CN105605149B - 用于车辆的主动式发动机悬置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于车辆的主动式发动机悬置，其包括：上本体和下本体，所述上本体具有主橡胶件和上液室，所述下本体联接至所述上本体的下部。带孔圆形板将所述上本体和所述下本体的内部划分为位于所述上本体和所述下本体内的上液室和下液室，并且所述带孔圆形板具有孔道，液体经由该孔道在所述上液室与所述下液室之间流动。在所述上本体和所述下本体内的所述带孔圆形板的下方安装有隔膜，并且该隔膜形成所述下液室。半主动式悬置利用所述下本体内的插棒铁心而与所述隔膜的中心部分接触，并且该半主动式悬置由电磁体操作。

Description

用于车辆的主动式发动机悬置

技术领域

本发明涉及一种用于车辆的主动式发动机悬置。更具体地，本发明涉及一种电子旁通型半主动式发动机悬置。

背景技术

通常，当曲轴旋转时,由于车辆的发动机中的活塞和连杆的竖直往复运动、曲轴(其连接至竖直往复运动的连杆)的旋转惯性力，以及由于曲轴在其长度方向上出现的摇动，因而会出现振动和噪声。

为了防止这种振动和噪声传递至车身，发动机通过使用由具有预定弹性的橡胶材料制成的发动机悬置而安装在车身上。

由橡胶材料制成的发动机悬置对于在发动机启动时发生的振动中的高频的微幅振动而进行的振动吸收与抑制方面呈现出良好的性能，但是这种发动机悬置不利于处理处于低频时的具有大位移的振动。因此，由橡胶材料制成的发动机悬置不能够充分地兼顾处理高频时的微幅振动和低频时的大位移振动。

因此，使用一种液封式(luid encapsulated)发动机悬置，这种液封式发动机悬置吸收与抑制由于发动机工作而输入至发动机悬置的在整个广域范围内的所有的振动(包括高频时的微幅振动和低频时的大位移的振动)。

通常，为了提高车辆的燃料效率，会使用主动式悬置、半主动式悬置等用于防止噪声、振动、平稳性能(NVH)变差。典型地，半主动式悬置利用开-关方式来控制悬置的动态特性。

半主动式悬置分为刚性容积悬置(volume stiffines mount)和旁通悬置(bypassmount)，这些悬置具有不同的实施方法和动态特性。

旁通悬置在低频范围(20至40Hz)内具有较优的特性(大约0.6的动态率)，并且由于旁通悬置在低频范围内具有比刚性容积悬置更优的动态特性，因此旁通悬置主要用于柴油机。从而，使怠速性能最大化。

另一方面，在高频范围内刚性容积悬置具有比旁通悬置更优的动态特性，在低频范围内刚性容积悬置具有比旁通悬置更高的动态特性。

常规地商用旁通悬置利用真空压力(位于进气歧管处)，从而使布局和燃烧背压变差。

与真空压力悬置相比，电子悬置使用车辆中产生的电磁力，从而使燃烧压力不会损失。相应地，电线(线路)可以比用于传递真空压力的软管更容易布置，因此，电子悬置得到广泛使用。

本发明提出一种电子半主动式悬置。

公开于背景技术部分的上述信息仅仅旨在加深对本发明背景技术的理解，因此其可以包含的信息并不构成在本国已为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明致力于解决与现有技术相关的上述问题并且提供一种用于车辆的主动式发动机悬置，所述主动式发动机悬置是这样一种系统：其包含了用于使电子旁通悬置的特性最大化的(细长的)孔道和旁通单元，并且能够通过在上液室的中心部分处(该处被施加最大量的容积压力)设置细长的喷管的进口并利用主动式发动机悬置和旁通悬置，来使空间利用率最大化并使损耗因数的特性最大化。

为了实现上述目标，本发明所提供的用于车辆的主动式发动机悬置具有如下特征。

根据本发明构思的实施方案，一种用于车辆的主动式发动机悬置包括：具有主橡胶件和上液室的上本体。下本体联接至所述上本体的下部。带孔圆形板将所述上本体和所述下本体的内部划分为位于所述上本体和所述下本体内部的上液室和下液室，并且所述带孔圆形板具有孔道，液体经由该孔道而在所述上液室与所述下液室之间流动。隔膜安装在所述上本体和所述下本体内部的所述带孔圆形板的下方，并且该隔膜形成所述下液室。半主动式悬置利用所述下本体内部的插棒铁心而与所述隔膜的中心部分接触，并且该半主动式悬置由电磁体操作。

所述主动式发动机悬置可以进一步包括开关阀，该开关阀在所述隔膜的中心部分处覆盖形成于所述带孔圆形板的中心部分处的孔，并且通过所述上液室内的液体的压力而压缩变形。

所述主动式发动机悬置可以进一步包括叉形件，该叉形件在所述隔膜的中心部分处联接至开关阀的底部表面，并且在所述叉形件与所述开关阀之间形成空气室。

所述开关阀和所述叉形件可以联接至半主动式悬置的插棒铁心的上端，并且当所述半主动式悬置操作时，所述开关阀和所述叉形件可以向上和向下移动，同时打开和关闭形成于所述带孔圆形板内的孔。

本发明所提供的用于车辆的主动式发动机悬置具有如下优点。

第一，将空气室应用至开关阀，并且减小了高频的动态特性(提高了隔振性能)，从而防止激振、穿透噪声以及微弱的摇动。

第二，将开关阀设置在被施加最大量的悬置上方的泵压的悬置隔振孔的中心处，从而使损耗因数最大化。

第三，采用了调整悬置的细长路径的长度的方法，从而，调整的自由度高于现有方法的自由度。

第四，与利用负压(真空负压)的现有方法相比，提高了主动式发动机悬置的封装布局，其中由于本发明在进气歧管处未使用到负压，因此燃烧压力不会受到影响。

下文将讨论本发明构思的其它方面和实施方案。

应当理解，此处所使用的术语“车辆”或“车辆的”或其它类似术语一般包括机动车辆，例如包括运动型多用途车辆(SUV)、大客车、大型货车、各种商用车辆的乘用汽车，包括各种舟艇、船舶的船只，航空器等等，并且包括混合动力车辆、电动车辆、插电式混合动力电动车辆、氢动力车辆以及其它替代性燃料车辆(例如源于非石油能源的燃料)。正如此处所提到的，混合动力车辆是具有两种或更多动力源的车辆，例如具有汽油动力和电力动力两者的车辆。

附图说明

下面将参照本发明的示例性实施方案及其所显示的附图来详细地描述本发明的以上与其它特征，在此之后所给出的附图仅用于说明，因而对本发明构思是非限定性的。

图1是示出了根据本发明构思的示例性实施方案的用于车辆的主动式发动机悬置的立体图。

图2是示出了根据本发明构思的示例性实施方案的用于车辆的主动式发动机悬置的截面图。

图3A和图3B为示出了根据本发明构思的示例性实施方案的用于车辆的主动式发动机悬置的孔道的放大视图。

图4A和图4B为示出了根据本发明构思的示例性实施方案的用于车辆的主动式发动机悬置的开关阀和叉形件的立体图。

图5A和图5B为示出了根据本发明构思的示例性实施方案的用于车辆的主动式发动机悬置在大位移的时候的工作状态的截面图和立体图。

图6A和图6B为示出了根据本发明构思的示例性实施方案的用于车辆的主动式发动机悬置在小位移的时候的工作状态的截面图。

图7A-7C示出了在根据本发明构思的示例性实施方案的用于车辆的主动式发动机悬置中，在半主动式悬置开启情况下的工作状态的截面图和立体图。

图8是示出了根据本发明构思示例性实施方案的用于车辆的主动式发动机悬置的动态特性的曲线图。

应当理解，所附附图并非是按照比例，而是图示性地简化呈现各种特征以显示本发明的基本原理。本文所公开的本发明构思的具体设计特征(包括例如具体尺寸、方向、位置和形状)将部分地由具体所要应用和使用的环境来确定。

在这些图中，贯穿附图的多幅图，相同的附图标记涉及本发明构思的相同或等同的部分。

具体实施方式

接下来将详细引用本发明构思的各个实施方案，实施方案的示例被显示在所附附图中并被描述如下。虽然将结合示例性实施方案描述本公开，但是应当了解，本说明书并非旨在将本公开限制于那些示例性实施方案。相反，本公开旨在不但覆盖这些示例性具体实施方案，而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本公开的精神和范围之内的各种替换、修改、等效方式和其它具体实施方案。

下面将参考所附附图对本发明进行详细描述。

图1和图2为示出了根据本发明构思的示例性实施方案的用于车辆的主动式发动机悬置的立体图和截面图。

如图1和图2所示，所述主动式发动机悬置包括分别安装在发动机侧和车架侧的上本体12和下本体13。上本体12和下本体13利用分别形成于上本体12的下端和下本体13的上端的突缘而整体地联接至彼此。

此外，主橡胶件10整体形成于上本体12内，并且上液室11形成于主橡胶件10的底部，以使得上液室11与下文将要描述的带孔圆形板16之间的空间被液体填充。

此外，带孔圆形板16安装于上本体12和下本体13内。在这种情况下，带孔圆形板16可以将上本体12和下本体13的内部划分为上液室11和下文将要描述的下液室14，同时被如下结构支撑：在该结构中该带孔圆形板16的边缘安装至形成于上本体12的下端的弯曲部。

如图3和图4所示，带孔圆形板16具有孔道15，该孔道15沿着圆板16的圆周并且沿着中心区域的圆形轨迹而形成于带孔圆形板16的上表面中。当上液室11和下液室14中的液体在液室之间流动时，孔道15对液体的流动进行引导。

例如，环形的振动板24安装于带孔圆形板16的上表面上，使得孔道15的边缘区部被振动板24覆盖。此外，液体进入孔25形成于孔道15的边缘部段的端部，并且孔道15的中心部分与上液室11连通。

因此，当液体沿着上液室孔道的中心部分孔道液体进入孔下液室的路径流动时其可在上液室11与下液室14之间流动。

孔20形成于带孔圆形板16的中心部分的底侧处，并与上液室11连通，并且孔20可以利用下文将要描述的开关阀21来打开和关闭。

在上本体12和下本体13内安装有隔膜17，该隔膜17由橡胶制成并且其体积可以被在其内流动的液体改变。隔膜17设置在带孔圆形板16的下方，并且隔膜17的边缘部分通过将其装配在带孔圆形板16的底部表面与下本体13的突缘的上表面之间而被联接。

隔膜17与带孔圆形板16的底部表面之间的空间形成为下液室14，并且下液室14与形成于带孔圆形板16中的孔道15的液体进入孔25连通。

由电磁体开启和关闭的半主动式悬置19安装于下本体13中。

这里，半主动式悬置19在发动机启动后的发动机怠速状态下开启，并且车辆开始移动后车辆行驶时关闭，半主动式悬置19的开启和关闭可以根据发动机每分钟转数(RPM)而由控制器(未示出)来控制。

半主动式悬置19包括形成于下本体13的中心部分处的外壳26。电磁体27安装于外壳26中，并且从外部对其供应电力。插棒铁心18的下端设置于电磁体27内，并且插棒铁心18安装为使其圆板部分面向电磁体27的上表面。弹簧28安装于电磁体27内并且弹性地支撑插棒铁心18。

在这种情况下，插棒铁心18的上端可以向上延伸并穿过外壳26的上表面，并且插棒铁心18的上端可以联接至隔膜17的中心部分，即，联接至位于下文将要描述的叉形件23的底部的中心部分。

当半主动式悬置19开启时，插棒铁心18被电磁体27向下拉，从而，下文将要描述的开关阀21和叉形件23向下移动以打开孔20。此外，当半主动式悬置19关闭时，向电磁体的电力供应被切断，并且插棒铁心18由于弹簧28的力而向上移动，从而使得开关阀21和叉形件23向上移动以关闭孔20。

具体地，如图4A和4B所示，开关阀21和叉形件23安装于隔膜17的上表面的中心部分处，其中所述开关阀21形成为具有圆板形状的橡胶板，而所述叉形件23形成为具有圆板形状的钢板。开关阀21和叉形件23通过下列结构而联接至彼此：其中位于开关阀21的边缘处的底部表面和位于叉形件23的边缘处的上表面竖直地堆叠。

开关阀21可以封闭形成于带孔圆形板16内的孔20，并且叉形件23的底部表面可以联接至半主动式悬置19的插棒铁心18。

开关阀21具有向上的凸面形状，并且具有竖立在叉形件23的边缘处的壁，从而使得开关阀21和叉形件23结合为竖直地堆叠并在边缘处联接。

因此，在开关阀21与叉形件23之间可以形成密封的空气室22，该密封的空气室22可以用作空气弹簧。

当半主动式悬置19开启和关闭时，开关阀21与叉形件23可以利用插棒铁心18的操作而向上和向下移动，并打开和关闭形成于带孔圆形板16中的孔20。

因此，下面将描述如上所述配置的用于车辆的主动式发动机悬置的工作状态。

图5A和图5B为示出了根据本发明构思示例性的实施方案的用于车辆的主动式发动机悬置在大位移的时候的工作状态的截面图和立体图。

如图5A和图5B所示，当车辆在半主动式悬置关闭的情况下行驶(10至12Hz)时，上液室11内的液体流过形成于带孔圆形板16中的孔道15，从而显示出阻尼特性。

因此，能够改善第二行驶平顺性。

图6A和图6B为示出了根据本发明构思示例性实施方案的用于车辆的主动式发动机悬置在小位移的时候的工作状态的截面图。

如图6A和图6B所示，显示了在半主动式悬置被关闭的情况下由开关阀21的竖直挤压变形所产生的阻尼特性，空气室22可以用作空气弹簧，并且空气室22通过由于上液室11中的液体的压力所引起的开关阀21(就像一个完全充气的气球)的变形而被压缩与恢复。

因此，本发明能够降低高频的微位移启动特性并防止穿透噪音和微小摇动。

图7A-7C示出了在根据本发明构思示例性实施方案的用于车辆的主动式发动机悬置中，在半主动式悬置被开启的情况下的工作状态的截面图和立体图。

如图7A-7C所示，显示了当半主动式悬置被开启时的阻尼特性。

当半主动式悬置19开启时，插棒铁心18被拉动，并且连接至插棒铁心18的开关阀21和叉形件23都向下移动，从而使得形成于带孔圆形板16内的孔20被打开，因此，上液室11内的液体可以经由孔20直接流动至下液室14。

即，为了改进组件(该组件为主要的激振源)，在发动机处于怠速状态时，将孔道的长度缩短成使阻尼特性改变为20至30Hz的频宽范围，从而能够通过降低20至30Hz的动态特性来使隔振性能最大化。

这里，当孔道被选择性地打开时，液体主要流动至较短的部分(其摩擦损失出现较少)，而不会流动至较长的部分。

图8为示出了根据本发明构思示例性的实施方案的用于车辆的主动式发动机悬置的动态特性的曲线图。

如图8中所示，其示出了本发明的悬置的动态特性，也即，应用了空气室的电子流动路径可变式悬置A、刚性容积悬置B以及一般流动式悬置C。

也就是说，如从由图中的虚线表示的区域可见，本发明能够通过降低高频时的动态特性来提高隔振性能。

如上所述，本发明的主动式发动机悬置为电子开关式的减振组件，如果竖直地设置有两个腔室，则所述电子开关式的减振组件能够通过选择性地改变细长的路径的长度，而使液体经由该单独的细长的路径而在两个腔室之间流动。

因此，旁通悬置可以通过使低频(20至40Hz)的动态特性最小化而使高频的特性增加，从而最大程度地改善当发动机在怠速时的振动特性。

然而，由于刚性容积悬置的动态特性的变化率低于旁通悬置的动态特性的变化率，因此刚性容积悬置不能显著地提高当发动机怠速时的效果。

本发明采用了旁通悬置和刚性容积悬置的优点，并且具有由振动板(该振动板调整单个狭窄的路径(孔道)的长度)密封的空气室，从而使得空气室在开关阀关闭时用作空气弹簧，并且降低高频的动态特性(提高隔振性能)，从而防止激振、穿透噪声以及微小摇动。

虽然已经参考示例性实施方案详细地描述了本发明。然而本领域技术人员应当理解，在不脱离如随附权利要求及其等价形式所限定的本发明的原则和精神的情况下，可以在这些实施方案中进行修改。

Claims (6)

1.一种用于车辆的主动式发动机悬置，包括：

上本体，其具有主橡胶件和上液室；

下本体，其联接至所述上本体的下部；

带孔圆形板，其将所述上本体和所述下本体的内部划分为位于所述上本体和所述下本体中的上液室和下液室，并且具有孔道，液体经由该孔道在所述上液室和所述下液室之间流动；

隔膜，其安装于所述上本体和所述下本体内部的所述带孔圆形板的下方，并且形成所述下液室；以及

半主动式悬置，其利用所述下本体内部的插棒铁心而与所述隔膜的中心部分接触，并且该半主动式悬置由电磁体操作，

开关阀，其在所述隔膜的中心部分处覆盖形成于所述带孔圆形板的中心部分的孔，并且利用所述上液室内的液体的压力而受压变形，

叉形件，其在所述隔膜的中心部分处联接至所述开关阀的底部表面，并且在所述叉形件与所述开关阀之间形成空气室。

2.根据权利要求1所述的用于车辆的主动式发动机悬置，其中所述开关阀和叉形件联接至所述半主动式悬置的插棒铁心的上端，并且当半主动式悬置工作时，所述开关阀和所述叉形件向上和向下移动，同时打开和关闭形成于所述带孔圆形板内的孔。

3.根据权利要求1所述的用于车辆的主动式发动机悬置，其中所述半主动式悬置包括形成于所述下本体的中心部分处的外壳，并且

电磁体设置于所述外壳中。

4.根据权利要求3所述的用于车辆的主动式发动机悬置，其中所述电磁体具有位于其内的弹簧用以弹性地支撑所述插棒铁心。

5.根据权利要求1所述的用于车辆的主动式发动机悬置，其中所述带孔圆形板具有位于其上表面的环形的振动板，用以利用所述环形的振动板来覆盖所述孔道的边缘。

6.根据权利要求5所述的用于车辆的主动式发动机悬置，其中所述孔道的边缘的端部具有液体进入孔，所述下液室与该液体进入孔连通，并且

所述孔道的中心部分与所述上液室连通。