本實(shí)用新型涉及汽車(chē)隔振部件，尤其是涉及一種汽車(chē)動(dòng)力總成主動(dòng)控制式液壓懸置及隔振方法。

背景技術(shù)：

隨著生活質(zhì)量的不斷提高，人們對(duì)汽車(chē)性能的要求也越來(lái)越高。尤其是乘坐舒適性，它已成為衡量汽車(chē)性能的一項(xiàng)重要指標(biāo)。由于汽車(chē)動(dòng)力總成是引起汽車(chē)振動(dòng)和噪聲的重要因素，針對(duì)其引起的振動(dòng)的隔離就成為提高整車(chē)NVH(Noise、Vibration、Harshness，噪聲、振動(dòng)與聲振粗糙度)特性的關(guān)鍵。懸置是連接動(dòng)力總成與車(chē)體的橋梁，是動(dòng)力總成和車(chē)體之間振動(dòng)傳遞的路徑。隔振性能良好的動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)可以減少動(dòng)力總成振動(dòng)向車(chē)架的傳遞，降低車(chē)內(nèi)噪聲，從而提高乘坐舒適性。普通橡膠懸置具有高頻剛度較大、低頻阻尼不足和高頻動(dòng)態(tài)硬化的缺點(diǎn)，難以滿足現(xiàn)代汽車(chē)動(dòng)力總成在較寬頻率范圍內(nèi)對(duì)懸置系統(tǒng)的隔振要求。傳統(tǒng)液壓懸置具有動(dòng)剛度和阻尼角的頻變和幅變特性，在一定頻段內(nèi)能顯著減少動(dòng)力總成振動(dòng)向車(chē)架的傳遞，但由于液壓懸置在高頻下的動(dòng)態(tài)硬化，使其減振降噪能力仍無(wú)法滿足對(duì)于乘坐舒適性的要求。所以設(shè)計(jì)出結(jié)構(gòu)合理，能適應(yīng)寬頻率范圍的汽車(chē)動(dòng)力總成主動(dòng)控制式液壓懸置尤為重要。

經(jīng)查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料，有很多專(zhuān)利技術(shù)提出了解決上述問(wèn)題的方法，如名稱為“主動(dòng)控制式發(fā)動(dòng)機(jī)液壓懸置”，中國(guó)專(zhuān)利“200520029166.2”中提出了作動(dòng)器控制振動(dòng)元件的方式，從而在更寬頻帶內(nèi)主動(dòng)隔離發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)噪聲向車(chē)內(nèi)的傳遞，更好的改善整車(chē)的NVH性能，提高了車(chē)輛的乘坐舒適性。但該裝置是在傳統(tǒng)液壓懸置內(nèi)加入振動(dòng)元件，通過(guò)橡膠硫化連接在慣性通道體內(nèi)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不便于零部件維修且成本較高；作動(dòng)器帶動(dòng)振動(dòng)元件實(shí)現(xiàn)作動(dòng)時(shí)，其因結(jié)構(gòu)限制，無(wú)法產(chǎn)生較大位移，影響作動(dòng)器高頻主動(dòng)控制效果；同時(shí)，該裝置也沒(méi)有考慮到對(duì)于壓電作動(dòng)器和磁致伸縮作動(dòng)器等微位移作動(dòng)器的輸出位移小的局限性。

如名稱為“作動(dòng)器可更換式發(fā)動(dòng)機(jī)主動(dòng)懸置”，中國(guó)專(zhuān)利“201210357446.0”中設(shè)計(jì)了空腔室結(jié)構(gòu)，作動(dòng)器可置于該空腔室中，用螺塞進(jìn)行封閉實(shí)現(xiàn)作動(dòng)，進(jìn)而控制液壓懸置的動(dòng)態(tài)特性；作動(dòng)器發(fā)生損壞后可以隨時(shí)更換，不僅滿足了作動(dòng)器可更換的實(shí)際需要，也滿足了汽車(chē)不同工況下的減振。并且考慮到了壓電作動(dòng)器位移輸出略小的缺點(diǎn)， 將放大裝置和液壓懸置相結(jié)合。但其核心部件作動(dòng)筒內(nèi)外側(cè)壁面上對(duì)稱布置凸鍵，空腔殼內(nèi)壁上加工凹槽，加工難度大，精度難以保證，各零部件難以實(shí)現(xiàn)通用化，結(jié)構(gòu)過(guò)于復(fù)雜。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

實(shí)用新型目的：針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)，提出一種汽車(chē)動(dòng)力總成主動(dòng)控制式液壓懸置，能滿足寬頻率范圍的汽車(chē)動(dòng)力總成隔振要求。

技術(shù)方案：一種汽車(chē)動(dòng)力總成主動(dòng)控制式液壓懸置，包括橡膠主簧、懸置殼體、從動(dòng)盤(pán)、作動(dòng)器、橡膠底膜、橡膠擋圈、作動(dòng)頂桿、金屬骨架、連接螺栓；其中，所述橡膠主簧設(shè)置在金屬骨架和懸置殼體之間，橡膠主簧分別與懸置殼體和金屬骨架硫化連接，連接螺栓固定在金屬骨架的頂部；所述橡膠底膜的邊緣固定在懸置殼體上，橡膠底膜與懸置殼體形成腔體；所述從動(dòng)盤(pán)設(shè)置在所述腔體中，從動(dòng)盤(pán)的邊緣與懸置殼體內(nèi)側(cè)壁之間硫化連接所述橡膠擋圈，所述懸置殼體、從動(dòng)盤(pán)以及橡膠擋圈共同形成密封的上液室；所述橡膠底膜中央設(shè)有密封圈，所述作動(dòng)頂桿的一端穿過(guò)所述密封圈后與從動(dòng)盤(pán)固定連接，所述作動(dòng)頂桿的另一端連接作動(dòng)器，所述從動(dòng)盤(pán)、密封圈、底膜、橡膠擋圈以及作動(dòng)頂桿共同形成密封的下液室；所述從動(dòng)盤(pán)作用于上液室液體等效面積大于上液室液體作用于橡膠主簧的等效面積；所述從動(dòng)盤(pán)內(nèi)開(kāi)有連通所述上液室和下液室的慣性通道。

進(jìn)一步的，所述作動(dòng)器為磁致伸縮作動(dòng)器、壓電作動(dòng)器、電磁作動(dòng)器、電液伺服作動(dòng)器、電致伸縮作動(dòng)器。

有益效果：本實(shí)用新型的一種汽車(chē)動(dòng)力總成主動(dòng)控制式液壓懸置，具有如下優(yōu)點(diǎn)：

本實(shí)用新型的汽車(chē)動(dòng)力總成主動(dòng)控制式液壓懸置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)；其橡膠主簧、懸置殼體等零部件具有通用性，液壓懸置和作動(dòng)器可單獨(dú)設(shè)計(jì)，便于維修和更換。

汽車(chē)動(dòng)力總成主動(dòng)控制式液壓懸置的從動(dòng)盤(pán)內(nèi)開(kāi)有慣性通道，使上液室和下液室相連通，保留了慣性通道結(jié)構(gòu)，使其兼具低頻隔振性能好的優(yōu)點(diǎn)。

汽車(chē)動(dòng)力總成主動(dòng)控制式液壓懸置的懸置殼體和從動(dòng)盤(pán)形成上液室，選用剛度較小的橡膠擋圈與分別與懸置殼體、從動(dòng)盤(pán)硫化連接，保證上液室密封。由于從動(dòng)盤(pán)作用于上液室液體等效面積大于上液室液體作用于懸置殼體上端等效面積，能實(shí)現(xiàn)對(duì)從動(dòng)盤(pán)輸出位移的放大，克服了微位移作動(dòng)器輸出位移小的缺點(diǎn)。并且剛度較小的橡膠擋圈不會(huì)影響從動(dòng)盤(pán)的控制位移輸出。

與現(xiàn)有專(zhuān)利“200520029166.2”區(qū)別及優(yōu)點(diǎn)是：

現(xiàn)有技術(shù)中，其振動(dòng)元件結(jié)構(gòu)是工作在上下慣性通道體之間的，從其附圖可以清楚的看出，其振動(dòng)元件的振動(dòng)膜或振動(dòng)盤(pán)位于在慣性通道體中間，帶有慣性通道的振動(dòng)元件整體結(jié)構(gòu)與液壓懸置通過(guò)橡膠流化連接；因此可以得出，其工作時(shí)，帶有慣性通道的振動(dòng)元件整體結(jié)構(gòu)相對(duì)液壓懸置是固定的，僅有其振動(dòng)元件在慣性通道體之間發(fā)生微小的振動(dòng)。此外，由于振動(dòng)元件僅位于中央，其無(wú)法與上液室形成近似密閉的液壓空間實(shí)現(xiàn)液壓放大。

本實(shí)用新型中，從動(dòng)盤(pán)是一個(gè)整體零件，并在其內(nèi)部設(shè)計(jì)有慣性通道結(jié)構(gòu)；從動(dòng)盤(pán)利用剛度較小的橡膠擋圈與懸置殼體連接從而完成上液室密封，剛度較小的橡膠密封不會(huì)影響從動(dòng)盤(pán)的整體相對(duì)于懸置殼體的位移輸出。此外，本實(shí)用新型中從動(dòng)盤(pán)作用于上液室液體等效面積大于上液室液體作用于懸置殼體頂部的等效面積，即相當(dāng)于作用在橡膠主簧的等效面積，從而使該從動(dòng)盤(pán)與原有的上液室形成液壓位移放大功能，彌補(bǔ)磁致伸縮作動(dòng)器位移較小的局限性。

附圖說(shuō)明

圖1是汽車(chē)動(dòng)力總成主動(dòng)控制式液壓懸置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是隔振控制流程圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做更進(jìn)一步的解釋。

如圖1所示，一種汽車(chē)動(dòng)力總成主動(dòng)控制式液壓懸置，包括橡膠主簧1、懸置殼體2、從動(dòng)盤(pán)4、作動(dòng)器6、橡膠底膜7、橡膠擋圈9、作動(dòng)頂桿10、金屬骨架11、連接螺栓12。其中，橡膠主簧1設(shè)置在金屬骨架11和懸置殼體2之間，橡膠主簧1分別與懸置殼體2和金屬骨架11硫化連接，連接螺栓12固定在金屬骨架11的頂部。橡膠底膜7的邊緣通過(guò)螺栓8固定在懸置殼體2上，橡膠底膜7與懸置殼體2形成腔體，從動(dòng)盤(pán)4設(shè)置在腔體中，從動(dòng)盤(pán)4的邊緣與懸置殼體2內(nèi)側(cè)壁之間硫化連接橡膠擋圈9，所述懸置殼體2、從動(dòng)盤(pán)4以及橡膠擋圈9共同形成密封的上液室。橡膠底膜7中央設(shè)有密封圈5，作動(dòng)頂桿10的一端穿過(guò)密封圈5后與從動(dòng)盤(pán)4固定連接，作動(dòng)頂桿10的另一端連接作動(dòng)器6，從動(dòng)盤(pán)4、密封圈5、底膜7、橡膠擋圈9以及作動(dòng)頂桿10共同形成密封的下液室。從動(dòng)盤(pán)4作用于上液室液體等效面積大于上液室液體作用于橡膠主簧1的等效面積。從動(dòng)盤(pán)4內(nèi)開(kāi)有連通所述上液室和下液室的慣性通道3。

其中，作動(dòng)器6為磁致伸縮作動(dòng)器、壓電作動(dòng)器、電磁作動(dòng)器、電液伺服作動(dòng)器、電致伸縮作動(dòng)器中的任一種。

本實(shí)用新型的工作原理如下：

動(dòng)力總成產(chǎn)生的振通過(guò)加速度傳感器檢測(cè)，汽車(chē)動(dòng)力總成主動(dòng)控制式液壓懸置在受到低頻振動(dòng)的作用下時(shí)：動(dòng)力總成產(chǎn)生的振動(dòng)力通過(guò)連接螺栓12，經(jīng)金屬骨架11傳遞到橡膠主簧1，使橡膠主簧1產(chǎn)生形變，導(dǎo)致上、下液室中出現(xiàn)壓力波動(dòng)，液體通過(guò)慣性通道3實(shí)現(xiàn)在上、下兩腔內(nèi)流動(dòng)。在低頻大振幅激勵(lì)下，上液室的體積變化較大，有足夠的液體流經(jīng)慣性通道3在上、下液室間流動(dòng)，從而產(chǎn)生較大的沿程能量損失和局部能量損失，該懸置產(chǎn)生大阻尼效應(yīng)，達(dá)到衰減振動(dòng)能量的目的。

汽車(chē)動(dòng)力總成主動(dòng)控制式液壓懸置裝置在受到高頻振動(dòng)的作用下時(shí)：動(dòng)力總成產(chǎn)生的振動(dòng)力通過(guò)連接螺栓12，經(jīng)金屬骨架11傳遞到橡膠主簧1，使橡膠主簧1產(chǎn)生形變，上、下液室中出現(xiàn)壓力波動(dòng)。但在高頻小振幅激勵(lì)下，粘性液體與通道壁之間以及液體分子間的磨擦作用劇烈，液體流經(jīng)慣性通道3的阻力較大，由于慣性通道內(nèi)阻力及液柱慣性較大，液體幾乎不再經(jīng)慣性通道3流動(dòng)，慣性通道3關(guān)閉。此時(shí)作動(dòng)器6工作，控制器根據(jù)激勵(lì)振動(dòng)信號(hào)計(jì)算輸出控制電流，控制作動(dòng)器6輸出對(duì)應(yīng)的作動(dòng)位移，并帶動(dòng)作動(dòng)頂桿10上下運(yùn)動(dòng)，作動(dòng)頂桿10與從動(dòng)盤(pán)4相連接，進(jìn)而推動(dòng)作動(dòng)盤(pán)4上下移動(dòng)。剛度較小的橡膠擋圈8與分別與懸置殼體2、從動(dòng)盤(pán)4硫化連接，剛度較小的橡膠擋圈8不影響從動(dòng)盤(pán)4的控制位移輸出。由于從動(dòng)盤(pán)4作用于上液室液體等效面積大于上液室液體作用于懸置殼體2上端等效面積，能實(shí)現(xiàn)對(duì)從動(dòng)盤(pán)4輸出位移的放大，位移變化引起橡膠主簧1產(chǎn)生形變，就會(huì)產(chǎn)生與振動(dòng)力幅值相同，相位相反的作動(dòng)力，使傳遞到車(chē)架上的合力大幅降低，起到主動(dòng)隔離動(dòng)力總成高頻振動(dòng)的目的。

以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。