[0047] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步进行说明,但本发明的保护范围并不限于此。如图1所示,一种互联容积可调的互联式空气悬架的结构原理图,包括四个空气弹簧减震器、九个两位两通电磁阀、四个两位四通电磁阀及四个节流阀。
[0048] 四个空气弹簧减震器相同,如图2所示,每一个包括上互联过孔a、下互联过孔b、上互联气嘴c、下互联气嘴d、上吊耳1、上安装板2、上盖板3、内气室4、减震器活塞上盖板5、外气室囊皮6、减震器上腔7、内气室套筒8、减震器活塞杆9、外气室12、减震器活塞13、内气室囊皮14、减震器下腔15减震器外壁16、下安装板17、下吊耳18及下盖板19;内气室4的体积小于外气室12的体积,保证了高速时的互联气室容积小于低速的互联气室容积,进一步保证了车辆在高速时的操纵稳定性;减震器活塞杆9的中心开有通孔10,减震器活塞杆9的下端开有槽孔11,且通孔10与槽孔11连通,如图3所示;为了安装方便并有利于上互联过孔a、下互联过孔b、上互联气嘴c与外部管路的导通,上安装板2与下安装板17均为矩形曲面板,如图4所示;减震器外壁16、内气室4和内气室套筒8的形状均为圆柱体,由于参与互联的气室容积越小则悬架的侧倾刚度与俯仰刚度越大,为了保证不同速度下汽车的操纵稳定性,系统在高速时选择内气室进行互联,在低速时选择外气室进行互联;
[0049] 如图2所示,上吊耳1依次与上安装板2、上盖板3焊接,上盖板3下端的中间位置铸有内气室套筒8,内气室套筒8的中心位置铸有上互联过孔a,且上互联过孔a与减震器活塞杆9的通孔10连通,减震器活塞杆9的底端连接有减震器活塞13,减震器活塞13将减震器外壁16分为减震器上腔7和减震器下腔15两部分,减震器外壁16顶端通过减震器活塞上盖板5密封,减震器外壁16底端焊接在下盖板19的中间位置,下盖板19依次与下安装板17、下吊耳18焊接,减震器外壁16上端通过内气室囊皮14形成内气室4,上盖板3与下盖板19通过外气室囊皮6形成外气室12,上盖板3靠近中心处铸有上互联气嘴c,且上互联气嘴c与内气室连通,下盖板19的中心位置铸有下互联过孔b,且下互联过孔b与减震器下腔15连通,下盖板19的边缘处铸有下互联气嘴d,且下互联气嘴d与外气室12连通;其中第一空气弹簧减震器20的下盖板19的边缘处还铸有充气嘴e,且充气嘴e与外气室12连通。
[0050] 第一空气弹簧减震器20的减震器上腔7依次通过第一空气弹簧减震器20的槽孔11、通孔10、上互联过孔a与第一节流阀37的一端相连,第一节流阀37的另一端分两路,一路通过第二两位四通电磁阀34、第二空气弹簧减震器21的下互联过孔b连接到第二空气弹簧减震器21的减震器下腔15,另一路通过第一两位四通电磁阀33、第三空气弹簧减震器22的下互联过孔b连接到第三空气弹簧减震器22的减震器下腔15;
[0051] 第二空气弹簧减震器21的减震器上腔7依次通过第二空气弹簧减震器21的槽孔11、通孔10、上互联过孔a与第二节流阀38的一端相连,第二节流阀38的另一端分两路,一路通过第二两位四通电磁阀34、第一空气弹簧减震器20的下互联过孔b连接到第一空气弹簧减震器20的减震器下腔15,另一路通过第三两位四通电磁阀35、第四空气弹簧减震器23的下互联过孔b连接到第四空气弹簧减震器23的减震器下腔15;
[0052] 第三空气弹簧减震器22的减震器上腔7依次通过第三空气弹簧减震器22的槽孔11、通孔10、上互联过孔a与第三节流阀39的一端相连,第三节流阀39的另一端分两路,一路通过第一两位四通电磁阀33、第一空气弹簧减震器20的下互联过孔b连接到第一空气弹簧减震器20的减震器下腔15,另一路通过第四两位四通电磁阀36、第四空气弹簧减震器23的下互联过孔b连接到第四空气弹簧减震器23的减震器下腔15;
[0053] 第四空气弹簧减震器23的减震器上腔7依次通过第四空气弹簧减震器23的槽孔11、通孔10、上互联过孔a与第四节流阀40的一端相连,第四节流阀40的另一端分两路,一路通过第三两位四通电磁阀35、第二空气弹簧减震器21的下互联过孔b连接到第二空气弹簧减震器21的减震器下腔15,另一路通过第四两位四通电磁阀36、第三空气弹簧减震器22的下互联过孔b连接到第三空气弹簧减震器22的减震器下腔15;
[0054] 第一空气弹簧减震器20的内气室4由第一空气弹簧减震器20的上互联气嘴c分三路,第一路通过第二两位两通电磁阀25、第二空气弹簧减震器21的上互联气嘴c连接到第二空气弹簧减震器21的内气室4,第二路通过第四两位两通电磁阀27、第三空气弹簧减震器22的上互联气嘴c连接到第三空气弹簧减震器22的内气室4,第三路通过第一两位两通电磁阀24、第一空气弹簧减震器20的下互联气嘴d连接到第一空气弹簧减震器20的外气室12;
[0055] 第四空气弹簧减震器23的内气室4由第四空气弹簧减震器23的上互联气嘴c分两路,一路通过第七两位两通电磁阀30、第二空气弹簧减震器21的上互联气嘴c连接到第二空气弹簧减震器21的内气室4,另一路通过第九两位两通电磁阀32、第三空气弹簧减震器22的上互联气嘴c连接到第三空气弹簧减震器22的内气室4;
[0056] 第一空气弹簧减震器20的外气室12由第一空气弹簧减震器20的下互联气嘴d分两路,一路通过第三两位两通电磁阀26、第二空气弹簧减震器21的下互联气嘴d连接到第二空气弹簧减震器21的外气室12,另一路通过第五两位两通电磁阀28、第三空气弹簧减震器22的下互联气嘴d连接到第三空气弹簧减震器22的外气室12;
[0057] 第四空气弹簧减震器23的外气室12通过由第四空气弹簧减震器23的下互联气嘴d分两路,一路通过第六两位两通电磁阀29、第二空气弹簧减震器21的下互联气嘴d连接到第二空气弹簧减震器21的外气室12,另一路通过第八两位两通电磁阀31、第三空气弹簧减震器22的下互联气嘴d连接到第三空气弹簧减震器22的外气室12。
[0058] 如图5所示,一种互联容积可调的互联式空气悬架的使用方法,包括步骤:
[0059] S1,一种互联容积可调的互联式空气悬架的使用前期检测;
[0060] S1.1,电控单元ECU根据空气弹簧压力、空气弹簧高度等信号判断互联容积可调的互联式空气悬架是否需要充气;
[0061] S1.2,若互联容积可调的互联式空气悬架需要充气,打开连接各气室的电磁阀,通过第一空气弹簧减震器(20)的充气嘴e对四个空气弹簧减震器的内气室(4)、外气室(12)同时进行充气,充气完毕根据车辆行驶速度,决定悬架的工作方式;
[0062] S1.3,若互联容积可调的互联式空气悬架不需要充气,根据车辆行驶速度,决定悬架的工作方式。
[0063] S2,车辆在低速情况下,互联容积可调的互联式空气悬架工作;
[0064] S3,车辆在高速情况下,互联容积可调的互联式空气悬架工作;
[0065] ①若车速小于预设定的速度阀值v0时,启动低速互联模式,切断所有内气室之间的互联;
[0066] 当车辆处于起步或制动状态时,第五两位两通电磁阀28、第三节流阀39、第一两位四通电磁阀33和第三两位四通电磁阀35导通,其他电磁阀均处于原位,使得第一空气弹簧减震器20和第三空气弹簧减震器22的外气室12纵向互联,第二空气弹簧减震器21和第四空气弹簧减震器23的外气室12纵向互联;同时使得第一空气弹簧减震器20和第三空气弹簧减震器22的减震器上腔7和减震器下腔15纵向交叉互联,第二空气弹簧减震器21和第四空气弹簧减震器23的减震器上腔7和减震器下腔15纵向交叉互联;
[0067] 当车辆转弯时,第三两位两通电磁阀26、第二两位四通电磁阀34、第八两位两通电磁阀31和第四两位四通电磁阀36导通,其他电磁阀均处于原位,使得第一空气弹簧减震器20和第二空气弹簧减震器21的外气室12横向互联,第三空气弹簧减震器22和第四空气弹簧减震器23的外气室12横向互联;同时使得第一空气弹簧减震器20和第二空气弹簧减震器21的减震器上腔7和减震器下腔15横向交叉互联,第三空气弹簧减震器22和第四空气弹簧减震器23的减震器上腔7和减震器下腔15横向交叉互联;
[0068] 当车辆直线行驶时,第二两位四通电磁阀34和第四两位四通电磁阀36导通,其他电磁阀均处于原位,四个空气弹簧减震器的内气室和外气室均不互联,第一空气弹簧减震器20和第二空气弹簧减震器21的减震器上腔7和减震器下腔15横向交叉互联,第三空气弹簧减震器22和第四空气弹簧减震器23的减震器上腔7和减震器下腔15横向交叉互联;
[0069] ②若车速大于预设定的速度阀值v0时,启动高速互联模式,切断所有外气室之间的互联;
[0070] 当车辆处于加速或减速状态时,第四两位两通电磁阀27、第七两位两通电磁阀30、第一两位四通电磁阀33和第三两位四通电磁阀35导通,其他电磁阀均处于原位,使得第一空气弹簧减震器20和第三空气弹簧减震器22的内气室4纵向互联,第二空气弹簧减震器21和第四空气弹簧减震器23的内气室4纵向互联;同时使得第一空气弹簧减震器20和第三空气弹簧减震器22的减震器上腔7和减震器下腔15纵向交叉互联,第二空气弹簧减震器21和第四空气弹簧减震器23的减震器上腔7和减震器下腔15纵向交叉互联。
[0071] 当车辆转弯时,第三两位两通电磁阀26、第二两位四通电磁阀34、第八两位两通电磁阀31和第四两位四通电磁阀36导通,其他电磁阀均处于原位,使得第一空气弹簧减震器20和第二空气弹簧减震器21的外气室12横向互联,第三空气弹簧减震器22和第四空气弹簧减震器23的外气室12横向互联;同时使得第一空气弹簧减震器20和第二空气弹簧减震器21的减震器上腔7和减震器下腔15横向交叉互联,第三空气弹簧减震器22和第四空气弹簧减震器23的减震器上腔7和减震器下腔15横向交叉互联;
[0072] 当车辆直线行驶时,第二两位四通电磁阀34和第四两位四通电磁阀36导通,其他电磁阀均处于原位,四个空气弹簧减震器的内气室和外气室均不互联,第一空气弹簧减震器20和第二空气弹簧减震器21的减震器上腔7和减震器下腔15横向交叉互联,第三空气弹簧减震器22和第四空气弹簧减震器23的减震器上腔7和减震器下腔15横向交叉互联。
[0073] 一种互联容积可调的互联式空气悬架及其使用方法的工作原理及工作过程如下:
[0074] 系统工作前期,ECU电控单元依据图5所示的工作示意图,根据空气弹簧压力、高度等信号判断系统是否需要充气,如果系统需要充气,则打开所有两位两通电磁阀,保证各个气室之间气体的流通,通过第一空气弹簧减震器20的充气嘴e对系统中各个气室统一进行充气,充气完毕后根据车辆行驶速度进入相应的互联模式。
[0075] 低速情况下互联式空气悬架的工作过程:当车速小于预设定的速度阀值v0时,启动低速互联模式,
[0076] (1)若匀速直线行驶时,第二两位四通电磁阀34和第四两位四通电磁阀36导通,其他电磁阀均处于原位,所有空气弹簧减震器的内气室4和外气室12均不参与互联;第一空气弹簧减震器20的减震器上腔7中的油液依次通过第一空气弹簧减震器20的槽孔11、通孔10、上互联过孔a与第一节流阀37、第二两位四通电磁阀34、第二空气弹簧减震器21的下互联过孔b与第二空气弹簧减震器21的减震器下腔15中油液相连通;第二空气弹簧减震器21的减震器上腔7中的油液依次通过第二空气弹簧减震器21的槽孔11、通孔10、上互联过孔a、第二节流阀38、第二两位四通电磁阀34、第一空气弹簧减震器20的下互联过孔b与第一空气弹簧减震器20的减震器下腔15中的油液相连通;第三空气弹簧减震器22的减震器上腔7中的油液依次通过第三空气弹簧减震器22的槽孔11、通孔10、上互联过孔a、第三节流阀39、第四两位四通电磁阀36、第四空气弹簧减震器23的下互联过孔b与第四空气弹簧减震器23的减震器下腔15中油液相连通;第四空气弹簧减震器23的减震器上腔7中的油液依次通过第四空气弹簧减震器23的槽孔11、通孔10、上互联过孔a、第四节流阀40、第四两位四通电磁阀36、第三空气弹簧减震器22的下互联过孔b与第三空气弹簧减震器22的减震器下腔15中油液相连通;第一空气弹簧减震器20和第二空气弹簧减震器21的减震器上腔7和减震器下腔15横向交叉互联,第三空气弹簧减震器22和第四空气弹簧减震器23的减震器上腔7和减震器下腔15横向交叉互联;实现了在不降低悬架刚度的前提下,通过和车辆左侧和右侧空气弹簧减震器的上、下腔交叉互联,提升了车辆行驶过程中的抗侧倾性能。
[0077] (2)当车辆处于起步或制动状态时,第五两位两通电磁阀28、第六两位两通电磁阀29、第一两位四通电磁阀33和第三两位四通电磁阀35导通,其他电磁阀均处于原位;第一空气弹簧减震器20的减震器上腔7中的油液依次通过第一空气弹簧减震器20的槽孔11、通孔
10、上互联过孔a与第一节流阀37、第一两位四通电磁阀33、第三空气弹簧减震器22的下互联过孔b与第三空气弹簧减震器22的减震器下腔15中油液相连通;第二空气弹簧减震器21的减震器上腔7中的油液依次通过第二空气弹簧减震器21的槽孔11、通孔10、上互联过孔a、第二节流阀38、第三两位四通电磁阀35、第四空气弹簧减震器23的下互联过孔b与第四空气弹簧减震器23的减震器下腔15中的油液相连通;第三空气弹簧减震器22的减震器上腔7中的油液依次通过第三空气弹簧减震器22的槽孔11、通孔10、上互联过孔a、第三节流阀39、第一两位四通电磁阀33、第一空气弹簧减震器20的下互联过孔b与第一空气弹簧减震器20的减震器下腔15中油液相连通;第四空气弹簧减震器23的减震器上腔7中的油液依次通过第四空气弹簧减震器23的槽孔11、通孔10、上互联过孔a、第四节流阀40、第三两位四通电磁阀
35、第二空气弹簧减震器21的下互联过孔b与第二空气弹簧减震器21的减震器下腔15中油液相连通;
[0078] 第一空气弹簧减震器20的外气室12中的气体通过第一空气弹簧减震器20的下互联气嘴d、第五两位两通电磁阀28、第三空气弹簧减震器22的下互联气嘴d与第三空气弹簧减震器22的外气室12中气体相连通;第二空气弹簧减震器21的外气室12中的气体通过第二空气弹簧减震器22的下互联气嘴d、第六两位两通电磁阀29、第四空气弹簧减震器23的下互联气嘴d与第四空气弹簧减震器23的外气室12中气体相连通;
[0079] 第一空气弹簧减震器20和第三空气弹簧减震器22的外气室12纵向互联,第二空气弹簧减震器21和第四空气弹簧减震器23的外气室12纵向互联;同时使得第一空气弹簧减震器20和第三空气弹簧减震器22的减震器上腔7和减震器下腔15纵向交叉互联,第二空气弹簧减震器21和第四空气弹簧减震器23的减震器上腔7和减震器下腔15纵向交叉互联。空气弹簧减震器外气室12的纵向互联,降低了悬架的刚度,提升了乘坐舒适性;车辆前后空气弹簧减震器的减震器上腔7与减震器下腔15之间的纵向互联,则提升了车辆在起步或制动时的抗俯仰性能。
[0080] (3)当车辆转弯行驶时,第三两位两通电磁阀26、第二两位四通电磁阀34、第八两位两通电磁阀31和第四两位四通电磁阀36导通,其他电磁阀均处于原位;
[0081] 第一空气弹簧减震器20的减震器上腔7中的油液依次通过第一空气弹簧减震器20的槽孔11、通孔10、上互联过孔a与第一节流阀37、第二两位四通电磁阀34、第二空气弹簧减震器21的下互联过孔b与第二空气弹簧减震器21的减震器下腔15中油液相连通;第二空气弹簧减震器21的减震器上腔7中的油液依次通过第二空气弹簧减震器21的槽孔11、通孔10、上互联过孔a与第二节流阀38、第二两位四通电磁阀34、第一空气弹簧减震器20的下互联过孔b与第一空气弹簧减震器20的减震器下腔15中油液相连通;第三空气弹簧减震器22的减震器上腔7中的油液依次通过第三空气弹簧减震器22的槽孔11、通孔10、上互联过孔a与第三节流阀39、第四两位四通电磁阀36、第四空气弹簧减震器23的下互联过孔b与第四空气弹簧减震器23的减震器下腔15中油液相连通;第四空气弹簧减震器23的减震器上腔7中的油液依次通过第四空气弹簧减震器23的槽孔11、通孔10、上互联过孔a与第四节流阀40、第四两位四通电磁阀36、第三空气弹簧减震器22的下互联过孔b与第三空气弹簧减震器22的减震器下腔15中油液相连通;
[0082] 第一空气弹簧减震器20的外气室12中的气体通过第一空气弹簧减震器20的下互联气嘴d、第三两位两通电磁阀26、第二空气弹簧减震器21的下互联气嘴d与第二空气弹簧减震器21的外气室12中气体相连通;第三空气弹簧减震器22的外气室12中的气体通过第三空气弹簧减震器22的下互联气嘴d、第八两位两通电磁阀31、第四空气弹簧减震器23的下互联气嘴d与第四空气弹簧减震器23的外气室12中气体相连通;
[0083] 使得第一空气弹簧减震器20和第二空气弹簧减震器21的外气室12横向互联,第三空气弹簧减震器22和第四空气弹簧减震器23的外气室12横向互联;同时使得第一空气弹簧减震器20和第二空气弹簧减震器21的减震器上腔7和减震器下腔15横向交叉互联,第三空气弹簧减震器22和第四空气弹簧减震器23的减震器上腔7和减震器下腔15横向交叉互联。空气弹簧减震器外气室12的横向互联,降低了悬架的刚度,提升了乘坐舒适性;减震器上、下腔之间的横向互联,则提升了车辆在转弯时的抗侧倾性能。
[0084] 高速情况下互联式空气悬架的工作过程:当车速大于预设定的速度阀值v0时,启动高速互联模式,
[0085] (1)若匀速直线行驶时,与车辆低速行驶时控制方案相同,在此不再叙述。
[0086] (2)当车辆处于加速或减速状态时,第四两位两通电磁阀27、第七两位两通电磁阀30、第一两位四通电磁阀33和第三两位四通电磁阀35导通,其他电磁阀均处于原位;
[0087] 第一空气弹簧减震器20的内气室4中的气体通过第一空气弹簧减震器20的上互联气嘴c、第四两位两通电磁阀27、第三空气弹簧减震器22的上互联气嘴c与第三空气弹簧减震器22的内气室4中气体相连通;第二空气弹簧减震器21的内气室4中的气体通过第二空气弹簧减震器21的上互联气嘴c、第七两位两通电磁阀30、第四空气弹簧减震器23的上互联气嘴c与第四空气弹簧减震器23的内气室4中气体相连通;实现了第一空气弹簧减震器20和第三空气弹簧减震器22的内气室4纵向互联,第二空气弹簧减震器21和第四空气弹簧减震器23的内气室4纵向互联,降低了悬架的刚度,提升了乘坐舒适性;
[0088] 同时使得第一空气弹簧减震器20和第三空气弹簧减震器22的减震器上腔7和减震器下腔15纵向交叉互联,第二空气弹簧减震器21和第四空气弹簧减震器23的减震器上腔7和减震器下腔15纵向交叉互联。其中空气弹簧减震器之间纵向交叉互联过程与车辆低速行驶时相同,在此不再赘述。实现了减震器上、下腔之间的纵向互联,则提升了车辆在加速或减速时的抗俯仰性能。
[0089] (3)当车辆转弯时,第二两位两通电磁阀25、第九两位两通电磁阀32、第二两位四通电磁阀34和第四两位四通电磁阀36导通,其他电磁阀均处于原位;
[0090] 第一空气弹簧减震器20的内气室4中的气体通过第一空气弹簧减震器20的上互联气嘴c、第二两位两通电磁阀25、第二空气弹簧减震器21的上互联气嘴c与第二空气弹簧减震器21的内气室4中气体相连通;第三空气弹簧减震器22的内气室4中的气体通过第三空气弹簧减震器22的上互联气嘴c、第九两位两通电磁阀32、第四空气弹簧减震器23的上互联气嘴c与第四空气弹簧减震器23的内气室4中气体相连通;实现了第一空气弹簧减震器20和第二空气弹簧减震器21的内气室4横向互联,第三空气弹簧减震器22和第四空气弹簧减震器23的内气室4横向互联,降低了悬架的刚度,提升了乘坐舒适性;同时使得第一空气弹簧减震器20和第二空气弹簧减震器21的减震器上腔7和减震器下腔15横向交叉互联,第三空气弹簧减震器22和第四空气弹簧减震器23的减震器上腔7和减震器下腔15横向交叉互联。其中空气弹簧减震器之间横向交叉互联过程与车辆低速行驶时相同,在此不再赘述;实现了减震器上、下腔之间的横向互联,则提升了车辆在转弯时的抗侧倾性能。