CN104417304A - 车辆悬架系统和控制悬架系统的方法 - Google Patents
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Abstract
车辆悬架系统通过使用流体缓冲器壳体实现预载荷、弹簧刚度和悬架系统高度的主动控制,所述壳体限定含有不可压缩流体的内部腔室和支撑了延伸进入内部腔室的活塞的中空杆。壳体相对于中空杆可动从而内部腔室腔室中的流体容积改变。多腔室总管操作性地连接到中空杆且具有与第二气体腔室流体连通的第一气体腔室。第一柱塞、第二柱塞和第三柱塞被总管支撑。第一促动器可操作为让第三柱塞运动,以变化第一和第三柱塞之间第一气体腔室的容积。第二促动器可操作为让第二柱塞运动,以改变第二气体柱塞在第一气体腔室的容积。
Description
技术领域
本发明通常包括车辆悬架系统和控制悬架系统的方法。
背景技术
缓冲器组件用在车辆悬架系统中,以消散施加到车辆车轮的道路力的能量,以便控制没有安装弹簧的车辆质量的力的传递。一些悬架系统是被动的,从而车辆预载荷、弹簧刚度和悬架系统高度是通过缓冲器组件设计确定的不可调整的单个预定值。在一些系统中,预载荷、弹簧刚度和悬架系统高度是可变,但是根本不是以受控的方式进行的。其他悬架系统被主动控制,从而车辆的悬架系统高度可改变。其他悬架系统允许弹簧刚度或预载荷调整。
发明内容
提供一种车辆悬架系统,其通过使用与多腔室气体弹簧连通的流体缓冲器实现预载荷、弹簧刚度和悬架系统高度的主动控制。具体说,提供一种车辆悬架系统,其包括壳体,所述壳体限定了含有不可压缩流体的内部腔室和支撑了延伸进入内部腔室的活塞的中空杆。壳体相对于中空杆可动,从而内部腔室腔室中的流体体积改变。多腔室总管操作性地连接到中空杆且具有与彼此选择性流体连通的第一气体腔室和第二气体腔室。如在本文使用的,在它们实体上未彼此关闭时气体腔室彼此“流体连通”,且气体因此能经过两个腔室之间。第一柱塞、第二柱塞和第三柱塞被总管支撑。·第一柱塞延伸进入第一气体腔室且经由中空杆与内部腔室流体连通,从而第一柱塞响应于壳体相对于中空杆的运动而相对于第一气体腔室运动。·第二柱塞延伸进入第二气体腔室且经由中空杆与内部腔室流体连通。·第三柱塞延伸进入第一气体腔室。·第一促动器可操作为让第三柱塞运动,以改变第一和第三柱塞之间的第一气体腔室的容积。·第二促动器可操作为让第二柱塞运动,以改变与第一气体腔室流体连通的第二气体腔室的容积且同时改变内部腔室中的流体体积,以由此让壳体相对于中空杆运动。
因而,缓冲器组件可被控制为提供第一气体腔室上的补足预载荷,实现低频率的翻滚、俯仰和起伏补偿。而且,缓冲器组件可被控制以改变弹簧刚度和悬架系统高度。一种控制车辆悬架系统的方法,所述车辆悬架系统具有连接在轮胎车轮组件与车辆的簧载质量体之间的这种缓冲器组件,所述方法包括接收表示缓冲器组件的期望预载荷的第一输入信号,和接收表示缓冲器组件的期望弹簧刚度和车辆的期望悬架系统高度中的一个的第二输入信号。方法包括响应于第一输入信号控制第一促动器以让第三柱塞运动,由此建立缓冲器组件的期望预载荷,且响应于第二输入信号控制第二促动器以建立缓冲器组件的期望弹簧刚度和/或车辆的期望悬架系统高度。
本发明通过一种车辆悬架系统,包括:壳体,限定了含有不可压缩流体的内部腔室和支撑活塞的中空杆,杆和活塞延伸进入内部腔室,壳体能相对于中空杆运动,从而内部腔室中的流体体积变化;多腔室总管,操作性地连接到中空杆且具有第一气体腔室和第二气体腔室;第一柱塞、第二柱塞和第三柱塞被总管支撑;其中第一柱塞延伸进入第一气体腔室且经由中空杆与内部腔室流体连通,从而第一柱塞响应于壳体相对于中空杆的运动而相对于第一气体腔室运动;其中第二柱塞延伸进入第二气体腔室且经由中空杆与内部腔室流体连通;其中第三柱塞延伸进入第一气体腔室;第一促动器,能操作为让第三柱塞运动,以改变第一和第三柱塞之间的第一气体腔室的容积;和第二促动器,可操作为让第二柱塞运动,以改变与第一气体腔室流体连通的第二气体腔室的容积且同时改变内部腔室中的流体体积,以由此让壳体相对于中空杆运动。
所述的车辆悬架系统进一步包括:在中空杆和第一柱塞之间的多腔室总管中的被动阀组件;和其中被动阀组件配置为形成压力降,从而中空杆中的动态流体压力大于第一柱塞处的动态流体压力。
在所述的车辆悬架系统中,第二柱塞配置为在被第二促动器移动到预定位置时选择性地阻挡第一气体腔室和第二气体腔室之间的流体连通。
所述的车辆悬架系统进一步包括:管,操作性地将中空杆连接到总管,从而不可压缩流体流过中空杆和总管之间的管。
在所述的车辆悬架系统中,壳体和总管布置为彼此邻近,从而壳体的运动通常与第一和第二柱塞的运动平行。
所述的车辆悬架系统进一步包括:控制器,操作性地连接到第一和第二促动器;其中控制器配置为响应于第一操作状态使得第一促动器让第三柱塞运动,以由此调整第一柱塞的预载荷,且配置为响应于第二操作状态使得第二促动器让第二柱塞运动,以由此调整第一柱塞的弹簧刚度和壳体相对于中空杆的静态位置。
本发明提供一种车辆,包括:轮胎车轮组件;簧载质量体;悬架系统,包括缓冲器组件,所述缓冲器组件操作性地连接到轮胎车轮组件且配置为对使得车轮相对于簧载质量体移位的力进行管理,缓冲器组件具有:液压缓冲器,具有限定了液压腔室的壳体和支撑活塞的中空杆,杆和活塞延伸进入液压腔室,壳体被固定到轮胎车轮组件且中空杆被固定到簧载质量体,壳体可与轮胎车轮组件一起相对于中空杆运动,从而液压腔室中的液压流体体积改变;气体弹簧,其具有:多腔室总管,操作性地连接到液压缓冲器且具有第一气动腔室和第二气动腔室;第一柱塞、第二柱塞和第三柱塞被总管支撑;其中第一柱塞延伸进入第一气动腔室且经由中空杆与液压腔室流体连通,从而第一柱塞响应于壳体相对于中空杆的运动而相对于第一气动腔室运动;其中第二柱塞延伸进入第二气动腔室且经由中空杆与液压腔室流体连通;其中第三柱塞延伸进入第一气动腔室;第一促动器,能操作为让第三柱塞运动,以使得第一气动腔室的容积改变且由此使得缓冲器组件的预载荷变化;第二促动器,能操作为让第二柱塞运动,以改变与第一气动腔室流体连通的第二气动腔室的容积且同时改变液压腔室中的液压流体体积,以由此让气体弹簧的弹簧刚度和车辆的悬架系统高度改变;和控制器,操作性地连接到第一和第二促动器且配置为响应于第一操作状态使得第一促动器让第三柱塞运动,且配置为响应于第二操作状态运动使得第二促动器让第二柱塞。
所述的车辆进一步包括被动阀组件,其位于中空杆和第一柱塞之间的多腔室总管中且配置为形成压力降,从而中空杆中的动态流体压力大于第一柱塞处的动态流体压力。
所述的车辆中,第二柱塞配置为在被第二促动器移动到预定位置时选择性地阻挡第一气动腔室和第二气动腔室之间的流体连通。
所述的车辆进一步包括:管,操作性地将中空杆连接到总管,从而液压流体流过中空杆和总管之间的管。
所述的车辆中,壳体和总管布置为彼此邻近。
本发明提供一种控制车辆悬架系统的方法,车辆悬架系统具有连接在轮胎车轮组件与车辆的簧载质量体之间的缓冲器组件,包括:接收第一输入信号,其表示缓冲器组件的期望预载荷;接收第二输入信号,其表示缓冲器组件的期望弹簧刚度和车辆的期望悬架系统高度中的一个;响应于第一输入信号控制第一促动器,以建立缓冲器组件的期望预载荷;响应于第二输入信号控制第二促动器,以建立缓冲器组件的期望弹簧刚度和车辆的期望悬架系统高度中的一个。
所述的方法中,第一输入信号表示轮胎车轮组件相对于簧载质量体处于预定角度。
所述的方法中,第二输入信号表示对弹簧刚度和悬架系统高度中的一个进行期望调整的车辆操作者输入。
在下文结合附图进行的对实施本发明的较佳模式做出的详尽描述中能容易地理解上述的本发明的特征和优点以及其他的特征和优点。
附图说明
图1是车辆悬架系统的一部分的部分截面示意图,所述车辆悬架系统具有缓冲器组件,其在图2的线1-1截取,缓冲器组件处于延伸位置;
图2是具有图1的悬架系统和缓冲器组件的车辆的一部分的示意性后视图;
图3是具有图1的缓冲器组件的车辆悬架系统一部分的部分截面示意图,所述缓冲器组件处于中间位置;
图4是具有图1的缓冲器组件的车辆悬架系统的一部分的部分截面示意图,所述缓冲器组件处于压缩位置;
图5是具有图1的缓冲器组件的车辆悬架系统的一部分的部分截面示意图,缓冲器组件处于中间位置且第一促动器促动柱塞,以改变预载荷;
图6是具有图1的缓冲器组件的车辆悬架系统的一部分的部分截面示意图,缓冲器组件处于中间位置且第二促动器促动另一柱塞,以改变缓冲器组件的弹簧刚度和车辆的悬架系统高度;
图7是包括在图1的缓冲器组件中的被动阀组件的部分截面示意图。
具体实施方式
参见附图,其中相同的附图标记在几幅图中代表相同的部件,图1显示了悬架系统10,其包括缓冲器组件12,所述缓冲器组件实现预载荷、弹簧刚度(spring rate)和悬架系统高度(ride height)的主动控制,如在本文所述的;如图2所示,车辆14包括悬架系统10。具体说,缓冲器组件12包括流体缓冲器16,其具有缓冲器壳体18,所述缓冲器壳体具有固定到轮胎车轮组件24的不可旋转毂部分22的附接结构20。轮胎车轮组件24具有轮胎26,其装配到车轮28,所述车轮经由驱动车轴30旋转。可选地,控制臂32和转向联动件34从毂部分22延伸。其他悬架结构可以代替地使用,例如固体车轴悬架、长短臂(SLA)悬架、多联动件悬架、支柱或任何合适悬架系统。
流体缓冲器16具有中空杆36,其一个端部固定到车辆14的簧载质量体(sprung mass),例如车辆车身17。替换地,杆36可被固定到车辆14的另一部分,例如固定到车辆框架构件。防尘盖或外部管可在杆36周围延伸,但是出于图示的目的被去除。在车辆14于道路上行进时,由于不均匀道路表面造成的力(例如如图2所示的力F)可被缓冲器组件12缓冲,以大量上消散能量,而没有过多的道路力传递到车辆车身17,确保车辆乘客的平稳乘坐。缓冲器壳体18和总管40彼此邻近布置。部件的这种结构允许缓冲器组件12在轮胎车轮组件24和车辆车身17之间方便地封装。由于本文所述的柔性管58,缓冲器组件12和总管40可以各种不同方式取向。例如,虽然缓冲器壳体18和总管40显示为基本彼此平行,但是总管40可代替地沿车辆车身17的轮舱布置。
图1显示了缓冲器组件12具有带多个腔室的总管40的气体弹簧38,所述总管限定了第一气体腔室42和第二气体腔室44。腔室42、44可被填充有任何合适气体,例如空气或氮气。在所示实施例中腔室42、44填充有空气,且可被称为气动腔室。流体缓冲器16的壳体18形成内部腔室45,所述内部腔室填充有液体流体,例如液压流体。流体缓冲器16和气体弹簧38操作性地彼此连接以依次工作,作为用于悬架系统10的液压充气缓冲器(hydro-pneumatic damper),提供了缓冲以及预载荷、弹簧刚度和悬架系统高度调整,如在本文所述。适应性缓冲可被利用,例如通过将流体缓冲器16构造为磁流变缓冲器或其他适应性构造。而且,缓冲器16可被配置为双重管或三重管缓冲器,而不是单管缓冲器。
流体缓冲器16的中空杆36延伸到缓冲器壳体18中。杆引导件46(也称为承载件)在内部腔室45的端部处且围绕杆36固定在壳体18内部。杆密封件(未示出)可在壳体18的开口48处围绕杆36,以确保流体填充的内部腔室45中的流体不经过杆36漏到开口48以外。活塞50固定在中空杆36周围。在图2的轮胎车轮组件24相对于车辆车身17运动时,壳体18相对于本体17且相对于固定到本体17的中空杆36运动。这使得活塞50抵靠壳体18的内壁滑动。活塞50可形成有通道52,所述通道允许在壳体18运动时内部腔室45中的流体从活塞50一侧到达活塞50的另一侧。
气体弹簧38的总管40形成有流体通道54,所述流体通道与中空杆36的杆通道56中的液压流体连通。即,中空柔性管58在总管40中的引导到通道54的开口60处将中空杆36连接到总管40。在不同实施例中,管58可以是柔性的或可以不是柔性的。通道54分支到两个分支通道62、64。总管40将第一柱塞70支撑在第一分支通道62中且将第二柱塞72支撑在第二分支通道64中。第一柱塞70延伸进入第一气体腔室42且相对于总管40可滑动,但是实体上被前止动件(positive stop)局限,例如在图4的其最大伸出位置处将柱塞70的颈部71保持在通道62中的密封件或唇缘。类似地,第二柱塞72延伸进入第二气体腔室44且相对于总管40可滑动,但是实体上被前止动件局限,例如在图6的其最大伸出位置处将柱塞72的颈部73保持在通道64中的密封件或唇缘。第三柱塞74被总管40支撑在第一气体腔室42中。第三柱塞74相对于总管40可滑动,但是实体上被前止动件局限,例如在图5的其最大伸出位置处将第三柱塞74的颈部75保持在总管40的开口77处的密封件或唇缘。第二柱塞72包括另一颈部78,其延伸到总管40的开口79以外且相对于总管40可滑动,但是实体上被正止动件局限,例如在图1的其最大伸出位置处将第二柱塞72的颈部78保持在开口79处的密封件或唇缘。
替换地,两个分开的柱塞可代替柱塞72使用,一个柱塞具有颈部73而另一个被置于邻近腔室中且具有颈部78,从而具有颈部73的作用在流体上的柱塞与具有颈部78的作用在气体上的柱塞脱开联接。在另一替换实施例中,柱塞72和总管40可被配置为双状态结构,从而代替可用的第二腔室44的变化容积,唯一可用的运行状态是第一状态和第二状态,在第一状态中仅第一腔室42的容积可用,且第二状态中第一腔室42和整个第二腔室44的容积可用。
在缓冲器壳体18由于轮胎车轮组件24运动靠近或远离车辆车身16而相对于中空杆36运动时,液压流体可被迫经过中空杆36和管58且作用在第一和第二柱塞70、72上。即第一和第二柱塞70、72经由中空杆36露出到且流体连通到流体填充的腔室45。再次参见图1,道路力和缓冲器壳体18的相关运动使得活塞50抵靠运动的缓冲器壳体18在流体填充的腔室45中以压缩模式运动(如图3和4所示)或以延伸模式运动(如图1所示)。缓冲器壳体18相对于滑动活塞50的运动干扰(disrupt)流体填充的腔室45中的静态压力。流体填充的腔室45中的流体是不可压缩的。由此,在缓冲器壳体18从图1的位置向上运动到图3或4的位置,从而活塞50在缓冲器壳体18中向下运动时,更大长度的杆36延伸进入流体填充腔室45,使得流体填充腔室45中可用流体体积减少。由于杆36而移位的流体行进经过杆36且经过柔性管58,以作用在第一和第二柱塞70、72的颈部71、73上。这使得第一柱塞70进一步运动到第一腔室42中,如从图1到图3的运动所示,将第一腔室42中的气体压缩。腔室45中的流体对活塞50的反作用力和第一腔室42中的气体对柱塞70的反作用力缓冲了缓冲器壳体18和轮胎车轮组件14的运动,缓冲的量和比率取决于本文描述的第二和第三柱塞72、74的相对位置。在道路力使得缓冲器壳体18替代地远离车辆车身17运动时,例如从图3的位置运动到图1的位置(即延伸模式),缓冲器16对缓冲器壳体18在其相对于活塞50向下滑动时(如图3所示)的运动进行缓冲,且杆36的较小部分在腔室45中,增加腔室45中的可用容积且降低第一和第二柱塞70、72上的压力。到大气的通气部可设置在总管40中以通到在图1的柱塞70、72的上侧处的空间,以防止在柱塞70、72向上运动时腔室42、44中的真空形成。
为了实现显著的缓冲,气体装填腔室42、44中的充气压力必须足够高,以在静态条件和动态压缩期间抵抗流体填充腔室45中的流体力进行反作用。即可用的缓冲作用被气体充气情况限制。但是,增加气体充气压力会增加作用在缓冲器组件12中的密封件(例如在开口48处杆36周围的密封件(未示出))上的压力,这增加了密封件和运动杆36之间的相对摩擦且需要更昂贵的密封件。可选地,被动阀组件80可包括在多腔室总管40的通道62中(即在中空杆36和第一柱塞70之间)。被动阀组件80在图7中更详细地示出,且实现了液压流体动态流动期间形成压力降,从而中空杆36和通道54中的动态流体压力大于分支通道62中作用在第一柱塞70上的动态流体压力。在其他实施例中,配置为功能类似被动阀组件80以形成压力降的被动阀组件或其他装置可被定位为在开口60处(从杆通道56到流体通道54)或在流体通道54和分支通道64之间形成动态压力降。这种装置可在被动阀组件80以外使用或替换被动阀组件80使用,取决于缓冲器组件12的应用情况。被动阀组件80由此实现更低的静态压力,且实现第一腔室42中更低的气体充气压力,这可允许在总管40和每一个柱塞颈部71、73、75、78之间使用不太昂贵的密封件。一个这样的密封件81被显示为处在总管40的通过紧固件83彼此固定的部分之间,紧固件例如是螺栓或任何其他合适的紧固或连接器件。虽然总管40被显示为是被紧固件83保持在一起的两个部分,但是总管40可是单个部件或可具有两个以上部分。
在缓冲器16的动态压缩期间经过阀组件80形成压力降,以便实现足够高的动态压力,同时与常规的单管缓冲器相比,允许更低的静态压力作用在第一柱塞70的颈部16上,且由此在气体装填腔室42中实现更低的气体充气压力。参见图7,阀组件80具有带第一流动通道82的阀体85,所述第一流动通道提供通道54和分支通道62之间的限制。这可通过任何可计量的孔口获得,作为计量方法,且可以使直的、锥形的或其他形状。在所示实施例中,第一流动通道82从通道54锥形变化到分支通道62。与从分支通道62到通道54的流动相比,示例性阀组件80配置为对从通道54到分支通道62的流动有更多限制性。第一流动通道82可以是环形的,且与最靠近分支通道62的第二端相比,在最靠近通道54的第一端处具有更大的流动区域。多个第一流动通道82可形成在阀体85中。通道82可通过多个堆叠盘状件的对准开口限定,所述盘状件通过中央紧固件87和螺母89保持在一起。替换地,阀体85可与总管40整合。
阀组件80还具有第二流动通道91,其可以是从分支通道62到通道54的环形通道或一系列通道。阀组件80包括一个或多个单向阀93,其配置为阻挡从通道54通过第二流动通道91的流动。即单向阀93配置为在缓冲器16处于压缩模式时防止通过第二流动通道91的流动。在该模式下,仅允许通过通道82的流动。然而,单向阀93允许在缓冲器16处于扩张模式时从分支通道62通过第二流动通道91到通道54的流动。在该模式下,允许通过通道82和91的流动。
单向阀93可以是一个或多个球式单向阀阀、一个或多个阀板、一个或多个活门构件或任何其他合适的一个或多个单向阀。在所示实施例中,单向阀93是活门构件,其通过紧固件87(例如是螺栓或铆钉)保持抵靠阀体85,且配置为在缓冲器16处于压缩模式时被推靠到阀体85。活门构件配置为在缓冲器16处于扩张模式时朝向通道54枢转打开,从阀体85离开运动。
缓冲器组件12允许悬架系统10的主动控制,以改变弹簧刚度、缓冲特点以及调整车辆14的悬架系统高度。经由第一促动器84(其可被控制为选择性地让第三柱塞74运动)、经由第二促动器86(其可被控制为选择性地让第二柱塞72运动)和经由电子控制器88(其可响应于表示本文描述的不同车辆运行条件的输入信号90而启动促动器84、86中之任一或两者)实现主动控制。输入信号90可以是从车辆14上的传感器接收的传感器信号,例如加速计、速度传感器或其他合适传感器。可选地,压力传感器可定位为监视腔室42、44中的气体压力,且感测的压力可作为输入信号提供到控制器88,作为用于使促动器84、86促动的控制算法的一部分。
第一促动器84可以是电、液压、气动或任何其他合适类型的促动器。第一促动器84可作用在颈部75上以让第三柱塞74运动。例如,控制器88在输入信号90表示第一操作状态(对该第一操作状态来说期望缓冲器16有更大的预载荷)时将电子控制信号发送到促动器84。具体说,在柱塞74在腔室42中向上运动时,第一柱塞70和第三柱塞74之间的气体体积减小,这增加了缓冲器16上的预载荷,提供更大的反作用力。
控制器88还可控制第一促动器84,以通过使得柱塞74向外运动而减少缓冲器16上的预载荷,增加第一柱塞70和第三柱塞74之间的气体体积。使得控制器88启动促动器84的输入信号90可以是操作者输入信号,例如在选择具有相关的预载荷的不同驾驶方式(例如运动模式,等)。替换地或额外地,输入信号90可从车辆14上的传感器或从另一控制器接收,所述输入信号表示车辆经历了一定的运动,例如转弯,如通过转动超过预定角度A(如图2所示)的车轮28所确定的,等等。在这样的操作状态中,在期望更大的反作用支撑(reaction support)以控制俯仰、翻转或起伏的情况下,控制器88可启动促动器84以让柱塞74运动。在一个实施例中,柱塞74的位置可被监视和用作追踪缓冲器16中流体热膨胀的器件。
启动控制还可在控制器88启动第二促动器86时实现。第二促动器86可以是电、液压、气动或任何其他合适类型的促动器,且作用在第二柱塞72的颈部78上以让第二柱塞72运动。例如,在不同输入信号90表示了第二操作状态(对于该第二操作状态来说车辆14期望悬架系统高度的调整)时,控制器88将电子控制信号发送到促动器86,以让第二柱塞92运动。促动器86可作用在柱塞72的颈部78上,让整个柱塞72朝向分支通道64运动。在更大长度的颈部73随后位于分支通道64中时,通道54中的液压流体将被迫通过柔性管58和杆36返回进入流体腔室45中,迫使缓冲器壳体18从车辆车身16离开且增加悬架系统高度。如果期望输入信号90表示期望更低的悬架系统高度,则倒车过程可被控制器88实施,将控制信号发送到促动器86,以让柱塞72运动离开分支通道64,由此使得缓冲器壳体18朝向车辆车身17运动。图1显示了高的悬架系统高度,且图6表示低的悬架系统高度,如通过图1和6每一个中的缓冲器壳体18和柱塞72的位置所示的。
如所述的柱塞72的受控运动也可响应于输入信号90实施,所述输入信号表示气体弹簧38的弹簧刚度的期望改变。具体说,在柱塞72处于如图1所示的位置时,第二气体腔室44中的气体通过由总管40形成的窗口100而与第一气体腔室42气体流体连通。在柱塞72运动到预定位置时,如图6所示,窗口100被柱塞72的凸缘102阻挡,从而第二气体腔室44中的气体不与第一气体腔室42中的气体流体连通。在压缩期间(例如在缓冲器壳体18从图1的位置运动到图6的位置时)第一柱塞70的运动将要求柱塞72作用在较小体积的气体上(仅第一气体腔室42中的柱塞70和72之间的体积,而没有次要腔室42的任何额外容积),由此增加气体弹簧38的弹簧刚度。
尽管已经对执行本发明的较佳模式进行了详尽的描述,但是本领域技术人员可得知在所附的权利要求的范围内的用来实施本发明的许多替换设计和实施例。
Claims (10)
1.一种车辆悬架系统,包括:
壳体,限定了容纳不可压缩流体的内部腔室和支撑活塞的中空杆,杆和活塞延伸进入内部腔室,壳体能相对于中空杆运动,从而内部腔室中的流体体积变化;
多腔室总管,操作性地连接到中空杆且具有第一气体腔室和第二气体腔室;
第一柱塞、第二柱塞和第三柱塞被总管支撑;其中第一柱塞延伸进入第一气体腔室且经由中空杆与内部腔室流体连通,从而第一柱塞响应于壳体相对于中空杆的运动而相对于第一气体腔室运动;其中第二柱塞延伸进入第二气体腔室且经由中空杆与内部腔室流体连通;其中第三柱塞延伸进入第一气体腔室;
第一促动器,能操作为让第三柱塞运动,以改变第一和第三柱塞之间的第一气体腔室的容积;和
第二促动器,可操作为让第二柱塞运动,以改变与第一气体腔室流体连通的第二气体腔室的容积且同时改变内部腔室中的流体体积,以由此让壳体相对于中空杆运动。
2.如权利要求1所述的车辆悬架系统,进一步包括:
在中空杆和第一柱塞之间的多腔室总管中的被动阀组件;和
其中被动阀组件配置为形成压力降,从而中空杆中的动态流体压力大于第一柱塞处的动态流体压力。
3.如权利要求1所述的车辆悬架系统,其中第二柱塞配置为在被第二促动器移动到预定位置时选择性地阻挡第一气体腔室和第二气体腔室之间的流体连通。
4.如权利要求1所述的车辆悬架系统,进一步包括:
管,操作性地将中空杆连接到总管,从而不可压缩流体流过中空杆和总管之间的管。
5.如权利要求1所述的车辆悬架系统,其中壳体和总管布置为彼此邻近,从而壳体的运动通常与第一和第二柱塞的运动平行。
6.如权利要求1所述的车辆悬架系统,进一步包括:
控制器,操作性地连接到第一和第二促动器;其中控制器配置为响应于第一操作状态使得第一促动器让第三柱塞运动,以由此调整第一柱塞的预载荷,且配置为响应于第二操作状态使得第二促动器让第二柱塞运动,以由此调整第一柱塞的弹簧刚度和壳体相对于中空杆的静态位置。
7.一种车辆,包括:
轮胎车轮组件;
簧载质量体;
悬架系统,包括缓冲器组件,所述缓冲器组件操作性地连接到轮胎车轮组件且配置为对使得车轮相对于簧载质量体移位的力进行管理,缓冲器组件具有:
液压缓冲器,具有限定了液压腔室的壳体和支撑活塞的中空杆,杆和活塞延伸进入液压腔室,壳体被固定到轮胎车轮组件且中空杆被固定到簧载质量体,壳体可与轮胎车轮组件一起相对于中空杆运动,从而液压腔室中的液压流体体积改变;
气体弹簧,其具有:
多腔室总管,操作性地连接到液压缓冲器且具有第一气动腔室和第二气动腔室;
第一柱塞、第二柱塞和第三柱塞被总管支撑;其中第一柱塞延伸进入第一气动腔室且经由中空杆与液压腔室流体连通,从而第一柱塞响应于壳体相对于中空杆的运动而相对于第一气动腔室运动;其中第二柱塞延伸进入第二气动腔室且经由中空杆与液压腔室流体连通;其中第三柱塞延伸进入第一气动腔室;
第一促动器,能操作为让第三柱塞运动,以使得第一气动腔室的容积改变且由此使得缓冲器组件的预载荷变化;
第二促动器,能操作为让第二柱塞运动,以改变与第一气动腔室流体连通的第二气动腔室的容积且同时改变液压腔室中的液压流体体积,以由此让气体弹簧的弹簧刚度和车辆的悬架系统高度改变;和
控制器,操作性地连接到第一和第二促动器且配置为响应于第一操作状态使得第一促动器让第三柱塞运动,且配置为响应于第二操作状态使得第二促动器让第二柱塞运动。
8.如权利要求7所述的车辆,进一步包括被动阀组件,其位于中空杆和第一柱塞之间的多腔室总管中且配置为形成压力降,从而中空杆中的动态流体压力大于第一柱塞处的动态流体压力。
9.如权利要求7所述的车辆,其中第二柱塞配置为在被第二促动器移动到预定位置时选择性地阻挡第一气动腔室和第二气动腔室之间的流体连通。
10.一种控制车辆悬架系统的方法,车辆悬架系统具有连接在轮胎车轮组件与车辆的簧载质量体之间的缓冲器组件,包括:
接收第一输入信号,其表示缓冲器组件的期望预载荷;
接收第二输入信号,其表示缓冲器组件的期望弹簧刚度和车辆的期望悬架系统高度中的一个;
响应于第一输入信号控制第一促动器,以建立缓冲器组件的期望预载荷;
响应于第二输入信号控制第二促动器,以建立缓冲器组件的期望弹簧刚度和车辆的期望悬架系统高度中的一个。
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