一种空气弹簧总成控制方法和系统与流程

文档序号:33289013发布日期:2023-02-28 17:53阅读:126来源:国知局
一种空气弹簧总成控制方法和系统与流程

1.本发明涉及汽车,具体涉及一种空气弹簧总成控制方法和系统。


背景技术:

2.空气弹簧在汽车悬架系统中的应用逐渐普及,空气弹簧安装于车体和悬架之间,具有车身高度可调、明显的非线性刚度等优势,提升了汽车的操纵性和舒适性。
3.目前实际应用的空气弹簧通常通过对气囊进行充气和放气来实现缓慢的调节,存在以下的技术问题:由于利用充气装置对空气弹簧的气囊进行充气需要一定的时间,无法实现对转向侧倾、制动纵倾等快速变化过程的主动控制,导致汽车在紧急转向或紧急刹车等工况的初始瞬间车身位移明显增加,驾驶员会感觉悬架支撑不足,信心感下降。
4.例如申请号为cn201610230749.4的专利申请中所公开的独立调节高度与刚度的空气弹簧及其控制方法,又例如申请号为cn201810895423.2的专利申请中所公开的一种电控空气悬架整车姿态控制系统及方法,上述两件专利申请中均通过充气和放气的方式来调整空气弹簧的刚度,存在空气弹簧刚度调整缓慢的问题,难以实现汽车侧倾、纵倾的主动控制。
5.在一些现有技术中,在现有的空气弹簧的基础上增加了气室和电磁阀,电磁阀设置在空气弹簧的气囊和气室之间,电磁阀能够控制气囊和气室的通断。虽然通过增设气室和电磁阀能够更快速的调整空气弹簧的刚度,但是在使用过程中存在以下技术问题:空气弹簧刚度突变带来抖动,对空气弹簧的性能和使用寿命造成不利的影响;由于采用电磁阀控制气囊和气室的通断,连通气囊和气室的气道较长且气道的截面积小,细长的气道会限制气囊和气室之间气体流动的流量,在气体快速通过细长的气道时还会产生阻尼效应和异响,并且由于气道对气囊和气室之间气体流动的流量的限制,现有技术中的气室和气囊的容积比通常不大于1/4,导致现有的空气弹簧的刚度调节幅度较小。


技术实现要素:

6.本发明的目的是提出一种空气弹簧总成控制方法和系统,以减轻或消除至少一个上述的技术问题。
7.本发明所述的一种空气弹簧总成控制方法,应用于汽车,所述空气弹簧总成包括空气弹簧、气室以及设置在所述空气弹簧的气囊和所述气室之间隔离阀,所述隔离阀用于控制所述气囊和所述气室的通断;所述空气弹簧总成控制方法包括以下步骤:获取汽车的侧向加速度,获取汽车的制动减速度;响应于汽车的侧向加速度大于或等于预设的侧向加速度阈值,控制所述隔离阀关闭,以使所述气囊和所述气室断开;响应于汽车的制动减速度大于或等于预设的制动减速度阈值,控制所述隔离阀关闭,以使所述气囊和所述气室断开;
在控制所述隔离阀关闭之后,获取汽车的方向盘转角和制动灯状态,响应于方向盘转角小于预设的方向盘转角阈值且制动灯状态为关闭,控制所述隔离阀打开,以使所述气囊和所述气室连通。
8.可选的,所述空气弹簧总成控制方法还包括以下步骤:响应于用户输入的控制指令,控制所述隔离阀打开,以使所述气囊和所述气室连通。
9.可选的,所述空气弹簧总成控制方法还包括以下步骤:在控制所述隔离阀打开之后,获取汽车的车速,响应于汽车的车速大于或等于预设的车速阈值,获取汽车的侧向加速度,获取汽车的制动减速度。
10.可选的,所述获取汽车的侧向加速度为:按预定时间间隔持续获取汽车的侧向加速度;所述获取汽车的制动减速度为:按预定时间间隔持续获取汽车的侧向加速度;所述获取汽车的方向盘转角和制动灯状态为:按照预定时间间隔持续获取汽车的方向盘转角,按照预定时间间隔持续获取汽车的制动灯状态。
11.本发明所述的一种空气弹簧总成控制系统,包括控制器和空气弹簧总成,所述空气弹簧总成包括空气弹簧、气室以及设置在所述空气弹簧的气囊和所述气室之间隔离阀,所述隔离阀用于控制所述气囊和所述气室的通断;所述控制器用于:获取汽车的侧向加速度,获取汽车的制动减速度;响应于汽车的侧向加速度大于或等于预设的侧向加速度阈值,控制所述隔离阀关闭,以使所述气囊和所述气室断开;响应于汽车的制动减速度大于或等于预设的制动减速度阈值,控制所述隔离阀关闭,以使所述气囊和所述气室断开;在控制所述隔离阀关闭之后,监测汽车的方向盘转角和制动灯状态,响应于方向盘转角小于预设的方向盘转角阈值且制动灯状态为关闭,控制隔离阀打开,以使气囊和气室连通。
12.可选的,所述控制器还用于:响应于用户输入的控制指令,控制所述隔离阀打开,以使所述气囊和所述气室连通。
13.可选的,所述控制器还用于:在控制所述隔离阀打开之后,获取汽车的车速,响应于汽车的车速大于或等于预设的车速阈值,获取汽车的侧向加速度,获取汽车的制动减速度。
14.可选的,还包括用于供用户输入控制指令的指令输入件。
15.可选的,所述气室为刚性气室。
16.可选的,所述气室和所述气囊的容积比不小于1/4。
17.可选的,所述隔离阀包括设置有阀口的阀体以及多片用于打开或关闭所述阀口的阀片单元;当所述阀口打开时,所述阀口连通所述气囊和所述气室;当所述阀口关闭时,所述隔离阀隔开所述气囊和所述气室。
18.可选的,多片所述阀片单元和阀体之间均设置有直线导向结构,以引导多片所述阀片单元分别沿所述阀口的多个径向方向直线移动。
19.可选的,所述阀体上设置有多条长度分别沿所述阀口的多个径向方向延伸的条形
导向槽,多片所述阀片单元上均设置有导向部,多个所述导向部分别与多条所述条形导向槽配合,以分别构成多个所述直线导向结构。
20.可选的,所述隔离阀还包括联动圈,多片所述阀片单元和所述联动圈之间均设置有推动结构,多个所述推动结构用于在所述联动圈转动时分别推动多片所述阀片单元,以使多片所述阀片单元分别沿所述阀口的多个径向方向直线移动。
21.可选的,所述联动圈上设置有多条条形推动槽,多条所述条形推动槽的长度均沿所述阀口的周向的一个方向逐渐向内或向外倾斜延伸,多片所述阀片单元上均设置有配合部,多个所述配合部分别与多条所述条形推动槽配合,以分别构成多个所述推动结构。
22.可选的,所述气室内安装有用于驱动所述联动圈转动的电机。
23.可选的,多片所述阀片单元在所述阀口的周向上依次设置,相邻两片所述阀片单元之间的两条拼接边沿中的一条所述拼接边沿上设置有第一密封槽,相邻两片所述阀片单元之间的两条拼接边沿中的另外一条所述拼接边沿上设置有第一密封部,当所述阀口关闭时,所述第一密封部和与其相应的所述第一密封槽嵌合以形成密封。
24.可选的,所述空气弹簧总成还包括减振器,所述阀体环绕在所述减振器的外围,所述阀体和所述减振器之间的间隙构成所述阀口。
25.可选的,所述减振器上套装有密封圈,所述密封圈的外侧面设置有第二密封槽,多片所述阀片单元的靠所述密封圈一侧的边沿均设置有第二密封部,当所述阀口关闭时,多个所述第二密封部均嵌入所述第二密封槽以形成密封。
26.本发明能够改变空气弹簧总成的刚度,从而更好的兼顾制动工况、转向工况和直行工况对空气弹簧刚度的不同需求,提升了整车的舒适性和操纵性;本发明通过合理设置气室和隔离阀的结构,能够快速改变空气弹簧总成的刚度,使得空气弹簧总成的响应速度可以满足侧倾和纵倾控制的要求。本发明通过采用阀片式的隔离阀,配合本发明提出的空气弹簧总成控制方法,整车侧倾和纵倾特性的主动控制时间可以控制在0.2s以内,较传统的充气控制可缩短控制反应时间90%以上,大大提升了转向和制动工况的操控性和舒适性。在本发明中,隔离阀的关闭和开启分别通过不同的信号判断控制,增大了匹配的自由度,还可防止隔离阀打开时空气弹簧总成刚度突变带来抖动。
附图说明
27.图1为具体实施方式中所述的空气弹簧总成控制方法的流程图;图2为具体实施方式中所述的空气弹簧总成控制系统的示意图;图3为具体实施方式中所述的空气弹簧总成的结构示意图;图4为具体实施方式中所述的隔离阀的零部件示意图;图5为具体实施方式中所述的隔离阀的剖视图;图6为具体实施方式中所述的基座的结构示意图;图7为具体实施方式中所述的阀片单元的结构示意图;图8为具体实施方式中所述的联动圈的结构示意图之一;图9为具体实施方式中所述的联动圈的结构示意图之二;图10为具体实施方式中所述的隔离阀的关闭示意图;图11为具体实施方式中所述的隔离阀的打开示意图;
图12为具体实施方式中所述的电机组件和联动圈的结构示意图;图13为具体实施方式中所述的密封圈的结构示意图;图14为具体实施方式中所述的密封圈和阀片单元的配合示意图;图15为具体实施方式中所述的电机组件的安装示意图;图16为具体实施方式中所述的密封件的安装示意图。
28.图中:1—减振器;2—上安装座;3—气囊;4—气室壳体;5—隔离阀;6—电机组件;7—气囊腔;8—气室腔;51—压圈;52—基座;53—阀片单元;54—联动圈;55—密封圈;41—上端面;42—线束过孔;43—台阶面;511—压圈本体;512—压圈内凸缘;513—压圈中心孔;521—条形导向槽;522—基座中心孔;531—导向部;532—配合部;533—第二密封部;534—第一密封部;535—第一密封槽;541—条形推动槽;542—内齿圈;543—联动圈中心孔;551—第二密封槽;61—驱动电机;62—齿轮;63—安装支架;64—线束;65—密封件。
具体实施方式
29.下面结合附图对本发明作进一步说明。
30.本发明提出的一种空气弹簧总成控制方法,应用于汽车,空气弹簧总成包括空气弹簧、气室以及设置在空气弹簧的气囊3和气室之间隔离阀5,隔离阀5用于控制气囊3和气室的通断;空气弹簧总成控制方法包括以下步骤:获取汽车的侧向加速度,获取汽车的制动减速度;响应于汽车的侧向加速度大于或等于预设的侧向加速度阈值,控制隔离阀5关闭,以使气囊3和气室断开,以提高整车侧倾刚度;响应于汽车的制动减速度大于或等于预设的制动减速度阈值,控制隔离阀5关闭,以使气囊3和气室断开,以提高整车纵倾刚度;在控制隔离阀5关闭之后,获取汽车的方向盘转角和制动灯状态,响应于方向盘转角小于预设的方向盘转角阈值且制动灯状态为关闭,控制隔离阀5打开,以使气囊3和气室连通。
31.采用上述的方案,当汽车处于转向或制动工况时,控制隔离阀5关闭,使气囊3和气室断开,气室被隔离,此时只有气囊3内部的气囊腔7起到空气弹簧的作用,空气弹簧总成为高刚度状态,可以减小汽车的侧倾或纵倾。侧倾或纵倾过程时间较短,气囊3的体积变化可视为绝热过程,根据气体状态方程,车轮跳动相同的行程(即气囊3变化相同的容积)时,气囊3内部的气压变化幅度比气囊3和气室连通时更大,弹簧力的变化幅度也更大,车身侧倾相同的角度获得的抗侧倾力矩也更大。当汽车处于直线行驶工况时,控制隔离阀5打开,气囊3和气室连通,气囊3内部的气囊腔7和气室内部的气室腔8一起起到空气弹簧的作用,空气弹簧总成为低刚度状态,可减少路面振动和冲击向车身的耦合。
32.在上述的技术方案中,隔离阀5的关闭和开启分别通过不同的信号判断控制,增大了匹配的自由度,同时可避免隔离阀5打开时空气弹簧总成刚度突变带来抖动。通过方向盘转角和制动灯状态作为隔离阀5打开依据具有以下优点:可以在驾驶员无转向意图和制动意图的情况下退出控制,此时汽车的侧倾力矩和纵倾力矩基本为0,避免汽车因为空气弹簧总成刚度突变产生抖动;打开时隔离阀5时,隔离阀5上下侧的压力差接近0,可减小隔离阀5的阀片单元53运动的摩擦力,减小驱动电机61的负载和阀片单元53的磨损,提高隔离阀5的响应速度,为采用阀片式的隔离阀5提供了便利;侧向加速度阈值和制动减速度阈值分别大于隔离阀5打开时的侧向加速度和制动减速度,能够防止隔离阀5频繁工作,从而防止出现隔离阀5寿命缩短、驱动电机61过热的问题。
33.在一些实施例中,空气弹簧总成控制方法还包括以下步骤:响应于用户输入的控制指令,控制隔离阀5打开,以使气囊3和气室连通。采用上述的方案,让空气弹簧总成的控制过程受用户的控制,有利于提升用户的使用感受。
34.在一些实施例中,空气弹簧总成控制方法还包括以下步骤:在控制隔离阀5打开之后,获取汽车的车速,响应于汽车的车速大于或等于预设的车速阈值,获取汽车的侧向加速度,获取汽车的制动减速度。采用上述的方案,可以在汽车的车速大于或等于预设的车速阈值时,才进行侧向加速度和制动减速度的监测,根据监测结果来控制隔离阀5的打开和关闭;在汽车的车速小于预设的车速阈值可以不用进行侧向加速度和制动减速度的监测,减小车载设备(例如控制器)的工作负担。
35.在一些实施例中,为了优化控制流程,降低控制难度,获取汽车的侧向加速度后,对比汽车的侧向加速度和侧向加速度阈值,若侧向加速度大于或等于侧向加速度阈值,控制隔离阀5关闭,否则返回执行:获取汽车的车速,响应于汽车的车速大于或等于预设的车速阈值,获取汽车的侧向加速度,获取汽车的制动减速度。
36.在一些实施例中,为了优化控制流程,降低控制难度,获取汽车的制动减速度后,对比汽车的制动减速度和制动减速度阈值,若制动减速度大于或等于制动减速度阈值,控制隔离阀5关闭,否则返回执行:获取汽车的车速,响应于汽车的车速大于或等于预设的车速阈值,获取汽车的侧向加速度,获取汽车的制动减速度。
37.在一些实施例中,获取汽车的车速为:按预定时间间隔持续获取汽车的车速。
38.在一些实施例中,获取汽车的侧向加速度为:按预定时间间隔持续获取汽车的侧向加速度。采用上述的方案,能够在预设的时间段内对侧向加速度进行监测,预定时间间隔和预设的时间段均可以通过标定来确定。
39.在一些实施例中,获取汽车的制动减速度为:按预定时间间隔持续获取汽车的侧向加速度。采用上述的方案,能够在预设的时间段内对制动减速度进行监测,预定时间间隔和预设的时间段均可以通过标定来确定。
40.在一些实施例中,获取汽车的方向盘转角和制动灯状态为:按照预定时间间隔持续获取汽车的方向盘转角,按照预定时间间隔持续获取汽车的制动灯状态。
41.在一些实施例中,如图1所示,空气弹簧总成控制方法应用于设置有空气弹簧总成控制系统的汽车,空气弹簧总成控制系统包括控制器和空气弹簧总成,空气弹簧总成包括空气弹簧、气室以及设置在空气弹簧的气囊3和气室之间隔离阀5,隔离阀5用于控制气囊3和气室的通断;空气弹簧总成控制方法包括以下步骤:
步骤1.整车上电;步骤2.控制器完成空气弹簧总成控制系统相关控制信号的自检;步骤3.控制器控制隔离阀5打开,以使气囊3和气室连通;步骤4.控制器获取汽车的车速,控制器比较车速v和车速阈值v0,若车速v大于或等于车速阈值v0,则执行步骤5和步骤6,否则控制器持续获取汽车的车速;步骤5. 控制器获取汽车的侧向加速度ay,控制器比较汽车的侧向加速度ay和侧向加速度阈值ay0,若侧向加速度ay大于或等于侧向加速度阈值ay0,控制器控制隔离阀5关闭,否则返回执行步骤4;在步骤5中,隔离阀5关闭后,气室被隔离,此时只有气囊内部的气囊起作用,空气弹簧总成刚度升高,实现侧倾刚度控制;步骤6. 控制器获取汽车的制动减速度ax,控制器比较汽车的制动减速度ax和制动减速度阈值,若制动减速度ax大于或等于制动减速度阈值ax0,控制器控制隔离阀5关闭,否则返回执行步骤4;在步骤6中,隔离阀5关闭后,气室被隔离,此时只有气囊内部的气囊起作用,空气弹簧总成刚度升高,实现纵向刚度控制;步骤7.在控制隔离阀5关闭之后,控制器开始循环获取汽车的方向盘转角a和制动灯状态,响应于方向盘转角a小于预设的方向盘转角阈值a0且制动灯状态为关闭,判断制动和转向过程均结束,返回执行步骤3,否则保持隔离阀5关闭。
42.在一些实施例中,步骤3中,当控制器接收到用户输入的指令时,控制器控制隔离阀5打开,当执行步骤7的过程中控制器判断制动和转向过程均结束时,控制器控制隔离阀5打开。
43.在具体实施时,控制器完成相关控制信号的自检包括:控制器完成车速信号、方向盘转角信号、制动减速度信号、侧向加速度信号、制动灯开关信号和隔离阀5的驱动电机61的转角信号的自检,确定空气弹簧总成控制系统能够正常工作。
44.在具体实施时,车速阈值v0、侧向加速度阈值ay0、制动减速度阈值ax0和方向盘转角阈值a0均可通过标定获得,并且,针对不同的驾驶模式,车速阈值v0、侧向加速度阈值ay0、制动减速度阈值ax0和方向盘转角阈值a0可以设置不同的标定值,以获得不同的驾驶风格。
45.在具体实施时,控制器与汽车的can线连接,通过can线采集汽车的车速信号、方向盘转角信号、制动减速度信号、侧向加速度信号和制动灯开关信号,从而获取汽车的车速、方向盘转角、制动减速度、侧向加速度和制动灯开关状态。
46.本发明还提出了一种空气弹簧总成控制系统,用于设置在汽车上,包括控制器和空气弹簧总成,空气弹簧总成包括空气弹簧、气室以及设置在空气弹簧的气囊3和气室之间隔离阀5,隔离阀5用于控制气囊3和气室的通断;控制器用于:获取汽车的侧向加速度,获取汽车的制动减速度;响应于汽车的侧向加速度大于或等于预设的侧向加速度阈值,控制隔离阀5关闭,以使气囊3和气室断开;响应于汽车的制动减速度大于或等于预设的制动减速度阈值,控制隔离阀5关闭,以使气囊3和气室断开;在控制隔离阀5关闭之后,监测汽车的方向盘转角和制动灯状态,响应于方向盘转角小于预设的方向盘转角阈值且制动灯状态为关闭,控制隔离阀5打开,以使气囊3和气室连通。
47.在一些实施例中,控制器还用于:响应于用户输入的控制指令,控制隔离阀5打开,以使气囊3和气室连通。
48.在一些实施例中,控制器还用于:在控制隔离阀5打开之后,获取汽车的车速,响应于汽车的车速大于或等于预设的车速阈值,获取汽车的侧向加速度,获取汽车的制动减速度。
49.在一些实施例中,控制器包括至少一个处理器和与该至少一个处理器耦合的至少一个存储器,该存储器中存储有可由该至少一个处理器执行的指令,该指令在被该至少一个处理器执行时执行上述任一项所述的空气弹簧总成控制方法。
50.在一些实施例中,如图2所示,控制器与汽车的can线连接,通过汽车的can线采集汽车运行信息,汽车运行信息包括但不限于车速信号、方向盘转角信号、车辆制动减速度信号、车辆侧向加速度信号和制动灯开关信号,控制器通过对各个信号、各个预存的阈值的计算和比较,根据计算和比较结果向隔离阀5的驱动电机61发送角位移信号来控制驱动电机61转动,并通过监测驱动电机61的角位移信号来判断隔离阀5的开闭状态。
51.在一些实施例中,还包括用于供用户输入控制指令的指令输入件。指令输入件可以是设置在实体按键或者设置在车机上的虚拟按键,指令输入件也可以是语音输入件。在具体实施时,指令输入件可以通过can线与控制器连接。
52.在一些实施例中,气室为刚性气室。刚性气室在与气囊3连通后,能够减小气囊3内部的气压变化幅度;在刚性气室在与气囊3隔开后,刚性气室不会发生变形,刚性气室不会起到空气弹簧的作用,此时仅气囊3内部的气囊腔7起到空气弹簧的作用,也就是说采用刚性气室有利于快速的、大幅度的改变空气弹簧总成的刚度。
53.在一些实施例中,气室和气囊3的容积比不小于1/4。通过采用阀片式的隔离阀5,使得气囊3和气室之间能够实现更快速和更大流量的气体的流通,为设置更大容积的气室提供了可能性。作为一种优选方案,通过具体实验验证,采用本技术提出的阀片式的隔离阀,能够将气室和气囊3的容积比设置成不小于2/3,在气室和气囊3的容积比设置成2/3时,关闭隔离阀后空气弹簧总成的刚度能够达到关闭隔离阀之前空气弹簧总成的刚度的1.7倍。在具体实施时,气室和气囊3的容积比通常设置成不大于1,当气室和气囊3的容积比为1时,关闭隔离阀后空气弹簧总成的刚度和关闭隔离阀之前空气弹簧总成的刚度的比大于1.7。
54.在一些实施例中,如图3所示,隔离阀5包括设置有阀口的阀体以及多片用于打开或关闭阀口的阀片单元53;当阀口打开时,阀口连通气囊3和气室;当阀口关闭时,隔离阀5隔开气囊3和气室。采用上述的技术方案,通过增设气室并利用隔离阀5控制气囊3和气室的通断。当汽车处于直线行驶工况时,控制隔离阀5打开,气囊3和气室连通,气囊3内部的气囊腔7和气室内部的气室腔8一起起到空气弹簧的作用,空气弹簧总成为低刚度状态,可减少路面振动和冲击向车身的耦合。当汽车处于转向或制动工况时,控制隔离阀5关闭,气室被隔离,此时只有气囊3内部的气囊腔7起到空气弹簧的作用,空气弹簧总成为高刚度状态,可以减小汽车的侧倾或纵倾。侧倾或纵倾过程时间较短,气囊3的体积变化可视为绝热过程,根据气体状态方程,车轮跳动相同的行程(即气囊3变化相同的容积)时,气囊3内部的气压变化幅度比气囊3和气室连通时更大,弹簧力的变化幅度也更大,车身侧倾相同的角度获得的抗侧倾力矩也更大。在具体设计时,通过调整气室与气囊3的容积之比,可以获得不同的刚度增加特性,实现低刚度被动稳定杆+空气弹簧的方案或完全替代稳定杆。在上述的技术方案中,采用阀片式的隔离阀5来控制气囊3和气室的通断,可以实现开口尺寸较大的阀口,
并且阀口在气流流动方向上的长度很小,能够实现阀口快速的通断,能够实现气囊3和气室快速、充分的连通,在转向或制动工况下可快速关闭阀口,实现空气弹簧总成的刚度的快速调整,有利于实现汽车侧倾、纵倾的主动控制和即时控制,使得空气弹簧总成的刚度调整的响应速度可以满足汽车侧倾、纵倾控制的要求。另一方面,由于阀口的开口尺寸较大,阀口在气流流动方向上的长度很小,在阀口打开时,气流可以顺畅的通过阀口,能够防止出现阻尼效应和异响,还有利于提升空气弹簧总成在低刚度状态下的汽车舒适性。
55.在一些实施例中,如图4、图5、图6和图7所示,多片阀片单元53和阀体之间均设置有直线导向结构,以引导多片阀片单元53分别沿阀口的多个径向方向直线移动。通过设置直线导向结构,能够精准控制多片阀片单元53的移动路径,有利于保证隔离阀5的性能,也为多片阀片单元53的联动提供了基础。
56.在一些实施例中,如图4、图5、图6和图7所示,阀体上设置有多条长度分别沿阀口的多个径向方向延伸的条形导向槽521,多片阀片单元53上均设置有导向部531,多个导向部531分别与多条条形导向槽521配合,以分别构成多个直线导向结构。作为一种具体实施例,阀片单元53上的导向部531为设置在阀片单元53上的长方体状或立方体状的凸起。作为一种优选实施例,多条条形导向槽521在阀口的周向上等间隔布置。
57.在一些实施例中,如图4、图5、图7、图8和图9所示,隔离阀5还包括联动圈54,多片阀片单元53和联动圈54之间均设置有推动结构,多个推动结构用于在联动圈54转动时分别推动多片阀片单元53,以使多片阀片单元53分别沿阀口的多个径向方向直线移动。通过设置联动圈54,使得多片阀片单元53能够共用一个驱动电机61。
58.在一些实施例中,如图4、图5、图7、图8和图9所示,联动圈54上设置有多条条形推动槽541,多条条形推动槽541的长度均沿阀口的周向的一个方向逐渐向内倾斜延伸,或者多条条形推动槽541的长度均沿阀口的周向的一个方向逐渐向外倾斜延伸,多片阀片单元53上均设置有配合部532,多个配合部532分别与多条条形推动槽541配合,以分别构成多个推动结构。当联动圈54正转时,条形推动槽541能够对配合部532施加推力,推动阀片单元53沿相应的条形导向槽521的一个方向移动,当联动圈54反转时,条形推动槽541能够对配合部532施加推力,推动阀片单元53沿相应的条形导向槽521的另一个方向移动,从而实现控制阀片单元53沿条形导向槽521往复移动。作为一种具体实施例,配合部532为设置在阀片单元53上的圆柱形凸起。在具体实施时,通过合理设计条形推动槽541两端的径向跨度和周向跨度,可以获得所需的阀片单元53开闭速度。
59.在一些实施例中,如图7、图10和图11所示,多片阀片单元53在阀口的周向上依次设置,相邻两片阀片单元53之间的两条拼接边沿中的一条拼接边沿上设置有第一密封槽535,相邻两片阀片单元53之间的两条拼接边沿中的另外一条拼接边沿上设置有第一密封部534,当阀口关闭时,第一密封部534和与其相应的第一密封槽535嵌合以形成密封。通过设置第一密封部534和第一密封槽535能够提升阀片单元53之间的密封性能,有利于提升阀口关闭时的阀片的隔断气囊3和气室的能力。作为一种优选实施例,第一密封槽535为v形槽,第一密封部534设置成与第一密封槽535的形状相匹配的楔形结构。通过合理设置第一密封槽535和第一密封部534的形状,当阀片上下表面有压力差时,第一密封槽535的斜面和第一密封部534的斜面被压紧,能够形成良好的密封。
60.在一些实施例中,如图3、图10和图11所示,空气弹簧总成还包括减振器1,阀体环
绕在减振器1的外围,阀体和减振器1之间的间隙构成阀口。通过设置减振器1,有利于降低气室的布置难度。显然,在其它实施例中,空气弹簧总成可以不设置减振器1。
61.在一些实施例中,如图10、图11、图13和图14所示,减振器1上套装有密封圈55,密封圈55的外侧面设置有第二密封槽551,多片阀片单元53的靠密封圈55一侧的边沿均设置有第二密封部533,当阀口关闭时,多个第二密封部533均嵌入第二密封槽551以形成密封。通过设置密封圈55,一方面能够提升阀片单元53和减振器1之间的密封性能,另一方面,密封圈55能够对多片阀片单元53起到缓冲的作用,有利于减少噪音和保证阀片单元53的使用寿命。作为一种优选实施例,第二密封槽551为v形槽,多个第二密封部533均设置成与第二密封槽551的形状相匹配的楔形结构。通过合理设置第二密封槽551和第二密封部533的形状,当阀片上下表面有压力差时,第二密封槽551的斜面和第二密封部533的斜面被压紧,能够形成良好的密封。
62.在一些实施例中,如图3所示,减振器1的外围固定连接有气室壳体4,气室壳体4和减振器1的外壁围成气室。将气室布置在减振器1的外围,一方面能够节省空间,另一方面有利于实现气室和气囊3的直接连接。
63.在一种具体实施例中,气室壳体4由刚性材料制成,气室壳体4和减振器1围成刚性气室,可以利用刚性的气室壳体4来支撑气囊3。
64.在一种具体实施例中,如图3所示,减振器1包括减振器缸体、减振器活塞、减振器活塞杆和上安装座2,上安装座2连接在减振器活塞杆的上端,气室壳体4的下端部焊接在减振器缸体的外围,气囊3的上端部连接在上安装座2的外围,气囊3的下端部连接在气室壳体4的上端部的外围,气囊3的下端部与气室壳体4的上端部直接连接,有利于提升空气弹簧总成的调整刚度的响应速度。
65.在一些实施例中,如图3所示,隔离阀5安装在气室壳体4的上端部。具体的,如图3至图14所示,隔离阀5包括上述的阀体、多片阀片单元53和联动圈54,阀体包括压圈51和基座52,多条条形导向槽521均设置在基座52上,压圈51包括固定连接在气室壳体4的上端部的外围的压圈本体511以及设置在压圈本体511内侧的压圈内凸缘512,压圈本体511和气室壳体4之间的连接方式可以是螺纹连接、过盈配合压装和焊接等方式,基座52被夹持在所述压圈内凸缘512和气室壳体4的上端面41之间,气室壳体4内设置有用于支撑联动圈54的台阶面43,联动圈54可转动的支撑在台阶面43上,多个阀片单元53均可移动的夹在基座52的下侧面和联动圈54的上侧面之间。作为一种优选实施例,压圈51、基座52和联动圈54均呈环形结构,压圈51围成压圈中心孔513,基座52围成基座中心孔522,联动圈54围成联动圈中心孔543,压圈中心孔513、基座中心孔522和联动圈中心孔543构成阀口,多片阀片单元53伸入阀口中并拼接在一起,能够关闭阀口;多片阀片单元53退出阀口,能够打开阀口。需要说明的是,本技术通过合理设置多片阀片单元53的结构、直线导向结构和推动结构,使得多片阀片单元53分别沿阀口的多个径向方向直线移动来打开和关闭阀口,一方面保证了能够快速的打开和关闭阀口,另一方面为在阀片单元53之间设置密封结构提供了便利,为阀片单元53和减振器1之间设置密封结构提供了便利,能够防止阀片单元53和减振器1之间干涉。
66.在一些实施例中,如图3和图15所示,气室内设置有用于驱动隔离阀5打开和关闭的驱动电机61,驱动电机61可以选用伺服电机。在具体实施时,驱动电机61可以通过安装支架63固定安装在气室腔8内,安装支架63可以焊接在减振器1上,驱动电机61的输出轴上安
装有齿轮62,在联动圈54上设置有内齿圈542,如图12所示,齿轮62与内齿圈542相啮合,通过驱动电机61驱动联动圈54正转和反转,从而驱动隔离阀5打开和关闭。如图16所示,驱动电机61的线束64可以通过气室壳体4上的线束过孔42穿过气室壳体4,在线束64和线束过孔42可以设置密封件65,密封件65可以是胶堵。驱动电机61、齿轮62、安装支架63、线束64和密封件65构成电机组件6。
67.在一些实施例中,齿轮62的材料采用尼龙,以降低振动和转动惯量。
68.在一些实施例中,阀片单元53的材料采用尼龙,以降低阀片单元53的惯性和阀片单元53开闭时的冲击,提高响应速度。
69.在一些实施例中,在阀片单元53和联动圈54的表面涂抹润滑脂,可减小摩擦,同时可消除噪音。
70.采用上述任一项所述的空气弹簧总成控制系统,隔离阀5的开闭均在整车侧倾和纵倾刚开始时刻和结束之后,因此开闭时阀片单元53的上下表面不会有压力差,可确保阀片单元53开闭响应灵活,动作可靠,为采用阀片式隔离阀5提供的了便利。通过采用本技术中的阀片式的隔离阀5,配合本技术提出的空气弹簧总成控制方法,整车侧倾和纵倾特性的主动控制时间可以控制在0.2s以内,较传统的充气控制可缩短控制反应时间90%以上,大大提升了转向和制动工况的操控性和舒适性。
71.在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。
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