電控剛度可調式主動橫向穩定裝置制造方法
【專利摘要】本發明涉及一種電控剛度可調式主動橫向穩定裝置，包括穩定桿，穩定桿由第一穩定半桿和第二穩定半桿組成，第一穩定半桿和第二穩定半桿之間連接有動力執行機構，動力執行機構包括殼體和位于所述殼體內的蝸輪、蝸桿；蝸桿通過電磁離合器和電機相連；蝸輪內部加工有內齒圈，第一穩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，第二穩定半桿上設有中心齒輪，中心齒輪通過過渡齒輪與所述蝸輪的內齒圈嚙合形成齒輪傳動機構。通過控制電機的轉速和電流的大小，使第一穩定半桿和第二穩定半桿產生不同程度的相對扭轉，產生不同的扭矩，實現汽車的側傾角剛度可調，減少汽車的側傾角，提高了行駛車輛的穩定性、平順性與安全性。
【專利說明】電控剛度可調式主動橫向穩定裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種汽車主動橫向穩定裝置，具體涉及一種電子控制的剛度可調式主動橫向穩定裝置。
【背景技術】
[0002]橫向穩定桿的用途是在汽車轉向或者行駛在顛簸路面時，產生扭轉力矩從車輛的一側傳到另一側，從而防止汽車車身出現過度側傾，使得各車輪的負荷得以平衡分配。但當汽車在轉向時的車速、轉向盤角速度、轉向盤轉角、載荷等參數不同時，左、右側車輪上垂直載荷的固定分配比例將影響輪胎的側偏特性，導致汽車穩態響應發生變化，當內側車輪離開地面會發生側翻現象。所以，傳統橫向穩定桿固定的剛度無法滿足實際情況的需要，使得汽車行駛的穩定性與安全性較差。而且當汽車直線行駛，一側車輪遇到較小不平路面時，傳統的橫向穩定桿產生扭轉力從車輛的一側傳到另一側，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定桿裝置”的基礎上簡化了結構，但兩者的功能實現只是針對部分工況，簡單改變穩定桿的接入長度來改變穩定桿本身的剛度，這對汽車由轉向時引起的側傾變為無側傾的直線行駛時，由于穩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向加速度與側傾角的關系，不能保證汽車在急轉向工況下具有很好的安全性與操穩性。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在于為了克服由于傳統汽車穩定桿本身存在地定剛度，而引起汽車轉向時產生側傾甚至側翻的現象，導致乘坐舒適性與安全性降低的技術缺陷，提供一種電控剛度可調式主動橫向穩定裝置。
[0005]本發明采取的技術方案為:一種電控剛度可調式主動橫向穩定裝置，包括穩定桿，其特征在于，所述穩定桿由第一穩定半桿和第二穩定半桿組成，所述第一穩定半桿和所述第二穩定半桿之間連接有動力執行機構，所述動力執行機構包括殼體和位于所述殼體內的蝸輪、蝸桿；所述蝸桿通過電磁離合器和電機相連；所述蝸輪內部加工有內齒圈，所述第一穩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，所述第二穩定半桿上設有中心齒輪，所述中心齒輪通過過渡齒輪與所述蝸輪的內齒圈嚙合形成齒輪傳動機構。
[0006]進一步的，所述過渡齒輪的個數為兩個。
[0007]上述方案中，所述第一穩定半桿通過第一支承構件與車架連接，所述第二穩定半桿通過第二支承構件與車架連接，所述第一穩定半桿通過第一扭桿連接臂與懸架的下橫臂相連，所述第二穩定半桿通過第二扭桿連接臂與懸架的下橫臂相連。
[0008]進一步的，所述電機和所述電磁離合器與汽車E⑶控制系統相連。
[0009]進一步的，所述殼體底部設有齒輪潤滑油。[0010]本發明的有益效果:依據本發明的技術方案可以通過控制電機的轉速和電流的大小，使第一穩定半桿和第二穩定半桿產生不同程度的相對扭轉，產生不同的扭矩，實現汽車側傾角剛度可調，減少汽車的側傾角甚至側翻情況的出現，提高了行駛車輛的穩定性、平順性與安全性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]圖1為本發明的結構示意圖。
[0012]圖2為本發明的動力執行機構的主視圖。
[0013]圖3為本發明的動力執行機構的右視圖。
[0014]圖4為本發明的控制原理圖。
[0015]圖中:I第一穩定半桿，2凸緣盤，3殼體，4螺栓，5過渡齒輪，7中心齒輪，8軸承，9第二穩定半桿，10蝸輪，11蝸桿，12電磁離合器，15執行機構，16第一支承構件，17第二支承構件，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，本發明的電控剛度可調式主動橫向穩定裝置包括第一穩定半桿I和第二穩定半桿9組成，所述第一穩定半桿I通過第一支承構件16與車架連接，所述第二穩定半桿9通過第二支承構件17與車架連接,所述第一穩定半桿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。所述第一穩定半桿I和所述第二穩定半桿9之間連接有動力執行機構15。
[0017]如圖2所示，所述動力執行機構15包括殼體3和位于所述殼體3內的蝸輪10、蝸桿11 ;所述蝸桿11通過電磁離合器12和電機相連；蝸桿11的轉動由電機控制，電機固定在車架上，電磁離合器12用于控制電機與蝸桿11之間的動力聯系。所述電機和所述電磁離合器12與汽車ECU控制系統相連，所述汽車ECU控制系統根據采集到的汽車側向加速度傳感器、車速傳感器、車身側傾角傳感器、轉向盤轉角傳感器、轉向盤角速度傳感器的信號來控制所述電機和所述電磁離合器12的動作過程；所述蝸輪10內部加工有內齒圈，所述第一穩定半桿I通過軸承8支撐于殼體3上,在第一穩定半桿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，所述第二穩定半桿9上設有中心齒輪7，所述中心齒輪7通過兩個過渡齒輪5與所述蝸輪10的內齒圈嚙合形成齒輪傳動機構；所述殼體3底部設有齒輪潤滑油，用來給所述齒輪傳動機構提供潤滑。
[0018]本發明的工作原理如圖4所述。
[0019]當汽車左轉向行駛時，由于離心力簧載質量發生由內輪向外輪的轉移的作用，使汽車向右側傾。汽車ECU控制系統通過分析車身側傾角與側向加速度向電機提供所需要的目標電流；同時根據反饋到的轉向盤角速度與車速這兩個參數不斷修正電機的電流，根據修正電流與目標電流之和使蝸桿旋轉。當電機帶動蝸桿旋轉時，蝸輪帶動第一穩定半桿產生如圖2主視圖箭頭所示的旋轉方向。由圖2的齒輪間的關系可知與中心齒輪7花鍵連接的第二穩定半桿9的旋轉方向如圖2主視圖的箭頭所示，此時對于左轉向行駛的汽車產生反側傾力矩，反側傾力矩的大小根據電機輸出電流的大小，通過相應的齒輪傳動，使扭桿產生不同的扭矩進行控制，以實現減少汽車的側傾角的同時保證車輛的穩定性。當汽車右轉或行駛在顛簸路面產生較大側傾時，其工作原理與左轉相同，在此不再復述。
[0020]ECU根據轉向盤轉角傳感器與側傾角傳感器的信號，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，此時電機怠速運轉，防止電機因頻繁啟動影響使用壽命以及保證響應的靈敏性。此時，蝸桿11停止運轉，由于蝸輪蝸桿間的自鎖作用，當汽車一側遇到較小顛簸時，該側的穩定半桿產生的扭矩對另一側沒有影響，從而提高了汽車行駛的平順性。當系統出現故障時，ECU控制電磁離合器12，使蝸桿停止運轉，蝸輪蝸桿自鎖，其工作原理與直線行駛類似，不再復述。
【權利要求】
1.一種電控剛度可調式主動橫向穩定裝置，包括穩定桿，其特征在于，所述穩定桿由第一穩定半桿(I)和第二穩定半桿(9)組成,所述第一穩定半桿(I)和所述第二穩定半桿(9)之間連接有動力執行機構(15)，所述動力執行機構(15)包括殼體(3)和位于所述殼體(3)內的蝸輪(10)、蝸桿(11);所述蝸桿(11)通過電磁離合器(12)和電機相連；所述蝸輪(10)內部加工有內齒圈，所述第一穩定半桿(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，所述第二穩定半桿(9)上設有中心齒輪(7)，所述中心齒輪(7)通過過渡齒輪(5)與所述蝸輪(10)的內齒圈嚙合形成齒輪傳動機構。
2.根據權利要求1所述的一種電控剛度可調式主動橫向穩定裝置，其特征在于，所述過渡齒輪(5)的個數為兩個。
3.根據權利要求1所述的一種電控剛度可調式主動橫向穩定裝置，其特征在于，所述第一穩定半桿(I)通過第一支承構件(16)與車架連接,所述第二穩定半桿(9)通過第二支承構件(17)與車架連接，所述第一穩定半桿(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.根據權利要求1所述的一種電控剛度可調式主動橫向穩定裝置，其特征在于，所述電機和所述電磁離合器(12)與汽車ECU控制系統相連。
5.根據權利要求1所述的一種電控剛度可調式主動橫向穩定裝置，其特征在于，所述殼體(3)底部設有齒輪潤滑油。
【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 優先權日:2013年12月2日
【發明者】陳松, 夏長高, 孫旭, 陶金忠, 成誠, 鄭恩瑞 申請人:江蘇大學