專利名稱：主動抗側(cè)傾穩(wěn)定桿的制作方法
主動抗側(cè)傾穩(wěn)定桿技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于車輛領(lǐng)域，尤其是涉及一種懸架系統(tǒng)的強化部件，具體地說是一種主動抗側(cè)傾穩(wěn)定桿。
背景技術(shù)：
穩(wěn)定桿通過穩(wěn)定桿拉桿與懸架相連，在車輛運行過程中產(chǎn)生側(cè)傾時，通過穩(wěn)定桿扭轉(zhuǎn)產(chǎn)生的扭矩，實現(xiàn)懸架系統(tǒng)剛度的調(diào)節(jié)。
現(xiàn)有穩(wěn)定桿為一體式結(jié)構(gòu)，穩(wěn)定設(shè)計完成后，其剛度根據(jù)自身材料和設(shè)計形式確定，其扭轉(zhuǎn)剛度固定。在車輛產(chǎn)生側(cè)傾時，側(cè)傾力越大，橫向穩(wěn)定桿的扭轉(zhuǎn)角度也越大，車輛側(cè)傾就越嚴(yán)重，可見現(xiàn)有橫向穩(wěn)定桿不能實現(xiàn)車輛抗側(cè)傾的主動調(diào)節(jié)。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題，是提供一種主動抗側(cè)傾穩(wěn)定桿，其剛度可調(diào)，通過車輛上安裝相關(guān)的車輛狀態(tài)傳感器，收集車輛狀態(tài)信息，經(jīng)過控制單元的數(shù)據(jù)整理，通過相應(yīng)的控制策略，再經(jīng)過液壓系統(tǒng)的作用，可使穩(wěn)定桿的剛度隨車輛行駛工況而調(diào)整，增強了車輛在各種路況上的穩(wěn)定性表現(xiàn)，可適當(dāng)提高車輛的行駛穩(wěn)定性、行駛安全性及乘坐舒適性。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是一種主動抗側(cè)傾穩(wěn)定桿，包括穩(wěn)定桿本體，還包括擺動馬達(dá)、液壓油泵、液壓閥及控制機構(gòu)；所述穩(wěn)定桿分為左右兩段，分別于擺動馬達(dá)的兩側(cè)與擺動馬達(dá)的殼體、擺動馬達(dá)的軸心相連；擺動馬達(dá)的殼體處經(jīng)液壓管路依次串接有液壓閥與控制機構(gòu)；液壓油泵經(jīng)液壓管路與液壓閥串接；所述控制機構(gòu)包括相互串接的車身狀態(tài)傳感器總成與液壓閥控制單元。
以上為本發(fā)明的基本結(jié)構(gòu)，通過判斷車身姿態(tài)及運行狀態(tài)后，再控制液壓閥，液壓閥輸送給擺動馬達(dá)對置腔不同的液壓，調(diào)節(jié)擺動馬達(dá)壓力，此壓力使馬達(dá)的殼體及軸心產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)力矩及相對運動，通過擺動馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)對穩(wěn)定桿的扭轉(zhuǎn)角度進(jìn)行調(diào)整。本發(fā)明通過穩(wěn)定桿左右兩段的相對旋轉(zhuǎn)，提高穩(wěn)定桿的扭轉(zhuǎn)力矩，從而抵消車輛轉(zhuǎn)彎產(chǎn)生的側(cè)傾力矩， 進(jìn)而矯正車身姿態(tài)，防止車輛產(chǎn)生過大的側(cè)傾角度。如果車輛前進(jìn)過程中左轉(zhuǎn)彎，由于離心力作用，車輛會產(chǎn)生一個向外側(cè)車輪(即右前輪側(cè))的偏轉(zhuǎn)；此時，外側(cè)車輪及懸架受到的壓力大于內(nèi)側(cè)，則外側(cè)車輪的懸架壓縮量較內(nèi)側(cè)車輪壓縮量大，也就是右前輪相對于左前輪向上運動；而右前輪通過右下擺臂上的拉桿與穩(wěn)定桿右段相連，左前輪通過左下擺臂與穩(wěn)定桿左段相連。右車輪相對與左車輪向上運動，會帶動穩(wěn)定桿右段相對于穩(wěn)定桿左段產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)。此時，穩(wěn)定桿產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)力矩來抵抗這種運動趨勢，從而使左右車輪高度差不至于過大，也就是抵抗車輛的側(cè)傾趨勢。從而，本發(fā)明具有主動抗側(cè)傾功能。
作為本發(fā)明的一種限定，所述車身狀態(tài)傳感器總成包括回路壓力傳感器、橫向加速度傳感器、液壓油油位傳感器及動力系統(tǒng)CAN總線，系統(tǒng)控制單元通過橫向加速度信號和由動力CAN發(fā)送來的車輛速度、轉(zhuǎn)向角度、偏轉(zhuǎn)率等信息確認(rèn)車輛的行駛狀態(tài)，從而確定輸出信號。通過CAN網(wǎng)絡(luò)向ECU發(fā)送前后軸泵的泵壓負(fù)載請求信號，相應(yīng)提高發(fā)動機輸出動力，以與車輛動態(tài)穩(wěn)定系統(tǒng)相適應(yīng)。
作為本發(fā)明的另一種限定，所述控制單元包括前穩(wěn)定桿擺動馬達(dá)、后穩(wěn)定桿擺動馬達(dá)、液壓閥體、串聯(lián)油泵、儲油罐，其中液壓閥體包括集成故障安全閥、方向閥、前橋壓力閥、后橋壓力閥。
主動抗側(cè)傾穩(wěn)定桿工作原理通過各傳感器(回路壓力傳感器、橫向加速度傳感器、液壓油油位傳感器)及動力系統(tǒng)CAN總線提供的信息，判斷車身姿態(tài)及運行狀態(tài)，由控制單元來控制液壓閥，液壓閥與擺動馬達(dá)相連，通過輸送給擺動馬達(dá)對置腔不同的液壓，調(diào)節(jié)擺動馬達(dá)壓力，此壓力使馬達(dá)的殼體及軸心產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)力矩及相對運動，通過擺動馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)對穩(wěn)定桿的扭轉(zhuǎn)角度進(jìn)行調(diào)整。通過穩(wěn)定桿左右兩段的相對旋轉(zhuǎn)，提高穩(wěn)定桿的扭轉(zhuǎn)力矩，從而抵消車輛轉(zhuǎn)彎產(chǎn)生的側(cè)傾力矩，進(jìn)而矯正車身姿態(tài)，防止車輛產(chǎn)生過大的側(cè)傾角度。
由于采用了上述的技術(shù)方案，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，所取得技術(shù)進(jìn)步在于本發(fā)明將穩(wěn)定桿分為左右兩段，穩(wěn)定桿左段同馬達(dá)殼體相連，穩(wěn)定桿右段同馬達(dá)軸心相連，通過擺動馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)，調(diào)節(jié)穩(wěn)定桿在側(cè)傾時的扭轉(zhuǎn)角度，實現(xiàn)對車輛側(cè)傾角度的主動調(diào)節(jié)。轉(zhuǎn)彎工況時，能提高穩(wěn)定桿剛度，防止或減輕轉(zhuǎn)彎時車輛的側(cè)傾傾向，提高車輛的安全性；直行工況時，可降低提高穩(wěn)定桿剛度，減輕單個車輪的跳動對車身姿態(tài)的影響，提高整車舒適性。
本發(fā)明適用于各種車輛，通過穩(wěn)定桿拉桿與懸架相連，作為穩(wěn)定桿使用。
本發(fā)明下面將結(jié)合說明書附圖與具體實施例作進(jìn)一步詳細(xì)說明。


圖1為本發(fā)明實施例的整體結(jié)構(gòu)原理圖；圖2為圖1所示實施例中擺動馬達(dá)的立體圖的局剖圖； 圖3為圖1所示實施例中擺動馬達(dá)的徑向截面圖； 圖4為本發(fā)明電路控制部分的原理圖； 圖5為本實施例液壓控制部分的原理圖。
圖中101—穩(wěn)定桿本體的左段，102—穩(wěn)定桿本體的右段，2—擺動馬達(dá)，201—殼體，202—軸心，3—液壓油泵，4一液壓閥，5—控制機構(gòu)，6—車身狀態(tài)傳感受器總成，7—液壓閥控制單元，8—前穩(wěn)定桿擺動馬達(dá)，9 一后穩(wěn)定桿擺動馬達(dá)，10—液壓閥體，11 一串聯(lián)油泵，12—儲油罐，13—故障安全閥，14一方向閥，15—前橋壓力閥，16—后橋壓力閥，17—開關(guān)位置識別傳感器，20—車速傳感器，21—轉(zhuǎn)向角傳感器，22—橫向加速度傳感器，23—動力CAN總線，24—前軸回路壓力傳感器，25—后軸回路壓力傳感器，選擇器位置識別傳感器，27—液壓油油位傳感器二8—前軸壓力控制閥，四一后軸壓力控制閥，30—方向閥， 31—安全閥，32—通過CAN網(wǎng)絡(luò)控制發(fā)動機輸出功率；33—前橋壓力傳感器，34—后橋壓力傳感器，35—前橋第一液壓回路，36—前橋第二液壓回路，37—后橋第一液壓回路，38—后橋第二液壓回路。
具體實施例方式實施例1
圖ι所示為一種主動抗側(cè)傾穩(wěn)定桿，包括分為左、右兩段101與102的穩(wěn)定桿本體，還包括擺動馬達(dá)2、液壓油泵3、液壓閥4及控制機構(gòu)5。穩(wěn)定桿本體的左、右兩段101與102，分別設(shè)于擺動馬達(dá)2的兩側(cè)，并分別與擺動馬達(dá)2的殼體201、擺動馬達(dá)2的軸心202相連。擺動馬達(dá)2的殼體處經(jīng)液壓管路依次串接有液壓閥4與控制機構(gòu)5。液壓油泵3經(jīng)液壓管路與液壓閥4串接?？刂茩C構(gòu)5包括相互串接的車身狀態(tài)傳感器總成6與液壓閥控制單元7。車身狀態(tài)傳感器總成6包括回路壓力傳感器、橫向加速度傳感器22、液壓油油位傳感器27及動力系統(tǒng)CAN總線。系統(tǒng)控制單元通過橫向加速度信號和由動力CAN發(fā)送來的車輛速度、轉(zhuǎn)向角度、 偏轉(zhuǎn)率等信息確認(rèn)車輛的行駛狀態(tài)，從而確定輸出信號。通過CAN網(wǎng)絡(luò)向ECU發(fā)送前后軸泵的泵壓負(fù)載請求信號，相應(yīng)提高發(fā)動機輸出動力，以與車輛動態(tài)穩(wěn)定系統(tǒng)相適應(yīng)。液壓閥控制單元7包括前穩(wěn)定桿擺動馬達(dá)8、后穩(wěn)定桿擺動馬達(dá)9、液壓閥體10、串聯(lián)油泵11、儲油罐12，其中液壓閥體包括集成故障安全閥13、方向閥14、前橋壓力閥15、后橋壓力閥16。擺動馬達(dá)2的工作原理擺動馬達(dá)2的整體結(jié)構(gòu)如圖2所示。其內(nèi)兩對對置腔彼此相連，如圖3所示。各對置腔內(nèi)的壓力相同，相鄰的兩個腔產(chǎn)生壓力差。作用力ra(高)或 FL (低)通過不同的壓力產(chǎn)生，因為ra大于FL，所以擺動馬達(dá)會產(chǎn)生一個扭轉(zhuǎn)力矩MS。其結(jié)果是使擺動馬達(dá)2的軸心202相對擺動馬達(dá)2的殼體201產(chǎn)生向壓力低的方向的扭轉(zhuǎn)， 而擺動馬達(dá)2的軸心202和殼體201分別與穩(wěn)定桿的左右兩段101與102相連，這樣就能實現(xiàn)穩(wěn)定桿左段101相對于穩(wěn)定桿右段102的旋轉(zhuǎn)。本實施例工作原理通過各傳感器(回路壓力傳感器、橫向加速度傳感器、液壓油油位傳感器)及動力系統(tǒng)CAN總線提供的信息，判斷車身姿態(tài)及運行狀態(tài)，由控制單元7來控制液壓閥4，液壓閥4與擺動馬達(dá)2相連，通過輸送給擺動馬達(dá)2對置腔不同的液壓，調(diào)節(jié)擺動馬達(dá)2壓力，此壓力使殼體201及軸心202產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)力矩及相對運動，通過擺動馬達(dá)2 的旋轉(zhuǎn)對穩(wěn)定桿的扭轉(zhuǎn)角度進(jìn)行調(diào)整。通過穩(wěn)定桿左右兩段101與102的相對旋轉(zhuǎn)，提高穩(wěn)定桿的扭轉(zhuǎn)力矩，從而抵消車輛轉(zhuǎn)彎產(chǎn)生的側(cè)傾力矩，進(jìn)而矯正車身姿態(tài)，防止車輛產(chǎn)生過大的側(cè)傾角度。圖4為本發(fā)明電路控制部分的原理圖E⑶通過車速傳感器20、轉(zhuǎn)向角傳感器21、 橫向加速度傳感器22收集車輛運行狀態(tài)；
通過動力CAN總線23的動力系統(tǒng)信號、前軸回路壓力傳感器M、后軸回路壓力傳感器 25、選擇器位置識別傳感器沈、液壓油油位傳感器27信號判斷液壓回路運行狀態(tài)； 結(jié)合ECU系統(tǒng)設(shè)定的程序，對執(zhí)行單元進(jìn)行控制；
A.ECU通過CAN網(wǎng)絡(luò)控制發(fā)動機輸出功率，發(fā)動機輸出功率可調(diào)節(jié)串聯(lián)油泵內(nèi)液壓油壓力；
B.ECU判斷車身狀態(tài)需進(jìn)行調(diào)整時，控制前軸壓力控制閥觀、后軸壓力控制閥四的開啟；液壓油泵中的的高壓油經(jīng)前軸壓力控制閥觀、后軸壓力控制閥到方向閥四；ECU控制方向閥30，調(diào)節(jié)輸出到擺動馬達(dá)對置腔的液壓油壓力差，進(jìn)而實現(xiàn)擺動馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)。
C. ECU判斷車輛處于故障安全模式時，故障安全閥31關(guān)閉前軸穩(wěn)定桿裝置的液壓回路，確保前軸懸架系統(tǒng)的常規(guī)底盤功能。
E⑶通過車速傳感器20、轉(zhuǎn)向角傳感器21、橫向加速度傳感器22收集車輛運行狀態(tài)；通過動力CAN總線的動力系統(tǒng)信號23、前軸回路壓力傳感器M、后軸回路壓力傳感器 25、選擇器位置識別傳感器沈、液壓油油位傳感器信號27判斷液壓回路運行狀態(tài)； 結(jié)合ECU系統(tǒng)設(shè)定的程序，對執(zhí)行單元進(jìn)行控制；I.ECU通過CAN網(wǎng)絡(luò)控制發(fā)動機輸出功率32，發(fā)動機輸出功率可調(diào)節(jié)串聯(lián)油泵內(nèi)液壓油壓力；II.ECU判斷車身狀態(tài)需進(jìn)行調(diào)整時，控制前軸壓力控制閥觀、后軸壓力控制閥四的開啟；液壓油泵中的的高壓油經(jīng)前軸壓力控制閥觀、后軸壓力控制閥四到方向閥30 ；ECU 控制方向閥30，調(diào)節(jié)輸出到擺動馬達(dá)對置腔的液壓油壓力差，進(jìn)而實現(xiàn)擺動馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)。
III. E⑶判斷車輛處于故障安全模式時，故障安全閥關(guān)閉前軸穩(wěn)定桿裝置的液壓回路，確保前軸懸架系統(tǒng)的常規(guī)底盤功能。
圖5為本實施例液壓控制部分的原理圖 串聯(lián)油泵油液壓力由發(fā)動機提供；ECU通過收集的車輛狀態(tài)信號，判斷車輛運行狀態(tài)；再通過前橋壓力傳感器33、后橋壓力傳感器34收集的前、后懸架狀態(tài)，控制前橋壓力閥15、后橋壓力閥16的開啟；串聯(lián)油泵中的液壓油經(jīng)前、后橋壓力閥15與16到液壓閥體的方向閥； E⑶通過開關(guān)位置識別傳感器17識別方向閥開啟狀態(tài)，方向閥14根據(jù)E⑶的指示，控制輸送給前橋擺動馬達(dá)8、后橋擺動馬達(dá)9對置腔不同的液壓油壓力，實現(xiàn)前、后橋擺動馬達(dá)軸心相對于殼體的相對旋轉(zhuǎn)；直線運行時，液壓壓力不作用在穩(wěn)定桿裝置的回路中，通過方向閥14流回儲液灌； 故障安全模式時，故障安全閥13關(guān)閉前軸穩(wěn)定桿裝置的液壓回路，確保前軸懸架系統(tǒng)的常規(guī)底盤功能。
前橋壓力傳感器33、后橋壓力傳感器34、前橋第一液壓回路35、前橋第二液壓回路36、后橋第一液壓回路37、后橋第二液壓回路38的聯(lián)接位置如圖5所示。
權(quán)利要求
1.一種主動抗側(cè)傾穩(wěn)定桿，包括穩(wěn)定桿本體，其特征在于它還包括擺動馬達(dá)、液壓油泵、液壓閥及控制機構(gòu)；所述穩(wěn)定桿分為左右兩段，分別于擺動馬達(dá)的兩側(cè)與擺動馬達(dá)的殼體、擺動馬達(dá)的軸心相連；擺動馬達(dá)的殼體處經(jīng)液壓管路依次串接有液壓閥與控制機構(gòu)；液壓油泵經(jīng)液壓管路與液壓閥串接；所述控制機構(gòu)包括相互串接的車身狀態(tài)傳感器總成與液壓閥控制單元。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的主動抗側(cè)傾穩(wěn)定桿，其特征在于所述車身狀態(tài)傳感器總成包括回路壓力傳感器、橫向加速度傳感器、液壓油油位傳感器及動力系統(tǒng)CAN總線；系統(tǒng)控制單元根據(jù)通過橫向加速度信號和由動力CAN發(fā)送來的車輛速度、轉(zhuǎn)向角度、 偏轉(zhuǎn)率等信息確認(rèn)車輛的行駛狀態(tài)，確定輸出信號，通過CAN網(wǎng)絡(luò)向ECU發(fā)送前后軸泵的泵壓負(fù)載請求信號，相應(yīng)提高發(fā)動機輸出動力，以與車輛動態(tài)穩(wěn)定系統(tǒng)相適應(yīng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的主動抗側(cè)傾穩(wěn)定桿，其特征在于所述控制單元包括前穩(wěn)定桿擺動馬達(dá)、后穩(wěn)定桿擺動馬達(dá)、液壓閥體、串聯(lián)油泵、儲油罐，其中液壓閥體包括集成故障安全閥、方向閥、前橋壓力閥、后橋壓力閥。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種主動抗側(cè)傾穩(wěn)定桿，包括穩(wěn)定桿本體，還包括擺動馬達(dá)、液壓油泵、液壓閥及控制機構(gòu)；所述穩(wěn)定桿分為左右兩段，分別于擺動馬達(dá)的兩側(cè)與擺動馬達(dá)的殼體、擺動馬達(dá)的軸心相連；擺動馬達(dá)的殼體處經(jīng)液壓管路依次串接有液壓閥與控制機構(gòu)；液壓油泵經(jīng)液壓管路與液壓閥串接；所述控制機構(gòu)包括相互串接的車身狀態(tài)傳感器總成與液壓閥控制單元。本發(fā)明的剛度可調(diào)，可使穩(wěn)定桿的剛度隨車輛行駛工況而調(diào)整，增強了車輛在各種路況上的穩(wěn)定性表現(xiàn)，可適當(dāng)提高車輛的行駛穩(wěn)定性、行駛安全性及乘坐舒適性。本發(fā)明適用于各種車輛，通過穩(wěn)定桿拉桿與懸架相連，作為穩(wěn)定桿使用。
文檔編號B60G21/055GK102490566SQ20111039003
公開日2012年6月13日 申請日期2011年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月30日
發(fā)明者李明光, 穆峰 申請人:長城汽車股份有限公司