[發(fā)明專利]基于可調(diào)慣性質(zhì)量的汽車橫向穩(wěn)定桿及其控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710482667.3
• 申請(qǐng)日: 2017-06-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107215166B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-09-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 白先旭;徐時(shí)旭;沈升;楊森;錢立軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 合肥工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): B60G21/055
• 分類號(hào): B60G21/055
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責(zé)任公司 34101
• 代理人: 何梅生

本發(fā)明公開(kāi)了一種基于可調(diào)慣性質(zhì)量的汽車橫向穩(wěn)定桿及其控制方法，其特征是設(shè)置可調(diào)慣性質(zhì)量的阻尼器是由左右端蓋在圓筒形殼體的兩端封閉形成圓筒體，左端蓋固連左側(cè)桿，阻尼器的中心軸的輸出端自右端蓋凸伸，并固定連接右側(cè)桿，構(gòu)成汽車橫向穩(wěn)定桿；在左側(cè)桿和右側(cè)桿發(fā)生扭轉(zhuǎn)時(shí)，利用阻尼器在左側(cè)桿和右側(cè)桿之間產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)角和阻尼力；阻尼器中慣性質(zhì)量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)動(dòng)輸出同時(shí)為發(fā)電機(jī)構(gòu)提供驅(qū)動(dòng)力并產(chǎn)生電能，通過(guò)半主動(dòng)控制改變磁流變液屬性，調(diào)節(jié)阻尼器輸出特性，進(jìn)而調(diào)節(jié)汽車橫向穩(wěn)定桿性能，其扭轉(zhuǎn)剛度可調(diào)，有利于改善汽車側(cè)傾安全性和舒適性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種基于可調(diào)慣性質(zhì)量的汽車橫向穩(wěn)定桿及其控制方法，屬于車輛安全和舒適性技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

橫向穩(wěn)定桿，是汽車懸架系統(tǒng)中的一種輔助彈性元件。其作用是防止車身在轉(zhuǎn)彎時(shí)產(chǎn)生過(guò)大的側(cè)傾角，目的是防止汽車橫向傾翻，提高汽車的行駛安全性和改善駕駛平順性。傳統(tǒng)橫向穩(wěn)定桿的單一扭轉(zhuǎn)剛度，使得橫向穩(wěn)定桿的防側(cè)傾調(diào)節(jié)范圍有限，往往難以滿足車輛各種工況的要求，無(wú)法根據(jù)工況來(lái)調(diào)節(jié)橫向穩(wěn)定桿的防側(cè)傾性能。尤其是汽車在大側(cè)向加速度工況下，車身側(cè)傾角較大容易產(chǎn)生危險(xiǎn)。

主動(dòng)式橫向穩(wěn)定桿，例如液壓式主動(dòng)橫向穩(wěn)定桿和電機(jī)式主動(dòng)橫向穩(wěn)定桿，雖然也有在一些高檔汽車和特殊車輛上應(yīng)用，但是高昂的成本、復(fù)雜的控制系統(tǒng)和較高的能耗也影響了主動(dòng)橫向穩(wěn)定桿的普及；半主動(dòng)式橫向穩(wěn)定桿，能較好地結(jié)合傳統(tǒng)橫向穩(wěn)定桿和主動(dòng)式橫向穩(wěn)定桿的優(yōu)點(diǎn)，具有適應(yīng)工況范圍廣、控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。但現(xiàn)有技術(shù)中的半主動(dòng)執(zhí)行器(例如磁流變阻尼器)和半主動(dòng)控制系統(tǒng)在通常需要一直外接供電設(shè)備，產(chǎn)生額外的能量消耗并使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是為了解決上述現(xiàn)有的技術(shù)存在的不足之處，提出一種基于可調(diào)慣性質(zhì)量的汽車橫向穩(wěn)定桿及其控制方法，以期實(shí)現(xiàn)汽車橫向穩(wěn)定桿扭轉(zhuǎn)剛度可調(diào)節(jié)，在低速轉(zhuǎn)彎時(shí)橫向穩(wěn)定桿提供較小的扭轉(zhuǎn)剛度來(lái)提高平順性，而在高速轉(zhuǎn)彎時(shí)采用較大的扭轉(zhuǎn)剛度來(lái)減小車身側(cè)傾角，提高安全性。并且裝有發(fā)電機(jī)構(gòu)、充電電路和儲(chǔ)能裝置。并輔以半主動(dòng)控制電路和開(kāi)關(guān)控制電路來(lái)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的汽車橫向穩(wěn)定桿的扭轉(zhuǎn)剛度可調(diào)節(jié)特性。

本發(fā)明為解決技術(shù)問(wèn)題采用如下技術(shù)方案：

本發(fā)明基于可調(diào)慣性質(zhì)量的汽車橫向穩(wěn)定桿的特點(diǎn)是：

設(shè)置可調(diào)慣性質(zhì)量的阻尼器，所述阻尼器是由左端蓋和右端蓋在圓筒形殼體的兩端封閉形成圓筒體，在所述左端蓋上固定連接左側(cè)桿，阻尼器的中心軸的輸出端自右端蓋凸伸，并固定連接右側(cè)桿，構(gòu)成汽車橫向穩(wěn)定桿；在所述左側(cè)桿和右側(cè)桿發(fā)生扭轉(zhuǎn)時(shí)，利用所述阻尼器在左側(cè)桿和右側(cè)桿之間產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)角和阻尼力；

所述阻尼器的結(jié)構(gòu)形式是：在所述圓筒體中，自右端朝向左端依次設(shè)置變速機(jī)構(gòu)、慣性質(zhì)量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、整流機(jī)構(gòu)和發(fā)電機(jī)構(gòu)；中心軸通過(guò)變速機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)慣性質(zhì)量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生阻尼力；利用所述慣性質(zhì)量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)動(dòng)輸出為發(fā)電機(jī)構(gòu)提供驅(qū)動(dòng)力并產(chǎn)生電能；所述中心軸與發(fā)電機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)子軸為同軸裝配、相互之間通過(guò)軸承相連接，可相對(duì)獨(dú)立轉(zhuǎn)動(dòng)，中心軸的右端通過(guò)軸套支承在右端蓋上，轉(zhuǎn)子軸的左端通過(guò)軸承支承在左端蓋上。

本發(fā)明基于可調(diào)慣性質(zhì)量的汽車橫向穩(wěn)定桿的特點(diǎn)也在于：所述慣性質(zhì)量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式是：

以長(zhǎng)套筒為內(nèi)筒，以勵(lì)磁外殼為外筒，在勵(lì)磁外殼的兩端利用螺釘固定連接環(huán)形擋板，長(zhǎng)套筒的兩端在環(huán)形擋板的中心孔中凸伸，并能在中心孔中轉(zhuǎn)動(dòng)，在環(huán)形擋板與長(zhǎng)套筒之間設(shè)置密封圈，以所述長(zhǎng)套筒、勵(lì)磁外殼以及環(huán)形擋板形成封閉的環(huán)形柱腔，長(zhǎng)套筒與中心軸以軸承同軸裝配，利用變速機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)動(dòng)輸出驅(qū)動(dòng)所述長(zhǎng)套筒發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)；