[实用新型]半主动并联空气弹簧

说明书

技术领域

本实用新型属于汽车减振技术领域，具体涉及一种刚度可调的半主动并联空气弹簧。

背景技术

汽车的乘坐舒适性越来越受到人们的关注。现有技术中，车辆上使用较多的弹簧元件多数为螺旋弹簧，并且其弹簧刚度是不变的，传统的空气弹簧虽然刚度可以变化，但是其刚度往往是在压缩时逐渐增大，拉伸时却逐渐减小，这样就不能满足许多悬置装置或者减振装置的要求。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种半主动并联空气弹簧，能够使悬置装置或减振装置在压缩和拉伸时，弹簧刚度都能逐渐增大，而且可以根据汽车初始位置负载调节其初始刚度，同时可以起到调节车身高度的作用；并且可在汽车行驶过程中根据路面状况，实时对其刚度进行调节。

本实用新型通过以下技术方案实现：

一种半主动并联空气弹簧，包括上腔气阀1、上腔压力传感器2A、下腔压力传感器2B、气缸3、上气室4、密封圈5、上腔充气泵6A、下腔充气泵6B、浮动活塞7、下气室8、下腔气阀9、上腔气管10A、下腔气管10B、活塞杆11和控制器12。

所述的浮动活塞7把气缸3的内部空间分成上气室4和下气室8两个部分，在上气室4的上端有上腔气阀1，下气室8的底端有下腔气阀9，活塞杆11和浮动活塞7连接在一起，密封圈5套在浮动活塞7的外端，以确保上下气室具有良好的密封性。

所述的上腔充气泵6A、下腔充气泵6B分别通过上腔气管10A、下腔气管10B与上腔气阀1、下腔气阀9相连。

所述的上腔压力传感器2A、下腔压力传感器2B分别布置在气缸3的上端面和下端面，对上气室4、下气室8内的气体压力进行实时监测，并将压力信号输送到控制器12中。

所述的控制器12的输入端与两个压力传感器2A、2B的输出相连，输出端与充气泵6A、6B相连。

所述的控制器12根据两个压力传感器2A、2B测得的压力信号，控制充气泵6A、6B和气阀1、9；当需要的弹簧刚度大时，控制器12控制充气泵6A、6B向上下气室4、8充气；当需要的弹簧刚度小时，控制器12控制气阀1、9开启，使上下气室4、8放气。

可选地，本实用新型也可以只包含一个充气泵6，通过上腔气管10A、下腔气管10B与上腔气阀1、下腔气阀9相连。同时对上下气室4、8充放入相同压力的气体，实现可调节大小的对称弹簧刚度；或者通过调节气阀1、9实现上下气室4、8压力不同，得到可调节大小的不对称弹簧刚度。

本实用新型的工作过程为：

1）在车辆起步之前，利用压力传感器2A、2B测得的上下气室4、8的压力信号，利用压力差即可得到车辆的负载；通过充气泵6A、6B分别从上腔气阀1和下腔气阀9向气室内充入一定量的气体，这样既可以根据负载状况调节车身高度，也可以控制气室的初始体积。

2）在处于被动模式时，气阀1、9均关闭：

在外界作用力的作用下，当活塞杆11向上运动时，推动浮动活塞7向上运动，压缩上气室4，使上气室4的气体压力逐渐增大，活塞杆11向上移动的位移越大，上气室4产生的压力越大；

当活塞杆11向下运动时，拉动浮动活塞7向下运动，压缩下气室8，使下气室8的压力逐渐增大，活塞杆11向下移动的位移越大，下气室8产生的压力越大；

这样就实现了弹簧刚度随着位移的增大而不断增大。

3）在处于半主动模式时，控制器12根据两个压力传感器2A、2B测得的压力信号，实时地控制充气泵6A、6B的供气压力和气阀1、9的开启与关闭；实时的对上下气室4、8充放气，实现并联空气弹簧的半主动控制，以提高汽车平顺性。

本实用新型结构简单，成本相对低廉，安装方便，在两个方向运动时，都可以产生较大的弹性力，并且弹簧刚度也逐渐增大；而且可以根据上下压力传感器信号得到的汽车初始负载，并调节其初始刚度，同时可以起到调节车身高度的作用，并且可在汽车行驶过程中根据路面状况，实时对其刚度进行调节，以提高车辆的乘坐舒适性、操纵稳定性及通过性。

附图说明

图1为本实用新型的一种实施例。

图2为本实用新型的另一种实施例。

图3为本实用新型的刚度特性曲线。

图中：

1、上腔气阀；2A、上腔压力传感器；2B、下腔压力传感器；

3、气缸；4、上气室；5、密封圈；6、充气泵；6A、上腔充气泵；

6B、下腔充气泵；7、浮动活塞；8、下气室；9、下腔气阀；

10A、上腔气管；10B、下腔气管；11、活塞杆；12、控制器；