CN108626294A - 车辆减震器及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及车辆减震器及其控制方法。本文中公开的实施方式提供了这样的车辆主动减震器，即两个可变阀能够由一个螺线管操作，将阻尼力可变阀和泵相连的管不经受弯曲力且不伸展，并且压缩腔室的空间小。根据各实施方式，提供了一种车辆减震器，该车辆减震器包括：阻尼器，其包括气缸、布置在所述气缸内侧的活塞阀和活塞杆，所述活塞杆的一端连接到所述活塞阀而另一端连接到车体；阻尼力可变式阀组件，其附接至所述阻尼器的外部并被配置成调节所述阻尼器的工作流体的流动；泵，其固定到所述车体；以及管，其被配置成使所述泵和设置在所述活塞杆中的活塞杆流路彼此连通。所述活塞杆流路使所述管和所述阻尼器的膨胀腔室彼此连通。

Description

车辆减震器及其控制方法
技术领域
本文中公开的实施方式涉及一种车辆减震器，更具体地涉及一种紧凑而具有改进的耐久性和改进的响应性的主动减震器。
背景技术
一般而言，车辆配备有阻尼设备，当车辆在道路上行驶时通过阻尼车轴在路面上的冲击或振动来改进乘坐舒适性，并且减震器被用作这样的阻尼设备。另外，阻尼力可变式减震器能够在正常行驶期间通过降低阻尼器的阻尼力以吸收因路面不平坦而引起的振动来提高乘坐舒适性，并且能够在转弯、加速、制动、高速行驶等过程中通过增加阻尼器的阻尼力以抑制车体的姿态变化来提高操纵稳定性。
另外，阻尼力可变式减震器可设置有阻尼力可变式阀组件，所述阻尼力可变式阀组件能够在阻尼器的一侧适当地调节阻尼器的阻尼力特性。在这种情况下，在阻尼器中由阻尼力可变式阀组件生成的阻尼力可根据车辆行驶状态适当地进行调节。
另外，主动减震器可进一步包括泵，该泵例如被电子控制单元(ECU)控制以便例如在车辆行驶期间减少经由轮从路面传递到车体的振动、震动等，并且泵能够根据来自ECU的控制信号将工作流体供应到阻尼器的膨胀腔室(或压缩腔室)。
然而，由于这样的常规减震器在安装到车辆上时需要很大空间，增加了与其他部件的干涉，从而降低了安装便利性。
另外，阻尼力可变式阀的流路和泵由两个柔性管(即柔性高压管和柔性低压管)连接到彼此。然而，因为在泵被安装成相对于车体固定的同时，气缸在车辆行驶期间相对于车体连续地上下移动，所以两个柔性管也反复地弯曲拉伸，从而缩短柔性管的寿命并最终降低减震器的耐久性。
此外，当工作流体的压力升高时，柔性管可能膨胀，从而降低阻尼器的响应性。
此外，在常规减震器中，因为对应于主体阀(也就是说，单向阀和排放阀)的部件设置在阻尼力可变式阀组件中，所以存在如下问题：当压缩腔室的内部空间增加并且空气存在于其中时，压缩响应可能延迟。此外，在制造时可生成大量的异物，因此异物不会被完全去除，从而与工作流体混合以阻止工作流体的平稳流动。
发明内容
本文中公开的实施方式已被构思，以便解决如上所述的现有技术中的问题并且提供这样的车辆主动减震器，即其中两个可变阀能由一个螺线管激活，将阻尼力可变阀和泵相连的管不经受弯曲力，所述管不膨胀，并且压缩腔室的空间小。
根据本文中公开的实施方式，提供了一种车辆减震器，该车辆减震器包括：阻尼器，所述阻尼器包括气缸、布置在所述气缸内侧的活塞阀并包括活塞杆，所述活塞杆的一端连接到所述活塞阀而另一端连接到车体；阻尼力可变式阀组件，所述阻尼力可变式阀组件附接至所述阻尼器的外部并被配置成调节所述阻尼器的工作流体的流动；泵，所述泵固定到所述车体；以及高压管，所述高压管被配置成使所述泵和设置在所述活塞杆中的活塞杆流路彼此连通。所述活塞杆流路使所述高压管和所述阻尼器的膨胀腔室彼此连通。
根据本文中公开的实施方式，提供了一种用于控制车辆减震器的方法，该车辆减震器包括阻尼器和阻尼力可变式阀组件，所述阻尼器包括设置有外管和内管的气缸、将所述内管的内侧分成膨胀腔室和压缩腔室的活塞阀以及连接到所述活塞阀的活塞杆，所述阻尼力可变式阀组件附接至所述阻尼器的外部并被配置成调节所述阻尼器的工作流体的流动。该方法包括以下步骤：致使泵将布置在所述外管和所述内管之间的贮存腔室中的工作流体供应到所述膨胀腔室；以及通过控制设置在所述阻尼力可变式阀组件中的两个可变阀中的一者来控制流入所述膨胀腔室和所述压缩腔室的流量。
附图说明
根据结合附图作出的以下详细描述，本公开的以上和其他的方面、特征和优点将变得更加明显，在附图中：
图1和图2是示意性地示出根据各实施方式的车辆减震器的视图。
具体实施方式
下文中，将参照附图描述本公开的实施方式，并且可通过描述清楚地理解各实施方式及其实现方法的优点和特征。
另外，对本领域普通技术人员而言显而易见的是，以下描述涉及本公开的实施方式并不旨在将本公开限于下面描述的实施方式，并且本公开可在不脱离本公开的技术思想的情况下以除以下说明中描述的内容之外的各种形式实施。
提供下面描述的实施方式是为了完全披露本公开，并且向本公开所属领域的普通技术人员清楚地说明本公开的范围。然而，本公开的范围仅由权利要求书限定。
参照图1，示出了根据本公开的车辆减震器的示意图。
根据图1所示的实施方式的车辆主动减震器200可包括：阻尼器110，其被配置成生成阻尼力；阻尼力可变式阀组件120，其被配置成改变工作流体的流路以控制阻尼器110中所生成的阻尼力；以及泵30，其被配置成以各种压力将工作流体供应到膨胀腔室13。
阻尼器110包括：气缸，即由例如下安装件50和其他部件(未示出)可操作地连接到车轮(未示出)的外管211、布置在外管211内侧的内管111，外管211和内管111之间隔着贮存腔室19；活塞阀12，其布置在内管111内侧以将内管111内侧的内部空间分离为膨胀腔室13和压缩腔室14并且包括单向阀等；以及活塞杆115，其一端固定到活塞阀12而另一端连接到车体(未示出)。中间管311布置在外管211和内管111之间。
虽然图中未示出，但是减震器200可进一步包括螺旋弹簧，所述螺旋弹簧邻近阻尼器10布置或者以围绕阻尼器10的外周缠绕的方式布置以与阻尼器10协作。例如，螺旋弹簧可布置在固定到气缸外侧的下安装支架和固定到活塞杆115的上安装支架之间。
如上所述，因为根据各实施方式的减震器200的阻尼器110被安装在车体和车轮之间，所以气缸在车辆行驶期间由于从路面施加到轮的冲击而相对于车体沿大致竖向方向往复运动，但活塞杆的上端是固定到车体的。
在内管111和中间管311之间的上部中，与膨胀腔室13连通的膨胀侧流路116经由布置在内管111的上部中的孔112形成。另外，在内管111和中间管311之间的下部中，与压缩腔室14连通的压缩侧流路117经由布置在内管111的下部中的孔113形成。中间管311附接至内管111的外侧，使得膨胀侧流路116和压缩侧流路117与贮存腔室19分离。膨胀侧流路116和压缩侧流路117借助分隔件119而彼此分离。
紧固到阻尼器110外侧(例如，外管211)的阻尼力可变式阀组件120包括：壳体126；布置在壳体126内的两个可变阀(即，膨胀可变阀124和压缩可变阀125)；以及三个连接流路121、122和123，其将壳体126和阻尼器110连接到彼此。可变阀124和125能由一个螺线管120a操作。
阻尼力可变式阀组件120可以例如韩国特开号10-2009-0087572、10-2010-0004401、10-2015-0125289等之中公开的各种形式进行配置。为了简单起见，其详细描述将被省略。
第一连接流路121使膨胀可变阀124的上游部中的流路和膨胀侧流路116彼此连通。第二连接流路122使膨胀可变阀124的下游部中的流路和压缩侧流路117彼此连通。第三连接流路123使压缩可变阀125的下游部中的流路和贮存腔室19彼此连通。
泵30可固定地安装到诸如发动机室等的车体(未示出)上。柔性低压管33的一端连接到泵30的将工作流体引入其中的输入端口，柔性低压管33的另一端连接到气缸的外管211以与贮存腔室19连通。由柔性管或钢管构成的高压管132的一端连接到泵30的将工作流体从中排出的输出端口，高压管132的另一端连接到活塞杆115以与活塞杆流路215连通。例如，高压管132的另一端在活塞杆115的上端处(也就是说，在活塞杆115的固定到车体的部位处)可与活塞杆流路215连通，或者在活塞杆115的始终暴露于气缸外侧的部位处可与活塞杆流路215连通。
活塞杆流路215可布置在活塞杆115中，以使高压管132的连接到活塞杆115的另一端和膨胀腔室13彼此连通。例如，活塞杆流路215可在活塞杆115的纵向方向上设置在活塞杆115内侧并且可设置有在与活塞杆115的纵向方向相交的方向上延伸以与膨胀腔室13连通的部分。
另外，贮存腔室19可连接成与独立于气缸211、111和311布置的蓄能器40连通。例如，当泵30减小贮存腔室19中的工作流体的容积时，蓄能器40可用于抑制工作流体的充气，这在稍后描述。
另外，配置有例如单向阀的主体阀18布置在气缸的下侧，并且与压缩腔室14隔离的空间部8形成在主体阀18下方。空间部8可经由孔口等与贮存腔室19连通。
下面将描述包括上述配置的减震器200的操作。
首先，当活塞杆115伸展时(参见图2中的实线箭头)，也就是说，当活塞阀12例如由于在车辆行驶期间生成的车体振动而向上移动时，膨胀腔室13内侧的工作流体经由孔112流入膨胀侧流路116然后经由第一连接流路121流入阻尼力可变式阀组件120的膨胀可变阀124。膨胀可变阀124可被车辆的ECU(未示出)控制以调节工作流体的流量。
已经过膨胀可变阀124的工作流体经由第二连接流路122流入压缩侧流路117，然后经由孔113流入压缩腔室14。
接下来，当活塞杆115被压缩时(参见图2中的虚线箭头)，也就是说，当活塞阀12向下移动时，压缩腔室14中的工作流体经由孔113流入压缩侧流路117，然后经由第二连接流路122流向压缩可变阀125。压缩可变阀125可被车辆的ECU(未示出)控制以调节工作流体的流量。已经过压缩可变阀125的工作流体经由第三连接流路123流入贮存腔室19。此时，压缩腔室14内的工作流体也可经由活塞阀12的单向阀流入膨胀腔室13中。
同时，泵30可由例如被车辆的ECU(未示出)控制的马达31驱动，并且可经由柔性低压管33、高压管132、单向阀和活塞杆流路215将贮存腔室19的工作流体供应到膨胀腔室13。此时，由泵30供应到膨胀腔室13的工作流体的压力可由ECU进行各种改变。在如上所述泵30将工作流体供应到膨胀腔室13的情况下，当控制膨胀可变阀124以减小工作流体的流量时，膨胀侧阻尼力可以硬的方式改变(下文中，被称为“膨胀硬控制”)，当膨胀可变阀124完全闭合时，活塞阀12可向下移动，或者当膨胀可变阀124完全打开使得不对工作流体的流动施加阻力时，膨胀侧阻尼力可以以软的方式改变(下文中，被称为“膨胀软控制”)。
此外，上述膨胀硬控制或膨胀软控制能够分别通过增加供应到膨胀腔室13的工作流体的压力而使膨胀侧阻尼力更硬和更软。相反，上述膨胀硬控制或膨胀软控制能够分别通过降低供应到膨胀腔室13的工作流体的压力而使膨胀侧阻尼力不那么硬和不那么软。
同时，当泵30未操作时，减震器200也可以半主动的方式操作。此外，根据需要，连接至泵30的马达31可用作发电机以便发电。
参照图2，示出了根据各实施方式的车辆减震器300的示意图。
图2中示出的减震器300和图1中示出的减震器200之间的差异在于，减震器300包括设置在外管211内侧的蓄能器140。也就是说，因为蓄能器140设置在外管211内侧，所以没有任何部分突出到阻尼器110的外侧，使得减震器300能更紧凑地配置并因此能更容易地安装。
根据上述实施方式的配置，由于两个可变阀能由一个螺线管120a驱动，减震器能紧凑地配置并且泵30的输出端口能连接到膨胀腔室13。由于用于使泵30的输出端口与膨胀腔室13连通的流路由布置在活塞杆115内侧的活塞杆流路215形成，即由于高压管132能连接到活塞杆115，高压管132不弯曲和拉伸。因此，能提高高压管132的耐久性以及减震器200和300的耐久性。
另外，由于高压管132不管气缸的往复运动如何都不接收弯曲力，高压管132可配置有钢管来代替柔性管。在这种情况下，可以防止由于柔性管膨胀而造成减震器的响应延迟的现象。
此外，由于主体阀18布置在压缩腔室14内，从而减小了压缩腔室14的内部空间。因此，可以抑制减震器的响应延迟的现象。
另外，由于能够以各种压力将工作流体供应到膨胀腔室13的泵30的输入端口与布置在外管211和内管111之间的贮存腔室19连通，能进一步增加阻尼器110的阻尼力控制宽度。
虽然已经参考示例性实施方式描述了本公开，但是应该注意的是，本公开不限于所公开的实施方式，并且所描述的实施方式能在本公开的技术思想和范围内被本领域普通技术人员进行各种改变或修改。
相关申请的交叉引用
本申请要求2017年3月17日提交的韩国专利申请10-2017-0033980的优先权，其出于所有目的如同本文中完全阐述的那样通过引用并入本文中。

Claims (16)

1.一种车辆减震器，该车辆减震器包括：
阻尼器，所述阻尼器包括气缸、活塞杆和布置在所述气缸内侧的活塞阀，所述活塞杆的一端连接到所述活塞阀而另一端连接到车体；
阻尼力可变式阀组件，所述阻尼力可变式阀组件附接至所述阻尼器的外部并被配置成调节所述阻尼器的工作流体的流动；
泵，所述泵固定到所述车体；以及
高压管，所述高压管被配置成使所述泵和设置在所述活塞杆中的活塞杆流路彼此连通，
其中，所述活塞杆流路使所述高压管和所述阻尼器的膨胀腔室彼此连通。
2.根据权利要求1所述的车辆减震器，其中，所述高压管由钢管形成。
3.根据权利要求1所述的车辆减震器，其中，所述活塞杆流路布置在所述活塞杆的纵向方向上并且设置有在与所述活塞杆的所述纵向方向相交的方向上延伸并与所述膨胀腔室连通的至少一个部分。
4.根据权利要求1所述的车辆减震器，其中，所述阻尼力可变式阀组件包括由一个螺线管操作的两个可变阀。
5.根据权利要求1所述的车辆减震器，其中，所述气缸包括外管、布置在所述外管内侧的内管、附接至所述内管的中间管以及布置在所述外管和所述内管之间的贮存腔室。
6.根据权利要求5所述的车辆减震器，其中，所述泵的输入端口与所述贮存腔室连通。
7.根据权利要求5所述的车辆减震器，所述车辆减震器进一步包括：
蓄能器，所述蓄能器布置在所述外管内侧。
8.根据权利要求7所述的车辆减震器，其中，所述蓄能器被连接成与所述贮存腔室连通。
9.根据权利要求1所述的车辆减震器，所述车辆减震器进一步包括：
主体阀，所述主体阀布置在所述阻尼器的压缩腔室下方。
10.根据权利要求4所述的车辆减震器，其中，所述气缸包括外管、布置在所述外管内侧的内管以及附接至所述内管的中间管；
其中，贮存腔室布置在所述外管和所述内管之间，并且配置成与所述膨胀腔室连通的膨胀侧流路和配置成与所述压缩腔室连通的压缩侧流路布置在所述内管和所述中间管之间；
其中，所述阻尼力可变式阀组件连接到所述阻尼器以使所述膨胀侧流路和所述压缩侧流路彼此连通并且使所述压缩侧流路和所述贮存腔室彼此连通；并且
其中，所述两个可变阀中的一者布置在将所述膨胀侧流路和所述压缩侧流路连接到彼此的部位中，并且所述两个可变阀中的另一者布置在将所述压缩侧流路和所述贮存腔室连接到彼此的部位中。
11.根据权利要求10所述的车辆减震器，其中，所述两个可变阀包括：膨胀可变阀，所述膨胀可变阀被配置成改变流入所述膨胀腔室和所述压缩腔室中的流量；以及压缩可变阀，所述压缩可变阀被配置成改变流入所述压缩腔室和所述贮存腔室中的流量。
12.根据权利要求11所述的车辆减震器，其中，所述阻尼力可变式阀组件包括：第一连接流路，所述第一连接流路被配置成使所述膨胀可变阀的上游部中的流路和所述膨胀侧流路彼此连通；第二连接流路，所述第二连接流路被配置成使所述膨胀可变阀的下游部中的流路和所述压缩侧流路彼此连通；以及第三连接流路，所述第三连接流路被配置成使所述压缩可变阀的下游部中的流路和所述贮存腔室彼此连通。
13.根据权利要求10所述的车辆减震器，其中，所述泵的输入端口与所述贮存腔室连通。
14.一种用于控制车辆减震器的方法，该车辆减震器包括阻尼器和阻尼力可变式阀组件，所述阻尼器包括设置有外管和内管的气缸、将所述内管的内侧分成膨胀腔室和压缩腔室的活塞阀以及连接到所述活塞阀的活塞杆，所述阻尼力可变式阀组件附接至所述阻尼器的外部并被配置成调节所述阻尼器的工作流体的流动，该方法包括以下步骤：
致使泵将布置在所述外管和所述内管之间的贮存腔室中的工作流体供应到所述膨胀腔室；以及
通过控制设置在所述阻尼力可变式阀组件中的两个可变阀中的一者来控制流入所述膨胀腔室和所述压缩腔室的流量。
15.根据权利要求14所述的方法，所述方法进一步包括以下步骤：改变由所述泵供应到所述膨胀腔室的所述工作流体的压力。
16.根据权利要求14所述的方法，所述方法进一步包括以下步骤：使用配置成驱动所述泵的马达作为发电机。
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