减振器、减振器的控制系统和车辆的制作方法

1.本公开涉及减振器件技术领域，具体地，涉及一种减振器、减振器的控制系统和车辆。


背景技术：

2.普通车用减振器采用油气混合的双筒结构，工作原理是当车身受振动出现相对运动时，减振器内的活塞上下移动，腔内的油液便反复地从一个腔经过不同的孔隙流入另一个腔内。此时孔壁与油液间的摩擦和油液分子间的内摩擦对振动形成阻尼力，使汽车振动能量转化为油液热能，再由减振器吸收散发到大气中，将振动的能量通过摩擦作用转化为热量，起到减振的作用。
3.但是，现有的减振器设计时主要针对普通路况，驾驶感受大部分只考虑铺装路面的舒适性，且不可主动调节，不能根据实时路况及车辆需求调节阻尼，同时，减振器中油气混合也容易使减振器中的油液产生乳化现象，乳化后的油液通过阀片时容易产生噪音继而造成减振器异响，严重影响减振器的使用效果。


技术实现要素：

4.本公开的目的是提供一种减振器、减振器的控制系统和车辆，以解决减振器不能根据实时路况及车辆需求主动调节阻尼以及减振器中油气混合的技术问题。
5.为了实现上述目的，本公开提供一种减振器，包括：
6.主筒；
7.活塞杆，可伸缩地设置在所述主筒中；
8.副筒，包括第一油室和气室，所述第一油室与所述主筒相连通；
9.浮动件，可移动地设置在所述副筒中，用于分隔所述第一油室和所述气室；以及
10.驱动件，所述驱动件用于驱动所述浮动件在所述副筒内运动。
11.可选地，所述浮动件为软磁材质，所述驱动件为固定在所述副筒的外壁上的电磁铁。
12.可选地，所述驱动件响应于车辆信息以驱动所述浮动件在所述副筒内运动，所述车辆信息至少包括车轮的速度、转向角、胎压中的至少一者。
13.可选地，所述驱动件驱动所述浮动件向上或向下运动，以改变所述第一油室和所述气室的体积。
14.可选地，所述减振器还包括用于连通所述主筒和所述副筒的油道，所述油道两端分别连接于所述主筒的底壁和所述第一油室的底壁，所述油道上还设置有注油口。
15.可选地，所述活塞杆伸入所述主筒内的一端设置有活塞组件，所述活塞组件将所述主筒分隔成第二油室和第三油室，所述活塞组件包括套设在所述活塞杆上的活塞，所述活塞上设置有连通所述第二油室和所述第三油室的通孔。
16.可选地，所述通孔为两个，两个所述通孔中分别安装有复原阀和压缩阀，所述复原
阀和所述压缩阀的阀口朝向位置相反。
17.可选地，包括上述的减振器、用于获取车辆信息的检测元件、以及控制器，其中，所述控制器分别与所述驱动件和所述检测元件相连接。
18.可选地，所述活塞杆的伸出所述主筒的一端固定有连接件，所述减振器还包括套设在所述活塞杆上且位于所述主筒和所述连接件之间的缓冲件。
19.根据本公开的再一个方面，还提供一种车辆，该车辆包括上述的减振器。
20.通过上述技术方案，驱动件主动驱动浮动件向上或向下运动，以改变副筒和主筒之间油液的流动，从而主动调节主筒的阻尼力，可根据路面情况和车辆的需求实时调节阻尼力，例如当检测到车辆转弯时，可以通过主动控制驱动件使浮动件向下运动，以增大减振器压缩阻尼力，从而控制车身侧倾，增强整车的操作稳定性。在整车加速或制动时，同样可以通过主动控制使浮动件向下运动，增大减振器压缩阻尼力，控制车身俯仰，增强整车舒适性能。另外，副筒中间有浮动件独立分割成第一油室和气室将油液与气体分隔开，可以避免减振器在换向时产生空程，响应快，并杜绝油液泡沫化而使得阻尼力衰减的情况，使减振器具有持续和稳定的阻尼力，能够长期在颠簸路上高速的行驶，还能提高车上零件的寿命和行车的安全性。
21.本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
22.附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：
23.图1是根据本公开的一种实施方式的减振器的示意图；
24.图2是本公开的一种实施方式的减振器的控制过程示意图(压缩行程)；
25.图3是本公开的一种实施方式的减振器的控制过程示意图(复原行程)；
26.图4是本公开的一种实施方式的减振器的控制系统的框图。
27.附图标记说明
28.1-主筒；11-第二油室；12-第三油室；13-活塞杆；131-活塞；132-复原阀；133-压缩阀；2-副筒；21-第一油室；22-气室；221-注气口；23-浮动件；3-信号接收件；4-油道；41-注油口；5-导向器；51-油封；6-缓冲件；7-连接件。
具体实施方式
29.以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。
30.在本公开中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“内”、“外”是针对相应零部件的本身轮廓所定义的，“上”、“下”是根据相应零部件的布置情况定义的，具体如图1所示的图面方向。使用的术语“第一”、“第二”等词的使用目的在于区分不同的部件，并不具有顺序性和重要性。此外，在下面的描述中，当涉及到附图时，除非另有解释，不同的附图中相同的附图标记表示相同或相似的要素。
31.根据本公开的一种实施方式，提供一种减振器，如图1所示，减振器可以包括主筒1和副筒2，以及可伸缩地设置在主筒1中的活塞杆13和可移动地设置在副筒2中的浮动件23。
其中，副筒2可以包括第一油室21和气室22，且第一油室21与主筒1相连通、浮动件23可以用于分隔第一油室21和气室22。减振器还可以包括驱动件(图中未示出)，驱动件可以与浮动件23相连接，并可以用于驱动浮动件23在副筒2内运动。
32.通过上述技术方案，驱动件主动驱动浮动件23，通过控制副筒和主筒之间油液的流动，实现主筒阻尼力的主动调节，可根据路面情况和车辆的需求实时调节阻尼力，例如当检测到车辆转弯时，可以通过主动控制驱动件使浮动件23向下运动，以增大减振器压缩阻尼力，从而控制车身侧倾，增强整车的操作稳定性。在检测到整车加速或制动时，同样可以通过主动控制使浮动件23向下运动，增大减振器压缩阻尼力，控制车身俯仰，增强整车舒适性能。另外，在本实施例中，副筒2中间有浮动件23独立分割成第一油室21和气室22将油液与气体分隔开，还可以避免减振器在换向时产生空程，响应快，并杜绝油液泡沫化而使得阻尼力衰减的情况，使减振器具有持续和稳定的阻尼力，能够长期在颠簸路上高速的行驶，还能提高车上零件的寿命和行车的安全性。
33.需要说明的是，在本公开的实施方式中，浮动件23可以是气动浮阀，也可以是浮动活塞等形式，本公开对此不做限定，并且浮动件23的上下运动不会对油液和气体的分隔作用产生影响。本公开提供的减振器可以应用于车辆行驶过程中的减振，因此，这里检测元件获取的信息主要是指车辆行驶方面的信息，当然，该减振器还可以应用于其他需要减振的领域，例如桥梁、建筑物等，可根据应用领域的不同获取对应的检测信息。
34.在上述方案中，在驱动件主动驱动浮动件23运动的情况下，可改变副筒2内气室22和第一油室21的体积，进而控制副筒2和主筒1之间油液的流动，以改变主筒1中活塞杆13发生轴向伸缩的难易程度，实现减振器整体阻尼力大小的调节。具体地，本公开提供的减振器整体配置为：如图2所示，驱动件驱动浮动件23向上运动时，此时第一油室21的体积增大，气室22的体积减小，主筒1内的油液进入副筒2，第二油室11的体积减小，主筒1中起到减振作用的油液减小，减振器此时的阻尼力减小。如图3所示，驱动件驱动浮动件23向下运动，此时第一油室21的体积减小，气室22的体积增大，副筒2内的油液进入主筒1，主筒1中起减振作用的油液增多，减振器此时的阻尼力增大。其中，图2和图3中的实线箭头为油液的流动方向，虚线箭头为活塞杆13和浮动件23的运动方向。在压缩与复原行程中，减振器其他结构的状态将在下文中详细说明。
35.根据本公开的一种实施方式，浮动件23可以为软磁材质，驱动件可以为固定在副筒2的外壁上的电磁铁。软磁材料，可以用最小的外磁场实现最大的磁化强度，易于磁化，也易于退磁，响应迅速。当电磁铁通电后，可以通过改变电磁铁电流方向和大小，通过电磁感应控制浮动件23的运动方向和位移量，免于在副筒2的外壁上打孔与浮动件23机械连接从而影响减振器的密封性。另外，除浮动件23设置为软磁材料外，也可以在浮动件23上设置信号接收件3的方式来进行驱动，此方法也在本公开保护范围内。在其他实施方式中，在保证密封性的前提下，驱动件还可以为固定在副筒的外壁上与浮动件23相连接的任意适当的驱动件，例如直线电机、直线模组、丝杠螺母等。
36.驱动件可以响应于车辆信息以驱动浮动件23在副筒2内运动，检测元件所获取的车辆信息至少包括车轮的速度、转向角、胎压中的至少一者，通过获取的车辆信息判断车辆此时的行驶情况，例如加速、减速、转弯、行驶在颠簸的路面上等，进而判断是否需要车身侧倾、俯仰，从而通过驱动件获取的车辆信息来控制副筒2中的浮动件23，增大或减小减振器
压缩阻尼力，增强整车的操作稳定性能。
37.根据本公开的一种实施方式，如图1所示，减振器还包括用于连通主筒1和副筒2的油道4，油道4两端分别连接于主筒1的底壁和第一油室21的底壁，油道4上还设置有注油口41。若油道4连通在主筒1的侧壁与副筒2的侧壁之间，则浮动件23在运动的过程中可能存在将主筒1与副筒2之间的连接口堵住的风险，此时第一油室21内虽然还有浮动件23可移动的空间，但却由于连接口被堵住，主筒1内的油液无法与副筒2内的油液进行流通，导致浮动件23无法继续运动，继而造成行程上的浪费，若油道4连接主筒1和第一油室21的底壁，则可以使减振器的行程达到最大，常规型号的极限工作速度可以达到10m/s，提升车辆的操控性和驾乘的舒适感。油道4上设置有注油口41可以随时对油液进行补充，气室22的顶壁也同样可以设置有注气口221方便补充气体，气液随时补充可以使产品的性能恢复至初始状态，在多种路况下可提升车辆的操控性和驾乘的舒适感。其中，补充气体可以为氮气、惰性气体等不活泼气体，本公开不做具体限定。
38.根据本公开的实施方式，如图1所示，活塞杆13伸入主筒1内的一端设置有活塞组件，活塞组件将主筒1分隔成第二油室11和第三油室12，第二油室11与第一油室21相连通，活塞组件包括套设在活塞杆13上的活塞131，活塞131上可以设置有连通第二油室11和第三油室12的通孔。活塞131中开有通孔的设置可以提高减振器阻尼，在速度不变的情况下，当通孔面积越小时，减振器阻尼越大，下面说明不同行程中，主筒1中的压力情况。
39.当活塞杆13带动活塞131从第三油室12向第二油室11方向进给时，减振器处于压缩行程，如图2所示，此时第二油室11一侧的压力增加，压力大小由通孔面积和气室22中的气体压力决定，迫使部分油液通过通孔从第二油室11流到第三油室12，另一部分则流向第一油室21，流向第一油室21的油量等于活塞杆13进入主筒1内的体积。由于第二油室11与第一油室21之间的通道制约很小，所以第一油室21与第二油室11的油液压力相差无几。在气室22中的气体压力作用下，第三油室12的油液仍然保持着足够的压力，避免产生真空现象，以提高车辆换向时的响应速度，减小滞后现象。
40.当活塞杆13带动活塞131从第二油室11向第三油室12方向进给时，减振器处于复原行程，如图3所示，此时第三油室12一侧的压力增加，压力大小由通孔面积和气室22中的气体压力决定，迫使油液通过通孔从第三油室12流到第二油室11，在气室22中的气体压力作用下，另一部分油液从第一油室21流向第二油室11，流向第二油室11的油量等于活塞杆13移出主筒1的体积。由于第二油室11与第一油室21之间的通道制约很小，所以第一油室21与第二油室11的油液压力相差无几，避免产生真空现象，以提高车辆换向时的响应速度，减小滞后现象。
41.进一步地，如图1所示，活塞131中的通孔数量可以为两个，两个通孔中可以分别安装有复原阀132和压缩阀133，且复原阀132和压缩阀133的阀口朝向位置相反，下面说明在减振器不同行程中，油液流经复原阀132和压缩阀133的情况。
42.在压缩行程中，活塞杆13的运动速度和压缩阀133的阀片配置情况决定了第二油室11的压力，同时，该压力迫使复原阀132关闭。在压缩行程的初始部分，当活塞杆13的速度较低时，油液将通过压缩阀133。此时油液流经压缩阀133节流孔而产生摩擦力。在活塞杆13在做进给运动时，油液流经压缩阀133。随着活塞杆13的进给速度增加，阀片堆栈开始打开，油液将从压缩阀133的阀孔流出。阀片配置决定其开启压力及速度。增加阀片堆栈的刚度，
将提高开启压力，从而提高减振器的阻尼力。当活塞杆13的进给速度再增加到一定程度时，压缩阀133的阀片堆栈将受到压缩阀133中限流支撑垫片的制约而不能再继续变形，此时阀片堆栈完全打开，此时减振器的高速阻尼曲线上升的斜率将由限流支撑垫片和阀孔大小决定。
43.在复原行程中，活塞杆13的运动速度和阀片配置决定了第三油室12的压力，同时，该压力迫使压缩阀133关闭。当活塞杆13的速度较低时，油液将通过复原阀132。此时油液流经复原阀132节流孔而产生摩擦力。在活塞杆13在做进给运动时，油液流经复原阀132。随着活塞杆13的进给速度增加，阀片堆栈开始打开，油液将从压缩阀孔流出。阀片配置决定其开启压力及速度。增加阀片堆栈的刚度，将提高开启压力，从而提高减振器的阻尼力。活塞杆13的进给速度再增加到一定程度时，复原阀132的阀片堆栈将受到复原阀132限流支撑垫片的制约而不能再继续变形，此时阀片堆栈完全打开，此时减振器的高速阻尼曲线上升的斜率将由限流支撑垫片和阀孔大小决定。
44.根据本公开的一种实施方式，如图1所示，减振器还可以包括导向器5，导向器5设置于主筒1内侧的顶端，且导向器5中间设有通孔，用于使活塞杆13穿过。导向器5用于限制活塞杆13的方向，使其在进给过程中保持稳定，避免活塞杆13发生非进给方向上的位移。另外，在本公开的实施例中，导向器5内侧还可以设置有油封51，油封51中间有通孔以供活塞杆13穿过，油封51具有弹性，可以密闭主筒1，使活塞杆13在进给时不发生泄漏。
45.在本公开的实施例中，如图1所示，活塞杆13的伸出主筒1的一端固定有连接件7，用于连接车身。减振器还包括套设在活塞杆13上且位于主筒1和连接件7之间的缓冲件6，缓冲件6为可发生形变的弹性材料。当活塞杆13朝主筒1底壁方向进给并接近底壁时，缓冲件6两侧分别抵顶在连接件7和主筒1的顶壁外侧上，从而对减振器起到缓冲作用，防止连接件7和主筒1直接进行碰撞。减振器连接角度本公开并不做限定，连接方式也可以是活塞杆13朝下，即连接件7连接车轮安装，此种连接方式可以使主筒1直接与大气接触，散热快，温度稳定性更佳。
46.根据本公开的第二个方面，如图4所示，还提供一种减振器的控制系统，包括上文介绍的减振器、用于获取车辆信息的检测元件、以及控制器，其中，控制器分别与驱动件和检测元件相连接，这样，检测元件能够实时将获取到的信息转换成电信号并传递至控制器，控制器控制驱动件，例如控制电磁铁电流的方向和大小，进而驱动浮动件23向上或向下运动的位移量，从而实现实时主动控制。这里的控制器可以为整车控制器或者单独设计的控制器，均属于本公开的保护范围。
47.在上述方案的基础上，本公开还提供一种车辆，该车辆包括上述减振器的控制系统，且该车辆具有上述控制系统的所有有益效果，这里不再赘述。
48.以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
49.此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。