[发明专利]一种汽车转向减振器最佳阻尼工作特性的标定方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种汽车转向减振器最佳阻尼工作特性的标定方法，主要应用于汽车转向轮摆振的控制。

背景技术

转向轮摆振是指汽车在平坦的路面上直线行驶时，转向轮以一定的幅度和频率绕主销持续振动的现象。这种运动会通过转向系传递到方向盘上，恶化汽车的操纵稳定性，使驾驶员的精神紧张，容易疲劳，影响行车安全。情况较严重时，会出现整车的明显振动，甚至出现“蛇行”现象。摆振影响汽车的行驶稳定性，加剧轮胎磨损，增大转向机构的动载荷，对整车行驶安全性和零件的寿命产生负面影响。

以往的研究表明，车速是引发转向轮摆振的重要因素，车速的变化会改变摆振的幅值，并可能导致其动力学响应出现分岔现象。车辆加速度的变化会导致前后轮轴荷转移，改变轮胎侧偏力特性，从而影响摆振的动力学响应。从阻尼角度看，摆振的发生多是由于外界能量输入使系统产生了负阻尼。系统阻尼可以通过调整转向系统各个部件进行改善，但系统结构复杂，零件繁多，很难迅速找到问题的根源，用此方法往往事倍功半。而安装转向减振器，则可立即补偿系统阻尼，衰减和消除车辆摆振，提高整车的乘坐舒适性和操纵稳定性。

从衰减振动的角度考虑，希望减振器阻尼大一些，但过大的补偿阻尼也会带来转向沉重的问题；从转向轻便性的角度考虑，则希望阻尼小一些。摆振控制对减振器阻尼的要求与转向轻便性对阻尼的要求出现矛盾。车速与行驶加速度是影响摆振系统动力学响应的重要时变因素，在确定减振器阻尼工作特性时应予以考虑，即减振器阻尼应随车速与加速度的变化而变化。目前很多传统转向减振器虽能较好的抑制摆振，但无法避免转向沉重的问题。

发明内容

本发明可避免上述现有转向减振器所存在的不足，提供一种最佳阻尼工作特性的标定方法，代替繁琐的阻尼匹配实验，以便能够根据不同的行驶状况实时调节减振器的阻尼补偿值，从而确保汽车在行驶过程中始终保持良好的运行状态，有效的抑制摆振，提高汽车行驶安全性与操纵稳定性。

本发明采用如下技术方案：

本发明汽车转向减振器最佳阻尼工作特性的标定方法的特点是：以车速V与行驶加速度a为变量，以车辆设计时的最大转向手力F_max为约束，以转向减振器最小阻尼为控制目标，通过计算获得在车速V以及行驶加速度a的条件下的最佳减振器阻尼。

本发明汽车转向减振器最佳阻尼工作特性的标定方法的特点是按如下过程进行：

步骤a、由式(1)、式(2)和式(3)明确车速V、车辆的行驶加速度a与转向轮摆振响应之间的关系：