动转化成所述下托盘的竖直移动。

3.根据权利要求1所述的汽车的悬架系统，其特征在于，所述传动机构包括第一减速组件和传动组件，所述传动组件包括第一主动轮、第一从动轮和传送带，所述驱动电机的电机轴通过所述第一减速组件与所述第一主动轮配合以驱动所述第一主动轮转动，所述传送带分别与所述第一主动轮和所述第一从动轮配合，所述第一从动轮固定在所述螺母或者所述螺杆上。

4.根据权利要求3所述的汽车的悬架系统，其特征在于，所述第一减速组件为行星齿轮减速组件。

5.根据权利要求1所述的汽车的悬架系统，其特征在于，所述支撑件为止推轴承，所述止推轴承包括上端盖、下端盖和旋转体，所述上端盖和所述下端盖固定在所述减振器筒体上，所述旋转体可转动地设在所述上端盖和所述下端盖之间，所述自锁件固定在所述旋转体上。

6.根据权利要求1所述的汽车的悬架系统，其特征在于，所述配合件的下端凸出所述转子以限定出卡爪，所述自锁件上设有配合槽，所述卡爪伸入到所述配合槽内。

7.根据权利要求2所述的汽车的悬架系统，其特征在于，所述配合组件为平面推力轴承。

8.根据权利要求1所述的汽车的悬架系统，其特征在于，所述主轴的外周壁上外罩有防尘罩。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的汽车的悬架系统，其特征在于，所述解锁电机为步进电机。

10.根据权利要求1所述的汽车的悬架系统，其特征在于，还包括用于采集所述驱动电机的旋转数据的霍尔传感器，所述减振器上设有用于采集所述螺母的竖直位移的位移传感器，所述霍尔传感器和所述位移传感器适于分别与所述汽车的行车电脑相连以形成闭环的控制系统。

11.根据权利要求1所述的汽车的悬架系统，其特征在于，所述滑槽为多个，所述多个滑槽在所述自锁套管的周向上间隔分布，所述锁舌为多个，所述多个锁舌与所述多个滑槽一一对应配合。

12.一种汽车，其特征在于，包括根据权利要求1-11中任一项所述的汽车的悬架系统。

13.一种汽车的悬架系统的控制方法，所述悬架系统为根据权利要求1-11中任一项所述的悬架系统，其特征在于，所述控制方法包括如下步骤：对所述悬架系统解锁时，首先通过所述驱动电机驱动所述螺母相对所述螺杆移动以使得所述下托盘移动实现对所述锁舌的卸载，之后控制所述解锁电机驱动所述自锁件转动以使得所述第一自锁齿和所述第二自锁齿脱离。

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