一种轮毂电机独立驱动电动汽车的前悬架装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种轮毂电机独立驱动电动汽车的前悬架装置，包括转向系统总成、液压调节装置、副车架总成、下摆臂、转向节、车轮系统总成、减震器总成和液压缸，转向系统总成与转向节的转向梯形臂相连，副车架总成通过下摆臂与转向节下端相连，转向节上端的支架连接减震器总成，转向节固定在轮毂电机的电机轴上，前悬架装置还包括液压缸和液压调节装置，液压缸缸体固定在电动汽车上，两端各有一个通油口通过油管连接液压调节装置，液压缸内的活塞通过活塞杆和减震器总成固定连接。本发明能够综合根据汽车转速信号和转角信号平顺地自动调节汽车的主销后倾角，保证了电动汽车直线行驶的稳定性和转向时的灵活性，同时充分利用了电动汽车的底盘空间。
【专利说明】—种轮毂电机独立驱动电动汽车的前悬架装置
[0001]
【技术领域】
[0002]本发明涉及一种汽车的前悬架装置，特别涉及一种用于轮毂电机独立驱动的电动汽车的前悬架装置。
[0003]【背景技术】
[0004]随着社会经济的发展，汽车已成为人们日常生活中必不可少的交通工具，但同时，汽车工业的发展带来的对石油资源的需求的急剧增加和对环境严重的负面影响，引起了人们的关注。因此，具有节能、环保、低噪等优点的电动汽车的研究成为了当今汽车工业的内在要求和发展趋势。
[0005]轮毂电机独立驱动电动汽车是将电机与轮毂合为一体，电机直接驱动车轮转动，省去了传统的传动系统，取消了离合器、变速器等部件，提高了传动效率，同时节省汽车空间、提高了汽车设计的灵活性。
[0006]主销后倾角是车轮定位参数中的一种，作用是增加汽车直线行驶时的稳定性和在转向后使前轮自动回正。主销后倾角越大，方向稳定性越好，转向后自动回正的作用也越强，但是转向会越沉重；主销后倾角太小会使转向灵活但方向稳定性差。
[0007]目前的轮毂电机独立驱动的电动汽车的主销后倾角都是固定的，无法保证汽车行驶过程中转向灵活度和行驶稳定度同时达到最优；同时，现在的轮毂电机独立驱动的电动汽车的前悬架大多直接采用传统的燃油汽车的结构，预留出来的底盘空间没有得到合理的利用；还有，目前的电动汽车的减震器和悬架弹簧的预紧力不够大，容易导致螺母的松弛。
[0008]
【发明内容】
[0009]技术问题:本发明提供一种可以根据汽车的行驶情况平稳调节主销后倾角，加固了减震器和悬架弹簧的预紧力，有效防止螺母松弛，并且合理利用了轮毂电机独立驱动的电动汽车底盘空间的轮毂电机独立驱动电动汽车的前悬架装置。
[0010]技术方案:本发明的轮毂电机独立驱动电动汽车的前悬架装置，包括转向系统总成、液压调节装置、副车架总成、下摆臂、转向节、车轮系统总成、减震器总成和液压缸；
转向节固定设置在车轮系统总成的轮毂电机的电机轴上，转向系统总成的转向横拉杆与转向节的转向梯形臂相连，副车架总成通过下摆臂与转向节的下端相连，转向节上端的支架与减震器总成的底端连接，液压缸固定安装在减震器总成的上端，液压调节装置与液压缸连接并通过油管为之提供液压油；
转向系统总成中设有位于转向盘下方的转向盘转角信号传感器，转向盘转角信号传感器通过信号线与控制器总成连接； 车轮系统总成还包括设置在转向节和轮毂电机之间的刹车盘、设置在副车架总成上的轮毂电机转速信号传感器，刹车盘上有一圈矩形等距栅格，轮毂电机转速信号传感器的探头对准刹车盘上的圆周等距栅格，轮毂电机转速信号传感器通过信号线与控制器总成连接。
[0011]本发明的优选方案中，液压缸包括固定在电动汽车车体上的液压缸缸体、设置在液压缸缸体内的活塞杆和固定在活塞杆两端的活塞，活塞杆的中部与减震器总成上端的螺杆焊接固定连接，液压缸缸体两端与液压油路连接。
[0012]本发明的优选方案中，液压调节装置安装在副车架总成上，包括液压泵、驱动液压泵的电动机、与液压泵连通的油箱和油管，以及用以控制液压油的方向、压力和流量的控制器总成，油管一端通过控制器总成中的液压控制阀与液压泵连通，另一端与液压缸缸体端部连接。
[0013]本发明的优选方案中，减震器总成包括减震器、设置在减震器外部的悬架弹簧，悬架弹簧上下侧分别设置有固定在减震器上的弹簧上支座和弹簧下支座，弹簧上支座的上方设有用于预紧弹簧和减震器的双螺母装置。
[0014]有益效果:本发明与现有技术相比，具有以下优点:
本发明通过液压缸和液压调节装置，可以综合根据汽车行驶时的车轮转速和转向系统转角，实时调节主销后倾角，能够兼顾汽车直线行驶及转向对主销后倾角的不同要求，时刻保证汽车行驶过程中转向灵活度和行驶稳定度同时达到最优。
[0015]根据主销后倾角的角度调节要求而单独设计的液压缸和包括油箱、液压泵、控制器总成等零部件的液压调节装置的组合，使用液压方式无级调节主销后倾角，更加平顺、稳定，满足汽车正常行驶时的情况。
[0016]本发明采用双螺母装置紧固悬架弹簧和减震器，大大提高了预紧力，有效防止螺母松弛。
[0017]液压调节装置能够充分利用电动汽车由于采用轮毂电机独立驱动而预留出来的底盘空间。
[0018]
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1为本发明的结构示意总图；
图2为本发明的转向系统总成、液压调节装置和车轮系统总成的结构示意图；
图3为本发明的车轮系统总成局部放大的结构示意图；
图4为本发明的液压缸和弹簧减震器总成的结构示意图。
[0020]图中有:转向系统总成10，转向盘11，转向盘转角信号传感器12，转向轴13，转向万向节14，转向传动轴15，转向横拉杆16，液压调节装置20，液压泵21，电动机22，油箱23，油管24，传感器输出信号线25，控制器总成26，副车架总成30，下摆臂40，转向节50，车轮系统总成60,轮毂电机转速信号传感器61,刹车盘62,轮毂电机63,轮毂64,轮胎65,减震器总成70，用于预紧弹簧和减震器的双螺母装置71，弹簧上支座72，悬架弹簧73，减震器74，弹簧下支座75，液压缸80，液压缸缸体81，活塞82，活塞杆83。
[0021]【具体实施方式】
[0022]为了更进一步阐明本发明技术方案、发明目的和取得的技术效果，下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
[0023]本发明的轮毂电机独立驱动电动汽车的前悬架装置，结构如图1、图2、图3和图4所示，包括转向系统总成IO、液压调节装置20、副车架总成30、下摆臂40、转向节50、车轮系统总成60、减震器总成70和液压缸80。其中，转向节50固定设置在车轮系统总成60的轮毂电机63的电机轴上，转向系统总成10的转向横拉杆16与转向节50的转向梯形臂相连，副车架总成30通过下摆臂40与转向节50的下端相连，转向节50上端的支架与减震器总成70的底端连接，液压缸80固定安装在减震器总成70的上端，液压调节装置20与液压缸80连接并通过油管24为之提供液压油。
[0024]如图2所示，转向系统10包括转向盘11、转向盘转角信号传感器12、转向轴13、转向万向节14、转向传动轴15及转向横拉杆16。其中，转向盘转角信号传感器12布置在转向盘11下方，实时检测转向系统的转角信号并通过信号线传输给控制器总成26。
[0025]如图2和图3所示，车轮系统总成60包括轮毂电机轮速信号传感器61、刹车盘62、轮毂电机63、轮毂64及轮胎65。轮毂电机63通过螺栓固定安装在轮毂64中，刹车盘62安装在转向节50和轮毂电机63之间，刹车盘62上有一圈矩形等距栅格，轮毂电机转速信号传感器61通过一个弓形悬臂梁安装在副车架总成30上，并通过信号线连接控制器总成26，传感器探头对准刹车盘62上的圆周等距栅格，实时检测单位时间内通过的栅格数目，并将信号传输给控制器总成26，进而得到轮毂电机实时转速。
[0026]如图2所示，液压调节装置20包括液压泵21、电动机22、油箱23、油管24、传感器信号线25及控制器总成26。轮毂电机的转速信号和转向系统的转角信号通过传感器输出信号线25传给控制器总成26，控制器总成26主要包括液压控制阀和信号处理单元，信号处理单元接收来自于转向盘转角信号传感器12和轮毂电机转速信号传感器61的信号，依据现有算法进行综合运算，并对液压控制阀进行控制，进而调节进入液压缸80内的液压油的方向、压力和流量，带动弹震器总成70相对于下摆臂40摆动，从而使主销后倾角的大小可以实时调整并保持稳定。
[0027]如图4所示，减震器总成70包括用于预紧弹簧和减震器的双螺母装置71、弹簧上支座72、悬架弹簧73、减震器74及弹簧下支座75。用于预紧弹簧和减震器的双螺母71可以大大提高悬架弹簧73和减震器74的预紧力，起到很好的防松效果，当然也可以采用其他的防松装置。减震器74的下端与转向节50上端的支架固定，上端与与液压缸80中的活塞杆83的外伸部分焊接在一起，使得液压调节装置20能够驱动减震器总成70相对于下摆臂40转动，从而调节主销后倾角的大小。
[0028]如图4所示，液压缸缸体81两端均有一个通油口，根据控制左右通油口的进出压力油的多少，利用活塞82推动活塞杆83带动减震器总成70相对于下摆臂40摆动，同时液压缸缸体81固定安装在电动汽车上。
[0029]本轮毂电机独立驱动电动汽车前悬架装置的工作原理为:当汽车高速直线行驶时，控制器总成26从轮毂电机转速信号传感器61和转向盘转角信号传感器12读取信息，调节液压控制阀驱动液压泵21向液压缸81左端通油口输送液压油，同时，液压缸右端通油口出油并流到油箱23，进而使液压油推动活塞82带动活塞杆83使弹簧减震器总成70相对于下摆臂40顺时针转动，使主销后倾角增大，以保证良好的行驶稳定性；当汽车低速转向时，控制器总成26从轮毂电机转速信号传感器61和转向盘转角信号传感器12读取信息，调节液压控制阀驱动液压泵21向液压缸81右端通油口输送压力油，同时，液压缸左端通油口出油并流到油箱23，进而使压力油推动活塞82带动活塞杆83使减震器总成70相对于下摆臂40逆时针转动，使主销后倾角减小，以保证转向时的灵活性。
[0030] 以上所述仅是本发明的优先实施方式，应当指出，对于本【技术领域】的普通技术人员，在不脱离本发明技术构思的前提下，还可以做出若干改进和等同替换，这些对本发明权利要求进行改进和等同替换得到的技术方案也落入本发明保护范围内。
【权利要求】
1.一种轮毂电机独立驱动电动汽车的前悬架装置，其特征在于，该装置包括转向系统总成(10)、液压调节装置(20)、副车架总成(30)、下摆臂(40)、转向节(50)、车轮系统总成(60)、减震器总成(70)和液压缸(80)； 所述转向节(50)固定设置在车轮系统总成(60)的轮毂电机(63)的电机轴上，所述转向系统总成(10)的转向横拉杆(16)与转向节(50)的转向梯形臂相连，所述副车架总成(30)通过下摆臂(40)与转向节(50)的下端相连，转向节(50)上端的支架与减震器总成(70 )的底端连接，所述液压缸(80 )固定安装在减震器总成(70 )的上端，所述液压调节装置(20)与液压缸(80)连接并通过油管(24)为之提供液压油； 所述转向系统总成(10)中设有位于转向盘(11)下方的转向盘转角信号传感器(12)，所述转向盘转角信号传感器(12)通过信号线与控制器总成(26)连接； 所述车轮系统总成(60)还包括设置在转向节(50)和轮毂电机(63)之间的刹车盘(62)、设置在副车架总成(30)上的轮毂电机转速信号传感器(61)，所述的刹车盘(62)上有一圈矩形等距栅格，所述轮毂电机转速信号传感器(61)的探头对准刹车盘(62)上的圆周等距栅格，轮毂电机转速信号传感器(61)通过信号线与控制器总成(26 )连接。
2.根据权利要求1所述的一种轮毂电机独立驱动电动汽车的前悬架装置，其特征在于，所述液压缸(80)包括固定在电动汽车车体上的液压缸缸体(81)、设置在所述液压缸缸体(81)内的活塞杆(83)和固定在所述活塞杆(83)两端的活塞(82)，所述活塞杆(83)的中部与减震器总成(70)上端的螺杆焊接固定连接，液压缸缸体(81)两端与液压油路连接。
3.根据权利要求1或2所述的一种轮毂电机独立驱动电动汽车的前悬架装置，其特征在于，所述液压调节装置(20)安装在副车架总成(30)上，包括液压泵(21)、驱动所述液压泵(21)的电动机(22)、与所述液压泵(21)连通的油箱(23)和油管(24)，以及用以控制液压油的方向、压力和流量的控制器总成(26)，所述油管(24)—端通过控制器总成(26)中的液压控制阀与液压泵(21)连通，另一端与液压缸缸体(81)端部连接。
4.根据权利要求1或2所述的一种轮毂电机独立驱动电动汽车的前悬架装置，其特征在于，所述减震器总成(70)包括减震器(74)、设置在减震器(74)外部的悬架弹簧(73)，所述悬架弹簧(73)上下侧分别设置有固定在减震器(74)上的弹簧上支座(72)和弹簧下支座(75)，所述弹簧上支座(72)的上方设有用于预紧弹簧和减震器的双螺母装置(71)。
【文档编号】B62D6/00GK103978862SQ201410187680
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2014年5月6日 优先权日:2014年5月6日
【发明者】殷国栋, 刘江华 申请人:东南大学