一种电动轮悬架主动回正控制系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于电动汽车悬架-转向控制技术领域，具体涉及一种用于轮边电驱动独立悬架的主动回正控制系统。
【背景技术】
[0002]近年来，随着节能环保日益受到重视，电动汽车得到了快速发展，出现了多种电动车的驱动形式，目前，以电动轮为代表的轮边驱动系统，由于其功率密度大、传动效率高、可利用空间大、结构简单、各驱动轮转矩可独立控制，成为研究热点。
[0003]现有专利技术中的轮边驱动系统，结构复杂，由于轮边驱动单元会增加转向系统绕主销的转动惯量，对车辆回正特性产生影响。采用的多连杆悬架结构，在转向过程中虚拟主销的运动，也会对车辆的回正性能产生影响。
[0004]因此，开发一种电动轮悬架的主动回正控制系统，用于改善现有技术的不足，已成为轮边驱动悬架-转向控制技术领域迫切的需求。
【发明内容】
[0005]本实用新型的目的是克服现有技术的缺点和不足，提供一种电动轮悬架主动回正控制系统:该电动轮单元，结构紧凑，功率密度大，传动效率高，并且应用范围广泛;该独立悬架结构简单合理，转向轮传到方向盘的冲击力小；该主动回正控制系统能够合理提供车轮所需要的回正力矩，改善回正性能，“路感”良好。
[0006]本实用新型为解决上述技术问题，通过以下技术方案实现:
[0007]—种电动轮悬架主动回正控制系统，包括悬架单元、电动轮单元、支架总成、车架，转向机构和主动回正控制装置;其中，支架总成横向安装在车架的前端，悬架单元左右对称安装在支架总成的两端，电动轮单元安装于悬架单元上，转向机构安装于车架上，主动回正控制装置控制转向机构带动电动轮单元实现助力转向或主动回正控制。
[0008]具体地，所述的悬架单元包括第一下摆臂、第二下摆臂、减震器、上摆臂、扭杆弹簧和转向节;其中，扭杆弹簧前端通过花键与上摆臂连接，后端通过花键与扭杆弹簧预紧摆杆连接，扭杆弹簧预紧拉杆上端与车架连接，下端与扭杆弹簧预紧摆杆连接，可以通过扭杆弹簧预紧摆杆调整扭杆弹簧的预紧力；上摆臂通过衬套与车架连接，与转向节通过单外球头铰接;第一下摆臂和第二下摆臂内端分别通过衬套连接到第二纵向支架上，外端分别通过球铰连接到转向节上;减震器下端通过衬套连接于第一下摆臂，上端与车架通过衬套连接。
[0009]所述的电动轮单元包括轮边电机、减速器和盘式制动器;其中，轮边电机、减速器和盘式制动器与车轮同轴安装。
[0010]所述的支架总成包括横向支架，第一纵向支架、第二纵向支架，第一加强板、第二加强板、第三加强板与第四加强板;其中，横向支架为凹形结构;第一纵向支架和第二纵向支架分别安装在横向支架的两端;第一加强板和第二加强板分别倾斜安装在第一纵向支架与横向支架之间；第三加强板与第四加强板分别倾斜安装在第二纵向支架与横向支架之间。
[0011]所述的主动回正控制装置包括信号采集模块、回正判断模块、计算模块、助力转向模块和驱动加载模块;其中，信号采集模块采集力矩传感器输出的力矩信息、角度编码器输出的角度信息和速度传感器输出的车辆速度信息；助力转向模块计算输出转向助力力矩，控制驱动加载模块执行；回正判断模块判断车辆是否处于回正状态，若车辆处于回正状态，计算模块计算需要施加的主动回正力矩，控制驱动加载模块执行，若车辆不处于回正状态，则计算模块不输出主动回正力矩。
[0012]可选地，在第一下摆臂与第二下摆臂之间还设置一个机械回正机构，所述机械回正机构包括弧状弹性板、第一钢板夹和第二钢板夹；其中，第一钢板夹套装在第二下摆臂上，第二钢板夹套装在第一下摆臂上，所述弧状弹性板一端设置在第一钢板夹与第二下摆臂之间、另一端设置在第二钢板夹与第一下摆臂之间。在转向过程中，转向节带动第一下摆臂与第二下摆臂运动，第一下摆臂和第二下摆臂之间的相对距离会减小，压缩弧状弹性板，储存弹性势能;在车轮回正过程中，弧状弹性板释放弹性势能，加速车轮回正。
[0013]可选地，所述的扭杆弹簧可以更换为空气弹簧。
[0014]本发明的有益效果为:
[0015](I)本发明所提出电动轮悬架单元，与传统独立悬架相比，采用多杆导向，减小了车轮承受的侧向力，同时减小转向轮传到方向盘的冲击力；
[0016](2)本发明的主动回正控制系统，可以补偿由于悬架虚拟主销的移动和载荷转移造成的回正力矩减小，改善车辆回正性能，提高“路感”；
[0017](3)本发明所提出的电动轮单元，结构紧凑，功率密度大，传动效率高，并且应用范围广泛。
【附图说明】
[0018]图1为本实用新型的轮边驱动独立悬架整体俯视图；
[0019]图2为本实用新型的独立悬架轴测图；
[0020]图3为本实用新型的电动轮单元结构图；
[0021 ]图4为本实用新型的独立悬架支架结构图；
[0022]图5为本实用新型的悬架在转向过程中两下控制臂虚拟交点运动示意图；
[0023]图6为本实用新型的主动回正控制系统原理图；
[0024]图7为本实用新型的基于电动执行机构实现主动回正控制原理图；
[0025]图8为本实用新型的基于液压执行机构实现主动回正控制原理图；
[0026]图9为本实用新型机械回正机构的结构示意图。
【具体实施方式】
[0027]下面结合附图进一步说明本发明的具体内容和工作过程。
[0028]如图1所示，为本发明的包括悬架单元1、电动轮单元2、支架总成3、车架4，转向机构5(采用现有技术中应用于独立悬架的断开式转向梯形机构)和主动回正控制装置6。其中，支架总成3横向安装在车架4的前端;悬架单元I左右对称安装在支架总成3的两端；电动轮单元2安装于悬架I上;转向机构5安装于车架4上，主动回正控制装置6控制转向机构5带动电动轮单元2实现助力转向或主动回正控制。
[0029]结合图2，所述的悬架单元I包括第一下摆臂11、第二下摆臂12、减震器13、上摆臂14、扭杆弹簧15和转向节16。其中，扭杆弹簧15前端通过花键与上摆臂14连接，后端通过花键与扭杆弹簧预紧摆杆151连接，扭杆弹簧预紧拉杆152上端与车架4连接，下端与扭杆弹簧预紧摆杆151连接，可以通过扭杆弹簧预紧摆杆151调整扭杆弹簧15的预紧力；上摆臂14通过衬套与车架4连接，与转向节16通过单外球头铰接;第一下摆臂11和第二下摆臂12内端分别通过衬套连接到第二纵向支架322上，外端分别通过球铰连接到转向节16上;减震器13下端通过衬套连接于第一下摆臂11上，上端与车架4通过衬套连接。
[0030]结合图3，所述的电动轮单元2包括轮边电机21、减速器22和盘式制动器23。其中，轮边电机21、减速器22和盘式制动器23与车轮同轴安装。
[0031]结合图4，所述的支架总成3包括横向支架31，第一纵向支架321、第二纵向支架322，第一加强板331、第二加强板332、第三加强板333与第四加强板334。其中，横向支架31为凹形结构;第一纵向支架321和第二纵向支架322分别安装在横向支架31的两端;第一加强板331和第二加强板332分别倾斜安装在第一纵向支架321与横向支架31之间；第三加强板333与第四加强板334分别倾斜安装在第二纵向支架322与横向支架31之间。
[0032]结合图5，在转向过程中，所述的第一下摆臂11和第二下摆臂12的虚拟交点会产生移动，两摆臂间的相对距离减小，且造成内轮的主销后倾拖距增大，外轮的主销后