本公開總體涉及一種具有可變阻尼率的阻尼系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

阻尼器組件為耗散動(dòng)能的機(jī)械裝置。阻尼器組件將兩個(gè)物體之間的動(dòng)能轉(zhuǎn)換成熱量并且隨后耗散熱量。阻尼器組件可包括流體阻尼器，該流體阻尼器迫使粘性流體穿過活塞中的小孔口，以控制兩個(gè)物體之間的相對(duì)移動(dòng)。阻尼組件以取決于對(duì)流經(jīng)孔口的阻尼流體的阻力的阻尼率來抑制移動(dòng)。阻尼率可通過改變對(duì)流經(jīng)孔口的阻尼流體的阻力而變化或改變。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

提供一種流體計(jì)量裝置。流體計(jì)量裝置包括殼體，該殼體限定第一流體腔室和第二流體腔室。閥包括用于控制第一流體腔室與第二流體腔室之間的流體流的至少一個(gè)孔口。壓電裝置可響應(yīng)于控制信號(hào)在至少第一位置與第二位置之間移動(dòng)。壓電裝置在設(shè)置在第一位置時(shí)以第一速率影響穿過至少一個(gè)孔口的流體流。壓電裝置在設(shè)置在第二位置時(shí)以第二速率影響穿過至少一個(gè)孔口的流體流。

還提供一種阻尼器組件。阻尼器組件包括殼體，該殼體限定內(nèi)部腔室并沿縱軸延伸。桿由殼體支撐并至少部分地設(shè)置在殼體的內(nèi)部腔室內(nèi)?；钊M件附接到殼體的內(nèi)部腔室內(nèi)的桿。活塞組件定位成將內(nèi)部腔室分成至少第一流體腔室和第二流體腔室。活塞組件可操作來以阻尼率抵抗桿與殼體之間的相對(duì)移動(dòng)。活塞組件包括限定至少一個(gè)孔口的環(huán)形板。孔口將流體連通的第一流體腔室和第二流體腔室互連，以允許阻尼流體在第一流體腔室與第二流體腔室之間流動(dòng)。阻尼器組件包括壓電裝置，該壓電裝置可響應(yīng)于控制信號(hào)在至少脫離位置與接合位置之間移動(dòng)。當(dāng)設(shè)置在脫離位置時(shí)，壓電裝置不影響穿過至少一個(gè)孔口的流體流。當(dāng)設(shè)置在接合位置時(shí)，壓電裝置影響穿過至少一個(gè)孔口的流體流，以調(diào)整活塞組件的阻尼率。

還提供一種阻尼系統(tǒng)。阻尼系統(tǒng)包括可操作以產(chǎn)生控制信號(hào)的控制模塊和耦合到控制模塊的阻尼器組件。阻尼器組件包括可操作以響應(yīng)于控制信號(hào)在接合位置與脫離位置之間移動(dòng)的壓電裝置。阻尼器組件包括殼體和活塞組件，該殼體限定內(nèi)部腔室，該活塞組件設(shè)置在內(nèi)部腔室內(nèi)并定位成將內(nèi)部腔室分成第一流體腔室和第二流體腔室?；钊M件包括環(huán)形板，該環(huán)形板限定將流體連通的第一流體腔室和第二流體腔室互連的至少一個(gè)孔口。阻尼流體設(shè)置在殼體的內(nèi)部腔室內(nèi)。阻尼流體可在第一流體腔室與第二流體腔室之間移動(dòng)穿過至少一個(gè)孔口。當(dāng)設(shè)置在脫離位置時(shí)，壓電裝置不影響穿過至少一個(gè)孔口的流體流。當(dāng)設(shè)置在接合位置時(shí)，壓電裝置影響穿過至少一個(gè)孔口的流體流，以控制穿過至少一個(gè)孔口的阻尼流體流并調(diào)整活塞組件的阻尼率。

因此，穿過孔徑的流體流速率(例如，阻尼器組件的阻尼率)可通過致動(dòng)壓電裝置來進(jìn)行控制，以便提供針對(duì)不同條件的不同阻尼率。壓電裝置可由控制模塊(例如，車輛的制動(dòng)控制模塊或發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊)主動(dòng)地控制，以主動(dòng)地實(shí)時(shí)控制阻尼率?？蛇x地，阻尼器組件可以控制來提供不同操作模式，例如，“運(yùn)動(dòng)模式”或“旅行模式”。

結(jié)合附圖，通過以下對(duì)用于實(shí)施教導(dǎo)的最佳模式的詳細(xì)描述，本教導(dǎo)的以上特征和優(yōu)點(diǎn)以及其它特征和優(yōu)點(diǎn)容易變得顯而易見。

附圖說明

圖1為阻尼系統(tǒng)的示意性橫截面視圖，其中壓電裝置設(shè)置在脫離位置。

圖2為阻尼系統(tǒng)的示意性橫截面視圖，其中壓電裝置設(shè)置在接合位置以調(diào)整阻尼器組件的阻尼率。

具體實(shí)施方式

本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，如“上方”、“下方”、“向上”、“向下”、“頂部”、“底部”等術(shù)語用于描述附圖，并且不表示對(duì)所附權(quán)利要求書所限定的本公開的范圍的限制。此外，教導(dǎo)可按照功能和/或邏輯塊組件和/或各種處理步驟在本文中進(jìn)行描述。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，這些塊部件可由配置成執(zhí)行指定功能的任何數(shù)量的硬件、軟件和/或固件組件組成。

參考附圖(其中相同的標(biāo)號(hào)在若干視圖中指示相同的部件)，大體上示出并描述了流體計(jì)量裝置。流體計(jì)量裝置可包括能夠?qū)蓚€(gè)不同流體腔室之間的流體進(jìn)行計(jì)量的任何裝置。流體計(jì)量裝置的一個(gè)示例性實(shí)施例為阻尼器組件，常被稱作減震器。流體計(jì)量裝置在下文中被稱作阻尼器組件24。雖然使用阻尼系統(tǒng)20(其包含阻尼器組件24)的示例性實(shí)施例在本文中描述了本發(fā)明，但應(yīng)了解，流體計(jì)量裝置可配置為某一其它裝置，例如但不限于動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。

阻尼系統(tǒng)20可用于抑制兩個(gè)組件之間的移動(dòng)和/或吸收并耗散動(dòng)能。阻尼系統(tǒng)20可體現(xiàn)為用于車輛(例如，汽車、貨車、摩托車、雪地車、飛機(jī)、拖拉機(jī)等)的減震器系統(tǒng)。但是，應(yīng)了解，阻尼系統(tǒng)20可用于其它非車輛應(yīng)用(例如工業(yè)機(jī)械)中或需要對(duì)兩個(gè)組件之間的移動(dòng)進(jìn)行抑制的任何其它應(yīng)用中。

阻尼系統(tǒng)20包括控制模塊22和耦合到控制模塊22并由控制模塊22控制的阻尼器組件24。在附圖中所示并在本文中描述的示例性實(shí)施例中，阻尼器組件24包括殼體26。殼體26沿縱軸28延伸并包括限定密封的內(nèi)部腔室32的環(huán)形壁30。桿34由殼體26可移動(dòng)地支撐以便相對(duì)于殼體26沿縱軸28移動(dòng)。桿34和殼體26大體上彼此同心，其中其各自的中心軸由縱軸28限定。桿34至少部分地設(shè)置在殼體26的內(nèi)部腔室32內(nèi)。阻尼器組件24的殼體26可包括第一附接端(未示出)，該第一附接端配置用于附接到第一組件(未示出)，并且桿34可包括第二附接端(未示出)，該第二附接端配置用于附接到第二組件(未示出)，如本領(lǐng)域中已知的。第一組件與第二組件之間的相對(duì)移動(dòng)使得桿34和殼體26沿縱軸28相對(duì)于彼此移動(dòng)。

活塞組件36在殼體26的內(nèi)部腔室32內(nèi)附接到桿34?；钊M件36定位成將殼體26的內(nèi)部腔室32分成至少第一流體腔室38和第二流體腔室40?；钊M件36包括限定至少一個(gè)孔口44的閥。如示例性實(shí)施例中所示，閥包括限定至少一個(gè)孔口44的環(huán)形板42。環(huán)形板42與桿34一起相對(duì)于殼體26移動(dòng)。環(huán)形板42的外徑向表面設(shè)置為與殼體26的環(huán)形壁30的內(nèi)部表面密封接合。在一些實(shí)施例中，環(huán)形板42可包括繞縱軸28徑向設(shè)置的多個(gè)孔口44。但是，孔口44的數(shù)量和位置可根據(jù)阻尼系統(tǒng)20的特定應(yīng)用而變化。

阻尼流體46設(shè)置在殼體26的內(nèi)部腔室32內(nèi)。每一個(gè)孔口44將流體連通的第一流體腔室38和第二流體腔室40互連，以允許阻尼流體46在第一流體腔室38與第二流體腔室40之間流動(dòng)。阻尼流體46可響應(yīng)于桿34與殼體26之間的相對(duì)移動(dòng)在第一流體腔室38與第二流體腔室40之間移動(dòng)穿過孔口44。阻尼流體46可包括任何粘性流體，例如但不限于油。雖然阻尼流體46可包括磁流變流體，但將磁流變流體用作阻尼流體46對(duì)于阻尼器組件24的適當(dāng)功能而言并非是所需的，并且磁流變流體對(duì)于改變阻尼器組件24的阻尼率而言也并不是所需的。

活塞組件36可操作以通過抵抗穿過孔口44的阻尼流體46的流來以阻尼率抵抗桿34與殼體26之間的相對(duì)移動(dòng)，如本領(lǐng)域已知的?！白枘崧省痹诒疚闹邢薅橛纱┻^孔口44的阻尼流體46的流產(chǎn)生的用于抵抗殼體26與桿34之間的相對(duì)移動(dòng)的力。

阻尼系統(tǒng)20包括壓電裝置48。壓電裝置48可包括使用壓電材料來將電信號(hào)(即，來自控制模塊22的控制信號(hào))轉(zhuǎn)換成移動(dòng)的任何裝置。壓電裝置48可在至少第一位置與第二位置之間移動(dòng)。當(dāng)設(shè)置在第一位置時(shí)，壓電裝置48以第一速率影響穿過孔口的流體流。如在本文中的示例性實(shí)施例中所示和所描述的，第一位置可限定為脫離位置，并且第一速率可包括或限定為不影響穿過孔口44的流體流。但是，應(yīng)了解，第一位置可包括接合位置以便在至少某一程度上影響穿過孔口44的流體流。如在本文中的示例性實(shí)施例中所示和所描述的，第二位置可限定為接合位置，并且第二速率可包括或限定為影響穿過孔口44的流體流。如此，應(yīng)了解，當(dāng)壓電裝置44定位在第二或接合狀態(tài)下時(shí)穿過孔口的流體流被影響的程度不同于當(dāng)壓電裝置44定位在第一或脫離位置時(shí)的程度。

圖1示出示例性實(shí)施例的第一或脫離位置，并且圖2示出示例性實(shí)施例的第二或接合位置。壓電裝置響應(yīng)于控制模塊22提供的控制信號(hào)在第一位置與第二位置之間移動(dòng)。在一些實(shí)施例中，壓電裝置48可沿縱軸28可移動(dòng)到至少一個(gè)中間位置或多個(gè)中間位置，所述中間位置設(shè)置在接合位置與脫離位置之間。

在附圖中所示和本文中所描述的示例性實(shí)施例中，壓電裝置48設(shè)置在殼體26的內(nèi)部腔室32內(nèi)并鄰近活塞組件36附接到桿34?；钊M件36和壓電裝置48可按照能夠使活塞組件36和壓電裝置48相對(duì)于桿34和相對(duì)于彼此固定到位的任何適合方式來附接到桿34。壓電裝置48響應(yīng)于控制信號(hào)沿縱軸28線性移動(dòng)，以在脫離位置與接合位置之間移動(dòng)。

雖然附圖中所示和本文中所描述的示例性實(shí)施例包括在殼體26的內(nèi)部腔室32內(nèi)并鄰近活塞組件36的壓電裝置48，但應(yīng)了解，壓電裝置48可定位在能夠影響阻尼器組件24的阻尼率變化的阻尼系統(tǒng)20的某一其它地點(diǎn)或位置。

在所示的示例性實(shí)施例中，當(dāng)設(shè)置在脫離位置時(shí)，壓電裝置48不接合活塞組件36，并因此不影響穿過環(huán)形板42的孔口44的流體流。當(dāng)設(shè)置在接合位置時(shí)，壓電裝置48沿縱軸28線性移動(dòng)到與活塞組件36接合，以影響穿過孔口44的流體流，并從而調(diào)整活塞組件36的阻尼率。如上文所述，阻尼器組件24可配置為使壓電裝置48移動(dòng)到一個(gè)或多個(gè)中間位置來在不同的程度上影響穿過孔口44的流體流，進(jìn)而提供可變的阻尼率。

如示例性實(shí)施例的附圖中所示，活塞組件36包括鄰近環(huán)形板42的面設(shè)置的至少一個(gè)閥盤。在一些實(shí)施例中，活塞組件36包括一個(gè)緊挨一個(gè)堆疊并設(shè)置在壓電裝置48與環(huán)形板42之間的多個(gè)閥盤。

閥盤50可繞彈簧點(diǎn)52相對(duì)于桿34和環(huán)形板42彎曲。參考圖1，彈簧點(diǎn)52由繞縱軸28設(shè)置的環(huán)形接觸環(huán)限定，其中閥盤50接合或接觸桿34的外環(huán)形表面。閥盤50響應(yīng)于由阻尼流體46施加到閥盤50的流體壓力而繞彈簧點(diǎn)52彎曲.流體壓力由殼體26與桿34之間的相對(duì)移動(dòng)產(chǎn)生。閥盤50繞彈簧點(diǎn)52的彎曲影響穿過孔口44的阻尼流體46的流，以控制在第一流體腔室38與第二流體腔室40之間穿過孔口44的流體流。

參考圖2，當(dāng)壓電裝置48設(shè)置在接合位置時(shí)，壓電裝置48接合并接觸閥盤50以相對(duì)于縱軸28向外徑向移動(dòng)彈簧點(diǎn)52，其中，閥盤50繞彈簧點(diǎn)52彎曲。移動(dòng)彈簧點(diǎn)52(閥盤50繞其彎曲)改變了彎曲閥盤50所需的流體壓力，從而影響或改變阻尼器組件24的阻尼率。通過接合壓電裝置48和將壓電裝置48移動(dòng)到接合位置從而使彈簧點(diǎn)52朝向閥盤50的外徑向邊緣向外徑向移動(dòng)，增大了閥盤50對(duì)彎曲的阻力，從而增大了阻尼流體46必須施加在閥盤上以影響穿過孔口44的阻尼流體46的流的流體壓力量。

另外，參考圖2，當(dāng)壓電裝置48設(shè)置在接合位置時(shí)，壓電裝置48可至少部分地阻塞一個(gè)或多個(gè)孔口44，以減小孔口44的面積并控制穿過至少一個(gè)孔口44的阻尼流體46的流，從而影響阻尼器組件24的阻尼率。應(yīng)了解，壓電裝置48可根據(jù)特定應(yīng)用和對(duì)阻尼器組件24的阻尼率的所需改變來部分地阻塞和/或完全地阻塞一或多個(gè)孔口44。

如上文所述，控制模塊22可操作以產(chǎn)生控制信號(hào)，該控制信號(hào)被傳達(dá)到壓電裝置48，用于將壓電裝置48控制在至少接合位置與脫離位置之間?？刂颇K22可包括(例如但不限于)車輛的制動(dòng)控制模塊22或發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊22?？刂颇K22可包括計(jì)算機(jī)和/或處理器，并包括管理和控制阻尼器組件24的操作所需的所有軟件、硬件、存儲(chǔ)器、算法、連接、傳感器等。應(yīng)了解，控制模塊22可包括能夠分析來自各種傳感器的數(shù)據(jù)、比較數(shù)據(jù)、作出控制阻尼器組件24的操作所需的必要決策以及執(zhí)行對(duì)產(chǎn)生和傳達(dá)控制信號(hào)到阻尼器組件24來控制阻尼器組件24的操作所必要的所需任務(wù)的任何裝置。

控制模塊22可控制阻尼器組件24來改變離散數(shù)量的預(yù)定義阻尼率之間的阻尼率，以提供不同駕駛模式，例如但不限于“運(yùn)動(dòng)”模式、“旅行”模式、“雪地”模式等?？蛇x地，控制模塊22可連續(xù)地并主動(dòng)地將阻尼器組件24的阻尼率控制在無限數(shù)量的阻尼率之間，以提供對(duì)車輛的當(dāng)前操作條件的主動(dòng)實(shí)時(shí)抑制。

詳細(xì)描述和附圖或圖式是對(duì)本公開的支持和描述，但本公開的范圍僅由權(quán)利要求書限定。雖然已詳細(xì)描述了用于實(shí)施請(qǐng)求保護(hù)的教導(dǎo)的一些最佳模式和其它實(shí)施例，但仍存在用于實(shí)踐所附權(quán)利要求書中限定的本公開的各種可選設(shè)計(jì)和實(shí)施例。