CN107781342A - 具有两条通道的液压发动机架 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种具有两条通道的液压发动机架，该液压发动机架在点火模式和崎岖道路模式中都能有效地减少振动，并在具有停止/起动功能的车辆中能提高噪声、振动和声振粗糙度(NVH)方面的性能。所述的具有两条通道的液压发动机架具有分隔装置，包括：沿分隔装置的第一通路形成并在上流体室和下流体室之间提供流体流动通路的第一通道，沿分隔装置的第二通路形成并在上流体室和下流体室之间提供流体流动通路的第二通道，以及具有安装在外壳中的第一电磁阀体并配置为打开和关闭第二通道的电磁阀装置。

Description

具有两条通道的液压发动机架
技术领域
本发明涉及一种液压发动机架，更具体地说，涉及液压发动机架的一种改进，这种改进通过根据车辆的运行状态关闭和打开上流体室和下流体室之间的流路来控制最高减振特性频率并控制减振特性。
背景技术
一般说来，发动机架的低动态刚度有利于车辆的怠速状态或低速行驶，而发动机架的高动态刚度有利于高速行驶。
常规液压发动机架具有在执行第一吸振功能的橡胶弹性体的下部密封有液体的外壳。外壳的内部通过安装在其中的分隔装置划分为上流体室和下流体室，在所述分隔装置中形成有一条流体流动通道，流体可通过该通道在下流体室和上流体室之间流动。通过打开和关闭所述流体流动通道以改变发动机架的动态刚度，能够尽可能有效地根据频率减少在怠速状态或低速行驶时由发动机产生的频率范围的振动，并减少在高速行驶时由发动机产生的频率范围的振动，但是不能使最高减振位于这两个相应的频率范围附近。
特别是，当前正在开发的发动机架能够在具有停止/起动功能的车辆中通过在点火模式(7～8Hz)和崎岖道路行驶模式(11～13Hz)中打开和关闭流体流动通道或与大气连通的气道来改变发动机架的动态刚度，从而更高效地减少每个相应频率处的振动，但是还没有开发出在点火模式(7～8Hz)和崎岖道路行驶模式(11～13Hz)中都具有优异的减振特性的发动机架。
由于上述的常规发动机架仅具有一条流体流动通道，因此不能随着流体流动通道的打开和关闭使最高减振特性频率产生较大变化。即，常规发动机架不能在每种不同的模式中都高效地减少振动，并且不能形成按照与点火模式(7～8Hz)和崎岖道路行驶模式(11～13Hz)对应的频率精确调整的最高减振特性频率范围。因此，在评估车辆和开发发动机架时，常规发动机架的表现不佳，并且最高减振特性频率例如被设定在8Hz和10Hz，或者9Hz和11Hz。所以，常规发动机架只能在单个模式中达到一些减振效果，但是在其它模式中的减振能力会降低。
而且，由于常规发动机架只有一条流体流动通道因而只能利用完全关闭或打开上下流体室的状态执行减振功能，因此难以按照多种频率范围进行最高减振。
发明内容
[待解决的问题]
本发明的一个目的是提供一种液压发动机架，该液压发动机架能够调整至不同行驶状态的不同频率范围，以使得最高减振特性频率发生很大变化，从而在具有很大频率差异的各个不同驱动状态中都能高效地减少振动。
本发明的另一个目的是提供一种液压发动机架，在该液压发动机架中，点火模式中的最高减振出现在8Hz，而崎岖道路行驶模式中的最高减振出现在12Hz。
本发明的另一个目的是提供一种液压发动机架，该液压发动机架在上下流体室连通的状态中可改变动态刚度，从而在两个通道中的一个或两个打开的状态中可改变动态刚度，因而在常规发动机架不能提供良好的减振效果的频率范围内能提供优异的减振力。
本发明的另一个目的是提供一种液压发动机架，在该液压发动机架中，由惯性作用引起的共振可发生在两个不同的频率范围处。
本发明的另一个目的是提供一种液压发动机架，该液压发动机架具有高效的减振结构。
[问题的解决方案]
本发明的具有两个通道的液压发动机架具有分隔装置，该分隔装置用于将外壳的内部空间划分为上流体室和下流体室，并在上流体室和下流体室之间形成流体流动通道，所述液压发动机架包括：第一通道，该第一通道形成分隔装置的第一通路，并在上流体室和下流体室之间提供流体流动通道；第二通道，该第二通道形成分隔装置的第二通路，并在上流体室和下流体室之间提供流体流动通道；以及安装在外壳中的电磁阀装置，该电磁阀装置具有用于打开和关闭第二通道的第一电磁阀体。
分隔装置优选在安装在上表面上的膜下形成气室，该气室通过膜连接至外部大气，电磁阀装置优选包括用于打开和关闭所述气室的入口的第二电磁阀体。
更优选地，第一电磁阀体和第二电磁阀体通过轴彼此连接，从而第二通道和气室的入口被电磁阀装置的操作同时打开和关闭。
所述分隔装置包括：主体部分，该主体部分包括阀门安装部，第一电磁阀体和第二电磁阀体的每个端部插入并安装到该阀门安装部上，还包括用于沿上表面的边沿螺旋地形成第一通道的螺旋槽，以及向上和向下穿过所述边沿并形成第二通道的入口的通孔；安装在所述主体部分的下表面上的第二通道形成件，该第二通道形成件与所述通孔连接，并沿所述主体部分的下表面的边沿形成第二通道；通过遮盖所述主体部分的上表面而形成气室的膜；以及盖板，该盖板通过遮盖所述螺旋槽而形成第一通道，并在中部具有孔，上流体室中的流体流过该孔。
优选沿所述第二通道形成件的边沿形成一对凹槽件，这对凹槽件在上下方向上彼此相对。
若第一电磁阀体和第二电磁阀体关闭第二通道和气室，则流体流过第一通道，在频率较低的第一频率范围处产生最高减振，并使气室保持关闭状态以增大减振力；其中，若第一电磁阀体和第二电磁阀体打开第二通道和气室，则流体流过第一和第二通道，在频率较高的第二频率范围处产生最高减振，从而降低减振力。
第一频率范围优选为7～8Hz，第二频率范围优选为11～12Hz。
[本发明的有益效果]
常规发动机架在上下流体室之间的一条流体流动通道打开和关闭时具有几乎相同的最高减振特性频率值。并且，由于常规发动机架具有主要在10～12Hz的最高减振特性频率，因此只有在崎岖道路状况中才具有减振效果。
与此相比，由于本发明的发动机架具有两条流体流动通道，因此该发动机架具有不同的最高减振特性频率，在点火模式和崎岖道路模式中都能有效地减少振动，并且，由于驾驶员在城市驾驶时常常遇到点火模式尤其是在具有停止/起动功能的车辆中，因此能改善噪声、振动和声振粗糙度(NVH)方面的性能。
根据本发明，所述发动机架具有两条流体流动通道，这两条通道中的一条与气室可一起打开和关闭，从而根据电磁阀装置是否工作而改变最高减振特性频率的程度比现有技术的大得多，因此本发明的发动机架在点火模式时产生的7～8Hz频率范围内和在崎岖道路上行驶时产生的11～13Hz频率范围内都能有效地减少振动。
而且，根据本发明，由于可利用一个电磁阀装置同时打开和关闭第二通道及气室，并且不需要使用两个电磁阀装置，因此结构简单，造价不会显著增加。
附图说明
图1是本发明的具有两条通道的液压发动机架的透视图；
图2是从图1的发动机架的下表面观察时的透视图；
图3是图1的发动机架的分解透视图；
图4是从下表面观察时的分解透视图；
图5是本发明的具有两条通道的发动机架安装在车架中的状态时的透视图；
图6是沿图1的I-I线的局部截面透视图，示出了局部垂直截面的状态；
图7是沿图1的J-J线的局部截面平面图；
图8是示出气道的局部垂直截面透视图；
图9是在开/关状态中减振力随着每个特定输入幅值的频率变化而变化相角的图示，其中，图9a是本发明的具有两条通道的发动机架的图示，图9b是具有单条通道的常规发动机架的图示；和
图10示出了动态刚度随着每个特定输入幅值的频率变化的变化，其中，图10a是本发明的具有两条通道的发动机架的图示，图10b是具有单条通道的常规发动机架的图示。
具体实施方式
下面将参照附图说明本发明的一些优选实施方式。
图1是本发明的具有两条通道的液压发动机架的透视图，图2是从图1的发动机架的下表面观察时的透视图，图3是图1的发动机架的分解透视图，图4是从下表面观察时的分解透视图，图5是本发明的具有两条通道的发动机架安装在车架中的状态时的透视图，图6是沿图1的I-I线的局部截面透视图，示出了局部垂直截面的状态，图7是沿图1的J-J线的局部截面平面图，图8是示出气道的局部垂直截面透视图。
参考图1至8，具有两条通道的液压发动机架100包括：布置在下侧、由橡胶材料制成、并形成下流体室L1的膜110；用于形成上流体室L2的上橡胶体120；安装在上橡胶体120的上侧中部的孔121中的塞体123；安装在膜110和上橡胶体120之间、沿上下方向分隔上流体室L2和下流体室L1、并提供这两个流体室之间的流体流动通道的分隔装置130；用于收纳并保护上述部件的外壳150；以及安装在外壳150的一侧并配置为打开和关闭通道的电磁阀装置160。
本发明区别于现有技术的主要特征在于分隔装置130和电磁阀装置160。在详细说明它们之前，下面先简要说明外壳150。
外壳150包括下壳152和上壳156，下壳152形成有用于在下表面处固定至车架FR的固定突起151，上壳156用于安装插栓B和垫圈W，以在上侧中部固定发动机。而且，上壳156包括：围绕上橡胶体120的外表面的上壳主体157；与上壳主体157中的上橡胶体120的底端接合、围绕分隔装置130、并具有与下壳152连接的底端的连接体153；以及在上侧中部安装有用于固定发动机并结合到上壳主体157的上侧部分的螺栓B等元件的盖子158。
作为本发明的主要特征之一的分隔装置130沿第一通路形成，并提供作为上流体室L2和下流体室L1之间的流体流路的第一通道C1，并且提供沿第二通路形成并作为上流体室L2和下流体室L1之间的流体流路的第二通道C2。
安装在外壳150中的电磁阀装置160具有用于打开和关闭第二通道C2的第一电磁阀体161。
而且，分隔装置130通过安装在上表面上的膜MB在该膜下形成与外部大气相通的气室AC，并且电磁阀装置160具有用于打开和关闭气室AC的入口的第二电磁阀体162。
如上所述，第一电磁阀体161和第二电磁阀体162彼此通过轴163连接，从而第二通道C2和气室AC的入口132被单个电磁阀装置160的操作同时打开和关闭。
由于本发明利用单个电磁阀装置160同时打开和关闭第二通道C2及气室AC，因此电磁阀装置160的操作可使最高减振特性频率的变化远远超过常规装置中的变化。
上述的分隔装置130提供总体为圆柱形形状的主体部分130a和安装在上表面上的膜MB。
主体部分130a优选由金属构成，并在其侧表面处形成阀门安装部133、134，第一电磁阀体161和第二电磁阀体162的端部分别插入并安装到该阀门安装部133、134中。而且，在主体部分130a的上表面上，沿周边螺旋地形成有用于形成第一通道C1的螺旋槽G1，并形成有用于形成第二通道C2的入口的通孔135，从而该通孔135在上下方向上穿过边沿。
在主体部分130a中形成有腔室槽G2，以通过安装在上表面上的膜MB在该膜MB下形成与外部大气连通的气室AC，并且腔室槽G2通过形成在主体部分130a中的气道与气室AC的入口132连接。膜MB遮盖主体部分130a的上表面，并与腔室槽G2共同形成气室AC。气室AC的入口132由第二电磁阀体162打开和关闭。
分隔装置130提供第二通道形成件136。第二通道形成件136安装在主体部分130a的下表面上。第二通道形成件136与通孔135连接，并沿下表面的周边形成第二通道C2。这种第二通道形成件136优选是通过使具有沿所述周边形成的凹槽的一对凹槽件136a、136b相互结合从而在上下方向上彼此相对而形成的。第二通道形成件136可由塑料材料适当地制成。
分隔装置130提供盖板137。盖板137遮盖螺旋槽G1，并形成第一通道C1，从而在中部形成孔H，允许上流体室L2中的流体流过该孔H。
在本发明的具有上述结构的具有两条通道的液压发动机架100中，若第一电磁阀体161和第二电磁阀体162通过电磁阀装置160同时关闭第二通道C2和气室AC，则流体仅流过第一通道C1，并且气室AC关闭，在7～8Hz低频的第一频率范围处产生最高减振。在第二通道C2关闭的状态中，若气室AC也关闭，则具有两条通道的液压发动机架100的减振力会进一步增大。
若第一电磁阀体161和第二电磁阀体162通过电磁阀装置160的操作打开第二通道C2和气室AC，则流体流过第一通道C1和第二通道C2，并且气室AC打开，在比第一频率范围高的11～12Hz较高频的第二频率范围处产生最高减振，并且，由于气室AC的打开，减振力会进一步降低。
即，在本发明的具有两条通道的液压发动机架100中，由于最高减震特性随着利用第一电磁阀体161和第二电磁阀体162打开或关闭第二通道C2和气室AC出现在7～8Hz较低频的第一频率范围处和比第一频率范围高的11～12Hz较高频的第二频率范围处，因此在点火模式和崎岖道路行驶模式中都能获得有效的减振作用。
图9是在开/关状态中减振力随着每个特定输入幅值的频率变化而变化相角的图示，其中，图9a是本发明的具有两条通道的发动机架的图示，图9b是具有单条通道的常规发动机架的图示，图10示出了动态刚度随着每个特定输入幅值的频率变化的变化，其中，图10a是本发明的具有两条通道的发动机架的图示，图10b是具有单条通道的常规发动机架的图示。
在图9中，竖轴代表发动机架的正弦波相角的幅值，横轴代表振动输入频率。
在图9a中，关Off代表第二通道C2的入口和气室AC的入口132打开的状态，开On代表第二通道C2的入口和气室AC的入口132关闭的状态。并且数值代表振动输入的正弦波的峰-峰位移，即，以毫米(mm)为单位的幅值。
在图9b中，关Off代表常规单通道发动机架中的所有通道和气室打开的状态，开On代表气室关闭的状态。
以下说明也参照图1至8。
在本发明的具有两条通道的液压发动机架100中和常规的单通道发动机架中，若气室AC关闭，则在这两种情况中，膜MB下的气室AC的压力会升高，反映减少发动机架的特定频率的外部振动输入的减振力的相角值会增大。
参考图9a和9b，对这两种情况进行比较能够发现，在本发明的具有两条通道的液压发动机架100中，在1毫米幅值的输入振动下，若频率增大，则在第二通道C2的入口和气室AC的入口132打开的状态中，最高减振出现在11Hz处，在第二通道C2的入口和气室AC的入口132关闭的状态中，最高减振出现在大约8.3Hz处。
即，在本发明的具有两条通道的液压发动机架100中，通过利用阀门装置的操作同时打开和关闭第二通道C2及气室AC，最高减振特性频率可从11Hz变化至8.3Hz，变化量大约为2.7Hz。
另一方面，在常规的单通道发动机架中，在1毫米幅值的输入振动下，若频率增大，则在该单通道和气室打开的状态中，最高减振出现在11Hz处，在气室关闭的状态中，最高减振出现在12Hz处。因此，由于最高减振特性频率随着阀门打开和关闭的变化很小，所以不能在崎岖道路行驶模式(11～13Hz)和点火模式(7～8Hz)中都有效地减少振动。
而且，在本发明的具有两条通道的液压发动机架100中，对于其它不同幅值的振动，在阀门关闭的状态中由实线示出，最高减振出现在8和9Hz附近，在阀门打开的状态中由虚线示出，最高减振几乎总是出现在11Hz左右。
即，在使用本发明的具有两条通道的液压发动机架100的情况下，在具有停止/起动功能的车辆中，在点火模式(7～8Hz)中，通过关闭第一和第二阀体61、62以在大约8Hz频率处产生最高减震特性，可减少振动，而且，在崎岖道路行驶模式(11～13Hz)中，通过打开第一和第二阀体61、62以在大约11Hz频率处产生最高减振，能够有效地减少振动。
与此相反，在常规的单通道发动机架中，对于其它不同幅值的输入振动，由于在阀门关闭的状态中由实线示出最高减振出现在11Hz和12Hz处，并且在阀门打开的状态中由虚线示出在大多数情况下最高减振出现在10Hz和11Hz左右，因此在常规的单通道发动机架中能够有效地减少崎岖道路行驶状态(11～13Hz)中的车辆振动，但是不能有效地减少具有停止/起动功能的车辆的点火模式(7～8Hz)中的振动，因为最高减振特性频率的变化很小。在打开和关闭唯一的通道而不是气室的情况中也是这样。
另一方面，参考图10a和10b，在本发明的具有两条通道的液压发动机架100中，由于在第一和第二阀体61、62打开和关闭的状态中仅仅第一通道C1或第一和第二通道C1、C2以及气室AC全部打开，因此与仅打开一个通道或一个气室或打开该一个通道和一个气室的常规单通道液压发动机架相比，所有输入幅值下的动态刚度都降低。
但是，在常规发动机架中，由于在崎岖道路行驶模式(11～13Hz)中获得的动态刚度为大约800牛/毫米或更高，因此能够实现一些减振能力，但是在点火模式(7～8Hz)中，会保持大约500牛/毫米动态刚度，因此不能获得足够的减振能力。
与此相比，在本发明的发动机架中，在点火模式(7～8Hz)中，发动机架的动态刚度可保持在低至420牛/毫米以下，在崎岖道路行驶模式(11～13Hz)中，发动机架的动态刚度可保持在高达620～950牛/毫米，因此即使在崎岖道路行驶模式(11～13Hz)中也能获得减振性能。
下面参照上述附图说明本发明的具有两条通道的液压发动机架100的操作程序。
在起动具有停止/起动功能的车辆时，发动机点火，车辆处于点火模式(7～8Hz)，在发动机中出现7～8Hz振动。这种振动状态给驾驶员带来了在具有停止/起动功能的车辆停止/起动时也频繁体验到的感受，导致频繁的不适。在安装有本发明的具有两条通道的液压发动机架100的车辆中，在点火模式或停止/起动模式时，电磁阀装置160动作，从而第一电磁阀体161和第二电磁阀体162关闭第二通道C2和气室AC。若第二通道C2和气室AC关闭，则第二通道C2中的流体不工作，只有第一通道C1中的流体工作，在7～8Hz处产生最高减振，并且，随着气室AC关闭，相角的值会增大。
若第一和第二阀体在崎岖道路行驶状态中打开，则第一和第二通道中的所有流体都工作，相角值减小，但是最高减振特性移至11～12Hz频率范围，从而在崎岖道路行驶模式中有效地减少发动机的振动。
[工业应用]
本发明可应用于制造液压发动机架，该液压发动机架安装在车架中，通过弹性地支撑在车架和发动机之间抑制发动机和车架之间的振动传递，并抑制发动机中产生的振动。
[标号]
100:具有两条通道的液压发动机架 110:膜
120:上橡胶体 130:分隔装置
130a:主体部分 132:气室的入口
133,134:阀体安装部 136:第二通道形成件
137:盖板 150:外壳
160:电磁阀装置 161:第一阀体
162:第二阀体 163:轴

Claims (7)

1.一种液压发动机架，具有分隔装置，该分隔装置用于将外壳的内部空间划分为上流体室和下流体室，并在上流体室和下流体室之间形成流体流动通道，所述液压发动机架包括：
第一通道，该第一通道沿分隔装置的第一通路形成，并在上流体室和下流体室之间提供流体流动通道；
第二通道，该第二通道沿分隔装置的第二通路形成，并在上流体室和下流体室之间提供流体流动通道；和
安装在外壳中的电磁阀装置，该电磁阀装置具有用于打开和关闭第二通道的第一电磁阀体。
2.如权利要求1所述的液压发动机架，其中，所述分隔装置在安装在上表面上的膜下形成气室，该气室通过所述膜与外部大气连通，
其中，所述电磁阀装置包括用于打开和关闭气室的入口的第二电磁阀体。
3.如权利要求2所述的液压发动机架，其中，第一电磁阀体和第二电磁阀体通过轴彼此连接，从而第二通道和气室的入口被电磁阀装置的操作同时打开和关闭。
4.如权利要求2或3所述的液压发动机架，其中，所述分隔装置包括：
主体部分，该主体部分包括形成在一侧的阀门安装部，第一电磁阀体和第二电磁阀体的每个端部插入并安装到该阀门安装部上，还包括用于沿上表面的边沿螺旋地形成第一通道的螺旋槽，以及向上和向下穿过所述边沿并形成第二通道的入口的通孔；
安装在所述主体部分的下表面上的第二通道形成件，该第二通道形成件与所述通孔连接，并沿所述主体部分的下表面的边沿形成第二通道；
通过遮盖所述主体部分的上表面而形成气室的膜；和
盖板，该盖板通过遮盖所述螺旋槽而形成第一通道，并在中部具有至少一个孔，上流体室中的流体流过该孔。
5.如权利要求4所述的液压发动机架，其中，所述第二通道形成件是通过使具有沿所述周边形成的凹槽的一对凹槽件相互结合从而在上下方向上彼此相对而形成的。
6.如权利要求2或3所述的液压发动机架，其中，若第一电磁阀体和第二电磁阀体关闭第二通道和气室，则流体流过第一通道，在频率较低的第一频率范围处产生最高减振，并使气室保持关闭状态以增大减振力；其中，若第一电磁阀体和第二电磁阀体打开第二通道和气室，则流体流过第一和第二通道，在频率较高的第二频率范围处产生最高减振，从而降低减振力。
7.如权利要求6所述的液压发动机架，其中，所述第一频率范围是7～8Hz，所述第二频率范围是11～12Hz。
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