车辆用悬架装置、车体姿势控制方法及其装置制造方法及图纸

一种车辆用悬架装置、车体姿势控制方法及其装置，车辆用悬架装置，具有被装入在轮体（１）内、输出轴（１１）与轮体一体旋转的轮体内置电动机（１０）。一端通过支撑轴（３）安装在车体（３０）上并可向车辆的前后方向摆动的摆臂（２０），其另一端相对于输出轴（１１）可自由旋转地结合在轮体内置电动机（１０）上。车体姿势控制方法，是通过摆臂（２０）支撑车体（３０）。在车辆行驶中，控制前轮、后轮的各轮体内置电动机的转速、转矩，利用摆臂在车体前后方向上的摆动动作来控制车体的姿势。是一种在轮体内置电动机方式的车辆中，通过根据道路的状况可调控制弹簧、减振器来控制车体姿势，以此改善乘坐的舒适度的新方式的悬架和车体控制技术。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种悬架汽车的车体的车辆用悬架装置、利用该悬架装置的车体姿势控制的方法及其装置，例如是适用于电动汽车的技术。
技术介绍
在以往的电动汽车中，例如在专利文献1中公开的，已知有轮体内置电动机方式。该方式是将用于驱动轮圈的电动机装入在各个轮体内，以电动机的动力驱动各轮体。轮体内置电动机方式，具有几乎不需要车辆侧的传动轴等动力部件空间的优点。作为支撑带轮体内置电动机的轮体的已有的方式，其代表性的例如可以考虑叉形杆方式独立悬架方式。这时的臂向着车体的左右方向支撑轮圈。专利文献1特开平11-262101号公报如轮体内置电动机那样，在轮体中装入电动机单元的方式，该单元重量会增大，对于车辆，弹簧下负荷就变大。因此，汽车的乘坐的感觉与其他的车辆驱动方式相比就较差，则希望得到改善，但以往的悬架方式不能充分地满足此要求。另外，也没有考虑到根据道路的状况进行车辆姿势的控制。本专利技术的目的在于提供一种在轮体内置电动机方式的车辆中，通过根据道路状况等可调控制弹簧、减振器而可进行车体姿势控制，能够改善乘坐的感觉的新式的悬架和车体控制技术。
技术实现思路
本专利技术为了达到上述目的其基本构成如下。一个是关于悬架装置的专利技术，该专利技术，作为车辆用悬架装置的轮体支撑臂，采用了摆动式臂。在这里，作为摆动式臂，是为了能够向车辆的前后方向摆动，一端通过支撑轴安装在车体上的臂。并且，将该臂的另一端(与支撑轴相反方向的一端，即自由端)和轮体内置电动机结合，臂相对于轮体内置电动机的输出轴可自由旋转。另外，提出有下面的车体姿势控制方法。对车体的独立悬架方式使用上述构成的悬架装置，并且至少利用控制前轮、后轮的各轮体内置电动机的转速、转矩和上述臂对车体的前后方向的摆动动作来控制车体。进而，提案有作为车体控制装置，具有上述臂和轮体内置电动机，并且具有通过控制轮体内置电动机的转速、转矩而改变支撑各轮体的上述臂的安装角度的臂安装角度控制装置。附图说明图1是仅取出本专利技术的一实施例的车辆用独立悬架装置中的一个轮圈的悬架装置，并表示其内部结构的纵截面图。图2(a)(b)是表示本专利技术的基本构成和动作原理的图。图3是表示适用于上述实施例的悬架装置的振动吸收机构的图。图4是表示用于上述振动吸收机构的可调减振器的一例的内部结构图。图5是表示具有上述实施例的悬架装置的四轮车辆模型的图，(a)是从车辆的正侧面看的图，(b)是从前后方向看的图。图6是表示本专利技术的动作状态的说明图。图7是表示取出一个本专利技术的另一实施例的悬架装置的状态的图。图8是本专利技术的车体姿势控制的动作说明图。图9是本专利技术的车体姿势控制的动作说明图。图10是本专利技术的车体姿势控制的动作说明图。图11是本专利技术的车体姿势控制的动作说明图。图12是本专利技术的车体姿势控制的动作说明图。图13是表示本专利技术的其它的实施例的图。图14是在上述实施例中用的控制装置的概要图。图15是表示在图12所示的车体姿势控制时的悬架装置的弹簧的举动的图。图中1-轮体，2-轮圈，3-支撑轴，10-轮体内置电动机，11-电动机输出轴，20-摆臂，30-车体，31-弹簧单元，42-减振器。具体实施例方式下面，基于俯图对本专利技术的实施例进行说明。图1是仅取出本专利技术的一实施例的车辆用独立悬架装置中的一个轮体的悬架装置，并表示其内部结构的纵截面图。图1的悬架装置是从车体30(参照图5(b))的前后方向看的图。图2(a)(b)是表示其基本构成和动作原理的图。图3(a)表示的是适用于本实施例的悬架装置的振动吸收机构，图3(b)表示的是改变向该振动吸收机构中使用的螺旋弹簧给予的负荷的状态的说明图。图4是表示用于振动吸收机构的可调减振器的一例的内部结构图。图5是表示具有本实施例的悬架装置的四轮车辆模型的图，(a)是从车辆的正侧面看的图，(b)是从前后方向看的图。本实施例的悬架装置基本上如图1所示，具有轮体内置电动机10和支撑车体30的臂20，其构成如下。轮体内置电动机10，被装在车辆的各轮体1内。臂20，为了能够向车辆的前后方向摆动，其一端20A通过支撑轴3安装在车体3上，其另一端20B可相对于轮体内置电动机10的输出轴11旋转自由地与轮体内置电动机10相结合。由于臂20进行摆动动作所以也称为摆臂。摆臂的一端20B，在其外面一体形成向外侧突出的套筒21，另外，在内面形成通到套筒21的孔22。将套筒21通过轴承4嵌合到输出轴11的外圆周上，以此相对自由旋转地结合摆臂20和输出轴11。输出轴11的一端11A位于孔22内，并在其上安装着制动盘5。另外，在孔22上配置着通过电磁力夹住制动盘5的制动衬块6和其电磁驱动器7。该电磁制动器8的衬块6和驱动器7，通过支架9被固定在孔22的内面。轮体内置电动机10，例如由永久磁铁式的同步机构成，其构成如下。在套筒21的外周固定构成为轮体内置电动机10的定子12的线圈。轮体1与输出轴11结合为一体，并在其内周上设置构成为转子13的永久磁铁。轮体内置电动机10，通过变换器(未图示)可调控制频率和电流(电压)，以此进行转速和转矩的控制。另外，除牵引外还可以进行再生制动。进而，将由再生制动产生的电能(图示省略)充入到蓄电器中。14是电动机电器配线、15是制动器电器配线。轴承16被固定在车体30上，固定在臂20上的支撑轴(枢轴)3由轴承16支撑。在支撑轴3上，安装着构成车辆的振动抑制机构的弹簧单元31和减振器42。弹簧单元31，具备对轮体的上下方向的振动带适当的柔软性的弹性元件的功能，减振器(吸振器)42具备适当的振动衰减元件的功能。在图3中出示了本实施例的弹簧单元31的一例。弹簧单元31具有配置在支撑轴3的周围的螺旋弹簧32和改变给予螺旋弹簧32的负荷的机构(预加载机构)33。螺旋弹簧32通过对臂20的摆动动作进行扭转而起到弹簧作用。预加载机构33，例如由蜗杆34、蜗轮35、预加载控制电动机36构成。螺旋弹簧32的一端32A安装在摆臂20上，另一端32B安装在蜗轮35上。通过正反旋转电动机36，使蜗轮35旋转，则通过以该旋转位置来改变弹簧一端32B的位置，如图3(b)所示，能够改变螺旋弹簧32绕转力(预先给予螺旋弹簧的负荷)，由此，可以控制缓冲器的硬度。图3(b)的(I)是预加载强、(II)是预加载中等、(III)是预加载弱的情形。在图4中，出示了作为减振器42的旋转式的油压式可调减振器的一例。本例中的减振器42，在支撑轴3的一端形成油室43，在以气密状态承受该支撑轴3的一端的固定元件(筒体)44的内侧端面上固定着可调节流孔机构45。油室43，由圆弧的内周面43a和弦面43b形成，封入减振器用的油。可调节流孔机构45，形成于筒体44的内侧端面(与支撑轴3的油室43相对的端面)。可调节流孔机构45，具有形成于筒体44的内侧端面的块体47、和形成于块体47上的节流孔46、和由驱动器(图示省略)对节流孔46的内径进行节流调整的可变节流体46a。该可调节流孔机构45位于油室43内。块体47具有与支撑轴3的径方向一致的长度。并且，在块体47上，形成有与形成于支撑轴3的端面中央的旋转轴48可相对旋转地相互配合的轴孔49。块体47的两端有圆弧面，在各圆弧面上配设密封部件50、51。在油室43与支撑轴3一起向箭头方向旋转的时候，油室内周面43a接触本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种车辆用悬架装置，其特征在于，具有：装入在轮体内、输出轴与轮体一体地旋转的电动机（以下，称为「轮体内置电动机」），和为了能够向车辆的前后方向摆动，一端通过支撑轴安装在车体上，另一端相对于上述输出轴可自由旋转地结合在上述轮体 内置电动机上的臂（以下称为「摆臂」）；通过上述摆臂来支撑车体。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：山本立行，小渡武彦，
申请(专利权)人：株式会社日立制作所，
类型：发明
国别省市：JP[日本]