用于双前轮倾斜车辆的主动倾斜控制装置及车辆制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及车辆设备技术领域，尤其涉及一种用于双前轮倾斜车辆的主动倾斜控制装置和控制方法，包括倾斜驱动部、倾斜摆臂、提升组件以及车轮，倾斜驱动部的输出端安装有扭矩传感器，所述倾斜驱动部用于驱动所述倾斜摆臂上下摆动，所述倾斜摆臂通过两侧的所述提升组件对所述车轮提升。本装置中悬架系统、转向系统和倾斜系统均相互独立，主动倾斜控制系统可感知倾斜摆臂处上下摆动时产生的扭矩。车辆包含IMU控制车身倾斜和扭矩控制车身倾斜2种自动倾斜方案，且在高速行驶时，驾驶员可通过开关切换为驾驶员控制倾斜模式。

Active tilt control device and vehicle for dual front wheel tilt vehicle

【技术实现步骤摘要】
用于双前轮倾斜车辆的主动倾斜控制装置及车辆
本技术涉及车辆设备
，尤其涉及一种用于双前轮倾斜车辆的主动倾斜控制装置及车辆。
技术介绍
采用单人座或者前后两座的小轮距的小型化汽车，节能环保，提高通行效率，是汽车发展的趋势之一。缩小左右轮距，车辆变窄，如果车辆重心高度不变，车辆过弯稳定性差，速度大了容易侧翻。为此，通过左右车轮的升降以致车身倾斜，产生离心力来提高车辆过弯稳定性，提高小轮距汽车的过弯速度，从而可以达到汽车小型化后，不降低过弯的行驶速度。左右车轮的升降，会导致悬架不同于传统汽车的布置。另外车辆的控制模式一般是根据重力力矩、前后轮陀螺力、离心力矩平衡关系计算期望车身倾斜的角度，采用陀螺加速度计结算出当前车身倾斜角度，通过控制算法实现对车身的倾斜角度控制。但在两轮摩托车的骑行中发现，车辆的倾斜是靠驾驶人主动重心调整来实现的。但双前轮的主动倾斜车辆由于倾斜电机或在使能情况下，或在减速器的反向摩擦力矩的原因，不可以按照驾驶人主动调整重心来自由实现车车辆的倾斜，也就是目前的自动倾斜双前轮车辆，不能完成驾驶人自主骑行的目的。申请公布号为CN108859641A的“非转向驱动轮的悬架装置”提出含一种非转向驱动前轮的悬架装置的自动倾斜车辆，克服了悬架和倾斜独立问题，但没有解决前轮转向的布置问题，也没有测量左右倾斜时倾斜力矩的大小。专利CN108622272A方案，根据重力力矩、前后轮陀螺力矩，离心力矩平衡关系计算期望车身倾斜的角度，采用陀螺和加速度计算出当前车身倾斜角度，通过控制算法实现对车身的倾斜角度控制。该方案计算复杂，前后轮的陀螺力矩在车身力矩平衡方程中的作用很低，甚至可以忽略；而且，该方案没有驾驶人控制车身倾斜的骑行模式，当车辆全部由控制系统控制车身倾斜，在高速过弯的极限工况，当超出车辆的承受极限，车辆易发生侧翻。
技术实现思路
本技术的目的在于克服上述技术的不足，而提供一种用于双前轮倾斜车辆的。本技术为实现上述目的，采用以下技术方案：一种用于双前轮倾斜车辆的主动倾斜控制装置，其特征在于：包括倾斜驱动部、提升组件以及车轮，倾斜驱动部的输出端安装有扭矩传感器，所述倾斜驱动部通过提升组件对两侧的所述车轮提升。优选地，所述倾斜驱动部包括驱动电机以及悬架摆臂，所述驱动电机固定在悬架摆臂上，悬架摆臂上安装有角度传感器。优选地，所述提升组件包括倾斜摆臂、倾斜连杆、车轮摆臂、车轮以及固定架，所述倾斜摆臂的中部与所述驱动电机的输出端连接，所倾斜摆臂的两端分别与所述倾斜连杆的一端铰接，倾斜连杆的另一端与所述车轮摆臂铰接，所述车轮摆臂的中部通过转轴与所述固定架铰接，所述车轮摆臂的两端与所述车轮连接。优选地，所述固定架的上部与所述悬架摆臂的中部铰接，固定架的一侧设有减震器，所述减震器的上部与所述悬架摆臂的后侧铰接，减震器的下部与所述固定架的后侧铰接。优选地，所述固定架由底板、侧板以及框架构成，所述侧板固定在底板的一侧，所述侧板的外侧与所述减震器连接，所述侧板的内侧与所述框架固定连接，所述框架的顶部通过销轴与所述悬架摆臂的中部铰接。优选地，所述车轮摆臂通过转轴与所述框架的中部铰接。优选地，所述车轮摆臂为两个，分别上下铰接在框架的中部，两个车轮摆臂的两端分别与转向臂的两端铰接，转向臂的外侧与车轮连接。一种带有主动倾斜控制装置的车辆，其特征在于：包括主动倾斜控制装置、转向装置、车身以及后轮机构；所述转向装置用于控制前车轮的转动并安装在所述主动倾斜控制装置上，所述车身的前部与主动倾斜控制装置中的固定架连接，所述后轮机构安装在所述车身后部。优选地，所述转向装置包括转把、转把支架、第一摆臂、第二摆臂、摆杆、左连杆和右连杆；所转把支架固定在所述固定架上，所述转把支架的顶部设有转轴套，转把中部的转轴穿过所述转轴套与其转动配合，转轴的底部与所述第一摆臂的一端固定连接，所述第一摆臂的另一端与所述摆杆的上部连接，所述摆杆的中部与所述第二摆臂的一端连接，所述第二摆臂的另一端与所述固定架侧部铰接，所述摆杆的底部与所述左连杆和右连杆的一端连接，所述左连杆和右连杆的另一端分别通过连接块与所述转向臂的前侧连接。优选地，所述后轮机构主要由双后轮倾斜装置构成，所述双后轮倾斜装置包括后轮固定架、后轮摆臂、后轮右摇臂、后轮右减振器、后轮右车轮、后轮左摇臂、后轮左减振器以及后轮左轮胎；所述后轮摆臂的中部通过铰轴与所述后轮固定架铰接，所述后轮摆臂的左端通过球铰链与所述后轮左减振器的一端铰接，所述后轮左减振器的另一端通过球铰链与所述后轮左摇臂的一端铰接，所述后轮左摇臂的另一端与所述后轮固定架通过轴套铰接，所述后轮左车轮安装在所述后轮左摇臂上；所述后轮摆臂的右端通过球铰链与所述后轮右减振器的一端铰接，所述后轮右减振器的另一端通过球铰链与所述后轮右摇臂的一端铰接，所述后轮右摇臂的另一端与所述后轮固定架通过轴套铰接，所述后轮右车轮安装在所述后轮右摇臂上。本技术的有益效果是:本装置中悬架系统、转向系统和倾斜系统均相互独立，主动倾斜控制系统可感知倾斜摆臂处上下摆动时产生的扭矩。由于倾斜机构整体布置在减震器的车轮端，因此倾斜角的控制和减震器受力状态无关。车辆包含IMU控制车身倾斜和扭矩控制车身倾斜2种自动倾斜方案，且在高速行驶时，驾驶员可通过开关切换为驾驶员控制倾斜模式。车辆高速运行时，可切换为驾驶员控制模式，车身倾斜可跟随驾驶员动作倾斜(驾驶员控制车身倾斜模式)。通过车身自动倾斜(IMU控制方案)和车身自动倾斜(扭矩控制方案)互为冗余方案，可有效提高车辆的安全性和可靠性。附图说明图1是本技术一个方向的立体图；图2是本技术另一个方向立体图；图3是本技术中车辆的立体图；图4是本技术中车辆的另一个方向立体图；图5是本技术中的后轮为两轮结构的后视图；图6是IMU控制方案-自动控制车身倾斜系统的流程图；图7是扭矩控制方案-自动控制车身倾斜系统的流程图；图8是基于扭矩传感器实现驾驶员控制车身倾斜角度流程图；图9是安全控制策略流程图。具体实施方式下面结合附图及较佳实施例详细说明本技术的具体实施方式。如图1-2所示，一种用于双前轮倾斜车辆的主动倾斜控制装置，倾斜驱动部1、悬架摆臂2、扭矩传感器3、倾斜摆臂4、倾斜连杆5、车轮摆臂6、车轮7、固定架8、减震器9和编码器10。倾斜驱动部为电机，倾斜驱动部1固定在悬架摆臂2上，本装置中悬架摆臂2前部呈U型结构，后部是一块底板，倾斜驱动部的输出端穿过该U型结构，在U型结构内安装扭矩传感器和倾斜摆臂4，倾斜驱动部1的输出端连接扭矩传感器3带动倾斜摆臂4左右摆动，扭矩传感器可感知倾斜摆臂处上下摆动时产生的扭矩。倾斜摆臂4通过倾斜连杆5两端的球铰链与车轮摆臂6铰接。车轮7与车轮摆臂6连接。所述固定架由底板、侧板以及框架构成，所述侧板固定在底板的一侧，所述侧板的外侧与所述减震器连接，所述侧板的内侧与所述框架固定连接，所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于双前轮倾斜车辆的主动倾斜控制装置，其特征在于：包括倾斜驱动部、提升组件以及车轮，倾斜驱动部的输出端安装有扭矩传感器，所述倾斜驱动部通过提升组件对两侧的所述车轮提升。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于双前轮倾斜车辆的主动倾斜控制装置，其特征在于：包括倾斜驱动部、提升组件以及车轮，倾斜驱动部的输出端安装有扭矩传感器，所述倾斜驱动部通过提升组件对两侧的所述车轮提升。


2.根据权利要求1所述的用于双前轮倾斜车辆的主动倾斜控制装置，其特征在于：所述倾斜驱动部包括驱动电机以及悬架摆臂，所述驱动电机固定在悬架摆臂上，悬架摆臂上安装有角度传感器。


3.根据权利要求2所述的用于双前轮倾斜车辆的主动倾斜控制装置，其特征在于：所述提升组件包括倾斜摆臂、倾斜连杆、车轮摆臂、车轮、固定架以及转向臂，所述倾斜摆臂的中部与所述驱动电机的输出端连接，所倾斜摆臂的两端分别与所述倾斜连杆的一端铰接，倾斜连杆的另一端与所述车轮摆臂铰接，所述车轮摆臂的中部通过转轴与所述固定架铰接，所述车轮摆臂的两端与所述车轮连接。


4.根据权利要求3所述的用于双前轮倾斜车辆的主动倾斜控制装置，其特征在于：所述固定架的上部与所述悬架摆臂的中部铰接，固定架的一侧设有减震器，所述减震器的上部与所述悬架摆臂的后侧铰接，减震器的下部与所述固定架的后侧铰接。


5.根据权利要求4所述的用于双前轮倾斜车辆的主动倾斜控制装置，其特征在于：所述固定架由底板、侧板以及框架构成，所述侧板固定在底板的一侧，所述侧板的外侧与所述减震器连接，所述侧板的内侧与所述框架固定连接，所述框架的顶部通过销轴与所述悬架摆臂的中部铰接。


6.根据权利要求5所述的用于双前轮倾斜车辆的主动倾斜控制装置，其特征在于：所述车轮摆臂通过转轴与所述框架的中部铰接。


7.根据权利要求6所述的用于双前轮倾斜车辆的主动倾斜控制装置，其特征在于：所述车轮摆臂为两个，分别上下铰接在框架的中部，两个车轮摆臂的两端分...

【专利技术属性】
技术研发人员：史泽坤，祖汪明，李健立，
申请(专利权)人：北京易微出行科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11