一种汽车、汽车悬架及其主动稳定杆

摘要

本发明公开了一种主动稳定杆，包括稳定杆本体，还包括扭矩控制器、转速传感器、储能器，所述扭矩控制器包括能够对所述储能器进行功率调节的功率调节器，其中，所述稳定杆本体的一端为转子且所述转子上周状布置有线圈，所述线圈连接有电刷，所述电刷连接所述储能器，所述线圈的内外圈设置有电磁铁，所述转速传感器测得所述稳定杆本体的转速并传递给所述扭矩控制器。通过采用电磁原理的阻尼装置提供扭矩，根据车辆侧倾时的侧倾速度与所需的抵抗侧倾力矩来调整主动输出扭矩，以实现车辆侧倾时抵抗扭矩主动控制。本发明还公开了一种采用上述主动稳定杆的汽车悬架和汽车。

说明书

技术领域

本发明涉及汽车悬架稳定杆技术领域，尤其涉及一种主动稳定杆。

背景技术

现汽车悬架稳定杆一般都为被动稳定杆，被动稳定杆为一根整体的杆体， 通过稳定杆衬套及支架固定在副车架或车身上，再由连接杆与支柱或摆臂连 接，当车辆转弯侧倾时提供抵抗车辆侧倾扭矩，提供的扭矩受到簧下质量的 限制且不能主动调节抵抗侧倾的力矩大小。

被动稳定杆不能主动提供车辆侧倾时车辆所需的侧倾抵抗力，并最大扭 矩受到簧下质量的限制，不能随侧倾角的变化而主动调节抵抗侧倾的力矩大 小，小侧倾角度时提供的抵抗侧倾力矩相对较大，影响舒适性；大侧倾角度 时提供的抵抗侧倾力矩相对较小，不能给车辆有力支撑,影响驾驶者信心。

因此，如何提供一种主动稳定杆，以实现车辆侧倾时抵抗扭矩主动控制， 是目前本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种主动稳定杆，以实现车辆侧倾时 抵抗扭矩主动控制，本发明的另一目的在于提供一种采用上述主动稳定杆的 汽车悬架和汽车。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种主动稳定杆，包括稳定杆本体，还包括扭矩控制器、转速传感器、 储能器，所述扭矩控制器包括能够对所述储能器进行功率调节的功率调节器， 其中，所述稳定杆本体的一端为转子且所述转子上周状布置有线圈，所述线 圈连接有电刷，所述电刷连接所述储能器，所述线圈的内外圈设置有电磁铁， 所述转速传感器测得所述稳定杆本体的转速并传递给所述扭矩控制器。

优选的，上述的主动稳定杆还包括壳体，所述线圈和所述电磁铁均内置 在所述壳体中，所述稳定杆本体可转动的设置在所述壳体上。

优选的，上述稳定杆本体通过轴承设置在所述壳体上。

优选的，上述的主动稳定杆还包括用于调节所述电磁铁电流的电流调节 器。

本发明还提供一种汽车悬架，包括稳定杆，所述稳定杆为如上述任意一 项所述的主动稳定杆。

优选的，上述的汽车悬架为主动悬架，包括空气弹簧，所述主动稳定杆 与所述空气弹簧使用。

优选的，上述的汽车悬架为主动悬架，包括电磁流变减震器，所述主动 稳定杆与所述电磁流变减震器使用。

优选的，上述的汽车悬架还包括电磁流变减震器，所述主动稳定杆与所 述电磁流变减震器配合使用。

本发明还提供一种汽车，包括悬架，所述悬架为如上述任意一项所述的 汽车悬架。

优选的，上述的汽车具有电压稳定持续供能的电源。

本发明提供的主动稳定杆，包括稳定杆本体，还包括扭矩控制器、转速 传感器、储能器，所述扭矩控制器包括能够对所述储能器进行功率调节的功 率调节器，其中，所述稳定杆本体的一端为转子且所述转子上周状布置有线 圈，所述线圈连接有电刷，所述电刷连接所述储能器，所述线圈的内外圈设 置有电磁铁，所述转速传感器测得所述稳定杆本体的转速并传递给所述扭矩 控制器。

工作时，电磁铁带有电源，电磁铁通电后，会在转子的内外层产生强大 的磁场，当稳定杆本体转动时，线圈做切割磁力线运动，线圈上产生电流， 电流通过电刷引入到储能器中储存能量，电刷能够保证电流流通的同时，实 现旋转的转子与不旋转的储能器之间的连接，那么，假设稳定杆本体产生的 扭矩做功功率为P1，储能器功率为P2，稳定杆本体扭矩为T，转动速度为n，

由能量守恒可知：P1＝P2，

因：T＝9550P1/n，

即：T＝9550P2/n。

即上式中，储能器功率P2可由主动稳定杆的扭矩控制器中的功率调节器 调节，稳定杆本体的转动速度n可由转速传感器测得并输入给主动稳定杆的 扭矩控制器，从而可以通过调节P2来实现瞬时扭矩T的需要，通过对稳定杆 本体的瞬时扭矩T的调节实现车辆侧倾时抵抗扭矩主动控制。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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 描述中的附图是本发明的一些实施例，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。

图1为本发明实施例提供的主动稳定杆的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的主动稳定杆使用时的结构示意图。

上图1-2中：

电磁铁1、电流调节器2、功率调节器3、电刷4、储能器5、壳体6、轴 承7、线圈8、稳定杆本体9、电源10。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发 明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述， 显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于 本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获 得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参考图1和图2，图1为本发明实施例提供的主动稳定杆的结构示意图； 图2为本发明实施例提供的主动稳定杆使用时的结构示意图。

本发明实施例提供的主动稳定杆，包括稳定杆本体9，还包括扭矩控制器、 转速传感器、储能器5，扭矩控制器包括能够对储能器5进行功率调节的功率 调节器3，其中，稳定杆本体9的一端为转子且转子上周状布置有线圈8，线 圈8连接有电刷4，电刷4连接储能器5，线圈8的内外圈设置有电磁铁1， 转速传感器测得稳定杆本体9的转速并传递给扭矩控制器。稳定杆本体9的 另一端与汽车的其他部分连接，连接方式参考现有技术。

工作时，电磁铁1带有电源10，电磁铁1通电后，会在转子的内外层产 生强大的磁场，当稳定杆本体9转动时，线圈8做切割磁力线运动，线圈8 上产生电流，电流通过电刷4引入到储能器5中储存能量，电刷4能够保证 电流流通的同时，实现旋转的转子与不旋转的储能器5之间的连接，那么， 假设稳定杆本体9产生的扭矩做功功率为P1，储能器5功率为P2，稳定杆本 体9扭矩为T，转动速度为n，

由能量守恒可知：P1＝P2，

因：T＝9550P1/n，

即：T＝9550P2/n。

即上式中，储能器功率P2可由主动稳定杆的扭矩控制器中的功率调节器 3调节，稳定杆本体9的转动速度n可由转速传感器测得并输入给主动稳定杆 的扭矩控制器，从而可以通过调节P2来实现瞬时扭矩T的需要，通过对稳定 杆本体9的瞬时扭矩T的调节实现车辆侧倾时抵抗扭矩主动控制。即根据电 磁原理，改变输出功率可改变线圈8的转动扭矩，从而实现主动稳定杆输出 扭矩可主动调节。

那么，本发明实施例提供的主动稳定杆为车辆左右侧扭矩可单独控制与 调节，主动稳定杆为左右车轮独立的稳定杆系统构成，分别根据车辆侧倾时 的侧倾速度与所需的抵抗侧倾力矩来调整主动输出扭矩，具体为通过采用电 磁原理的阻尼装置提供扭矩，并通过控制负荷的大小来调节扭矩的大小，可 将一部分能量回收。那么由于采用了储能器5，既可以实现车辆侧倾时抵抗扭 矩主动控制，实时调节车辆悬架侧倾刚度，实现车辆悬架的综合主动控制， 又可以可回收部分能量，尤其是当汽车具有电压稳定持续供能的电源，只要 能够提供具有电压稳定持续供能的都可，如普通发动机汽车，带电压稳定持 续供能的电源，发动机可以通过发电机给电源充电保持供能，那么都能够通 过储能器实现回收部分能量，另外，当汽车为电动车时，可以增加电动车的 续航里程。

具体的，上述的主动稳定杆还包括壳体6，线圈8和电磁铁1均内置在壳 体6中，稳定杆本体9可转动的设置在壳体6上，稳定杆本体9可以是通过 轴承7设置在壳体6上，壳体6同时可以起到保护线圈8、电磁铁1的作用， 而且结构简单，成本较低。

为了进一步优化上述方案，上述的主动稳定杆还包括用于调节电磁铁电 流的电流调节器2，那么当储能器5的电流值或电压值超出调节范围时，可以 通过电流调节器2调整电磁铁电流改变磁通量Φ来弥补，由电动势公式：U＝ Φn；功率公式P2＝UI可知，改变磁通量Φ可改变输出电压值U,从而降低输出 电流值I的需求。

本发明实施例还提供一种汽车悬架，包括稳定杆，稳定杆为如上述任意 一项实施例所述的主动稳定杆。具体的，汽车悬架为主动悬架时使用效果更 好，主动稳定杆与主动悬架的空气弹簧和电磁流变减震器配合使用，使用效 果更好。即主动稳定杆可以配合主动悬架的空气弹簧与电磁流变减振器调节 离地间隙及阻尼、垂向刚度、侧倾刚度，实现车辆悬架的综合主动控制。

本发明实施例还提供一种汽车，包括悬架，悬架为如上述任意一项实施 例的汽车悬架。当汽车为电动车时，储能器5能够增加电动车的续航里程。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用 本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易 见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下， 在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例， 而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。