汽车稳定杆系统的制作方法

文档序号:15707151发布日期:2018-10-19 21:01阅读:131来源:国知局

本发明属于汽车底盘技术领域,具体地说,本发明涉及一种汽车稳定杆系统。



背景技术:

汽车为了提高操纵稳定性,一般都配备横向稳定杆,提高转弯时的整车侧倾角刚度,减少侧倾角度。

现有汽车的横向稳定杆组件,刚度一般是固定不可调节的,不管行驶在什么路面和什么工况下,只要左右车轮相对于车身产生相反方向的运动,稳定杆就起作用,提供较大的整车侧倾角刚度。

但是如果车辆没有转弯而行驶在不平路面上,此时稳定杆的抗扭作用会使车身产生较大的左右倾斜,降低了乘坐舒适性。



技术实现要素:

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本发明提供一种稳定杆刚度调节装置,目的是提高汽车乘坐舒适性。

为了解决上述技术问题,本发明所采用的技术方案是:汽车稳定杆系统,包括稳定杆和与所述稳定杆连接且用于调节稳定杆的刚度的刚度调节装置。

所述刚度调节装置包括与所述稳定杆的一端连接且长度可调节的第一连杆总成和与稳定杆的另一端连接且长度可调节的第二连杆总成。

所述第一连杆总成和所述第二连杆总成设置成可在稳定状态和调节状态之间进行切换,第一连杆总成和第二连杆总成处于稳定状态时,第一连杆总成和第二连杆总成的长度保持不变,所述稳定杆提供扭转刚度;第一连杆总成和第二连杆总成处于调节状态时,第一连杆总成和第二连杆总成的长度产生变化,所述稳定杆不能提供扭转刚度。

所述刚度调节装置还包括与所述第一连杆总成和所述第二连杆总成连接的液压阀,第一连杆总成具有容纳液压油的第一液压腔,第一液压腔的容积大小随着第一连杆总成的长度大小变化而变化,第二连杆总成具有容纳液压油的第二液压腔,第二液压腔的容积大小随着第二连杆总成的长度大小变化而变化。

当所述液压阀处于打开状态时,所述第一液压腔和所述第二液压腔之间处于连通状态,所述第一连杆总成和所述第二连杆总成处于调节状态。

当所述液压阀处于关闭状态时,所述第一液压腔和所述第二液压腔之间处于非连通状态,所述第一连杆总成和所述第二连杆总成处于稳定状态。

所述第一连杆总成包括第一缸筒、设置于第一缸筒中的第一活塞、与第一活塞连接的第一上连杆和与第一缸筒连接且与所述稳定杆连接的第一下连杆,第一缸筒通过第一油管与所述液压阀连接。

所述第二连杆总成包括第二缸筒、设置于第二缸筒中的第二活塞、与第二活塞连接的第二上连杆和与第二缸筒连接且与所述稳定杆连接的第二下连杆,第二缸筒通过第二油管与所述液压阀连接。

所述液压阀包括阀体和可旋转的设置于阀体中的阀芯,阀体具有与所述第一液压腔处于连通状态的第一油口和与所述第二液压腔处于连通状态的第二油口,阀芯具有让液压油通过且使第一油口和第二油口在连通状态与非连通状态之间进行切换的过液通道。

所述液压阀还包括与所述阀芯连接的摆杆和与摆杆连接且用于控制所述阀芯进行旋转的配重块。

本发明的汽车稳定杆系统,通过设置刚度调节装置,能够自动调节稳定杆提供的刚度大小,结构简单可靠,可以提高汽车乘坐舒适性和操纵稳定性。

附图说明

图1是行驶在不平路面时本发明汽车稳定杆系统的状态示意图;

图2是转弯工况时本发明汽车稳定杆系统的状态示意图;

图3是第一连杆总成和第二连杆总成的结构示意图;

图4是液压阀处于断开状态示意图;

图5是液压阀处于连通状态示意图;

上述图中的标记均为:1、稳定杆;2、第一油管;3、第二油管;4、液压阀;401、阀体;402、阀芯;403、摆杆;404、配重块;405、过液通道;5、第一连杆总成;501、第一缸筒;502、第一活塞;503、第一上连杆;504、第一下连杆;505、第一液压腔;6、第二连杆总成;601、第二缸筒;602、第二活塞;603、第二上连杆;604、第二下连杆;605、第二液压腔。

具体实施方式

下面对照附图,通过对实施例的描述,对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明,目的是帮助本领域的技术人员对本发明的构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解,并有助于其实施。

如图1和图2所示,本发明提供了一种汽车稳定杆系统,包括稳定杆1和与稳定杆1连接且用于调节稳定杆1的刚度的刚度调节装置,刚度调节装置包括与稳定杆1的一端连接且长度可调节的第一连杆总成5和与稳定杆1的另一端连接且长度可调节的第二连杆总成6。

具体地说,如图1和图2所示,稳定杆1与汽车车身(或副车架)连接,稳定杆1的结构与现有技术的相同。第一连杆总成5和第二连杆总成6分别与稳定杆1的长度方向上的一端连接,第一连杆总成5和第二连杆总成6为相对布置且第一连杆总成5和第二连杆总成6处于与汽车车身的宽度方向相平行的同一直线上。第一连杆总成5的上端与减振器铰接,第一连杆总成5的下端与稳定杆1的一端铰接,第二连杆总成6的上端与另一个减振器铰接,第二连杆总成6的下端与稳定杆1的另一端铰接。也即,第一连杆总成5的上端和第二连杆总成6的上端与汽车的非簧载质量连接,第一连杆总成5的下端和第二连杆总成6的下端分别与稳定杆1的一端连接,稳定杆1在两端之间的位置处与汽车的簧载质量连接。

第一连杆总成5和第二连杆总成6设置成可在稳定状态和调节状态之间进行切换。汽车转弯时,第一连杆总成5和第二连杆总成6处于稳定状态,第一连杆总成5和第二连杆总成6的长度保持不变,稳定杆1提供扭转刚度,稳定杆1起作用,减小汽车转弯时的整车侧倾角度,提高乘坐舒适性和操纵稳定性。当汽车处于未转弯且行驶在不平路面上时,第一连杆总成5和第二连杆总成6处于调节状态,第一连杆总成5和第二连杆总成6的长度可自行调节,第一连杆总成5和第二连杆总成6的长度产生变化,稳定杆1不能提供扭转刚度,此时稳定杆1不起作用,可以提高乘坐舒适性。当汽车行驶在以上两种情况之间时,稳定杆1起到部分作用,兼顾乘坐舒适性和操纵稳定性。

如图1至图5所示,刚度调节装置还包括与第一连杆总成5和第二连杆总成6连接的液压阀4,第一连杆总成5、第二连杆总成6和液压阀4共同工作,形成的刚度调节装置能够随路面不同和汽车行驶工况的不同而自动调节稳定杆1的刚度,不需要人力和其它系统参与,结构简单可靠。第一连杆总成5具有容纳液压油的第一液压腔505,第一液压腔505的容积大小随着第一连杆总成5的长度大小变化而变化,第二连杆总成6具有容纳液压油的第二液压腔605,第二液压腔605的容积大小随着第二连杆总成6的长度大小变化而变化。当液压阀4处于打开状态时,第一液压腔505和第二液压腔605之间处于连通状态,第一连杆总成5和第二连杆总成6处于调节状态,第一液压腔505的容积大小随着第一连杆总成5的长度减小而减小,第一液压腔505的容积大小随着第一连杆总成5的长度增大而增大,第二液压腔605的容积大小随着第二连杆总成6的长度减小而减小,第二液压腔605的容积大小随着第二连杆总成6的长度增大而增大。而且第一连杆总成5和第二连杆总成6的长度变化方向相反,当第一连杆总成5的长度减小时,第二连杆总成6的长度增大;当第二连杆总成6的长度减小时,第一连杆总成5的长度增大。当液压阀4处于关闭状态时,第一液压腔505和第二液压腔605之间处于非连通状态,第一连杆总成5和第二连杆总成6处于稳定状态,第一连杆总成5和第二连杆总成6的长度大小保持不变,进而在汽车转弯时,能够通过第一连杆总成5和第二连杆总成6带动稳定杆1产生扭转变形,以使稳定杆1提供扭转刚度。

如图1至图3所示,第一连杆总成5包括第一缸筒501、设置于第一缸筒501中的第一活塞502、与第一活塞502连接的第一上连杆503和与第一缸筒501连接且与稳定杆1连接的第一下连杆504,第一缸筒501通过第一油管2与液压阀4连接。第一缸筒501为内部中空的结构,第一活塞502为可移动的设置于第一缸筒501的内腔体中,第一缸筒501的内腔体为圆形腔体,第一活塞502的直径与第一缸筒501的内腔体的直径大小相同,第一上连杆503的上端位于第一缸筒501的上方且第一上连杆503的上端与减振器铰接连接,第一上连杆503的下端插入第一缸筒501的内腔体中且第一上连杆503的下端与第一活塞502固定连接,第一上连杆503和第一活塞502能够相对于第一缸筒501沿轴向同步移动,第一下连杆504位于第一缸筒501的下方,第一下连杆504的上端与第一缸筒501的底壁固定连接,第一下连杆504的下端与稳定杆1铰接连接。第一活塞502位于第一缸筒501的内腔体中且将第一缸筒501的内腔体分隔成两个独立的腔体,这两个独立的腔体分别为有杆腔和无杆腔,有杆腔位于无杆腔的上方,无杆腔中有液压油,无杆腔也即第一液压腔505,第一液压腔505位于第一活塞502和第一缸筒501的底壁之间。第一油管2是在第一缸筒501的下端与第一缸筒501连接,第一油管2与第一液压腔505处于连通状态。

如图1至图3所示,第二连杆总成6包括第二缸筒601、设置于第二缸筒601中的第二活塞602、与第二活塞602连接的第二上连杆603和与第二缸筒601连接且与稳定杆1连接的第二下连杆604,第二缸筒601通过第二油管3与液压阀4连接。第二缸筒601为内部中空的结构,第二活塞602为可移动的设置于第二缸筒601的内腔体中,第二缸筒601的内腔体为圆形腔体,第二活塞602的直径与第二缸筒601的内腔体的直径大小相同,第二上连杆603的上端位于第二缸筒601的上方且第二上连杆603的上端与减振器铰接连接,第二上连杆603的下端插入第二缸筒601的内腔体中且第二上连杆603的下端与第二活塞602固定连接,第二上连杆603和第二活塞602能够相对于第二缸筒601沿轴向同步移动,第二下连杆604位于第二缸筒601的下方,第二下连杆604的上端与第二缸筒601的底壁固定连接,第二下连杆604的下端与稳定杆1铰接连接。第二活塞602位于第二缸筒601的内腔体中且将第二缸筒601的内腔体分隔成两个独立的腔体,这两个独立的腔体分别为有杆腔和无杆腔,有杆腔位于无杆腔的上方,无杆腔中有液压油,无杆腔也即第二液压腔605,第二液压腔605位于第二活塞602和第二缸筒601的底壁之间。第二油管3是在第二缸筒601的下端与第二缸筒601连接,第二油管3与第二液压腔605处于连通状态。

如图1至图5所示,液压阀4位于第一连杆总成5和第二连杆总成6之间且液压阀4位于稳定杆1的上方,液压阀4包括阀体401和可旋转的设置于阀体401中的阀芯402,阀体401具有与第一液压腔505处于连通状态的第一油口和与第二液压腔605处于连通状态的第二油口,阀芯402具有让液压油通过且使第一油口和第二油口在连通状态与非连通状态之间进行切换的过液通道405。阀体401与汽车车身固定连接,第一油口和第二油口为在阀体401的侧壁上贯穿设置的通孔,第一油管2的一端与第一油口连接,第一油管2的另一端与第一缸筒501连接,第一油口通过第一油管2与第一液压腔505连通,第二油管3的一端与第二油口连接,第二油管3的另一端与第二缸筒601连接,第二油口通过第二油管3与第二液压腔605连通,第一油口和第二油口处于与汽车的宽度方向相平行的同一直线上。阀芯402位于第一油口和第二油口之间,阀芯402的旋转中心线与汽车的长度方向相平行,过液通道405为在阀芯402内部沿阀芯402的径向贯穿设置的通孔,过液通道405的长度方向与汽车的长度方向相垂直。当阀芯402旋转时使过液通道405与第一油口和第二油口对齐时,液压阀4打开,过液通道405与第一油口和第二油口处于同轴状态且过液通道405位于第一油口和第二油口之间,第一油口和第二油口通过过液通道405相连通,此时第一液压腔505和第二液压腔605处于连通状态,第一液压腔505中的液压油可通过液压阀4流入第二液压腔605中,第二液压腔605中的液压油也可通过液压阀4流入第一液压腔505中;当阀芯402旋转时使过液通道405与第一油口和第二油口错开时,液压阀4关闭,阀芯402将第一连杆总成5和第二连杆总成6之间的油路切断,第一油口和第二油口处于非连通状态,此时第一液压腔505和第二液压腔605也处于非连通状态。阀芯402并可以用于调节第一油口和第二油口的开度大小,实现液压阀在完全开启和部分开启状态之间进行切换;液压阀处于部分开启状态时,第一油口和第二油口与过液通道处于部分对齐,即第一油口和第二油口的一部分与过液通道连通,第一油口和第二油口的另一部分由阀芯遮盖。

如图4和图5所示,液压阀4还包括与阀芯402连接的摆杆403和与摆杆403连接且用于控制阀芯402进行旋转的配重块404,摆杆403和配重块404位于阀芯402的下方,摆杆403的上端与阀芯402固定连接,摆杆403的下端与配重块404固定连接,摆杆403的长度方向与阀芯402的旋转中心线相垂直。配重块404在因汽车转弯产生的离心力的作用下,会出现晃动,并通过摆杆403带动阀芯402旋转。液压阀4处于初始状态时,液压阀4处于打开状态,配重块404位于阀芯402的正下方,过液通道405与第一油口和第二油口处于同轴状态。上述这种结构的液压阀4能够根据汽车的行驶工况实现自动打开和关闭,而且能自行调节第一油口和第二油口的开度大小,进而可以更容易实现稳定杆1扭转刚度的调节,实现自动调节刚度,不需要人力和其它系统参与,结构简单可靠。

上述第一连杆总成5和第二连杆总成6采用液压缸式结构,通过将传统连杆改装成液压缸式,配合管路和液压阀4,形成的刚度调节装置能够实现自动调节稳定杆1的刚度,结构简单可靠,布置方便,加上传统稳定杆1,组成新型的稳定杆系统,可以提高汽车乘坐舒适性和操纵稳定性。

如图2所示,车辆转弯时,液压阀4的配重块404在离心力作用下,带动摆杆403和阀芯402旋转一个角度,液压阀4关闭,油路断开,第一液压腔505和第二液压腔605处于非连通状态,第一液压腔505和第二液压腔605中的液压油不可压出或者吸入,第一连杆总成5和第二连杆总成6的长度保持不变,随着车轮的上下运动(把车身固定作为参考系)带动稳定杆1的端部上下运动,稳定杆1产生扭转变形,稳定杆1起作用,提供扭转刚度,作用到整车上即为侧倾角刚度,减小整车侧倾角度,提高乘坐舒适性和操纵稳定性。

如图1所示,车辆没有转弯而行驶在不平路面上时,此时没有离心力,液压阀4的摆杆403在重力作用下保持中间位置,液压阀4打开,油路连通,第一液压腔505和第二液压腔605处于连通状态,左右连杆液压缸形成一个关联的封闭腔体,液压油可以从第一液压腔505压出、第二液压腔605吸入,或者从第二液压腔605压出、第一液压腔505吸入,第一连杆总成5和第二连杆总成6的长度产生变化,第一连杆总成5缩短、第二连杆总成6伸长,或者第二连杆总成6缩短、第一连杆总成5伸长,从而补偿了车轮的上下运动,不去扭动稳定杆1,稳定杆1不起作用,不提供整车侧倾角刚度,减小不平路面对车身内部的冲击,提高乘坐舒适性。

当路面和工况介于以上两者之间时,液压阀4部分开启,过液通道405与第一油口和第二油口部分重合,此时稳定杆1起到部分作用,兼顾乘坐舒适性和操纵稳定性。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述,显然本发明具体实现并不受上述方式的限制,只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进,或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的,均在本发明的保护范围之内。

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