CN117332506A - 确定悬架k&c特性对车辆操控性能影响的方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种确定悬架K&C特性对车辆操控性能影响的方法及装置,其中,方法包括:根据多个悬架K&C特性参数的实验规划表进行仿真实验,得到每一次实验中关于车辆操控性能的至少一个影响指标的仿真结果,所述实验规划表为预先确定的所述K&C特性参数在发生正负变化和未发生变化的两个水平上无交互作用的正交实验表;根据所述仿真结果进行主效应分析,确定各所述悬架K&C特性参数对每一个所述影响指标的主效应影响值;根据所述主效应影响值,确定每个所述影响指标对应的主要悬架K&C特性参数。通过本申请的技术方案有利于本领域技术人员快速掌握影响指标与悬架K&C特性参数之间规律,从而缩小研发周期并减少研发费用。
Description
技术领域
本申请涉及汽车试验领域,特别涉及一种确定悬架K&C特性对车辆操控性能影响的方法及装置。
背景技术
悬架K&C特性是悬架的几何运动学(Kinematics)特性和悬架的弹性运动学(Compliance)特性的总称,悬架K&C特性直接决定整车的操控性能。但当前不同车辆上的悬架系统不尽相同,使得不同悬架系统中同一个悬架K&C特性对整车操控性能的影响程度不同,因此为便于车辆开发,在得到一悬架系统后,需要先探索悬架K&C特性影响整车操控性能的规律,以便于对悬架系统进行优化,因此如何确定操控性能的各影响指标对应的主要悬架K&C特性,成为本领域的一主要研究方向。
发明内容
本申请实施例要达到的技术目的是提供一种确定悬架K&C特性对车辆操控性能影响的方法及装置,用以实现确定悬架K&C特性影响整车操控性能的规律,以便于对悬架系统进行有目的的优化的目的。
为解决上述技术问题,本申请实施例提供了一种确定悬架K&C特性对车辆操控性能影响的方法,包括:
根据多个悬架K&C特性参数的实验规划表进行仿真实验,得到每一次实验中关于车辆操控性能的至少一个影响指标的仿真结果,所述实验规划表为预先确定的所述K&C特性参数在发生正负变化和未发生变化的两个水平上无交互作用的正交实验表;
根据所述仿真结果进行主效应分析,确定各所述悬架K&C特性参数对每一个所述影响指标的主效应影响值;
根据所述主效应影响值,确定每个所述影响指标对应的主要悬架K&C特性参数。
具体地,如上所述的方法,所述悬架K&C特性参数包括以下至少一项:
前悬架前束轮跳变化率、前悬架外倾角轮跳变化率、前悬架后倾角轮跳变化率、前悬架转向角随侧向力变化率、前悬架转向角随回正力矩变化率、前悬架内倾角侧向力变化率、后悬架前束轮跳变化率、后悬架后倾角轮跳变化率、后悬架转向角随侧向力变化率、后悬架转向角随回正力矩变化率和后悬架侧向位移随侧向力变化率。
具体地,如上所述的方法,所述影响指标包括以下至少一项:
不足转向度、谐振频率、横摆角速度超调量和残留横摆角速度。
具体地,如上所述的方法,所述根据所述仿真结果进行主效应分析,确定各所述悬架K&C特性参数对每一个所述影响指标的主效应影响值,包括:
获取各所述仿真结果中目标影响指标对应的仿真数值,所述目标影响指标为任意一个所述影响指标;
基于所述仿真数值以及所述实验规划表进行正负变化差值计算,确定目标悬架K&C特性参数在所述发生正负变化的水平上的第一影响值,以及所述目标悬架K&C特性参数在所述未发生变化的水平上的第二影响值,所述目标悬架K&C特性参数为任意一个所述悬架K&C特性参数;
确定所述第一影响值减去所述第二影响值的差值为所述目标悬架K&C特性参数对所述目标影响指标的主效应影响值。
具体地,如上所述方法,所述根据所述主效应影响值,确定每个所述影响指标对应的主要悬架K&C特性参数,包括:
确定每个所述影响指标中主效应影响值中数值为负,且绝对值最大的所述K&C特性参数为对应的所述主要悬架K&C特性参数。
本申请的另一实施例还提供了一种处理装置,包括:
第一处理模块,用于根据多个K&C特性参数的实验规划表进行仿真实验,得到关于至少一个影响指标的仿真结果,所述实验规划表为预先确定的所述K&C特性参数在发生正负变化和未发生变化的两个水平上无交互作用的正交实验表;
第二处理模块,用于根据所述仿真结果进行主效应分析,确定各所述K&C特性参数对每一个所述影响指标的主效应影响值;
第三处理模块,用于根据所述主效应影响值,确定每个所述影响指标对应的主要K&C特性参数。
本申请的又一实施例还提供了一种电子设备,包括处理器、存储器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述计算机程序被所述处理器执行时实现如上所述的确定悬架K&C特性对车辆操控性能影响的方法的步骤。
本申请的再一实施例还提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质上存储计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的确定悬架K&C特性对车辆操控性能影响的方法的步骤。
与现有技术相比,本申请实施例提供的确定悬架K&C特性对车辆操控性能影响的方法及装置,至少具有以下有益效果:
本申请的实施例通过进行仿真实验,并根据仿真结果进行主效应分析确定车辆操控性能的各影响指标对应的主要悬架K&C特性参数,有利于本领域技术人员快速掌握影响指标与悬架K&C特性参数之间规律,从而缩小研发周期并减少研发费用。
附图说明
图1为本申请的确定悬架K&C特性对车辆操控性能影响的方法的流程示意图之一;
图2为本申请的确定悬架K&C特性对车辆操控性能影响的方法的流程示意图之二;
图3为本申请的处理装置的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。在下面的描述中,提供诸如具体的配置和组件的特定细节仅仅是为了帮助全面理解本申请的实施例。因此,本领域技术人员应该清楚,可以对这里描述的实施例进行各种改变和修改而不脱离本申请的范围和精神。另外,为了清楚和简洁,省略了对已知功能和构造的描述。
应理解,说明书通篇中提到的“一个实施例”或“一实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本申请的至少一个实施例中。因此,在整个说明书各处出现的“在一个实施例中”或“在一实施例中”未必一定指相同的实施例。此外,这些特定的特征、结构或特性可以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。
在本申请的各种实施例中,应理解,下述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后,各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定,而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。
应理解,本文中术语“和/或”,仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。另外,本文中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
在本申请所提供的实施例中,应理解,“与A相应的B”表示B与A相关联,根据A可以确定B。但还应理解,根据A确定B并不意味着仅仅根据A确定B,还可以根据A和/或其它信息确定B。
参见图1,本申请的一实施例提供了一种确定悬架K&C特性对车辆操控性能影响的方法,包括:
步骤S101,根据多个悬架K&C特性参数的实验规划表进行仿真实验,得到每一次实验中关于车辆操控性能的至少一个影响指标的仿真结果,所述实验规划表为预先确定的所述K&C特性参数在发生正负变化和未发生变化的两个水平上无交互作用的正交实验表;
步骤S102,根据所述仿真结果进行主效应分析,确定各所述悬架K&C特性参数对每一个所述影响指标的主效应影响值;
步骤S103,根据所述主效应影响值,确定每个所述影响指标对应的主要悬架K&C特性参数。
在本实施例中,由于悬架K&C特性主要包括悬架轮跳,悬架侧倾,纵向力加载,侧向力加载和回正力矩加载五大工况,其中,每种工况下都有若干项K&C特性参数,但是各项K&C特性参数对整车操控性能的影响程度并不相同。因此需要预先通过多次仿真与数据处理,确定对整车操纵稳定性影响较大的多个K&C特性参数作为后续参与仿真实验的K&C特性参数,并根据预先确定的K&C特性参数在发生正负变化和未发生变化的两个水平上无交互作用的正交实验表为后续进行仿真实验时所用到的实验规划表。需要说明的是,实验规划表为预先根据实验设计(Design OfExperiments,DOE)进行设计确定。
进而,根据实验规划表进行仿真实验,即可得到每一次实验中关于车辆操控性能的至少一个影响指标的仿真结果,基于该仿真结果进行分析,可确定各悬架K&C特性参数对每一个影响指标的主效应影响值,进而基于该主效应影响值进行分析,即可确定各对影响指标的影响程度最大的主要悬架K&C特性参数,从而在悬架设计或调试过程中,当需要调整某一影响指标时,可快速确定对应的主要悬架K&C特性参数,并通过调整该主要悬架K&C特性参数实现对影响指标以及悬架的调整。
综上所述,本申请的实施例通过进行仿真实验,并根据仿真结果进行主效应分析确定车辆操控性能的各影响指标对应的主要悬架K&C特性参数,有利于本领域技术人员快速掌握影响指标与悬架K&C特性参数之间规律,从而缩小研发周期并减少研发费用。
在一具体实施例,本申请选用的悬架K&C特性参数包括以下至少一项:前悬架前束轮跳变化率、前悬架外倾角轮跳变化率、前悬架后倾角轮跳变化率、前悬架转向角随侧向力变化率、前悬架转向角随回正力矩变化率、前悬架内倾角侧向力变化率、后悬架前束轮跳变化率、后悬架后倾角轮跳变化率、后悬架转向角随侧向力变化率、后悬架转向角随回正力矩变化率和后悬架侧向位移随侧向力变化率。所述影响指标包括以下至少一项:不足转向度、谐振频率、横摆角速度超调量和残留横摆角速度。
在另一具体实施例中,主要根据束角和位移之间的交互对整车性能的影响对上述确定的悬架K&C特性参数和影响指标进行实验设计,得到的实验规划表如表1所示:
表1实验规划表
其中,表内的1表示发生正负变化水平,2表示未发生正负变化水平,仿真序号表示仿真实验次数。
参见图2,具体地,如上所述的方法,所述根据所述仿真结果进行主效应分析,确定各所述悬架K&C特性参数对每一个所述影响指标的主效应影响值,包括:
步骤S201,获取各所述仿真结果中目标影响指标对应的仿真数值,所述目标影响指标为任意一个所述影响指标;
步骤S202,基于所述仿真数值以及所述实验规划表进行正负变化差值计算,确定目标悬架K&C特性参数在所述发生正负变化的水平上的第一影响值,以及所述目标悬架K&C特性参数在所述未发生变化的水平上的第二影响值,所述目标悬架K&C特性参数为任意一个所述悬架K&C特性参数;
步骤S203,确定所述第一影响值减去所述第二影响值的差值为所述目标悬架K&C特性参数对所述目标影响指标的主效应影响值。
本实施例对如何根据仿真结果确定各悬架K&C特性参数对每一个影响指标的主效应影响值的步骤进行示例,其中在得到每一次仿真实验的仿真结果后,会对每一个影响指标进行分析,具体为获取当前需要进行分析的目标影响指标对应的仿真数值,根据该仿真数值以及上述的实验规划表进行正负变化差值计算,获取各悬架K&C特性参数在发生正负变化的水平上的第一影响值,以及在未发生变化的水平上的第二影响值,此处为便于区分,将当前进行计算的悬架K&C特性参数记为目标悬架K&C特性参数,其为任意一个悬架K&C特性参数。在一具体实施例中,所述正负变化差值计算为获取各次实验对应的仿真数值的正向增益和/或负向增益,并获取所有正向增益与仿真数值的比值的平均值,记为所述第一影响值,获取所有负向增益与仿真数值的比值的平均值,记为所述第二影响值。其中,第一影响值和第二影响值的计数单位优选为百分之一。
进而基于单一因素变化进行差值计算,即对同一个目标悬架K&C特性参数对应的第一影响值和第二影响值求差,即可得到目标悬架K&C特性参数对目标影响指标的主效应影响值。
在一具体实施例中,在获取第一影响值、第二影响值和主效应影响值后,悬架K&C特性参数与影响指标的对应关系可以如表2所示:
表2悬架K&C特性参数与影响指标的对应关系
其中,表内的1、2、3依次表示第一影响值、第二影响值和主效应影响值;A1至A11依次表示上述的悬架K&C特性参数:前悬架前束轮跳变化率、前悬架外倾角轮跳变化率、前悬架后倾角轮跳变化率、前悬架转向角随侧向力变化率、前悬架转向角随回正力矩变化率、前悬架内倾角侧向力变化率、后悬架前束轮跳变化率、后悬架后倾角轮跳变化率、后悬架转向角随侧向力变化率、后悬架转向角随回正力矩变化率和后悬架侧向位移随侧向力变化率;B1至B4依次表示上述的影响指标:不足转向度、谐振频率、横摆角速度超调量和残留横摆角速度;中间的数值的计数单位均为百分之一。
具体地,如上所述方法,所述根据所述主效应影响值,确定每个所述影响指标对应的主要悬架K&C特性参数,包括:
确定每个所述影响指标中主效应影响值中数值为负,且绝对值最大的所述K&C特性参数为对应的所述主要悬架K&C特性参数。
在本实施例中,在根据主效应影响值确定主要悬架K&C特性参数时,由于主效应影响值的正负分别表示对影响指标的正面影响和负面影响,绝对值表示对影响指标产生影响的程度,因此在确定主要悬架K&C特性参数时,选择数值为负,且绝对值最大的所述K&C特性参数为对应的所述主要悬架K&C特性参数。
在一具体实施例中,基于上述的表2对各影响指标对应的主要悬架K&C特性参数进行了示例。
其中,不足转向度是车辆在稳定状态下保持稳定的重要指标,适当的不足转向度在保证车辆安全驾驶的同时可以提供驾驶员丰富的驾驶乐趣,由表2可以看出,前后悬架转向角随侧向力变化率对不足转向度产生负面影响,且后悬架转向角随侧向力变化率特性对不足转向度的负面影响最为显著,即后悬架转向角随侧向力变化率越大,车辆的不足转向特性越差,因此确定后悬架转向角随侧向力变化率为所述不足转向度对应的主要悬架K&C特性参数。
方向盘角脉冲试验数据中得到的谐振频率指标描述了车辆接受脉冲信号激励而趋于稳态过程中,其频率响应的对数幅频特性上峰值处对应的频率,表示可以引起车辆系统谐振的频率,因谐振频率引起的振动可能对车辆造车更激励的响应,车辆谐振频率应尽可能高一些,避免因驾驶员的快速操作引起车辆过度反应,但是谐振频率不宜过高,过高会造成其他频率成分对车辆的扰动。由表2可以看出,大部分悬架总成参数对谐振频率有正面影响,少数参数有负面影响,后悬架转向角随侧向力变化率特性对谐振频率的负面影响最为显著,因此确定后悬架转向角随侧向力变化率为所述谐振频率对应的主要悬架K&C特性参数。
方向盘角阶跃试验数据中得到的横摆角速度超调量指标描述了车辆接受阶跃信号激励而趋于稳态过程中,其横摆角速度峰值与横摆角速度问题值之间的差值,再除以稳态值,表示了车辆响应过程中横摆角速度的平稳性,超调量越大,横摆角速度的平稳性越差,因此希望超调量越小越好。由表2可以看出,大部分悬架总成参数都对横摆角速度超调量有正面影响,少数有负面影响,而后悬架转向角随侧向力变化率特性对横摆角速度超调量的负面影响最为显著,因此确定后悬架转向角随侧向力变化率为所述横摆角速度超调量对应的主要悬架K&C特性参数。
方向盘低速转向回正试验数据中得到的残留横摆角速度描述了低速,小侧向加速度状态下,车辆系统在外界扰动撤除后,向稳定状态过渡时,最终接近直线行驶状态的程度。由表2可以看出,前悬架后倾角随轮跳变化率对残留横摆角速度有明显的正面影响,而前悬架前束变化率对残留横摆角速度有较明显的负面影响,因此确定前悬架前束变化率为所述残留横摆角速度对应的主要悬架K&C特性参数。
参见图3,本申请的另一实施例还提供了一种处理装置,包括:
第一处理模块301,用于根据多个K&C特性参数的实验规划表进行仿真实验,得到关于至少一个影响指标的仿真结果,所述实验规划表为预先确定的所述K&C特性参数在发生正负变化和未发生变化的两个水平上无交互作用的正交实验表;
第二处理模块302,用于根据所述仿真结果进行主效应分析,确定各所述K&C特性参数对每一个所述影响指标的主效应影响值;
第三处理模块303,用于根据所述主效应影响值,确定每个所述影响指标对应的主要K&C特性参数。
具体地,如上所述的装置,所述悬架K&C特性参数包括以下至少一项:
前悬架前束轮跳变化率、前悬架外倾角轮跳变化率、前悬架后倾角轮跳变化率、前悬架转向角随侧向力变化率、前悬架转向角随回正力矩变化率、前悬架内倾角侧向力变化率、后悬架前束轮跳变化率、后悬架后倾角轮跳变化率、后悬架转向角随侧向力变化率、后悬架转向角随回正力矩变化率和后悬架侧向位移随侧向力变化率。
具体地,如上所述的装置,所述影响指标包括以下至少一项:
不足转向度、谐振频率、横摆角速度超调量和残留横摆角速度。
具体地,如上所述的装置,所述第二处理模块,包括:
第一处理单元,用于获取各所述仿真结果中目标影响指标对应的仿真数值,所述目标影响指标为任意一个所述影响指标;
第二处理单元,用于基于所述仿真数值以及所述实验规划表进行正负变化差值计算,确定目标悬架K&C特性参数在所述发生正负变化的水平上的第一影响值,以及所述目标悬架K&C特性参数在所述未发生变化的水平上的第二影响值,所述目标悬架K&C特性参数为任意一个所述悬架K&C特性参数;
第三处理单元,用于确定所述第一影响值减去所述第二影响值的差值为所述目标悬架K&C特性参数对所述目标影响指标的主效应影响值。
具体地,如上所述装置,所述第三处理模块,包括:
第三处理单元,用于确定每个所述影响指标中主效应影响值中数值为负,且绝对值最大的所述K&C特性参数为对应的所述主要悬架K&C特性参数。
本申请的处理装置实施例是与上述确定悬架K&C特性对车辆操控性能影响的方法的实施例对应的装置,上述方法实施例中的所有实现手段均适用于该装置的实施例中,也能达到相同的技术效果。本申请实施例提供的上述处理装置,能够实现上述方法实施例所实现的所有方法步骤,且能够达到相同的技术效果,在此不再对本实施例中与方法实施例相同的部分及有益效果进行具体赘述。
本申请的又一实施例还提供了一种电子设备,包括处理器、存储器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述计算机程序被所述处理器执行时实现如上所述的确定悬架K&C特性对车辆操控性能影响的方法的步骤。
本申请的再一实施例还提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质上存储计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的确定悬架K&C特性对车辆操控性能影响的方法的步骤。
此外,本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的,其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。
还需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含。
以上所述是本申请的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请所述原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。
Claims (8)
1.一种确定悬架K&C特性对车辆操控性能影响的方法,其特征在于,包括:
根据多个悬架K&C特性参数的实验规划表进行仿真实验,得到每一次实验中关于车辆操控性能的至少一个影响指标的仿真结果,所述实验规划表为预先确定的所述K&C特性参数在发生正负变化和未发生变化的两个水平上无交互作用的正交实验表;
根据所述仿真结果进行主效应分析,确定各所述悬架K&C特性参数对每一个所述影响指标的主效应影响值;
根据所述主效应影响值,确定每个所述影响指标对应的主要悬架K&C特性参数。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述悬架K&C特性参数包括以下至少一项:
前悬架前束轮跳变化率、前悬架外倾角轮跳变化率、前悬架后倾角轮跳变化率、前悬架转向角随侧向力变化率、前悬架转向角随回正力矩变化率、前悬架内倾角侧向力变化率、后悬架前束轮跳变化率、后悬架后倾角轮跳变化率、后悬架转向角随侧向力变化率、后悬架转向角随回正力矩变化率和后悬架侧向位移随侧向力变化率。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述影响指标包括以下至少一项:
不足转向度、谐振频率、横摆角速度超调量和残留横摆角速度。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述仿真结果进行主效应分析,确定各所述悬架K&C特性参数对每一个所述影响指标的主效应影响值,包括:
获取各所述仿真结果中目标影响指标对应的仿真数值,所述目标影响指标为任意一个所述影响指标;
基于所述仿真数值以及所述实验规划表进行正负变化差值计算,确定目标悬架K&C特性参数在所述发生正负变化的水平上的第一影响值,以及所述目标悬架K&C特性参数在所述未发生变化的水平上的第二影响值,所述目标悬架K&C特性参数为任意一个所述悬架K&C特性参数;
确定所述第一影响值减去所述第二影响值的差值为所述目标悬架K&C特性参数对所述目标影响指标的主效应影响值。
5.根据权利要求1所述方法,其特征在于,所述根据所述主效应影响值,确定每个所述影响指标对应的主要悬架K&C特性参数,包括:
确定每个所述影响指标中主效应影响值中数值为负,且绝对值最大的所述K&C特性参数为对应的所述主要悬架K&C特性参数。
6.一种处理装置,其特征在于,包括:
第一处理模块,用于根据多个K&C特性参数的实验规划表进行仿真实验,得到关于至少一个影响指标的仿真结果,所述实验规划表为预先确定的所述K&C特性参数在发生正负变化和未发生变化的两个水平上无交互作用的正交实验表;
第二处理模块,用于根据所述仿真结果进行主效应分析,确定各所述K&C特性参数对每一个所述影响指标的主效应影响值;
第三处理模块,用于根据所述主效应影响值,确定每个所述影响指标对应的主要K&C特性参数。
7.一种电子设备,其特征在于,包括处理器、存储器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述计算机程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至5中任一项所述的确定悬架K&C特性对车辆操控性能影响的方法的步骤。
8.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质上存储计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至5中任一项所述的确定悬架K&C特性对车辆操控性能影响的方法的步骤。
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