用于线控转向系统的路面振动反馈控制系统的制作方法

本发明涉及车辆控制，具体为用于线控转向系统的路面振动反馈控制系统。

背景技术：

1、乘用车的舒适性是一项重要的性能评价指标，由于汽车发动机工作而引起的振动便是无法忽视的主要原因之一，发动机振动主要由发动机汽缸内的活塞-曲柄连杆机构的往复运动所致，该振动经发动机悬置系统传递到车架，进而传递到驾驶室内，影响乘坐的舒适性。

2、部分现有的线控转向系统对路面振动反馈进行综合调节的时候，虽然能够根据获取到的数据来进行不同的反馈调节，但是在对数据进行分析的时候，存在不全面的问题，因此在后续调节的时候，没有结合实际驾驶情况来进行调节，从而会降低用户的驾驶体验感。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供了用于线控转向系统的路面振动反馈控制系统，解决了对数据的分析不全面，后续的调节会降低用户的驾驶体验感的问题。

2、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：用于线控转向系统的路面振动反馈控制系统，包括：

3、震动数据采集模块，用来对车辆行驶过程中产生的路面震动数据进行采集，且震动数据包括：轮速、齿轮直径和横摆加速度，其中横摆加速度通过设置的横摆角传感器对车辆转弯时的横摆角速度，再根据横摆角速度计算得到横摆加速度，同时将获取到的震动数据传输到震动数据分析模块。

4、震动数据分析模块，用于对获取到的震动数据进行分析，通过对轮速进行分析得到车辆对应的轮速跳动量，且具体的分析方式如下：

5、将车辆的车轮进行标记，同时将左右前轮标记为q1和q2，将左右后轮标记为h1和h2，接着根据转速传感器获取到车轮对应的转速分别标记为sq1、sq2、sh1和sh2；

6、接着获取到车轮半径记作r，具体的车轮半径为常数，且为定值，接着将获取到的转速和车轮半径代入公式：轮速＝转速÷轮胎周长，轮胎周长根据公式d＝2πr计算得到，最终根据上述公式代入数据最终得到左右前后四个车轮对应的轮速；

7、最后通过最大轮速法来估算得到车速，其中最大轮速法是使用车辆四个轮速的最大值作为估计车辆的车速，具体的此处根据最大轮速法获取到的车速也表示为轮速跳动量，二者表示的含义相同。

8、其次通过设置的横摆角传感器来测量车辆转向时的横摆角速度，通过对方向盘进行模态分析得到模摆加速度，具体的模态分析表示对转向系统进行模态实验，可以测出转向系统在特定频率段的垂向弯曲振型，且通常的频率段为30～45hz，在经过模态分析后，可以测出转向系统在特定频率下的模摆加速度。

9、齿条位移量的测量方式为：通过计算齿轮的周节进行获取，接着通过公式计算得到：齿条位移量＝齿轮转动齿数÷齿轮周节，其中齿轮周节的计算公式为：周节＝分度圆直径×π/齿数，具体的，当齿轮转动一定角度时，齿条的位移量就等于齿轮转过的齿数乘以齿轮的周节；

10、综合分析模块，用于对获取到的分析数据信息进行综合分析，同时结合对应的动力学仿真模型来处理，且动力学仿真模型的构建方式如下：

11、步骤一：构建七自由度整车动力学仿真模型和随机路面环境，求解路面高程或随机路面高程激励产生的车辆振动加速度响应；

12、步骤二：针对待标定车辆，采用激励构建冲击测试获取悬架系统的加速度结果，并对整车仿真模型的参数(弹簧刚度、阻尼系数、胎压等)进行标定，并将标定完成参数代入整车动力学模型中，即可认为该仿真模型可以反映车辆振动行为；

13、步骤三：由步骤二中标定的整车仿真模型，利用随机路面仿真在不同速度下求解悬架振动响应，建立路面平整度i ri、加速度传感器测得的加速度a1和a2、胎压的散点关系，并用线性插值法求得在给定胎压和加速度下的i ri值。

14、待标定车辆上装备多功能激光断面仪，其采集的路面平整度指标i ri可作为真值进行对比。冲击测试所用激励构建为横截面已知的梯形减速带，振动式检测装备的加速度传感器装于车辆前轴上方，与车辆左右轮相对应。

15、开展标定测试试验，选取一段相对平坦的道路作为标定路段，驾驶待标定车辆以不同车速依次经过路面激励试件，行驶时单侧前后轮胎碾压该减速带，对车辆悬架进行冲击，记录车速并采集对应的加速度响应数据。

16、参数调节分析模块，用于对获取到的方向盘震动幅度值和震动频率进行比较分析，同时获取到震动数据分析模块传输的分析数据，并综合二者进行分析，且具体的分析方式如下：

17、获取到震动频率并记作pz，同时将震动频率pz与正常值py进行比较，当pz>py时，则表示反馈得到的震动频率超过正常情况下的数值，并生成超出信号，反之当pz≤py时，则表示反馈则到的震动频率未超过正常情况下的数值，并生成正常信号，针对生成的正常信号则不进行处理。

18、针对生成的超出信号，获取到悬挂系统的正常阻尼记作fd，且此处获取到的阻尼为当前系统整体的参数，通常将平稳行驶状态下得到的阻尼参数作为标准来进行计算，接着获取到车辆平稳行驶状态下的车速记作v，并根据公式fd＝c×v，其中c是阻尼系数，根据公式计算得到阻尼系数c，同时将计算得到的阻尼系数c作为悬挂系统整体阻尼系数；且此处针对悬挂系统中的阻尼系数，默认为线性关系，阻尼力通常与速度成正比。

19、接着获取到轮速跳动量的最大值和最小值，并计算得到对应的车速最大值和最小值，再根据阻尼公式计算得到阻尼区间记作[fmin，fmax]，接着对阻尼区间进行分析判断，判断正常阻尼fd是否位于阻尼区间内，当位于阻尼区间时则生成正常信号，当不位于阻尼区间内时，则生成阻尼参数调节信号。

20、针对生成的阻尼参数调节信号，判断正常阻尼fd与阻尼区间的关系，当正常阻尼fd小于阻尼区间最小值fmin时，则生成计算fmin与fd之间的差值，同时生成差值信息，当正常阻尼fd大于阻尼区间最小值fmax时，计算车辆整体的平均阻尼，并以平均阻尼对车辆进行参数调节，同时生成平均阻尼信息，接着将差值信息和平均阻尼信息传输到调节结果输出模块。

21、调节结果输出模块，用于对将生成的差值信息或平均阻尼信息传输给路感模拟电机，路感模拟电机根据获取到的参数来进行调节。

22、本发明提供了用于线控转向系统的路面振动反馈控制系统。与现有技术相比具备以下有益效果：

23、本发明通过对获取到的数据进行分析，同时建立动力学模型来对数据进行整体分析，根据得到的数据来进行判断，接着结合获取到的实际的路面状况和行驶状态来对数据进行分析调节判断，通过结合实际情况分析获取数据，能够贴合当前的驾驶情况，从而能够在达到对车辆调节的同时提高用户的驾驶体验感。

技术特征：

1.用于线控转向系统的路面振动反馈控制系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的用于线控转向系统的路面振动反馈控制系统，其特征在于，所述震动数据分析模块对震动数据分析得到轮速跳动量的具体方式为：

3.根据权利要求1所述的用于线控转向系统的路面振动反馈控制系统，其特征在于，所述震动数据分析模块对震动数据分析得到齿条位移量和模摆加速度的具体方式为：

4.根据权利要求1所述的用于线控转向系统的路面振动反馈控制系统，其特征在于，所述综合分析模块根据动力学仿真模型对分析数据信息进行分析的方式为：

5.根据权利要求1所述的用于线控转向系统的路面振动反馈控制系统，其特征在于，所述参数调节分析模块对震动频率进行分析的具体方式为：

6.根据权利要求5所述的用于线控转向系统的路面振动反馈控制系统，其特征在于，所述参数调节分析模块对超出信号分析的具体方式为：

7.根据权利要求6所述的用于线控转向系统的路面振动反馈控制系统，其特征在于，所述参数调节分析模块对阻尼参数调节信号分析的具体方式如下：

8.根据权利要求1所述的用于线控转向系统的路面振动反馈控制系统，其特征在于，所述调节结果输出模块，将生成的差值信息或平均阻尼信息传输到路感模拟电机。

技术总结本发明公开了用于线控转向系统的路面振动反馈控制系统，包括震动数据采集模块、震动数据分析模块、综合分析模块和参数调节分析模块，本发明涉及车辆控制技术领域，解决了对数据的分析不全面，后续的调节会降低用户的驾驶体验感的技术问题，本发明通过对获取到的数据进行分析，同时建立动力学模型来对数据进行整体分析，根据得到的数据来进行判断，接着结合获取到的实际的路面状况和行驶状态来对数据进行分析调节判断，通过结合实际情况分析获取数据，能够贴合当前的驾驶情况，从而能够在达到对车辆调节的同时提高用户的驾驶体验感。技术研发人员：王正成,胡立靖,胡冬成,郝玉峰,万多荃,黄鹤,张峰受保护的技术使用者：昌辉汽车转向系统（黄山）有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/23