[发明专利]一种悬架硬点辅助设计方法及系统

说明书

本发明涉及一种悬架硬点辅助设计方法及系统，悬架硬点辅助设计方法包括以下步骤：建立某悬架型式的数据结构；建立悬架硬点及零部件概念图形绘制程序；编制悬架几何参数计算程序；编制运动学分析计算程序；建立应用脚本，读入根据数据结构编制的硬点参数文件，编译生成具有三维显示操作功能的PDF格式的硬点方案文件，根据硬点方案文件中显示出的详细硬点方案对应的悬架几何参数与概念悬架的目标几何的差距优化修改硬点参数，直至详细硬点方案对应的悬架几何参数与概念悬架的目标几何重合，同时K特性校核符合要求时，设计完成。本发明提高了悬架硬点设计分析的直观可操作性，实现了K特性校核的自动化，提高了悬架硬点设计效率。

技术领域

本发明涉及汽车悬架系统设计，具体涉及一种悬架硬点辅助设计方法及系统。

背景技术

悬架硬点设计特别是正向开发设计，包括硬点布置设计和硬点性能校核（K特性校核）两大部分。硬点布置设计需要直观的显示并操作观察各硬点相对位置关系，同时需要将K特性中的几何特征（如侧倾中心，主销，虚拟臂等）指标以直观的形式在三维空间中显示出来，以便于形成判断，改进设计等，同时需要知道硬点方案的运动学特性曲线及指标，即K特性校核。由于K特性指标中有约30%的指标表示的是悬架抽象几何特性，这些特性对车身姿态的控制能力具有关键的影响；悬架中主销的设计指标对转向及转向回正有重要影响，对摆振及制动抖动等也有关键影响，这些都需要在三维环境中直观的表达并标注出来，方便进行分析和优化。

发明内容

本发明的目的是提出一种悬架硬点辅助设计方法及系统，以提高悬架硬点设计分析的直观可操作性，实现K特性校核的自动化，提高悬架硬点设计效率。

本发明所述的一种悬架硬点辅助设计方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、建立某悬架型式的数据结构，包含所有硬点坐标变量以及悬架几何参数变量；

S2、利用3D图形平台建立悬架硬点及零部件概念图形绘制程序；

S3、编制悬架几何参数计算程序；

S4、编制运动学分析计算程序；

S5、利用asymptote建立应用脚本，读入根据S1中建立的数据结构编制的硬点参数文件，编译生成具有三维显示操作功能的PDF格式的硬点方案文件，硬点方案文件包含概念悬架及详细硬点方案；

S6、打开S5中生成的硬点方案文件，根据硬点方案文件中显示出的详细硬点方案对应的悬架几何参数与概念悬架的目标几何的差距优化修改硬点参数，并返回执行S5，直至详细硬点方案对应的悬架几何参数与概念悬架的目标几何重合，同时K特性校核符合要求时，设计完成。

进一步，S2具体为：利用矢量绘图语言asymptote的绘制函数库，建立硬点绘制程序，轮胎绘制程序，减振器绘制程序以及杆件绘制程序。

进一步，在S3中：悬架几何参数计算程序包括主销地面偏距计算、主销轮心处偏距计算、理想弹簧作用线、虚拟臂参数计算和侧倾中心参数计算。

进一步，在S4中：运动学分析计算程序用于计算平行轮跳工况的前束变化数据、外倾变化数据、车轮自转数据、羊角纵向运动数据、羊角横向运动数据。

进一步，S5具体为：

利用asymptote建立应用脚本，确定要创建的悬架、轮胎以及显示或不显示控制，读入根据S1中建立的数据结构编制的硬点参数文件，编译生成PDF格式的硬点方案文件，生成的硬点方案文件包含的概念悬架及详细硬点方案，硬点方案文件可进行三维显示、旋转、缩放和平移。

本发明还提出了一种悬架硬点辅助设计系统，包括：

概念悬架模块，用于记录显示悬架几何参数的设计目标值；

各种类型悬架模块，用于创建各种类型悬架的数据结构；

减振器、弹簧和轮胎等部件的绘制模块，用于绘制减振器、弹簧和轮胎等部件；

力矢量绘制模块，用于绘制悬架的受力；

路面绘制模块，用于绘制路面；