[发明专利]一种独立悬架前轮摆振的控制方法及装置

说明书

本发明提供一种独立悬架前轮摆振的控制方法及装置，该控制方法包括：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，降低陀螺效应产生的摆振能量，从而降低前轮摆振的产生概率，提高整车的操纵稳定性、舒适性和安全性，延长轮胎及导向机构部件的疲劳寿命。

技术领域

本发明涉及一种汽车前轮摆振的控制方法，尤其是涉及一种独立悬架(含多连杆独立悬架)前轮摆振的控制方法及装置。

背景技术

汽车前轮摆振的故障现象一般通过以下几个方面解决：1、控制轮胎动平衡精度；2、提高铝圈和轮毂的加工安装精度；3、提高轮胎侧偏刚度；4、提高转向系的刚度和阻尼，减少间隙提高加工精度。

陀螺效应是引起前轮摆振的一个非常重要的因素。陀螺效应是由悬架系统本身所决定的，客观存在的，不可抗拒的客观规律，因此也就决定了它是汽车前轮摆振的一个非故障性原因。

目前，陀螺效应理论在汽车领域方面的应用仅仅停留在整体桥悬架结构方面，未见到陀螺效应理论在独立悬架方面的应用。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种独立悬架(含多连杆独立悬架)前轮摆振的控制方法及装置，解决陀螺效应在前轮摆振上的应用问题。

为解决上述问题，本发明提供一种独立悬架前轮摆振的控制方法及装置，该控制方法包括：

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。

可选地，建立独立悬架前轮的分析模型，包括：

建立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。

可选地，建立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。

可选地，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。

可选地，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。

可选地，将第一陀螺力矩和第二陀螺力矩向主销上投影，计算公式为：