防倾倒悬挂结构、车辆及控制方法与流程

本方案涉及新能源轻便车辆，特别涉及一种防倾倒悬挂结构、车辆及控制方法。

背景技术：

1、目前市面上有一种可倾斜悬挂车辆，是前轮具有左、右各一轮，后轮具有一轮的三轮车，两个前轮具有转向功能，而后轮具有驱动功能。采用上述结构形式，在复杂地形环境下，平稳安全通过性比二轮车好，特别是转弯时轮胎抓地力强于二轮车而且与四轮摩托车相比则显然结构较为简单，成本较低，具有行车稳定和停车便利的特点，并且特别适用于城市狭窄拥挤等路况下通行。

2、为了提高车辆的控制，并减少车辆出现倾覆现象，现有的倒三轮式前悬挂机构，存在结构复杂关节连接拖沓不合理、空间占用大和在极限情况（如高速行驶、大角度高速过弯、地面不平整或在高负载情况）下车辆容易出现失控的情况。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种防倾倒悬挂结构、车辆及控制方法，以优化悬挂结构，提高车辆行驶的稳定性，并提高其在极限情况下的操控性。

2、为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

3、一种防倾倒悬挂结构，包括车架、下摆臂和上摆臂，所述下摆臂为三角形结构，所述上摆臂为连杆结构，所述上摆臂和下摆臂的内侧均通过水平布置的滑动管柱结构与车架构建转动连接状态，所述上摆臂和下摆臂的外端均通过水平布置的球头结构与转向座连接，从正面看构建一个四边形状的摆动结构；

4、转向座的一侧布置有转向拉杆，所述转向拉杆的外端通过水平布置的球头结构与转向座连接，转向拉杆的内端通过球头结构与中横拉杆连接，中横拉杆与车辆的转向器连接；

5、在下摆臂和上摆臂之间布置有叶片弹簧，所述叶片弹簧的的中部与车架连接，叶片弹簧的外端通过直立状的球头结构与转向座的内侧连接。

6、进一步的，所述中横拉杆为水平状u型结构，其中部与转向拉杆的内侧通过球头结构连接，其两侧外端布置有垂直布置的球头结构，该球头结构的顶部均布置有随动臂，其中一侧的随动臂通过球头结构与车架连接，另一侧的随动臂与方向器连接。

7、进一步的，所述转向拉杆具有长度可调节结构。

8、进一步的，在下摆臂内侧的滑动管柱结构处布置有转动角度传感器。

9、进一步的，所述四边形状的摆动结构在并在初始状态时，上摆臂两端转动点的连线、车架处上摆臂及下摆臂滑动管柱对应转动点的连线、下摆臂的两端转动点的连线和转向座对应上摆臂及下摆臂转动点的连线，构建一个梯形状的结构。

10、进一步的，所述叶片弹簧的中部与车架连接处，布置有卡位调节机构。

11、进一步的，所述卡位调节机构包括上夹板和下夹板，上夹板和下夹板将叶片弹簧呈夹持布置状态，上夹板和下夹板的两侧均设有滑块，车架上布置有与所述滑块配合的滑槽，所述滑块的外端布置有结构块，所述结构块的侧面布置有第一伺服缸，所述第一伺服缸用于控制结构块、滑块及上夹板下夹板与叶片弹簧处的位置。

12、进一步的，所述上摆臂的内侧的滑动管柱处设有倾角调节结构。

13、进一步的，所述倾角调节机构包括与上摆臂滑动管柱的中轴连接的第二伺服缸，所述中轴的两端向外延伸，并且在车架上布置有与所述中轴配合的上滑槽，所述第二伺服缸用于控制中轴及上摆臂在该滑槽处的位置。

14、一种防倾倒悬挂结构的控制方法，应用于上述一种防倾倒悬挂结构，包括：

15、通过卡位调节机构控制上夹板和下夹板在叶片弹簧处的位置，并以距离车架中心的距离设置多个行程位置，该行程位置点对应为a1、a2、a3、a4和a5；

16、通过倾角调节机构控制中轴在上滑槽处的位置，并以距离车架中心的距离设置多个行程位置，该行程位置点对应为b1、b2、b3和b4；

17、在初始状态时，卡位调节机构控制行程位置为a1点，倾角调节机构控制行程位置为b4点；

18、通过转动角度传感器获取下摆臂的转动角度值，将该转动角度值通过表值对应的方式，计算车辆的负载值；

19、如果车辆的负载值大于设定值，则将卡位调节机构控制行程为a2或a2的外侧处；

20、通过车辆电子控制单元，获取当前车辆的实时速度值和实时转向角度值；将实时速度值通过表值对应的方式转为实时速度参考值，将转动角度值通过表值对应的方式转为转动角度参考值，如果实时速度参考值与转动角度参考值的乘积值大于设定值，则将卡位调节机构控制行程为a3或a3的外侧处，将倾角调节机构控制行程为b2或b2的内侧处；

21、通过上述控制后，通过对左右两侧下滑动管柱的转动角度传感器，获取对应的转动角度值，并结合车架处的垂直角度传感器的反馈值，获取当前车辆的实时侧倾角度值；如果实时侧倾角度值大于设定值，则将处于转弯外侧的卡位调节机构控制行程为a4或a4的外侧处，将处于侧倾外侧的倾角调节机构控制行程为b3或b3的内侧处。

22、进一步的，在初始状态时，通过为驾驶者提供包括舒适或运动的选项，如果驾驶者选择舒适选项，则保留原行程位置点；如果驾驶者选择运动选项，则将卡位调节机构控制行程为a2或a2的外侧处，将倾角调节机构控制行程为b3或b3的内侧处。

23、采用本方案，对比现有技术，具有以下好处：

24、本方案一种防倾倒悬挂结构，主体通过上摆臂、下摆臂、转向座及车架结构的组成四边形状的摆动结构，具体的说，在初始状态下，构建一个梯形状的结构，该结构针对前二轮的三轮车结构悬挂，可以使车轮在行走和转弯的时候，提高车轮的与地面的接触面积，并控制车轮在高负载情况下具有一定的外倾角，从而提高车辆行驶的稳定性，减少发生侧倾现象；

25、上摆臂和下摆臂与转向座均通过水平布置的球头结构进行连接，具有安装和维护便捷和使用灵活可靠的特点，针对下摆臂的处，可以增加离地高度，减少发生托底的情况；

26、本方案的减震结构主体通过叶片弹簧来实施，通过在上摆臂和下摆臂之间布置叶片弹簧，可以大大减少悬挂的结构复杂性，使结构更加精简高效，减少复杂悬挂结构对车体空间的侵占，提高车辆的空间利用率，并可以减少悬挂的簧下质量，使悬挂简洁高效，提高车辆行驶的灵活性和可操控性；

27、叶片弹簧通过卡位调节机构来实施对车架中部的连接操作，并且通过卡位调节机构实现单侧连接点的独立调节，故依据叶片弹簧本身特性，并通过卡位调节机构实施对叶片弹簧行程及弹性支撑力的控制，故可以控制承载轮减少侧倾的情况，进而提高车辆的可操控性，并在极限情况下，提高支撑力，减少侧倾情况；

28、叶片弹簧通过卡位调节机构来实施对叶片弹簧行程及弹性支撑力的控制，可以实现对车辆运行模式的调节，和悬挂软硬程度及总行程高度的调节，故可以提高驾驶乐趣和操控性；

29、通过在上摆臂滑动管柱处布置倾角调节机构，可以在极限情况下，实现对车轮倾角的调节，具体的说，就是对高承载车轮进行适度“外八”侧倾调节，故可以提高车轮下端地面接触点的横款，提高侧向支撑力，并且可以使车轮的受力更加具有指向性，提高车辆在极限情况下的稳定性，减少侧倾情况的发生；

30、本方案一种防倾倒悬挂结构的控制方法，主体采用卡位调节机构和倾角调节机构来实施对叶片弹簧和上摆臂的控制，实现对叶片弹簧的支撑力和对应车辆倾斜角度的控制，来提高车辆在极限情况下的稳定性和可操控性，具体的说，在车辆电子控制单元ecu的控制和协调工作下，通过获取车辆的负载值、速度值、转弯角度值和侧倾角度值来针对性的调节控制，并具体实施行车车况下差异的行程控制，能够实现防止侧倾和提高车辆可控性的调节操作。