[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

说明书

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。

技术领域

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。

背景技术

主动侧倾控制系统通过控制车辆在转弯时向转弯内侧倾斜程度，提高了车辆转弯时的操纵稳定性、平顺性、通行速度和安全性，车辆主动侧倾技术可以使车辆在过弯时或者驶过倾斜路面时自动倾斜一定角度，产生一个平衡力矩，来抵抗车辆受到的离心力或侧翻力，以保持小轮距车辆稳定的行驶姿态。

车辆主动侧倾技术通常由车身独立侧倾、车身和车轮联动侧倾两种方式实施，其中：车身和车轮联动侧倾方式，车身侧倾与车辆转向运动相互影响，车辆转弯时的操纵稳定性、平顺性和安全性较好，需要采用两轮独立转向或四轮独立转向，或者采用由侧倾机构和转向机构联动组成的车辆转向侧倾联动装置实现，但结构复杂、造价高，适宜于高端车辆；车身独立侧倾方式，车身相对车架运动，车身侧倾与车辆转向运动独立进行、互不干涉，车身侧倾过程中车轮不侧倾，可以采用任意的转向机构、以及适应通用的轿车轮胎，通常由致动器直接驱动车身相对车架转动实现车身侧倾，造成车辆转弯时的操纵稳定性、平顺性及安全可靠性较差；探索车身侧倾驱动方式，研究车身侧倾传动、控制方法，为降低主动侧倾车辆造价、提高车身独立侧倾车辆性能具有理论意义和实用价值。

发明内容

本发明目的是要提供一种车身侧倾控制机构及应用该机构的主动侧倾车辆，通过车身相对车架转动，实现车身侧倾过程中车轮不侧倾、适应通用的轿车轮胎，应用于车辆在过弯时或者驶过倾斜路面时车身主动倾斜一定角度来抵抗离心力或侧翻力，保持车辆稳定的行驶姿态。

为了达到本发明的目的所采取的技术方案包括：车身侧倾控制机构由侧倾机构和转向机构组成；

上述的侧倾机构包括：车身(1)、右下拉杆(2)、左下拉杆(3)、右转向节主轴(4)、左转向节主轴(5)、右上拉杆(6)、左上拉杆(7)、右转向节(8)、左转向节(9)、右车轮(10)、左车轮(11)、右减震器(12)、左减震器(13)、平衡杆(14)、车架(15)、约束杆(16)，依次将车架(15)、右下拉杆(2)、右转向节主轴(4)、右上拉杆(6)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(8)与右转向节主轴(4)绕其轴线CD转动连接，右转向节(8)联接右车轮(10)并控制其方向；依次将车架(15)、左下拉杆(3)、左转向节主轴(5)、左上拉杆(7)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(9)与左转向节主轴(5)绕其轴线EF转动连接，左转向节(9)联接左车轮(11)并控制其方向，AB位于车辆中央纵垂面内；车身(1)与车架(15)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(14)中点与车身(1)转动连接、连接点U位于车身中垂面内，平衡杆(14)两端分别与右减震器(12)一端H和左减震器(13)一端J转动连接，右减震器(12)另一端与右上拉杆(6)的G点转动连接，左减震器(13)另一端与左上拉杆(7)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(12)与左减震器(13)长度相等、性能相同，WU＝GH＝IJ、且WG＝WI＝UH＝UJ，约束杆(16)一端与车架(15)的X点转动连接、另一端与平衡杆(14)的Z点转动连接，WU＝XZ、且WX＝UZ，右下拉杆(2)与左下拉杆(3)长度相等，右转向节主轴(4)与左转向节主轴(5)长度相等，右上拉杆(6)与左上拉杆(7)长度相等，形成侧倾机构；