CN112660237B - 基于麦弗逊悬架的主动、半主动式外倾角电动调节装置 - Google Patents

基于麦弗逊悬架的主动、半主动式外倾角电动调节装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于麦弗逊悬架的主动、半主动式外倾角电动调节装置，包括与减振器及止推轴承相连的上支撑件、与车身和上支撑件相连的外倾角调节机构；外倾角调节机构包括固设在车身上的支架、固设在支架上的步进电机和导向杆、通过轴承可旋转的支撑在支架上的传动轴、滑块，步进电机的输出轴为蜗杆，传动轴上设有丝杠段和与蜗杆啮合的蜗轮，滑块的上部与丝杠段螺纹配合、中部与导向杆滑动配合、下部与上支撑件连接，行车电脑能控制步进电机的转角进行外倾角的主动式调节，驾驶员能够手动设定步进电机的转角进行外倾角的半主动式调节。本发明能动态调节车辆外倾，增加了车辆的操稳性能，具有机构自锁、高结构强度、防转安全的优点。

Description

基于麦弗逊悬架的主动、半主动式外倾角电动调节装置
技术领域
本发明属于汽车悬架领域，具体涉及一种基于麦弗逊悬架的主动、半主动式外倾角电动调节装置。
背景技术
车辆的外倾角并不是一个定值，其一般随车轮向下跳动增大，向上跳动而减小，其变化规律由悬架结构决定。
专利CN201910471021.4公开了带有车轮外倾角调节功能的麦弗逊悬架、螺栓及垫片，通过偏心螺栓调节外倾角的机构，通过转动偏心螺栓端部，使螺栓轴在腰圆孔内前后移动，实现外倾角变化。存在以下问题：1)由于只能通过扳手调节螺母转动，因此该发明只能调节车辆静止状态下的外倾角大小，并不能动态调节外倾角随轮跳的变化关系；2)该发明通过调整偏心螺母实现外倾角变化，并不能直观反映外倾角值的大小，需四轮定位仪等辅助设备协同进行精确调节。
专利CN201910323433.3公开了一种双横臂悬架的主动调节装置，通过外倾角传感器测量外倾角大小，利用伺服电机轴旋转带动外倾螺母在电机轴上移动，从而使外倾拉杆移动，实现外倾角动态调节。存在以下问题：1)该机构由于直接将电机轴与螺母连接，其机械结构不具备自锁特性；2)该机构的上横臂与转向节直接仅依靠电机轴连接，结构强度较低，难以承受车辆冲击载荷；3)该结构的上横臂与转向节之间无防转机构，可能存在上横臂相对转向节转动。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于麦弗逊悬架的主动、半主动式外倾角电动调节装置，能动态调节车辆外倾，增加了车辆的操稳性能，具有机构自锁、高结构强度、防转安全的优点。
本发明所采用的技术方案是：
一种基于麦弗逊悬架的主动、半主动式外倾角电动调节装置，包括与减振器及止推轴承相连的上支撑件、与车身和上支撑件相连的外倾角调节机构；外倾角调节机构包括固设在车身上的支架、固设在支架上的步进电机和导向杆、通过轴承可旋转的支撑在支架上的传动轴、滑块，步进电机的输出轴为蜗杆，传动轴上设有丝杠段和与蜗杆啮合的蜗轮，滑块的上部与丝杠段螺纹配合、中部与导向杆滑动配合、下部与上支撑件连接，行车电脑能控制步进电机的转角进行外倾角的主动式调节，驾驶员能够手动设定步进电机的转角进行外倾角的半主动式调节。
进一步地，车轮处布置有车身高度传感器，用于向行车电脑传递车身高度，即轮跳值；行车电脑根据预设的理想外倾角与轮跳的目标关系，依靠天棚控制原理求解步进电机转角与轮跳的关系，控制步进电机转动，进行外倾角的主动式调节。
进一步地，依靠天棚控制原理求解步进电机转角与轮跳的关系时，采用以下计算公式，
f3(Tz)＝FΔ＝FSKY-F＝f1(x)-f2(x)
即，Tz＝f3 -1[f1(x)-f2(x)]
其中，x为轮跳；Tz为步进电机转角；FSKY＝f1(x)，为理想外倾角；F＝f2(x)，为无外倾角调节机构补偿下的外倾角；FΔ＝f3(Tz)，为外倾角调节机构对外倾角的补偿值，且FSKY＝F+FΔ。
进一步地，行车电脑默认为主动式调节模式，当驾驶员手动设定步进电机的转角进行半主动式调节时，行车电脑退出主动式调节模式。
进一步地，外倾角调节机构横向布置。
进一步地，外倾角调节机构纵向布置时，功能从调节外倾角变为调节主销后倾角，此时当作主销后倾角调节机构。
进一步地，滑块的下部为若干个张开的爪腿，爪腿均通过竖向的螺栓a和螺母a与上支撑件连接。
进一步地，共有三组螺栓a和螺母a，沿上支撑件周向呈120度角间隔分布。
进一步地，传动轴两端的轴承通过轴承端盖限位，轴承端盖套在传动轴的端头抵住轴承且安装在支架上。
进一步地，支架包括顶板和连接在顶板下方两侧且向前伸出的侧板，步进电机设在顶板上，传动轴和导向杆设在侧板的伸出部分，传动轴和导向杆间隔小，导向杆上设有用于容纳蜗轮底部的凹槽。
本发明的有益效果是：
步进电机通过蜗轮蜗杆传动带动传动轴转动，传动轴通过丝杠滑块传动实现滑块及上支撑件沿导向杆滑动，进而改变外倾角大小，该装置解决了传统车辆无法动态调节车辆外倾的问题，使车辆外倾角与轮跳的变化关系不再受限于悬架硬点；该装置能够按照预设的理想外倾角与轮跳的变化关系，进行主动、半主动式调节，增加了车辆的操稳性能；该装置采用了蜗轮蜗杆传动和丝杠滑块传动，具有机构自锁、高结构强度、防转安全等优点。
附图说明
图1是本发明实施例中基于麦弗逊悬架的主动、半主动式外倾角电动调节装置的结构示意图。
图2是本发明实施例中滑块的结构示意图。
图3是本发明实施例中外倾角调节机构横向布置时的示意图。
图4是本发明实施例中外倾角调节机构纵向布置当作主销后倾角调节机构时的示意图。
图中：1-螺母a；2-螺栓a；3-上支撑件；4-车身；5-高度传感器；6-滑块；7-轴承；8-导向杆；9-传动轴；10-支架；11-步进电机；12-螺栓b；13-螺母b；14-螺钉c；15-轴承端盖；16-螺钉d。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
如图1所示，一种基于麦弗逊悬架的主动、半主动式外倾角电动调节装置，包括与减振器及止推轴承相连的上支撑件3、与车身4和上支撑件3相连的外倾角调节机构；外倾角调节机构包括固设在车身4上的支架10、固设在支架10上的步进电机11和导向杆8、通过轴承可旋转的支撑在支架10上的传动轴9、滑块6，步进电机11的输出轴为蜗杆，传动轴9上设有丝杠段和与蜗杆啮合的蜗轮，滑块6的上部与丝杠段螺纹配合、中部与导向杆8滑动配合、下部与上支撑件3连接，行车电脑能控制步进电机11的转角进行外倾角的主动式调节，驾驶员能够手动设定步进电机11的转角进行外倾角的半主动式调节。
如图1和图2所示，在本实施例中，滑块6的下部为若干个张开的爪腿，爪腿均通过竖向的螺栓a2和螺母a1与上支撑件3连接。可以设置三组螺栓a2和螺母a1，沿上支撑件3周向呈120度角间隔分布。
如图1所示，在本实施例中，传动轴9两端的轴承通过轴承端盖15限位，轴承端盖15套在传动轴9的端头抵住轴承且安装在支架10上。
如图1所示，在本实施例中，支架10包括顶板和连接在顶板下方两侧且向前伸出的侧板，步进电机11设在顶板上，传动轴9和导向杆8设在侧板的伸出部分，传动轴9和导向杆8间隔小，导向杆8上设有用于容纳蜗轮底部的凹槽，保证了结构紧凑，节约安装空间。
如图1所示，在本实施例中，步进电机11通过螺栓b12和螺母b13固设在支架10上，轴承端盖15通过螺钉c14固设在支架10上，导向杆8通过螺钉d16固设在支架10上。
如图3所示，外倾角调节机构可以横向布置。如图4所示，外倾角调节机构可以纵向布置，外倾角调节机构纵向布置时，功能从调节外倾角变为调节主销后倾角，此时当作主销后倾角调节机构。
在本发明中，车轮处布置有车身高度传感器5，用于向行车电脑传递车身高度，即轮跳值；行车电脑根据预设的理想外倾角与轮跳的目标关系，依靠天棚控制原理求解步进电机11转角与轮跳的关系，控制步进电机11转动，进行外倾角的主动式调节。依靠天棚控制原理求解步进电机11转角与轮跳的关系时，采用以下计算公式，
f3(Tz)＝FΔ＝FSKY-F＝f1(x)-f2(x)
即，Tz＝f3 -1[f1(x)-f2(x)]
其中，x为轮跳；Tz为步进电机11转角；FSKY＝f1(x)，为理想外倾角；F＝f2(x)，为无外倾角调节机构补偿下的外倾角；FΔ＝f3(Tz)，为外倾角调节机构对外倾角的补偿值，且FSKY＝F+FΔ。
在本发明中，行车电脑默认为主动式调节模式，当外倾角主动式调节效果不理想时，驾驶员可以手动设定步进电机11的转角，进行外倾角的半主动式调节，此时行车电脑退出主动式调节模式。
在本发明中，步进电机11通过蜗轮蜗杆传动带动传动轴9转动，传动轴9通过丝杠滑块传动实现滑块6及上支撑件3沿导向杆8滑动，进而改变外倾角大小，该装置解决了传统车辆无法动态调节车辆外倾的问题，使车辆外倾角与轮跳的变化关系不再受限于悬架硬点；该装置能够按照预设的理想外倾角与轮跳的变化关系，进行主动、半主动式调节，增加了车辆的操稳性能；该装置采用了蜗轮蜗杆传动和丝杠滑块传动，具有机构自锁、高结构强度、防转安全等优点。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (8)

1.一种基于麦弗逊悬架的主动、半主动式外倾角电动调节装置，包括与减振器及止推轴承相连的上支撑件、与车身和上支撑件相连的外倾角调节机构；其特征在于：外倾角调节机构包括固设在车身上的支架、固设在支架上的步进电机和导向杆、通过轴承可旋转的支撑在支架上的传动轴、滑块，步进电机的输出轴为蜗杆，传动轴上设有丝杠段和与蜗杆啮合的蜗轮，滑块的上部与丝杠段螺纹配合、中部与导向杆滑动配合、下部与上支撑件连接，行车电脑能控制步进电机的转角进行外倾角的主动式调节，驾驶员能够手动设定步进电机的转角进行外倾角的半主动式调节；
车轮处布置有车身高度传感器，用于向行车电脑传递车身高度，即轮跳值；行车电脑根据预设的理想外倾角与轮跳的目标关系，依靠天棚控制原理求解步进电机转角与轮跳的关系，控制步进电机转动，进行外倾角的主动式调节；
依靠天棚控制原理求解步进电机转角与轮跳的关系时，采用以下计算公式，
f3(Tz)＝FΔ＝FSKY-F＝f1(x)-f2(x)
即，Tz＝f3 -1[f1(x)-f2(x)]
其中，x为轮跳；Tz为步进电机转角；FSKY＝f1(x)，为理想外倾角；F＝f2(x)，为无外倾角调节机构补偿下的外倾角；FΔ＝f3(Tz)，为外倾角调节机构对外倾角的补偿值，且FSKY＝F+FΔ。
2.如权利要求1所述的基于麦弗逊悬架的主动、半主动式外倾角电动调节装置，其特征在于：行车电脑默认为主动式调节模式，当驾驶员手动设定步进电机的转角进行半主动式调节时，行车电脑退出主动式调节模式。
3.如权利要求1所述的基于麦弗逊悬架的主动、半主动式外倾角电动调节装置，其特征在于：外倾角调节机构横向布置。
4.如权利要求1所述的基于麦弗逊悬架的主动、半主动式外倾角电动调节装置，其特征在于：外倾角调节机构纵向布置时，功能从调节外倾角变为调节主销后倾角，此时当作主销后倾角调节机构。
5.如权利要求1至4任一所述的基于麦弗逊悬架的主动、半主动式外倾角电动调节装置，其特征在于：滑块的下部为若干个张开的爪腿，爪腿均通过竖向的螺栓a和螺母a与上支撑件连接。
6.如权利要求5所述的基于麦弗逊悬架的主动、半主动式外倾角电动调节装置，其特征在于：共有三组螺栓a和螺母a，沿上支撑件周向呈120度角间隔分布。
7.如权利要求1至4任一所述的基于麦弗逊悬架的主动、半主动式外倾角电动调节装置，其特征在于：传动轴两端的轴承通过轴承端盖限位，轴承端盖套在传动轴的端头抵住轴承且安装在支架上。
8.如权利要求1至4任一所述的基于麦弗逊悬架的主动、半主动式外倾角电动调节装置，其特征在于：支架包括顶板和连接在顶板下方两侧且向前伸出的侧板，步进电机设在顶板上，传动轴和导向杆设在侧板的伸出部分，传动轴和导向杆间隔小，导向杆上设有用于容纳蜗轮底部的凹槽。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113771946B (zh) * 2021-09-22 2022-11-15 中汽创智科技有限公司 一种独立悬架的控制方法、装置、设备及存储介质

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101073978A (zh) * 2006-05-16 2007-11-21 S.N.R.鲁尔门斯公司 具有增强的密封性的车辆悬挂限位装置
CN101178305A (zh) * 2006-10-25 2008-05-14 弥荣精机株式会社 车轮定位测量装置
CN203600922U (zh) * 2013-11-06 2014-05-21 上海通用汽车有限公司 汽车的麦弗逊式悬架
CN106494506A (zh) * 2016-11-18 2017-03-15 安徽江淮汽车集团股份有限公司 一种麦弗逊悬架外倾角调节结构
WO2018145689A1 (de) * 2017-02-09 2018-08-16 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Federbein für ein kraftfahrzeug
CN109017196A (zh) * 2018-08-13 2018-12-18 盐城工学院 一种车身自动调平器
CN110194040A (zh) * 2019-05-31 2019-09-03 北京长城华冠汽车技术开发有限公司 带有车轮外倾角调节功能的麦弗逊悬架、螺栓及垫片
CN110896648A (zh) * 2018-05-30 2020-03-20 深圳市大疆创新科技有限公司 一种阻尼结构、底盘悬挂结构及车辆

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060151968A1 (en) * 2003-06-09 2006-07-13 Matthew Kim Steering suspension having steering adjusted camber for McPherson and double linkage suspension
US8360449B2 (en) * 2009-11-16 2013-01-29 Great Lakes Sound & Vibration, Inc. Suspension assemblies and systems for land vehicles

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101073978A (zh) * 2006-05-16 2007-11-21 S.N.R.鲁尔门斯公司 具有增强的密封性的车辆悬挂限位装置
CN101178305A (zh) * 2006-10-25 2008-05-14 弥荣精机株式会社 车轮定位测量装置
CN203600922U (zh) * 2013-11-06 2014-05-21 上海通用汽车有限公司 汽车的麦弗逊式悬架
CN106494506A (zh) * 2016-11-18 2017-03-15 安徽江淮汽车集团股份有限公司 一种麦弗逊悬架外倾角调节结构
WO2018145689A1 (de) * 2017-02-09 2018-08-16 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Federbein für ein kraftfahrzeug
CN110896648A (zh) * 2018-05-30 2020-03-20 深圳市大疆创新科技有限公司 一种阻尼结构、底盘悬挂结构及车辆
CN109017196A (zh) * 2018-08-13 2018-12-18 盐城工学院 一种车身自动调平器
CN110194040A (zh) * 2019-05-31 2019-09-03 北京长城华冠汽车技术开发有限公司 带有车轮外倾角调节功能的麦弗逊悬架、螺栓及垫片

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