【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及车辆测试，尤其涉及一种车辆底盘的故障诊断方法和设备。
技术介绍
1、车辆在行驶过程中因转轴偏心、轮胎变形、轴承磨损等原因导致底盘振动。判断底盘各位置的振动形式和频率可以预测故障源。如中国专利公开号cn116256179a公开的一种车辆故障诊断方法、系统及存储介质，该方法获取车辆的振动值，根据油耗值、环境信息以及标准振动值判断车辆振动是否属于正常振动，同时根据车辆在低于当前等级车速下的振动值确定故障振动的原因。该专利申请通过拍摄装置确定车辆所处的驾驶环境，以确定路面对车辆的振动激励。驾驶环境对车辆振动影响非常大，若根据图像判断路面状况，实现难度较大。
2、现有技术可以用测功设备模拟驾驶环境，便于准确控制车辆的工况。如中国专利公开号cn113405708a公开的一种用于汽车转向工况模拟的环形正交力矩底盘测功机，该测功机通过支撑轴的反向转动，模拟汽车的驾驶状态。测功机的使用，可以减少非相关激励对测量结果的影响，便于准确获取底盘的振动响应。现有底盘测功设备可以完成同一轮胎和悬置组件的测量。但是对于挂车等重型车辆，不同车胎之间的动力和运动可以通过转盘传递，不同悬架的振动相互影响。现有技术无法模拟重型车辆不同工况下振动传递带来的影响。因此现有技术有进一步改进的必要。
技术实现思路
1、针对上述问题，本专利技术提供了一种车辆底盘的故障诊断方法和设备，通过仿地机构支撑轮组件，模拟车辆的发动机怠速、正常行驶以及转向等不同驾驶工况，转向轮组件转向时模拟从动轮组件旋转，从而根据
2、本申请的专利技术目的可通过以下技术手段实现：
3、一种车辆底盘的故障诊断方法，包括以下步骤：
4、步骤1：转向轮组件和主动轮组件安装在前悬置总成，从动轮组件安装在后悬置总成，在前悬置总成布置多个第一传感器，在后悬置总成布置多个第二传感器；
5、步骤2：第一仿地机构支撑转向轮组件，第二仿地机构支撑主动轮组件，第三仿地机构支撑从动轮组件；
6、步骤3：启动发动机总成，第一仿地机构、第二仿地机构以及第三仿地机构静止；
7、步骤4：调整发动机总成的激励状态，测量第一传感器的振动信号a1和第二传感器的振动信号a2，根据振动信号a1和振动信号a2生成第一增益数据g1；
8、步骤5：调整第二仿地机构的激励状态，第一仿地机构、第二仿地机构以及第三仿地机构分别带动转向轮组件、主动轮组件以及从动轮组件转动，测量第一传感器的振动信号a3和第二传感器的振动信号a4，根据振动信号a3和振动信号a4生成第二增益数据g2，在振动信号a3中提取转数分量p1；
9、步骤6：根据转向轮组件的第一转角调整第三仿地机构的激励状态，测量第一传感器的振动信号a5和第二传感器的振动信号a6，根据振动信号a5和振动信号a6生成第三增益数据g3，在振动信号a5中提取主动转向分量p2，在振动信号a6中提取从动转向分量p3；
10、步骤7：建立底盘的传动模型，根据第一增益数据g1、第二增益数据g2以及第三增益数据g3预测底盘的传动故障；
11、步骤8：建立底盘的动力模型，根据转数分量p1、主动转向分量p2以及从动转向分量p3预测底盘的动力故障。
12、在本专利技术中，在步骤4中，将振动信号a1和振动信号a2进行频域分解，a1=［a11(ω),a12(ω),...,a1n(ω),...,a1n(ω)］，a2=［a21(ω),a22(ω),...,a2n(ω),...,a2n(ω)］，a1n(ω)为振动信号a1中频率ω的振动幅值，a2n(ω)为振动信号a2中频率ω的振动幅值，n为振动信号a1的频率种类，第一增益数据g1=［g11, g12, ..., g1n,... ,g1n］，其中，g1n=a2n (ω)/a1n (ω)。
13、在本专利技术中，在步骤5中，将振动信号a3和振动信号a4进行频域分解，a3=［a31(ω),a32(ω),...,a3m(ω),...,a3m(ω)］，a4=［a41(ω),a42(ω),...,a4m(ω),...,a4m(ω)］，a3m(ω)为振动信号a3中频率ω的振动幅值，a4m(ω)为振动信号a4中频率ω的振动幅值，m为振动信号a3的频率种类，第二增益数据g2=［g21, g22, ..., g2m,... ,g2m］，其中，g2m =a4m(ω)/a3m(ω)。
14、在本专利技术中，在步骤6中，将振动信号a5和振动信号a6进行频域分解，a5=［a51(ω),a52(ω),...,a5k (ω),...,a5k(ω)］，a6=［a61(ω),a62(ω),...,a6k(ω),...,a6k(ω)］，a5k(ω)为振动信号a5中频率ω的振动幅值，a6k(ω)为振动信号a6中频率ω的振动幅值，k为振动信号a5的频率种类，第三增益数据g3=［g31, g32, ..., g3k,... ,g3k］，g3k=a6k(ω)/a5k(ω)。
15、在本专利技术中，在步骤6中，第三仿地机构的激励参数为第三仿地机构与第二仿地机构的第二转角θ2，根据第一转角θ1计算内轮差，再根据内轮差和挂车轴距计算第二转角θ2。
16、在本专利技术中，根据第二仿地机构的线速度计算主动轮组件的轮胎转数，提取振动信号a3中频率为轮胎转数整数倍的转数分量p1，根据转向轮组件的第一转角确定第三仿地机构的第二转角，提取振动信号a5中响应第一转角的主动转向分量p2，提取振动信号a6中响应第二转角的从动转向分量p3。
17、在本专利技术中，在步骤7中，将第一增益数据g1代入底盘的传动模型并生成悬架刚性参数，根据悬架刚性参数和第二增益数据g2确定主动悬架是否故障，根据悬架刚性参数和第三增益数据g3确定从动悬架是否故障，根据第二增益数据g2和第三增益数据g3确定转盘总成是否故障。
18、在本专利技术中，在步骤8中，根据底盘的动力模型确定振动幅值矩阵，若转数分量p1、主动转向分量p2以及从动转向分量p3大于振动幅值矩阵的至少一个振动值，则预测底盘出现相应的动力故障。
19、一种根据所述车辆底盘的故障诊断方法的故障诊断设备，包括：
20、多个第一传感器，用于测量前悬置总成的振动；
21、多个第二传感器，用于测量后悬置总成的振动；
22、第一仿地机构，用于支撑转向轮组件；
23、第二仿地机构，用于支撑主动轮组件；
24、第三仿地机构，用于支撑从动轮组件；
25、一振动控制器，用于调整发动机总成、第二仿地机构以及第三仿地机构的激励状态；
26、一信号处理单元，用于生成第一增益数据g1、第二增益数据g2、第三增益数据g3以及转数分量p1、主动转向分量p2和从动转向分量p3；
27、以及一信号分析单元，用于预测底盘的传动故障和动力故障。
28、在本专利技术中，所述第三仿地机构经铰接轴和本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种车辆底盘的故障诊断方法，其特征在于，包括以下步骤：
2. 根据权利要求1所述的车辆底盘的故障诊断方法，其特征在于，在步骤4中，将振动信号A1和振动信号A2进行频域分解，A1=［a11(ω),a12(ω),...,a1n(ω),...,a1N(ω)］，A2=［a21(ω),a22(ω),...,a2n(ω),...,a2N(ω)］，a1n(ω)为振动信号A1中频率ω的振动幅值，a2n(ω)为振动信号A2中频率ω的振动幅值，N为振动信号A1的频率种类，第一增益数据G1=［g11, g12, ..., g1n,... ,g1N］，其中，g1n=a2n (ω)/a1n (ω)。
3. 根据权利要求1所述的车辆底盘的故障诊断方法，其特征在于，在步骤5中，将振动信号A3和振动信号A4进行频域分解，A3=［a31(ω),a32(ω),...,a3m(ω),...,a3M(ω)］，A4=［a41(ω),a42(ω),...,a4m(ω),...,a4M(ω)］，a3m (ω)为振动信号A3中频率ω的振动幅值，a4m(ω)为振动信号A4中频率ω的振动幅值，M为振动信
4. 根据权利要求1所述的车辆底盘的故障诊断方法，其特征在于，在步骤6中，将振动信号A5和振动信号A6进行频域分解，A5=［a51(ω),a52(ω),...,a5k (ω),...,a5K(ω)］，A6=［a61(ω),a62(ω),...,a6k(ω),...,a6K(ω)］，a5k(ω)为振动信号A5中频率ω的振动幅值，a6k(ω)为振动信号A6中频率ω的振动幅值，K为振动信号A5的频率种类，第三增益数据G3=［g31, g32, ..., g3k,... ,g3K］，g3k=a6k(ω)/a5k(ω)。
5.根据权利要求1所述的车辆底盘的故障诊断方法，其特征在于，在步骤6中，第三仿地机构的激励参数为第三仿地机构与第二仿地机构的第二转角θ2，根据第一转角θ1计算内轮差，再根据内轮差和挂车轴距计算第二转角θ2。
6.根据权利要求1所述的车辆底盘的故障诊断方法，其特征在于，根据第二仿地机构的线速度计算主动轮组件的轮胎转数，提取振动信号A3中频率为轮胎转数整数倍的转数分量P1，根据转向轮组件的第一转角确定第三仿地机构的第二转角，提取振动信号A5中响应第一转角的主动转向分量P2，提取振动信号A6中响应第二转角的从动转向分量P3。
7.根据权利要求1所述的车辆底盘的故障诊断方法，其特征在于，在步骤7中，将第一增益数据G1代入底盘的传动模型并生成悬架刚性参数，根据悬架刚性参数和第二增益数据G2确定主动悬架是否故障，根据悬架刚性参数和第三增益数据G3确定从动悬架是否故障，根据第二增益数据G2和第三增益数据G3确定转盘总成是否故障。
8.根据权利要求1所述的车辆底盘的故障诊断方法，其特征在于，在步骤8中，根据底盘的动力模型确定振动幅值矩阵，若转数分量P1、主动转向分量P2以及从动转向分量P3大于振动幅值矩阵的至少一个振动值，则预测底盘出现相应的动力故障。
9.一种根据权利要求1所述车辆底盘的故障诊断方法的故障诊断设备，其特征在于，包括：
10.根据权利要求9所述的故障诊断设备，其特征在于，所述第三仿地机构经铰接轴和摇臂连接至第二仿地机构，通过通过铰接轴的第二转角调整第三仿地机构的激励状态。
...【技术特征摘要】
1.一种车辆底盘的故障诊断方法，其特征在于，包括以下步骤：
2. 根据权利要求1所述的车辆底盘的故障诊断方法，其特征在于，在步骤4中，将振动信号a1和振动信号a2进行频域分解，a1=［a11(ω),a12(ω),...,a1n(ω),...,a1n(ω)］，a2=［a21(ω),a22(ω),...,a2n(ω),...,a2n(ω)］，a1n(ω)为振动信号a1中频率ω的振动幅值，a2n(ω)为振动信号a2中频率ω的振动幅值，n为振动信号a1的频率种类，第一增益数据g1=［g11, g12, ..., g1n,... ,g1n］，其中，g1n=a2n (ω)/a1n (ω)。
3. 根据权利要求1所述的车辆底盘的故障诊断方法，其特征在于，在步骤5中，将振动信号a3和振动信号a4进行频域分解，a3=［a31(ω),a32(ω),...,a3m(ω),...,a3m(ω)］，a4=［a41(ω),a42(ω),...,a4m(ω),...,a4m(ω)］，a3m (ω)为振动信号a3中频率ω的振动幅值，a4m(ω)为振动信号a4中频率ω的振动幅值，m为振动信号a3的频率种类，第二增益数据g2=［g21, g22, ..., g2m,... ,g2m］，其中，g2m =a4m(ω)/a3m(ω)。
4. 根据权利要求1所述的车辆底盘的故障诊断方法，其特征在于，在步骤6中，将振动信号a5和振动信号a6进行频域分解，a5=［a51(ω),a52(ω),...,a5k (ω),...,a5k(ω)］，a6=［a61(ω),a62(ω),...,a6k(ω),...,a6k(ω)］，a5k(ω)为振动信号a5中频率ω的振动幅值，a6k(ω)为振动信号a6中频率ω的振动...
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