CN101412355A

CN101412355A - 一种可用于电控的外置电磁阀式三级阻尼可调油气悬架

Info

Publication number: CN101412355A
Application number: CNA2008102275516A
Authority: CN
Inventors: 杨杰; 陈思忠; 吴志成; 杨林; 张斌
Original assignee: Beijing Institute of Technology BIT
Current assignee: Beijing Institute of Technology BIT
Priority date: 2008-11-27
Filing date: 2008-11-27
Publication date: 2009-04-22

Abstract

本发明涉及运输工具的油气悬架系统，涉及一种可用于电控的外置电磁阀式三级阻尼可调油气悬架，属于工程元件或部件领域。本发明包括活塞、缸筒、油管、阻尼阀、蓄能器、电子控制单元和车身加速度传感器，其中活塞将缸筒分隔为两个互不相通的腔，缸筒上腔设有出油孔，通过油管与外置阻尼阀、蓄能器相连，下腔与大气相通。在油液流经外置阻尼阀时，通过调节阻尼阀中油液的总节流面积来实现阻尼力的调节，或者通过控制阻尼阀油路中的开阀压力，实现阻尼力的调节。车身加速度传感器用于车身加速度信号检测，电子控制单元依据检测到的车身加速度信号对电磁阀的开关状态进行控制，从而实现阻尼力调节。本发明结构简单，易于实现，控制简单，维修方便。

Description

一种可用于电控的外置电磁阀式三级阻尼可调油气悬架

技术领域

本发明涉及运输工具的油气悬架系统，特别涉及一种可用于电控的外置电磁阀式三级阻尼可调油气悬架，属于工程元件或部件领域。

背景技术

油气悬架作为一种性能优良的汽车悬架系统，在特种车辆和越野车辆方面具有很好的应用前景。在车辆行驶过程中，油气悬架通过蓄能器和油液减振器的共同作用，缓和地面的冲击，衰减车辆的振动，以改善汽车行驶平顺性，提高汽车运行安全性，增强汽车乘驾舒适性。但由于油气悬架仍然类属于被动悬架，其内部阻尼阀上油液流经的节流面积是固定的，卸荷阀开阀压力也是固定的，一经设定无法实现可调的阻尼力。当汽车在超出阻尼阀适应范围的路况下行驶时，就会失去应有的减振效果，致使减振器失效，这种阻尼阀对路况的适应范围小，减振的可靠性差，而且使用的寿命低。因此，在一些高档车辆上出现了阻尼可调的减振器，使得阻尼力能在较大范围内调节，但由于此类减振器变阻尼执行机构在减振器内部，结构虽然紧凑，但维修不便，同时，由于采用内置式结构，对部件的配合精度及执行机构的控制精度等要求都较高，从而导致加工困难。

发明内容

本发明的目的是为了改善汽车行驶平顺性、提高运行安全性、增强乘驾舒适性，而提供一种可用于电控的外置电磁阀式三级阻尼可调油气悬架。

本发明的目的是通过下述技术方案实现的。

本发明的一种可用于电控的外置电磁阀式三级阻尼可调油气悬架，包括活塞、缸筒、油管、阻尼阀、蓄能器、电子控制单元和车身加速度传感器，其中活塞将缸筒分隔为两个互不相通的腔，缸筒上腔设有出油孔，通形成了吸盘1内处于负压状态所产生的吸附力与导流涵道5内的螺旋桨3高速旋转所得到的反向推力的综合作用而产生的力叠加效应，即吸盘对壁面作用的吸附力为吸盘内的负压产生的吸附力与螺旋桨旋转产生的反推力的非线性叠加，从而使机器人吸盘1对壁面2的总吸附力处在足够的阈值之内，不会低于吸附力的临界吸附力，再通过合理设置缝隙调节装置6，使吸盘1与壁面2保持最佳距离，可以使该总吸附力达到极大值。当机器人跨越较大障碍时，也能使其在壁面上处于类似“浮动”的状态，在安装车轮(或履带)等移动机构的情况下，即可保证机器人既能动态吸附在墙面上，同时也能灵活移动。

为了取得同样的推力并提高效率，可以采取螺旋桨级联的方式，既可以在涵道5内沿轴向串联多个螺旋桨，见图4，也可使多个螺旋桨均布于吸盘平面。

以上所述的具体描述，对发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

图1-为本发明实施例的节流面积可控型三级阻尼可调油气悬架示意图；

图2-为本发明实施例的开阀压力可控型三级阻尼可调油气悬架示意图；

图3-为本发明实施例的电控示意图；

图4-为本发明实施例的节流面积可控型三级阻尼可调油气悬架阻尼力-速度曲线；

图5-为本发明实施例的开阀压力可控型三级阻尼可调油气悬架阻尼力-速度曲线；

其中：1-活塞、2-缸筒、3-阻尼阀、4-节流阀芯、5-节流阀芯、6-伸张卸荷阀、7-电磁阀、8-蓄能器、9-电磁阀、10-节流阀芯、11-压缩卸荷阀、12-伸张卸荷阀、13-伸张卸荷阀、14-油管、15-车身、16-车身加速度传感器、17-电子控制单元、18-车轮。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

本实施例的一种可用于电控的外置电磁阀式三级阻尼可调油气悬架，共包括节流面积可控型三级阻尼可调油气悬架和开阀压力可控型三级阻尼可调油气悬架两种结构形式。

实施例1

如图1所示，本发明的一种节流面积可控型三级阻尼可调油气悬架。包括活塞1、缸筒2、油管14、阻尼阀3、电磁阀7、电磁阀9、蓄能器8、节流阀芯4、节流阀芯5、节流阀芯10、压缩卸荷阀11、伸张卸荷阀6；其中活塞1将缸筒2内腔分隔为两个互不相通的腔，缸筒2通过油管14与阻尼阀3相连，阻尼阀3通过油管14与蓄能器8连通。其中阻尼阀3由电磁阀7、电磁阀9、节流阀芯4、节流阀芯5、节流阀芯10、压缩卸荷阀11、伸张卸荷阀6组成。节流阀芯5所在油路开闭状态受电磁阀7控制，节流阀芯10所在油路开闭状态受电磁阀9控制，且节流阀芯5上的节流孔大小与节流阀芯10上的节流孔大小相同。节流阀芯4上的节流孔作为常通孔使用。电磁阀7和电磁阀9的通、断电状态组合起来可分别控制三种不同的节流面积，实现三级不同的阻尼力，如下表所示：

实施例2

如图2所示，本发明的一种开阀压力可控型三级阻尼可调油气悬架。包括活塞1、缸筒2、油管14、阻尼阀3、电磁阀7、电磁阀9、蓄能器8、节流阀芯4、压缩卸荷阀11、伸张卸荷阀6、伸张卸荷阀12和伸张卸荷阀13；活塞1将缸筒2内腔分隔为两个互不相通的腔，缸筒2通过油管14与阻尼阀3相连，阻尼阀3通过油管14与蓄能器8连通。其中阻尼阀3由电磁阀7、电磁阀9、节流阀芯4、压缩卸荷阀11、伸张卸荷阀6、伸张卸荷阀12、伸张卸荷阀13组成。伸张卸荷阀13所在油路开闭状态受电磁阀7控制，伸张卸荷阀12所在油路开闭状态受电磁阀9控制，且伸张卸荷阀开阀压力由大到小的顺序为伸张卸荷阀6、伸张卸荷阀13和伸张卸荷阀12，节流阀芯4上的节流孔为常通孔；电磁阀7和电磁阀9的通、断电状态组合起来可分别控制具有三种不同伸张开阀力的油路的打开与关闭，实现三级不同的伸张阻尼力，如下表所示：

在实际应用中，如图3所示，电子控制单元17将车身加速度传感器16检测到的车身加速度信号与设定的目标值进行比较，当需要油气悬架阻尼工作在“硬模式”工况时，电子控制单元17发出信号，使得电磁阀7和9同时关闭，从而使得油气悬架稳定的工作在“硬模式”阻尼工况；当需要油气悬架阻尼工作在“正常模式”工况时，电子控制单元17发出信号，使得电磁阀7打开，电磁阀9关闭，从而使得油气悬架稳定的工作在“正常模式”阻尼工况；当需要油气悬架阻尼工作在“软模式”工况时，电子控制单元17发出信号，使得电磁阀7和9同时打开，从而使得油气悬架稳定的工作在“软模式”阻尼工况。

经过对本发明实施例的一种可用于电控的外置电磁阀式三级阻尼可调油气悬架进行试验，结果表明：

1、本发明节流面积可控型三级阻尼可调油气悬架，能产生所要求的三级阻尼，且油气悬架性能良好，阻尼特性稳定。阻尼力-速度特性曲线如图4所示。

2、本发明开阀压力可控型三级阻尼可调油气悬架，伸张行程所产生的三级阻尼符合要求，油气悬架工作性能良好。阻尼力-速度特性曲线如图5所示。

3、本发明一种可用于电控的外置电磁阀式三级阻尼可调油气悬架，其阻尼力可调的范围已经涵盖了三种普通减振器的阻尼力，根据不同的路况，分别选用不同的阻尼模式，能够实现更加优越的减振性能，提高车辆对不同道路的适应性，改善车辆行驶性能。

Claims

1.一种可用于电控的外置电磁阀式三级阻尼可调油气悬架，其特征在于：包括活塞、缸筒、油管、阻尼阀、蓄能器、电子控制单元和车身加速度传感器，其中活塞将缸筒分隔为两个互不相通的腔，缸筒上腔设有出油孔，通过油管与外置阻尼阀、蓄能器相连，下腔与大气相通；缸筒中的油液通过油管经外置阻尼阀流入蓄能器；在油液流经外置阻尼阀时，通过调节阻尼阀中油液的总节流面积来实现阻尼力的调节，或者通过控制阻尼阀油路中的开阀压力，实现阻尼力的调节；

阻尼阀包括电磁阀、压缩卸荷阀、伸张卸荷阀和节流阀芯；节流阀芯上开有节流小孔，用于产生阻尼力，节流阀芯可更换；当电磁阀通、断电时，节流小孔所在的油路处于打开或者关闭状态，油液总的节流面积发生变化，阻尼力也就发生变化；或者当电磁阀通、断电时，具有不同开阀压力的卸荷阀所在油路处于打开或关闭状态，油路中开阀压力发生变化，从而使得阻尼力也发生变化；

蓄能器分两个腔，一腔预充有一定压力的惰性气体，起到弹性元件的作用；二腔充满油液，通过油管与外置阻尼阀相连，兼具液体补偿作用；

车身加速度传感器用于车身加速度信号的检测，电子控制单元依据检测到的车身加速度信号对电磁阀的开关状态进行控制，从而实现阻尼力的调节。

2.根据权利要求1所述的一种可用于电控的外置电磁阀式三级阻尼可调油气悬架，其特征在于：分为节流面积可控制型三级阻尼可调油气悬架和开阀压力可控型三级阻尼可调油气悬架两种结构。

3.根据权利要求1所述的一种可用于电控的外置电磁阀式三级阻尼可调油气悬架，其特征在于：节流面积可控制型三级阻尼可调油气悬架的阻尼阀包括3个节流阀芯、2个电磁阀、1个压缩卸荷阀和1个伸张卸荷阀，阻尼阀内部加工有5条并联布置的油路用于油液的流通，且其中3个节流阀芯分别安装在5条油路中的3条内，节流阀芯上开有节流小孔，节流阀芯可更换；2个电磁阀分别与3个节流阀芯中的2个串联布置在油路内；1个压缩卸荷阀和1个伸张卸荷阀分别安装在5条油路中另外的2条内。

4.根据权利要求1所述的一种可用于电控的外置电磁阀式三级阻尼可调油气悬架，其特征在于：开阀压力可控型三级阻尼可调油气悬架的阻尼阀包括3个伸张卸荷阀、2个电磁阀、1个压缩卸荷阀和1个节流阀芯，且内部加工有5条并联布置的油路用于油液的流通，其中3个伸张卸荷阀分别安装在5条油路中的3条内，且3个伸张卸荷阀具有不同的伸张开阀力，在伸张行程起到油液单向导通及卸荷作用；2个电磁阀分别与3个伸张卸荷阀中的伸张开阀力较小的2个串联布置在油路内，1个压缩卸荷阀和1个节流阀芯分别安装在5条油路中另外的2条内，节流阀芯上开有节流小孔，作为常通孔使用。