本發(fā)明涉及汽車動力總成懸置系統(tǒng)，具體地指一種汽車動力總成半主動懸置系統(tǒng)及其控制方法。

背景技術：

1、目前汽車動力總成普遍采用橫置布置方式，懸置系統(tǒng)普遍采用三點鐘擺式結構，其由左右側懸置及抗扭懸置組成，左右側懸置主要起到支撐動力總成并兼顧動力總成跳動和扭矩工況隔振的作用，抗扭懸置起到扭矩工況抗扭及隔振的作用，具有結構簡單，成本低廉，隔振效果好等優(yōu)勢，應用廣泛。

2、隨著混合動力總成扭矩、重量的提升，以及客戶對車輛舒適性的要求越來越高，傳統(tǒng)的三點鐘擺式懸置系統(tǒng)存在明顯的不足，具體為：車輛處于怠速、勻速狀態(tài)行駛在常規(guī)路面上時，需要懸置提供小剛度小阻尼，滿足車輛隔振需求，而車輛處于啟動停機、急加速、急轉向狀態(tài)，或車輛通過減速帶、坑洼路面時，則需要懸置提供大剛度大阻尼。

3、車輛處于不同工況狀態(tài)或行駛在不同路面上時，車輛對懸置系統(tǒng)的性能要求存在矛盾，當前的懸置系統(tǒng)無法做到兼顧。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的就是要解決上述背景技術的不足，提供一種可針對不同的工況或路況調整懸置剛度狀態(tài)，滿足行駛要求的汽車動力總成半主動懸置系統(tǒng)及其控制方法。

2、為實現(xiàn)此目的，本發(fā)明所設計的汽車動力總成半主動懸置系統(tǒng)，包括連接于車身的側部與動力總成的側部之間的側懸置，以及，連接于所述動力總成的前部與所述車身的前部之間的抗扭懸置；所述側懸置內設置有可沿車身高度方向進行壓縮或拉伸的側懸空氣腔，所述抗扭懸置內設置有可沿車身長度方向進行壓縮或拉伸的抗扭懸空氣腔；所述側懸空氣腔和所述抗扭懸空氣腔分別連接有一個用于控制腔體與大氣連通或斷開的控制開關。

3、進一步的，所述側懸置包括固定于所述車身的側部的側懸車身支架、固定于所述動力總成的側部的側懸動力總成支架和設置于所述側懸車身支架內、可沿所述車身的高度方向拉伸或壓縮的側懸緩沖支撐結構，所述側懸空氣腔設置于所述側懸緩沖支撐結構內，所述側懸動力總成支架的一端設置于所述側懸緩沖支撐結構的上方，所述側懸動力總成支架可沿所述車身的高度方向移動、拉伸或壓縮所述側懸緩沖支撐結構。

4、進一步的，所述側懸緩沖支撐結構包括頂部通過彈性件與所述側懸動力總成支架固定、可拉伸或壓縮的側懸上液室；位于所述側懸上液室下方、可膨脹或收縮的側懸下液室；以及，連接于所述側懸上液室和所述側懸下液室之間的側懸液體通道；所述側懸空氣腔設置于所述側懸上液室與所述側懸下液室之間。

5、進一步的，所述抗扭懸置包括固定于所述車身的前部的抗扭懸車身支架、固定于所述動力總成的前部的抗扭懸動力總成支架和設置于所述抗扭懸車身支架內、可沿所述車身長度方向拉伸或壓縮的抗扭懸緩沖支撐結構，所述抗扭懸空氣腔設置于所述抗扭懸緩沖支撐結構內，所述抗扭懸動力總成支架的一端設置于所述抗扭懸緩沖支撐結構的后方，所述抗扭懸動力總成支架可沿所述車身的長度方向移動、拉伸或壓縮所述抗扭懸緩沖支撐結構。

6、進一步的，所述抗扭懸緩沖支撐結構包括后部通過彈性件與所述抗扭懸動力總成支架固定、可拉伸或壓縮的后液室；位于所述后液室前方、可膨脹或收縮的前液室；以及，連接于所述前液室和所述后液室之間的抗扭懸液體通道；所述抗扭懸空氣腔設置于所述前液室與所述后液室之間。

7、基于上述所述的汽車動力總成半主動懸置系統(tǒng)的控制方法，包括根據(jù)車身所受沖擊力大小控制所述側懸空氣腔的控制開關和所述抗扭懸空氣腔的控制開關打開或關閉的控制方法，以及，根據(jù)車輛的行駛狀態(tài)控制所述側懸空氣腔的控制開關和所述抗扭懸空氣腔的控制開關打開或關閉的控制方法。

8、進一步的，所述根據(jù)車身所受沖擊力大小控制所述側懸空氣腔的控制開關和所述抗扭懸空氣腔的控制開關打開或關閉的控制方法包括：所述車身所受沖擊力小于設定值時，打開所述側懸空氣腔的控制開關和所述抗扭懸空氣腔的控制開關；所述車身所受沖擊力大于設定值時，關閉所述側懸空氣腔的控制開關，打開所述抗扭懸空氣腔的控制開關。

9、進一步的，判斷所述車身所受沖擊力是否超過設定值的方法包括：判斷車身加速度大小是否超過設定值、判斷油門開度是否超過設定值和判斷esp轉角是否超過設定值。

10、進一步的，所述根據(jù)車輛的行駛狀態(tài)控制所述側懸空氣腔的控制開關和所述抗扭懸空氣腔的控制開關打開或關閉的控制方法包括：判斷發(fā)動機的工作狀態(tài)，所述發(fā)動機的轉速變化大于設定值時，打開所述側懸空氣腔的控制開關，關閉所述抗扭懸空氣腔的控制開關。

11、更進一步的，所述根據(jù)車輛的行駛狀態(tài)控制所述側懸空氣腔的控制開關和所述抗扭懸空氣腔的控制開關打開或關閉的控制方法包括：判斷車輛是否處于運動模式，若是則關閉所述側懸空氣腔的控制開關和所述抗扭懸空氣腔的控制開關。

12、本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明通過在車身上布置半主動的三點鐘擺式懸置系統(tǒng)，在懸置內部設置空氣腔，由控制開關主動控制空氣腔與大氣的通斷，可以選擇性的為動力總成提供剛度不同、阻尼不同的懸置系統(tǒng)，從而滿足車輛在不同工況下對懸置剛度的需求，為車輛提供了更加動態(tài)和舒適的駕駛體驗。

13、本發(fā)明中，在懸置內部設置空氣腔，并通過控制開關主動控制其與大氣的通斷，是實現(xiàn)懸置系統(tǒng)剛度可調的關鍵。當空氣腔與大氣連通時，解耦膜可大幅變形，空氣腔不提供額外的剛度增量，同時阻尼因解耦膜的大幅變形而降低，從而適用于勻速，小油門，怠速，車身沖擊小等工況，能提供更好的舒適性；反之，關閉空氣腔與大氣連通的通道時，空氣腔形成密閉空間，解耦膜只能小幅變形，空氣腔可提供額外的剛度增量，同時阻尼因解耦膜的小幅變形而增大，從而適用于需要更好操控性和穩(wěn)定性的大沖擊或激烈駕駛場景。

14、本發(fā)明所設計的半主動動力總成懸置系統(tǒng)在成本和結構復雜性上均具有優(yōu)勢，因其不需要額外的能源來直接產(chǎn)生力以改變動力總成懸置狀態(tài)，而是通過改變系統(tǒng)的機械特性(如剛度和阻尼)來適應不同的駕駛條件。這種設計使得系統(tǒng)更加可靠，同時保持了較高的性能調節(jié)能力。這種結合了三點鐘擺式結構和空氣腔可調性的半主動動力總成懸置系統(tǒng)，在高端汽車、賽車中具有廣闊的應用前景。它不僅能夠提升車輛的操控性和舒適性，還能根據(jù)駕駛者的需求和路況變化自動或手動調整動力總成懸置狀態(tài)，為駕駛者提供更加個性化的駕駛體驗。

技術特征：

1.一種汽車動力總成半主動懸置系統(tǒng)，包括連接于車身(1)的側部與動力總成(2)的側部之間的側懸置，以及，連接于所述動力總成(2)的前部與所述車身(1)的前部之間的抗扭懸置(3)；其特征在于：所述側懸置內設置有可沿車身高度方向進行壓縮或拉伸的側懸空氣腔，所述抗扭懸置(3)內設置有可沿車身長度方向進行壓縮或拉伸的抗扭懸空氣腔(4)；所述側懸空氣腔和所述抗扭懸空氣腔(4)分別連接有一個用于控制腔體與大氣連通或斷開的控制開關。

2.如權利要求1所述的汽車動力總成半主動懸置系統(tǒng)，其特征在于：所述側懸置包括固定于所述車身(1)的側部的側懸車身支架、固定于所述動力總成(2)的側部的側懸動力總成支架和設置于所述側懸車身支架內、可沿所述車身的高度方向拉伸或壓縮的側懸緩沖支撐結構，所述側懸空氣腔設置于所述側懸緩沖支撐結構內，所述側懸動力總成支架的一端設置于所述側懸緩沖支撐結構的上方，所述側懸動力總成支架可沿所述車身的高度方向移動、拉伸或壓縮所述側懸緩沖支撐結構。

3.如權利要求2所述的汽車動力總成半主動懸置系統(tǒng)，其特征在于：所述側懸緩沖支撐結構包括頂部通過彈性件與所述側懸動力總成支架固定、可拉伸或壓縮的側懸上液室；位于所述側懸上液室下方、可膨脹或收縮的側懸下液室；以及，連接于所述側懸上液室和所述側懸下液室之間的側懸液體通道；所述側懸空氣腔設置于所述側懸上液室與所述側懸下液室之間。

4.如權利要求1所述的汽車動力總成半主動懸置系統(tǒng)，其特征在于：所述抗扭懸置(3)包括固定于所述車身(1)的前部的抗扭懸車身支架(3.1)、固定于所述動力總成(2)的前部的抗扭懸動力總成支架(3.2)和設置于所述抗扭懸車身支架(3.1)內、可沿所述車身長度方向拉伸或壓縮的抗扭懸緩沖支撐結構，所述抗扭懸空氣腔(4)設置于所述抗扭懸緩沖支撐結構內，所述抗扭懸動力總成支架(3.2)的一端設置于所述抗扭懸緩沖支撐結構的后方，所述抗扭懸動力總成支架(3.2)可沿所述車身的長度方向移動、拉伸或壓縮所述抗扭懸緩沖支撐結構。

5.如權利要求4所述的汽車動力總成半主動懸置系統(tǒng)，其特征在于：所述抗扭懸緩沖支撐結構包括后部通過彈性件與所述抗扭懸動力總成支架(3.2)固定、可拉伸或壓縮的后液室(3.3)；位于所述后液室(3.3)前方、可膨脹或收縮的前液室(3.4)；以及，連接于所述前液室(3.4)和所述后液室(3.3)之間的抗扭懸液體通道(3.5)；所述抗扭懸空氣腔(4)設置于所述前液室(3.4)與所述后液室(3.3)之間。

6.一種基于上述權利要求1—5中任意一項所述的汽車動力總成半主動懸置系統(tǒng)的控制方法，其特征在于：它包括根據(jù)車身所受沖擊力大小控制所述側懸空氣腔的控制開關和所述抗扭懸空氣腔(4)的控制開關打開或關閉的控制方法，以及，根據(jù)車輛的行駛狀態(tài)控制所述側懸空氣腔的控制開關和所述抗扭懸空氣腔(4)的控制開關打開或關閉的控制方法。

7.如權利要求6所述的汽車動力總成半主動懸置系統(tǒng)的控制方法，其特征在于：所述根據(jù)車身所受沖擊力大小控制所述側懸空氣腔的控制開關和所述抗扭懸空氣腔的控制開關打開或關閉的控制方法包括：所述車身所受沖擊力小于設定值時，打開所述側懸空氣腔的控制開關和所述抗扭懸空氣腔(4)的控制開關；所述車身所受沖擊力大于設定值時，關閉所述側懸空氣腔的控制開關，打開所述抗扭懸空氣腔(4)的控制開關。

8.如權利要求7所述的汽車動力總成半主動懸置系統(tǒng)的控制方法，其特征在于：判斷所述車身所受沖擊力是否超過設定值的方法包括：判斷車身加速度大小是否超過設定值、判斷油門開度是否超過設定值和判斷esp轉角是否超過設定值。

9.如權利要求6所述的汽車動力總成半主動懸置系統(tǒng)的控制方法，其特征在于：所述根據(jù)車輛的行駛狀態(tài)控制所述側懸空氣腔的控制開關和所述抗扭懸空氣腔(4)的控制開關打開或關閉的控制方法包括：判斷發(fā)動機的工作狀態(tài)，所述發(fā)動機的轉速變化大于設定值時，打開所述側懸空氣腔的控制開關，關閉所述抗扭懸空氣腔(4)的控制開關。

10.如權利要求6或9所述的汽車動力總成半主動懸置系統(tǒng)的控制方法，其特征在于：所述根據(jù)車輛的行駛狀態(tài)控制所述側懸空氣腔的控制開關和所述抗扭懸空氣腔(4)的控制開關打開或關閉的控制方法包括：判斷車輛是否處于運動模式，若是則關閉所述側懸空氣腔的控制開關和所述抗扭懸空氣腔(4)的控制開關。

技術總結
本發(fā)明公開了一種汽車動力總成半主動懸置系統(tǒng)及其控制方法，包括連接于車身的側部與動力總成的側部之間的側懸置，以及，連接于動力總成的前部與車身的前部之間的抗扭懸置；側懸置內設置有可沿車身高度方向進行壓縮或拉伸的側懸空氣腔，抗扭懸置內設置有可沿車身長度方向進行壓縮或拉伸的抗扭懸空氣腔；側懸空氣腔和抗扭懸空氣腔分別連接有一個用于控制腔體與大氣連通或斷開的控制開關。本發(fā)明通過在車身上布置半主動的三點鐘擺式懸置系統(tǒng)，在懸置內部設置空氣腔，由控制開關主動控制空氣腔與大氣的通斷，可以選擇性的為車身提供低剛度、高阻尼或小剛度、低阻尼的懸置系統(tǒng)，從而滿足車輛在不同工況下對懸置剛度的需求。

技術研發(fā)人員：張興,岳松,劉文豐,熊明潔
受保護的技術使用者：東風汽車集團股份有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/12/5