CN206264731U - 一种具有主动辅助转向机构的汽车后独立悬架 - Google Patents
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Abstract
一种具有主动辅助转向机构的汽车后独立悬架，包括后独立悬架主体和转向节，其特征在于：还包括固定在副车架上的转向机构，转向机构的两自由端通过前束控制臂与两转向节相连，所述转向节还分别通过外倾控制臂与副车架相连，通过拖曳臂与车身纵梁相连；还包括弹簧支撑臂，所述弹簧支撑臂通过两端设置的衬套分别与转向节和副车架相连。本实用新型可有效的提高汽车低速行驶的转向灵活性，改善汽车高速行驶时的弯道稳定性，进而提升高速行驶的安全性，同时主动辅助转向为汽车的自动驾驶与智能驾驶提供帮助，使车辆更具科技感与驾驶乐趣。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种汽车底盘后独立悬架，特别是涉及一种具有主动辅助转向机构的汽车后独立悬架，还涉及一种上述后独立悬架的结构布置。
背景技术
现代汽车不断加长的轴距为车内带来了良好舒适的乘坐空间，同时在车辆操控、转弯、泊车等方面带来了一定的负面影响，轴距加长必定带来转弯直径的加大，增加了车辆低速转弯或泊车过程的难度；车辆在高速行驶的变道或转弯过程中，传统的后独立悬架在轴荷转移与侧向力的作用下易产生侧滑，进而导致车辆事故的发生。汽车后独立悬架的主动辅助转向功能可以有效弥补轴距增加后对车辆转弯灵活性造成的影响，同时汽车高速行驶时使后轮与前轮产生同向转角会有效抑制轮胎侧滑，有效提高高速转弯的稳定性与安全性。
现有技术中汽车后独立悬架结构通常使用橡胶衬套连接摆臂与转向节及副车架，当车辆中高速转弯时车轮产生较大侧向力，橡胶衬套变形使车轮产生不利于车辆转弯的附加转角，使车辆增加过度转向趋势，进而增加了车辆失稳而导致车祸的几率。
为提高车辆的科技感与驾驶乐趣，现代汽车不断增加辅助驾驶功能，缓解驾驶疲劳并减少因驾驶技能不足而导致的车辆事故。当前的辅助驾驶功能均采用前轮主动转向控制实现诸如自动泊车、自适应巡航、自动驾驶等功能，受前轮转向机构布置的局限性，可实现的车辆转弯角度与高速巡航稳定性有限，大大限制了车辆性能的提升和驾驭的乐趣。
实用新型内容
本实用新型的目的是：提供一种具有主动辅助转向机构的汽车后独立悬架，以解决现有技术中的问题。
为实现上述目的，本实用新型采取下述技术方案：一种具有主动辅助转向机构的汽车后独立悬架，包括后独立悬架主体和转向节，其技术要点在于：还包括固定在副车架上的转向机构，转向机构的两自由端通过前束控制臂与两转向节相连，所述转向节还分别通过外倾控制臂与副车架相连，通过拖曳臂与车身纵梁相连；还包括弹簧支撑臂，所述弹簧支撑臂通过两端设置的衬套分别与转向节和副车架相连。
进一步的：所述转向机构包括驱动电机，带有外壳的丝杠，在驱动电机的驱动下带动丝杠运动的螺母；所述丝杠的两端分别与对应的前束控制臂绞接连接；所述外壳上设有安装螺栓孔。
进一步的：前束控制臂与相应转向节之间通过关节轴承相连。
进一步的：外倾控制臂与副车架通过橡胶衬套相连。
进一步的：拖曳臂一端通过螺栓固定在转向节上，另一端通过橡胶衬套与车身纵梁相连。
进一步的：还包括控制转向机构运行的控制单元。
进一步的：所述控制单元为设在方向盘管柱上的控制器，根据方向盘转角的大小为驱动电机提供相应的电流。
进一步的：所述控制单元为自动控制器，接收车速数据V和方向盘转角数据α，根据如下公式控制给驱动电机输出电流I的大小：I＝C*（V－40）*α/360；式中C为常数。
本实用新型的有益效果是：本实用新型可有效的提高汽车低速行驶的转向灵活性，改善汽车高速行驶时的弯道稳定性，进而提升高速行驶的安全性，同时主动辅助转向为汽车的自动驾驶与智能驾驶提供帮助，使车辆更具科技感与驾驶乐趣。
附图说明
图1是本实用新型的总体结构示意图；
图2是本实用新型的又一结构示意图；
图3是本实用新型转向机构与副车架连接示意图；
图4是本实用新型前束控制臂与丝杠、转向节连接结构的结构示意图；
图5是本实用新型转向机构结构示意图；
图6是本实用新型拖曳臂结构示意图；
图7是本实用新型外倾控制臂结构示意图；
图8是本实用新型弹簧支撑臂结构示意图。
附图标记说明
1转向节；2外倾控制臂；2.1橡胶衬套（连接外倾控制臂与转向节、副车架）；3副车架；4拖曳臂；4.1橡胶衬套（连接拖曳臂与车身纵梁）；4.2螺栓孔（连接拖曳臂与转向节）；5弹簧支撑臂；5.1橡胶衬套（连接弹簧支撑臂与转向节、副车架）；6前束控制臂；6.1球销（连接丝杠与前束控制臂）；6.2关节轴承（连接前束控制臂与转向节）；7转向机构；7.1安装螺栓孔（连接转向机构与副车架）；7.2驱动电机；7.3丝杠； 7.4螺母机构； 8控制单元。
具体实施方式
下面将结合附图对具体实施方式作详细说明：
如图1－8所示为本实用新型所提供的一种具有主动辅助转向机构的汽车后独立悬架，包括后独立悬架主体和转向节1，还包括固定在副车架3上的转向机构7，转向机构的两自由端通过前束控制臂6与两转向节相连，所述转向节还分别通过外倾控制臂2与副车架相连，通过拖曳臂4与车身纵梁相连；还包括弹簧支撑臂5，所述弹簧支撑臂通过其两端设置的橡胶衬套5.1分别与转向节和副车架相连。
进一步的：所述转向机构包括驱动电机7.2，带有外壳的丝杠7.3，在驱动电机的驱动下带动丝杠运动的螺母7.4；所述丝杠的两端也就是转向机构的两自由端设有球销6.1，分别与对应的前束控制臂一端的球头相配合连接；所述外壳上设有安装螺栓孔7.1，用螺栓将转向机构固定在车身上；所述螺母可通过皮带与电机相连，并可在电机带动下沿轴向旋转，其与外壳的位置相对固定不动，具体可用限位机构或卡槽将其限定。
优选的：前束控制臂与相应转向节之间通过关节轴承6.2相连。
优选的：外倾控制臂与副车架通过橡胶衬套2.1相连。
优选的：拖曳臂4为片状钣金结构，在保证后悬架纵向刚度的前提下，可通过橡胶衬套变形与钣金变形实现后轮小角度转向，其一端设有螺栓孔4.2，通过螺栓将其固定在转向节上，另一端通过橡胶衬套4.1与车身纵梁相连。
优选的：还包括控制转向机构运行的控制单元8。
优选的：所述控制单元为设在方向盘管柱上的控制器，比如像变阻器一样，根据方向盘转角的大小为驱动电机提供相应的电流。
优选的：所述控制单元为自动控制器，接收车速数据V和方向盘转角数据α，根据如下公式控制给驱动电机输出电流I的大小：I＝C*（V－40）*α/360；式中C为常数，且为正数；I的值为正数或负数时，代表电机的转动方向，也就是后轮转向的方向，现设定当车速低于40公里/小时时，I为负，对应后轮与前轮反向偏转。
为同时改善低速行驶的转向灵活性以及高速行驶的转弯稳定性与安全性，定义当车速低于40公里/小时时，后轮与前轮反向偏转，且根据车速、方向盘转角等信息判断后轮转向角度，车速越低，后轮转向角度越大，最大可达到3度，可明显较小车辆转弯直径，提升低速转弯的灵敏性；当车速在大于40公里/小时，低于80公里/小时的中速行驶时，后轮与前轮同向偏转，且根据车速、方向盘转角等信息判断后轮转向角度，且后轮转向角度最大达到1.5度，增加车辆中速行驶时的不足转向趋势，提高弯道稳定性；当车速过快超过80公里/小时的情况下，建议关闭该功能。
具体工作时，根据车辆行驶状态采集到的车速、方向盘转角等实时信息，通过控制单元计算得到所需后轮辅助转向的电机电流，驱动电机驱动螺母机构带动丝杠产生轴向移动，丝杠两端通过球销带动左右前束控制臂产生同向移动，左右转向节通过关节轴承分别与对应的左右前束控制臂另一端连接，并驱动转向节沿后独立悬架的虚拟主销转动，使车轮实现小角度转向。因后独立悬架机构无真实存在的转向主销轴线，车轮转向通过悬架机构中橡胶衬套的弹性变形实现，所以车轮转角可达到3度；
本实用新型中后轮辅助转向可通过逻辑控制结合现有技术的自动泊车、自适应巡航、自动驾驶等功能，通过后轮的主动控制进一步提升车辆的灵活性、稳定性、安装性与驾驶乐趣。
本实用新型未涉及部分均与现有技术相同或采用现有技术加以实现。
本实用新型可有效的提高汽车低速行驶的转向灵活性，改善汽车高速行驶时的弯道稳定性，进而提升高速行驶的安全性，同时主动辅助转向为汽车的自动驾驶与智能驾驶提供帮助，使车辆更具科技感与驾驶乐趣。
以上描述及附图均应被理解为是示例性的，而非对本实用新型的限制。本行业的技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围前提下，可以对本实用新型进行各种变化和改进，这些变化和改进均纳入本实用新型的保护范围内。本实用新型保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (8)
1.一种具有主动辅助转向机构的汽车后独立悬架，包括后独立悬架主体和转向节，其特征在于：还包括固定在副车架上的转向机构，转向机构的两自由端通过前束控制臂与两转向节相连，所述转向节还分别通过外倾控制臂与副车架相连，通过拖曳臂与车身纵梁相连；还包括弹簧支撑臂，所述弹簧支撑臂通过两端设置的衬套分别与转向节和副车架相连。
2.根据权利要求1所述的具有主动辅助转向机构的汽车后独立悬架，其特征在于：所述转向机构包括驱动电机，带有外壳的丝杠，在驱动电机的驱动下带动丝杠运动的螺母；所述丝杠的两端分别与对应的前束控制臂绞接连接；所述外壳上设有安装螺栓孔。
3.根据权利要求1或2所述的具有主动辅助转向机构的汽车后独立悬架，其特征在于：前束控制臂与相应转向节之间通过关节轴承相连。
4.根据权利要求1或2所述的具有主动辅助转向机构的汽车后独立悬架，其特征在于：外倾控制臂与副车架通过橡胶衬套相连。
5.根据权利要求1或2所述的具有主动辅助转向机构的汽车后独立悬架，其特征在于：拖曳臂一端通过螺栓固定在转向节上，另一端通过橡胶衬套与车身纵梁相连。
6.根据权利要求1或2所述的具有主动辅助转向机构的汽车后独立悬架，其特征在于：还包括控制转向机构运行的控制单元。
7.根据权利要求6所述的具有主动辅助转向机构的汽车后独立悬架，其特征在于：所述控制单元为设在方向盘管柱上的控制器，根据方向盘转角的大小为驱动电机提供相应的电流。
8.根据权利要求6所述的具有主动辅助转向机构的汽车后独立悬架，其特征在于：所述控制单元为自动控制器，接收车速数据V和方向盘转角数据α，根据如下公式控制给驱动电机输出电流I的大小：I＝C*（V－40）*α/360；式中C为常数。
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