使用電動(dòng)再生力管理噪音和振動(dòng)的系統(tǒng)及具有其的車輛的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了使用電動(dòng)再生力管理噪音和振動(dòng)的系統(tǒng)及具有其的車輛。用于管理車輛中的噪音和振動(dòng)的系統(tǒng)包括限定內(nèi)腔室的殼體。順應(yīng)構(gòu)件附接至殼體并且進(jìn)一步限定內(nèi)腔室。磁體在腔室中操作地固定至殼體并且具有磁場(chǎng)。線圈定位在腔室中并且構(gòu)造為使得在磁場(chǎng)中線圈和磁體之間存在響應(yīng)于順應(yīng)構(gòu)件相對(duì)于殼體的移動(dòng)的相對(duì)移動(dòng)。電阻器與線圈電連通以形成電路。磁場(chǎng)中的線圈的相對(duì)移動(dòng)在電路中感生產(chǎn)生相反磁場(chǎng)的電流，由此減少了傳輸?shù)膭?dòng)力。
【專利說(shuō)明】使用電動(dòng)再生力管理噪音和振動(dòng)的系統(tǒng)及具有其的車輛

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本教導(dǎo)總體包括使用電動(dòng)再生力管理車輛中的噪音和振動(dòng)的系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]車輛具有幾百個(gè)互連的部件。這些部件中的一個(gè)或多個(gè)相對(duì)于其他部件的運(yùn)動(dòng)通過(guò)阻尼器和固定架管理。例如，由于汽缸中周期性的點(diǎn)火產(chǎn)生的發(fā)動(dòng)機(jī)的噪音和振動(dòng)通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)固定架的使用來(lái)管理，以控制傳輸至車輛主體。一些發(fā)動(dòng)機(jī)固定架被認(rèn)為是被動(dòng)系統(tǒng)，因?yàn)樗鼈円蕾囉谝簤夯驕p振機(jī)構(gòu)管理噪音和振動(dòng)傳輸，而非主動(dòng)控制。另一些發(fā)動(dòng)機(jī)固定架則被認(rèn)為是主動(dòng)系統(tǒng)，因?yàn)殡娮涌刂破髯罱K使用車輛操作參數(shù)的反饋控制發(fā)動(dòng)機(jī)固定架的操作。主動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)固定架相比于被動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)固定架通常更復(fù)雜且更昂貴。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]用于管理車輛中的噪音和振動(dòng)的系統(tǒng)包括限定內(nèi)腔室的殼體。順應(yīng)構(gòu)件附接至該殼體并進(jìn)一步限定內(nèi)腔室。磁體操作地在所述內(nèi)腔室中固定至殼體并且具有磁場(chǎng)。線圈被定位在腔室中并且被構(gòu)造為使得磁場(chǎng)中存在響應(yīng)于順應(yīng)構(gòu)件相對(duì)于殼體的移動(dòng)的線圈和磁體之間的相對(duì)移動(dòng)。
[0004]電阻器能夠置于與線圈電連通以形成電路。線圈在磁場(chǎng)中的移動(dòng)在電路中感生產(chǎn)生與線圈和磁場(chǎng)之間的相對(duì)移動(dòng)成比例的相反磁場(chǎng)的電流，由此減下被傳輸?shù)膭?dòng)力。
[0005]換句話說(shuō)，感生電流產(chǎn)生與施加至順應(yīng)構(gòu)件的力相反的再生力。因?yàn)楦猩娏魇亲詣?dòng)產(chǎn)生的并且自動(dòng)地與施加的力成比例，因此該系統(tǒng)被稱為被動(dòng)系統(tǒng)。在其他實(shí)施例中，該系統(tǒng)能夠是主動(dòng)的，比如通過(guò)控制開關(guān)，該開關(guān)在第一位置中允許將電流從電池供給線圈，并且在第二位置閉合具有電阻器的電路。當(dāng)開關(guān)處于第一位置中時(shí)，主動(dòng)供給的電流能夠產(chǎn)生線圈的額外的運(yùn)動(dòng)。處理器能夠執(zhí)行存儲(chǔ)的算法，通過(guò)該算法，處理器僅在預(yù)定的車輛操作參數(shù)(比如，高于預(yù)定振動(dòng)頻率)期間將開關(guān)移動(dòng)至第一位置以將電池置于與線圈連通。
[0006]優(yōu)選地，其中所述電路沒(méi)有電子控制器。
[0007]優(yōu)選地，該系統(tǒng)進(jìn)一步包括:
[0008]隔膜，其操作地連接至所述線圈并且將所述內(nèi)腔室至少部分地分隔為第一部分和第二部分；其中所述第一部分在所述順應(yīng)構(gòu)件和所述隔膜之間并且容納第一流體，所述第二部分容納所述磁體、所述線圈和所述電阻器；其中作用在所述順應(yīng)構(gòu)件上的力通過(guò)所述第一流體被傳遞至所述隔膜，從而相對(duì)于所述磁體和所述線圈中的所述一個(gè)移動(dòng)所述磁體和所述線圈中的所述另一個(gè)。
[0009]優(yōu)選地，其中所述順應(yīng)構(gòu)件是第一順應(yīng)構(gòu)件，并且進(jìn)一步包括:
[0010]液壓阻尼器，其定位為在所述殼體中與所述隔膜并行；其中所述液壓阻尼器具有:
[0011]定位在所述第一部分中的結(jié)構(gòu)，其限定通道并且將所述第一部分分成第一流體腔室和第二流體腔室，并且所述通道流體地連接所述第一流體腔室至所述第二流體腔室，和
[0012]第二順應(yīng)構(gòu)件，其定位在所述第二流體腔室中并可操作響應(yīng)于所述第一流體通過(guò)所述通道的流動(dòng)而改變所述第二流體腔室的容量。
[0013]優(yōu)選地，該系統(tǒng)進(jìn)一步包括:
[0014]電池；
[0015]開關(guān)，其能夠在第一位置和第二位置之間移動(dòng)以將所述電池與所述線圈連接和斷開；和
[0016]處理器，其操作地連接至所述開關(guān)和所述電池，并且構(gòu)造為響應(yīng)于至少一個(gè)預(yù)定的操作參數(shù)而執(zhí)行儲(chǔ)存的算法以將所述開關(guān)移動(dòng)至第一位置，由此僅在開關(guān)處于所述第一位置中時(shí)從所述電池提供電流至所述線圈，以基于所述至少一個(gè)預(yù)定操作參數(shù)影響所述線圈的的硬度或移動(dòng)。
[0017]優(yōu)選地，其中所述處理器和所述開關(guān)集成為電子控制模塊。
[0018]根據(jù)本發(fā)明另一方面，提供一種車輛，包括:
[0019]第一車輛部件和第二車輛部件；
[0020]殼體，其操作地固定至所述第二車輛部件并且限定內(nèi)腔室；
[0021]順應(yīng)構(gòu)件，其附接至所述殼體并且進(jìn)一步限定所述內(nèi)腔室；
[0022]其中所述第一車輛部件被相對(duì)于所述第二車輛部件由所述順應(yīng)構(gòu)件操作地支撐，使得當(dāng)所述第一車輛部件相對(duì)于所述第二車輛部件移動(dòng)時(shí)，所述順應(yīng)構(gòu)件移動(dòng)；
[0023]磁體，其操作地固定至所述殼體并且具有磁場(chǎng)；
[0024]線圈，其定位在所述腔室中并且構(gòu)造為使得響應(yīng)于所述順應(yīng)構(gòu)件相對(duì)于所述殼體的移動(dòng)，在所述磁場(chǎng)中存在所述線圈和所述磁體之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)；和
[0025]電阻器，其與所述線圈電連通以形成電路；在磁場(chǎng)中所述線圈和所述磁體之間的相對(duì)移動(dòng)在所述電路中感生產(chǎn)生與在所述磁場(chǎng)中所述線圈與所述磁體之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)成比例的相反磁場(chǎng)。
[0026]優(yōu)選地，其中所述電路沒(méi)有電子控制器。
[0027]優(yōu)選地，該車輛進(jìn)一步包括:
[0028]隔膜，其操作地連接至所述線圈并且將所述內(nèi)腔室至少部分地分隔為第一部分和第二部分；其中所述第一部分在所述順應(yīng)構(gòu)件和所述隔膜之間并且容納第一流體；并且其中所述第二部分容納所述磁體、所述線圈和所述電阻器。
[0029]優(yōu)選地，其中所述順應(yīng)構(gòu)件是第一順應(yīng)構(gòu)件，并且進(jìn)一步包括:
[0030]液壓阻尼器，其定位為在所述殼體中與所述隔膜并行；其中所述液壓阻尼器具有:
[0031]定位在所述第一部分中的結(jié)構(gòu)，其限定通道并且將所述第一部分分成第一流體腔室和第二流體腔室，并且所述通道流體地連接所述第一流體腔室至所述第二流體腔室，和
[0032]第二順應(yīng)構(gòu)件，其定位在所述第二流體腔室中并可操作為響應(yīng)于所述第一流體通過(guò)所述通道的流動(dòng)而改變所述第二流體腔室的容量。
[0033]優(yōu)選地，該車輛進(jìn)一步包括:
[0034]電池；
[0035]開關(guān)，其能夠選擇地在第一位置和第二位置之間移動(dòng)；其中當(dāng)開關(guān)處于第一位置中時(shí)，線圈操作地連接到電池；其中當(dāng)開關(guān)處于第二位置中時(shí)，線圈操作地連接到電阻器；和
[0036]處理器，其操作地連接至所述開關(guān)和所述電池，并且構(gòu)造為執(zhí)行儲(chǔ)存的算法以響應(yīng)于至少一個(gè)預(yù)定操作參數(shù)將所述開關(guān)移動(dòng)至第一位置，由此僅在開關(guān)處于所述第一位置中時(shí)從所述電池提供電流至所述線圈，以基于所述至少一個(gè)預(yù)定操作參數(shù)影響所述線圈的硬度或移動(dòng)。
[0037]優(yōu)選地，其中所述處理器和所述開關(guān)集成為電子控制模塊。
[0038]優(yōu)選地，其中所述至少一個(gè)預(yù)定車輛操作參數(shù)是所述車輛部件中的一個(gè)的振動(dòng)頻率；并且其中當(dāng)所述車輛部件中的所述一個(gè)的所述振動(dòng)頻率高于預(yù)定振動(dòng)頻率時(shí)，所述開關(guān)被移動(dòng)至所述第一位置。
[0039]根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供一種管理車輛中的噪音和振動(dòng)的方法，包括:
[0040]確定所述車輛的至少一個(gè)操作參數(shù)；
[0041]當(dāng)所述至少一個(gè)操作參數(shù)在第一預(yù)定數(shù)值范圍內(nèi)時(shí)，從電池向電動(dòng)固定架的線圈提供電流；其中所述電動(dòng)固定架操作地連接第一車輛部件至第二車輛部件；和
[0042]當(dāng)所述至少一個(gè)操作參數(shù)在第二預(yù)定頻率范圍內(nèi)時(shí)，在閉合電路中操作地連接電阻器至所述線圈，由此由于所述線圈在所述磁體的磁場(chǎng)中的相對(duì)移動(dòng)在所述電路中感生電流。
[0043]優(yōu)選地，其中所述提供電流是通過(guò)將開關(guān)移動(dòng)至操作地連接所述電池和所述線圈的第一位置實(shí)現(xiàn)的；其中當(dāng)所述開關(guān)處于所述第一位置中時(shí)，所述電阻器從所述線圈操作地?cái)嚅_；
[0044]其中，所述操作地連接電阻器至線圈是通過(guò)將開關(guān)移動(dòng)至第二位置實(shí)現(xiàn)的；并且其中當(dāng)開關(guān)處于第二位置中時(shí)，電池從所述線圈操作地?cái)嚅_。
[0045]優(yōu)選地，其中所述至少一個(gè)操作參數(shù)是所述第一車輛部件和所述第二車輛部件中的一個(gè)的振動(dòng)頻率，并且其中所述第一預(yù)定數(shù)值范圍是高于預(yù)定頻率的頻率范圍。
[0046]當(dāng)結(jié)合附圖時(shí)，本發(fā)明的上述特征和優(yōu)勢(shì)，以及其他特征和優(yōu)勢(shì)從下面對(duì)用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的最佳模式的詳細(xì)描述中變得顯而易見(jiàn)。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0047]圖1是具有通過(guò)被動(dòng)電動(dòng)固定架管理噪音和振動(dòng)的系統(tǒng)的第一實(shí)施例的車輛的局部剖視示意性圖示。
[0048]圖2是圖1的電動(dòng)固定架的磁體和線圈的示意性圖示，用虛線示出了移動(dòng)至第二位置的線圈。
[0049]圖3是圖1的被動(dòng)電動(dòng)固定架的示意性圖示。
[0050]圖4是用于圖1的車輛的具有根據(jù)本教導(dǎo)的替代方面的主動(dòng)控制的電動(dòng)固定架的系統(tǒng)的第二實(shí)施例的示意性圖示。
[0051]圖5是示出了圖1的系統(tǒng)的具有和不具有電阻器的情況下到車輛主體的傳輸率與發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng)頻率的示意性曲線圖。

【具體實(shí)施方式】
[0052]參見(jiàn)附圖，圖1示出了車輛10，其包括第一車輛部件(其在本實(shí)施例中為發(fā)動(dòng)機(jī)12)，相對(duì)于第二車輛部件(其在本實(shí)施例中為車輛主體14)操作地安裝的。車輛部件并不限于發(fā)動(dòng)機(jī)和車輛主體，而是能夠?yàn)槠溟g需要(被動(dòng)或主動(dòng)地)管理振動(dòng)和噪音傳輸?shù)娜魏蝺蓚€(gè)部件。例如，第一車輛部件可以是變速器，而第二車輛部件可以是車輛框架。如本文中更詳細(xì)地描述的，車輛10包括振動(dòng)和噪音管理系統(tǒng)16,該振動(dòng)和噪音管理系統(tǒng)16包括電動(dòng)固定架18并利用感應(yīng)電流產(chǎn)生的反電動(dòng)勢(shì)(即，再生力)影響操作性地連接至發(fā)動(dòng)機(jī)12的電動(dòng)固定架18的運(yùn)動(dòng)，并由此減輕從發(fā)動(dòng)機(jī)到車輛主體14的噪音和振動(dòng)傳輸。系統(tǒng)16能夠是完全被動(dòng)的。在圖4示出的替代實(shí)施例中，電動(dòng)固定架18能夠被主動(dòng)地控制。雖然僅一個(gè)系統(tǒng)16被示出為操作地連接至發(fā)動(dòng)機(jī)12，但是類似的系統(tǒng)16能夠用在發(fā)動(dòng)機(jī)12相對(duì)于主體14安裝所在的其他位置處。
[0053]系統(tǒng)16包括限定內(nèi)腔室22的殼體20。第一順應(yīng)構(gòu)件24附接至殼體20并且進(jìn)一步限定內(nèi)腔室22。殼體20可以是諸如鋼等剛性材料，而順應(yīng)構(gòu)件24是柔性和彈性的材料，比如橡膠。殼體20以示意性的剖視圖示出，并且能夠具有圓形、正方形或矩形的周邊，或具有任何其他適合的形狀。順應(yīng)構(gòu)件24具有允許順應(yīng)構(gòu)件24的外周26摩擦地接合殼體20的內(nèi)周28或通過(guò)粘合劑粘合、結(jié)構(gòu)粘合劑、緊固件或任何其他適合的器件固定至殼體20的內(nèi)周28的互補(bǔ)的形狀。中央支撐件30被通過(guò)緊固件34固定至順應(yīng)構(gòu)件24并且被固定至支架32。支架32通過(guò)單獨(dú)的緊固件38被固定至發(fā)動(dòng)機(jī)12的凸臺(tái)36。任何其他適合的器件能夠用于將發(fā)動(dòng)機(jī)12固定至順應(yīng)構(gòu)件24，使得產(chǎn)生施加在系統(tǒng)16上的力39 (由雙向箭頭表示)的發(fā)動(dòng)機(jī)12的豎直運(yùn)動(dòng)被傳遞至順應(yīng)構(gòu)件24。
[0054]電動(dòng)固定架18包括在腔室22中操作性地固定至殼體20的磁體40。磁體40是永磁體。舉個(gè)非限制性的示例，可假設(shè)磁體40被布置在圖1中，從而其具有延伸出圖1所在的頁(yè)面的磁力線的磁場(chǎng)。電動(dòng)固定架18還包括定位在腔室22中的線圈42。線圈42是環(huán)形線圈，其構(gòu)造為可響應(yīng)于順應(yīng)構(gòu)件24相對(duì)于殼體20的移動(dòng)在在磁場(chǎng)中相對(duì)于磁體40運(yùn)動(dòng)，如下文中更詳細(xì)描述的。在要求保護(hù)的本發(fā)明的范圍內(nèi)的另一個(gè)實(shí)施例中，線圈42和磁體40可構(gòu)造為響應(yīng)于順應(yīng)構(gòu)件24相對(duì)于殼體20的移動(dòng),相對(duì)于線圈42移動(dòng)磁體40。在這樣的實(shí)施例中，線圈42將固定至殼體20，并且磁體40將操作地連接至順應(yīng)構(gòu)件24。
[0055]線圈42以環(huán)形的構(gòu)造纏繞并且具有第一端部44A和第二端部44B，第一端部44A和第二端部44B通過(guò)電線電連接至電阻器46以形成閉合電路48。線圈42相對(duì)于磁體40和磁體40的磁場(chǎng)的豎直移動(dòng)將導(dǎo)致通過(guò)線圈42的磁通量的改變。因?yàn)殡娮杵?6被連接以與線圈42形成閉合電路，因此由于磁通量的改變將在電路48中感應(yīng)出電流以流動(dòng)通過(guò)線圈42和電阻器46。根據(jù)楞次定律，感生電流具有與造成磁通量中的改變的力相反的電動(dòng)勢(shì)(即，與導(dǎo)致線圈42移動(dòng)的力相反的力)。
[0056]電動(dòng)固定架18包括隔膜50，該隔膜50在外周52處延伸至殼體20的內(nèi)殼體支撐部58，并且在在內(nèi)周54處通過(guò)中央固定架56操作地連接至線圈42。內(nèi)殼體支撐部58相對(duì)于殼體20結(jié)構(gòu)性地支撐隔膜50和磁體40。隔膜50將內(nèi)腔室22分隔為第一部分60和第二部分62。第一部分60在順應(yīng)構(gòu)件24和隔膜50之間并且容納第一不可壓縮流體64，比如包括乙二醇的液壓流體。第二部分62容納磁體40、線圈42和電阻器46，并且被以空氣填充。作用在順應(yīng)構(gòu)件24上的力通過(guò)第一流體64傳遞至隔膜50。因?yàn)榫€圈42通過(guò)固定架56固定至隔膜50，因此當(dāng)隔膜50由于作用在順應(yīng)構(gòu)件24上的力移動(dòng)時(shí)，線圈42也移動(dòng)。線圈42的移動(dòng)程度取決于電動(dòng)固定架18的硬度，該硬度部分地取決于隔膜50的硬度。
[0057]線圈42在磁場(chǎng)中的移動(dòng)在電路48中感生電流，該電流產(chǎn)生與通過(guò)線圈42的磁通量的改變成比例的相反的磁場(chǎng)。換句話說(shuō)，該相反的磁場(chǎng)與磁體40的“母”磁場(chǎng)相反并且與線圈42在母磁場(chǎng)中的移動(dòng)成比例。該相反的磁場(chǎng)與線圈42上的凈力相關(guān)，其總是與線圈42的移動(dòng)方向相反并且不同相。因?yàn)榫€圈42的移動(dòng)與發(fā)動(dòng)機(jī)12的移動(dòng)成比例，這導(dǎo)致線圈上的相反的力。該相反的力被傳遞至車輛主體14，這減小了由于發(fā)動(dòng)機(jī)12的移動(dòng)而被傳輸?shù)牧?。發(fā)動(dòng)機(jī)12的振動(dòng)和/或噪音可以是正弦函數(shù)形的，使得感生電流和相反的力為正弦函數(shù)形的，并且沿與施加的力39相反的方向。因而，雖然系統(tǒng)16是完全被動(dòng)的，因?yàn)槠洳痪哂须娮涌刂破饕曰诓僮鳁l件的反饋控制控制被傳輸?shù)脑胍艉驼駝?dòng)，但是系統(tǒng)16提供振動(dòng)減輕，其自動(dòng)地與變化的施加力成比例，因?yàn)楦猩娏髋c通過(guò)線圈42的磁通量的改變成比例。
[0058]圖2示意性地示出了當(dāng)線圈42由于圖1中暫時(shí)向下施加的力39而從位置A向下朝著磁體40移動(dòng)至位置B (以虛線示出)時(shí)線圈42中的感生電流產(chǎn)生的相反的力F。僅示出了線圈42在端部44A、44B處的上限70。磁通量隨著線圈42移動(dòng)通過(guò)更多的環(huán)形母磁場(chǎng)72 (僅示出了其部分)而增加。感生電流I在線圈42中是順時(shí)針的，因?yàn)楦猩娏鱅具有相反的磁場(chǎng)和相反的合力F,該磁場(chǎng)與感生出電流的磁通量的變化相反,和相反的合力F與施加的力39相反。
[0059]再次參見(jiàn)圖1，可選的液壓固定架76(也稱為液壓阻尼器)在殼體20中與電動(dòng)固定架18并行放置以將發(fā)動(dòng)機(jī)噪音和振動(dòng)到主體的傳輸進(jìn)一步減輕。液壓固定架76在殼體20中與隔膜50并行定位。液壓固定架76包括形成通道78的內(nèi)殼體支撐部58。內(nèi)殼體支撐部58和通道78用作慣性軌道，該慣性軌道將內(nèi)腔室22的第一部分60分為第一流體腔室80和第二流體腔室82，其中通道78流體地連接第一流體腔室80和第二流體腔室82。
[0060]液壓固定架76包括定位在第二流體腔室82中的第二順應(yīng)構(gòu)件84。第二順應(yīng)構(gòu)件84示出為固定至殼體20和支撐部58的波紋管，但是可以是任何適合的順應(yīng)構(gòu)件。第二順應(yīng)構(gòu)件84是柔性的，并且因此可操作以響應(yīng)于第一流體64通過(guò)通道78的流動(dòng)使第二流體腔室82的容量變化。當(dāng)?shù)谝豁槕?yīng)構(gòu)件24由于發(fā)動(dòng)機(jī)12的振動(dòng)移動(dòng)時(shí)，不可壓縮流體64被迫使通過(guò)第一流體腔室80和第二流體腔室82之間的通道78。箭頭77表示從第一腔室80移動(dòng)至第二腔室82的流體64，其與第一順應(yīng)構(gòu)件24上的暫時(shí)向下的力39 —致。在該情況中，第二順應(yīng)構(gòu)件84朝著殼體20的底步向外彎曲進(jìn)入在第二順應(yīng)構(gòu)件84的相反側(cè)上的空氣腔室86中，擴(kuò)展了第二流體腔室82。空氣能夠被迫使通過(guò)殼體20中的一個(gè)或多個(gè)開口 88離開空氣腔室86至大氣環(huán)境。當(dāng)暫時(shí)的力39向上移動(dòng)第一順應(yīng)構(gòu)件24時(shí)，流體64還能夠從第二流體腔室82移動(dòng)到第一流體腔室80，導(dǎo)致第二流體腔室82尺寸減小并且第二順應(yīng)構(gòu)件84遠(yuǎn)離殼體20彎曲，通過(guò)開口 88將空氣吸入空氣腔室86中。因?yàn)橥ǖ?8是流體腔室80、82之間的限制部，并且當(dāng)?shù)谝豁槕?yīng)構(gòu)件24移動(dòng)時(shí)，流體64必須行進(jìn)通過(guò)限制性通道78，因此通道78減慢了流體64在腔室80、82之間的移動(dòng)，并且進(jìn)一步轉(zhuǎn)輕了第一順應(yīng)構(gòu)件24相對(duì)于殼體20的移動(dòng),減少了噪音和振動(dòng)向主體14的傳輸。
[0061]雖然液壓固定架76在圖1的振動(dòng)和噪音管理系統(tǒng)16中被示出為與電動(dòng)固定架18并行，但是圖3中示出的替代的振動(dòng)和噪音管理系統(tǒng)16A僅包括具有電阻器46而不具有電動(dòng)控制器的被動(dòng)電動(dòng)固定架18。系統(tǒng)16A的電動(dòng)固定架18包括隔膜50、中央固定架56、支撐構(gòu)件58、殼體20、線圈42和磁體40。用于系統(tǒng)16A中的支撐構(gòu)件58將不包括通道78。系統(tǒng)16A中的隔膜50可以更大，以延伸到殼體20的內(nèi)周28，并且支撐構(gòu)件58可被取消，因?yàn)闆](méi)有液壓固定架76。
[0062]圖4示出了用于諸如車輛10的車輛的替代的振動(dòng)和噪音管理系統(tǒng)16B，其中除了可能通過(guò)電動(dòng)固定架18A和電阻器46的進(jìn)行被動(dòng)控制，還可用振動(dòng)和噪音管理的主動(dòng)控制。具體地，開關(guān)90由處理器92主動(dòng)地控制，以響應(yīng)于預(yù)定的車輛操作參數(shù)選擇地移動(dòng)以執(zhí)行被動(dòng)模式或主動(dòng)模式的。開關(guān)90和處理器92被示出為集成在電子控制模塊85中(在此也稱為電子控制器)。開關(guān)90和電阻器46設(shè)置在包括在電子控制模塊85中的開關(guān)模塊89上。替代地,開關(guān)模塊89可與電子控制模塊85分開。處理器92通過(guò)導(dǎo)體96、98操作地連接至開關(guān)90，電信號(hào)和電流可在所述導(dǎo)體96、98上傳送。當(dāng)在啟動(dòng)主動(dòng)模式的第一位置(以虛線示出為圖4中的90A)中時(shí)，開關(guān)90閉合主動(dòng)模式電路以使得來(lái)自電池91的電流能夠沿著導(dǎo)體87被供給至電動(dòng)固定架18A的線圈(類似于圖1中示出的線圈42)，并且同時(shí)斷開包括電阻器46的被動(dòng)模式電路。開關(guān)90被處理器92根據(jù)儲(chǔ)存在處理器92上的算法移動(dòng)，處理器92執(zhí)行該算法。電動(dòng)控制模塊85在地G處接地。如果需要，該算法能夠被構(gòu)造為使得處理器92響應(yīng)于來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊(ECM) 94的控制信號(hào)93或者響應(yīng)于其他輸入信號(hào)95將開關(guān)90移動(dòng)至第一位置90A，以使得來(lái)自電池91的電流能夠被供給至線圈42而與線圈42的相對(duì)移動(dòng)無(wú)關(guān)。例如，即使沒(méi)有線圈42和磁體40之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，電流也能夠被供給至線圈42以由此改變電動(dòng)固定架18A的硬度。所述算法還能夠被構(gòu)造為使得當(dāng)線圈42由于圖1的順應(yīng)構(gòu)件24上的力而移動(dòng)時(shí)電池91提供電流至線圈42，其中供給的電流被構(gòu)造為其在線圈42中的方向產(chǎn)生與施加的力39相反的力。換句話說(shuō)，由線圈42在磁體40的母磁場(chǎng)中的自動(dòng)進(jìn)行的移動(dòng)產(chǎn)生的感生電流能夠在主動(dòng)和被動(dòng)控制之間轉(zhuǎn)換。可通過(guò)延伸通過(guò)類似于圖1的殼體20的殼體20的電連接器使用固定架18A的線圈42。導(dǎo)體97、99將通過(guò)電連接器把線圈42連接至電連接器。包括開關(guān)90和電阻器46的電子控制模塊85將移動(dòng)到殼體20外面。
[0063]處理器92可構(gòu)造為基于作為信號(hào)93從ECM94輸入到電子控制模塊85和作為來(lái)自車輛上與電子控制模塊85電子通信的其他傳感器或控制模塊(未示出)的信號(hào)95的操作參數(shù)來(lái)移動(dòng)開關(guān)90。在示出的實(shí)施例中，舉個(gè)非限制性示例，作為輸入信號(hào)93由ECM94供給的車輛操作參數(shù)包括由圖1的發(fā)動(dòng)機(jī)12的轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的脈沖。舉個(gè)非限定性示例，作為輸入信號(hào)93或95供給至電子控制模塊85的的其他車輛操作參數(shù)包括發(fā)動(dòng)機(jī)速度(比如以轉(zhuǎn)每分鐘為單位)、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩(比如以牛米(N-m)為單位)、操作地連接至車輛的變速器的檔位狀態(tài)和發(fā)動(dòng)機(jī)溫度。
[0064]儲(chǔ)存的算法包括基于一個(gè)或多個(gè)輸入信號(hào)93、95確定車輛10的一個(gè)或多個(gè)操作參數(shù)。當(dāng)一個(gè)或多個(gè)操作參數(shù)在第一預(yù)定數(shù)值范圍內(nèi)(比如，振動(dòng)頻率高于預(yù)定頻率)時(shí)，處理器92于是使得電流能夠從電池91提供至電動(dòng)固定架18A的線圈42。當(dāng)處理器92將開關(guān)90移動(dòng)到第一位置90A時(shí)，電流被從電池91提供。當(dāng)開關(guān)90處于第一位置90A中時(shí)，電阻器46沒(méi)有操作地連接至線圈42 ( S卩，電阻器46從線圈42操作地?cái)嚅_)。另地，如果開關(guān)90處于第一位置90A中，并且該算法確定操作參數(shù)不在第一預(yù)定數(shù)值范圍內(nèi)，則處理器92將移動(dòng)開關(guān)90至第二位置90B，這使得能夠進(jìn)行被動(dòng)模式，其中電池91不操作地連接至電動(dòng)固定架18A( S卩，電池91從線圈42操作地?cái)嚅_)并且電動(dòng)固定架18A與電阻器46處于閉合電路中。
[0065]舉個(gè)非限制性示例，算法能夠從輸入信號(hào)93、95確定發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng)頻率是否預(yù)期在第一頻率范圍內(nèi)，或在第二頻率范圍內(nèi)。例如，第一頻率范圍能夠?yàn)閺?-200赫茲(在本文中稱為值的第二預(yù)定范圍)，并且第二頻率范圍能夠包括高于200赫茲的頻率(在本文中稱為第一數(shù)值范圍)，但是其他的頻率范圍能夠被替代地使用。在第一頻率范圍中，由連接到閉合電路48中的電阻46和電動(dòng)固定架18的線圈42中的感生電流產(chǎn)生的相反力可足以減輕振動(dòng)。系統(tǒng)16B的振動(dòng)管理因而在第一頻率范圍內(nèi)是完全被動(dòng)的。在第一頻率范圍期間，開關(guān)90處于第二位置90B中。在第二頻率范圍中，處理器92移動(dòng)開關(guān)90置第一位置90A，以使電阻器電路斷開并且電流以主動(dòng)模式主動(dòng)地從電池90供給，從而產(chǎn)生電動(dòng)固定架18的線圈的運(yùn)動(dòng)，由此可選地增大相反力。圖1示出的液壓固定架76在主動(dòng)控制系統(tǒng)16B中能夠可選地與電動(dòng)固定架18A并行使用。
[0066]圖5示出了向圖1的電動(dòng)固定架18增加電阻器46的效果。圖5的曲線圖在Y軸上以主體14上的傳輸?shù)牧εc順應(yīng)構(gòu)件24上的發(fā)動(dòng)機(jī)12的輸入力39的無(wú)量綱的比率顯示了表示發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)到車輛主體14的預(yù)期傳輸率的數(shù)學(xué)模型。單位為赫茲的發(fā)動(dòng)機(jī)12的振動(dòng)的軸向頻率102表示在X軸上(其中軸向頻率是關(guān)于通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)12的曲柄軸的軸線的振動(dòng)頻率)。固定架16的諧振導(dǎo)致傳輸率100高于在某個(gè)軸向頻率范圍中的傳輸率。曲線104示出了當(dāng)圖1的電動(dòng)固定架18不包括電阻器46時(shí)的傳輸率100，使得線圈42不在閉合電路中并且沒(méi)有感生電流能夠在線圈42中流動(dòng)。曲線106示出了當(dāng)在閉合電路中將電阻器46增加至線圈42時(shí)的傳輸率100，并且表明由于感生電流的相反力，傳輸率100尤其在接近固定架18的諧振頻率的頻率范圍中被降低。
[0067]因而，通過(guò)在電動(dòng)固定架18中增加電阻器46以與線圈42形成閉合電路，被動(dòng)噪音和振動(dòng)控制在比如系統(tǒng)16和16A中是可能的?？蛇x地，噪音和振動(dòng)能夠通過(guò)增加開關(guān)90而被主動(dòng)地管理，開關(guān)90被控制為使得能夠選擇地向線圈42從電源91增加電流到電動(dòng)固定架18A和/或切換到比如在系統(tǒng)16B中的電動(dòng)固定架18A的被動(dòng)操作。
[0068]盡管已經(jīng)對(duì)執(zhí)行本發(fā)明的較佳模式進(jìn)行了詳盡的描述，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員可得知在所附的權(quán)利要求的范圍內(nèi)的用來(lái)實(shí)施本發(fā)明的許多替換設(shè)計(jì)和實(shí)施例。
【權(quán)利要求】
1.一種用于管理車輛中的噪音和振動(dòng)的系統(tǒng)，包括 殼體，其限定內(nèi)腔室； 順應(yīng)構(gòu)件，其附接至殼體并進(jìn)一步限定所述內(nèi)腔室； 磁體，其具有磁場(chǎng)； 線圈；其中所述磁體和所述線圈中的一個(gè)操作地固定至所述腔室中的殼體； 其中所述磁體和所述線圈中的另一個(gè)被定位在所述腔室中并且構(gòu)造為響應(yīng)所述順應(yīng)構(gòu)件相對(duì)于所述殼體的移動(dòng)在所述磁場(chǎng)中相對(duì)于所述磁體和所述線圈中的所述一個(gè)移動(dòng)，和 電阻器，其與所述線圈電連通以形成電路；所述磁體和所述線圈中的所述另一個(gè)在所述磁場(chǎng)中的相對(duì)移動(dòng)在所述電路中感生產(chǎn)生相反磁場(chǎng)的電流。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述電路沒(méi)有電子控制器。
3.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括: 隔膜，其操作地連接至所述線圈并且將所述內(nèi)腔室至少部分地分隔為第一部分和第二部分；其中所述第一部分在所述順應(yīng)構(gòu)件和所述隔膜之間并且容納第一流體，所述第二部分容納所述磁體、所述線圈和所述電阻器；其中作用在所述順應(yīng)構(gòu)件上的力通過(guò)所述第一流體被傳遞至所述隔膜，從而相對(duì)于所述磁體和所述線圈中的所述一個(gè)移動(dòng)所述磁體和所述線圈中的所述另一個(gè)。
4.如權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其中所述順應(yīng)構(gòu)件是第一順應(yīng)構(gòu)件，并且進(jìn)一步包括: 液壓阻尼器，其定位為在所述殼體中與所述隔膜并行；其中所述液壓阻尼器具有: 定位在所述第一部分中的結(jié)構(gòu)，其限定通道并且將所述第一部分分成第一流體腔室和第二流體腔室，并且所述通道流體地連接所述第一流體腔室至所述第二流體腔室，和 第二順應(yīng)構(gòu)件，其定位在所述第二流體腔室中并可操作響應(yīng)于所述第一流體通過(guò)所述通道的流動(dòng)而改變所述第二流體腔室的容量。
5.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括: 電池； 開關(guān)，其能夠在第一位置和第二位置之間移動(dòng)以將所述電池與所述線圈連接和斷開；和 處理器，其操作地連接至所述開關(guān)和所述電池，并且構(gòu)造為響應(yīng)于至少一個(gè)預(yù)定的操作參數(shù)而執(zhí)行儲(chǔ)存的算法以將所述開關(guān)移動(dòng)至第一位置，由此僅在開關(guān)處于所述第一位置中時(shí)從所述電池提供電流至所述線圈，以基于所述至少一個(gè)預(yù)定操作參數(shù)影響所述線圈的的硬度或移動(dòng)。
6.如權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其中所述處理器和所述開關(guān)集成為電子控制模塊。
7.—種車輛，包括: 第一車輛部件和第二車輛部件； 殼體，其操作地固定至所述第二車輛部件并且限定內(nèi)腔室； 順應(yīng)構(gòu)件，其附接至所述殼體并且進(jìn)一步限定所述內(nèi)腔室； 其中所述第一車輛部件被相對(duì)于所述第二車輛部件由所述順應(yīng)構(gòu)件操作地支撐，使得當(dāng)所述第一車輛部件相對(duì)于所述第二車輛部件移動(dòng)時(shí)，所述順應(yīng)構(gòu)件移動(dòng)； 磁體，其操作地固定至所述殼體并且具有磁場(chǎng)； 線圈，其定位在所述腔室中并且構(gòu)造為使得響應(yīng)于所述順應(yīng)構(gòu)件相對(duì)于所述殼體的移動(dòng)，在所述磁場(chǎng)中存在所述線圈和所述磁體之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)；和 電阻器，其與所述線圈電連通以形成電路；在磁場(chǎng)中所述線圈和所述磁體之間的相對(duì)移動(dòng)在所述電路中感生產(chǎn)生與在所述磁場(chǎng)中所述線圈與所述磁體之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)成比例的相反磁場(chǎng)。
8.如權(quán)利要求7所述的車輛，進(jìn)一步包括: 電池； 開關(guān)，其能夠選擇地在第一位置和第二位置之間移動(dòng)；其中當(dāng)開關(guān)處于第一位置中時(shí)，線圈操作地連接到電池；其中當(dāng)開關(guān)處于第二位置中時(shí)，線圈操作地連接到電阻器；和 處理器，其操作地連接至所述開關(guān)和所述電池，并且構(gòu)造為執(zhí)行儲(chǔ)存的算法以響應(yīng)于至少一個(gè)預(yù)定操作參數(shù)將所述開關(guān)移動(dòng)至第一位置，由此僅在開關(guān)處于所述第一位置中時(shí)從所述電池提供電流至所述線圈，以基于所述至少一個(gè)預(yù)定操作參數(shù)影響所述線圈的硬度或移動(dòng)。
9.如權(quán)利要求8所述的車輛，其中所述處理器和所述開關(guān)集成為電子控制模塊。
10.如權(quán)利要求8所述的車輛，其中所述至少一個(gè)預(yù)定車輛操作參數(shù)是所述車輛部件中的一個(gè)的振動(dòng)頻率；并且其中當(dāng)所述車輛部件中的所述一個(gè)的所述振動(dòng)頻率高于預(yù)定振動(dòng)頻率時(shí)，所述開關(guān)被移動(dòng)至所述第一位置。
【文檔編號(hào)】F16F15/023GK104343886SQ201410381521
【公開日】2015年2月11日 申請(qǐng)日期:2014年8月5日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月5日
【發(fā)明者】P.李, S.M.喬瑪 申請(qǐng)人:通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作有限責(zé)任公司