專利名稱：一種優(yōu)化車輛駐車轉(zhuǎn)向力波動性能的試驗方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種優(yōu)化車輛駐車轉(zhuǎn)向力波動性能的試驗方法。
背景技術(shù)：
隨著經(jīng)濟發(fā)展和人民生活水平的提高，汽車用戶對車輛的要求，從滿足簡單運輸已經(jīng)發(fā)展到對車輛駕駛舒適性的追求上，而汽車轉(zhuǎn)向性能的優(yōu)劣直接影響了普通用戶對車輛駕駛性能的評價。因此汽車轉(zhuǎn)向性能日益受到重視，成為評價現(xiàn)代汽車的重要性能之一。汽車駐車轉(zhuǎn)向力波動性能是體現(xiàn)汽車轉(zhuǎn)向性能時重要的考察元素，它反映了駕駛員在駐車工況下打方向盤，獲得的輔助轉(zhuǎn)向力是否有波動的問題；如果駕駛員獲得的輔助轉(zhuǎn)向力波動較大，則駕駛員獲得的輔助轉(zhuǎn)向力不穩(wěn)定，一方面將影響駕駛的舒適性，另一方面將影響駕駛的安全性。汽車駐車轉(zhuǎn)向力應避免出現(xiàn)轉(zhuǎn)向力波動或波動值應很小并在合理的范圍內(nèi)。在駐車工況下，駕駛員不用考慮道路情況和駕駛操作，可以專心感受輔助轉(zhuǎn)向力的細微變化，因此汽車設(shè)計開發(fā)過程中，需要特別注意對汽車駐車轉(zhuǎn)向力性能的提升，提高駕駛的舒適性。汽車轉(zhuǎn)向管柱的設(shè)計對駐車轉(zhuǎn)向力波動性能影響最大。如

圖1所示，汽車轉(zhuǎn)向管柱，包括中間軸2及分別與中間軸2連接的芯軸3及輸入軸1，中間軸2通過十字軸萬向節(jié) 4與芯軸3及輸入軸1連接；芯軸3連接方向盤。駐車轉(zhuǎn)向時，駕駛員轉(zhuǎn)動方向盤，輸入軸1 上輸入一恒定轉(zhuǎn)速《i，芯軸3輸出轉(zhuǎn)速為ω0，ω0隨中間軸2、芯軸3及輸入軸1相對位置的不同而發(fā)生變化，駕駛員獲得的輔助轉(zhuǎn)向力將隨ω0的變化出現(xiàn)波動，ωο與coi的比值即反映出駐車轉(zhuǎn)向力的波動性能。在傳統(tǒng)的汽車設(shè)計開發(fā)中，首先設(shè)計出汽車轉(zhuǎn)向管柱模型，依靠在試驗車上測量駐車轉(zhuǎn)向力矩和方向盤轉(zhuǎn)角的關(guān)系，來評價汽車駐車轉(zhuǎn)向力波動性能。車輛駐車轉(zhuǎn)向力波動性能的實驗方法，主要是依賴三坐標檢測手段檢查轉(zhuǎn)向管柱的空間夾角，再查找波動原因，再更改轉(zhuǎn)向管柱設(shè)計，以一步步優(yōu)化駐車轉(zhuǎn)向力波動性能。這種實驗方式不僅試驗周期長，費用高昂，而且設(shè)計更改困難，將大大影響車輛設(shè)計開發(fā)進度；對于需要多次試驗進行車輛轉(zhuǎn)向力波動性能優(yōu)化時，由于樣車等資源限制，試驗實施起來難度更大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種能有效節(jié)約成本，大大縮短試驗周期的優(yōu)化車輛駐車轉(zhuǎn)向力波動性能的試驗方法。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為所述的優(yōu)化車輛駐車轉(zhuǎn)向力波動性能的試驗方法，包括以下步驟；第一步驟在Matlab中建立汽車轉(zhuǎn)向管柱的傳動模型，汽車轉(zhuǎn)向管柱，包括中間軸及分別與中間軸連接的芯軸及輸入軸，中間軸通過萬向節(jié)分別與芯軸及輸入軸連接，芯軸連接方向盤；確定汽車轉(zhuǎn)向管柱的相對位置關(guān)系參數(shù)；第二步驟在輸入軸上輸入恒定轉(zhuǎn)速ω ，芯軸上的輸出轉(zhuǎn)速為ω0，通過Matlab繪制ω0隨時間變化的關(guān)系曲線，并計算出輸出轉(zhuǎn)速ω0與輸入轉(zhuǎn)速coi之間的關(guān)系式；第三步驟根據(jù)第二步驟得到的輸出轉(zhuǎn)速ωο與輸入轉(zhuǎn)速COi之間的關(guān)系式，判斷車輛駐車轉(zhuǎn)向力波動性能的優(yōu)化條件；第四步驟根據(jù)第三步驟得到的駐車轉(zhuǎn)向力波動性能優(yōu)化條件，建立汽車轉(zhuǎn)向管柱實體模型進行波動性能校核。所述的優(yōu)化車輛駐車轉(zhuǎn)向力波動性能的試驗方法，所述第一步驟中汽車轉(zhuǎn)向管柱的相對位置關(guān)系參數(shù)為輸入軸與中間軸所在平面為S I，中間軸與芯軸所在平面為S II， 平面S I及平面S II間的夾角為τ ；中間軸兩端的十字萬向節(jié)叉所在平面間的夾角為Ψ ； 輸入軸與中間軸間的夾角為θ 1 ；中間軸與芯軸間的夾角為θ 2。所述的優(yōu)化車輛駐車轉(zhuǎn)向力波動性能的試驗方法，所述第二步驟中輸出轉(zhuǎn)速ω0 與輸入轉(zhuǎn)速ωi之間的關(guān)系式為
ω0 _ cos θβ— :~:2 λ
權(quán)利要求
1.一種優(yōu)化車輛駐車轉(zhuǎn)向力波動性能的試驗方法，其特征在于包括以下步驟；第一步驟在Matlab中建立汽車轉(zhuǎn)向管柱的傳動模型，汽車轉(zhuǎn)向管柱，包括中間軸及分別與中間軸連接的芯軸及輸入軸，中間軸通過萬向節(jié)分別與芯軸及輸入軸連接，芯軸連接方向盤，確定汽車轉(zhuǎn)向管柱的相對位置關(guān)系參數(shù)；第二步驟在輸入軸上輸入恒定轉(zhuǎn)速《i，芯軸上的輸出轉(zhuǎn)速為ω0，通過Matlab繪制 ωο隨時間變化的關(guān)系曲線，并計算出輸出轉(zhuǎn)速ω0與輸入轉(zhuǎn)速coi之間的關(guān)系式；第三步驟根據(jù)第二步驟得到的輸出轉(zhuǎn)速ωο與輸入轉(zhuǎn)速coi之間的關(guān)系式，判斷車輛駐車轉(zhuǎn)向力波動性能的優(yōu)化條件；第四步驟根據(jù)第三步驟得到的駐車轉(zhuǎn)向力波動性能優(yōu)化條件，建立汽車轉(zhuǎn)向管柱實體模型進行波動性能校核。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的優(yōu)化車輛駐車轉(zhuǎn)向力波動性能的試驗方法，其特征在于所述第一步驟中汽車轉(zhuǎn)向管柱的相對位置關(guān)系參數(shù)為輸入軸與中間軸所在平面為S I，中間軸與芯軸所在平面為S II，平面S I及平面S II間的夾角為τ ；中間軸兩端的十字萬向節(jié)叉所在平面間的夾角為Ψ ；輸入軸與中間軸間的夾角為θ 1 ；中間軸與芯軸間的夾角為 θ 2。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的優(yōu)化車輛駐車轉(zhuǎn)向力波動性能的試驗方法，其特征在于述第二步驟中輸出轉(zhuǎn)速ω0與輸入轉(zhuǎn)速coi之間的關(guān)系式為
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的優(yōu)化車輛駐車轉(zhuǎn)向力波動性能的試驗方法，其特征在于車輛駐車轉(zhuǎn)向力波動性能的優(yōu)化條件為滿足τ恒等于Ψ。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的優(yōu)化車輛駐車轉(zhuǎn)向力波動性能的試驗方法，其特征在于駐車轉(zhuǎn)向力波動性能最優(yōu)化條件為滿足τ恒等于V，并且θ 1恒等于θ 2。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種優(yōu)化車輛駐車轉(zhuǎn)向力波動性能的試驗方法，在Matlab中建立汽車轉(zhuǎn)向管柱的傳動模型，通過改變轉(zhuǎn)向管柱各個組成部分的空間相對位置，計算轉(zhuǎn)向管柱輸入轉(zhuǎn)速和輸出轉(zhuǎn)速的相互關(guān)系，得到影響駐車轉(zhuǎn)向力波動性能的關(guān)鍵因素，通過對關(guān)鍵因素的分析，優(yōu)化車輛駐車轉(zhuǎn)向力波動性能。本發(fā)明能夠有效縮短試驗周期，減小試驗費用，節(jié)約車型開發(fā)成本，提高車輛的轉(zhuǎn)向性能。
文檔編號G06F17/50GK102411651SQ20111022911
公開日2012年4月11日 申請日期2011年8月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月11日
發(fā)明者劉楊銘, 周勝斌, 熊江紅 申請人:奇瑞汽車股份有限公司