[发明专利]一种独立悬架前轮摆振的控制方法及装置

权利要求书

1.一种独立悬架前轮摆振的控制方法，其特征在于，包括：

基于陀螺效应理论，建立独立悬架前轮的分析模型；

根据所述分析模型，对与陀螺效应相关的独立悬架和转向系统硬点进行优化；

所述建立独立悬架前轮的分析模型，包括：

建立所述分析模型的空间三维坐标系；

根据陀螺力矩公式，计算车轮外倾角变化产生的绕Z轴的第一陀螺力矩和前束角变化产生的绕X轴的第二陀螺力矩；

根据主销内倾角、主销后倾角计算主销与X轴、Z轴的夹角；

将所述第一陀螺力矩和第二陀螺力矩向主销上投影，根据主销与X轴、Z轴的夹角计算投影的矢量和；

所述建立所述分析模型的空间三维坐标系，包括：

以主销轴线与车轮旋转轴线的交点为坐标原点，若所述主销轴线与车轮旋转线为异面直线，主销轴线沿汽车行驶的前后方向平移至与车轮旋转轴线相交，选取交点为坐标原点；

车辆行驶的前后方向为X轴，左右方相为Y轴，上下方向为Z轴；

所述对与陀螺效应相关的独立悬架和转向系统硬点进行优化，包括：

降低独立悬架上下跳动过程中车轮外倾角和前束角的变化率；和/或

调整车轮外倾角和前束角的变化趋势，二者产生的陀螺力矩在主销轴线上的分量方向相反，相互抵消。

2.根据权利要求1所述的独立悬架前轮摆振的控制方法，其特征在于，所述根据陀螺力矩公式，计算车轮外倾角变化产生的绕Z轴的第一陀螺力矩和前束角变化产生的绕X轴的第二陀螺力矩，计算公式为：

其中，M_z为绕Z轴的第一陀螺力矩，M_x为绕X轴的第二陀螺力矩，J为车轮对其旋转轴线的转动惯量，V为车辆前进行驶速度，R为车轮滚动半径，为车轮外倾角的变化率，为车轮前束角的变化率。

3.根据权利要求1所述的独立悬架前轮摆振的控制方法，其特征在于，所述根据主销内倾角、主销后倾角计算主销与X轴、Z轴的夹角，计算公式为：

其中，δ为主销与X轴夹角，θ为主销与Z轴夹角，α为主销内倾角，β为主销后倾角。

4.根据权利要求1所述的独立悬架前轮摆振的控制方法，其特征在于，所述将所述第一陀螺力矩和第二陀螺力矩向主销上投影，计算公式为：

其中，M₁为第一陀螺力矩和第二陀螺力矩在主销投影的轴向分量和，M_z为绕Z轴的陀螺力矩，M_x为绕X轴的陀螺力矩，δ为主销与X轴夹角，θ为主销与Z轴夹角。

5.一种独立悬架前轮摆振的控制装置，其特征在于，所述控制装置包括：

分析模块：用于基于陀螺效应理论，建立独立悬架前轮的分析模型；

优化模块：用于根据所述分析模型，对与陀螺效应相关的独立悬架和转向系统硬点进行优化；

所述分析模块包括：

坐标建立单元：用于建立所述分析模型的空间三维坐标系；

第一计算单元：用于根据陀螺力矩公式，计算车轮外倾角变化产生的绕Z轴的第一陀螺力矩和前束角变化产生的绕X轴的第二陀螺力矩；

第二计算单元：用于根据主销内倾角、主销后倾角计算主销与X轴、Z轴的夹角；

第三计算单元：用于将所述第一陀螺力矩和第二陀螺力矩向主销上投影，根据主销与X轴、Z轴的夹角计算投影的矢量和；

其中，所述坐标建立单元包括：

原点子单元：用于以主销轴线与车轮旋转轴线的交点为坐标原点，若所述主销轴线与车轮旋转线为异面直线，主销轴线沿汽车行驶的前后方向平移至与车轮旋转轴线相交，选取交点为坐标原点；

坐标轴子单元：车辆行驶的前后方向为X轴，左右方相为Y轴，上下方向为Z轴；

所述优化模块包括：

第一优化单元：用于降低独立悬架上下跳动过程中车轮外倾角和前束角的变化率；

和/或第二优化单元：用于调整车轮外倾角和前束角的变化趋势，二者产生的陀螺力矩在主销轴线上的分量方向相反，相互抵消。