汽车、ECU及用于控制衬套刚度的控制系统技术方案

一种汽车、ECU及用于控制衬套刚度的控制系统，其中衬套包括：同轴设置且固装的芯管、橡胶环和套管，橡胶环套设在芯管和套管之间；在橡胶环内设有：气腔和位于橡胶环轴向任意一侧端面中的开口，开口连通气腔；衬套还包括：气阀，具有进气口、充气口和排气口，充气口连通开口，气阀具有以下三种工作状态：关闭状态；充气状态；排气状态。本技术方案的橡胶环为可充气/排气式橡胶环，对橡胶环进行充气或排气能够改变橡胶环和衬套的刚度，这为主动控制衬套的刚度和优化底盘性能提供了技术基础。在汽车处于不同工况时，根据不同工况适时改变衬套的刚度，可以满足驾驶员对汽车行驶性能的多样需求。

【技术实现步骤摘要】
汽车、ECU、衬套及用于控制衬套刚度的控制系统
本专利技术涉及汽车
，特别涉及一种汽车、ECU、衬套及用于控制衬套刚度的控制系统。
技术介绍
随着汽车工业的快速发展，客户对汽车行驶性能的要求也不断提高。在汽车设计制造过程中，底盘系统的舒适性、操稳性对整车的行驶性能有着决定性影响。汽车在各种路面上行驶时，底盘悬架系统需有效地隔断和降低来自路面不平引起的振动激励，进而改善客户的乘坐舒适性和操稳性感受。在底盘悬架系统的导向装置中，与车身连接的铰链点已越来越多地采用衬套连接方式。衬套以其良好的弹性特性和隔振性能，已成为底盘系统中不可或缺的重要元件。在现有技术中，衬套各个方向的刚度特性曲线是综合考虑各项行驶性能指标而设计的，衬套刚度在汽车行驶过程中不能主动地调节和改变。这存在以下问题：衬套刚度不能随汽车行驶路况作出适应性改变，会影响到驾驶员对不同路况的行驶性能的需求，例如汽车在颠簸行驶时要求衬套沿车高方向的径向刚度较小以获得良好减振效果，相比之下在平坦路面行驶时要求衬套沿车前后方向的径向刚度大以提升汽车响应速度。
技术实现思路
本专利技术解决的问题是，现有底盘系统中衬套刚度不能随汽车行驶路况作出适应性改变，会影响到驾驶员对不同路况的行驶性能的需求。为解决上述问题，本专利技术提供一种用于汽车的衬套，包括：同轴设置且固装的芯管、橡胶环和套管，所述橡胶环套设在所述芯管和套管之间；在所述橡胶环内设有：气腔和位于所述橡胶环轴向任意一侧端面中的开口，所述开口连通所述气腔；所述衬套还包括：气阀，具有进气口、充气口和排气口，所述充气口连通所述开口，所述气阀具有以下三种工作状态：关闭状态，关闭所述充气口和排气口；充气状态，连通所述进气口和充气口以对所述气腔充气；排气状态，连通所述充气口和排气口以从所述气腔排气。可选地，所述气腔的数量为若干，所有气腔在所述橡胶环中均匀分布，所述橡胶环对应每个气腔设有一个所述开口，所述衬套对应每个开口设有一个所述气阀，所有气腔、开口和气阀一一对应。可选地，所有气腔在所述橡胶环中均匀分布方式为：所有气腔沿橡胶环周向方向均匀间隔分布形成了气腔组，所述周向方向为环绕所述橡胶环轴线的方向；在所述橡胶环中形成有一个气腔组或沿轴向间隔分布的至少两个气腔组。可选地，所述橡胶环内还设有：连通所述气腔的进气道，所述进气道在所述橡胶环沿轴向的端面中形成了所述开口。可选地，所述橡胶环与所述芯管之间、与所述套管之间的连接方式为胶接。可选地，所述衬套用于汽车底盘系统以连接扭转梁和车身。可选地，所述衬套还包括：气压传感器，用于监测所述气腔内气压。本专利技术还提供一种用于控制上述任一所述的衬套刚度的控制系统，用于根据所述衬套的目标刚度，控制所述气阀的所述工作状态至达到所述衬套的目标刚度，所述工作状态与目标刚度的配合方式为：保持所述衬套的刚度为所述目标刚度，所述控制系统控制所述气阀为所述关闭状态，所述充气口和排气口关闭；增大所述衬套的刚度至所述目标刚度，所述控制系统控制所述气阀为所述充气状态，所述进气口和充气口连通以对所述气腔充气增压；减小所述衬套的刚度至所述目标刚度，所述控制系统控制所述气阀为所述排气状态，所述充气口和排气口连通以从所述气腔排气减压。可选地，所述控制系统包括：第一接收单元，用于接收所述衬套的目标刚度信号；计算单元，用于获取所述第一接收单元接收到的目标刚度信号并计算得到所述气腔的目标气压信号；指令单元，用于接收所述计算单元计算得到的目标气压信号，之后向气阀发送所述工作状态的控制指令。可选地，所述衬套还包括：气压传感器，用于监测所述气腔内气压；所述控制系统用于根据所述衬套的目标刚度及所述气压传感器检测到的气腔内监测气压信号，控制所述气阀在所述工作状态至所述衬套达到所述目标刚度。可选地，所述控制系统包括：第一接收单元，用于接收所述衬套的目标刚度信号及所述气压传感器监测到的气腔内的监测气压信号；计算单元，用于获取所述第一接收单元接收到的目标刚度信号并计算得到所述气腔的目标气压信号；比较单元，用于获取所述第一接收单元接收到的监测气压信号和所述计算单元计算得到的目标气压信号并进行比较：若所述监测气压信号与目标气压信号相等，发出关闭状态的比较信号；若所述监测气压信号大于目标气压信号，发出排气状态的比较信号；若所述监测气压信号小于目标气压信号，发出充气状态的比较信号；指令单元，用于获取所述比较单元比较得到的比较信号，之后向所述气阀发送相应的工作状态控制指令。可选地，所述排气状态包括排气体积，所述充气状态包括充气体积。可选地，所述衬套的目标刚度包括径向刚度、轴向刚度、扭转刚度和偏摆刚度；所述径向刚度为所述衬套沿径向的刚度；所述轴向刚度为所述衬套沿轴向的刚度；所述扭转刚度为所述衬套沿周向方向的刚度，所述周向方向为环绕衬套轴线的方向；所述偏摆刚度为所述衬套沿一偏摆方向的刚度，所述偏摆方向的转轴垂直于所述衬套的轴线。可选地，所述控制系统集成于汽车ECU。可选地，所述控制系统与汽车ECU通信，所述控制系统从所述汽车ECU接收所述衬套的目标刚度。可选地，所述控制系统还包括：存储单元，用于存储汽车的各种运行工况及对应所述运行工况的所述衬套的目标刚度；所述第一接收单元与汽车ECU通信，用于获取汽车ECU发送的汽车运行工况信号和所述存储单元存储的对应该汽车运行工况的所述衬套的目标刚度信号；所述汽车运行工况包括：颠簸行驶、平坦行驶和转弯行驶。本专利技术还提供一种汽车ECU，该汽车ECU用于：获取汽车的运行工况并根据所述运行工况转化得到上述任一所述的衬套的目标刚度，之后将所述衬套的目标刚度发送给上述任一所述的控制系统；所述汽车运行工况包括：颠簸行驶、平坦行驶和转弯行驶。可选地，所述汽车ECU包括：第二接收单元，用于接收汽车运行工况信号；存储单元，用于存储汽车的运行工况与及对应所述运行工况的所述衬套的目标刚度；发送单元，用于获取所述第二接收单元接收到的汽车运行工况信号和所述存储单元中存储的对应该运行工况信号的所述衬套的目标刚度，之后将所述衬套的目标刚度发送给所述控制系统。本专利技术还提供一种汽车，包括：上述任一所述的衬套、任一所述的控制系统及所述的汽车ECU；供气装置，具有连通所述进气口的输气口。可选地，所述控制系统还包括：存储单元，用于存储汽车的各种运行工况及对应所述运行工况的所述衬套的目标刚度；所述第一接收单元与汽车ECU通信，用于获取汽车ECU发送的汽车运行工况信号和所述存储单元存储的对应该汽车运行工况的所述衬套的目标刚度信号。可选地，所述汽车ECU包括：第二接收单元，用于接收所述汽车运行工况信号；存储单元，用于存储所述汽车运行工况与及对应所述运行工况的所述衬套的目标刚度；发送单元，用于获取所述第二接收单元接收到的汽车运行工况信号和所述存储单元中存储的对应该运行工况信号的所述衬套的目标刚度，之后将所述衬套的目标刚度信号发送给所述控制系统。与现有技术相比，本专利技术的技术方案具有以下优点：本技术方案的衬套为可充气/排气式衬套，控制气腔的工作状态来改变气腔气压，橡胶环和衬套的刚度随之改变，这为主动控制衬套的刚度和优化底盘性能提供了技术基础。在汽车处于不同工况时，根据不同工况适时改变衬套的刚度，可以满足驾驶员对汽车行驶性能的多样需求。例如将本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于汽车的衬套，包括：同轴设置且固装的芯管、橡胶环和套管，所述橡胶环套设在所述芯管和套管之间；其特征在于，在所述橡胶环内设有：气腔和位于所述橡胶环轴向任意一侧端面中的开口，所述开口连通所述气腔；所述衬套还包括：气阀，具有进气口、充气口和排气口，所述充气口连通所述开口，所述气阀具有以下三种工作状态：关闭状态，关闭所述充气口和排气口；充气状态，连通所述进气口和充气口以对所述气腔充气；排气状态，连通所述充气口和排气口以从所述气腔排气。

【技术特征摘要】
1.一种用于汽车的衬套，包括：同轴设置且固装的芯管、橡胶环和套管，所述橡胶环套设在所述芯管和套管之间；其特征在于，在所述橡胶环内设有：气腔和位于所述橡胶环轴向任意一侧端面中的开口，所述开口连通所述气腔；所述衬套还包括：气阀，具有进气口、充气口和排气口，所述充气口连通所述开口，所述气阀具有以下三种工作状态：关闭状态，关闭所述充气口和排气口；充气状态，连通所述进气口和充气口以对所述气腔充气；排气状态，连通所述充气口和排气口以从所述气腔排气。2.如权利要求1所述的衬套，其特征在于，所述气腔的数量为若干，所有气腔在所述橡胶环中均匀分布，所述橡胶环对应每个气腔设有一个所述开口，所述衬套对应每个开口设有一个所述气阀，所有气腔、开口和气阀一一对应。3.如权利要求1所述的衬套，其特征在于，所有气腔在所述橡胶环中均匀分布方式为：所有气腔沿橡胶环周向方向均匀间隔分布形成了气腔组，所述周向方向为环绕所述橡胶环轴线的方向；在所述橡胶环中形成有一个气腔组或沿轴向间隔分布的至少两个气腔组。4.如权利要求1所述的衬套，其特征在于，所述橡胶环内还设有：连通所述气腔的进气道，所述进气道在所述橡胶环沿轴向的端面中形成了所述开口。5.如权利要求1所述的衬套，其特征在于，所述橡胶环与所述芯管之间、与所述套管之间的连接方式为胶接。6.如权利要求1所述的衬套，其特征在于，所述衬套用于汽车底盘系统以连接扭转梁和车身。7.如权利要求1～6任一项所述的衬套，其特征在于，所述衬套还包括：气压传感器，用于监测所述气腔内气压。8.一种用于控制权利要求1～6任一项所述的衬套刚度的控制系统，其特征在于，用于根据所述衬套的目标刚度，控制所述气阀的所述工作状态至达到所述衬套的目标刚度，所述工作状态与目标刚度的配合方式为：保持所述衬套的刚度为所述目标刚度，所述控制系统控制所述气阀为所述关闭状态，所述充气口和排气口关闭；增大所述衬套的刚度至所述目标刚度，所述控制系统控制所述气阀为所述充气状态，所述进气口和充气口连通以对所述气腔充气增压；减小所述衬套的刚度至所述目标刚度，所述控制系统控制所述气阀为所述排气状态，所述充气口和排气口连通以从所述气腔排气减压。9.如权利要求8所述的控制系统，其特征在于，所述控制系统包括：第一接收单元，用于接收所述衬套的目标刚度信号；计算单元，用于获取所述第一接收单元接收到的目标刚度信号并计算得到所述气腔的目标气压信号；指令单元，用于接收所述计算单元计算得到的目标气压信号，之后向气阀发送所述工作状态的控制指令。10.如权利要求8所述的控制系统，其特征在于，所述衬套还包括：气压传感器，用于监测所述气腔内气压；所述控制系统用于根据所述衬套的目标刚度及所述气压传感器检测到的气腔内监测气压信号，控制所述气阀在所述工作状态至所述衬套达到所述目标刚度。11.如权利要求10所述的控制系统，其特征在于，所述控制系统包括：第一接收单元，用于接收所述衬套的目标刚度信号及所述气压传感器监测到的气腔内的监测气压信号；计算单元，用于获取所述第一接收单元接收到的目标刚度信号并计算得到所述气腔的目标气压信号；比较单元，用于获取所述第一接收单元接收到的监测气压信号和所述计算单元计算得到的目标气压信号并进行比较：若所述监测气压信号与目标气压信号相等，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李根，易斌，沈伟，芦勇，王东，李剑，
申请(专利权)人：上海汽车集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31