变刚度空气弹簧系统、车辆技术方案

本实用新型专利技术涉及变刚度空气弹簧系统及车辆。变刚度空气弹簧系统包括前空气弹簧和后空气弹簧，所述前空气弹簧和后空气弹簧分别具有各自的气室调节装置，两者的气室调节装置相互独立设置以互不影响地调节前空气弹簧和后空气弹簧的气室容积。采用上述方案，可以分开调节前空气弹簧和后空气弹簧的气室容积，在车辆在紧急变道工况下，可以主动减小车辆后轴处设置的后空气弹簧的气室容积，增加后轴处空气弹簧的动刚度，而前轴处的空气弹簧可以保持现有的正常动作状态或增大前空气弹簧的气室容积以减小前轴处空气弹簧的动刚度，从而提高车辆的舒适性，提高产品竞争力。

Variable Stiffness Air Spring System, Vehicle

【技术实现步骤摘要】
变刚度空气弹簧系统、车辆
本技术涉及变刚度空气弹簧系统及车辆。
技术介绍
受高铁和轿车普及的影响，客车驾驶员对车辆的驾驶性能提出了越来越高的要求，一方面既要求车辆具有较高的操控性能，另一方面又要求车辆具有良好的舒适性，而传统的采用了空气弹簧的空气悬架由于自身结构限制，无法满足客户的需求。而且，在车辆在行驶过程中，载荷、车速以及路况等行驶状态会有较大的变化，被动式空气悬架难以适应复杂多变的行驶工况，在遇到一些较为颠簸的路面时，空气弹簧的自振频率会很高，不能很好的起到减振作用，影响乘客乘坐舒适性及司机驾驶感受。为适应不同路况，客车主动悬架成为汽车行业发展的趋势，而变刚度空气弹簧为主动悬架的设计提供了重要的技术支撑。现有技术中的一种变刚度空气弹簧系统采用的是增加附加气室的结构，通过控制空气弹簧的气囊与附加气室之间的连通和隔离来控制空气悬架的刚度。上述形式的变刚度空气弹簧系统如申请公布号为CN106274339A的中国专利申请中公开的空气弹簧系统，如图1所示，其包括分别用于设置到车辆的前轴处和后轴处的前空气弹簧和后空气弹簧，每个空气弹簧包括气囊、附加气室、连接气囊与附加气室的气路、控制气路开通和关断的控制阀，控制阀采用电磁阀，电磁阀上连接有操作电磁阀的手动控制按钮、显示电磁阀状态的指示灯，电磁阀设置在气囊与附加气室之间的气路上，手动控制按钮装在驾驶室仪器台上，控制电磁阀的通断即可控制气囊与附加气室连接的连通与隔离。车辆在路况较好的情况下行驶时，为得到较高的侧倾刚度可关闭气路，将手动控制按钮置于“关”档，电磁阀关闭，状态指示灯不亮，附加气室与气囊隔离，此时气囊的有效体积减小，动刚度变大，可以给车辆附加较高的抗侧倾力矩，提高车辆高速变道时的侧倾稳定性和安全性；当在颠簸路面行驶时，需要提高车辆的舒适性，此时将手动控制按钮置于“开”档，电磁阀打开，状态指示灯亮，附加气室与气囊连通，由于附加气室的联通使得气囊的有效体积增大，动刚度减小，进而舒适性得到提升。当在弯道较多的路况行驶时，需要提高车辆的抗侧倾性能，此时将手动控制按钮置于“关”档，电磁阀关闭，状态指示灯不亮，附加气室与气囊隔离，使得气囊的有效体积减小，气囊动刚度增大，可以给车辆附加较高的抗侧倾力矩，提高车辆过弯时的侧倾稳定性和安全性。但是，在紧急变道工况下，车辆的附加气室均为关闭状态，车辆的舒适性较差。另外，由于附加气室为手动控制，在某些工况下，手动开关无法实时兼顾车辆的操控性与舒适性，比如车辆在高速直线行驶时，需要车辆提供较好的舒适性，此时附加气室应打开，只有在紧急变道时才需要关闭附加气室，以提高车辆的侧倾稳定性和操控性能，而上述专利中车辆在高速行驶时要求附加气室一直为关闭状态，显然手动控制存在较大的不合理性及不方便性。再者，该专利中采用的技术方案需要司机根据路况自行决策附加气室的打开或者关闭，给司机的驾驶增加了额外的驾驶负担，可能会导致驾驶疲劳。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种变刚度空气弹簧系统，以解决现有技术中变刚度空气弹簧系统在紧急变道工况下舒适性较差的问题。本技术的另一个目的是提供一种使用上述变刚度空气弹簧系统的车辆。本技术中变刚度空气弹簧系统采用的技术方案如下。变刚度空气弹簧系统，包括分别用于设置到车辆的前轴处和后轴处的前空气弹簧和后空气弹簧，前空气弹簧和后空气弹簧均包括用于调节空气弹簧的气室容积的气室调节装置，所述前空气弹簧和后空气弹簧分别具有各自的气室调节装置，两者的气室调节装置相互独立设置以互不影响地调节前空气弹簧和后空气弹簧的气室容积。该技术方案的有益效果：本技术采用上述技术方案，前空气弹簧和后空气弹簧分别具有各自的气室调节装置，两者的气室调节装置相互独立设置以互不影响地调节前空气弹簧和后空气弹簧的气室容积，因此可以分开调节前空气弹簧和后空气弹簧的气室容积，在车辆在紧急变道工况下，可以主动减小车辆后轴处设置的后空气弹簧的气室容积，增加后轴处空气弹簧的动刚度，而前轴处的空气弹簧可以保持现有的正常动作状态或增大前空气弹簧的气室容积以减小前轴处空气弹簧的动刚度，从而提高车辆的舒适性，提高产品竞争力。作为一种优选的技术方案，前空气弹簧和后空气弹簧的气室调节装置连接有用于控制气室调节装置动作的控制单元，变刚度空气弹簧系统还包括与所述控制单元连接的车速检测装置和转向检测装置。有益效果：通过控制单元进行控制能够根据车速检测装置和转向检测装置判断车况，实现更为灵活的控制方式，并且能够减轻驾驶员的驾驶负担。作为一种优选的技术方案，所述转向检测装置包括方向盘转角传感器、加速度传感器和陀螺仪中的至少一种。作为一种优选的技术方案，所述控制单元还连接有制动传感器。作为一种优选的技术方案，所述前空气弹簧和后空气弹簧均包括气囊和附加气室，所述气囊的顶部设有隔层，所述附加气室设置在所述隔层的上方。有益效果：该结构使得气囊与附加气室形成一体式设计，从而能够节省空间，利于安装布置。作为一种优选的技术方案，所述气室调节装置为连接在空气弹簧的气囊与附加气室之间以控制气囊与附加气室的通断的控制阀，所述控制阀为直动式常开电磁阀，其阀口封堵件设置在阀口朝向附加气室的一侧。上述各优选的技术方案可以单独采用，在能够组合的情况下也可以两种以上任意组合采用。本技术中车辆采用的技术方案如下。车辆，包括前轴、后轴和变刚度空气弹簧系统，变刚度空气弹簧系统包括分别用于设置到车辆的前轴处和后轴处的前空气弹簧和后空气弹簧，前空气弹簧和后空气弹簧均包括用于调节空气弹簧的气室容积的气室调节装置，所述前空气弹簧和后空气弹簧分别具有各自的气室调节装置，两者的气室调节装置相互独立设置以互不影响地调节前空气弹簧和后空气弹簧的气室容积。该技术方案的有益效果：本技术采用上述技术方案，前空气弹簧和后空气弹簧分别具有各自的气室调节装置，两者的气室调节装置相互独立设置以互不影响地调节前空气弹簧和后空气弹簧的气室容积，因此可以分开调节前空气弹簧和后空气弹簧的气室容积，在车辆在紧急变道工况下，可以主动减小车辆后轴处设置的后空气弹簧的气室容积，增加后轴处空气弹簧的动刚度，而前轴处的空气弹簧可以保持现有的正常动作状态或增大前空气弹簧的气室容积以减小前轴处空气弹簧的动刚度，从而提高车辆的舒适性，提高产品竞争力。作为一种优选的技术方案，前空气弹簧和后空气弹簧的气室调节装置连接有用于控制气室调节装置动作的控制单元，变刚度空气弹簧系统还包括与所述控制单元连接的车速检测装置和转向检测装置。有益效果：通过控制单元进行控制能够根据车速检测装置和转向检测装置判断车况，实现更为灵活的控制方式，并且能够减轻驾驶员的驾驶负担。作为一种优选的技术方案，所述转向检测装置包括方向盘转角传感器、加速度传感器和陀螺仪中的至少一种。作为一种优选的技术方案，所述控制单元还连接有制动传感器。作为一种优选的技术方案，所述前空气弹簧和后空气弹簧均包括气囊和附加气室，所述气囊的顶部设有隔层，所述附加气室设置在所述隔层的上方。有益效果：该结构使得气囊与附加气室形成一体式设计，从而能够节省空间，利于安装布置。作为一种优选的技术方案，所述气室调节装置为连接在空气弹簧的气囊与附加气室之间以控制气囊与附加气室的通断的控制阀，所述控制阀为直动式本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.变刚度空气弹簧系统，包括分别用于设置到车辆的前轴处和后轴处的前空气弹簧和后空气弹簧，前空气弹簧和后空气弹簧均包括用于调节空气弹簧的气室容积的气室调节装置，其特征在于：所述前空气弹簧和后空气弹簧分别具有各自的气室调节装置，两者的气室调节装置相互独立设置以互不影响地调节前空气弹簧和后空气弹簧的气室容积。

【技术特征摘要】
1.变刚度空气弹簧系统，包括分别用于设置到车辆的前轴处和后轴处的前空气弹簧和后空气弹簧，前空气弹簧和后空气弹簧均包括用于调节空气弹簧的气室容积的气室调节装置，其特征在于：所述前空气弹簧和后空气弹簧分别具有各自的气室调节装置，两者的气室调节装置相互独立设置以互不影响地调节前空气弹簧和后空气弹簧的气室容积。2.根据权利要求1所述的变刚度空气弹簧系统，其特征在于：前空气弹簧和后空气弹簧的气室调节装置连接有用于控制气室调节装置动作的控制单元，变刚度空气弹簧系统还包括与所述控制单元连接的车速检测装置和转向检测装置。3.根据权利要求2所述的变刚度空气弹簧系统，其特征在于：所述转向检测装置包括方向盘转角传感器、加速度传感器和陀螺仪中的...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘万备，樊金磊，
申请(专利权)人：郑州宇通客车股份有限公司，
类型：新型
国别省市：河南,41