技术摘要：
本发明公开了一种基于扭转式机电惯容的横向稳定装置，包括：左稳定杆(1a)、右稳定杆(1b)、扭转式惯容器、电机(8)、壳体(9)；其中，壳体(9)被中间隔板(90)分成第一腔体(91)和第二腔体(92)；第一腔体(91)中设置有扭转式惯容器部分结构，第二腔体(92)中设置有飞轮(6)和电  全部
背景技术：
横向稳定装置是当前车辆底盘系统中极为重要的零部件，其用途为在车辆转弯时 或行驶在颠簸路面上时，车辆两侧悬架的跳动程度不同。而横向稳定装置可以发生扭转变 形从而产生抗扭转的反向力矩抑制车身的侧倾，减小车身侧倾角，提高车辆行驶时的稳定 性。 惯容器的概念由剑桥大学的Smith教授在2002年提出。作为一种两端点的质量元 件，惯容器突破了单端点质量元件“接地”的限制，弥补了机电相似理论中质量与电容器对 应的空缺，可有效应用于隔振与稳定控制系统的设计。扭转惯容器属于惯容器的一种，对于 两端点的相对扭转振动，惯容器可提升系统的稳定性。 目前车辆上使用的大多是传统的被动横向稳定杆，当车身侧倾时，稳定杆的一端 向上抬，另一端向下压，利用稳定杆两端的位移差产生抗侧倾力矩，调节车身姿态。但传统 的横向稳定杆较为单一，刚度不能调节，无法随着车身的侧倾实现车辆的实时调控，难以满 足汽车在不同工况下行驶的要求。 主动式横向稳定杆是在传统横向稳定杆基础上的改进，它能实时地改变加在横向 稳定杆两端的扭矩。现有的主动横向稳定杆主要分为液压式和电机式，液压式的主动横向 稳定杆结构复杂，响应速度慢，难以满足变化较大工况的需求，可靠性不高，油液泄漏也会 污染环境。电机式主动横向稳定杆相对于液压式而言，执行机构相对简单，易于控制。诸如 中国发明专利CN108146183A，电机式主动横向稳定杆能够实现主动无级改变悬架侧倾角刚 度，提高了整车高速侧倾稳定性和低速悬架舒适性。但在目前的主动横向稳定杆中，其隔振 元件使用较为简单，因此控制模式较为单一，控制电机的利用率较低。因此，基于惯容器的 主动横向稳定装置仍有较大的开发空间。
技术实现要素：
基于上述原因，本发明提供了一种基于扭转式机电惯容的横向稳定装置，可以实 现复杂的阻抗形式。由于机械结构阻抗固结不可改变，且应用于横向稳定装置中较为复杂， 采用改变电学阻抗的方案实现对复合阻抗的调整，且其作用机理简单，受非线性因素影响 较小，性能稳定。 为实现上述发明目的所采用的技术手段为： 一种基于扭转式机电惯容的横向稳定装置，包括：左稳定杆(1a)、右稳定杆(1b)、 扭转式惯容器、电机(8)、壳体(9)；其中，壳体(9)被中间隔板(90)分成第一腔体(91)和第二 腔体(92)；第一腔体(91)中设置有扭转式惯容器部分结构，第二腔体(92)中设置有飞轮(6) 和电机(8)；电机(8)主体部分与壳体(9)固定连接，电机(8)具有电机输出轴(10)，电机输出 轴(10)与转臂机构输出轴(53)连接；其中，扭转式惯容器包括第一齿轮(2)、第二齿轮(3)、 4 CN 111572306 A 说　明　书 2/5 页 双联内齿轮(4)、转臂机构(5)、飞轮(6)；其中，双联内齿轮(5)包括中间板(40)、第一齿圈 (41)、第二齿圈(42)，第一齿圈(41)和第二齿圈(42)被中间板(40)隔开；第一齿圈(41)与第 一齿轮(2)啮合，第二齿圈(42)与第二齿轮(3)啮合，所述双联内齿轮(4)的中间板(40)上设 有偏心孔，转臂机构(5)通过偏心孔与双联内齿轮(4)连接，转臂机构输出轴(53)上设置有 飞轮(6)；所述左稳定杆(1a)左端连接左车轮悬架，右端固定连接第一齿轮(2)，左稳定杆 (1a)安装在壳体(9)中；所述右稳定杆(1b)左端与壳体(9)固定连接，右端连接右车轮悬架。 进一步地，所述转臂机构(5)包括转臂机构输入轴(51)、转动盘(52)、转臂机构输 出轴(53)；其中，转臂机构输入轴(51)与双联内齿轮(4)的中间板(40)上的偏心孔相连；转 动盘(52)一端与转臂机构输入轴(51)固定连接，另一端与转臂机构输出轴(53)固定连接； 转臂机构输出轴(53)穿过第二齿轮(3)的通孔34，第二齿轮(3)空套在转臂机构输出轴(53) 上；所述转臂机构输出轴(53)穿过壳体(9)的中间隔板(90)，转臂机构输出轴(53)与中间隔 板(90)之间安装有球轴承，所述转臂机构输出轴(53)与所述飞轮(6)焊接固定。 进一步地，所述转臂机构(5)还包括第一卡环(54)、第二卡环(55)、第三卡环(56)、 第四卡环(57)、第五卡环(58)与第六卡环(59)；其中，转臂机构输入轴(51)与双联内齿轮4 的中间板(40)通过左右安装第一卡环(54)和第二卡环(55)固定；转动盘(52)一端与转臂机 构输入轴(51)通过左右两端安装第三卡环(56)、第四卡环(57)固定，另一端与转臂机构输 出轴(53)通过左右两端第五卡环(58)、第六卡环(59)固定。 进一步地，电机(8)对外电连接储能装置，当所述电机输出轴(10)与电机(8)相对 转动时，产生的电能提供给储能装置，此时横向稳定装置工作在馈能工作模式，对能量进行 回收。 进一步地，电机(8)对外电连接外接电路，外接电路包括电感、电阻和电容，此时， 横向稳定装置工作在被动控制模式，两端相对扭转振动通过扭转式惯容器形成惯容器输出 轴与电机之间的相对转动，电机产生励磁电流，励磁电流由于外接电路的阻抗进而衰减系 统的扭转振动。 进一步地，电机(8)外接电源和控制器，控制器用于控制电机(8)，电源用于给电机 (8)供电，当横向稳定装置处于主动控制模式时，控制器控制电机(8)电流输入，驱动电机输 出轴(10)旋转，电机转矩通过转臂机构(5)与双联内齿轮(4)，向左经第一齿轮(2)传输到左 稳定杆(1a)，向右经第二齿(3)与壳体(9)传输到右稳定杆(1b)，实现电机(8)对于左右稳定 杆的主动控制。 进一步地，第二齿轮(3)包括齿轮本体(31)、至少一个螺母(32)和至少一个螺栓 (33)、通孔(34)；至少一个螺栓(33)一端与壳体(9)的中间隔板(90)焊接固定，另一端连接 齿轮本体(31)，并分别通过多个螺母(32)进行紧固，第二齿轮(3)与壳体(9)形成固定连接。 进一步地，左稳定杆(1a)通过轴承安装在壳体(9)中；转臂机构输出轴(53)与中间 隔板(90)之间安装有球轴承。 本发明的有益效果在于：本发明公开的一种基于扭转式机电惯容的横向稳定装 置，将质量元件惯容器引入到横向稳定装置的系统中，丰富了横向稳定装置的可用元件，机 电惯容器不仅拓宽了横向稳定系统的控制方式，亦可有效提升系统隔振性能。此外，本发明 可工作在三种工作模式：(1)馈能模式；(2)被动控制模式；(3)主动控制模式。馈能模式下可 有效地实现系统的扭转振动的能量回收；被动控制模式下可将复杂的机械网络通过电网络 5 CN 111572306 A 说　明　书 3/5 页 进行模拟实现，同时实现复杂机电网络的一体化集成设计；主动控制模式下可将机电惯容 作为力发生器，根据横向稳定装置左右端相对扭转振动特点，通过控制器输出控制电流，产 生控制力矩衰减扭转振动，实现横向稳定系统的主动控制，提升了横向稳定系统的振动抑 制性能，进而提升了车辆的行驶稳定性。 附图说明 下面结合附图对本发明作进一步发明。 图1是一种基于扭转式机电惯容的横向稳定装置的结构示意图。 图2是图1的剖视图。 图3是图2中A-A剖视图。 图4是图1中齿轮Ⅱ的结构示意图。 图5是图1中转臂的结构示意图。 图6是图1中联轴器的结构示意图。 图7是被动控制原理图。 其中，标记说明如下： 1a-左稳定杆；1b-右稳定杆；2-第一齿轮；3-第二齿轮；31-第二齿轮本体；32-螺 母；33-螺栓；34-通孔；4-双联内齿轮；40-中间板；41-第一齿圈；42-第二齿圈；5-转臂机构； 51-转臂机构输入轴；52-转动盘；53-转臂机构输出轴；54-第一卡环；55-第二卡环；56-第三 卡环；57-第四卡环；58-第五卡环；59-第六卡环；6-飞轮；7-联轴器；71-联轴器左端；72-联 轴器右端；8-电机；9-壳体；90-中间隔板；91-第一腔体；92-第二腔体；电机输出轴10。