一种用于可变角传动比的比例系数的选择方法技术

本发明专利技术涉及一种用于可变角传动比的比例系数的选择方法，包括如下步骤：S1、分段设计变角传动比，定义0～30km/h为低速段，30～70km/h为中低速段，70～120km/h为中高速段，大于120km/h为高速段；S2、建立转向灵敏度的定量评价标准和操纵稳定性的定量评价标准；S3、获取最优的比例系数；S4、通过拟合方法建立车速u与最优比例系数p之间的定量关系表达式。本发明专利技术通过在不同的车速区间设计比例系数对角传动比进行调节，可实现中低车速以转向灵敏度为主，中高车速以操纵稳定性为主，兼顾了驾驶员的操纵轻便性和安全性。的操纵轻便性和安全性。的操纵轻便性和安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种用于可变角传动比的比例系数的选择方法


[0001]本专利技术涉及汽车的线控转向
，更具体地说，涉及一种用于可变角传动比的比例系数的选择方法。

技术介绍

[0002]可变角传动比是充分发挥线控转向性能优势的关键技术之一。当前，综合定横摆角速度增益和定侧向加速度增益去设计变角传动比是一种主流的方法，这种方法的核心问题是两种增益的比例系数的确定。但是在现有技术中，比例系数的确定主要是根据经验去拟合比例系数与车速之间的关系曲线，没有具体的获取比例系数与车速之间数学关系式的方法，具有较大的随意性。

技术实现思路

[0003]本专利技术要解决的技术问题在于，提供一种用于可变角传动比的比例系数的选择方法，可根据不同的车速区间选取比例系数，兼顾车辆的转向灵敏性和操纵稳定性。
[0004]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种用于可变角传动比的比例系数的选择方法，包括如下步骤：
[0005]S1、分段设计变角传动比，定义0～30km/h为低速段，30～70km/h为中低速段，70～120km/h为中高速段，大于120km/h为高速段；
[0006]S2、建立转向灵敏度的定量评价标准和操纵稳定性的定量评价标准；
[0007]在中低速区间优先考虑转向灵敏度，方向盘角阶跃输入下的横摆角速度增益值和横摆角速度超调量值都能够反映汽车的转向灵敏性，将横摆角速度增益值和横摆角速度超调量值加权结合得到转向灵敏度的定量评价标准J1；
[0008]在中高速区间优先考虑操纵稳定性，横摆角速度、侧向加速度以及质心侧偏角值的大小都能够反映汽车的操纵稳定性，将横摆角速度、侧向加速度和质心侧偏角值加权结合得到操纵稳定性的定量评价标准J2；
[0009]S3、获取最优的比例系数；
[0010]在中低速区间，汽车转向盘输入下的瞬态响应是评价转向灵敏性的一项重要内容，选取不同的比例系数p和车速u进行转向盘角阶跃试验，比较J1的值，取每个车速下J1值最大时的比例系数为最优的比例系数；
[0011]在中高速范围内，汽车双移线工况下的瞬态响应是评价操纵稳定性的一项重要依据，选取不同的比例系数p和车速u进行双移线试验，比较J2的值，取每个车速下J2值最小时的比例系数为最优的比例系数；
[0012]S4、通过拟合方法建立车速u与最优比例系数p之间的定量关系表达式。
[0013]按上述方案，在所述步骤S2中，在中低速区间建立转向灵敏度的定量评价标准J1的方法为：
[0014]将转向盘阶跃输入下横摆角速度增益k和横摆角速度超调量σ综合起来评价转向
灵敏度，其表达式为：
[0015][0016]式中，a1、a2分别为k、σ的比例系数。
[0017]按上述方案，在所述步骤S2中，在中高速范围内建立操纵稳定性的定量评价标准J2的方法为：
[0018]将车辆的横摆角速度w
r
、侧向加速度a
y
和质心侧偏角β综合起来评价操纵稳定性，其表达式为：
[0019][0020]式中，k1、k2、k3分别为w
r
、a
y
、β的比例系数。
[0021]按上述方案，所述步骤S3包括以下步骤：
[0022]S3.1、获取中低速区间不同车速下最优的比例系数p；根据所选取的不同车速分别进行转向盘角阶跃试验，并得到与不同比例系数相对应的不同车速下车辆的转向灵敏度的定量评价标准值；
[0023]S3.2、获取中高速区间不同车速下最优的比例系数p；根据所选取的不同车速分别进行双移线试验，并得到与不同比例系数相对应的不同车速下车辆的操纵稳定性的定量评价标准值。
[0024]按上述方案，所述步骤S4包括以下步骤：
[0025]S4.1、建立中低速区间最优比例系数p与车速u的关系式；通过拟合步骤S3.1得到的9组数据，得出中低速区间每个车速下最优的比例系数p：
[0026]p＝f1(u)
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(3)
[0027]式中，u为车速，f1(u)为待拟合的多次项函数；
[0028]S4.2、建立中高速区间最优比例系数p与车速u的关系式；通过拟合步骤S3.2得到的11组数据，得出中高速区间每个车速下最优的比例系数p：
[0029]p＝f2(u)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(4)
[0030]式中u为车速，f2(u)为待拟合的多次项函数。
[0031]实施本专利技术的用于可变角传动比的比例系数的选择方法，具有以下有益效果：
[0032]本专利技术通过在不同的车速区间设计比例系数对角传动比进行调节，可实现中低车速以转向灵敏度为主，中高车速以操纵稳定性为主，兼顾了驾驶员的操纵轻便性和安全性。
附图说明
[0033]下面将结合附图及实施例对本专利技术作进一步说明，附图中：
[0034]图1是本专利技术一种用于可变角传动比的比例系数的选择方法的流程图。
具体实施方式
[0035]为了对本专利技术的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本专利技术的具体实施方式。
[0036]如图1所示，本专利技术用于可变角传动比的比例系数的选择方法，包括如下步骤：
[0037]S1，采用分段思想设计变角传动比。
[0038]S2，建立转向灵敏度的定量评价标准和操纵稳定性的定量评价标准。
[0039]在中低速区间优先考虑转向灵敏度，方向盘角阶跃输入下的横摆角速度增益值和横摆角速度超调量值都能够反映汽车的转向灵敏性，因此将两个参数值加权结合得到转向灵敏度的定量评价标准J1。
[0040]在中高速区间优先考虑操纵稳定性，横摆角速度、侧向加速度以及质心侧偏角值的大小都能够反映汽车的操纵稳定性，因此将三个参数值加权结合得到操纵稳定性的定量评价标准J2。
[0041]S3，获取最优的比例系数。
[0042]在中低速区间，汽车转向盘输入下的瞬态响应是评价转向灵敏性的一项重要内容，因而选取不同的比例系数p和车速u进行转向盘角阶跃试验，比较J1的值，取每个车速下J1值最大时的比例系数为最优的比例系数。
[0043]在中高速范围内，汽车双移线工况下的瞬态响应是评价操纵稳定性的一项重要依据，因此选取不同的比例系数p和车速u进行双移线试验，比较J2的值，取每个车速下J2值最小时的比例系数为最优的比例系数。
[0044]S4，通过拟合方法建立车速u与最优比例系数p之间的定量关系表达式。
[0045]优选的，步骤S1具体包括以下步骤：
[0046]采用分段思想设计变角传动比，其中定义0～30km/h为低速段，30～70km/h为中低速段，70～120km/h为中高速段，大于120km/h为高速段。
[0047]优选的，步骤S2具体包括以下步骤：
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于可变角传动比的比例系数的选择方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、分段设计变角传动比，定义0～30km/h为低速段，30～70km/h为中低速段，70～120km/h为中高速段，大于120km/h为高速段；S2、建立转向灵敏度的定量评价标准和操纵稳定性的定量评价标准；在中低速区间优先考虑转向灵敏度，方向盘角阶跃输入下的横摆角速度增益值和横摆角速度超调量值都能够反映汽车的转向灵敏性，将横摆角速度增益值和横摆角速度超调量值加权结合得到转向灵敏度的定量评价标准J1；在中高速区间优先考虑操纵稳定性，横摆角速度、侧向加速度以及质心侧偏角值的大小都能够反映汽车的操纵稳定性，将横摆角速度、侧向加速度和质心侧偏角值加权结合得到操纵稳定性的定量评价标准J2；S3、获取最优的比例系数；在中低速区间，汽车转向盘输入下的瞬态响应是评价转向灵敏性的一项重要内容，选取不同的比例系数p和车速u进行转向盘角阶跃试验，比较J1的值，取每个车速下J1值最大时的比例系数为最优的比例系数；在中高速范围内，汽车双移线工况下的瞬态响应是评价操纵稳定性的一项重要依据，选取不同的比例系数p和车速u进行双移线试验，比较J2的值，取每个车速下J2值最小时的比例系数为最优的比例系数；S4、通过拟合方法建立车速u与最优比例系数p之间的定量关系表达式。2.根据权利要求1所述的用于可变角传动比的比例系数的选择方法，其特征在于，在所述步骤S2中，在中低速区间建立转向灵敏度的定量评价标准J1的方法为：将转向盘阶跃输入下横摆角速度增益k和横摆角速度超调量σ综合起来评价转向灵敏度，其表达式为：式中，a1、a2分别为k、σ的比例系数。3.根据权利要求1所述的用于可变角传动比的比例系数的选择方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：张佩，田俊伟，胡杰，颜伏伍，林汉超，张克凡，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：