悬置、悬置控制方法、电子控制单元、发动机ECU及汽车与流程

本发明涉及汽车技术领域，具体涉及一种悬置、悬置控制方法、电子控制单元、发动机ecu及汽车。

背景技术：

目前，车辆越来越普遍地融入到普通家庭的生活中。人们也越来越关注汽车的性能指标。其中，车辆的低噪音已经成为车辆舒适性的一个非常重要的指标。如人们所熟知，发动机是车辆的一个非常重要的震动源。汽车在其发动机工作过程中和行驶过程中都会因震动而产生噪声。为解决噪声对乘坐舒适性的影响，往往在汽车内设置悬置。悬置不仅是连接装置，还是减少震动冲击的重要部件。悬置装置的刚度和阻尼特性直接影响到整车的噪声、震动和声振粗糙度(noise、vibration、harshness，nvh)特性。

为了减小发动机震动对车内舒适性的影响，发动机通过悬置与车身连接。发动机的震动通过悬置传递到车架或者车身纵梁上，因此，最大程度地降低发动机的震动和噪音传递是提高车辆乘坐舒适性的关键。

悬置直接影响着车辆的震动和噪音，其设计结构直接决定减震和减噪效果。悬置主要有橡胶和液压两种方式，橡胶悬置一般由橡胶衬套和支架组成，而液压悬置则除了由橡胶主簧以外，还在内部灌充了特殊液体(一般为乙二醇)。

在一些车辆中采用了液压悬置，参考图1，液压悬置10包括：支架11，同轴设于支架11中的橡胶主簧12，支架11上设有螺栓孔13，支架11通过在螺栓孔13内安装螺栓与车身相连；橡胶主簧12上设有连接发动机的安装端面14；且在橡胶主簧12的内部设有上液压腔室15和下液压室16，两液压腔室通过惯性孔17连通，且中间带有阀片18。

对于震动激励小的工况，阀片18悬浮，惯性孔17畅通，上下腔室之间液体可以流动，整个悬置刚度相对小，可以实现小幅值平稳震动激励的隔振；对于瞬间震动激励大的工况，由于上液压腔室15和下液压腔室16受压厉害，阀片18无法实现悬浮，会堵住惯性孔17，使整个液压悬置10形成比较大的刚度，实现对大的震动激励的减震和减噪。

但，这种液压悬置10只能在激励小的工况和激励大的工况实现隔振，液压悬置的刚度无法实时的调整，也就无法实现实时的全面工况的隔振。

技术实现要素：

本发明解决的问题是现有技术中悬置无法实时的调整悬置刚度。

为解决上述问题，本发明提供一种悬置，包括：具有内腔的壳体，所述壳体用于与汽车车身相连；第一电磁体，位于所述内腔中，用于和发动机相连；第二电磁体，位于所述内腔中，沿所述汽车车身至所述悬置的方向上，所述第一电磁体和所述第二电磁体相对；所述第一电磁体和所述第二电磁体相对侧的极性相同，且输入所述第一电磁体和所述第二电磁体的电流大小可调。

可选的，所述第一电磁体的沿所述汽车车身至所述悬置的方向的两侧设有所述第二电磁体。

可选的，所述第一电磁体和所述第二电磁体被配置成和电子控制单元连接；当所述电子控制单元判断所述悬置的刚度需要增大时，所述电子控制单元增大输入所述第一电磁体和所述第二电磁体的电流；当所述电子控制单元判断所述悬置的刚度需要减小时，所述电子控制单元减小输入所述第一电磁体和所述第二电磁体的电流。

本发明还提供一种悬置控制方法，用于控制上述所述的悬置，包括：从发动机ecu获取关于汽车转速、扭矩、挡位、节气门开度的信号；

基于所述信号判断当前行车工况；

比较当前悬置刚度值与前一悬置刚度值，所述当前悬置刚度值为所述当前行车工况所需的悬置刚度值，所述前一悬置刚度值为前一行车工况所需的悬置刚度值；

当所述当前悬置刚度值大于所述前一悬置刚度值时，所述电子控制单元增大输入所述第一电磁体和所述第二电磁体的电流；

当所述当前悬置刚度值小于所述前一悬置刚度值时，所述电子控制单元减小输入所述第一电磁体和所述第二电磁体的电流。

可选的，从发动机ecu获取所述信号的方法为：向所述发动机ecu请求发送所述信号；或者，所述发动机ecu自动发送所述信号。

可选的，比较当前悬置刚度值与前一悬置刚度值之前，还包括：获取所述当前悬置刚度值。

可选的，获取所述当前悬置刚度值的方法包括：获取当前行车工况对应的悬置隔振刚度计算模型；基于所述当前行车工况对应的悬置隔振刚度计算模型计算当前行车工况的当前悬置刚度值

可选的，所述当前行车工况为：启动工况、怠速工况、固定挡位加速工况、固定挡位减速工况、制动工况、升档工况、降档工况其中之一。

本发明还提供一种电子控制单元，用于控制上述所述的悬置，包括：信号获取单元，用于从发动机ecu获取关于汽车转速、扭矩、挡位、节气门开度的信号；

行车工况判断单元，用于基于所述信号判断当前行车工况；

比较单元，用于比较当前悬置刚度值与前一悬置刚度值，所述当前悬置刚度值为当前行车工况所需的悬置刚度值，所述前一悬置刚度值为前一行车工况所需的悬置刚度值；

指令单元，用于基于所述比较单元的比较结果输出第一指令或第二指令，当所述当前悬置刚度值大于所述前一悬置刚度值时，输出所述第一指令，所述电子控制单元增大输入所述第一电磁体和所述第二电磁体的电流；

当所述当前悬置刚度值小于所述前一悬置刚度值时，输出所述第二指令，所述电子控制单元减小输入所述第一电磁体和所述第二电磁体的电流。

可选的，所述比较单元包括：

计算单元，用于计算所述当前悬置刚度值和所述前一悬置刚度值，所述计算单元根据当前行车工况对应的悬置隔振刚度计算模型计算当前悬置刚度值，根据前一行车工况对应的悬置隔振刚度计算模型计算前一悬置刚度值；

输出单元，基于所述计算单元的计算结果输出比较结果。

可选的，所述当前行车工况为：启动工况、怠速工况、固定挡位加速工况、固定挡位减速工况、制动工况、升档工况、降档工况其中之一。

可选的，所述电子控制单元集成于发动机ecu。

可选的，所述电子控制单元与发动机ecu连接。

本发明还提供一种发动机ecu，用于将关于汽车转速、扭矩、挡位、节气门开度的信号发送给上述任一项所述的电子控制单元。

可选的，所述发动机ecu包括：采集单元，用于采集关于汽车转速、扭矩、挡位、节气门开度的信号；

发送单元，用于将所述关于汽车转速、扭矩、挡位、节气门开度的信号发送给所述电子控制单元。

本发明还提供一种汽车，包括上述任一项所述的悬置。

可选的，还包括上述任一项所述的电子控制单元。

可选的，还包括上述任一项所述的发动机ecu。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：

本发明的悬置包括具有内腔的壳体，在内腔中沿汽车车身至悬置的方向上相对设置第一电磁体和第二电磁体。第一电磁体和第二电磁体相对侧的极性相同，即，都是n-n极或都是s-s极。其中第一电磁体用于和发动机相连，发动机震动会引起第一电磁体在汽车车身至悬置的方向上有位移，第一电磁体和第二电磁体的间距会减小。而第一电磁体和第二电磁体通电后产生磁力，由于第一电磁体和第二电磁体相对侧的极性相同，使得两者之间的磁性斥力因间距缩小而增大，第一电磁体和第二电磁体提供一磁性抗震阻尼，有效降低发动机的震动和噪音传递。

此外，汽车在不同工况下对悬置刚度的要求不一样，本发明的悬置可以根据输入第一电磁体和第二电磁体的电流大小来改变悬置刚度，实现悬置刚度可调。

附图说明

图1是现有技术液压悬置的结构示意图；

图2是本发明实施例一悬置的结构示意图，并示出与发动机的连接关系；

图3是本发明实施例一悬置与电子控制单元的连接示意图；

图4是本发明实施例三悬置、电子控制单元、保险丝、电源及工作指示灯的连接示意图。

具体实施方式

现有技术中悬置无法实时的调整悬置刚度。本发明通过在悬置的内腔中设有相对设置的电磁体，利用同性相斥的原理，调节输入电磁体的电流大小，从而调整悬置刚度。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

实施例一

参考图2，本发明实施例提供一种悬置1，包括：具有内腔11的壳体10，壳体10为金属材质的壳体10，壳体10用于与汽车车身相连，本实施例中壳体10与汽车车身上的车身纵梁2相连；由于车身纵梁2不宜打开，否则导致车身纵梁2强度减弱，易断裂，因此，参考图3，车身纵梁2上设有车身支架3，悬置1通过螺栓4与车身支架3连接。还包括相对设置的第一电磁体20和第二电磁体30，第一电磁体20和第二电磁体30相对侧的极性相同，即，都是n-n极或都是s-s极。第一电磁体20和第二电磁体30在通电后能产生磁力。

其中，第一电磁体20位于内腔11中，用于和发动机40相连。本实施例中，发动机40上设有发动机支架60，第一电磁体20上设有连接杆50；连接杆50和发动机支架60通过螺栓70固接。从而第一电磁体20和发动机40连接在一起，在其它实施例中，第一电磁体20和发动机40可以通过其它连接件连接在一起。

从而，发动机40工作过程所产生的震动通过第一电磁体20传递到悬置1，再传递至车身纵梁2上。因此，发动机40震动会引起第一电磁体20震动，若要实现减震，就需保持第一电磁体20的震动幅度小。

因此，本实施例的第二电磁体30位于内腔11中，沿汽车车身至悬置1的方向上(也即汽车车高方向)，第一电磁体20和第二电磁体30相对；车身至悬置1的方向也可以理解为：汽车在路面上，垂直于路面的方向。第一电磁体20和第二电磁体30相对侧的极性相同，这样，向第一电磁体20和第二电磁体30输入电流后，第一电磁体20和第二电磁体30产生磁力，在相对侧极性相同，同性相斥。

当发动机震动引起第一电磁体20在汽车车身至悬置1的方向上有位移时，第一电磁体20和第二电磁体30的间距会减小。而第一电磁体20和第二电磁体30通电后产生磁力，由于第一电磁体20和第二电磁体30相对侧的极性相同，使得两者之间的磁性斥力因间距缩小而增大，第二电磁体30产生的磁力阻止第一电磁体20在汽车车身至悬置1的方向上有进一步的位移；即，第一电磁体20和第二电磁体30提供一磁性抗震阻尼，有效降低发动机40的震动和噪音传递。

且输入第一电磁体20和第二电磁体30的电流大小可调。汽车在不同工况下对悬置刚度的要求不一样，本发明的悬置1可以根据输入第一电磁体20和第二电磁体30的电流大小来改变悬置刚度，实现悬置刚度可调。当需要悬置刚度大时，增大输入第一电磁体20和第二电磁体30的电流，第一电磁体20和第二电磁体30提供的磁性抗震阻尼增大，从而悬置刚度增大；当需要悬置刚度大时，减小输入第一电磁体20和第二电磁体30的电流，第一电磁体20和第二电磁体30提供的磁性抗震阻尼减小，从而悬置刚度减小。

参考图2，本实施例中，第一电磁体20的沿汽车车身至悬置1的方向的两侧设有第二电磁体30。即，沿垂直于路面的方向上，第一电磁体20的两侧分别设有第二电磁体30。也即，第一电磁体20的上方具有第二电磁体30，第一电磁体20的下方也具有第二电磁体30。此处的“上方”和“下方”为垂直于路面的方向的“上方”和“下方”。

这样设置后，当汽车行驶上路面，路面高低不平，汽车有“上跳”情形时，第一电磁体20会有向上位移的趋势。此时，位于第一电磁体20上方的第二电磁体30向第一电磁体20提供同性磁力，第一电磁体20受到磁性抗震阻尼，难以继续向上位移，有效减震。当汽车有“下跳”情形时，第一电磁体20会有向下位移的趋势。此时，位于第一电磁体20下方的第二电磁体30向第一电磁体20提供同性磁力，第一电磁体20受到磁性抗震阻尼，难以继续向下位移，有效减震。

即，第一电磁体20上方的第二电磁体30，以及，第一电磁体20下方的第二电磁体30共同作用，使得第一电磁体20尽量保持原位。第一电磁体20“向上”和“向下”的位移量较小。有效吸收来自发动机40工作产生的震动。

需说明的是，本实施例中，当在悬置1的壳体10的内腔11中设置第一电磁体20和第二电磁体30时，第一电磁体20的外表面被橡胶材料包裹，第二电磁体30的外表面也被橡胶材料包裹。

在不通电的情况下，橡胶材料起到支撑第一电磁体20和第二电磁体30的作用，使得第一电磁体20和第二电磁体30保持原位。在通电情况下，第一电磁体20和第二电磁体30产生磁力后，相互排斥时，实际上是各自向包裹自身外表面的橡胶材料施加磁力。这一过程，包裹在第一电磁体20和第二电磁体30的外表面的橡胶材料也会产生一定的阻尼力。在一定程度上起到减震的作用。

此外，本实施例中，位于第一电磁体20的上方和下方的第二电磁体30是独立设置的。在其它实施例中，第二电磁体30可以是呈环形状，沿周向环绕第一电磁体20。

另外，本实施例中，第一电磁体20的上方和下方均设有第二电磁体30。在其它实施例中，可以仅在第一电磁体20的上方设置第二电磁体30；或者，仅在第一电磁体20的下方设置第二电磁体30。

参考图3，本实施例中，第一电磁体20和第二电磁体30被配置成和电子控制单元5连接；第一电磁体20的外表面绕设线圈21，线圈21通电后第一电磁体20产生磁力；第二电磁体30的外表面绕设线圈31，线圈31通电后第二电磁体30产生磁力。电子控制单元5通过导线51和第一电磁体20的外表面的线圈21连接、通过导线52和第二电磁体30的外表面的线圈31连接。

由于电子控制单元5通过导线分别与第一电磁体20、第二电磁体30连接，就可以分别控制输入第一电磁体20、第二电磁体30的电流大小。当电子控制单元5判断悬置刚度需要增大时，电子控制单元5增大输入第一电磁体20和第二电磁体30的电流；当电子控制单元5判断悬置刚度需要减小时，电子控制单元5减小输入第一电磁体20和第二电磁体30的电流。即电子控制单元5可以根据悬置刚度需求，控制输入第一电磁体20和第二电磁体30的电流增大或减小。

需注意的是，输入第一电磁体20的电流一般要小于输入第二电磁体30的电流；这样，第二电磁体30产生的磁力大于第一电磁体20产生的磁力，保证第一电磁体20“向上”和“向下”的位移量小。

实施例二

本实施例还提供一种悬置控制方法，用于控制实施例一中的悬置1，包括：从发动机ecu6获取关于汽车转速、扭矩、挡位、节气门开度的信号；基于所述信号判断当前行车工况；比较当前悬置刚度值与前一悬置刚度值，所述当前悬置刚度值为所述当前行车工况所需的悬置刚度值，所述前一悬置刚度值为前一行车工况所需的悬置刚度值。

当所述当前悬置刚度值大于所述前一悬置刚度值时，所述电子控制单元5增大输入所述第一电磁体20和所述第二电磁体30的电流；当所述当前悬置刚度值小于所述前一悬置刚度值时，所述电子控制单元5减小输入所述第一电磁体20和所述第二电磁体30的电流。

其中，从发动机ecu6获取所述信号的方法为：向所述发动机ecu6请求发送所述信号；或者，所述发动机ecu6自动发送所述信号。

在比较当前悬置刚度值与前一悬置刚度值之前，还包括：获取所述当前悬置刚度值。获取所述当前悬置刚度值的方法包括：获取当前行车工况对应的悬置隔振刚度计算模型；基于所述当前行车工况对应的悬置隔振刚度计算模型计算当前行车工况的当前悬置刚度值。

不同行车工况悬置隔振刚度计算模型不同，例如：d档怠速工况的悬置隔振刚度计算模型主要是通过发动机输出扭矩、1档速比可计算得到整个动力总成输出的扭矩，而由于此时车辆静止，则此扭矩可简化为悬置1支反力平衡掉的扭矩，将此扭矩结合悬置1的安装位置参数便可换算得到作用在悬置1的支反力，然后结合悬置隔振率的控制目标，计算得到悬置刚度。

每个行车工况的刚度计算模型的复杂度和考虑的参数不同，但总体原则均是建立工况下动力总成系统的受力及运动模型，再结合控制目标来实现刚度优化值的计算，所谓控制目标即为乘员所体验到的发动机振动舒适性，悬置刚度的调节都是为了避免因为发动机的振动让乘员感受到不舒适。

所述当前行车工况为：启动工况、怠速工况、固定挡位加速工况、固定挡位减速工况、制动工况、升档工况、降档工况其中之一。

实施例三

本发明实施例还提供一种电子控制单元5，用于控制实施例一中的悬置1，包括：信号获取单元，用于从发动机ecu6获取关于汽车转速、扭矩、挡位、节气门开度的信号；行车工况判断单元，用于基于所述信号判断当前行车工况；比较单元，用于比较当前悬置刚度值与前一悬置刚度值，所述当前悬置刚度值为当前行车工况所需的悬置刚度值，所述前一悬置刚度值为前一行车工况所需的悬置刚度值；指令单元，用于基于所述比较单元的比较结果输出第一指令或第二指令。

当所述当前悬置刚度值大于所述前一悬置刚度值时，输出所述第一指令，所述电子控制单元5增大输入所述第一电磁体20和所述第二电磁体30的电流。当所述当前悬置刚度值小于所述前一悬置刚度值时，输出所述第二指令，所述电子控制单元5减小输入所述第一电磁体20和所述第二电磁体30的电流。

所述比较单元包括：

计算单元，用于计算所述当前悬置刚度值和所述前一悬置刚度值，所述计算单元根据当前行车工况对应的悬置隔振刚度计算模型计算当前悬置刚度值，根据前一行车工况对应的悬置隔振刚度计算模型计算前一悬置刚度值；

输出单元，基于所述计算单元的计算结果输出比较结果。

所述当前行车工况为：启动工况、怠速工况、固定挡位加速工况、固定挡位减速工况、制动工况、升档工况、降档工况其中之一。

参考图3，本实施例中，电子控制单元5与发动机ecu6连接，连接方式为通信连接或电连接。在其它实施例中，电子控制单元5集成于发动机ecu6。发动机ecu6用于将关于汽车转速、扭矩、挡位、节气门开度的信号发送给上述所述的电子控制单元5。

发动机ecu6包括：采集单元，用于采集关于汽车转速、扭矩、挡位、节气门开度的信号；发送单元，用于将所述关于汽车转速、扭矩、挡位、节气门开度的信号发送给所述电子控制单元5。

参考图4并结合图3所示，本实施例中，电子控制单元5控制输入悬置1的电流强度，使得第一电磁体20和第二电磁体30产生不同强度的磁场。利用同级相斥的原理，达到调整悬置刚度吸收发动机震动的目的，提高了整车nvh性能和驾驶乐趣。

在悬置1工作过程中，出于安全考虑，电子控制单元5会进行自检工作。当悬置1存在故障时，电子控制单元5控制工作指示灯8进行报警提醒，并通过保险丝9熔断来切断电源7，电源7停止供电，确保车辆安全。

实施例四

本实施例还提供一种汽车，包括上述任一所述的悬置1。还包括上述任一所述的电子控制单元5。还包括上述任一所述的发动机ecu6。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。