CN104074920B - 用于车辆的动力总成悬置及具有该动力总成悬置的车辆 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种动力总成悬置及具有其的车辆。该动力总成悬置包括：橡胶本体，橡胶本体内具有容置空腔，橡胶本体上设有动力总成连接结构和车架连接结构；传感器，传感器设在橡胶本体与动力总成连接结构之间，传感器包括压力传感器和/或加速度传感器；第一磁性部件和第二磁性部件，第一磁性部件和第二磁性部件分别固定在容置空腔的壁上且至少之一为电磁铁；控制器，控制器分别与传感器和电磁铁相连。该动力总成悬置结构简单、体积小，且能够根据发动机的振动情况而适应性调整自身刚度等参数以适应发动机的振动频率，进而更好地衰减发动机振动，提高减振效果。
Description
技术领域
本发明涉及汽车技术领域，尤其是涉及一种用于车辆的动力总成悬置及具有该动力总成悬置的车辆。
背景技术
动力总成悬置是指连接汽车动力总成(包括发动机、离合器、变速器等)与车架间的弹性支撑。动力总成悬置最主要的作用是支撑动力总成,同时隔离发动机向车架的振动。
现有的动力总成悬置结构一般分为橡胶悬置结构和液压悬置结构。橡胶悬置结构简单、成本低，且橡胶悬置的高频动刚度大于低频动刚度,且具有大刚度、大阻尼等特性，从而使得橡胶悬置具有较好的低频隔振效果,但其高频隔振效果很差,严重时会出现高频动态硬化。
液力悬置是由橡胶悬置与液力阻尼结构构成,它能更好地满足动力总成的隔振要求,工作原理是利用上下腔间液体的压差,利用液体流经惯性通道形成振动液柱，从而达到衰减振动的目的。
但是，这种液力悬置的宽频隔振性较差，同时该液力悬置需要增加控制机构，结构复杂、体积大、成本高，极易损坏，且维修成本高昂，在汽车上的应用较少。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决现有技术中的上述技术问题之一。
为此，本发明的一个目的在于提出一种用于车辆的动力总成悬置，该动力总成悬置结构简单、体积小，且能够根据发动机的振动情况而适应性调整自身刚度等参数以适应发动机的振动频率，进而更好地衰减发动机振动，提高减振效果。
本发明的另一个目的在于提出一种具有上述动力总成悬置的车辆。
根据本发明实施例的用于车辆的动力总成悬置，所述动力总成悬置用于连接所述车辆的动力总成与所述车辆的车架，所述动力总成悬置包括：橡胶本体，所述橡胶本体内具有容置空腔，所述橡胶本体上设有动力总成连接结构和车架连接结构；传感器，所述传感器设在所述橡胶本体与所述动力总成连接结构之间，所述传感器包括压力传感器和/或加速度传感器；第一磁性部件和第二磁性部件，所述第一磁性部件和所述第二磁性部件分别固定在所述容置空腔的壁上，所述第一磁性部件和所述第二磁性部件上下相对，并且所述第一磁性部件和所述第二磁性部件中的至少一个为电磁铁；以及控制器，所述控制器分别与所述传感器和所述电磁铁相连。
根据本发明实施例的动力总成悬置，通过控制器控制输出电流的大小和方向，可以实现动力总成悬置刚度的调节，使得动力总成悬置在低频条件下有高刚度、大阻尼的特性,而在高频条件下则能表现出低刚度、小阻尼特性，这种动力总成悬置的刚度等性能是可以随振动情况的变换进行调节变换的，由此不仅可以在低频条件满足悬置隔振的需求，还可以很好的改善高频条件下的悬置隔振性能，大大衰减动力总成向车架传递的振动，改善行车舒适性和行车噪音。
另外，根据本发明实施例的用于车辆的动力总成悬置，还可以具有如下附加技术特征：
根据本发明的一些实施例，所述第一磁性部件为永磁铁，所述第二磁性部件为电磁铁；或者所述第一磁性部件为电磁铁，所述第二磁性部件为永磁铁。
根据本发明的一些实施例，所述第一磁性部件和所述第二磁性部件均为电磁铁。
根据本发明的一些实施例，所述第一磁性部件和所述第二磁性部件上下正对且分别固定至所述容置空腔的彼此相对的顶壁和底壁上。
根据本发明的一些实施例，所述第一磁性部件和所述第二磁性部件均为片状结构。
根据本发明的一些实施例，所述第一磁性部件和所述第二磁性部件均为弧形片状结构，并且所述第一磁性部件和所述第二磁性部件分别向背离彼此的方向弯曲。
根据本发明的一些实施例，所述控制器内置并固定在所述容置空腔内；或者所述控制器外置于所述橡胶本体外。
根据本发明的一些实施例，所述控制器为PLC控制器。
根据本发明的一些实施例，所述橡胶本体的顶部设置有向上敞开的凹部，所述凹部的底面上形成有容纳槽，所述动力总成连接结构固定在所述凹部内，所述传感器固定在所述容纳槽内。
根据本发明另一方面实施例的车辆，包括根据本发明上述实施例中的用于车辆的动力总成悬置。
附图说明
图1是根据本发明实施例的动力总成悬置的示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
下面参考图1详细描述根据本发明实施例的动力总成悬置100，该动力总成悬置100适用于车辆中，用于连接车辆的动力总成与车辆的车架，衰减动力总成向车架传递的振动能量。
结合图1所示，根据本发明实施例的动力总成悬置100可以包括橡胶本体1、传感器2、第一磁性部件31、第二磁性部件32和控制器4。
该橡胶本体1内具有容置空腔13，该容置空腔13的具体形状可以根据需要而具体设定，对此本发明并不作特殊限定。在本发明的一些实施例中，容置空腔13可以构造为橄榄球形，但不限于此。
传感器2设置在橡胶本体1与动力总成连接结构11之间，传感器2可以是压力传感器，从而检测从动力总成向橡胶本体1传递的压力的相关信息，如压力大小以及变化趋势、压力的方向以及变化趋势等。当然，传感器2也可以是加速度传感器，从而检测从动力总成向橡胶本体1传递的压力加速度的相关信息，例如加速度的大小以及变化趋势、加速度的方向以及变化趋势等。或者，传感器2还可以是压力传感器和加速度传感器，从而可以获取从动力总成向橡胶本体1传递的压力以及压力加速器的相关信息。
由此，通过获得上述的压力信息或者压力加速器的信息或者同时获取上述压力信息和压力加速度信息，从而能够获得动力总成向橡胶本体1以及车架传递的振动的基本信息。
第一磁性部件31和第二磁性部件32分别固定在容置空腔13的壁上。在一些实施例中，第一磁性部件31可以是永磁铁，第二磁性部件32可以是电磁铁。在另一些实施例中，第一磁性部件31可以是电磁铁，第二磁性部件32可以是永磁铁。在另一些实施例中，第一磁性部件31和第二磁性部件32均为电磁铁。
简言之，根据本发明实施例的动力总成悬置100的第一磁性部件31和第二磁性部件32中的至少一个为电磁铁，即第一磁性部件31和第二磁性部件32中的至少一个所产生的磁场强度是可调节的。
进一步，第一磁性部件31和第二磁性部件32上下相对，第一磁性部件31和第二磁性部件32可以通过磁性配合从而产生磁性斥力，该磁性斥力的方向可以通过第一磁性部件31和第二磁性部件32的相对位置关系而进行控制，例如由于第一磁性部件31和第二磁性部件32是上下相对设置的，因此该磁性斥力方向可沿图1中的上下方向。
由于第一磁性部件31和第二磁性部件32之一为电磁铁，因此通过改变通给电磁铁的电流大小和方向，从而可以控制其中至少一个磁性部件所产生的磁场方向以及磁场大小。
控制器4分别与传感器2和电磁铁相连，例如在本发明的一些实施例中，第一磁性部件31和第二磁性部件32可以均为电磁铁，此时控制器4分别与传感器2、第一磁性部件31和第二磁性部件32相连。
在一些实施例中，控制器4可以是PLC控制器4(ProgrammableLogicController，简称PLC，即可编程逻辑控制器4)。利用PLC控制的优点是：不仅可靠性高、实用性强，而且PLC采用大规模集成电路技术，具有完善强大的数据运算能力和故障自诊断功能，适用于各种工业控制场合，同时PLC控制系统使用存储逻辑代替接线逻辑，设计布置简单方便，此外PLC控制系统依靠程序编程实现过程控制，其接口容易，编程语言易于为工程技术人员接受，出现故障时可通过对程序命令进行修改完善得以解决，维护方便。
下面以传感器2为压力传感器、控制器4为PLC控制器、第一磁性部件31和第二磁性部件32均为电磁铁为例对根据本发明实施例的动力总成悬置100的工作原理作简单地描述。
压力传感器2可以感知从动力总成向车架传递的压力信息，压力传感器2将该压力信息转变为电信号，在将电信号发送给PLC控制器4，PLC控制器4根据该电信号判断动力总成当前向橡胶本体1和车架传递的振动信息，从而通过PLC控制器4内置的电源模块等改变通向第一磁性部件31和第二磁性部件32的电流大小和/或方向，利用电磁原理，使第一磁性部件31和第二磁性部件32磁性配合以产生相互排斥的作用力，使得容置空腔13以及橡胶本体1在一定程度上发生弹性形变，进而改变橡胶本体1的刚度。
由于电流可由PLC控制器4控制改变，因此通过改变电流大小，从而可以改变磁性部件所产生的磁场的强弱，进而改变两个磁性部件之间的磁性斥力，最终实现改变动力总成悬置100刚度的目的，以衰减动力总成向橡胶本体1和车架传递的振动，改善隔振性能。
简言之，通过压力传感器2感应到作用力信号大小的变化，PLC控制器4获取该信息后可以控制第一磁性部件31和第二磁性部件32之间产生磁性斥力，并通过控制通向第一磁性部件31和第二磁性部件32的电流的大小和方向，进而控制该磁性斥力的大小，实现改变动力总成悬置100刚度的目的。
即，动力总成悬置100的刚度可以根据压力传感器2反馈的压力信号而适应性调节，从而匹配动力总成的振动，不论动力总成是低频振动还是高频振动都可以使动力总成悬置100达到最佳的使用状态，进而达到减小振动、增加可靠性、提高整车舒适性的目的。
根据本发明的一些实施例，第一磁性部件31和第二磁性部件32上下正对且分别固定至容置空腔13的彼此相对的顶壁和底壁上。第一磁性部件31和第二磁性部件32可以与橡胶本体1硫化成一体，但不限于此。为了提高磁性部件与容置空腔13的壁的配合强度，每个磁性部件均构造为与对应的壁形状相同，从而使得每个磁性部件能够更好地贴合固定在对应的壁上，防止磁性部件从对应的壁上脱落而导致动力总成悬置100隔振失效。
在一些实施例中，如图1所示，第一磁性部件31和第二磁性部件32均为片状结构，由此增加了第一磁性部件31和第二磁性部件32产生的磁场强度，有利于磁力的提高，同时采用片状结构还能提高与对应的壁的固定强度，且降低了动力总成悬置100的整体质量。
进一步，第一磁性部件31和第二磁性部件32均为弧形片状结构，并且第一磁性部件31和第二磁性部件32分别向背离彼此的方向弯曲，换言之，第一磁性部件31构造为向上弯曲的弧形片状结构，第二磁性部件32构造为向下弯曲的弧形片状结构。
控制器4可以设置于橡胶本体1之外，由此控制器4与传感器2以及电磁铁之间需要布置穿设橡胶本体1的电线。当然，控制器4也可以内置于容置空腔13内，由此电磁铁与磁性部件之间可以直接通过导向相连，导向无需穿过橡胶本体1，并且该种设置方式可以保护控制器4。
橡胶本体1上设有动力总成连接结构11和车架连接结构12，动力总成连接结构11用于连接动力总成，车架连接结构12用于连接车架。在一些实施例中，橡胶本体1的顶部可以设置有向上敞开的凹部，动力总成连接结构11固定在该凹部内。凹部的底面上可以设置有容纳槽，传感器2可以固定在容纳槽内，但不限于此。车架连接结构12可以固定在橡胶本体1的底部。在一些实施例中，动力总成连接结构11和车架连接结构12可以是金属部件。
综上，根据本发明实施例的动力总成悬置100，通过控制器4控制输出电流的大小和方向，可以实现动力总成悬置100刚度的调节，使得动力总成悬置100在低频条件下有高刚度、大阻尼的特性,而在高频条件下则能表现出低刚度、小阻尼特性，这种动力总成悬置100的刚度等性能是可以随振动情况的变换进行调节变换的，由此不仅可以在低频条件满足悬置隔振的需求，还可以很好的改善高频条件下的悬置隔振性能，大大衰减动力总成向车架传递的振动，改善行车舒适性和行车噪音。
此外，根据本发明的另一方面实施例，还提出了一种车辆，该车辆包括上述的用于车辆的动力总成悬置100。可以理解的是，根据本发明实施例的车辆的其它构成例如发动机、变速器、制动系统、转向系统等均已为现有技术，且为本领域的普通技术人员所熟知，因此这里不再一一赘述。
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何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，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进行接合和组合。
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。
Claims (10)
1.一种用于车辆的动力总成悬置，其特征在于，所述动力总成悬置用于连接所述车辆的动力总成与所述车辆的车架，所述动力总成悬置包括：
橡胶本体，所述橡胶本体内具有容置空腔，所述橡胶本体上设有动力总成连接结构和车架连接结构；
传感器，所述传感器设在所述橡胶本体与所述动力总成连接结构之间，所述传感器包括压力传感器和/或加速度传感器；
第一磁性部件和第二磁性部件，所述第一磁性部件和所述第二磁性部件分别固定在所述容置空腔的壁上，所述第一磁性部件和所述第二磁性部件上下相对，并且所述第一磁性部件和所述第二磁性部件中的至少一个为电磁铁；以及
控制器，所述控制器分别与所述传感器和所述电磁铁相连。
2.根据权利要求1所述的用于车辆的动力总成悬置，其特征在于，所述第一磁性部件为永磁铁，所述第二磁性部件为电磁铁；或者
所述第一磁性部件为电磁铁，所述第二磁性部件为永磁铁。
3.根据权利要求1所述的用于车辆的动力总成悬置，其特征在于，所述第一磁性部件和所述第二磁性部件均为电磁铁。
4.根据权利要求3所述的用于车辆的动力总成悬置，其特征在于，所述第一磁性部件和所述第二磁性部件上下正对且分别固定至所述容置空腔的彼此相对的顶壁和底壁上。
5.根据权利要求3所述的用于车辆的动力总成悬置，其特征在于，所述第一磁性部件和所述第二磁性部件均为片状结构。
6.根据权利要求5所述的用于车辆的动力总成悬置，其特征在于，所述第一磁性部件和所述第二磁性部件均为弧形片状结构，并且所述第一磁性部件和所述第二磁性部件分别向背离彼此的方向弯曲。
7.根据权利要求3所述的用于车辆的动力总成悬置，其特征在于，所述控制器内置并固定在所述容置空腔内；或者所述控制器外置于所述橡胶本体外。
8.根据权利要求1所述的用于车辆的动力总成悬置，其特征在于，所述控制器为PLC控制器。
9.根据权利要求1所述的用于车辆的动力总成悬置，其特征在于，所述橡胶本体的顶部设置有向上敞开的凹部，所述凹部的底面上形成有容纳槽，所述动力总成连接结构固定在所述凹部内，所述传感器固定在所述容纳槽内。
10.一种车辆，其特征在于，包括根据权利要求1-9中任一项所述的用于车辆的动力总成悬置。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20160330 |