模块化集成悬架系统技术方案

本发明专利技术公开了一种模块化集成悬架系统，包括：轮毂电机；转向节，套装在轮毂电机上；弹簧减振器，一端通过第一球铰与车身铰接，另一端与转向节连接；滑叉，安装在滑柱上，且能够沿滑柱上下移动；横臂机构，包括前横臂和后横臂，前横臂一端与滑叉连接，且能够绕滑叉转动，另一端与转向节铰接，后横臂一端与滑叉连接，且能够绕滑叉转动，另一端与转向节铰接，前横臂的转动中心与第二球铰的中心点的连线，以及后横臂的转动中心与第三球铰的中心点的连线的延长线相交于一点；转向机构，安装在滑叉上，且与转向节连接，用于控制转向节和轮毂电机绕主销轴线转动。本发明专利技术能够实现悬架系统的集成化和模块化，可同时兼顾汽车的高速稳定性和高机动性。性。性。

【技术实现步骤摘要】
模块化集成悬架系统


[0001]本专利技术涉及汽车
，尤其涉及一种模块化集成悬架系统。

技术介绍

[0002]随着纯电动汽车技术的日益发展，配备轮毂电机的电动汽车也渐渐备受关注。轮毂电机布置在车轮内，与车轮直接连接或组成一体，车轮经由轮毂电机直接驱动，省略了复杂的机械传动系统，能够使得整车构造得以简化，重量减小，系统比功率提高。另外，在四轮驱动模式下，每个轮毂电机的力矩独立可控，在主动安全、可靠性方面相对于传统汽车具有明显的优势，是研究新一代车辆控制技术、探索车辆动力学性能的理想载体。
[0003]虽然轮内驱动的电动汽车相较于传统车辆具有较大的优势，但其仍存在一些问题。具体地，传统的轮内驱动的电动汽车中，相应的独立悬架结构大多都采用连接主销下铰接点与车身两铰接点的下摆臂结构，为优化受力，下摆臂应有一定的张角；同时，为使转向轻便、制动稳定、减轻轮胎偏磨，主销接地点在侧向上的偏置距离应尽量小甚至为负值，于是，要求主销下铰接点应尽可能地靠向车轮一侧。上述的独立悬架结构会使得车轮绕主销转向角度受限，无法满足电动汽车的高速稳定性和高机动性的使用需求。此外，虽然目前已有一些能够同时满足高速稳定性和高机动性的使用需求的悬架结构被提出，但是相应的悬架与车轮结构的集成度仍存在较大限制，难以实现悬架的集成化和模块化设计。

技术实现思路

[0004]为解决上述现有技术中存在的部分或全部技术问题，本专利技术提供一种模块化集成悬架系统。
[0005]本专利技术的技术方案如下：
[0006]第一方面，提供了一种模块化集成悬架系统，所述系统包括：
[0007]轮毂电机，所述轮毂电机能够连接汽车的车轮；
[0008]转向节，所述转向节套装在所述轮毂电机上；
[0009]弹簧减振器，所述弹簧减振器一端安装有第一球铰，且能够通过所述第一球铰与所述汽车的车身铰接，所述弹簧减振器另一端与所述转向节连接；
[0010]滑叉，所述滑叉能够安装在所述车身的滑柱上，且能够沿所述滑柱上下移动；
[0011]横臂机构，包括前横臂和后横臂，所述前横臂一端与所述滑叉连接，且能够绕所述滑叉的移动方向转动，另一端通过第二球铰与所述转向节铰接，所述后横臂一端与所述滑叉连接，且能够绕所述滑叉的移动方向转动，另一端通过第三球铰与所述转向节铰接，所述前横臂一端的转动中心与所述第二球铰的中心点的连线，以及所述后横臂一端的转动中心与所述第三球铰的中心点的连线的延长线相交于一点；
[0012]转向机构，所述转向机构安装在所述滑叉上，且与所述转向节连接，用于控制所述转向节、所述轮毂电机和所述车轮绕所述连线的交点与所述第一球铰的中心点的连线所构成的主销轴线转动。
[0013]在一些可能的实现方式中，所述弹簧减振器包括：弹簧和减振器；
[0014]所述弹簧套设在所述减振器上，所述减振器一端安装有所述第一球铰，所述减振器一端能够通过所述第一球铰与所述车身铰接，另一端与所述转向节固定连接。
[0015]在一些可能的实现方式中，所述第一球铰为橡胶球铰。
[0016]在一些可能的实现方式中，所述滑叉上设置有与所述车身的前滑柱相适配的前套筒、以及与所述车身的后滑柱相适配的后套筒，所述滑叉通过所述前套筒和所述后套筒可滑动地安装在所述前滑柱和所述后滑柱上。
[0017]在一些可能的实现方式中，所述前横臂一端和所述后横臂一端均设置有橡胶衬套，所述前横臂一端和所述后横臂一端通过所述橡胶衬套与所述滑叉连接。
[0018]在一些可能的实现方式中，所述转向机构包括：
[0019]蜗杆外壳，所述蜗杆外壳安装在所述滑叉上；
[0020]蜗杆，所述蜗杆安装在所述蜗杆外壳内；
[0021]蜗杆电机，所述蜗杆电机安装在所述蜗杆外壳上，所述蜗杆电机的输出轴与所述蜗杆连接；
[0022]扇形齿条，所述扇形齿条一端穿过所述蜗杆外壳，另一端通过第四球铰与所述转向节铰接，所述扇形齿条与所述蜗杆啮合，且所述扇形齿条的转动轴线与所述主销轴线基本重合。
[0023]在一些可能的实现方式中，所述系统还包括制动机构，所述制动机构安装在所述轮毂电机上，用于对所述轮毂电机进行制动。
[0024]在一些可能的实现方式中，所述制动机构包括：
[0025]制动盘，所述制动盘固定安装在所述轮毂电机的内侧，与所述轮毂电机同步转动；
[0026]液压制动卡钳，所述液压制动卡钳安装在所述转向节上，包括钳体以及安装在所述钳体上且相互对称的两个制动摩擦片，所述制动盘位于两个所述制动摩擦片之间；
[0027]制动油缸，所述制动油缸安装在所述转向节上，用于控制所述液压制动卡钳夹紧或松开所述制动盘。
[0028]在一些可能的实现方式中，所述系统还包括检测模块，所述检测模块用于检测与所述轮毂电机连接的所述车轮的转速和转向角度。
[0029]在一些可能的实现方式中，所述检测模块包括：
[0030]轮速传感器，所述轮速传感器安装在所述轮毂电机上，用于检测所述车轮的转速；
[0031]转角传感器，所述转角传感器安装在所述转向机构上，用于检测所述车轮的转向角度。
[0032]本专利技术技术方案的主要优点如下：
[0033]本专利技术的模块化集成悬架系统能够实现悬架结构和转向机构的集成化和模块化，实现悬架系统的独立装配使用，具有更加理想的悬架定位参数变化曲线，可同时兼顾汽车的高速稳定性和高机动性的要求，且能够实现各个车轮的转矩的独立控制，显著提高整车操纵稳定性、舒适性和安全性。
[0034]本专利技术的模块化集成悬架系统的悬架结构和转向机构对车身空间侵入小，能够提高车内空间。
[0035]本专利技术的模块化集成悬架系统能够省去转向杆系，避免转向杆系与悬架结构的干
涉，能够实现车轮大角度转向，实现零转向半径的原地转向，以及实现从最小转弯半径到斜向行驶模式下的各种不同转向半径大小的转向控制。
附图说明
[0036]此处所说明的附图用来提供对本专利技术实施例的进一步理解，构成本专利技术的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：
[0037]图1为本专利技术一实施例的模块化集成悬架系统的结构示意图；
[0038]图2为本专利技术一实施例的模块化集成悬架系统在装配后的结构示意图；
[0039]图3为本专利技术一实施例的模块化集成悬架系统的部分结构示意图；
[0040]图4为本专利技术一实施例的模块化集成悬架系统的部分结构示意图；
[0041]图5为本专利技术一实施例的模块化集成悬架系统的部分结构示意图；
[0042]图6为使用本专利技术一实施例的模块化集成悬架系统的汽车在进行原地转向时的车轮位置示意图；
[0043]图7为使用本专利技术一实施例的模块化集成悬架系统的汽车在进行斜向行驶时的车轮位置示意图；
[0044]图8为使用本专利技术一实施例的模块化集成悬架系统的汽车在进行反向转向时的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种模块化集成悬架系统，其特征在于，包括：轮毂电机，所述轮毂电机能够连接汽车的车轮；转向节，所述转向节套装在所述轮毂电机上；弹簧减振器，所述弹簧减振器一端安装有第一球铰，且能够通过所述第一球铰与所述汽车的车身铰接，所述弹簧减振器另一端与所述转向节连接；滑叉，所述滑叉能够安装在所述车身的滑柱上，且能够沿所述滑柱上下移动；横臂机构，包括前横臂和后横臂，所述前横臂一端与所述滑叉连接，且能够绕所述滑叉的移动方向转动，另一端通过第二球铰与所述转向节铰接，所述后横臂一端与所述滑叉连接，且能够绕所述滑叉的移动方向转动，另一端通过第三球铰与所述转向节铰接，所述前横臂一端的转动中心与所述第二球铰的中心点的连线，以及所述后横臂一端的转动中心与所述第三球铰的中心点的连线的延长线相交于一点；转向机构，所述转向机构安装在所述滑叉上，且与所述转向节连接，用于控制所述转向节、所述轮毂电机和所述车轮绕所述连线的交点与所述第一球铰的中心点的连线所构成的主销轴线转动。2.根据权利要求1所述的模块化集成悬架系统，其特征在于，所述弹簧减振器包括：弹簧和减振器；所述弹簧套设在所述减振器上，所述减振器一端安装有所述第一球铰，所述减振器一端能够通过所述第一球铰与所述车身铰接，另一端与所述转向节固定连接。3.根据权利要求1或2所述的模块化集成悬架系统，其特征在于，所述第一球铰为橡胶球铰。4.根据权利要求1所述的模块化集成悬架系统，其特征在于，所述滑叉上设置有与所述车身的前滑柱相适配的前套筒、以及与所述车身的后滑柱相适配的后套筒，所述滑叉通过所述前套筒和所述后套筒可滑动地安装在所述前滑柱和所述后滑柱上。5.根据权利要求1所述的模块化集成悬架系统，其特征在于，所述前横臂一端和所述后横臂一...

【专利技术属性】
技术研发人员：张军，张焜，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：