電控剛度可調(diào)式主動橫向穩(wěn)定裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種電控剛度可調(diào)式主動橫向穩(wěn)定裝置，包括穩(wěn)定桿，穩(wěn)定桿由第一穩(wěn)定半桿和第二穩(wěn)定半桿組成，第一穩(wěn)定半桿和第二穩(wěn)定半桿之間連接有動力執(zhí)行機(jī)構(gòu)，動力執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括殼體和位于所述殼體內(nèi)的蝸輪、蝸桿；蝸桿通過電磁離合器和電機(jī)相連；蝸輪內(nèi)部加工有內(nèi)齒圈，第一穩(wěn)定半桿穿過所述殼體與所述蝸輪端面上的凸緣盤固定連接，第二穩(wěn)定半桿上設(shè)有中心齒輪，中心齒輪通過過渡齒輪與所述蝸輪的內(nèi)齒圈嚙合形成齒輪傳動機(jī)構(gòu)。通過控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速和電流的大小，使第一穩(wěn)定半桿和第二穩(wěn)定半桿產(chǎn)生不同程度的相對扭轉(zhuǎn)，產(chǎn)生不同的扭矩，實現(xiàn)汽車的側(cè)傾角剛度可調(diào)，減少汽車的側(cè)傾角，提高了行駛車輛的穩(wěn)定性、平順性與安全性。
【專利說明】電控剛度可調(diào)式主動橫向穩(wěn)定裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種汽車主動橫向穩(wěn)定裝置，具體涉及一種電子控制的剛度可調(diào)式主動橫向穩(wěn)定裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]橫向穩(wěn)定桿的用途是在汽車轉(zhuǎn)向或者行駛在顛簸路面時，產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)力矩從車輛的一側(cè)傳到另一側(cè)，從而防止汽車車身出現(xiàn)過度側(cè)傾，使得各車輪的負(fù)荷得以平衡分配。但當(dāng)汽車在轉(zhuǎn)向時的車速、轉(zhuǎn)向盤角速度、轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角、載荷等參數(shù)不同時，左、右側(cè)車輪上垂直載荷的固定分配比例將影響輪胎的側(cè)偏特性，導(dǎo)致汽車穩(wěn)態(tài)響應(yīng)發(fā)生變化，當(dāng)內(nèi)側(cè)車輪離開地面會發(fā)生側(cè)翻現(xiàn)象。所以，傳統(tǒng)橫向穩(wěn)定桿固定的剛度無法滿足實際情況的需要，使得汽車行駛的穩(wěn)定性與安全性較差。而且當(dāng)汽車直線行駛，一側(cè)車輪遇到較小不平路面時，傳統(tǒng)的橫向穩(wěn)定桿產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)力從車輛的一側(cè)傳到另一側(cè)，影響汽車的平順性與乘坐舒適性。
[0003]中國專利號為:200820098610X公開了“ 一種電子控制的變剛度橫向穩(wěn)定桿”是在中國專利號為:2006200408929 “一種電子控制的等級變剛度橫向穩(wěn)定桿裝置”的基礎(chǔ)上簡化了結(jié)構(gòu)，但兩者的功能實現(xiàn)只是針對部分工況，簡單改變穩(wěn)定桿的接入長度來改變穩(wěn)定桿本身的剛度，這對汽車由轉(zhuǎn)向時引起的側(cè)傾變?yōu)闊o側(cè)傾的直線行駛時，由于穩(wěn)定桿本身剛度的改變引起乘坐舒適性與平順性大大降低。更重要的是兩者均沒有考慮汽車的側(cè)向加速度與側(cè)傾角的關(guān)系，不能保證汽車在急轉(zhuǎn)向工況下具有很好的安全性與操穩(wěn)性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于為了克服由于傳統(tǒng)汽車穩(wěn)定桿本身存在地定剛度，而引起汽車轉(zhuǎn)向時產(chǎn)生側(cè)傾甚至側(cè)翻的現(xiàn)象，導(dǎo)致乘坐舒適性與安全性降低的技術(shù)缺陷，提供一種電控剛度可調(diào)式主動橫向穩(wěn)定裝置。
[0005]本發(fā)明采取的技術(shù)方案為:一種電控剛度可調(diào)式主動橫向穩(wěn)定裝置，包括穩(wěn)定桿，其特征在于，所述穩(wěn)定桿由第一穩(wěn)定半桿和第二穩(wěn)定半桿組成，所述第一穩(wěn)定半桿和所述第二穩(wěn)定半桿之間連接有動力執(zhí)行機(jī)構(gòu)，所述動力執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括殼體和位于所述殼體內(nèi)的蝸輪、蝸桿；所述蝸桿通過電磁離合器和電機(jī)相連；所述蝸輪內(nèi)部加工有內(nèi)齒圈，所述第一穩(wěn)定半桿穿過所述殼體與所述蝸輪端面上的凸緣盤固定連接，所述第二穩(wěn)定半桿上設(shè)有中心齒輪，所述中心齒輪通過過渡齒輪與所述蝸輪的內(nèi)齒圈嚙合形成齒輪傳動機(jī)構(gòu)。
[0006]進(jìn)一步的，所述過渡齒輪的個數(shù)為兩個。
[0007]上述方案中，所述第一穩(wěn)定半桿通過第一支承構(gòu)件與車架連接，所述第二穩(wěn)定半桿通過第二支承構(gòu)件與車架連接，所述第一穩(wěn)定半桿通過第一扭桿連接臂與懸架的下橫臂相連，所述第二穩(wěn)定半桿通過第二扭桿連接臂與懸架的下橫臂相連。
[0008]進(jìn)一步的，所述電機(jī)和所述電磁離合器與汽車E⑶控制系統(tǒng)相連。
[0009]進(jìn)一步的，所述殼體底部設(shè)有齒輪潤滑油。[0010]本發(fā)明的有益效果:依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案可以通過控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速和電流的大小，使第一穩(wěn)定半桿和第二穩(wěn)定半桿產(chǎn)生不同程度的相對扭轉(zhuǎn)，產(chǎn)生不同的扭矩，實現(xiàn)汽車側(cè)傾角剛度可調(diào)，減少汽車的側(cè)傾角甚至側(cè)翻情況的出現(xiàn)，提高了行駛車輛的穩(wěn)定性、平順性與安全性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖2為本發(fā)明的動力執(zhí)行機(jī)構(gòu)的主視圖。
[0013]圖3為本發(fā)明的動力執(zhí)行機(jī)構(gòu)的右視圖。
[0014]圖4為本發(fā)明的控制原理圖。
[0015]圖中:I第一穩(wěn)定半桿，2凸緣盤，3殼體，4螺栓，5過渡齒輪，7中心齒輪，8軸承，9第二穩(wěn)定半桿，10蝸輪，11蝸桿，12電磁離合器，15執(zhí)行機(jī)構(gòu)，16第一支承構(gòu)件，17第二支承構(gòu)件，18第一扭桿連接臂，19第二扭桿連接臂。
【具體實施方式】
[0016]如圖1所示，本發(fā)明的電控剛度可調(diào)式主動橫向穩(wěn)定裝置包括第一穩(wěn)定半桿I和第二穩(wěn)定半桿9組成，所述第一穩(wěn)定半桿I通過第一支承構(gòu)件16與車架連接，所述第二穩(wěn)定半桿9通過第二支承構(gòu)件17與車架連接,所述第一穩(wěn)定半桿I通過第一扭桿連接臂18與懸架的下橫臂相連，所述第二穩(wěn)定半桿9通過第二扭桿連接臂19與懸架的下橫臂相連。所述第一穩(wěn)定半桿I和所述第二穩(wěn)定半桿9之間連接有動力執(zhí)行機(jī)構(gòu)15。
[0017]如圖2所示，所述動力執(zhí)行機(jī)構(gòu)15包括殼體3和位于所述殼體3內(nèi)的蝸輪10、蝸桿11 ;所述蝸桿11通過電磁離合器12和電機(jī)相連；蝸桿11的轉(zhuǎn)動由電機(jī)控制，電機(jī)固定在車架上，電磁離合器12用于控制電機(jī)與蝸桿11之間的動力聯(lián)系。所述電機(jī)和所述電磁離合器12與汽車ECU控制系統(tǒng)相連，所述汽車ECU控制系統(tǒng)根據(jù)采集到的汽車側(cè)向加速度傳感器、車速傳感器、車身側(cè)傾角傳感器、轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角傳感器、轉(zhuǎn)向盤角速度傳感器的信號來控制所述電機(jī)和所述電磁離合器12的動作過程；所述蝸輪10內(nèi)部加工有內(nèi)齒圈，所述第一穩(wěn)定半桿I通過軸承8支撐于殼體3上,在第一穩(wěn)定半桿I的頭部通過花鍵與凸緣盤2相連，凸緣盤2通過螺栓4連接在蝸輪10的端面上，所述第二穩(wěn)定半桿9上設(shè)有中心齒輪7，所述中心齒輪7通過兩個過渡齒輪5與所述蝸輪10的內(nèi)齒圈嚙合形成齒輪傳動機(jī)構(gòu)；所述殼體3底部設(shè)有齒輪潤滑油，用來給所述齒輪傳動機(jī)構(gòu)提供潤滑。
[0018]本發(fā)明的工作原理如圖4所述。
[0019]當(dāng)汽車左轉(zhuǎn)向行駛時，由于離心力簧載質(zhì)量發(fā)生由內(nèi)輪向外輪的轉(zhuǎn)移的作用，使汽車向右側(cè)傾。汽車ECU控制系統(tǒng)通過分析車身側(cè)傾角與側(cè)向加速度向電機(jī)提供所需要的目標(biāo)電流；同時根據(jù)反饋到的轉(zhuǎn)向盤角速度與車速這兩個參數(shù)不斷修正電機(jī)的電流，根據(jù)修正電流與目標(biāo)電流之和使蝸桿旋轉(zhuǎn)。當(dāng)電機(jī)帶動蝸桿旋轉(zhuǎn)時，蝸輪帶動第一穩(wěn)定半桿產(chǎn)生如圖2主視圖箭頭所示的旋轉(zhuǎn)方向。由圖2的齒輪間的關(guān)系可知與中心齒輪7花鍵連接的第二穩(wěn)定半桿9的旋轉(zhuǎn)方向如圖2主視圖的箭頭所示，此時對于左轉(zhuǎn)向行駛的汽車產(chǎn)生反側(cè)傾力矩，反側(cè)傾力矩的大小根據(jù)電機(jī)輸出電流的大小，通過相應(yīng)的齒輪傳動，使扭桿產(chǎn)生不同的扭矩進(jìn)行控制，以實現(xiàn)減少汽車的側(cè)傾角的同時保證車輛的穩(wěn)定性。當(dāng)汽車右轉(zhuǎn)或行駛在顛簸路面產(chǎn)生較大側(cè)傾時，其工作原理與左轉(zhuǎn)相同，在此不再復(fù)述。
[0020]ECU根據(jù)轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角傳感器與側(cè)傾角傳感器的信號，判斷汽車是否直線行駛在較平坦路面上。當(dāng)汽車直線行駛在較平坦路面上時，ECU控制電磁離合器12，使之分離，此時電機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)，防止電機(jī)因頻繁啟動影響使用壽命以及保證響應(yīng)的靈敏性。此時，蝸桿11停止運(yùn)轉(zhuǎn)，由于蝸輪蝸桿間的自鎖作用，當(dāng)汽車一側(cè)遇到較小顛簸時，該側(cè)的穩(wěn)定半桿產(chǎn)生的扭矩對另一側(cè)沒有影響，從而提高了汽車行駛的平順性。當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，ECU控制電磁離合器12，使蝸桿停止運(yùn)轉(zhuǎn)，蝸輪蝸桿自鎖，其工作原理與直線行駛類似，不再復(fù)述。
【權(quán)利要求】
1.一種電控剛度可調(diào)式主動橫向穩(wěn)定裝置，包括穩(wěn)定桿，其特征在于，所述穩(wěn)定桿由第一穩(wěn)定半桿(I)和第二穩(wěn)定半桿(9)組成,所述第一穩(wěn)定半桿(I)和所述第二穩(wěn)定半桿(9)之間連接有動力執(zhí)行機(jī)構(gòu)(15)，所述動力執(zhí)行機(jī)構(gòu)(15)包括殼體(3)和位于所述殼體(3)內(nèi)的蝸輪(10)、蝸桿(11);所述蝸桿(11)通過電磁離合器(12)和電機(jī)相連；所述蝸輪(10)內(nèi)部加工有內(nèi)齒圈，所述第一穩(wěn)定半桿(I)穿過所述殼體(3)與所述蝸輪(10)端面上的凸緣盤(2)固定連接，所述第二穩(wěn)定半桿(9)上設(shè)有中心齒輪(7)，所述中心齒輪(7)通過過渡齒輪(5)與所述蝸輪(10)的內(nèi)齒圈嚙合形成齒輪傳動機(jī)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電控剛度可調(diào)式主動橫向穩(wěn)定裝置，其特征在于，所述過渡齒輪(5)的個數(shù)為兩個。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電控剛度可調(diào)式主動橫向穩(wěn)定裝置，其特征在于，所述第一穩(wěn)定半桿(I)通過第一支承構(gòu)件(16)與車架連接,所述第二穩(wěn)定半桿(9)通過第二支承構(gòu)件(17)與車架連接，所述第一穩(wěn)定半桿(I)通過第一扭桿連接臂(18)與懸架的下橫臂相連，所述第二穩(wěn)定半桿(9)通過第二扭桿連接臂(19)與懸架的下橫臂相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電控剛度可調(diào)式主動橫向穩(wěn)定裝置，其特征在于，所述電機(jī)和所述電磁離合器(12)與汽車ECU控制系統(tǒng)相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電控剛度可調(diào)式主動橫向穩(wěn)定裝置，其特征在于，所述殼體(3)底部設(shè)有齒輪潤滑油。
【文檔編號】B60G21/05GK103625238SQ201310630029
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年12月2日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月2日
【發(fā)明者】陳松, 夏長高, 孫旭, 陶金忠, 成誠, 鄭恩瑞 申請人:江蘇大學(xué)