CN106122353A - 一种汽车动力总成主动控制式液压悬置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽车动力总成主动控制式液压悬置，悬置壳体和从动盘形成上液室，橡胶挡圈分别与悬置壳体、从动盘硫化连接，保证上液室密封；从动盘、底膜、作动顶杆形成下液室，密封圈安装在底膜中并与作动顶杆相接触，防止漏液；作动器与作动顶杆通过螺纹连接，作动顶杆与从动盘相连接。从动盘内开有惯性通道，使上液室和下液室相连通。本发明在原液压悬置基础上改进，结构简单，部分零部件具有通用性。利用作动器实现主动控制，能适应动力总成系统产生的宽频率范围激振力作用，显著减少动力总成振动向车架的传递，有效隔离动力总成系统产生的振动与噪声。具有成本低、制造简单、可靠性好等特点。

Description

一种汽车动力总成主动控制式液压悬置

技术领域

本发明涉及汽车隔振部件，尤其是涉及一种汽车动力总成主动控制式液压悬置及隔振方法。

背景技术

随着生活质量的不断提高，人们对汽车性能的要求也越来越高。尤其是乘坐舒适性，它已成为衡量汽车性能的一项重要指标。由于汽车动力总成是引起汽车振动和噪声的重要因素，针对其引起的振动的隔离就成为提高整车NVH(Noise、Vibration、Harshness，噪声、振动与声振粗糙度)特性的关键。悬置是连接动力总成与车体的桥梁，是动力总成和车体之间振动传递的路径。隔振性能良好的动力总成悬置系统可以减少动力总成振动向车架的传递，降低车内噪声，从而提高乘坐舒适性。普通橡胶悬置具有高频刚度较大、低频阻尼不足和高频动态硬化的缺点，难以满足现代汽车动力总成在较宽频率范围内对悬置系统的隔振要求。传统液压悬置具有动刚度和阻尼角的频变和幅变特性，在一定频段内能显著减少动力总成振动向车架的传递，但由于液压悬置在高频下的动态硬化，使其减振降噪能力仍无法满足对于乘坐舒适性的要求。所以设计出结构合理，能适应宽频率范围的汽车动力总成主动控制式液压悬置尤为重要。

经查阅相关文献资料，有很多专利技术提出了解决上述问题的方法，如名称为“主动控制式发动机液压悬置”，中国专利“200520029166.2”中提出了作动器控制振动元件的方式，从而在更宽频带内主动隔离发动机振动噪声向车内的传递，更好的改善整车的NVH性能，提高了车辆的乘坐舒适性。但该装置是在传统液压悬置内加入振动元件，通过橡胶硫化连接在惯性通道体内，结构复杂，不便于零部件维修且成本较高；作动器带动振动元件实现作动时，其因结构限制，无法产生较大位移，影响作动器高频主动控制效果；同时，该装置也没有考虑到对于压电作动器和磁致伸缩作动器等微位移作动器的输出位移小的局限性。

如名称为“作动器可更换式发动机主动悬置”，中国专利“201210357446.0”中设计了空腔室结构，作动器可置于该空腔室中，用螺塞进行封闭实现作动，进而控制液压悬置的动态特性；作动器发生损坏后可以随时更换，不仅满足了作动器可更换的实际需要，也满足了汽车不同工况下的减振。并且考虑到了压电作动器位移输出略小的缺点， 将放大装置和液压悬置相结合。但其核心部件作动筒内外侧壁面上对称布置凸键，空腔壳内壁上加工凹槽，加工难度大，精度难以保证，各零部件难以实现通用化，结构过于复杂。

发明内容

发明目的：针对上述现有技术，提出一种汽车动力总成主动控制式液压悬置，能满足宽频率范围的汽车动力总成隔振要求。

技术方案：一种汽车动力总成主动控制式液压悬置，包括橡胶主簧、悬置壳体、从动盘、作动器、橡胶底膜、橡胶挡圈、作动顶杆、金属骨架、连接螺栓；其中，所述橡胶主簧设置在金属骨架和悬置壳体之间，橡胶主簧分别与悬置壳体和金属骨架硫化连接，连接螺栓固定在金属骨架的顶部；所述橡胶底膜的边缘固定在悬置壳体上，橡胶底膜与悬置壳体形成腔体；所述从动盘设置在所述腔体中，从动盘的边缘与悬置壳体内侧壁之间硫化连接所述橡胶挡圈，所述悬置壳体、从动盘以及橡胶挡圈共同形成密封的上液室；所述橡胶底膜中央设有密封圈，所述作动顶杆的一端穿过所述密封圈后与从动盘固定连接，所述作动顶杆的另一端连接作动器，所述从动盘、密封圈、底膜、橡胶挡圈以及作动顶杆共同形成密封的下液室；所述从动盘作用于上液室液体等效面积大于上液室液体作用于橡胶主簧的等效面积；所述从动盘内开有连通所述上液室和下液室的惯性通道。

进一步的，所述作动器为磁致伸缩作动器、压电作动器、电磁作动器、电液伺服作动器、电致伸缩作动器。

有益效果：本发明的一种汽车动力总成主动控制式液压悬置，具有如下优点：

本发明的汽车动力总成主动控制式液压悬置结构简单，易于实现；其橡胶主簧、悬置壳体等零部件具有通用性，液压悬置和作动器可单独设计，便于维修和更换。

汽车动力总成主动控制式液压悬置的从动盘内开有惯性通道，使上液室和下液室相连通，保留了惯性通道结构，使其兼具低频隔振性能好的优点。

汽车动力总成主动控制式液压悬置的悬置壳体和从动盘形成上液室，选用刚度较小的橡胶挡圈与分别与悬置壳体、从动盘硫化连接，保证上液室密封。由于从动盘作用于上液室液体等效面积大于上液室液体作用于悬置壳体上端等效面积，能实现对从动盘输出位移的放大，克服了微位移作动器输出位移小的缺点。并且刚度较小的橡胶挡圈不会影响从动盘的控制位移输出。

与现有专利“200520029166.2”区别及优点是：

现有技术中，其振动元件结构是工作在上下惯性通道体之间的，从其附图可以清楚的看出，其振动元件的振动膜或振动盘位于在惯性通道体中间，带有惯性通道的振动元件整体结构与液压悬置通过橡胶流化连接；因此可以得出，其工作时，带有惯性通道的振动元件整体结构相对液压悬置是固定的，仅有其振动元件在惯性通道体之间发生微小的振动。此外，由于振动元件仅位于中央，其无法与上液室形成近似密闭的液压空间实现液压放大。

本发明中，从动盘是一个整体零件，并在其内部设计有惯性通道结构；从动盘利用刚度较小的橡胶挡圈与悬置壳体连接从而完成上液室密封，刚度较小的橡胶密封不会影响从动盘的整体相对于悬置壳体的位移输出。此外，本发明中从动盘作用于上液室液体等效面积大于上液室液体作用于悬置壳体顶部的等效面积，即相当于作用在橡胶主簧的等效面积，从而使该从动盘与原有的上液室形成液压位移放大功能，弥补磁致伸缩作动器位移较小的局限性。

附图说明

图1是汽车动力总成主动控制式液压悬置结构示意图；

图2是隔振控制流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做更进一步的解释。

如图1所示，一种汽车动力总成主动控制式液压悬置，包括橡胶主簧1、悬置壳体2、从动盘4、作动器6、橡胶底膜7、橡胶挡圈9、作动顶杆10、金属骨架11、连接螺栓12。其中，橡胶主簧1设置在金属骨架11和悬置壳体2之间，橡胶主簧1分别与悬置壳体2和金属骨架11硫化连接，连接螺栓12固定在金属骨架11的顶部。橡胶底膜7的边缘通过螺栓8固定在悬置壳体2上，橡胶底膜7与悬置壳体2形成腔体，从动盘4设置在腔体中，从动盘4的边缘与悬置壳体2内侧壁之间硫化连接橡胶挡圈9，所述悬置壳体2、从动盘4以及橡胶挡圈9共同形成密封的上液室。橡胶底膜7中央设有密封圈5，作动顶杆10的一端穿过密封圈5后与从动盘4固定连接，作动顶杆10的另一端连接作动器6，从动盘4、密封圈5、底膜7、橡胶挡圈9以及作动顶杆10共同形成密封的下液室。从动盘4作用于上液室液体等效面积大于上液室液体作用于橡胶主簧1的等效面积。从动盘4内开有连通所述上液室和下液室的惯性通道3。

其中，作动器6为磁致伸缩作动器、压电作动器、电磁作动器、电液伺服作动器、电致伸缩作动器中的任一种。

本发明的工作原理如下：

动力总成产生的振通过加速度传感器检测，汽车动力总成主动控制式液压悬置在受到低频振动的作用下时：动力总成产生的振动力通过连接螺栓12，经金属骨架11传递到橡胶主簧1，使橡胶主簧1产生形变，导致上、下液室中出现压力波动，液体通过惯性通道3实现在上、下两腔内流动。在低频大振幅激励下，上液室的体积变化较大，有足够的液体流经惯性通道3在上、下液室间流动，从而产生较大的沿程能量损失和局部能量损失，该悬置产生大阻尼效应，达到衰减振动能量的目的。

汽车动力总成主动控制式液压悬置装置在受到高频振动的作用下时：动力总成产生的振动力通过连接螺栓12，经金属骨架11传递到橡胶主簧1，使橡胶主簧1产生形变，上、下液室中出现压力波动。但在高频小振幅激励下，粘性液体与通道壁之间以及液体分子间的磨擦作用剧烈，液体流经惯性通道3的阻力较大，由于惯性通道内阻力及液柱惯性较大，液体几乎不再经惯性通道3流动，惯性通道3关闭。此时作动器6工作，控制器根据激励振动信号计算输出控制电流，控制作动器6输出对应的作动位移，并带动作动顶杆10上下运动，作动顶杆10与从动盘4相连接，进而推动作动盘4上下移动。刚度较小的橡胶挡圈8与分别与悬置壳体2、从动盘4硫化连接，刚度较小的橡胶挡圈8不影响从动盘4的控制位移输出。由于从动盘4作用于上液室液体等效面积大于上液室液体作用于悬置壳体2上端等效面积，能实现对从动盘4输出位移的放大，位移变化引起橡胶主簧1产生形变，就会产生与振动力幅值相同，相位相反的作动力，使传递到车架上的合力大幅降低，起到主动隔离动力总成高频振动的目的。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种汽车动力总成主动控制式液压悬置，其特征在于：包括橡胶主簧(1)、悬置壳体(2)、从动盘(4)、作动器(6)、橡胶底膜(7)、橡胶挡圈(9)、作动顶杆(10)、金属骨架(11)、连接螺栓(12)；其中，所述橡胶主簧(1)设置在金属骨架(11)和悬置壳体(2)之间，橡胶主簧(1)分别与悬置壳体(2)和金属骨架(11)硫化连接，连接螺栓(12)固定在金属骨架(11)的顶部；所述橡胶底膜(7)的边缘固定在悬置壳体(2)上，橡胶底膜(7)与悬置壳体(2)形成腔体；所述从动盘(4)设置在所述腔体中，从动盘(4)的边缘与悬置壳体(2)内侧壁之间硫化连接所述橡胶挡圈(9)，所述悬置壳体(2)、从动盘(4)以及橡胶挡圈(9)共同形成密封的上液室；所述橡胶底膜(7)中央设有密封圈(5)，所述作动顶杆(10)的一端穿过所述密封圈(5)后与从动盘(4)固定连接，所述作动顶杆(10)的另一端连接作动器(6)，所述从动盘(4)、密封圈(5)、底膜(7)、橡胶挡圈(9)以及作动顶杆(10)共同形成密封的下液室；所述从动盘(4)作用于上液室液体等效面积大于上液室液体作用于橡胶主簧(1)的等效面积；所述从动盘(4)内开有连通所述上液室和下液室的惯性通道(3)。

2.根据权利要求1所述的一种汽车动力总成主动控制式液压悬置，其特征在于：所述作动器(6)为磁致伸缩作动器、压电作动器、电磁作动器、电液伺服作动器、电致伸缩作动器。