專利名稱：一種空氣懸架用減震器及其自適應(yīng)阻尼調(diào)節(jié)法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種車輛空氣懸架用可變阻尼減震器及其阻尼自適應(yīng)連 續(xù)調(diào)節(jié)系統(tǒng)和方法。這種自適應(yīng)阻尼連續(xù)調(diào)節(jié)的減震器尤其適應(yīng)于采用空 氣懸架的轎車，載客大巴，城市公交大巴，也適應(yīng)于貨運(yùn)大卡車和軌道交 通車輛及其它車輛和機(jī)械設(shè)備。
二、 技術(shù)現(xiàn)狀
為了改善汽車的行駛平順性，提高乘坐的舒適性，減輕車輛對(duì)道路 和貨物的損壞，發(fā)達(dá)國(guó)家在其商務(wù)車，載客大巴，城市公交大巴，貨運(yùn)大 卡車和軌道交通車輛及其它車輛廣泛地采用了空氣懸架系統(tǒng)。我國(guó)為了趕
超這一發(fā)展方向，近年來也在大力推廣和強(qiáng)制性采用空氣懸架。在不斷發(fā) 展的空氣懸架技術(shù)中，對(duì)其核心技術(shù)之一的可變阻尼減震器，人們開展了 深入的探索。在氣囊壓力自控的可變阻尼減震器方面，目前領(lǐng)先和成熟的
技術(shù)是荷蘭koni公司，它將空氣彈簧氣囊內(nèi)的空氣壓力直接連到減震器 活塞桿上部的阻尼調(diào)節(jié)氣缸，由該氣缸的活塞桿的上下移動(dòng)來調(diào)節(jié)位于減 震器活塞底部的伸張閥的壓緊彈簧，來實(shí)現(xiàn)改變減震器的伸張阻尼。這種 控制方式的主要不足在于它不能調(diào)節(jié)減震器的壓縮阻尼，不能自適應(yīng)調(diào)控 車行狀態(tài)，不利于充分發(fā)揮可變阻尼減震器和空氣懸架的優(yōu)勢(shì)。另外，要 在減震器活塞桿上部加裝阻尼調(diào)節(jié)氣缸，其細(xì)長(zhǎng)活塞桿要全程穿過減震器 活塞桿，要保證其密封壽命，精度要求較高。
三、 發(fā)明目的和解決方案
本發(fā)明的目的就是要研發(fā)出一種更簡(jiǎn)單的串聯(lián)滑閥結(jié)構(gòu)，更低成本 的，能自動(dòng)根據(jù)車輛的載荷和行駛及道路的狀況自適應(yīng)調(diào)節(jié)阻尼的氣囊壓 力自控的可變阻尼減震器，及一種簡(jiǎn)單可靠、響應(yīng)快捷的阻尼自適應(yīng)連續(xù) 調(diào)節(jié)系統(tǒng)。
本發(fā)明的解決方法是將現(xiàn)有技術(shù)中的空氣彈簧氣囊內(nèi)的壓力 信號(hào)直接作用于一控制伸張阻尼的滑閥閥芯的一端，其另一端由彈簧力作 用。而該彈簧的另一端由壓縮閥閥芯支撐；壓縮閥閥芯的另一端同樣由彈 簧支撐。車輛空載時(shí)，空氣彈簧氣囊內(nèi)空氣壓力乘以滑閥閥芯的截面積所 產(chǎn)生的推力與彈簧力平衡，伸張閥的節(jié)流口處于最大開口，壓縮閥的節(jié)流 口則處于低頻和靜態(tài)下的最大開口，可變阻尼減震器的阻尼為最?。划?dāng)車 輛的載荷增加，氣囊內(nèi)空氣壓力上升，作用在滑閥閥芯的端面上所產(chǎn)生的 推力增大，推動(dòng)伸張閥閥芯克服彈簧力下移，達(dá)到新的平衡，伸張閥閥芯 下移關(guān)小了其在減震器活塞上下腔連接通道上的節(jié)流口，使減震器的伸張 阻尼增大；在伸張閥閥芯下移的同時(shí)推動(dòng)壓縮閥閥芯克服彈簧力下移，提 高了減震器的壓縮阻尼，適應(yīng)相應(yīng)的載荷。在車輛運(yùn)行時(shí)，減震器的阻尼 則隨空氣彈簧氣囊內(nèi)的壓力和減震器活塞上下腔的壓差自適應(yīng)連續(xù)調(diào)節(jié)； 當(dāng)車輛拐彎，由于慣性的作用，靠彎道外側(cè)的空氣彈簧的氣囊內(nèi)空氣壓力 上升，同樣關(guān)小了彎道外側(cè)的減震器的壓縮閥的節(jié)流口，使減震器的壓縮 阻尼增大，從而阻止了車身的進(jìn)一步傾斜；當(dāng)車輛急速起步或急剎停車時(shí)， 同樣由于慣性的作用，當(dāng)車身產(chǎn)生后仰或前傾時(shí)，提高后、前減震器的壓縮 阻尼力的功能，有效地抑制這種現(xiàn)象的加劇。
為了削弱車輛在行駛過程中道路上的凸塊對(duì)車身的沖擊，本發(fā)明的壓 縮閥閥芯的上下腔分別與減震器活塞的上下腔相通，并受活塞的上下腔壓 差的控制。當(dāng)車輪碰到凸塊，減震器活塞下腔的壓力迅速增長(zhǎng)，該增長(zhǎng)的 壓力導(dǎo)致了減震器活塞上下腔的壓差迅速增長(zhǎng)，該壓差作用于閥芯的截面 積所產(chǎn)生的推力遠(yuǎn)大于彈簧力，該閥芯被迅速推動(dòng)上移，加大了壓縮閥的 節(jié)流口面積，迅速地降低了減震器的壓縮阻尼，減輕了道路上的凸塊對(duì)車 身的沖擊。而當(dāng)車輪越過了凸塊，該壓力脈沖消失，減震器活塞的上下腔 的壓差下降，壓縮闊閥芯由彈簧力推動(dòng)復(fù)原，減震器的阻尼也隨之復(fù)原。 本發(fā)明的控制信號(hào)直接取自空氣彈簧主氣室的壓力和減震器活塞上 下腔的壓差，并直接作用在控制滑閥閥芯的端面上，作用迅速、可靠，減 震器的伸張和壓縮阻尼隨主氣室的壓力變化和減震器活塞上下腔的壓差 而調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)順暢連續(xù)。并具有調(diào)控車行狀態(tài)和減輕了道路上的凸塊對(duì)車 身的沖擊的功能，更充分地發(fā)揮了可變阻尼減震器和空氣懸架的優(yōu)勢(shì)；由 于本發(fā)明將控制信號(hào)和調(diào)節(jié)指令合為一體，并直接作用，無(wú)需再有執(zhí)行機(jī) 構(gòu)，簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)，降低了成本。
四

附圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理圖。
五、 實(shí)施方式
本發(fā)明的具體實(shí)施方式
是伸張閥閥芯3，彈簧5，壓縮閥闊芯6， 彈簧7，彈簧座9按序從上往下安裝于活塞桿1的內(nèi)部，伸張閥閥芯3和 壓縮閥閥芯6分別與活塞桿1筒壁上的徑向節(jié)流小孔節(jié)組成了伸張閥和壓 縮閥；空氣彈簧主氣室與活塞桿l的頂部由管道連接，當(dāng)車輛靜止、空載 時(shí)，空氣彈簧主氣室內(nèi)空氣壓力乘以伸張閥閥芯3的截面積所產(chǎn)生的推力 與彈簧5的彈簧力平衡，彈簧5的彈簧力經(jīng)由壓縮閥閥芯6與彈簧7的彈 簧力平衡，伸張閥的節(jié)流口處于最大開口，壓縮閥的節(jié)流口則處于低頻和 靜態(tài)下的最大開口，可變阻尼減震器的阻尼為最??；當(dāng)車輛的載荷增加，
主氣室內(nèi)空氣壓力上升，作用在伸張閥閥芯3的端面上所產(chǎn)生的推力增 大，推動(dòng)伸張閥的閥芯3克服彈簧5的彈簧力下移，達(dá)到新的平衡，伸張 閥閥芯3的下移，關(guān)小了伸張閥連通減震器活塞上下腔通道上的節(jié)流口，
使減震器的伸張阻尼增大；伸張閥閥芯3下移的同時(shí)推動(dòng)壓縮閥閥芯6 克服彈簧7的彈簧力下移，關(guān)小了壓縮閥連通減震器活塞上下腔通道上的 節(jié)流口，使減震器的壓縮阻尼增大，適應(yīng)相應(yīng)的載荷。當(dāng)車輛拐彎，由于 慣性的作用，靠彎道外側(cè)的空氣彈簧的主氣室內(nèi)的空氣壓力上升，同時(shí)關(guān) 小了壓縮閥的節(jié)流口，使減震器的壓縮阻尼增大，保持車身的平穩(wěn)。當(dāng)車 輛急剎停車時(shí)，同樣由于慣性的作用，會(huì)使前懸掛上的空氣彈簧的主氣室 內(nèi)的空氣壓力上升，同時(shí)關(guān)小了車身前部的減震器的壓縮閥的節(jié)流口，使 前減震器的壓縮阻尼增大，阻止了車身的前傾；反之，當(dāng)車輛急速起步，本發(fā)明同樣具有提高后減震器的壓縮阻尼的功能，有效地抑制了后仰現(xiàn) '象的加劇。
當(dāng)車輪碰到凸塊，在主氣室內(nèi)和減震器活塞的下腔產(chǎn)生了一個(gè)壓力脈 沖，該壓力脈沖在關(guān)小伸張閥閥芯3的同時(shí)，減震器活塞上下腔的壓差迅 速增長(zhǎng)，并同時(shí)推動(dòng)壓縮閥閥芯6上移，加大了壓縮閥連通減震器活塞上 下腔間的通道上的節(jié)流口面積，迅速地降低了減震器的壓縮阻尼，減輕了 道路上的凸塊對(duì)車身的沖擊。而當(dāng)車輪越過了凸塊，即壓力脈沖消失，減 震器活塞上下腔的壓差迅速下降，壓縮閥閥芯6迅速回位，減震器的壓縮 阻尼也隨之復(fù)原。
權(quán)利要求
1.一種空氣懸架用減震器及其自適應(yīng)阻尼調(diào)節(jié)法，減振器由缸筒2，活塞桿1，伸張閥閥芯3，彈簧5、7，壓縮閥閥芯6，彈簧座9，單向閥鋼球4，活塞8，補(bǔ)償閥11，付壓縮閥12，等組合構(gòu)成，其特征是伸張閥閥芯3，彈簧5，壓縮閥閥芯6，彈簧7，彈簧座9按序從上往下安裝于活塞桿1的內(nèi)部，伸張閥閥芯3和壓縮閥閥芯6分別與活塞桿1筒壁上的徑向節(jié)流小孔節(jié)組成了伸張閥和壓縮閥；空氣彈簧主氣室與活塞桿1的頂部由管道連通，當(dāng)車輛靜止、空載時(shí)，空氣彈簧主氣室內(nèi)空氣壓力乘以伸張閥閥芯3的截面積所產(chǎn)生的推力與彈簧5的彈簧力平衡，彈簧5的彈簧力經(jīng)由壓縮閥閥芯6與彈簧7的彈簧力平衡，伸張閥的節(jié)流口處于最大開口，壓縮閥的節(jié)流口則處于低頻和靜態(tài)下的最大開口，可變阻尼減震器的阻尼為最??；當(dāng)車輛的載荷增加，主氣室內(nèi)空氣壓力上升，作用在伸張閥閥芯3的端面上所產(chǎn)生的推力增大，推動(dòng)伸張閥閥芯3克服彈簧5的彈簧力下移，達(dá)到新的平衡，伸張閥閥芯3的下移，關(guān)小了伸張閥連通減震器活塞上下腔通道上的節(jié)流口，使減震器的伸張阻尼增大；伸張閥閥芯3下移的同時(shí)推動(dòng)壓縮閥閥芯6克服彈簧7的彈簧力下移，關(guān)小了壓縮閥連通減震器活塞上下腔通道上的節(jié)流口，使減震器的壓縮阻尼增大，適應(yīng)相應(yīng)的載荷；當(dāng)車輛拐彎，由于慣性的作用，靠彎道外側(cè)的空氣彈簧的主氣室內(nèi)的空氣壓力上升，同時(shí)關(guān)小了彎道外側(cè)的減震器的壓縮閥的節(jié)流口，使減震器的壓縮阻尼增大，保持車身的平穩(wěn)；當(dāng)車輛急剎停車時(shí)，同樣由于慣性的作用，會(huì)使前懸掛上的的空氣彈簧的主氣室內(nèi)的空氣壓力上升，同時(shí)關(guān)小了前減震器的壓縮閥的節(jié)流口，使前減震器的壓縮阻尼增大，阻止了車身的前傾；反之，當(dāng)車輛急速起步，本發(fā)明同樣具有提高后減震器的壓縮阻尼的功能，有效地抑制了后仰現(xiàn)象的加劇；當(dāng)車輪碰到凸塊，在主氣室內(nèi)和減震器活塞的下腔產(chǎn)生了一個(gè)壓力脈沖，該壓力脈沖在關(guān)小伸張閥閥芯3的同時(shí)，減震器活塞上下腔的壓差迅速增長(zhǎng)，推動(dòng)壓縮閥閥芯6上移，加大了壓縮閥連通減震器活塞上下腔間的通道上的節(jié)流口面積，迅速地降低了減震器的壓縮阻尼，減輕了道路上的凸塊對(duì)車身的沖擊。而當(dāng)車輪越過了凸塊，即壓力脈沖消失，減震器活塞上下腔的壓差迅速下降，壓縮閥閥芯6迅速回位，減震器的壓縮阻尼也隨之復(fù)原。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種空氣懸架用減震器及其自適應(yīng)阻尼調(diào)節(jié)法，其特征是節(jié)流閥的節(jié)流口可開在節(jié)流閥芯上，可以是徑向節(jié)流小孔，也可是軸向節(jié)流槽。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種空氣懸架用減震器及其自適應(yīng)阻尼調(diào)節(jié)法，其特征是伸張閥閥芯3與活塞桿1上部的容腔可填充液體以提高其響應(yīng)速度。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種空氣懸架用減震器及其自適應(yīng)阻尼調(diào)節(jié)法，其特征是減震器的結(jié)構(gòu)型式可以是單筒式、雙筒式、充氣式、油氣式等各種結(jié)構(gòu)型式。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種空氣懸架用減震器及其自適應(yīng)阻尼調(diào)節(jié)法，其特征是缸筒2上的付壓縮閥12和補(bǔ)嘗閥U可以是各種結(jié)構(gòu)型式。
全文摘要
一種新型空氣懸架用減震器及其自適應(yīng)阻尼調(diào)節(jié)法，是針對(duì)現(xiàn)有的空氣懸架中由主氣室壓力自控調(diào)節(jié)阻尼的可調(diào)阻尼減振器不能調(diào)節(jié)其壓縮阻尼，不能調(diào)控車行狀態(tài)和充分發(fā)揮空氣懸架和可調(diào)阻尼減振器的性能優(yōu)勢(shì)、制造精度高等難題研發(fā)的。它在控制方式上創(chuàng)建了由主氣室壓力直接聯(lián)動(dòng)控制伸張閥和壓縮閥的控制方式，其控制方式簡(jiǎn)單、直接，無(wú)中間信號(hào)轉(zhuǎn)換和執(zhí)行機(jī)構(gòu)；控制信號(hào)隨負(fù)載信號(hào)直接輸入，作用可靠簡(jiǎn)便。這種新型可調(diào)阻尼減振器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低于現(xiàn)有的壓力自控可調(diào)阻尼減振器。且本發(fā)明的活塞上下腔壓差控制的動(dòng)態(tài)調(diào)阻機(jī)能，大大地提高了減振器的壓縮阻尼特性。本發(fā)明無(wú)論結(jié)構(gòu)上還是在性能上都大步超越了現(xiàn)有的壓力自控可調(diào)阻尼技術(shù)。
文檔編號(hào)B60G13/00GK101628533SQ20081003179
公開日2010年1月20日 申請(qǐng)日期2008年7月17日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月17日
發(fā)明者勍 賀 申請(qǐng)人:勍 賀