一种变刚度稳定杆的控制装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种变刚度稳定杆的控制装置，包括：第一获取单元、第二获取单元、第三获取单元、存储器、比较器、第四获取单元以及第五获取单元，其中：第三获取单元和存储器分别与比较器电连接，比较器与第四获取单元电连接，第一获取单元、第二获取单元以及第四获取单元分别与第五获取单元电连接。实施本实用新型的变刚度稳定杆的控制装置，可使稳定杆的刚度在一定范围内实现连续变化。
【专利说明】一种变刚度稳定杆的控制装置
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及稳定杆【技术领域】，尤其涉及一种变刚度稳定杆的控制装置。
【背景技术】
[0002] 稳定杆是汽车重要的零件之一。汽车在弯道行驶时，由于离心力的作用，汽车车身 产生侧倾。稳定杆通过自身的扭转，减小车身的侧倾，提高弯道行驶的安全性。但是在汽车 侧倾较小时，稳定杆的弊大于利，其会影响到行驶的舒适性。也因此，汽车车身倾斜的倾角 较小时，通常希望获得稳定杆的刚度较小，用以保持车辆的舒适性；同时，当侧倾角较大时， 希望稳定杆的刚度随之增大，用以减小侧倾，避免车辆侧翻，提高安全性。 实用新型内容
[0003] 本实用新型所要解决的技术问题在于，提供一种变刚度稳定杆的控制装置，可使 稳定杆的刚度在一定范围内实现连续变化。
[0004] 为了解决上述技术问题，本实用新型的实施例提供了一种变刚度稳定杆的控制装 置，包括：用以根据车辆弯道行驶时的车速和转向半径信号，获取车辆倾斜角信号初始值的 第一获取单元；用以根据车辆转向时方向盘旋转角度信号，获取对信号初始值进行第一次 微调，并得到第一修正信号的第二获取单元；用以根据车辆左右轮跳信号和横摆角速度信 号，获取车辆倾斜角信号的第三获取单元；用以存储车辆期望倾斜角信号的存储器；用以 比较车辆倾斜角信号与车辆期望倾斜角信号差异的比较器；用以根据比较器的比较结果， 获取对信号初始值进行第二次微调，并得到第二修正信号的第四获取单元；以及用以根据 车辆倾斜角的信号初始值、第一修正信号、第二修正信号，获取用以改变与车辆的实际倾斜 角度相适配的变刚度稳定杆的刚度值执行电信号的第五获取单元，其中：第三获取单元和 存储器分别与比较器电连接，比较器与第四获取单元电连接，第一获取单元、第二获取单元 以及第四获取单元分别与第五获取单元电连接。
[0005] 其中，变刚度稳定杆的控制装置还包括：方向盘转角传感器和车速传感器；方向 盘角速传感器；以及左右轮跳传感器和车身横摆角速度传感器，其中：方向盘转角传感器 和车速传感器分别与第一获取单元电连接，方向盘角速传感器与第二获取单元电连接，左 右轮跳传感器和车身横摆角速度传感器分别与第三获取单元电连接。
[0006] 其中，变刚度稳定杆的控制装置还包括：用以根据执行电信号，调整变刚度稳定杆 中油液腔压力的电磁阀；液压泵；分别连接在液压泵上组成封闭回路的第一管路和第二管 路，其中，变刚度稳定杆的进油管路和出油管路分别接入第一管路和第二管路中，电磁阀与 第五获取单元电连接。
[0007] 其中，电磁阀包括：设置在第一管路和第二管路之间的流体通道；分别设在流体 通道的两侧用以改变流体通道接通面积的铁芯和磁铁，铁芯连接一用以复位的弹簧。
[0008] 其中，变刚度稳定杆的控制装置还包括：分别接入第一管路和第二管路，用以使一 部分油液由第一管路流向第二管路的溢流阀。
[0009] 其中，变刚度稳定杆的控制装置还包括：接入第二管路，用以向第二管路中补充油 液的油液补偿罐。
[0010] 本实用新型所提供的变刚度稳定杆的控制装置，具有如下有益效果：根据车辆倾 斜角的信号初始值、第一修正信号以及第二修正信号，获取用以改变与车辆的实际倾斜角 度相适配的变刚度稳定杆的刚度值的执行电信号；根据该执行电信号，电磁阀调整变刚度 稳定杆中油液腔的压力，改变油液腔中第一花键齿和第二花键齿的相对位置，增加或降低 变刚度稳定杆的刚度值，从而实现稳定杆的刚度在一定范围内实现连续变化。
【专利附图】
【附图说明】
[0011] 为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例 或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅 是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提 下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0012] 图1是本实用新型实施例变刚度稳定杆的控制装置的结构框图。
[0013] 图2是本实用新型实施例变刚度稳定杆的控制装置的结构图。
[0014] 图3是本实用新型实施例变刚度稳定杆的控制装置的电磁阀的结构图。
[0015] 图4是本实用新型实施例变刚度稳定杆的控制装置的变刚度稳定杆的外部整体 结构示意图。
[0016] 图5是本实用新型实施例变刚度稳定杆的控制装置的变刚度稳定杆的内部剖视 结构示意图。
[0017] 图6是本实用新型实施例变刚度稳定杆的控制装置的变刚度稳定杆如图5所示的 局部放大结构示意图。
[0018] 图7是本实用新型实施例变刚度稳定杆的控制装置的变刚度稳定杆中两花键齿 装配后的结构示意图。
[0019] 图8是本实用新型实施例变刚度稳定杆的控制装置的变刚度稳定杆中第一花键 齿的俯视结构示意图。
[0020] 图9是本实用新型实施例变刚度稳定杆的控制装置的变刚度稳定杆中第二花键 齿的俯视结构示意图。
[0021] 图10是本实用新型实施例变刚度稳定杆的控制装置的变刚度稳定杆中的卡箍的 结构示意图。
【具体实施方式】
[0022] 下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行 清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的 实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下 所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0023] 结合参见图1-图3所示，为本实用新型变刚度稳定杆控制装置的实施例一。
[0024] 本实施例中的变刚度稳定杆的控制装置，包括：
[0025] 用以根据车辆弯道行驶时的车速和转向半径信号，获取车辆倾斜角信号初始值的 第一获取单元91 ;用以根据车辆转向时方向盘旋转角度信号，获取对信号初始值进行第一 次微调，并得到第一修正信号的第二获取单元92 ;用以根据车辆左右轮跳信号和横摆角速 度信号，获取车辆倾斜角信号的第三获取单元93 ;
[0026] 用以存储车辆期望倾斜角信号的存储器82 ;
[0027] 用以比较车辆倾斜角信号与车辆期望倾斜角信号差异的比较器81 ;
[0028] 用以根据比较器81的比较结果，获取对信号初始值进行第二次微调，并得到第二 修正信号的第四获取单元94;以及
[0029] 用以根据车辆倾斜角的信号初始值、第一修正信号、第二修正信号，获取用以改变 与车辆的实际倾斜角度相适配的变刚度稳定杆的刚度值执行电信号的第五获取单元95,其 中：
[0030] 第三获取单元93和存储器82分别与比较器81电连接，比较器81与第四获取单 元94电连接，第一获取单元91、第二获取单元92以及第四获取单元94分别与第五获取单 元95电连接。
[0031] 进一步的，变刚度稳定杆的控制装置还包括：
[0032] 方向盘转角传感器71和车速传感器72 ;
[0033] 方向盘角速传感器73 ;以及
[0034] 左右轮跳传感器74和车身横摆角速度传感器75,其中：
[0035] 方向盘转角传感器71和车速传感器72分别与第一获取单元91电连接，方向盘角 速传感器73与第二获取单元92电连接，左右轮跳传感器74和车身横摆角速度传感器75 分别与第三获取单元93电连接。
[0036] 具体实施时，方向盘转角传感器71和车速传感器72分别用以测得车辆转弯时的 车速和转弯半径，并将测得的信号发送给第一获取单元91。第一获取单元91根据上述传感 信号获取车辆在弯道行驶时的倾斜角信号初始值，根据该倾斜角信号的初始值、以及后续 的修正信号，可以测得车辆弯道行驶的实际倾斜角，而根据该实际倾斜角，可以将变刚度稳 定杆的刚度值随之调整到与该实际倾斜角相适配的刚度值。这样，在车辆侧倾角较小时可 以实现较小的侧倾刚度，提高舒适性；在车辆侧倾角较大时，可以提高侧倾刚度，提高车辆 弯道行驶的安全性。
[0037] 方向盘角速传感器73用以测得车辆方向盘转角，第二获取单元92根据该车辆方 向盘转角及车速获取车辆初始的倾斜角度，并对上述获取的倾斜角信号的初始值进行第一 次微调。此次信号微调是为了提高车辆快速变道或控制车辆过急转弯。
[0038] 左右轮跳传感器74和车身横摆角速度传感器75分别用以采集车辆左右轮跳信号 和横摆角速度信号，第三获取单元93根据该车辆左右轮跳信号和横摆角速度信号获取车 辆的实际侧倾角。比较器81则根据第三获取单元93获取的车辆的实际侧倾角与存储器82 中存储的车辆期望倾斜角信号进行比较的差异，并输出比较结果。第四获取单元94根据比 较器81输出的比较结果获取对所述信号初始值进行第二次微调的第二修正信号。此次信 号微调是为了避免车辆在较差路边行驶时，单侧车轮(左侧车轮或右侧车轮）掉进凹坑的影 响。进而通过在获取车辆实际侧倾角的同时，采集车辆左右轮跳信号和横摆角速度信号。
[0039] 进一步的，第五获取单元95用以根据侧倾角信号初始值以及两次修正信号进行 获取车辆的实际侧倾角信号，并将该执行信号发送给与其相连的一电磁阀3。通过电磁阀3 调整变刚度稳定杆1中油液腔llla、112a (参见图5)的压力，改变油液腔llla、112a中第 一花键齿13和第二花键齿14 (参见图5)的相对位置，增加或降低变刚度稳定杆1的刚度 值。
[0040] 进一步的，变刚度稳定杆的控制装置还包括：
[0041] 液压泵2;
[0042] 分别连接在液压泵2上组成封闭回路的第一管路2m和第二管路2n，其中，变刚度 稳定杆1的进油管路17a和出油管路17b分别接入第一管路2m和第二管路2n中，电磁阀 3与第五获取单元95电连接。
[0043] 请进一步参见图3,本实施例中的电磁阀3包括：
[0044] 设置在第一管路2m和第二管路2n之间的流体通道31 ;
[0045] 分别设在流体通道31的两侧用以改变流体通道31接通面积的铁芯32和磁铁33， 铁芯32连接一用以复位的弹簧34。
[0046] 具体实施时，正常状态下，电磁阀3不通电，流体通道31处于接通状态且接通的面 积最大，此时第一管路2m和第二管路2n中的压力很小，液压泵2相当于空转。当电磁阀3 接收来自第五获取单元93的执行电信号，在电流的作用下，磁铁33产生磁场，然后吸引铁 芯32移动（如图所示向右移动)。此时，流体通道31的接通面积减小，第一管路2m中的压 力升高。当电流减小时，电磁阀3磁力减小，铁芯32在弹簧34的作用下回位，流体通道31 的接通面积增加，第一管路2m压力减小。由于变刚度稳定杆1的进油管路17a和出油管 路17b分别接入第一管路2m和第二管路2n中，变刚度稳定杆1中油液腔llla、112a(参见 图5)的压力随上述第一管路2m和第二管路2n中压力的变化而变化，从而能够改变油液腔 111a、112a中第一花键齿13和第二花键齿14的相对位置，增加或降低变刚度稳定杆1的刚 度值。
[0047] 以下详细说明变刚度稳定杆1油液腔llla、112a中油液压力的变化致使变刚度稳 定杆1的刚度值改变的原理。
[0048] 请结合参见图4、图5及图6,本实施例中的变刚度稳定杆包括：
[0049] 紧固连为一体的第一外杆111和第二外杆112,两外杆中111、112分别设有油液腔 111a、112a ;
[0050] 第一稳定杆杆体121和第二稳定杆杆体122,两稳定杆杆体121、122的端部分别可 转动的密封插置在两外杆111、112的油液腔111a、112a中；以及
[0051] 分别设置在油液腔111a、112a中的第一花键齿13和第二花键齿14,第一花键齿 13分别与两稳定杆杆体121、122连接，第二花键齿14分别与两外杆111、112连接，第一花 键齿13和第二花键齿14连接，两稳定杆杆体121、122与两花键齿13、14之间连接有弹性 元件15 ;
[0052] 其中：两外杆111U12上分别设有用以将油液腔llla、112a与外部相连通的进 油管路17a和出油管路17b。
[0053] 通过设置进油管路17a和出油管路17b,可以使油液腔111a、112a与外部相连通， 这样就可以外力改变油液腔llla、112a中油液的压力，从而使两花键齿13、14可分别沿两 稳定杆杆体121、122的轴线T移动，改变两外杆111、112介入整个稳定杆的长度。
[0054] 优选的实施方式中，在两外杆111U12的开口端分别装设用以固持两稳定杆杆体 121、122的端盖161。为保证油液腔111a、112a的密封性，端盖161和两外杆111、112的内 壁之间装设密封圈162,其可以保证两稳定杆杆体121U22相对端盖161进行转动时，能够 封住油液腔11 la、112a中的油液。
[0055] 优选的实施方式中，两稳定杆杆体121、122可转动的连接在支座19上，支座19中 设有衬套（图未示)，两稳定杆杆体121、22可相对衬套进行转动。支座19起到对两稳定杆 杆体121U22支撑固定的作用。
[0056] 优选的实施方式中，两稳定杆杆体121U22与两花键齿13、14之间连接有弹性元 件15。弹性元件15在本实施例中为一弹簧，其作用是：当油液腔llla、112a中油液的压力 为0时，弹性元件可以使两花键齿13、14迅速回到初始位置。
[0057] 以下具体介绍第一花键齿13和第二花键齿14的具体结构及连接结构。
[0058] 第一花键齿13和第二花键齿14相装配后分别设置在油液腔111a、112a中，其中： 第一花键齿13分别与两稳定杆杆体121、122连接，第二花键齿14分别与两外杆111、112 连接，第一花键齿13和第二花键齿14连接。
[0059] 结合参见图7-图9所示，第一花键齿13的整体形状大致为阶梯状的圆台，其截 面呈凸状。第一花键齿13的中部贯通开设用以分别连接两稳定杆杆体121U22的内花键 131。具体实施时，两稳定杆杆体121U22上分别开设与该内花键131相适配的外花键。这 样，当两稳定杆杆体121、122受力转动时，第一花键齿13将可分别与两稳定杆杆体121、122 联动。本实施例中，第一花键齿13的一侧端面13a上等距开设四个安装槽132,该安装槽 132呈立方状。
[0060] 第二花键齿4呈圆环状，其能够套接在第一花键齿13上，第二花键齿14的外周开 设用以连接两外杆111、112内壁的外花键141。具体实施时，两外杆111、112的内壁上分别 开设与该外花键141相适配的内花键。这样，当第一花键齿13与两稳定杆杆体121、122联 动时，由于第一花键齿13和第二花键齿14相连接，便可将扭转力传至两外杆111、112上。
[0061] 第一花键齿13和第二花键齿14通过如下结构进行装配：第二花键齿14的一侧 端面14a上开设形状结构与第一花键齿13上四个安装槽132结构形状相同的四个安装槽 142。当第二花键齿14的端面14a朝向第一花键齿13的端面13a相套接后，第一花键齿13 的四个安装槽132能够分别与第二花键齿14的四个安装槽142对接形成一用以放置传动 件181的空腔(安装槽132、142)。本实施例中，传动件181为一圆柱销。
[0062] 优选的，第一花键齿13上设有用以在相对于第一花键齿13的轴线方向上对第二 花键齿14进行限位的卡箍133。卡箍133为具有一开口的卡持环，，参见图10所示。具体 实施时，可以在第一花键齿13用以套接第二花键齿14的端面上开设一槽缝（图未示)，当第 二花键齿14套接在第一花键齿13上后，便可将卡箍133装在该槽缝中。这样，卡箍133便 能够阻止两花键齿13、14在轴线方向分离，实现两者紧固的同时又不会影响两花键齿13、 14之间的相对转动。
[0063] 第一花键齿13和第二花键齿14通过如下结构进行传动连接：由于上述位置相对 应的安装槽132、142中分别放置有传动件181。这样，当第一花键齿13受力扭转一定角度 后便可通过传动件181将扭转力传至第二花键齿14上。可以理解的是，第一花键齿13的 侧端面13a和第二花键齿14的侧端面14a上对应开设安装槽132、142的形状和位置并不 限定在上述实施方式，其可以根据实际需要进行调整，例如等距排列的三个对接后呈圆柱 状的安装槽132、142。将安装槽132、142等距开设在第一花键齿13和第二花键齿14的端 面上，是为保证两花键齿之间力的传递更均匀，也更便于装配。
[0064] 优选的实施方式中，多个安装槽132、142中设有的传动件181 (圆柱销）的长度小 于安装槽的长度。进一步的，还可以在圆柱销的外部套设弹簧182,弹簧182的长度大于圆 柱销的长度。进一步，还可以将弹簧182的长度设置小于安装槽132U42的长度。
[0065] 以下详细说明本实施例中变刚度稳定杆的控制装置的工作原理：当上述第五获取 单元95输出增大油液腔llla、112a压力的电信号时，电磁阀3的流通通道31的接通面积 减小，进油管路2m中的压力升高，油液腔llla、112a中的压力升高，使两花键齿13、14分别 沿两稳定杆杆体121U22的轴线T向端部移动时，稳定杆的刚度增加；当第五获取单元95 输出降低油液腔llla、112a压力的电信号时，电磁阀3的流通通道31的接通面积增大，进 油管路2m中的压力降低，油液腔llla、112a中的压力降低，两花键齿13、14复位，稳定杆的 刚度减小，从而实现稳定杆的刚度在一定范围内实现连续变化。在车辆侧倾角较小时实现 较小的侧倾刚度，提高舒适性；在车辆侧倾角较大时，提高侧倾刚度，提高车辆弯道行驶的 安全性。
[0066] 本实用新型变刚度稳定杆控制装置的其它实施方式中，变刚度稳定杆的控制装置 还包括：分别接入第一管路2m和第二管路2n，用以使一部分油液由第一管路2m流向第二 管路2n的溢流阀4。溢流阀4控制管路中的流量，当第一管路2m中的流量过大，导致压力 升高过快时，溢流阀4使一部分油液由高压管路流向低压管路，保证安全。此外，变刚度稳 定杆的控制装置还包括：接入第二管路2n，用以向第二管路2n中补充油液的油液补偿罐5， 油液补偿罐5在有必要时向第二管路2n中补充油液,防止管路油液过少。
[〇〇67] 本实用新型的变刚度稳定杆的控制装置，具有如下有益效果：根据车辆倾斜角的 信号初始值、第一修正信号以及第二修正信号，获取用以改变与车辆的实际倾斜角度相适 配的变刚度稳定杆的刚度值的执行电信号；根据该执行电信号，电磁阀调整变刚度稳定杆 中油液腔的压力，改变油液腔中第一花键齿和第二花键齿的相对位置，增加或降低变刚度 稳定杆的刚度值，从而实现稳定杆的刚度在一定范围内实现连续变化。在车辆侧倾角较小 时实现较小的侧倾刚度，提高舒适性；在车辆侧倾角较大时，提高侧倾刚度，提高车辆弯道 行驶的安全性。
【权利要求】
1. 一种变刚度稳定杆的控制装置，其特征在于，包括： 用以根据车辆弯道行驶时的车速和转向半径信号，获取车辆倾斜角信号初始值的第一 获取单元；用以根据车辆转向时方向盘旋转角度信号，获取对所述信号初始值进行第一次 微调，并得到第一修正信号的第二获取单元；用以根据车辆左右轮跳信号和横摆角速度信 号，获取车辆倾斜角信号的第三获取单元； 用以存储车辆期望倾斜角信号的存储器； 用以比较车辆倾斜角信号与车辆期望倾斜角信号差异的比较器； 用以根据比较器的比较结果，获取对所述信号初始值进行第二次微调，并得到第二修 正信号的第四获取单元；以及 用以根据所述车辆倾斜角的信号初始值、所述第一修正信号、所述第二修正信号，获取 用以改变与车辆的实际倾斜角度相适配的变刚度稳定杆的刚度值执行电信号的第五获取 单元，其中： 所述第三获取单元和所述存储器分别与所述比较器电连接，所述比较器与所述第四获 取单元电连接，所述第一获取单元、所述第二获取单元以及第四获取单元分别与所述第五 获取单元电连接。
2. 如权利要求1所述的变刚度稳定杆的控制装置，其特征在于，所述变刚度稳定杆的 控制装置还包括： 方向盘转角传感器和车速传感器； 方向盘角速传感器；以及 左右轮跳传感器和车身横摆角速度传感器，其中： 所述方向盘转角传感器和所述车速传感器分别与所述第一获取单元电连接，所述方向 盘角速传感器与所述第二获取单元电连接，所述左右轮跳传感器和所述车身横摆角速度传 感器分别与所述第三获取单元电连接。
3. 如权利要求1或2所述的变刚度稳定杆的控制装置，其特征在于，所述变刚度稳定杆 的控制装置还包括： 用以根据所述执行电信号，调整变刚度稳定杆中油液腔压力的电磁阀； 液压栗； 分别连接在所述液压泵上组成封闭回路的第一管路和第二管路，其中，变刚度稳定杆 的进油管路和出油管路分别接入所述第一管路和所述第二管路中，所述电磁阀与所述第五 获取单元电连接。
4. 如权利要求3所述的变刚度稳定杆的控制装置，其特征在于，所述电磁阀包括： 设置在所述第一管路和所述第二管路之间的流体通道； 分别设在所述流体通道的两侧用以改变所述流体通道接通面积的铁芯和磁铁，所述铁 芯连接一用以复位的弹簧。
5. 如权利要求3所述的变刚度稳定杆的控制装置，其特征在于，所述变刚度稳定杆的 控制装置还包括： 分别接入所述第一管路和所述第二管路，用以使一部分油液由所述第一管路流向所述 第二管路的溢流阀。
6. 如权利要求3所述的变刚度稳定杆的控制装置，其特征在于，所述变刚度稳定杆的 控制装置还包括： 接入所述第二管路，用以向所述第二管路中补充油液的油液补偿罐。
【文档编号】B60G21/073GK203888570SQ201420289866
【公开日】2014年10月22日 申请日期:2014年6月3日 优先权日:2014年6月3日
【发明者】叶锦文, 方彦腾, 王彧, 王黎明, 吴保玉, 王建宜 申请人:广州汽车集团股份有限公司