CN110562323B - 主动几何控制悬架 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种主动几何控制悬架，可以包括：第一连杆，其一侧连接到与车轮接合的车轮架，另一侧沿着车辆的宽度方向延伸；第二连杆，其一侧连接到所述车轮架，另一侧在车辆的宽度方向上延伸；第一杆，其一侧连接到所述第一连杆的另一侧；第二杆，其一侧连接到所述第二连杆的另一侧；连接杆，其将所述第一杆的另一侧和所述第二杆的另一侧连接；以及致动器，其连接到所述连接杆。

Description

主动几何控制悬架
与相关申请的交叉引用
本申请要求2018年6月5日提交的韩国专利申请第10-2018-0065014号的优先权，该申请的全部内容通过引用并入本文用于所有目的。
技术领域
本发明涉及一种主动几何控制悬架(active geometry control suspension)。更具体地，本发明涉及一种能够通过一个致动器同时控制两个几何形状的主动几何控制悬架。
背景技术
通常，主动几何控制悬架(AGCS)选择性地调整车轮与悬架之间的几何形状，并且称为改善车辆的行驶稳定性的设备。
主动几何控制悬架可以包括：辅助连杆，其一侧连接到车轮；控制杆，其连接到所述辅助连杆的另一侧；致动器，其控制所述控制杆的操作；以及控制器，其确定车辆的行驶状态，以控制致动器的驱动。
因此，在车辆行驶期间，控制器通过若干传感器来确定车辆的行驶状态，并且如果需要控制致动器的操作以通过控制杆来控制车轮的前束值和外倾值，从而稳定车辆的行驶状态。
然而，为了控制车轮的前束角或者外倾角，由于传统的主动几何控制悬架形成为如下结构：每个几何形状控制由一个致动器控制，因此，控制车轮的前束角的致动器和控制外倾角的致动器单独设置，当通过每个致动器来控制几何形状时，存在主动几何控制悬架的重量和成本增加的问题。
公开于本发明的背景部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明的各个方面旨在提供一种主动几何控制悬架，其构造成仅通过一个致动器同时控制两个几何形状，从而减少重量和成本。
主动几何控制悬架可以包括：第一连杆，其一侧连接到与车轮接合的车轮架，另一侧沿着车辆的宽度方向延伸；第二连杆，其一侧连接到所述车轮架，另一侧在车辆的宽度方向上延伸；第一杆，其一侧连接到所述第一连杆的另一侧；第二杆，其一侧连接到所述第二连杆的另一侧；连接杆，其将所述第一杆的另一侧和所述第二杆的另一侧连接；以及致动器，其连接到所述连接杆。
所述第一连杆可以连接到所述车轮架的上部。
所述第一杆可以调整车轮的外倾。
所述第二杆可以调整车轮的前束。
主动几何控制悬架可以进一步包括第三连杆，其一侧连接到所述车轮架，另一侧在车辆的宽度方向上延伸，并且安装有悬架弹簧。
所述致动器可以包括马达和通过所述马达而往复移动的螺杆，并且所述螺杆可以连接到所述连接杆。
所述第二杆可以包括：第三杆，其一侧连接到所述连接杆；以及第四杆，其一侧连接到所述第二连杆。
所述第一杆的另一侧和所述第二杆的另一侧可以连接，以形成钝角，并且形成连接部，所述连接部可以形成所述第三杆与所述第四杆的铰接部。
所述第一杆可以包括：第五杆，其一侧连接到所述连接杆；以及第六杆，其一侧连接到所述第一连杆。
所述第五杆的另一侧和所述第六杆的另一侧可以连接，以形成钝角，并且形成连接部，所述连接部可以形成所述第五杆和所述第六杆的铰接部。
所述第一连杆的长度可以形成为比所述第二连杆的长度长，并且所述第六杆的长度可以形成为比所述第四杆的长度短。
所述连接杆的一侧可以连接到所述致动器，并且所述连接杆的另一侧可以设置成在车辆的宽度方向上延伸。
所述第三杆的长度和所述第五杆的长度可以相同。
所述连接杆和所述致动器可以通过接合件连接。
根据本发明的示例性实施例的主动几何控制悬架，由于车轮的前束和外倾角仅通过一个致动器同时控制，因此可以改善车辆的行驶稳定性，并且可以减少重量和成本。
而且，可以容易地控制车轮的初始前束和外倾角，并且可以通过杆的比例容易地设定前束和外倾角。
通过纳入本文的附图以及随后与附图一起用于说明本发明的某些原理的具体描述，本发明的方法和装置所具有的其它特征和优点将更为具体地变得清楚或得以阐明。
附图说明
图1是根据本发明的示例性实施例的主动几何控制悬架的俯视平面图。
图2是图1的前视图。
图3是根据本发明的各个示例性实施例的主动几何控制悬架的俯视平面图。
图4是根据本发明的示例性实施例的主动几何控制悬架的前束控制单元的放大图。
图5A至图5C是用于说明根据本发明的示例性实施例的通过使用主动几何控制悬架来控制车轮的前束的示意图。
图6是上跳-前束(bump-toe)关系特征图。
图7是根据本发明的示例性实施例的主动几何控制悬架的外倾控制单元的放大图。
图8A至图8C是用于说明根据本发明的示例性实施例的通过使用主动几何控制悬架来控制车轮的外倾角的示意图。
图9是上跳-外倾(bump-camber)关系特征图。
图10是根据本发明的不同的示例性实施例的主动几何控制悬架的前视图。
应当了解，所附附图并非按比例地绘制，显示了说明本发明的基本原理的各种特征的略微简化的画法。本文所公开的本发明的具体设计特征(包括例如具体尺寸、方向、位置和形状)将部分地由具体所要应用和使用的环境来确定。
在这些图中，贯穿附图的多幅图，附图标记表示本发明的相同或等同的部分。
具体实施方式
下面将详细参考本发明的各个实施方案，这些实施方案的示例被显示在附图中并描述如下。尽管本发明将与示例性实施方案相结合进行描述，但是应当意识到，本说明书并非旨在将本发明限制为那些示例性实施方案。另一方面，本发明旨在不但覆盖这些示例性实施方案，而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围之内的各种选择形式、修改形式、等价形式及其它实施方案。
下面将参考附图对本发明的示例性实施方案进行详细描述。
参照图1和图2，根据本发明的示例性实施例的主动几何控制悬架可以应用于多连杆类型的悬架。
多连杆类型的悬架可以包括：拖拽连杆10，其作为第四连杆并且一侧连接到与车轮1接合的车轮架2，另一侧沿着车辆的纵向方向延伸；下连杆20，其作为第三连杆，并且一侧连接到车轮架2，另一侧在车辆的宽度方向上延伸，并且安装有悬架弹簧；上连杆30，其作为第一连杆，并且设置在比下连杆20相对更高的位置处，所述上连杆30的另一侧在车辆的宽度方向上延伸；以及辅助连杆40，其作为第二连杆，并且其一侧连接到车轮架2，另一侧在车辆的宽度方向上延伸。
根据本发明的示例性实施例的主动几何控制悬架可以包括：外倾控制杆50，其作为控制车轮的外倾的第一杆，并且所述外倾控制杆50的一侧连接到多连杆类型的悬架的上连杆30的另一侧；以及前束控制杆60，其作为控制车轮的前束的第二杆，并且所述前束控制杆60的一侧连接到辅助连杆40的另一侧。
根据本发明的示例性实施例的主动几何控制悬架可以进一步包括：连接杆70，其将外倾控制杆50的另一侧和前束控制杆60的另一侧一体地连接；以及致动器80，其连接到连接杆70，用以向连接杆70提供操作力。
致动器80可以包括马达和螺杆82，螺杆82通过马达而往复移动，并且螺杆82可以连接到连接杆70。
致动器80的螺杆82和连接杆70可以通过接合件84连接，如图3所示，或者可以具有与后面描述的第三杆和第五杆相同的长度。
而且，致动器80可以连接到控制器的输出终端，以使致动器80的操作由所述控制器的控制信号控制，并且控制器可以通过不同的传感器检测并确定车辆的行驶状态，以将适当的控制信号施加到致动器80。
参照图4，前束控制杆60可以包括：第一前束控制杆61，其作为第三杆，并且所述第一前束控制杆61的一侧连接到致动器80；和第二前束控制杆62，其作为第四杆，并且所述第二前束控制杆62的一侧连接到辅助连杆40，第一前束控制杆61的另一侧和第二前束控制杆62的另一侧彼此连接以形成钝角，并形成连接部63，如箭头所示，所述连接部63可以形成第一前束控制杆61和第二前束控制杆62的铰接部。
因此，如果致动器80沿箭头所示的行程X延伸，则第一前束控制杆61和第二前束控制杆62基于连接部63而沿顺时针方向旋转，并且第二前束控制杆62的一侧和辅助连杆40的连接部41(或者硬点HP(hard point))可以向下移动y1。
如上所述，在辅助连杆40的车身侧的连接部41向下移动的状态下，例如，如果车辆转向，则车轮上跳，在当前情况下，如图5A至图5C和图6所示，由于在控制之前上跳的车轮的内束值增加，因此转向稳定性得到改善。
另一方面，参照图7，外倾控制杆50可以包括：第一外倾控制杆51，其作为第五杆，并且所述第一外倾控制杆51的一侧连接到致动器80；第二外倾控制杆52，其作为第六杆，并且所述第二外倾控制杆52的一侧连接到上连杆30，所述第一外倾控制杆51的另一侧和所述第二外倾控制杆52的另一侧彼此连接以形成钝角，并形成连接部53，连接部53可以形成第一外倾控制杆51和第二外倾控制杆52的铰接部。
因此，如果致动器80沿箭头所示的行程X延伸，则第一外倾控制杆51和第二外倾控制杆52基于连接部53沿顺时针方向旋转，并且第二外倾控制杆52的一侧和上连杆30的连接部31(也被称为硬点(HP))向下移动y2。
如上所述，在上连杆30的车身侧的连接部31向下移动的状态下，如果车轮1转向并行驶，则转向的内侧车轮上跳，如图8A至图8C和图9所示，使得在控制之前上跳的车轮的(-)外倾角增加，因此转向稳定性得到改善。
另一方面，为了通过一个致动器80同时调整内束角和外倾角，可以适当地调整分别通过连接杆70连接到一个致动器80的前束控制杆60和外倾控制杆50的长度比例。
首先，在前束控制杆60的情况下，参照图4，当第一前束控制杆61和第二前束控制杆62的长度分别为a1和b1时，如果致动器80移动行程X，则辅助连杆40的连接部41的移动量由y1＝x*a/b表示。
因此，如果适当地调整第一前束控制杆61和第二前束控制杆62的长度a1和b1，则可以适当地调整辅助连杆40的HP的移动量和内束的值，并且在外倾控制杆50的情况下，如果适当地调整第一外倾控制杆51和第二外倾控制杆52的长度a2和b2的比例，则可以适当地调整(-)外倾角。
在当前情况下，第一前束控制杆61和第二前束控制杆62的长度a1和b1形成为相同(参照图1)。
然而，在多连杆类型的悬架的情况下，由于上连杆30的长度形成为比辅助连杆40的长度长，因此上连杆30的HP的移动量可以大于辅助连杆40的HP的移动量，以通过上连杆30获得足够的(-)外倾控制角。因此，上连杆30的第二外倾控制杆52的长度b2必须形成为比辅助连杆40的第二前束控制杆62的长度b1短。
另一方面，如图10所示，连接杆70的一侧不仅通过接合件84连接到致动器80，而且另一侧设置成沿着车辆的宽度方向延伸，每个前束控制杆60和外倾控制杆50的一侧可以连接到连接杆70，并且，每个前束控制杆60和外倾控制杆50的另一侧可以连接到辅助连杆40和上连杆30。
因此，如果连接杆70通过致动器80的操作在车辆的宽度方向上向外移动，同时前束控制杆60和外倾控制杆50基于其铰接点在顺时针方向上旋转，则辅助连杆40和上连杆40的HP在车辆的宽度方向上向内移动，可以容易地调整车轮的初始外倾角和前束。
为了方便解释和精确限定所附权利要求，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“高”、“低”、“上”、“下”、“向上”、“向下”、“前”、“后”、“背”、“内侧”、“外侧”、“向内”、“向外”、“内部”、“外部”、“内”、“外”、“向前”和“向后”被用于参考附图中所显示的这些特征的位置来描述示例性实施方式的特征。
前面对本发明具体示例性实施方案所呈现的描述是出于说明和描述的目的。前面的描述并不旨在成为穷举的，也并不旨在把本发明限制为所公开的精确形式，显然，根据上述教导很多改变和变化都是可能的。选择示例性实施方案并进行描述是为了解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的其它技术人员能够实现并利用本发明的各种示例性实施方案及其不同选择形式和修改形式。本发明的范围意在由所附权利要求书及其等价形式所限定。

Claims (16)

1.一种主动几何控制悬架，包括：
第一连杆，其第一侧连接到与车轮接合的车轮架的上部，其第二侧沿着车辆的宽度方向延伸；
第二连杆，其第一侧在低于所述上部的部位连接到所述车轮架，其第二侧在车辆的宽度方向上延伸；
第一杆，其第一侧连接到所述第一连杆的第二侧；
第二杆，其第一侧连接到所述第二连杆的第二侧；
连接杆，其将所述第一杆的第二侧和所述第二杆的第二侧连接；以及
致动器，其连接到所述连接杆。
2.根据权利要求1所述的主动几何控制悬架，
其中，所述第一杆被构造成用于调整所述车轮的外倾。
3.根据权利要求1所述的主动几何控制悬架，
其中，所述第二杆被构造成用于调整所述车轮的前束。
4.根据权利要求1所述的主动几何控制悬架，进一步包括：
第三连杆，其第一侧连接到所述车轮架，其第二侧在车辆的宽度方向上延伸，并且安装有悬架弹簧。
5.根据权利要求4所述的主动几何控制悬架，
其中，所述第一连杆设置为在车辆的高度方向上比所述第三连杆高。
6.根据权利要求1所述的主动几何控制悬架，
其中，所述致动器包括马达，所述马达连接到通过马达而往复移动的螺杆，
所述螺杆连接到所述连接杆。
7.根据权利要求1所述的主动几何控制悬架，其中，所述第二杆包括：
第三杆，其第一侧连接到所述连接杆；以及
第四杆，其第一侧连接到所述第二连杆。
8.根据权利要求7所述的主动几何控制悬架，
其中，所述第三杆的第二侧和所述第四杆的第二侧彼此连接，以在所述第三杆与所述第四杆之间形成钝角，并且形成第一连接部，
所述第一连接部形成所述第三杆与所述第四杆的铰接部。
9.根据权利要求7所述的主动几何控制悬架，
其中，所述第一连杆的长度形成为比所述第二连杆的长度长，
所述第三杆的长度形成为比所述第四杆的长度短。
10.根据权利要求7所述的主动几何控制悬架，其中，
所述第一杆包括：
第五杆，其第一侧连接到所述连接杆；以及
第六杆，其第一侧连接到所述第一连杆。
11.根据权利要求10所述的主动几何控制悬架，
其中，所述第五杆的第二侧和所述第六杆的第二侧彼此连接，以在所述第五杆与所述第六杆之间形成钝角，并且形成第二连接部，
所述第二连接部形成所述第五杆与所述第六杆的铰接部。
12.根据权利要求10所述的主动几何控制悬架，
其中，所述第一连杆的长度形成为比所述第二连杆的长度长，并且
其中，所述第六杆的长度形成为比所述第四杆的长度短。
13.根据权利要求10所述的主动几何控制悬架，
其中，所述第五杆的长度形成为比所述第六杆的长度长。
14.根据权利要求1所述的主动几何控制悬架，
其中，所述连接杆的第一侧连接到所述致动器，并且
其中，所述连接杆的第二侧安装成在车辆的宽度方向上延伸。
15.根据权利要求10所述的主动几何控制悬架，
其中，所述第三杆的长度和所述第五杆的长度相同。
16.根据权利要求1所述的主动几何控制悬架，
其中，所述连接杆与所述致动器通过接合件连接。
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