СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПЕРЕКЛЮЧАЕМОЙ ВАКУУМНОЙ ОПОРОЙ ДВИГАТЕЛЯ С ДВУМЯ СОСТОЯНИЯМИ
METHOD OF CONTROLLING DUAL-STATE VACUUM SWITCHABLE MOUNT

Область техники
Настоящее раскрытие относится к опоре двигателя и способам эксплуатации опоры двигателя.
Уровень техники/Сущность изобретения
Опоры двигателя могут быть использованы для крепления двигателей на раме автомобиля или других подходящих конструкционных элементах автомобиля. Однако двигатель и/или автомобиль могут производить вибрации во время эксплуатации. Поэтому были разработаны гидравлические демпфирующие опоры двигателя для снижения вибраций двигателя во время эксплуатации. Для гидравлических опор двигателя предусмотрено несколько конфигураций в целях адаптации демпфирования, обеспечиваемого опорой, в разных эксплуатационных условиях. Например, при движении по ровной дороге с высокой скоростью автомобиль может трястись и вибрировать, если для установки двигателя на раму не были использованы опоры, обладающие высокой динамической жесткостью и демпфированием. С другой стороны, мягкие опоры двигателя с низкой динамической жесткостью необходимы для обеспечения надлежащей изоляции двигателя при работе двигателя на холостом ходу. Таким образом, гидравлические опоры двигателя могут иметь первую конфигурацию для демпфирования при работе двигателя вхолостую и вторую конфигурацию для демпфирования при работе двигателя на ходу.
Стандартная гидравлическая опора содержит первую жидкостную камеру (например, насосную камеру) в оболочке из первого эластомерного элемента, где первая жидкостная камера содержит один или несколько каналов для жидкости (например, канал через дроссель), открывающихся в камеру и продолжающихся до второй жидкостной камеры или резервуара, которые обычно ограничены гибким вторым эластомерным элементом (например, диафрагмой). Вторая жидкостная камера обычно расположена на противоположной стороне разделяющей конструкции от насосной камеры. При сжатии жидкость сдавливается в первой жидкостной камере и направляется по одному или нескольким каналам в резервуар. Во время обратного хода жидкость втягивается обратно в первую жидкостную камеру из второй жидкостной камеры. Таким образом, динамическая жесткость и демпфирование опоры определяются, например, при помощи таких характеристик, как геометрия первой камеры, материал стенок камеры и свойства одного или нескольких каналов жидкости.
Стандартные гидравлические опоры могут также включать эластомерный разъединитель для изоляции высокочастотных вибраций с небольшим смещением. Изменение свойств разъединителя может привести к изменению уровня демпфирования, обеспечиваемого опорой двигателя. С этой целью в патентной заявке США № US 6361031 В1 представлена разделительная диафрагма, одна сторона которой подвергается воздействию жидкости в первой жидкостной камере, а другая сторона - давлению в полости управления. При нормальной эксплуатации сброс из полости управления осуществляется в атмосферу и опора функционирует как стандартная гидравлическая опора. Однако может быть активирован соленоидный привод для удержания воздуха в полости управления, действующий как воздушная пружина, препятствующая движению разделительной диафрагмы. Таким образом, сопротивление отклонению разделительной диафрагмы больше, чем при связи полости управления с атмосферой, но меньше, чем при посадке диафрагмы на поверхность. Однако авторы изобретения распознали возможные проблемы, связанные с подобным методом. Например, использование соленоидного клапана увеличивает стоимость и сложность опоры двигателя, а также требует активного управления. Другой подход, представленный в патентной заявке № US 6361031 В1, содержит использование клапана с вакуумным приводом вместо соленоидного клапана для удержания воздуха в полости. Однако использование клапана с вакуумным приводом приводит к тем же проблемам, а именно, к необходимости активного управления удержанием воздуха в полости для создания воздушной пружины.
Таким образом, авторы изобретения разработали системы и способы для как минимум частичного решения вышеуказанных проблем. В одном из примеров представлен способ, содержащий при первом условии создание вакуума (например, посредством приложения второго давления) в вакуумной камеры, установленной внутри разделяющей конструкции опоры гидравлического двигателя так, что первый канал жидкости (например, канал холостого хода) и второй канал жидкости (например, канал движения) открываются параллельно, и разъединяющий элемент поддерживается в положении с посадкой на разделительной конструкции; при втором условии - приложение атмосферного давления (например, приложение первого давления) в вакуумной камере так, чтобы первый канал жидкости был закрыт, второй канал жидкости поддерживался в открытом положении, а воздух пассивно удерживался под разъединителем.
В одном из примеров посредством приложения первого давления воздух пассивно удерживается под разъединителем за счет закрытия клапана с вакуумным приводом (например, второго клапана с вакуумным приводом) и направления потока воздуха через первый воздушный канал во второй воздушный канал посредством одностороннего обратного клапана, второй воздушный канал находится в гидравлическом соединении с разъединителем и закрытым вторым клапаном с вакуумным приводом, и где первый и второй воздушный канал и односторонний обратный клапан установлены в разделительной конструкции. Таким образом, воздух может быть пассивно введен под разъединитель в зависимости от рабочих условий двигателя, жесткость введенного воздушного кармана или воздушной пружины добавляется к жесткости разъединителя, устраняя необходимость дополнительного активного управления.
В одном из примеров первое условие может по выбору содержать приложение второго давления (например, вакуума) в вакуумной камере при условиях, где скорость автомобиля меньше либо равна заранее установленной скорости, такое условие называется режимом холостого хода, и второе условие может по выбору содержать приложение первого давления в вакуумной камере при условиях, где скорость автомобиля больше заранее установленной скорости, такое условие называется режимом движения.
Вышеизложенные преимущества и другие преимущества, и отличительные признаки настоящего изобретения будут очевидны из последующего «Раскрытия изобретения», взятого отдельно или в сочетании с прилагаемыми чертежами.
Следует понимать, что вышеуказанное краткое описание приведено лишь для упрощенного представления концепций, которые далее раскрывают более подробно. Это описание не предназначено для обозначения ключевых или существенных отличительных признаков заявленного предмета изобретения, объем которого уникально определен формулой изобретения, приведенной после раздела «Раскрытие изобретения». Кроме того, заявленный предмет изобретения не ограничивают вариантами осуществления, устраняющими какие-либо вышеуказанные недостатки или недостатки в любой другой части настоящего раскрытия.
Краткое описание чертежей
На ФИГ. 1 представлена схема варианта осуществления изобретения автомобиля, содержащая силовую установку автомобиля, соединенную с рамой автомобиля несколькими гидравлическими опорами.
На ФИГ. 2 представлен вид снаружи гидравлической опоры, которая может входить в автомобиль на ФИГ. 1.
На ФИГ. 3 представлен вид в разрезе гидравлической опоры, показанной на ФИГ. 1, включая разделяющую конструкцию и разъединительный элемент.
На ФИГ. 4А показан упрощенный вид гидравлической опоры, показанной на ФИГ. 1, где при приложении второго давления (например, разряжения) открывается первый канал жидкости (например, канал холостого хода) и разъединитель устанавливается с посадкой на разделительной конструкции.
На ФИГ. 4В показан упрощенный вид гидравлической опоры, показанной на ФИГ. 1, где при приложении первого давления (например, атмосферного давления) закрывается первый канал жидкости (например, канал холостого хода) и приводится в движение разъединитель.
На ФИГ. 5А показан упрощенный вид гидравлической опоры с дополнительным вторым клапаном с вакуумным приводом и односторонним обратным клапаном, где при приложении второго давления (например, разряжения) открывается первый канал жидкости (например, канал холостого хода) и разъединитель устанавливается с посадкой разделительной конструкции.
На ФИГ. 5В показан упрощенный вид гидравлической опоры с дополнительным вторым клапаном с вакуумным приводом и односторонним обратным клапаном, где при приложении первого давления (например, атмосферного давления) закрывается первый канал жидкости (например, канал холостого хода) и воздух пассивно удерживается под разъединителем.
На ФИГ. 6 представлен высокоуровневый пример способа управления опорой двигателя с двумя состояниями, показанных на ФИГ. 5А-5В.
На ФИГ. 7 представлен пример графика управления опорой двигателя с двумя состояниями, показанных на ФИГ. 5А-5В, на основе рабочих условий двигателя.
Раскрытие изобретения
Следующее описание относится к системам и способам для предупреждения негативных последствий снижения демпфирования, доступным в режиме движения автомобиля, где режим движения определяется как автомобиль, работающий со скоростью выше пороговой, например, автомобиль, двигающийся со скоростью выше 5 миль/ч. Система силовой установки автомобиля может опираться в автомобиле на несколько гидравлических опор (ФИГ. 1), которые могут быть выполнены с возможностью сглаживания вибраций, возникающих в результате эксплуатации двигателя и дорожных условий. Гидравлическая опора может содержать жесткий опорный элемент, соединенный с системой силовой установки, и жесткий внешний корпус, соединенный с рамой автомобиля (ФИГ. 2). В жестком внешнем корпусе гидравлическая опора может содержать несколько эластичных компонентов, образующих первую жидкостную камеру или камеру высокого давления, и вторую жидкостную камеру или камеру низкого давления, гидравлически разъединенную разделяющей конструкцией (ФИГ. 3) со множеством каналов для жидкости, обеспечивающих поток жидкости между жидкостными камерами. Стандартная разделяющая конструкция может содержать вакуумной камеру, где приложение второго давления (например, вакуума) при холостом режиме (например, при скорости автомобиля меньше пороговой, например, 5 миль/ч) открывает первый канал жидкости и устанавливает разъединительный элемент с посадкой на разделяющей конструкции (ФИГ. 4А), и где приложение первого давления (например, атмосферного давления) закрывает первый канал жидкости (например, канал холостого хода) и обеспечивает движение разъединительного элемента (ФИГ. 4В). Однако движение разъединителя, согласно показанному на ФИГ. 4В, снижает демпфирование, доступное в режиме движения. Для предупреждения негативных последствий снижения демпфирования в режиме движения показана гидравлическая опора с двумя состояниями, где второе давление (например, вакуум) в режиме холостого хода аналогично открывает первый канал жидкости и устанавливает разъединительный элемент с посадкой на разделительной конструкции (ФИГ. 5А), при этом при приложении первого давления (например, атмосферного давления) первый канал жидкости закрывается и воздух пассивно удерживается под разъединительным элементом, что создает воздушную пружину или воздушный карман под разъединителем и тем самым делает разъединитель жестким (ФИГ. 5В). Способ управления гидравлической опорой с двумя состояниями, показанной на ФИГ. 5А-5В, обеспечивает переключение свойств гидравлической опоры с двумя состояниями на основе рабочих условий двигателя, содержащих режим холостого хода и режим движения (ФИГ. 6). Пример графика управления свойствами гидравлической опоры с двумя состояниями на основе рабочих условий двигателя показан на ФИГ. 7.
Что касается ФИГ. 1, на ней схематически изображен пример системы 100 автомобиля, вид сверху. Система 100 автомобиля содержит корпус 103 автомобиля, где передняя часть помечена надписью «ПЕРЕДНЯЯ ЧАСТЬ», а задняя часть помечена надписью «ЗАДНЯЯ ЧАСТЬ». Система 100 автомобиля может содержать группу колес 135. Например, как показано на ФИГ. 1, система 100 автомобиля может содержать первую пару колес, находящуюся в передней части автомобиля, и вторую пару колес, находящуюся в задней части автомобиля.
Система 100 автомобиля может содержать двигатель внутреннего сгорания, например, двигатель 10, соединенный с трансмиссией 137. Двигатель 10 и трансмиссия 137 могут вместе называться далее силовой установкой 110 автомобиля или силовой установкой 110. Следует понимать, что прочие компоненты автомобиля, связанные с двигателем и/или трансмиссией 137 могут также входить в силовую установку 110 автомобиля без отклонения от объема настоящего изобретения. Система 100 автомобиля изображена с переднеприводной трансмиссией, где двигатель 10 приводит в движение передние колеса полуосями 109 и 111. В другом варианте осуществления изобретения система 100 автомобиля может иметь заднеприводную трансмиссию, приводящую в движение задние колеса карданным валом (не показан) и дифференциалом (не показан), расположенным на задней оси 131.
Двигатель 10 и трансмиссия 137 могут опираться как минимум частично на раму 105, которая в свою очередь может опираться на множество колес 135. Таким образом, вибрации и движения от двигателя 10 и трансмиссии 137 могут передаваться на раму 105. Рама 105 может также обеспечивать поддержку корпусу системы 100 автомобиля и другим внутренним компонентам так, что вибрации при работе двигателя могут передаваться внутрь системы 100 автомобиля. Для снижения передачи вибраций внутрь системы 100 автомобиля двигатель 10 и трансмиссия 137 могут быть механически соединены посредством множества элементов 139 с соответствующими гидравлическими опорами 133. Как изображено, двигатель 10 и трансмиссия 137 механически соединены в четырех местах с элементами 139 и посредством элементов 139 - с четырьмя гидравлическими опорами 133. В других вариантах осуществления изобретения может быть использовано другое количество элементов и гидравлических опор без отклонения от объема настоящего раскрытия.
Вид 150 показывает вид системы 100 автомобиля от передней части системы 100 автомобиля. Управляющая система 15, содержащая контроллер 12, может как минимум частично управлять двигателем 10, а также системой 100 автомобиля. Контроллер 12 принимает сигналы от разных датчиков 13 на ФИГ. 1 и использует разные приводы 81 на ФИГ. 1 для регулирования работы двигателя на основе принимаемых сигналов и команд, заложенных в память контроллера. В изображенном примере контроллер 12 может получать входные данные от датчика вибрации 141. Датчик вибрации 141 в одном примере может быть акселерометром. Следует понимать, что автомобиль 100 может содержать несколько дополнительных датчиков вибрации, закрепленных на раме 105 автомобиля, двигателе 10, трансмиссии 137, гидравлических опорах 133 и т.д. без отклонения от объема настоящего изобретения. Кроме того, управляющая система 15 и контроллер 12 могут направлять сигналы управления приводам 81, которые могут содержать топливную форсунку 66, соединенную с цилиндром 30, в дополнение к другим приводам двигателя 10 и трансмиссии 137, не показанным на ФИГ. 1. Контроллер 12 может получать входные данные от различных датчиков, обрабатывать входные данные и задействовать приводы в ответ на обработанные входные данные на основе инструкции или кода, запрограммированного внутри, в соответствии с одним или более алгоритмами.
С учетом системы 100 автомобиля шум, вибрация и резкость (ШВР) могут увеличиться во время работы двигателя, работы трансмиссии, при переключении рабочих режимов двигателя и т.д. Дополнительно ШВР могут возникнуть в результате перемещения по грубой (например, неровной) поверхности. Гидравлические опоры 133 могут быть спроектированы для демпфирования шума и вибраций автомобиля в широком диапазоне частот или для демпфирования определенных диапазонов вибрационных частот. Таким образом, ШВР, возникающие из нескольких различных источников, могут быть демпфированы общей гидравлической опорой 133 двигателя. Например, как описано выше и будет раскрыто ниже, гидравлические опоры двигателя могут иметь первую конфигурацию для работы на холостом ходу или демпфирования в режиме холостого хода (например, скорость автомобиля ниже заранее установленного порогового значения) и вторую конфигурацию для движения или демпфирования работы двигателя в режиме движения (например, скорость автомобиля выше заранее установленного порогового значения).
Что касается ФИГ. 2, на ней показан вид снаружи гидравлической опоры 200. Например, гидравлическая опора 200 может быть примером гидравлической опоры 133, показанной в системе 100 автомобиля на ФИГ. 1. При установке в системе автомобиля на плоской поверхности (например, система 100 автомобиля на ФИГ. 1) гидравлическая опора 200 может по существу быть ориентирована в вертикальном направлении. Однако в других конфигурациях гидравлическая опора 200 может быть ориентирована под наклоном к вертикальной оси. Однако здесь термины «верхний» и «нижний» могут относиться к соответствующим концам стрелки 298, обозначающей ось направления определенной гидравлической опоры. Т. е. стрелка 298 указывает на относительное положение компонентов, составляющих гидравлическую опору 200, и не указывает на ориентацию гидравлической опоры 200 в системе автомобиля. Дополнительно верхний конец гидравлической опоры может указывать на конец, ближайший к головке стрелы 298, а нижний конец гидравлической опоры может указывать на конец, ближайший к хвосту стрелы 298.
Гидравлическая опора 200 содержит верхний внешний корпус 202 с центральным отверстием 212 в его верхней поверхности. Верхний внешний корпус 202 может быть изготовлен из жесткого материала, такого как металл или твердый пластик. Центральное отверстие 212 выполнено с возможностью установки крепежной детали или болта 206, выступающего наружу из первого эластомерного элемента или основного резинового элемента (не показан, но см. ФИГ. 3) для крепления к компоненту силовой установки автомобиля (например, двигателя 10 или трансмиссии 137 на ФИГ. 1). Болт 206 может быть изготовлен из жесткого материала, такого как сталь или алюминий.
Верхний конец болта 206 может быть выполнен с возможностью вращения вокруг просвета центрального отверстия 212, в то время как нижний конец (не показан) может входить в первый эластомерный элемент гидравлической опоры, и таким образом нижний конец болта может оставаться относительно неподвижным по сравнению с верхним концом болта. В другом примере болт 206 может выступать наружу из несущего элемента (не показан), который частично заключен в первый эластомерный элемент корпуса и может быть выполнен с возможностью передачи вибраций первому эластомерному элементу посредством несущего элемента.
Болт 206 может быть соединен с жестким верхним кронштейном 239 крепежной деталью 240. Следует понимать, что верхний кронштейн 239 может быть аналогичным элементу 139, описанному выше с учетом ФИГ. 1. Верхний кронштейн 239 может быть изготовлен из металла или твердого пластика. Удаленная часть 238 верхнего кронштейна 239 может быть соединена с компонентом силовой установки автомобиля (например, соединена с компонентом силовой установки на прикрепленном к нему фланце) крепежной деталью общеизвестным способом в данной области техники.
Нижний внешний корпус 204 может быть соединен (например, механически) с верхним корпусом 202. Нижний корпус 204 может быть изготовлен из жесткого материала, такого как металл или твердый пластик. Нижний корпус может быть соединен с рамой автомобиля (например, 105 на ФИГ. 1) множеством нижних кронштейнов. Таким образом, внешний корпус может оставаться конструктивно жестким (например, по существу несжимаемым), и любые вибрации, перенесенные от силовой установки автомобиля или рамы автомобиля, могут быть перенесены на первый эластомерный элемент во внутреннем корпусе, при этом первый эластомерный элемент выполнен с возможностью демпфирования вибраций.
На ФИГ. 2 представлен первый нижний кронштейн 232 и второй нижний кронштейн 234. Следует понимать, что кроме того кронштейны могут быть прикреплены к нижнему корпусу 204 аналогично кронштейнам 232 и 234 без отклонения от объема изобретения. Нижние кронштейны могут быть изготовлены из металла, такого как сталь. Однако для изготовления нижних кронштейнов могут быть использованы другие материалы без отклонения от объема данного изобретения. Первый нижний кронштейн 232 показан выполненным как одно целое с нижним корпусом 204. Болт (не показан) может соединять (например, механически) нижний кронштейн 232 с рамой автомобиля через отверстие 282. Второй нижний кронштейн 234 показан соединенным, но не выполненным как одно целое, с нижним корпусом 204 и может быть аналогично соединен с рамой автомобиля через отверстие 284.
На ФИГ. 3 показан вид 300 в разрезе гидравлической опоры (например, гидравлической опоры 133 на ФИГ. 1 или гидравлической опоры 200 на ФИГ. 2). Однако здесь термины «верхний» и «нижний» могут относиться к соответствующим концам стрелки 398, как описано выше для стрелки 298 на ФИГ. 2. Следует понимать, что стрелка 398 может указывать на соответствующее положение компонентов в гидравлической опоре, как описано выше для стрелки 298.
Узел гидравлической опоры может содержать внешний корпус 302 (например, аналогично 202 на ФИГ. 2), имеющий соответствующие размеры для вмещения первого эластомерного элемента или основного резинового элемента 304, который обычно имеет форму усеченного конуса и в первую очередь изготовлен из эластомерного материала, такого как эластичная резина, согласно обычной практике в данной области техники. Болт 306 (например, аналогично 206 на ФИГ. 2) выступает наружу из первого эластомерного элемента для крепления силовой установки или двигателя (не показан, см. ФИГ. 2) способом, общеизвестным в области техники. В изображенном примере болт 306 имеет металлический несущий элемент 308, как минимум нижняя часть которого заключена в первый эластомерный элемент 304. Дополнительно нижняя периферийная часть первого эластомерного элемента может содержать элемент жесткости, например, металлический элемент 310 жесткости, отлитый в первый эластомерный элемент для добавления жесткости и опоры. Таким образом, вибрации и/или смещения от силовой установки могут передаваться первому эластомерному элементу 304 гидравлической опоры.
Как было указано выше, в соответствии с ФИГ. 2 первый эластомерный элемент установлен внутри верхнего внешнего корпуса 302 так, что болт 306 выступает наружу из центрального отверстия 312 в ограничителе. Нижняя поверхность 305 первого эластомерного элемента 304 образует часть первой или верхней жидкостной камеры 316, те. сторону высокого давления опоры двигателя. Первая жидкостная камера 316 может быть заполнена гидравлической жидкостью (например, гликолем). Оставшаяся часть первой жидкостной камеры 316 характеризуется узлом 320 инерционного канала, подробная информация по которому будет представлена ниже с учетом ФИГ. 4А-5В. Следует понимать, что узел 320 инерционного канала может в данной заявке также называться разделяющей конструкцией. Внешняя часть верхней поверхности разделяющей конструкции (обозначена номером 322) имеет герметичное соединение впритык с первым эластомерным элементом 304 для обеспечения герметичности первой жидкостной камеры 316. Вторая внешняя часть разделяющей конструкции вдоль нижней поверхности, обозначенной номером 324, герметично входит во второй эластомерный элемент 330 (резиновый чехол или диафрагма) и, в частности, в его верхнюю периферийную часть 332. Нижняя поверхность 324 разделяющей конструкции 320 в комбинации со вторым эластомерным элементом 330 образуют вторую или нижнюю жидкостную камеру 350. Вторая жидкостная камера может также быть заполнена гидравлической жидкостью (например, гликолем). Второй эластомерный элемент 330 защищен мембранным покрытием 334, которое предпочтительно должно быть изготовлено из более жесткого материала, чем эластомерная диафрагма, и с которым нижний внешний корпус 340 имеет стыковое соединение (например, механическое). Когда нижний корпус 340 скреплен с верхним корпусом, нижняя периферийная кромка первого эластомерного элемента 304 и периферийная часть 332 второго эластомерного элемента образуют герметичное соединение противоположными сторонами или поверхностями 322, 324 разделяющей конструкции 320 соответственно.
Разделяющая конструкция и работа стандартной опоры 300 двигателя будут кратко описаны и подробно разобраны с учетом ФИГ. 4А-4В и ФИГ. 5А-5В. Как указано, первая жидкостная камера 316 и вторая жидкостная камера 350 соединены с возможностью гидравлического сообщения разделяющей конструкцией 320. Разделяющая конструкция 320 содержит канальную пластину 301, разъединитель 360 (например, эластичную мембрану), первый канал 370 жидкости (например, канал холостого хода), второй канал 440 жидкости (например, канал движения) и вакуумную камеру 365. Вакуумная камера 365 может быть соединена разделяющей конструкцией таким образом, что вакуумная камера может характеризоваться каналами в канальной пластине 301, где сегмент вакуумной камеры содержит разъединитель 360. Вакуумная камера 365 может быть соединена с возможностью гидравлического сообщения с источником вакуума или атмосферного давления трактом 380. Вакуум может быть обеспечено любым доступным источником вакуума автомобиля, например, вакуумм во впускном коллекторе. Когда вакуумная камера 365 находится под атмосферным давлением (например, первым давлением), разъединитель 360 может свободно двигаться. Кроме того, когда вакуумная камера 365 находится под атмосферным давлением, первый клапан 355 с вакуумным приводом устанавливается в верхнем положении в канальной пластине 301 так, что первый канал 370 жидкости закрывается. В такой конфигурации разъединитель 360 может дышать в ответ на вибрации и смещения, и жидкость между первой жидкостной камерой 316 и второй жидкостной камерой 350 может течь только по второму каналу 375 жидкости. Таким образом, опора 300 двигателя служит типичным примером функционирования отсоединенной гидравлической опоры, когда вакуумной камера 365 находится под атмосферным давлением. Однако отсоединенное состояние гидравлической опоры сокращает демпфирование, доступное в режиме движения, таким образом ухудшая вторичное движение, что будет подробнее описано ниже.
В ином случае приложение вакуума в камере 365 вакуума служит для посадки разъединителя 360 на канальную пластину 301, обозначенной стрелкой 386, и кроме того устанавливает первый клапан с вакуумным приводом в нижнее положение, обозначенное стрелкой 385. Таким образом, первый канал 370 жидкости открывается, и не допускается движение или дыхание разъединителя 360. Соответственно, жидкость между первой жидкостной камерой 316 и второй жидкостной камерой 350 течет по первому каналу 370 жидкости, так как первый канал 370 жидкости представляет собой путь наименьшего сопротивления через узел 320 инерционного канала, что обеспечит мягкую опору двигателя для работы в режиме холостого хода.
Как указано, приложение вакуума или атмосферного давления в вакуумной камере 365 обеспечивает работу опоры 365 двигателя в двух разных режимах, что будет более подробно описано ниже согласно ФИГ. 4А-5В.
Что касается ФИГ. 4А-4В, представлено упрощенное изображение гидравлической опоры при первом условии, где применяемый вакуум используется для остановки разъединителя и открытия канала холостого хода (ФИГ. 4А), и при втором условии, где разъединитель свободно двигается, канал холостого хода поддерживается в закрытом состоянии, а канал движения - в открытом (ФИГ. 4В).
На ФИГ. 4А представлен упрощенный схематичный вид в разрезе опоры двигателя, включающий принципы, описанные согласно ФИГ. 3. Опора 400 двигателя содержит первый эластомерный элемент 406, изготовленный из эластомера. Первый эластомерный элемент 406 установлен внутри внешнего корпуса, как описано выше на ФИГ. 3 (не показано). Нижняя поверхность первого эластомерного элемента 406 образует часть первой или верхней жидкостной камеры 425, т.е. сторону высокого давления опоры двигателя. Первая жидкостная камера 425 может быть заполнена гидравлической жидкостью (например, гликолем). Вторая жидкостная камера 430 может также быть заполнена гидравлической жидкостью (например, гликолем) и установлена внутри внешнего корпуса, как описано выше на ФИГ. 3 (не показано). Первая жидкостная камера 425 и вторая жидкостная камера 430 соединены с возможностью гидравлического сообщения узлом 412 инерционного канала, также называемого разделяющей конструкцией, содержащей канальную пластину 410. Разделяющая конструкция также содержит разъединитель 420 (например, эластичную мембрану), первый канал 435 жидкости (например, канал холостого хода), второй канал 440 жидкости (например, канал движения) и вакуумную камеру 449. Первый клапан 405 с вакуумным приводом установлен в канальной пластине 410 для открытия и закрытия канала 435 холостого хода, что будет описано ниже. В одном примере первый клапан с вакуумным приводом содержит резиновый клапан с вакуумным приводом. Наконец, первый вакуумный тракт 413, проходящий через канальную пластину 410, подводит первое давление 447 (например, атмосферное) или второе давление 448 (например, вакуум) к вакуумной камере 449 посредством двустороннего клапана 446.
Работа опоры 400 двигателя может быть описана следующим образом. В ответ на возбуждение двигателя или дороги по мере того, как вибрации или смещения передаются на опору от силовой установки и/или рамы автомобиля, жидкость перекачивается от первой жидкостной камеры 425 через разделяющую конструкцию 412, содержащую канальную пластину 410, различными способами в зависимости от наличия или отсутствия вакуума в вакуумной камере 449. Как указывалось выше, степень динамической жесткости и демпфирования опоры 400 двигателя частично зависит от легкости прохождения жидкости между первой жидкостной камерой 425 и второй жидкостной камерой 430, а также массой жидкости в первом канале 435 жидкости (канал холостого хода) и втором канале 440 жидкости (канал движения). Жидкость во втором канале 440 жидкости и первом канале 435 жидкости участвует в колебательной системе, частота которой основана на таких свойствах как масса жидкости в канале, эластичность первого эластомерного элемента 406, закрывающего первую жидкостную камеру 425, эластичность второго эластомерного элемента (например, 330 на ФИГ. 3), закрывающего вторую жидкостную камеру, объемное расширение камер и объемное вытеснение жидкости. Так как легкость перемещения жидкости через первый канал 435 жидкости и второй канал 440 жидкости зависит от длины, поперечного сечения канала, поверхностного трения и ограничений и изгибов зон входа и выхода жидкости, каналы могут быть отрегулированы для обеспечения дифференциального сопротивления потоку жидкости. Как показано, первый канал 435 жидкости может таким образом содержать канал, обеспечивающий поток с относительно низким сопротивлением между первой жидкостной камерой 425 и второй жидкостной камерой 430. В другом случае второй канал 440 жидкости может таким образом содержать канал, обеспечивающий поток с относительно высоким сопротивлением между первой жидкостной камерой 425 и второй жидкостной камерой 430 посредством удлиненного (например, спирального или змеевидного) канала, также имеющего меньший диаметр, чем первый канал 435 жидкости.
Приложение второго давления 448 (например, вакуума) в вакуумной камере 449, согласно изображенному на ФИГ. 4А, приводит к посадке разъединителя 420 на канальную пластину 410, что ограничивает движение разъединителя 420. Кроме того, приложение второго давления 448 к вакуумной камере 449 приводит к вводу в работу перового клапана 405 с вакуумным приводом так, что открывается первый канал 435 жидкости. Таким образом, жидкость из первой камеры 425 жидкости проходит через канал 435 холостого хода вместо канала 440 движения, так как динамическое сопротивление канала 440 движения больше, чем канала 435 холостого хода. Таким образом, расход через канал 435 холостого хода ведет к благоприятному снижению динамической жесткости в заданном диапазоне частот, обычно происходящему во время работы в режиме холостого хода.
Что касается ФИГ. 4В, на ней показан упрощенный схематический вид в разрезе опоры 400 двигателя, иллюстрирующий работу опоры 400 в условиях, когда автомобиль находится в режиме движения. Компоненты, совпадающие с показанными на ФИГ. 4А, обозначены теми же номерами.
Приложение первого давления 447 (например, атмосферного) к вакуумной камере 449, как показано на ФИГ. 4В, обеспечивает движение разъединителя 420, так как разъединитель 420 больше не удерживается на месте внешним вакуумом 448. Дополнительно приложение первого давления 447 к вакуумной камере 449 приводит к посадке перепускного механизма 405 холостого хода в канальной пластине 410 в такое положение, что первый канал 435 жидкости поддерживается в закрытом состоянии. Таким образом, разъединитель 420 может дышать в ответ на вибрации или смещения, и через первый канал 435 жидкости не течет жидкость. В такой конфигурации опора 400 двигателя возвращается к функционированию как стандартная отсоединенная гидравлическая опора, где поток жидкости проходит только через канал 440 движения. Более сложный разъединитель, такой как изображенный на ФИГ. 4В, может быть полезным в случаях перегрузки двигателя. Однако отсоединенное состояние гидравлической опоры в режиме движения сокращает демпфирование, доступное в режиме движения, таким образом ухудшая вторичное движение. Вторичное движение в данной заявке определяется как вибрации или смещения с низкой амплитудой и высокой частотой.
Для предупреждения негативных последствий снижения демпфирования, доступного в режиме движения в результате отсоединенного состояния гидравлической опоры, под разъединитель может быть введен воздушный карман или воздушная пружина так, что жесткость воздушного кармана добавится к жесткости разъединителя, вместо вентиляции области под разъединителем в атмосферу. Что касается ФИГ. 5А-5В, упрощенное схематичное изображение опоры 500 двигателя подробно раскрывает концепцию обеспечения открытия отверстия с вакуумным приводом канала холостого хода с одновременным ограничением движения разъединителя (ФИГ. 5А) так, что функционирование гидравлической опоры не отличается от представленного на ФИГ. 4А для режима холостого хода. Однако удаление вакуума закрывает канал холостого хода с пассивным введением воздушного кармана под разъединителем (ФИГ. 5В), таким образом предупреждая негативные последствия потери демпфирования, наблюдаемой в условиях, когда область под разъединителем вентилируется в атмосферу в режиме движения. На ФИГ. 5А-5В компоненты, совпадающие с показанными на ФИГ. 4А-4В, обозначены теми же номерами.
На ФИГ. 5А второй клапан 565 с вакуумным приводом показан выполненным как неотъемлемая часть канальной пластины 410 так, что при вводе второго давления 448 (например, вакуума) в вакуумной камеру 449, второй клапан 565 с вакуумным приводом открывается и разъединитель 420 устанавливается с посадкой на канальную пластину 410. В одном из примеров второй клапан с вакуумным приводом может быть резиновым клапаном, несмотря на то, что были рассмотрены другие конфигурации клапанов с вакуумным приводом. Кроме того, приложение второго давления 448 к вакуумной камере 449 приводит к вводу в работу перового клапана 405 с вакуумным приводом так, что открывается первый канал 435 жидкости. Как было указано выше в соответствии с ФИГ. 4А, жидкость из первой жидкостной камеры 425 может предпочтительно проходить через первый канал 435 жидкости в связи с большим динамическим сопротивлением второго канала 440 жидкости, чем первого канала 435 жидкости, что снижает динамическую жесткость гидравлической опоры 500.
Далее на ФИГ. 5А изображен односторонний обратный клапан 560, обеспечивающий поток воздуха в одном направлении, но предотвращает поток воздуха в другом направлении. Односторонний обратный клапан показан ограниченным первым воздушным каналом 506 и вторым воздушным каналом 507. Таким образом, канальная пластина 410 содержит первый воздушный канал 506, соединенный со вторым воздушным каналом 507 односторонним обратным клапаном 560. Как показано, первый воздушный канал 506 и второй воздушный канал 507 соединены с возможностью гидравлического сообщения с вакуумной камерой 449. Как будет подробно описано ниже с учетом ФИГ. 5В, обратный клапан 560, показанный на ФИГ. 5А, может быть выполнен с возможностью того, что в отсутствие примененного вакуума воздух может перемещаться из воздушного канала 506 в воздушный канал 507, но не может перемещаться в направлении из воздушного канала 507 в воздушный канал 506.
При такой конфигурации на ФИГ. 5А показана опора 500 двигателя с дополнительными воздушными каналами 506 и 507, где между ними помещен односторонний обратный клапан 560. При вводе в работу второго давления 448 второе давление 448 может дополнительно привести к разрежению в воздушных каналах 506 и 507 без влияния на функционирование. Таким образом, на ФИГ. 5А показана опора двигателя с дополнительными отличительными признаками, такими как дополнительный обратный клапан 560, ограниченный двумя воздушными каналами 506 и 507, и дополнительный клапан 565 с вакуумным приводом, реагирующий на ввод второго давления 448. Гидравлическая опора 500 на ФИГ. 5А функционирует точно как гидравлическая опора на ФИГ. 4А. В частности, в режиме холостого хода введение в работу второго давления 448 устанавливает разъединитель 420 с посадкой на канальную пластину 410 так, что его движение ограничено, в то время как канал холостого хода открывается посредством ввода в работу перепускного механизма 405 канала холостого хода. Таким образом, гидравлическая опора 500 сохраняет снижение динамической жесткости в заданном диапазоне частот, обычно происходящее во время работы в режиме холостого хода.
Что касается ФИГ. 5В, на ней показан упрощенный схематический вид в разрезе опоры 500 двигателя, иллюстрирующий работу опоры 500 в условиях, когда автомобиль находится в режиме движения. Компоненты, совпадающие с показанными на ФИГ. 5А, обозначены теми же номерами.
Приложение первого давления 447 (например, атмосферного) к вакуумной камере 449, как показано на ФИГ. 5В, приводит к закрытию первого канала 435 жидкости и созданию воздушной пружины под разъединителем 420, в отличие от гидравлической опоры 400, показанной на ФИГ. 4В, где приложение первого давления приводит к свободном движению разъединителя. В частности, при удалении второго давления 448 (например, вакуума) и приложении первого давления 447 (например, атмосферного) посредством переключения двустороннего клапана 446, например, давление в вакуумной камере 449 может быть сброшено в атмосферу, что приведет к посадке перепускного механизма 405 холостого хода в канальной пластине 410 таким образом, что канал 435 холостого хода поддерживается в закрытом положении. Дополнительно при отсутствии внешнего вакуума в вакуумной камере 449 клапан 565 с вакуумным приводом закрывается. Как показано на ФИГ. 5А, односторонний обратный клапан 560 обеспечивает поток воздуха в одном направлении, но предотвращает поток воздуха в противоположном направлении. При конфигурации, показанной на ФИГ. 5А, воздух может течь из атмосферы, что обозначено пунктирными стрелками 568, через первый воздушный канал 506 во второй воздушный канал 507 посредством одностороннего обратного клапана 560. При попадании в воздушный канал 507 воздух может образовывать воздушный карман 509 или воздушную пружину под разъединителем 420, определенные как воздушная камера 515 так, что жесткость воздушного кармана добавляется к жесткости разъединителя. Например, удерживание воздуха под разъединителем может привести к заранее установленной жесткости разъединителя, заранее установленная жесткость разъединителя определяется длиной и объемом воздушной камеры 515, воздушная камера содержит второй воздушный канал и сегмент вакуумной камеры, присоединенный между закрытым обратным клапаном 565 с вакуумным приводом и разъединителем 420. В одном из примеров удержание воздуха под разъединителем может привести к жесткости разъединителя большей, чем жесткость разъединителя, имеющего гидравлическое сообщение с атмосферой, но меньшей, чем жесткость разъединителя в стационарном положении, контактирующего с разделяющей конструкцией. Выход воздуха, вводимого под разъединитель, может быть предотвращен благодаря одностороннему обратному клапану 560, предотвращающему поток воздуха в направлении, содержащем поток из воздушного канала 507 в воздушный канал 506, и дополнительно выход воздуха может быть предотвращен благодаря закрытию обратного клапана 565 с вакуумным приводом. Таким образом, удаление второго давления 448 (например, вакуума) и приложение первого давления 447 (например, атмосферного) приводит к пассивному вводу воздуха под разъединитель 420, что обеспечивает взаимосвязь жесткости разъединителя 420 с жесткостью воздушного кармана 509. Кроме того, удаление второго давления 448 и подвод первого давления 447 приводит к одновременному закрытию канала 435 холостого хода посредством посадки перепускного механизма 405 холостого хода в канальной пластине 410. Таким образом, посредством ввода воздушного кармана 509 под разъединитель 420 опора 500 двигателя предупреждает негативные последствия снижения демпфирования, доступного в режиме движения, наблюдаемого в ином случае при полностью отсоединенной гидравлической опоре, вентилируемой в атмосферу, например, гидравлическая опора 400 на ФИГ. 4 В. Важно, что ввод воздушного кармана 509 под разъединитель 420 достигается гидравлической опорой 500 пассивно, снижая необходимость дополнительного активного управления.
Блок-схема для высокоуровневого примера способа 600 для управления переключаемой вакуумной опорой с двумя состояниями представлена на ФИГ. 6. В частности, способ 600 содержит определение скорости автомобиля и переключение характеристик опоры в зависимости от того, является ли скорость автомобиля большей или меньшей, чем заранее установленная пороговая скорость. Способ 600 будет раскрыт со ссылкой на системы, раскрытые в данной заявке и показанные на ФИГ. 1-5В, но следует понимать, что могут быть применены аналогичные способы к другим системам без отклонения от объема данного раскрытия. Способ 600 может быть выполнен контроллером, таким как контроллер 12 на ФИГ. 1, и может быть сохранен в качестве исполняемых инструкций в долговременной памяти. Инструкции по осуществлению способа 600 могут выполняться контроллером на основании инструкций, хранящихся в памяти контроллера, и в сочетании с сигналами, получаемыми от датчиков системы двигателя, таких как датчики, раскрытые выше в соответствии с ФИГ. 1. Контроллер может задействовать приводы системы двигателя для регулировки работы двигателя в соответствии со способами, раскрытыми ниже.
Способ 600 начинается на шаге 602 и содержит оценку текущих рабочих условий. Рабочие условия можно оценить, измерить и/или спрогнозировать, они могут содержать одну или несколько характеристик автомобиля, такие как скорость автомобиля, положение автомобиля и т.д., различные характеристики двигателя, такие как состояние двигателя, нагрузка двигателя, частота вращения двигателя, воздушно-топливное отношение и т.д., различные характеристики топливной системы, такие как уровень топлива, тип топлива, температура топлива и т.д., различные характеристики системы улавливания топливных паров, таких как нагрузка адсорбера топливных паров, давление в топливном баке и т.д., а также различные характеристики окружающей среды, такие как температура окружающей среды, влажность, барометрическое давление и т.д. На шаге 604 способ 600 содержит определение того, работает ли автомобиль. В некоторых примерах определение того, работает ли автомобиль, может содержать определение того, что автомобиль приводится в движение двигателем. В других примерах определение того, работает ли автомобиль, может содержать определение того, что автомобиль работает только от аккумулятора. Если автомобиль не работает, способ 600 переходит на шаг 608 и содержит поддержание состояния автомобиля. Например, если определено, что автомобиль в данный момент не работает, вибрации автомобиля не представляют проблемы, и, таким образом, не определяются регулировки характеристик переключаемой опоры двигателя. Способ 600 может затем закончить работу.
Если на шаге 604 определяется рабочее состоянии автомобиля, способ 600 переходит на шаг 610 и содержит определение того, является ли скорость автомобиля меньшей или равной заранее установленному пороговому значению скорости. Например, заранее установленное пороговое значение скорости может быть скоростью, при которой опора двигателя с определенными заранее установленными характеристиками эффективно снижает шум, вибрацию и резкость для определенных рабочих условий. В одном из примеров пороговая скорость может составлять пять миль в час (миль/ч) или менее, несмотря на то, что были рассчитаны другие пороговые скорости. Если на шаге 610 определено, что скорость автомобиля меньше или равна заранее установленному пороговому значению, способ 600 переходит на шаг 612 и содержит приложение или поддержание второго давления (например, вакуума) к вакуумной камере опоры двигателя (например, вакуумная камера 449). Как описано выше, согласно ФИГ. 5А приложение второго давления приводит к открытию второго клапана с вакуумным приводом (например, 565), подводя второе давление к разъединителю так, что на шаге 614 разъединитель может быть посажен и может удерживаться на канальной пластине так, что его движение ограничено. Кроме того, приложение второго давления открывает первый клапан с вакуумным приводом (например, 405), что открывает первый канал жидкости или канал 616 холостого хода (например, 435). Таким образом, как описано выше согласно ФИГ. 4А, жидкость из первой жидкостной камеры (например, 425) течет через первый канал жидкости или канал холостого хода вместо второго канала жидкости или канала движения в связи с более низким динамическим сопротивлением канала холостого хода по сравнению с каналом движения. Таким образом, за счет потока через канал холостого хода может быть достигнуто уменьшение динамической жесткости опоры двигателя в заданном диапазоне частот, обычно встречающееся во время работы на холостом ходу.
При возврате на шаг 610, если определено, что скорость автомобиля не меньше или не равна пороговому значению, способ 600 переходит на шаг 618 и содержит приложение первого давления (например, атмосферного) к вакуумной камере опоры двигателя (например, вакуумной камере 449). Как было указано выше в соответствии с ФИГ. 5В, приложение первого давления к вакуумной камере опоры двигателя приводит к пассивному образованию воздушной пружины под разъединителем, что удерживает разъединитель во вторичном положении 620 с одновременным закрытием первого канала жидкости или канала 622 холостого хода. А именно, в отсутствие внешнего вакуума в вакуумной камере второй клапан с вакуумным приводом (например, 565) закрывается, а первый клапан с вакуумным приводом (например, 405) аналогично закрывается так, что первый клапан с вакуумным приводом устанавливается с посадкой в канальной пластине, закрывая канал холостого хода. Кроме того, односторонний обратный клапан (например, 560) обеспечивает поток воздуха из первого воздушного канала (например, 506) во второй воздушный канал (например, 507), создавая воздушную пружину под разъединителем, жесткость воздушного кармана добавляется к жесткости разъединителя. Таким образом, пассивное введение воздушной пружины под разъединитель предупреждает негативные последствия снижения демпфирования, доступного в режиме движения, в ином случае наблюдаемого для полностью отсоединенных гидравлических опор, вентилируемых в атмосферу, таких как гидравлическая опора 400 (ФИГ. 4 В), без необходимости в дополнительном активном управлении.
На ФИГ. 7 представлен пример графика 700 для управления переключаемой вакуумной опорой с двумя состояниями в зависимости от того, выше или ниже определенная скорость заранее установленного порогового значения согласно способам, описанным здесь, и согласно ФИГ. 6, и применительно к системам, описанным здесь, согласно ФИГ. 5А-5В. График 700 содержит график 702, отображающий работу автомобиля с течением времени. График 700 дополнительно содержит график 704, отображающий скорость автомобиля с течением времени. Линия 706 представляет собой пороговую скорость, при которой желательно, чтобы определенные характеристики опоры двигателя были равны или ниже заранее установленной пороговой скорости и чтобы различные характеристики опоры двигателя были выше заранее установленной пороговой скорости. График 700 дополнительно содержит график 708, отображающий приложение первого давления (например, атмосферного) или второго давления (например, вакуума) к вакуумной камере, установленной внутри разделяющей конструкции с течением времени. График 700 дополнительно содержит график 710, отображающий открыт или закрыт первый канал жидкости (например, канал холостого хода), и график 712, отображающий открыт или закрыт второй канал жидкости (например, канал движения), с течением времени. График 700 дополнительно содержит график 714, отображающий установлен ли разъединитель с посадкой на разделяющую конструкцию или удерживается во втором положении за счет создания воздушной пружины под разъединителем с течением времени.
0
В момент времени t автомобиль находится в работе, что показано на графике 702. Скорость автомобиля, показанная на графике 704, ниже пороговой скорости, представленной линией 706. Таким образом, второе давление (например, вакуум) прикладывают к вакуумной камере, установленной внутри разделяющей конструкции переключаемой опоры двигателя с двумя состояниями, что показано на графике 708. По мере того, как к вакуумной камере прикладывают вакуум, вводится в работу первый клапан с вакуумным приводом (например, 405 на ФИГ. 5А), таким образом, первый канал жидкости или канал холостого хода находится в открытом состоянии, что показано на графике 710. Кроме того, при приложении второго давления открывается второй клапан с вакуумным приводом (например, 565 на ФИГ. 5А), и второе давление подводится к разъединителю, что приводит к установке разъединителя в стационарное положение, показанное на графике 714, и его посадке на разделяющей конструкции. Наконец, канал движения открыт, что показано на графике 712, так как применение второго давления (например, вакуума) или первого давления (например, атмосферного давления) не влияет непосредственно на открытие и закрытие канала движения. При такой конфигурации, как указано выше, гидравлическая опора обеспечивает требуемое снижение динамической жесткости в диапазоне частот, обычно наблюдаемое при работе на холостом ходу.
0
1
1
2
Между моментами времени t и t скорость автомобиля остается ниже порогового значения и не изменяется. В одном из примеров автомобиль, скорость которого остается без изменений может быть определен как работающий автомобиль, остановленный на время. В других примерах автомобиль может ехать со скоростью ниже порогового значения, не увеличивая или не снижая скорость в течение какого-либо времени. В момент времени t скорость автомобиля начинает увеличиваться, и в момент времени t скорость автомобиля пересекает пороговую скорость. Как только скорость автомобиля пересечет пороговое значение, первое давление (например, атмосферное давление) прикладывают к вакуумной камере, что показано на графике 708. По мере того, как давление в вакуумной камере изменяется на атмосферное, первый клапан с вакуумным приводом (например, 405 на ФИГ. 5В) больше не удерживается, и, таким образом, канал холостого хода переходит из открытого в закрытое состояние, что показано на графике 710. Кроме того, второй клапан с вакуумным приводом (например, 565 на ФИГ. 5В) дополнительно больше не поддерживается открытым и также закрывается. Таким образом, воздух может быть направлен через первый воздушный канал (например, 506 на ФИГ. 5В) во второй воздушный канал (например, 507 на ФИГ. 5В) односторонним обратным клапаном (например, 560 на ФИГ. 5В), где воздух удерживается под разъединителем так, что разъединитель занимает вторичное положение или принимает состояние удерживания, что показано на графике 714, с поддержкой воздушной пружиной (или воздушным карманом) под разъединителем. В этой конфигурации гидравлическая опора с двумя состояниями предупреждает негативные последствия снижения демпфирования, доступного в режиме движения, в ином случае наблюдаемого при полностью отсоединенной гидравлической опоре, вентилируемой в атмосферу (ФИГ. 4В). Важно, что ввод воздушной пружины под разъединитель достигается пассивно без дополнительного активного управления.
2
3
3
4
4
5
Между моментами времени t и t скорость автомобиля остается выше порогового значения, и, таким образом, вакуумная камера остается под атмосферным давлением, канал холостого хода поддерживается в закрытом положении, и разъединитель поддерживается во вторичном или удержанном состоянии с воздушной пружиной под разъединителем. В момент времени t скорость автомобиля начинает увеличиваться, и в момент времени t скорость автомобиля пересекает пороговую скорость. Таким образом, второе давление (например, вакуум) прикладывают к вакуумной камере. По мере того, как к вакуумной камере прикладывают вакуум, вводится в работу первый клапан с вакуумным приводом, таким образом, канал холостого хода находится в открытом состоянии, что показано на графике 710. Кроме того, приложение вакуума к вакуумной камере приводит к открытию второго клапана с вакуумным приводом, таким образом, второе давление подводится к разъединителю, что приводит к установке разъединителя в стационарное положение, что показано на графике 714, и его посадке на разделяющей конструкции. Между моментами времени t и t скорость автомобиля остается ниже порогового значения, таким образом, канал холостого хода поддерживается в открытом положении с разъединителем, установленным с посадкой на разделяющей конструкции, что приводит к снижению динамической жесткости в диапазоне частот, обычно встречающемся во время работы на холостом ходу.
Таким образом, введение воздушного кармана или воздушной пружины под разъединитель предупреждает негативные последствия снижения демпфирования, доступного в режиме движения в результате отсоединенного состояния гидравлической опоры, если воздух под разъединителем сбрасывается в атмосферу вместо удержания. Посредством ввода воздушной пружины под разъединитель жесткость разъединителя становится больше жесткости разъединителя, связанного с атмосферой, но меньше, чем у разъединителя, удерживаемого в стационарном положении с посадкой на разделяющую конструкцию. Таким образом, разъединитель с повышенной жесткостью благодаря воздушной пружине обеспечивает соответствие по возбуждению типа шум, вибрация и резкость (ШВР) без потери демпфирования в части, касающейся гидравлической опоры. Технический эффект создания воздушной пружины под разъединителем при приложении первого давления (например, атмосферного) к вакуумной камере в режиме движения состоит в пассивном создании воздушной пружины. Посредством ввода второго клапана с вакуумным приводом и одностороннего обратного клапана между первым воздушным каналом и вторым воздушным каналом в разделяющей конструкции гидравлической опоры с двумя состояниями при приложении первого давления (например, атмосферного) к вакуумной камере, воздушная пружина может быть пассивно введена под разъединителем в режиме движения, таким образом, устраняя необходимость в дополнительном активном управлении. Кроме того, добавление второго клапана с вакуумным приводом и одностороннего обратного клапана между первым воздушным каналом и вторым воздушным каналом в разделяющей конструкции обеспечивает открытие первого канала жидкости и посадку разъединительного элемента на разделяющей конструкции в режиме холостого хода аналогичным образом для технологии, используемой в настоящее время, таким образом, работа в режиме холостого хода не подвергается риску при добавлении компонентов.
Система, описанная в настоящей заявке согласно ФИГ. 1-5В, а также описанные способы согласно ФИГ. 6 могут содержать одну или несколько систем и один или несколько способов. В одном из примеров способ содержит при первом условии создание вакуума в вакуумной камере, расположенной внутри разделяющей конструкции гидравлической опоры двигателя, для параллельного открытия первого канала жидкости и второго канала жидкости для поддержания разъединителя в положении с посадкой на разделяющей конструкции; при втором условии приложение атмосферного давления к вакуумной камере для закрытия первого канала жидкости с поддержанием открытым второго канала жидкости для пассивного удержания воздуха под разъединителем. В первом примере способ содержит разделяющую конструкцию, отделяющую первую жидкостную камеру и вторую жидкостную камеру, первая жидкостная камера и вторая жидкостная камера содержат гидравлическую жидкость, первый канал жидкости и второй канал жидкости обеспечивают поток жидкости между ними. Второй пример способа в варианте осуществления изобретения содержит первый пример и дополнительно содержит: при первом условии - при приложении вакуума к вакуумной камере открытие первого канала жидкости посредством открытия первого клапана с вакуумным приводом, и при приложении вакуума - посадку разъединителя посредством подачи вакуума к разъединителю за счет открытия второго клапана с вакуумным приводом. Третий пример способа в варианте осуществления изобретения содержит один или несколько, или каждый из первого и второго примеров и дополнительно содержит: при втором условии - при приложении атмосферного давления к вакуумной камере закрытие первого канала жидкости за счет закрытия первого клапана с вакуумным приводом, и при приложении атмосферного давления - пассивное удержание воздуха под разъединителем за счет закрытия второго клапана с вакуумным приводом и направления потока воздуха через первый воздушный канал во второй воздушный канал посредством одностороннего обратного клапана, второй воздушный канал находится в гидравлическом сообщении с разъединителем и закрытым вторым клапаном с вакуумным приводом. Четвертый пример способа в варианте осуществления изобретения содержит один или несколько или каждый из примеров с первого по третий и дополнительно содержит первый воздушный канал и второй воздушный канал внутри разделяющей конструкции и первый воздушный канал, установленный ниже второго клапана с вакуумным приводом, и второй воздушный канал, установленный выше второго клапана с вакуумным приводом. Пятый пример способа в варианте осуществления изобретения содержит один или несколько или каждый из примеров с первого по четвертый и дополнительно содержит первый канал жидкости с сопротивлением потоку жидкости ниже, чем у второго канала жидкости. Шестой пример способа в варианте осуществления изобретения содержит один или несколько или каждый из примеров с первого по пятый и дополнительно содержит первое условие, содержащее выборочное приложение вакуума к вакуумной камере в ответ на условия, где скорости автомобиля меньше или равны заранее установленной скорости (например, режим холостого хода); и второе условие, содержащее выборочное приложение атмосферного давления к вакуумной камере в ответ на условия, где скорости автомобиля выше заранее установленной скорости (например, режим движения).
Другой пример способа управления гидравлической опорой двигателя содержит: разделяющую конструкцию, присоединенную между первым эластомерным элементом и вторым эластомерным элементом так, что первая жидкостная камера образована первым эластомерным элементом, а вторая жидкостная камера образована вторым эластомерным элементом, первая и вторая жидкостная камера содержат гидравлическую жидкость; разъединитель, установленный на разделяющей конструкции, подверженный воздействию первой жидкостной камеры и выполненный с возможностью установки по выбору в стационарное положение в контакте с разделяющей конструкцией или вторичное положение без контакта с разделяющей конструкцией; вакуумная камера, присоединенная в разделяющей конструкции и выполненная с возможностью выборочного подвода первого давления (например, атмосферного) или второго давления (например, вакуума); второй клапан с вакуумным приводом, установленный внутри вакуумной камеры так, что при приложении второго давления к вакуумной камере второй клапан с вакуумным приводом открывается и тем самым подводит второе давление к разъединителю так, что разъединитель принимает стационарное положение в контакте с разделяющей конструкцией; и при приложении первого давления к вакуумной камере второй клапан с вакуумным приводом закрывается; первый воздушный канал и второй воздушный канал внутри разделяющей конструкции и с гидравлическим сообщением с вакуумной камерой, первый воздушный канал соединен с возможностью гидравлического сообщения с вакуумной камерой в месте ниже второго клапана с вакуумным приводом рядом со второй жидкостной камерой, второй воздушный канал соединен с возможностью гидравлического сообщения с вакуумной камерой в месте выше второго клапана с вакуумным приводом рядом с первой жидкостной камерой; односторонний обратный клапан, соединяющий первый воздушный канал и второй воздушный канал в разделяющей конструкции так, что при приложении первого давления к вакуумной камере воздух направляется через первый воздушный канал во второй воздушный канал посредством одностороннего обратного клапана, причем воздух удерживается под разъединителем в воздушной камере и не может выйти благодаря закрытом второму клапану с вакуумным приводом, что приводит к установке разъединителя во вторичное положение без контакта с разделяющей конструкцией. В первом примере способ содержит разделяющую конструкцию, дополнительно содержащую первый канал жидкости и второй канал жидкости в разделяющей конструкции для обеспечения потока жидкости между первой жидкостной камерой и второй жидкостной камерой, первый канал жидкости имеет меньшее сопротивление потоку жидкости, чем второй канал жидкости. Второй пример способа в варианте осуществления изобретения содержит первый пример и дополнительно содержит: первый клапан с вакуумным приводом внутри вакуумной камеры так, что при приложении второго давления к вакуумной камере первый канал жидкости через разделяющую конструкцию открывается, и при приложении первого давления воздуха к вакуумной камере первый канал жидкости закрывается. Третий пример способа в варианте осуществления изобретения содержит один или несколько или каждый из первого и второго примеров и дополнительно содержит: при приложении второго давления к вакуумной камере - направление потока жидкости из первой жидкостной камеры во вторую жидкостную камеру по первому каналу жидкости, так как первый канал жидкости имеет меньшее сопротивление потоку жидкости, чем второй канал жидкости. Четвертый пример способа в варианте осуществления изобретения содержит один или несколько или каждый из примеров с первого по третий и дополнительно содержит одновременное приложение второго давления к вакуумной камере, в результате которого разъединитель занимает стационарное положение и открывается первый канал жидкости в разделяющей конструкции. Пятый пример способа в варианте осуществления изобретения содержит один или несколько или каждый из примеров с первого по четвертый и дополнительно содержит одновременное приложение первого давления к вакуумной камере, в результате которого первый канал жидкости закрывается и под разъединителем удерживается воздух. Шестой пример способа в варианте осуществления изобретения содержит один или несколько или каждый из примеров с первого по пятый и дополнительно содержит удерживание воздуха под разъединителем в ответ на пассивное приложение первого давления без активного управления. Седьмой пример способа в варианте осуществления изобретения содержит один или несколько или каждый из примеров с первого по шестой и дополнительно содержит удерживание воздуха под разъединителем, в результате которого достигается заранее установленная жесткость разъединителя. Восьмой пример способа в варианте осуществления изобретения содержит один или несколько или один из примеров с первого по седьмой и дополнительно содержит определение заранее установленной жесткости разъединителя по длине и объему воздушной камеры, воздушная камера содержит второй воздушный канал и сегмент вакуумной камеры, присоединенный между закрытым вторым клапаном с вакуумным приводом и разъединителем. Девятый пример способа в варианте осуществления содержит один или несколько или каждый из примеров с первого по восьмой и дополнительно содержит удержание воздуха под разъединителем, в результате которого жесткость разъединителя становится больше, чем жесткость разъединителя, имеющего гидравлическое сообщение с атмосферой, но меньшей, чем жесткость разъединителя в стационарном положении, контактирующего с разделяющей конструкцией. Десятый пример способа в варианте осуществления содержит один или несколько или каждый из примеров с первого по девятый и дополнительно содержит выборочное подведение первого давления или второго давления к вакуумной камере, который управляется двусторонним клапаном, и управление конфигурацией двустороннего клапана в ответ на рабочие условия двигателя. Одиннадцатый пример способа в варианте осуществления изобретения содержит один или несколько или каждый из примеров с первого по десятый и дополнительно содержит рабочие условия двигателя, содержащие режим холостого хода и режим движения, режим холостого хода содержит скорость автомобиля, меньшую или равную заранее установленной скорости, и режим движения содержит скорости автомобиля большие, чем заранее установленная скорость; приложение второго давления в рабочих условиях режима холостого хода, и приложение первого давления в рабочих условиях режима движения.
Пример гидравлической опоры двигателя содержит: первый эластомерный элемент внутри верхнего внешнего корпуса и второй эластомерный элемент внутри нижнего внешнего корпуса; разделяющую конструкцию, присоединенную между первым эластомерным элементом и вторым эластомерным элементом так, что первая жидкостная камера образована первым эластомерным элементом, а вторая жидкостная камера образована вторым эластомерным элементом, первая и вторая жидкостные камеры содержат гидравлическую жидкость; первый канал жидкости и второй канал жидкости в разделяющей конструкции, обеспечивающие поток жидкости между первой жидкостной камерой и второй жидкостной камерой, первый канал жидкости имеет меньшее сопротивление потоку жидкости, чем второй канал жидкости; разъединитель, установленный на разделяющей конструкции, подверженный воздействию первой жидкостной камеры и выполненный с возможностью установки по выбору в стационарное положение в контакте с разделяющей конструкцией или во вторичное положение без контакта с разделяющей конструкцией; вакуумная камера, присоединенная в разделяющей конструкции, содержащая первый канал и второй канал; первый клапан с вакуумным приводом в первом канале вакуумной камеры; второй клапан с вакуумным приводом, установленный внутри второго канала вакуумной камеры; тракт, соединенный с вакуумной камерой, содержащий двусторонний клапан, выполненный с возможностью выборочного подведения к вакуумной камере атмосферного давления или вакуума; первый воздушный канал и второй воздушный канал внутри разделяющей конструкции и с гидравлическим сообщением с вакуумной камерой, первый воздушный канал соединен с возможностью гидравлического сообщения с вакуумной камерой в месте ниже второго клапана с вакуумным приводом рядом со второй жидкостной камерой, второй воздушный канал соединен с возможностью гидравлического сообщения с вакуумной камерой в месте выше второго клапана с вакуумным приводом рядом с первой жидкостной камерой; односторонний обратный клапан, соединяющий первый воздушный канал и второй воздушный канал в разделяющей конструкции.
Следует отметить, что включенные в настоящую заявку примеры алгоритмов управления и оценки могут быть использованы с разнообразными конфигурациями систем двигателя и/или автомобиля. Способы и алгоритмы управления, раскрытые в настоящей заявке, могут храниться как исполняемые инструкции в долговременной памяти и выполняться управляющей системой, содержащей контроллер в сочетании с различными датчиками, приводами и другими компонентами двигателя. Конкретные алгоритмы, раскрытые в настоящей заявке, могут представлять собой любое количество стратегий обработки, таких как событийные, с управлением по прерываниям, многозадачные, многопоточные и т.п. Таким образом, проиллюстрированные разнообразные действия, операции и/или функции могут быть выполнены в указанной последовательности, параллельно или в некоторых случаях могут быть пропущены. Точно так же, указанный порядок обработки не обязателен для достижения отличительных особенностей и преимуществ, раскрываемых в настоящей заявке вариантов осуществления изобретения, но служит для удобства иллюстрирования и описания. Одно или более из иллюстрируемых действий, операций и/или функций могут быть выполнены повторно в зависимости от конкретной применяемой стратегии. Кроме того, раскрытые действия, операции и/или функции могут графически изображать код, программируемый в долговременной памяти машиночитаемого носителя данных в управляющей системе двигателя, причем раскрытые действия выполняются путем исполнения инструкций в системе, содержащей различные аппаратные компоненты двигателя в сочетании с электронным контроллером.
Следует понимать, что конфигурации и алгоритмы, раскрытые в настоящей заявке, носят иллюстративный характер, и что эти конкретные варианты осуществления изобретения не следует рассматривать в качестве ограничения, так как возможны многочисленные модификации. Например, вышеизложенная технология может быть применена в двигателях с конфигурацией цилиндров V-6, I-4, I-6, V-12, с 4-мя оппозитными цилиндрами и в двигателях других типов. Предмет настоящего раскрытия изобретения содержит все новые и неочевидные комбинации и подкомбинации различных систем и конфигураций, а также другие отличительные признаки, функции и/или свойства, раскрытые в настоящей заявке.
В нижеследующей формуле изобретения, в частности, указаны определенные комбинации и подкомбинации, которые считают новыми и неочевидными. В таких пунктах формулы изобретения ссылка может быть сделана на «какой-либо» элемент или «первый» элемент или эквивалент такого элемента. Следует понимать, что такие пункты формулы изобретения могут содержать один или несколько указанных элементов, не требуя и не исключая двух или более таких элементов. Иные комбинации и подкомбинации раскрытых отличительных признаков, функций, элементов и/или свойств могут быть включены в формулу путем изменения имеющихся пунктов формулы изобретения или путем представления новых пунктов формулы изобретения в настоящей или родственной заявке. Такие пункты формулы изобретения, независимо от того, являются ли они более широкими, более узкими, эквивалентными или отличающимися в отношении объема идеи первоначальной формулы изобретения, также считаются помещенными в предмет настоящего изобретения.