[发明专利]基于可调惯性质量的汽车横向稳定杆及其控制方法

摘要

本发明公开了一种基于可调惯性质量的汽车横向稳定杆及其控制方法，其特征是设置可调惯性质量的阻尼器是由左右端盖在圆筒形壳体的两端封闭形成圆筒体，左端盖固连左侧杆，阻尼器的中心轴的输出端自右端盖凸伸，并固定连接右侧杆，构成汽车横向稳定杆；在左侧杆和右侧杆发生扭转时，利用阻尼器在左侧杆和右侧杆之间产生扭转角和阻尼力；阻尼器中惯性质量调节机构的转动输出同时为发电机构提供驱动力并产生电能，通过半主动控制改变磁流变液属性，调节阻尼器输出特性，进而调节汽车横向稳定杆性能，其扭转刚度可调，有利于改善汽车侧倾安全性和舒适性。

主权项

1.一种基于可调惯性质量的汽车横向稳定杆，其特征是：设置可调惯性质量的阻尼器(1)，所述阻尼器(1)是由左端盖(5)和右端盖(4)在圆筒形壳体的两端封闭形成圆筒体，在所述左端盖(5)上固定连接左侧杆(2)，阻尼器的中心轴(10)的输出端自右端盖(4)凸伸，并固定连接右侧杆(3)，构成汽车横向稳定杆；在所述左侧杆(2)和右侧杆(3)发生扭转时，利用所述阻尼器(1)在左侧杆(2)和右侧杆(3)之间产生扭转角和阻尼力；所述阻尼器(1)的结构形式是：在所述圆筒体中，自右端朝向左端依次设置变速机构(9)、惯性质量调节机构(8)、整流机构(7)和发电机构(6)；中心轴(10)通过变速机构(9)驱动惯性质量调节机构(8)运动，产生阻尼力；利用所述惯性质量调节机构(8)的转动输出为发电机构(6)提供驱动力并产生电能；所述中心轴(10)与发电机构(6)的转子轴(64)为同轴装配、相互之间通过轴承相连接，可相对独立转动，中心轴(10)的右端通过轴套支承在右端盖(4)上，转子轴(64)的左端通过轴承支承在左端盖(5)上；所述惯性质量调节机构(8)的结构形式是：以长套筒(87)为内筒，以励磁外壳(811)为外筒，在励磁外壳(811)的两端利用螺钉固定连接环形挡板(81)，长套筒(87)的两端在环形挡板(81)的中心孔中凸伸，并能在中心孔中转动，在环形挡板(81)与长套筒(87)之间设置密封圈(89)，以所述长套筒(87)、励磁外壳(811)以及环形挡板(81)形成封闭的环形柱腔，长套筒(87)与中心轴(10)以轴承同轴装配，利用变速机构(9)的转动输出驱动所述长套筒(87)发生转动；在所述环形柱腔内，在长套筒(87)的外圆周面上沿轴向间隔设置惯性质量盘(82)，所述惯性质量盘(82)随长套筒(87)发生转动；在所述励磁外壳(811)的内周面上沿轴向间隔设置固定盘(83)，使得在环形柱腔的纵切面上，惯性质量盘(82)和固定盘(83)一一间隔呈叉指结构，指间间隙为充有磁流变液(810)的磁流变液通道；各电磁线圈(84)位于由励磁外壳(811)、固定盘(83)及其定位挡圈(85)形成的环形腔内；各电磁线圈(84)与各惯性质量盘(82)在轴向位置上一一对应；相邻的电磁线圈其绕组绕线方向相反；剪切模式下，磁流变液对惯性质量盘(82)的转动产生阻尼力，控制电磁线圈(84)的工作电流实现对阻尼力的调节；所述变速机构(9)采用行星齿轮机构，所述行星齿轮机构中的行星架在右侧凸伸，并与中心轴(10)固定装配构成主动件，太阳轮与长套筒(87)的右端固定装配构成从动件，齿圈与励磁外壳(811)同轴且固定装配；所述发电机构(6)设置为他励式发电机，包括转子总成、定子总成、整流器(69)和端盖(63)；所述转子总成由转子轴(64)、爪极(65)、磁场绕组(66)、磁轭(67)和集电环(68)组成；所述爪极(65)是在圆盘的边缘均布六个鸟嘴形磁极的结构，两块爪极(65)上的磁极沿圆周方向交错排布；转子轴(64)上压装两块爪极(65)，在爪极(65)的空腔内设置磁场绕组(66)和磁轭(67)；所述集电环(68)是两个相互绝缘的铜环，集电环(68)压装在转子轴(64)上并与转子轴(64)绝缘，两个铜环分别与磁场绕组(66)的两端相连接；所述定子总成由定子铁芯(61)和定子绕组(62)组成，定子铁芯(61)由内圈带槽的硅钢片叠成，形成铁芯槽，定子绕组(62)设置在铁芯槽中，定子绕组为三相绕组；所述整流器(69)是由硅整流二极管组成的三相全波桥式整流电路，利用所述整流器(69)将定子总成输出的三相交流电整流为直流输出；所述整流机构(7)为机械式整流结构，位于长套筒(87)与转子轴(64)之间的轴向位置上，利用整流机构(7)使惯性质量调节机构(8)和中心轴(10)的双向旋转转换为发电机构转子总成的单向旋转。