专利名称：一种空气悬架用减震器及其自适应阻尼调节法的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种车辆空气悬架用可变阻尼减震器及其阻尼自适应连 续调节系统和方法。这种自适应阻尼连续调节的减震器尤其适应于采用空 气悬架的轿车，载客大巴，城市公交大巴，也适应于货运大卡车和轨道交 通车辆及其它车辆和机械设备。
二、 技术现状
为了改善汽车的行驶平顺性，提高乘坐的舒适性，减轻车辆对道路 和货物的损坏，发达国家在其商务车，载客大巴，城市公交大巴，货运大 卡车和轨道交通车辆及其它车辆广泛地采用了空气悬架系统。我国为了赶
超这一发展方向，近年来也在大力推广和强制性采用空气悬架。在不断发 展的空气悬架技术中，对其核心技术之一的可变阻尼减震器，人们开展了 深入的探索。在气囊压力自控的可变阻尼减震器方面，目前领先和成熟的
技术是荷兰koni公司，它将空气弹簧气囊内的空气压力直接连到减震器 活塞杆上部的阻尼调节气缸，由该气缸的活塞杆的上下移动来调节位于减 震器活塞底部的伸张阀的压紧弹簧，来实现改变减震器的伸张阻尼。这种 控制方式的主要不足在于它不能调节减震器的压縮阻尼，不能自适应调控 车行状态，不利于充分发挥可变阻尼减震器和空气悬架的优势。另外，要 在减震器活塞杆上部加装阻尼调节气缸，其细长活塞杆要全程穿过减震器 活塞杆，要保证其密封寿命，精度要求较高。
三、 发明目的和解决方案
本发明的目的就是要研发出一种更简单的串联滑阀结构，更低成本 的，能自动根据车辆的载荷和行驶及道路的状况自适应调节阻尼的气囊压 力自控的可变阻尼减震器，及一种简单可靠、响应快捷的阻尼自适应连续 调节系统。
本发明的解决方法是将现有技术中的空气弹簧气囊内的压力 信号直接作用于一控制伸张阻尼的滑阀阀芯的一端，其另一端由弹簧力作 用。而该弹簧的另一端由压縮阀阀芯支撑；压縮阀阀芯的另一端同样由弹 簧支撑。车辆空载时，空气弹簧气囊内空气压力乘以滑阀阀芯的截面积所 产生的推力与弹簧力平衡，伸张阀的节流口处于最大开口，压縮阀的节流 口则处于低频和静态下的最大开口，可变阻尼减震器的阻尼为最小；当车 辆的载荷增加，气囊内空气压力上升，作用在滑阀阀芯的端面上所产生的 推力增大，推动伸张阀阀芯克服弹簧力下移，达到新的平衡，伸张阀阀芯 下移关小了其在减震器活塞上下腔连接通道上的节流口，使减震器的伸张 阻尼增大；在伸张阀阀芯下移的同时推动压縮阀阀芯克服弹簧力下移，提 高了减震器的压縮阻尼，适应相应的载荷。在车辆运行时，减震器的阻尼 则随空气弹簧气囊内的压力和减震器活塞上下腔的压差自适应连续调节； 当车辆拐弯，由于惯性的作用，靠弯道外侧的空气弹簧的气囊内空气压力 上升，同样关小了弯道外侧的减震器的压缩阀的节流口，使减震器的压縮 阻尼增大，从而阻止了车身的进一步倾斜；当车辆急速起步或急刹停车时， 同样由于惯性的作用，当车身产生后仰或前倾时，提高后、前减震器的压縮 阻尼力的功能，有效地抑制这种现象的加剧。
为了削弱车辆在行驶过程中道路上的凸块对车身的冲击，本发明的压 縮阀阀芯的上下腔分别与减震器活塞的上下腔相通，并受活塞的上下腔压 差的控制。当车轮碰到凸块，减震器活塞下腔的压力迅速增长，该增长的 压力导致了减震器活塞上下腔的压差迅速增长，该压差作用于阀芯的截面 积所产生的推力远大于弹簧力，该阀芯被迅速推动上移，加大了压縮阀的 节流口面积，迅速地降低了减震器的压縮阻尼，减轻了道路上的凸块对车 身的冲击。而当车轮越过了凸块，该压力脉冲消失，减震器活塞的上下腔 的压差下降，压縮阔阀芯由弹簧力推动复原，减震器的阻尼也随之复原。 本发明的控制信号直接取自空气弹簧主气室的压力和减震器活塞上 下腔的压差，并直接作用在控制滑阀阀芯的端面上，作用迅速、可靠，减 震器的伸张和压縮阻尼随主气室的压力变化和减震器活塞上下腔的压差 而调节，调节顺畅连续。并具有调控车行状态和减轻了道路上的凸块对车 身的冲击的功能，更充分地发挥了可变阻尼减震器和空气悬架的优势；由 于本发明将控制信号和调节指令合为一体，并直接作用，无需再有执行机 构，简化了结构，降低了成本。
四
附图1是本发明的结构原理图。
五、 实施方式
本发明的具体实施方式
是伸张阀阀芯3，弹簧5，压縮阀阔芯6， 弹簧7，弹簧座9按序从上往下安装于活塞杆1的内部，伸张阀阀芯3和 压縮阀阀芯6分别与活塞杆1筒壁上的径向节流小孔节组成了伸张阀和压 縮阀；空气弹簧主气室与活塞杆l的顶部由管道连接，当车辆静止、空载 时，空气弹簧主气室内空气压力乘以伸张阀阀芯3的截面积所产生的推力 与弹簧5的弹簧力平衡，弹簧5的弹簧力经由压縮阀阀芯6与弹簧7的弹 簧力平衡，伸张阀的节流口处于最大开口，压縮阀的节流口则处于低频和 静态下的最大开口，可变阻尼减震器的阻尼为最小；当车辆的载荷增加，
主气室内空气压力上升，作用在伸张阀阀芯3的端面上所产生的推力增 大，推动伸张阀的阀芯3克服弹簧5的弹簧力下移，达到新的平衡，伸张 阀阀芯3的下移，关小了伸张阀连通减震器活塞上下腔通道上的节流口，
使减震器的伸张阻尼增大；伸张阀阀芯3下移的同时推动压縮阀阀芯6 克服弹簧7的弹簧力下移，关小了压縮阀连通减震器活塞上下腔通道上的 节流口，使减震器的压縮阻尼增大，适应相应的载荷。当车辆拐弯，由于 惯性的作用，靠弯道外侧的空气弹簧的主气室内的空气压力上升，同时关 小了压縮阀的节流口，使减震器的压縮阻尼增大，保持车身的平稳。当车 辆急刹停车时，同样由于惯性的作用，会使前悬挂上的空气弹簧的主气室 内的空气压力上升，同时关小了车身前部的减震器的压縮阀的节流口，使 前减震器的压縮阻尼增大，阻止了车身的前倾；反之，当车辆急速起步，本发明同样具有提高后减震器的压縮阻尼的功能，有效地抑制了后仰现 '象的加剧。
当车轮碰到凸块，在主气室内和减震器活塞的下腔产生了一个压力脉 冲，该压力脉冲在关小伸张阀阀芯3的同时，减震器活塞上下腔的压差迅 速增长，并同时推动压縮阀阀芯6上移，加大了压縮阀连通减震器活塞上 下腔间的通道上的节流口面积，迅速地降低了减震器的压縮阻尼，减轻了 道路上的凸块对车身的冲击。而当车轮越过了凸块，即压力脉冲消失，减 震器活塞上下腔的压差迅速下降，压縮阀阀芯6迅速回位，减震器的压縮 阻尼也随之复原。
权利要求
1.一种空气悬架用减震器及其自适应阻尼调节法，减振器由缸筒2，活塞杆1，伸张阀阀芯3，弹簧5、7，压缩阀阀芯6，弹簧座9，单向阀钢球4，活塞8，补偿阀11，付压缩阀12，等组合构成，其特征是伸张阀阀芯3，弹簧5，压缩阀阀芯6，弹簧7，弹簧座9按序从上往下安装于活塞杆1的内部，伸张阀阀芯3和压缩阀阀芯6分别与活塞杆1筒壁上的径向节流小孔节组成了伸张阀和压缩阀；空气弹簧主气室与活塞杆1的顶部由管道连通，当车辆静止、空载时，空气弹簧主气室内空气压力乘以伸张阀阀芯3的截面积所产生的推力与弹簧5的弹簧力平衡，弹簧5的弹簧力经由压缩阀阀芯6与弹簧7的弹簧力平衡，伸张阀的节流口处于最大开口，压缩阀的节流口则处于低频和静态下的最大开口，可变阻尼减震器的阻尼为最小；当车辆的载荷增加，主气室内空气压力上升，作用在伸张阀阀芯3的端面上所产生的推力增大，推动伸张阀阀芯3克服弹簧5的弹簧力下移，达到新的平衡，伸张阀阀芯3的下移，关小了伸张阀连通减震器活塞上下腔通道上的节流口，使减震器的伸张阻尼增大；伸张阀阀芯3下移的同时推动压缩阀阀芯6克服弹簧7的弹簧力下移，关小了压缩阀连通减震器活塞上下腔通道上的节流口，使减震器的压缩阻尼增大，适应相应的载荷；当车辆拐弯，由于惯性的作用，靠弯道外侧的空气弹簧的主气室内的空气压力上升，同时关小了弯道外侧的减震器的压缩阀的节流口，使减震器的压缩阻尼增大，保持车身的平稳；当车辆急刹停车时，同样由于惯性的作用，会使前悬挂上的的空气弹簧的主气室内的空气压力上升，同时关小了前减震器的压缩阀的节流口，使前减震器的压缩阻尼增大，阻止了车身的前倾；反之，当车辆急速起步，本发明同样具有提高后减震器的压缩阻尼的功能，有效地抑制了后仰现象的加剧；当车轮碰到凸块，在主气室内和减震器活塞的下腔产生了一个压力脉冲，该压力脉冲在关小伸张阀阀芯3的同时，减震器活塞上下腔的压差迅速增长，推动压缩阀阀芯6上移，加大了压缩阀连通减震器活塞上下腔间的通道上的节流口面积，迅速地降低了减震器的压缩阻尼，减轻了道路上的凸块对车身的冲击。而当车轮越过了凸块，即压力脉冲消失，减震器活塞上下腔的压差迅速下降，压缩阀阀芯6迅速回位，减震器的压缩阻尼也随之复原。
2. 根据权利要求l所述的一种空气悬架用减震器及其自适应阻尼调节法，其特征是节流阀的节流口可开在节流阀芯上，可以是径向节流小孔，也可是轴向节流槽。
3. 根据权利要求l所述的一种空气悬架用减震器及其自适应阻尼调节法，其特征是伸张阀阀芯3与活塞杆1上部的容腔可填充液体以提高其响应速度。
4. 根据权利要求l所述的一种空气悬架用减震器及其自适应阻尼调节法，其特征是减震器的结构型式可以是单筒式、双筒式、充气式、油气式等各种结构型式。
5. 根据权利要求l所述的一种空气悬架用减震器及其自适应阻尼调节法，其特征是缸筒2上的付压縮阀12和补尝阀U可以是各种结构型式。
全文摘要
一种新型空气悬架用减震器及其自适应阻尼调节法，是针对现有的空气悬架中由主气室压力自控调节阻尼的可调阻尼减振器不能调节其压缩阻尼，不能调控车行状态和充分发挥空气悬架和可调阻尼减振器的性能优势、制造精度高等难题研发的。它在控制方式上创建了由主气室压力直接联动控制伸张阀和压缩阀的控制方式，其控制方式简单、直接，无中间信号转换和执行机构；控制信号随负载信号直接输入，作用可靠简便。这种新型可调阻尼减振器结构简单，成本低于现有的压力自控可调阻尼减振器。且本发明的活塞上下腔压差控制的动态调阻机能，大大地提高了减振器的压缩阻尼特性。本发明无论结构上还是在性能上都大步超越了现有的压力自控可调阻尼技术。
文档编号B60G13/00GK101628533SQ20081003179
公开日2010年1月20日 申请日期2008年7月17日 优先权日2008年7月17日
发明者勍 贺 申请人:勍 贺