CN2621962Y

CN2621962Y - 阻尼力可调式减震器

Info

Publication number: CN2621962Y
Application number: CN 03234551
Authority: CN
Inventors: 王锡勇
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2003-05-23
Filing date: 2003-05-23
Publication date: 2004-06-30
Anticipated expiration: 2013-05-23

Abstract

本实用新型公开了一种阻尼力可调式减震器，它包括上吊环、密封圈、活塞杆导向座、压缩气体、防尘罩、活塞杆、储油缸筒、油液缸筒、油液室、活塞、下吊环，其改进之处在于：它还包括一个将原有减震器的活塞下腔和油液室相连结的油液流量控制装置，该油液流量控制装置可通过改变其内通道的大小，从而控制油液流过通道的流量。本实用新型的减震器，可根据汽车行驶速度、转弯、制动等(也可用开关人工控制)因素的不同而改变油液流动通道的开口宽度的大小、从而自动调整阻尼力的大小，显著提高汽车行驶的平顺性和舒适性，可减少因转弯受侧向力所造成的翻车。

Description

阻尼力可调式减震器

技术领域本实用新型涉及一种汽车减震器，尤其是一种阻尼力可调式减震器。

背景技术减震器是汽车一个重要部件，通常安装在下摇臂和车架之间，减震器对汽车行驶方向的稳定性和操纵性、对提高轮胎寿命等都有重要作用。汽车悬架系统广泛采用的是液力减震器，该种减震器的作用原理是：当车架与车桥做往复相对运动，而活塞在缸筒内往复移动时，减震器壳体内的油液便反复地从一个内腔通过一些窄小的孔隙流入另一内腔，此时，孔壁与油液间的摩擦及液体分子间的摩擦便形成对震动的阻尼力，使车身和车架的震动能量转化为热能，而被油液和减震器壳体所吸收，然后散到大气中。减震器的阻尼力的大小随车架与车桥或(车、轮)的相对速度的增减而增减，并且与油液粘度有关。现有技术中的减震器，虽然其阀门和量孔经过了精心设计，既能有效地实现车轮震动的衰减(防止车轮震动幅值过大和震动时间过长)，又不会以“锁住”车轮上跳和回弹；但其阀门和量孔的尺寸是固定的，不能根据汽车行驶过程中震动的大小来调整液体所流过的孔隙的大小，即不能根据汽车行驶速度、转弯、制动等因素的不同而自动改变减震器的阻尼力，达不到最佳减震效果，使汽车行驶平顺性和舒适性都有待提高。

发明内容本实用新型为了克服现有减震器不能根据汽车行驶速度、转弯、制动等因素的不同而自动改变减震器的阻尼力的不足，提供一种可自动调整阻尼力大小的减震器。

本实用新型的技术方案为：.一种阻尼力可调式减震器，它包括上吊环、密封圈、活塞杆导向座、压缩气体、防尘罩、活塞杆、储油缸筒、油液缸筒、油液室、活塞、减压阀、下吊环，其改进之处在于：它还包括一个将原有减震器的活塞下腔和储油液室相连的油液流量控制装置，该油液流量控制装置可通过改变其内通道的宽窄，从而控制油液流过通道的流量。

所述的油液流量控制装置由带有通道、齿条的流量控制件和步进电机组成；步进电机安装在流量控制件上，步进电机的输出轴上的齿轮与齿条相啮合，输出轴上安装有防磁定位盘，防磁定位盘上有磁钢，该磁钢旁设有霍尔传感器。

在所述的通道的下端有孔，在该孔内设有反冲减震活塞。

在所述的通道的旁边有截面较小的通路与通道的上下端相连通，在该通路内设有单向阀。

本实用新型的减震器，其油液流动的通道由步进电机控制，故可根据汽车行驶速度、转弯、制动等(也可用开关人工控制)因素的不同而改变油液流动通道的开口宽度的大小、从而自动调整阻尼力的大小，显著提高汽车行驶的平顺性和舒适性，可减少因转弯受侧向力所造成的翻车。

附图说明下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

图1是现有技术中减震器结构示意图。

图2是本实用新型第一种实施例减震器结构示意图。

图3是第一种实施例流量控制件(13)与步进电机(14)装配图。

图4是图3的A向视图。

图5是流量控制件(件13)的进一步改进图。

图6是步进电机(件14)与齿条(件16)位置关系图

图7是本实用新型第二种实施例减震器结构示意图。

图8是第二种实施例流量控制件(13)的结构示意图。

图9是减震器四个步进电机控制电路图。

图10是减震器四个步进电机控制电路图。

具体实施方式 (参见图1)，现有技术中减震器包括上吊环1、密封圈2、活塞杆导向座3、压缩气体4、防尘罩5、活塞杆6、储油缸筒7、油液缸筒8、油液室9、活塞10、减压阀11、下吊环12。其工作过程为：当车轮撞到路障上跳时，减震器下部组件被迫向上运动，而使活塞相对于下部组件向下运动。下部的油液被迫由活塞阀向上运动到上部的油液室。当弹簧向下运动时，减震器下部组件被迫向下运动，从而活塞相对于下部组件向上运动，上部的油液被迫通过活塞上面的阀向下运动，到下部油液室。当减震器活塞运动时，油液被迫流过活塞。活塞阀和量孔阻碍油液的流动而产生摩擦和热量，从而有效地实现车轮震动的衰减、提高汽车行驶的平顺性。

在压缩行程车轮快速向上运动过程中，下部油室里的受压油液通过控制通道流回储油液室，使震动消除得更快。

(参见图2、图3)，本实用新型第一种实施例的减震器是在图1现有技术的减震器的基础上，增设一个油液流量控制装置，该油液流量控制装置将原有减震器的活塞下腔和储油液室相连结，改变了原有减震器的油液流动通道，使减震器处于压缩和伸张行程时的油夜都从可控制的通道流过。该油液流量控制装置可改变通道流量的大小，达到改变阻尼力大小的作用。该油液流量控制装置主要由流量控制件13、步进电机14组成，流量控制件13由步进电机14控制。步进电机14的输出轴上安装有齿轮15，它与流量控制件13内的齿条16啮合；当步进电机14转动时，就可带动齿条16横向移动，从而起到调整油液流路通道大小的目的，从而调整减震器的阻尼力的大小。图中，当齿条16向左移动时，油液流路通道逐渐变窄，当齿条16向右移动时，油液流路通道逐渐变宽。

图2与图3的比例是不同的。

(参见图2、图3、图4)，该图是流量控制件13与步进电机14的装配简图。步进电机14安装在流量控制件13上，它的输出轴深入流量控制件13内，输出轴上的齿轮15与齿条16啮合。流量控制件13上有通道17。在通道17内的下端有一孔18，在孔18内设一反冲减震活塞19，它可将震动衰减一部分以增强减震功能。在步进电机14的输出轴上安装有一防磁定位盘20，防磁定位盘20上有一磁钢21，它的旁边设有一霍尔传感器22。

(参见图5)，在一般减震器中，压缩行程的阻尼力小于伸长行程的阻尼力。作为本实用新型的进一步改进，可在通道17的旁边，再设一截面较小的通道23，与通道17的上、下端相连。在通道23内设置单向阀24，使油液能从通道17的下端经通道23内的单向阀24流入油液室，而从上端则不能经通道23流入下端；即，在减震器压缩行程中，油液可经通道23流入上部储油腔，而在伸长行程中，油液则只能从通道17中流过。此改进增大了伸长行程的阻尼力。

(参见图6)，本图是步进电机(件14)与齿条(件16)位置关系图。步进电机的转动行程一般小于150°。本实用新型将步进电机的有效行程上设为A、B、C、D、E、F、G七个档位(当然也可根据实际需要增、减档位)，定D位为0位(即初始位)。当步进电机处于不同的档位时，齿条16在横向的位置也相应不同，从而改变通道17的大小。

下面以汽车四个轮胎旁边的减震器为例，说明其控制原理：

1.打开汽车电源开关，4个步进电机的控制处于D位(即自动等初始位)；

2.汽车行驶速度达到30～70公里/小时，4个控制处于E位。

3.汽车行驶速度达到70～120公里/小时，4个控制处于F位。

4.汽车行驶速度达到120公里/小时，4个控制处于G位。

5.汽车向左转，因受侧向力影响，行驶速度达到30～70公里/小时，汽车右面前、后减震控制处于C位，左面前、后减震控制处于E位，汽车行驶速度达到70～120公里/小时，汽车右面前、后减震控制处于B位，左面前、后减震控制处于F位。汽车行驶速度达到120公里/小时，汽车右面前、后减震控制处于A位，左面前、后减震控制处于G位。

6.汽车向右转，因受侧向力影响，行驶速度达到30～70公里/小时，汽车左面前、后减震控制处于C位，右面前、后减震控制处于E位，汽车行驶速度达到70～120公里/小时，汽车左面前、后减震控制处于B位，右面前、后减震控制处于F位。汽车行驶速度达到120公里/小时，汽车左面前、后减震控制处于A位，右面前、后减震控制处于G位。

7.汽车向左转、同时进行刹车，行驶速度达到30～70公里/小时，汽车右面前减震控制处于C位，右面后减震控制处于D位，左面前、后减震控制处于E位。汽车行驶速度达到70～120公里/小时，汽车右面前减震控制处于B位，右面后减震控制处于C位，左面前、后减震控制处于F位。汽车行驶速度达到120公里/小时，汽车右面前减震控制处于A位，右面后减震控制处于B位，左面前、后减震控制处于G位。

8.汽车向右转、同时进行刹车，行驶速度达到30～70公里/小时，汽车左面前减震控制处于C位，右面后减震控制处于E位，右面前、后减震控制处于E位。汽车行驶速度达到70～120公里/小时，汽车左面前减震控制处于B位，左面后减震控制处于C位，右面前、后减震控制处于F位。汽车行驶速度达到120公里/小时，汽车左面前减震控制处于A位，左面后减震控制处于B位，右面前、后减震控制处于G位。

9.汽车行驶速度低于30公里/小时，4个控制处于D位。

10.踩下制动，因受惯性影响汽车点头，为了克服汽车点头，汽车行驶速度达到30～70公里/小时，前左、右减震处于C位，后左、右减震处于E位，行驶速度达到70～120公里/小时，前左、右减震处于B位，后左、右减震处于F位，行驶速度达到120公里/小时以上，前左、右减震处于A位，后左、右减震处于G位。

11.根据高度传感器提供的信号完成控制阀的通过量。

(参见图7、图8)，图7是本实用新型第二种实施例减震器结构示意图。该实施例仍然是在减震器的基础上，增设一个的油液流量控制装置，该油液流量控制装置将原有减震器的活塞下腔和储油液室相连结，改变了原有减震器的油液流动通道，使减震器处于压缩和伸张行程时的油夜都从可控制的通道流过。该油液流量控制装置可改变通道流量的大小，达到改变阻尼力大小的作用。第二种实施例中现有技术的的减震器的结构、安装方式及类型等都与第一种实施例中现有技术的的减震器不同；故在第二种实施例中增设的油液流量控制装置的安装方式、安装位置、具体结构等都与第一种实施例中增设的油液流量控制装置有较大区别。该实施例增设的油液流量控制装置安置在减震器的下端，将减震器的活塞下腔和储油液室相连结；其基本结构仍然由流量控制件13、步进电机14组成，流量控制件13由步进电机14控制。步进电机14的输出轴上安装有齿轮15，它与流量控制件13内的齿条16啮合；当步进电机14转动时，就可带动齿条16横向移动，从而起到调整油液流路通道大小的目的，从而调整减震器的阻尼力的大小。在流量控制件13内仍然有孔18，在其内设有反冲减震活塞19、通道23内设置有单向阀24等；在步进电机14的输出轴上安装有一防磁定位盘20，防磁定位盘20上有一磁钢21，它的旁边设有一霍尔传感器22。本实施例的步进电机14与第一种实施例基本相同，且步进电机14与流量控制件13的连接和控制关系与第一种实施例基本相同，故在视图中略去，其相互连接关系可参见图2、图3、图4等。

图7与图8的比例是不同的。

(参见图9、图10)，该2幅图减震器四个步进电机控制电路图。SW₁-SW₆、SW₉、SW₁₀、SPD-400和SPD700为车况信息输入接口，即将车速传感器、转向传感器、刹车压力传感器、车身高度传感器等传感器探测到的车况信息输入到控制电路中；SW₇、SW₈为人工开关信号输入接口，即可将传感器的感应电源通过单片机关闭，把自动调整变为驾乘人员，根据自身要求来人工调整阻尼力，以达到驾乘人员的舒适性。

控制电路将接收到的传感器信号经放大处理，输入到单片机芯片中并处理，由芯片发出控制指令，不同(或相同)的控制指令经不同的输出口输入到步进电机14中，步进电机14执行该控制指令转动到不同的位置，从而带动齿条16横向移动到不同的位置，以改变通道17的宽窄，以达到自动调整阻尼力大小，提高汽车行驶的平顺性和舒适性的目的。整个电路作为现有技术，可不作进一步描述。

步进电机控制程序包括：

1.四个电机不同步进频率控制。

2.开关及电机传感器信号采集、滤波。

3.以RXD、TXD作运行指示。

4.电机传感器信号处理。

5.修正了电机传感器位定义BUG。

6.上电、电机自动寻初使位。

7.电机步进计数器采用16bit。

8.完成单个电机指定度数正、反运转。

本实用新型的通道、通路、齿条、反冲减压阀以及整个油夜系统等的密封，作为现有技术不作过多描述。

Claims

1.一种阻尼力可调式减震器，它包括上吊环、密封圈、活塞杆导向座、压缩气体、防尘罩、活塞杆、储油缸筒、油液缸筒、油液室、活塞、下吊环，其特征在于：它还包括一个将原有减震器的活塞下腔和油液室相连结的油液流量控制装置，该油液流量控制装置可通过改变其内通道的大小，从而控制油液流过通道的流量。

2.根据权利要求1所述的阻尼力可调式减震器，其特征在于：所述的油液流量控制装置由带有通道(17)、齿条(16)的流量控制件(13)和步进电机(14)组成；步进电机(14)安装在流量控制件(13)上，步进电机(14)的输出轴上的齿轮(15)与齿条(16)相啮合，输出轴上安装有防磁定位盘(20)，防磁定位盘(20)上有磁钢(21)、霍尔传感器(22)。

3.根据权利要求1所述的阻尼力可调式减震器，其特征在于：在所述的通道(17)的下端有孔(18)，在孔(18)内设有反冲减震活塞(19)。

4.根据权利要求2或3所述的阻尼力可调式减震器，其特征在于：在所述的通道(17)的旁边有通路(23)与通道(17)的上下端相连通，在通道(23)内设有单向阀(24)。