电流变液减振器及其控制方法、控制单元、ECU及汽车技术

一种电流变液减振器及其控制方法、控制单元、ECU及汽车；其中电流变液减振器包括：活塞，及设于活塞上的活塞杆；工作腔，活塞将所述工作腔分为上工作腔和下工作腔；所述上工作腔和所述下工作腔中填充有巨电流变液；阻尼通道，所述阻尼通道分别与所述上工作腔、所述下工作腔连通；所述巨电流变液能够从所述上工作腔流过所述阻尼通道后流向所述下工作腔；或者，所述巨电流变液能够从所述下工作腔流过所述阻尼通道后流向所述上工作腔；所述阻尼通道通过导线和电源相连。电流变液减振器在相对较低的电压下即可获得较大的阻尼力调试范围；阻尼力变化随电压变化呈近视线性变化，便于控制；同时，对阻尼通道的间隙要求低，不易被击穿、堵塞。

Electrorheological fluid damper and its control method, control unit, ECU and automobile

An electrorheological fluid damper and its control method, control unit, ECU and the car; electrorheological fluid damper includes: piston, piston rod and a piston; piston working chamber, the working chamber is divided into an upper working chamber and a lower chamber; the upper and the lower working chamber the working chamber is filled with giant electrorheological fluid; damping channel, the damping channel is respectively connected with the upper working chamber, the work chamber; the giant electrorheological fluid from the upper working chamber through the damping channel after flowing into the working chamber; or, the giant electric rheological liquid can flow to the upper working chamber from the lower working chamber through the damping channel; the damping channel is connected by wire and power supply. Electrorheological fluid damper at low voltage can obtain larger damping force adjustment range; damping force. There is a linear change, change of voltage to control; at the same time, low clearance requirements on the damping channel, not easy to be broken down, blocking.

【技术实现步骤摘要】
电流变液减振器及其控制方法、控制单元、ECU及汽车
本专利技术涉及汽车
，具体涉及一种电流变液减振器及其控制方法、控制单元、ECU及汽车。
技术介绍
传统的汽车悬架系统中的减振器的性能是不可调节的，特别是减振器的阻尼力是不可调节的。它的主要缺点是减振器所提供的阻尼力只对某一工作条件是理想的，对于远离规定工作条件的工况，达不到理想的减振效果。显然，最理想是所谓的主动或半主动悬架系统，此时它的减振器的阻尼性能可进行实时地调节和控制，即它可以根据不同的路面条件，调节减振器的阻尼力，缓冲由不平路面传给车架或车身的冲击力，并减少由此引起的振动，以保证汽车能平顺地行驶。为了使得减振器的阻尼性能可调，现有技术中采用电流变液减振器；参考图1，电流变液减振器10包括缸筒11，缸筒11内设有活塞12，活塞12上设有活塞杆13，活塞杆13伸出缸筒11用于和簧上质量相连；活塞12将缸筒11分为上工作腔14和下工作腔15，在上工作腔14和下工作腔15内填充电流变液(图未示出)；电流变液(ElectrorheologicalFluids)简称ER液体或ER流体，ER液体通常由具有高介电常数的固体微粒均匀分散在低介电常数的绝缘油中组成；电流变液在通常条件下是一种悬浮液，其流变性质可以通过外加电场而改变，表现为电流变效应，电流变效应是指在电场作用下流体的流变性质发生快速可逆变化的现象；具体为：在外加电场作用下，其粘稠度迅速增大，可由液态转变为“类固态”，撤除外电场后，它又能在瞬间恢复成原来的液体形态。这种“固”-“液”两相之间的转换过程是可逆的，一般转换时间都为毫秒级。此外，在活塞12上还设有第一阀16和第二阀17，第一阀16能够与上工作腔14和下工作腔15连通形成第一阻尼通道，第二阀17能够与上工作腔14和下工作腔15连通形成第二阻尼通道，参考图2，电源19的正负极通过导线18分别与第一阻尼通道的侧壁相连，同样，第二阻尼通道也通过导线与电源相连。当汽车在不平路面上行驶时，活塞12沿长度方向在缸筒11内上下运动；当活塞12沿长度方向向下运动时，电流变液能够从下工作腔15经过第一阀16流向上工作腔14，即电流电液流过第一阻尼通道；当活塞12沿长度方向向上运动时，电流变液能够从上工作腔14经过第二阀17流向下工作腔15，即，电流变液流过第二阻尼通道。参考图2，电流变液在第一阻尼通道和第二阻尼通道中的电流变效应原理一样，以第一阻尼通道为例，由于第一阻尼通道通过导线18与电源19相连，电源19向第一阻尼通道输送电压，第一阻尼通道具有外加电场，当电流变液20流过第一阻尼通道时，在外加电场作用下，电流变液中的分散粒子发生聚集，使电流变液的粘稠度迅速增大而形成电流变效应，电流变液失去流动性，可由液态转变为类固态，电流变液变“硬”，变“硬”后的电流变液具有阻尼力，并缓冲由不平路面传给车架或车身的冲击力；调节电源输出的电压，可调节电流变液的阻尼力，从而调节减振器产生的阻尼力大小。可见，与传统的减振器相比，电流变液减振器的特点是能够通过控制所施加的电压来控制阻尼力的大小，但现有技术中，电流变液所能达到的阻尼力极值较小，能产生的阻尼力的极值也较小，阻尼力的调试范围较小；在恶劣路况下，减振器的阻尼力需要较大，才能较好的缓冲不平路面传给车架或车身的冲击力，因此，电流变液产生的阻尼力不利于减振器缓冲不平路面传给车架或车身的冲击力。此外，电流变液从上工作腔14经过第二阀17流向下工作腔15，上工作腔14的体积会减小，下工作腔15的体积会增大，由于活塞杆的存在，上工作腔14减小的体积会小于下工作腔15增大的体积；或者，电流变液从下工作腔15经过第一阀16流向上工作腔14，下工作腔15的体积会减小，上工作腔14的体积会增大，由于活塞杆的存在，下工作腔15减小的体积大于上工作腔14增大的体积；上工作腔14的体积变化和下工作腔15的体积变化不相等，存在差值，不利于形成电流变效应；为了补偿这一部分差值，需在上工作腔14和下工作腔15中填充一定体积的压缩空气，这样，活塞12沿长度方向在缸筒11内运动时，所填充的压缩空气对上工作腔14的体积变化和下工作腔15的体积变化形成补偿，保证电流变液顺利形成电流变效应；但是，在电流变液内填充一定体积的压缩空气后，会使得电流变液在形成电流变效应的过程中容易产生泡沫化，影响了电流变液的性能，导致减振器的工作不稳定。此外，由于电流变液所能达到的阻尼力极值较小，为了获得较大的阻尼力，必须施加较大的电压，而第一阻尼通道和第二阻尼通道位于活塞上，为了获得较好的电流变效应，第一阻尼通道和第二阻尼通道的内腔的径向距离通常只有1mm-2mm，当施加较大的电压时，阻尼通道内的电流变液容易被击穿，导致电流变液失效，造成电流变效应无法持续，电流变液减振器便失效。还有，第一阻尼通道和第二阻尼通道位于活塞上，电压施加到第一阻尼通道和第二阻尼通道上等于是将电压施加到活塞上，而活塞是和活塞杆相连的，活塞杆又和簧上质量相连；当施加较大的电压时，较大的电压有可能会通过活塞杆传递到簧上质量上的车身，对车内乘员来说，较大的电压存在安全隐患。
技术实现思路
本专利技术解决的第一个问题是电流变液所能达到的阻尼力极值较小，阻尼力的调试范围较小，电流变液产生的阻尼力不利于减振器缓冲不平路面传给车架或车身的冲击力。本专利技术解决的第二个问题是电流变液内填充一定体积的压缩空气后，会使得电流变液在形成电流变效应的过程中容易产生泡沫化，影响了电流变液的性能，导致减振器的工作不稳定。本专利技术解决的第三个问题是为了获得较大的阻尼力，必须施加较大的电压，而第一阻尼通道和第二阻尼通道的内腔的径向距离通常只有1mm-2mm，当施加较大的电压时，阻尼通道内的电流变液容易被击穿，导致电流变液失效，造成电流变效应无法持续，电流变液减振器便失效。本专利技术解决的第四个问题是当施加较大的电压时，较大的电压有可能会通过活塞杆传递到簧上质量上的车身，对车内乘员来说，较大的电压存在安全隐患。为解决上述问题，本专利技术提供一种电流变液减振器，包括：活塞，及设于所述活塞上的活塞杆；工作腔，所述活塞位于所述工作腔内，所述活塞将所述工作腔分为上工作腔和下工作腔；所述上工作腔和所述下工作腔中填充有巨电流变液；阻尼通道，所述阻尼通道分别与所述上工作腔、所述下工作腔连通；当所述上工作腔、所述下工作腔存在压力差时，所述巨电流变液能够从所述上工作腔流过所述阻尼通道后流向所述下工作腔；或者，所述巨电流变液能够从所述下工作腔流过所述阻尼通道后流向所述上工作腔；所述阻尼通道通过导线和电源相连。可选的，所述阻尼通道位于所述活塞上。可选的，还包括：环绕所述上、下工作腔的封闭的第一环形腔；所述第一环形腔内设有环形件，所述环形件将所述第一环形腔分为上腔体和下腔体，所述环形件能够在所述上工作腔和下工作腔的压力差作用下移动；所述上腔体中填充有巨电流变液，所述下腔体中填充有压缩空气；所述上腔体和所述上工作腔、下工作腔分别连通；所述阻尼通道位于所述活塞上；或者，所述上腔体作为所述阻尼通道。可选的，还包括：阀盖，所述上工作腔、所述上腔体的顶壁由所述阀盖充当；所述阀盖上具有环绕所述活塞杆的环形间隙，所述环形间隙连通所述上腔体和所述上工作腔；所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电流变液减振器，其特征在于，包括：活塞，及设于所述活塞上的活塞杆；工作腔，所述活塞位于所述工作腔内，所述活塞将所述工作腔分为上工作腔和下工作腔；所述上工作腔和所述下工作腔中填充有巨电流变液；阻尼通道，所述阻尼通道分别与所述上工作腔、所述下工作腔连通；当所述上工作腔、所述下工作腔存在压力差时，所述巨电流变液能够从所述上工作腔流过所述阻尼通道后流向所述下工作腔；或者，所述巨电流变液能够从所述下工作腔流过所述阻尼通道后流向所述上工作腔；所述阻尼通道通过导线和电源相连。

【技术特征摘要】
1.一种电流变液减振器，其特征在于，包括：活塞，及设于所述活塞上的活塞杆；工作腔，所述活塞位于所述工作腔内，所述活塞将所述工作腔分为上工作腔和下工作腔；所述上工作腔和所述下工作腔中填充有巨电流变液；阻尼通道，所述阻尼通道分别与所述上工作腔、所述下工作腔连通；当所述上工作腔、所述下工作腔存在压力差时，所述巨电流变液能够从所述上工作腔流过所述阻尼通道后流向所述下工作腔；或者，所述巨电流变液能够从所述下工作腔流过所述阻尼通道后流向所述上工作腔；所述阻尼通道通过导线和电源相连。2.如权利要求1所述的电流变液减振器，其特征在于，所述阻尼通道位于所述活塞上。3.如权利要求1所述的电流变液减振器，其特征在于，还包括：环绕所述上、下工作腔的封闭的第一环形腔；所述第一环形腔内设有环形件，所述环形件将所述第一环形腔分为上腔体和下腔体，所述环形件能够在所述上工作腔和下工作腔的压力差作用下移动；所述上腔体中填充有巨电流变液，所述下腔体中填充有压缩空气；所述上腔体和所述上工作腔、下工作腔分别连通；所述阻尼通道位于所述活塞上；或者，所述上腔体作为所述阻尼通道。4.如权利要求3所述的电流变液减振器，其特征在于，还包括：阀盖，所述上工作腔、所述上腔体的顶壁由所述阀盖充当；所述阀盖上具有环绕所述活塞杆的环形间隙，所述环形间隙连通所述上腔体和所述上工作腔；所述下工作腔的侧壁上形成有孔，所述孔将所述下工作腔和所述上腔体连通。5.如权利要求1所述的电流变液减振器，其特征在于，还包括：环绕所述上、下工作腔的封闭的第二环形腔；所述第二环形腔与所述上工作腔、下工作腔分别连通，所述第二环形腔作为所述阻尼通道。6.如权利要求5所述的电流变液减振器，其特征在于，还包括：阀盖，所述上工作腔、所述第二环形腔的顶壁由所述阀盖充当；所述阀盖上具有环绕所述活塞杆的环形间隙，所述环形间隙连通所述第二环形腔和所述上工作腔；或者，所述第二环形腔的侧壁具有孔，所述孔将所述第二环形腔和所述上工作腔连通。7.如权利要求5所述的电流变液减振器，其特征在于，还包括：阀座，所述下工作腔、所述第二环形腔的底壁由所述阀座充当；底座，与所述阀座连接，且与所述阀座围成空腔，所述空腔位于所述阀座远离所述下工作腔的一侧；所述第二环形腔通过位于所述阀座上的孔与所述下工作腔连通；或者，所述第二环形腔的侧壁具有孔，所述孔将所述第二环形腔和所述下工作腔连通。8.如权利要求1所述的电流变液减振器，其特征在于，还包括：由外至内依次设置环绕所述上、下工作腔的封闭的第一环形腔、环绕所述上、下工作腔的封闭的第二环形腔；所述第一环形腔内设有环形件，所述环形件将所述第一环形腔分为上腔体和下腔体，所述环形件能够在所述上工作腔和下工作腔的压力差作用下移动；所述上腔体中填充有巨电流变液，所述下腔体中填充有压缩空气；所述上腔体和所述上工作腔、下工作腔、第二环形腔分别连通；所述阻尼通道位于所述活塞上；或者，所述第二环形腔作为所述阻尼通道。9.如权利要求8所述的电流变液减振器，其特征在于，还包括：阀盖，所述上工作腔、所述第二环形腔、所述第一环形腔的顶壁由所述阀盖充当；所述阀盖上具有环绕所述活塞杆的环形间隙，所述环形间隙连通所述第二环形腔、所述上工作腔和所述第一环形腔；或者，所述第二环形腔的侧壁具有孔，所述孔将所述第二环形腔和所述上工作腔、所述第一环形腔连通。10.如权利要求8所述的电流变液减振器，其特征在于，还包括：阀座，所述下工作腔、所述第一环形腔、所述第二环形腔的底壁由所述阀座充当；底座，与所述阀座连接，且与所述阀座围成空腔，所述空腔位于所述阀座远离所述下工作腔的一侧；所述第二环形腔通过位于所述阀座上的孔与所述下工作腔连通；或者，所述第二环形腔的侧壁具有孔，所述孔将所述第二环形腔和所述下工作腔连通。11.如权利要求1所述的电流变液减振器，其特征在于，还包括：上绝缘件和下绝缘件；所述上绝缘件、下绝缘件所安装的位置满足：防止所述电源的输出电压由所述阻尼通道传递到簧上质量、簧下质量。12.如权利要求1所述的电流变液减振器，其特征在于，还包括：上绝缘件和下绝缘件；所述上绝缘件设于所述阻尼通道的侧壁顶部；所述下绝缘件设于所述阻尼通道的侧壁的底部。13.如权利要求3或8所述的电流变液减振器，其特征在于，所述环形件位于下腔体的一端设有凹槽。14.如权利要求1所述的电流变液减振器，其特征在于，所述活塞杆上套设油封，所述油封防止所述工作腔内的巨电流变液渗出工作腔。15.如权利要求14所述的电流变液减振器，其特征在于，所述油封上设有至少一道和所述活塞杆接触的唇口。16.如权利要求4、6、9所述的电流变液减振器，其特征在于，所述阀盖具有通孔，所述阀盖的通孔的内周面设有滑动轴承，所述滑动轴承套设于所述活塞杆的外周面上。17.如权利要求1所述的电流变液减振器，其特征在于，所述活塞杆上套设有缓冲垫，所述缓冲垫位于所述上工作腔，所述缓冲垫通过止动圈与所...

【专利技术属性】
技术研发人员：段绪伟，王宇飞，戴益亮，谢涛，王申旭，杜滢君，
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