本实用新型属于车辆底盘领域，尤其涉及一种橡胶空气弹簧的主动刚度控制装置。
背景技术：
橡胶空气弹簧是一种由橡胶、网线贴合成的曲形胶囊，俗称气胎、波纹气胎、气囊、皮老虎等。胶囊两端部需用两块钢板相连接，形成一个压缩空气室。橡胶与网线本身不提供对负荷的承载力，而是由充入胶囊内的压缩空气来完成。其曲囊数通常为1~3 曲囊，但根据需要也可以设计制造成4 曲或5 曲以上，还可以在一定条件下将两个空气弹簧叠加使用。
以橡胶空气弹簧为弹性元件的悬架方式叫做空气悬架系统。目前国外高档客车、轿车及牵引车上几乎都装有空气悬架系统，国内中高档客车也使用了空气悬架系统。当车辆采用空气悬架系统后，可以实现车身高度的自动调节，使车身高度保持不变，橡胶空气弹簧的自然频率低，减振和隔音效果好，可以大大提高车辆行驶的平顺行，乘座的柔软性和舒适性，同时可有效保护车上自身的和运输的精密仪器和电器设备，减少维修次数和降低维修费用，延长车辆使用寿命，并大大降低车辆对路面的冲击，延长路面的使用寿命。随着国内空气悬架系统应用技术的成熟，以及国家对客车质量等级评审新规定的执行，空气弹簧在车辆上的应用前景将越来越普遍和广阔。
中国专利公告号为CN204127188U的现有技术在2015年1月28日公开了一种适用于高速客车隔振隔音的橡胶空气弹簧，其技术方案包括一个橡胶气囊，橡胶气囊的上端连接有盖板，下端连接有底座，所述橡胶气囊的截面直径为筒状、其两端直径向内逐渐呈弧状缩小并在其两端部形成直径小于其中间部位直径的两个安装孔，所述橡胶气囊的上下两端分别通过安装孔与盖板和底座密封连接，所述橡胶气囊可进行轴向伸缩。该专利采用上述方案，在使用状态中，产品设计最高高度和最低高度，橡胶气囊在行程范围内伸缩，当车辆在运输过程中，遇到硬物碰撞和路面不平，起到减震消音的作用，利用气体的可塑性，刚度低，频率低，提高了车辆在行驶中的平顺性和舒适感。但在实际使用过程中，该专利不能在汽车行驶过程中根据需要主动提高橡胶空气弹簧的刚度，即不能在舒适性和操控性之间寻求平衡。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的上述问题，提供一种橡胶空气弹簧的主动刚度控制装置，本实用新型既能将橡胶空气弹簧的基本刚度设计的较低以获得合适且舒适的偏频，又能在汽车行驶过程中根据需要主动提高橡胶空气弹簧的刚度，同时因橡胶空气弹簧压缩增加的气体内能能在橡胶空气弹簧伸长时缓慢释放对橡胶空气弹簧伸长产生阻尼效果，可减轻减震器的能量消耗和热量的产生，从而获得最佳舒适性和操控性。
为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：
一种橡胶空气弹簧的主动刚度控制装置，其特征在于：包括活塞外壳、密封体、阀体、阀芯和电磁铁，所述阀体固定在活塞外壳内，所述阀体与活塞外壳之间形成气室；所述活塞外壳上设置有连通气囊与阀体的气口一，所述阀体上设置有连通阀体与气室的气口二，所述电磁铁固定在阀体下部，所述密封体设置在阀体内，所述阀芯穿过电磁铁后伸入阀体内与密封体固定连接，电磁铁与阀芯配合控制密封体开闭气口一。
所述阀体上还设置有连通阀体与气室的气口三，所述气口三上设置有单向阀；且所述气口二的通径小于气口一的通径，所述气口一的通径小于气口三的通径。
所述气口二的数量为一个或多个，为多个时，多个气口二在阀体上绕轴心布置。
所述活塞外壳上固定设置有引线端子，所述电磁铁通过线缆与引线端子连接。
采用本实用新型的优点在于：
一、本实用新型中，阀体通过气口一与气囊连通，阀体又通过气口二与气室连通，密封体可以在阀芯的驱动下打开和关闭气口一。在该结构下，当电磁铁不通电时，阀芯在电磁铁复位力的作用下带着密封体向下运动，密封体与气口一分离，气口一被打开，气室经气口一和气口二与气囊连通，参与气囊压缩和伸长的气体总容积为气室和气囊的容积之和，因容积较大，橡胶空气弹簧的刚度就比较小。当电磁铁通电时，阀芯在电磁铁的作用下带着密封体快速向上运动密封气口一，气室与气囊的连接断开，此时气囊单独参与压缩和伸长，而气室不参与工作，气囊的压缩和伸长刚度大幅增加，与现有技术相比，本实用新型能依赖电磁铁对气口一的开闭来切换橡胶空气弹簧的有效压缩容积，从而获得不同行驶路况需要的不同刚度，既能将橡胶空气弹簧的基本刚度设计的较低以获得合适偏频，提高乘坐舒适性，又能在汽车行驶过程中根据车辆及转弯急刹车等需要主动提高橡胶空气弹簧的刚度，提高车辆操作稳定性。另外，由于电磁铁动作速度快与车载ECU之间直接连接，因此采用电磁铁的电磁力通过阀芯和密封体去开闭气口一，能确保橡胶空气弹簧的刚度快速变化，从而实现橡胶空气弹簧刚度的主动控制。
二、本实用新型中，当气囊内的气压与气室内的气压的压差稍大时，由于气口二的通径小于气口一的通径，而气口一的通径又小于气口三的通径，因此，气口二不足以快速地将气囊内的气体排出至气室内，此时气口三上的单向阀被打开，气囊内的气体同时通过气口二和气口三进入气室，这样，就能将气囊压缩时增加的部分气体能量储存在气室内。气囊被压缩后伸长时，气囊内的气压小于气室内的气压，单向阀将气口三关闭，气室内的气体只能依次通过气口二和气口一进入气囊，由于气口二的通径较小，因此对通过的气体产生阻尼，能够降低气体从气室进入气囊的速度，也就阻止了气囊被压缩后的快速反弹。
三、本实用新型中，气口二的数量为多个时，多个气口二在阀体上绕轴心布置，该结构有利于气囊与气室之间气压的平稳变化。
四、本实用新型中，电磁铁通过线缆与固定在活塞外壳上的引线端子连接，对电磁铁的控制更加灵活、方便和准确。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图中的标记为：1、密封体，2、阀体，3、阀芯，4、电磁铁，5、活塞外壳，6、引线端子，7、气囊，8、单向阀，9、气口一，10、气室，11、气口二，12、气口三。
具体实施方式
一种橡胶空气弹簧的主动刚度控制装置，包括活塞外壳5、密封体1、阀体2、阀芯3和电磁铁4，所述阀体2固定在活塞外壳5内，所述阀体2与活塞外壳5之间形成气室10；所述活塞外壳5上设置有连通气囊7与阀体2的气口一9，所述阀体2上设置有连通阀体2与气室10的气口二11，所述电磁铁4固定在阀体2下部，所述密封体1设置在阀体2内，所述阀芯3穿过电磁铁4后伸入阀体2内与密封体1固定连接，密封体1由阀芯3控制上下移动，工作时，电磁铁4与阀芯3配合控制密封体1打开或关闭气口一9。
本实用新型中，所述阀体2上还设置有连通阀体2与气室10的气口三12，所述气口三12上设置有单向阀8；且所述气口二11的通径远小于气口一9的通径，所述气口一9的通径小于气口三12的通径。进一步的，所述气口二11的数量为一个或多个，为多个时，多个气口二11在阀体2上绕轴心布置。
本实用新型中，所述气口二11优选为圆孔，所述气口一9和气口三12可以为圆孔，也可以为方孔或其它形状孔。
本实用新型中，在车辆处于静态时，优选气室10的容积大于气囊7的容积。
本实用新型中，所述活塞外壳5上固定设置有用于控制电磁铁4工作的引线端子6，所述电磁铁4通过线缆与引线端子6连接。
本实用新型中，在确保气囊7的有效性行程满足需要的条件下，尽可能缩短橡胶空气弹簧的轴向长度以减小气囊7的容积，同时改变活塞外壳5的形状和长度增加活塞外壳5的容积，在加上合理设计气口一9、气口二11和气口三12的通径比，可以得到电磁铁4不通电的情况下，气囊7压缩时有较低的刚度，伸长时有较大的阻尼，在电磁铁4通电的时候，气囊7又具有较大的刚度，以得到车辆行驶有更好的舒适性的同时，在急转弯时能更好的抗侧倾以及急制动时能抗点头。
本实用新型的实施原理为：
1、当电磁铁4不通电时，阀芯3在电磁铁4复位力的作用下带着密封体1向下运动，气口一9被打开，其中：
气囊7压缩时，当气囊7内的气压与气室10内的气压的压差很小未能打开单向阀8，气囊7内的气体通过气口一9和气口二11进入气室10，当气囊7内的气压与气室10内的气压的压差稍大时，气口三12上的单向阀8被打开，气囊7内的气体同时通过气口一9、气口二11和气口三12进入气室10，将气囊7压缩时增加的部分气体能量储存在气室10内。
气囊7伸长时，单向阀8关闭，气室10的气体只能通过气口二11、气口一9进入气囊7，由于气口二11的通径比气口一9小的多，对通过气口二11的气体产生较大阻尼，气囊7压缩时存储在气室10的能量不会快速回到气囊7，抑制了气囊7的快速伸长。
2、当电磁铁4通电时，阀芯3在电磁铁4的作用下带着密封体1快速向上运动密封气口一9，气囊7与气室10之间被断开，此时气囊7单独参与压缩和伸长，而气室10不参与工作，气囊7的压缩和伸长刚度大幅增加。