CN207583924U - 一种可控节流孔式半主动装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可控节流孔式半主动装置，包括橡胶主簧，上液室，惯性通道，节流孔阀，执行单元，橡胶底膜，下液室，底座，金属骨架；橡胶主簧的下端与底座上端硫化在一起内部形成腔体；在腔体中间设置隔板，橡胶主簧与隔板形成上液室，橡胶底膜与隔板形成下液室，隔板中设置连通上液室与下液室的主惯性通道，在隔板上设置解耦膜，形成空气腔，空气腔通过壳体外的主电磁阀控制的开闭；所述处理器通过控制线与主电磁阀，通过信号线与ECU连接。本实用新型不同于传统半主动悬置只针对单个怠速频率隔振，实现可在更宽频范围内进行隔振；同时相对于主动悬置又具有控制策略简单，成本低廉，通用性好的特点，具有十分广阔的应用前景。

Description

一种可控节流孔式半主动装置

技术领域

本实用新型涉及节流孔式悬置技术领域，尤其涉及一种可控节流孔式半主动装置。

背景技术

目前，半主动悬置是在被动液压悬置基础上发展而来，主要是为解决被动液压悬置在高频激励时存在的动态硬化的问题，使其减振降噪的能力更加优越。现有的半主动悬置一般采用“开-关”的控制模式，当处于“关”模式时，此时悬置类似被动液压悬置，而当悬置处于“开”模式时，可实现较低的动刚度，以实现高频时悬置小阻尼和低动刚度的特性。“开”模式下的低动刚度主要是通过控制节流孔开度，电流变液体，磁流变液体等来改变悬置内阻尼从而改变悬置动刚度，所以变液体式悬置需要配备相关的电磁控制机构，但是通过电磁控制机构进行控制，不仅难度较大，而且成本较高。传统节流孔式悬置只能控制节流孔开闭或模糊的控制的节流孔开度，因此悬置处于“开”模式时只能针对特定激励频率（怠速）有较好的隔振效果，而在实际的运行工况中发动机的激励频率范围更宽，同时随着一些先进发动机技术的不断应用，发动机的激励更加复杂，对悬置系统提出了更大的挑战。虽然目前主动悬置的隔振效果相比于半主动悬置更加优越，但由于主动悬置的控制策略极为复杂，技术门槛较高，成本高昂，因此运用十分有限。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种可控节流孔式半主动装置，能够使节流孔的开度变为可控，不同节流孔开度下对应不同阻尼以实现在“开”模式下的多种悬置动刚度。

本实用新型采用的技术方案为：

一种可控节流孔式半主动装置，包括橡胶主簧1，上液室2，惯性通道3，节流孔阀4，执行单元5，橡胶底膜6，下液室7，底座8，金属骨架10；所述的金属骨架10、橡胶主簧1、底座8从上自下依次装配为整体，其中，金属骨架10与橡胶主簧1的上端硫化在一起，橡胶主簧1的下端与底座8上端硫化在一起内部形成腔体；腔体内部被分为上液室2和下液室7，在上液室2和上液室7之间设置有主惯性通道3，上液室2和下液室7之间还设置有控制节流孔开度的节流孔阀4，节流孔阀4和执行单元5，所述执行单元5固定设置在底座8上，且所述的执行单元5包活动阀和步进电机，ECU监控发动机转速信号和车速信号判断发动机激振工况，根据标定数据对步进电机发出工作信号，步进电机根据ECU发出的信号控制活动阀转动进而控制节流孔阀4开闭；

所述的节流孔阀4由外阀体11和内阀体12套设构成，外阀体11是密封固定下液室中，外阀体11上的节流孔与下液室相通，且橡胶底膜6与节流孔阀4底部密封设置；所述内阀体12与上液室2相通，且所述内阀体12与执行单元5的活动阀相连，活动阀由步进电机控制，步进电机根据ECU的控制信号使内阀体转动不同角度，实现控制阀体上节流孔的开度。

所述内阀体12、外阀体11上均开有大小相等的节流孔，且所述的节流孔满足当内外阀体相位差＜90°时，两阀体节流孔位置是重合的，且相位角度的不同，重合度也不同，节流孔开度不同，此时悬置处于“开”模式；内外体相位差为90°时，两阀体节流孔位置不再重合的，即节流孔关闭，此时悬置处于“关”模式，悬置相当于液压悬置。

当ECU监测到发动机转速处于高频振动时，ECU根据标定好的工况发出相对应信号给执行单元，执行单元根据ECU信号，控制活动阀转动12内阀体到相应角度，此时悬置处于“开”模式，内外阀体上的节流孔根据阀体相位的变化，重合度随之变化，由于12内阀体的转动角度是由ECU信号控制，从而实现了节流孔开度的可控变化，不同的节流孔开度可得到不同阻尼进而得到不同的悬置动刚度，实现悬置对更宽激励频率的隔振。

所述的外阀体11和内阀体12上节流孔的个数为多个，且多个节流孔均为上下平行设置的条状孔。所述的所述发动机侧金属骨架10上连接有连接螺栓9，用于与发动机连接；底座8上有车身侧安装孔，用于与车身连接。

本实用新型通过对传统的节流孔式半主动悬置内的节流孔开闭装置进行重新设计，实现了节流孔式半主动悬置多阻尼和多动刚度的特性，设计初期可根据发动机特性和实用工况对其进行标定，以确定节流孔的个数以及相应工况对应的控制相位，从而达到基本覆盖发动机怠速在内的所有转速和路面激励。本实用新型相比传统半主动悬置有着更优越的隔振性能，且控制简单，成本低廉，同时该实用新型具备了一定的主动悬置的特性，但又比主动悬置开发成本更低，控制策略更为简单，具有十分广阔的应用前景。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型所述节流孔阀拆分结构示意图。

具体实施方式

如图1和2所示，本实用新型包括橡胶主簧1，上液室2，惯性通道3，节流孔阀4，执行单元5，橡胶底膜6，下液室7，底座8，金属骨架10；所述的金属骨架10、橡胶主簧1、底座8从上自下依次装配为整体，其中，金属骨架10与橡胶主簧1的上端硫化在一起，橡胶主簧1的下端与底座8上端硫化在一起内部形成腔体；腔体内部被分为上液室2和下液室7，在上液室2和上液室7之间设置有主惯性通道3，上液室2和下液室7之间还设置有控制节流孔开度的节流孔阀4，节流孔阀4和执行单元5，所述执行单元5固定设置在底座8上，且所述的执行单元5包活动阀和步进电机，ECU监控发动机转速信号和车速信号判断发动机激振工况，根据标定数据对步进电机发出工作信号，步进电机根据ECU发出的信号控制活动阀转动进而控制节流孔阀4开闭；

所述的节流孔阀4由外阀体11和内阀体12套设构成，外阀体11是密封固定下液室中，外阀体11上的节流孔与下液室相通，且橡胶底膜6与节流孔阀4底部密封设置；所述内阀体12与上液室2相通，且所述内阀体12与执行单元5的活动阀相连，活动阀由步进电机控制，步进电机根据ECU的控制信号使内阀体转动不同角度，实现控制阀体上节流孔的开度。

所述内阀体12、外阀体11上均开有大小相等的节流孔，且所述的节流孔满足当内外阀体相位差＜90°时，两阀体节流孔位置是重合的，且相位角度的不同，重合度也不同，节流孔开度不同，此时悬置处于“开”模式；内外体相位差为90°时，两阀体节流孔位置不再重合的，即节流孔关闭，此时悬置处于“关”模式，悬置相当于液压悬置。

当ECU监测到发动机转速处于高频振动时，ECU根据标定好的工况发出相对应信号给执行单元，执行单元根据ECU信号，控制活动阀转动12内阀体到相应角度，此时悬置处于“开”模式，内外阀体上的节流孔根据阀体相位的变化，重合度随之变化，由于12内阀体的转动角度是由ECU信号控制，从而实现了节流孔开度的可控变化，不同的节流孔开度可得到不同阻尼进而得到不同的悬置动刚度，实现悬置对更宽激励频率的隔振。

所述的外阀体11和内阀体12上节流孔的个数可根据发动机实际激励频率进行设置，本图中以两个为例，且节流孔为上下平行设置的条状孔。所述的所述发动机侧金属骨架10上连接有连接螺栓9，用于与发动机连接；底座8上有车身侧安装孔，用于与车身连接。

本实用新型通过对传统的节流孔式半主动悬置内的节流孔开闭装置进行重新设计，实现了节流孔式半主动悬置多阻尼和多动刚度的特性，设计初期可根据发动机特性和实用工况对其进行标定，以确定节流孔的个数以及相应工况对应的控制相位，从而达到基本覆盖发动机怠速在内的所有转速和路面激励。本实用新型相比传统半主动悬置有着更优越的隔振性能，且控制简单，成本低廉，同时该实用新型具备了一定的主动悬置的特性，但又比主动悬置开发成本更低，控制策略更为简单，具有十分广阔的应用前景。

Claims (3)

1.一种可控节流孔式半主动装置，其特征在于：包括橡胶主簧（1），上液室（2），惯性通道（3），节流孔阀（4），执行单元（5），橡胶底膜（6），下液室（7），底座（8），金属骨架（10）；所述的金属骨架（10）、橡胶主簧（1）、底座（8）从上自下依次装配为整体，其中，金属骨架（10）与橡胶主簧(1)的上端硫化在一起，橡胶主簧(1)的下端与底座（8）上端硫化在一起内部形成腔体；腔体内部被分为上液室2和下液室7，在上液室2和上液室7之间设置有主惯性通道3，

还包括有节流孔阀（4）和执行单元（5），所述执行单元（5）固定设置在底座（8）上，且所述的执行单元包括活动阀和步进电机；所述的节流孔阀（4）由外阀体（11）和内阀体（12）套设构成，外阀体（11）是密封固定设置在隔板11与执行单元（5）之间，且橡胶底膜（6）与节流孔阀（4）底部密封设置；所述内阀体（12）上端与上液室（2）相通，下端与步进电机的输出轴固定连接；

所述内阀体（12）、外阀体（11）上均开有大小相等的节流孔，且所述的节流孔满足当内外阀体相位差为0°时，两阀体节流孔位置是完全重合；内外阀体相位差为90°时，两阀体节流孔位置是完全不重合的，即节流孔关闭。

2.根据权利要求1所述的可控节流孔式半主动装置，其特征在于：所述的外阀体（11）和内阀体（12）上节流孔的个数为多个，且多个节流孔为上下平行设置的条状孔。

3.根据权利要求2所述的可控节流孔式半主动装置，其特征在于：所述的金属骨架（10）上连接有连接螺栓(9)，用于与发动机连接；底座（8）上有车身侧安装孔，用于与车身连接。