[发明专利]车辆横摆转动惯量及轮胎侧偏刚度的识别方法

说明书

技术领域

本发明涉及车辆参数识别领域，特别是涉及一种车辆横摆转动惯量及轮胎侧偏刚度的识别方法。

背景技术

车辆的横摆振动的建模对于车辆操作稳定性的研究有着重要的作用，而建立横摆振动模型需要通过实验方法确定准确的横摆转动惯量和轮胎的侧偏刚度。

现有技术的实验方法要么较为粗糙，无法达到精度要求，要么价格昂贵，单次试验花费大，不适于一般生产研究。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种车辆横摆转动惯量及轮胎侧偏刚度的识别方法，能够用简单的方法识别参数，确保识别结果有效准确。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种车辆横摆转动惯量及轮胎侧偏刚度的识别方法，包括以下步骤：

1）在车辆模型的头部与尾部布设激振器，在车辆模型的两侧布设测点；

2）在车辆模型空载的情况下，利用激振器对车辆模型采用慢频扫描的方法进行激振，测点获得加速度信号，通过对加速度信号进行分析得到车辆空载时横摆振动的固有频率为                                               ，表达式为，其中K为横摆振动等效刚度，I为横摆转动惯量；

3）在车辆模型的质心前后、左右对称的四个位置增加同样质量的重物，利用激振器对车辆模型采用慢频扫描的方法进行激振，测点获得加速度信号，通过对加速度信号分析得到车辆加载时横摆振动的固有频率，表达式为，其中表示增加的横摆转动惯量；

4） 通过步骤2）和步骤3）中和的表达式可得到横摆转动惯量为，横摆振动等效刚度为；

5）横摆振动等效刚度的另一表达方式为，和分别为前后轮胎的侧偏刚度，和分别为质心到前后轴的距离，相同胎压下的轮胎的偏刚度相同，即，根据步骤4）中横摆振动等效刚度的公式，得到。

在本发明一个较佳实施例中，步骤2）和步骤3）中激振过程中两个激振器同一时刻保持相同的频率，幅值相同，方向相反 。

在本发明一个较佳实施例中，步骤2）和步骤3）中采用FFT幅值谱对加速度信号进行分析，得到和。

在本发明一个较佳实施例中，所述测点上设有加速度传感器。

在本发明一个较佳实施例中，车辆在横摆振动平面上为单自由度振动，其自由振动的微分方程为，其中为横摆转动惯量，为汽车的横摆角。

本发明的有益效果是：本发明车辆横摆转动惯量及轮胎侧偏刚度的识别方法所需要的设备简单，但是能够获得有效准确的横摆转动惯量和轮胎的侧偏刚度，容易实现，成本低。

具体实施方式

下面结合对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

本发明实施例包括：

一种车辆横摆转动惯量及轮胎侧偏刚度的识别方法，包括以下步骤：

1）在车辆模型的头部与尾部布设激振器，在车辆模型的两侧布设测点。所述测点上设有加速度传感器。

是在车辆模型的头部和尾部分别架设固定台架，激振器固定于固定台架上，激振器一端与夹在车辆模型上的夹具接触，激振时，激振力通过夹具传递至车辆模型上。

2）在车辆模型空载的情况下，利用激振器对车辆模型采用慢频扫描的方法进行激振，激振过程中两个激振器同一时刻保持相同的频率，幅值相同，方向相反 。测点获得加速度信号，采用FFT幅值谱对加速度信号进行分析得到车辆空载时横摆振动的固有频率为，表达式为，其中K为横摆振动等效刚度，I为横摆转动惯量。

3）在车辆模型的质心前后、左右对称的四个位置增加同样质量的重物，在不改变车辆质心位置的情况下，增加车辆的横摆转动惯量，利用激振器对车辆模型采用慢频扫描的方法进行激振，测点获得加速度信号，采用FFT幅值谱对加速度信号分析得到车辆加载时横摆振动的固有频率，表达式为，其中表示增加的横摆转动惯量。

4） 通过步骤2）和步骤3）中和的表达式可得到横摆转动惯量为，横摆振动等效刚度为。

5）横摆振动等效刚度的另一表达方式为，和分别为前后轮胎的侧偏刚度，和分别为质心到前后轴的距离，相同胎压下的轮胎的偏刚度相同，即，根据步骤4）中横摆振动等效刚度的公式，得到。

车辆在横摆振动平面上为单自由度振动，其自由振动的微分方程为，其中为横摆转动惯量，为横摆角。

本发明车辆横摆转动惯量及轮胎侧偏刚度的识别方法所需要的设备简单，但是能够获得有效准确的横摆转动惯量和轮胎的侧偏刚度，容易实现，成本低。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。