专利名称：主动侧倾控制系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于车辆的主动侧倾控制系统。更特别地，本发明涉及一种主动侧倾控制系统(ARCS)，其可主动控制稳定器杆的侧倾，所述稳定器杆连接至通过稳定器连杆分别在车身的两侧安装的一对上臂。
背景技术：
通常，车辆的悬架系统将车轴连接至车身，以控制在行驶时从道路传递至车轴的振动或冲击使其不被直接传递至车身。因此，车辆的悬架系统防止车身和货物被损坏，并改进乘车舒适性。如图1所示，这种悬架系统包括底盘弹簧101、减震器103和稳定器杆105，所述底盘弹簧101减轻来自道路的冲击，所述减震器103减小底盘弹簧101的自由振动并改进乘车舒适性，所述稳定器杆105抑制车辆的侧倾(其意指车辆相对于车身的长度方向倾斜)。在本文，稳定器杆105包括直线部分和两个端部。所述直线部分的两侧安装在车身107上，且所述两个端部通过稳定器连杆113安装在下臂109或支撑杆(其为悬架臂)上。因此，在左右轮111移动至同一方向(向上方向或向下方向)的情况中，稳定器杆105不工作。相反，在左右轮111移动至相反方向(一个向上移动，且另一个向下移动)的情况中，稳定器杆105扭曲，并通过扭曲回复力抑制车身107的侧倾。S卩，在由于车辆的碰撞或回弹所导致的左右轮的转向或高度彼此不同的情况中，当车身107通过离心力而向转向轴线倾斜时,稳定器杆105扭曲，并通过扭曲回复力稳定车身的位置。然而，由于常规稳定器杆105具有恒定的侧倾刚度，因此在各种行驶条件下仅通过稳定器杆105的扭曲弹性力不足以确保转向稳定性。近来，已开发了一种具有致动器的主动侧倾控制系统，所述致动器由液压缸115组成，并连接至稳定器杆105的端部以主动控制侧倾，如图2所示。所述主动侧倾控制系统使用液压缸115而不是连接下臂109和稳定器杆105端部的稳定器连杆113，以改变稳定器杆105的端部与下臂109之间的连接长度。因此，稳定器杆105的侧倾刚度被改变。S卩，根据所述主动侧倾控制系统，液压缸115的下端连接至下臂109，且液压缸115的活塞杆117的前端通过球窝接头119连接至稳定器杆105的端部。根据所述主动侧倾控制系统，电子控制单元(ECU)基于从车辆的加速度传感器、高度传感器和转向传感器输出的信号控制液压系统，以提高车辆的侧倾，所述液压系统包括阀、液压泵等。
然而，液压缸115的下端应通过分开的支架121组装，以确保液压缸115 (即致动器)的运行冲程达到最大，所述分开的支架121具有在下臂109之下突出的下端。可设计这种布局，但可能损害生产率。由于液压缸115用作致动器，因此用于产生和传递液压的组件(即液压泵、液压管线、阀门等)应该是必需的。公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明的各个方面提供了一种主动侧倾控制系统，其具有如下优点:通过设置于悬架臂的下部并由马达驱动的驱动单元来控制稳定器连杆在悬架臂上的安装位置以改变稳定器连杆的杠杆比，从而主动控制车辆的侧倾刚度。本发明的各个方面提供了 一种主动侧倾控制系统，其可被易于控制，并在被安装于悬架臂上时具有便利的布局。本发明的各个方面提供了一种主动侧倾控制系统，其通过使用由滚柱轴承引导的连接件而将稳定器连杆与悬架臂之间的偏移以及扭矩的作用最小化。本发明的各个方面提供了一种主动侧倾控制系统，其适于根据车辆的行驶条件而通过调节稳定器连杆在悬架臂上的安装位置而主动控制车辆的侧倾刚度，所述稳定器连杆将所述悬架臂与车辆的稳定器杆连接。所述主动侧倾控制系统可包括滑动导轨、连接件、驱动马达和封盖，所述滑动导轨安装在向一个方向开放的空间中，所述空间通过弯折悬架臂的中间部分而形成；所述连接件具有在该连接件的中心部分处形成的螺孔以及在该连接件的一个侧表面处形成并连接至所述稳定器连杆的端部的连接端，所述连接件的上部和下部安装于所述滑动导轨上，以便能够沿着所述滑动导轨移动；所述驱动马达联接至所述悬架臂的机内端(inboard end),并具有旋转轴，所述旋转轴为螺杆轴，并接合至所述螺孔，使得所述连接件能够沿着所述滑动导轨移动；所述封盖接合至所述悬架臂而以与所述滑动导轨联接的状态覆盖所述空间，并且所述封盖具有在该封盖的下表面形成的狭槽，所述稳定器连杆插入所述狭槽，并能够沿着所述狭槽移动。所述主动侧倾控制系统可包括滚柱轴承，所述滚柱轴承安装于所述滑动导轨的上部和下部。所述悬架臂可为以可旋转方式连接至车辆的副车架和转向节的上臂。所述滑动导轨的上表面和下表面通过该滑动导轨的侧面而彼此连接，使得所述连接件的滚柱轴承由所述滑动导轨的上表面和下表面以可滑动方式支承。所述滑动导轨的侧面可通过螺栓而组装至所述悬架臂的侧面。一对滚柱轴承可安装于所述连接件的上部，且一对滚柱轴承可安装于所述连接件的下部。所述稳定器连杆的上端可以可旋转方式组装至所述连接件的连接端。螺杆轴的前端可由轴承以可旋转方式支承，所述轴承压配合至所述悬架臂的机外端(outboard end)。
所述驱动马达可为伺服马达，所述伺服马达的旋转速度和旋转方向能够受到控制。所述驱动马达可组装至所述悬架臂的机内端，且垫片插置在所述驱动马达和所述内部端之间。挂接凹槽可分别在所述滑动导轨的上表面和下表面形成，且插入所述挂接凹槽中的挂接突出部可分别在所述封盖的上表面和下表面形成。所述封盖可通过螺栓分别组装至所述悬架臂的开口的机外端部和机内端部。通过纳入本文的附图以及随后与附图一起用于说明本发明的某些原理的具体实施方式
，本发明的方法和装置所具有的其他特征和优点将更为具体地变得清楚或得以阐明。
图1为用于车辆的常规悬架系统的示意图。图2为应用根据常规技术的用于车辆的主动侧倾控制系统的车辆的悬架系统的示意图。图3为根据本发明的示例性主动侧倾控制系统的立体图。图4为根据本发明的示例性主动侧倾控制系统的主视图。图5为根据本发明的示例性主动侧倾控制系统的分解立体图。图6为根据本发明的示例性主动侧倾控制系统的横截面图。图7为显示根据本发明的示例性主动侧倾控制系统的操作的示意图。
具体实施例方式下面将对本发明的各个实施方案详细地作出引用，这些实施方案的实例被显示在附图中并描述如下。尽管本发明将与示例性实施方案相结合进行描述，但是应当意识到，本说明书并非旨在将本发明限制为那些示例性实施方案。相反，本发明旨在不但覆盖这些示例性实施方案，而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围之内的各种选择形式、修改形式、等价形式及其它实施方案。对于清楚解释本发明非必需的组件的描述将被省略。为了方便解释本发明的各个实施方案，在图3中，左侧将称为机外侧，右侧将称为机内侧。图3为根据本发明的各个实施方案的主动侧倾控制系统的立体图，图4为根据本发明的各个实施方案的主动侧倾控制系统的主视图，且图5为根据本发明的各个实施方案的主动侧倾控制系统的分解立体图。参照图3至图5，根据本发明的各个实施方案的主动侧倾控制系统适于根据车辆的行驶条件通过改变稳定器杆I的侧倾刚度而主动改进车辆的侧倾性能。所述主动侧倾控制系统包括稳定器杆1、稳定器连杆3和滑动导轨7、连接件9、驱动马达11和封盖13，上述构件设置于作为悬架臂的上臂5上。稳定器杆I的侧部通过安装套管17安装在车身的副车架15上。另外，稳定器连杆3的下端通过球窝接头BJ连接至稳定器杆I的端部。
参照图6，作为悬架臂的上臂5的中间部分弯曲，使得向一个方向开放的空间5a在所述中间部分形成。上臂5的两端通过套管10分别连接至副车架15和转向节16。另外，滑动导轨7通过上臂5的开口安装于空间5a中。这种滑动导轨7为“C”形，其中上表面7a和下表面7b通过侧面7c连接。另外，滑动导轨7的侧面7c通过螺栓接合至上臂5的侧面5b。另外，螺孔SH在连接件9的中心部分处形成。滚柱轴承19安装于连接件9的上部和下部，使得连接件9以由滚柱轴承19以可滑动方式支承的状态通过滑动导轨7的上表面7a和下表面7b引导。此时，一对滚柱轴承19安装于连接件9的上部，一对滚柱轴承19安装于连接件9的下部。然而，可任意设定滚柱轴承19的数目。连接端21在连接件9的侧面形成，且稳定器连杆3的端部连接至连接端21。S卩，连接件9的连接端21通过套管23可旋转组装至稳定器连杆3的上端。另外，驱动马达11接合至上臂5的机内端25，且驱动马达11的旋转轴作为螺杆轴27形成，以接合至螺孔SH。当螺杆轴27旋转时，连接件9沿着滑动导轨7线性移动。在此时，螺杆轴27的前端由轴承B可旋转支承，所述轴承B压配合至上臂5的机夕卜端。在本文，驱动马达11可为伺服马达，所述伺服马达的旋转速度和旋转方向可被控制。另外，驱动马达11可被组装至上臂5的机内端25，且垫片29置于其间。另外，狭槽S在封盖13的下表面13b形成。狭槽S可接收稳定器连杆3，且稳定器连杆3在狭槽S中可移动。封盖13以接合至滑动导轨7的状态而接合至上臂5的开口。为了将滑动导轨7与封盖13联接，挂接凹槽31分别在滑动导轨7的上表面7a和下表面7b形成，且其中插入挂接凹槽31的挂接突出部33在封盖13的上表面13a和下表面13b形成。另外，封盖13通过螺栓组装至上臂5的开口的机外和机内端部。安装于上臂5的机内端25的驱动马达11根据车辆的行驶条件而被驱动，以控制稳定器连杆3在上臂5上的安装位置。然后，稳定器连杆3的杠杆比得以改变，且稳定器杆I的侧倾刚度也得以改变。因此，车辆的侧倾刚度可得以主动控制。在下文，将参照图7详细描述根据本发明的各个实施方案的主动侧倾控制系统的操作。在车辆直线行进的情况中，用于确定稳定器连杆3在上臂5上的安装位置的连接件9位于图7中的“P1”处，且稳定器杆I的侧倾刚度保持为初始值。如果车辆在此状态下转向，则控制器基于从加速度传感器、高度传感器和转向传感器输出的信号控制驱动马达11在一个方向上旋转。然后，在螺杆轴27上的连接件9移动至图7中的“P2”，且稳定器连杆3的杠杆比增加。因此，稳定器杆I的侧倾刚度也增加。另外，稳定器连杆3在上臂5上的安装位置(P1->P2)也移动至P2，在P2处上臂5可在更大范围内移动。如上所述，根据本发明的各个实施方案的主动侧倾控制系统根据车辆的行驶条件操作驱动马达11，使得稳定器连杆3在上臂5上的安装位置可得以控制。因此，稳定器连杆3的杠杆比得以改变，且车辆的侧倾刚度得以主动控制，以提高车辆的转向稳定性。特别地，稳定器连杆3在上臂5上的安装位置改变至一个位置，在该位置处当车辆转向时上臂5可在更大范围内移动。因此，车身的侧倾可通过更强的侧倾抑制力而得以主动控制。由于安装于上臂5的侧面的马达用作驱动源，因此相比于液压型ARCS，ARCS的控制得以简化。由于复杂的液压供应系统未安装于车身，因此布局得以改进。由于作为悬架臂的上臂5的形状为“C”形，因此在稳定器连杆3与上臂5之间的偏移可得以最小化。由于使用通过滚柱轴承引导的连接件，因此扭矩的作用可得以最小化，且操作效率可得以改进。为了方便解释和精确限定所附权利要求，术语上或下，前或后，内或外等被用于参考附图中所显示的这些特征的位置来描述示例性实施方式的特征。前面对本发明具体示例性实施方案所呈现的描述是出于说明和描述的目的。前面的描述并不想要成为毫无遗漏的，也不是想要把本发明限制为所公开的精确形式，显然，根据上述教导很多改变和变化都是可能的。选择示例性实施方案并进行描述是为了解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的其它技术人员能够实现并利用本发明的各种示例性实施方案及其不同选择形式和修改形式。本发明的范围意在由所附权利要求书及其等价形式所限定。
权利要求
1.一种主动侧倾控制系统，其适于根据车辆的行驶条件而通过调节稳定器连杆在悬架臂上的安装位置而主动控制车辆的侧倾刚度，所述稳定器连杆将所述悬架臂与车辆的稳定器杆连接，所述主动侧倾控制系统包括: 滑动导轨，所述滑动导轨安装在向一个方向开放的空间中，所述空间通过弯折所述悬架臂的中间部分而形成； 连接件，所述连接件具有在该连接件的中心部分处形成的螺孔以及在该连接件的一个侧表面处形成并连接至所述稳定器连杆的端部的连接端，所述连接件的上部和下部安装于所述滑动导轨上，以便能够沿着所述滑动导轨移动； 驱动马达，所述驱动马达联接至所述悬架臂的机内端，并具有旋转轴，所述旋转轴接合至所述螺孔，使得所述连接件能够沿着所述滑动导轨移动；以及 封盖，所述封盖接合至所述悬架臂而以与所述滑动导轨联接的状态覆盖所述空间，并且所述封盖具有在该封盖的下表面形成的狭槽，所述稳定器连杆插入所述狭槽，并能够沿着所述狭槽移动。
2.根据权利要求1所述的主动侧倾控制系统，其还包括滚柱轴承，所述滚柱轴承安装于所述滑动导轨的上部和下部。
3.根据权利要求1所述的主动侧倾控制系统，其中所述悬架臂为以可旋转方式连接至车辆的副车架和转向节的上臂。
4.根据权利要求2所述的主动侧倾控制系统，其中所述滑动导轨的上表面和下表面通过该滑动导轨的侧面而彼此连接，使得所述连接件的滚柱轴承由所述滑动导轨的上表面和下表面以可滑动方式支承。
5.根据权利要求4所述的主动侧倾控制系统，其中所述滑动导轨的侧面通过螺栓组装至所述悬架臂的侧面。
6.根据权利要求2所述的主动侧倾控制系统，其中一对滚柱轴承安装于所述连接件的上部，且一对滚柱轴承安装于所述连接件的下部。
7.根据权利要求1所述的主动侧倾控制系统，其中所述稳定器连杆的上端以可旋转方式组装至所述连接件的连接端。
8.根据权利要求1所述的主动侧倾控制系统，其中所述旋转轴的前端由轴承以可旋转方式支承，所述轴承压配合至所述悬架臂的机外端。
9.根据权利要求1所述的主动侧倾控制系统，其中所述驱动马达为伺服马达，所述伺服马达的旋转速度和旋转方向能够受到控制。
10.根据权利要求1所述的主动侧倾控制系统，其中所述驱动马达组装至所述悬架臂的机内端，且垫片插置在所述驱动马达和所述内部端之间。
11.根据权利要求1所述的主动侧倾控制系统，其中挂接凹槽分别在所述滑动导轨的上表面和下表面形成，且插入所述挂接凹槽中的挂接突出部分别在所述封盖的上表面和下表面形成。
12.根据权利要求1所述的主动侧倾控制系统，其中所述封盖通过螺栓分别组装至所述悬架臂的开口的机外端部和机内端部。
全文摘要
本发明提供了一种主动侧倾控制系统。该主动侧倾控制系统(ARCS)可主动控制稳定器杆的侧倾，所述稳定器杆连接至通过稳定器连杆分别在车身的两侧安装的一对上臂。所述系统可包括滑动导轨、连接件、驱动马达和封盖，所述滑动导轨安装在通过弯折悬架臂的中间部分而形成的空间中；所述连接件具有螺孔和连接至所述稳定器连杆的连接端，所述连接件的上部和下部可沿着所述滑动导轨移动；所述驱动马达联接至所述悬架臂，并具有螺杆轴，其中所述连接件可沿着所述滑动导轨移动；所述封盖以与所述滑动导轨联接的状态覆盖所述空间，并具有在其下表面形成的狭槽，其中所述稳定器连杆插入所述狭槽，并可沿着所述狭槽移动。
文档编号B60G17/015GK103158475SQ20121034778
公开日2013年6月19日 申请日期2012年9月18日 优先权日2011年12月12日
发明者李彦求, 张成培, 郑弼永 申请人:现代自动车株式会社