一种可升降悬架系统及其充放气方法和汽车与流程

1.本发明属于汽车悬架系统领域，更具体地，涉及一种可升降悬架系统及其充放气方法和汽车。


背景技术：

2.悬架系统是整车中非常关键的系统，其中整车离地间隙，整车通过性等主要性能由悬架系统决定，随着我国车辆电动化和suv车型的普及，对整车离地间隙和通过性的要求越来越高，提高离地间隙可避免电池等关键部件托底磕碰，可应对恶劣路况，保证车辆的通过性能；然而车辆结构限制很难提高离地间隙，同时车辆升高其质心会随之升高，高速行驶时车辆操控性能会急剧下降，影响行车安全。
3.为解决这一问题，汽车工程师费劲心思发明了电控空气悬架，如我国红旗hs9、蔚来es8、吉利极氪高端车都已匹配量产电控空气悬架系统，电控空气悬架主要功能可实现坏路行驶时汽车高度提升，提高通过性，高速行驶时汽车高度按设定程序降低，提升安全稳定性和降低油耗；电控空气悬架系统主要构成为四只空气弹簧、一个充气泵、储气罐、高度传感器、气体分配阀、ecu以及管线。然而，电控空气悬架价格高昂，匹配开发费用昂贵，只能应用在高端顶配车型，且系统构成复杂，气囊和气泵频繁工作，系统稳定性、可靠性一直是一大顽疾。


技术实现要素：

4.本发明的目的是针对现有技术存在的不足，提供了一种可升降悬架系统及其充放气方法和汽车，该悬架系统结构简单，稳定可靠，系统价格仅为电控空气悬架系统的20％左右，控制逻辑为开关控制，无需匹配开发费用。
5.为了实现上述目的，本发明提供了一种可升降悬架系统，包括：
6.减振器筒，所述减振器筒上活动设置有弹簧底座；
7.螺旋弹簧，设置在所述弹簧底座的上侧；
8.可升降组件，设置在所述减振器筒上，所述可升降组件的上端与所述弹簧底座的下侧接触。
9.可选地，所述可升降组件包括：
10.气囊底座，设置在所述减振器筒上；
11.气囊活塞，上侧与所述弹簧底座的下侧接触；
12.气囊，所述气囊的下端和上端分别连接在所述气囊底座上和所述气囊活塞的下端。
13.可选地，还包括气囊限位块，所述气囊限位块设置在所述气囊底座与所述气囊活塞之间。
14.可选地，所述气囊活塞为环状结构，所述气囊活塞与所述减振器筒之间设置有滑动轴承。
15.可选地，所述气囊的上端沿周向设置有限位翻边，所述气囊活塞的下端沿周向设置有凸起部，所述限位翻边的内侧与所述凸起部的外侧相配合。
16.可选地，所述气囊底座上设置有充气阀，所述充气阀的一端与所述气囊连接，所述充气阀的另一端用于与充气泵连接。
17.可选地，所述气囊底座上设置有泄压阀，所述泄压阀的一端与所述气囊连接。
18.可选地，所述气囊通过第一卡箍和第二卡箍分别与所述气囊底座和所述气囊活塞连接。
19.本发明还提供了一种根据上述的可升降悬架系统的充放气方法，包括以下步骤：
20.驾驶员根据路况需求，采用手动方式通过可升降组件将弹簧底座的高度；
21.根据车速和车速保持时间，当车速高于第一阈值并车速保持时间大于第二阈值时，采用自动方式通过可升降组件将弹簧底座的高度降低，当车速高度第三阈值时，采用自动方式通过可升降组件将弹簧底座的高度降低。
22.本发明还提供了一种汽车，包括上述的可升降悬架系统。
23.本发明提供了一种可升降悬架系统及其充放气方法和汽车，其有益效果在于：
24.1、该悬架系统具有螺旋弹簧和气囊部分组合而成，螺旋弹簧坐在气囊上，气囊与螺旋弹簧串联，气囊升降带动螺旋弹簧座升降实现整车高度升降；
25.2、该悬架系统通过充放气实现升降，充气过程为驾驶员控制，放气过程随车速自动控制；
26.3、该悬架系统内还设置有气囊限位块，实现缓冲和支撑限位的作用；
27.4、该悬架系统在正常行驶工况(非升降状态时)气囊内缓冲限位块、螺旋弹簧串联支撑整车重量，保证汽车整车行驶。
28.本发明的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
29.通过结合附图对本发明示例性实施方式进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本发明示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。
30.图1示出了根据本发明的一个实施例的一种可升降悬架系统的外部结构示意图。
31.图2示出了图1的剖视图。
32.图3示出了根据本发明的一个实施例的一种可升降悬架系统的内部结构示意图。
33.图4示出了根据本发明的一个实施例的气囊活塞的结构示意图。
34.图5示出了根据本发明的一个实施例的气囊的结构示意图。
35.附图标记说明：
36.1、减振器筒；2、弹簧底座；3、螺旋弹簧；4、气囊底座；5、气囊活塞；6、气囊；7、气囊限位块；8、限位翻边；9、凸起部；10、充气阀；11、泄压阀；12、第一卡箍；13、第二卡箍；14、可升降组件；15、滑动轴承。
具体实施方式
37.下面将更详细地描述本发明的优选实施方式。虽然以下描述了本发明的优选实施
方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本发明更加透彻和完整，并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。
38.本发明提供了一种可升降悬架系统，包括：
39.减振器筒，减振器筒上活动设置有弹簧底座；
40.螺旋弹簧，设置在弹簧底座的上侧；
41.可升降组件，设置在减振器筒上，可升降组件的上端与弹簧底座的下侧接触。
42.具体的，该悬架系统大部分行驶工况时，车辆依靠螺旋弹簧起支撑缓冲作用，在面对恶劣路况时需要提高离地间隙时，通过可升降组件对弹簧底座进行提高，从改变支撑减震弹簧的高度，保证车辆的通过性能，同时车辆升高其质心会随之升高，而在车辆处于高速行驶时，通过可升降组件对弹簧底座进行下降，恢复原有减震弹簧的高度，保证车辆操控性能，不影响行车安全；可升降组件包括多种形式，只要设置在弹簧底座下方，在需要时能够通过改变自身状态从而达到弹簧底座的高度发生变化即可，可升降组件可以是能够提供磁力或顶升力的结构。
43.可选地，可升降组件包括：
44.气囊底座，设置在减振器筒上；
45.气囊活塞，上侧与弹簧底座的下侧接触；
46.气囊，气囊的下端和上端分别连接在气囊底座上和气囊活塞的下端。
47.具体的，可升降组件包括气囊底座、气囊活塞和气囊，气囊底座用于支撑气囊，在需要车辆提高离地间隙时，气囊体积变大从而对气囊活塞施加顶升力，这样气囊活塞同弹簧底座一同上升，这样车辆高度实现提升；当需要降低车辆离地间隙时，将气囊进行放气，这样气囊活塞由于支撑力减小从而使弹簧底座恢复至原状态，该悬架系统结构简单，可靠性高。
48.可选地，还包括气囊限位块，气囊限位块设置在气囊底座与气囊活塞之间。
49.具体的，在减振器筒上还设有气囊限位块，气囊限位块在气囊不充气的时候，气囊限位块的上表面凸出于气囊，气囊底座落在气囊限位块的上方不再下降，起到支撑限位的作用。
50.可选地，气囊活塞为环状结构，气囊活塞与减振器筒之间设置有滑动轴承。
51.具体的，气囊活塞为环状结构，当气囊充气时，气囊活塞沿减振器筒的高度方向上升，当气囊放气时，气囊活塞下降与气囊限位块接触，将车辆高度恢复至原状态，在气囊活塞的内侧加装滑动轴承，能够降低气囊活塞的摩擦和导向的作用。
52.可选地，气囊的上端沿周向设置有限位翻边，气囊活塞的下端沿周向设置有凸起部，限位翻边的内侧与凸起部的外侧相配合。
53.具体的，气囊上设置有限位翻边，气囊活塞上设置有凸起部，凸起部设置在气囊活塞靠接内周一侧上，在将气囊和气囊活塞依次套设在减振器筒上后，凸起部能够嵌设于限位翻边内侧，对气囊活塞进行周向限位。
54.可选地，气囊底座上设置有充气阀，充气阀的一端与气囊连接，充气阀的另一端用于与充气泵连接。
55.可选地，气囊底座上设置有泄压阀，泄压阀的一端与气囊连接。
56.具体的，气囊连接有充气阀和泄压阀，两个阀体都设置在气囊底座上，这样在车辆升高或降低的时候，避免车辆上其他零件与充气阀和泄压阀发生磕碰；充气阀与充气泵进行连接，充气泵可以为车载充气泵，将充气泵与整车12v电源连接给气囊充气，根据充气压力控制充气量，实现整车高度的提升，不同充气压力对应不同提升高度；通过泄压阀给气囊放气，泄压阀的控制为开关控制，当车速达到设定速度自动打开泄压阀实现放气，将气体全部排出，排气结束后关闭泄压阀。
57.可选地，气囊通过第一卡箍和第二卡箍分别与气囊底座和气囊活塞连接。
58.具体的，通过第一卡箍将气囊底座与气囊底部进行连接固定，通过第二卡箍将气囊与气囊活塞连接固定，这样将气囊、气囊底座和气囊活塞作为一个整体结构，在气囊充气或放气的时候，能够使弹簧底座向上或向下运动，保证车辆良好的通过性和操控性。
59.本发明还提供了一种根据上述的可升降悬架系统的充放气方法，包括以下步骤：
60.驾驶员根据路况需求，采用手动方式通过可升降组件将弹簧底座的高度；
61.根据车速和车速保持时间，当车速高于第一阈值并车速保持时间大于第二阈值时，采用自动方式通过可升降组件将弹簧底座的高度降低，当车速高度第三阈值时，采用自动方式通过可升降组件将弹簧底座的高度降低。
62.具体的，该充气方法中，充气过程为手动充气，驾驶员根据路况等需求判断是否需提升车辆高度和提升的高度值，通过连接的充气泵充气实现整车高度提升，设置充气泵的充气压力来决定提升高度值；而放气过程为自动控制，控制逻辑关联车速和车速保持时间，当车速高于第一阈值(如40km/h)并持续时间大于第二阈值(如2s)时，气囊开始放气，当车速高于第三阈值(如50km/h)时，气囊开始放气，排气结束关闭泄压阀即可。
63.本发明还提供了一种汽车，包括上述的可升降悬架系统。
64.具体的，该汽车的四个车轮分别设置有可升降悬架系统，汽车承载重量的主要部件为螺旋弹簧，在需要升降时气囊作用到螺旋弹簧上，与螺旋弹簧串联实现车辆升降。
65.实施例
66.如图1至图5所示，本发明提供了一种可升降悬架系统，包括：
67.减振器筒1，减振器筒1上活动设置有弹簧底座2；
68.螺旋弹簧3，设置在弹簧底座2的上侧；
69.可升降组件14，设置在减振器筒1上，可升降组件14的上端与弹簧底座2的下侧接触。
70.在本实施例中，可升降组件14包括：
71.气囊底座4，设置在减振器筒1上；
72.气囊活塞5，上侧与弹簧底座2的下侧接触；
73.气囊6，气囊6的下端和上端分别连接在气囊底座4上和气囊活塞5的下端。
74.在本实施例中，还包括气囊限位块7，气囊限位块7设置在气囊底座4与气囊活塞5之间。
75.在本实施例中，气囊活塞5为环状结构，气囊活塞5与减振器筒1之间设置有滑动轴承15。
76.在本实施例中，气囊6的上端沿周向设置有限位翻边8，气囊活塞5的下端沿周向设置有凸起部9，限位翻边8的内侧与凸起部9的外侧相配合。
77.在本实施例中，气囊底座4上设置有充气阀10，充气阀10的一端与气囊6连接，充气阀10的另一端用于与充气泵连接。
78.在本实施例中，气囊底座4上设置有泄压阀11，泄压阀11的一端与气囊6连接。
79.在本实施例中，气囊6通过第一卡箍12和第二卡箍13分别与气囊底座4和气囊活塞5连接。
80.本发明还提供了一种根据上述的可升降悬架系统的充放气方法，包括以下步骤：
81.驾驶员根据路况需求，采用手动方式通过可升降组件将弹簧底座的高度；
82.根据车速和车速保持时间，当车速高于第一阈值并车速保持时间大于第二阈值时，采用自动方式通过可升降组件将弹簧底座的高度降低，当车速高度第三阈值时，采用自动方式通过可升降组件将弹簧底座的高度降低。
83.本发明还提供了一种汽车，包括上述的可升降悬架系统。
84.综上，该悬架系统中螺旋弹簧3座在弹簧底座2上，且保证弹簧底座2与减振器筒1间隙配合，这样弹簧底座2可沿减振器筒1上下滑动；气囊活塞5与弹簧底座2相接触，同样气囊活塞5与减振器筒1是间隙配合，可以实现上下滑动，用于支撑弹簧底座2，在给气囊6充气时，气囊活塞5向上运动时带动弹簧底座2向上运动，实现车辆举升，在给气囊6泄气时，整车重力通过螺旋弹簧3、弹簧底座2作用到气囊活塞5上，气囊活塞5向下运动，实现车辆降低；另外，气囊限位块7设置在气囊活塞5和气囊底座4之间，在车辆举升时气囊限位块7不起作用，在车辆降低时气囊限位块7在气囊活塞5和气囊底座4之间起到了支撑限位的作用；气囊底座4固定设置在减振器筒1上，与减振器筒1作为整体，对上部的气囊6、气囊活塞5、弹簧底座2和螺旋弹簧3启动支撑作用。这样该悬架系统通过上述结构的充放气能够实现整车高度的举升和降低，达到结构简单、运行稳定可靠的效果。
85.以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。