一种车辆转向特性调节方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种车辆转向特性调节方法及系统，方法包括以下步骤：获取车辆轮荷数据，利用所述轮荷数据计算车辆的当前转向特性；获取车辆的目标转向特性，将当前转向特性与目标转向特性进行比较，得到目标的载荷转移量W；根据载荷转移量与防倾杆刚度的对应关系，计算防倾杆的目标刚度；基于目标刚度调整防倾杆的刚度使得转移的载荷量为载荷转移量W。与现有技术相比，本发明专利技术利用轮荷数据作为输入，通过调整防倾杆刚度调整前后轴载荷比参数控制车辆的转向特性，提出了一种较新的控制策略，且轮荷输入更为直接，更能反应车辆的运动特性。更能反应车辆的运动特性。更能反应车辆的运动特性。

【技术实现步骤摘要】
一种车辆转向特性调节方法及系统


[0001]本专利技术涉及车辆控制
，尤其是涉及一种车辆转向特性调节方法及系统。

技术介绍

[0002]车辆的转向特性是车辆重要的操控性能指标，影响其性能的参数包括了前后轴载荷比、轮胎刚度、悬架刚度、阻尼器阻尼等等。对车辆转向特性的调整也主要依赖于对上述参数的监测与调整。
[0003]转向特性分为转向不足与转向过度。不足转向的表现为当固定方向盘转角，车辆的转弯半径随车速的提高而增大，对应的前轴侧偏角大于后轴侧偏角，此时车辆虽丧失部分转向能力，但车辆可控，处于稳定状态；而过度转向则相反，转弯半径随车速的提高而减小，车辆不可控，处于失稳状态。
[0004]对于重心很高的商用车，其设计目标则是在其过弯时力图减少车身倾角，防止车辆侧翻的严重事故。在赛车以及高性能轿车上，转向时保持略微转向过度可以提升车辆转向的灵敏度，在高速弯时调整为略微转向不足又可确保车辆稳定性，对驾驶体验的提升尤为重要。在一些其他工况比如大型载货汽车在路况较差的路面行驶时，可以通过对转向特性的控制保证其转向系统的有效性，提升安全性。
[0005]但是，目前对转向特性的调节多是针对轮胎刚度、悬架刚度、阻尼器阻尼等参数，而少有针对前后轴载荷比调整转向特性的研究。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种车辆转向特性调节方法及系统。
[0007]本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：
[0008]根据本专利技术的第一方面，提供一种车辆转向特性调节方法，包括以下步骤：
[0009]S1、获取车辆轮荷数据，利用所述轮荷数据计算车辆的当前转向特性；
[0010]S2、获取车辆的目标转向特性，将当前转向特性与目标转向特性进行比较，得到所需的载荷转移量W；
[0011]S3、根据载荷转移量与防倾杆刚度的对应关系，计算防倾杆的目标刚度；
[0012]S4、基于目标刚度调整防倾杆的刚度使得转移的载荷量为上述步骤S2得到的载荷转移量W。
[0013]进一步地，所述车辆轮荷数据包括前轴载荷和后轴载荷，当前转向特性的计算公式为：
[0014][0015]其中，G
f
为前轴载荷，G
r
为后轴载荷，C
αf
为前轮的侧偏刚度，C
αr
为后轮的侧偏刚度。
[0016]进一步地，将当前转向特性与目标转向特性进行比较，得到载荷转移量W，具体为：
[0017]事先进行多次试验，得到不同取值的当前转向特性对应不同取值的目标转向特性的载荷转移量W，存储至车辆控制器，获取当前转向特性与目标转向特性并查表获得载荷转移量W。
[0018]进一步地，载荷转移量与防倾杆刚度的对应关系为：
[0019][0020]其中，ΔW
a
表示计算轴载荷转移量，根据载荷转移量W和计算轴确定，所述计算轴为防倾杆所在的轴，表示前轴侧倾刚度，表示后轴侧倾刚度，W
s
表示簧载质量，t表示计算轴轮距，L表示轴距，A
y
表示侧向加速度/重力加速度，h
s
表示簧载质量质心到侧倾中心距离，Z
RC
表示侧倾中心高度，x表示计算轴到质心距离，W
ua
表示非簧载质量，Z
ua
表示非簧载质量质心高度，表示计算轴侧倾刚度，所述计算轴侧移刚度与防倾杆刚度存在对应关系。
[0021]进一步地，步骤S4中，使用闭环反馈调整防倾杆的目标刚度，具体为：
[0022]1)将防倾杆的刚度调整为目标刚度；
[0023]2)获取车辆实时的轮荷数据，计算实际的载荷转移量；
[0024]3)根据实际的载荷转移量与期望的载荷转移量W的差距，通过载荷转移量与防倾杆刚度的对应关系计算防倾杆的目标刚度；
[0025]4)重复步骤1)，直至满足终止条件。
[0026]进一步地，所述终止条件为：实际的载荷转移量与期望的载荷转移量W的差距小于预设偏差阈值，或，步骤S4的执行时间超过预设时间阈值。
[0027]根据本专利技术的第二方面，提供一种车辆转向特性调节系统，包括：
[0028]轮荷测定模块，用于获取车辆轮荷数据；
[0029]转向特性计算模块，用于利用所述轮荷数据计算车辆的当前转向特性；
[0030]载荷转移量计算模块，用于获取车辆的目标转向特性，将当前转向特性与目标转向特性进行比较，得到载荷转移量W；
[0031]刚度计算模块，用于根据载荷转移量与防倾杆刚度的对应关系，计算防倾杆的目标刚度；
[0032]调节模块，用于基于目标刚度调整防倾杆的刚度使得转移的载荷量为上述得到的载荷转移量W。
[0033]进一步地，所述车辆轮荷数据包括前轴载荷和后轴载荷，当前转向特性的计算公式为：
[0034][0035]其中，G
f
为前轴载荷，G
r
为后轴载荷，C
αf
为前轮的侧偏刚度，C
αr
为后轮的侧偏刚度。
[0036]进一步地，载荷转移量与防倾杆刚度的对应关系为：
[0037][0038]其中，ΔW
a
表示计算轴载荷转移量，根据载荷转移量W和计算轴确定，所述计算轴
为防倾杆所在的轴，表示前轴侧倾刚度，表示后轴侧倾刚度，W
s
表示簧载质量，t表示计算轴轮距，L表示轴距，A
y
表示侧向加速度/重力加速度，h
s
表示簧载质量质心到侧倾中心距离，Z
RC
表示侧倾中心高度，x表示计算轴到质心距离，W
ua
表示非簧载质量，Z
ua
表示非簧载质量质心高度，表示计算轴侧倾刚度，所述计算轴侧移刚度与防倾杆刚度存在对应关系。
[0039]进一步地，调节模块使用闭环反馈调整防倾杆的目标刚度，具体为：
[0040]1)将防倾杆的刚度调整为目标刚度；
[0041]2)获取车辆实时的轮荷数据，计算实际的载荷转移量；
[0042]3)根据实际的载荷转移量与期望的载荷转移量W的差距，通过载荷转移量与防倾杆刚度的对应关系计算防倾杆的目标刚度；
[0043]4)重复步骤1)，直至满足终止条件。
[0044]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0045](1)利用轮荷数据作为输入，通过调整防倾杆刚度调整前后轴载荷比参数控制车辆的转向特性，提出了一种较新的控制策略，且轮荷输入更为直接，更能反应车辆的运动特性。
[0046](2)现有技术对防倾杆的控制主要是用于控制车辆侧倾，而本申请对防倾杆的控制用于控制车辆转向特性。控制转向不足度更利于车辆的操控，因为侧倾更关注乘员的乘坐感受从而会牺牲一部分车辆操控的反馈，而转向不足度对于驾驶员来说更容易感知，更容易起到安全警示的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种车辆转向特性调节方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、获取车辆轮荷数据，利用所述轮荷数据计算车辆的当前转向特性；S2、获取车辆的目标转向特性，将当前转向特性与目标转向特性进行比较，得到所需的载荷转移量W；S3、根据载荷转移量与防倾杆刚度的对应关系，计算防倾杆的目标刚度；S4、基于目标刚度调整防倾杆的刚度使得转移的载荷量为上述步骤S2得到的载荷转移量W。2.根据权利要求1所述的一种车辆转向特性调节方法，其特征在于，所述车辆轮荷数据包括前轴载荷和后轴载荷，当前转向特性的计算公式为：其中，G
f
为前轴载荷，G
r
为后轴载荷，C
αf
为前轮的侧偏刚度，C
αr
为后轮的侧偏刚度。3.根据权利要求2所述的一种车辆转向特性调节方法，其特征在于，将当前转向特性与目标转向特性进行比较，得到载荷转移量W，具体为：事先进行多次试验，得到不同取值的当前转向特性对应不同取值的目标转向特性的载荷转移量W，存储至车辆控制器，获取当前转向特性与目标转向特性并查表获得载荷转移量W。4.根据权利要求1所述的一种车辆转向特性调节方法，其特征在于，载荷转移量与防倾杆刚度的对应关系为：其中，ΔW
a
表示计算轴载荷转移量，根据载荷转移量W和计算轴确定，所述计算轴为防倾杆所在的轴，表示前轴侧倾刚度，表示后轴侧倾刚度，W
s
表示簧载质量，t表示计算轴轮距，L表示轴距，A
y
表示侧向加速度/重力加速度，h
s
表示簧载质量质心到侧倾中心距离，Z
RC
表示侧倾中心高度，x表示计算轴到质心距离，W
ua
表示非簧载质量，Z
ua
表示非簧载质量质心高度，表示计算轴侧倾刚度，所述计算轴侧移刚度与防倾杆刚度存在对应关系。5.根据权利要求1所述的一种车辆转向特性调节方法，其特征在于，步骤S4中，使用闭环反馈调整防倾杆的目标刚度，具体为：1)将防倾杆的刚度调整为目标刚度；2)获取车辆实时的轮荷数据，计算实际的载荷转移量；3)根据实际的载荷转移量与期望的载荷转移量W的差距，通过载荷转移量与防倾杆刚度的对应关系计算防倾杆的目标刚度；4)重复步...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾添一，刘泽宇，陈昊天，陈辛波，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：