一种车辆磁流变悬置的控制方法及系统

技术领域

本发明涉及车辆发动机控制技术领域，尤其涉及一种车辆磁流变悬置的控制方法及系统。

背景技术

噪声、振动与声振粗糙度(Noi se、Vibrat ion、Harshness)的英文缩写。这是衡量汽车制造质量的一个综合性问题，它给汽车用户的感受是最直接和最表面的。车辆的NVH问题是国际汽车业各大整车制造企业和零部件企业关注的问题之一。

目前现有技术中，通过读取车速变化来控制磁流变悬置电磁线圈电流大小，一是无法涵盖车辆的各种行驶工况(如怠速、点熄火工况)，二是控制策略里的发动机振动频率和悬置振动频率无法测量或读取，缺少实操可行性。并且在实际工程状态下，橡胶悬置刚度和阻尼随着频率的升高而升高，隔振效果不佳。

因此，如何根据车辆不同工作工况实时调整悬置性能，以提升悬置的隔振限位效果，优化整车NVH性能和驾驶性，提高车辆舒适性，是目前亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明主要目的在于提供一种车辆磁流变悬置的控制方法及系统，根据车辆不同工作工况实时调整悬置性能，提升悬置的隔振限位效果，优化整车NVH性能和驾驶性，提高车辆舒适性。

第一方面，本申请提供了一种车辆磁流变悬置的控制方法，其中该方法包括步骤：

设置不同类型工况下车辆磁流变悬置中电磁线圈所对应的通电电流；

根据节气门开度信号，判断车辆当前所处的工况，以获取所述工况下车辆磁流变悬置中电磁线圈所对应的通电电流；

通过获取的通电电流，对车辆磁流变悬置进行控制。

结合上述第一方面，作为一种可选的实现方式，所述不同类型工况包括：怠速、匀速、加速、减速和点火工况；

设置怠速工况下车辆磁流变悬置中电磁线圈的通电电流为第一电流；

设置匀速工况下车辆磁流变悬置中电磁线圈的通电电流为第二电流；

设置加速工况下车辆磁流变悬置中电磁线圈的通电电流为第三电流；

设置减速工况下车辆磁流变悬置中电磁线圈的通电电流为第四电流；

设置点火工况下车辆磁流变悬置中电磁线圈的通电电流为第五电流；

其中，第一电流＜第二电流＜第三电流＜第四电流＜第五电流。

结合上述第一方面，作为一种可选的实现方式，利用车辆自身的节气门开度传感器，采集车辆节气门开度信号；

将所述车辆节气门开度信号以电信号的形式输入车辆发动机ECU控制器中，并通过ECU判断车辆当前所处的工况。

结合上述第一方面，作为一种可选的实现方式，根据车辆磁流变悬置中电磁线圈所对应的通电电流，确定所述车辆磁流变悬置液压腔内流体的流量阻尼系数；

根据所述流量阻尼系数，以对所述车辆磁流变悬置进行控制。

结合上述第一方面，作为一种可选的实现方式，

结合上述第一方面，作为一种可选的实现方式，根据公式Ri＝§/A

结合上述第一方面，作为一种可选的实现方式，利用整车自带的车轮加速度传感器和车身加速度传感器，读取车轮加速度传感器信号和车身加速度传感器信号，以识别减速带、深沟或坑洼路路况；

当确定为减速带、深沟或坑洼路路况时，通过预先设置的磁流变悬置电磁线圈通电电流，调整车辆磁流变悬置的刚度和阻尼。

结合上述第一方面，作为一种可选的实现方式，所述车轮加速度传感器布置于车辆左、右前轮非簧载位置；

所述车身加速度传感器布置于左、右减振器上支座安装点处。

第二方面，本申请提供了一种车辆磁流变悬置的控制系统，该系统包括：

磁流变悬置控制器，其用于设置不同类型工况下车辆磁流变悬置中电磁线圈所对应的通电电流；

发动机ECU控制单元，其用于根据所述节气门开度信号，判断车辆当前所处的工况，以获取所述工况下车辆磁流变悬置中电磁线圈所对应的通电电流；

所述磁流变悬置控制器，其用于通过获取的通电电流，对车辆磁流变悬置进行控制。

结合上述第二方面，作为一种可选的实现方式，所述不同类型工况包括：怠速、匀速、加速、减速和点火工况；

所述磁流变悬置控制器，还用于：

设置怠速工况下车辆磁流变悬置中电磁线圈的通电电流为第一电流；

设置匀速工况下车辆磁流变悬置中电磁线圈的通电电流为第二电流；

设置加速工况下车辆磁流变悬置中电磁线圈的通电电流为第三电流；

设置减速工况下车辆磁流变悬置中电磁线圈的通电电流为第四电流；

设置点火工况下车辆磁流变悬置中电磁线圈的通电电流为第五电流；

其中，第一电流＜第二电流＜第三电流＜第四电流＜第五电流。

结合上述第二方面，作为一种可选的实现方式，所述发动机ECU控制单元，还用于利用车辆自身的节气门开度传感器，采集车辆节气门开度信号；

将所述车辆节气门开度信号以电信号的形式输入车辆发动机ECU控制器中，并通过ECU判断车辆当前所处的工况。

本申请提供的一种车辆磁流变悬置的控制方法及系统，其中该方法步骤：设置不同类型工况下车辆磁流变悬置中电磁线圈所对应的通电电流；根据节气门开度信号，判断车辆当前所处的工况，以获取所述工况下车辆磁流变悬置中电磁线圈所对应的通电电流；通过获取的通电电流，对车辆磁流变悬置进行控制。本申请根据车辆不同工作工况实时调整悬置性能，提升悬置的隔振限位效果，优化整车NVH性能和驾驶性，提高车辆舒适性。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本发明。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并于说明书一起用于解释本发明的原理。

图1为本申请实施例中提供的一种车辆磁流变悬置的控制方法流程图；

图2为本申请实施例中提供的一种车辆磁流变悬置的控制系统示意图；

图3为本申请实施例中提供的一种控制器示意图；

图4为本申请实施例中提供的一种计算机可读程序介质示意图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例执行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。

此外，附图仅为本公开的示意性图解，并非一定是按比例绘制。附图所示的一些方框图是功能实体，不一定必须与物理或逻辑上独立的实体相对应。

本申请实施例提供了一种车辆磁流变悬置的控制方法及系统，根据车辆不同工作工况实时调整悬置性能，提升悬置的隔振限位效果，优化整车NVH性能和驾驶性，提高车辆舒适性。

为达到上述技术效果，本申请的总思路如下：

一种车辆磁流变悬置的控制方法，该方法包括步骤：

S101：设置不同类型工况下车辆磁流变悬置中电磁线圈所对应的通电电流。

S102：根据节气门开度信号，判断车辆当前所处的工况，以获取所述工况下车辆磁流变悬置中电磁线圈所对应的通电电流。

S103：通过获取的通电电流，对车辆磁流变悬置进行控制。

以下结合附图对本申请的实施例作进一步详细说明。

参照图1，图1所示为本发明提供的一种车辆磁流变悬置的控制方法流程图，如图1所示，该方法包括步骤：

步骤S101:设置不同类型工况下车辆磁流变悬置中电磁线圈所对应的通电电流。

具体而言，根据不同类型的工况，设置不同类型工况下车辆磁流变悬置中电磁线圈所对应的通电电流，其中不同工况包括：怠速、匀速、加速、减速和点火工况。

可以理解的是，设置怠速工况下车辆磁流变悬置中电磁线圈的通电电流为第一电流；设置匀速工况下车辆磁流变悬置中电磁线圈的通电电流为第二电流；设置加速工况下车辆磁流变悬置中电磁线圈的通电电流为第三电流；设置减速工况下车辆磁流变悬置中电磁线圈的通电电流为第四电流；设置点火工况下车辆磁流变悬置中电磁线圈的通电电流为第五电流；其中，第一电流＜第二电流＜第三电流＜第四电流＜第五电流。

需要说明的是，磁流变悬置是以磁流变液为载体构成的动力总成振动半主动性控制装置,在磁场的作用下液体流变特性发生变化,从而达到在较宽范围内可以控制悬置刚度和阻尼。

步骤S102:根据节气门开度信号，判断车辆当前所处的工况，以获取所述工况下车辆磁流变悬置中电磁线圈所对应的通电电流。

具体而言，利用车辆自身的节气门开度传感器，采集车辆节气门开度信号；将所述车辆节气门开度信号以电信号的形式输入车辆发动机ECU控制器中，并通过ECU判断车辆当前所处的工况。

方便理解举例说明，车辆处于怠速、匀速、加速、减速、点火工况时，发动机的节气门开度不同，节气门开度传感器识别采集相关的信息并以电信号的形式输入ECU中，通过模数转换器A/D变成数字信号后，ECU经过运算，判断出此时发动机的工作状态，其中相关信息可以理解为发动机节气门开度大小，发动机的工作状态可以理解为怠速工况、匀速工况、加速工况、减速工况、点火工况。

需要说明的是，发动机ECU可以通过CAN总线和整车控制单元进行通讯，获取发动机转速、档位、踏板移动量、节气门开度等信息，进行复杂的计算判断可以确认出发动机当前是处于点火/熄火/怠速/加速/减速哪种工作模式。磁流变悬置控制器只需要从ECU读取到这个信号即可。

一实施例中，磁流变悬置控制器通过CAN总线读取ECU信号后，控制磁流变悬置电磁线圈通电电流大小，设定电流大小分别为IA1、IA2、IA3、IA4、IA5，且满足IA1＜IA2＜IA3＜IA4＜IA5。

可以理解的是，磁流变悬置控制器通过ECU读取上文所说的发动机工作状态信息；如果读取ECU信息显示整车处于怠速状态，控制磁流变悬置电磁线圈通电电流为IA1同理，匀速状态对应IA2，加速状态对应IA3，减速状态对应IA4，点火状态对应IA5。

步骤S103:通过获取的通电电流，对车辆磁流变悬置进行控制。

具体而言，根据车辆磁流变悬置中电磁线圈所对应的通电电流，确定所述车辆磁流变悬置液压腔内流体的流量阻尼系数；根据所述流量阻尼系数，以对所述车辆磁流变悬置进行控制。

方便理解举例说明，根据线圈通电电流强弱不同，形成的磁场强弱不同。由于磁场对铁基粒子的作用，极板间形成的粒子链变得坚硬，进而改变流体的黏度。

悬置惯性通道对液体流动的流量阻尼系数为Ri(N.s/m5)，Ri＝§/A

可以理解的是，当流量阻尼系数减小时，动刚度和阻尼滞后角均增大，即通过车辆磁流变悬置中电磁线圈的通电电流，改变磁流变悬置液压腔内流体的流量阻尼系数，进而改变磁流变悬置的刚度和阻尼，以对车辆磁流变悬置进行控制。

一实施例中，根据公式Ri＝§/A

根据不同工况下的通电电流，计算该工况对应流量阻尼系数。方便理解举例说明，根据公式Ri＝§/A

IA1：怠速工况，对应流量阻尼系数Ri 1；IA2：匀速工况，对应流量阻尼系数Ri2；IA3：加速工况，对应流量阻尼系数Ri 3；IA4：减速工况，对应流量阻尼系数Ri4；IA5：点火工况，对应流量阻尼系数Ri5；IA6：车辆通过不平顺路面工况(减速带、深沟或坑洼路)，对应流量阻尼系数Ri 6。

一实施例中，利用整车自带的车轮加速度传感器和车身加速度传感器，读取车轮加速度传感器信号和车身加速度传感器信号，以识别减速带、深沟或坑洼路路况；当确定为减速带、深沟或坑洼路路况时，通过预先设置的磁流变悬置电磁线圈通电电流，调整车辆磁流变悬置的刚度和阻尼。

方便理解举例说明，车辆在通过减速带、深沟或坑洼路面时，会对车辆产生瞬时冲击导致主观评价出现二次余震，主要是动力总成的大位移跳动产生的振动能量无法快速衰减。磁流变悬置控制器通过读取车轮加速度传感器信号a1和车身加速度传感器信号a2，识别这种路况并增大磁流变悬置电磁线圈通电电流IA6，提升悬置刚度和阻尼，增强悬置对动力总成的限位作用降低冲击，同时提升能量衰减能力。需要说明的是，IA6大于IA5。

一实施例中，所述车轮加速度传感器布置于车辆左、右前轮非簧载位置；

所述车身加速度传感器布置于左、右减振器上支座安装点处。

参照图2，图2所示为本发明提供的一种车辆磁流变悬置的控制系统示意图，如图2所示，该系统包括：

磁流变悬置控制器：其用于设置不同类型工况下车辆磁流变悬置中电磁线圈所对应的通电电流。

发动机ECU控制单元：其用于根据所述节气门开度信号，判断车辆当前所处的工况，以获取所述工况下车辆磁流变悬置中电磁线圈所对应的通电电流。

磁流变悬置控制器，还用于通过获取的通电电流，对车辆磁流变悬置进行控制。

进一步地，一种可能的实施方式中，所述不同类型工况包括：怠速、匀速、加速、减速和点火工况；

所述磁流变悬置控制器，还用于：

设置怠速工况下车辆磁流变悬置中电磁线圈的通电电流为第一电流；

设置匀速工况下车辆磁流变悬置中电磁线圈的通电电流为第二电流；

设置加速工况下车辆磁流变悬置中电磁线圈的通电电流为第三电流；

设置减速工况下车辆磁流变悬置中电磁线圈的通电电流为第四电流；

设置点火工况下车辆磁流变悬置中电磁线圈的通电电流为第五电流；

其中，第一电流＜第二电流＜第三电流＜第四电流＜第五电流。

进一步地，一种可能的实施方式中，所述发动机ECU控制单元，还用于利用车辆自身的节气门开度传感器，采集车辆节气门开度信号；

将所述车辆节气门开度信号以电信号的形式输入车辆发动机ECU控制器中，并通过ECU判断车辆当前所处的工况。

进一步地，一种可能的实施方式中，磁流变悬置控制器，还用于根据车辆磁流变悬置中电磁线圈所对应的通电电流，确定所述车辆磁流变悬置液压腔内流体的流量阻尼系数；

根据所述流量阻尼系数，以对所述车辆磁流变悬置进行控制。

进一步地，一种可能的实施方式中，磁流变悬置控制器，还用于根据公式Ri＝§/A

进一步地，一种可能的实施方式中，采集单元，其用于利用整车自带的车轮加速度传感器和车身加速度传感器，读取车轮加速度传感器信号和车身加速度传感器信号，以识别减速带、深沟或坑洼路路况；

磁流变悬置控制器，还用于当确定为减速带、深沟或坑洼路路况时，通过预先设置的磁流变悬置电磁线圈通电电流，调整车辆磁流变悬置的刚度和阻尼。

进一步地，一种可能的实施方式中，设置单元，其用于将所述车轮加速度传感器布置于车辆左、右前轮非簧载位置；所述车身加速度传感器布置于左、右减振器上支座安装点处。需要说明的是，节气门开度传感器识别采集相关的信息(节气门开度大小)并以电信号的形式输入ECU中，通过模数转换器A/D变成数字信号后，ECU经过运算，判断出此时发动机的工作状态(怠速、匀速、加速、减速、点火工况)。磁流变悬置控制器通过CAN总线读取ECU信号后，控制磁流变悬置电磁线圈通电电流大小，设定电流大小分别为IA1、IA2、IA3、IA4、IA5，且满足IA1＜IA2＜IA3＜IA4＜IA5。采用磁流变悬置通过调节悬置内置电磁线圈通电电流强度来改变磁场强度，进而改变液体流动的流量阻尼系数，实现了悬置刚度和阻尼的动态调节，提高发动机悬置的隔振效果。

对于磁流变悬置控制器来说，下面参照图3来描述根据本发明的这种实施方式的电子设备300。图3显示的电子设备300仅仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。

如图3所示，电子设备300以通用计算设备的形式表现。电子设备300的组件可以包括但不限于：上述至少一个处理单元310、上述至少一个存储单元320、连接不同系统组件(包括存储单元320和处理单元310)的总线330。

其中，所述存储单元存储有程序代码，所述程序代码可以被所述处理单元310执行，使得所述处理单元310执行本说明书上述“实施例方法”部分中描述的根据本发明各种示例性实施方式的步骤。

存储单元320可以包括易失性存储单元形式的可读介质，例如随机存取存储单元(RAM)321和/或高速缓存存储单元322，还可以进一步包括只读存储单元(ROM)323。

存储单元320还可以包括具有一组(至少一个)程序模块325的程序/实用工具324，这样的程序模块325包括但不限于：操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。

总线330可以为表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储单元总线或者存储单元控制器、外围总线、图形加速端口、处理单元或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。

电子设备300也可以与一个或多个外部设备(例如键盘、指向设备、蓝牙设备等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与该电子设备300交互的设备通信，和/或与使得该电子设备300能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如路由器、调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(I/O)接口350进行。并且，电子设备300还可以通过网络适配器360与一个或者多个网络(例如局域网(LAN)，广域网(WAN)和/或公共网络，例如因特网)通信。如图所示，网络适配器360通过总线330与电子设备300的其它模块通信。应当明白，尽管图中未示出，可以结合电子设备300使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、RAID系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员易于理解，这里描述的示例实施方式可以通过软件实现，也可以通过软件结合必要的硬件的方式来实现。因此，根据本公开实施方式的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等)中或网络上，包括若干指令以使得一台计算设备(可以是个人计算机、服务器、终端装置、或者网络设备等)执行根据本公开实施方式的方法。

根据本公开的方案，还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有能够实现本说明书上述方法的程序产品。在一些可能的实施方式中，本发明的各个方面还可以实现为一种程序产品的形式，其包括程序代码，当所述程序产品在终端设备上运行时，所述程序代码用于使所述终端设备执行本说明书上述“示例性方法”部分中描述的根据本发明各种示例性实施方式的步骤。

参考图4所示，描述了根据本发明的实施方式的用于实现上述方法的程序产品400，其可以采用便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)并包括程序代码，并可以在终端设备，例如个人电脑上运行。然而，本发明的程序产品不限于此，在本文件中，可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。

所述程序产品可以采用一个或多个可读介质的任意组合。可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以为但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。

计算机可读信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了可读程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。可读信号介质还可以是可读存储介质以外的任何可读介质，该可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。

可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于无线、有线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。

可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本发明操作的程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、C++等，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算设备上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。在涉及远程计算设备的情形中，远程计算设备可以通过任意种类的网络，包括局域网(LAN)或广域网(WAN)，连接到用户计算设备，或者，可以连接到外部计算设备(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。

此外，上述附图仅是根据本发明示例性实施例的方法所包括的处理的示意性说明，而不是限制目的。易于理解，上述附图所示的处理并不表明或限制这些处理的时间顺序。另外，也易于理解，这些处理可以是例如在多个模块中同步或异步执行的。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。