CN201144995Y - 主动控制式发动机液压悬置装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种主动控制式发动机液压悬置装置，该装置包括骨架、壳体、将所述骨架与所述壳体相连接的弹性件、与所述壳体相连接的弹性膜、固定在所述壳体上的上隔板和下隔板、与发动机相连接的第一螺栓和与发动机的支承系统相连接的第二螺栓，其中所述骨架、壳体、弹性件和上隔板形成上液室，所述下隔板和弹性膜形成下液室，所述上隔板和下隔板上形成有通道，所述上液室和下液室中具有液体，所述液体能够通过所述通道在所述上液室和下液室内流动，其中，所述液体为磁流变液，所述磁流变液的粘度根据发动机的振动特性而调节。本实用新型提供的主动控制式发动机液压悬置装置可以及时地降低发动机传递到支承系统的振动、减振效果比较理想。

Description

主动控制式发动机液压悬置装置

技术领域

本实用新型涉及一种车辆的发动机液压悬置装置，更具体地说，涉及一种主动控制式发动机液压悬置装置。

背景技术

发动机运转时会产生振动，而这些振动通过传递，会引起车辆上其他零部件的损坏，并会在驾驶室产生振动和噪音，影响乘坐的舒适性。因而设置悬置装置，发动机通过悬置装置固定到发动机的支承系统(例如车身)上，从而将发动机传递到支承系统的振动降低到最小。

传统的液压悬置装置通常包括弹性件、带有螺旋通道的隔板和带有通孔的弹性解耦盘、底膜、底座，隔板和弹性解耦盘将由弹性件与底膜构成的内腔分成上液室和下液室，其内充有液体。在承受发动机振动时，上液室和下液室内的流体经螺旋通道和通孔来回串动产生阻尼，起到显著的减振隔振作用。

然而，发动机在不同的转速下、变速器处于不同的档位时，车辆的动力系统所产生的振动不同，从而悬置装置所需要的最佳阻尼和刚度也有所不同。例如在低频时为大振幅，要求悬置装置具有大阻尼和大刚度，而高频时为小振幅，要求悬置装置具有小阻尼和小刚度。因而传统的被动式液压悬置装置无法满足发动机的不同振动特性的要求。

为此，CN 2849316Y提出了一种主动控制式发动机液压悬置装置。如图1所示，该液压悬置装置包括骨架2、壳体4、底座20、将所述骨架2与所述壳体4相连接的弹性件3、与所述壳体4相连接的弹性膜15、固定在所述壳体4上的惯性通道体17、连接在所述惯性通道体17上的振动元件18、与所述振动元件18相连接的作动器19、与发动机相连接的第一螺栓1和与发动机的支承系统相连接的第二螺栓8，其中所述骨架2、壳体4、弹性件3和惯性通道体17形成上液室11，所述惯性通道体17和弹性膜15形成下液室14，所述上液室11和下液室15中具有液体，所述液体能够通过所述惯性通道体17在所述上液室11和下液室15内流动，所述作动器19的底座与所述底座20相连接。该方案通过振动元件18将传统的液压悬置装置与作动器19相结合。其基本的工作原理为，当发动机振动时，其振动力通过悬置装置传递到发动机的支承系统上，同时控制器控制所述作动器19产生作动力，也通过悬置装置传递到发动机的支承系统上，当两力的幅值相同、相位相反时，就相互抵消，则传递到所述支承系统上的合力为零，从而所述悬置装置实现了主动降低和控制发动机传递到所述支承系统的振动的目的。但是，由于所述作动器本身具有重量，它从静止到运动或者从运动到静止的过程都需要一定的加速时间，因此通过作动器产生作动力来降低发动机传递到支承系统的振动具有滞后性，因而减振效果不理想。

实用新型内容

本实用新型针对现有的主动控制式发动机液压悬置装置在降低发动机传递到支承系统的振动的过程中具有滞后性、减振效果不理想的问题，提供一种可以及时地降低发动机传递到支承系统的振动、减振效果比较理想的主动控制式发动机液压悬置装置。

本实用新型提供的主动控制式发动机液压悬置装置包括骨架、壳体、将所述骨架与所述壳体相连接的弹性件、与所述壳体相连接的弹性膜、固定在所述壳体上的上隔板和下隔板、与发动机相连接的第一螺栓和与发动机的支承系统相连接的第二螺栓，其中所述骨架、壳体、弹性件和上隔板形成上液室，所述下隔板和弹性膜形成下液室，所述上隔板和下隔板上形成有通道，所述上液室和下液室中具有液体，所述液体能够通过所述通道在所述上液室和下液室内流动，其中，所述液体为磁流变液，所述磁流变液的粘度根据发动机的振动特性而调节，以使得所述悬置装置的阻尼和刚度能够将发动机传递到所述支承系统的振动降低到最小。

根据本实用新型提供的主动控制式发动机液压悬置装置，所述上液室和下液室内的液体为磁流变液(Magnetorheological Fluid，MRF)。磁流变液的粘度可以随着外加磁场的变化而变化，且响应时间非常迅速。所述磁流变液的粘度根据发动机的振动特性而调节，从而控制液体流动的阻力，以便根据发动机的振动特性来控制悬置装置的阻尼和刚度。由于磁流变液的响应速度非常迅速，因而本实用新型提供的主动控制式发动机液压悬置装置可以及时地降低发动机传递到支承系统的振动、减振效果比较理想。

附图说明

图1是现有的主动控制式发动机液压悬置装置的示意图；

图2是本实用新型提供的主动控制式发动机液压悬置装置的示意图；

图3是本实用新型提供的主动控制式发动机液压悬置装置的控制装置的示意图；

图4是本实用新型提供的主动控制式发动机液压悬置装置的工作原理的示意图。

具体实施方式

下面将参考附图来详细说明本实用新型提供的主动控制式发动机液压悬置装置的具体实施方式。

如图2所示，本实用新型提供的主动控制式发动机液压悬置装置包括骨架2、壳体4、将所述骨架2与所述壳体4相连接的弹性件3、与所述壳体4相连接的弹性膜15、固定在所述壳体4上的上隔板6和下隔板13、与发动机相连接的第一螺栓1和与发动机的支承系统相连接的第二螺栓8，其中所述骨架2、壳体4、弹性件3和上隔板6形成上液室11，所述下隔板13和弹性膜15形成下液室14，所述上隔板6和下隔板13上形成有通道12，所述上液室11和下液室14中具有液体，所述液体能够通过所述通道12在所述上液室11和下液室14内流动，其中，所述液体为磁流变液，所述磁流变液的粘度根据发动机的振动特性而调节，以使得所述悬置装置的阻尼和刚度能够将发动机传递到所述支承系统的振动降低到最小。

所述磁流变液可以为本领域公知的各种磁流变液，主要由载液、磁流变响应粒子、磁流变效应粒子和表面活性剂组成，例如可以包括20-40重量份的四氧化三铁粉末、5-15重量份的羰基铁粉、40-60重量份的减振液和5-15重量份的表面活性剂。作为一种具体的实施例，所述磁流变液包括35重量份的四氧化三铁粉末、10重量份的羰基铁粉、45重量份的减振液和10重量份的表面活性剂。其中，所述减振液可以采用本领域公知的各种非磁性能良好的油，如矿物油、硅油、合成油等，例如可以采用Shell公司生产的减振液Absorber Oil HSO 7749C；所述表面活性剂可以采用本领域公知的各种类型的表面活性剂，例如可以采用淄博东杰化工有限公司生产的脂肪酸乳化剂吐温系列中的T-80。

可以采用本领域公知的方式来调节所述磁流变液的粘度，即对所述磁流变液施加一定的磁场，通过改变该磁场强度来控制所述磁流变液的粘度。作为一种具体的实施方式，如图2所示，所述液压悬置装置还包括线圈5、控制装置和外壳7，所述壳体4由金属制成，所述线圈5设置在所述壳体4的外周并由所述外壳包覆，所述控制装置根据发动机的振动特性而调节流过所述线圈5的电流。从而通过控制流过所述线圈5电流可以控制所述线圈5所产生的磁场的强度，从而控制处于该磁场中的磁流变液的粘度，使得所述液压悬置装置的阻尼和刚度与发动机的振动特性相对应，以便将发动机传递给支承系统的振动降到最小。如图2所示，所述外壳7可以包覆在所述壳体4的至少一部分、线圈5和弹性膜15的外表面。可以采用本领域公知的各种方法来设计所述控制装置，作为一种具体的实施方式，如图3所示，所述控制装置包括变速器档位传感器21、发动机转速传感器22、处理单元23、控制单元24和可控恒流源25，所述处理单元23用于处理由所述变速器档位传感器21和发动机转速传感器22采集的变速器的档位信号和发动机转速信号，并将经过处理的信号发送给控制单元24，所述控制单元24根据该信号确定流过所述线圈5的最佳电流，并将该电流信号发送给可控恒流源25，所述可控恒流源25根据所述电流信号向所述线圈5提供电流。

如图3所示，电流从所述线圈5流出后，可以有一部分流到反馈电流处理单元27，所述反馈电流处理单元27对电流进行分析处理后，发出反馈电流信号到所述控制单元24，从而通过所述控制单元24对流经线圈5的电流进行监控。所述可控恒流源25可以与外接电源28相连接，根据所述控制单元24所发送的电流信号进行调节，向所述线圈5提供电流。由于车辆上一般都配置有所述变速器档位传感器21和发动机转速传感器22，因而无需另外进行配置，成本较低。

所述液压悬置装置通过所述第一螺栓1与发动机连接，通过所述第二螺栓8与发动机的支承系统(例如车身)连接，从而将发动机连接到所述支承系统上，通过所述液压悬置装置降低发动机传递到所述支承系统上的振动。可以根据实际情况确定所述第一螺栓1和第二螺栓8的个数及其在所述液压悬置装置上的固定位置，作为一种具体的实施方式，如图2所示，所述第一螺栓1为一个，固定在所述骨架2上，所述第二螺栓8为两个，固定在所述外壳7上。

所述弹性件3可以由橡胶制成，并与所述骨架2和所述壳体4硫化连接。当发动机振动时，所述弹性件3和弹性膜15的弹性使得所述上液室11和下液室14内的磁流变液通过所述通道12进行流动。所述通道12通常为螺旋孔，即以螺旋形的路径穿过所述上隔板6和下隔板13，从而可以延长液体的流动路径。

优选情况下，如图2所示，所述第一螺栓1的朝向所述上液室11的端部固定有限位盘10。例如在车辆紧急制动或达到最大扭矩时将产生极大的反作用力和惯性力，从而所述限位盘10将与所述上隔板6直接接触，所述液压悬置装置达到最大变形位置，主要为了避免极大的反作用力和惯性力使车辆上的相关部件之间发生相互碰撞。

优选情况下，如图2所示，所述上隔板6和下隔板13上形成有通孔9，所述通孔9的侧壁上形成有凹槽29，所述凹槽29内设置有解耦盘16，所述解耦盘16能够沿着所述上隔板6和下隔板13的厚度方向在所述凹槽29内移动。从而在发动机振动较小时，直接通过所述解耦盘16的上下移动来引起所述上液室11和下液室14内的磁流变液的缓慢流动，而无需通过所述通道12流动。

图4说明了本实用新型提供的主动控制式发动机液压悬置装置的工作原理。在图4中，(1)为发动机的振动示意图，(2)为所述液压悬置装置的阻尼和刚度的示意图，(3)为发动机传递给支承系统的振动的示意图。工作时，所述处理单元23通过所述变速器档位传感器21和发动机转速传感器22采集变速器的档位信号和发动机转速信号，并将该信号发送给控制单元24，所述控制单元24根据变速器的档位信号和发动机转速信号确定此工况下发动机的振动特性(如图4(1)所示)，从而确定此时所述液压悬置装置所需的阻尼和刚度，然后确定这样的阻尼和刚度所需的磁流变液的粘度，然后确定这样的粘度所需的磁场强度，以及这样的磁场强度所需的流过所述线圈5的电流大小，并将该电流信号发送给可控恒流源25，所述可控恒流源25根据所述电流信号向所述线圈5提供电流。从而，所述液压悬置装置的阻尼和刚度始终与发动机的振动同周期，且与加速度的绝对值成正比(如图4(2)所示)，从而可以及时地将发动机传递给支承装置的振动将到最低(如图4(3)所示)。

Claims (7)

1.一种主动控制式发动机液压悬置装置，该液压悬置装置包括骨架、壳体、将所述骨架与所述壳体相连接的弹性件、与所述壳体相连接的弹性膜、固定在所述壳体上的上隔板和下隔板、与发动机相连接的第一螺栓和与发动机的支承系统相连接的第二螺栓，其中所述骨架、壳体、弹性件和上隔板形成上液室，所述下隔板和弹性膜形成下液室，所述上隔板和下隔板上形成有通道，所述上液室和下液室中具有液体，所述液体能够通过所述通道在所述上液室和下液室内流动，其特征在于，所述液体为磁流变液，所述磁流变液的粘度根据发动机的振动特性而调节，以使得所述悬置装置的阻尼和刚度能够将发动机传递到所述支承系统的振动降低到最小。

2.根据权利要求1所述的液压悬置装置，其特征在于，所述磁流变液包括20-40重量份的四氧化三铁粉末、5-15重量份的羰基铁粉、40-60重量份的减振液和5-15重量份的表面活性剂。

3.根据权利要求1所述的液压悬置装置，其特征在于，所述液压悬置装置还包括线圈、控制装置和外壳，所述壳体由金属制成，所述线圈设置在所述壳体的外周并由所述外壳包覆，所述控制装置根据发动机的振动特性而调节流过所述线圈的电流。

4.根据权利要求3所述的液压悬置装置，其特征在于，所述控制装置包括变速器档位传感器、发动机转速传感器、处理单元、控制单元和可控恒流源，所述处理单元用于处理由所述变速器档位传感器和发动机转速传感器采集的变速器的档位信号和发动机转速信号，并将经过处理的信号发送给控制单元，所述控制单元根据该信号确定流过所述线圈的最佳电流，并将该电流信号发送给可控恒流源，所述可控恒流源根据所述电流信号向所述线圈提供电流。

5.根据权利要求3所述的液压悬置装置，其特征在于，所述第一螺栓固定在所述骨架上，所述第二螺栓固定在所述外壳上。

6.根据权利要求1或5所述的液压悬置装置，其特征在于，所述第一螺栓的朝向所述上液室的端部固定有限位盘。

7.根据权利要求1所述的液压悬置装置，其特征在于，所述上隔板和下隔板上形成有通孔，所述通孔的侧壁上形成有凹槽，所述凹槽内设置有解耦盘，所述解耦盘能够沿着所述上隔板和下隔板的厚度方向在所述凹槽内移动。

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