[发明专利]一种空气悬架整车动态响应解算方法及相关组件

权利要求书

1.一种空气悬架整车动态响应解算方法，其特征在于，包括：

建立整车非线性七自由度模型；

建立四轮路面激励模型；

基于所述整车非线性七自由度模型和所述四轮路面激励模型解算空气悬架等效振幅；

基于所述空气悬架等效振幅解算空气悬架等效刚度和空气悬架等效阻尼；

基于所述空气悬架等效刚度、所述空气悬架等效阻尼和所述整车非线性七自由度模型解算空气悬架整车动态响应。

2.根据权利要求1所述的空气悬架整车动态响应解算方法，其特征在于，所述建立整车非线性七自由度模型，包括：

根据整车非线性七自由度动力学方程建立所述整车非线性七自由度模型，所述整车非线性七自由度动力学方程为：

其中，m_t为簧下质量，m_c为簧上质量，z₁为簧下位置位移，后缀fl、fr、rl、rr分别为左前位置、右前位置、左后位置、右后位置，z_c为质心位置垂向位移，β_c为俯仰角，γ_c为侧倾角，F为传递力，a_c、b_c、c_c、d_c分别为质心位置到前轴、左侧车轮、右侧车轮、后轴的水平距离，I_x为侧倾转动惯量，I_y为俯仰转动惯量，k_tf为整车前轴轮胎刚度，k_tr为整车后轴轮胎刚度，z_q为路面激励。

3.根据权利要求2所述的空气悬架整车动态响应解算方法，其特征在于，所述整车非线性七自由度动力学方程通过如下方式构建：

质心俯仰侧倾角与四个簧上位置的解算关系为：

根据所述质心俯仰侧倾角与四个簧上位置的解算关系确定力传递平衡方程为：

其中中间坐标关系为：

根据所述力传递平衡方程，推导出所述整车非线性七自由度动力学方程；

其中，z₂为簧上位置位移，k_Δ为等效刚度，c_Δ为等效黏性阻尼，k₁为气体刚度，c₁为气体等效阻尼，z_m为中位置坐标，为簧下位置速度，为中间位置坐标速度。

4.根据权利要求1所述的空气悬架整车动态响应解算方法，其特征在于，所述建立四轮路面激励模型，包括：

路面功率谱密度为：

路面频响函数为：

所述路面频响函数的时域方程为：

根据所述路面频响函数及所述路面频响函数的时域方程推导出二阶系统的频响函数表达式为：

根据所述二阶系统的频响函数表达式确定输出白噪声w_sy与输入白噪声w_sx和w_sz间的传递特性为：

其中系数矩阵为：

其中，为路面空间不平度，n为空间频率，n₀为参考空间频率，W_f为常数，H为传递函数，j为虚数单位，ω为激励频率，w_s为单位白噪声，V_c为匀速直行车速，为路面激励速度，n₀₀为参考频率，u为车速，ξ为附加中间状态变量，w_sy为输出白噪声，w_sx和w_sz均为输入白噪声，A_rs、B_rs、C_rs和D_rs均为系数矩阵，a、b和c均为常数系数。