一种状态可切换的多惯性通道式动力总成液压悬置转让专利

申请号 : CN202111426749.9

文献号 : CN113983114B

文献日 :

基本信息:

PDF:

法律信息:

相似专利:

发明人 : 朱冬东卢金星李向兵徐翔陈伟

申请人 : 安徽江淮汽车集团股份有限公司

摘要 :

本申请公开了一种状态可切换的多惯性通道式动力总成液压悬置,包括外壳、隔振机构、第一阀和第二阀。外壳内设有空腔,空腔内容纳有液体;隔振机构设于空腔内部,将空腔分隔成上腔室和下腔室;隔振机构上设有第一惯性通道和第二惯性通道;第一阀位于第一惯性通道的入口处,第二阀位于第二惯性通道的入口处;第一阀和第二阀均可根据上腔室与下腔室的压力差进行开启或关闭,以使上腔室与下腔室通过第一惯性通道和/或第二惯性通道连通。如此,汽车在不同的工况下,导致上腔室和下腔室压力差不同,使得第一阀和/或第二阀选择性的开启或关闭,从而得到不同的滞后角峰值频率,从而可在多个频率段降低动力总成振动的传递,增加减振的效果。

权利要求 :

1.一种状态可切换的多惯性通道式动力总成液压悬置,其特征在于,包括:

外壳,所述外壳内设有空腔,所述空腔用于容纳液体;

隔振机构,所述隔振机构设于所述空腔内部,将所述空腔分隔成上腔室和下腔室;所述隔振机构上设有第一惯性通道和第二惯性通道;所述第一惯性通道和所述第二惯性通道均用于连通所述上腔室和下腔室;

第一阀和第二阀,所述第一阀装设于所述第一惯性通道的入口处,所述第二阀装设于所述第二惯性通道的入口处;

所述第一阀和所述第二阀均可根据所述上腔室与所述下腔室的压力差进行开启或关闭,以使所述上腔室与所述下腔室通过所述第一惯性通道和/或第二惯性通道连通;

所述第一阀包括第一壳体、第一移动盘、第一导向杆、同轴设置的第一内弹簧和第一外弹簧,所述第一壳体设有第一容纳室,所述第一容纳室包括从上至下依次分布的第一封闭腔和第一避让腔,所述第一避让腔的内径大于所述第一封闭腔的内径;所述第一移动盘的外径与所述第一封闭腔的内径相同;

所述第一导向杆部分位于所述第一容纳室内,部分位于所述第一容纳室外,所述第一导向杆位于所述第一容纳室外的部分设有第一上限位块,位于所述第一容纳室内的部分设有下限位块,所述下限位块的下边沿与所述第一避让腔的下边沿对齐;

所述第一移动盘套设于所述第一导向杆位于所述第一上限位块和所述下限位块之间的部分上,且可沿着所述第一导向杆在所述第一上限位块和所述下限位块之间移动;

所述第一内弹簧套设于所述第一导向杆上,且所述第一内弹簧的一端与所述第一移动盘的底部固定连接,所述第一内弹簧的另一端与所述第一容纳室的底壁抵接,所述第一外弹簧套设于所述第一导向杆上,且所述第一外弹簧的底端抵接于所述第一容纳室的底壁上,在发动机未启动状态下,所述第一外弹簧的顶端与所述第一上限位块的下表面之间的间距,大于所述第一移动盘的厚度。

2.根据权利要求1所述的状态可切换的多惯性通道式动力总成液压悬置,其特征在于,所述第二阀包括第二壳体、第二移动盘、第二导向杆、同轴设置的第二内弹簧和第二外弹簧,所述第二壳体设有第二容纳室,所述第二容纳室包括从上至下依次分布的第二上封闭腔、第二避让腔和第二下封闭腔,所述第二避让腔的内径大于所述第二上封闭腔和所述第二下封闭腔的内径,所述第二移动盘的外径等于所述第二上封闭腔和所述第二下封闭腔的内径;

所述第二导向杆位于所述第二容纳室内,所述第二导向杆一端连接有第二上限位块,所述第二上限位块的下边沿与所述第二容纳室的开口对齐;

所述第二移动盘套设于所述第二导向杆上,且可沿着所述第二导向杆上下移动;

所述第二内弹簧套设于所述第二导向杆上,且所述第二内弹簧的一端与所述第二移动盘的底部固定连接,所述第二内弹簧的另一端与所述第二容纳室的底壁抵接,所述第二外弹簧套设于所述第二导向杆上,且所述第二外弹簧的底端抵接于所述第二容纳室的底壁上,在发动机未启动状态下,所述第二外弹簧的顶端与所述第二上限位块的下表面之间的间距,大于所述第二移动盘的厚度。

3.根据权利要求1所述的状态可切换的多惯性通道式动力总成液压悬置,其特征在于,所述隔振机构包括上流道板、下流道板和解耦膜,所述上流道板和所述下流道板相贴合,且均固定嵌设在所述空腔的内壁上,将所述空腔分隔成上腔式和下腔室,所述上流道板和所述下流道板的中部均开设有通孔,所述解耦膜的部分固定嵌设在所述上流道板开设的所述通孔中,另一部分嵌设在所述下流道板开设的所述通孔中,所述上流道板形成所述上腔室的底壁,所述下流道板形成所述下腔室的顶壁;

所述上流道板和所述下流道板配合形成所述第一惯性通道和所述第二惯性通道。

4.根据权利要求3所述的状态可切换的多惯性通道式动力总成液压悬置,其特征在于,所述下流道板靠近所述上流道板的一侧开设有两C字形的凹槽,两所述凹槽的C字形开口相对设置;

所述上流道板上开设有两开口,其中一个所述开口与其中与所述凹槽的一端连通,形成所述第一惯性通道;其中另一个所述开口与其中另一个所述凹槽连通,形成所述第二惯性通道。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的状态可切换的多惯性通道式动力总成液压悬置,其特征在于,所述下腔室内设有柔性膜,所述柔性膜将所述下腔室分隔成上下分布的液室和气室。

6.根据权利要求5所述的状态可切换的多惯性通道式动力总成液压悬置,其特征在于,所述外壳上设有与所述气室连通的通气孔。

7.根据权利要求5所述的状态可切换的多惯性通道式动力总成液压悬置,其特征在于,所述柔性膜为橡胶模。

8.根据权利要求1至4中任一项所述的状态可切换的多惯性通道式动力总成液压悬置,其特征在于,所述外壳包括上壳体和下壳体,所述上壳体与所述下壳体可拆卸连接形成所述外壳。

9.根据权利要求8所述的状态可切换的多惯性通道式动力总成液压悬置,其特征在于,所述上壳体上设有橡胶主簧和加强块。

说明书 :

一种状态可切换的多惯性通道式动力总成液压悬置

技术领域

[0001] 本申请涉汽车技术领域,尤其涉及一种状态可切换的多惯性通道式动力总成液压悬置。

背景技术

[0002] 汽车发动机液压悬置是指发动机动力总成与车架之间的弹性连接系统,该系统减振性能的设计优劣直接关系到发动机振动向车体的传递,影响整车的NVH(噪声、振动、声振粗糙度,Noise、Vibration、Harshness)性能。最先发展起来的普通橡胶悬置,由于价格低廉,结构简单,因此得到广泛的应用。但橡胶悬置元件的动态特性有两点不足之处:一是振动阻尼偏小,不能满足车辆动力总成悬置系统在低频域的隔振、减振性能的要求;二是在高频振动时会出现动态硬化现象,导致其动刚度显著增大,不能满足对汽车动力总成悬置系统在高频域的隔振、降噪性能要求,后来发展出来的液压悬置具备更好的隔振能力。现有的液压悬置主要有简单节流孔式、惯性通道式以及惯性通道‑解耦膜式等。但是,现有液压悬置还存在以下不足:现有的液压悬置通常只能在某一频率范围内具有良好的减振效果,不能在汽车整个工作范围内满足减振要求。最新提出的半主动磁流变体液压悬置和主动控制式液压悬置虽然具备良好的隔振、减振性能,但大都结构复杂,成本太高,没有得到广泛应用。另外一些半主动控制液压悬置,同样需要增加电磁阀、电机等结构,增加了成本及具体实施的难度。
[0003] 对于一般结构形式的单惯性通道型液压悬置,其滞后角出现峰值的频率通常在7~15Hz范围,是为了衰减由路面的激励或动力总成输出扭矩的波动而导致的动力总成的振动。在液压悬置的设计中,橡胶主簧的形状和橡胶材料的硬度通常是为了满足其静态特性,调整滞后角峰值频率常常是靠改变惯性通道的尺寸。由于结构上的限制,单靠调整惯性通道的尺寸往往很难达到要求的滞后角峰值频率。另一方面,发动机的激励主频是其曲轴转动频率的二倍,即可通过下式计算: 式中,n为发动机曲轴转速,j为发动机的缸数。对于四缸发动机,当发动机的怠速转速为710r/min,由上式可确定其怠速时振动激励的主频是23.7Hz。为了减少发动机的激励而导致的方向盘、变速杆等系统的振动,希望在发动机怠速转速附近,悬置系统具有较小的刚度,此时需要液压悬置具有较大的滞后角峰值频率(20Hz以上),单靠调整单惯性通道的尺寸很难达到如此高的滞后角峰值频率。

发明内容

[0004] 本申请的一个目的是提供一种状态可切换的多惯性通道式动力总成液压悬置的新技术方案,通过调节设置双惯性通道,并在不同工况下对双惯性通道的启闭进行控制,以调节发动机振动对汽车的影响。
[0005] 根据本申请的第一方面,提供了一种状态可切换的多惯性通道式动力总成液压悬置,包括:外壳、隔振机构、第一阀和第二阀。所述外壳内设有空腔,所述空腔内容纳有液体;所述隔振机构设于所述空腔内部,将所述空腔分隔成上腔室和下腔室;所述隔振机构上设有第一惯性通道和第二惯性通道;所述第一惯性通道和所述第二惯性通道均用于连通所述上腔室和下腔室;所述第一阀位于所述第一惯性通道的入口处,所述第二阀位于所述第二惯性通道的入口处;所述第一阀和所述第二阀均可根据所述上腔室与所述下腔室的压力差进行开启或关闭,以使所述上腔室与所述下腔室通过所述第一惯性通道和/或第二惯性通道连通。
[0006] 在一个实施例中,所述第一阀包括第一壳体、第一移动盘、第一导向杆、同轴设置的第一内弹簧和第一外弹簧,所述第一壳体设有第一容纳室,所述第一容纳室包括从上至下依次分布的第一封闭腔和第一避让腔,所述第一避让腔的内径大于所述第一封闭腔的内径;所述第一移动盘的外径与所述第一封闭腔的内径相同;所述第一导向杆部分位于所述第一容纳室内,部分位于所述第一容纳室外,所述第一导向杆位于所述第一容纳室外的部分设有第一上限位块,位于所述第一容纳室内的部分设有下限位块,所述下限位块的下边沿与所述第一避让腔的下边沿对齐;所述第一移动盘套设于所述第一导向杆位于所述第一上限位块和所述下限位块之间的部分上,且可沿着所述第一导向杆在所述第一上限位块和所述下限位块之间移动;所述第一内弹簧套设于所述第一导向杆上,且所述第一内弹簧的一端与所述第一移动盘的底部固定连接,所述第一内弹簧的另一端与所述第一容纳室的底壁抵接,所述第一外弹簧套设于所述第一导向杆上,且所述第一外弹簧的底端抵接于所述第一容纳室的底壁上,在发动机未启动状态下,所述第一外弹簧的顶端与所述第一上限位块下表面之间的间距,大于所述第一移动盘的厚度。
[0007] 在一个实施例中,所述第二阀包括第二壳体、第二移动盘、第二导向杆、同轴设置的第二内弹簧和第二外弹簧,所述第二壳体设有第二容纳室,所述第二容纳室包括从上至下依次分布的第二上封闭腔、第二避让腔和第二下封闭腔,所述第二避让腔的内径大于所述第二上封闭腔和所述第二下封闭腔的内径,所述第二移动盘的外径等于所述第二上封闭腔和所述第二下封闭腔的内径;所述第二导向杆位于所述第二容纳室内,所述第二导向杆一端连接有第二上限位块,所述第二上限位块的下边沿与所述第二容纳室的开口对齐;所述第二移动盘套设于所述第二导向杆上,且可沿着所述第二导向杆上下移动;所述第二内弹簧套设于所述第二导向杆上,且所述第二内弹簧的一端与所述第二移动盘的底部固定连接,所述第二内弹簧的另一端与所述第二容纳室的底壁抵接,所述第二外弹簧套设于所述第二导向杆上,且所述第二外弹簧的底端抵接于所述第二容纳室的底壁上,在发动机未启动状态下,所述第二外弹簧的顶端与所述第二上限位块下表面之间的间距,大于所述第二移动盘的厚度。
[0008] 在一个实施例中,所述隔振机构包括上流道板、下流道板和解耦膜,所述上流道板和所述下流道板相贴合,且均固定嵌设在所述空腔的内壁上,将所述空腔分隔成上腔式和下腔室,所述上流道板和所述下流道板的中部均开设有通孔,所述解耦膜的部分固定嵌设在所述上流道板开设的所述通孔中,另一部分嵌设在所述下流道板开设的所述通孔中,所述上流道板形成所述上腔室的底壁,所述下流道板形成所述下腔室的顶壁;所述上流道板和所述下流道板配合形成所述第一惯性通道和所述第二惯性通道。
[0009] 在一个实施例中,所述下流道板靠近所述上流道板的一侧开设有两C字形凹槽,两所述凹槽的C字形开口相对设置;所述上流道板上开设有两开口,其中一个所述开口与其中与所述凹槽的一端连通,形成所述第一惯性通道;其中另一个所述开口与其中另一个所述凹槽连通,形成所述第二惯性通道。
[0010] 在一个实施例中,所述下腔室内设有柔性膜,所述柔性膜将所述下腔室分隔成上下分布的液室和气室。
[0011] 在一个实施例中,所述外壳上设有与所述气室连通的通气孔。
[0012] 在一个实施例中,所述柔性膜为橡胶膜。
[0013] 在一个实施例中,所述外壳包括上壳体和下壳体,所述上壳体与所述下壳体可拆卸连接形成所述外壳。
[0014] 在一个实施例中,所述上壳体上设有橡胶主簧和加强块。
[0015] 本申请提供了一种状态可切换的多惯性通道式动力总成液压悬置,包括外壳、隔振机构、第一阀和第二阀。所述外壳内设有空腔,所述空腔内容纳有液体;所述隔振机构设于所述空腔内部,将所述空腔分隔成上腔室和下腔室;所述隔振机构上设有第一惯性通道和第二惯性通道;所述第一惯性通道和所述第二惯性通道均用于连通所述上腔室和下腔室;所述第一阀位于所述第一惯性通道的入口处,所述第二阀位于所述第二惯性通道的入口处;所述第一阀和所述第二阀均可根据所述上腔室与所述下腔室的压力差进行开启或关闭,以使所述上腔室与所述下腔室通过所述第一惯性通道和/或第二惯性通道连通。本申请中,一方面在隔振机构上设置第一惯性通道和第二惯性通道,采用两个惯性通道,增大了液体的阻尼系数,提高了液压悬置的吸振能力,增加了吸振效果。本申请另一方面还在第一惯性通道和第二惯性通道的入口处分别设置第一阀和第二阀,如此,汽车在不同的工况下,导致上腔室和下腔室压力差不同,使得第一阀和/或第二阀选择性的开启或关闭,从而得到不同的滞后角峰值频率,从而可在多个频率段降低动力总成振动的传递,增加减振的效果。
[0016] 通过以下参照附图对本申请的示例性实施例的详细描述,本申请的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

[0017] 被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本申请的实施例,并且连同其说明一起用于解释本申请的原理。
[0018] 图1为本申请实施例提供的状态可切换的多惯性通道式动力总成液压悬置的总体结构剖视图。
[0019] 图2为第一惯性通道和第二惯性通道示意图。
[0020] 图3为第一阀中间关闭状态示意图。
[0021] 图4为第一阀下开启状态示意图。
[0022] 图5为第一阀上开启状态示意图。
[0023] 图6为第二阀中间开启状态示意图。
[0024] 图7为第一惯性通道和第二惯性通道不同开启状态下仿真模拟动刚度随频率变化示意图。
[0025] 图8为第一惯性通道和第二惯性通道不同开启状态下仿真模拟滞后角随频率变化示意图。
[0026] 图中标示如下:1‑上壳体、2‑下壳体、3‑第一阀、3a‑第一壳体,4‑下流道板、5‑上流道板、6‑橡胶主簧、7‑上连接螺栓、8‑加强块、9‑下连接螺栓、10‑通气孔、11‑柔性膜、12‑上腔室、13‑下腔室、14‑第一出口、15‑第一开口、16‑第一入口、17‑密封圈、18‑解耦膜、19‑第一惯性通道、20‑第二惯性通道、21‑第二入口、22‑第一移动盘、23‑第一导向杆、23a‑第一上限位块、23b‑下限位块、24‑第一外弹簧、25‑第一内弹簧、26‑第一避让腔、26a‑第一封闭腔,27‑第二阀,27a‑第二壳体,28‑第二外弹簧、29‑第二内弹簧,30‑第二上限位块,31‑第二上封闭腔,31a‑第二避让腔,31b‑第二下封闭腔,32‑第二移动盘。

具体实施方式

[0027] 现在将参照附图来详细描述本申请的各种示例性实施例。应注意到:除非另外具体说明,否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。
[0028] 以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的,决不作为对本申请及其应用或使用的任何限制。
[0029] 对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论,但在适当情况下,所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
[0030] 在这里示出和讨论的所有例子中,任何具体值应被解释为仅仅是示例性的,而不是作为限制。因此,示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。
[0031] 如图1和图2所示,本申请实施例提供的状态可切换的多惯性通道式动力总成液压悬置,包括外壳、隔振机构、第一阀3和第二阀27。所述外壳内设有空腔,所述空腔内容纳有液体;所述隔振机构设于所述空腔内部,将所述空腔分隔成上腔室12和下腔室13;所述隔振机构上设有第一惯性通道19和第二惯性通道20;所述第一惯性通道19和所述第二惯性通道20均用于连通所述上腔室12和下腔室13;所述第一阀3位于所述第一惯性通道19的入口处,所述第二阀27位于所述第二惯性通道20的入口处;所述第一阀3和所述第二阀27均可根据所述上腔室12与所述下腔室13的压力差进行开启或关闭,以使所述上腔室12与所述下腔室
13通过所述第一惯性通道19和/或第二惯性通道20连通。本领域技术人员可以知晓的是,液体可以是乙二醇等流动稳定性比较好的液体,以保证液体在受到振动激励力下可在惯性通道内可靠、稳定的流动。
[0032] 本申请实施例中,一方面在隔振机构上设置第一惯性通道19和第二惯性通道20,采用两个惯性通道,增大了液体的阻尼系数,提高了液压悬置的吸振能力,增加了吸振效果。本申请实施例另一方面还在第一惯性通道19和第二惯性通道20的入口处分别设置第一阀3和第二阀27,如此,汽车在不同的工况下,导致上腔室12和下腔室13压力差不同,使得第一阀3和/或第二阀27选择性的开启或关闭,从而得到不同的滞后角峰值频率,从而可在多个频率段降低动力总成振动的传递,增加减振的效果。
[0033] 在一个实施例中,所述第一阀3包括第一壳体3a、第一移动盘22、第一导向杆23、同轴设置的第一内弹簧25和第一外弹簧24。所述第一壳体3a设有第一容纳室,所述第一容纳室包括从上至下依次分布的第一封闭腔26a和第一避让腔26,所述第一避让腔26的内径大于所述第一封闭腔26a的内径;所述第一移动盘22的外径与所述第一封闭腔26a的内径相同。本领域技术人员可以理解的是,第一移动盘22沿周向设置有密封层,具体可以为一层密封橡胶垫等。所述第一导向杆23部分位于所述第一容纳室内,部分位于所述第一容纳室外,所述第一导向杆23位于所述第一容纳室外的部分设有第一上限位块23a,位于所述第一容纳室内的部分设有下限位块23b,所述下限位块23b的下边沿与所述第一避让腔26的下边沿对齐;所述第一移动盘22套设于所述第一导向杆23位于所述第一上限位块23a和所述下限位块23b之间的部分上,且可沿着所述第一导向杆23在所述第一上限位块23a和所述下限位块23b之间移动。本实施例中,第一上限位块23a和下限位块23b均由橡胶材料制成,以减小第一移动盘22套与第一上限位块23a及下限位块23b之间的冲击噪音。
[0034] 本领域技术人员可以理解的是,第一移动盘22沿第一导向杆23从第一上限位块23a向下限位块23b移动的过程中,第一阀3依次处于上开启状态、中间关闭状态和下开启状态。具体的,在第一移动盘22位于第一封闭腔26a与第一上限位块23a之间的情况下,第一阀
3处于上开启状态,如图3所示,此时,液体可以通过第一惯性通道19在上腔室12和下腔室13之间流动;在第一移动盘22的至少部分位于第一封闭腔26a中的情况下,第一阀3处于中间关闭状态,如图4所示,此时,液体不能通过第一惯性通道19在上腔室12和下腔室13之间流动;在第一移动盘22位于第一封闭腔26a与下限位块23b之间的情况下,即第一移动盘22全部位于避让腔中的情况下,第一阀3处于下开启状态,如图5所示,此时,液体可以通过第一惯性通道19在上腔室12与下腔室13之间流动。
[0035] 所述第一内弹簧25套设于所述第一导向杆23上,且所述第一内弹簧25的一端与所述第一移动盘22的底部固定连接,所述第一内弹簧25的另一端与所述第一容纳室的底壁抵接,所述第一外弹簧24套设于所述第一导向杆23上,且所述第一外弹簧24的底端抵接于所述第一容纳室的底壁上,在发动机未启动状态下,所述第一外弹簧24的顶端与所述第一上限位块23a下表面之间的间距,大于所述第一移动盘22的厚度。本申请实施例中,设置第一外弹簧24和第一内弹簧25,从而可以使得第一移动盘22向上移动与向下移动所需克服的弹力不同。具体的,由于第一外弹簧24与第一移动盘22之间是没有固定连接的,因此,当第一移动盘22向上移动超出第一外弹簧24的自然长度的情况下,第一移动盘22仅受第一内弹簧25的弹力作用;而第一移动盘22向下移动至与第一外弹簧24接触后,继续向下移动的过程中则需要克服第一外弹簧24和第一内弹簧25的弹力。具体到本实施例中,第一外弹簧24和第一内弹簧25的长度满足以下要求:发动机未启动时,第一移动盘22的下表面与第一外弹簧24的顶端接触,第一移动盘22的上表面与第一上封闭腔的上端平齐,即此时第一阀3处于中间关闭状态。如此,第一移动盘22处于上开启的情况下,仅受到第一内弹簧25的弹力,且第一内弹簧25处于拉伸状态;第一移动盘22处于下开启状态的情况下,将受到第一外弹簧
24和第一内弹簧25的弹力,且第一外弹簧24和第一内弹簧25均处于压缩状态。
[0036] 本申请实施例中,当发动机工作时,传给悬置上下往复的振动激励,具体的,当发动机向下的振动激励通过上连接螺栓7传给悬置时,上连接螺栓向下压缩橡胶主簧6,迫使上腔室12体积减小,从而使得上腔室12压力增大,液体从上腔室12通过第一惯性通道和/或第二惯性通道流向下腔室13,下腔室13液体不断增多,而下腔室13底端的柔性膜11具有一定柔性,可一定程度的膨胀从而容纳下腔室中增多的液体。此过程中上腔室12的压力大于下腔室13压力。
[0037] 当振动往上回弹的情况下,发动机带动上连接螺栓7往上移动,使得上腔室12的体积不断增大,而下腔室13在柔性膜膨胀状态恢复的过程中,体积不断减小,此时柔性膜11从膨胀状态恢复,主要是在大气压力作用下恢复,类似活塞针筒的压缩回弹泵吸作用,此时液体从下腔室13通过第一惯性通道和/或第二惯性通道流向上腔室12。此过程中下腔室13的压力大于上腔室12的压力。
[0038] 由于下腔室中设置有柔性膜,具有形变能力,因此在液体由上腔室流向下腔室或液体由下腔室流向上腔室的过程中,下腔室中的压力相差不大,主要改变的是上腔室的压力。因此,压力阀向下开启的压力要大于向上开启的压力。
[0039] 总体上就是下开启时,由于液体压力较大,所以弹簧的弹性系数设置稍大一些;上开启时,由于液体压力较小,所以弹簧的弹性系数设置稍小一些。
[0040] 而一个弹簧的弹性系数是恒定无法改变,所以通过设置两个弹簧即外弹簧和内弹簧,并设置下开启需克服两个弹簧弹力,上开启需克服一个内弹簧弹力,从而保证压力阀下开启的压力大于上开启的压力,具体的,弹簧的弹系数可以根据实际液体压力情况具体设定。
[0041] 具体到本实施例中,第一阀中设置有第一内弹簧和第一外弹簧,且第一阀在下开启过程中,需要克服第一内弹簧和第一外弹簧的弹力,而在上开启过程中,仅需克服第一内弹簧的弹力。第二阀与第一阀设置相同,再次不做赘述。
[0042] 在一个实施例中,所述第二阀27包括第二壳体27a、第二移动盘32、第二导向杆、同轴设置的第二内弹簧29和第二外弹簧28,所述第二壳体27a设有第二容纳室,所述第二容纳室包括从上至下依次分布的第二上封闭腔31、第二避让腔31a和第二下封闭腔31b,所述第二避让腔31a的内径大于所述第二上封闭腔31和所述第二下封闭腔31b的内径,所述第二移动盘32的外径等于所述第二上封闭腔31和所述第二下封闭腔31b的内径。本领域技术人员可以理解的是,第二移动盘32沿周向设置有密封层,具体可以为一层密封橡胶垫等。所述第二导向杆位于所述第二容纳室内,所述第二导向杆一端连接有第二上限位块30,所述第二上限位块30的下边沿与所述第二容纳室的开口对齐;所述第二移动盘32套设于所述第二导向杆上,且可沿着所述第二导向杆上下移动。本实施例中,第二上限位块30为橡胶材料制成,以减小第二移动盘32与第二上限位块30冲击时的噪声。
[0043] 本领域技术人员可以理解的是,第二移动盘32沿第二导向杆从第二上限位块30处向下移动的过程中,第二阀27依次处于上关闭状态、中间开启状态和下关闭状态。具体的,如图6所示,当第二移动盘32至少部分位于第二上封闭腔31的情况下,第二阀27处于上关闭状态,此时,液体不能通过第二惯性通道20在上腔室12与下腔室13之间流通;当第二移动盘32全部位于第二避让腔31a的情况下,第二阀27处于中间开启状态,此时,液体可以通过第二惯性通道20在上腔室12与下腔室13之间流通;当第二移动盘32至少部分位于第二下封闭腔31b的情况下,第二阀27处于下关闭状态,此时液体不能通过第二惯性通道20在上腔室12与下腔室13之间流通。
[0044] 所述第二内弹簧29套设于所述第二导向杆上,且所述第二内弹簧29的一端与所述第二移动盘32的底部固定连接,所述第二内弹簧29的另一端与所述第二容纳室的底壁抵接,所述第二外弹簧28套设于所述第二导向杆上,且所述第二外弹簧28的底端抵接于所述第二容纳室的底壁上,在发动机未启动状态下,所述第二外弹簧28的顶端与所述第二上限位块30下表面之间的间距,大于所述第二移动盘32的厚度。本实施例中,第二阀27中第二外弹簧28和第二内弹簧29的设置方式和设置目的,与第一阀3中第一外弹簧24和第一内弹簧25的设置方式和设置目的相同,在此不做赘述。具体到本实施例中,第二内弹簧29和第二外弹簧28的长度满足,当发动机未启动状态的情况下,第二移动盘32整体位于第二避让腔31a内,即此时第二阀27处于中间开启状态。如此,当第二阀27处于上关闭状态的情况下,第二移动盘32仅受到第二内弹簧29的弹力作用,且第二内弹簧29处于拉伸状态;当第二阀27处于下关闭状态的情况下,第二移动盘32同时受到第二外弹簧28和第二内弹簧29的弹力作用,且第二外弹簧28和第二内弹簧29均处于压缩状态。
[0045] 本领域技术人员还可以理解的是,在本实施例提供的状态可切换的多惯性通道式动力总成液压悬置中,第一阀3和第二阀27所受到的上腔室12与下腔室13给与的压力相同。因此,在上腔室12压力大于下腔室13压力的情况下,第一移动盘22受到上腔室12和下腔室
13的压力合力方向向下,因此,第一阀3具有从中间关闭状态向下开启状态切换的趋势,并设定第一阀3由中间关闭状态向下开启状态转变的压力阈值为P1;由于第二移动盘32的受力与第一移动盘22受到的压力合力相同,因此,第二阀27具有由中间开启状态向下关闭状态转换的趋势,并设定第二阀27由中间开启状态向下关闭状态转化的压力阈值为P2。在下腔室13压力大于上腔室12压力的情况下,第一移动盘22受到的上腔室12与下腔室13压力合力向上,因此,第一阀3具有由中间关闭状态向上开启状态转变的趋势,并设定第一阀3由中间关闭状态向上开启状态转变阈值为P1’;同样,第二移动盘32的受力与第一移动盘22受到的压力合力相同,因此,第二阀27具有由中间开启状态向上关闭状态转换的趋势,并设定第二阀27具有由中间开启状态向上关闭状态转换的压力阈值为P2’。本领域技术人员可以理解的是,可以通过设置第一外弹簧24、第一内弹簧25、第二外弹簧28和第二内弹簧29的弹性系数,使得第一阀3和第二阀27满足如下关系:P1<P2,P1’<P2’。例如,其中一种设置的方式可以是设置第一内弹簧25的弹性系数小于第二内弹簧29的弹性系数,且第一外弹簧24的弹性系数小于第二外弹簧28的弹性系数。当然,本领域技术人员也可以通过其他方式进行设置。
[0046] 在一个实施例中,所述隔振机构包括上流道板5、下流道板4和解耦膜18,所述上流道板5和所述下流道板4相贴合,且均固定嵌设在所述空腔的内壁上,将所述空腔分隔成上腔式12和下腔室13,所述上流道板5和所述下流道板4的中部均开设有通孔,所述解耦膜18的部分固定嵌设在所述上流道板5开设的所述通孔中,另一部分嵌设在所述下流道板4开设的所述通孔中,所述上流道板5形成所述上腔室12的底壁,所述下流道板4形成所述下腔室13的顶壁;所述上流道板5和所述下流道板4配合形成所述第一惯性通道19和所述第二惯性通道20。本实施例中,在上流道板和下流道板之间还嵌设有解耦膜,因此,当液体通过上流道板中部开设的通孔到达解耦膜处时,在悬置受到高频小振幅激励的情况下,解耦膜仅在其自由行程中上下运动,因而惯性通道中无液体流动,也即处于动态硬化状态;对于解耦膜式的液压悬置,小位移时解耦膜的刚度很小,此时上腔室与下腔室之间液体的流动仅随解耦膜的变形而流动,而惯性通道中无液体流动。因为振幅小的时候,上腔室和下腔室体积变化很小,因此,体积变化可由解耦膜变形来抵消。
[0047] 在一个实施例中,所述下流道板4靠近所述上流道板5的一侧开设有两C字形凹槽,两所述凹槽的C字形开口相对设置;所述上流道板5上开设有两开口,其中一个所述开口与其中与所述凹槽的一端连通,形成所述第一惯性通道19;其中另一个所述开口与其中另一个所述凹槽连通,形成所述第二惯性通道20。两凹槽均沿下流道板4的最外侧,即靠近空腔侧壁的一侧开设,如此可以最大程度的增加凹槽的长度,以增加第一惯性通道19和第二惯性通道20的长度,从而增加液体的流动距离,增加减振效果。当然,凹槽还可以有其他的分布形式,但总体上,两个凹槽均沿着下流道板4的周向延伸,且两个凹槽沿下流道板4的周向依次分布,两个凹槽互不连通,本领域技术人员可以理解的是,凹槽的横截面可以是半圆形、方形或V字形等形状,本实施例中横截面优选为半圆形。
[0048] 下流道板4还设有与第一惯性通道19的两端连通的第一入口16和第一出口14,以及还设有第一出口14同轴连通的第一开口15,第一阀3开启时,第一入口16与上腔室连通,液体经过第一入口16进入第一惯性通道19,再从第一出口14流动至第一开口15,第一开口15与下腔室13连通,或者是反向的流动,最终液体可以在上腔室和下腔室之间流通。相对应的,下流道板4还设有与第二惯性通道20的两端连通的第二入口21和第二出口,以及还设有第二出口同轴连通的第二开口,第二阀开启时,第二入口与上腔室连通,液体经过第二入口进入第二惯性通道20,再从第二出口流动至第二开口,第二开口与下腔室连通,或者是反向的流动,最终液体可以在上腔室和下腔室之间流通。
[0049] 本领域技术人员还可以理解的是,第一惯性通道19和第二惯性通道20的长度可以相等,也可以不相等。本实施例中,优选为第一惯性通道19和第二惯性通道20的长度相等。
[0050] 在一个实施例中,所述下腔室13内设有柔性膜11,所述柔性膜11将所述下腔室13分隔成上下分布的液室和气室。柔性膜11一方面是便于形成液室,另一方面是进一步利用柔性膜11弹性形变的特性,衰减动力总成工作时产生的振动,从而减少动力总成振动的影响及隔离传递到乘车舱噪声的目的。
[0051] 在一个实施例中,所述柔性膜11为橡胶膜。橡胶膜具有加工简单,便宜耐用的优点。
[0052] 在一个实施例中,所述外壳包括上壳体1和下壳体2,所述上壳体1与所述下壳体2可拆卸连接形成所述外壳。本领域技术人员可以理解的是,在上壳体1和下壳体2之间还设置有密封圈17,以提高密封效果,避免了漏液现象。
[0053] 在一个实施例中,所述外壳上设有与所述气室连通的通气孔10,具体的,通气孔10设置在下壳体2的底壁,以便平衡气压,使柔性膜11可以自由变形。在一个实施例中,所述上壳体1上设有橡胶主簧6和加强块8。具体的,橡胶主簧6的一端与上壳体1固定连接,另一端与加强块8固定连接,且橡胶主簧6与上壳体1及加强块8之间通过硫化工艺固定。橡胶主簧6由弹性橡胶构成,起到支撑动力总成及提供摩擦阻尼的作用,因此可以对发动机的振动起到缓冲,减小发动机振动。而通过硫化工艺,可以使得上壳体1、橡胶主簧6和加强块8之间形成一整体,增加悬置的使用寿命。
[0054] 在一个实施例中,加强块8的上方还固定有上连接螺栓7,下壳体2的下方还固定有下连接螺栓9。通过上连接螺栓7和下连接螺栓9安装本申请实施例提供的状态可切换的多惯性通道式动力总成液压悬置,方便简单。
[0055] 以下,将具体介绍本申请实施例提供的状态可切换的多惯性通道式动力总成液压悬置各种工况下,第一惯性通道19和第二惯性通道20的开启情况,以及对振动的影响。
[0056] 首先,如图7和图8所示,通过模拟仿真软件,例如美国MathWorks公司出品MATLAB软件,仿真分析第一惯性通道19和第二惯性通道20都开启以及只有第一惯性通道19开启两种情况下,对悬置动特性的影响,本领域技术人员可以理解的是,本申请实施例中,第一惯性通道和第二惯性通道的动刚度特性一样,因此单独开启第一惯性通道或第二惯性通道时,对悬置通特性影响相同。从图中,可看出,随着惯性通道开启数量的增加,悬置的滞后角峰值和滞后角峰值频率增加。当只有第一惯性通道19开启时,由对应的动刚度和滞后角曲线可知,动刚度在15Hz左右达到最大值,滞后角在12Hz左右达到最大值,在5‑15Hz频率范围内滞后角较大,有利于衰减动力总成悬置系统刚体模态附近的振动。当第一惯性通道19和第二惯性通道20都开启时,由对应的动刚度和滞后角曲线可知,在怠速激励频率点23.7Hz左右,动刚度接近最小值,而在此激振频率点附近,悬置的滞后角较大,有利于迅速衰减怠速时的振动,且滞后角峰值频率大于20Hz,符合要求。
[0057] 具体到本申请实施例中,设定在上腔室12压力大于下腔室13压力的情况下,上腔室12与下腔室13的压力差记为P上,即此时上腔室12与下腔室13施加给第一阀3和第二阀27的压力合力均为P上;设定下腔室13的压力大于上腔室12的压力的情况下,下腔室13与上腔室12的压力差记为P下,即此时下腔室13与上腔室12施加给第一阀3和第二阀27的合力均为P下。本领域技术人员可以理解的是,本申请实施例中所称的上腔室12压力和下腔室13压力,均指上腔室12中的液体或下腔室13中液体施加给第一移动盘22或第二移动盘32的压力。
[0058] 根据前述分析,可知,在上腔室12压力大于下腔室13压力的情况下,随着上腔室12和下腔室13压力差的变化,第一阀3和第二阀27开启关闭的情况如下所示:
[0059] P上≥P2>P1的情况下,第一阀3处于下开启状态,第二阀27处于下关闭状态,此时,第一惯性通道19开启,第二惯性通道20关闭。
[0060] P2>P上≥P1的情况下,第一阀3处于下开启状态,第二阀27处于中间开启状态,此时,第一惯性通道19和第二惯性通道20均开启。
[0061] P1>P上的情况下,第一阀3处于中间关闭状态,第二阀27处于中间开启状态,此时,第一惯性通道19关闭,第二惯性通道20开启。
[0062] 在下腔室13压力大于上腔室12压力的情况下,随着下腔室13压力与上腔室12压力差的变化,第一阀3和第二阀27的开启关闭情况如下所示:
[0063] P下≥P2’>P1’的情况下,第一阀3处于上开启状态,第二阀27处于下关闭状态,此时,第一惯性通道19开启,第二惯性通道20关闭。
[0064] P2’>P下≥P1’的情况下,第一阀3处于上开启状态,第二阀27处于中间开启状态,此时,第一惯性通道19和第二惯性通道20均开启。
[0065] P1’>P下的情况下,第一阀3处于中间关闭状态,第二阀27处于中间开启状态,此时,第一惯性通道19关闭,第二惯性通道20开启。
[0066] 上述分析了悬置的动刚度和滞后角随惯性通道开启数量的变化规律。具体到汽车的运动状态,例如在低频振动下,即汽车处于启动工况、急加速工况或通过不平路面等冲击工况的情况下,此时动力总成振动幅度较大,此时上腔室12内液体的压力大于或者等于P2,即P上≥P2>P1,由上述分析可知,第一阀3处于下开启状态,第二阀27处于下关闭状态,此时,第一惯性通道19开启,第二惯性通道20关闭;或者,下腔室13内的平均压力大于或者等于P2’,即P下≥P2’>P1’,由上述分析可知,第一阀3处于上开启状态,第二阀27处于下关闭状态,第一惯性通道19开启,第二惯性通道20关闭。由上述分析可知,在低频大振幅振动下,只有第一惯性通道19被打开,由上述仿真分析可知,此时悬置在15Hz左右具有较大的动刚度,在12Hz左右具有较大的滞后角,可有效衰减振动,抑制过大的位移,防止发动机突破限位,从而保证支撑的有效。
[0067] 在汽车动力总成处于怠速工况的情况下,此时振动幅度较小,此时上腔室12的压力大于或者等于P1但小于P2,即P2>P上≥P1,由上述分析可知,第一阀3处于下开启状态,第二阀27处于中间开启状态,此时,第一惯性通道19和第二惯性通道20均开启;或者,下腔室13内的压力大于或者等于P1’但小于P2’,即P2’>P下≥P1’,由上述分析可知,第一阀3处于上开启状态,第二阀27处于中间开启状态,此时,第一惯性通道19和第二惯性通道20均开启。也即,在汽车动力总成处于怠速工况的情况下,第一惯性通道19和第二惯性通道20都被打开,由上述仿真分析可知,在怠速激励频率点23.7Hz左右,动刚度接近最小值,而在此激振频率点附近,悬置的滞后角较大,此时可有效抑制发动机怠速抖动,提高汽车的舒适性。
[0068] 在低频大振动下,解耦膜18运动到其极限位置,液体主要从所述第一惯性通道19到达下液室。
[0069] 在高频振动下,即当汽车动力总成处于高速巡航工况时,此时振动幅度较小,此时上腔室12的压力小于P1,即P1>P上,由上述分析可知,第一阀3处于中间关闭状态,第二阀27处于中间开启状态,此时,第一惯性通道19关闭,第二惯性通道20开启;或下腔室13内的压力小于P1’,即P1’>P下,由上述分析可知,第一阀3处于中间关闭状态,第二阀27处于中间开启状态,此时,第一惯性通道19关闭,第二惯性通道20开启。由上述分析可知,当汽车动力总成处于高速巡航工况的情况下,只有第二阀27处于中间开启状态,第一阀3处于中间关闭状态,即此时只有第二惯性通道20被打开,此时惯性通道内发生高频动态硬化现象,解耦膜18在其自由行程内上下振动,有利于减小液压悬置高频动态硬化现象。
[0070] 虽然已经通过例子对本申请的一些特定实施例进行了详细说明,但是本领域的技术人员应该理解,以上例子仅是为了进行说明,而不是为了限制本申请的范围。本领域的技术人员应该理解,可在不脱离本申请的范围和精神的情况下,对以上实施例进行修改。本申请的范围由所附权利要求来限定。