[發明專利]一種車輛鋼板彈簧動剛度測定方法

有效

• 申請號: 201711156386.5
• 申請日: 2017-11-20
• 公開（公告）號: CN107941488B
• 公開（公告）日: 2020-03-20
• 發明（設計）人: 高陽;郭年程;王新龍;潘寧
• 申請（專利權）人: 中國重汽集團濟南動力有限公司
• 主分類號: G01M13/00
• 分類號: G01M13/00;G01M5/00
• 代理公司: 濟南舜源專利事務所有限公司 37205
• 代理人: 林秋蘭

本發明涉及一種車輛鋼板彈簧動剛度測定方法，屬于汽車懸架技術領域，通過車輛行駛工況測定簧上共振頻率，基于簧上共振頻率以及簧下、簧上質量，輪胎剛度等參數反求鋼板彈簧動剛度，可準確、高效地測定簧上共振時鋼板彈簧動剛度。

技術領域

本發明涉及一種車輛鋼板彈簧動剛度測定方法，屬于汽車懸架技術領域。

背景技術

鋼板彈簧是汽車懸架中的一種彈性元件，由于其結構簡單，維修保養方便，制造成本低且可兼作導向機構等特點，在商用車中廣泛應用。鋼板彈簧懸架系統中，簧上共振頻率以及基于此匹配的減振器參數是影響車輛平順性的重要因素，其中，簧上共振頻率受到鋼板彈簧動態剛度的影響，但是受摩擦的影響，鋼板彈簧在車輛行駛時所表現出的動態剛度往往大于設計剛度，特別是多片簧車型或某些潤滑較差的少片簧車型，其動剛度可能數倍于設計剛度，因此，若基于鋼板彈簧的設計剛度對懸架系統進行動態特性設計會出現較大的偏差，最終使車輛的平順性變差。

目前，國內外學者通過試驗研究了鋼板彈簧摩擦的影響，指出軸荷與振幅是影響動剛度的因素，同一架鋼板彈簧在不同的軸荷、路面激勵、輪胎激勵下動剛度都可能不同。因此，若通過臺架加載、卸載曲線測定的設計剛度預測懸架系統動態特性，可能因摩擦的影響導致較大偏差；或者，通過臺架模擬簧上共振工況測定其動態剛度則試驗過程繁瑣，周期長，試驗過程中需要拆卸鋼板彈簧，費時費力。因此，如何獲取簧上共振時鋼板彈簧的動剛度成為懸架系統動態特性設計中亟需解決的問題。

發明內容

為解決以上技術上的不足，本發明提供了一種車輛鋼板彈簧動剛度測定方法，通過車輛行駛工況測定簧上共振頻率，基于簧上共振頻率以及簧下、簧上質量，輪胎剛度等參數反求鋼板彈簧動剛度，可準確、高效地測定簧上共振時鋼板彈簧動剛度。

本發明的技術方案如下：一種車輛鋼板彈簧動剛度測定方法，主要包括以下步驟：

步驟一，在簧下車橋部位與簧上車架部位布置加速度傳感器后將車輛駛入測試道路；

步驟二，進行行駛工況測試，將加速度傳感器測得的加速度信號進行頻域變換，基于頻譜識別簧上共振現象，記錄簧上共振頻率fi；

步驟三，根據簧上共振頻率fi、簧下質量m1、簧上質量m2和輪胎剛度Kt計算求得簧上共振時鋼板彈簧動剛度k，計算公式為，

本發明的技術方案還包括：所述步驟三中簧上共振頻率取平均值進行計算，記為平均共振頻率fe，簧上共振時鋼板彈簧動剛度k的計算公式為，

本發明的技術方案還包括：所述平均共振頻率fe的獲取方法為，

第一步，當車輛在行駛工況測試時，基于頻譜識別簧上共振現象，記錄簧上共振時的轉速特性參數；

第二步，基于轉速特性參數進行N輪勻速測試，其中N取值2-100，記錄每輪測試的簧上共振頻率為fi，其中i＝1，2，3…，N；

第三步，對N個簧上共振頻率進行平均，得平均共振頻率

本發明的技術方案還包括：所述第二步中勻速測試的測試道路為同一方向的同一路段。

本發明的技術方案還包括：所述第一步中的轉速特性參數是車速、某檔下發動機轉速、某檔下傳動軸轉速中的一個。

本發明的技術方案還包括：所述步驟一中加速度傳感器的測量方向與地面垂直。

本發明的技術方案還包括：所述步驟二中行駛工況是加速工況、滑行工況中的一種。