[发明专利]汽车减震器与钢板弹簧的测试台、匹配性测试系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及工程机械领域，具体涉及一种汽车减震器与钢板弹簧的测试台、匹配性测试系统及方法。

背景技术

汽车减震器是汽车悬架系统重要的组成部件之一，其作用是耗散车身和车轮之间的垂直方向运动能量，避免汽车出现共振。现在汽车广泛使用的悬架系统由钢板弹簧、液压减震器和传力导向装置组成。汽车钢板弹簧与减震器的性能匹配好坏直接影响到钢板弹簧和减震器的寿命、驾驶室舒适性。寻求与钢板弹簧性能匹配最佳的减震器，能够有效提高悬架的寿命、及乘车舒适性，因此对钢板弹簧与减震器的匹配研究提出了较高的要求。

现有相关匹配方法均是通过经验公式的计算，这种匹配方法的弊端在于无法解决实际情况中的不可预知的失效形式，如：减震器或钢板弹簧及其零部件不能达到预期的使用寿命、某一零部件极易损坏等，这些问题均是车辆悬架系统开发过程中的常见问题。此外，通过经验公式计算进行减震器选型过程较为复杂并且缺乏实验依据，很难保证其匹配性能。

发明内容

为了克服现有技术的缺陷和不足，本发明的第一目的在于提供一种有效的汽车减震器与钢板弹簧的测试台，包括：支架、用于等效单侧轴重的配重装置、驱动油缸、第一传感器及第二传感器；支架包括：底座、竖直导轨、升降台；竖直导轨固定安装在底座上；升降台与竖直导轨连接，并可沿着竖直导轨上下运动；配重装置安装在升降台的上表面；升降台的下表面设置有用于连接钢板弹簧的第一连接件，升降台上设置有用于连接减震器的第二连接件；驱动油缸的第一端连接底座，第二端用于连接钢板弹簧，驱动油缸用于模拟实时路况对钢板弹簧施加推拉力，驱动升降台沿着竖直导轨上下运动；第一传感器用于感测减震器的加速度信号；第二传感器用于感测钢板弹簧的加速度信号。

进一步地，第一传感器安装在升降台上。

进一步地，测试台还包括：连接装置；驱动油缸的第二端与连接装置的第一端连接，连接装置的第二端用于连接钢板弹簧。

进一步地，连接装置的长度与车轮的高度一致。

进一步地，第二传感器安装在连接装置上。

进一步地，测试台还包括：用于感测驱动油缸推拉力的力传感器，驱动油缸第二端通过力传感器与连接装置的第一端连接。

进一步地，配重装置包括质量块及盒体，盒体安装在升降台的上表面，质量块放置在盒体中。

进一步地，测试台还包括：第一导轮及第二导轮，第一导轮安装在升降台的两侧，并与竖直导轨组成运动副；第二导轮安装在盒体的两侧，并与竖直导轨组成运动副。

进一步地，测试台还包括：路况模拟控制装置，用于根据预存的道路载荷谱控制驱动油缸动作。

进一步地，支架还包括与竖直导轨连接的横梁。

进一步地，第一连接件为吊耳支座。

为了克服现有技术的上述缺陷和不足，本发明的第二目的在于提供一种汽车减震器与钢板弹簧的匹配性测试系统，包括上述任一种测试台、路况模拟控制装置、相干性分析装置；路况模拟控制装置用于根据预存的道路载荷谱控制测试台中的驱动油缸动作；相干性分析装置用于接收测试台中的第一传感器感测到的减震器的加速度信号及第二传感器感测到的钢板弹簧的加速度信号，并对钢板弹簧的加速度信号及减震器的加速度信号进行相干性分析，以及在相干性分析的结果小于预设阈值时，确定减震器与钢板弹簧匹配。

进一步地，相干性分析装置包括：接收模块，用于接收测试台中的第一传感器感测到的减震器的加速度信号及第二传感器感测到的钢板弹簧的加速度信号；分析模块，用于对钢板弹簧的加速度信号进行傅里叶变换得到第一自功率谱及对减震器的加速度信号进行傅里叶变换得到第二自功率谱；并计算第一功率谱信号及第二功率谱信号的卷积，得到互功率谱；且根据互功率谱、第一自功率谱及第二自功率谱，确定减震器的加速度信号与钢板弹簧的加速度信号的相干性函数；以及在相干性函数的值小于预设阈值时，确定减震器与钢板弹簧匹配。

进一步地，上述测试系统还包括：显示装置，用于接收并显示相干性分析的结果。

为了克服现有技术的上述缺陷和不足，本发明的第三目的在于提供一种汽车减震器与钢板弹簧的匹配性测试方法，包括：

接收第一传感器感测到的减震器的加速度信号及第二传感器感测到的钢板弹簧的加速度信号；

对钢板弹簧的加速度信号及减震器的加速度信号进行相干性分析，以及在相干性分析的结果小于预设阈值时，确定减震器与钢板弹簧匹配。

进一步地，上述对减震器的加速度信号及钢板弹簧的加速度信号进行相干性分析的步骤包括：

对钢板弹簧的加速度信号进行傅里叶变换得到第一自功率谱；