空气弹簧式半主动悬置的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于半主动悬置，具体涉及一种空气弹簧式半主动悬置。
【背景技术】
[0002]传统的液压悬置均为被动式液压悬置，其刚度及阻尼均不可调，只能在一定的频率范围内改善乘坐舒适性，存在很大的应用局限性。而半主动悬置则可以通过对刚度和阻尼的调节，可以在较宽频率范围内明显改善乘坐舒适性及降低车内噪声和振动。现有半主动悬置类型主要包含变流道型式和磁流变液式，但变流道式半主动悬置的结构复杂，制造成本高，磁流变液式半主动悬置的刚度阻尼可变范围低。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种具有刚度阻尼可调范围大、响应速度快、结构简单、制造成本低、易于实现产业化生产的空气弹簧式半主动悬置。
[0004]本发明所述的空气弹簧式半主动悬置，包括橡胶主簧组件、惯性通道体、橡胶底膜、底壳、电磁阀和解耦膜，所述惯性通道体中具有惯性通道，所述橡胶主簧组件、惯性通道体、橡胶底膜、底壳从上自下依次装配为整体；
所述解耦膜为圆形，其设置在惯性通道体的中部的上方，解耦膜与惯性通道体之间形成空气腔，该空气腔通过设置在惯性通道体上的一小孔与大气相连，所述电磁阀与发动机的电子控制单元连接，通过电磁阀控制小孔的开关；
所述惯性通道体、解耦膜、橡胶主簧组件之间形成上液室，惯性通道体与橡胶底膜之间形成下液室；
所述惯性通道体上具有环绕所述空气腔的惯性通道，所述上液室与下液室中的液体通过惯性通道进行流动。
[0005]所述橡胶主簧组件包括连接螺栓、心轴、橡胶主簧和金属外壳，所述连接螺栓的下端与心轴连接，心轴与橡胶主簧的上端硫化在一起，橡胶主簧的下端与金属外壳硫化在一起。
[0006]高动刚度、高阻尼工作模式(即H模式)的工作原理为:连接螺栓的上端与发动机连接，振动由悬置支架传递至连接螺栓，再由连接螺栓传递至心轴，心轴挤压橡胶主簧，迫使上液室的体积缩小，上液室内的混合液体向下流动。电磁阀通电，电磁阀将小孔关闭，空气腔为密闭空气腔，解耦膜刚度增大。混合液体通过惯性通道流向下液室来吸收上液室的体积变化，此时悬置性能表现为高动刚度，高阻尼。
[0007]低动刚度、低阻尼工作模式(即L模式)的工作原理为:振动由悬置支架传递至连接螺栓，再由连接螺栓传递至心轴，心轴挤压橡胶主簧，迫使上液室的体积缩小，上液室内的混合液体向下流动。电磁阀断电，电磁阀将小孔打开，空气腔通过小孔与大气相连，空气腔为开放空气腔，解耦膜刚度降低。混合液体挤压解耦膜向下变形来吸收上液室的体积变化，此时悬置性能表现为低动刚度，低阻尼。
[0008]本发明具有以下优点:
(I)该悬置具有高动刚度、高阻尼工作模式和低动刚度、低阻尼工作模式，这两种工作模式的切换由电磁阀控制，电磁阀通过电线与发动机的电子控制单元连接，电子控制单元根据发动机不同工况下的转速作为输入信号控制电磁阀的开关，而电磁阀通过控制空气腔的开关来实现解耦膜的刚度控制，进而改变上液室的体积刚度，以此达到改变液压悬置工作模式的目的；两种工作模式可以根据整车工况的不同需求进行切换，既能够在怠速及加速工况下具有良好的隔振性能，又能够在启动以及冲击路面工况下具有良好的减震性能。
[0009](2)惯性流道为近似环形流道，流道的曲率半径较大，使液体的流动性较好，缓解了高频动态硬化现象；高频动刚度较低，能够在更宽的频率范围具有良好的隔振性能；
(3)解耦膜及空气腔位于上液室下方的中间位置，当液体由上液室向下流动时，由于受到橡胶主簧的挤压，液体将汇聚于下液室的正中间，使液体能够更好地挤压解耦膜变形，其动刚度及阻尼更低；
(4)H模式下的动刚度为L模式下动刚度的2倍左右，动刚度变化范围较大；
(5)H模式下的阻尼峰值为L模式下阻尼峰值2倍左右，阻尼变化范围较大；
综上所述，本发明具有刚度阻尼可调范围大、响应速度快、结构简单、制造成本低、易于实现产业化生产。
【附图说明】
[0010]图1为本发明的结构示意图；
图2为图1中惯性通道的结构示意图；
图3为本发明的动刚度随频率变化关系图；
图4为本发明的阻尼随频率变化关系图。
【具体实施方式】
[0011]下面结合附图对本发明作进一步说明。
[0012]如图1和图2所示的空气弹簧式半主动悬置，包括橡胶主簧组件、惯性通道体5、橡胶底膜6、底壳14、电磁阀11和解耦膜9，所述惯性通道体5中具有惯性通道4，所述橡胶主簧组件、惯性通道体5、橡胶底膜6、底壳14从上自下依次装配为整体。解耦膜9为圆形，其设置在惯性通道体5的中部的上方，解耦膜9与惯性通道体5之间形成空气腔12，该空气腔12通过设置在惯性通道体5上的一小孔10与大气相连，所述电磁阀11与发动机的电子控制单元连接，电子控制单元根据发动机不同工况下的转速作为输入信号控制电磁阀11的开关，电磁阀11的开关来控制小孔10的开关。惯性通道体5、解耦膜9、橡胶主簧组件之间形成上液室8，惯性通道体5与橡胶底膜6之间形成下液室13，惯性通道体5上具有环绕所述空气腔12的惯性通道4，上液室8与下液室13中的液体通过该惯性通道4进行流动。
[0013]如图1所示，橡胶主簧组件包括连接螺栓1、心轴7、橡胶主簧2和金属外壳3，所述连接螺栓I的下端与心轴7连接，心轴7与橡胶主簧2的上端硫化在一起，橡胶主簧2的下端与金属外壳3硫化在一起。
[0014]高动刚度、高阻尼工作模式(即H模式)的工作原理为:连接螺栓I的上端与发动机连接，振动由悬置支架传递至连接螺栓1，再由连接螺栓I传递至心轴7，心轴7挤压橡胶主簧2，迫使上液室8的体积缩小，上液室8内的混合液体向下流动。电磁阀11通电，电磁阀11将小孔10关闭，空气腔12为密闭空气腔，解耦膜9刚度增大。混合液体通过惯性通道4流向下液室13来吸收上液室8的体积变化，此时悬置性能表现为高动刚度，高阻尼。
[0015]低动刚度、低阻尼工作模式(即L模式)的工作原理为:振动由悬置支架传递至连接螺栓1，再由连接螺栓I传递至心轴7，心轴7挤压橡胶主簧2，迫使上液室8的体积缩小，上液室8内的混合液体向下流动。电磁阀11断电，电磁阀11将小孔10打开，空气腔12通过小孔10与大气相连，空气腔12为开放空气腔，解耦膜9刚度降低。混合液体挤压解耦膜9向下变形来吸收上液室8的体积变化，此时悬置性能表现为低动刚度，低阻尼。
[0016]如图3所示，H模式与L模式的动刚度测试曲线，由此可以看出H模式下的动刚度为L模式下动刚度的2倍左右，动刚度变化范围较大。
[0017]如图4所示，H模式与L模式的阻尼测试曲线，由此可以看出H模式下的阻尼峰值为L模式下阻尼峰值2倍左右，阻尼变化范围较大。
【主权项】
1.一种空气弹簧式半主动悬置，包括橡胶主簧组件、惯性通道体(5)、橡胶底膜(6)、底壳(14)、电磁阀(11)和解耦膜(9)，其特征在于:所述橡胶主簧组件、惯性通道体(5)、橡胶底膜(6 )、底壳(14 )从上自下依次装配为整体； 所述解耦膜(9)为圆形，其设置在惯性通道体(5)的中部的上方，解耦膜(9)与惯性通道体(5)之间形成空气腔(12)，该空气腔(12)通过设置在惯性通道体(5)上的一小孔(10)与大气相连，所述电磁阀(11)与发动机的电子控制单元连接，通过电磁阀(11)控制小孔(10)的开关； 所述惯性通道体(5)、解耦膜(9)、橡胶主簧组件之间形成上液室(8)，惯性通道体(5)与橡胶底膜(6)之间形成下液室(13)， 所述惯性通道体(5 )上具有环绕所述空气腔(12)的惯性通道(4 )，所述上液室(8 )与下液室(13 )中的液体通过惯性通道(4 )进行流动。2.根据权利要求1所述的空气弹簧式半主动悬置，其特征在于:所述橡胶主簧组件包括连接螺栓(I)、心轴(7)、橡胶主簧(2)和金属外壳(3)，所述连接螺栓(I)的下端与心轴(7)连接，心轴(7)与橡胶主簧(2)的上端硫化在一起，橡胶主簧(2)的下端与金属外壳(3)硫化在一起。
【专利摘要】本发明公开了一种空气弹簧式半主动悬置，包括橡胶主簧组件、惯性通道体、橡胶底膜、底壳、电磁阀和解耦膜，橡胶主簧组件、惯性通道体、橡胶底膜、底壳从上自下依次装配为整体；解耦膜为圆形，其设置在惯性通道体的中部的上方，解耦膜与惯性通道体之间形成空气腔，该空气腔通过设置在惯性通道体上的一小孔与大气相连，电磁阀与发动机的电子控制单元连接，通过电磁阀控制小孔的开关；惯性通道体、解耦膜、橡胶主簧之间形成上液室，惯性通道体与橡胶底膜之间形成下液室，惯性通道体上具有环绕空气腔的惯性通道，上液室与下液室中的液体通过惯性通道进行流动。本发明具有刚度阻尼可调范围大、响应速度快、结构简单、制造成本低。
【IPC分类】B60K5/12, F16F13/26
【公开号】CN105020327
【申请号】CN201510371568
【发明人】陈代军, 徐小敏, 付江华, 袁杰, 刘瑞, 沈中元
【申请人】重庆长安汽车股份有限公司
【公开日】2015年11月4日
【申请日】2015年6月30日