[0002] 本申请要求2012年12月31日向韩国知识产权局提交的韩国
专利申请第10-2012-0158602号的优先权及权益，该申请的全部内容通过引用而合并于此。
技术领域
[0003] 本
发明涉及一种车辆主动侧倾控制系统（ARCS）。更加具体而言，本申请涉及一种ARCS，其能够执行在稳定杆上的主动侧倾控制，稳定杆的两端分别通过稳定
连杆安装在悬架臂上。
背景技术
[0004] 通常，车辆的
悬架系统是一种这样的系统：通过将轴与
车身连接，在车辆行驶时通过控制从地面施加至轴的振动和冲击用以防止直接传递至车身，来提升车辆行驶舒适性而不破坏车辆和货物的系统。
[0005] 悬架系统包括：底盘
弹簧，其减弱来自地面的冲击；
减振器，其通过减弱底盘弹簧的自由振动来提升车辆行驶舒适性；以及稳定杆，其抑制车辆的侧倾。
[0006] 稳定杆具有固定至车身的两个平直部分，以及通过稳定连杆而固定至下横臂或者滑柱的两个端部。因此，稳定杆在左右
车轮一起向上/向下移动时不运行，但当左右车轮向上/向下移动时，稳定杆使用扭转弹性
力并同时扭动来抑制车辆的侧倾，从而执行防侧倾功能。换言之，稳定杆在车辆转向时通过由于
离心力而从车身向外倾斜，或者在车辆行驶时当左右车轮由于碰撞或者回弹而具有相对
相位差的时候通过使用扭转弹性力来保持车辆的稳定
位置。
[0007] 然而，由于
刚度是恒定的，稳定杆仅使用扭转弹性力不能确保在不同条件下转向的
稳定性，从而近年来已经研发和使用了主动侧倾控制系统，其能够通过将
致动器（例如
液压缸或者
电动机）连接至稳定器的一端而执行主动侧倾控制。
[0008] 相关技术的主动侧倾控制系统具有如下机构：通过改变致动器（例如液压缸或者电动机）在稳定杆的连接部分（其将悬架臂与稳定杆的一端连接）的连接位置用以改变稳定杆的所述一端与悬架臂之间的连接距离，来改变稳定杆的扭转刚度。此外，通过球接头而将多个构件连接至所述连接部分，从而允许用于在预定范围内的自由旋转。
[0009] 图1为根据相关技术的装备有主动侧倾控制系统的用于车辆的悬架系统的示例性视图，而图2为根据相关技术的具有主动侧倾控制系统的下横臂的示例性平面图。
[0010] 参考图1和图2，根据相关技术的主动侧倾控制系统基于车辆的行驶条件通过改变稳定杆1的刚度而提升车辆的侧倾特性。相关技术的主动侧倾控制系统包括稳定杆1、稳定连杆3，以及设置在下横臂7上的滑动单元5和致动器6，下横臂7为悬架臂。
[0011] 稳定杆1的两端经由安装衬套15而设置在位于车身侧副车架11上的托架13上。稳定连杆3的上端通过球接头BJ而连接至稳定杆1的一端。滑动单元5穿过
外壳21而设置在下横臂7的一侧，该滑动单元5由电动机27（其为致动器6）驱动，从而在外壳21内沿着轨道板23在车辆宽度方向上移动平直的连接器25，该平直的连接器25与稳定连杆3的下端连接。
[0012] 滑动单元5包括外壳21，滑动轨道23，连接器25，以及外罩29，而驱动源6通过具有作为旋
转轴的
丝杠39的电动机27而运行。特别地，外壳21形成为矩形
箱体形状，具有顶部开口并紧固至下横臂7的一侧。延伸部33形成在外壳21的外端部，并且通过球接头BJ连接至
转向节17下方部分的一侧。滑动轨道23在外壳中21中布置在车辆的宽度方向上。
[0013] 此外，电动机27（驱动源6）紧固至外壳21的内端部，其具有丝杠39（其为
旋转轴），该丝杠39穿过外壳21的内侧而沿着滑动轨道23布置。连接器25设置在位于外壳21内的滑动轨道23之间，与丝杠39
啮合。连接器25通过球接头BJ与稳定连杆的下端部连接。外罩29具有凹槽，该凹槽在截面上形成与连接器25的运行范围大小一样，外罩29紧固至外壳21开放的顶部。
[0014] 主动侧倾控制系统基于车辆的行驶条件通过驱动电动机27来调整稳定连杆3在下横臂7上的连接位置。因此，稳定连杆3的杠杆率改变，并且稳定杆1的刚度相应地改变，从而主动控制车辆的侧倾强度。
[0015] 然而，如图2中所示，相关技术的主动侧倾控制系统在由位于下横臂上的连接点P1、P2和P3限定的平面中被偏置OS，并产生运动。但是，在这种结构中，当进行实际的车辆碰撞回弹的时候，由于存在偏置OS，所述平面在车辆的高度方向上移动，而柔性影响了实际的运行。换言之，就电动机27（其为致动器6）来说，稳定连杆3需要移动到车辆的运行范围之外，这需要非常大的力。此外，当下横臂7碰撞或者回弹时，该运动包括在运行范围之内，从而施加了非常大的负载，这是因为稳定连杆3的下端部在碰撞或者回弹运动的过程中需要沿着车辆宽度方向上移动。特别地，点P1通常位于接近车轮中心的范围内，而操作在范围之外产生，引起降低的横向力特性。
[0016] 此外，电动机27所设置的位置处受到由于振动而产生的碎片、诸如石
块的外来物质等较大的影响，潜在影响了电动机的耐用度。
[0017] 公开于该部分的上述信息仅仅旨在加深对本发明总体背景技术的理解，因而其包含的信息不构成已为该国家本领域技术人员所公知的
现有技术。
发明内容
[0018] 本发明提供了一种主动侧倾控制系统，其具有如下优点：能够通过将致动器与悬架臂整体形成，允许该悬架臂作为
齿轮箱运行而将
推杆移除，并且能够通过使稳定连杆位于运行范围之内而将根据车辆的实际运行的柔度影响降至最小。此外，本发明提供了一种主动侧倾控制系统，其具有如下优点：通过将致动器与悬架臂整体形成而将由于振动而产生的碎片、诸如石块的外来物质等的影响降至最低，而能够保持致动器的耐用度。
[0019] 本发明的一个示例性实施方案提供了一种主动侧倾控制系统，其通过改变稳定连杆在悬架臂上的连接位置来改变稳定杆的侧倾强度，从而对侧倾进行主动控制，所述稳定连杆将位于副车架上的稳定杆的两端与悬架臂连接，其中所述悬架臂包括轨道单元和致动器单元，所述轨道单元具有顶部开口，并且包括位于所述轨道单元内沿着车辆宽度方向布置的滑动轨道，并且所述轨道单元沿着所述滑动轨道引导与稳定连杆的下端部连接的连接器，所述致动器单元具有与所述连接器连接的
驱动轴，并且将向前/向后的驱动力提供至该连接器。所述悬架臂可以在车辆的副车架与转向节之间连接。所述下横臂可以通过衬套而连接至所述转向节和所述副车架。
[0020] 所述致动器单元可以包括：齿轮箱，所述齿轮箱与悬架臂的轨道单元整体形成；电动机外壳，所述电动机外壳通过电动机外罩而紧固至齿轮箱的后部；动力传动器，所述动力传动器能够滑动地设置在齿轮箱中，该动力传动器在后部内侧上具有
螺纹，并具有向外突出的端部；螺杆旋转体，所述螺杆旋转体具有从位于圆柱旋转管的中心处的后部整体连接的丝杠，该丝杠放置在电动机外壳的中心处，其中所述丝杠螺纹紧固至动力传动器的螺纹；以及电动机，所述电动机设置在电动机外壳与螺杆旋转体之间，并构造成使螺杆旋转体在所述电动机外壳中旋转。
[0021] 所述齿轮箱可以包括金属衬套，该金属衬套设置在前部内侧上，并构造成减少齿轮箱与动力传动器之间的
摩擦力。所述齿轮箱可以包括
密封件，所述密封件设置在前部的内侧上，并且构造成对齿轮箱与动力传动器之间的部分进行密封。所述密封件可以通过止动环而被保持在位，该止动环设置在所述齿轮箱的前部内侧上。
[0022] 所述系统可以包括
传感器单元，该传感器单元设置在齿轮箱与动力传动器之间的一侧处，并构造成检测动力传动器的位置并输出相应的
信号。所述传感器单元可以包括：感测磁体，所述感测磁体设置在动力传动器的一侧处；孔隙传感器，所述孔隙传感器设置在齿轮箱的中心的一侧处并构造成感测所述感测磁体并输出相应的信号；以及传感器外罩，所述传感器外罩安装在齿轮箱上，用以将所述孔隙传感器罩住。
[0023] 延伸部可以形成在电动机外壳的外端部处，而
轴承可以设置在旋转管的前端部与电动机外罩之间，并且位于后部延伸部与电动机外壳之间。所述电动机可以包括：电动机磁芯和
永磁体，所述电动机磁芯设置在电动机外壳的内侧上，所述永磁体设置在螺杆旋转体的旋转管的外侧上。
[0024] 本发明的另一个示例性实施方案提供了一种主动侧倾控制系统，其通过改变稳定连杆在悬架臂上的连接位置而改变稳定杆的侧倾强度，从而对侧倾进行主动控制，所述稳定连杆将位于副车架上的稳定杆的两端与悬架臂连接。所述悬架臂可以包括：轨道单元和致动器单元，所述轨道单元具有顶部开口，并且包括沿着车辆宽度方向布置的滑动轨道，并且所述轨道单元构造成沿着所述滑动轨道引导与稳定连杆的下端部连接的连接器，所述致动器单元具有与所述连接器连接的驱动轴，并且构造成将向前/向后的驱动力提供至该连接器。此外，所述致动器单元可以包括：齿轮箱，所述齿轮箱与所述悬架臂的轨道单元平行设置；电动机外壳，所述电动机外壳通过电动机外罩而紧固至所述齿轮箱的后部；电动机，所述电动机设置在该电动机外壳中；动力传动器，所述动力传动器能够滑动地设置在齿轮箱中，该动力传动器在后部内侧上具有螺纹；以及螺杆旋转体，所述螺杆旋转体包括圆柱旋转体和丝杠，所述圆柱旋转提通过电动机而在电动机内侧选择性地旋转，所述丝杠在后部与旋转管连接，并且螺纹紧固至在动力传动器中的动力传动器的螺纹。
[0025] 所述系统可以进一步包括传感器单元，该传感器单元设置在齿轮箱与动力传动器之间的一侧处，并构造成检测动力传动器的位置并输出相应的信号。所述传感器单元可以包括：感测磁体，所述感测磁体设置在动力传动器的一侧处；孔隙传感器，所述孔隙传感器设置在齿轮箱的中心的一侧处并构造成感测所述感测磁体并输出相应的信号；以及传感器外罩，所述传感器外罩安装在齿轮箱上，用以将所述孔隙传感器罩住。
[0026] 延伸部可以形成在所述电动机外壳的外端部处，而轴承可以设置在旋转管的前端部与所述电动机外罩之间，并位于后部延伸部与所述电动机外壳之间。所述电动机可以包括：电动机磁芯和永磁体，所述电动机磁芯设置在电动机外壳的内侧上，所述永磁体设置在螺杆旋转体的旋转管的外侧上。
[0027] 根据本发明的一个示例性实施方案，由于致动器与悬架臂整体形成，允许悬架臂作为齿轮箱运行，并且将推杆省略，因而考虑到致动器（驱动力在这里传递）的动力传动效率以及在稳定器与稳定连杆之间的运行效率，而可以将整体构造设计的较为紧凑。
[0028] 此外，由于稳定连杆允许在悬架臂的运行范围内运行，用以减少基于车辆实际运行的柔度影响，因而通过改变稳定连杆的杠杆率而可以主动保持侧倾强度，电动机的耐用度得到保持，并且车辆转向的稳定性得到提升。
[0029] 此外，由于致动器与悬架臂整体形成，因而致动器的耐用度可以得到保持，而不受由于振动的碎片，诸如石块的外来物质等造成的影响。
附图说明
[0030] 图1为根据相关技术的装备有主动侧倾控制系统的用于车辆的悬架系统的示例性视图；
[0031] 而图2为根据相关技术的具有主动侧倾控制系统的下横臂的示例性俯视平面图；
[0032] 图3为根据本发明示例性实施方案的将用于主动侧倾控制系统的悬架臂的示例性详细视图；
[0033] 图4为根据本发明示例性实施方案的将用于主动侧倾控制系统的悬架臂的示例性截面视图；
[0034] 图5为示出了根据本发明示例性实施方案的用于主动侧倾控制系统的悬架臂运行的示例性视图。
[0035] 附图标记
[0036] 100：致动器单元 101：齿轮箱
[0037] 103：电动机外壳 105：动力传动器
[0038] 107：螺杆旋转体 107a：后部延伸部
[0039] 109：电动机 111：电动机外罩
[0040] 113：金属衬套 115：密封件
[0041] 117：止动环 120：传感器单元
[0042] 121：感测磁体 123：孔隙传感器
[0043] 125：传感器外罩 131：旋转管
[0044] 133：丝杠 SN：螺纹
[0045] 201：稳定杆 203：稳定连杆
[0046] 211：连接器 200：轨道单元
[0047] 205：下横臂 209：滑动轨道。
具体实施方式
[0048] 应当理解，此处所使用的术语“车辆”或“车辆的”或其它类似术语一般包括
机动车辆，例如包括运动型多功能车（SUV）、公共
汽车、
卡车、各种商用车辆的乘用汽车，包括各种舟艇、
船舶的船只，航空器等等，并且包括混合动力车辆、
电动车辆、燃烧式
发动机车辆、插电式混合动力电动车辆、氢动力车辆以及其它替代性
燃料车辆（例如衍生于非石油
能源的燃料）。
[0049] 这里所用的术语仅是为了描述特定实施方案的目的，并不旨在对本发明进行限制。如这里所使用的单数形式“一个”、“所述”和“该”都旨在还包含复数形式，除非文中另有清楚的说明。应进一步理解，当术语“包含”和/或“包括”用在
说明书中时，列举了存在所叙述的特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或增加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或其群组。如这里所使用的术语“和/或”包括一个或多个所列出的相关项目的任意和所有组合。
[0050] 这里将参考附图对本发明的示例性实施方案进行详细描述。
[0051] 说明书所不涉及的部件将不被绘出，以使本方明的示例性实施方案更加清楚，并且为了便于描述，在图3中将左侧定义为“向前”而右侧定义为“向后”。
[0052] 图3为根据本发明示例性实施方案的将用于主动侧倾控制系统的悬架臂的示例性详细视图，而图4为根据本发明示例性实施方案的将用于主动侧倾控制系统的悬架臂的示例性截面视图。参考图3和图4，根据本发明示例性实施方案的主动侧倾控制系统可以基于车辆的行驶条件，通过改变稳定杆201的刚度或者侧倾强度而主动提升侧倾特性。
[0053] 主动侧倾控制系统可以包括稳定杆201，稳定连杆203，以及与悬架臂整体形成的轨道单元200和致动器单元100。
[0054] 为了便于描述，在本发明的示例性实施方案中，将连接在车辆的副车架（未显示）与转向节（未显示）之间的下横臂205具体示例作为悬架臂，但本发明并不限于此。下横臂205可以通过衬套（未显示）连接至转向节（未显示）和副车架（未显示）。
[0055] 稳定连杆203的上端部可以通过球接头BJ连接至稳定杆201的端部。轨道单元200可以具有位于下横臂205的一侧的开口顶部207，并可以在轨道单元200内包括布置在车辆宽度方向上的多个滑动轨道209，所述滑动轨道209可以形成在下横臂205中用以对与稳定连杆203的下端部连接的连接器211导向。
[0056] 致动器单元100可以穿过齿轮箱101连接至下横臂205的轨道单元200的后部。连接器211与动力传动器105（驱动轴）可以连接，以引起向前/向后的驱动力直接传递至连接器211而无需推杆。致动器单元100可以包括与下横臂205的轨道单元200整体形成的齿轮箱
101、电动机外壳103、动力传动器105、螺杆旋转体107，以及电动机109。
[0057] 齿轮箱101可以与悬架臂的轨道单元200平行布置。此外，在齿轮箱101内可以形成一定空间，动力传动器105可以能够移动地设置在该空间中。电动机外壳103主要包含电动机109和紧固至齿轮箱101的后部的电动机外罩111。
[0058] 动力传动器105可以能够向前/向后移动地设置在齿轮箱101的空间内，螺纹SN可以围绕齿轮箱的后部内侧形成，而端部可向外突出，这里可以形成用于与稳定连杆203连接的
球形接头J。
[0059] 金属衬套113可以设置在齿轮箱101的前部内侧上，并且可以构造成减小在齿轮箱101与动力传动器105之间的摩擦力。密封件115可以设置在齿轮箱101的前部的内侧上，用以将齿轮箱101与动力传动器105之间的部分密封，并可以通过止动环117而被保持在一起，所述止动环117设置在齿轮箱101的前部的内侧上。
[0060] 此外，传感器单元120可以设置在齿轮箱101与动力传动器105之间的一侧上，并可以构造成检测动力传动器105的位置并将信号输出至
控制器（未显示）。
[0061] 传感器单元120可以包括感测磁体121和孔隙传感器123，所述感测磁体121设置在动力传动器105的一侧的外侧上，所述孔隙传感器123设置在齿轮箱101的中心的一侧处，其构造成感测所述感测磁体121，并输出相应的信号。孔隙传感器123可以由安装在齿轮箱101上的传感器外罩125进行保护。
[0062] 螺杆旋转体107可以包括圆柱旋转管131和连接至该旋转管131的丝杠133。螺杆旋转体107可以放置在电动机外壳103的中心处，而丝杠133可以插入到动力传动器105的空间内，并与位于其中的螺纹SN的螺纹紧固。
[0063] 电动机109可以设置在电动机外壳103与在电动机外壳103内的螺杆旋转体107之间，并且可以构造成旋转螺杆旋转体107。换言之，电动机109可以包括设置在电动机外壳103的内侧上的电动机磁芯135，以及设置在螺杆旋转体107的旋转管131的外侧上的永磁体
137。轴承B可以设置在旋转管131的前端部部与电动机外罩111之间，并设置在后部延伸部
107a与电动机外壳103之间，用以能够旋转地
支撑螺杆旋转体107。
[0064] 主动侧倾控制系统可以构造成基于车辆的行驶条件，通过驱动电动机109而保持稳定连杆203至下横臂205的连接位置。因此，稳定连杆203的杠杆率（例如，距离比）可以改变，而稳定杆201的刚度值相应地改变，用以主动控制车辆的侧倾强度。
[0065] 参考图5，根据本发明示例性实施方案的主动侧倾控制系统，由于动力传动器105（其为致动器单元100的驱动轴）设置在与连接器211的滑动中心线S的延伸线上，当从侧面观看时，可以不产生扭转
扭矩，而电动机109的驱动力可以充分传递至连接器211而没有粘附。换言之，电动机109的驱动力可以传递至连接器211，而不考虑下横臂205由于车体碰撞的运行
角度，因此，提升了电动机109的动力传动效率。
[0066] 由于电动机109的动力传动效率得到提升，因而可以不必增加电动机109的容量。此外，由于动力传动器105插入到电动机109中，因而致动器单元100的整体长度L可以减小，从而平直度可以容易地处理，并且特别地，使用金属衬套113可以确保通过外力的动力传动器105的平直度。此外，由于设置了双密封件115，因而提供了防
水和防振动的功能，并且致动器单元100与下横臂205整体形成，使得道路间隙h得以减小。
[0067] 尽管本发明已经参考其示例性实施方案进行描述，但应理解本发明并不限于所公开的实施方案，而是相反，本发明旨在
覆盖包含在所附
权利要求的精神和范围内的各种
修改和等同设置。
