一種活塞基座形狀可變的空氣彈簧及其控制方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種車輛懸架系統(tǒng)的活塞基座形狀可變的空氣彈簧及其控制方法，活塞基座外壁處有一圈可控環(huán)形氣囊，可控環(huán)形氣囊的最外圈接觸若干個(gè)均勻布置在同一個(gè)圓上的搖板內(nèi)側(cè)面，每個(gè)搖板上端均通過鉸接銷與活塞基座鉸接，每個(gè)搖板外側(cè)面均接觸空氣彈簧主氣囊，活塞基座的底部中心處開有一個(gè)軸向的盲孔，盲孔中心設(shè)置T型導(dǎo)管，T型導(dǎo)管的水平管的兩端分別穿過活塞基座上的相應(yīng)的徑向孔后連接可控環(huán)形氣囊，T型導(dǎo)管的垂直管向下伸出盲孔之外連接儲(chǔ)氣室；選擇性地控制可控環(huán)形氣囊內(nèi)氣壓，帶動(dòng)搖板的擺動(dòng)以改變活塞基座形狀從而改變空氣彈簧的剛度，使空氣彈簧主氣囊的有效面積發(fā)生變化，實(shí)現(xiàn)對空氣彈簧剛度的無級控制。
【專利說明】一種活塞基座形狀可變的空氣彈簧及其控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及車輛懸架系統(tǒng)領(lǐng)域，具體是懸架系統(tǒng)的空氣彈簧結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]空氣彈簧作為懸架系統(tǒng)中的彈性元件，是在一個(gè)密封的容器中充入壓縮氣體，利用氣體的可壓縮性實(shí)現(xiàn)其彈簧作用，具有良好的緩沖、隔振效果。這種彈簧的剛度在載荷變化的過程中是可變的，因?yàn)樽饔迷趶椈缮系妮d荷增加時(shí)，容器內(nèi)的定量氣體受壓縮，氣壓升高，則彈簧的剛度增大；反之當(dāng)載荷減小時(shí)，彈簧內(nèi)的氣壓下降，剛度減小。除了通過變化外界載荷大小改變彈簧剛度以外，根據(jù)空氣彈簧剛度公式還可以通過改變空氣彈簧容積和有效面積變化率達(dá)到變剛度的目的。
[0003]空氣彈簧分為嚢式和膜式兩種，傳統(tǒng)膜式空氣彈簧主要構(gòu)件有膜式空氣彈簧囊體、氣囊活塞底座、傳動(dòng)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)和空氣補(bǔ)給系統(tǒng)等。氣囊活塞底座氣囊變形時(shí)，其底部卷曲的嚢皮在活塞底座表面滾動(dòng)進(jìn)行工作。有的空氣彈簧通過在空氣彈簧外接附加氣室來達(dá)到變剛度的目的，這種帶附加氣室的空氣彈簧有如下缺陷:1、只能通過增加附加氣室容積在原有剛度基礎(chǔ)上降低剛度，不能增大剛度；2、附加氣囊的體積太大，管路過長，系統(tǒng)時(shí)滯現(xiàn)象明顯。
[0004]湖南大學(xué)胡德安等2012年I月發(fā)表在《計(jì)算機(jī)仿真》第29卷第一期中的《基于活塞形狀改變的空氣彈簧特性仿真研究》通過有限元建模和仿真分析了空氣彈簧在不同活塞形狀下的剛度變化特性，但并未提出具體的活塞基座形狀可變的空氣彈簧結(jié)構(gòu)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提出一種活塞基座形狀可變的空氣彈簧及其控制方法，結(jié)構(gòu)簡單，布置空間緊湊，可控環(huán)形氣囊的壓力和體積可迅速變化，空氣彈簧的剛度可無級控制。
[0006]本發(fā)明所述一種活塞基座形狀可變的空氣彈簧采用的技術(shù)方案是:包括一個(gè)活塞基座，活塞基座的頂面緊貼空氣彈簧主氣囊，活塞基座外壁處有一圈可控環(huán)形氣囊，可控環(huán)形氣囊的最外圈接觸若干個(gè)均勻布置在同一個(gè)圓上的搖板的內(nèi)側(cè)面，每個(gè)搖板上端均通過鉸接銷與活塞基座鉸接，每個(gè)搖板的外側(cè)面均接觸空氣彈簧主氣囊，在其中一個(gè)鉸接銷上設(shè)有一個(gè)角度傳感器；活塞基座的底部中心處開有一個(gè)軸向的盲孔，盲孔中心設(shè)置T型導(dǎo)管，T型導(dǎo)管的水平管的兩端分別穿過活塞基座上的相應(yīng)的徑向孔后連接可控環(huán)形氣囊，T型導(dǎo)管的垂直管向下伸出盲孔之外連接儲(chǔ)氣室，儲(chǔ)氣室通過另一導(dǎo)管連接空氣彈簧主氣囊。
[0007]每個(gè)搖板下端向活塞基座的中心軸方向傾斜的角度不超過10°，每個(gè)搖板下端向遠(yuǎn)離活塞基座的中心軸方向傾斜的角度不超過20°。
[0008]本發(fā)明所述一種活塞基座形狀可變的空氣彈簧的控制方法采用的技術(shù)方案是:控制器監(jiān)測車輪速度，控制儲(chǔ)氣室對可控環(huán)形氣囊充、放氣和對空氣彈簧主氣囊充氣，選擇性地控制可控環(huán)形氣囊內(nèi)氣壓，以控制空氣彈簧的剛度。[0009]當(dāng)控制器接收到車身位移傳感器和車速傳感器傳來的車輛低速行駛的信號后，控制所述T型導(dǎo)管連通大氣，使可控環(huán)形氣囊內(nèi)氣壓下降，帶動(dòng)搖板向活塞基座的中心軸方向擺動(dòng)，空氣彈簧剛度下降；當(dāng)車輛高速行駛時(shí)，控制器輸出指令使儲(chǔ)氣室對可控環(huán)形氣囊充氣，可控環(huán)形氣囊膨脹迫使搖板向遠(yuǎn)離活塞基座的中心軸方向擺動(dòng)，空氣彈簧剛度增大。
[0010]本發(fā)明的有益效果是:
1、利用控制器控制儲(chǔ)氣室對可控環(huán)形氣囊充、放氣，可控環(huán)形氣囊?guī)?dòng)搖板的擺動(dòng)以改變活塞基座形狀從而改變空氣彈簧的剛度，使空氣彈簧主氣囊的有效面積發(fā)生變化，并能使可控環(huán)形氣囊內(nèi)氣壓迅速改變，使空氣彈簧剛度在一定范圍內(nèi)無級變化，實(shí)現(xiàn)對空氣彈簧剛度的無級控制。
[0011]2、可控環(huán)形氣囊體積小，反應(yīng)速度快，可控環(huán)形氣囊的壓力和體積可迅速變化適用于主動(dòng)式懸架，通過改變可控環(huán)形氣囊的氣壓大小達(dá)到改變主氣囊彈簧剛度的目的。
[0012]3、通過將搖板安裝孔開口一定角度以控制搖板擺動(dòng)范圍，通過在一定角度內(nèi)擺動(dòng)的搖板機(jī)械結(jié)構(gòu)改變空氣彈簧底部氣囊形狀，從而改變空氣彈簧工作時(shí)的有效面積變化率，并通過選擇性控制可控環(huán)形氣囊內(nèi)的氣壓，達(dá)到變剛度的目的，可以保證車輛在行駛過程中當(dāng)可控環(huán)形氣囊突然失效時(shí)，車輛懸架系統(tǒng)仍具有一定的剛度，提高了車輛的行駛性能和安全性。
4、本發(fā)明中的活塞基座可在原基座上改進(jìn)，不僅可節(jié)省成本，還可充分利用活塞基座內(nèi)部空間布置管道、導(dǎo)線。
[0013]5、針對不同路況進(jìn)行調(diào)節(jié)，可對車輛四輪進(jìn)行獨(dú)立控制，適用于對車輛的主動(dòng)控制。
[0014]6、可根據(jù)車速、側(cè)傾角及俯仰角來配置本發(fā)明空氣彈簧剛度，控制器利用車速傳感器和陀螺儀傳來的信號與預(yù)設(shè)的空氣彈簧剛度值進(jìn)行配對，找到當(dāng)前工況下所需剛度對應(yīng)的搖板擺動(dòng)角度，并通過改變可控環(huán)形氣囊內(nèi)部氣壓達(dá)到改變搖板的擺動(dòng)角度的目的。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是本發(fā)明一種活塞基座形狀可變的空氣彈簧在設(shè)計(jì)剛度位置時(shí)的工作狀態(tài)視圖；
圖2是圖1中搖板和活塞基座的安裝結(jié)構(gòu)不意圖；
圖3是本發(fā)明一種活塞基座形狀可變的空氣彈簧在最小剛度極限位置時(shí)的主剖視圖； 圖4是本發(fā)明一種活塞基座形狀可變的空氣彈簧在最大剛度極限位置時(shí)的主剖圖；
圖5是本發(fā)明一種活塞基座形狀可變的空氣彈簧的整車安裝控制原理圖。
[0016]圖中:1.空氣彈簧主氣囊；2.活塞基座；3.鉸接銷；4.搖板；5.可控環(huán)形氣囊；
6.導(dǎo)管；6a.T型導(dǎo)管；6b.連接儲(chǔ)氣室與空氣彈簧主氣囊的導(dǎo)管；7.控制器；8.兩通電磁閥；9.儲(chǔ)氣室；10.三通電磁閥；11.角度傳感器；12a、12b、12c、12d.安裝在四個(gè)車輪上的本發(fā)明一種活塞基座形狀可變的空氣彈簧；13.車速傳感器；14.陀螺儀；15.車身位移傳感器。
【具體實(shí)施方式】
[0017]參見圖1，本發(fā)明一種活塞基座形狀可變的空氣彈簧在系統(tǒng)設(shè)計(jì)剛度位置的結(jié)構(gòu)圖，具體指可控環(huán)形氣囊在系統(tǒng)設(shè)計(jì)剛度情況下的結(jié)構(gòu)圖。本發(fā)明包括一個(gè)活塞基座2，活塞基座2是圓柱形結(jié)構(gòu)，是由不同外徑的圓柱連續(xù)形成的圓柱形結(jié)構(gòu)。在活塞基座2的頂面緊貼空氣彈簧主氣囊I?；钊?下端固定安裝在車架上。
[0018]活塞基座2的外壁處有一圈可控環(huán)形氣囊5，可控環(huán)形氣囊5的最外圈接觸若干個(gè)搖板4的內(nèi)側(cè)面，每個(gè)搖板4的外側(cè)面均接觸空氣彈簧主氣囊I。為了更好地安裝和控制可控環(huán)形氣囊5，在活塞基座2的上段外壁上有一圈環(huán)形的凹坑，凹坑的中心軸與活塞基座2的中心軸相同。在凹坑中放置可控環(huán)形氣囊5，可控環(huán)形氣囊5的最外圈伸出凹坑之外，可控環(huán)形氣囊5與凹坑內(nèi)壁的配合處緊密貼合，凹坑對可控環(huán)形氣囊5具有固定支承和控制形變的作用。在可控環(huán)形氣囊5的最外圈壓靠若干個(gè)搖板4，若干個(gè)搖板4位于同一個(gè)圓上且沿該圓均勻布置，搖板4所在的同一個(gè)圓的圓心在活塞基座2的中心軸上，。每個(gè)搖板4的上端均通過鉸接銷3與活塞基座2鉸接在一起，每個(gè)搖板4的內(nèi)側(cè)面接觸在可控環(huán)形氣囊5的最外圈上，每個(gè)搖板4的外側(cè)面上接觸空氣彈簧主氣囊1，也就是在空氣彈簧主氣囊I和可控環(huán)形氣囊5之間嵌了若干個(gè)搖板4。搖板4的下端向下延伸至在軸向上超過可控環(huán)形氣囊5。
[0019]若干個(gè)搖板4和與活塞基座2構(gòu)成本發(fā)明的基本骨架，在其中一個(gè)鉸接銷3上安裝一個(gè)角度傳感器11。
[0020]在活塞基座2的底部中心處開有一個(gè)軸向的盲孔，盲孔開口朝下，盲孔的深度處高過可控環(huán)形氣囊5。在盲孔中心設(shè)置T型導(dǎo)管6a，T型導(dǎo)管6a的水平管的兩端分別穿過活塞基座2上的相應(yīng)的徑向孔后連接可控環(huán)形氣囊5，T型導(dǎo)管6a的垂直管向下伸出盲孔之外，通過三通電磁閥10連接儲(chǔ)氣室9，在T型導(dǎo)管6a下端和儲(chǔ)氣室9之間連接三通電磁閥10。儲(chǔ)氣室9通過T型導(dǎo)管6a與可控環(huán)形氣囊5相通。儲(chǔ)氣室9還通過導(dǎo)管6b連接上面的空氣彈簧主氣囊1，在導(dǎo)管6b上安裝兩通電磁閥8，儲(chǔ)氣室9為上面的空氣彈簧主氣囊I充氣。儲(chǔ)氣室8同時(shí)還連接控制器7，在控制器7的相關(guān)指令下，儲(chǔ)氣室8既可對可控環(huán)形氣囊5充、放氣，還可以通過導(dǎo)管6b為空氣彈簧主氣囊I充氣。當(dāng)儲(chǔ)氣室8對可控環(huán)形氣囊5或空氣彈簧主氣囊I充氣后，可立即通過發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮氣體恢復(fù)儲(chǔ)氣室8內(nèi)初始?xì)鈮海瑸橄乱淮纬錃庾鰷?zhǔn)備。
[0021]安裝可控環(huán)形氣囊5時(shí)，可在活塞基座2的上段焊接結(jié)合套，結(jié)合套用于固定可控環(huán)形氣囊5，結(jié)合套外表面呈半橢圓狀，可增大與可控環(huán)形氣囊5的粘合面積，在一定程度上控制可控環(huán)形氣囊5的形變方向。T型導(dǎo)管6a徑向相對布置貫穿結(jié)合套兩側(cè)。
[0022]參見圖2，示出了 18個(gè)搖板4的布置結(jié)構(gòu)，設(shè)有凹坑的活塞基座2的外徑小于其上段的活塞基座2的外徑，在上端的活塞基座2的突出的圓柱臺(tái)階底面上安裝鉸接銷3，通過鉸接銷3鉸接搖板4，一個(gè)搖板4鉸接一個(gè)鉸接銷3。
[0023]為了增大搖板4與可控環(huán)形氣囊5和空氣彈簧主氣囊I相接觸的接觸面積，將搖板4內(nèi)側(cè)面上設(shè)計(jì)成與可控環(huán)形氣囊5接觸面輪廓形狀相配的弧形，搖板4外側(cè)面上設(shè)計(jì)與空氣彈簧主氣囊I內(nèi)側(cè)接觸面輪廓形狀相配的弧形，這種搖板4的結(jié)構(gòu)有利于空氣彈簧主氣囊I與可控環(huán)形氣囊5之間力的傳遞。
[0024]參見圖3，是空氣彈簧在最小剛度極限位置時(shí)的正面剖視圖，每個(gè)搖板4的下端均可以向內(nèi)側(cè)向活塞基座2的中心軸方向傾斜，傾斜角度即搖板4與活塞基座2的中心軸心之間的夾角，該夾角不超過10°。[0025]參見圖4，是空氣彈簧在最大剛度極限位置時(shí)的正面剖視圖，每個(gè)搖板4的下端均向外側(cè)向遠(yuǎn)離活塞基座2的中心軸方向傾斜，傾斜角度即搖板4與活塞基座2的中心軸心之間的夾角，該夾角不超過20°。
[0026]活塞基座2形狀只在某一角度范圍內(nèi)變化才對空氣彈簧的剛度有顯著改變效果，因此本發(fā)明對機(jī)械結(jié)構(gòu)的擺動(dòng)角度作了相應(yīng)規(guī)定。為了使搖板4的擺動(dòng)角度受到限制，在安裝鉸接銷3的活塞基座2的突出的圓柱臺(tái)階底面上開有棱形卡槽，使搖板4的上端受棱形卡槽的角度的限制，因此即使當(dāng)可控環(huán)形氣囊5失效時(shí)，搖板4向內(nèi)側(cè)也只能擺動(dòng)到10°，此時(shí)車輛懸架系統(tǒng)能保持一定的剛度繼續(xù)行駛，提高了車輛行駛的安全性。
[0027]通過選擇性地控制可控環(huán)形氣囊5內(nèi)氣壓，即可控制空氣彈簧的剛度，可控環(huán)形氣囊5的壓力和體積可迅速變化，這使得本發(fā)明可適用于主動(dòng)控制懸架領(lǐng)域。不同車速下車輛需要的懸架剛度不同，中低速時(shí)一般以懸架設(shè)計(jì)剛度為主，高速時(shí)為了保證路感和操穩(wěn)性則需要適當(dāng)增加懸架剛度，且對不同路況下的懸架剛度也有著不同要求。為了在不同車速下讓車輛都具有較高的舒適性，車輛懸架可以主動(dòng)改變可控環(huán)形氣囊5內(nèi)的氣壓。控制器7可以通過監(jiān)測車輪速度來改變可控環(huán)形氣囊5的氣壓，以維持乘坐最佳舒適性。
[0028]當(dāng)車輛低速度行駛時(shí)，例如當(dāng)車輛以每小時(shí)十公里以下低速度行駛在路況較差地面上時(shí)(如碎石路面)，控制器7接收到車身位移傳感器15和車速傳感器13傳來的信號后，判斷在低速情況下，車身高度持續(xù)快速變化為行駛在較差路面，控制器7輸出指令打開導(dǎo)氣管電磁閥10，此時(shí)T型導(dǎo)管6a —側(cè)連通大氣，可控環(huán)形氣囊5內(nèi)氣壓下降，帶動(dòng)搖板4向內(nèi)側(cè)即活塞基座2的中心軸方向擺動(dòng)到預(yù)設(shè)角度，空氣彈簧剛度迅速下降，車輛平順性提高，如圖3達(dá)到最小剛度位置。應(yīng)該指出只有在較差路況下才會(huì)采用此種模式來降低空氣彈簧剛度。當(dāng)車速在每小時(shí)六十公里以下，且路況良好時(shí)，如圖1達(dá)到空氣彈簧為預(yù)設(shè)剛度位置。當(dāng)車速在高速行駛時(shí)，例如當(dāng)車速在每小時(shí)六十公里以上時(shí)，控制器7輸出指令，使儲(chǔ)氣室8對可控環(huán)形氣囊5充氣，可控環(huán)形氣囊5膨脹迫使搖板4向外側(cè)即向遠(yuǎn)離活塞基座2的中心軸方向擺動(dòng)，空氣彈簧剛度增大，滿足高速時(shí)懸架剛度適當(dāng)增大以提高操穩(wěn)性的要求，如圖4為其達(dá)到最大剛度位置。實(shí)際實(shí)施過程中可使該系統(tǒng)根據(jù)不同車速來調(diào)整彈簧設(shè)計(jì)剛度位置。
[0029]為了轉(zhuǎn)彎時(shí)防側(cè)傾，車輛懸架可以主動(dòng)改變可控環(huán)形氣囊5內(nèi)的氣壓。參見圖5，在四個(gè)車輪上安裝了四個(gè)本發(fā)明所述的活塞基座形狀可變的空氣彈簧12a、12b、12c、12d，控制器7可以監(jiān)測車身側(cè)傾情況持續(xù)改變可控環(huán)形氣囊5內(nèi)氣壓，改變車輛懸架系統(tǒng)左右兩側(cè)空氣彈簧的剛度，達(dá)到減小側(cè)傾的目的。當(dāng)車輛左轉(zhuǎn)彎時(shí)，車輛具有向外側(cè)傾的趨勢，控制器7接收到車速傳感器13和陀螺儀14傳來的信號后，判斷在減速左轉(zhuǎn)的情況下，陀螺儀14側(cè)傾角度大于3°，且保持2秒，則控制器7需要控制外側(cè)前后兩個(gè)空氣彈簧12b、12c中的兩個(gè)可控環(huán)形氣囊5，使其增壓，帶動(dòng)搖板4向外擺動(dòng)，彈簧剛度增大，減小車身側(cè)傾趨勢。當(dāng)收到駕駛員踩加速踏板的信號，且車速增加時(shí)，即表示車輛駛出彎道，控制器7輸出指令，使空氣彈簧12b、12c中的兩個(gè)可控環(huán)形氣囊5氣壓恢復(fù)轉(zhuǎn)彎前氣壓。如果在低速小幅度轉(zhuǎn)彎的情況下，陀螺儀14的側(cè)傾角度小于3°時(shí)，則四個(gè)空氣彈簧12a、12b、12c、12d只要維持當(dāng)前剛度即可。當(dāng)車輛右轉(zhuǎn)彎時(shí)，控制與左轉(zhuǎn)彎時(shí)相反，車身保持穩(wěn)定。這僅僅是舉例角度與時(shí)間，實(shí)際實(shí)施過程中可將系統(tǒng)根據(jù)需要來調(diào)整陀螺儀14觸發(fā)控制器7工作的側(cè)傾角度值。[0030] 為了在車輛急剎車或突然加速時(shí)避免車身俯仰的發(fā)生，車輛懸架主動(dòng)改變可控環(huán)形氣囊5內(nèi)的氣壓?？刂破?通過持續(xù)監(jiān)測車速是否急劇下降和陀螺儀14在汽車行駛方向的角度偏移，持續(xù)改變可控環(huán)形氣囊5內(nèi)氣壓，改變車輛前后懸架系統(tǒng)彈簧剛度，來避免俯仰的發(fā)生。當(dāng)車輛急剎車時(shí)，車輛有前俯后仰的趨勢。此控制過程有三個(gè)判別信號的輸入，分別是制動(dòng)踏板的制動(dòng)信號、車速傳感器13的車速信號和陀螺儀14的俯仰角度信號，只有當(dāng)三個(gè)信號同時(shí)達(dá)到設(shè)定值時(shí)才進(jìn)行控制。首先控制器7接收來自制動(dòng)踏板的制動(dòng)信號，同時(shí)將速度信號處理成即時(shí)加速度信號(制動(dòng)時(shí)加速度信號為負(fù))并與預(yù)設(shè)值對比，如果此時(shí)陀螺儀14前俯的角度大于1° (俯仰角一般為正)，即同時(shí)滿足觸發(fā)條件，則控制器7控制三通電磁閥10對前懸架系統(tǒng)的空氣彈簧12a、12b中兩個(gè)可控環(huán)形氣囊5充氣，使其氣壓增加，帶動(dòng)搖板4向外擺動(dòng)，剛度增加，減小前俯趨勢。系統(tǒng)起作用后只要其中一項(xiàng)信號低于預(yù)設(shè)值并持續(xù)5秒，控制器7輸出指令，使空氣彈簧12a、12b中的兩個(gè)可控環(huán)形氣囊5氣壓恢復(fù)剎車前氣壓。應(yīng)該理解，所述的持續(xù)時(shí)間僅僅為舉例時(shí)間，實(shí)際實(shí)施過程中可根據(jù)實(shí)際需要調(diào)整持續(xù)時(shí)間值。如果控制器7接收到制動(dòng)踏板制動(dòng)的信號，而陀螺儀14的前俯角在O至1°之間，或加速度未到達(dá)預(yù)設(shè)值，此時(shí)汽車處于平緩減速，四個(gè)空氣彈簧12a、12b、12c、12d的剛度不改變。在車輛加速啟動(dòng)過程中，對于不同驅(qū)動(dòng)形式的車輛，輪胎接地性對于懸架剛度有著不同的要求。對于后輪驅(qū)動(dòng)車輛，為了使驅(qū)動(dòng)輪與地面有更高的附著率，懸架剛度應(yīng)增大，此時(shí)控制器7接收到加速踏板發(fā)出的信號后，對后懸架系統(tǒng)的空氣彈簧12c、12d中的兩個(gè)可控環(huán)形氣囊5充氣，增大空氣彈簧剛度，使車輛具有更好的加速性能。同理，前驅(qū)車輛理應(yīng)有相同控制過程。
【權(quán)利要求】
1.一種活塞基座形狀可變的空氣彈簧，包括一個(gè)活塞基座(2)，活塞基座(2)的頂面緊貼空氣彈簧主氣囊(1)，其特征是:活塞基座(2)的外壁處有一圈可控環(huán)形氣囊(5)，可控環(huán)形氣囊(5)的最外圈接觸若干個(gè)均勻布置在同一個(gè)圓上的搖板(4)的內(nèi)側(cè)面，每個(gè)搖板(4)上端均通過鉸接銷(3 )與活塞基座(2 )鉸接，每個(gè)搖板(4 )的外側(cè)面均接觸空氣彈簧主氣囊(I)，在其中一個(gè)鉸接銷(3)上設(shè)有一個(gè)角度傳感器(11);活塞基座(2)的底部中心處開有一個(gè)軸向的盲孔，盲孔中心設(shè)置T型導(dǎo)管，T型導(dǎo)管的水平管的兩端分別穿過活塞基座(2)上的相應(yīng)的徑向孔后連接可控環(huán)形氣囊(5)，T型導(dǎo)管的垂直管向下伸出盲孔之外連接儲(chǔ)氣室(9)，儲(chǔ)氣室(9)通過另一導(dǎo)管連接空氣彈簧主氣囊(I)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種活塞基座形狀可變的空氣彈簧，其特征是:每個(gè)搖板(4)下端向活塞基座(2)的中心軸方向傾斜的角度不超過10°，每個(gè)搖板(4)下端向遠(yuǎn)離活塞基座(2)的中心軸方向傾斜的角度不超過20°。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種活塞基座形狀可變的空氣彈簧，其特征是:活塞基座(2)的上段外壁上有一圈環(huán)形的凹坑，可控環(huán)形氣囊(5)放置在凹坑中且可控環(huán)形氣囊(5)的最外圈伸出凹坑之外。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述一種活塞基座形狀可變的空氣彈簧，其特征是:活塞基座(2)是由不同外徑的圓柱連續(xù)形成的圓柱形結(jié)構(gòu)，凹坑的中心軸與活塞基座(2)的中心軸相同，搖板(4)所在的同一個(gè)圓的圓心在活塞基座(2)的中心軸上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種活塞基座形狀可變的空氣彈簧，其特征是:搖板(4)的內(nèi)側(cè)面上有與可控環(huán)形氣囊(5)接觸面輪廓形狀相配的弧形，搖板(4)的外側(cè)面上有與空氣彈簧主氣囊(I)接觸面輪廓形狀相配的弧形。
6.一種如權(quán)利要求1所述活塞基座形狀可變的空氣彈簧的控制方法，其特征是:控制器監(jiān)測車輪速度，控制儲(chǔ)氣室(8)對可控環(huán)形氣囊(5)充、放氣和對空氣彈簧主氣囊(I)充氣，選擇性地控制可控環(huán)形氣囊(5 )內(nèi)氣壓以控制空氣彈簧的剛度。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的控制方法，其特征是:當(dāng)控制器接收到車身位移傳感器和車速傳感器傳來的車輛低速行駛的信號后，控制所述T型導(dǎo)管連通大氣，使可控環(huán)形氣囊(5)內(nèi)氣壓下降，帶動(dòng)搖板(4)向活塞基座(2)的中心軸方向擺動(dòng)，空氣彈簧剛度下降；當(dāng)車輛高速行駛時(shí)，控制器輸出指令使儲(chǔ)氣室(8 )對可控環(huán)形氣囊(5 )充氣，可控環(huán)形氣囊(5 )膨脹迫使搖板(4)向遠(yuǎn)離活塞基座(2)的中心軸方向擺動(dòng)，空氣彈簧剛度增大。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的控制方法，其特征是:當(dāng)車輛左轉(zhuǎn)彎時(shí)，控制器控制外側(cè)前后兩個(gè)車輪上的兩個(gè)可控環(huán)形氣囊(5)，使其增壓，帶動(dòng)搖板(4)擺動(dòng)，增大空氣彈簧剛度，減小車身側(cè)傾趨勢；當(dāng)收到駕駛員踩加速踏板的信號且車速增加時(shí)，控制器控制外側(cè)前后兩個(gè)車輪上的兩個(gè)可控環(huán)形氣囊(5)的氣壓恢復(fù)轉(zhuǎn)彎前氣壓；當(dāng)車輛右轉(zhuǎn)彎時(shí)，控制過程與左轉(zhuǎn)彎時(shí)的相反。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的控制方法，其特征是:當(dāng)車輛急剎車時(shí)，且當(dāng)制動(dòng)信號、車速信號和俯仰角度信號同時(shí)達(dá)到設(shè)定值時(shí)，控制器控制兩個(gè)前車輪上的兩個(gè)可控環(huán)形氣囊(5)充氣，使其氣壓增加，帶動(dòng)搖板(4)擺動(dòng)，增大空氣彈簧剛度，減小前俯趨勢；在車輛加速啟動(dòng)過程中，對于后輪驅(qū)動(dòng)車輛，控制器接收到加速信號后，對后兩個(gè)可控環(huán)形氣囊(5)充氣，增大空氣彈簧剛度，前輪驅(qū)動(dòng)車輛與后輪驅(qū)動(dòng)車輛的控制過程雷同。
【文檔編號】B60G17/048GK103883659SQ201410074094
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2014年3月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月3日
【發(fā)明者】李仲興, 馬孜立, 郭子權(quán), 江洪 申請人:江蘇大學(xué)