多体动力学模型及车身模型转动惯量的计算方法、装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种车辆的多体动力学模型及车身模型转动惯量的计算方法、装置，所述方法包括以下步骤：获取静态工况下车辆的轮胎受力情况以作为车辆的各轮轮荷；获取车辆的基本参数；根据车辆的各轮轮荷计算车辆的多体整车模型的质心位置，并根据车辆的基本参数计算车辆的整车转动惯量；根据车辆的多体整车模型的质心位置和整车转动惯量计算车辆的车身模型转动惯量。该方法能够快速计算出车辆的车身模型转动惯量，缩短了建模时长，并提高了车身模型的准确性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及汽车仿真
，特别涉及一种车辆的多体动力学模型及车身模型转动惯量的计算方法、装置。
技术介绍
在进行车辆的多体动力学模型搭建时，车身转动惯量影响着多体动力学模型在转向工况下的精确性。而由于多体动力学模型和物理样机(样车)之间在质量分布、零部件上存在差异，因而难以通过实验方式获得精确的车身转动惯量，从而大大降低了多体整车模型的精确性。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的第一个目的在于提出一种车身模型转动惯量的计算方法，该方法能够快速计算出车辆的车身模型转动惯量，缩短了建模时长，并提高了车身模型的准确性，进而提高了多体整车模型的精确性。本专利技术的第二个目的在于提出一种车身模型转动惯量的计算装置。本专利技术的第三个目的在于提出一种车辆的多体动力学模型。为实现上述目的，本专利技术第一方面实施例提出了一种车身模型转动惯量的计算方法，包括以下步骤：获取静态工况下车辆的轮胎受力情况以作为所述车辆的各轮轮荷；获取所述车辆的基本参数；根据所述车辆的各轮轮荷计算所述车辆的多体整车模型的质心位置，并根据所述车辆的基本参数计算所述车辆的整车转动惯量；以及根据所述车辆的多体整车模型的质心位置和所述整车转动惯量计算所述车辆的车身模型转动惯量。根据本专利技术实施例的车身模型转动惯量的计算方法，首先获取静态工况下车辆的轮胎受力情况以作为车辆的各轮轮荷，并获取车辆的基本参数，然后，根据车辆的各轮轮荷计算车辆的多体整车模型的质心位置，并根据车辆的基本参数计算车辆的整车转动惯量，最后，根据车辆的多体整车模型的质心位置和整车转动惯量计算车辆的车身模型转动惯量。该方法能够快速计算出车辆的车身模型转动惯量，缩短了建模时长，并提高了车身模型的准确性，进而提高了多体整车模型的精确性。根据本专利技术的一个实施例，所述车辆的基本参数包括所述车辆的长度、宽度、高度、轴距、轮距、质量以及所述车辆对应的物理样机的质心位置中的多种。根据本专利技术的一个实施例，通过以下公式计算所述车辆的整车转动惯量：其中，Ixx为所述整车转动惯量在x轴上的分量，Iyy为所述整车转动惯量在y轴上的分量，Izz为所述整车转动惯量在z轴上的分量，RH为所述车辆的高度，Hg为所述车辆对应的物理样机的质心高度，TW为所述车辆的轮距，WB为所述车辆的轴距、m为所述车辆的质量，L为所述车辆的长度，Kx、Ky和Kz均为预设系数。根据本专利技术的一个实施例，上述的车身模型转动惯量的计算方法，还包括：根据所述车辆的多体整车模型的质心位置和所述车辆对应的物理样机的质心位置对所述车身模型转动惯量进行校验及优化。根据本专利技术的一个实施例，所述根据所述车辆的多体整车模型的质心位置和所述车辆对应的物理样机的质心位置对所述车身模型转动惯量进行校验及优化，包括：在同一坐标系下，计算所述车辆的多体整车模型的质心位置与所述车辆对应的物理样机的质心位置之间的差值；判断所述差值的绝对值是否大于预设阈值；如果所述差值的绝对值大于所述预设阈值，则通过对所述车辆的多体整车模型的质心位置和所述车辆的多体整车模型的配重进行调整，以对所述车身模型转动惯量进行优化。为实现上述目的，本专利技术第二方面实施例提出的一种车身模型转动惯量的计算装置，包括：第一获取模块，用于获取静态工况下车辆的轮胎受力情况以作为所述车辆的各轮轮荷；第二获取模块，用于获取所述车辆的基本参数；第一计算模块，所述第一计算模块与所述第一获取模块相连，用于根据所述车辆的各轮轮荷计算所述车辆的多体整车模型的质心位置；第二计算模块，所述第二计算模块与所述第二获取模块相连，用于根据所述车辆的基本参数计算所述车辆的整车转动惯量；以及第三计算模块，所述第三计算模块分别与所述第一计算模块和所述第二计算模块相连，用于根据所述车辆的多体整车模型的质心位置和所述整车转动惯量计算所述车辆的车身模型转动惯量。根据本专利技术实施例的车身模型转动惯量的计算装置，通过第一获取模块获取静态工况下车辆的轮胎受力情况以作为车辆的各轮轮荷，并通过第二获取模块获取车辆的基本参数，然后，第一计算模块根据车辆的各轮轮荷计算车辆的多体整车模型的质心位置，第二计算模块根据车辆的基本参数计算车辆的整车转动惯量，第三计算模块根据车辆的多体整车模型的质心位置和整车转动惯量计算车辆的车身模型转动惯量。该装置能够快速计算出车辆的车身模型转动惯量，缩短了建模时长，并提高了车身模型的准确性，进而提高了多体整车模型的精确性。根据本专利技术的一个实施例，所述车辆的基本参数包括：所述车辆的长度、宽度、高度、轴距、轮距、质量以及所述车辆对应的物理样机的质心位置中的多种。根据本专利技术的一个实施例，所述第二计算模块通过以下公式计算所述车辆的整车转动惯量：其中，Ixx为所述整车转动惯量在x轴上的分量，Iyy为所述整车转动惯量在y轴上的分量，Izz为所述整车转动惯量在z轴上的分量，RH为所述车辆的高度，Hg为所述车辆对应的物理样机的质心高度，TW为所述车辆的轮距，WB为所述车辆的轴距、m为所述车辆的质量，L为所述车辆的长度，Kx、Ky和Kz均为预设系数。根据本专利技术的一个实施例，上述的车身模型转动惯量的计算装置，还包括：校验模块，用于根据所述车辆的多体整车模型的质心位置和所述车辆对应的物理样机的质心位置对所述车身模型转动惯量进行校验及优化。根据本专利技术的一个实施例，所述校验模块根据所述车辆的多体整车模型的质心位置和所述车辆对应的物理样机的质心位置对所述车身模型转动惯量进行校验及优化时，其中，在同一坐标系下，所述校验模块计算所述车辆的多体整车模型的质心位置与所述车辆对应的物理样机的质心位置之间的差值；所述校验模块判断所述差值的绝对值是否大于预设阈值；如果所述差值的绝对值大于所述预设阈值，所述校验模块则通过对所述车辆的多体整车模型的质心位置和所述车辆的多体整车模型的配重进行调整，以对所述车身模型转动惯量进行优化。此外，本专利技术的实施例还提出了一种车辆的多体动力学模型，其包括上述的车身模型转动惯量的计算装置。本专利技术实施例的车辆的多体动力学模型，通过上述的车身模型转动惯量的计算装置，能够快速计算出车辆的车身模型转动惯量，缩短了建模时长，并提高了车身模型的准确性，进而提高了多体整车模型的精确性。附图说明图1是根据本专利技术实施例的车身模型转动惯量的计算方法的流程图；图2是根据本专利技术实施例的车身模型转动惯量的计算装置的方框图；以及图3是根据本专利技术一个实施例的车身模型转动惯量的计算装置的方框图。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。下面参考附图来描述本专利技术实施例提出的车辆的多体动力学模型及车身模型转动惯量的计算方法、装置。图1是根据本专利技术实施例的车身模型转动惯量的计算方法的流程图。如图1所示，该车身模型转动惯量的计算方法包括以下步骤：S1，获取静态工况下车辆的轮胎受力情况以作为车辆的各轮轮荷。其中，车辆的轮胎受力情况是指车辆在水平静止状态下各轮胎的受力情况。具体地，当车辆静止在水平地面上时，通过六分力仪或测功机等测量各轮胎的受力情况，所测量本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种车身模型转动惯量的计算方法，其特征在于，包括以下步骤：获取静态工况下车辆的轮胎受力情况以作为所述车辆的各轮轮荷；获取所述车辆的基本参数；根据所述车辆的各轮轮荷计算所述车辆的多体整车模型的质心位置，并根据所述车辆的基本参数计算所述车辆的整车转动惯量；以及根据所述车辆的多体整车模型的质心位置和所述整车转动惯量计算所述车辆的车身模型转动惯量。

【技术特征摘要】
1.一种车身模型转动惯量的计算方法，其特征在于，包括以下步骤：获取静态工况下车辆的轮胎受力情况以作为所述车辆的各轮轮荷；获取所述车辆的基本参数；根据所述车辆的各轮轮荷计算所述车辆的多体整车模型的质心位置，并根据所述车辆的基本参数计算所述车辆的整车转动惯量；以及根据所述车辆的多体整车模型的质心位置和所述整车转动惯量计算所述车辆的车身模型转动惯量。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述车辆的基本参数包括所述车辆的长度、宽度、高度、轴距、轮距、质量以及所述车辆对应的物理样机的质心位置中的多种。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，通过以下公式计算所述车辆的整车转动惯量：Ixx=((RH+Hg)*TW*m/Kx)*1e6Iyy=((RH+Hg)*L*m/Ky)*1e6Izz=(TW*WB*m/Kz)*1e6,]]>其中，Ixx为所述整车转动惯量在x轴上的分量，Iyy为所述整车转动惯量在y轴上的分量，Izz为所述整车转动惯量在z轴上的分量，RH为所述车辆的高度，Hg为所述车辆对应的物理样机的质心高度，TW为所述车辆的轮距，WB为所述车辆的轴距、m为所述车辆的质量，L为所述车辆的长度，Kx、Ky和Kz均为预设系数。4.如权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，还包括：根据所述车辆的多体整车模型的质心位置和所述车辆对应的物理样机的质心位置对所述车身模型转动惯量进行校验及优化。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述车辆的多体整车模型的质心位置和所述车辆对应的物理样机的质心位置对所述车身模型转动惯量进行校验及优化，包括：在同一坐标系下，计算所述车辆的多体整车模型的质心位置与所述车辆对应的物理样机的质心位置之间的差值；判断所述差值的绝对值是否大于预设阈值；如果所述差值的绝对值大于所述预设阈值，则通过对所述车辆的多体整车模型的质心位置和所述车辆的多体整车模型的配重进行调整，以对所述车身模型转动惯量进行优化。6.一种车身模型转动惯量的计算装置，其特征在于，包括：第一获取模块，用于获取静态工况下车辆的轮胎受力情况以作为所述车辆的各轮轮荷；第二获取模块，用于获取所述车辆的基本参数；第一计算模块，所述第一计算模块与所述第一获取模块相...

【专利技术属性】
技术研发人员：兰志宇，张立玲，刘明卓，黄黎，韩东，
申请(专利权)人：北京汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11