CN214661700U - 一种电控解耦膜刚度可变式半主动液压悬置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种电控解耦膜刚度可变式半主动液压悬置，涉及液压悬置技术领域。该液压悬置，包括内芯，内芯的底部外围包覆有橡胶主簧，橡胶主簧的底部设有流道上盖板，流道上盖板内部上表面设有解耦膜，橡胶主簧、流道上盖板以及解耦膜上表面围合而成的密封区域构成上液室；流道上盖板的下方设有流道板，流道板的底部设有底部膜片，流道板下表面与底部膜片上表面围合而成的区域构成下液室；流道板的底部设有用于调节解耦膜刚度的电控刚度调节机构。本实用新型能够实现在多种工况下降低由于发动机激励而引起的传递振动，同时提高怠速工况与巡航工况下的降噪效果。

Description

一种电控解耦膜刚度可变式半主动液压悬置

技术领域

本实用新型涉及液压悬置技术领域，尤其涉及一种电控解耦膜刚度可变式半主动液压悬置。

背景技术

悬置系统作为动力总成与车身副车架或底盘弹性连接的重要元件，不仅具有承载功能，还具有隔离动力总成产生的振动向车身传递，以降低车辆的NVH功能。现有动力总成振动的隔离主要包括两个方面：1)在低频大振幅激振下(典型振幅＝±0.5mm)，动力悬置应具有大刚度及阻尼的特性，以快速衰减悬置振动，避免发动机的大摆动；2)高频小振幅激振下(典型振幅＝±0.1mm)，悬置应具有小刚度及阻尼的特性，以降低动力总成噪声传递到车厢内。现有两种不同要求相互矛盾，悬置结构不断发展的目的是如何更好地协调两种不同需求的矛盾。

典型的被动液压悬置可衰减发动机低频、中频及高频多个频率段的的振动激励，也具有降低发动机中高频振动向车体的传递的能力，抑制乘客舱内的空腔共鸣噪声。典型的被动液压悬置的结构是上液室通过惯性通道与下液室连通。惯性通道内的混合液体在通道中来回振荡，可产生一个附加质量阻尼。典型的被动液压悬置只能产生一个陷波频率段及一个峰值频率段。但其不能满足小振幅具有小刚度、大振幅及Ride工况下具有大阻尼的要求。

当发动机在怠速时产生低频不平衡激励与高速时产生的轴不平衡激励共存时，悬置系统需要一个较低的动刚度，以减少发动机高频小振幅激振下的激励。现有典型的被动液压悬置装置中，当车辆产生两个扰动激励时，被动液阻悬置只能对一种扰动频率进行抑制。被动液压悬置只能在某一种频率段表现良好的衰减振动传递的性能，虽然通过增加阻尼可减小怠速工况下发动机的振动激励传递，但阻尼的增大同时也加强了高频振动的传递，不利于高频降噪。

现有的配备解耦膜的液压悬置，无法在多种工况下降低由于发动机激励而引起的传递振动，同时在怠速工况与巡航工况下的降噪效果也有待提高。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术的不足，提供了一种电控解耦膜刚度可变式半主动液压悬置。

本实用新型通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：

一种电控解耦膜刚度可变式半主动液压悬置，包括内芯，内芯的底部外围包覆有橡胶主簧，橡胶主簧的底部设有流道上盖板，所述流道上盖板内部上表面设有解耦膜，橡胶主簧、流道上盖板以及解耦膜上表面围合而成的密封区域构成上液室；

流道上盖板的下方设有流道板，流道板的底部设有底部膜片，流道板下表面与底部膜片上表面围合而成的区域构成下液室；

流道板的底部设有用于调节解耦膜刚度的电控刚度调节机构。

进一步的，所述电控刚度调节机构包括电磁铁、电磁铁推杆、橡胶密封环垫，流道板的底部中心部位设有小孔口通道，橡胶密封环垫设于小孔口通道的下方，解耦膜的下表面与小孔口通道的顶部两侧上表面接触，解耦膜的下表面、小孔口通道的顶部两侧上表面以及橡胶密封环垫围合而成的区域构成空气室。

进一步的，所述电磁铁的顶部与电磁铁推杆连接，橡胶密封环垫与电磁铁推杆过盈套装连接，电磁铁推杆推动橡胶密封环垫接触或远离小孔口通道使空气室密封或与大气相通。

进一步的，所述流道上盖板的底部与流道板的顶部压装形成长惯性通道，长惯性通道的一端与上液室连通，另一端与下液室连通。

进一步的，所述上液室与下液室内充满乙二醇与水的混合液，乙二醇与水的体积比为8:2。

进一步的，所述内芯的外围包覆有与橡胶主簧一体成型的防撞垫，橡胶主簧的外围设有主簧骨架，防撞垫、橡胶主簧和主簧骨架的外围设有安装支架。

进一步的，所述安装支架底部与底部膜片的外侧通过过盈压装连接，安装支架的两侧设有与车架螺纹连接的第一安装孔。

进一步的，所述内芯上设有与发动机支架螺纹连接的第二安装孔。

本实用新型的有益效果：

本实用新型通过在流道板的底部设置用于调节解耦膜刚度的电控刚度调节机构，通过电控刚度调节机构改变解耦膜的刚度，使得该液压悬置具有多个陷波频率及多个阻尼峰值频率段，实现在多种工况下降低由于发动机激励而引起的传递振动，同时提高怠速工况与巡航工况下的降噪效果，改善了该液压悬置的减振降噪性能；即使电控刚度调节机构失效仍然具备常规液压悬置在巡航工况下的隔振性能。

附图说明

图1为本实用新型电控解耦膜刚度可变式半主动液压悬置的结构示意图；

图2为本实用新型流道板与小孔口通道和长惯性通道的装配图；

图3为本实用新型电控解耦膜刚度可变式半主动液压悬置滞后角随频率变化的关系图；

图4为本实用新型电控解耦膜刚度可变式半主动液压悬置动刚度随频率变化的关系图。

图中：1、内芯；2、防撞垫；3、橡胶主簧；4、主簧骨架；5、流道上盖板；6、解耦膜；7、底部膜片；8、安装支架；9、电磁铁；10、电磁铁推杆；11、橡胶密封环垫；12、小孔口通道；13、长惯性通道；14、流道板；15、第一安装孔；16、第二安装孔。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

实施例

如图1-2所示，本实施例提供一种电控解耦膜刚度可变式半主动液压悬置，包括内芯1，内芯1的底部外围包覆有橡胶主簧3，橡胶主簧3的底部设有流道上盖板5，流道上盖板5内部上表面设有解耦膜6；橡胶主簧3、流道上盖板5以及解耦膜6上表面围合而成的密封区域构成上液室V1；流道上盖板5的下方设有流道板14，流道板14的底部设有底部膜片7，流道板14下表面与底部膜片7上表面围合而成的区域构成下液室V2；流道板14的底部设有用于调节解耦膜6刚度的电控刚度调节机构。

本实施例通过橡胶主簧3、流道上盖板5以及解耦膜6上表面围合而成的密封区域构成上液室V1，流道板14下表面与底部膜片7上表面围合而成的区域构成下液室V2，并且在流道板14的底部设置用于调节解耦膜6刚度的电控刚度调节机构，通过电控刚度调节机构改变解耦膜6的刚度，实现在多种工况下降低由于发动机激励而引起的传递振动，同时提高怠速工况与巡航工况下的降噪效果，改善了该液压悬置的减振降噪性能。

电控刚度调节机构包括电磁铁9、电磁铁推杆10、橡胶密封环垫11，流道板14的底部中心部位设有小孔口通道12，橡胶密封环垫11设于小孔口通道12的下方，解耦膜6的下表面与小孔口通道12的顶部两侧上表面接触，解耦膜6的下表面、小孔口通道12的顶部两侧上表面以及橡胶密封环垫11围合而成的区域构成空气室V3。

电磁铁9的顶部与电磁铁推杆10连接，橡胶密封环垫11与电磁铁推杆10过盈套装连接，电磁铁推杆10推动橡胶密封环垫11接触或远离小孔口通道12使空气室V3密封或与大气相通。

电控刚度调节机构的结构设计，使得发动机在巡航工况下，给电磁铁9通电后，电磁铁推杆10上移，橡胶密封环垫11密封小孔口通道12，小孔口通道12内没有空气通过，空气室V3密封，内部气压增大，V1中同样液体压力下，使得解耦膜6的体积刚度增大；保证在大振幅及巡航工况下，液压悬置可提供较大阻尼。

当发动机转速在怠速工况下，会由于曲轴的不平衡产生中高频小振幅的振动，此时电磁铁9不通电，电磁铁推杆10下移，橡胶密封环垫11远离小孔口通道12，小孔口通道12内部压力与外部大气压相通，空气室V3打开，内部气压衰减。上液室V1在同样液体压力下，解耦膜6的体积刚度减弱，改变了液压悬置的动态特性，产生动静比≤1.2的较小动刚度，提高了液压悬置的吸振能力，起到减振及隔音的目的。该液压悬置可产生两个陷波频率段及两个峰值频率段，可对多个种不平衡激励进行隔离。

流道上盖板5的底部与流道板14的顶部压装形成长惯性通道13，长惯性通道13的一端与上液室V1连通，另一端与下液室V2连通。

其中，小孔口通道12与长惯性通道13相互独立，小孔口通道12与长惯性通道13的横截面呈U形、圆形或方形。此处U形的流体通道是指具有较长的流动距离的液体流动通道。长惯性通道13横截面积A1与长度L1的比值A1/L1小于小孔口通道12横截面积A2与长度L2的比值。

采用多种形状设计的小孔口通道12与长惯性通道13，且长惯性通道13与上液室V1和下液室V2连通，使得上液室V1和下液室V2内的混合液能够相互流动，较大程度改变解耦膜6的体积刚度变化范围，在特定频率范围内提供更小的动刚度，提高了液压悬置的吸振能力，增加了吸振效果。

上液室V1与下液室V2内充满乙二醇与水的混合液，乙二醇与水的体积比为8:2。

内芯1的外围包覆有与橡胶主簧3一体成型的防撞垫2，橡胶主簧3的外围设有主簧骨架4，防撞垫2、橡胶主簧3和主簧骨架4的外围设有安装支架8。

安装支架8底部与底部膜片7的外侧通过过盈压装连接，安装支架8的两侧设有与车架螺纹连接的第一安装孔15。

安装支架8对防撞垫2、橡胶主簧3和主簧骨架4等主体结构进行安装支撑，使得该液压悬置与车架连接并工作时更加稳定。

安装支架8与电磁铁9通过超声波焊接，也可选择过盈压装、注塑等其它连接方式。电磁铁9由衔铁、推杆、DU轴承、挡铁、射包、连接器插头及电磁线圈组成。

内芯1上设有与发动机支架螺纹连接的第二安装孔16。

其中，防撞垫2、橡胶主簧3、解耦膜6、底部膜片7及橡胶密封环垫11均由天然橡胶加工而成。

本实施例的的电控解耦膜刚度可变式半主动液压悬置可应用于车辆发动机、航海及航空发动机中，作为减振装置，连接在发动机与车体之间，内芯1通过穿过第二安装孔16的螺栓与发动机支架螺纹连接，安装支架8通过穿过第一安装孔15的螺栓与车架螺纹连接。发动机工作过程中，液压悬置作为车辆的减振装置连接在车辆的发动机与车身之间，可对发动机的振动进行隔离，减少传递给车体的振动，降低乘客舱内的空腔共鸣噪声，提高车辆驾驶及乘坐的舒适性。

如图1-4所示，本实施例电控解耦膜刚度可变式半主动液压悬置的工作原理如下：

a.将电磁铁9母端子通过控制器上的公端子与整车的专用插座相连接，发动机控制单片机收到的整车信号；

b.当发动机控制单元ECU根据曲轴转速计算得到整车所运行的工况，确认为整车的巡航状态，电磁铁9通过电磁力推动电磁铁推杆10上移，电磁铁推杆10推动橡胶密封环垫11对小孔口通道12进行密封，空气室V3中的气体不通过小孔口通道12与大气相通，保持密封状态，使整个液压悬置具有大刚度大阻尼特性；

c.当发动机控制单元ECU根据曲轴转速计算得到整车所运行的工况，确认为整车的巡航状态，电磁铁9通过电磁力推动电磁铁推杆10下移，电磁铁推杆10不推动橡胶密封环垫11，小孔口通道12打开；空气室V3中的气体通过小孔口通道12与大气相通，解耦膜6体积刚度减少，整个液压悬置表现为小刚度小阻尼特性，提高了液压悬置的吸振能力，改善了发动机在怠速工况下由于曲轴的不平衡产生小振幅中高频的振动，起到减振及隔音的效果。

需要说明的是，在本文中，如若存在第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种电控解耦膜刚度可变式半主动液压悬置，包括内芯(1)，内芯(1)的底部外围包覆有橡胶主簧(3)，橡胶主簧(3)的底部设有流道上盖板(5)，其特征在于：所述流道上盖板(5)内部上表面设有解耦膜(6)，橡胶主簧(3)、流道上盖板(5)以及解耦膜(6)上表面围合而成的密封区域构成上液室；

所述流道上盖板(5)的下方设有流道板(14)，流道板(14)的底部设有底部膜片(7)，流道板(14)下表面与底部膜片(7)上表面围合而成的区域构成下液室；

流道板(14)的底部设有用于调节解耦膜(6)刚度的电控刚度调节机构；所述内芯(1)的外围包覆有与橡胶主簧(3)一体成型的防撞垫(2)，橡胶主簧(3)的外围设有主簧骨架(4)，防撞垫(2)、橡胶主簧(3)和主簧骨架(4)的外围设有安装支架(8)。

2.根据权利要求1所述的一种电控解耦膜刚度可变式半主动液压悬置，其特征在于：所述电控刚度调节机构包括电磁铁(9)、电磁铁推杆(10)、橡胶密封环垫(11)，流道板(14)的底部中心部位设有小孔口通道(12)，橡胶密封环垫(11)设于小孔口通道(12)的下方，解耦膜(6)的下表面与小孔口通道(12)的顶部两侧上表面接触，解耦膜(6)的下表面、小孔口通道(12)的顶部两侧上表面以及橡胶密封环垫(11)围合而成的区域构成空气室。

3.根据权利要求2所述的一种电控解耦膜刚度可变式半主动液压悬置，其特征在于：所述电磁铁(9)的顶部与电磁铁推杆(10)连接，橡胶密封环垫(11)与电磁铁推杆(10)过盈套装连接，电磁铁推杆(10)推动橡胶密封环垫(11)接触或远离小孔口通道(12)使空气室密封或与大气相通。

4.根据权利要求1所述的一种电控解耦膜刚度可变式半主动液压悬置，其特征在于：所述流道上盖板(5)的底部与流道板(14)的顶部压装形成长惯性通道(13)，长惯性通道(13)的一端与上液室连通，另一端与下液室连通。

5.根据权利要求1所述的一种电控解耦膜刚度可变式半主动液压悬置，其特征在于：所述上液室与下液室内充满乙二醇与水的混合液，乙二醇与水的体积比为8:2。

6.根据权利要求1所述的一种电控解耦膜刚度可变式半主动液压悬置，其特征在于：所述安装支架(8)底部与底部膜片(7)的外侧通过过盈压装连接，安装支架(8)的两侧设有与车架螺纹连接的第一安装孔(15)。

7.根据权利要求1所述的一种电控解耦膜刚度可变式半主动液压悬置，其特征在于：所述内芯(1)上设有与发动机支架螺纹连接的第二安装孔(16)。

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