本發(fā)明屬于動力總成懸置領域，具體涉及一種動力總成懸置參數(shù)辨識實驗裝置。

背景技術：

懸置的性能對汽車乘坐舒適性有著重要的影響，它的性能好壞直接關系到發(fā)動機振動向車體的傳遞，影響整車的nvh(noise,vibrationandharshness)特性。液壓懸置及主動懸置由于其良好的隔振性能，目前被廣泛運用。

在懸置的開發(fā)過程中，懸置參數(shù)的準確性會對其動特性、控制算法、隔振性能等方面的研究產生影響。因而很有必要為液壓懸置及主動懸置中一些關鍵參數(shù)，如等效活塞面積、上液室體積柔度、慣性通道液體慣量、層流及紊流阻尼的辨識設計一套實驗裝置。

然而，在目前已有的懸置參數(shù)識別裝置中，上海交通大學及加拿大waterloo大學的實驗裝置存在拼接部件過多的現(xiàn)象，不利于密封，并且在橡膠主簧的載荷施加方面精度較低。其他部分國內外實驗裝置對液體體積的測量采用了量筒，準確性較低，并且無法對慣性通道參數(shù)進行實驗測量。因而設計一種密封性良好，高精度的液壓懸置及主動懸置參數(shù)辨識裝置是很有意義的。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術存在的缺陷而提供一種具有密封性好、準確性高、通用性強的動力總成懸置參數(shù)辨識實驗裝置。

本發(fā)明的目的可以通過以下技術方案來實現(xiàn)：

一種動力總成懸置參數(shù)辨識實驗裝置，用于對懸置元件的參數(shù)測試，該裝置包括液壓缸、辨識腔、懸置元件夾具、液壓缸載荷施加機構及用于檢測辨識腔內壓力的壓力傳感器，所述的液壓缸載荷施加機構與液壓缸的缸桿連接，所述的辨識腔與液壓缸通過液壓管道連接，所述的懸置元件夾具對懸置元件進行夾持，并與辨識腔連接。

作為優(yōu)選的技術方案，所述的懸置元件為橡膠主簧或慣性通道。

作為優(yōu)選的技術方案，當所述的懸置元件為橡膠主簧時，所述的辨識腔為頂部敞口的下辨識腔，夾持有懸置元件的懸置元件夾具固定在該下辨識腔的頂部，并對下辨識腔的頂部進行封閉，懸置元件的頂部連接有懸置元件載荷施加機構，所述的壓力傳感器用于測試下辨識腔內的壓力。

作為進一步優(yōu)選的技術方案，所述的下辨識腔為一體成型結構，下辨識腔的上表面設有密封槽，所述的懸置元件夾具通過設置在該密封槽中的密封圈與下辨識腔密封連接。

采用液下灌液的方式對辨識腔進行充液，使辨識腔的腔內、液壓管道及液壓缸內充滿乙二醇與水的混合溶液，灌液密封后的辨識腔與液壓缸分別固定。實驗時，液壓缸載荷施加機構和懸置元件載荷施加機構可分別向液壓缸及橡膠主簧施加位移載荷，使液體在辨識腔及液壓缸之間流動。根據(jù)施加的位移、腔內壓力等數(shù)據(jù)來計算等效活塞面積及上液室體積柔度。

下辨識腔采用一體成型結構可以避免部件拼裝引起的密封差、裝置漏液等情況。

作為優(yōu)選的技術方案，當所述的懸置元件為慣性通道時，所述的辨識腔由頂部敞口的下辨識腔和底部敞口的上辨識腔組成，夾持有懸置元件的懸置元件夾具固定在上辨識腔與下辨識腔之間，所述的上辨識腔和下辨識腔通過慣性通道連通，所述的壓力傳感器設有兩個，分別用于測試上辨識腔和下辨識腔內的壓力。

作為進一步優(yōu)選的技術方案，所述的上辨識腔由上辨識腔側壁和密封蓋拼裝成型，所述的上辨識腔側壁為一體成型結構，所述的下辨識腔為一體成型結構，所述的下辨識腔上表面設有密封槽，所述的懸置元件夾具通過設置在該密封槽中的密封圈與下辨識腔密封連接，所述的上辨識腔下表面設有密封槽，所述的懸置元件夾具通過設置在該密封槽中的密封圈與上辨識腔密封連接，所述的上辨識腔側壁的上表面設有密封槽，所述的密封蓋通過設置在該密封槽中的密封圈與上辨識腔側壁密封連接。

上辨識腔由上辨識腔側壁和密封蓋拼裝成型，方便采用液下灌液的方法對辨識腔進行充液。

采用液下灌液的方式對辨識腔進行充液，辨識腔內的液體(乙二醇與水的混合混合溶液)沒過慣性通道，但低于上密封腔的頂部。灌液密封后的辨識腔與液壓缸分別固定。實驗時，液壓缸載荷施加機構可向液壓缸施加精確的位移載荷，使液體在辨識腔及液壓缸之間流動。根據(jù)液壓缸載荷施加機構作動端的位移、上、下辨識腔內壓力等數(shù)據(jù)計算慣性通道參數(shù)。

作為優(yōu)選的技術方案，所述的懸置元件夾具包括上夾具和下夾具，所述的下夾具與辨識腔連接，所述的上夾具和下夾具均具有中空部，橫截面均呈圓環(huán)狀，并且上夾具和下夾具同軸設置，該懸置元件夾具通過穿設在上夾具和下夾具上的多個夾具螺栓將懸置元件固定在上夾具和下夾具之間，并使懸置元件位于上夾具和下夾具的中空部處。

通過該懸置元件夾具，可以使橡膠主簧和慣性通道在辨識腔中模擬其在動力總成懸置中的安裝狀態(tài)，使得實驗數(shù)據(jù)盡可能準確。

作為優(yōu)選的技術方案，所述的下夾具的上表面設有密封槽，所述的懸置元件通過設置在密封槽中的懸置元件密封圈與下夾具密封連接，所述的夾具螺栓通過套設于其上的螺栓密封圈與下夾具密封連接，所述的螺栓密封圈的下表面通過套設在夾具螺栓上的密封螺母與下夾具的上表面貼合，實現(xiàn)密封。

通過上述密封措施，能夠進一步提升裝置的密封性能，提高結果的可靠性。

作為優(yōu)選的技術方案，所述的液壓缸載荷施加機構為材料試驗機，該材料試驗機的作動頭與液壓缸的缸桿連接。

作為優(yōu)選的技術方案，所述的懸置元件載荷施加機構為材料試驗機，該材料試驗機的作動頭與橡膠主簧的頂部連接。

將材料試驗機作為載荷施加機構，載荷施加精度高，能夠有效提高實驗精度。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明通過將懸置元件固定在懸置元件夾具上，并與辨識腔連接，模擬懸置元件處于動力總成懸置中時的狀態(tài)，該裝置可用于辨識液壓懸置、半主動懸置或主動懸置的等效活塞面積、上液室體積柔度及慣性通道層流、紊流阻尼等參數(shù)。該裝置密封性好，通用性強，精度較高。

附圖說明

圖1為實施例1的動力總成懸置參數(shù)辨識的實驗裝置的結構示意圖，用于等效活塞面積及上液室體積柔度辨識；

圖2為下辨識腔的結構示意圖；

圖3為實施例1的下夾具的結構示意圖；

圖4為上夾具的結構示意圖；

圖5為實施例1中懸置元件夾具夾持橡膠主簧時的結構示意圖；

圖6為辨識腔固定夾具的結構示意圖；

圖7為液壓缸固定夾具的結構示意圖；

圖8為實施例2的動力總成懸置參數(shù)辨識的實驗裝置的結構示意圖，用于慣性通道參數(shù)辨識；

圖9為實施例2的下夾具的結構示意圖；

圖10為實施例2中懸置元件夾具夾持慣性通道時的結構示意圖；

圖11為上辨識腔的結構示意圖；

圖12為密封蓋的結構示意圖。

圖中，101為下辨識腔，1011為下辨識腔下凸臺通孔，1012為下辨識腔下凸臺側面螺紋孔，1013為下辨識腔壓力傳感器安裝螺紋孔，1014為下辨識腔上凸臺通孔，1015為下辨識腔上凸臺密封槽，102為上辨識腔，1021為上辨識腔壓力傳感器安裝螺紋孔，1022為上辨識腔下凸臺通孔，1023為上辨識腔上凸臺通孔，1024為上辨識腔上凸臺密封槽，1025為上辨識腔下凸臺密封槽，103為密封蓋，1031為密封蓋通孔，2為液壓缸，3為液壓連接管，401為上夾具，4011為上夾具通孔，402為下夾具，4021為懸置元件固定螺紋孔，4022為下夾具通孔，4023為下夾具第一道密封槽，4024為下夾具第二道密封槽，403為密封螺母，404為螺栓密封圈，5為中空部，601為下辨識腔壓力傳感器，602為上辨識腔壓力傳感器，7為液體，8為辨識腔固定夾具，801為辨識腔固定夾具通孔，802為辨識腔固定夾具沉孔，9為液壓缸固定夾具，901為液壓缸固定夾具通孔，902為液壓缸固定夾具沉孔，11為液壓缸載荷施加機構，1101為液壓缸載荷施加機構的作動頭，12為懸置元件載荷施加機構，1201為懸置元件載荷施加機構的作動頭，13為橡膠主簧，14為慣性通道。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明進行詳細說明。

實施例1

一種動力總成懸置參數(shù)辨識實驗裝置，如圖1所示，用于對懸置元件的參數(shù)測試，該裝置包括液壓缸2、辨識腔、懸置元件夾具、液壓缸載荷施加機構11及用于檢測辨識腔內壓力的壓力傳感器，液壓缸載荷施加機構11與液壓缸2的缸桿連接，辨識腔與液壓缸2通過液壓管道3連接，懸置元件夾具對懸置元件進行夾持，并與辨識腔連接。

本實施例中的懸置元件為橡膠主簧13，如圖1～2所示，辨識腔為頂部敞口的下辨識腔101，下辨識腔101為一體成型結構，夾持有懸置元件的懸置元件夾具固定在該下辨識腔101的頂部，并對下辨識腔101的頂部進行封閉，懸置元件的頂部連接有懸置元件載荷施加機構12。液壓缸載荷施加機構11和懸置元件載荷施加機構12均采用材料試驗機，液壓缸載荷施加機構的作動頭1101與液壓缸2的缸桿連接，懸置元件載荷施加機構的作動頭1201與橡膠主簧13的頂部連接。

懸置元件夾具包括上夾具401和下夾具402，下夾具與下辨識腔連接，上夾具401和下夾具402均具有中空部5，橫截面均呈圓環(huán)狀，并且上夾具401和下夾具402同軸設置，該懸置元件夾具通過穿設在上夾具401和下夾具402上的多個夾具螺栓將橡膠主簧13固定在上夾具401和下夾具402之間，并使橡膠主簧13位于上夾具401和下夾具402的中空部5處。下夾具402的上表面設有密封槽，橡膠主簧通過設置在密封槽中的懸置元件密封圈與下夾具402密封連接，夾具螺栓通過套設于其上的螺栓密封圈404與下夾具402密封連接，螺栓密封圈404的下表面通過套設在夾具螺栓上的密封螺母403與下夾具402的上表面貼合，實現(xiàn)密封，如圖3～5所示。

具體地，

如圖1所示的動力總成懸置參數(shù)辨識實驗裝置，用于等效活塞面積及上液室體積柔度辨識實驗，下辨識腔101中充有液體7，液體7為乙二醇與水的混合溶液，下辨識腔101通過下辨識腔夾具8固定在一材料試驗機上，液壓缸2通過液壓缸夾具9固定在另一材料試驗機上。該實驗裝置搭建及使用的具體方法如下：

一、先通過液壓管道3將下辨識腔101及液壓缸2連通，液壓管道的一端接入圖2所示的下辨識腔下凸臺側面螺紋孔1012，另一端接入液壓缸2缸體上的螺紋孔。為了保證下辨識腔101及液壓缸2在安裝到相應的材料試驗機上時，兩臺試驗機不會發(fā)生碰撞，要求液壓管道3足夠長。圖2所示的下辨識腔101采用一體化的結構，而不是拼接結構，這樣可以有效降低裝置的密封難度。下識別腔壓力傳感器601的連接螺紋處纏上生料帶后接入圖2所示的下辨識腔壓力傳感器安裝螺紋孔1013。

二、將連接好的下辨識腔101、液壓管道3及液壓缸2浸入乙二醇與水的混合溶液的液槽，液槽內液面高度應高于下辨識腔101加橡膠主簧13的高度。在液下通過懸置元件夾具將橡膠主簧13安裝在下辨識腔101上。安裝時先在液槽外，將o形橡膠密封圈分別裝入圖3所示的下夾具402的下夾具第一道密封槽4023和下夾具第二道密封槽4024，可采用工業(yè)膠水對其進行固定粘結，并將橡膠主簧13壓在下夾具402上。然后將纏有生料帶的夾具螺栓穿過圖4所示的上夾具通孔4011，并在夾具螺栓上依次套入密封螺母403及螺栓密封圈404，它們的位置先停留在夾具螺栓的中上部。將上夾具401壓在橡膠主簧13上方，通過將夾具螺栓旋入下夾具402的懸置元件固定螺紋孔4021，壓緊橡膠主簧13。橡膠主簧13壓緊在上下夾具之間后，可將夾具螺栓上的密封螺母403下旋，直至螺栓密封圈404壓緊在下夾具402上，可以起到進一步密封作用。最終裝配完的懸置元件夾具與橡膠主簧13的結構如圖5所示。在液槽中的液下，將夾持有懸置元件的懸置元件夾具固定在下辨識腔101上，具體方法為：先將o型橡膠密封圈填入下辨識腔101的下辨識腔上凸臺密封槽1015，密封圈可用工業(yè)膠水進行粘結固定，然后將下夾具402壓在下辨識腔101上，螺栓穿過下辨識腔上凸臺通孔1014及下夾具通孔4022，將橡膠主簧13、懸置元件夾具及下辨識腔101裝夾在一起。

三、將圖6及圖7所示的辨識腔固定夾具8及液壓缸固定夾具9分別先裝夾在兩臺材料試驗機上。辨識腔固定夾具8為具有一定厚度的方形板，安裝時將螺栓穿過中心的辨識腔固定夾具沉孔802，旋入材料試驗機上對應的螺紋孔。液壓缸固定夾具9為長方形板，安裝時同樣將螺栓穿過中心的液壓缸固定夾具沉孔902，旋入材料試驗機對應的螺紋孔。

四、將灌液密封后的下辨識腔101、液壓管道3及液壓缸2，從液槽中抬出，通過螺栓穿過下辨識腔下凸臺通孔1011及辨識腔固定夾具通孔801將下辨識腔101固定在一臺材料試驗機上；通過將螺栓穿過液壓缸法蘭通孔及液壓缸固定夾具通孔901，將液壓缸2固定在另一材料試驗機上。液壓缸2及橡膠主簧13與相應的材料試驗機作動頭的連接通過夾具實現(xiàn)連接。

五、裝置裝夾完成后，可以開始進行參數(shù)辨識實驗。實驗時，分別通過兩臺試驗機的作動頭給液壓缸2及橡膠主簧13施加不同的位移載荷及力載荷，使液體可以在辨識腔及液壓缸2之間流動，壓力傳感器記錄腔內的壓力變化情況。根據(jù)試驗機作動端的位移、腔內壓力等數(shù)據(jù)計算等效活塞面積及上液室體積柔度。

實施例2

本實施例的動力總成懸置參數(shù)辨識實驗裝置，該裝置包括液壓缸2、辨識腔、懸置元件夾具、液壓缸載荷施加機構11及用于檢測辨識腔內壓力的壓力傳感器，液壓缸載荷施加機構11與液壓缸2的缸桿連接，辨識腔與液壓缸2通過液壓管道3連接，懸置元件夾具對懸置元件進行夾持，并與辨識腔連接。

本實施例中的懸置元件為慣性通道14，辨識腔由頂部敞口的下辨識腔101和底部敞口的上辨識腔102組成，夾持有懸置元件的懸置元件夾具固定在上辨識腔102與下辨識腔101之間，上辨識腔102和下辨識腔101通過慣性通道14連通，、壓力傳感器設有兩個，分別用于測試上辨識腔102和下辨識腔101內的壓力。

具體地，如圖1所示的動力總成懸置參數(shù)辨識實驗裝置，用于慣性通道參數(shù)辨識實驗，如圖8所示，辨識腔通過辨識腔固定夾具8固定在一材料試驗機上，液壓缸通過液壓缸固定夾具9固定在另一材料試驗機上。該實驗裝置搭建及使用的具體方法如下：

一、先通過液壓管道3將下辨識腔101及液壓缸2連通，這里使用的液壓管道3、下辨識腔101及液壓缸2與等效活塞面積辨識所用相同。將下辨識腔壓力傳感器601的連接螺紋處纏上生料帶后接入圖2所示的下辨識腔壓力傳感器安裝螺紋孔1013。

二、將連接好的下辨識腔101、液壓管道3及液壓缸2浸入乙二醇與水混合溶液的液槽，液槽內液體高度應略高于下辨識腔101加慣性通道14的高度。在液槽外先拼裝慣性通道14及懸置元件夾具。懸置元件夾具與實施例1的懸置元件夾具基本相同，不同之處在于，該懸置元件夾具的中空部5與慣性通道相匹配，下夾具402的上表面設有下夾具單道密封槽4025，密封槽的道數(shù)及位置根據(jù)其所夾持的懸置元件而不同，從而與懸置元件配合，達到最好的密封效果。安裝時先在液槽外，將o形橡膠密封圈分別裝入圖9所示的下夾具單道密封槽4025內，可用工業(yè)膠水對其進行粘結固定，并將慣性通道14壓在下夾具402上。然后將纏有生料帶的夾具螺栓穿過圖4所示的上夾具通孔4011，并在夾具螺栓上依次套入密封螺母403及螺栓密封圈404，它們的位置先停留在夾具螺栓的中上部。將上夾具501壓在慣性通道14上方，通過將夾具螺栓旋入下夾具402的懸置元件固定螺紋孔4021，壓緊慣性通道14。慣性通道14壓緊在上下夾具之間后，可將夾具螺栓上的密封螺母403下旋，直至螺栓密封圈404壓緊在下夾具402上，可以起到進一步密封作用。最終裝配完的夾具與慣性通道如圖10所示。在液槽的液下，將慣性通道14固定在下辨識腔101上，具體方法為：先將o型橡膠密封圈填入下辨識腔上凸臺密封槽1015，使用工業(yè)膠水將其固定，然后將下夾具402壓在下辨識腔101上，螺栓穿過下辨識腔上凸臺通孔1014及下夾具通孔4022，將慣性通道14、懸置元件夾具及下辨識腔101裝夾在一起。

四、懸置元件夾具安裝完成后，固定圖11所示的上辨識腔102。上辨識腔102是個中空的圓柱形，頂部帶有密封蓋103，中空的圓柱形采用一體化設計，以此提升裝置的密封性。先將上辨識腔壓力傳感器602的連接螺紋處纏上生料帶后接入圖11所示的上辨識腔壓力傳感器安裝螺紋孔1021，兩個壓力傳感器基本處于同一豎直線上，將o型密封圈裝入上辨識腔下凸臺密封槽1025，并用工業(yè)膠水進行粘結固定。然后將上辨識腔102放入液槽，并壓在下夾具上402。螺栓穿過上辨識腔下凸臺通孔1022，下夾具通孔4022，旋入下辨識腔上凸臺通孔1014，將上辨識腔102固定，此時辨識腔內的液體高度應高于慣性通道14，但距離上辨識腔102的頂面還有60mm左右的距離。在上辨識腔上凸臺密封槽1024內裝入o型橡膠密封圈，并用工業(yè)膠水將其粘結固定，然后將圖12所示的密封蓋103壓在上辨識腔102上，螺栓穿過密封蓋通孔1031并旋入上辨識腔上凸臺通孔1023將其固定。

五、采用與實施例1基本相同的方法，將辨識腔及液壓缸2分別固定在兩臺材料試驗機上(本實施例中辨識腔不一定非要裝在材料試驗機上，只要固定即可，本實施例只是為了方便起見，將其裝在材料試驗機上)。裝置裝夾完成后，可以開始進行參數(shù)辨識實驗。實驗時，材料試驗機的作動頭給液壓缸位移載荷，使液體可以在辨識腔及液壓缸2之間流動，兩個壓力傳感器記錄上下腔內的壓力變化情況。根據(jù)試驗機作動端的位移、腔內壓力等數(shù)據(jù)計算慣性通道液體慣量、層流及紊流阻尼。

如上所述，對本發(fā)明實施例進行了詳細的說明，但是只要實質上沒有脫離本發(fā)明的發(fā)明點及效果能有很多變形，這對本領域的技術人員來說是顯而易見的。因此，這樣的變形例也全部包含在本發(fā)明的保護范圍之內。