CN101670776A - 带电磁阀的半主动悬置装置 - Google Patents

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本发明涉及一种带电磁阀的半主动悬置装置，由液压悬置(20)和电磁阀(12)组成，所述的液压悬置(20)和电磁阀(12)通过超声波焊接固连，所述的电磁阀(12)端子与控制器端子通过专用车用插座相连，所述的上部连接螺栓(1)与塑料骨架(2)固连，一端设有缓冲块(17)，另一端通过螺纹与发动机支架连接，置于液压悬置底盖(9)的下部连接螺栓(14)与车身连接。本发明提供了一种设计合理，结构简单，在各种工况下都能够有效减振降噪的发动机半主动悬置装置，尤其是在怠速工况和巡航工况减振降噪效果好的发动机半主动悬置装置。

Description

带电磁阀的半主动悬置装置
技术领域
本发明属悬置装置领域，特别是涉及一种带电磁阀的半主动悬置装置。
背景技术
目前人们对汽车性能各方面的性能的要求越来越高，现代汽车趋向于轻量化、低成本、节能、环保和舒适性方向发展。发动机作为一个主要的振源，其振动的传递途径是由动力总成经悬置传递到车架或车身上，因此最大限度的减少发动机的振动和噪声向车身的传递时汽车减振和降噪的关键。动力总成悬置作为振动传递途径中的一个重要元件，对汽车的隔振降噪来说是不可忽视的一个环节，其隔振性能直接影响着汽车的振动和噪声状况，对汽车舒适性和汽车部件的正常工作及寿命有着重要的影响。
动力总成悬置系统振动是汽车整车振动的一部分，它对车身振动和车室内噪声水平都有较大的影响，悬置系统设计的好坏将直接影响到整车的振动噪声水平，是影响乘坐舒适性的重要因素。汽车动力总成悬置系统的主要振动来源是工作过程中其自身产生的往复不平衡惯性力和力矩波动，另外汽车在各种路面上行驶，由于路面不平度引起的振动激励也会与动力总成悬置系统产生影响。因此汽车动力总成悬置系统的主要作用可以分为两个方面，即：降低动力总成振动向车身的传递和控制动力总成位移。
近些年来，汽车设计向轻量化和节能的方向发展，从而导致发动机和车身之间的振动传递加剧，使整车的NVH特性被恶化，使得传统的被动悬置不能很好地满足发动机振动与车架间的隔振要求。试验和计算结果表明，动力总成悬置系统在怠速时需要较低的动刚度以衰减发动机小振幅激励，否则怠速NVH效果较差。而常规悬置不能完全满足小振幅小刚度、大以及Ride工况下大阻尼要求。怠速时发动机悬置垂直方向所要求的较低动刚度与路面激励要求的位移控制互相制约。过大的发动机运动会导致部件产生疲劳破坏，并产生额外的振动从而影响NVH性能。若在Ride工况下悬置能产生大阻尼则发动机的位移将会得到控制。但是由于阻尼的存在会使怠速工况下的悬置动刚度变大从而影响NVH性能。在此背景新型的发动机悬置减振装置需要进行改良需要满足如下性能：Ride工况下产生大阻尼以控制动力总成位移，而在怠速工况下能产生较低的动刚度以提高其NVH性能。
为此，人们进行了各种各样的探索，提出了多种解决方案，从最初的第一代液压悬置(其特点是通过上下液室之间的阻尼孔提高悬置的阻尼特性)到第二代液压悬置(其特点是在上下液室间设置解耦膜以降低高频小振幅激励下动刚度)以及第三代液压悬置(其特点是在上液室安装节流盘提高悬置高频动态硬化频率)。典型的液压悬置结合了橡胶阻尼和液体阻尼的特性，性能较橡胶悬置件有了很大的提高，其充注的液体多为水和乙二醇的混合物，通常只能在某一频率范围内表现出良好的减振性能，而不能在整个工作范围内满足要求，即通过增大阻尼可降低发动机在怠速运转时的振动传递率，但同时由于阻尼的增加也加大了高频时振动的传递率，不利于高频降噪。
例如中国专利文献公开了一种发动机变阻尼悬置减振装置[申请号：CN101285513A]，特征是在悬置内部上下液室内充满电流变液体，在外加电场作用下通过改变电流强度从而改变电流变液体粘度，以达到悬置的动刚度和阻尼可调的目的。引入此电流变悬置减振装置，可有效地隔离发动机的振动噪声向车内传递，并可满足动力总成悬置系统在高频、低频等不同振幅下的刚度和阻尼特性要求，在一定程度上弥补了被动液压悬置的不足。但此电流变悬置由于其电流变液在使用中容易产生沉淀，并且结构复杂，价格昂贵，市场应用前景不广。因此上述方案在虽在一定程度上改善了悬置在不同工况的动刚度和阻尼要求，提高了整车的NVH性能，但是并不能从根本上解决上述提到的技术问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种带电磁阀的半主动悬置装置，以解决现有技术所存在的设计不甚合理，个别工况下减振降噪效果较差等的技术问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种半主动控制式汽车动力总成液压悬置，它由液压悬置和电磁阀组成，所述的液压悬置和电磁阀通过超声波焊接固连，电磁阀端子与控制器端子通过专用车用插座相连，所述的连接螺栓与塑料骨架固连，其一端设有缓冲块，另一端通过螺纹与发动机支架连接，置于液压悬置底盖的下部连接螺栓与车身连接。
所述的弹性主簧、上缓冲块、解耦膜与皮碗均由橡胶制成，所述的液压悬置中液体主要成分为乙二醇混合物。
所述的液压悬置由弹性主簧、流道盖板、惯性通道体和皮碗组成，所述的弹性主簧和流道盖板组成一密封液腔，为上液室，流道盖板和皮碗组成另一密封液腔，为下液室，所述的上液室与下液室中的液体通过惯性通道进行流动，所述的上液室中的液体与解耦膜的一面附连在一起，解耦膜另一端则与惯性通道体组成一密封空腔或与大气相通。
所述的惯性通道体侧边开有一小孔，由一橡胶小球堵住。
所述的流道盖板与惯性通道体由PA66塑料制成。
所述的惯性通道由呈螺旋状，所述的下底盖一侧开有小孔与大气相连。
所述的液压悬置中的解耦膜与惯性通道体围成一空腔且空腔通过小孔与大气相连，所述的电磁阀的活塞端在工作行程内可将小孔堵住从而形成密封气腔。
所述的电磁阀由活塞、阀芯、阀体、弹簧和电磁线圈组成。
有益效果
本发明较之现有产品有几个优点：1.隔振机构设计合理，结构简单，性能稳定，可以在较宽的频带内有效地隔离发动机振动和噪声传递。2.工作性能稳定、可靠，在主动元件失效的情况下，还具有被动液压悬置的隔振性能。3.能源消耗更少，可在车载能源的使用范围内。4.结构紧凑，适于安装。
附图说明
图1是带电磁阀的半主动悬置装置剖视结构示意图；
图2为现有技术的一种剖视结构示意图；
图3是带电磁阀的半主动悬置装置动刚度随频率变化关系图；
图4是带电磁阀的半主动悬置装置阻尼随频率变化关系图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
实施例1
一种半主动控制式汽车动力总成液压悬置，它由液压悬置20和电磁阀12组成，液压悬置20和电磁阀12通过超声波焊接固连，电磁阀12端子与控制器端子通过专用车用插座相连。连接螺栓1与塑料骨架2固连，其一端设有缓冲块17，另一端通过螺纹与发动机支架连接，置于液压悬置底盖9的下部连接螺栓14与车身连接。弹性主簧3、上缓冲块17、解耦膜6与皮碗10均由橡胶制成，液压悬置中液体主要成分为乙二醇混合物。液压悬置20由弹性主簧3、流道盖板5、惯性通道体7和皮碗10组成，弹性主簧3和流道盖板5组成一密封液腔，为上液室18a，流道盖板5和皮碗10组成另一密封液腔，为下液室18b，上液室18a与下液室18b中的液体通过惯性通道7进行流动，上液室18a中的液体与解耦膜6的一面附连在一起，解耦膜6另一端则与惯性通道体7组成一密封空腔或与大气相通。惯性通道体7侧边开有一小孔，由一橡胶小球8堵住。流道盖板5与惯性通道体7由PA66塑料制成，惯性通道7由呈螺旋状，下底盖9一侧开有小孔13与大气相连，液压悬置20中的解耦膜6与惯性通道体7围成一空腔16且空腔16通过小孔19与大气相连，电磁阀12的活塞端15在工作行程内可将小孔19堵住从而形成密封气腔。电磁阀12由活塞15、阀芯、阀体、弹簧和电磁线圈组成。
半主动悬置中的电磁阀通过电缆与发动机控制单元(ECU)连接，ECU根据发动机在不同工况下的转速作为输入信号控制电磁阀的开闭。当电磁阀接通电源时，中心轴在电磁力的作用下(中心轴末端装有永磁铁)克服弹簧的弹性力作用向前运动，在电磁力作用下将液阻悬置气腔与外界大气的通孔密封，此时该气腔为密闭空气腔(形成空气弹簧)，具有较高的刚度和阻尼，液阻悬置表现为大刚度、大阻尼特性；当ECU电控单元根据发动机转速(工况)切断电磁阀的电源时，电磁阀的电磁力失效，在弹簧的弹性力复位作用下，中心轴被拉回到初始位置，由于电磁阀外形包塑体上开有通孔，此时液阻悬置空气腔与外界大气相通(腔体无刚度和阻尼特性)，液阻悬置表现为小刚度、小阻尼特性。具体到半主动悬置中，当与发动机连接的悬置上部螺栓1产生向下的激振力时，传递给悬置的弹性主簧3，弹性主簧3受力产生变形，压缩上液室18a体积，上液室18a体积减小压强增大，与下液室18b产生压力差，压力把液体由上液室18a经惯性通道7压向下液室18b；若电磁阀断开，则解耦膜6一侧与大气相通，解耦膜整体刚度变小，此时悬置的动刚度与阻尼均较小；若电磁阀闭合，则解耦膜6与电磁阀12连接一侧形成密封气腔，解耦膜整体刚度增大，此时悬置的动刚度与阻尼均较大。
隔离路面低频大振幅振动：电磁阀闭合，充分利用半主动悬置良好的低频减振能力，达到主动隔离路面激励产生的低频振动振动的效果。
隔离发动机高频振动：电磁阀断开，充分利用被动液压悬置良好的高频隔振性能，达到隔离发动机高频振动的目的。

Claims (8)

1.一种半主动控制式汽车动力总成液压悬置，它由液压悬置(20)和电磁阀(12)组成，其特征是：所述的液压悬置(20)和电磁阀(12)通过超声波焊接固连，电磁阀(12)端子与控制器端子通过专用车用插座相连，所述的连接螺栓(1)与塑料骨架(2)固连，其一端设有缓冲块(17)，另一端通过螺纹与发动机支架连接，置于液压悬置底盖(9)的下部连接螺栓(14)与车身连接。
2.根据权利要求1所述的半主动液压悬置装置，其特征是：所述的弹性主簧(3)、上缓冲块(17)、解耦膜(6)与皮碗(10)均由橡胶制成，所述的液压悬置中液体主要成分为乙二醇混合物。
3.根据权利要求1所述的半主动液压悬置装置，其特征是：所述的液压悬置(20)由弹性主簧(3)、流道盖板(5)、惯性通道体(7)和皮碗(10)组成，所述的弹性主簧(3)和流道盖板(5)组成一密封液腔，为上液室(18a)，流道盖板(5)和皮碗(10)组成另一密封液腔，为下液室(18b)，所述的上液室(18a)与下液室(18b)中的液体通过惯性通道(7)进行流动，所述的上液室(18a)中的液体与解耦膜(6)的一面附连在一起，解耦膜(6)另一端则与惯性通道体(7)组成一密封空腔或与大气相通。
4.根据权利要求3所述的半主动液压悬置装置，其特征是：所述的惯性通道体(7)侧边开有一小孔，由一橡胶小球(8)堵住。
5.根据权利要求3所述的半主动液压悬置装置，其特征是：所述的流道盖板(5)与惯性通道体(7)由PA66塑料制成。
6.根据权利要求3所述的半主动液压悬置装置，其特征是：所述的惯性通道(7)由呈螺旋状，所述的下底盖(9)一侧开有小孔(13)与大气相连。
7.根据权利要求1所述的半主动液压悬置装置，其特征是：所述的液压悬置(20)中的解耦膜(6)与惯性通道体(7)围成一空腔(16)且空腔(16)通过小孔(19)与大气相连，所述的电磁阀(12)的活塞端(15)在工作行程内可将小孔(19)堵住从而形成密封气腔。
8.根据权利要求1所述的半主动液压悬置装置，其特征是：所述的电磁阀(12)由活塞(15)、阀芯、阀体、弹簧和电磁线圈组成。
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