本實(shí)用新型涉及一種汽車底盤后獨(dú)立懸架,特別是涉及一種具有主動(dòng)輔助轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的汽車后獨(dú)立懸架,還涉及一種上述后獨(dú)立懸架的結(jié)構(gòu)布置。
背景技術(shù):
現(xiàn)代汽車不斷加長的軸距為車內(nèi)帶來了良好舒適的乘坐空間,同時(shí)在車輛操控、轉(zhuǎn)彎、泊車等方面帶來了一定的負(fù)面影響,軸距加長必定帶來轉(zhuǎn)彎直徑的加大,增加了車輛低速轉(zhuǎn)彎或泊車過程的難度;車輛在高速行駛的變道或轉(zhuǎn)彎過程中,傳統(tǒng)的后獨(dú)立懸架在軸荷轉(zhuǎn)移與側(cè)向力的作用下易產(chǎn)生側(cè)滑,進(jìn)而導(dǎo)致車輛事故的發(fā)生。汽車后獨(dú)立懸架的主動(dòng)輔助轉(zhuǎn)向功能可以有效彌補(bǔ)軸距增加后對車輛轉(zhuǎn)彎靈活性造成的影響,同時(shí)汽車高速行駛時(shí)使后輪與前輪產(chǎn)生同向轉(zhuǎn)角會(huì)有效抑制輪胎側(cè)滑,有效提高高速轉(zhuǎn)彎的穩(wěn)定性與安全性。
現(xiàn)有技術(shù)中汽車后獨(dú)立懸架結(jié)構(gòu)通常使用橡膠襯套連接擺臂與轉(zhuǎn)向節(jié)及副車架,當(dāng)車輛中高速轉(zhuǎn)彎時(shí)車輪產(chǎn)生較大側(cè)向力,橡膠襯套變形使車輪產(chǎn)生不利于車輛轉(zhuǎn)彎的附加轉(zhuǎn)角,使車輛增加過度轉(zhuǎn)向趨勢,進(jìn)而增加了車輛失穩(wěn)而導(dǎo)致車禍的幾率。
為提高車輛的科技感與駕駛樂趣,現(xiàn)代汽車不斷增加輔助駕駛功能,緩解駕駛疲勞并減少因駕駛技能不足而導(dǎo)致的車輛事故。當(dāng)前的輔助駕駛功能均采用前輪主動(dòng)轉(zhuǎn)向控制實(shí)現(xiàn)諸如自動(dòng)泊車、自適應(yīng)巡航、自動(dòng)駕駛等功能,受前輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)布置的局限性,可實(shí)現(xiàn)的車輛轉(zhuǎn)彎角度與高速巡航穩(wěn)定性有限,大大限制了車輛性能的提升和駕馭的樂趣。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的目的是:提供一種具有主動(dòng)輔助轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的汽車后獨(dú)立懸架,以解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本實(shí)用新型采取下述技術(shù)方案:一種具有主動(dòng)輔助轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的汽車后獨(dú)立懸架,包括后獨(dú)立懸架主體和轉(zhuǎn)向節(jié),其技術(shù)要點(diǎn)在于:還包括固定在副車架上的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu),轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的兩自由端通過前束控制臂與兩轉(zhuǎn)向節(jié)相連,所述轉(zhuǎn)向節(jié)還分別通過外傾控制臂與副車架相連,通過拖曳臂與車身縱梁相連;還包括彈簧支撐臂,所述彈簧支撐臂通過兩端設(shè)置的襯套分別與轉(zhuǎn)向節(jié)和副車架相連。
進(jìn)一步的:所述轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)包括驅(qū)動(dòng)電機(jī),帶有外殼的絲杠,在驅(qū)動(dòng)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下帶動(dòng)絲杠運(yùn)動(dòng)的螺母;所述絲杠的兩端分別與對應(yīng)的前束控制臂絞接連接;所述外殼上設(shè)有安裝螺栓孔。
進(jìn)一步的:前束控制臂與相應(yīng)轉(zhuǎn)向節(jié)之間通過關(guān)節(jié)軸承相連。
進(jìn)一步的:外傾控制臂與副車架通過橡膠襯套相連。
進(jìn)一步的:拖曳臂一端通過螺栓固定在轉(zhuǎn)向節(jié)上,另一端通過橡膠襯套與車身縱梁相連。
進(jìn)一步的:還包括控制轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)運(yùn)行的控制單元。
進(jìn)一步的:所述控制單元為設(shè)在方向盤管柱上的控制器,根據(jù)方向盤轉(zhuǎn)角的大小為驅(qū)動(dòng)電機(jī)提供相應(yīng)的電流。
進(jìn)一步的:所述控制單元為自動(dòng)控制器,接收車速數(shù)據(jù)V和方向盤轉(zhuǎn)角數(shù)據(jù)α,根據(jù)如下公式控制給驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸出電流I的大?。篒=C*(V-40)*α/360;式中C為常數(shù)。
本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型可有效的提高汽車低速行駛的轉(zhuǎn)向靈活性,改善汽車高速行駛時(shí)的彎道穩(wěn)定性,進(jìn)而提升高速行駛的安全性,同時(shí)主動(dòng)輔助轉(zhuǎn)向?yàn)槠嚨淖詣?dòng)駕駛與智能駕駛提供幫助,使車輛更具科技感與駕駛樂趣。
附圖說明
圖1是本實(shí)用新型的總體結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是本實(shí)用新型的又一結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3是本實(shí)用新型轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)與副車架連接示意圖;
圖4是本實(shí)用新型前束控制臂與絲杠、轉(zhuǎn)向節(jié)連接結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5是本實(shí)用新型轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖;
圖6是本實(shí)用新型拖曳臂結(jié)構(gòu)示意圖;
圖7是本實(shí)用新型外傾控制臂結(jié)構(gòu)示意圖;
圖8是本實(shí)用新型彈簧支撐臂結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖標(biāo)記說明
1轉(zhuǎn)向節(jié);2外傾控制臂;2.1橡膠襯套(連接外傾控制臂與轉(zhuǎn)向節(jié)、副車架);3副車架;4拖曳臂;4.1橡膠襯套(連接拖曳臂與車身縱梁);4.2螺栓孔(連接拖曳臂與轉(zhuǎn)向節(jié));5彈簧支撐臂;5.1橡膠襯套(連接彈簧支撐臂與轉(zhuǎn)向節(jié)、副車架);6前束控制臂;6.1球銷(連接絲杠與前束控制臂);6.2關(guān)節(jié)軸承(連接前束控制臂與轉(zhuǎn)向節(jié));7轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu);7.1安裝螺栓孔(連接轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)與副車架);7.2驅(qū)動(dòng)電機(jī);7.3絲杠; 7.4螺母機(jī)構(gòu); 8控制單元。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合附圖對具體實(shí)施方式作詳細(xì)說明:
如圖1-8所示為本實(shí)用新型所提供的一種具有主動(dòng)輔助轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的汽車后獨(dú)立懸架,包括后獨(dú)立懸架主體和轉(zhuǎn)向節(jié)1,還包括固定在副車架3上的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)7,轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的兩自由端通過前束控制臂6與兩轉(zhuǎn)向節(jié)相連,所述轉(zhuǎn)向節(jié)還分別通過外傾控制臂2與副車架相連,通過拖曳臂4與車身縱梁相連;還包括彈簧支撐臂5,所述彈簧支撐臂通過其兩端設(shè)置的橡膠襯套5.1分別與轉(zhuǎn)向節(jié)和副車架相連。
進(jìn)一步的:所述轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)7.2,帶有外殼的絲杠7.3,在驅(qū)動(dòng)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下帶動(dòng)絲杠運(yùn)動(dòng)的螺母7.4;所述絲杠的兩端也就是轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的兩自由端設(shè)有球銷6.1,分別與對應(yīng)的前束控制臂一端的球頭相配合連接;所述外殼上設(shè)有安裝螺栓孔7.1,用螺栓將轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)固定在車身上;所述螺母可通過皮帶與電機(jī)相連,并可在電機(jī)帶動(dòng)下沿軸向旋轉(zhuǎn),其與外殼的位置相對固定不動(dòng),具體可用限位機(jī)構(gòu)或卡槽將其限定。
優(yōu)選的:前束控制臂與相應(yīng)轉(zhuǎn)向節(jié)之間通過關(guān)節(jié)軸承6.2相連。
優(yōu)選的:外傾控制臂與副車架通過橡膠襯套2.1相連。
優(yōu)選的:拖曳臂4為片狀鈑金結(jié)構(gòu),在保證后懸架縱向剛度的前提下,可通過橡膠襯套變形與鈑金變形實(shí)現(xiàn)后輪小角度轉(zhuǎn)向,其一端設(shè)有螺栓孔4.2,通過螺栓將其固定在轉(zhuǎn)向節(jié)上,另一端通過橡膠襯套4.1與車身縱梁相連。
優(yōu)選的:還包括控制轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)運(yùn)行的控制單元8。
優(yōu)選的:所述控制單元為設(shè)在方向盤管柱上的控制器,比如像變阻器一樣,根據(jù)方向盤轉(zhuǎn)角的大小為驅(qū)動(dòng)電機(jī)提供相應(yīng)的電流。
優(yōu)選的:所述控制單元為自動(dòng)控制器,接收車速數(shù)據(jù)V和方向盤轉(zhuǎn)角數(shù)據(jù)α,根據(jù)如下公式控制給驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸出電流I的大?。篒=C*(V-40)*α/360;式中C為常數(shù),且為正數(shù);I的值為正數(shù)或負(fù)數(shù)時(shí),代表電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向,也就是后輪轉(zhuǎn)向的方向,現(xiàn)設(shè)定當(dāng)車速低于40公里/小時(shí)時(shí),I為負(fù),對應(yīng)后輪與前輪反向偏轉(zhuǎn)。
為同時(shí)改善低速行駛的轉(zhuǎn)向靈活性以及高速行駛的轉(zhuǎn)彎穩(wěn)定性與安全性,定義當(dāng)車速低于40公里/小時(shí)時(shí),后輪與前輪反向偏轉(zhuǎn),且根據(jù)車速、方向盤轉(zhuǎn)角等信息判斷后輪轉(zhuǎn)向角度,車速越低,后輪轉(zhuǎn)向角度越大,最大可達(dá)到3度,可明顯較小車輛轉(zhuǎn)彎直徑,提升低速轉(zhuǎn)彎的靈敏性;當(dāng)車速在大于40公里/小時(shí),低于80公里/小時(shí)的中速行駛時(shí),后輪與前輪同向偏轉(zhuǎn),且根據(jù)車速、方向盤轉(zhuǎn)角等信息判斷后輪轉(zhuǎn)向角度,且后輪轉(zhuǎn)向角度最大達(dá)到1.5度,增加車輛中速行駛時(shí)的不足轉(zhuǎn)向趨勢,提高彎道穩(wěn)定性;當(dāng)車速過快超過80公里/小時(shí)的情況下,建議關(guān)閉該功能。
具體工作時(shí),根據(jù)車輛行駛狀態(tài)采集到的車速、方向盤轉(zhuǎn)角等實(shí)時(shí)信息,通過控制單元計(jì)算得到所需后輪輔助轉(zhuǎn)向的電機(jī)電流,驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)螺母機(jī)構(gòu)帶動(dòng)絲杠產(chǎn)生軸向移動(dòng),絲杠兩端通過球銷帶動(dòng)左右前束控制臂產(chǎn)生同向移動(dòng),左右轉(zhuǎn)向節(jié)通過關(guān)節(jié)軸承分別與對應(yīng)的左右前束控制臂另一端連接,并驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向節(jié)沿后獨(dú)立懸架的虛擬主銷轉(zhuǎn)動(dòng),使車輪實(shí)現(xiàn)小角度轉(zhuǎn)向。因后獨(dú)立懸架機(jī)構(gòu)無真實(shí)存在的轉(zhuǎn)向主銷軸線,車輪轉(zhuǎn)向通過懸架機(jī)構(gòu)中橡膠襯套的彈性變形實(shí)現(xiàn),所以車輪轉(zhuǎn)角可達(dá)到3度;
本實(shí)用新型中后輪輔助轉(zhuǎn)向可通過邏輯控制結(jié)合現(xiàn)有技術(shù)的自動(dòng)泊車、自適應(yīng)巡航、自動(dòng)駕駛等功能,通過后輪的主動(dòng)控制進(jìn)一步提升車輛的靈活性、穩(wěn)定性、安裝性與駕駛樂趣。
本實(shí)用新型未涉及部分均與現(xiàn)有技術(shù)相同或采用現(xiàn)有技術(shù)加以實(shí)現(xiàn)。
本實(shí)用新型可有效的提高汽車低速行駛的轉(zhuǎn)向靈活性,改善汽車高速行駛時(shí)的彎道穩(wěn)定性,進(jìn)而提升高速行駛的安全性,同時(shí)主動(dòng)輔助轉(zhuǎn)向?yàn)槠嚨淖詣?dòng)駕駛與智能駕駛提供幫助,使車輛更具科技感與駕駛樂趣。
以上描述及附圖均應(yīng)被理解為是示例性的,而非對本實(shí)用新型的限制。本行業(yè)的技術(shù)人員在不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍前提下,可以對本實(shí)用新型進(jìn)行各種變化和改進(jìn),這些變化和改進(jìn)均納入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。本實(shí)用新型保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。