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前端模塊的防振構造_3

文檔序號:8384934閱讀:來源:國知局
配置蒸發(fā)器而在車室外配置冷凝器的冷氣專用空調系統(tǒng)。但是,如果將冷氣專用空調系統(tǒng)向電動汽車搭載,則作為暖氣熱源無法利用發(fā)動機廢熱,因此,需要設置PTC加熱器等暖氣熱源,在“暖氣模式”時,蓄電池能量的消耗量變大,相應地使實際行駛距離減少。
[0086]S卩,通過作為電動汽車的空調裝置,搭載能夠利用冷媒而確保暖氣熱源的熱泵式空調系統(tǒng),從而在需要暖氣時實現(xiàn)實際行駛距離的提高。
[0087]*暖氣模式(圖5)
[0088]在選擇“暖氣模式”時,三位閥14選擇繞過冷氣用節(jié)流閥15的路徑,電磁閥16作為閉閥而選擇使用暖氣用節(jié)流閥17的路徑。另外,模式切換門24成為以使送風通過冷凝器25的方式打開的一側。
[0089]在“暖氣模式”中,在電動壓縮機10中,對從儲能器13輸送的氣體冷媒進行壓縮,得到高溫.高壓的氣體冷媒。并且,利用電動壓縮機10形成高溫.高壓后的氣體冷媒,如圖5的箭頭所示,經由消聲器11進入冷凝器25,使高溫.高壓的氣體冷媒凝縮而散熱。將來自該冷凝器25的散熱向車室R內送風,對車室R內的空氣施加熱量,使車室內溫度上升而供暖。
[0090]并且,凝縮后的冷媒通過暖氣用節(jié)流閥17成為低溫.低壓的液狀冷媒,在室外熱交換器12中,使低溫.低壓的液狀冷媒蒸發(fā)而吸熱。該室外熱交換器12作為蒸發(fā)器起作用,由于吸收空氣中的熱量,所以被稱為“熱泵”。
[0091]此外,在室外熱交換器12中吸熱的“暖氣模式”下,在室外熱交換器12的外側配置散熱器40的結構,與在散熱器40的外側配置室外熱交換器12的結構相比,吸熱效率高,因此,在接近冷卻風扇單元28的一側配置室外熱交換器12。另外,在冷氣專用空調系統(tǒng)中,在接近冷卻風扇單元的一側配置散熱器,在遠離側配置冷凝器。
[0092]*冷氣模式(圖6)
[0093]在選擇“冷氣模式”時,三位閥14選擇通過冷氣用節(jié)流閥15的路徑,電磁閥16作為開閥而選擇不使用暖氣用節(jié)流閥17的路徑。另外,模式切換門24成為以不使送風通過冷凝器25的方式關閉的一側。
[0094]在“冷氣模式”中,在電動壓縮機10中,對從儲能器13輸送的氣體冷媒進行壓縮,得到高溫.高壓的氣體冷媒。并且,利用電動壓縮機10形成高溫.高壓后的氣體冷媒,如圖6的箭頭所示,經由消聲器11而進入冷凝器25,但由于關閉了模式切換門24,所以不進行熱交換,直接通過打開的電磁閥16進入車外熱交換器12。在車外熱交換器12中,使高溫.高壓的氣體冷媒凝縮而散熱(冷凝器功能),得到常溫.高壓的氣液混合冷媒,在接下來的冷氣用節(jié)流閥15中膨脹,得到低溫.低壓的液狀冷媒。然后,在配置于車室R內的蒸發(fā)器23中,使低溫?低壓的液狀冷媒蒸發(fā)而吸熱,從車室R內的空氣獲得熱量,使車室內溫度降低而制冷。
[0095]此外,在“暖氣模式”或“冷氣模式”時,車外熱交換器12由于通過內部路徑的冷媒的壓力變動,而以低頻帶的振動頻率進行振動。
[0096][高電壓部件冷卻作用]
[0097]電動汽車由于搭載有成為高溫的高電壓部件,所以搭載用于冷卻高電壓部件的利用泵強制循環(huán)方式的高電壓部件冷卻系統(tǒng)。下面,基于圖7,對高電壓部件冷卻作用進行說明。
[0098]如果使第I電動水泵42和第2電動水泵43動作,則如圖7所示,形成以第I電動水泵42 —第2電動水泵43 —車載充電器7 — DC/DC接線盒4 —驅動電動機逆變器3 —驅動電動機2 —散熱器40 —排氣罐41循環(huán)的冷卻水循環(huán)路徑。
[0099]因此,控制為,利用通過第I電動水泵42以及第2電動水泵43進行加壓輸送的冷卻水,從車載充電器7、DC/DC接線盒4、驅動電動機逆變器3、驅動電動機2奪取熱量,以使得這些高電壓部件不會成為大于或等于規(guī)定溫度的高溫。
[0100]并且,通過從多個高電壓部件奪取熱量而成為高溫的冷卻水,進入散熱器40,通過與外部空氣之間的熱交換而被空冷,再次利用第I電動水泵42以及第2電動水泵43向多個高電壓部件進行加壓輸送。
[0101]在該冷卻水循環(huán)時,散熱器40和第I電動水泵42由于通過內部路徑的冷卻水的壓力變動,而以低頻帶的振動頻率振動。
[0102][前端模塊的防振作用]
[0103]如上述所示,車外熱交換器12、散熱器40和第I電動水泵42以低頻帶的振動頻率振動。另一方面,利用電動機使風扇高速旋轉的冷卻風扇單元28,以高頻帶的振動頻率振動。因此,為了得到高防振性能,需要能夠有效地抑制不同頻帶的振動的改良。下面,基于圖8,對反映這種改良的前端模塊FEM的防振作用進行說明。
[0104]首先,說明在電動汽車的情況下,對前端模塊要求高防振性能的原因。
[0105]例如,在發(fā)動機車輛的前端模塊的情況下,相對于散熱器芯支架固定散熱器和冷凝器,僅通過將散熱器芯支架彈性支撐在車體上,就能夠達到要求的防止性能。但是,在電動汽車的前端模塊的情況下,由于作為行駛驅動源的驅動電動機的聲音與發(fā)動機相比非常小,所以經由車體向車室內傳播的脈動音或振動與發(fā)動機車輛相比更引人注意。因此,為了確保車室內的安靜性,而對前端模塊要求高防振性能。
[0106]下面,為了利用彈簧質量系統(tǒng)使振動衰減,通過對振動的部件的頻率,設為足夠小的頻率,從而使其衰減,減振的前提是,對于低頻率振動部件(熱交換器等)和高頻率振動部件(風扇)都降低頻率。對于前端模塊,也相同地,將振動的部件的彈簧質量系統(tǒng)的頻率充分地減小而使其衰減。在這里,舉出下述對比例,即,將低頻率振動的部件和高頻振動的部件固定于I個框上,將該框彈性支撐于車體上。
[0107]在該對比例的情況下,無法同時實現(xiàn)低頻率振動部件以及高頻振動部件的有效的振動衰減、以及確保向車體的支撐剛性。
[0108]S卩,車載部件的共振頻率f表示為,
[0109]f = 1/2 π ( V k/m)
[0110]其中,k:根據(jù)裝配部件的橡膠硬度等確定的彈簧常數(shù),m:質量。
[0111]根據(jù)上述公式明確可知,為了得到低頻率,只要減小(降低)彈簧常數(shù)k即可。但是,如果降低彈簧常數(shù)k,則剛性變低。如果降低前端模塊的支撐剛性,則即使能夠使其自身的振動衰減,也產生前端模塊自身因其他振動系統(tǒng)而引起振動的振動問題,例如,因路面輸入等而振動。
[0112]因此,如果使將框體彈性支撐在車體上的裝配部件的橡膠變軟(降低彈簧常數(shù)),則向車體的支撐剛性變低,相反地,如果使將框體彈性支撐在車體上的裝配部件的橡膠變硬(提高彈簧常數(shù)),則無法使低頻率振動部件的振動衰減。
[0113]對此,在實施例1中,如圖8所示,經由第I裝配部件(彈性支撐A)、熱交換器支撐框50和第2裝配部件(彈性支撐B),利用雙重防振構造在車體上彈性支撐以第I頻帶(低頻帶)振動的第I車載部件12、40、42。另一方面,采用下述構造,即,將以第2頻帶(高頻帶)振動的第2車載部件28剛性固定于熱交換器支撐框50上,并利用經由熱交換器支撐框50和第2裝配部件(彈性支撐B)的防振構造,彈性支撐在車體上。
[0114]因此,如果第I車載部件12、40、42以第I頻帶(低頻帶)進行部件振動,則來自第I車載部件12、40、42的振動利用第I裝配部件(彈性支撐A:低頻減振)而減振,并且,利用第2裝配部件(彈性支撐B:高頻阻尼部件)而減振,向車體傳遞,將從車體向車室R內傳播的脈動音或振動抑制得較小。
[0115]另一方面,如果第2車載部件28以第2頻帶(高頻帶)進行部件振動,則來自第2車載部件28的振動利用熱交換器支撐框50和第2裝配部件(彈性支撐B:高頻阻尼部件)而減振,向車體傳遞,將從車體向車室內傳播的脈動音或振動抑制得較小。此時,在車體上支撐熱交換器支撐框50的第2裝配部件,由于能夠形成為不需要使第I頻帶(低頻帶)減振而提高了彈簧常數(shù)的硬部件,所以不會使向車體的支撐剛性減少。
[0116]如上述所示,使第I頻帶(低頻帶)的部件振動減振的防振構造和使第2頻帶(高頻帶)的部件振動減振的防振構造不同。因此,不必使向車體的支撐剛性降低,即可抑制從搭載于車輛前部的多個車載部件12、40、42、28經由車體向車室R內傳播的脈動音/振動。
[0117]在實施例1中采用了下述結構,即,使第I裝配部件為為了使第I頻帶(低頻帶)的部件振動減振而將彈簧常數(shù)調整得較低的低頻阻尼部件,使第2裝配部件為為了使第2頻帶(高頻帶)的部件振動減振而將彈簧常數(shù)調整得較高的高頻阻尼部件。
[0118]S卩,低頻率振動部件(室外熱交換器12等),能夠通過第I裝配部件的彈簧常數(shù)低的彈簧而減振、即衰減。并且,由于利用第2裝配部件的彈簧常數(shù)高的彈簧進行雙重防振,所以還能夠使室外熱交換器12等低頻率振動中包含的高頻率振動成分衰減。另一方面,高頻振動部件(冷卻風扇單元28)通過剛性固定于熱交換器支撐框50上,從而提高彈簧質量系統(tǒng)的質量(還包含熱交換器等在內的框整體的質量),并且,能夠將作為模塊組裝的框整體保持可充分支撐的剛性
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