CN113515814A - 车辆转动惯量预测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种车辆转动惯量预测方法，包括如下步骤：步骤S1，通过质心高度模型公式获得质心高度参数；步骤S2，获取车辆的整车重量M、轮距T、轴距W，整车长度L、整车宽度WH参数；步骤S3，根据侧倾惯量模型公式预测侧倾惯量数值，根据俯仰惯量模型公式预测俯仰惯量数值，根据横摆惯量模型公式预测横摆惯量数值。本发明能够准确预测车辆的质心高度及转动惯量，并采取有效措施优化相关参数，对于整车的调试开发具有十分重要的意义。

Description

车辆转动惯量预测方法
技术领域
本发明涉及车辆安全驾驶技术领域，尤其涉及一种车辆转动惯量预测方法。
背景技术
质心高度及转动惯量对于车辆的操控性能，乘坐舒适性性能，安全性能有十分重要的影响。同等状态下，质心较高，转动惯量较大的车辆，在起伏路面行驶，急加速，急减速，以及制动状态下，会有较严重的俯仰特性，导致车辆的乘坐舒适性明显下降。而在中高车速变向，急转弯等工况下，会造成车辆侧倾梯度较大，整车侧倾严重，导致用户难以稳定控制车辆，增加驾驶的危险性。过去对于车辆的质心高度及转动惯量通常采用直接测量的方法。直接测量虽然精准度高，但是无法在项目开发的前期使用。而车辆造好之后，要再去改变和优化车辆的质心高度及转动惯量成本则非常高。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术问题，而提出的一种车辆转动惯量预测方法。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种车辆转动惯量预测方法，包括如下步骤：
步骤S1，通过质心高度模型公式获得质心高度参数；
步骤S2，获取车辆的整车重量M、轮距T、轴距W，整车长度L、整车宽度WH参数；
步骤S3，根据侧倾惯量模型公式预测侧倾惯量数值，根据俯仰惯量模型公式预测俯仰惯量数值，根据横摆惯量模型公式预测横摆惯量数值；
侧倾惯量模型公式：
Figure BDA0003188453660000021
俯仰惯量模型公式：
Figure BDA0003188453660000022
横摆惯量模型公式：
Figure BDA0003188453660000023
其中，IXX为侧倾惯量，IYY为俯仰惯量，IZZ为横摆惯量。
在步骤S1中，质心高度模型公式：
GZ＝0.33H+77.8，H为车高，误差＝3.3％；
在步骤S1中，质心高度模型公式获得过程：
获取多组不同车型整车高度H、整车质心高度Gz参数，并对多组不同车型的参数进行回归分析，得到质心高度模型公式。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：能够准确预测车辆的质心高度及转动惯量，并采取有效措施优化相关参数，对于整车的调试开发具有十分重要的意义。
附图说明
图1为本发明车辆转动惯量预测方法框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
参照图1，本发明为一种车辆转动惯量预测方法，具体包括如下步骤：
步骤S1，获取车辆质心高度参数；具体的，质心高度模型公式：
GZ＝0.33H+77.8，H为车高，误差＝3.3％；
质心高度模型公式获得过程：
获取多组不同车型整车高度H、整车质心高度Gz参数，并对多组不同车型的参数进行回归分析，得到质心高度模型公式，具体数值参见表1。
表1各车型实测数据表
Figure BDA0003188453660000031
Figure BDA0003188453660000041
步骤S2，获取车辆的整车重量M、轮距T、轴距W，整车长度L、整车宽度WH参数；
步骤S3，根据侧倾惯量模型公式预测侧倾惯量数值，根据俯仰惯量模型公式预测俯仰惯量数值，根据横摆惯量模型公式预测横摆惯量数值；
侧倾惯量模型公式：
Figure BDA0003188453660000042
俯仰惯量模型公式：
Figure BDA0003188453660000043
横摆惯量模型公式：
Figure BDA0003188453660000044
其中，IXX为侧倾惯量，IYY为俯仰惯量，IZZ为横摆惯量。
通过对现有实测数据进行误差分析，侧倾惯量平均误差3％，俯仰惯量平均误差4％，横摆惯量平均误差4％，均符合工程设计开发需要，因此，该模型可以应用于工程开发。
依据刚体运动过程中，其转动惯量I＝mr2。因此，对于整车转动惯量，存在如下关系：
侧倾惯量：IXX∝T*Gz*M+Δ1 (1)；
俯仰惯量：IYY∝L*H*M+Δ2 (2)；
M为整车重量，△1为常数项
横摆惯量：IZZ∝T*W*M+Δ3 (3)；
其中，T为轮距，Gz为质心高度，W为轴距，M为整车重量，L为车长，H为车高，△1、△2、△3为常数项。
按此关系，设定各公式的参数模型，将表1中的数据分别代入(1)(2)(3)中，得到侧倾惯量、俯仰惯量、横摆惯量模型公式。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种车辆转动惯量预测方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1，通过质心高度模型公式获得质心高度参数；
步骤S2，获取车辆的整车重量M、轮距T、轴距W，整车长度L、整车宽度WH参数；
步骤S3，根据侧倾惯量模型公式预测侧倾惯量数值，根据俯仰惯量模型公式预测俯仰惯量数值，根据横摆惯量模型公式预测横摆惯量数值；
侧倾惯量模型公式
Figure FDA0003188453650000011
俯仰惯量模型公式：
Figure FDA0003188453650000012
横摆惯量模型公式：
Figure FDA0003188453650000013
其中，IXX为侧倾惯量，IYY为俯仰惯量，IZZ为横摆惯量。
2.根据权利要求1所述的车辆转动惯量预测方法，其特征在于，在步骤S1中，质心高度模型公式：
Gz＝0.33H+77.8，H为车高，误差＝3.3％。
3.根据权利要求2所述的车辆转动惯量预测方法，其特征在于，质心高度模型公式获得过程：
获取多组不同车型整车高度H、整车质心高度Gz参数，并对多组不同车型的参数进行回归分析，得到质心高度模型公式。
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