CN102490566A

CN102490566A - 主动抗侧倾稳定杆

Info

Publication number: CN102490566A
Application number: CN2011103900376A
Authority: CN
Inventors: 穆峰; 李明光
Original assignee: Great Wall Motor Co Ltd
Current assignee: Great Wall Motor Co Ltd
Priority date: 2011-11-30
Filing date: 2011-11-30
Publication date: 2012-06-13
Anticipated expiration: 2031-11-30
Also published as: CN102490566B

Abstract

本发明公开了一种主动抗侧倾稳定杆，包括稳定杆本体，还包括摆动马达、液压油泵、液压阀及控制机构；所述稳定杆分为左右两段，分别于摆动马达的两侧与摆动马达的壳体、摆动马达的轴心相连；摆动马达的壳体处经液压管路依次串接有液压阀与控制机构；液压油泵经液压管路与液压阀串接；所述控制机构包括相互串接的车身状态传感器总成与液压阀控制单元。本发明的刚度可调，可使稳定杆的刚度随车辆行驶工况而调整，增强了车辆在各种路况上的稳定性表现，可适当提高车辆的行驶稳定性、行驶安全性及乘坐舒适性。本发明适用于各种车辆，通过稳定杆拉杆与悬架相连，作为稳定杆使用。

Description

主动抗侧倾稳定杆

技术领域

本发明属于车辆领域，尤其是涉及一种悬架系统的强化部件，具体地说是一种主动抗侧倾稳定杆。

背景技术

稳定杆通过稳定杆拉杆与悬架相连，在车辆运行过程中产生侧倾时，通过稳定杆扭转产生的扭矩，实现悬架系统刚度的调节。

现有稳定杆为一体式结构，稳定设计完成后，其刚度根据自身材料和设计形式确定，其扭转刚度固定。在车辆产生侧倾时，侧倾力越大，横向稳定杆的扭转角度也越大，车辆侧倾就越严重，可见现有横向稳定杆不能实现车辆抗侧倾的主动调节。

发明内容

本发明要解决的技术问题，是提供一种主动抗侧倾稳定杆，其刚度可调，通过车辆上安装相关的车辆状态传感器，收集车辆状态信息，经过控制单元的数据整理，通过相应的控制策略，再经过液压系统的作用，可使稳定杆的刚度随车辆行驶工况而调整，增强了车辆在各种路况上的稳定性表现，可适当提高车辆的行驶稳定性、行驶安全性及乘坐舒适性。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：

一种主动抗侧倾稳定杆，包括稳定杆本体，还包括摆动马达、液压油泵、液压阀及控制机构；

所述稳定杆分为左右两段，分别于摆动马达的两侧与摆动马达的壳体、摆动马达的轴心相连；

摆动马达的壳体处经液压管路依次串接有液压阀与控制机构；液压油泵经液压管路与液压阀串接；

所述控制机构包括相互串接的车身状态传感器总成与液压阀控制单元。

以上为本发明的基本结构，通过判断车身姿态及运行状态后，再控制液压阀，液压阀输送给摆动马达对置腔不同的液压，调节摆动马达压力，此压力使马达的壳体及轴心产生旋转力矩及相对运动，通过摆动马达的旋转对稳定杆的扭转角度进行调整。本发明通过稳定杆左右两段的相对旋转，提高稳定杆的扭转力矩，从而抵消车辆转弯产生的侧倾力矩，进而矫正车身姿态，防止车辆产生过大的侧倾角度。如果车辆前进过程中左转弯，由于离心力作用，车辆会产生一个向外侧车轮（即右前轮侧）的偏转；此时，外侧车轮及悬架受到的压力大于内侧，则外侧车轮的悬架压缩量较内侧车轮压缩量大，也就是右前轮相对于左前轮向上运动；而右前轮通过右下摆臂上的拉杆与稳定杆右段相连，左前轮通过左下摆臂与稳定杆左段相连。右车轮相对与左车轮向上运动，会带动稳定杆右段相对于稳定杆左段产生扭转。此时，稳定杆产生扭转力矩来抵抗这种运动趋势，从而使左右车轮高度差不至于过大，也就是抵抗车辆的侧倾趋势。从而，本发明具有主动抗侧倾功能。

作为本发明的一种限定，所述车身状态传感器总成包括回路压力传感器、横向加速度传感器、液压油油位传感器及动力系统CAN总线，

系统控制单元通过横向加速度信号和由动力CAN发送来的车辆速度、转向角度、偏转率等信息确认车辆的行驶状态，从而确定输出信号。通过CAN网络向ECU发送前后轴泵的泵压负载请求信号，相应提高发动机输出动力，以与车辆动态稳定系统相适应。

作为本发明的另一种限定，所述控制单元包括前稳定杆摆动马达、后稳定杆摆动马达、液压阀体、串联油泵、储油罐，其中液压阀体包括集成故障安全阀、方向阀、前桥压力阀、后桥压力阀。

主动抗侧倾稳定杆工作原理：通过各传感器（回路压力传感器、横向加速度传感器、液压油油位传感器）及动力系统CAN总线提供的信息，判断车身姿态及运行状态，由控制单元来控制液压阀，液压阀与摆动马达相连，通过输送给摆动马达对置腔不同的液压，调节摆动马达压力，此压力使马达的壳体及轴心产生旋转力矩及相对运动，通过摆动马达的旋转对稳定杆的扭转角度进行调整。通过稳定杆左右两段的相对旋转，提高稳定杆的扭转力矩，从而抵消车辆转弯产生的侧倾力矩，进而矫正车身姿态，防止车辆产生过大的侧倾角度。

由于采用了上述的技术方案，本发明与现有技术相比，所取得技术进步在于：

本发明将稳定杆分为左右两段，稳定杆左段同马达壳体相连，稳定杆右段同马达轴心相连，通过摆动马达的旋转，调节稳定杆在侧倾时的扭转角度，实现对车辆侧倾角度的主动调节。转弯工况时，能提高稳定杆刚度，防止或减轻转弯时车辆的侧倾倾向，提高车辆的安全性；直行工况时，可降低提高稳定杆刚度，减轻单个车轮的跳动对车身姿态的影响，提高整车舒适性。

本发明适用于各种车辆，通过稳定杆拉杆与悬架相连，作为稳定杆使用。

本发明下面将结合说明书附图与具体实施例作进一步详细说明。

附图说明

图1为本发明实施例的整体结构原理图；

图2为图１所示实施例中摆动马达的立体图的局剖图；

图3为图1所示实施例中摆动马达的径向截面图；

图4为本发明电路控制部分的原理图；

图5为本实施例液压控制部分的原理图。

图中：101—稳定杆本体的左段，102—稳定杆本体的右段，2—摆动马达，201—壳体，202—轴心，3—液压油泵，4—液压阀，5—控制机构，6—车身状态传感受器总成，7—液压阀控制单元，8—前稳定杆摆动马达，9—后稳定杆摆动马达，10—液压阀体，11—串联油泵，12—储油罐，13—故障安全阀，14—方向阀，15—前桥压力阀，16—后桥压力阀，17—开关位置识别传感器，20—车速传感器，21—转向角传感器，22—横向加速度传感器，23—动力CAN总线，24—前轴回路压力传感器，25—后轴回路压力传感器，26—选择器位置识别传感器，27—液压油油位传感器，28—前轴压力控制阀，29—后轴压力控制阀，30—方向阀，31—安全阀，32—通过CAN网络控制发动机输出功率；33—前桥压力传感器，34—后桥压力传感器，35—前桥第一液压回路，36—前桥第二液压回路，37—后桥第一液压回路，38—后桥第二液压回路。

具体实施方式

实施例１

图1所示为一种主动抗侧倾稳定杆，包括分为左、右两段101与102的稳定杆本体，还包括摆动马达2、液压油泵3、液压阀4及控制机构5。

稳定杆本体的左、右两段101与102，分别设于摆动马达2的两侧，并分别与摆动马达2的壳体201、摆动马达2的轴心202相连。

摆动马达2的壳体处经液压管路依次串接有液压阀4与控制机构5。

液压油泵3经液压管路与液压阀4串接。

控制机构5包括相互串接的车身状态传感器总成6与液压阀控制单元7。

车身状态传感器总成6包括回路压力传感器、横向加速度传感器22、液压油油位传感器27及动力系统CAN总线。

液压阀控制单元7包括前稳定杆摆动马达8、后稳定杆摆动马达9、液压阀体10、串联油泵11、储油罐12，其中液压阀体包括集成故障安全阀13、方向阀14、前桥压力阀15、后桥压力阀16。

摆动马达2的工作原理：摆动马达2的整体结构如图2所示。其内两对对置腔彼此相连，如图3所示。各对置腔内的压力相同，相邻的两个腔产生压力差。作用力FH(高）或FL（低）通过不同的压力产生，因为FH大于FL，所以摆动马达会产生一个扭转力矩MS。其结果是使摆动马达2的轴心202相对摆动马达2的壳体201产生向压力低的方向的扭转，而摆动马达2的轴心202和壳体201分别与稳定杆的左右两段101与102相连，这样就能实现稳定杆左段101相对于稳定杆右段102的旋转。

本实施例工作原理：通过各传感器（回路压力传感器、横向加速度传感器、液压油油位传感器）及动力系统CAN总线提供的信息，判断车身姿态及运行状态，由控制单元7来控制液压阀4，液压阀4与摆动马达2相连，通过输送给摆动马达2对置腔不同的液压，调节摆动马达2压力，此压力使壳体201及轴心202产生旋转力矩及相对运动，通过摆动马达2的旋转对稳定杆的扭转角度进行调整。通过稳定杆左右两段101与102的相对旋转，提高稳定杆的扭转力矩，从而抵消车辆转弯产生的侧倾力矩，进而矫正车身姿态，防止车辆产生过大的侧倾角度。

图4为本发明电路控制部分的原理图：ECU通过车速传感器20、转向角传感器21、横向加速度传感器22收集车辆运行状态；

通过动力CAN总线23的动力系统信号、前轴回路压力传感器24、后轴回路压力传感器25、选择器位置识别传感器26、液压油油位传感器27信号判断液压回路运行状态；

结合ECU系统设定的程序，对执行单元进行控制；

A. ECU通过CAN网络控制发动机输出功率，发动机输出功率可调节串联油泵内液压油压力；

B. ECU判断车身状态需进行调整时，控制前轴压力控制阀28、后轴压力控制阀29的开启；液压油泵中的的高压油经前轴压力控制阀28、后轴压力控制阀到方向阀29；ECU控制方向阀30，调节输出到摆动马达对置腔的液压油压力差，进而实现摆动马达的旋转。

C. ECU判断车辆处于故障安全模式时，故障安全阀31关闭前轴稳定杆装置的液压回路，确保前轴悬架系统的常规底盘功能。

ECU通过车速传感器20、转向角传感器21、横向加速度传感器22收集车辆运行状态；

通过动力CAN总线的动力系统信号23、前轴回路压力传感器24、后轴回路压力传感器25、选择器位置识别传感器26、液压油油位传感器信号27判断液压回路运行状态；

结合ECU系统设定的程序，对执行单元进行控制；

I. ECU通过CAN网络控制发动机输出功率32，发动机输出功率可调节串联油泵内液压油压力；

II. ECU判断车身状态需进行调整时，控制前轴压力控制阀28、后轴压力控制阀29的开启；液压油泵中的的高压油经前轴压力控制阀28、后轴压力控制阀29到方向阀30；ECU控制方向阀30，调节输出到摆动马达对置腔的液压油压力差，进而实现摆动马达的旋转。

III. ECU判断车辆处于故障安全模式时，故障安全阀关闭前轴稳定杆装置的液压回路，确保前轴悬架系统的常规底盘功能。

图5为本实施例液压控制部分的原理图：

串联油泵油液压力由发动机提供；

ECU通过收集的车辆状态信号，判断车辆运行状态；

再通过前桥压力传感器33、后桥压力传感器34收集的前、后悬架状态，控制前桥压力阀15、后桥压力阀16的开启；

串联油泵中的液压油经前、后桥压力阀15与16到液压阀体的方向阀；

ECU通过开关位置识别传感器17识别方向阀开启状态，方向阀14根据ECU的指示，控制输送给前桥摆动马达8、后桥摆动马达9对置腔不同的液压油压力，实现前、后桥摆动马达轴心相对于壳体的相对旋转；

直线运行时，液压压力不作用在稳定杆装置的回路中，通过方向阀14流回储液灌；

故障安全模式时，故障安全阀13关闭前轴稳定杆装置的液压回路，确保前轴悬架系统的常规底盘功能。

前桥压力传感器33、后桥压力传感器34、前桥第一液压回路35、前桥第二液压回路36、后桥第一液压回路37、后桥第二液压回路38的联接位置如图5所示。

Claims

1.一种主动抗侧倾稳定杆，包括稳定杆本体，其特征在于：它还包括摆动马达、液压油泵、液压阀及控制机构；

2.根据权利要求1所述的主动抗侧倾稳定杆，其特征在于：所述车身状态传感器总成包括回路压力传感器、横向加速度传感器、液压油油位传感器及动力系统CAN总线；

系统控制单元根据通过横向加速度信号和由动力CAN发送来的车辆速度、转向角度、偏转率等信息确认车辆的行驶状态，确定输出信号，通过CAN网络向ECU发送前后轴泵的泵压负载请求信号，相应提高发动机输出动力，以与车辆动态稳定系统相适应。

3.根据权利要求1或2所述的主动抗侧倾稳定杆，其特征在于：所述控制单元包括前稳定杆摆动马达、后稳定杆摆动马达、液压阀体、串联油泵、储油罐，其中液压阀体包括集成故障安全阀、方向阀、前桥压力阀、后桥压力阀。