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专利号: 202311802023X
申请人: 燕山大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.基于车轮动作的主动悬挂阻尼调整方法,其特征在于,其包括以下步骤:

S1:由初始状态设定基础阻尼:

S11:根据车辆初始状态、车轮在车辆中的位置关系、驾驶需求设定各个车轮上的主动悬挂的基础阻尼Rsi,其中i表示车辆中不同位置车轮的编号;

S12:转向装置控制车轮行进轨迹,并带动测距装置移动至车轮行进轨迹上方;

S2:由车轮动作设定动作阻尼:

S21:转向阻尼参数

获取车轮转向角θ和车辆行驶速度v,根据车轮转向角θ和车辆行驶速度v数值大小,确定转向阻尼参数rz;

S22:刹车阻尼参数

力传感器获取刹车片受力f,根据刹车片受力f确定刹车阻尼参数rf;

S23:越障阻尼参数

通过调整转向电机转向角α和俯仰电机俯仰角β控制测距传感器测量区域与车轮在路面的行进轨迹重合,并测量测距传感器与路面行进轨迹之间间距L,测距传感器离地高度为D,则障碍高度d=D‑L*sinβ,根据障碍高度d和车辆行驶速度v确定越障阻尼参数rd;

S24:车轮动作为S21至S23的一种或多种,根据获取的阻尼参数确定动作阻尼Rdi=f(rz,rf,rd),并确定主动悬挂的总阻尼Ri=Rsi+Rdi+ΔRki+ΔRzi,其中ΔRki为倾角阻尼、ΔRzi为加速度阻尼;

f(rz,rf,rd)的获取,首先通过数学模型计算部分车轮动作下满足调控需求的动作阻尼Rdi仿真数据集一,然后通过实验获取该部分车轮动作下满足实际需求的动作阻尼Rdi实验数据集,通过第一神经网络训练仿真数据集一和实验数据集,获得仿真数据与实验数据的关系模型一,计算更多车轮动作下的仿真数据集二,并联合仿真数据集一通过第二神经网络训练,获取车轮动作与仿真数据的关系模型二;实际计算动作阻尼Rdi时,将参数rz,rf,rd输入关系模型二,得到仿真结果,再将仿真结果输入关系模型一得到实验结果,最终确定实际调控的动作阻尼Rdi;

S3:确定倾角阻尼和加速度阻尼;

S31:输出倾角传感器和加速度传感器的监测数据;

S32:根据倾角数据判断车厢底板的倾斜变化是否满足要求,若不满足则根据倾角超出幅值确定倾角阻尼ΔRki,并跳转至S24修正主动悬挂的总阻尼Ri;

S33:根据加速度数据判断车厢底板是否满足平稳性要求,若不满足则根据加速度超出幅值确定加速度阻尼ΔRzi,并跳转至S24修正主动悬挂的总阻尼Ri;

S4:判断车辆运动状态是否终止,若终止则结束,没有终止则跳转至S1。

2.根据权利要求1所述的基于车轮动作的主动悬挂阻尼调整方法,其特征在于,步骤S21中,相同车轮转向角θ下,内侧转弯路径和外侧转弯路径对应车轮主动悬挂的转向阻尼参数rz不同,分别以正负代表,当仅有转向动作时,动作阻尼Rdi=f(rz,0,0),内外侧路径主动悬挂的动作阻尼具有一定差值,使车辆转向平稳。

3.根据权利要求1所述的基于车轮动作的主动悬挂阻尼调整方法,其特征在于,步骤S22中,相同刹车片受力f下,车辆前车轮和后车轮对应主动悬挂的刹车阻尼参数rf不同,分别以正负代表;当仅有刹车动作时,动作阻尼Rdi=f(0,rf,0),前后车轮主动悬挂的动作阻尼具有一定差值,保证车辆制动平稳的同时具有较好的刹车性能。

4.根据权利要求1所述的基于车轮动作的主动悬挂阻尼调整方法,其特征在于,分别输出车辆状态、基础阻尼Rsi、车轮动作、动作阻尼Rdi、倾角阻尼ΔRki、加速度阻尼ΔRzi,根据车辆状态和车轮动作分类,将输出阻尼数值分类记录,对比同类别下的数据变化,量化主动悬挂性能,当性能下降至设定阈值,给出故障提示。

5.根据权利要求1所述的基于车轮动作的主动悬挂阻尼调整方法,其特征在于,基于车轮动作的主动悬挂阻尼调整装置,包括车身(1)、转向装置(2)、车轮(3)、刹车装置(4)、车架(5)、测距装置(6)、主动悬挂(7),车身(1)前端设置有转向装置(2),转向装置(2)下方设置有车架(5),车架(5)两侧设置有刹车装置(4),刹车装置(4)上方设置有主动悬挂(7),主动悬挂(7)一侧设置有车轮(3),车轮(3)前方设置有测距装置(6),其特征在于:车身(1)包括车厢底板(101)、倾角传感器(102)、加速度传感器(103),倾角传感器(102)设置在车厢底板(101)上方,加速度传感器(103)设置在倾角传感器(102)四周;

转向装置(2)包括方向盘(201)、转向器(202)、连杆(203)、转向节(204)、摆臂(205),方向盘(201)下方设置有转向器(202),转向器(202)两侧设置有连杆(203),连杆(203)一侧设置有转向节(204),转向节(204)一侧设置有摆臂(205);

刹车装置(4)包括刹车盘(401)、刹车片(402)、力传感器(403),刹车盘(401)一侧设置有刹车片(402),刹车片(402)一侧设置有获取刹车片(402)受力的力传感器(403);

测距装置(6)包括底座(601)、转向电机(602)、俯仰电机(603)、测距传感器(604),底座(601)下方设置有转向电机(602),转向电机(602)下方设置有俯仰电机(603),俯仰电机(603)一侧设置有测距传感器(604);

主动悬挂(7)包括液压阻尼调节器(701)、弹簧(702)、液压缸(703),液压阻尼调节器(701)上方设置有弹簧(702),弹簧(702)上方设置有液压缸(703)。

6.根据权利要求5所述的基于车轮动作的主动悬挂阻尼调整方法,其特征在于,加速度传感器(103)设置在主动悬挂(7)的正上方,倾角传感器(102)设置在车厢底板(101)的中心位置。

7.根据权利要求5所述的基于车轮动作的主动悬挂阻尼调整方法,其特征在于,测距装置(6)通过丝杠光杆结构安装在车架(5)上,并通过丝杠螺母结构与转向器(202)连接,其运动轨迹由方向盘(201)控制,使其始终位于车轮(3)行进轨迹上。