[發明專利]模擬線圈彈簧裝置及其控制方法

有效

• 申請號: 201680009877.4
• 申請日: 2016-02-10
• 公開（公告）號: CN107209075B
• 公開（公告）日: 2019-09-27
• 發明（設計）人: 仲村崇廣;古川和夫;森山千里;佐藤隆一;西澤真一
• 申請（專利權）人: 日本發條株式會社
• 主分類號: G01L5/16
• 分類號: G01L5/16;G01L5/00;B60G15/06
• 代理公司: 上海申新律師事務所 31272
• 代理人: 董科

模擬線圈彈簧裝置(20)包括配置在下側彈簧基座(10A)的第1附件部材料(21)，配置在上側彈簧基座(15A)的第2附件部材料(22)，由管家平臺型平行結構組成的往復運動氣缸單元(30)，液壓供給裝置(37)，彎曲檢測結構(40A)和控制部(70)。彎曲檢測結構(40A)由LVDT(Linear variable differential transformer)等變位計(41₁－41₆)構成。所述變位計(41₁－41₆)分別配置在所述各液壓氣缸(31₁－31₆)，根據所述各液壓氣缸(31₁－31₆)的基準長度計算出變位量。控制部(70)基于檢測的變位量，計算出第1附件部材料(21)和第2附件部材料(22)之間相對的彎曲角度。

技術領域

本發明涉及如懸架用線圈彈簧等能夠產生反作用力的模擬線圈彈簧，及其控制方法。

背景技術

車輛用懸掛裝置的一種是麥弗遜式撐桿型懸架裝置。麥弗遜式撐桿型懸架裝置具有線圈彈簧、以及配置在線圈彈簧內側的撐桿(減震器)。在所述線圈彈簧的上方施加壓力使線圈彈簧壓縮，線圈彈簧根據負重的大小產生相應收縮，同時撐桿也收縮。

麥弗遜式撐桿型懸架裝置中，為了減少撐桿的滑動阻力，線圈彈簧的反作用力線位置從線圈彈簧的中心開始偏離。例如將反作用力線設置在所述撐桿摩擦最小的位置處。因此需要知道線圈彈簧的反作用力線位置與撐桿滑動阻力的關系。然而生產的不同種類的線圈彈簧反作用力線都不相同，這樣浪費了大量的時間和經費。因此我們提出使用模擬線圈彈簧代替線圈彈簧。

例如美國專利文件第7606690號(專利文件1)公開了一種模擬線圈彈簧裝置。此外日本彈簧協會(名古屋)在2003年11月1日公開發表的預備稿的第21-24頁“通用彈簧的反作用力線對車輛特性影響的研究”(非專利文件1)，以及在2014年4月8日美國底特律發表的SAE2014“線圈彈簧反作用力線對懸架裝置特性的研究”(非專利文件2)都公開展示了模擬線圈彈簧裝置。這些模擬線圈彈簧裝置都具有管家平臺型平行結構，平行結構中具有6個液壓氣缸。每個液壓氣缸通過液壓產生動作，產生與線圈彈簧相當的反作用力。

麥弗遜式撐桿型懸架裝置中，下側的彈簧基座和上側的彈簧基座之間的彈簧被壓縮，根據亞壓縮量的大小，在下側的卷曲部和上側的卷曲部之間產生彎曲(旋轉方向的相對位置變化)。所述上側彈簧基座和車體一側的固定架部之間雖然配置上層軸承，但是上層軸承具有一定程度的摩擦(旋轉阻力)。于是，線圈彈簧壓縮后，所述軸承產生摩擦，下側的基座卷曲部和上側的基座卷曲部之間產生旋轉方向的動量。所述動量使轉向銷產生動量(轉向銷軸周圍的動量)。轉向銷動量是影響車輛操作性能的主要原因。轉向銷動量根據轉向銷軸和撐桿軸之間的幾何位置關系發生相應的變化。此外轉向銷動量還可以改變反作用力線的位置。

發明內容

【發明擬解決的技術問題】

發明人考慮的模擬線圈彈簧裝置具有能被液壓驅動的往復運動氣缸單元(例如管家平臺型平行結構)。所述模擬線圈彈簧裝置中設定的撐桿具有第1撐桿要件(例如外筒)和第2撐桿要件(例如桿)。模擬線圈彈簧的上端，與實際車體的固定件部相同，通過基礎材料制成。基礎材料和上側的彈簧基座之間配置軸承。

使用推拉試驗機對轉動銷動量測量時，對所述第1撐桿要件沿著轉向銷軸施加扭矩。所述扭矩通過上述往復運動氣缸單元傳遞至上側彈簧基座。因此所述軸承的摩擦為零時，上側的彈簧基座與下側的彈簧基座僅旋轉相同的量。然而由于實際上所述軸承存在摩擦，會阻礙所述上側彈簧基座的旋轉。于是所述往復運動氣缸單元發生彎曲，反作用力線的位置也發生變化，不能精確的測量轉動銷的動量。

于是，本發明提供了一種模擬彈簧裝置，所述裝置能夠準確測定轉動銷動量，并提供了控制方法。

【發明解決技術問題的方法】