[发明专利]一种控制车体平跳俯仰耦合运动的前后悬架刚度分配方法

摘要

本发明公开了一种控制车体平跳俯仰耦合运动的前后悬架刚度分配方法，建立车体平跳俯仰耦合运动模型；该模型包括车体集中质量块、悬架扭转弹簧、悬架线性支撑弹簧、前车轮集中质量块、后车轮集中质量块、前车轮线性支撑弹簧、后车轮线性支撑弹簧和前后车轮连接轴；根据耦合运动模型建立刚度系数矩阵；将耦合运动模型刚度系数矩阵与传统的半车俯仰平面内建模刚度系数矩阵作对比，推导出俯仰角刚度、平跳刚度、平跳运动的力矩和俯仰角刚度与平跳刚度之比；将前后悬架刚度的协调设计转换成俯仰角刚度与平跳刚度之比的极大值设计，并进行前后悬架刚度分配。获得车体耦合运动特性与前后悬架刚性分配的显式关系，实现对车体耦合运动特性的合理控制。

主权项

1.一种控制车体平跳俯仰耦合运动的前后悬架刚度分配方法，其特征为，具体步骤如下：一、建立车体平跳俯仰耦合运动模型；该模型包括车体集中质量块(1)、悬架扭转弹簧(2)、悬架线性支撑弹簧(3)、前车轮集中质量块(4)、后车轮集中质量块(5)、前车轮线性支撑弹簧(6)、后车轮线性支撑弹簧(7)和前后车轮连接轴(8)；所述悬架扭转弹簧(2)的一端与车体集中质量块(1)相连，另一端与前后车轮连接轴(8)相连；所述悬架线性支撑弹簧(3)的上端与车体集中质量块(1)相连，下端与前后车轮连接轴(8)相连；所述前车轮线性支撑弹簧(6)的上端与前车轮集中质量块(4)相连，下端接地；所述后车轮线性支撑弹簧(7)的上端与后车轮集中质量块(5)相连，下端接地；二、根据耦合运动模型建立刚度系数矩阵；通过力和力矩平衡方法，将前后独立悬架支撑刚度系统等效成角运动和平跳运动的弹簧组合系统，其中，悬架扭转弹簧(2)由俯仰角刚度系数k_Up进行描述，悬架线性支撑弹簧(3)由平跳刚度系数k_Ub描述，悬架线性支撑弹簧(3)与重心相距L_Uk，从而建立的耦合运动模型刚度系数矩阵为三、将耦合运动模型刚度系数矩阵与传统的半车俯仰平面内建模刚度系数矩阵作对比，推导出：俯仰角刚度k_Up＝k_sfk_srL²/(k_sf+k_sr)；平跳刚度k_Ub＝k_sf+k_sr；平跳运动的力矩L_Uk＝(ak_sf‑bk_sr)/(k_sf+k_sr)；俯仰角刚度与平跳刚度之比是关于L_Uk/L的二次抛物线函数，其中k_sf——前悬架垂向舒适性刚度；k_sr——后悬架垂向舒适性刚度；k_tf——前车轮径向刚度；k_tr——后车轮径向刚度；a——前轴与重心距离；b——后轴与重心距离；L——前后车轮的轴距；四、将前后悬架刚度的协调设计转换成俯仰角刚度与平跳刚度之比的极大值设计，并根据进行前后悬架刚度分配。