[实用新型]一种可变刚度空气弹簧

说明书

【技术领域】

本实用新型涉及一种空气弹簧，特别是涉及一种可变刚度空气弹簧。

【背景技术】

传统车辆选用的空气弹簧，在一定压力范围内刚度的变化是有限的，在复杂多变工况下，车辆不能得到良好的乘坐舒适性和操纵稳定性。空气弹簧利用气体的可压缩性实现其弹性作用，具有缓冲、隔振的功能。安装空气弹簧的悬架系统有比一般悬架具有更好的行驶平顺性及乘坐舒适性。在驾驶过程中如果对空气弹簧刚度进行合理调节，可以使悬架系统与整车性能得到合理的匹配。

空气弹簧按结构型式可以分为囊式、膜式两种。囊式空气弹簧的刚度较大，可以采用增加辅助气室的方法减小空气弹簧的刚度，膜式空气弹簧同样也可以通过增加附加气室得到较小的刚度。根据空气弹簧刚度公式可以发现膜式空气弹簧刚度除了与容积大小有关外，还与有效面积变化率有关，而有效面积变化率又与有效直径变化率有着密切的关系，查阅相关文献可知有效直径变化率取决于活塞形状。由于膜式空气弹簧结构的特殊性，可以通过改变活塞形状的方法改变弹簧的刚度。

现有技术大多数是通过增加附加气室并改变附加气室的大小来改变空气弹簧的刚度，这种通过增加附加气室的方法往往是有级可调的，一般都是采用刚度分段式控制，即把弹簧的刚度分为软、中、硬三档，这种刚度调节不是连续的，而对于实际的路面更希望刚度是无级可调才能更好的适应路面的状况的变化。而且附加气室的体积往往很大，甚至有三至四倍于空气弹簧大小，给安装带来不便，且浪费本就有限的整车空间。

申请号为201120316847.2公开了一种可变刚度空气弹簧装置，通过额外的增加一个辅助气室，并将该辅助气室用空气导管与气囊连通，且在所述空气导管上增加电磁阀，以达到调整气囊容积大小的目的。虽然此方案可以实现改变气囊容积大小的目的，但是需要额外增加一个容积较大的气室，需要占用汽车内部的空间，且对于什么情况下来实现空气弹簧刚度的变化以及如何实现这个变化并未说明。

因此，有必要提供一种新的可变刚度空气弹簧来解决上述问题。

【实用新型内容】

本实用新型的主要目的在于提供一种可变刚度空气弹簧，在不占用其他空间的情况下，通过改变活塞的结构实现了空气弹簧的刚度调节。

本实用新型通过如下技术方案实现上述目的：一种可变刚度空气弹簧，其包括气囊与活塞，所述气囊内部形成有气囊气室，所述活塞内部设置有辅助气室以及切断或导通所述气囊气室与所述辅助气室的电磁阀。

进一步的，所述活塞内设置有上下贯通且与所述气囊气室连通的孔道。

进一步的，所述辅助气室包括由所述孔道围绕形成的第一辅助气室以及围绕所述第一辅助气室形成的第二辅助气室。

进一步的，所述孔道内壁上部设置有连通所述第一辅助气室与所述第二辅助气室的连通口，所述电磁阀设置在所述连通口处。

进一步的，还包括固定在所述气囊上的顶板以及位于所述气囊内且固定在所述顶板上的防撞缓冲块。

进一步的，所述电磁阀为二通电磁阀或三通电磁阀。

与现有技术相比，本实用新型一种可变刚度空气弹簧的有益效果在于：在气囊气室与活塞气室间增加一个电磁阀，对两个气室的连通和阻断进行控制，从而实现刚度的可变，以提高弹簧刚度来抵抗侧倾和点头、后仰；充分利用活塞内部的空间，提高了空间利用率，解决了对汽车其他空间的占用问题；结合ECU控制系统、速度传感器和角度传感器，对汽车的速度变化、转向角度变化以及制动情况进行信息采集，从而实现对电磁阀开关的控制，科学合理的将汽车急刹车、急转弯等行驶状态与空气弹簧刚度的变化有机结合，从而获得了更好的操控性和操作稳定性。

【附图说明】

图1为本实用新型实施例可变刚度空气弹簧的结构示意图；

图2为本实用新型实施例基于可变刚度空气弹簧的控制系统的控制结构示意图；

图中数字表示：

100可变刚度空气弹簧；

1气囊；2活塞，21孔道，22第二辅助气室，23电磁阀；3顶板；4防撞缓冲块；5速度传感器；6方向机角度传感器；7制动踏板角度传感器；8数模转换器；9ECU控制系统；10驱动电路。

【具体实施方式】

实施例：

请参照图1，本实施例为可变刚度空气弹簧100，其包括气囊1、活塞2、固定在气囊1上面的顶板3以及位于气囊1内且固定在顶板3上的防撞缓冲块4。气囊1内部形成有气囊气室，活塞2内部设置有辅助气室以及切断或导通所述气囊气室与所述辅助气室的电磁阀23。