本公開涉及一種發(fā)動(dòng)機(jī)懸置以及操作發(fā)動(dòng)機(jī)懸置的方法。
背景技術(shù):
發(fā)動(dòng)機(jī)懸置可以用來將發(fā)動(dòng)機(jī)附接到車架或其他適合的結(jié)構(gòu)車輛元件。但是,在操作過程中,發(fā)動(dòng)機(jī)和/或車輛可能產(chǎn)生振動(dòng)。因此,已經(jīng)開發(fā)液壓阻尼發(fā)動(dòng)機(jī)懸置,以使車輛操作過程中的發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)衰減。液壓發(fā)動(dòng)機(jī)懸置可以提供幾種配置,其能夠使由懸置提供的阻尼適用于不同的工況。例如,當(dāng)以高速公路速度在平坦的路上駕駛時(shí),車輛可能搖動(dòng)和振動(dòng),除非使用具有高動(dòng)態(tài)剛度和阻尼的發(fā)動(dòng)機(jī)懸置將發(fā)動(dòng)機(jī)安裝在車架上。另一方面,需要具有低動(dòng)態(tài)剛度的軟發(fā)動(dòng)機(jī)懸置,以在發(fā)動(dòng)機(jī)怠速條件過程中提供良好的發(fā)動(dòng)機(jī)隔離。這樣,液壓發(fā)動(dòng)機(jī)懸置可以具有用于怠速操作阻尼的第一配置和用于動(dòng)力(motive)發(fā)動(dòng)機(jī)操作阻尼的第二配置。
典型的液壓懸置包括被第一彈性體構(gòu)件封閉的第一流體腔室(例如,增壓腔室),其中,第一流體腔室包括朝向腔室開口并延伸到第二流體腔室或儲存器的一個(gè)或多個(gè)流體軌道(例如,孔軌道),第二流體腔室或儲存器典型地被柔韌的第二彈性體構(gòu)件(例如,隔膜)界定。第二流體腔室通常位于增壓腔室的分區(qū)結(jié)構(gòu)的相對側(cè)上。在壓縮過程中,流體在第一流體腔室中被加壓并流經(jīng)一個(gè)或多個(gè)流體軌道到達(dá)儲存器。在回彈過程中,流體從第二流體腔室返回到第一流體腔室。因此,例如由諸如第一流體腔室?guī)缀谓Y(jié)構(gòu)、腔室壁材料的特性和一個(gè)或多個(gè)流體軌道性能來確定懸置動(dòng)態(tài)剛度和阻尼性能。
典型的液壓懸置可以進(jìn)一步包括彈性體式分離器,其幫助隔離高頻低位移振動(dòng)。因此,分離器的性能的改變可以導(dǎo)致改變由發(fā)動(dòng)機(jī)懸置提供的阻尼的水平。為此,美國專利申請No.US 6361031 B1教導(dǎo)了一種分離隔膜,分離隔膜的一側(cè)暴露到第一流體腔室中的流體,并且分離隔膜的另一側(cè)暴露到控制腔中的壓力水平。在正常操作過程中,控制腔朝向大氣開口,并且懸置起典型液壓懸置的作用。但是,電磁致動(dòng)器可以被致動(dòng),以將空氣捕集在控制腔中,其用作空氣彈簧,因此抵制分離隔膜的運(yùn)動(dòng)。這樣,分離隔膜偏向的阻力大于控制腔與大氣連通時(shí)提供的阻力,但小于分離隔膜抵靠著表面坐定(seated)時(shí)提供的阻力。但是,本文的發(fā)明人已經(jīng)認(rèn)識到了與這一方法相關(guān)的潛在的問題。例如,電磁致動(dòng)閥的使用增加了發(fā)動(dòng)機(jī)懸置的成本和復(fù)雜性,并需要使用主動(dòng)控制。由美國專利申請No.US 6361031 B1教導(dǎo)的另一方法包括代替電磁致動(dòng)閥,使用真空致動(dòng)閥來將空氣捕集在腔中。但是,使用真空致動(dòng)閥遭受相同的問題,即,將空氣捕集在腔內(nèi)以產(chǎn)生空氣彈簧需要主動(dòng)控制。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
因此,發(fā)明人已經(jīng)開發(fā)了至少部分地解決以上問題的系統(tǒng)和方法。在一個(gè)實(shí)例中,提供一種方法,包括:在第一條件下,將容納在液壓發(fā)動(dòng)機(jī)懸置的分區(qū)結(jié)構(gòu)內(nèi)的真空腔室抽真空(例如,施加第二壓力),以使得并行的第一流體軌道(例如,怠速軌道)和第二流體軌道(例如,行駛(ride)軌道)打開且使得分離器元件被保持抵靠分區(qū)結(jié)構(gòu)坐定;并且在第二條件下,將大氣壓力施加(例如,施加第一壓力)到真空腔室,使得第一流體軌道關(guān)閉,第二流體軌道保持打開,并且空氣被動(dòng)地被捕集在分離器之下。
作為一個(gè)實(shí)例,通過關(guān)閉真空致動(dòng)閥(例如,第二真空致動(dòng)閥)并經(jīng)由單向止回閥引導(dǎo)空氣流通過第一空氣通道到達(dá)第二空氣通道,施加第一壓力將空氣被動(dòng)地捕集在分離器之下,第二空氣通道與分離器和關(guān)閉的第二真空致動(dòng)閥流體連通,并且其中,第一和第二空氣通道和單向止回閥容納在分區(qū)結(jié)構(gòu)內(nèi)。以此方式,根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)工況,空氣可以被動(dòng)地被引入在分離器之下,引入的空氣袋(air pocket)或空氣彈簧的剛度增加分離器的剛度,而不需要額外的主動(dòng)控制。
作為一個(gè)實(shí)例,第一條件可以包括在車輛速度小于或等于預(yù)定速度的條件(這一條件被稱為怠速模式)下將第二壓力(例如,真空)選擇性地施加到真空腔室,并且其中,第二條件可以包括在車輛速度大于預(yù)定速度的條件(這一條件被稱為行駛模式(ride mode))下將第一壓力選擇性地施加到真空腔室。
當(dāng)單獨(dú)或結(jié)合所附附圖時(shí),根據(jù)下面的具體實(shí)施方式,本說明書的以上優(yōu)點(diǎn)和其他優(yōu)點(diǎn)以及特征將是顯而易見的。
應(yīng)該理解,提供以上概述是為以簡化形式介紹在具體實(shí)施方式中進(jìn)一步描述的概念的選擇。這并不意味著確定所要求保護(hù)的主題的關(guān)鍵或必要特征,所要求保護(hù)的主題的范圍僅由隨附的權(quán)利要求唯一地限定。此外,所要求保護(hù)的主題不限于解決以上或在本公開的任何部分中提到的任何缺點(diǎn)的實(shí)施方式。
附圖說明
圖1示意性地描繪了車輛的實(shí)施例,所述車輛包括經(jīng)由一些液壓懸置附接到車架上的車輛動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)。
圖2示出了可以被包括在圖1的車輛內(nèi)的液壓懸置的外觀圖。
圖3示出了圖1所示的液壓懸置的橫截面圖,包括分區(qū)結(jié)構(gòu)和分離元件。
圖4A示出了圖1所示的液壓懸置的簡化視圖,其中,第二壓力(例如,真空)的施加打開第一流體軌道(例如,怠速軌道),并且使分離器抵靠著分區(qū)結(jié)構(gòu)坐定。
圖4B示出了圖1所示的液壓懸置的簡化視圖,其中,第一壓力(例如,大氣壓力)的施加關(guān)閉第一流體軌道(例如,怠速軌道),并且能夠使分離器運(yùn)動(dòng)。
圖5A示出了具有附加的第二真空致動(dòng)閥和單向止回閥的液壓懸置的簡化視圖,其中,第二壓力(例如,真空)的施加打開了第一流體軌道(例如,怠速軌道),并且使分離器抵靠著分區(qū)結(jié)構(gòu)坐定。
圖5B示出了具有附加的第二真空致動(dòng)閥和單向止回閥的液壓懸置的簡化視圖,其中,第一壓力(例如,大氣壓力)的施加導(dǎo)致關(guān)閉第一流體軌道(例如,怠速軌道),并且將空氣被動(dòng)地捕集在分離器下面。
圖6示出了用于控制圖5A至圖5B中描繪的雙態(tài)發(fā)動(dòng)機(jī)懸置的高水平示例方法。
圖7示出了用于基于發(fā)動(dòng)機(jī)工況控制圖5A至圖5B中描繪的雙態(tài)發(fā)動(dòng)機(jī)懸置的示例時(shí)間軸。
具體實(shí)施方式
以下的描述涉及用于減輕車輛行駛模式中可用的阻尼減小的系統(tǒng)和方法,其中,行駛模式限定為以超過閾值速度運(yùn)行的車輛,例如,以超過5mph的速度行進(jìn)的車輛。車輛動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)可以通過多個(gè)液壓懸置(圖1)被支撐在車輛中,所述液壓懸置可以配置為使由發(fā)動(dòng)機(jī)操作和道路條件導(dǎo)致的振動(dòng)平和。液壓懸置可以包括連接到動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的剛性支撐構(gòu)件以及連接到車架的剛性外部殼體(圖2)。在剛性外部殼體內(nèi),液壓懸置可以包括許多彈性部件,所述彈性部件形成由分區(qū)結(jié)構(gòu)(圖3)流體分離的第一流體腔室、或高壓腔室和第二流體腔室、或低壓腔室,其中多個(gè)流體軌道能夠使流體在流體腔室之間流動(dòng)。典型的分區(qū)結(jié)構(gòu)可以包括真空腔室,其中,在怠速模式(例如,車速小于閾值,例如5mph)過程中,第二壓力(例如,真空)的施加打開第一流體軌道,并使分離元件抵靠著分區(qū)結(jié)構(gòu)坐定(圖4A),并且其中,第一壓力(例如,大氣壓力)的施加關(guān)閉第一流體軌道(例如,怠速軌道),并能夠使分離元件運(yùn)動(dòng)(圖4B)。但是,如圖4B所示,分離器的運(yùn)動(dòng)減少了行駛模式中可用的阻尼的量。為了減輕行駛模式中阻尼的減小,示出了雙態(tài)液壓懸置,其中,在怠速模式過程中第二壓力(例如,真空)的施加類似地打開第一流體軌道,并使分離元件抵靠著分區(qū)結(jié)構(gòu)坐定(圖5A),然而其中,第一壓力(例如,大氣壓力)的施加關(guān)閉第一流體軌道,并且將空氣被動(dòng)地捕集在分離元件下,因此在分離器下產(chǎn)生空氣彈簧或氣容器,并由此使分離器加強(qiáng)(圖5B)。一種用于控制圖5A至圖5B中所示的雙態(tài)液壓懸置的方法能夠基于發(fā)動(dòng)機(jī)工況切換雙態(tài)液壓懸置的性能,發(fā)動(dòng)機(jī)工況包括怠速模式和行駛模式(圖6)。圖7中示出了用于基于發(fā)動(dòng)機(jī)工況控制雙態(tài)液壓懸置的性能的示例時(shí)間軸。
現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖1,圖1示意性地描繪了如從頂視圖示出的示例車輛系統(tǒng)100。車輛系統(tǒng)100包括車輛主體103,所述車輛主體具有標(biāo)記為“前”的前端和標(biāo)記為“后”的后端。車輛系統(tǒng)100可以包括多個(gè)車輪135。例如,如圖1所示,車輛系統(tǒng)100可以包括鄰近車輛前端的第一對車輪和鄰近車輛后端的第二對車輪。
車輛系統(tǒng)100可以包括連接到變速器137的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)(如示例發(fā)動(dòng)機(jī)10)。在本文中,發(fā)動(dòng)機(jī)10和變速器137可以組合稱為車輛動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)110或動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)110。應(yīng)該認(rèn)識到,連接到發(fā)動(dòng)機(jī)和/或變速器137中的一個(gè)或多個(gè)的其他車輛部件也可以被包括在車輛動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)110中,而不脫離本發(fā)明的范圍。車輛系統(tǒng)100被描繪為具有前輪驅(qū)動(dòng)(FWD)變速器,其中,發(fā)動(dòng)機(jī)10經(jīng)由半軸109和111驅(qū)動(dòng)前輪。在另一實(shí)施例中,車輛系統(tǒng)100可以具有后輪驅(qū)動(dòng)(RWD)變速器,其經(jīng)由位于后橋131上的驅(qū)動(dòng)軸(未示出)和差速器(未示出)驅(qū)動(dòng)后輪。
發(fā)動(dòng)機(jī)10和變速器137可以被框架105至少部分地支撐,框架進(jìn)而可以被多個(gè)車輪135支撐。這樣,來自發(fā)動(dòng)機(jī)10和變速器137的振動(dòng)和運(yùn)動(dòng)可以傳遞到框架105。框架105也可以為車輛系統(tǒng)100的主體和其他內(nèi)部部件提供支撐,使得來自發(fā)動(dòng)機(jī)操作的振動(dòng)可以傳遞到車輛系統(tǒng)100的內(nèi)部。為了減少振動(dòng)傳遞到車輛系統(tǒng)100的內(nèi)部,發(fā)動(dòng)機(jī)10和變速器137可以經(jīng)由多個(gè)構(gòu)件139機(jī)械連接到相應(yīng)的液壓懸置133。如所描繪的,發(fā)動(dòng)機(jī)10和變速器137在四個(gè)位置處機(jī)械連接到構(gòu)件139,并經(jīng)由構(gòu)件139連接到四個(gè)液壓懸置133。在其他替代實(shí)施例中,可以使用不同數(shù)量的構(gòu)件和液壓懸置,而不脫離本公開的范圍。
視圖150描繪了當(dāng)從車輛系統(tǒng)100的前端觀察時(shí)的車輛系統(tǒng)100的視圖。包括控制器12的控制系統(tǒng)15可以至少部分地控制發(fā)動(dòng)機(jī)10以及車輛系統(tǒng)100??刂破?2從圖1的各種傳感器13接收信號,并基于接收的信號和存儲在控制器的存儲器上的指令,利用圖1的各種致動(dòng)器81來調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)操作。在所描繪的實(shí)例中,控制器12可以從振動(dòng)傳感器141接收輸入數(shù)據(jù)。在一個(gè)實(shí)例中,振動(dòng)傳感器141可以是加速度計(jì)。應(yīng)該認(rèn)識到,車輛100可以包括固定到車架105、發(fā)動(dòng)機(jī)10、變速器137、液壓懸置133等的許多附加振動(dòng)傳感器,而不脫離本發(fā)明的范圍。另外,控制系統(tǒng)15和控制器12能夠?qū)⒖刂菩盘柊l(fā)送至致動(dòng)器81,除了在圖1未描繪的發(fā)動(dòng)機(jī)10和變速器137的其他致動(dòng)器之外,致動(dòng)器81還可以包括連接到汽缸30的燃料噴射器66??刂破?2可以從各種傳感器接收輸入數(shù)據(jù),處理輸入數(shù)據(jù),并響應(yīng)于處理的輸入數(shù)據(jù),基于對應(yīng)于一個(gè)或多個(gè)程序的編程在其中的指令或代碼,觸發(fā)致動(dòng)器。
關(guān)于車輛系統(tǒng)100,在發(fā)動(dòng)機(jī)操作、變速器操作過程中,在發(fā)動(dòng)機(jī)操作模式轉(zhuǎn)換過程中等,可以產(chǎn)生噪聲、振動(dòng)和不舒適性(NVH)。此外,作為在粗糙(例如,不平坦的)表面上駕駛的結(jié)果,可以產(chǎn)生NVH。液壓懸置133可以設(shè)計(jì)為降低車輛噪聲和跨越很寬頻率范圍的振動(dòng),或者替代地,可以設(shè)計(jì)為降低特定范圍的振動(dòng)頻率。以此方式,從許多不同來源產(chǎn)生的NVH可以通過共同的液壓發(fā)動(dòng)機(jī)懸置133各自被降低。例如,如上所述以及將在下面進(jìn)一步闡述的,液壓發(fā)動(dòng)機(jī)懸置可以具有用于怠速操作或怠速模式(例如,車輛速度在預(yù)定閾值之下)阻尼的第一配置、以及用于機(jī)動(dòng)或行駛模式(例如,車輛速度在預(yù)定閾值之上)發(fā)動(dòng)機(jī)操作阻尼的第二配置。
現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖2,示出了示例液壓懸置200的外觀圖。例如,液壓懸置200可以是圖1的車輛系統(tǒng)100內(nèi)所示的液壓懸置133的實(shí)例。當(dāng)配置在平地上的車輛系統(tǒng)(例如,圖1處的車輛系統(tǒng)100)中時(shí),液壓懸置200可以在基本上豎直的方向上定向。但是,在其他配置中,液壓懸置200可以以相對于豎直方向的一傾斜角定向。但是,如本文中所使用的,術(shù)語“上部”和“下部”可以指箭頭298的相應(yīng)端,所述箭頭表明針對液壓懸置的方向軸。也就是說,箭頭298為組成液壓懸置200的部件的相對定位提供參考,而不是用于車輛系統(tǒng)內(nèi)的液壓懸置200的定向的參考。此外,液壓懸置的上端可以指的是朝向箭頭298的頭部更接近的端部,并且液壓懸置的下端部可以指的是朝向箭頭298的尾部更接近的端部。
液壓懸置200包括上外部殼體202,中心開口212形成在外部殼體202上表面內(nèi)。上外部殼體202可以由諸如金屬或硬質(zhì)塑料的剛性材料形成。中心開口212配置為接收緊固件或螺栓206,緊固件或螺栓206從第一彈性體構(gòu)件或主要橡膠元件(未示出,但參見圖3)向外延伸,用于緊固到車輛動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的部件(例如,圖1的發(fā)動(dòng)機(jī)10或變速器137中的一個(gè))上。螺栓206可以由諸如鋼或鋁的剛性材料形成。
螺栓206的上端部可以配置為繞中心開口212的間隙旋轉(zhuǎn),而下端部(未示出)可以嵌入液壓懸置的第一彈性體構(gòu)件中,且這樣,螺栓的下端部與螺栓的上端部相比可以保持相對靜止。在另一實(shí)例中,螺栓206可以從部分封裝在殼體的第一彈性體構(gòu)件內(nèi)的承載構(gòu)件(未示出)向外延伸,并且可以配置為經(jīng)由承載構(gòu)件將振動(dòng)傳送到第一彈性體構(gòu)件。
螺栓206可以經(jīng)由緊固件240連接到剛性上部支架239。應(yīng)該認(rèn)識到,上部支架239可以類似于以上相對于圖1描述的構(gòu)件139。上部支架239可以由金屬或硬質(zhì)塑料中的一個(gè)形成。上部支架239的遠(yuǎn)端部分238可以以現(xiàn)有技術(shù)中通常已知的方式,經(jīng)由緊固件連接到車輛動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)部件(例如,在固定到動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)部件上的凸緣處連接到動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)部件)。
下外部殼體204可以緊固(例如,機(jī)械連接)到上部殼體202。下部殼體204可以由諸如金屬或硬質(zhì)塑料中的一個(gè)的剛性材料形成??梢越?jīng)由多個(gè)下部支架實(shí)現(xiàn)下部殼體到車架(例如,圖1的105)的連接。以此方式,外部殼體可以保持結(jié)構(gòu)剛性(例如,基本上不可壓縮),并且從車輛動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)或車架吸收的任何振動(dòng)都可以傳送到外部殼體內(nèi)的第一彈性體構(gòu)件,所述第一彈性體構(gòu)件配置為降低振動(dòng)。
圖2中所示的是第一下部支架232和第二下部支架234。應(yīng)該認(rèn)識到,仍然有其他支架可以以類似于支架232和234的方式固定到下部殼體204,而不脫離本發(fā)明的范圍。下部支架可以由諸如鋼的金屬形成。但是,其他材料也可以用來形成下部支架,而不脫離本發(fā)明的范圍。第一下部支架232被示出與下部殼體204一體地形成。螺栓(未示出)可以經(jīng)由孔282將下部支架232(例如,機(jī)械地)連接到車架。第二下部支架234被示出固定到下部殼體204,而不是與下部殼體204一體地形成,并且可以類似地經(jīng)由孔284連接到車架。
圖3示出了液壓懸置(例如,圖1的液壓懸置133或圖2的液壓懸置200)的橫截面視圖300。如本文中所使用的,術(shù)語“上部”和“下部”可以指箭頭398的相應(yīng)端,如以上參考圖2中的箭頭298所描述的。應(yīng)該認(rèn)識到,箭頭398可以為液壓懸置內(nèi)的部件的相對定位提供參考,如以上參考箭頭298所描述的。
液壓懸置組件可以包括外部殼體302(例如,類似于圖2的202),所述外部殼體的尺寸被設(shè)計(jì)為接收通常成形為截錐形狀并主要由彈性體材料制成的第一彈性體構(gòu)件或主要橡膠元件304,所述彈性體材料例如是現(xiàn)有技術(shù)中常見的彈性橡膠。螺栓306(例如,類似于圖2的206)從第一彈性體構(gòu)件向外延伸,用于以現(xiàn)有技術(shù)中通常已知的方式緊固到動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)或發(fā)動(dòng)機(jī)(未示出,但參見圖2)。在所描繪的實(shí)例中,利用金屬承載構(gòu)件308,螺栓306至少下部部分封裝在第一彈性體構(gòu)件304內(nèi)。此外,第一彈性體構(gòu)件的下周邊部分可以包括加固件,例如金屬加固件310,其模制在第一彈性體構(gòu)件內(nèi),以增加剛度和支撐。以此方式,來自動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的振動(dòng)和/或位移可以傳送到液壓懸置的第一彈性體構(gòu)件304。
如以上關(guān)于圖2所討論的,第一彈性體構(gòu)件被接收在上外部殼體302內(nèi),以便螺栓306延伸穿過限制器中的中心開口312。第一彈性體構(gòu)件304的下表面305形成發(fā)動(dòng)機(jī)懸置的第一或上部流體腔室316(即高壓側(cè))的一部分。第一流體腔室316可以填充有液壓流體(例如,乙二醇)。第一流體腔室316的剩余部分由慣性軌道組件320限定,其更多的具體細(xì)節(jié)將在下面參考圖4A至圖5B描述。應(yīng)該理解,在本文中,慣性軌道組件320也可以稱為分區(qū)結(jié)構(gòu)。分區(qū)結(jié)構(gòu)的上表面(由參考符號322表示)的外部部分鄰接并密封地接合第一彈性體構(gòu)件304,以便密封第一流體腔室316。沿由參考符號324表示的下表面的分區(qū)結(jié)構(gòu)的第二外部部分被第二彈性體構(gòu)件330(橡膠罩或隔膜)密封地接合,并且具體地是被其上周邊部分332密封地接合。分區(qū)結(jié)構(gòu)320的下表面324與第二彈性體構(gòu)件330組合,形成第二或下流體腔室350。第二流體腔室也可以填充有液壓流體(例如,乙二醇)。第二彈性體構(gòu)件330被隔膜蓋334保護(hù),所述隔膜蓋優(yōu)選地由比彈性體隔膜更剛性的材料形成,并且匹配地接合(例如,機(jī)械連接至)下外部殼體340。當(dāng)下部殼體340緊固到上部殼體時(shí),第一彈性體構(gòu)件304的下周邊邊緣和第二彈性體構(gòu)件的周邊部分332分別密封地接合分區(qū)結(jié)構(gòu)320的相對側(cè)或面322、324。
將簡要描述典型的發(fā)動(dòng)機(jī)懸置300的分區(qū)結(jié)構(gòu)和操作,并關(guān)于圖4A至圖4B更詳細(xì)地闡述,并關(guān)于圖5A至圖5B擴(kuò)展。如所示的,第一流體腔室316和第二流體腔室350通過分區(qū)結(jié)構(gòu)320流體連接在一起。分區(qū)結(jié)構(gòu)320包括通道板301、分離器360(例如,柔順的隔膜)、第一流體軌道370(例如,怠速軌道)、第二流體軌道440(例如,行駛軌道(ride track))和真空腔室365。真空腔室365可以連接到分區(qū)結(jié)構(gòu),使得真空腔室可以由通道板301中的通道限定,并且其中,真空腔室的一部段由分離器360組成。真空腔室365可以經(jīng)由導(dǎo)管380流體連接到或者真空或者大氣壓力的來源。真空可以通過車輛真空的任何可用來源來提供,例如,進(jìn)氣歧管真空。當(dāng)真空腔室365在大氣壓力(例如,第一壓力)下時(shí),分離器360可以自由移動(dòng)。此外,當(dāng)真空腔室365在大氣壓力下時(shí),第一真空致動(dòng)閥355坐定在通道板301內(nèi)的上部位置中,使得第一流體軌道370關(guān)閉。當(dāng)處于這種配置時(shí),分離器360可以響應(yīng)振動(dòng)或位移而呼動(dòng)(breathe),并且可以僅經(jīng)由第二流體軌道375允許流體在第一流體腔室316與第二流體腔室350之間流動(dòng)。這樣,當(dāng)真空腔室365在大氣壓力下時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)懸置300作為分離液壓懸置功能的典型。但是,液壓懸置的分離狀態(tài)減少了行駛模式中可用的阻尼的量,由此使次級平順性降低,如將在下面進(jìn)一步詳細(xì)討論的。
替代地,真空施加到真空腔室365用于使分離器360抵靠著通道板301坐定,由箭頭386表示,并且此外,使第一真空致動(dòng)閥定位在下部位置中,由箭頭385表示。這樣,第一流體軌道370打開,并且不允許分離器360運(yùn)動(dòng)或呼動(dòng)。因此,當(dāng)?shù)谝涣黧w軌道370代表最小阻力通過慣性軌道組件320的路徑時(shí),經(jīng)由第一流體軌道370產(chǎn)生在第一流體腔室316與第二流體腔室350之間的流體流動(dòng),因此提供用于怠速模式操作的軟發(fā)動(dòng)機(jī)懸置。
如所示的,或者真空或者大氣壓力施加到真空腔室365能夠使發(fā)動(dòng)機(jī)懸置365以兩個(gè)截然不同的模式操作,其將在下面關(guān)于圖4A至圖5B更詳細(xì)地闡述。
轉(zhuǎn)向圖4A至圖4B,示出了在第一條件下和第二條件下的液壓懸置的簡化視圖,在第一條件中,施加的真空用來固定分離器并打開怠速軌道(圖4A),在第二條件中,分離器自由運(yùn)動(dòng),怠速軌道保持關(guān)閉,并且行駛軌道保持打開(圖4B)。
圖4A示出了體現(xiàn)關(guān)于圖3描述的教導(dǎo)的發(fā)動(dòng)機(jī)懸置的簡化示意性橫截面圖。發(fā)動(dòng)機(jī)懸置400包括第一彈性體構(gòu)件406,其由彈性體材料制成。第一彈性體構(gòu)件406被接收在如以上在圖3中描述的外部殼體(未示出)內(nèi)。第一彈性體構(gòu)件406的下表面形成發(fā)動(dòng)機(jī)懸置的第一或上部流體腔室425或高壓側(cè)的一部分。第一流體腔室425可以填充有液壓流體(例如,乙二醇)。第二流體腔室430也可以填充有液壓流體(例如,乙二醇),并且被接收在如以上在圖3中描述的外部殼體(未示出)內(nèi)。第一流體腔室425和第二流體腔室430借助于慣性軌道組件412流體連接在一起,所述慣性軌道組件也稱為分區(qū)結(jié)構(gòu),包括通道板410。分區(qū)結(jié)構(gòu)進(jìn)一步包括分離器420(例如,柔順的隔膜)、第一流體軌道435(例如,怠速軌道)、第二流體軌道440(例如,行駛軌道)和真空腔室449。第一真空致動(dòng)閥405定位在通道板410內(nèi),用于打開和關(guān)閉怠速軌道435,如將在下面進(jìn)一步描述。在一個(gè)實(shí)例中,第一真空致動(dòng)閥包括真空致動(dòng)的橡膠閥。最后,穿過通道板410的第一真空導(dǎo)管413將或者第一壓力447(例如,大氣)或者第二壓力448(例如,真空)經(jīng)由雙向閥446連接到真空腔室449。
發(fā)動(dòng)機(jī)懸置400的操作可以如下所述。響應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)或道路激勵(lì),當(dāng)振動(dòng)或位移從動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)和/或車架被接收在懸置中時(shí),根據(jù)真空腔室449中存在或不存在真空,流體以不同的方式從第一流體腔室425泵送通過包括通道板410的分區(qū)結(jié)構(gòu)412。如前面提到的,發(fā)動(dòng)機(jī)懸置400的動(dòng)態(tài)剛度和阻尼的程度部分取決于第一流體腔室425與第二流體腔室430之間的流體的輕松流動(dòng)以及第一流體軌道(怠速軌道)435和第二流體軌道(行駛軌道)440中的流體質(zhì)量。第二流體軌道440和第一流體軌道435中的流體參與到諧振系統(tǒng)中,所述諧振系統(tǒng)的頻率基于如軌道中的流體質(zhì)量、封閉第一流體腔室425的第一彈性體構(gòu)件406的彈性、封閉第二流體腔室的第二彈性體構(gòu)件(例如,圖3中的330)的彈性、腔室的體積膨脹以及流體體積位移的這些特性。因?yàn)橥ㄟ^第一流體軌道435和第二流體軌道440的輕松流動(dòng)取決于軌道長度、橫截面、表面摩擦以及流體入口和出口區(qū)域的收縮和折射,所以軌道能夠被調(diào)整以便為流體流動(dòng)提供差異阻力。如所示的,第一流體軌道435因此可以包括通路,所述通路允許在第一流體腔室425與第二流體腔室430之間相對低阻力流動(dòng)。替代地,第二流體軌道440可以因此包括通路,所述通路允許經(jīng)由細(xì)長的(例如,螺旋形的或蜿蜒的)通道在第一流體腔室425與第二流體腔室430之間相對高阻力流動(dòng),并且所述通路進(jìn)一步包括比第一流體軌道435通路小的直徑。
如在圖4A中所示的,第二壓力(例如,真空)448施加到真空腔室449導(dǎo)致分離器420抵靠著通道板410坐定,因此限制分離器420的運(yùn)動(dòng)。另外,第二壓力448施加到真空腔室449導(dǎo)致第一真空致動(dòng)閥405的致動(dòng),使得第一流體軌道435打開。這樣,來自第一流體腔室425的流體流經(jīng)怠速軌道435,而不是流經(jīng)行駛軌道440,因?yàn)樾旭傑壍?40的動(dòng)態(tài)阻力大于怠速軌道435的動(dòng)態(tài)阻力。這樣,通過怠速軌道435的流造成動(dòng)態(tài)剛度在怠速操作過程中通常遇到的頻率目標(biāo)范圍處有利的減小。
現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖4B,示出了發(fā)動(dòng)機(jī)懸置400的簡化示意性橫截面圖,該橫截面圖示出了懸置400在車輛處于行駛模式條件下的操作。由相同參考符號表示與圖4A中所示的那些部件相同的部件。
如圖4B所示,第一壓力(例如,大氣)447施加到真空腔室449能夠使分離器420運(yùn)動(dòng),因?yàn)榉蛛x器420不再經(jīng)由外部真空448保持在適當(dāng)位置中。此外,第一壓力447施加到真空腔室449導(dǎo)致怠速旁路機(jī)構(gòu)405坐定在通道板410中,使得第一流體軌道435保持關(guān)閉。這樣,允許分離器420響應(yīng)于振動(dòng)或位移而呼動(dòng),并且沒有流體流經(jīng)第一流體軌道435。在這種配置中,發(fā)動(dòng)機(jī)懸置400在功能上恢復(fù)到典型的分離液壓懸置,其中,流體流僅通過行駛軌道440。諸如圖4B中所示的更柔順的分離器對于像超載運(yùn)轉(zhuǎn)能力的事件是有幫助的。但是,處于行駛模式的液壓懸置的分離狀態(tài)減少了可用阻尼的量,由此使次級平順性降低,在本文中次級平順性限定為低振幅高頻率的振動(dòng)或位移。
為了減輕由液壓懸置的分離狀態(tài)導(dǎo)致的車輛行駛模式中可用的阻尼減小,空氣袋或空氣彈簧可以被引入到分離器之下,使得空氣袋的剛度增加分離器剛度,而不是將分離器之下的空氣排放到大氣?,F(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖5A至圖5B,發(fā)動(dòng)機(jī)懸置500的簡化示意性圖示詳細(xì)說明了能夠使怠速軌道真空致動(dòng)打開的概念,而同時(shí)限制了分離器的移動(dòng)性(圖5A),使得液壓懸置的功能與在圖4A中引入的用于怠速模式的功能相比不變。但是,去除真空關(guān)閉了怠速軌道,同時(shí)被動(dòng)地引入了分離器之下的空氣袋(圖5B),因此在行駛模式中分離器之下的空氣以其他方式排放到大氣的條件下,減輕了觀察到的阻尼的損失。在圖5A至圖5B中,由相同參考符號表示與圖4A至圖4B中所示的那些部件相同的部件。
在圖5A中,示出第二真空致動(dòng)閥565被配置為通道板410的整體部分,使得當(dāng)?shù)诙毫?48(例如,真空)引入到真空腔室449時(shí),第二真空致動(dòng)閥565打開,并且分離器420抵靠著通道板410坐定。在一個(gè)實(shí)例中,第二真空致動(dòng)閥可以是橡膠閥,但是已設(shè)想其他真空致動(dòng)閥配置。此外,第二壓力448施加到真空腔室449導(dǎo)致第一真空致動(dòng)閥405的致動(dòng),使得第一流體軌道435打開。如以上關(guān)于圖4A所描述的,由于第二流體軌道440的動(dòng)態(tài)阻力比第一流體軌道435的動(dòng)態(tài)阻力大,來自第一流體腔室425的流體可以優(yōu)先地流經(jīng)第一流體軌道435,由此降低液壓懸置500的動(dòng)態(tài)剛度。
另外圖5A所示的是單向止回閥560,其能夠使空氣在一個(gè)方向上流動(dòng),但防止空氣在另一方向上流動(dòng)。示出單向止回閥被第一空氣通道506和第二空氣通道507界定。這樣,通道板410包括經(jīng)由單向止回閥560連接到第二空氣通道507的第一空氣通道506。如所示的,第一空氣通道506和第二空氣通道507流體連接到真空腔室449。如將關(guān)于圖5B進(jìn)一步詳細(xì)描述的,在圖5A中示出的止回閥560可以配置為使得,在缺少施加的真空時(shí),空氣可以從空氣通道506行進(jìn)到空氣通道507,但防止空氣在從空氣通道507到空氣通道506的方向上流動(dòng)。
這樣配置,圖5A示出了具有附加的空氣通道506和507的發(fā)動(dòng)機(jī)懸置500,其中夾在它們之間的是單向止回閥560。當(dāng)施加第二壓力448時(shí),第二壓力448可以額外地導(dǎo)致空氣通道506和507中的真空,而沒有功能產(chǎn)生效應(yīng)(functional resulting effect)。因此,圖5A示出了一種發(fā)動(dòng)機(jī)懸置,其具有由兩個(gè)空氣通道506和507界定的增加的止回閥560以及附加的真空致動(dòng)閥565的附加特征,而且響應(yīng)第二壓力448的引入,圖5A所示的液壓懸置500起與圖4A中的液壓懸置相同的功能。更確切地說,在怠速模式中,第二壓力448的施加使分離器420抵靠著通道板410坐定,以使分離器的運(yùn)動(dòng)受限制,同時(shí)怠速軌道經(jīng)由怠速軌道旁通機(jī)構(gòu)405的致動(dòng)打開。以此方式,液壓懸置500保持動(dòng)態(tài)剛度在怠速操作過程中通常遇到的頻率目標(biāo)范圍處期望的減少。
現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖5B,示出了發(fā)動(dòng)機(jī)懸置500的簡化示意性橫截面圖,示出了懸置500在車輛處于行駛模式條件下的操作。由相同參考符號表示與圖5A中所示的那些部件相同的部件。
如圖5B所示,第一壓力447(例如,大氣)施加到真空腔室449導(dǎo)致第一流體軌道435關(guān)閉,并且在分離器420下產(chǎn)生空氣彈簧,與圖4B所示的液壓懸置400相反,其中第一壓力的施加導(dǎo)致自由可運(yùn)動(dòng)的分離器。更確切地說,當(dāng)去除第二壓力448(例如,真空)并且施加第一壓力447(例如,大氣)時(shí),經(jīng)由雙向閥446的切換,例如,真空腔室449中的壓力可以因此釋放到大氣,導(dǎo)致怠速旁通機(jī)構(gòu)405坐定到通道板410中,使得怠速軌道435保持關(guān)閉。此外,在真空腔室449中缺少外部真空時(shí),真空致動(dòng)閥565關(guān)閉。如以上關(guān)于圖5A所描述的,單向止回閥560能夠使空氣在一個(gè)方向上流動(dòng),但防止空氣在相反方向上流動(dòng)。如圖5A所述的配置,空氣可以因此從由虛線箭頭568表示的大氣流動(dòng)通過第一空氣通道506,并經(jīng)由單向止回閥560進(jìn)入到第二空氣通道507中。一旦在空氣通道507中,空氣可以在由空氣腔室515限定的分離器420之下形成空氣袋509或空氣彈簧,使得空氣袋的剛度增加分離器剛度。例如,將空氣捕集在分離器之下可以導(dǎo)致分離器的預(yù)定剛度,分離器的預(yù)定剛度由空氣腔室515的長度和體積確定,空氣腔室包括第二空氣通道和連接在關(guān)閉的真空致動(dòng)止回閥565與分離器420之間的真空腔室的部段。作為一個(gè)實(shí)例,將空氣捕集在分離器之下可以導(dǎo)致分離器的剛度大于與大氣流體連通的分離器的剛度、但小于分離器處于與分區(qū)結(jié)構(gòu)接觸的固定位置時(shí)的分離器的剛度。由于單向止回閥560防止空氣在包括從空氣通道507到空氣通道506流動(dòng)的方向上流動(dòng),可以防止引入在分離器之下的空氣逸出,并且由于真空致動(dòng)止回閥565的關(guān)閉,可以附加地防止空氣逸出。這樣,去除第二壓力448(例如,真空)并施加第一壓力447(例如,大氣)導(dǎo)致空氣被動(dòng)地引入到分離器420之下,因此導(dǎo)致與空氣袋509的剛度有關(guān)的分離器420的剛度。此外,去除第二壓力448并引入第一壓力447導(dǎo)致經(jīng)由怠速旁通機(jī)構(gòu)405坐定在通道板410中同時(shí)關(guān)閉怠速軌道435。這樣,通過在分離器420之下引入空氣袋509,發(fā)動(dòng)機(jī)懸置500減輕行駛模式中原本觀察到的排放到大氣的完全分離的液壓懸置(例如,圖4B中所示的液壓懸置400)的可用的阻尼減小。重要的是,通過液壓懸置500被動(dòng)地實(shí)現(xiàn)了在分離器420之下引入空氣袋509,因此減少了對額外的主動(dòng)控制的需求。
圖6中示出了用于控制雙態(tài)真空可切換懸置的高水平示例方法600的流程圖。更確切地說,方法600包括指示車輛速度,并根據(jù)車輛速度是否在預(yù)定閾值速度之上或之下來切換懸置的特性。將參考在本文中描述的且在圖1至圖5B中示出的系統(tǒng)描述方法600,但應(yīng)該理解的是,類似的方法可以應(yīng)用到其他系統(tǒng),而不脫離本公開的范圍。方法600可以通過諸如圖1中的控制器12的控制器來實(shí)施,并且可以在控制器處作為可執(zhí)行指令被儲存在永久存儲器中。用于實(shí)施方法600的指令可以基于存儲在控制的存儲器上的指令并結(jié)合從發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的傳感器(例如,以上參考圖1所描述的傳感器)接收的信號通過控制器來執(zhí)行。根據(jù)下面描述的方法,控制器可以利用發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)致動(dòng)器來調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)操作。
方法600在602處開始并包括評估當(dāng)前工況。工況可以被評估、測量和/或推斷,并且可以包括以下中一個(gè)或多個(gè):諸如車輛速度、車輛位置等的車輛條件;諸如發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)、發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷、發(fā)動(dòng)機(jī)速度、A/F比等的各種發(fā)動(dòng)機(jī)條件;諸如燃料水平、燃料類型、燃料溫度等的各種燃料系統(tǒng)條件;諸如燃料蒸汽罐負(fù)載、燃料箱壓力等的各種蒸發(fā)排放系統(tǒng)條件;以及諸如環(huán)境溫度、濕度、氣壓等的各種環(huán)境條件。在604處,方法600包括指示車輛是否在行駛。在某些實(shí)例中,指示車輛是否在行駛可以包括指示車輛經(jīng)由發(fā)動(dòng)機(jī)操作。在其他實(shí)例中,指示發(fā)動(dòng)機(jī)是否在行駛可以包括指示車輛僅以電池模式操作。如果車輛沒有在行駛,則方法600前進(jìn)到608,并包括保持車輛狀態(tài)。例如,當(dāng)車輛沒有被指示當(dāng)前在運(yùn)行時(shí),車輛振動(dòng)不是問題,因此沒有指示可切換發(fā)動(dòng)機(jī)懸置特性的調(diào)整。那么方法600可以結(jié)束。
如果在604指示車輛行駛的條件,則方法600前進(jìn)到610,并包括指示車輛速度是否小于或等于預(yù)定閾值速度。例如,預(yù)定閾值速度可以是其中對于指示的工況的具有具體預(yù)定特性的發(fā)動(dòng)機(jī)懸置有效地降低噪聲、振動(dòng)和不舒適性的速度。在一個(gè)實(shí)例中,閾值速度可以是五英里每小時(shí)(mph)或更小,但是也考慮其他閾值速度。如果在610指示車輛速度小于或等于預(yù)定閾值,則方法600前進(jìn)到612,并包括將第二壓力(例如,真空)施加到發(fā)動(dòng)機(jī)懸置真空腔室(例如,真空腔室449)或保持第二壓力。如以上關(guān)于圖5A所描述的,施加第二壓力導(dǎo)致第二真空致動(dòng)閥(例如,565)的打開,因此將第二壓力連接到分離器,使得分離器可以坐定614并保持向下抵靠著通道板,使得其運(yùn)動(dòng)被限制。此外,施加第二壓力起到打開第一真空致動(dòng)閥(例如,405)的作用,由此打開第一流體軌道或怠速軌道(例如,435)616。這樣,如以上關(guān)于圖4A所描述的,來自第一流體腔室(例如,425)的流體流經(jīng)第一流體軌道或怠速軌道,而不是流經(jīng)第二流體軌道或行駛軌道,因?yàn)榕c行駛軌道相比怠速軌道的動(dòng)態(tài)阻力低。因此,經(jīng)由流經(jīng)怠速軌道,可以在怠速操作過程中經(jīng)常遇到的頻率目標(biāo)范圍處實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)懸置的動(dòng)態(tài)剛度的減小。
返回到610,如果確定車輛速度小于或等于閾值,則方法600前進(jìn)到618,并包括將第一壓力(例如,大氣)施加到發(fā)動(dòng)機(jī)懸置真空腔室(例如,真空腔室449)。如以上關(guān)于圖5B所描述的,第一壓力施加到發(fā)動(dòng)機(jī)懸置真空腔室導(dǎo)致在分離器之下被動(dòng)產(chǎn)生空氣彈簧,因此使分離器受限(trap)在第二(secondary)位置620中,而同時(shí)關(guān)閉第一流體軌道或怠速軌道622。更確切地說,在真空腔室中缺少外部真空時(shí),第二真空致動(dòng)閥(例如,565)關(guān)閉,并且第一真空致動(dòng)閥(例如,405)也類似地關(guān)閉,使得第一真空致動(dòng)閥坐定到通道板中,因此關(guān)閉怠速軌道。此外,單向止回閥(例如,560)能夠使空氣從第一空氣通道(例如,506)流動(dòng)到第二空氣通道(例如,507),因此在分離器之下產(chǎn)生空氣彈簧,空氣袋的剛度增加分離器剛度。這樣,在分離器之下被動(dòng)引入空氣彈簧減輕了行駛模式中原本觀察到的排放到大氣的完全分離的液壓懸置(例如,液壓懸置400(圖4B))可用的阻尼減小,而不需要額外的主動(dòng)控制。
圖7示出了示例時(shí)間軸700,所述時(shí)間軸用于根據(jù)在本文中并關(guān)于圖6所描述的方法,根據(jù)指示的速度是否在預(yù)定閾值速度之上或之下,控制雙態(tài)真空可切換懸置,并且所述時(shí)間軸應(yīng)用到在本文中參考圖5A至圖5B所描述的系統(tǒng)。時(shí)間軸700包括曲線702,指示隨著時(shí)間過去車輛是否在行駛。時(shí)間軸700進(jìn)一步包括曲線704,指示隨著時(shí)間過去車輛速度。線706表示閾值速度,其中,特定發(fā)動(dòng)機(jī)懸置特性在預(yù)定閾值速度處或之下是令人滿意的,并且其中,不同發(fā)動(dòng)機(jī)懸置特性在預(yù)定閾值速度之上是令人滿意的。時(shí)間軸700進(jìn)一步包括曲線708,指示隨著時(shí)間過去第一壓力(例如,大氣)或第二壓力(例如,真空)是否施加到容納在分區(qū)結(jié)構(gòu)內(nèi)的真空腔室。時(shí)間軸700進(jìn)一步包括曲線710和曲線712,曲線710指示隨著時(shí)間過去第一流體軌道(例如,怠速軌道)是否是打開或關(guān)閉的曲線712指示隨著時(shí)間過去第二流體軌道(例如,行駛軌道)是否是打開或關(guān)閉的。時(shí)間軸700進(jìn)一步包括曲線714,指示隨著時(shí)間過去分離器是否抵靠著分區(qū)結(jié)構(gòu)坐定或是否經(jīng)由在分離器之下產(chǎn)生的空氣彈簧捕集在次級位置(secondary position)中。
在時(shí)間t0處,車輛是在操作中,如由曲線702所指示的。由曲線704指示的車輛速度在閾值速度之下,閾值速度由線706表示。這樣,第二壓力(例如,真空)施加到容納在雙態(tài)可切換發(fā)動(dòng)機(jī)懸置的分區(qū)結(jié)構(gòu)內(nèi)的真空腔室,由曲線708指示。當(dāng)真空施加到真空腔室時(shí),第一真空致動(dòng)閥(例如,圖5A中的405)被致動(dòng),因此,第一流體軌道或怠速軌道是處于打開的配置,如曲線710所指示的。此外,第二壓力的施加打開第二真空致動(dòng)閥(例如,圖5A中的565),因此將第二壓力連接到分離器,導(dǎo)致分離器坐定在由曲線714指示的固定位置中,保持緊靠著分區(qū)結(jié)構(gòu)。最后,行駛軌道打開(由曲線712指示),而第二壓力(例如,真空)或第一壓力(例如,大氣壓力)的施加不直接影響行駛軌道的打開或關(guān)閉狀態(tài)。在此構(gòu)造中,如以上所指示的,液壓懸置體現(xiàn)了在怠速操作過程中通常遇到的頻率范圍內(nèi)令人滿意的動(dòng)態(tài)剛度的減小。
在時(shí)間t0與t1之間,車輛速度保持在閾值速度之下不改變。在一個(gè)實(shí)例中,保持在閾值速度之下不改變速度的車輛可以指示處于操作中的車輛停止達(dá)一段時(shí)間。在其他實(shí)例中,車輛可以在閾值速度之下行駛而不提高速度或降低速度達(dá)一段時(shí)間。在時(shí)間t1處,車輛速度開始增加,并且在時(shí)間t2處,車輛速度跨越閾值速度。當(dāng)車輛速度已經(jīng)跨越閾值時(shí),第一壓力(例如,大氣壓力)施加到真空腔室,由曲線708指示。隨著真空腔室中的壓力變到大氣壓力,第一真空致動(dòng)閥(例如,圖5B中的405)不再保持向下,因此怠速軌道從打開的構(gòu)造轉(zhuǎn)換成關(guān)閉的構(gòu)造,由曲線710指示。此外,第二真空致動(dòng)閥(例如,圖5B中的565)額外地不再保持打開,而是它也關(guān)閉。這樣,空氣可以被引導(dǎo)通過第一空氣通道(例如,圖5B中的506),經(jīng)由單向止回閥(例如,圖5B中的560)到達(dá)第二空氣通道(例如,圖5B中的507),其中,空氣變成被捕集在分離器之下,使得分離器由分離器之下的空氣彈簧(或空氣袋)支撐而占據(jù)(assume)次級位置或呈現(xiàn)捕集的構(gòu)造,由曲線714指示。在此構(gòu)造中,雙態(tài)液壓懸置減輕行駛模式中原本觀察到的排放到大氣的完全分離的液壓懸置(圖4B)的可用的阻尼減小。重要的是,被動(dòng)地實(shí)現(xiàn)了在分離器之下引入空氣彈簧,而不需要額外的主動(dòng)控制。
在時(shí)間t2與t3之間,車輛速度保持在閾值速度之上,且這樣,真空腔室保持在大氣壓力下,怠速軌道保持關(guān)閉,并且分離器保持在次級或捕集構(gòu)造中,在分離器之下具有空氣彈簧。在時(shí)間t3處,車輛速度開始降低,并且在時(shí)間t4處,車輛速度跨越閾值速度。這樣,第二壓力(例如,真空)施加到真空腔室。隨著真空施加到真空腔室,第一真空致動(dòng)閥被致動(dòng),因此打開怠速軌道,由曲線710指示。此外,真空施加到真空腔室導(dǎo)致第二真空致動(dòng)閥的打開,因此將第二壓力連接到分離器,導(dǎo)致分離器坐定在由曲線714指示的固定位置中,保持緊靠著分區(qū)結(jié)構(gòu)。在時(shí)間t4與t5之間,車輛速度保持在閾值之下,因此怠速軌道保持打開,分離器抵靠著分區(qū)結(jié)構(gòu)坐定,因此導(dǎo)致在怠速操作過程中經(jīng)常遇到的頻率范圍內(nèi)動(dòng)態(tài)剛度的減小。
以此方式,在分離器之下引入空氣袋或空氣彈簧減輕由如果分離器之下的空氣排放到大氣而不是被捕集的液壓懸置的分離狀態(tài)導(dǎo)致的行駛模式中可用阻尼的減小。通過在分離器之下引入空氣袋,分離器的剛度大于與大氣連通的分離器的剛度,但小于保持在抵靠著分區(qū)結(jié)構(gòu)坐定的固定位置中的分離器的剛度。這樣,由于空氣彈簧具有增加的剛度的分離器提供了針對噪聲、振動(dòng)和平順性(NVH)型激勵(lì)的順從性,而不損失阻尼到分離液壓懸置的程度。當(dāng)?shù)谝粔毫?例如,大氣)在行駛模式中施加到真空腔室時(shí),在分離器之下產(chǎn)生空氣彈簧的技術(shù)效果是能夠被動(dòng)地產(chǎn)生空氣彈簧。通過在雙態(tài)液壓懸置的分區(qū)結(jié)構(gòu)中引入第二真空致動(dòng)閥和由第一空氣通道和第二空氣通道界定的單向止回閥,當(dāng)?shù)谝粔毫?例如,大氣)施加到真空腔室時(shí),在行駛模式中在分離器之下可以被動(dòng)地引入空氣彈簧,因此消除對額外的主動(dòng)控制的需要。此外,在分區(qū)結(jié)構(gòu)中增加第二真空致動(dòng)閥和由第一空氣通道和第二空氣通道界定的單向止回閥能夠以類似于當(dāng)前使用的技術(shù)的方式打開第一流體軌道,并使分離器元件在怠速模式抵靠著分區(qū)結(jié)構(gòu)坐定,因此在怠速模式下的操作不妥協(xié)為附加部件的結(jié)果。
在本文中參考圖1至圖5B描述的系統(tǒng)連同在本文中參考圖6描述的方法一起可以使一個(gè)或多個(gè)系統(tǒng)和一個(gè)或多個(gè)方法可行。在一個(gè)實(shí)例中,一種方法包括:在第一條件下,將容納在液壓發(fā)動(dòng)機(jī)懸置的分區(qū)結(jié)構(gòu)內(nèi)的真空腔室抽真空,以打開并行的第一流體軌道和第二流體軌道,以保持分離器抵靠著分區(qū)結(jié)構(gòu)坐定;并且在第二條件下,將大氣壓力施加到真空腔室,以關(guān)閉第一流體軌道同時(shí)保持打開第二流體軌道,以將空氣被動(dòng)地捕集在分離器之下。在所述方法的第一實(shí)例中,所述方法包括,其中,分區(qū)結(jié)構(gòu)使第一流體腔室和第二流體腔室分開,第一流體腔室和第二流體腔室各自容納液壓流體,并且第一流體軌道和第二流體軌道能夠使流體在它們之間流動(dòng)。所述方法的第二實(shí)例可選地包括第一實(shí)例并且進(jìn)一步包括,其中,在第一條件下,真空施加到真空腔室經(jīng)由第一真空致動(dòng)閥的打開而打開第一流體軌道,并且真空的施加通過經(jīng)由第二真空致動(dòng)閥的打開將真空連接到分離器,使分離器坐定。所述方法的第三實(shí)例可選地包括第一和第二實(shí)例中的一個(gè)或多個(gè)或每一個(gè),并且進(jìn)一步包括,其中,在第二條件下,將大氣壓力施加到真空腔室經(jīng)由第一真空致動(dòng)閥的關(guān)閉而關(guān)閉第一流體軌道,并且通過關(guān)閉第二真空致動(dòng)閥并引入空氣流經(jīng)第一空氣通道經(jīng)由單向止回閥到達(dá)第二空氣通道,大氣壓力的施加將空氣被動(dòng)地捕集在分離器之下,第二空氣通道與分離器和關(guān)閉的第二真空致動(dòng)閥流體連通。所述方法的第四實(shí)例可選地包括第一至第三實(shí)例中的任一個(gè)或多個(gè)或每一個(gè),并且進(jìn)一步包括,其中,第一空氣通道和第二空氣通道容納在分區(qū)結(jié)構(gòu)內(nèi),并且其中,第一空氣通道定位在第二真空致動(dòng)閥之下,并且其中,第二空氣通道定位在第二真空致動(dòng)閥之上。所述方法的第五實(shí)例可選地包括第一至第四實(shí)例中的任一個(gè)或多個(gè)或每一個(gè),并且進(jìn)一步包括,其中,第一流體軌道具有比第二流體軌道低的流體流動(dòng)阻力。所述方法的第六實(shí)例可選地包括第一至第五實(shí)例中的任一個(gè)或多個(gè)或每一個(gè),并且進(jìn)一步包括,其中,第一條件包括響應(yīng)車輛速度小于或等于預(yù)定速度(即,怠速模式)的條件選擇性地將真空施加到真空腔室;并且其中,第二條件包括響應(yīng)車輛速度大于預(yù)定速度(即,行駛模式)的條件選擇性地將大氣壓力施加到真空腔室。
用于控制液壓發(fā)動(dòng)機(jī)懸置的另一示例方法包括,分區(qū)結(jié)構(gòu),所述分區(qū)結(jié)構(gòu)連接在第一彈性體構(gòu)件與第二彈性體構(gòu)件之間,使得第一彈性體構(gòu)件形成有第一流體腔室并且第二彈性體構(gòu)件形成有第二流體腔室,第一和第二流體腔室容納液壓流體;分離器,所述分離器定位在分區(qū)結(jié)構(gòu)上,并暴露到第一流體腔室,并配置為選擇性地占據(jù)與分區(qū)結(jié)構(gòu)接觸的固定位置或與分區(qū)結(jié)構(gòu)不接觸的次級位置;真空腔室,所述真空腔室連接在分區(qū)結(jié)構(gòu)內(nèi),并配置為使得所述腔室可以選擇性地連接到第一壓力(例如,大氣)或者第二壓力(例如,真空);第二真空致動(dòng)閥,所述第二真空致動(dòng)閥容納在真空腔室內(nèi),使得當(dāng)?shù)诙毫κ┘拥秸婵涨皇視r(shí),第二真空致動(dòng)閥打開,由此將第二壓力連接到分離器,使得分離器占據(jù)與分區(qū)結(jié)構(gòu)接觸的固定位置,并且當(dāng)?shù)谝粔毫κ┘拥秸婵涨皇視r(shí),第二真空致動(dòng)閥關(guān)閉;第一空氣通道和第二空氣通道,所述第一空氣通道和所述第二空氣通道容納在分區(qū)結(jié)構(gòu)內(nèi)并流體連接到真空腔室,第一空氣通道在靠近第二流體腔室的第二真空致動(dòng)閥之下的位置處流體連接到真空腔室,并且第二新鮮空氣通道在靠近第一流體腔室的第二真空致動(dòng)閥之上的位置處流體連接到真空腔室;單向止回閥,所述單向止回閥在分區(qū)結(jié)構(gòu)內(nèi)連接第一空氣通道和第二空氣通道,使得當(dāng)?shù)谝粔毫κ┘拥秸婵涨皇視r(shí),空氣被引導(dǎo)通過第一空氣通道,經(jīng)由單向止回閥到達(dá)第二空氣通道,其中,空氣被捕集在分離器之下的空氣腔室中,由于關(guān)閉的第二真空致動(dòng)閥而防止空氣逸出,因此導(dǎo)致分離器占據(jù)不與分區(qū)結(jié)構(gòu)接觸的次級位置。在所述方法的第一實(shí)例中,所述方法包括,其中,分區(qū)結(jié)構(gòu)進(jìn)一步包括穿過分區(qū)結(jié)構(gòu)的第一流體通道和第二流體通道,以能夠使流體在第一流體腔室與第二流體腔室之間流動(dòng),第一流體通道具有比第二流體通道低的流體流動(dòng)阻力。所述方法的第二實(shí)例可選地包括第一實(shí)例并進(jìn)一步包括,第一真空致動(dòng)閥,所述第一真空致動(dòng)閥容納在真空腔室內(nèi),使得當(dāng)?shù)诙毫κ┘拥秸婵涨皇視r(shí),穿過分區(qū)結(jié)構(gòu)的第一流體通道打開,并且當(dāng)?shù)谝豢諝鈮毫κ┘拥秸婵涨皇視r(shí),第一流體通道關(guān)閉。所述方法的第三實(shí)例可選地包括第一和第二實(shí)例中的任一個(gè)或多個(gè)或每一個(gè),并且進(jìn)一步包括,其中,第二壓力施加到真空腔室由此能夠使流體的路線從第一流體腔室經(jīng)由第一流體通道到第二流體腔室,這是由于第一流體通道具有比第二流體通道低的流體流動(dòng)阻力造成的。所述方法的第四實(shí)例可選地包括第一至第三實(shí)例中的任一個(gè)或多個(gè)或每一個(gè),并且進(jìn)一步包括,其中,第二壓力施加到真空腔室同時(shí)地導(dǎo)致分離器占據(jù)固定位置,并且穿過分區(qū)結(jié)構(gòu)的第一流體通道打開。所述方法的第五實(shí)例可選地包括第一至第四實(shí)例中的任一個(gè)或多個(gè)或每一個(gè),并且進(jìn)一步包括,其中,第一壓力施加到真空腔室同時(shí)地導(dǎo)致第一流體通道關(guān)閉并將空氣捕集在分離器之下。所述方法的第六實(shí)例可選地包括第一至第五實(shí)例中的任一個(gè)或多個(gè)或每一個(gè),并且進(jìn)一步包括,其中,響應(yīng)第一壓力的施加將空氣捕集在分離器之下是被動(dòng)地實(shí)現(xiàn),而不需要主動(dòng)控制。所述方法的第七實(shí)例可選地包括第一至第六實(shí)例中的任一個(gè)或多個(gè)或每一個(gè),并且進(jìn)一步包括,其中,將空氣捕集在分離器之下導(dǎo)致分離器的預(yù)定剛度。所述方法的第八實(shí)例可選地包括第一至第七實(shí)例中的任一個(gè)或多個(gè)或每一個(gè),并且進(jìn)一步包括,其中,分離器的預(yù)定剛度由空氣腔室的長度和體積確定,空氣腔室包括第二空氣通道和連接在關(guān)閉的第二真空致動(dòng)閥與分離器之間的真空腔室的部段。所述方法的第九實(shí)例可選地包括第一至第八實(shí)例中的任一個(gè)或多個(gè)或每一個(gè),并且進(jìn)一步包括,其中,將空氣捕集在分離器之下導(dǎo)致分離器的剛度大于與大氣流體連通的分離器的剛度,但小于處于與分區(qū)結(jié)構(gòu)接觸的固定位置時(shí)分離器的剛度。所述方法的第十實(shí)例可選地包括第一至第九實(shí)例中的任一個(gè)或多個(gè)或每一個(gè),并且進(jìn)一步包括,其中,真空腔室到第一壓力或者第二壓力的選擇性連接由雙向閥控制,并且其中,響應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)工況控制雙向閥的配置。所述方法的第十一實(shí)例可選地包括第一至第十實(shí)例中的任一個(gè)或多個(gè)或每一個(gè),并且進(jìn)一步包括,其中,發(fā)動(dòng)機(jī)工況包括怠速模式和行駛模式,怠速模式包括車輛速度小于或等于預(yù)定速度,并且行駛模式包括車輛速度大于預(yù)定速度;并且其中,在怠速模式工況下施加第二壓力,并且在行駛模式工況下施加第一壓力。
液壓發(fā)動(dòng)機(jī)懸置的實(shí)例包括被接收在上外部殼體內(nèi)的第一彈性體構(gòu)件和被接收在下外部殼體內(nèi)的第二彈性體構(gòu)件;分區(qū)結(jié)構(gòu),所述分區(qū)結(jié)構(gòu)連接在第一彈性體構(gòu)件與第二彈性體構(gòu)件之間,使得第一彈性體構(gòu)件形成有第一流體腔室并且第二彈性體構(gòu)件形成有第二流體腔室,第一和第二流體腔室容納液壓流體;穿過分區(qū)結(jié)構(gòu)的第一流體通道和第二流體通道,以使流體能夠在第一流體腔室與第二流體腔室之間流動(dòng),第一流體通道具有比第二流體通道低的流體流動(dòng)阻力;分離器,所述分離器定位在分區(qū)結(jié)構(gòu)上,并暴露到第一流體腔室,并配置為選擇性地占據(jù)與分區(qū)結(jié)構(gòu)接觸的固定位置或與分區(qū)結(jié)構(gòu)不接觸的次級位置;真空腔室,所述真空腔室連接在包括第一通道和第二通道的分區(qū)結(jié)構(gòu)內(nèi);第一真空致動(dòng)閥,所述第一真空致動(dòng)閥容納在真空腔室的第一通道內(nèi);第二真空致動(dòng)閥,所述第二真空致動(dòng)閥容納在真空腔室的第二通道內(nèi);連接到真空腔室的管道,所述管道包括配置為將真空腔室選擇性地連接到大氣壓力或真空的雙向閥;第一空氣通道和第二空氣通道,所述第一空氣通道和所述第二空氣通道容納在分區(qū)結(jié)構(gòu)內(nèi)并流體連接到真空腔室,第一空氣通道在靠近第二流體腔室的第二真空致動(dòng)閥之下的位置處流體連接到真空腔室,并且第二新鮮空氣通道在靠近第一流體腔室的第二真空致動(dòng)閥之上的位置處流體連接到真空腔室;以及單向止回閥,所述單向止回閥在分區(qū)結(jié)構(gòu)內(nèi)連接第一空氣通道和第二空氣通道。
注意,包括在本文中的示例性控制和估計(jì)程序能夠與各種發(fā)動(dòng)機(jī)和/或車輛系統(tǒng)配置一起使用。本文所公開的控制方法和程序可以作為可執(zhí)行指令儲存在永久存儲器中,并且可以通過包括控制器的控制系統(tǒng)結(jié)合各種傳感器、致動(dòng)器和其他發(fā)動(dòng)機(jī)硬件來執(zhí)行。本文所描述的具體程序可以代表任意數(shù)量的處理策略中的一個(gè)或多個(gè),如事件驅(qū)動(dòng)、中斷驅(qū)動(dòng)、多任務(wù)、多線程等。這樣,所示的各種行動(dòng)、操作和/或功能可以按所示的順序、平行來執(zhí)行,或在某些情況省略。同樣,處理的順序不是實(shí)現(xiàn)本文所描述的示例性實(shí)施例的特征和優(yōu)點(diǎn)所必需的,而是為了便于說明和描述而提供。一個(gè)或多個(gè)所示的動(dòng)作、操作和/或功能可以根據(jù)所使用的具體策略重復(fù)執(zhí)行。另外,所描述的動(dòng)作、操作和/或功能可以圖形化地代表要編程到發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)的永久存儲器中的代碼,在此所描述的動(dòng)作通過執(zhí)行包括各種發(fā)動(dòng)機(jī)硬件組件的系統(tǒng)中的指令結(jié)合電子控制器來執(zhí)行。
應(yīng)該認(rèn)識到,本文所公開的構(gòu)造和程序本質(zhì)上是示例性的,并且這些具體實(shí)施例不被認(rèn)為是限制性的,因?yàn)樵S多變體是可能的。例如,以上技術(shù)能夠應(yīng)用到V-6、I-4、I-6、V-12、對置4缸以及其他發(fā)動(dòng)機(jī)類型。本公開的主題包括本文所公開的各種系統(tǒng)和構(gòu)造以及其他特征、功能和/或性能的所有新穎的和非顯而易見的組合和子組合。
下面的權(quán)利要求特別指出了被認(rèn)為是新穎的和非顯而易見的某些組合和子組合。這些權(quán)利要求可以指“一個(gè)”元件或“第一”元件或其等效物。這些權(quán)利要求應(yīng)該被理解為,包括一個(gè)或多個(gè)這種元件的結(jié)合,既不要求也不排除兩個(gè)或更多個(gè)這種元件??梢酝ㄟ^當(dāng)前權(quán)利要求的修改或通過在本申請或相關(guān)申請中提出新的權(quán)利要求來要求保護(hù)所公開的特征、功能、元件和/或性能的其他組合和子組合。這些權(quán)利要求,無論比原始權(quán)利要求的范圍上更寬、更窄、相等或不同,都被認(rèn)為包括在本公開的主題內(nèi)。