[發(fā)明專利]一種考慮高度閥充、放氣的空氣懸架動態(tài)特性仿真方法

有效

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• 申請日: 2021-03-11
• 公開（公告）號: CN113032900B
• 公開（公告）日: 2022-04-22
• 發(fā)明（設計）人: 上官文斌;殷康
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: G06F30/15
• 分類號: G06F30/15;G06F30/17;G06F30/23;G06F113/08;G06F119/14
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍;江裕強

1.一種考慮高度閥充、放氣的空氣懸架動態(tài)特性仿真方法，其特征在于，包含以下步驟：

獲取空氣懸架系統(tǒng)的特性參數(shù)；

在仿真軟件中建立充、放氣作用下的空氣彈簧模型和高度閥模型，由高度閥模型計算的氣體質(zhì)量流率結(jié)果作為空氣彈簧模型的輸入；

提取空氣懸架關鍵硬點數(shù)據(jù)和各部件的質(zhì)量、慣性矩參數(shù)，建立空氣懸架各部件的剛體模型，并將穩(wěn)定桿三維模型導入到有限元前處理軟件中，進行網(wǎng)格劃分，定義材料屬性，導出穩(wěn)定桿的模態(tài)中性文件，并用該文件替換原來的剛體穩(wěn)定桿模型；

用單向力模型表示各個空氣彈簧，并測量空氣彈簧的高度；

建立前懸架、轉(zhuǎn)向系、動力總成、車架、制動器及駕駛室懸置子系統(tǒng)，將各子系統(tǒng)裝配成整車仿真模型；

測量懸架高度，建立整車仿真模型的輸入、輸出通道，并設置整車仿真模型的輸入變量和輸出變量：

將整車仿真模型導出到仿真軟件，將空氣彈簧模型及高度閥模型與整車仿真模型相連，設置空氣彈簧模型的輸入變量和高度閥模型的輸入變量；

進行仿真參數(shù)設置，開始進行仿真，得到空氣懸架動態(tài)特性仿真計算結(jié)果。

2.根據(jù)權利要求1所述一種考慮高度閥充、放氣的空氣懸架動態(tài)特性仿真方法，其特征在于，所述特性參數(shù)包括空氣彈簧的有效面積及初始體積、減振器阻尼數(shù)據(jù)、各襯套的剛度數(shù)據(jù)、高度閥的流量特性數(shù)據(jù)和儲氣罐的供氣壓力。

3.根據(jù)權利要求1所述一種考慮高度閥充、放氣的空氣懸架動態(tài)特性仿真方法，其特征在于，所述空氣彈簧模型如下：

空氣彈簧的垂向力的計算公式為：

F_air＝(P-P_a)A_e

式中：P_a為標準大氣壓，A_e為空氣彈簧的有效面積，空氣彈簧進行充、放氣時，空氣彈簧內(nèi)部氣體狀態(tài)變化遵循狀態(tài)方程，其內(nèi)部氣體壓強的變化率的計算公式為：

式中：γ為多變指數(shù)，P、V_b和M_b分別表示空氣彈簧的氣壓、體積和氣體質(zhì)量，代表空氣彈簧內(nèi)部氣體的質(zhì)量流量，分別代表空氣彈簧容積的變化量。

4.根據(jù)權利要求1所述一種考慮高度閥充、放氣的空氣懸架動態(tài)特性仿真方法，其特征在于，所述高度閥模型如下：

式中，代表空氣彈簧內(nèi)部氣體的質(zhì)量流量，γ為多變指數(shù)，C_d為節(jié)流孔流量系數(shù)，A_s為高度閥內(nèi)節(jié)流孔的面積；ρ_up為節(jié)流孔上流空氣密度；P_up為節(jié)流孔壓力高一側(cè)的壓力；P_down為節(jié)流孔壓力低一側(cè)的壓力。

5.根據(jù)權利要求1所述一種考慮高度閥充、放氣的空氣懸架動態(tài)特性仿真方法，其特征在于，所述仿真軟件采用Matlab/Simulink或AMEsim。

6.根據(jù)權利要求1所述一種考慮高度閥充、放氣的空氣懸架動態(tài)特性仿真方法，其特征在于，所述測量懸架高度是通過在懸架、車橋連接處安裝高度閥進行測量。

7.根據(jù)權利要求1所述一種考慮高度閥充、放氣的空氣懸架動態(tài)特性仿真方法，其特征在于，整車仿真模型的輸出變量是空氣彈簧的高度和懸架高度，輸入變量是各個空氣彈簧的彈簧力。

8.根據(jù)權利要求1所述一種考慮高度閥充、放氣的空氣懸架動態(tài)特性仿真方法，其特征在于，空氣彈簧模型的輸入變量為整車仿真模型輸出的空氣彈簧的高度，高度閥模型的輸入變量為整車仿真模型輸出的懸架高度。

9.根據(jù)權利要求1-8任一所述一種考慮高度閥充、放氣的空氣懸架動態(tài)特性仿真方法，其特征在于，仿真參數(shù)設置包括仿真時間、仿真步長、行駛路面和車速。