br>[0040]③.國外基于板簧、螺旋彈簧等懸架結構的電控液壓阻尼器的變阻尼控制有較多地研究與應用，而對以經(jīng)典液壓/機械方式進行變阻尼控制的油氣懸掛缸研究的較少。圖10、圖11、圖12結構，也都是近些年提出的結構方案。結構布局與控制效能有待于進一步發(fā)展與提升。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0041]本專利提出了一種內(nèi)控型變阻尼油氣懸掛缸。具體的是提出了一種內(nèi)建變阻尼結構、變阻尼流量、變阻尼通道、自控制結構，引入位置變量在內(nèi)部進行阻尼系數(shù)多點、瞬態(tài)自動控制的懸掛缸結構。
[0042]本專利是通過車輛在不同的載荷狀態(tài)下（空/滿載以及中間各種狀態(tài)）對懸掛缸壓縮深度的不同，來感知車輛的工作狀態(tài)，在懸掛缸內(nèi)部構建可自行開啟/控制/關閉的變阻尼通道，使懸掛缸隨行程位置自動產(chǎn)生不同的阻尼系數(shù)，F(xiàn) = f(x, ν)。
[0043]本專利采用如下結構方案來實現(xiàn)上述特性和功能：一種內(nèi)控型變阻尼油氣懸掛缸，包括缸筒、密封座圈、活塞桿、活塞、閥板、閥柱。閥柱安裝在缸筒底部，閥板安裝在活塞桿內(nèi)部。閥柱穿過閥板中央大孔，相互間形成配合、密封關系，工作時可相對運動，并將懸缸內(nèi)腔分隔成上油腔（活塞桿內(nèi)腔）和下油腔（缸筒內(nèi)腔）。上油腔充注液壓油和氮氣，為混合油腔。下油腔（主油腔）充注液壓油，為可變純油腔。閥板上設有阻尼孔和單向閥，形成上油腔和下油腔之間的定阻尼通道。閥柱上端設有阻尼孔和單向閥，腰部側壁上設有一組控制小孔，在閥柱內(nèi)部連通形成上油腔和下油腔之間的變阻尼通道?？刂菩】装凑找欢ǖ目刂七壿嫹植荚陂y柱側壁與閥板對應的空載與滿載位置之間?？蛰d狀態(tài)下，閥板處在閥柱腰部控制小孔的上方，閥柱內(nèi)部的變阻尼通道越過閥板導通上油腔和下油腔，此時變阻尼通道處于開啟狀態(tài)；滿載狀態(tài)下，閥板處在閥柱腰部控制小孔的下方，閥柱內(nèi)部的變阻尼通道被封閉于上油腔中，此時變阻尼通道處于關閉狀態(tài)；在空載與滿載之間的過渡狀態(tài)，閥柱側壁控制小孔被部分封閉，變阻尼通道導通部分流量與此狀態(tài)匹配。閥柱側壁的控制小孔可以按照不同的控制策略進行結構、位置與數(shù)量的布置。這樣，通過閥板與閥柱配合，在不同位置上對控制小孔的覆蓋程度，就實現(xiàn)了對懸掛缸空/滿載以及中間過程狀態(tài)下的變阻尼控制。圖20為本方案空載狀態(tài)結構圖，圖21為本方案滿載狀態(tài)結構圖。圖22為本方案空載與滿載狀態(tài)結構對比圖，參數(shù)L為空載位置與滿載位置間的過渡行程。圖18，為本例核心結構——閥板、閥柱部分的放大結構。
[0044]另外，缸筒、密封座圈與活塞桿、活塞在懸掛缸側壁間圍成環(huán)狀副油腔，內(nèi)部充滿液壓油。副油腔中，在活塞桿側壁上設有阻尼孔和單向閥與下油腔相通，形成副油腔和下油腔之間的副阻尼通道。下油腔、副油腔均為可變純油腔。副油腔一下油腔一上油腔串聯(lián)導通，構成兩條阻尼通道，在副油腔與下油腔之間形成流量、壓力的補償與抑制關系。
[0045]整個系統(tǒng)的阻尼系數(shù)，由定阻尼通道（閥板）、變阻尼通道（閥柱）和副阻尼通道(副油腔）的阻尼壓差疊加而成。定阻尼通道和變阻尼通道的阻尼流量面積為活塞桿外圓面積與閥柱外圓面積之差。副阻尼通道的阻尼流量面積為副油腔面積。定阻尼通道和副阻尼通道可隨流量的變化對變阻尼通道的變阻尼控制幅度進行壓力、流量的補償與調(diào)節(jié)。
[0046]這樣，通過閥板與閥柱各自的結構以及相互之間位置的配合，建立了新型的變阻尼結構、變阻尼通道，形成變阻尼控制流量，引入位置控制變量，建立了控制結構，提供了多種邏輯控制的結構基礎，實現(xiàn)了對懸掛缸空/滿載以及中間過程狀態(tài)下的多點、漸進性變阻尼控制。
[0047]本專利的核心是：
[0048]①.在懸缸內(nèi)腔構建出新型的閥柱、閥板組合結構，感知、檢測缸筒組件與活塞桿組件的位置關系，引入控制變量；
[0049]②.閥柱、閥板組成相對運動而又配合的位置關系，封閉上/下油腔，建立系統(tǒng)的阻尼控制流量；
[0050]③閥柱內(nèi)部構建阻尼結構（阻尼孔、單向閥），建立變阻尼通道；閥板上設置阻尼結構（阻尼孔、單向閥），建立定阻尼通道；
[0051]③.在閥柱空/滿載位置之間的側壁上設置控制小孔，構建變阻尼控制結構，由閥板、閥柱配合實施，建立控制目標；
[0052]④.閥柱側壁上的控制小孔按照一定的控制邏輯布置，由閥板按不同位置進行漸進式覆蓋控制，實現(xiàn)空/滿載以及中間各狀態(tài)下的瞬態(tài)變阻尼控制。
[0053]⑤.閥板定阻尼通道，與閥柱變阻尼通道配合，進行流量、壓力的補充與修正，實現(xiàn)各種工況下最佳阻尼系數(shù)的輸出；
[0054]需要說明的是：
[0055]①.閥柱與閥板上的阻尼結構與阻尼通道，均實現(xiàn)集中布置，結構簡潔、完整；
[0056]②.閥柱的側壁結構，有利于分散布置控制小孔，實現(xiàn)不同的控制策略。變阻尼控制精度，取決于阻尼變量的離散化密度，即閥柱側壁控制小孔的離散化程度；
[0057]③.本結構發(fā)明首次實現(xiàn)：內(nèi)控型、位置控制、多點式、漸進式、瞬態(tài)型變阻尼控制，F(xiàn) = f (X，ν)。變阻尼特性為一系列的曲線族，參見圖19。曲線域起始線由閥板定阻尼通道的阻尼結構確定，曲線域范圍由閥柱變阻尼通道的阻尼結構確定；
[0058]④.本例在結構上，副油腔一下油腔一上油腔串聯(lián)導通，構成壓力補償結構。消除了油氣懸掛缸的系統(tǒng)負壓現(xiàn)象，并顯著提升系統(tǒng)阻尼系數(shù)的應用幅度。
[0059]⑤.系統(tǒng)的變阻尼控制流量面積為活塞桿外圓面積與閥柱截面積之差。略小于圖12的壓力/內(nèi)控型結構，但顯著高于圖10、圖11的位置/外控型結構。
[0060]⑥.與圖12壓力/內(nèi)控型結構相比，本例的位置/內(nèi)控型結構的控制變量為位置變量，而且首次實現(xiàn)了多點、瞬態(tài)、漸進式的變阻尼控制，結構上更容易實現(xiàn)，系統(tǒng)的可靠性也更高。
[0061]⑦.本專利結構需要懸缸內(nèi)腔具有完整的內(nèi)部結構，以及缸筒內(nèi)腔與活塞桿內(nèi)腔之間在位置、速度、壓力、流量等參數(shù)上的完整關聯(lián)?；谀壳暗碾p氣室反壓對峙結構，如圖8、圖9所示，還無法應用本例變阻尼控制。對于能夠應用本例變阻尼控制的反壓對置雙氣室懸掛缸結構，另案討論。
【附圖說明】
[0062]圖I-活塞桿上置單氣室雙油腔油氣懸掛缸結構示意圖；
[0063]圖2-活塞桿下置單氣室雙油腔油氣懸掛缸結構示意圖；
[0064]圖3-活塞桿上置單氣室三油腔油氣懸掛缸結構示意圖；
[0065]圖4-活塞桿下置單氣室三油腔油氣懸掛缸結構示意圖；
[0066]圖5-活塞桿下置單氣室三油腔油氣懸掛缸結構示意圖；
[0067]圖6-活塞桿上置單氣室三油腔壓力補償式油氣懸掛缸結構示意圖；
[0068]圖7-活塞桿下置雙氣室正向串聯(lián)三油腔油氣懸掛缸結構示意圖；
[0069]圖8-活塞桿下置雙氣室反向對置三油腔油氣懸掛缸結構示意圖；
[0070]圖9-活塞桿下置雙氣室反向對置三油腔油氣懸掛缸結構示意圖；
[0071]圖10-位置/外控型變阻尼油氣懸掛缸結構圖；
[0072]圖11-位