專利名稱：用于提高汽車高速轉向橫向穩定性的陀螺裝置的制作方法
技術領域：
本發明屬于機械力學結構，具體涉及一種汽車在高速轉向時提高其橫向穩定性的裝置，
背景技術：
眾所周知，汽車在高速行駛狀態下打輪轉向極易側翻。目前提高汽車橫向穩定性的方法一般是改變汽車前、后輪的制動力，該方法主要是基于預測控制。即根據行駛速度、 轉向盤轉角、轉角加速度等信息，提前預測側偏角或橫擺角速度等信息，并將輸出的信息與 汽車電子控制主板(ECU)的設定值或參考值比較，對速度進行控制。根據離心力大小，在后 輪和前輪上施加不同的制動力，產生防止車輛橫擺的力矩，提高車輛穩定性。“汽車電子抗 傾覆裝置(ZL 200720086721. 4)”所公開的技術方案，主要是利用控制與執行兩個單元對后 輪單邊制動進行自動調節。“四輪轉向汽車穩定性控制系統(2009100213611. 7)”，所公開 的技術方案，主要是對車體質心處速度方向進行實時測控，利用制動輪判定及制動力矩分 配控制器，對四個車輪分別進行控制。上述技術均是采用改變汽車前后輪制動力的方法來 提高汽車抗傾覆力，但是這種方法屬于有源穩定系統，所帶來的缺陷是反饋與實現過程相 當復雜，必須以多種精密測試元件為技術條件，增加了 ECU技術控制難度，而且制造成本較 高，實施起來具有一定的困難。
發明內容
本發明的目的在于克服上述技術中的不足之處，提出了一種有效提高汽車高速轉 向橫向穩定性的陀螺控制裝置。本發明的目的通過下述技術方案得以實現轉子轉軸裝有陀螺轉子，在陀螺轉子 的兩側設有軸承。變速電機通過聯軸節與轉子轉軸連接，變速電機接有轉速控制器(如圖 1)。轉子轉軸位于與汽車行駛方向相垂直的水平面內，陀螺轉子旋轉的方向與汽車車輪旋 轉的方向相反(如圖2)。其原理是基于高速旋轉轉子的陀螺效應，通過高速轉子的自轉軸 轉動所產生的陀螺力矩抵消汽車轉向產生的離心力矩來實現橫向穩定。即當汽車高速轉向 時，由于離心慣性力的作用車體將產生側向傾覆力矩，此時陀螺穩定控制裝置將提供與該 側向傾覆力矩方向相反的力矩(如圖3)，故而提高了汽車的抗傾覆能力。圖2所示為自轉陀螺轉子發生進動運動產生陀螺力矩示意圖。其中ωζ為陀螺轉 子自轉角速度(與車輪轉動方向相反)，《y為陀螺轉子進動角速度。根據動量矩定理，可 知其慣性力偶矩為
權利要求
1.用于提高汽車高速轉向橫向穩定性的陀螺裝置，包括轉子轉軸、陀螺轉子、軸承、聯 軸節、變速電機以及轉速調節器，其特征在于轉子轉軸(1)裝有陀螺轉子O)，在陀螺轉子 的兩側設有軸承(3)，變速電機(4)通過聯軸節( 與轉子轉軸(1)連接，變速電機接有轉 速控制器(6)。
2.按照權利要求1所述的用于提高汽車高速轉向橫向穩定性的陀螺裝置，其特征在于 所述轉子轉軸(1)位于與汽車行駛方向相垂直的水平面內，所述陀螺轉子( 旋轉的方向 與汽車車輪旋轉的方向相反。
全文摘要
本發明公開了一種提高汽車高速轉向橫向穩定性的陀螺裝置。在結構上轉子轉軸裝有陀螺轉子，在陀螺轉子的兩側設有軸承。變速電機通過聯軸節與轉子轉軸連接，變速電機接有轉速控制器。轉子轉軸位于與汽車行駛方向相垂直的水平面內，陀螺轉子旋轉的方向與汽車車輪旋轉的方向相反。當汽車高速轉彎時，陀螺轉子隨同車體轉動而發生進動，產生了方向相反與離心力矩的陀螺力矩，從而減小了離心力矩對車體的作用，增加了汽車的抗傾覆能力。本發明利用轉子陀螺原理，在汽車轉向的同時自動引導車體穩定，屬一種無源穩定系統，耗材少且控制同步性好。具有結構簡單，無需駕駛員附加操作的特點。
文檔編號B60T8/1755GK102139687SQ201110047318
公開日2011年8月3日 申請日期2011年3月1日 優先權日2011年3月1日
發明者張琪昌, 張超, 靳剛 申請人:天津大學