[发明专利]一种快速自平衡空气弹簧及其操作方法

说明书

本发明公开了一种快速自平衡空气弹簧，包括气缸和设置在气缸内的活塞组件，所述活塞组件包括主活塞、位于主活塞下方的活塞杆、设置于主活塞上方的上活塞和套接在活塞杆上的下活塞，所述气缸内部分为上气室、中气室和下气室，上活塞位于所述上气室中，下活塞位于所述下气室中，所述中气室内侧壁直径小于上气室和下气室内侧壁直径，所述中气室长度等于主活塞长度，所述上气室顶部、上气室与中气室之间、中气室与下气室之间以及所述下气室底部均设有进出气口，所述进出气口均连接于受控制器控制的电气系统。本发明的空气弹簧结构简单，安全可靠，软硬度可调，可以根据不同路况和需求自动调节空气弹簧的弹性性能和弹簧高度。

技术领域

本发明属于车辆减振技术领域，涉及汽车悬挂，特别涉及一种快速自平衡空气弹簧及其操作方法。

背景技术

空气悬挂是广泛运用于车辆的优秀减振装置，其主要结构就是空气弹簧。空气弹簧是一种内部充有压缩空气。利用空气的可压缩性实现弹性缓冲功能的橡胶减震元件，是轨道车辆主要的二系悬挂部件，其通过自身的变形承担车体和转向架之间的相对位移，同时提供承载力及各项刚度。

常用的空气弹簧的主要结构形式包括上盖、橡胶气囊和应急橡胶弹簧等，将空气弹簧组装到车体与转向架之间时，空气弹簧上进气柱与下进气柱通过线圈保证气体密封，空气弹簧自身形成一个封闭的气腔，从而可以利用气体的可压缩性与橡胶弹簧起到缓冲减振的作用。

现有汽车悬挂技术的空气弹簧形式较为单一，是通过控制空气压缩机和排气阀门，使弹簧自动压缩或伸长，从而降低或升高底盘离地间隙，以增加高速车身稳定性或复杂路况的通过性，但是此种结构的调节范围较小，适用范围不够全面，不能完美保证车辆的舒适性和操控性。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提出一种快速自平衡空气弹簧，能够通过控制该空气弹簧，改变使用该空气弹簧的汽车悬挂的高低和软硬度，增加使用车辆的舒适性和操控性。

为了实现上述目的，本发明的具体技术方案为：一种快速自平衡空气弹簧，包括气缸和设置在气缸内的活塞组件，所述活塞组件包括主活塞、位于所述主活塞下方的活塞杆、设置于所述主活塞上方的上活塞和套接在所述活塞杆上的下活塞，所述气缸内部分为上气室、中气室和下气室，所述上活塞位于所述上气室中，所述下活塞位于所述下气室中，所述中气室内侧壁直径小于所述上气室和下气室内侧壁直径，中气室顶部作为上限位，底部作为下限位，用于限制所述上活塞或下活塞移动，所述中气室长度等于所述主活塞长度，所述上气室侧面顶部设有进出气口一，所述上气室与中气室之间设有进出气口二，所述中气室与下气室之间设有进出气口三，所述下气室侧面底部设有进出气口四，所述进出气口一、二、三、四均连接于受控制器控制的电气系统，所述气缸还设置有与所述电气系统相连的位置传感器。

在本发明的技术方案中，所述上气室被所述上活塞分隔为上方的第一空间和下方的第二空间，所述下气室被所述下活塞分割为上方的第三空间和下方的第四空间，所述第一空间与所述进出气口一相连，所述第二空间与所述进出气口二相连，所述第三空间与所述进出气口三相连，所述第四空间与所述进出气口四相连。

一种快速自平衡空气弹簧的操作方法，包括：

方法一：适用于车辆低速行驶状态，所述进出气口一和三进气，同时所述进出气口二和四出气，直至使得上活塞位于上气室底部即处于上限位处，下活塞位于下气室底部，主活塞处于平衡状态即位于中气室。当主活塞达到平衡后，所述进出气口一和三继续进气，小幅度增大第一空间和第三空间内的压力，此种状态下的空气弹簧弹性较为柔软，悬挂较为舒适。