CN111985054A - 驱动轴滑移偏角的校核方法和驱动轴滑移偏角的校核系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种驱动轴滑移偏角的校核方法和校核系统，所述校核方法包括：获取整车硬点；获取动力总成的质心位置；获取悬架部件的调整参数信息；根据所述整车硬点、所述质心位置和所述调整参数信息获取驱动轴校核模型，根据所述驱动轴校核模型获取驱动轴包络体及滑移摆角曲线。本申请的驱动轴滑移偏角的校核方法，将动力总成的位移量、四轮参数调整量等影响参数构建在驱动轴校核模型，可有效的分析各个参数变量对驱动轴滑移量、摆角、包络的贡献量及影响度，同时可结合实际整车布置及参数进行具体分析校核，避免所有车型仅靠经验值进行设计校核造成的设计不足或设计过剩问题，以使获取的驱动轴包络体及滑移摆角曲线更加准确。

Description

驱动轴滑移偏角的校核方法和驱动轴滑移偏角的校核系统

技术领域

本申请涉及车辆制造技术领域，尤其是涉及一种驱动轴滑移偏角的校核方法和适用于该校核方法的驱动轴滑移偏角的校核系统。

背景技术

目前等速驱动轴总成在校核其固定节及移动节最大夹角、移动节滑移距离、外包络体与周边边界间隙是通过DMU进行运动分析的。相关技术中，在进行运动分析时仅依据左右车轮轮跳、转向行程作为驱动，造成校核与实车运动差距太大，一方面引起驱动轴在试验过程中滑移距离不足造成三球销从移动节壳中脱离，导致整车丧失动力；另一方面造成驱动轴总成轴杆与周边件产生运动干涉，影响整车行驶，仿真结果精确度差，仅仅依据经验值留取一定的安全余量，存在改进的空间。

发明内容

本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本申请的一个目的在于提出一种驱动轴滑移偏角的校核方法，能够获取更加准确的驱动轴包络体及滑移摆角曲线，提高了产品结构设计的准确性和可靠性。

根据本申请实施例的驱动轴滑移偏角的校核方法，包括：获取整车硬点；获取动力总成的质心位置；获取悬架部件的调整参数信息；根据所述整车硬点、所述质心位置和所述调整参数信息获取驱动轴校核模型，根据所述驱动轴校核模型获取驱动轴包络体及滑移摆角曲线。

根据本申请实施例的驱动轴滑移偏角的校核方法，将动力总成的位移量、四轮参数调整量等影响参数构建在驱动轴校核模型，可有效的分析各个参数变量对驱动轴滑移量、摆角、包络的贡献量及影响度，客观分析并进行设计优化及预防，同时可结合实际整车布置及参数进行具体分析校核，避免所有车型仅靠经验值进行设计校核造成的设计不足或设计过剩问题，最终获得最优目标值设计，以使获取的驱动轴包络体及滑移摆角曲线更加准确。

根据本申请实施例的驱动轴滑移偏角的校核方法，所述整车硬点包括整车悬架硬点和转向系统硬点，所述根据所述整车硬点、质心位置和所述调整参数信息构建驱动轴校核模型包括：根据所述整车悬架硬点和所述转向系统硬点搭建整车的各个部件之间的配合模型。

根据本申请实施例的驱动轴滑移偏角的校核方法，所述根据所述整车硬点、所述质心位置和所述调整参数信息获取驱动轴校核模型包括：根据所述质心位置获取所述动力总成在28工况下质心的六个方向变化量，并获取所述动力总成在立体空间中六个方向的参数化模型；根据所述调整参数信息获取四轮参数调整机构；根据所述动力总成六个方向的参数化模型、所述四轮参数调整机构和所述配合模型构建所述驱动轴校核模型。

根据本申请实施例的驱动轴滑移偏角的校核方法，根据所述驱动轴校核模型对各个部件之间的组合关系进行模拟仿真，获取所述驱动轴包络体及滑移摆角曲线。

根据本申请实施例的驱动轴滑移偏角的校核方法，还包括：根据获取的所述驱动轴包络体及滑移摆角曲线判定是否满足滑移量、摆角的设计要求；其中在所述滑移量和所述摆角未满足要求时执行调整操作。

根据本申请实施例的驱动轴滑移偏角的校核方法，所述调整操作包括选择不同角度型号的万向节、选择不同滑移量型号的万向节和直接调整动力总成位置中的至少一种。

根据本申请实施例的驱动轴滑移偏角的校核方法，还包括：在执行所述选择不同角度型号的万向节或所述选择不同滑移型号的万向节后，判断是否需要执行所述调整动力总成位置；在需要执行所述调整动力总成位置后，调整所述动力总成的位置，且重新获取所述质心的位置。

根据本申请实施例的驱动轴滑移偏角的校核方法，还包括：在获取的所述驱动轴包络体及滑移摆角曲线判定满足滑移量、摆角的设计要求后，获得驱动轴的最大外包络体，且判断所述外包络体与周边边界的间隙是否满足要求；若所述外包络体与周边边界的间隙未满足要求，调整动力总成的位置，并重新获取所述质心位置。

根据本申请实施例的驱动轴滑移偏角的校核方法，在所述外包络体与周边边界的间隙满足要求后，获取最终的驱动轴包络体及滑移摆角曲线。

本申请还提出了一种驱动轴滑移偏角的校核系统。

根据本申请实施例的驱动轴滑移偏角的校核系统，所述校核系统适用于上述任一种实施例所述的驱动轴滑移偏角的校核方法。

所述校核系统和上述的校核方法相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

本申请的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本申请时实施例的驱动轴滑移偏角的校核方法的示意图；

图2是根据本申请时实施例的驱动轴滑移偏角的校核方法在具体执行中示意图；

图3是根据本申请时实施例的驱动轴滑移偏角的校核方法的设计流程图；

图4是根据本申请时实施例的驱动轴滑移偏角的校核方法的驱动轴校核模型机构图；

图5是根据本申请时实施例的驱动轴滑移偏角的校核方法的驱动轴包络体及滑移摆角曲线示意图。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

在现有技术中，驱动轴滑移偏角的校核只是根据校核结果，按照经验值进行评估及实车路试验证进行综合确定，存在设计校核不充分或设计过剩的问题。且无法在现有驱动基础上模拟各个工况或者特定工况动总位移变化、四轮参数对驱动轴各个参数的影响度，无法结合不同车型结构参数分析各个参数变量的敏感度，不便于反馈修正，无法获得最优的驱动轴的性能参数(摆角、滑移、外包络体)设计。

基于此，本申请提出了一种驱动轴滑移偏角的校核方法，下面参考图1-图3描述根据本申请实施例的驱动轴滑移偏角的校核方法，该校核方法能够更加准确的获取驱动轴包络体及滑移摆角曲线，以使提高产品设计的准确性和可靠性，保证产品能够满足不同工况下的性能需求。

如图1所示，根据本申请实施例的驱动轴滑移偏角的校核方法，包括：

S10：获取整车硬点。

需要说明的是，在对驱动轴滑移以及偏角进行校核时，可构建驱动轴校核模型，以呈现车辆的各个部件之间的配合关系，同时模拟驱动轴在整车的使用状况。获取整车硬点利于对整车的各个部件的硬点位置进行参数化的编辑设计。

其中，整车悬架硬点和转向系统硬点，整车悬架硬点包括前悬架硬点和后悬架硬点，步骤S10中整车硬点包括S11：根据整车悬架硬点和转向系统硬点搭建整车的各个部件之间的配合模型。由此，通过获取前悬架硬点、后悬架硬点以及转向系统的硬点后，且在CATIA模块中搭建各个部件，并在各个部件上的点进行参数化编辑设计(参数化设计，只需对硬点进行更改，即可完成各个部件数据的调整与更新)，实现各个部件之间的运动副的搭建，并建立约束，如前悬架，需要将车轮轮跳、转向作为基础的驱动，从而能够有效地构建出整车的悬架及转向系统的轮廓模型。由此，实现通过DMU(电子样机)参数化模型搭建、根据模型机构搭建驱动。

S20：获取动力总成的质心位置。

也就是说，本申请在实现校核的过程中，获取动力总成的质心位置，并将动力总成的质心位置及实际车辆在不同工况下的动力总成的位置状态考虑到构建驱动轴校核模型的依据中。

如在具体的执行中，步骤S20包括S21：根据质心位置获取动力总成在28工况下质心的六个方向变化量，并获取动力总成在立体空间中六个方向的参数化模型，从而获取动力总成在28工况(怠速、加速、等速、减速等共计28种不同车速和负荷组成一个试验循环的一种试验工况)的运动状态，具体体现为动力总成的质心在28工况中朝立体空间中六个方向的位置变化，从而将动力总成在不同工况下的参数变化很好地结合到驱动轴的校核中，从而更加准确地分析动力总成对驱动轴的影响，提高了驱动轴仿真模型结果的有效性和客观性。

其中，在执行S21时具体可确定动力总成位置(确定等速驱动轴移动节位置)并通过仿真软件或实车路谱获得其质心位置坐标和28工况质心在整车坐标系X、Y、Z轴三个方向的位移量和绕X、Y、Z轴方向的旋转角。由此，可结合整车各个存在工况，模拟仿真不同工况对等速驱动轴固定节极限夹角变化、移动节滑移距离及摆角的变化，对产品结构设计及可靠性设计提供了有效依据，弥补设计校核未考虑动力总成位移的不足。

S30：获取悬架部件的调整参数信息。

也就是说，通过步骤S30可获取悬架部件的调整参数信息，以将调整参数信息结合到驱动轴的DMU模型构建中。其中，调整参数信息如前悬架的前束角调整参数变量，后悬架外倾角、前束角调整参数，获得调整参数的变化范围。

其中，步骤S30包括S31：根据调整参数信息获取四轮参数调整机构，也就是说，获取不同运行工况下的四轮对应的参数，以将四轮参数调整量作为变化参数，可有效地分析在整车各个工况，四轮参数调整对等速驱动轴夹角、移动节滑移距离及摆角的影响。

S40：根据整车硬点、质心位置和调整参数信息获取驱动轴校核模型，根据驱动轴校核模型获取驱动轴包络体及滑移摆角曲线。

也就是说，在获取到整车硬点、质心位置和调整参数信息后，可根据车辆车轮轮跳、转向等硬件的基本参数构建的参数化模型，同时结合四轮参数调整结构及动力总成6个方向的驱动的参数化模型，根据动力总成六个方向的参数化模型、四轮参数调整机构和配合模型构建驱动轴校核模型，进而根据驱动轴校核模型获取驱动轴包络体及滑移摆角曲线。

由此，在本申请中，通过将动力总成的位移量、四轮参数调整量等影响参数构建在驱动轴校核模型，以使获取的驱动轴包络体及滑移摆角曲线能够利用整车的动力总成位置和悬架部件可调参数信息进行调整，结合整车各个存在工况下动力总成对驱动轴的布置的影响。可有效的分析各个参数变量对驱动轴滑移量、摆角、包络的贡献量及影响度，客观分析并进行设计优化及预防，同时可结合实际整车布置及参数进行具体分析校核，避免所有车型仅靠经验值进行设计校核造成的设计不足或设计过剩问题，获得最优目标值设计。

且通过上述方法，可避免设计校核不充分引起的售后极限工况滑移量不足引起的三球销脱出、夹角过大引起的万向节损坏、与边界部件干涉问题的发生，同时将对驱动轴性能参数变化影响的各个参数进行参数化设计，并作为设计变量进行驱动，便利分析动总及四轮参数等对驱动轴的影响，提高了仿真效率及仿真结果的有效性、客观性。

在一些实施例中，校核方法还包括，S50：根据驱动轴校核模型对各个部件之间的组合关系进行模拟仿真，获取驱动轴包络体及滑移摆角曲线。

也就是说，在获取搭建好的驱动轴校核模型后，根据驱动轴校核模型，结合实际工况及需求分析工况，对其所有驱动之间的组合关系进行模拟仿真，获得驱动轴外包络体、固定节摆角变化曲线、移动节滑移摆角变化曲线。

在一些实施例中，校核方法，还包括：S60：根据获取的驱动轴包络体及滑移摆角曲线判定是否满足滑移量、摆角的设计要求，其中在滑移量和摆角未满足要求时执行调整操作。

也就是说，在获取驱动轴包络体及滑移摆角曲线后，判断该曲线是否满足要求，需对上述步骤中的因素进行调整，并重复上述步骤，以获得满足设计要求的驱动轴包络体及滑移摆角曲线。

其中，如图2所示，调整操作包括选择不同角度型号的万向节、选择不同滑移量型号的万向节和直接调整动力总成位置中的至少一种。

也就是说，当驱动轴包络体及滑移摆角曲线未满足要求要求时，可选择不同角度型号的万向节，或者选择不同滑移量型号的万向节，再或者直接调整动力总成位置以对驱动轴包络体及滑移摆角曲线进行修正。

其中，校核方法还包括：在执行选择不同角度型号的万向节或选择不同滑移型号的万向节后，判断是否需要执行调整动力总成位置；在需要执行调整动力总成位置后，调整动力总成的位置，且重新获取质心的位置。

由此，如图2所示，一方面可以选择更大角度、大滑移距万向节结构，如仍无法满足，需要重新调整动力总成位置(更改参数化质心坐标即可)，按照步骤S20-50复校，直至满足设计要求为止；另一方面可以直接调整动力总成位置(主要考虑大滑移距离、大角度万向节尺寸较大不满足边界间隙需求，成本较高)，按照步骤S20-50复校，直至满足设计要求为止。

在一些实施例中，如图1所示，校核方法，还包括S70：在获取的驱动轴包络体及滑移摆角曲线判定满足滑移量、摆角的设计要求后，获得驱动轴的最大外包络体，且判断外包络体与周边边界的间隙是否满足要求；若外包络体与周边边界的间隙未满足要求，调整动力总成的位置，并重新获取质心位置。

也就是说，基于步骤S60确定动总位置后，导入相对应的各个部件的几何体外形，最终获得等速驱动轴在各个驱动组合下最大外包络体，以校核与周边边界间隙，如不满足，可直接调整动力总成位置，或者边界部件进行间隙避让。

在一些实施例中，如图1所示，校核方法还包括步骤S80：在外包络体与周边边界的间隙满足要求后，获取最终的驱动轴包络体及滑移摆角曲线。

本申请还提出了一种驱动轴滑移偏角的校核系统。

根据本申请实施例的驱动轴滑移偏角的校核系统，该校核系统适用于上述任一种实施例的驱动轴滑移偏角的校核方法，从而可通过将动力总成的位移量、四轮参数调整量等影响参数构建在驱动轴校核模型，以使获取的驱动轴包络体及滑移摆角曲线能够利用整车的动力总成位置和悬架部件可调参数信息进行调整，结合整车各个存在工况下动力总成对驱动轴的布置的影响。可有效的分析各个参数变量对驱动轴滑移量、摆角、包络的贡献量及影响度，客观分析并进行设计优化及预防，同时可结合实际整车布置及参数进行具体分析校核，避免所有车型仅靠经验值进行设计校核造成的设计不足或设计过剩问题，获得最优目标值设计。

其中，校核系统可包括获取模块和控制模块，获取模块与整车控制器相连，且用于获取整车硬点、获取动力总成的质心位置以及获取悬架部件的调整参数信息。获取模块和控制模块电连接，控制模块用于执行上述的校核方法的步骤，以获得最终的驱动轴包络体及滑移摆角曲线。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种驱动轴滑移偏角的校核方法，其特征在于，包括：

获取整车硬点；

获取动力总成的质心位置；

获取悬架部件的调整参数信息；

根据所述整车硬点、所述质心位置和所述调整参数信息获取驱动轴校核模型，根据所述驱动轴校核模型获取驱动轴包络体及滑移摆角曲线。

2.根据权利要求1所述的驱动轴滑移偏角的校核方法，其特征在于，所述整车硬点包括整车悬架硬点和转向系统硬点，所述根据所述整车硬点、质心位置和所述调整参数信息构建驱动轴校核模型包括：

根据所述整车悬架硬点和所述转向系统硬点搭建整车的各个部件之间的配合模型。

3.根据权利要求2所述的驱动轴滑移偏角的校核方法，其特征在于，所述根据所述整车硬点、所述质心位置和所述调整参数信息获取驱动轴校核模型包括：

根据所述质心位置获取所述动力总成在28工况下质心的六个方向变化量，并获取所述动力总成在立体空间中六个方向的参数化模型；

根据所述调整参数信息获取四轮参数调整机构；

根据所述动力总成六个方向的参数化模型、所述四轮参数调整机构和所述配合模型构建所述驱动轴校核模型。

4.根据权利要求1所述的驱动轴滑移偏角的校核方法，其特征在于，根据所述驱动轴校核模型对各个部件之间的组合关系进行模拟仿真，获取所述驱动轴包络体及滑移摆角曲线。

5.根据权利要求1所述的驱动轴滑移偏角的校核方法，其特征在于，还包括：

根据获取的所述驱动轴包络体及滑移摆角曲线判定是否满足滑移量、摆角的设计要求；其中

在所述滑移量和所述摆角未满足要求时执行调整操作。

6.根据权利要求5所述的驱动轴滑移偏角的校核方法，其特征在于，所述调整操作包括选择不同角度型号的万向节、选择不同滑移量型号的万向节和直接调整动力总成位置中的至少一种。

7.根据权利要求6所述的驱动轴滑移偏角的校核方法，其特征在于，还包括：

在执行所述选择不同角度型号的万向节或所述选择不同滑移型号的万向节后，判断是否需要执行所述调整动力总成位置；

在需要执行所述调整动力总成位置后，调整所述动力总成的位置，且重新获取所述质心的位置。

8.根据权利要求5所述的驱动轴滑移偏角的校核方法，其特征在于，还包括：

在获取的所述驱动轴包络体及滑移摆角曲线判定满足滑移量、摆角的设计要求后，获得驱动轴的最大外包络体，且判断所述外包络体与周边边界的间隙是否满足要求；

若所述外包络体与周边边界的间隙未满足要求，调整动力总成的位置，并重新获取所述质心位置。

9.根据权利要求8所述的驱动轴滑移偏角的校核方法，其特征在于，在所述外包络体与周边边界的间隙满足要求后，获取最终的驱动轴包络体及滑移摆角曲线。

10.一种驱动轴滑移偏角的校核系统，其特征在于，所述校核系统适用于权利要求1-9中任一项所述的驱动轴滑移偏角的校核方法。

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