CN116146647A - 一种多级电控阻尼阀及使用该阻尼阀的电控减振器 - Google Patents

一种多级电控阻尼阀及使用该阻尼阀的电控减振器 Download PDF

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CN116146647A CN202310268677.2A CN202310268677A CN116146647A CN 116146647 A CN116146647 A CN 116146647A CN 202310268677 A CN202310268677 A CN 202310268677A CN 116146647 A CN116146647 A CN 116146647A
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郑敏毅
王斌
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Abstract

本发明涉及一种多级电控阻尼阀及使用该阻尼阀的电控减振器。该多级电控阻尼阀包括溢流阀组件、先导阀组件和阻尼阀体,溢流阀组件包括溢流阀套、溢流阀芯和弹簧,先导阀组件包括若干个高速开关阀。溢流阀和高速开关阀位于阻尼阀体的安装腔内,与安装腔之间密封连接。阻尼阀体上设置有多个油口,其内部设置油液流动通道,与溢流阀、高速开关阀的进油口与出油口相连通。多级电控阻尼阀与位于减振器上的阻尼阀座密封连接,通过控制高速开关阀的开闭,能够实现减振器阻尼特性的多级调节。本发明的多级电控阻尼阀的进油口紧邻减振器有杆腔出油口,取消了传统电控减振器的中间腔结构,使减振器结构更加紧凑,响应更加迅速。

Description

一种多级电控阻尼阀及使用该阻尼阀的电控减振器
技术领域
本发明涉及机械技术领域,尤其涉及一种多级电控阻尼阀及使用该阻尼阀的电控减振器。
背景技术
车辆减振器阻尼力的大小直接决定底盘悬架的操作稳定性和乘坐舒适性,但是操作性和舒适性对阻尼力的需求又往往存在矛盾。减振器阻尼力大时,汽车悬架的操作性越好,但是乘坐舒适性则会降低,适用于急加速、急刹车、急转弯、通过凹坑路面等情况,有利于减少车身的侧倾、俯仰和车轮跳动。减振器阻尼力小时,汽车的乘坐舒适性提高,但是操作性能会相应下降,适用于崎岖不平的山路。可调式减振器能根据路况、车速、载重、运动方式变化选择合适的阻尼系数,不仅能使车轮与路面随时贴合,还能保证车身尽量平稳,实现操作性和舒适性的平衡,是车辆减振器未来的发展方向。目前主流的商业产品几乎被国外的连续调节阻尼减振器所垄断,其核心零部件是比例流量阀,通过高精度的阀芯位置控制,实现节流孔通流面积的连续变化,以此实现阻尼力的连续调节。虽然连续阻尼调节技术能够实现悬架性能的明显改善,但此类产品随着使用时间的推移可能产生阻尼力漂移,并且加工精度、制造成本、标定难度和控制难度始终居高不下。目前,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。
例如公开号为CN109185382A的专利公开了一种内置电磁阀式可变阻尼减震器,包括贮液筒,贮液筒内设有工作缸,贮液筒和工作缸之间形成C液流腔,工作缸内设有可相对其滑动的活塞杆组件;贮液筒的下端与结合叉上端连接形成密封,上端外部套设有端盖,内部设有油封导向组件;所作缸的上端与油封导向组件相抵;活塞杆组件包括空心的活塞杆,其上端从贮液筒上端伸出,末端设置有内置电磁阀组件并通过导线与其连接;内置电磁阀组件末端与活塞阻尼阀连接,活塞阻尼阀将工作缸分为A液流腔和B液流腔。
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。因此,在保证性能的前提下,如何大幅降低阻尼可调减振器的使用成本、提高产品可靠性,成为目前亟待解决的问题。
此外,一方面由于对本领域技术人员的理解存在差异;另一方面由于申请人做出本发明时研究了大量文献和专利,但篇幅所限并未详细罗列所有的细节与内容,然而这绝非本发明不具备这些现有技术的特征,相反本发明已经具备现有技术的所有特征,而且申请人保留在背景技术中增加相关现有技术之权利。
发明内容
针对现有技术之不足本发明为了克服现有技术的不足,以较少的成本、更可靠的方式实现车辆悬架的阻尼调节,本发明提供了一种多级电控阻尼阀以及使用该阻尼阀的电控减振器。
本发明提供了一种多级电控阻尼阀。所述多级电控阻尼阀至少包括阻尼阀体。所述阻尼阀体上设置有溢流阀安装腔和若干个高速开关阀安装腔,所述溢流阀安装腔与每个所述高速开关阀安装腔之间设置有过油通道,且所述高速开关阀安装腔内设置有与所述阻尼阀体外部连通的出油口。所述过油通道与所述出油口之间形成至少两路并联的先导油路。
优选地,若干所述高速开关阀安装腔用于安装不同过油孔径的高速开关阀。所述溢流阀安装腔用于安装的溢流阀组件。所述高速开关阀通过保持开启或关闭以控制所述先导油路的通断,从而调节所述溢流阀组件的开启难度。
优选地,所述多级电控阻尼阀通过调节所述高速开关阀的开启数量,以调节所述先导油路的流通性,从而对溢流阀组件的开启难度进行级数调节。
优选地,本发明通过高速开关阀发明通过控制高速开关阀的开关状态以调整先导油路的流通大小,从而调整阻尼阀的开启程度,以改变减震油液在阻尼阀的流通效率。优选地,本发明通过调整高速开关阀的开启数量对减震油液在阻尼阀中的流通效率进行级数划分,扩展了阻尼调节的范围。
根据一种优选实施方式,所述多级电控阻尼阀还包括溢流阀组件,所述溢流阀组件设置在所述溢流阀安装腔内。优选地,所述溢流阀组件至少包括:溢流阀套、溢流阀芯和弹簧。优选地,所述溢流阀芯嵌套在所述溢流阀套内部,所述弹簧设置在所述溢流阀安装腔内,并且所述弹簧的一端与所述溢流阀安装腔的端面接触,所述弹簧的另一端与所述溢流阀芯连接。
所述溢流阀组件通过所述溢流阀芯在所述溢流阀套内的移动使得减震油液可以流通,从而发挥减震作用。
根据一种优选实施方式,所述高速开关阀安装腔贯穿所述阻尼阀体,所述溢流阀安装腔在所述阻尼阀体上形成凹槽。优选地,所述溢流阀安装腔在所述阻尼阀体内的端面上设置有用于安装所述弹簧的安装槽。
在所述溢流阀组件安装至所述溢流阀安装腔的情况下,所述弹簧处于压缩状态,所述溢流阀芯的在所述弹簧的弹力作用下紧贴所述溢流阀套空腔的端面,防止油液从所述溢流阀套流出,导致阻尼阀失效。
根据一种优选实施方式,所述溢流阀套部分嵌套至所述溢流阀安装腔内,另一部分设置在溢流阀安装腔外部。所述溢流阀套内部设置有内腔。所述内腔在所述溢流阀套位于所述溢流阀安装腔外部的一端配置的开口形成进油口。所述溢流阀套位于溢流阀安装腔外部的一端配置有贯穿溢流阀套侧壁的溢流口。所述进油口与所述溢流口连通形成溢流油路。
根据一种优选实施方式,所述溢流阀芯设置于所述溢流阀套的空腔内,并且能够沿着所述空腔的轴线方向移动。优选地,在没有油液流动的情况下,所述溢流阀芯的在所述弹簧的作用下紧贴所述溢流阀套空腔的端面,将所述溢流油路隔断。
根据一种优选实施方式,若干所述高速开关阀安装腔用于安装不同过油孔径的高速开关阀。所述高速开关阀用于控制所述先导油路的通断。
优选地,在调节阻尼的情况下,所述高速开关阀通过控制所述先导油路的通断从而控制减震油液使所述溢流阀芯在所述溢流阀套内的移动的难易程度,从而调节减震油液推动所述溢流阀芯使得减震油液在溢流油路中流通所需的压力,进而实现阻尼调节。
优选地,当先导油路均被高速开关阀切断时,溢流阀芯的背压升高,即溢流阀组件在先导油路一侧的压力升高,溢流阀芯两侧压差减小,此时溢流阀芯不易被油液顶开,先导油路中的油液无法流动,先导油路的压力自然升高,减振器的阻尼力较强;当某一高速开关阀开启使得某条先导油路被接通时,一部分先导油路中的油液得以流动,先导油路中的压力得以降低一部分,溢流阀芯两侧压差增大,此时溢流阀芯更容易被油液顶开,减振器的阻尼力较弱;当高速开关阀全部开启使得先导油路均开启后,先导油路中的油液可以很轻松的流出,先导油路的压力自然降到最低,减振器的阻尼力最弱。
现有电控阻尼阀常常采用无级调节的方式调整减震油液在阻尼阀中的流通效率,即,现有电控阻尼阀常常通过调节阀门的开启程度以调节减震油液流道的大小,从而调节减震油液在阻尼阀中的流通效率以实现阻尼调节,这种方式不仅需要精确的电流控制,而且对阀门的加工精度和结构设计的要求较高,此外在长时间使用的情况下,控制单元对电控阻尼阀的电流控制会产生的数据飘移导致阻尼阀的可靠性降低,需要定期校准。
优选地,本发明通过高速开关阀设置了若干条先导油路,并基于先导油路的导通数量对减震油液在阻尼阀中的流通效率进行级数划分,扩展了阻尼调节的范围。在调节阻尼时,本发明通过可以通过调整高速开关阀的开启数量对减震油液在阻尼阀中的流通效率进行有级调节。在调节阻尼的过程中本发明只需要控制高速开关阀的开关状态,即使长时间使用也不会出现飘移增强了阻尼阀的可靠性。
本发明的技术方案为:一种多级电控阻尼阀,包括溢流阀组件、先导阀组件和阻尼阀体,所述溢流阀组件包括溢流阀套、溢流阀芯和弹簧;所述先导阀组件包括若干个高速开关阀;所述阻尼阀体上设置有一个溢流阀安装腔和若干个高速开关阀安装腔,所述溢流阀安装腔与每个所述高速开关阀安装腔之间设置有过油通道,且所述高速开关阀安装腔内设置有与所述阻尼阀体外部连通的出油口;所述过油通道与所述出油口之间形成多路并联的先导油路。所述溢流阀和所述高速开关阀设置于所述阻尼阀体上对应的安装腔内,与安装腔之间密封连接;所述高速开关阀用于控制先导油路的通断。其优势在于,本申请使用高速开关阀作为调节元件,成本低、易加工、响应迅速、抗污染能力强,使用寿命长,且长时间使用不会产生漂移,可靠性高;本申请的多级电控阻尼阀的进油口紧邻减振器有杆腔出油口,取消了传统电控减振器的中间腔结构,使减振器结构更加紧凑,响应更加迅速。本申请通过设置不同高速开关阀的节流口径,能够以较少的高速开关阀数量实现阻尼调节级数的显著扩增,实现大范围的阻尼调节。
根据一种优选实施方式,所述溢流阀套的其中一个端面上设置有进油口,另一端设置为开口形式;所述溢流阀套的侧面设置有环形分布的溢流口,且内部设置有空腔;所述空腔直径大于所述进油口直径;所述进油口与溢流口之间形成溢流油路。
根据一种优选实施方式,所述溢流阀芯设置于所述溢流阀套的空腔内,能够沿着所述空腔的轴线方向移动;所述溢流阀芯的两个端面之间设置有过油孔,通过所述过油孔将所述溢流油路与所述先导油路相连通。
根据一种优选实施方式,所述弹簧设置在所述溢流阀安装腔内,所述弹簧的一端与所述溢流阀安装腔的端面接触,另一端与所述溢流阀芯的其中一个端面接触。在没有油液流动的状态下,所述溢流阀芯的另一个端面在所述弹簧的压力下紧贴所述空腔的端面,将所述溢流油路隔断。
根据一种优选实施方式,所述先导阀包括若干个不同过油孔径的高速开关阀,且所述高速开关阀为常开型或常闭型。
一种电控减振器,包括以上内容中任一所述的多级电控阻尼阀以及阻尼阀座、活塞杆、油封、导向器、外筒、内筒、活塞阀、底阀、吊耳。
根据一种优选实施方式,所述阻尼阀座穿过活塞杆设置于导向器与内筒之间,且与外筒、内筒以及导向器密封连接。所述活塞杆贯穿所述导向器并延伸至所述内筒内部。所述内筒设置在所述外筒内部,并且所述内筒与所述外筒之间的间隙形成储油腔。所述底阀设置在所述内筒底部。所述活塞阀与所述活塞杆底部连接,并且所述活塞阀将所述内筒内腔划分为含有所述活塞杆所在的有杆腔以及不含所述活塞杆的无杆腔。
根据一种优选实施方式,所述多级电控阻尼阀通过阻尼阀座安装至所述电控减振器。所述阻尼阀座设置有直径大于活塞杆径的通孔,所述通孔内壁与活塞杆之间形成环形油液通道。所述环形油液通道的一端与有杆腔连通,另一端被导向器封堵。
根据一种优选实施方式,所述阻尼阀座上设置有用于安装所述多级电控阻尼阀的阻尼阀安装腔,所述阻尼阀安装腔与所述环形油液通道之间设置有有杆腔油口,且所述阻尼阀安装腔上端设置有第一回油孔,所述第一回油孔连通所述阻尼阀安装腔与阻尼阀座上腔。
根据一种优选实施方式,所述多级电控阻尼阀与所述阻尼阀安装腔密封连接,所述进油口与所述有杆腔油口相连通,并且所述溢流口和所述出油口与所述第一回油孔相连通。
根据一种优选实施方式,所述阻尼阀座上腔与减振器储油腔之间设置有第二回油孔,油液依次通过所述第一回油孔、所述阻尼阀座上腔、所述第二回油孔以及储油腔形成回油油路。
本发明的有益效果为:
1、本发明使用高速开关阀作为调节元件,成本低、易加工、响应迅速、抗污染能力强,使用寿命长,且长时间使用不会产生漂移,可靠性高;
2、本发明的多级电控阻尼阀的进油口紧邻减振器有杆腔出油口,取消了传统电控减振器的中间腔结构,使减振器结构更加紧凑,响应更加迅速。
3、通过设置不同高速开关阀的节流口径,能够以较少的高速开关阀数量实现阻尼调节级数的显著扩增,实现大范围的阻尼调节,如1个开关阀实现2级调节,2个开关阀实现4级调节,3个开关阀实现8级调节,以此类推。
附图说明
图1是本发明提供的一种优选实施方式的使用双高速开关阀的多级电控阻尼阀的结构剖视示意图;
图2是本发明提供的一种优选实施方式的使用双高速开关阀的阻尼阀体的结构剖视示意图;
图3是本发明提供的一种优选实施方式的溢流阀套示意图;
图4是本发明提供的一种优选实施方式的溢流阀芯示意图;
图5是本发明提供的一种优选实施方式的高速开关阀示意图;
图6是本发明提供的一种优选实施方式的使用双高速开关阀的多级电控阻尼阀内部油液流向示意图;
图7是本发明提供的一种优选实施方式的使用双高速开关阀的多级电控阻尼阀示意图;
图8是本发明提供的一种优选实施方式的使用双高速开关阀的电控减振器的结构示意图;
图9是本发明提供的一种优选实施方式的使用双高速开关阀的电控减振器的正视示意图;
图10是本发明提供的一种优选实施方式的使用双高速开关阀的电控减振器的侧视示意图;
图11是本发明提供的一种优选实施方式的使用双高速开关阀的阻尼阀座结构示意图;
图12是本发明提供的一种优选实施方式的使用双高速开关阀的多级电控阻尼阀在减振器中的油液流向示意图。
附图标记列表
100:多级电控阻尼阀;101:阻尼阀体;102:溢流阀套;103:溢流阀芯;104:弹簧;105:压盘;106:高速开关阀;107:线圈;108:进油口;109:溢流口;110:阻尼阀座;111:出油口;112:过油通道;113:溢流阀安装腔;114:高速开关阀安装腔;115:通孔;116:有杆腔油口;117:阻尼阀安装腔;118:第一回油孔;119:阻尼阀座上腔;120:第二回油孔;121:过油孔;122:高速开关阀出油口;123:高速开关阀进油口;200:电控减振器;201:活塞杆;202:油封;203:导向器;204:外筒;205:内筒;206:活塞阀;207:底阀;208:吊耳;209:有杆腔;210:无杆腔;211:储油腔。
具体实施方式
下面结合附图1至12进行详细说明。
实施例1
本实施例提供了一种多级电控阻尼阀。参见图1,优选地,多级电控阻尼阀可以包括:溢流阀组件、先导阀组件和阻尼阀体101。优选地,溢流阀组件包括溢流阀套102、溢流阀芯103和弹簧104。优选地,先导阀组件包括至少一个高速开关阀106。优选地,在本实施例中先导阀组件可以设置两个高速开关阀106。优选地,溢流阀组件和先导阀组件安装在阻尼阀体101上。
如图2所示,优选地,阻尼阀体101上设置有一个用于安装溢流阀组件的溢流阀安装腔113和两个用于安装高速开关阀106的高速开关阀安装腔114,并且两个高速开关阀安装腔114设置在溢流阀安装腔113的两侧。优选地,溢流阀安装腔113与每个高速开关阀安装腔114之间设置有过油通道112,且高速开关阀安装腔114内设置有与阻尼阀体101外部连通的出油口111。优选地,过油通道112与出油口111之间形成两路并联的先导油路。
参见图1和图2,优选地,溢流阀组件和高速开关阀106设置于阻尼阀体101上对应的安装腔内,与安装腔之间密封连接。
优选地,溢流阀套102、溢流阀芯103和弹簧104设置在溢流阀安装腔113中。优选地,溢流阀芯103嵌套在溢流阀套102内部。优选地,弹簧104设置在溢流阀安装腔113内,其中,弹簧104的一端与溢流阀安装腔113的端面接触,另一端与溢流阀芯103接触。
参见图2,优选地,高速开关阀安装腔114贯穿阻尼阀体101,溢流阀安装腔113在阻尼阀体101上形成凹槽。
优选地,溢流阀安装腔113在阻尼阀体101内的端面上设置有用于安装弹簧104的安装槽。
优选地,过油通道112设置在溢流阀安装腔113内并贯穿溢流阀安装腔113与设置在溢流阀安装腔113两侧的高速开关阀安装腔114连接。
参见图1和图3,优选地,溢流阀套102的一部分设置在溢流阀安装腔113内部,另一部分设置在溢流阀安装腔113外部。优选地,溢流阀套102可以采用具有台阶的圆台形结构。优选地,溢流阀套102可以通过台阶面与阻尼阀体101表面接触的方式将溢流阀套102部分嵌套至溢流阀安装腔113内。优选地,溢流阀套102内部设置有内腔,并且内腔在溢流阀套102两端的开口直径不同。优选地,内腔在溢流阀套102位于溢流阀安装腔113内部的一端设置的开口直径与溢流阀芯103相适应,可以允许溢流阀芯103安装至溢流阀套102内部。优选地,内腔在溢流阀套102位于溢流阀安装腔113外部的一端配置的开口直径小于溢流阀芯103的尺寸,从而避免溢流阀芯103从溢流阀套102位于溢流阀安装腔113外部的一端滑出。优选地,内腔在溢流阀套102位于溢流阀安装腔113外部的一端配置的开口还可以形成进油口108。优选地,溢流阀套102位于溢流阀安装腔113外部的一端配置有贯穿溢流阀套102侧壁的溢流口109,使得从进油口108进入溢流阀套102内腔的部分液体可以从溢流阀套102的侧壁离开溢流阀套102。
优选地,溢流阀套102的其中一个端面上设置有进油口108,另一端设置为开口形式。优选地,溢流阀套102的侧面设置有环形分布的溢流口109,且内部设置有圆形空腔,优选地,圆形空腔直径大于进油口108直径。优选地,进油口108与溢流口109之间形成溢流油路。
参见图1和图4,优选地,溢流阀芯103设置于溢流阀套102的空腔内,并且能够沿着所述空腔的轴线方向移动。优选地,溢流阀芯103靠近溢流阀安装腔113端面的一端与安装在溢流阀安装腔113端面上的弹簧104连接,使得溢流阀芯103在弹簧104弹力的作用下与进油口108接触。参见图3,优选地,溢流阀芯103外壁设置有台阶,并且台阶将溢流阀芯103外壁划分为外径较小的第一段和外径较大的第二段。优选地,当溢流阀芯103在弹簧104弹力的作用下与进油口108接触时,溢流阀芯103外壁的第一段覆盖溢流口109所在区域。
优选地,溢流阀芯103的两个端面之间设置有过油孔121。优选地,过油孔121的口径远小于进油口108的口径,使得油液经过进油口108后大部分接触溢流阀芯103的端面,小部分经过过油孔121流入溢流阀芯103内部,进而经入过油通道112。优选地,过油孔121的口径远小于进油口108的口径,使得油液与溢流阀芯103的接触面积增大,便于油液向溢流阀芯103施力,以推动溢流阀芯103移动,使进油口108与溢流口109形成可流通的溢流油路。
优选地,过油孔121将进油口108与过油通道112连通,使得溢流油路与先导油路相连通。
优选地,溢流阀芯103设置于溢流阀套102的空腔内,能够沿着空腔的轴线方向移动。
优选地,溢流阀芯103的两个端面之间设置有过油孔121,通过过油孔121将溢流油路与先导油路相连通。弹簧104设置在溢流阀安装腔113内,弹簧104的一端与溢流阀安装腔113的端面接触,另一端与溢流阀芯103的其中一个端面接触。在没有油液流动的状态下,溢流阀芯103的另一个端面在弹簧104的压力下紧贴溢流阀套102空腔的端面,将溢流油路隔断。
优选地,先导阀组件可以包括两个不同过油孔径的高速开关阀106,且两个高速开关阀106为常闭型。优选地,两个高速开关阀106的高速开关阀进油口123或高速开关阀出油口122的孔径不同。优选地,高速开关阀106用于控制先导油路的通断。
参见图5,优选地,高速开关阀106可以包括线圈107、高速开关阀出油口122和高速开关阀进油口123。优选地,高速开关阀进油口123连通过油通道112;高速开关阀出油口122连接出油口111。
优选地,高速开关阀106用于控制高速开关阀出油口122和高速开关阀进油口123的通断,即控制先导油路的通断。优选地,本实施例中的高速开关阀106为常闭型开关阀,当线圈107不通电时,高速开关阀106处于关闭状态,开关阀内部的阀芯在其内部弹簧的作用下抵住高速开关阀出油口122,切断高速开关阀进油孔123与高速开关阀出油口122之间的油路,进而切断先导油路;当线圈107通电时,高速开关阀106处于开启状态,高速开关阀106内部的阀芯在电磁力作用下抬起,连通高速开关阀进油孔123与高速开关阀出油口122之间的油路,使得先导油路导通。
优选地,高速开关阀106通过高速开关阀安装腔114安装至阻尼阀体101。优选地,高速开关阀出油口122和高速开关阀进油口123通过压盘105安装至高速开关阀安装腔114内部。线圈107位于高速开关阀安装腔114外部。优选地,压盘105压紧高速开关阀106,避免流经高速开关阀106的油液发生渗漏,在本实施例中压盘105与阻尼阀体101之间为螺纹连接。
优选地,本实施例的多级电控阻尼阀可以应用于电磁阀减震器。现有技术的电磁阀减震器大多通过控制电磁阀内部减震油液的流道大小,以实现对减震器阻尼值的调整;而本发明通过高速开关阀106调整减震油液的流道的开启难度,以实现对减震器阻尼值的调整。
现有技术中通过控制电磁阀内部减震油液的流道大小的方式需要精确的电流控制,而本实施例不需要精确的电流控制,只需高速开关阀106保持开启或关闭两种状态即可,性能更加可靠。优选地,本实施例通过高速开关阀106调整减震油液的流道的开启难度,以实现对减震器阻尼值的调整,相较于调节流道大小的方式,本实施例的结构相对简单,不需要高精度的加工工艺。
参见图6,优选地,当油液进入进油口108后,一部分油液克服弹簧104压力,顶开溢流阀芯103,并从溢流口109流出;另一部分油液经过过油孔121进入先导油路。多级电控阻尼阀100通过控制高速开关阀106的通断,能够调节溢流阀芯103的背压,即溢流阀开启的难易程度,具体是,油液克服弹簧104压力,顶开溢流阀芯103的难易程度。
优选地,溢流阀芯103的背压即溢流阀组件在先导油路一侧的压力。当先导油路均被高速开关阀106切断时,溢流阀芯103的背压升高,溢流阀芯103两侧压差减小,此时溢流阀芯103不易被油液顶开,先导油路中的油液无法流动,先导油路的压力自然升高,减振器的阻尼力较强;当某一高速开关阀106开启使得某条先导油路被接通时,一部分先导油路中的油液得以流动,先导油路中的压力得以降低一部分,溢流阀芯103两侧压差增大,此时溢流阀芯103更容易被油液顶开,减振器的阻尼力较弱;当高速开关阀106全部开启使得先导油路均开启后,先导油路中的油液可以很轻松的流出,先导油路的压力自然降到最低,减振器的阻尼力最弱。
例如,两个高速开关阀均闭合,先导流量最小,溢流阀开启最难,多级电控阻尼阀产生的阻尼最大;若两个高速开关阀均开启,先导流量最大,溢流阀开启最易,多级电控阻尼阀产生的阻尼最小。若开启其中一个高速开关阀,阻尼阀产生的阻尼力介于最大与最小之间。
优选地,封装完成的多级电控阻尼阀100如图7所示。优选地,两个线圈107平齐设置在阻尼阀体101的一侧端面,进油口108、溢流口109和出油口111设置在阻尼阀体101的另一侧端面。优选地,进油口108在在阻尼阀体101的端面上形成凸起,并且在凸起的侧壁上环形设置有若干溢流口109。优选地,在阻尼阀体101设置有进油口108的一侧端面上还设置有安装孔。
实施例2
本实施例是对实施例1的进一步改进,重复的内容不再赘述。
本实施例提供一种使用多级电控阻尼阀的电控减振器200。参见图8、图9和图10,优选地,电控减振器200可以包括多级电控阻尼阀100以及阻尼阀座110、活塞杆201、油封202、导向器203、外筒204、内筒205、活塞阀206、底阀207、吊耳208、有杆腔209、无杆腔210、储油腔211。优选地,油封202用于防止减振器内部油液和气体从活塞杆201伸出处渗漏。优选地,电控减振器200通过吊耳208安装在车辆悬架上。
优选地,多级电控阻尼阀100通过阻尼阀座110安装至电控减振器200。优选地,多级电控阻尼阀100安装至电控减振器200后,两个高速开关阀可以处于同一水平高度。
阻尼阀座110穿过活塞杆201设置于导向器203与内筒205之间,且与外筒204、内筒205以及导向器203之间密封连接。
参见图11和图12,阻尼阀座110设置有直径大于活塞杆201杆径的通孔115,通孔115内壁与活塞杆201之间形成环形油液通道;环形油液通道的一端与有杆腔209连通,另一端被导向器203封堵。
优选地,阻尼阀座110还设置有阻尼阀安装腔117,阻尼阀安装腔117与环形油液通道之间设置有有杆腔油口116,且阻尼阀安装腔117上端设置有第一回油孔118,第一回油孔118连通阻尼阀安装腔117与阻尼阀座上腔119。
多级电控阻尼阀100与阻尼阀安装腔117密封连接,进油口108与有杆腔油口116相连通,并且溢流口109和出油口111与第一回油孔118相连通。阻尼阀座上腔119与减振器储油腔211之间设置有第二回油孔120,油液依次通过第一回油孔118、阻尼阀座上腔119、第二回油孔120以及储油腔211形成回油油路。优选地,进油口108与溢流口109形成的溢流油路使顶开溢流阀芯103的油液可以回到储油腔211。
优选地,减震器工作时至少包括压缩行程和复原行程。优选地,在压缩行程下,活塞杆201向下移动,无杆腔210油压升高,油液流经活塞阀206上的流通阀流入有杆腔209。有杆腔209被活塞杆201占去了一部分空间,因而有杆腔209增加的容积小于无杆腔210减小的容积,由于底阀207上的压缩阀的开启压力较高,少部分油液推开压缩阀,流回储油腔211,另一部分油液经过有杆腔油口116从进油口108进入多级电控阻尼阀100,最后经过多级电控阻尼阀100从回油油路回到储油腔211。该过程中压缩阀和多级电控阻尼阀100共同产生减振器的阻尼力。
优选地,在复原行程下,活塞杆201向上移动,有杆腔209油压升高,活塞阀206上的流通阀关闭,有杆腔209内的油液一部分推开位于活塞阀206上的复原阀流入无杆腔210,另一部分油液经过有杆腔油口116从进油口108进入多级电控阻尼阀100,最后经过多级电控阻尼阀100从回油油路回到储油腔211。由于活塞杆201存在,自有杆腔209流来的油液不足以补充无杆腔210增加的容积,促使无杆腔210压力下降,这时储油腔211中的油液推开底阀207上的补偿阀流进无杆腔210进行补充。该过程中复原阀和多级电控阻尼阀100共同产生减振器的阻尼力。
因此,无论是复原还是压缩行程,都有油液经过多级电控阻尼阀100,从而可以通过控制多级电控阻尼阀100进行减振器阻尼力的调节。
本实施例通过控制多级电控阻尼阀100进行减振器阻尼力的调节。优选地,本实施例可以通过控制多级电控阻尼阀100中高速开关阀106的开关状态,以调节减震油液的流道的开启难度,从而进行减振器阻尼力的调节。
优选地,本实施例通过设置不同高速开关阀106的节流口径,能够以较少的高速开关阀106个数实现阻尼调节级数的显著扩增,实现大范围的阻尼调节,如1个开关阀实现2级调节,2个开关阀实现4级调节,3个开关阀实现8级调节。
优选地,本实施例可以设置N个高速开关阀106,并通过控制N个高速开关阀106的开关状态,实现级数为2N的阻尼调节。
优选地,多级电控阻尼阀100可以设置第一高速开关阀和第二高速开关阀共两个高速开关阀106,设置有4级阻尼力调节。优选地,第一高速开关阀的节流口径大于第二高速开关阀的节流口径。
优选地,减震器的阻尼力可以包括阻尼力逐渐增加的第一阻尼状态,第二阻尼状态,第三阻尼状态,和第四阻尼状态。
优选地,当第一高速开关阀开启、第二高速开关阀开启时,减震器处于第一阻尼状态。
优选地,当第一高速开关阀开启、第二高速开关阀关闭时,减震器处于第二阻尼状态。
优选地,当第一高速开关阀关闭、第二高速开关阀开启时,减震器处于第三阻尼状态。
优选地,当第一高速开关阀关闭、第二高速开关阀关闭时,减震器处于第四阻尼状态。
优选地,多级电控阻尼阀100与控制单元连接,控制单元可以通过控制多级电控阻尼阀100中第一高速开关阀和第二高速开关阀的开关状态以调节减震器的阻尼级数。
优选地,控制单元与检测路况车况的传感器信号连接。优选地,传感器可以包括识别前方路况信息的摄像头、激光雷达等。优选地,传感器还可以包括加速度传感器、车高传感器等用以检测车身状态的传感器。优选地,车身状态可以包括车高、车速、方向盘转角等。优选地,控制单元可以通过车速、方向盘转角等判断驾驶员意图。优选地,控制单元可以通过预设程序算法综合前方路况信息、车身状态、驾驶员意图等信息生成控制指令调节高速开关阀106的开关状态,以调节电控减振器200的阻尼力,使车辆的平顺性、操稳性和安全性得到显著提升。
本实施例的多级电控阻尼阀100的进油口108紧邻减振器有杆腔出油口116,取消了传统电控减振器的中间腔结构,使减振器结构更加紧凑,响应更加迅速。本申请使用高速开关阀106作为调节基础,成本低、易加工、响应迅速、抗污染能力强,使用寿命长,且长时间使用不会产生漂移,可靠性高;本申请通过设置不同高速开关阀106的节流口径,能够以较少的高速开关阀106数量实现阻尼调节级数的显著扩增,实现大范围的阻尼调节。
需要注意的是,上述具体实施例是示例性的,本领域技术人员可以在本发明公开内容的启发下想出各种解决方案,而这些解决方案也都属于本发明的公开范围并落入本发明的保护范围之内。本领域技术人员应该明白,本发明说明书及其附图均为说明性而并非构成对权利要求的限制。本发明的保护范围由权利要求及其等同物限定。在全文中,“优选地”所引导的特征仅为一种可选方式,不应理解为必须设置,故此申请人保留随时放弃或删除相关优选特征之权利。本发明说明书包含多项发明构思,诸如“优选地”、“根据一个优选实施方式”或“可选地”均表示相应段落公开了一个独立的构思,申请人保留根据每项发明构思提出分案申请的权利。

Claims (10)

1.一种多级电控阻尼阀,其特征在于,所述多级电控阻尼阀至少包括阻尼阀体(101);
所述阻尼阀体(101)上设置有溢流阀安装腔(113)和若干个高速开关阀安装腔(114),所述溢流阀安装腔(113)与每个所述高速开关阀安装腔(114)之间设置有过油通道(112),且所述高速开关阀安装腔(114)内设置有与所述阻尼阀体(101)外部连通的出油口(111);
所述过油通道(112)与所述出油口(111)之间形成至少两路并联的先导油路。
2.根据权利要求1所述的多级电控阻尼阀,其特征在于,
若干所述高速开关阀安装腔(114)用于安装不同过油孔径的高速开关阀(106);
所述溢流阀安装腔(113)用于安装的溢流阀组件;
所述高速开关阀(106)通过保持开启或关闭以控制所述先导油路的通断,从而调节所述溢流阀组件的开启难度。
3.根据权利要求1或2所述的多级电控阻尼阀,其特征在于,所述多级电控阻尼阀通过调节所述高速开关阀(106)的开启数量,以调节所述先导油路的流通性,从而对溢流阀组件的开启难度进行级数调节。
4.根据权利要求1~3任一项所述的多级电控阻尼阀,其特征在于,所述溢流阀组件至少包括:溢流阀套(102)、溢流阀芯(103)和弹簧(104);
其中,所述溢流阀芯(103)嵌套在所述溢流阀套(102)内部,所述弹簧(104)设置在所述溢流阀安装腔(113)内,并且所述弹簧(104)的一端与所述溢流阀安装腔(113)的端面接触,所述弹簧(104)的另一端与所述溢流阀芯(103)连接。
5.根据权利要求1~4任一项所述的多级电控阻尼阀,其特征在于,所述高速开关阀安装腔(114)贯穿所述阻尼阀体(101),所述溢流阀安装腔(113)在所述阻尼阀体(101)上形成凹槽,其中,所述溢流阀安装腔(113)在所述阻尼阀体(101)内的端面上设置有用于安装所述弹簧(104)的安装槽,所述溢流阀芯(103)设置于所述溢流阀套(102)的空腔内,并且能够沿着所述空腔的轴线方向移动;
其中,在没有油液流动的情况下,所述溢流阀芯(103)的在所述弹簧(104)的作用下紧贴所述溢流阀套(102)空腔的端面,将所述溢流油路隔断。
6.根据权利要求1~6任一项所述的多级电控阻尼阀,其特征在于,所述溢流阀套(102)部分嵌套至所述溢流阀安装腔(113)内,另一部分设置在溢流阀安装腔(113)外部;
所述溢流阀套(102)内部设置有内腔,
所述内腔在所述溢流阀套(102)位于所述溢流阀安装腔(113)外部的一端配置的开口形成进油口(108);
所述溢流阀套(102)位于溢流阀安装腔(113)外部的一端配置有贯穿溢流阀套(102)侧壁的溢流口(109);
所述进油口(108)与所述溢流口(109)连通形成溢流油路。
7.一种电控减振器,其特征在于,所述电控减振器至少包括如权利要求1至6所述的多级电控阻尼阀。
8.根据权利要求7所述的电控减振器,其特征在于,所述电控减振器还包括活塞杆(201)、导向器(203)、外筒(204)、内筒(205)、活塞阀(206)、底阀(208),其中,
所述活塞杆(201)贯穿所述导向器(203)并延伸至所述内筒(205)内部;
所述内筒(205)设置在所述外筒(204)内部,并且所述内筒(205)与所述外筒(204)之间的间隙形成储油腔(211);
所述底阀(208)设置在所述内筒(205)底部;
所述活塞阀(206)与所述活塞杆(201)底部连接,并且所述活塞阀(206)将所述内筒(205)内腔划分为含有所述活塞杆(201)所在的有杆腔(209)以及不含所述活塞杆(201)的无杆腔(210)。
9.根据权利要求7或8所述的电控减振器,其特征在于,所述多级电控阻尼阀通过阻尼阀座(110)安装至所述电控减振器,所述阻尼阀座(110)设置有直径大于所述活塞杆(201)杆径的通孔(115),所述通孔(115)内壁与所述活塞杆(201)之间形成环形油液通道;所述环形油液通道的一端与所述有杆腔(209)连通,另一端被所述导向器(203)封堵。
10.根据权利要求7~9任一项所述的电控减振器,其特征在于,所述阻尼阀座(110)设置有用于安装所述多级电控阻尼阀的阻尼阀安装腔(117),所述阻尼阀安装腔(117)与所述环形油液通道之间设置有有杆腔油口(116),且所述阻尼阀安装腔(117)上端设置有第一回油孔(118),所述第一回油孔(118)连通阻尼阀安装腔(117)与阻尼阀座上腔(119);
所述多级电控阻尼阀的进油口(108)与所述有杆腔油口(116)相连通,并且所述溢流口(109)和所述出油口(111)与所述第一回油孔(118)相连通;
所述阻尼阀座上腔(119)与所述减振器储油腔(211)之间设置有第二回油孔(120),油液依次通过所述第一回油孔(118)、所述阻尼阀座上腔(119)、所述第二回油孔(120)以及所述储油腔(211)形成回油油路。
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