[發明專利]空氣彈簧、空氣彈簧的控制系統和控制方法

有效

• 申請號: 202010160982.6
• 申請日: 2020-03-10
• 公開（公告）號: CN111322341B
• 公開（公告）日: 2021-05-11
• 發明（設計）人: 張不揚;徐婷
• 申請（專利權）人: 季華實驗室
• 主分類號: F16F9/02
• 分類號: F16F9/02;F16F9/43;F16F9/32;F16F9/56;F16F13/00
• 代理公司: 深圳中創智財知識產權代理有限公司 44553
• 代理人: 文言;婁建平

本發明屬于空氣彈簧技術，公開了一種空氣彈簧、空氣彈簧的控制系統和控制方法。本發明的空氣彈簧包括：具有上蓋和下蓋的缸體，上蓋設有至少一個第一氣孔，下蓋設有至少一個第二氣孔和至少一個第三氣孔；設于缸體內部并與缸體內壁滑動配合的活塞，活塞將缸體內部阻隔為上氣室和下氣室，上氣室與下氣室之間無氣體連通；貫穿下蓋的推桿，推桿一端固定連接活塞，從而隨活塞沿缸體直線往復運動；設于上氣室或下氣室內的彈性件，彈性件沿缸體上下方向壓縮或拉伸。本發明的空氣彈簧能夠實現對剛性和高度的分離控制，響應快速，且具備失效保護功能。

技術領域

本發明涉及空氣彈簧技術領域，尤其涉及一種空氣彈簧、空氣彈簧的控制系統和控制方法。

背景技術

懸架是汽車的車架(或承載式車身)與車橋(或車輪)之間的一切傳力連接裝置的總稱，其作用是傳遞作用在車輪和車架之間的力和扭矩并且緩沖由不平路面傳給車架或車身的沖擊力，并減少由此引起的震動，以保證汽車能平順地行駛。現代汽車越來越重視乘員的乘坐舒適性，而研究懸架系統及其設計對保證車輛具有良好的乘坐舒適性具有重要意義。汽車懸架按照其彈性元件的材質和特性可分為鋼彈簧懸架和以橡膠材料為主的空氣懸架。

空氣彈簧的工作原理是在密閉的壓力缸內充入惰性氣體或者油氣混合物，使腔體內的壓力高于大氣壓的幾倍或者幾十倍，利用活塞桿的橫截面積小于活塞的橫截面積從而產生的壓力差來實現活塞桿的運動。空氣彈簧具有較理想的非線性彈性特性，加裝高度調節裝置后，車身高度不隨載荷增減而變化，彈簧剛度可設計得較低，乘坐舒適性好。

但空氣彈簧組成的空氣懸架結構復雜、相對體積沒有螺旋彈簧小；且制造成本高、壽命相對短；而且不能實現對空氣彈簧的剛性和高度分離控制，響應緩慢快速，不具有失效保護的功能。

發明內容

本發明的第一個目的在于提供一種空氣彈簧，其旨在解決相關技術中空氣彈簧不能實現對空氣彈簧的剛性和高度分離控制，響應緩慢和不具有失效保護的技術問題。

為達到上述目的，本發明提供的方案是：一種空氣彈簧，包括：具有上蓋和下蓋的缸體，所述上蓋設有至少一個第一氣孔，所述下蓋設有至少一個第二氣孔和至少一個第三氣孔；設于所述缸體內部并與所述缸體內壁滑動配合的活塞，所述活塞將所述缸體內部阻隔為上氣室和下氣室，所述上氣室與所述下氣室之間無氣體連通；貫穿所述下蓋的推桿，所述推桿一端固定連接所述活塞，從而隨所述活塞沿所述缸體直線往復運動；設于所述上氣室或所述下氣室內的彈性件，所述彈性件沿所述缸體上下方向壓縮或拉伸。

可選地，還包括：連接所述第一氣孔的三通，連接所述第三氣孔的三通；所述三通和所述第二氣孔均帶有可控開關閥。

可選地，所述上蓋和/或所述下蓋與所述缸體為一體結構或與所述缸體固定連接。

可選地，所述固定連接為螺接方式。

可選地，所述第一氣孔為1個；且/或，所述第二氣孔為2、4、5、6、8、10或12個；且/或，所述第三氣孔為2、4或6個。

可選地，設于所述上氣室的彈性件為拉伸彈簧或膜片彈簧；且設于所述下氣室的彈性件為壓縮彈簧或膜片彈簧。

可選地，所述上蓋與所述缸體的接觸面、所述下蓋與所述缸體的接觸面、所述缸體的內側壁與所述活塞的接觸面和所述推桿與所述下蓋的接觸面均通過密封圈密封配合。

可選地，所述彈性件的剛度滿足以下條件：

在初始條件下：

(P_{1_0}+P_a)A≥(K_sΔx_{s_max}+P_{2_0}A)

在增壓狀態下：