[发明专利]容积连续变化的恒定内压空气弹簧附加气室及工作方法

说明书

技术领域

本发明属于车辆空气悬架系统技术领域，具体涉及一种空气弹簧附加气室。

背景技术

车辆空气悬架系统中的空气弹簧通过气流管道连通附加空气室，因此，通过控制附加气室的气体有效体积可以控制悬架的刚度，随着附加气室与空气弹簧主气室体积比的增大，悬架刚度下降，当体积比增大到一定时，下降趋势变得非常平缓。

现有的附加气室结构一般为容积可变式的结构，是在附加气室缸体内设置一活塞，活塞将附加气室分成两个腔室，其中的一个腔室连接空气弹簧主气室，为气体有效腔室，为使活塞能在气室缸体中左右运动，在活塞上设计有可控开闭的孔，当活塞移动时，孔口打开，以平衡两端气压，使活塞顺利移动。现有的这种结构通过活塞杆推动活塞移动以改变气体有效体积，达到改变悬架刚度的目的；但这种结构的缺陷是：在活塞移动过程中，由于孔口的打开，使附加气室的两个腔室的气体相通，这样，附加气室的有效气体在这段时间会到达整个缸体,也就是说，附加气室气体有效容积的变化，是从当前体积变为附加气室整个体积，再变为需调整至的体积，其结果是：当有效气体体积需要减小时,附加气室最先是有效气体体积突然增大，在这最先时刻，悬架刚度反而减小了，导致空气弹簧内压不稳定。

发明内容

本发明的目的是为克服上述现有技术中附加气室存在着有效气体体积突变的不足，提出一种容积连续变化的恒定内压空气弹簧附加气室及附加气室的工作方法，使弹簧系统刚度连续变化和弹簧系统内压保持恒压，提高车辆的舒适性。

本发明容积连续变化的恒定内压空气弹簧附加气室采用的技术方案是：具有一个气室缸体，气室缸体一端通过接口连通空气弹簧主气室，气室缸体的径向设有将气室缸体分隔成A、B、C三个腔室的第一、第二隔板，A腔室靠近接口，中间是B腔室，C腔室为辅助腔室；第一、第二隔板的轴向上固接一个双次级直线电机，双次级直线电机的第一、第二直线电机次级线圈分别连接第一隔板；第一、第二隔板开有的小孔位置处分别设有第一、第二电磁阀；第一、第二电磁阀和第一、第二直线电机次级线圈均连接放大电路输出端，放大电路输入端通过单片机连接传感器。

本发明容积连续变化的恒定内压空气弹簧附加气室的工作方法具有如下步骤：1）传感器将接受的路面状况信息输入单片机，单片机控制打开第二电磁阀、控制第二直线电机次级线圈驱动第二隔板向右移动，使A腔室体积不变、B腔室体积增大、C腔室体积相应减小；由单片机控制关闭第二电磁阀、打开第一电磁阀且控制第一直线电机次级线圈驱动第一隔板向右移动，使C腔室体积不变、A腔室体积变大且B腔室体积变为0，降低弹簧系统刚度；2）由单片机控制打开第一电磁阀、第一直线电机次级线圈驱动第一隔板向左移动相应位移并关闭第一电磁阀，使C腔室体积不变、B腔室体积增大、A腔室体积相应减小，增大弹簧系统刚度；3）由单片机控制打开第二电磁阀、第二直线电机次级线圈驱动第二隔板向右移动相同距离并关闭第二电磁阀，使A腔室体积不变、C腔室体积变大且B腔室体积变为0，弹簧系统刚度不变。

本发明的有益效果是：本发明不仅实现了空气弹簧附加气室容积的快速连续改变，使空气弹簧获得了较大的刚度变化范围，而且实现了附加气室容积可变但内压保持恒定，使车辆通过改变附加气室容积调节刚度时，车身高度保持不变，继而提高车辆的行驶稳定性和乘坐舒适性。此外，本发明还采用电子控制技术以及直线电机实现了附加气室容积的自动快速改变。

附图说明

图1是恒定内压空气弹簧附加气室的结构示意图；

图2是图1的控制原理图；

图3-5是恒定内压空气弹簧附加气室的运动状态图；

图中：1.接口；2.气室缸体；3.双次级直线电机；4.第一直线电机次级线圈；5.第一电磁阀；6.第一隔板；7.第二隔板；8.第二电磁阀；9.第二直线电机次级线圈；10.放大电路；11.单片机；12传感器。

具体实施方式

参见图1，本发明具有一个气室缸体2，气室缸体2的一端有接口1，接口1连接空气弹簧主气室，即空气弹簧主气室通过接口1连通气室缸体2。在气室缸体2内设置了两个隔板6、7、一个双次级直线电机3和两个电磁阀5、8。在气室缸体2的径向设置了第一、第二隔板6、7，第一、第二隔板6、7与气室缸体2内壁之间为缝隙很小的间隙配合，使第一、第二隔板6、7可在气室缸体2中沿气室缸体2的轴向左右移动。第一、第二隔板6、7将气室缸体2分隔成A、B、C三个腔室，其中A腔室靠近接口1，为有效气体腔室。B腔室在中间位置，B、C腔室为辅助腔室。