车身侧倾控制机构及应用该机构的主动侧倾车辆.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110936784A(43)申请公布日2020.03.31(21)申请号201911224236.2(22)申请日2019.12.04(71)申请人王亚地址100083北京市海淀区清华东路17号(72)发明人王亚魏文军李海涛(51)Int.Cl.B60G21/05(2006.01)B62K5/06(2006.01)B62K5/08(2006.01)B62K25/04(2006.01)权利要求书3页说明书9页附图7页(54)发明名称车身侧倾控制机构及应用该机构的主动侧倾车辆(57)摘要本发明涉及一种车身侧倾控制机构及应用该机构的主动侧倾车辆，属于车辆底盘技术领域，特别涉及车身侧倾驱动及控制技术范畴，由侧倾机构和转向机构组成车身侧倾控制机构，通过车身相对车架转动，以致动角α和转向角θ为控制参数，车身侧倾与车辆转向双自由度运动，实现了车身侧倾过程中车轮不侧倾，适应通用的轿车轮胎；车辆行驶过程中可以实现转向侧倾、独立侧倾或独立转向三种工况，应用于车辆转向时车身主动侧倾，以便车辆在过弯时或者驶过倾斜路面时自动倾斜一定角度来抵抗离心力或侧翻力，保持稳定的行驶姿态。CN110936784ACN110936784A权利要求书1/3页1.车身侧倾控制机构，由侧倾机构和转向机构组成，其特征在于：所述的侧倾机构包括：车身、右下拉杆、左下拉杆、右转向节主轴、左转向节主轴、右上拉杆、左上拉杆、右转向节、左转向节、右车轮、左车轮、右减震器、左减震器、平衡杆、车架、约束杆，依次将车架、右下拉杆、右转向节主轴、右上拉杆顺序转动连接，连接点B、C、D、A处各相对转动轴线平行且垂直于车辆横垂面，形成同一相对运动平面的四边形ABCD，右转向节与右转向节主轴绕其轴线CD转动连接，右转向节联接右车轮并控制其方向；依次将车架、左下拉杆、左转向节主轴、左上拉杆顺序转动连接，连接点B、E、F、A处各相对转动轴线平行且垂直于车辆横垂面，形成同一相对运动平面的四边形ABEF，左转向节与左转向节主轴绕其轴线EF转动连接，左转向节联接左车轮并控制其方向，AB位于车辆中央纵垂面内；车身与车架转动连接、连接点W位于车身中垂面内，同时W位于车架的AB线上，平衡杆中点与车身转动连接、连接点U位于车身中垂面内，平衡杆两端分别与右减震器一端H和左减震器一端J转动连接，右减震器另一端与右上拉杆的G点转动连接，左减震器另一端与左上拉杆的I点转动连接，连接点W、U、G、H、I、J处各相对转动轴线平行且垂直于车辆横垂面，右减震器与左减震器长度相等、性能相同，WU＝GH＝IJ、且WG＝WI＝UH＝UJ，约束杆一端与车架的X点转动连接、另一端与平衡杆的Z点转动连接，WU＝XZ、且WX＝UZ，右下拉杆与左下拉杆长度相等，右转向节主轴与左转向节主轴长度相等，右上拉杆与左上拉杆长度相等；其中：车身与车架夹角为致动角α，车身中垂面与车辆中央纵垂面夹角为车身侧倾角β，由致动角α控制车身侧倾姿态，当α＝0时；β＝0、车身不侧倾；当α≠0时；β≠0、车身侧倾，获得侧倾机构的车身侧倾角β与致动角α关系的侧倾函数β＝f(α)，车身侧倾过程中车轮不侧倾；所述的转向机构包括：侧倾机构中的右转向节主轴和右转向节、侧倾机构中的左转向节主轴和左转向节、转向摆臂、右转向臂、左转向臂、右连杆、左连杆，右转向节主轴和右转向节轴线交点M，右转向臂与右转向节成角固连、共同绕轴线CD转动，左转向节主轴和左转向节轴线交点N，左转向臂与左转向节成同一角固连、共同绕轴线EF转动；转向摆臂一端与车架的O点转动连接、转动轴线位于车辆中央纵垂面内且平行于车辆横垂面，右连杆一端与右转向臂末端球铰链连接、另一端与转向摆臂的P点球铰链连接，左连杆一端与左转向臂末端球铰链连接、另一端与转向摆臂的Q点球铰链连接，OP＝OQ，右转向臂与左转向臂长度相等，右连杆与左连杆长度相等；其中：转向摆臂与车架夹角为转向角θ，由转向角θ控制左、右车轮方向，转向角θ＝0时，右转向臂与车辆横垂面夹角等于左转向臂与车辆横垂面夹角、均为车辆直线行驶；转向角θ≠0时，外车轮偏转角θe和内车轮偏转角θi满足阿克曼转向条件，车辆转向行驶。2.根据权利要求1所述的车身侧倾控制机构，其特征在于，车身侧倾中心W位于车架的AB线上、距离地面高度取决于W与AB的相对位置，设h＝WB，h＝0时，W、B重合；h＝AB时，W、A重合；h＜0时，W位于AB之外、B点一侧；h＞AB时，W位于AB之外、A点一侧；平衡杆两端分别与右减震器一端H和左减震器一端J转动连接，当h较大时，右减震器另一端与右上拉杆的G点转动连接，左减震器另一端与左上拉杆的I点转动连接；当h较小时，右减震器另一端与右下拉杆的G点转动连接，左减震器另一端与左下拉杆的I点转