CN108466543B - 车辆振动隔离系统和装置 - Google Patents

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Abstract

一种示例性车辆减振装置包括减振器、与减振器可操作地连接的液压支架、可移动地设置在液压支架的第一部分中的第一分离器以及可移动地设置在液压支架的第二部分中的第二分离器。

Description

车辆振动隔离系统和装置
技术领域
本公开大体上涉及减振器,并且更具体地涉及用于悬架和转向系统的车辆减振器。
背景技术
图1A示出了具有使用减振器(例如,伸缩式减振器)110的悬架系统的示例车辆100。减振器110调节悬架运动并且有助于始终保持车轮120与地面接触,以及减少反弹、侧倾和摇摆。减振器110还有助于减少制动器点头(brake dive)、加速车身尾部下坐(acceleration squat)并且衰减或隔离具有低频率(例如,在大约0Hz至30Hz之间)和高振幅的道路引起的干扰。传统的减振器将与车辆车轮和车身激励输入有关的振动隔离在约5至14Hz的范围内,具有较小的振幅的较高频率的激励输入传递到车辆结构。
在各种悬架系统配置中,减振器110可以与滑柱和线圈(例如麦弗逊前悬架中的麦弗逊滑柱等)集成在一起,或者可以与其分开设置(例如螺旋弹簧悬架系统)。例如,在螺旋弹簧悬架系统中,减振器的第一端连接到底盘或车架,并且另一端连接到上控制臂(例如,短臂)或下控制臂(例如,长臂),其通过车轮主轴和球头节与车轮轮毂连接。螺旋弹簧抵靠控制臂中的一个(例如,用于1型螺旋弹簧或双叉臂悬架的下控制臂、用于2型螺旋弹簧的上控制臂)工作,以通过球头节(例如通孔1型螺旋弹簧中的下球头节或2型螺旋弹簧中的上球头节)支撑车辆的重量,并且减振器控制弹簧振动。在麦弗逊式滑柱悬架中,上控制臂被省略。包括滑柱、弹簧和减振器的滑柱总成被设置成在第一端处将减振器连接到底盘或车架,而在另一端处将减振器连接到下控制臂处的球头节。在麦弗逊式滑柱悬架中,滑柱承受着车辆的重量的负载。
通常选择减振器110来提供期望的响应(例如,压缩和回弹性能)和平衡,以解决影响乘客舱相对于道路的刚体运动的主要乘坐扰动,该扰动是由高振幅、低频率事件引起,如坑洞和减速带。减振器110通常不被调整以解决具有低振幅和高频率(例如道路噪声)的簧下行驶感觉(secondary ride)扰动。
图1B示出了使用减振器140作为转向稳定器或转向阻尼器的示例卡车130。减振器140有助于抑制车辆悬架中的侧向或侧对侧运动,以减少振动、转向摆动或摆振和颠簸转向,并使较重的车辆(例如卡车、RV(房车)等)更容易在崎岖地形以及高速公路上行驶,特别是如果车辆高负重或牵引负载。
图2示出了设置在车辆的发动机和车架之间以隔离来自发动机的振动并减少车辆内部感觉到的发动机振动的液压发动机支架(HEM)200。HEM200通过顶部安装柱201安装到发动机上,并通过底部安装柱202安装到车架上。HEM 200包括金属嵌件203、204以支撑由发动机和弹性元件205或者矩阵产生的力和扭矩来抑制振动并实现压缩和剪切位移或弹性变形。上腔室207和下腔室208填充有包含乙二醇(防冻剂)和蒸馏水的混合物的工作流体。一旦压缩上腔室207时,工作流体被迫流过孔板211中的流体路径。第一流体路径由惯性轨道212形成,惯性轨道212是具有小横截面积的长通道以提供高流体阻尼水平或抵抗流体流动来控制,例如,发动机共振。第二流体路径由分离器213形成,该分离器213是设置在孔板211中的自由浮动的薄盘,以在孔板211的顶部和底部之间移动,并且在孔板211中那些位置处封闭孔214。位于上腔室207和下腔室208之间的孔板211控制流体系统特性。孔板211的几何形状和流动条件的微小变化可以显著影响动态行为。随着流体从上腔室207流向下腔室208,柔性隔膜215用作蓄压器。通气孔216响应于柔性隔膜215的移动允许空气从基板217逸出。
发明内容
在一个示例中,车辆减振装置包括减振器、与减振器可操作地连接的液压支架、可移动地设置在液压支架的第一部分中的第一分离器以及可移动地设置在液压支架的第二部分中的第二分离器。
在另一个示例中,一种装置包括设置在液压支架中的以将液压支架的内部容积分成多个腔室的一个或多个孔板、可移动地设置在一个或多个孔板中的第一分离器、可移动地设置在一个或多个孔板中的第二分离器、以及设置成在液压支架的压缩或扩展期间通过第一分离器或第二分离器在多个腔室之间流动的工作流体。
根据本发明,提供一种车辆减振装置,该装置包括:
减振器;
与减振器可操作地连接的液压支架;
可移动地设置在液压支架的第一部分中的第一分离器,和
可移动地设置在液压支架的第二部分中的第二分离器。
根据本发明的一个实施例,其中液压支架包括在液压支架的内部容积中限定至少两个腔室的一个或多个孔板和一个或多个隔膜。
根据本发明的一个实施例,其中一个或多个孔板包括将液压支架的内部容积分隔成第一腔室和第二腔室的第一孔板,其中第一隔膜限定第二腔室的柔性流体边界,并且其中第一孔板包括惯性轨道、容纳第一分离器的第一保持架和容纳第二分离器的第二保持架。
根据本发明的一个实施例,该装置进一步包括工作流体,工作流体设置成在液压支架的压缩或扩展期间通过第一孔板在第一腔室与第二腔室之间流动,其中第一分离器和第二分离器响应于第一腔室和第二腔室之间的压力差而分别在第一保持架和第二保持架内移动。
根据本发明的一个实施例,其中第一分离器具有大于工作流体的密度的密度,以将第一分离器沿第一方向朝向第一保持架的第一端处的第一默认位置偏置,并且其中第二分离器具有小于工作流体的密度的密度,以将第二分离器沿第二方向朝向第二保持架的第二端处的第二默认位置偏置。
根据本发明的一个实施例,其中一个或多个孔板包括串联设置的第一孔板和第二孔板,以与第一隔膜一起在液压支架中限定第一腔室、第二腔室和第三腔室,第一隔膜限定第三腔室的柔性流体边界,并且其中第一孔板包括第一惯性轨道,并且第一分离器容纳在第一保持架中,并且第二孔板包括第二惯性轨道,并且第二分离器容纳在第二保持架中。
根据本发明的一个实施例,该装置进一步包括工作流体,工作流体设置成在液压支架的压缩或扩展期间通过第一孔板在第一腔室和第二腔室之间流动,并且通过第二孔板在第二腔室和第三腔室之间流动,其中第一分离器响应于第一腔室与第二腔室之间的压力差而在第一保持架内移动,并且其中第二分离器响应于第二腔室与第三腔室之间的压力差而在第二保持架内移动。
根据本发明的一个实施例,其中第一分离器具有大于工作流体的密度的密度,以将第一分离器沿第一方向朝向第一保持架的第一端处的默认位置偏置,并且其中第二分离器具有小于工作流体的密度的密度,以将第二分离器沿第二方向朝向第二保持架的第二端处的默认位置偏置。
根据本发明的一个实施例,其中第一孔板与第二隔膜一起在液压支架中限定第一腔室和第二腔室,第二隔膜限定第二腔室的柔性流体边界,并且其中串联设置在第二腔室下方的第二孔板与第二隔膜一起在液压支架中限定第三腔室和第四腔室,第一隔膜限定第三腔室的柔性流体边界,并且第二隔膜限定第四腔室的柔性流体边界。
根据本发明的一个实施例,该装置进一步包括第一工作流体和第二工作流体,第一工作流体设置成在液压支架的压缩或扩展期间通过第一孔板在第一腔室和第二腔室之间流动,第一分离器响应于第一腔室与第二腔室之间的压力差而在第一保持架内移动,第二工作流体设置成在液压支架的压缩或扩展期间通过第二孔板在第三腔室与第四腔室之间流动,第二分离器响应于第三腔室和第四腔室之间的压力差而在第二保持架内移动。
根据本发明的一个实施例,其中第一分离器具有大于工作流体的密度的密度,以将第一分离器在第一方向上朝向第一保持架的第一端处的默认位置偏置,并且其中第二分离器具有小于工作流体的密度的密度,以将第二分离器在第二方向朝向第二保持架的第二端处的默认位置偏置。
根据本发明的一个实施例,其中第一工作流体或第二工作流体中的至少一个包括电子可控制的流体。
根据本发明的一个实施例,其中电子可控制的流体包括电流变流体或磁流变流体。
根据本发明的一个实施例,其中液压支架暴露于电场以控制电流变流体的粘度或暴露于磁场以控制磁流变流体的粘度以改变液压支架的压缩或扩展液压支架的响应特性。
根据本发明的一个实施例,其中液压支架被调整为隔离具有比减振器被调整以隔离的振动更高的频率和更低的振幅的振动。
根据本发明的一个实施例,其中液压支架被调整为隔离大约30Hz与大约100Hz之间的振动频率。
根据本发明,提供一种装置,该装置包括:
设置在液压支架中以将液压支架的内部容积分成多个腔室的一个或多个孔板;
可移动地设置在一个或多个孔板中的第一分离器;
可移动地设置在一个或多个孔板中的第二分离器;和
工作流体,工作流体设置成在液压支架的压缩或扩展期间通过第一分离器或第二分离器在多个腔室之间流动。
根据本发明的一个实施例,其中一个或多个孔板包括串联设置在液压支架中的第一孔板和第二孔板,其中第一孔板包括第一惯性轨道和容纳第一分离器的第一保持架,并且其中第二孔板包括第二惯性轨道和容纳第二分离器的第二保持架。
根据本发明的一个实施例,其中一个或多个孔板包括包含惯性轨道的第一孔板、容纳第一分离器的第一保持架和容纳第二分离器的第二保持架的第一孔板。
根据本发明的一个实施例,其中第一分离器具有大于工作流体的密度的密度,以相对于一个或多个孔板在第一方向上朝向第一默认位置推动第一分离器,并且其中第二分离器具有小于工作流体的密度的密度,以相对于一个或多个孔板在第二方向上朝向第二默认位置推动第二分离器。
附图说明
图1A描绘了具有常规减振器的示例乘客车辆悬架;
图1B描绘了具有用作转向稳定器的常规减振器的示例卡车;
图2是示例传统的无源式液压发动机支架;
图3是根据本公开的教导的具有示例液压支架的示例性减振装置;
图4是根据本公开的教导的可以在图3的示例性减振装置中使用的示例性液压支架;
图5是根据本公开的教导的可以在图3的示例性减振装置中使用的另一示例性液压支架;
图6是根据本公开的教导的可以在图3的示例性减振装置中使用的另一示例性液压支架;
图7是根据本公开的教导的可以在图3的示例性减振装置中使用的另一示例性液压支架;
图8是根据本公开的教导的示例方法的流程图;
图9是可以执行指令以实现图8的方法的示例处理器平台的框图。
尽管本公开易于进行各种修改和替代形式,但是本文示出和描述了具体示例。应当理解,本公开不限于所公开的特定形式和示例,而是覆盖落入本公开的精神和范围内的所有修改、等同物、实施例和替换。
具体实施方式
本文公开了用于诸如用在车辆悬架系统或车辆转向系统中的车辆减振器的示例液压支架,以及包含这种示例液压支架的示例性减振器。所公开的液压支架和包括这种液压支架的减振器能够产生解决影响乘坐舒适度的较低频率(例如,0至30Hz)和较高频率(例如,30至100Hz)振动(大体上表示为噪声、振动和粗糙性(NVH))的无源宽带减振器。在一些示例中,本文公开的液压支架被调整为隔离大约30Hz和大约100Hz之间的振动频率,以隔离具有比减振器被调整为隔离的振动更高的频率和更低的振幅的振动。传统的减振器将大约5至14Hz范围内与车轮和车身频率有关的振动隔离开来。具有较小振幅的较高频率激励输入通常被传递到车辆结构。
示例性液压支架和使用本文所公开的这种液压支架的示例性减振器有助于实质上隔离小振动,而不管减振器的初始运动方向如何。示例性液压支架被具体配置为考虑液压支架内的分离器的初始定位。当分离器213在小幅度和高频率的循环发动机振动的影响下浮动在孔板的顶部和底部之间时,诸如图2中所示的HEM的传统HEM促使在上腔室207和下腔室208之间的液压流体流动。给定HEM 200的功能和操作,分离器213的初始位置是不相关的。然而,对于本文所公开的示例性液压支架,其有利地并入车辆悬架系统减振器中以隔离影响簧下行驶感觉的振动,分离器的适当的初始位置对于保证即时的流动和可操作性是重要的。
图3示出了示例使用环境300,其中液压支架310(其示例在图4至6中示出)与减振器320集成以在有益的频率范围(例如0至100Hz、0至200Hz等)内组合提供减振功能。在减振器320的每个端部处设置有示例减振器支架330,以将减振器320固定到适合于减振器构造和应用(例如悬架减振器、转向减振器等)的相应的车辆支架、托架或部件。虽然示出了环形支架或眼/孔眼减振器支架330,但替代的支架可以包括例如杆支架、衬套和螺柱,用于螺栓对螺母连接的卡口/螺柱/销支架等。
图4示出了可以与减振器(例如图3的示例减振器320)集成的示例性液压支架400。液压支架400包括连接在一起以形成液压密封件403的第一壳体部分401(例如,图4的示例中的上部)和第二壳体部分402(例如,图4的示例中的下部等)以将第一工作流体404保持在液压支架400内。
图4中示出的示例性第一壳体部分401包括由金属或金属合金(例如钢合金或铝)或由复合材料形成的示例性外部壳体405。示例环形橡胶主弹簧410设置在外部壳体405内并且连接或结合到外部壳体405作为柔性部分。示例的第一支架415设置在环形橡胶主弹簧410内。第一支架415包括示例性的连接器416(例如螺纹螺柱、机械紧固件等)以便于将液压支架400连接到另一部件,如支撑支架。在一个示例中,液压支架400与减振器(例如图3的示例减振器320)集成,并且第一连接器416连接到减振器支架330的基部部分。
第一壳体部分401在与第一支架415相对的端部处包括示例性的第一连接器420,以便于将第一壳体部分401连接到第二壳体部分402的对应的配合的第二连接器422以形成液压密封件403。在图4所示的示例中,第一连接器420是向内指向的环形通道,示例性第二连接器422(向外指向的凸缘)在压缩下接收并保持在该环形通道中以形成液压密封件403。在另一示例中,第一连接器420包括向外指向的环形通道,第二连接器422在压缩下接收并保持在该环形通道中以形成液压密封件403。在另一示例中,第一连接器420包括尺寸设计成接合第二连接器422的向内指向的环形通道的向外指向的凸缘。在另一示例中,第一连接器420和第二连接器422包括配合的螺纹连接。在一些示例中,第一连接器420和第二连接器422包括通过机械紧固件(例如螺栓/螺母等)连接的配合凸缘。在一些示例中,液压密封件403通过钎焊或焊接第一连接器420和第二连接器422而形成。
图4中示出的示例性第二壳体部分402包括由金属或金属合金(例如钢合金或铝)或由复合材料形成的示例性外部壳体425。外部壳体405、425可以由相同的材料或不同的材料形成。与承载第二连接器422的端部相对的外部壳体425的端部部分包括示例性第二连接器426(例如,螺纹螺柱、机械紧固件等),以便于将液压支架400连接到另一个部件,诸如支撑支架。在一个示例中,液压支架400与减振器(例如图3的示例性减振器320)集成,并且示例性第二连接器426可操作地连接到减振器的活塞杆(未示出)。
第一连接器420与第二连接器422之间的压配合连接固定示例第一孔板440的外周部分,该示例第一孔板440包括串联设置在液压支架400内的示例性第一板441和示例性第二板442。在一些示例中,第一孔板440是整体结构而不是单独的第一板441和第二板442。第一孔板440的第一板441限定一个或多个孔口443以允许工作流体404通过其中。在图4的示例中,多个孔口443设置在第一孔板440的中央部分。第一板441还在外周部分限定了开口444,以允许工作流体404通过其中。
图4示出了第一孔板440的第二板442,以在其中央部分中限定第一保持架445(例如,大体上圆柱形的结构等),其中容纳有第一分离器446并且第一分离器446可移动地设置成在第一板441和第二板442之间移动。第一保持架445限定一个或多个孔口447以允许工作流体404通过其中。分离器446响应于第一和第二腔室470、472内的压力变化。第一保持架445内的分离器446朝向和远离第一和第二腔室470、472的移动适应第一和第二腔室470、472之间响应这种压力变化的小体积变化的运动。
在图4的示例中,第一孔板440的第二板442还限定惯性轨道448,即,从第二板442的第一部分延伸到第二板442的第二部分(例如,沿第二板442的外周部分等)的通道(例如环形通道等),以提供对流体流动的阻尼或阻力。在惯性轨道448中的第二板442的一部分中形成开口449,以允许工作流体404通过其中。在图4的示例中,第二板442中的开口449形成为与第一板441中的开口444相对(例如,180°),使得工作流体404从第一孔板440的一侧到相对侧移动通过所描绘的惯性轨道448(其在所示示例中是环形的)。惯性轨道448可以包括一个或多个直线或曲线部分,并且可以包括一个或多个流动限制器(例如,减小的横截面积、流动路径中的隆起或其他障碍物等)。尽管所示示例的惯性轨道448的横截面轮廓是大致半圆形的,但是可以使用一个或多个其他横截面轮廓(例如,椭圆形等)。在一些示例中,惯性轨道448根据长度是环形的或螺旋形的,并且开口444、449可以形成在彼此不同的圆周位置处(例如,120°、240°、360°、540°等)以通过惯性轨道448改变工作流体404的路径长度。惯性轨道448的路径长度和/或横截面积的变化允许将第一孔板440的响应特性调整为用于示例性液压支架400的车辆专用设计参数。
第一连接器420和第二连接器422之间的压配合连接还固定示例性第二孔板450的外周部分,该第二孔板450包括示例性第一板451和示例性第二板452。在一些示例中,第二孔板450是整体板而不是单独的第一板451和第二板452。在一些示例中,第二孔板450是整体板而不是单独的第一板451和第二板452。第二孔板450的第一板451限定一个或多个孔口453以允许工作流体404通过其中。在图4的示例中,在第二孔板450的中心部分设置有多个孔口453。第一板451还在外周部分限定了开口454,以允许工作流体404通过其中。
图4示出了第二孔板450的第二板452,以在其中央部分限定第二保持架455(例如,大体上圆柱形的结构等),第二分离器456被容纳在第二保持架455中并且可移动地设置成在第一板451和第二板452之间移动。第二保持架455限定一个或多个孔口457以允许工作流体404通过其中。在图4的示例中,孔口457设置在第二保持架455的中央部分中。第二孔板450的第二板452还限定惯性轨道458,即,从第二板452的第一部分延伸到第二板的第二部分的通道,以提供对流体流动的阻尼或阻力。开口459形成在惯性轨道458中的第二板452的一部分中,以允许工作流体404通过其中。在图4的示例中,第二板452中的开口459形成为与第一板451中的开口454相对(例如180°),使得工作流体404从第一孔板450的一侧到相对侧移动通过所描绘的环形惯性轨道458。惯性轨道458可以包括一个或多个直线或曲线部分。在一些示例中,惯性轨道458根据长度是环形的或螺旋形的,并且开口444、449可以形成在彼此不同的圆周位置处(例如,120°、240°、360°、540°等)以通过惯性轨道458改变工作流体404的路径长度。惯性轨道458的路径长度和/或横截面积的变化允许将第一孔板450的响应特性调整为用于示例性液压支架400的车辆专用设计参数。
第一连接器420与第二连接器422之间的压配合连接进一步将示例性隔膜460的外周部分固定为第二柔性元件,从而限定柔性流体边界。由诸如橡胶的弹性材料形成的隔膜460沿着第二壳体部分425的内表面476延伸到第二孔板450下方的位置。
在图4所示的上述设置中,第一腔室470被限定在第一孔板440和第一壳体部分401之间,第二腔室472被限定在第一孔板440和第二孔板450之间,并且第三腔室474被限定在第二孔板450和隔膜460之间。因此,图4的液压支架400使用多个孔板440、450和隔膜来在液压支架400内部的容积中限定多个腔室。
在图4中可以观察到,第一分离器446在第一保持架445中的位置不同于第二保持架455中的第二分离器456的位置。在图4中,第一分离器446被示出为在闭塞孔口447的位置处与第一孔板440的第二板442相邻,而第二分离器456被示出为在闭塞孔口453的位置处与第二孔板450的第一板451相邻。这个差别归因于第一分离器446和第二分离器456的设计。第一分离器446具有大于工作流体404的密度的密度,以在闭塞孔口447的位置处将第一分离器446朝向邻近第一孔板440的第二板442的第一默认位置偏置。在工作流体404是蒸馏水和乙二醇的混合物的情况下,混合物的密度在1.00g/cm3和约1.113g/cm3之间,取决于蒸馏水和乙二醇的相对浓度。例如,如果工作流体404的密度为1.06g/cm3,则第一分离器446的密度大于1.06g/cm3,例如1.08g/cm3至1.2g/cm3。在这样的示例中,第一分离器446可以包括弹性体材料(例如橡胶)。因此,由于本示例中的第一分离器446的密度大于工作流体404的密度,所以第一分离器446倾向于在第一保持架445内向第一保持架445的底部的默认位置下沉。
第二分离器456具有小于工作流体404的密度的密度,以在闭塞孔口453的位置处将第二分离器456朝向邻近第二孔板450的第一板451的第二默认位置偏置,如在上述示例中,在工作流体404是蒸馏水和乙二醇的混合物的情况下,示例密度为1.06g/cm3,第二分离器456的示例密度小于1.06g/cm3,例如为0.90g/cm3至约1.05g/cm3。在这样的示例中,第二分离器456可以包括复合材料(例如,弹性体材料和低密度芯(例如软木、木材等))的复合材料以提供比上述的示例更小的密度。因此,在该示例中,由于第二分离器456的密度小于工作流体404的密度,所以第二分离器456倾向于在第二保持架455内朝向第二保持架455的顶部的默认位置浮动。
由于液压支架400的压缩或伸展,工作流体404在第一腔室470、第二腔室472和第三腔室474之间沿对应于液压支架400的力的方向流动。在操作中,示例性环形橡胶主弹簧410和示例性第一支架415在施加的压缩力或张力下的弹性变形作为第一腔室470中的工作流体404上的活塞。例如,在张力下,通过环形橡胶主弹簧410和第一支架415(例如,活塞)的运动在第一腔室470中产生负压,使得工作流体404从第二腔室472通过惯性轨道448(经由开口444、449)和孔口443、447流入到第一腔室470中并且从第三腔室474通过惯性轨道458流入第二腔室472。
为了示出向液压支架400施加张力的示例,由于施加张力而引起的第一腔室470中的负压将处于第一保持架445中与第二板442相邻的初始位置的第一分离器446拉离第二板442以形成从第二腔室472通过孔口443、447到第一腔室470的低阻力流动路径。此时,从第二腔室472通过较高阻力惯性轨道448到第一腔室470的流动可以忽略不计。如果通过孔口443、447的流动路径不足以均衡压力,并且第一分离器446被拉靠第一板441以闭塞孔口443,则惯性轨道448的阻力被克服并且从第二腔室472通过惯性轨道448到第一腔室470的流动路径被建立。在该示例中,工作流体404从第三腔室474到第二腔室472的流动仅通过惯性轨道458,因为第二分离器456初始地处于抵靠第一板451偏置以闭塞孔口453并阻止其流过的其默认位置。
相反,为了示出向液压支架400施加压缩力的示例,由于施加压缩力而引起的第一腔室470中的正压力将已经处于第一保持架445中与第二板442相邻的初始位置中的第一分离器446偏置为抵靠第二板442以防止流过孔口443、447。从第一腔室470到第二腔室472的唯一可用流动路径是通过相对高阻力的惯性轨道448。当由于工作流体404通过惯性轨道448流入第二腔室472而在第二腔室472中建立压力时,增大的压力将处于与第一板451相邻的默认位置的第二分离器456偏置为远离孔口453以打开从第二腔室472通过孔口453、457到第三腔室474的低阻力流动路径(与通过惯性轨道458的流动路径相比)。隔膜460响应于第三腔室474中增加的压力而扩展。在第二腔室472和第三腔室474之间具有足够的压力差的情况下,第二分离器456被偏置为抵靠第二板452,闭塞孔口457以关闭通过孔453、457的低阻力流动路径和进一步从第二腔室472通过惯性轨道458到第三腔室474的流动。
具有两个孔板440、450以及相关联的分离器446、456和惯性轨道448、458的示例性液压支架400提供了三个腔室之间的工作流体404的流体连通,从而在隔离设计优化中提供了额外的自由度以允许例如定制液压支架400以在不同的运动方向上展现出不同的阻尼特性。此外,因为一个分离器(例如,第一分离器446)具有比工作流体404更高的密度并且另一个分离器(例如,第二分离器456)具有比工作流体404更低的密度,所以减振器和液压支架(例如300;图3)组合将总是保证初始开放流动或初始低阻力流动路径,而不管初始减振器运动是否处于压缩或扩展。一旦在腔室之间(例如,在第一腔室470和第二腔室472等之间)建立了工作流体的初始开放流动,立即开始由液压支架400隔离小振幅和相对较高频率的振动。
图5示出了可以与减振器(例如图3的示例减振器320)集成的另一示例液压支架500。液压支架500包括连接以形成液压密封件503以将工作流体504保持在液压支架500内的第一壳体部分501(例如,图5的示例中的上部)和第二壳体部分502(例如图5的示例中的下部)。
图5所示的示例性第一壳体部分501包括由金属或金属合金(例如钢合金或铝)或由复合材料形成的示例外部壳体505。示例环形橡胶主弹簧510设置在外部壳体505内并且连接或结合到外部壳体505作为柔性部分。示例第一支架515设置在环形橡胶主弹簧510内。第一支架515包括用于便于将液压支架500连接到另一部件(例如支撑支架)的示例性连接器516(例如,螺纹螺柱、机械紧固件等)。在一个示例中,液压支架500与减振器(例如图3的示例减振器320)集成,并且第一连接器516连接到减振器支架330的基部部分。
第一壳体部分501在与第一支架515的端部相反的端部处包括示例性的第一连接器520,以便于将第一壳体部分501连接到第二壳体部分502的对应的配合的第二连接器522以形成液压密封件503。在图5中所示的示例中,第一连接器520是向内指向的环形通道,示例性的第二连接器522(指向外的凸缘)在压缩状态下接收并保持在该环形通道中,以形成液压密封件503。类似于上述示例性液压支架400,第一连接器520和第二连接器522可以被不同地配置成利用不同形式的机械连接来形成液压密封件503。
图5所示的示例性第二壳体部分502包括由金属或金属合金(例如钢合金或铝)或由复合材料形成的示例性外部壳体525。外部壳体505、525可以由相同的材料或不同的材料形成。与承载第二连接器522的端部相对的外部壳体525的端部部分包括示例性的第二连接器526(例如,螺纹螺柱、机械紧固件等)以便于将液压支架500连接到另一个部件(例如支撑支架)。在一个示例中,液压支架500与减振器(例如图3的示例减振器320)集成,并且示例性第二连接器526可操作地连接到减振器的活塞杆(未示出)。
第一连接器520与第二连接器522之间的压配合连接固定示例孔板540的外周部分,该示例孔板540包括示例性第一板541和示例性第二板542。在一些示例中,孔板540是整体结构而不是单独的第一板541和第二板542。孔板540的第一板541在第一板541的第一部分中限定一个或多个孔口543,并且在第一板541的第二部分中限定一个或多个孔口547。孔口543、547允许工作流体504通过其中。第一板541进一步在外周部分限定开口544以允许工作流体504通过其中。
图5示出了在第二板542的第一部分中形成的第一保持架545(例如,大体上圆柱形的结构等),第一保持架545对应于限定孔口543的第一板541的第一部分的位置。图5还示出了形成在第二板542的第二部分中的第二保持架555(例如,大体上圆柱形的结构等),第二保持架对应于限定孔口553的第一板541的第二部分的位置。第一分离器546被容纳并可移动地设置在第一保持架545中以在第一板541和第二板542之间移动。第一保持架545限定一个或多个孔口547以允许工作流体504通过其中。在图5的示例中,孔口547设置在第一保持架545的中央部分中。孔板540的第二板542还限定惯性轨道548,即,从第二板542的第一部分延伸到第二板542的第二部分(例如,沿着第二板542的外周部分等)的通道(例如环形通道等),以提供对流体流动的阻尼或阻力。开口549形成在惯性轨道548中的第二板542的一部分中,以允许工作流体504通过其中。在图5的示例中,第二板542中的开口549形成为与第一板541中的开口544相对(例如,相对于开口544周向间隔180°),从而使得工作流体504从孔板540的一侧到相对侧移动通过所描绘的环形惯性轨道548。惯性轨道548可以包括一个或多个直线或曲线部分,并且可以包括一个或多个流量限制器(例如,减小的横截面积、流动路径中的隆起等)。尽管惯性轨道548的所示示例中的横截面轮廓大体上是半圆形的,但是也可以使用一个或多个其他横截面轮廓(例如,椭圆形等)。在一些示例中,惯性轨道548根据长度是环形的或螺旋的,并且开口544、549可以形成在彼此不同的周向位置(例如,120°、240°、360°、540°等)以通过惯性轨道548改变工作流体504的路径长度。惯性轨道548的路径长度和/或横截面积的变化允许将孔板540的响应特性调整为用于示例性液压支架500的车辆专用设计参数。
第一连接器520与第二连接器522之间的压配合连接进一步固定示例性隔膜560的外周部分作为第二柔性元件。由诸如橡胶的弹性材料形成的隔膜560沿外部壳体525的内表面576延伸到孔板540下方的位置。
在图5所示的上述设置中,第一腔室570被限定在孔板540和第一壳体部分501之间,并且第二腔室572被限定在孔板540和隔膜560之间。图5的液压支架500因此使用单个孔板和隔膜来在液压支架500的内部容积中限定两个腔室。
如图4所示,可以在图5中观察到,第一分离器546在第一保持架545中的位置不同于第二保持架555中的第二分离器556的位置。示出了第一分离器546在闭塞孔口547的位置处与孔板540的第二板542相邻,而第二分离器556被示出为在闭塞孔口553的位置处与第一板541相邻。差异归因于第一分离器546和第二分离器556的设计。第一分离器546具有大于工作流体504的密度的密度(例如,蒸馏水和乙二醇的混合物等),并且相应地倾向于在第一保持架545内朝向第一保持架545的底部处的邻近第二板542的默认位置下沉,以闭塞孔口547。第二分离器556具有小于工作流体504的密度的密度,以在闭塞孔口553的位置中将第二分离器556朝向邻近第一孔板540的第一板541的第二默认位置偏置。
作为液压支架500的压缩或扩展的结果,工作流体504的流体流动在第一腔室570和第二腔室572之间沿着与施加到液压支架500的力的方向相对应的方向流动。在操作中,示例性环形橡胶主弹簧510和示例性第一支架515在施加的压缩力或张力下的弹性变形作为第一腔室570中的工作流体504上的活塞。在张力的作用下,例如,通过环形橡胶主弹簧510和第一支架515(例如活塞)的移动,在第一腔室570中产生负压,使得流体从第二腔室572通过孔口543、547或惯性轨道548(经由开口544、549)流入第一腔室570。
为了示出向液压支架500施加张力的示例,由于施加张力而在第一腔室570中产生的负压将位于第一保持架545中与第二板542相邻的初始位置的第一分离器546拉离第二板542以产生从第二腔室572通过孔口543、547到第一腔室570的暂时的低阻力流动路径。第二分离器556在邻近第一板541的第二保持架555中的初始位置立即闭塞孔口553并且阻止流体流过孔口553、557。此时,从第二腔室572通过较高阻力惯性轨道548到第一腔室570的流动可忽略不计。如果通过孔543、547的流动路径不足以均衡压力,并且第一分离器546被拉向第一板541以闭塞孔543,使得两个孔543、553被闭塞,则惯性轨道548的阻力被克服,并且建立从第二腔室572通过惯性轨道548到第一腔室570的流动路径。
相反地,为了示出向液压支架500施加压缩力的示例,由于施加压缩力而在第一腔室570中产生的正压迫使已经处于邻近第二板542的第一保持架545中的初始位置的第一分离器546抵靠第二板542以立即阻止通过孔543、547的流动。第一腔室570中的正压迫使处于第一保持架545中与第一板541相邻的初始位置的第二分离器556移动远离第一板541以使得工作流体504能够通过相对低摩擦的流动路径流过孔口553、557。如果在压缩或扩展中的第一腔室570和第二腔室572之间的压力差达到阈值水平,则两个分离器546、556使通过第一保持架545和第二保持架545的相应的流动路径分离,并且工作流体504的流动继续通过高阻力的惯性轨道548,其中隔膜560响应于其扩展和收缩。如此配置,不管最初的减振器运动处于压缩还是扩展,两个分离器546、556中的一个总是定位成保证初始开放流动或低阻力流动路径,由此通过衰减较高频率的低幅度振动来改善簧下行驶感觉。
图6示出了可以与减振器(例如图3的示例减振器320)集成的另一个示例性液压支架600。液压支架600包括连接以形成液压密封件603以将工作流体604保持在液压支架600内的第一壳体部分601(例如图6的示例中的上部)和第二壳体部分602(例如图6的示例中的下部)。
图6中所示的示例性第一壳体部分601包括由金属或金属合金(例如钢合金或铝)或由复合材料形成的示例性外部壳体605。示例性环形橡胶主弹簧610设置在外部壳体605内并且连接或结合到外部壳体605作为柔性部分。示例第一支架615设置在环形橡胶主弹簧610内。第一支架615包括用于便于将液压支架600连接到另一个部件(例如支撑支架)的示例性连接器616(例如,螺纹螺栓、机械紧固件等)。在一个示例中,液压支架600与减振器(例如图3的示例减振器320)集成,并且第一连接器616连接到减振器支架330的基部部分。
第一壳体部分601在与第一支架615的端部相对的端部处包括示例性的第一连接器620,以便于将第一壳体部分601连接到第二壳体部分602的对应的配合的第二连接器622以形成液压密封件603。在图6所示的示例中,第一连接器620是向内指向的环形通道,示例性的第二连接器622(指向外的凸缘)在压缩状态下接收并保持在环形通道中以形成液压密封件603。类似于上述示例性液压支架400,第一连接器620和第二连接器622可以被不同地配置成利用不同形式的机械连接来形成液压密封件603。
图6所示的示例性第二壳体部分602包括由金属或金属合金(例如钢合金或铝)或由复合材料形成的示例性外部壳体625。外部壳体605、625可以由相同的材料或不同的材料形成。外部壳体625与承载第二连接器622的端部相对的端部部分包括示例性的第二连接器626(例如螺纹螺柱、机械紧固件等),以便于将液压支架600连接到另一个部件(例如支撑支架)。在一个示例中,液压支架600与减振器(例如图3的示例减振器320)集成,并且示例性第二连接器626可操作地连接到减振器的活塞杆(未示出)。
第一连接器620与第二连接器622之间的压配合连接固定了包括示例性第一板641和示例性第二板642的示例性第一孔板640的外周部分。在一些示例中,第一孔板640是整体结构而不是单独的第一板641和第二板642。孔板640的第一板641在第一板641的中心部分中限定一个或多个孔口643以允许工作流体604通过其中。第一板641还在外周部分中限定开口644,以允许工作流体604通过其中。
图6示出了第一孔板640的第二板642,以在其中央部分限定第一保持架645,第一分离器646容纳在第一保持架645中并且可移动地设置成在第一板641与第二板642之间移动。第一保持架645限定一个或多个孔口647以允许工作流体604通过其中。在图6的示例中,多个孔口647设置在第一保持架645的中央部分中。第一孔板640的第二板642还限定惯性轨道648,即,从第二板642的第一部分延伸到第二板642的第二部分(例如,沿着第二板642的外周部分等)的通道(例如环形通道),以提供对流体流动的阻尼或阻力。开口649形成在惯性轨道648中的第二板642的一部分中,以允许工作流体604通过其中。在图6的示例中,第二板642中的开口649形成为与第一板641中的开口644相对(例如,相对于开口644周向间隔180°),使得工作流体604从第一孔板640的一侧通过所描绘的环形惯性轨道648移动到相对侧。惯性轨道648可以包括一个或多个直线或曲线部分,并且可以包括一个或多个流动限制器(例如,减小的横截面积、流动路径中的隆起等)。虽然惯性轨道648的所示示例中的横截面轮廓大体上是半圆形的,但是也可以使用一个或多个其他横截面轮廓(例如,椭圆形等)。在一些示例中,惯性轨道648根据长度是环形的或螺旋形的,并且开口644、649可以形成在彼此不同的圆周位置处(例如,120°、240°、360°、540°等)以通过惯性轨道648改变工作流体604的路径长度。惯性轨道648的路径长度和/或横截面积的变化允许将第一孔板640的响应特性调整为用于示例性液压支架600的车辆特定设计参数。
第一连接器640和第二连接器642之间的压配合连接还固定包括示例性第一板651和示例性第二板652的示例性第二孔板650的外周部分。在一些示例中,第二孔板650是整体结构而不是单独的第一板651和第二板652。第二孔板650的第一板651限定一个或多个孔口653以允许工作流体604通过其中。在图6的示例中,在第二孔板650的中央部分设置有多个开口653。第一板651还在外周部分中限定开口654以允许工作流体604通过其中。
图6示出了第二孔板650的第二板652以在其中央部分限定第二保持架(例如,大体上圆柱形的结构等),第二分离器656容纳在第二保持架655中并且可移动地设置成在第一板651和第二板652之间移动。第二保持架655限定一个或多个孔口657以允许工作流体604通过其中。在图6的示例中,多个孔657设置在第二保持架655的中央部分中。第二孔板650的第二板652还限定惯性轨道658,即,从第二板652的第一部分延伸到第二板652的第二部分的通道,以提供对流体流动的阻尼或阻力。开口659形成在惯性轨道658中的第二板652的一部分中,以允许工作流体604通过其中。在图6的示例中,第二板652中的开口659形成为与第一板651中的开口654相对(例如,180°),从而使得工作流体604从第一孔板650的一侧通过所描绘的环形惯性轨道658移动到相对侧。惯性轨道658可以包括一个或多个直线部分或曲线部分。在一些示例中,惯性轨道658根据长度是环形的或螺旋形的,并且开口644、649可以形成在彼此不同的圆周位置处(例如,120°、240°、360°、540°等)以通过惯性轨道658改变工作流体604的路径长度。惯性轨道658的路径长度和/或横截面积的变化允许将第一孔板650的响应特性调整为用于示例性液压支架600的车辆特定设计参数。
第一连接器640和第二连接器642之间的压配合连接进一步分别固定示例性第一隔膜660和示例性第二隔膜661的外周部分作为第二和第三柔性元件。第一和第二隔膜660、661可以由相同的材料或不同的材料形成。在一个示例中,第一和第二隔膜660、661由诸如橡胶的弹性材料形成,其中第一隔膜660沿着第二外部壳体部分625的内表面延伸到第一孔板640下方的位置,并且第二隔膜661沿着第二壳体部分625的内表面延伸到第二孔板650下方的位置。
在如图6所示的上述设置中,第一腔室670限定在第一孔板640和第一壳体部分601之间,第二腔室672限定在第一孔板640和第一隔膜660之间,第三腔室674限定在第一隔膜660和第二孔板640之间,并且第四腔室676限定在第二孔板650和第二隔膜661之间。液压支架600因此使用多个孔板640、650和多个隔膜660、661以在液压支架600的内部容积中限定多个腔室。
在图6中可以看出,第一分离器646在第一保持架645中的位置不同于第二保持架655中的第二分离器656的位置。在图6中,第一分离器646被示出为在闭塞孔口647的位置处与第一孔板640的第二板642相邻,而第二分离器656被示出为在闭塞孔口653的位置处与第二孔板650的第一板651相邻。这个差别归因于第一分离器646和第二分离器656的设计。第一分离器646具有大于第一工作流体604(例如,蒸馏水和乙二醇的混合物等)的密度的密度以在闭塞孔口647的位置中将第一分离器646(例如,弹性体材料的盘等)朝向邻近第一孔板640的第二板642的第一默认位置偏置。在该示例中,第一分离器646的密度大于第一工作流体604的密度,使得第一分离器646朝向第一保持架645的底部的默认位置下沉。
第二分离器656具有小于第二工作流体664(例如与第一工作流体604不同的蒸馏水和乙二醇的混合物等)的密度的密度以将第二分离器656朝向与第一分离器646的默认位置不同的第二默认位置偏置。在图6的示例中,第二分离器656的第二默认位置在闭塞孔口653的位置中邻近第二孔板650的第一板651。在该示例中,第二分离器656的密度小于第二工作流体664的密度。结果是,第二分离器656在第二保持架655内朝向第二保持架655的顶部的默认位置漂浮。
由于液压支架600的压缩或扩展,工作流体604在第一腔室670与第二腔室672之间以及在第三腔室674与第四腔室676之间沿对应于施加力的方向流动。在操作中,示例性环形橡胶主弹簧610和示例性第一支架615在施加的压缩力或张力下的弹性变形作为在第一腔室670中的工作流体604上的活塞。在张力的作用下,例如,通过环形橡胶主弹簧610和第一支架615(例如活塞)的移动,在第一腔室670中产生负压,使得流体从第二腔室672通过惯性轨道648(经由开口644、649)和/或孔口643、647流入第一腔室670,取决于压力差的程度。此外,从第二腔室672流入第一腔室670引起第一隔膜660的相应收缩,改变第三腔室674的边界和其中的压力,并且从第四腔室676通过惯性轨道658(经由开口654、659)和/或孔口653、657流入第三腔室674。
为了示出向液压支架600施加张力的示例,由于施加张力而引起的第一腔室670中的负压将位于第一保持架645中与第二板642相邻的初始位置的第一分离器646拉离第二板642以临时形成从第二腔室672通过孔口643、647到第一腔室670的低阻力流动路径。此时,从第二腔室672通过高阻力惯性轨道648到第一腔室670的流动可忽略不计。如果通过孔口643、647的流动路径不足以均衡压力,并且第一分离器646被拉靠第一板641以闭塞孔口643,则惯性轨道648的阻力被克服,并建立从第二腔室672通过惯性轨道648到第一腔室670的流动路径。如上所述,从第二腔室672流入第一腔室670导致第一隔膜660的相应收缩,改变第三腔室674的边界和其中的压力。这通过惯性轨道658(经由开口654、659)和/或孔口653、657将来自第四腔室676的流动驱动到第三腔室674中。在图6的配置中,第二工作流体664从第四腔室676到第三腔室674的流动仅通过惯性轨道658,因为第二分离器656在其默认位置被偏置抵靠第一板651以闭塞和阻止流动通过孔口653。
相反,为了示出向液压支架600施加压缩力的示例,由于施加压缩力而引起的第一腔室670中的正压力将已经处于第一保持架645中与第二板642相邻的初始位置的第一分离器646偏置为抵靠第二板642以立即阻止流过孔口643、647。从第一腔室670到第二腔室672的唯一可用的流动路径是通过高阻力惯性轨道648。当由于第一工作流体604通过惯性轨道648流入第二腔室672而在第二腔室672中建立压力时,第二腔室672中的增加的压力偏置第一隔膜660以将第三腔室674中的第二工作流体664压缩,从而增加第三腔室674中的压力。第三腔室674和第四腔室676之间的正压力差迫使流体从第三腔室674经由通过孔口653、657的低阻力流动路径随着第二分离器656的移位进入第四腔室676。如果第三腔室674中的压力足以使第二分离器656抵靠第二保持架655的孔口657,则通过惯性轨道658进一步从第三腔室674流向第四腔室676。
示例性液压支架600不仅提供用于在隔离设计优化中提供额外的自由度的多个孔板(例如640、650)、分离器(例如646、656)和惯性轨道(例如648、658),而且还提供用于允许进一步调整液压支架600以在一个或多个运动方向上呈现优选的动态特性的使用具有不同特性(例如,密度等)的多于一种的工作流体(例如,604、664)。如图4至5的实施例,一个分离器(例如,第一分离器646)具有比工作流体604更高的密度,而另一个分离器(例如,第二分离器656)具有比工作流体604更低的密度,使得减振器和液压支架组合(例如300;图3)将始终保证初始开放流动或初始低阻力流动路径,而不管初始减振器运动是否处于压缩或扩展。
图7示出了与图6的液压支架600结构上类似的另一个示例性液压支架700。图7描述了例如连接成固定第一孔板740、第一隔膜760、第二孔板750和第二隔膜761并形成液压密封件703的第一壳体部分701和第二壳体部分702。在图7中示出的示例中,第二孔板750包括第一板751和第二板752,第二板752限定容纳分离器756的保持架755。图7还示出了类似于图6的第一孔板740和第二孔板750将示例性液压支架700分成第一腔室770、第二腔室772、第三腔室774和第四腔室776。第一工作流体704容纳在第一腔室770和第二腔室772内。第二工作流体764容纳在第三腔室774和第四腔室776内。
然而,与图6的示例不同,在图7中,第二工作流体764是电子可控制的流体。在其他示例中,第一工作流体704可以包括电子可控制的流体和/或第一工作流体704和第二工作流体764两者可以是电子可控制的流体。在一些示例中,电子可控制的流体可以包括电流变流体或磁流变流体。电流变流体包括在电绝缘流体中的不导电但电活性颗粒的悬浮液,使得在施加电场时,电流变流体的表观粘度与所施加电场的强度成正比地可逆地改变。通过配置成选择性地控制电流变流体的粘度的液压支架逻辑电路780,可以使电流变流体以毫秒为单位从第一粘度转变为选自多个期望粘度的第二粘度。类似地,磁流变流体包括在载体流体(例如,油)中的极细(例如,微粒、纳米粒)磁性颗粒的悬浮液,其在施加磁场时沿着场线可逆地对准它们自身以与施加的电场的强度成比例地增加表观粘度。因此,磁流变流体可以通过被配置为选择性地控制磁流变流体的粘度的液压支架逻辑电路780以毫秒为单位从第一粘度转变为选自多个期望的粘度的第二粘度。
图7描绘了用于实现示例性液压模块700的示例性逻辑电路的框图。在图7所示的示例中,逻辑电路780包括示例性场发生器784、示例比较器786和示例存储器787。然而,逻辑电路780的其他示例实现可以包括更少或附加结构。
在一些示例中,示例性场发生器784是用于产生电场的电场发生器,以经由支撑结构(例如电导体790和板或者设置在第二孔板750的惯性轨道758中或其开口(例如开口754)或附近的电极)引起电流变流体的特性(例如,粘度)的变化,通过其两端可以产生电势差以改变由惯性轨道758提供的阻力或阻尼。在一些示例中,示例性场发生器784是用于产生磁场的磁场发生器,以经由支撑结构(诸如电导体790(例如,盘绕的导体))引起磁流变流体的特性(例如,粘度)的变化。在一些示例中,逻辑电路780是闭环控制系统,以在操作期间(例如在使用液压支架700的半主动式减振器的操作期间)的特定时刻使电子可控制的流体的特性对应于液压支架700的期望状态。逻辑电路780可通信地连接到液压支架700内部和/或液压支架700外部(例如,与隔膜760等集成或在隔膜760外部的压电传感器)的一个或多个传感器782(例如,压力传感器、压电传感器、频率传感器等),以向逻辑电路780提供对应于与液压支架700中的一个或多个条件直接或间接相关的一个或多个变量的反馈。示例比较器786将来自一个或多个传感器782的数据与示例存储器787中的传感器数据的相应查找表788进行比较,以确定是否进行对场发生器784输出的调整。
图7的示例比较器786可以由诸如处理器、微处理器、控制器或微控制器的半导体装置来实现。比较器786基于由比较器786从一个或多个传感器782或液压支架700外部的传感器获得和/或访问的数据、信息和/或一个或多个信号来管理和/或控制图7的示例性逻辑电路780的操作。
图7的示例性存储器787可以由任何类型和/或任何数量的存储装置,诸如存储驱动器、闪速存储器、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、高速缓存和/或信息被存储任何持续时间(例如,延长的时间段、永久的、短暂的实例、用于临时缓冲和/或用于信息的高速缓存)的任何其他存储介质。存储在存储器787中的信息可以以任何文件和/或数据结构格式、组织方案和/或设置来存储。在一些示例中,存储器787存储使用信息和/或数据(例如,图7的传感器数据查找表788)。存储器787可以被示例逻辑电路780以及示例车辆悬架控制模块(SCM)795访问。
虽然在图7中示出了实现示例逻辑电路780的示例性方式,但是图7中示出的一个或多个元件、过程和/或装置可以被组合、划分、重新排列、省略、消除和/或以任何其他方式实现。此外,图7的示例性逻辑电路780、示例性场发生器784、示例性比较器786和示例性存储器787可以由诸如处理器的半导体装置来实现。图7的示例性逻辑电路780、示例性场发生器784、示例性比较器786和示例性存储器787也可以通过硬件、软件、固件和/或硬件、软件和/或固件的任何组合来实现。因此,例如,图7的示例性逻辑电路780、示例性场发生器784、示例性比较器786和示例性存储器787中的任一个可以由一个或多个模拟或数字电路、逻辑电路、可编程处理器、专用集成电路(ASIC)、可编程逻辑装置(PLD)和/或现场可编程逻辑装置(FPLD)实现。当读取本专利的任何装置或系统权利要求以覆盖纯粹的软件和/或固件实现时,图7的示例逻辑电路780、示例场发生器784、示例比较器786和示例存储器787中的至少一个在此明确地定义为包括存储软件和/或固件的有形计算机可读存储装置或存储盘,诸如存储器、数字多功能盘(DVD)、光盘(CD)、蓝光盘等。此外,图7的示例性逻辑电路780可以包括除了或代替图7中示出的那些的一个或多个元件、过程和/或装置,和/或可以包括所示元件、过程和装置中任何或全部的一个以上。
流程图表示用于实现图7的示例逻辑电路780以动态地改变图8的液压支架700的示例方法800。在图8的示例中,可以使用机器可读指令来实现方法800,该机器可读指令包括由处理器(诸如下面结合图9讨论的示例处理器平台900的示例处理器1312)执行的一个或多个程序。一个或多个程序可以体现在存储在诸如CD-ROM、软盘、硬盘驱动器、数字多功能盘(DVD)、蓝光盘或与处理器902相关联的存储器的有形计算机可读存储介质上的软件中,但是整个程序和/或其部分可以替换地由除了处理器902之外的装置执行和/或以固件或专用硬件实现。此外,虽然参照图8中所示的流程图描述了示例程序,但是可以替代地使用用于实现示例逻辑电路780以动态地改变液压支架700的操作的许多其他方法。例如,框的执行顺序可以改变,和/或所描述的一些框可以被改变、消除或组合。
如上所述,图8的用于动态地改变液压支架700的操作的示例方法800可以使用编码指令(例如计算机和/或机器可读指令)实现,编码指令存储在诸如硬盘驱动器、闪速存储器、只读存储器(ROM)、光盘(CD)、数字多功能盘(DVD)、高速缓冲存储器、随机存取存储器(RAM)和/或任何其他存储装置或存储盘(其中信息被存储任何持续时间(例如,延长的时间段、永久的、短暂的实例、用于临时缓冲和/或用于信息的高速缓存))的有形计算机可读存储介质上。如本文所使用的,术语“有形的计算机可读存储介质”被明确地定义为包括任何类型的计算机可读存储装置和/或存储盘并且排除传播信号并且排除传输介质。如本文所使用的,“有形的计算机可读存储介质”和“有形的机器可读存储介质”可互换使用。另外或替代地,图8的示例性方法800可以使用编码指令(例如,计算机和/或机器可读指令)实现,编码指令存储在诸如硬盘驱动器、闪速存储器、只读存储器、光盘、数字多功能盘、高速缓存粗初期、随机存取存储器和/或任何其他存储装置或存储盘(其中信息被存储任何持续时间(例如,延长的时间段、永久的、短暂的实例、用于临时缓冲和/或用于信息的高速缓存))的非临时性计算机和/或机器可读介质上。如本文所使用的,术语“非临时性计算机可读介质”被明确定义为包括任何类型的计算机可读存储装置和/或存储盘并且排除传播信号并排除传输介质。如本文所使用的,当短语“至少”被用作权利要求的前序中的过渡期时,其开放式与术语“包含”开放式相同。
当示例性逻辑电路780从示例性液压支架700的示例性传感器782接收到传感器数据时,示例方法800在框802处开始。在框804处,通过比较器786将测量的传感器数据与图7的存储器787传感器数据查找表788中的传感器数据值进行比较,以确定测量的传感器数据是否有利地与传感器数据的可接受的工作限制进行比较。框804还可以包括通过示例比较器786将从悬架控制模块795接收的数据与图7的存储器787中的悬架数据789进行比较。如果在框804中,如果测量的传感器数据在传感器数据的可接受的工作限制内,则控制传递到框802以继续监控来自传感器782的传感器数据。如果在框804中,测量的传感器数据不能有利地与传感器数据的可接受的工作限制进行比较,则控制传递到框806。
在框806中,图7的示例性逻辑电路780确定将示例液压支架700恢复到在存储器787内设置或由悬架控制模块795设置的工作限制内的状态所需的示例性场发生器784的输出(例如,在示例性传感器数据查找表788或悬架数据789内)。因此,例如,示例逻辑电路780可以确定电子可控制的流体764的粘度应该减小以减小阻尼效应或者增加以增加阻尼效应以将示例性液压支架700返回到相关工作限制内的状态。在框808中,逻辑电路780然后指示场发生器784在框806中生成场以将示例液压支架700返回到相关工作限制内的状态。
图9是能够执行指令以实现图8的方法800和图7的示例逻辑电路780的示例处理器平台900。所示示例的处理器平台900包括处理器902。所示示例的处理器902是硬件。例如,处理器902可以由来自任何期望的家族或制造商的一个或多个集成电路、逻辑电路、处理器、微处理器、控制器或微控制器实现。所示示例的处理器902包括本地存储器904(例如,高速缓存存储器)。在图示的示例中,处理器902包括图7的示例性逻辑电路780、示例性场发生器784、示例性比较器786、示例性存储器787、示例性传感器数据查找表788和示例性悬架数据789。
所示示例的处理器902与图7的一个或多个示例传感器792和悬架控制模块795经由总线918进行通信。所示示例的处理器902还与包括易失性存储器910和非易失性存储器912的主存储器经由总线918进行通信。易失性存储器910可以由同步动态随机存取存储器(SDRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、RAMBUS动态随机存取存储器(RDRAM)和/或任何其他类型的随机存取存储器装置来实现。非易失性存储器912可以由闪速存储器和/或任何其他期望类型的存储器装置来实现。访问易失性存储器910和非易失性存储器912由存储器控制器控制。
所示示例的处理器902还与用于存储软件和/或数据的一个或多个大容量存储装置928进行通信。这种大容量存储装置928的示例包括软盘驱动器、硬盘驱动器、光盘驱动器、蓝光盘驱动器、磁碟阵列储存系统(RAID)和数字多功能盘(DVD)驱动器。
所示示例的处理器平台900还包括接口电路920。接口电路920可以通过任何类型的接口标准来实现,诸如以太网接口、通用串行总线(USB)和/或外围设备接口(PCI)快速接口。在所示的示例中,一个或多个输入装置922连接到接口电路920。输入装置922允许用户将数据和命令输入到处理器902中。输入装置922可以通过例如音频传感器、摄像机(静止或视频)、键盘、按钮、鼠标、触摸屏、跟踪板、追踪球、等点、语音识别系统、麦克风和/或液晶显示器来实现。一个或多个输出装置924也连接到所示示例的接口电路920。输出装置924可以例如通过发光二极管、有机发光二极管、液晶显示器、触摸屏和/或扬声器来实现。所示示例的接口电路920因此可以包括诸如图形驱动器芯片和/或处理器的图形驱动器。接口电路920可以通过任何类型的接口标准(例如以太网接口、通用串行总线(USB)和/或外围设备接口(PCI)快速接口)来实现,以使得能够经由输入装置922、输出装置、总线918和连接的电路和部件以及网络926(例如,车辆网络、蜂窝网络、无线局域网(WLAN)等)进行通信。
用于实现图8的方法的编码指令932可以被存储在本地存储器904中、易失性存储器910中、非易失性存储器912中、大容量存储装置928中和/或可移动有形计算机可读存储介质中,如CD或DVD。
在另外的示例中,不是以所公开的方式提供密度与一种过多种工作流体不同的多个分离器,而是可以在保持架(例如图4的445、455)中安装的一个或多个偏置元件(例如弹簧、多个弹簧等)以在期望的方向上偏置分离器。在一些示例中,为了说明弹簧的压缩高度,分离器可以有利地设置有突起,突起的尺寸被设计成接触和阻塞保持架中的孔口,以在期望的动态状态下提供期望的流动隔离功能。因此,尽管使用具有不同密度的分离器是一种分离器可位于不同位置的方式,以确保公开的减振器和液压支架的组合的初始开放流动和低阻力流动路径,而不管最初的减振器运动是处于压缩还是扩展,其他常规的将分离器定位的方式都被认为落入本公开内。
在另一个示例中,不是提供隔膜(例如,460)作为较低的压力边界,可以使用活塞来为第三腔室474(图4)、第二腔室572(图5)、第四腔室676(图6)或第三室776(图7)提供柔性流体边界。
从上述可知,将会认识到,用于控制包括电子可控制的流体的液压支架的所公开的装置和所公开的方法提供优于已知的用于隔离车辆中的振动以改善簧下行驶感觉的方法的优点。所公开的装置和方法为隔离诸如道路噪声的振动以及用于改善簧下行驶感觉提供了新的选择。
虽然本文已经公开了某些示例性方法、装置和制造物品,但是本专利的覆盖范围不限于此。相反,本专利涵盖了完全落入本专利权利要求范围内的所有方法、装置和制造物品。

Claims (11)

1.一种车辆减振装置,包括:
减振器;
与所述减振器可操作地连接的液压支架;
可移动地设置在所述液压支架的第一孔板的第一保持架中的第一分离器,所述第一分离器具有大于设置在所述液压支架中的工作流体的密度的密度,以将所述第一分离器沿第一方向朝向所述第一保持架的第一端处的第一默认位置偏置,和
可移动地设置在所述液压支架的第二孔板的第二保持架中的第二分离器,所述第二分离器具有小于所述工作流体的所述密度的密度,以将所述第二分离器沿第二方向朝向所述第二保持架的第二端处的第二默认位置偏置。
2.根据权利要求1所述的装置,其中所述液压支架包括一个或多个隔膜,所述一个或多个隔膜和所述第一孔板、所述第二孔板在所述液压支架的内部容积中限定至少两个腔室。
3.根据权利要求2所述的装置,其中所述第一孔板和所述第二孔板串联设置,以与第一隔膜一起在所述液压支架中限定第一腔室、第二腔室和第三腔室,所述第一隔膜限定所述第三腔室的柔性流体边界,并且其中所述第一孔板包括第一惯性轨道,并且所述第二孔板包括第二惯性轨道。
4.根据权利要求3所述的装置,其中所述工作流体设置成在所述液压支架的压缩或扩展期间通过所述第一孔板在所述第一腔室和所述第二腔室之间流动,并且通过所述第二孔板在所述第二腔室和所述第三腔室之间流动,其中所述第一分离器响应于所述第一腔室与所述第二腔室之间的压力差而在所述第一保持架内移动,并且其中所述第二分离器响应于所述第二腔室与所述第三腔室之间的压力差而在所述第二保持架内移动。
5.根据权利要求2所述的装置,其中所述第一孔板与第一隔膜一起在所述液压支架中限定第一腔室和第二腔室,所述第一隔膜限定所述第二腔室的柔性流体边界,并且其中串联设置在所述第二腔室下方的所述第二孔板与第二隔膜一起在所述液压支架中限定第三腔室和第四腔室,所述第二隔膜限定所述第四腔室的柔性流体边界。
6.根据权利要求5所述的装置,其中所述工作流体进一步包括第一工作流体和第二工作流体,所述第一工作流体设置成在所述液压支架的压缩或扩展期间通过所述第一孔板在所述第一腔室和所述第二腔室之间流动,所述第一分离器响应于所述第一腔室与所述第二腔室之间的压力差而在所述第一保持架内移动,所述第二工作流体设置成在所述液压支架的压缩或扩展期间通过所述第二孔板在所述第三腔室与所述第四腔室之间流动,所述第二分离器响应于所述第三腔室和所述第四腔室之间的压力差而在所述第二保持架内移动。
7.一种车辆减振装置,包括:
设置在液压支架中以将所述液压支架的内部容积分成多个腔室的一个或多个孔板;
可移动地设置在第一保持架中的第一分离器;
可移动地设置在第二保持架中的第二分离器,其中所述第一保持架和所述第二保持架位于所述一个或多个孔板中的同一个孔板上或者位于所述一个或多个孔板中的不同的两个孔板上;和
工作流体,所述工作流体设置成在所述液压支架的压缩或扩展期间通过所述第一分离器或所述第二分离器在所述多个腔室之间流动,
其中所述第一分离器具有大于所述工作流体的密度的密度,以相对于所述第一保持架所在的孔板在第一方向上朝向所述第一保持架的第一端处的第一默认位置推动所述第一分离器,所述第二分离器具有小于所述工作流体的所述密度的密度,以相对于所述第二保持架所在的孔板在第二方向上朝向所述第二保持架的第二端处的第二默认位置推动所述第二分离器。
8.根据权利要求7所述的装置,其中所述一个或多个孔板包括串联设置在所述液压支架中的第一孔板和第二孔板,其中所述第一孔板包括第一惯性轨道和容纳所述第一分离器的第一保持架,并且其中所述第二孔板包括第二惯性轨道和容纳所述第二分离器的第二保持架。
9.根据权利要求7所述的装置,其中所述一个或多个孔板包括包含惯性轨道、容纳所述第一分离器的第一保持架和容纳所述第二分离器的第二保持架的第一孔板。
10.根据权利要求9所述的装置,其中所述第一孔板将所述液压支架的所述内部容积分隔成第一腔室和第二腔室,其中第一隔膜限定所述第二腔室的柔性流体边界。
11.根据权利要求10所述的装置,其中所述工作流体设置成在所述液压支架的压缩或扩展期间通过所述第一孔板在所述第一腔室与所述第二腔室之间流动,其中所述第一分离器和所述第二分离器响应于所述第一腔室和所述第二腔室之间的压力差而分别在所述第一保持架和所述第二保持架内移动。
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