[发明专利]机械式主动悬架系统

说明书

本发明公开一种车辆机械式主动悬架系统。解决当前主动悬架价格高昂，后期保养成本过高的问题，并使其某些方面的性能有进一步的提高。其特征是悬架中弹簧固定端通过丝杆螺母机构或蜗轮蜗杆机构与车身联接。ECU控制伺服电机驱动螺母或蜗杆旋转，使丝杆和蜗轮带动与其相联接的摆臂相对于车身产生升降运动，实现车辆底盘的高低调节。悬架中采用多级弹簧的方式来实现悬架软硬调节。ECU根据各传感器反馈的数据实时控制各电机运转，通过调节各独立悬架的升降，可抵消车身转弯外倾、刹车点头、起步抬头的动作。在不等长双横臂悬架中，一个横臂使用偏心轴与车身联接，ECU控制伺服电机驱动蜗杆蜗轮带动偏心轴转动调整车轮与地面的倾角不变。

技术领域

本发明涉及一种车辆悬架系统，尤其涉及一种机械式主动悬架系统。

背景技术

理想的车辆悬架系统应该做到：当车辆在颠簸路面、越野路面上行驶时，要求底盘要高一些，悬架要软一些，以提高车辆的通过性和舒适性；当车辆在铺装路面、高速路面上高速行驶时，要求底盘要低一些，悬架要硬一些，以提高车辆的稳定性和操控性。在传统的底盘技术下，操控性和舒适性是天生的一对矛盾，一般只能偏向于一方的调教，设计师们都是尽可能的找到两者的平衡点。所以，一种能高能低、能软能硬的主动悬架自然会更受欢迎。目前应用较广的主动悬架系统有空气悬架、液压悬架、和电磁悬架三种。

空气悬架由空气弹簧、可调减震器、气泵等组成，具有调节底盘高低和改变悬挂软硬的的能力，能根据需要调整到最佳状态，拥有良好的适用性，是目前应用最多的主动悬架形式。其底盘高度调节主要由空气弹簧长度决定，故调节范围不大，同时也因为空气悬架的结构更复杂，所以价格昂贵，故障率也更高，在频繁的使用过程中会造成气泵过热而影响寿命，空气弹簧一般在6-8万公里就需要更换，后期保养成本很高。

液压悬架的每个车轮都有一个液压分泵，通过调节油缸加注油量和阻尼阀门大小来调整悬架高低软硬。相较于空气悬架，液压悬架的负载能力强，体积小，方便布置。不足之处是响应速度慢，调节范围窄，并且使用到一定公里数后需要更换的问题仍然存在。

电磁悬架是通过调整电流大小来控制避震器中电磁液的黏度，使其阻尼改变，从而调整避震器软硬。特点是反应速度快，安全性高。但是不能调节底盘高低，只能通过避震器来调节悬架软硬，算半主动悬架。

目前的主动悬架系统因为成本太高和性价比较低的因素，只用于一些豪车上。所以迫切需要一款价格便宜又经久耐用，后期保养成本低，又能满足主动悬架各项功能要求的悬架系统，用来满足大众人民的消费需求。

发明内容

本发明的目的是解决目前主动悬架系统价格高昂、部件使用一定时期需要更换、后期保养费用高及性能不够全面的问题。

为了解决以上问题，本发明提供一种机械式主动悬架系统，悬架中螺旋式弹簧上端通过丝杆螺母机构或者扭杆式弹簧固定端通过蜗轮蜗杆机构与车架或车身联接,电控装置(ECU)控制伺服电机驱动螺母和蜗杆旋转，再通过丝杆螺母机构或蜗轮蜗杆机构带动弹簧和与弹簧相联接的摆臂相对车身产生升降运动，实现汽车底盘升降和各个独立悬架高低调节。

所述的机械式主动悬架系统，悬架中采用两簧或多簧并列方式，主簧中螺旋式弹簧与丝杆相连接，扭杆式弹簧与蜗轮相连接，副簧直接与车身固定联接，当底盘升高时，副簧悬空，只有主簧做支撑，此时悬架较软；当底盘降至一定高度时，悬架中主簧与副簧共同支撑，此时悬架较硬。以此实现悬架的软硬调节。悬架中如采用多个不同高度的副簧并联，可实现悬架的多级硬度调节。

所述的机械式主动悬架系统，每一个独立悬架都由一个独立的伺服电机驱动，ECU根据转向盘转角传感器、车速传感器、加速度传感器、车身位移传感器、车身高度传感器、制动压力传感器等反馈的数据来控制各个伺服电机运动，通过调整各个独立悬架的高低来调整车身姿态。