[发明专利]一种轮心六分力测量方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及悬架零部件测量技术领域，具体涉及轮心六分力的测量方法及系统。

背景技术

对悬架零部件的强度和寿命进行校核是新车型开发的重要环节，为了确定悬架零部件所受载荷的边界条件，一般首先要获得轮心六分力再由悬架多体系统动力学模型计算得到各个连接点处的载荷。由此可见，精确获取轮心六分力，是悬架零部件载荷计算的重要条件。

目前汽车开发过程的测量方法是将专用的轮心六分力传感器直接安装在样车轮毂上，在试车场进行路试工况测得轮心六分力。此方法对于不同的车型常常需要加工专用的安装夹具。而且轮心六分力传感器单价十分昂贵，一般情况下，至少要同时安装左右两个轮心六分力传感器才能满足试验要求，为了保证试验结果的可信度，有时甚至需要前后左右四个车轮都安装，而且轮心六分力传感器本身十分娇贵，使用过程中稍不注意极易出现永久变形导致传感器元件损坏而报废，这些都对汽车生产厂家的研发投入要求极高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种轮心六分力测量方法及系统，不需要使用昂贵的六分力传感器，从而降低测试成本，且不需要安装夹具。

本发明提供一种轮心六分力测量方法，所述方法包括：

建立悬架运动学及动力学特性模型；

测量悬架运动量，所述悬架运动量包括轮心三向加速度、减振器拉压位移、方向盘转角信号；

测量相关零部件受力，所述相关零部件受力包括悬架减震器上端受力、转向横拉杆外球头受力和摆臂外球头受力；

将所述悬架运动量和零部件受力作为输入，利用所述悬架运动学及动力学特性模型逆向求解获得轮心六分力。

优选地，所述悬架运动学及动力学特性模型利用可识别参数建模方法建立。

优选地，所述轮心六分力测量方法还包括：建立悬架运动学及动力学特性模型后，利用样车实验数据对所述悬架运动学及动力学特性模型进行验证，确定建立的悬架运动学及动力学特性模型与实际车辆模型是否存在误差；如果存在误差，则通过修改所述悬架运动学及动力学特性模型的设计参数对所述悬架运动学及动力学特性模型进行修正。

优选地，所述轮心六分力测量方法还包括：获得轮心六分力后，利用轮心六分力数据计算轮心三向加速度、悬架减震器上端受力、转向横拉杆外球头受力和摆臂外球头受力，与实际测得的轮心三向加速度、悬架减震器上端受力、转向横拉杆外球头受力和摆臂外球头受力进行比较，验证轮心六分力结果是否正确。

优选地，所述测量相关零部件受力包括：在所述零部件上粘贴应变片；对所述零部件施加作用力，测量得到表征应变片应变；根据所述应变片应变及所述作用力，计算得到零部件应力之间关系的标定系数；根据应变片应变和标定系数计算零部件受力。

本发明提供一种轮心六分力测量系统，所述系统包括：

悬架建模模块，用于建立悬架运动学及动力学特性模型；

悬架运动量测量模块，用于测量悬架运动量，所述悬架运动量包括轮心三向加速度、减振器拉压位移、方向盘转角信号；

受力测量模块，用于测量相关零部件受力，所述相关零部件受力包括悬架减震器上端受力、转向横拉杆外球头受力和摆臂外球头受力；

计算模块，用于将所述悬架运动量和零部件受力作为输入，利用所述悬架运动学及动力学特性模型逆向求解获得轮心六分力。

优选地，所述悬架建模模块，具体用于利用可识别参数建模方法建立悬架运动学及动力学特性模型的功能。

优选地，所述轮心六分力测量系统还包括：

模型特性验证模块，用于利用样车实验数据对所述悬架运动学及动力学特性模型进行验证，确定建立的悬架运动学及动力学特性模型与实际车辆模型是否存在误差；

修正模块，用于在建立的悬架运动学及动力学特性模型与实际车辆模型是否存在误差时，通过修改所述悬架运动学及动力学特性模型的设计参数对所述悬架运动学及动力学特性模型进行修正。

优选地，所述轮心六分力测量系统还包括：

传感器测量值验证模块，用于将逆向求解得到的轮心六分力数据计算轮心三向加速度、悬架减震器上端受力、转向横拉杆外球头受力、摆臂外球头受力与传感器实际测量得到的轮心三向加速度、悬架减震器上端受力、转向横拉杆外球头受力、摆臂外球头受力进行对比，验证计算结果的正确性。

优选地，所述受力测量模块包括：

施力单元，用于对粘贴了应变片的所述零部件施加作用力；

测量单元，用于测量所述零部件在施加作用力情况下的应变；