空气弹簧气源调节装置及其调节方法与流程

allin2023-04-17  126



1.本发明涉及空气弹簧技术领域,特别涉及一种空气弹簧气源调节装置及其调节方法。


背景技术:

2.汽车空气悬架系统,是通过空气弹簧取代传统的螺旋弹簧,实现车身高低可调、不同载荷下悬架偏频基本一致、以及对路面高频冲击的吸收过滤作用,提高汽车的平顺性及操纵稳定性。
3.国内现有技术且应用在汽车上的空气弹簧系统供给装置主要为开式系统。开式系统的组成一般包括空气压缩机、阀和控制器,开式系统的气体循环方式为外循环,通过气泵压缩外界大气给空气弹簧充气,空气弹簧排气直接排入外界大气。开式系统具有充放气缓慢、噪音大、能耗高的劣势。


技术实现要素:

4.本发明的目的是为了克服已有技术的缺陷,提出一种空气弹簧气源调节装置及其调节方法,不仅可以实现外循环的气体循环方式,还可以实现内循环的气体循环方式,自由选择对空气弹簧的快速充放气或慢速充放气。
5.为实现上述目的,本发明采用以下具体技术方案:
6.本发明提供的空气弹簧气源调节装置,包括电机、空气压缩泵、空气干燥器、气路分配阀和集成驱动板;其中,电机用于带动空气压缩泵工作;空气压缩泵用于将气体压缩成高压气体;储气筒用于存储高压气体;空气干燥器用于对高压气体进行除湿;气路分配阀包括阀芯、气路管道和气路接头,用于实现储气筒、气压缩泵与空气弹簧相互之间的连接;集成驱动板用于对电机、阀芯进行控制;空气压缩泵、阀芯与空气弹簧之间形成外循环通道,通过对阀芯的控制,将外界气体充入空气弹簧或将空气弹簧内的气体排入外界大气;储气筒、空气压缩泵、阀芯与空气弹簧之间形成内循环通道,通过对阀芯的控制,将储气筒内的气体缓慢或快速充入空气弹簧或将空气弹簧内的气体排入储气筒内。
7.优选地,气路分配阀包括第一至第九阀芯和第一至第四气路接头,气路通道的数量为十一个,分别为第一至第十一气路管道;其中,第一阀芯和第二阀芯设置在第一气路管道上,第三阀芯设置在第三气路管道上,第四阀芯设置在第二气路管道上,第五至第八阀芯各自对应设置在第五至第八气路管道上,第九阀芯设置在第十一气路管道上;第一气路管道的一端与储气筒连通,第二气路管道的一端与空气干燥器连通,第一气路管道的另一端和第二气路管道的另一端分别与第四气路管道的一端连通,第四气路管道的另一端分别与第五至第八气路管道的一端连接,第五至第八气道管路的另一端分别通过第一至第四气路接头与四个空气弹簧的管路连通,第三气路管道的一端连通在第一气路管道上位于储气筒与第一阀芯之间的位置,第三气路管道的另一端连通在第二气路管道上位于空气干燥器与第四阀芯之间的位置,第九气路管道的两端分别与空气干燥器和空气压缩泵连通,第十气
路管道的一端与空气压缩泵连通,第十气路管道的另一端连接在第一气路管道上位于第一阀芯与第二阀芯之间的位置,第十一气路管道的一端与第十气路管道连通,第十一气路管道的另一端通过空气滤芯与外界大气连通。
8.优选地,集成驱动板包括电磁阀驱动芯片、电机驱动芯片,所述电磁阀驱动芯片用于对所述第一至第九电磁阀进行控制,所述电机驱动芯片用于对所述电机进行控制。
9.优选地,在第四气路管道上设置有压力传感器,用于监测四个空气弹簧气室的压力。
10.优选地,集成驱动板还包括压力传感器采集模块,用于采集压力传感器监测到的压力数据。
11.本发明提供的空气弹簧气源的调节方法,利用上述空气弹簧气源调节装置实现,具体包括如下调节方式:
12.空气弹簧内循环缓慢充气:
13.打开第一阀芯、第二阀芯、第五至第八阀芯,将储气筒内的高压气体在压力差的作用下充入四个空气弹簧的气室;
14.空气弹簧内循环快速充气:
15.打开第一阀芯、第四阀芯、第五至第八阀芯,启动电机带动空气压缩泵工作,将储气筒输出的气体再次加压后,充入四个空气弹簧的气室;
16.空气弹簧外循环缓慢充气:
17.当储气筒内的气压低于四个空气弹簧的气室内的气压时,打开第四阀芯、第九阀芯、第五至第八阀芯,启动电机带动空气压缩泵工作,将外界大气中的空气压缩成高压气体经过空气干燥器除湿后,充入四个空气弹簧的气室;
18.空气弹簧缓慢内循环排气:
19.打开第二阀芯、第三阀芯、第五至第八阀芯,启动电机带动空气压缩泵工作,将四个空气弹簧气室内的气体排入储气筒内;
20.空气弹簧快速外循环排气:
21.打开第二阀芯、第九阀芯、第五至第八阀芯,直接将空气弹簧气室内的气体排放到外界大气中;
22.储气筒补气:
23.打开第三阀芯和第九阀芯,启动电机带动空气压缩泵工作,将外界大气中的空气压缩成高压气体经过空气干燥器除湿后,储存于储气筒内。
24.本发明在现有的空气弹簧系统供给装置的基础上,增设储气筒及阀芯和气路管道实现气体的内循环通道和外循环通道,通过对各个阀芯的控制开启内循环通道,在空气弹簧充放气过程中实现气体在空气弹簧与储气筒之间的流动,以及通过对各个阀芯的控制开启外循环通道,在空气弹簧充放气和储气筒充气的过程中实现气体在空气弹簧与外界大气之间的流动。
附图说明
25.图1是根据本发明实施例提供的空气弹簧气源调节装置的气路原理示意图。
26.其中的附图标记包括:储气筒1、空气压缩泵2、空气干燥器3、空气滤芯4、气路分配
阀5、第一至第九阀芯601-609、第一至第十一气路管道701-711、第一至第四气路接头801-804、空气弹簧901-904、压力传感器10。
具体实施方式
27.在下文中,将参考附图描述本发明的实施例。在下面的描述中,相同的模块使用相同的附图标记表示。在相同的附图标记的情况下,它们的名称和功能也相同。因此,将不重复其详细描述。
28.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及具体实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,而不构成对本发明的限制。
29.本发明提供一种空气弹簧气源调节装置及其调节方法,空气弹簧气源调节方法基于空气弹簧气源调节装置实现。在详述空气弹簧的调节方法之前,先对空气弹簧气源调节装置进行说明。
30.图1示出了根据本发明实施例提供的空气弹簧气源调节装置的气路原理。
31.如图1所示,空气弹簧气源调节装置包括:储气筒1、空气压缩泵2、空气干燥器3、空气滤芯4、气路分配阀5、电机(图未示出)和集成驱动板(图未示出);其中,电机用于带动空气压缩泵工作;空气压缩泵2用于将气体压缩成高压气体;储气筒1用于存储高压气体;空气干燥器3用于对高压气体进行除湿;气路分配阀5包括阀芯、气路管道和气路接头,用于实现储气筒1、气压缩泵2与空气弹簧相互之间的连接,构成气体的外循环通道和内循环通道;集成驱动板包括阀芯驱动芯片和电机驱动芯片,阀芯驱动芯片用于控制阀芯的开和关,电机驱动芯片用于控制电机是否工作。
32.更为具体地,气路分配阀5包括第一至第九阀芯601-609和第一至第四气路接头801-804,气路管道分别为第一至第十一气路管道701-711;其中,第一阀芯601和第二阀芯602设置在第一气路管道701上,第三阀芯603设置在第三气路管道703上,第四阀芯604设置在第二气路管道702上,第五至第八阀芯605-608各自对应设置在第五至第八气路管道705-708上,第九阀芯609设置在第十一气路管道711上;第一气路管道701的一端与储气筒1连通,第二气路管道702的一端与空气干燥器3连通,第一气路管道701的另一端和第二气路管道702的另一端分别与第四气路管道704的一端连通,第四气路管道704的另一端分别与第五至第八气路管道705-708的一端连接,第五至第八气道管路705-708的另一端分别通过第一至第四气路接头801-804与四个空气弹簧901-904的管路连通,第三气路管道703的一端连通在第一气路管道701上位于储气筒1与第一阀芯601之间的位置,第三气路管道703的另一端连通在第二气路管道702上位于空气干燥器3与第四阀芯604之间的位置,第九气路管道709的两端分别与空气干燥器3和空气压缩泵2连通,第十气路管道710的一端与空气压缩泵2连通,第十气路管道710的另一端连接在第一气路管道701上位于第一阀芯601与第二阀芯602之间的位置,第十一气路管道711的一端与第十气路管道710连通,第十一气路管道711的另一端通过空气滤芯4与外界大气连通。
33.在本发明的一个优选实施例中,空气弹簧气源调节装置还包括压力传感器10,压力传感器10设置在第四气路管道704上,用于监测四个空气弹簧901-904气室的压力。集成驱动板包括还包括压力传感器采集模块,用于采集压力传感器10监测到的压力数据。压力
传感器采集模块通过读取压力传感器10正常范围内电压信号,解析此时的压力值或者读取压力传感器10故障诊断范围内的电压信号,判断故障。
34.在本发明的一个具体实例中,第一至第九阀芯601-609均为电动开关阀,空气压缩泵2为柱塞泵,电机为直流电机。
35.上述内容详细说明了本发明实施例提供的空气弹簧气源调节装置的气路原理,利用空气弹簧气源调节装置对空气弹簧进行调节的方法,包括如下调节方式:
36.一、空气弹簧内循环缓慢充气
37.仅打开第一阀芯601、第二阀芯602、第五至第八阀芯605-608,其他阀芯关闭,开启内循环缓慢充气通道,将储气筒1内的高压气体在压力差的作用下缓慢充入四个空气弹簧901-904的气室。
38.二、空气弹簧内循环快速充气
39.仅打开第一阀芯601、第四阀芯604、第五至第八阀芯605-608,其他阀芯关闭,开启内循环快速充气通道,启动电机带动空气压缩泵2工作,将储气筒1输出的高压气体再次加压后,快速充入四个空气弹簧901-904的气室。
40.三、空气弹簧外循环缓慢充气
41.当储气筒1内的气压低于四个空气弹簧901-904的气室内的气压时,仅打开第四阀芯604、第九阀芯609、第五至第八阀芯605-608,关闭其他阀芯,开启外循环充气通道,启动电机带动空气压缩泵2工作,将外界大气中的空气压缩成高压气体经过空气干燥器3除湿后,缓慢充入四个空气弹簧901-904的气室;
42.四、空气弹簧缓慢内循环排气
43.仅打开第二阀芯602、第三阀芯603、第五至第八阀芯605-608,关闭其他阀芯,开启内循环排气通道,启动电机带动空气压缩泵2工作,将四个空气弹簧气室901-904内的气体缓慢排入储气筒1内。
44.五、空气弹簧快速外循环排气
45.仅打开第二阀芯602、第九阀芯609、第五至第八阀芯605-608,关闭其他阀芯,开启外循环排气通道,直接将四个空气弹簧气室901-904内的气体快速排放到外界大气中。
46.六、储气筒补气
47.仅打开第三阀芯603和第九阀芯609,关闭其他阀门,开启外循环补气通道,启动电机带动空气压缩泵2工作,将外界大气中的空气压缩成高压气体经过空气干燥器3除湿后,储存于储气筒1内。
48.上述六种调节方式不分先后顺序,每一种调节方式均独立于其他五种调节方式,根据实际情况选择充放气所对应的循环方式。
49.本发明通过空气弹簧内循环缓慢充气、空气弹簧内循环快速充气、空气弹簧内循环缓慢排气、空气弹簧外循环快速排气和储气筒补气这六种调节方式实现空气悬架系统的闭式调节,提高车辆的通过性和舒适性,降低能耗。
50.在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任
一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
51.尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
52.以上本发明的具体实施方式,并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所作出的各种其他相应的改变与变形,均应包含在本发明权利要求的保护范围内。

技术特征:
1.一种空气弹簧气源调节装置,其特征在于,包括电机、空气压缩泵、空气干燥器、气路分配阀和集成驱动板;其中,电机用于带动空气压缩泵工作;空气压缩泵用于将气体压缩成高压气体;储气筒用于存储高压气体;空气干燥器用于对高压气体进行除湿;气路分配阀包括阀芯、气路管道和气路接头,用于实现储气筒、气压缩泵与空气弹簧相互之间的连接;集成驱动板用于对电机、阀芯进行控制;空气压缩泵、阀芯与空气弹簧之间形成外循环通道,通过对阀芯的控制,将外界气体充入空气弹簧或将空气弹簧内的气体排入外界大气;储气筒、空气压缩泵、阀芯与空气弹簧之间形成内循环通道,通过对阀芯的控制,将储气筒内的气体缓慢或快速充入空气弹簧或将空气弹簧内的气体排入储气筒内。2.如权利要求1的空气弹簧气源调节装置,其特征在于,阀芯包括第一至第九阀芯、第一至第四气路接头和第一至第十一气路管道;其中,第一阀芯和第二阀芯设置在第一气路管道上,第三阀芯设置在第三气路管道上,第四阀芯设置在第二气路管道上,第五至第八阀芯各自对应设置在第五至第八气路管道上,第九阀芯设置在第十一气路管道上;第一气路管道的一端与储气筒连通,第二气路管道的一端与空气干燥器连通,第一气路管道的另一端和第二气路管道的另一端分别与第四气路管道的一端连通,第四气路管道的另一端分别与第五至第八气路管道的一端连接,第五至第八气道管路的另一端分别通过第一至第四气路接头与四个空气弹簧的管路连通,第三气路管道的一端连通在第一气路管道上位于储气筒与第一阀芯之间的位置,第三气路管道的另一端连通在第二气路管道上位于空气干燥器与第四阀芯之间的位置,第九气路管道的两端分别与空气干燥器和空气压缩泵连通,第十气路管道的一端与空气压缩泵连通,第十气路管道的另一端连接在第一气路管道上位于第一阀芯与第二阀芯之间的位置,第十一气路管道的一端与第十气路管道连通,第十一气路管道的另一端通过空气滤芯与外界大气连通。3.如权利要求2的空气弹簧气源调节装置,其特征在于,集成驱动板包括电磁阀驱动芯片、电机驱动芯片,所述电磁阀驱动芯片用于对所述第一至第九电磁阀进行控制,所述电机驱动芯片用于对所述电机进行控制。4.如权利要求3的空气弹簧气源调节装置,其特征在于,在第四气路管道上设置有压力传感器,用于监测四个空气弹簧气室的压力。5.如权利要求4的空气弹簧整合式气源装置,其特征在于,集成驱动板还包括压力传感器采集模块,用于采集压力传感器监测到的压力数据。6.一种空气弹簧气源的调节方法,利用权利要求2所述的空气弹簧气源调节装置实现,其特征在于,包括如下调节方式:空气弹簧内循环缓慢充气:打开第一阀芯、第二阀芯、第五至第八阀芯,将储气筒内的高压气体在压力差的作用下充入四个空气弹簧的气室;空气弹簧内循环快速充气:
打开第一阀芯、第四阀芯、第五至第八阀芯,启动电机带动空气压缩泵工作,将储气筒输出的气体再次加压后,充入四个空气弹簧的气室;空气弹簧外循环缓慢充气:当储气筒内的气压低于四个空气弹簧的气室内的气压时,打开第四阀芯、第九阀芯、第五至第八阀芯,启动电机带动空气压缩泵工作,将外界大气中的空气压缩成高压气体经过空气干燥器除湿后,充入四个空气弹簧的气室;空气弹簧缓慢内循环排气:打开第二阀芯、第三阀芯、第五至第八阀芯,启动电机带动空气压缩泵工作,将四个空气弹簧气室内的气体排入储气筒内;空气弹簧快速外循环排气:打开第二阀芯、第九阀芯、第五至第八阀芯,直接将空气弹簧气室内的气体排放到外界大气中;储气筒补气:打开第三阀芯和第九阀芯,启动电机带动空气压缩泵工作,将外界大气中的空气压缩成高压气体经过空气干燥器除湿后,储存于储气筒内。

技术总结
本发明提供一种空气弹簧气源调节装置及其调节方法,该调节装置包括储气筒、空气压缩泵、空气干燥器、空气滤芯、气路分配阀、电机和集成驱动板,电机用于带动空气压缩泵工作,空气压缩泵用于将气体压缩成高压气体,储气筒用于存储高压气体,空气干燥器用于对高压气体进行除湿,气路分配阀包括多个阀芯、气路管道和气路接头,用于实现储气筒、气压缩泵与空气弹簧相互之间的连接;集成驱动板用于对电机和阀芯进行控制。通过对多个阀芯的控制实现空气弹簧内循环缓慢充气、空气弹簧内循环快速充气、空气弹簧内循环缓慢排气、空气弹簧外循环快速排气和储气筒补气,从而形成对空气悬架系统的闭式调节,提高车辆的通过性和舒适性,降低能耗。耗。耗。


技术研发人员:王冕 仇韬 曲鹏飞
受保护的技术使用者:浙江孔辉汽车科技有限公司
技术研发日:2022.04.14
技术公布日:2022/7/5
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