RU2469224C1 - Automotive suspension adaptive damper - Google Patents
Automotive suspension adaptive damper Download PDFInfo
- Publication number
- RU2469224C1 RU2469224C1 RU2011123928/11A RU2011123928A RU2469224C1 RU 2469224 C1 RU2469224 C1 RU 2469224C1 RU 2011123928/11 A RU2011123928/11 A RU 2011123928/11A RU 2011123928 A RU2011123928 A RU 2011123928A RU 2469224 C1 RU2469224 C1 RU 2469224C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- working
- piston
- valve
- cylinder
- shock absorber
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Fluid-Damping Devices (AREA)
- Vehicle Body Suspensions (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к машиностроению, в частности к гидравлическим амортизаторам транспортных средств, и может быть использовано в подвесках транспортных средств.The invention relates to mechanical engineering, in particular to hydraulic shock absorbers of vehicles, and can be used in vehicle suspensions.
Известен гидравлический амортизатор подвески транспортного средства (А.И.Кузьменко, Г.М.Ярославцев. Гидравлический амортизатор подвески транспортного средства. SU №1157292, МПК F16F 5/00 // В60С 17/04, 27.04.1983), содержащий корпус с рабочими камерами прямого и обратного хода, соединенными через клапанную систему, компенсационную камеру и стержень, закрепленный на элементе амортизатора, связанном с неподрессоренной частью транспортного средства, выполненным с осевым каналом и радиальными окнами, перекрытыми золотником в виде подпружиненной массы, причем входное отверстие в канал, соединяющий камеру прямого хода с золотниковым устройством, размещено на внутренней рабочей поверхности корпуса, а выход из золотникового устройства связан каналом с камерой обратного хода.Known hydraulic shock absorber of the vehicle suspension (A.I. Kuzmenko, G.M. Yaroslavtsev. Hydraulic shock absorber of the vehicle suspension. SU No. 1157292, IPC
Наличие клапана сжатия на поршне предопределяет возможность появления пробоя амортизатора в конце прямого хода. А наличие золотникового устройства с инерционной массой делает возможным пробой амортизатора в конце обратного хода при езде по «высокочастотному профилю», так как в данном режиме инерционная масса постоянно перемещается, периодически открывая канал между камерами прямого и обратного хода. Пробой амортизатора, как правило, приводит к быстрому выходу из строя амортизатора, резко снижая его надежность и долговечность.The presence of a compression valve on the piston determines the possibility of breakdown of the shock absorber at the end of the forward stroke. And the presence of a spool device with an inertial mass makes it possible to breakdown the shock absorber at the end of the return stroke when driving along the "high-frequency profile", since in this mode the inertial mass constantly moves, periodically opening the channel between the forward and reverse cameras. Breakdown of the shock absorber, as a rule, leads to a quick failure of the shock absorber, dramatically reducing its reliability and durability.
Известен регулируемый амортизатор (Регулируемый амортизатор. Программа самообучения 406. Система адаптивного управления ходовой части DCC. Конструкция и принцип действия, http://volkswagen.msk.ru, прототип), содержащий направляющую штока поршня, на которой концентрически, последовательно закреплены (наружная) трубка-резервуар, промежуточный цилиндр и рабочий (внутренний) цилиндр. Внутри рабочего цилиндра перемещается поршень, в котором размещены поршневые клапаны, а в основании рабочего цилиндра размещен клапан сжатия. Поршень закреплен на штоке, перемещаемом вдоль направляющей. Замкнутый кольцевой цилиндрический канал, образованный рабочим и промежуточным цилиндрами, основанием и направляющей штока с одной стороны соединен с помощью перепускного отверстия с рабочей камерой 1, образованной рабочим цилиндром, а с другой - с входным каналом регулируемого клапана. Выходной канал регулируемого клапана соединен с рабочей камерой 2 амортизатора, образованной трубкой-резервуаром, промежуточным цилиндром и направляющей штока. Регулируемый клапан выполнен по схеме гидравлического клапана непрямого действия с электромагнитным управлением. Управляющим органом клапана, а следовательно, и амортизатора в целом, является электромагнит, который фиксирует положение якоря, связанного с головкой толкателя. В зависимости от величины тока, подаваемого на катушку электромагнита, устанавливаются определенное положение головки толкателя, а следовательно, и площадь проходного сечения между головкой толкателя и управляющей пластиной в управляющей цепи клапана, а вместе с тем - и степень демпфирования амортизатора.Known adjustable shock absorber (Adjustable shock absorber. Self-study program 406. Adaptive control system for DCC chassis. Design and principle of operation, http://volkswagen.msk.ru, prototype), containing a piston rod guide on which concentrically, sequentially fixed (external) tube-tank, intermediate cylinder and working (inner) cylinder. A piston is moved inside the working cylinder, in which the piston valves are placed, and a compression valve is placed at the base of the working cylinder. The piston is mounted on a rod moving along the guide. A closed annular cylindrical channel formed by the working and intermediate cylinders, the base and the rod guide is connected on one side with a bypass hole to the
К недостаткам прототипа относится то, что в силу особенностей его конструкции и организации рабочего процесса при работе амортизатора возможны пробои как на фазе сжатия, так и на фазе отбоя, что неизбежно приводит к поломке амортизатора с последующим выходом его из строя. Данное обстоятельство резко снижает надежность амортизатора в целом.The disadvantages of the prototype include the fact that due to the peculiarities of its design and organization of the working process during the operation of the shock absorber, breakdowns are possible both in the compression phase and in the rebound phase, which inevitably leads to damage to the shock absorber and its subsequent failure. This circumstance sharply reduces the reliability of the shock absorber as a whole.
К недостаткам прототипа следует также отнести некоторое усложнение конструкции, вызванное введением в схему регулируемого клапана специального клапана Fail Safe для реализации режима «Fail Safe», а также невозможность реализации в данной конструкции амортизатора «блокировочного режима», при котором весь амортизатор превращается в единое жесткое звено. Данный режим необходим для стабилизации движения транспортного средства.The disadvantages of the prototype should also include some design complexity caused by the introduction of a special Fail Safe valve into the adjustable valve circuit for the implementation of the “Fail Safe” mode, as well as the impossibility of implementing the “blocking mode” shock absorber in this design, in which the entire shock absorber turns into a single rigid link . This mode is necessary to stabilize the movement of the vehicle.
В основу изобретения положена техническая задача, заключающаяся в повышении надежности амортизатора за счет исключения возможности возникновения пробоя амортизатора при его работе, а также в реализации «блокировочного режима» и упрощении конструкции амортизатора.The basis of the invention is a technical problem, which consists in increasing the reliability of the shock absorber by eliminating the possibility of breakdown of the shock absorber during its operation, as well as in the implementation of the "blocking mode" and simplifying the design of the shock absorber.
Указанная задача решается тем, что в адаптивном амортизаторе подвески транспортного средства, содержащем закрепленную на направляющей штока наружную трубку-резервуар с кольцевыми полостями, образованными закрепленными также в направляющей штока и в основании промежуточным цилиндром и рабочим цилиндром, внутри которого на штоке закреплен поршень, перемещаемый в рабочем цилиндре, а также содержащем установленный в трубке-резервуаре регулируемый электромагнитный клапан непрямого действия, включающий последовательно размещенные в нем основной клапан-заслонку с центральным дроссельным отверстием, поджимаемый к внутренней поверхности электромагнитного клапана пружиной, и управляющий клапан прямого действия, жестко связанный с якорем управляющего электромагнита, входное отверстие регулируемого электромагнитного клапана непрямого действия соединено с полостью, образованной рабочим и промежуточным цилиндрами, а выходное отверстие - с полостью, образованной промежуточным цилиндром и трубкой - резервуаром, надпоршневая и подпоршневая полости рабочего цилиндра соединены с полостью, образованной наружной трубкой-резервуаром и промежуточным цилиндром посредством перепускных клапанов, установленных, соответственно, в направляющей штока и в основании, согласно изобретению, в стенках рабочего цилиндра, в верхней и нижней его частях, выполнены сквозные рабочие окна, соединяющие, соответственно, надпоршневую и подпоршневую полости рабочего цилиндра с полостью, образованной рабочим и промежуточным цилиндрами, при этом на нижнем рабочем окне установлен перепускной клапан, а поршень выполнен монолитным, кроме того, головка управляющего клапана прямого действия выполнена в виде конуса, замыкающегося со стороны меньшего диаметра ограничительным диском.This problem is solved in that in the adaptive shock absorber of the vehicle suspension, comprising an outer tube-reservoir fixed to the rod guide with annular cavities formed also in the rod guide and at the base by an intermediate cylinder and a working cylinder, inside of which a piston is mounted on the rod the working cylinder, as well as containing an adjustable solenoid valve of indirect action installed in the tube-tank, including sequentially placed in the main damper valve with a central throttle bore, pressed against the inner surface of the solenoid valve by a spring, and a direct-acting control valve rigidly connected to the armature of the control electromagnet, the inlet of the adjustable solenoid valve of indirect action is connected to the cavity formed by the working and intermediate cylinders, and the outlet - with a cavity formed by an intermediate cylinder and a tube - a reservoir, the over-piston and under-piston cavities of the working cylinder are connected through the bypass valves installed respectively in the rod guide and in the base, according to the invention, in the walls of the working cylinder, in its upper and lower parts, through working windows are made, connecting through respectively , an over-piston and under-piston cavity of the working cylinder with a cavity formed by the working and intermediate cylinders, while the bypass valve is installed on the lower working window, and the piston is made in one piece, rum, the head of the control valve is made of direct action in the form of a cone that closes the part of the smaller diameter disk restrictive.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображена схема амортизатора на фазе сжатия; на фиг.2 - схема амортизатора на фазе отбоя; на фиг.3 - схема амортизатора в начальный момент фазы сжатия; на фиг.4 - схема регулируемого электромагнитного клапана; на фиг.5 (а, б, в, г, д, е, ж, з) - некоторые варианты возможного выполнения формы рабочих окон (вид. А); на фиг.6 - качественная картина зависимости площади F сечения рабочего окна от высоты h просвета рабочего окна в моменты перекрытия поршнем рабочего окна при приближении поршня к границе рабочей зоны; на фиг.7 вариант возможного выполнения формы сечения рабочего окна; на фиг.8 - график зависимости величины кольцевого зазора Z в проходном сечении управляющего клапана от величины I управляющего тока в регулируемом электромагнитном клапане; на фиг.9 - рабочая характеристика амортизатора на различных регулировочных режимах.The invention is illustrated by drawings, where figure 1 shows a diagram of a shock absorber in the compression phase; figure 2 - diagram of the shock absorber in the end phase; figure 3 - diagram of the shock absorber at the initial moment of the compression phase; figure 4 - diagram of an adjustable solenoid valve; figure 5 (a, b, c, d, d, e, f, h) - some options for the possible implementation of the form of working windows (view. A); figure 6 is a qualitative picture of the dependence of the cross-sectional area F of the working window on the height h of the lumen of the working window when the piston overlaps the working window when the piston approaches the boundary of the working area; Fig.7 option of the possible implementation of the cross-sectional shape of the working window; on Fig is a graph of the magnitude of the annular gap Z in the bore of the control valve on the value I of the control current in an adjustable solenoid valve; figure 9 is a working characteristic of the shock absorber in various adjustment modes.
Амортизатор состоит из концентрически расположенных наружной трубки-резервуара 1, промежуточного цилиндра 2 и рабочего цилиндра 3, которые сверху закреплены на направляющей 4 штока 5, соединенного с монолитным (не содержащим клапанов или дросселей) поршнем 6. Поршень 6 размещен подвижно в рабочем цилиндре 3, который вместе с промежуточным цилиндром 2 закреплен на основании 7. Трубка-резервуар 1 снизу закрыта крышкой 8. В нижней части направляющей 4 размещен перепускной клапан 9, выполненный, например, в виде упругой пластины малой жесткости. Аналогичный перепускной клапан 10 размещен на нижнем рабочем окне 11, который ограничивает крайнее нижнее положение поршня 6. В основании 7 также предусмотрен подобный же перепускной клапан 12, перекрывающий впускное окно 13. Рабочий цилиндр 3 образует с промежуточным цилиндром 2 кольцевую полость 14, которая, с одной стороны, посредством верхнего рабочего окна 15 сообщается с надпоршневой полостью 16, а с другой, посредством канала 17, - с входным отверстием 18 регулируемого электромагнитного клапана 19. Рабочее окно (как верхнее 15, так и нижнее 11) может быть выполнено как сквозное отверстие определенного профиля (фиг.5), либо как отверстие переменного сечения (фиг.7), внутренняя поверхность 20 которого имеет такой же профиль, а наружная поверхность 21 может иметь форму круга. Профиль рабочих окон 11 и 15 симметричен друг относительно друга. Толщина Н поршня 6 должна быть больше чем высота H1 рабочих окон: .The shock absorber consists of a concentrically arranged outer tube-
Наружная трубка-резервуар 1 совместно с промежуточным цилиндром 2 образует кольцевую полость 22, которая посредством канала 23 соединена с выходным отверстием 24 регулируемого электромагнитного клапана 19. Амортизатор с помощью узлов 25 и 26 (например, проушин) крепится к соответствующим элементам подвески транспортных средств.The outer tube-
Регулируемый электромагнитный клапан 19 по функциональному исполнению является гидравлическим клапаном непрямого действия с электромагнитным управлением. Он включает основной клапан (запорно-регулирующий элемент) - заслонку 27, которая поджимается под действием пружины 28 кольцевой поверхностью 29 к кольцевой поверхности 30 регулируемого электромагнитного клапана 19. В центре заслонки 27 имеется дроссельное отверстие 31 небольшого диаметра. Перемещением основного клапана - заслонки 27 управляет управляющий клапан 32 - малый клапан прямого действия, который отжимается от управляющей пластины 33 клапана 19 пружиной 34. Головка (левый конец) управляющего клапана 32 выполнена в виде конуса 35, замыкающегося со стороны меньшего диаметра ограничительным диском 36.The
Управляющий клапан 32 жестко связан с якорем 37 электромагнита, на контакты 38 которого и, далее, на катушку 39 подается управляющий ток I.The
На наружной поверхности якоря 37 выполнен осевой паз 40, посредством которого полости 41 и 42 сообщаются между собой. Кольцевая полость 14 при открытом клапане 10 может сообщаться благодаря окну 11 с подпоршневой полостью 43. Полости 22, 14, 16 и 43 заполнены маслом.An
Амортизатор работает следующим образом.The shock absorber works as follows.
На фазе сжатия, при перемещении штока 5 и поршня 6 вниз, как показано на фиг.1, масло под давлением поршня открывает клапан 10 и через рабочее окно 11 вытесняется в кольцевую полость 14, восполняя благодаря наличию рабочего окна 15 увеличивающийся объем полости 16. При этом часть масла, соответствующая объему вдвигающегося в полость 16 штока 5, поступает через канал 17 во входное отверстие 18 и далее во входную полость регулируемого электромагнитного клапана 19, затем, минуя кольцевой зазор шириной Х между кольцевой поверхностью 29 заслонки 27 и кольцевой поверхностью 30 регулируемого электромагнитного клапана 19 - в выходную полость 44 регулируемого электромагнитного клапана 19.In the compression phase, when the
Ввиду наличия рабочего окна 15 давление масла в полостях 43 и 16 почти одинаково и значительно больше, чем в полости 22, которая посредством канала 23 соединена с выходным отверстием 24 регулируемого электромагнитного клапана 19. По этой причине на фазе сжатия перепускной клапан 12 закрыт.Due to the presence of the
Проходные сечения дроссельного отверстия 31 и кольцевого канала между конусом 35 и управляющей пластиной 33 подбирают соизмеримыми между собой. Поэтому расход масла через дроссельное отверстие 31 и кольцевой канал между конусом 35 управляющего клапана 32 и управляющей пластиной 33 также соизмеримы между собой. Вследствие этого давление масла в полости 45 меньше, чем во входной полости (входном отверстии 18) электромагнитного клапана 19, и жесткость пружины 28 подбирается такой, чтобы сила N18 давления масла со стороны входного отверстия 18 уравновешивалась совокупностью силы N45 давления масла со стороны полости 45 и силы N28 упругости пружины 28:The cross-sections of the
В результате заслонка 27 занимает такое положение, при котором между кольцевыми поверхностями 29 заслонки и 30 клапана 19 образовывается кольцевой зазор X. При этом основной объем масла, преодолевая гидравлическое сопротивление в кольцевом зазоре X, поступает из полости 44 через выходное отверстие 24 клапана 19 и канал 23 в кольцевую полость 22 амортизатора.As a result, the
Установлено, что уровень демпфирования амортизатора определяется именно отмеченной выше величиной гидравлического сопротивления в кольцевом зазоре X.It has been established that the level of damping of the shock absorber is determined precisely by the value of hydraulic resistance noted in the annular gap X.
Незначительное же количество масла, соответствующее очень малому (по сравнению с входным отверстием 18) его расходу через дроссельное отверстие 31 поступает в полость 45 и далее, через кольцевой зазор Z между управляющей пластиной 33 и конусом 35 управляющего клапана 32 - в полость 41, и через управляющий канал 46 и полость 44 - также в выходное отверстие 24 клапана 19.An insignificant amount of oil, corresponding to a very small (compared with the inlet 18) flow rate through the
Данный процесс продолжается до тех пор, пока нижняя торцевая плоскость 47 поршня 6 не достигнет положения I-I (соответствующего уровню верхней границы рабочего окна 11), при котором рабочее окно 11 еще полностью открыто на высоту H1. При дальнейшем движении поршня вниз рабочее окно 11 начинает постепенно перекрываться поршнем 6, т.е. высота h просвета рабочего окна начинает уменьшаться от величины H1 до 0, а площадь F сечения рабочего окна - от величины Fmax до 0 (фиг.6).This process continues until the
Подчеркнем, что в момент достижения плоскости 47 поршня 6 положения II-II рабочее окно 11, в силу (1), полностью перекрыто, т.е.We emphasize that when the
При этом дальнейшее движение поршня вниз, в силу несжимаемости масла, невозможно. Тем самым исключается возможность пробоя амортизатора в конце фазы сжатия, т.е. возможность соударения плоскости 47 поршня 6 с основанием 7 при резком сжатии амортизатора, что может иметь место, например, при движении транспортного средства на большой скорости по неровной дороге, в частности, при наезде колеса на кочку.In this case, the further movement of the piston down, due to the incompressibility of the oil, is impossible. This eliminates the possibility of breakdown of the shock absorber at the end of the compression phase, i.e. the possibility of collision of the
Таким образом, положение II-II плоскости 47 поршня 6, соответствующее нижней грани рабочего окна 11, определяет нижнее граничное положение поршня 6.Thus, the position II-II of the
Следует отметить, что во время всей фазы сжатия, кроме самого начального ее момента, перепускной клапан 9 закрыт, так как давление масла в полостях 16, 43 и 14, т.е. во входном отверстии 18 регулируемого электромагнитного клапана 19, больше чем в полости 22, которая соединена с выходным отверстием 24 регулируемого электромагнитного клапана 19. По этой же причине во время всей фазы сжатия перепускной клапан 12 всегда закрыт.It should be noted that during the entire compression phase, except for its initial moment, the
На фазе отбоя, при перемещении штока 5 и поршня 6 вверх, как показано на фиг.2, масло из полости 16 вытесняется поршнем 6 через рабочее окно 15 в полость 14 и далее поступает через канал 17 во входное отверстие 18 регулируемого электромагнитного клапана 19. Последующий путь масла таков же, как и в предыдущей фазе сжатия. Различие только в том, что ввиду возникновения некоторого разряжения в подпоршневой полости 43 перепускной клапан 12 открывается и увеличение объема масла в подпоршневой полости 43 компенсируется его поступлением через впускное окно 13 из полости 22, которая соединена с выходным отверстием 24 регулируемого электромагнитного клапана 19. Так как давление масла в полости 16 (т.е. во входном отверстии 18 регулируемого электромагнитного клапана 19) значительно больше, чем в полости 22 (которая соединена с выходным отверстием 24 регулируемого электромагнитного клапана 19), то перепускной клапан 9 в течение всей фазы отбоя закрыт.In the rebound phase, when the
Описанный выше процесс повторяется до тех пор, пока верхняя плоскость 48 поршня 6 не достигнет положения III-III (соответствующего уровню нижней границы рабочего окна 15), при котором рабочее окно 15 еще полностью открыто на высоту H1. При дальнейшем движении поршня вверх рабочее окно 15 (аналогично тому, как это имело место на фазе сжатия) начинает постепенно перекрываться поршнем 6, т.е. высота h просвета рабочего окна начинает уменьшаться от величины H1 до 0, а площадь F сечения рабочего окна - от величины Fmax до 0 (фиг.6).The process described above is repeated until the
Подчеркнем, что в момент достижения плоскости 48 поршня 6 положения IV-IV рабочее окно 15, в силу (1), полностью перекрыто, т.е. имеет место выполнение соотношения (3). При этом дальнейшее движение поршня вверх, в силу несжимаемости масла, невозможно. Тем самым исключается возможность пробоя амортизатора в конце фазы отбоя, т.е. исключается возможность соударения плоскости 48 поршня 6 с направляющей 4 штока при резком растяжении амортизатора, что может иметь место, например, при движении транспортного средства на большой скорости по неровной дороге, в частности, при попадании колеса в дорожную яму.We emphasize that when the
Таким образом, положение IV-IV плоскости 48 поршня 6, соответствующее верхней грани рабочего окна 15, определяет верхнее граничное положение поршня 6.Thus, the position IV-IV of the
Рассмотрим самый начальный момент движения поршня 6 на фазе сжатия из крайнего верхнего положения, когда его плоскость 48 еще занимает положение IV-IV (фиг.3). В этот момент в полости 16 создается некоторое разрежение, под действием которого перепускной клапан 9 открывается и увеличение объема полости 16 компенсируется притоком масла через окно 49 из полости 22. Но данная ситуация имеет место только в указанный момент, позволяя избежать разрыв сплошности объема масла в полости 16. В последующие моменты времени масло в полость 16 будет поступать через открывающееся окно 15 так, как это описано при анализе работы амортизатора на фазе сжатия.Consider the very initial moment of movement of the
Необходимо иметь в виду, что для исключения попадания воздуха в полость 16 уровень масла в амортизаторе должен быть не ниже положения, обозначенного сечением V-V.It must be borne in mind that to prevent air from entering
Заметим, что выбирая ту или иную форму рабочих отверстий 11 и 15, можно формировать тот или иной закон движения поршня при приближении его к крайним положениям II-II и IV-IV. В частности, выбирая в окне 15 форму, соответствующую рисунку 5, а на фиг.5, можно реализовать более плавное уменьшение площади F сечения рабочего окна (кривая 6.1. на фиг.6), а следовательно, более плавное увеличение сопротивления амортизатора, т.е. более эффективное гашение динамических нагрузок в подвеске транспортного средства.Note that choosing one or another form of working
Необходимо отметить, что в обеих двух рассмотренных выше фазах, в фазе сжатия и фазе отбоя, амортизатор, при неизменном управляющем воздействии со стороны блока управления 50 на регулируемый электромагнитный клапан 19, которое осуществляется в форме управляющего тока I, подаваемого на контакты 38 (при этом управляющий клапан 32 остается неподвижным) катушки 39, т.е. при выполнении условияIt should be noted that in both of the two phases discussed above, in the compression phase and the rebound phase, the shock absorber, with a constant control action from the
I=Const,I = Const
работает как обычные известные конструкции нерегулируемых амортизаторов. При этом дроссельный режим реализуется за счет специального подбора и профилирования формы рабочих отверстий 15 и 11, а клапанный режим - за счет соответствующего подбора жесткости пружины 28 заслонки 27: при увеличении скорости поршня, т.е. при увеличении давления масла во входном отверстии 18 электромагнитного клапана 19 заслонка 27 автоматически перемещается вправо, увеличивая при этом кольцевой зазор Х между кольцевыми поверхностями 29 и 30. Последнее обстоятельство приводит к увеличению расхода масла через кольцевой зазор Х основного клапана и, как следствие, к уменьшению силы сопротивления амортизатора, к уменьшению его степени демпфирования.works like conventional well-known non-adjustable shock absorbers. In this case, the throttle mode is implemented due to a special selection and profiling of the shape of the working
Таким образом, регулируемый электромагнитный клапан 19 при неизменном управляющем воздействии со стороны блока управления 50 работает как обычный разгрузочный клапан в обычном нерегулируемом амортизаторе. Один из таких режимов работы электромагнитного клапана 19, соответствующий случаюThus, the
изображен на фиг.4: если управляющий ток I на контактах 38 равен нулю, то якорь 37 под действием пружины 34 занимает крайнее правое положение, ограниченное, например, упором 51. В данном случае расход масла, вытекающего через управляющий канал 46, определяется кольцевым зазором Y между ограничительным диском 36 и управляющей пластиной 33, так как в этом положении (как будет показано ниже)shown in figure 4: if the control current I on the
Здесь Z - кольцевой зазор в проходном сечении управляющего клапана 32 - зазор между коническими поверхностями 52 и 53 конуса 35 и управляющей пластины 33 соответственно.Here Z is the annular gap in the flow section of the
Заметим, что режим (4), известный как режим Fail Safe (программа аварийного движения) - один из штатных режимов работы амортизатора. Он возникает, например, при выходе из строя блока управления 50.Note that mode (4), known as the Fail Safe mode (emergency movement program), is one of the standard shock absorber operating modes. It occurs, for example, when the
Следует отметить, что предлагаемый амортизатор, в отличие от рассмотренного выше случая (4), позволяет в широкой зоне, в зависимости от дорожных условий, регулировать его рабочую характеристику - зависимость усилия Р на штоке от величины скорости V штока (фиг.9):It should be noted that the proposed shock absorber, in contrast to the case considered above (4), allows in a wide zone, depending on road conditions, to adjust its performance - the dependence of the force P on the rod on the value of the rod velocity V (Fig. 9):
Т.е. по своим функциональным возможностям он является адаптивным амортизатором.Those. in terms of functionality, it is an adaptive shock absorber.
Это обеспечивается за счет внешнего воздействия со стороны блока управления 50 путем изменения величины управляющего тока I на контактах 38 катушки 39. Рассмотрим эти более общие режимы работы амортизатора, когда со стороны блока управления 50 на контакты 38 катушки 39 подается управляющий ток I, т.е. рассмотрим случаи, когдаThis is ensured by external action from the side of the
В этих случаях на якорь 37, а следовательно, и на управляющий клапан 32, начинает действовать дополнительная электромагнитная сила N1, которая должна быть равна равнодействующей всех сил, действующих на него:In these cases, the
Здесь: N45 - сила давления масла со стороны полости 45 на клапан 32; N41 - сила давления масла со стороны полости 41 на клапан 32; N34 - сила упругости пружины 34.Here: N 45 - oil pressure force from the side of the
При увеличении величины управляющего тока I электромагнитная сила N1 (левая часть равенства (8) также увеличивается на соответствующую величину. Это приводит к некоторому смещению управляющего клапана 32 влево вдоль оси. Последнее в свою очередь вызывает сжатие пружины 34 и, следовательно, приводит к увеличению величины силы N34 до тех пор, пока правая часть равенства (8) не увеличится на аналогичную величину. При этом равенство (8) вновь восстановится.When the value of the control current I increases, the electromagnetic force N 1 (the left side of equality (8) also increases by the corresponding value. This leads to a certain displacement of the
Таким образом, при увеличении величины управляющего тока I на контактах 38 катушки 39 управляющий клапан 32 перемещается влево вдоль своей оси, а кольцевой зазор Z в проходном сечении управляющего клапана уменьшается (фиг.8). Уменьшение кольцевого зазора Z автоматически вызывает уменьшение расхода масла через него и, как следствие - повышение давления масла в полости 45 и соответствующей силы N45 (правая часть равенства (2) увеличивается). Но данное обстоятельство вызывает смещение заслонки 27 влево вдоль своей оси (разгружающее пружину 28), одновременно (пропорционально) уменьшающее величину силы N28 упругости пружины 28 ровно настолько, чтобы равенство (2) вновь восстановилось. Вместе с тем перемещение влево заслонки 27 вызывает уменьшение кольцевого зазора X, т.е. увеличение в нем гидравлического сопротивления электромагнитного клапана 19, а следовательно, и увеличение степени демпфирования амортизатора.Thus, with an increase in the value of the control current I at the
Таким образом, при увеличении величины управляющего тока I на контактах 38 катушки 39 степень демпфирования амортизатора также увеличивается.Thus, with increasing value of the control current I at the
Следует отметить, что выполнение основной рабочей поверхности управляющего клапана 32 в виде конической цилиндрической поверхности 52, замыкающейся со стороны меньшего диаметра ограничительным диском 36, с одной стороны, способствует уменьшению осевых габаритов клапана, а с другой - расширяет возможности варьирования рабочими характеристиками клапана за счет появления возможности варьирования дополнительным параметром - углом наклона конической цилиндрической поверхности 52. Наличие же ограничительного диска 36 позволяет исключить из схемы дополнительный специальный клапан Fail Safe, необходимый в прототипе для реализации режима «Fail Safe», что способствует упрощению конструкции.It should be noted that the implementation of the main working surface of the
Подчеркнем, что «технологический» диапазонWe emphasize that the "technological" range
в реальных конструкциях использовать не целесообразно из-за неминуемых погрешностей.in real constructions it is not advisable to use because of inevitable errors.
Значение управляющего тока I=I1 соответствует работе амортизатора в режиме «низкой степени демпфирования» (режиме «Comfort») - кривая 1 на фиг.9. Данный режим востребован при езде на плохих дорогах.The value of the control current I = I 1 corresponds to the operation of the shock absorber in the mode of "low degree of damping" (mode "Comfort") -
Значение управляющего тока I=I2 соответствует работе амортизатора в режиме «нормальной степени демпфирования» (режиме «Normal») - кривая 2 на фиг.9. Данный режим востребован при езде в обычных дорожных условиях.The value of the control current I = I 2 corresponds to the operation of the shock absorber in the "normal degree of damping"("Normal" mode) -
Значение управляющего тока I=I3 соответствует работе амортизатора в режиме «высокой степени демпфирования» (режиме «Sport») - кривая 3 на фиг.9. Данный режим востребован при езде на высоких скоростях по хорошим дорогам.The value of the control current I = I 3 corresponds to the operation of the shock absorber in the mode of "high damping" (mode "Sport") -
Заметим, что (фиг.8)Note that (Fig. 8)
0<I1<I2<I3<Imax, и при этом 0<Z3<Z2<Z1<Zmax.0 <I 1 <I 2 <I 3 <I max , and at the
Интересно отметить, что предлагаемый амортизатор, в отличие от известных, позволяет также реализовать «блокировочный режим»It is interesting to note that the proposed shock absorber, in contrast to the known ones, also allows for the implementation of a “blocking mode”
I=Imax→Z=0,I = I max → Z = 0,
при котором кольцевой зазор Z равен нулю. В этом случае давление масла в полостях входного отверстия 18 и 45 выравнивается и заслонка 27 под действием пружины 28 занимает крайнее левое положение. При этом кольцевая поверхность 29 заслонки 27 прижимается к кольцевой поверхности 30 электромагнитного клапана 19 и в результате кольцевой зазор Х становится равным нулю:at which the annular gap Z is equal to zero. In this case, the oil pressure in the cavities of the
I=Imax→Z=0→X=0.I = I max → Z = 0 → X = 0.
Входное отверстие 18 электромагнитного клапана 19 перекрыто и движения поршня и штока - заблокированы. Блокировочный режим необходим, например, для стабилизации движения транспортного средства на поворотах, при кренах, а также при резком торможении и разгоне - т.е. при «клевках» транспортного средства.The
В заключение заметим, что для режима (4), как уже отмечалось, имеет место соотношение (5). Уточним его. На практике величину Y целесообразно выбирать из условия (фиг.8)In conclusion, we note that for regime (4), as already noted, relation (5) holds. Clarify it. In practice, the value of Y, it is advisable to choose from the condition (Fig)
Тогда с учетом (10) в интервале (9) функция (6) графически будет иметь вид 8.1 (фиг.8).Then, taking into account (10) in the interval (9), function (6) will graphically have the form 8.1 (Fig. 8).
Таким образом, использование предложенного конструктивного решения амортизатора позволит повысить его надежность, долговечность ввиду исключения возможности пробоев амортизатора при его работе, упростить и, следовательно, удешевить конструкцию за счет исключения специального клапана Fail Safe для реализации режима «Fail Safe», расширить функциональные возможности амортизатора за счет появления возможности реализации блокировочного режима.Thus, the use of the proposed design solution of the shock absorber will increase its reliability and durability by eliminating the possibility of breakdown of the shock absorber during its operation, simplify and, therefore, reduce the cost of the design by eliminating the special Fail Safe valve for implementing the “Fail Safe” mode, and expand the shock absorber’s functionality for due to the possibility of implementing a blocking mode.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011123928/11A RU2469224C1 (en) | 2011-06-10 | 2011-06-10 | Automotive suspension adaptive damper |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011123928/11A RU2469224C1 (en) | 2011-06-10 | 2011-06-10 | Automotive suspension adaptive damper |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2469224C1 true RU2469224C1 (en) | 2012-12-10 |
Family
ID=49255784
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011123928/11A RU2469224C1 (en) | 2011-06-10 | 2011-06-10 | Automotive suspension adaptive damper |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2469224C1 (en) |
Cited By (22)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3660349A1 (en) * | 2018-11-28 | 2020-06-03 | Fox Factory, Inc. | Active valve for an internal bypass |
US10723409B2 (en) | 2009-01-07 | 2020-07-28 | Fox Factory, Inc. | Method and apparatus for an adjustable damper |
US10737546B2 (en) | 2016-04-08 | 2020-08-11 | Fox Factory, Inc. | Electronic compression and rebound control |
RU2729858C1 (en) * | 2019-11-15 | 2020-08-12 | Общество с ограниченной ответственностью "Перспективные технологии" | Adaptive shock absorber with automatic control of rod position |
US10759247B2 (en) | 2011-09-12 | 2020-09-01 | Fox Factory, Inc. | Methods and apparatus for suspension set up |
US10781879B2 (en) | 2009-01-07 | 2020-09-22 | Fox Factory, Inc. | Bypass for a suspension damper |
US10800220B2 (en) | 2009-01-07 | 2020-10-13 | Fox Factory, Inc. | Method and apparatus for an adjustable damper |
US10821795B2 (en) | 2009-01-07 | 2020-11-03 | Fox Factory, Inc. | Method and apparatus for an adjustable damper |
US10859133B2 (en) | 2012-05-10 | 2020-12-08 | Fox Factory, Inc. | Method and apparatus for an adjustable damper |
US11168758B2 (en) | 2009-01-07 | 2021-11-09 | Fox Factory, Inc. | Method and apparatus for an adjustable damper |
US11279198B2 (en) | 2009-10-13 | 2022-03-22 | Fox Factory, Inc. | Methods and apparatus for controlling a fluid damper |
US11299233B2 (en) | 2009-01-07 | 2022-04-12 | Fox Factory, Inc. | Method and apparatus for an adjustable damper |
US11306798B2 (en) | 2008-05-09 | 2022-04-19 | Fox Factory, Inc. | Position sensitive suspension damping with an active valve |
US11499601B2 (en) | 2009-01-07 | 2022-11-15 | Fox Factory, Inc. | Remotely operated bypass for a suspension damper |
US11549565B2 (en) | 2009-01-07 | 2023-01-10 | Fox Factory, Inc. | Method and apparatus for an adjustable damper |
US11619278B2 (en) | 2009-03-19 | 2023-04-04 | Fox Factory, Inc. | Methods and apparatus for suspension adjustment |
US11708878B2 (en) | 2010-01-20 | 2023-07-25 | Fox Factory, Inc. | Remotely operated bypass for a suspension damper |
RU2802987C1 (en) * | 2023-07-18 | 2023-09-05 | Общество с ограниченной ответственностью "Первоуральский Автоагрегатный завод" | Hydraulic damper with compression valve with a latch |
US11760150B2 (en) | 2012-01-25 | 2023-09-19 | Fox Factory, Inc. | Suspension damper with by-pass valves |
US11796028B2 (en) | 2011-05-31 | 2023-10-24 | Fox Factory, Inc. | Methods and apparatus for position sensitive suspension damping |
US11859690B2 (en) | 2009-10-13 | 2024-01-02 | Fox Factory, Inc. | Suspension system |
US11897571B2 (en) | 2008-11-25 | 2024-02-13 | Fox Factory, Inc. | Seat post |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5301776A (en) * | 1991-11-16 | 1994-04-12 | Boge Ag | Hydraulic adjustable vibration damper |
US6092011A (en) * | 1997-04-08 | 2000-07-18 | Unisia Jecs Corporation | Apparatus and method for controlling damping force characteristic of vehicular shock absorber |
RU2386063C1 (en) * | 2008-07-07 | 2010-04-10 | Закрытое акционерное общество Научная организация "Тверской институт вагоностроения" (ЗАО НО "ТИВ") | Damping system of vertical vibrations of railway passenger car body |
-
2011
- 2011-06-10 RU RU2011123928/11A patent/RU2469224C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5301776A (en) * | 1991-11-16 | 1994-04-12 | Boge Ag | Hydraulic adjustable vibration damper |
US6092011A (en) * | 1997-04-08 | 2000-07-18 | Unisia Jecs Corporation | Apparatus and method for controlling damping force characteristic of vehicular shock absorber |
RU2386063C1 (en) * | 2008-07-07 | 2010-04-10 | Закрытое акционерное общество Научная организация "Тверской институт вагоностроения" (ЗАО НО "ТИВ") | Damping system of vertical vibrations of railway passenger car body |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Программа самообучения 406. Система адаптивного управления ходовой части DCC. Конструкция и принцип действия, 31 с. http://volkswagen.msk.ru. * |
Cited By (36)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11306798B2 (en) | 2008-05-09 | 2022-04-19 | Fox Factory, Inc. | Position sensitive suspension damping with an active valve |
US11897571B2 (en) | 2008-11-25 | 2024-02-13 | Fox Factory, Inc. | Seat post |
US11499601B2 (en) | 2009-01-07 | 2022-11-15 | Fox Factory, Inc. | Remotely operated bypass for a suspension damper |
US10821795B2 (en) | 2009-01-07 | 2020-11-03 | Fox Factory, Inc. | Method and apparatus for an adjustable damper |
US11976706B2 (en) | 2009-01-07 | 2024-05-07 | Fox Factory, Inc. | Remotely operated bypass for a suspension damper |
US10781879B2 (en) | 2009-01-07 | 2020-09-22 | Fox Factory, Inc. | Bypass for a suspension damper |
US10723409B2 (en) | 2009-01-07 | 2020-07-28 | Fox Factory, Inc. | Method and apparatus for an adjustable damper |
US10807433B2 (en) | 2009-01-07 | 2020-10-20 | Fox Factory, Inc. | Method and apparatus for an adjustable damper |
US10814689B2 (en) | 2009-01-07 | 2020-10-27 | Fox Factory, Inc. | Method and apparatus for an adjustable damper |
US11549565B2 (en) | 2009-01-07 | 2023-01-10 | Fox Factory, Inc. | Method and apparatus for an adjustable damper |
US11890908B2 (en) | 2009-01-07 | 2024-02-06 | Fox Factory, Inc. | Method and apparatus for an adjustable damper |
US11866120B2 (en) | 2009-01-07 | 2024-01-09 | Fox Factory, Inc. | Method and apparatus for an adjustable damper |
US11173765B2 (en) | 2009-01-07 | 2021-11-16 | Fox Factory, Inc. | Method and apparatus for an adjustable damper |
US11794543B2 (en) | 2009-01-07 | 2023-10-24 | Fox Factory, Inc. | Method and apparatus for an adjustable damper |
US11299233B2 (en) | 2009-01-07 | 2022-04-12 | Fox Factory, Inc. | Method and apparatus for an adjustable damper |
US11660924B2 (en) | 2009-01-07 | 2023-05-30 | Fox Factory, Inc. | Method and apparatus for an adjustable damper |
US11408482B2 (en) | 2009-01-07 | 2022-08-09 | Fox Factory, Inc. | Bypass for a suspension damper |
US11168758B2 (en) | 2009-01-07 | 2021-11-09 | Fox Factory, Inc. | Method and apparatus for an adjustable damper |
US10800220B2 (en) | 2009-01-07 | 2020-10-13 | Fox Factory, Inc. | Method and apparatus for an adjustable damper |
US11619278B2 (en) | 2009-03-19 | 2023-04-04 | Fox Factory, Inc. | Methods and apparatus for suspension adjustment |
US11920655B2 (en) | 2009-03-19 | 2024-03-05 | Fox Factory, Inc. | Methods and apparatus for suspension adjustment |
US11859690B2 (en) | 2009-10-13 | 2024-01-02 | Fox Factory, Inc. | Suspension system |
US11279198B2 (en) | 2009-10-13 | 2022-03-22 | Fox Factory, Inc. | Methods and apparatus for controlling a fluid damper |
US11708878B2 (en) | 2010-01-20 | 2023-07-25 | Fox Factory, Inc. | Remotely operated bypass for a suspension damper |
US11796028B2 (en) | 2011-05-31 | 2023-10-24 | Fox Factory, Inc. | Methods and apparatus for position sensitive suspension damping |
US11958328B2 (en) | 2011-09-12 | 2024-04-16 | Fox Factory, Inc. | Methods and apparatus for suspension set up |
US10759247B2 (en) | 2011-09-12 | 2020-09-01 | Fox Factory, Inc. | Methods and apparatus for suspension set up |
US11760150B2 (en) | 2012-01-25 | 2023-09-19 | Fox Factory, Inc. | Suspension damper with by-pass valves |
US10859133B2 (en) | 2012-05-10 | 2020-12-08 | Fox Factory, Inc. | Method and apparatus for an adjustable damper |
US11629774B2 (en) | 2012-05-10 | 2023-04-18 | Fox Factory, Inc. | Method and apparatus for an adjustable damper |
US10737546B2 (en) | 2016-04-08 | 2020-08-11 | Fox Factory, Inc. | Electronic compression and rebound control |
US11472252B2 (en) | 2016-04-08 | 2022-10-18 | Fox Factory, Inc. | Electronic compression and rebound control |
US11999208B2 (en) | 2018-07-24 | 2024-06-04 | Fox Factory, Inc. | Adjustable internal bypass |
EP3660349A1 (en) * | 2018-11-28 | 2020-06-03 | Fox Factory, Inc. | Active valve for an internal bypass |
RU2729858C1 (en) * | 2019-11-15 | 2020-08-12 | Общество с ограниченной ответственностью "Перспективные технологии" | Adaptive shock absorber with automatic control of rod position |
RU2802987C1 (en) * | 2023-07-18 | 2023-09-05 | Общество с ограниченной ответственностью "Первоуральский Автоагрегатный завод" | Hydraulic damper with compression valve with a latch |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2469224C1 (en) | Automotive suspension adaptive damper | |
KR101454050B1 (en) | Shock absorber having a continuously variable valve with base line valving | |
US9067471B2 (en) | Piston assembly with open bleed | |
JP4919045B2 (en) | Damping force adjustable fluid pressure shock absorber | |
US7438164B2 (en) | Solenoid actuated continuously variable servo valve for adjusting damping in shock absorbers and struts | |
KR101457660B1 (en) | Damping force variable valve assembly and damping force variable shock absorber having the assembly | |
US9239092B2 (en) | Shock absorber with frequency dependent passive valve | |
US7413062B2 (en) | Electronically controlled frequency dependent damping | |
KR102172160B1 (en) | Damping force variable valve assembly and damping force variable shock absorber having the assembly | |
US7950506B2 (en) | Semi third tube design | |
US9074651B2 (en) | Dual range damping system for a shock absorber | |
KR20090063259A (en) | Shock absorber having a continuously variable semi-active valve | |
EP3067584B1 (en) | Vehicle suspension system | |
US9587703B2 (en) | Variable radius spring disc for vehicle shock absorber | |
JP6597191B2 (en) | Damping force adjustment mechanism | |
JP4096153B2 (en) | Damping force adjustable hydraulic shock absorber | |
RU2500936C1 (en) | Adaptive shock absorber | |
RU2469225C1 (en) | Automotive suspension adaptive damper | |
RU2474739C1 (en) | Adaptive shock absorber of suspension of transport vehicle | |
RU2479766C1 (en) | Adaptive shock absorber of suspension of transport vehicle | |
US6793048B1 (en) | Solenoid actuated continuously variable shock absorber |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130611 |