[发明专利]车身侧倾控制机构及应用该机构的主动侧倾车辆

权利要求书

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；

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点转动连接；满足WU＝GH＝IJ、且WG＝WI＝UH＝UJ条件，则满足同一侧倾函数β＝f(α)、且车身侧倾过程中车轮不侧倾。

2.根据权利要求1所述的车身侧倾控制机构，其特征在于，所述的平衡杆上连接点H、U、J共线时，相对应连接点G、W、I理论上共线；平衡杆上连接点H、U、J位于半径R₀的圆周上时，相对应连接点G、W、I理论上位于半径R₀的另一圆周上；满足WU＝GH＝IJ、且WG＝WI＝UH＝UJ条件，则满足同一侧倾函数β＝f(α)、且车身侧倾过程中车轮不侧倾。

3.根据权利要求1所述的车身侧倾控制机构，其特征在于，所述的致动角α是由致动器产生，致动器选用电磁式致动器、或者机电式致动器、或者电液式致动器。