一種輪轂電機獨立驅動電動汽車的前懸架裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種輪轂電機獨立驅動電動汽車的前懸架裝置，包括轉向系統(tǒng)總成、液壓調節(jié)裝置、副車架總成、下擺臂、轉向節(jié)、車輪系統(tǒng)總成、減震器總成和液壓缸，轉向系統(tǒng)總成與轉向節(jié)的轉向梯形臂相連，副車架總成通過下擺臂與轉向節(jié)下端相連，轉向節(jié)上端的支架連接減震器總成，轉向節(jié)固定在輪轂電機的電機軸上，前懸架裝置還包括液壓缸和液壓調節(jié)裝置，液壓缸缸體固定在電動汽車上，兩端各有一個通油口通過油管連接液壓調節(jié)裝置，液壓缸內的活塞通過活塞桿和減震器總成固定連接。本發(fā)明能夠綜合根據汽車轉速信號和轉角信號平順地自動調節(jié)汽車的主銷后傾角，保證了電動汽車直線行駛的穩(wěn)定性和轉向時的靈活性，同時充分利用了電動汽車的底盤空間。
【專利說明】—種輪轂電機獨立驅動電動汽車的前懸架裝置
[0001]
【技術領域】
[0002]本發(fā)明涉及一種汽車的前懸架裝置，特別涉及一種用于輪轂電機獨立驅動的電動汽車的前懸架裝置。
[0003]【背景技術】
[0004]隨著社會經濟的發(fā)展，汽車已成為人們日常生活中必不可少的交通工具，但同時，汽車工業(yè)的發(fā)展帶來的對石油資源的需求的急劇增加和對環(huán)境嚴重的負面影響，引起了人們的關注。因此，具有節(jié)能、環(huán)保、低噪等優(yōu)點的電動汽車的研究成為了當今汽車工業(yè)的內在要求和發(fā)展趨勢。
[0005]輪轂電機獨立驅動電動汽車是將電機與輪轂合為一體，電機直接驅動車輪轉動，省去了傳統(tǒng)的傳動系統(tǒng)，取消了離合器、變速器等部件，提高了傳動效率，同時節(jié)省汽車空間、提高了汽車設計的靈活性。
[0006]主銷后傾角是車輪定位參數中的一種，作用是增加汽車直線行駛時的穩(wěn)定性和在轉向后使前輪自動回正。主銷后傾角越大，方向穩(wěn)定性越好，轉向后自動回正的作用也越強，但是轉向會越沉重；主銷后傾角太小會使轉向靈活但方向穩(wěn)定性差。
[0007]目前的輪轂電機獨立驅動的電動汽車的主銷后傾角都是固定的，無法保證汽車行駛過程中轉向靈活度和行駛穩(wěn)定度同時達到最優(yōu)；同時，現在的輪轂電機獨立驅動的電動汽車的前懸架大多直接采用傳統(tǒng)的燃油汽車的結構，預留出來的底盤空間沒有得到合理的利用；還有，目前的電動汽車的減震器和懸架彈簧的預緊力不夠大，容易導致螺母的松弛。
[0008]
【發(fā)明內容】
[0009]技術問題:本發(fā)明提供一種可以根據汽車的行駛情況平穩(wěn)調節(jié)主銷后傾角，加固了減震器和懸架彈簧的預緊力，有效防止螺母松弛，并且合理利用了輪轂電機獨立驅動的電動汽車底盤空間的輪轂電機獨立驅動電動汽車的前懸架裝置。
[0010]技術方案:本發(fā)明的輪轂電機獨立驅動電動汽車的前懸架裝置，包括轉向系統(tǒng)總成、液壓調節(jié)裝置、副車架總成、下擺臂、轉向節(jié)、車輪系統(tǒng)總成、減震器總成和液壓缸；
轉向節(jié)固定設置在車輪系統(tǒng)總成的輪轂電機的電機軸上，轉向系統(tǒng)總成的轉向橫拉桿與轉向節(jié)的轉向梯形臂相連，副車架總成通過下擺臂與轉向節(jié)的下端相連，轉向節(jié)上端的支架與減震器總成的底端連接，液壓缸固定安裝在減震器總成的上端，液壓調節(jié)裝置與液壓缸連接并通過油管為之提供液壓油；
轉向系統(tǒng)總成中設有位于轉向盤下方的轉向盤轉角信號傳感器，轉向盤轉角信號傳感器通過信號線與控制器總成連接； 車輪系統(tǒng)總成還包括設置在轉向節(jié)和輪轂電機之間的剎車盤、設置在副車架總成上的輪轂電機轉速信號傳感器，剎車盤上有一圈矩形等距柵格，輪轂電機轉速信號傳感器的探頭對準剎車盤上的圓周等距柵格，輪轂電機轉速信號傳感器通過信號線與控制器總成連接。
[0011]本發(fā)明的優(yōu)選方案中，液壓缸包括固定在電動汽車車體上的液壓缸缸體、設置在液壓缸缸體內的活塞桿和固定在活塞桿兩端的活塞，活塞桿的中部與減震器總成上端的螺桿焊接固定連接，液壓缸缸體兩端與液壓油路連接。
[0012]本發(fā)明的優(yōu)選方案中，液壓調節(jié)裝置安裝在副車架總成上，包括液壓泵、驅動液壓泵的電動機、與液壓泵連通的油箱和油管，以及用以控制液壓油的方向、壓力和流量的控制器總成，油管一端通過控制器總成中的液壓控制閥與液壓泵連通，另一端與液壓缸缸體端部連接。
[0013]本發(fā)明的優(yōu)選方案中，減震器總成包括減震器、設置在減震器外部的懸架彈簧，懸架彈簧上下側分別設置有固定在減震器上的彈簧上支座和彈簧下支座，彈簧上支座的上方設有用于預緊彈簧和減震器的雙螺母裝置。
[0014]有益效果:本發(fā)明與現有技術相比，具有以下優(yōu)點:
本發(fā)明通過液壓缸和液壓調節(jié)裝置，可以綜合根據汽車行駛時的車輪轉速和轉向系統(tǒng)轉角，實時調節(jié)主銷后傾角，能夠兼顧汽車直線行駛及轉向對主銷后傾角的不同要求，時刻保證汽車行駛過程中轉向靈活度和行駛穩(wěn)定度同時達到最優(yōu)。
[0015]根據主銷后傾角的角度調節(jié)要求而單獨設計的液壓缸和包括油箱、液壓泵、控制器總成等零部件的液壓調節(jié)裝置的組合，使用液壓方式無級調節(jié)主銷后傾角，更加平順、穩(wěn)定，滿足汽車正常行駛時的情況。
[0016]本發(fā)明采用雙螺母裝置緊固懸架彈簧和減震器，大大提高了預緊力，有效防止螺母松弛。
[0017]液壓調節(jié)裝置能夠充分利用電動汽車由于采用輪轂電機獨立驅動而預留出來的底盤空間。
[0018]
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019]圖1為本發(fā)明的結構示意總圖；
圖2為本發(fā)明的轉向系統(tǒng)總成、液壓調節(jié)裝置和車輪系統(tǒng)總成的結構示意圖；
圖3為本發(fā)明的車輪系統(tǒng)總成局部放大的結構示意圖；
圖4為本發(fā)明的液壓缸和彈簧減震器總成的結構示意圖。
[0020]圖中有:轉向系統(tǒng)總成10，轉向盤11，轉向盤轉角信號傳感器12，轉向軸13，轉向萬向節(jié)14，轉向傳動軸15，轉向橫拉桿16，液壓調節(jié)裝置20，液壓泵21，電動機22，油箱23，油管24，傳感器輸出信號線25，控制器總成26，副車架總成30，下擺臂40，轉向節(jié)50，車輪系統(tǒng)總成60,輪轂電機轉速信號傳感器61,剎車盤62,輪轂電機63,輪轂64,輪胎65,減震器總成70，用于預緊彈簧和減震器的雙螺母裝置71，彈簧上支座72，懸架彈簧73，減震器74，彈簧下支座75，液壓缸80，液壓缸缸體81，活塞82，活塞桿83。
[0021]【具體實施方式】
[0022]為了更進一步闡明本發(fā)明技術方案、發(fā)明目的和取得的技術效果，下面結合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步的說明。
[0023]本發(fā)明的輪轂電機獨立驅動電動汽車的前懸架裝置，結構如圖1、圖2、圖3和圖4所示，包括轉向系統(tǒng)總成IO、液壓調節(jié)裝置20、副車架總成30、下擺臂40、轉向節(jié)50、車輪系統(tǒng)總成60、減震器總成70和液壓缸80。其中，轉向節(jié)50固定設置在車輪系統(tǒng)總成60的輪轂電機63的電機軸上，轉向系統(tǒng)總成10的轉向橫拉桿16與轉向節(jié)50的轉向梯形臂相連，副車架總成30通過下擺臂40與轉向節(jié)50的下端相連，轉向節(jié)50上端的支架與減震器總成70的底端連接，液壓缸80固定安裝在減震器總成70的上端，液壓調節(jié)裝置20與液壓缸80連接并通過油管24為之提供液壓油。
[0024]如圖2所示，轉向系統(tǒng)10包括轉向盤11、轉向盤轉角信號傳感器12、轉向軸13、轉向萬向節(jié)14、轉向傳動軸15及轉向橫拉桿16。其中，轉向盤轉角信號傳感器12布置在轉向盤11下方，實時檢測轉向系統(tǒng)的轉角信號并通過信號線傳輸給控制器總成26。
[0025]如圖2和圖3所示，車輪系統(tǒng)總成60包括輪轂電機輪速信號傳感器61、剎車盤62、輪轂電機63、輪轂64及輪胎65。輪轂電機63通過螺栓固定安裝在輪轂64中，剎車盤62安裝在轉向節(jié)50和輪轂電機63之間，剎車盤62上有一圈矩形等距柵格，輪轂電機轉速信號傳感器61通過一個弓形懸臂梁安裝在副車架總成30上，并通過信號線連接控制器總成26，傳感器探頭對準剎車盤62上的圓周等距柵格，實時檢測單位時間內通過的柵格數目，并將信號傳輸給控制器總成26，進而得到輪轂電機實時轉速。
[0026]如圖2所示，液壓調節(jié)裝置20包括液壓泵21、電動機22、油箱23、油管24、傳感器信號線25及控制器總成26。輪轂電機的轉速信號和轉向系統(tǒng)的轉角信號通過傳感器輸出信號線25傳給控制器總成26，控制器總成26主要包括液壓控制閥和信號處理單元，信號處理單元接收來自于轉向盤轉角信號傳感器12和輪轂電機轉速信號傳感器61的信號，依據現有算法進行綜合運算，并對液壓控制閥進行控制，進而調節(jié)進入液壓缸80內的液壓油的方向、壓力和流量，帶動彈震器總成70相對于下擺臂40擺動，從而使主銷后傾角的大小可以實時調整并保持穩(wěn)定。
[0027]如圖4所示，減震器總成70包括用于預緊彈簧和減震器的雙螺母裝置71、彈簧上支座72、懸架彈簧73、減震器74及彈簧下支座75。用于預緊彈簧和減震器的雙螺母71可以大大提高懸架彈簧73和減震器74的預緊力，起到很好的防松效果，當然也可以采用其他的防松裝置。減震器74的下端與轉向節(jié)50上端的支架固定，上端與與液壓缸80中的活塞桿83的外伸部分焊接在一起，使得液壓調節(jié)裝置20能夠驅動減震器總成70相對于下擺臂40轉動，從而調節(jié)主銷后傾角的大小。
[0028]如圖4所示，液壓缸缸體81兩端均有一個通油口，根據控制左右通油口的進出壓力油的多少，利用活塞82推動活塞桿83帶動減震器總成70相對于下擺臂40擺動，同時液壓缸缸體81固定安裝在電動汽車上。
[0029]本輪轂電機獨立驅動電動汽車前懸架裝置的工作原理為:當汽車高速直線行駛時，控制器總成26從輪轂電機轉速信號傳感器61和轉向盤轉角信號傳感器12讀取信息，調節(jié)液壓控制閥驅動液壓泵21向液壓缸81左端通油口輸送液壓油，同時，液壓缸右端通油口出油并流到油箱23，進而使液壓油推動活塞82帶動活塞桿83使彈簧減震器總成70相對于下擺臂40順時針轉動，使主銷后傾角增大，以保證良好的行駛穩(wěn)定性；當汽車低速轉向時，控制器總成26從輪轂電機轉速信號傳感器61和轉向盤轉角信號傳感器12讀取信息，調節(jié)液壓控制閥驅動液壓泵21向液壓缸81右端通油口輸送壓力油，同時，液壓缸左端通油口出油并流到油箱23，進而使壓力油推動活塞82帶動活塞桿83使減震器總成70相對于下擺臂40逆時針轉動，使主銷后傾角減小，以保證轉向時的靈活性。
[0030] 以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)先實施方式，應當指出，對于本【技術領域】的普通技術人員，在不脫離本發(fā)明技術構思的前提下，還可以做出若干改進和等同替換，這些對本發(fā)明權利要求進行改進和等同替換得到的技術方案也落入本發(fā)明保護范圍內。
【權利要求】
1.一種輪轂電機獨立驅動電動汽車的前懸架裝置，其特征在于，該裝置包括轉向系統(tǒng)總成(10)、液壓調節(jié)裝置(20)、副車架總成(30)、下擺臂(40)、轉向節(jié)(50)、車輪系統(tǒng)總成(60)、減震器總成(70)和液壓缸(80)； 所述轉向節(jié)(50)固定設置在車輪系統(tǒng)總成(60)的輪轂電機(63)的電機軸上，所述轉向系統(tǒng)總成(10)的轉向橫拉桿(16)與轉向節(jié)(50)的轉向梯形臂相連，所述副車架總成(30)通過下擺臂(40)與轉向節(jié)(50)的下端相連，轉向節(jié)(50)上端的支架與減震器總成(70 )的底端連接，所述液壓缸(80 )固定安裝在減震器總成(70 )的上端，所述液壓調節(jié)裝置(20)與液壓缸(80)連接并通過油管(24)為之提供液壓油； 所述轉向系統(tǒng)總成(10)中設有位于轉向盤(11)下方的轉向盤轉角信號傳感器(12)，所述轉向盤轉角信號傳感器(12)通過信號線與控制器總成(26)連接； 所述車輪系統(tǒng)總成(60)還包括設置在轉向節(jié)(50)和輪轂電機(63)之間的剎車盤(62)、設置在副車架總成(30)上的輪轂電機轉速信號傳感器(61)，所述的剎車盤(62)上有一圈矩形等距柵格，所述輪轂電機轉速信號傳感器(61)的探頭對準剎車盤(62)上的圓周等距柵格，輪轂電機轉速信號傳感器(61)通過信號線與控制器總成(26 )連接。
2.根據權利要求1所述的一種輪轂電機獨立驅動電動汽車的前懸架裝置，其特征在于，所述液壓缸(80)包括固定在電動汽車車體上的液壓缸缸體(81)、設置在所述液壓缸缸體(81)內的活塞桿(83)和固定在所述活塞桿(83)兩端的活塞(82)，所述活塞桿(83)的中部與減震器總成(70)上端的螺桿焊接固定連接，液壓缸缸體(81)兩端與液壓油路連接。
3.根據權利要求1或2所述的一種輪轂電機獨立驅動電動汽車的前懸架裝置，其特征在于，所述液壓調節(jié)裝置(20)安裝在副車架總成(30)上，包括液壓泵(21)、驅動所述液壓泵(21)的電動機(22)、與所述液壓泵(21)連通的油箱(23)和油管(24)，以及用以控制液壓油的方向、壓力和流量的控制器總成(26)，所述油管(24)—端通過控制器總成(26)中的液壓控制閥與液壓泵(21)連通，另一端與液壓缸缸體(81)端部連接。
4.根據權利要求1或2所述的一種輪轂電機獨立驅動電動汽車的前懸架裝置，其特征在于，所述減震器總成(70)包括減震器(74)、設置在減震器(74)外部的懸架彈簧(73)，所述懸架彈簧(73)上下側分別設置有固定在減震器(74)上的彈簧上支座(72)和彈簧下支座(75)，所述彈簧上支座(72)的上方設有用于預緊彈簧和減震器的雙螺母裝置(71)。
【文檔編號】B62D6/00GK103978862SQ201410187680
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年5月6日 優(yōu)先權日:2014年5月6日
【發(fā)明者】殷國棟, 劉江華 申請人:東南大學