本發明屬于車輛穩定桿技術領域，特別是一種結構簡單、成本低、維護安裝方便的電機式主動橫向穩定桿裝置。

背景技術：

在汽車行駛中，側翻是其中一種最為嚴重并且威脅乘員安全的事故。據調查顯示，在世界范圍內車輛側翻事故占所有交通事故的40％。引起汽車側翻的原因有兩種：一種是由于路面上的障礙物側向撞擊將其“絆倒”引起的絆倒側翻；另一種是曲線運動時橫向加速度過大引起的側翻。為了提高車輛抗側傾性能，一般汽車上都安裝有被動式橫向穩定桿，來提高懸架系統的側傾剛度，能使車輛在發生側傾時，給車身施加一個反側傾力矩，從而抑制側傾。據調查，在路況差、急轉彎的情況下，車上若裝有橫向穩定桿，它的側翻概率降低60％～80％。

現有橫向穩定桿如中國發明專利申請“橫向穩定桿”(申請號：201110248371.8，公開日：2013.3.6)所述，通常包括桿體，桿體上設有卡環，卡環外設有限位筒和卡箍。然而這種橫向穩定桿結構形式固定單一，剛度無法調節，不能很好的滿足汽車在不同工況下行駛的要求。

主動式穩定桿系統是在傳統橫向穩定桿基礎上的改進，它能實時地改變加在橫向穩定桿兩端的扭矩，主動、有效地實現對側傾剛度的調整。目前用到的主動穩定桿有液壓式和電機式兩類。液壓式主動穩定桿用液壓缸作為作動器，雖能在一定程度內改善車輛的側傾穩定性，但因其結構復雜、響應速度較慢，難以滿足變化較大工況的需求。且活塞機構移動的位移有限，所以該系統比較適用于大型車輛。

電機式主動穩定桿以電機作為作動器，相對液壓式主動穩定桿而言，其執行機構相對簡單，易于控制，能根據不同的工況調整輸出扭矩值，且能耗較小。如中國發明專利申請“車用電機式主動穩定桿”(申請號：201510568444.x，公開日：2015.12.02)，其包括左穩定桿、右穩定桿、電機，還包括鎖止機構和減速機構，所述左穩定桿與鎖止機構相連，所述右穩定桿與電機的機殼相連，所述減速機構一端與電機相連，其另一端與鎖止機構相連。通過電機驅動穩定桿的旋轉方向與輸出轉矩，使穩定桿產生反側傾力矩。

然而，上述主動穩定桿存在結構復雜、成本高、維護安裝不便的問題。

技術實現要素：

本發明的目的在于提供一種結構簡單、成本低、維護安裝方便的電機式主動橫向穩定桿。

實現本發明目的的技術解決方案為：

一種電機式主動橫向穩定桿，包括l型左桿、l型右桿、傳動機構和電機，電機通過聯軸器驅動傳動機構輸出軸運動，所述右桿左端固設有與傳動機構輸出軸活動相連的下擺臂，所述傳動機構輸出軸運動時，下擺臂驅動右桿的自由端擺動提供平衡力。

本發明與現有技術相比，其顯著優點為：

1、結構簡單：電機作動器和減速機構作為獨立的機構，通過軸相連，無復雜的配合。

2、成本低：無復雜精密機構。

3、維護安裝方便：采用一對嚙合的錐齒輪減速器，錐齒輪能夠承受高的負載，有降噪和減震，易于后期的維護，最重要的是可以實現兩個垂直軸的傳動，而且開式齒輪傳動加工精度要求較低，安裝方便，潤滑要求較低。

下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步的詳細描述。

附圖說明

圖1為本發明電機式主動橫向穩定桿的結構示意圖。

圖2為圖2中左右桿及套筒部分的結構示意圖。

圖3為圖2中傳動機構筒狀外殼的結構示意圖。

圖4為圖2中傳動機構滾珠絲桿螺母的結構示意圖。

圖5為減速機構與電機和聯軸器工作原理圖。

圖6為本發明電機式主動橫向穩定桿的控制流程圖。

圖中，左桿1、右桿2、下擺臂21、連接孔22、傳動機構3、筒狀外殼31、滾珠絲桿螺母32、連接柱33、軸向槽34、聯軸器4、電機5、套筒7、固定臂71、減速機構6。

具體實施方式

如圖2所示，本發明電機式主動橫向穩定桿，包括l型左桿1、l型右桿2、傳動機構3和電機5，電機5通過聯軸器4驅動傳動機構3輸出軸運動，所述右桿2左端固設有與傳動機構3輸出軸活動相連的下擺臂21，所述傳動機構3輸出軸運動時，下擺臂21驅動右桿2的自由端擺動提供平衡力。

如圖2、3所示，還包括套筒7，所述左桿1插入套筒7右端，與套筒7固定相連，所述右桿2左端間隙配合地插入套筒7左端，其下擺臂21從套筒7下端的周向槽伸出，所述傳動機構3包括與套筒7固定連接的筒狀外殼31和可沿筒狀外殼31內壁軸向運動的滾珠絲桿螺母32，所述滾珠絲桿螺母32的前端與右桿2下擺臂21活動端鉸接，滾珠絲桿螺母32的后端與聯軸器4相連。

當聯軸器4與滾珠絲桿螺母32輸出時，滾珠絲桿螺母32在傳動機構3的筒狀外殼31內前后移動，與之鉸接下擺臂21則帶動右桿2以套筒7軸線為軸擺動，從而提供平衡力。

如圖3所示，作為優選方案，所述下擺臂21為相互平行的兩個懸臂，懸臂頭部開有連接孔22，如圖4、5所示，所述滾珠絲桿螺母32前部左右兩側各有一連接柱33伸出筒狀外殼31，所述連接孔22分別套裝在靠近的連接柱33上形成鉸接，所述筒狀外殼31兩側開有供連接柱33前后運動的軸向槽34。

如圖3所示，所述套筒7下部靠近兩端的位置各固連一l型固定臂71，所述l型固定臂71的另一端與傳動機構3的筒狀外殼31固定連接。

如圖5所示，在電機5與聯軸器4之間設有減速機構6，所述減速機構6的輸入端與電機5輸出端相連，其輸出端與聯軸器4的輸入端相連。

本發明的工作原理為:

電機通過輸入軸將動力提供給減速機構的主動輪，主動輪帶動從動輪轉動。選定電機傳動比為

在動力傳遞過程中，減速機構輸出軸的動力為旋轉動力，旋轉動力通過聯軸器傳遞給滾珠絲桿螺母，滾珠絲桿螺母將旋轉動力轉化為直線運動，伸出臂在殼體的滑槽中作直線運動，由于下擺臂嵌套在滾珠絲桿螺母的伸出臂上，滾珠絲桿螺母的直線運動帶動下擺臂擺動。

由于下擺臂與右穩定桿固定連接，左穩定桿右端機構下端的通孔與滾珠絲桿殼體的伸出臂固連。當滾珠絲桿螺母作直線運動時，下擺臂前后擺動，而左穩定桿固定不動，左右穩定桿反方向扭轉，產生方向相反的扭矩，提供給車身，抑制車身側傾。

本發明的工作過程如圖6所示，為：

通過傳感器采集車速、轉向角、側傾角速度、橫向加速度等信號，并輸入電子控制系統ecu中，ecu對這些信號進行分析與處理，計算出前后軸所需的反側傾力矩大小marc，

假設電機減速增扭后傳遞給穩定桿的扭矩為mt，則

marc/mt＝l/b(1)

其中，l為半桿長，b為穩定桿伸出臂長度。

電機提供的扭矩為m電機，整理可得

假設扭轉剛度為kφ，則給定的電機轉角應為

根據計算，輸出相應的控制量以控制電機的運轉，電機輸出轉矩傳遞給前后軸穩定桿，使穩定桿產生相應的反側傾力矩，從而抑制車身的側傾。