[發明專利]一種獨立懸架前輪擺振的控制方法及裝置

有效

• 申請號: 201710064100.4
• 申請日: 2017-02-04
• 公開（公告）號: CN106827994B
• 公開（公告）日: 2023-07-11
• 發明（設計）人: 李中好;徐達
• 申請（專利權）人: 北京汽車集團越野車有限公司
• 主分類號: B60G3/20
• 分類號: B60G3/20;B62D17/00
• 代理公司: 北京銀龍知識產權代理有限公司 11243
• 代理人: 許靜;劉偉

1.一種獨立懸架前輪擺振的控制方法，其特征在于，包括：

基于陀螺效應理論，建立獨立懸架前輪的分析模型；

根據所述分析模型，對與陀螺效應相關的獨立懸架和轉向系統硬點進行優化；

所述建立獨立懸架前輪的分析模型，包括：

建立所述分析模型的空間三維坐標系；

根據陀螺力矩公式，計算車輪外傾角變化產生的繞Z軸的第一陀螺力矩和前束角變化產生的繞X軸的第二陀螺力矩；

根據主銷內傾角、主銷后傾角計算主銷與X軸、Z軸的夾角；

將所述第一陀螺力矩和第二陀螺力矩向主銷上投影，根據主銷與X軸、Z軸的夾角計算投影的矢量和；

所述建立所述分析模型的空間三維坐標系，包括：

以主銷軸線與車輪旋轉軸線的交點為坐標原點，若所述主銷軸線與車輪旋轉線為異面直線，主銷軸線沿汽車行駛的前后方向平移至與車輪旋轉軸線相交，選取交點為坐標原點；

車輛行駛的前后方向為X軸，左右方相為Y軸，上下方向為Z軸；

所述對與陀螺效應相關的獨立懸架和轉向系統硬點進行優化，包括：

降低獨立懸架上下跳動過程中車輪外傾角和前束角的變化率；和/或

調整車輪外傾角和前束角的變化趨勢，二者產生的陀螺力矩在主銷軸線上的分量方向相反，相互抵消。

2.根據權利要求1所述的獨立懸架前輪擺振的控制方法，其特征在于，所述根據陀螺力矩公式，計算車輪外傾角變化產生的繞Z軸的第一陀螺力矩和前束角變化產生的繞X軸的第二陀螺力矩，計算公式為：

其中，M_z為繞Z軸的第一陀螺力矩，M_x為繞X軸的第二陀螺力矩，J為車輪對其旋轉軸線的轉動慣量，V為車輛前進行駛速度，R為車輪滾動半徑，為車輪外傾角的變化率，為車輪前束角的變化率。

3.根據權利要求1所述的獨立懸架前輪擺振的控制方法，其特征在于，所述根據主銷內傾角、主銷后傾角計算主銷與X軸、Z軸的夾角，計算公式為：

其中，δ為主銷與X軸夾角，θ為主銷與Z軸夾角，α為主銷內傾角，β為主銷后傾角。

4.根據權利要求1所述的獨立懸架前輪擺振的控制方法，其特征在于，所述將所述第一陀螺力矩和第二陀螺力矩向主銷上投影，計算公式為：

其中，M₁為第一陀螺力矩和第二陀螺力矩在主銷投影的軸向分量和，M_z為繞Z軸的陀螺力矩，M_x為繞X軸的陀螺力矩，δ為主銷與X軸夾角，θ為主銷與Z軸夾角。

5.一種獨立懸架前輪擺振的控制裝置，其特征在于，所述控制裝置包括：

分析模塊：用于基于陀螺效應理論，建立獨立懸架前輪的分析模型；

優化模塊：用于根據所述分析模型，對與陀螺效應相關的獨立懸架和轉向系統硬點進行優化；

所述分析模塊包括：

坐標建立單元：用于建立所述分析模型的空間三維坐標系；

第一計算單元：用于根據陀螺力矩公式，計算車輪外傾角變化產生的繞Z軸的第一陀螺力矩和前束角變化產生的繞X軸的第二陀螺力矩；

第二計算單元：用于根據主銷內傾角、主銷后傾角計算主銷與X軸、Z軸的夾角；

第三計算單元：用于將所述第一陀螺力矩和第二陀螺力矩向主銷上投影，根據主銷與X軸、Z軸的夾角計算投影的矢量和；

其中，所述坐標建立單元包括：

原點子單元：用于以主銷軸線與車輪旋轉軸線的交點為坐標原點，若所述主銷軸線與車輪旋轉線為異面直線，主銷軸線沿汽車行駛的前后方向平移至與車輪旋轉軸線相交，選取交點為坐標原點；

坐標軸子單元：車輛行駛的前后方向為X軸，左右方相為Y軸，上下方向為Z軸；

所述優化模塊包括：

第一優化單元：用于降低獨立懸架上下跳動過程中車輪外傾角和前束角的變化率；

和/或第二優化單元：用于調整車輪外傾角和前束角的變化趨勢，二者產生的陀螺力矩在主銷軸線上的分量方向相反，相互抵消。