本发明属于汽车,具体涉及一种乘用车线控转向系统的传动比匹配试验方法。
背景技术:
1、线控转向系统传动比匹配试验,是对装备了线控转向系统的乘用车设定线控转向传动比大小的试验过程,试验过程需要根据试验人员的主观评价对传动比的数值进行设定。由于线控转向系统不存在传统转向系统中的机械传动机构,传动比可以按需求任意设定。现有技术方案为按照转向盘的转角与转向器传动系的对应关系来得出对应的转向传动比。
2、现有的转角控制逻辑是直接按照转角关系对转向传动比进行设定,与传统转向器的转向盘转角与车轮转角传动比关系接近;对于匹配评价人员而言,传动比不能够完全明确表征车辆的转向特性,需要对更改传动比后的各种转向工况加以验证,评价工作量大,评价工况完全覆盖的难度高,测试的人力物力成本较高,而且不便于进行自定义化设置调整车辆转向特性。
技术实现思路
1、针对现有技术中存在的上述缺陷,本发明提供了一种乘用车线控转向系统的传动比匹配试验方法,该试验方法是将车辆的转向传动比转化为车辆的动力学特性参数,通过初始设定的某个传动比变化特性来进行不同工况的车辆客观数据采集,从而建立车辆的转向特性模型,评价人员基于该模型直接调整车辆横摆响应的需求指标,控制系统通过请求指标来输出转角请求。使用本发明的方法进行传动比匹配后,评价人员可以直接对转向特性指标进行设定,而不是通过传动比间接调整,不同设定的效果更加直观,便于开发人员了解实际效果以及用户端展示,降低了开发验证的工作量与工作难度。
2、本发明通过如下技术方案实现:
3、一种乘用车线控转向系统的传动比匹配试验方法,具体包括如下步骤:
4、步骤一:测试车辆准备;
5、步骤二:车辆转向特性测量;
6、利用车辆的惯导传感器采集车辆实时的侧向加速度及横摆角速度,利用车辆的转向盘转角传感器记录转向盘转角,对试验车辆不同车速不同转向盘转角下的转向特性进行测试;
7、步骤三:测试数据处理;
8、对测试得到的转向特性数据进行处理,获得横摆角速度w与转向盘转角a1,车速v之间的关系,即w=f1(a1,v);
9、步骤四:标定试验人员对车辆状态进行主观评价;
10、步骤五:传动比标定;
11、按照步骤四中的评价结果,确定目标横摆角速度w1,线控转向系统的执行器按照步骤三中得到的横摆角速度w与转向盘转角a1,车速v之间的关系:w=f1(a1,v)、转向盘转角a1与转向器小齿轮转角a的关系:a1=f2(a,v),确定同样转向盘转角a1下实现w1所需要的新的小齿轮转角a1,即完成了新的传动比匹配;之后不断迭代执行步骤四及步骤五,直至各种工况之下车辆执行的横摆角速度w符合标定人员的期望,即通过优化车辆横摆角速度的特性的方式完成转向传动比的匹配过程。
12、进一步地,步骤一具体包括如下内容:
13、按照整车操纵性、稳定性试验的要求对车辆进行整备,车辆的线控转向系统应具有基本的转向传动比逻辑,转向操作时转向盘转动与转向器内部驱动齿条的小齿轮转动的速比始终不变,转向盘转角a1与齿轮齿条转向器的小齿轮转角a有如下对应关系:a1=f2(a,v)。
14、进一步地,步骤二中,所述车辆转向特性测量包括低车速工况转向特性测量及高车速工况转向特性测量。
15、进一步地,所述低车速工况转向特性测量具体包括如下步骤:
16、a1、测试车速设置为5km/h、10km/h、20km/h、30km/h;
17、a2、保持车速为5km/h不变,转向盘分别转至5°、10°、20°、30°、45°、60°、90°、120°、150°、180°、240°、360°角度后固定不动,车辆行驶状态稳定后维持该状态3s;
18、a3、当随着转向盘转角增加,前轮的抓地力达到极限,车辆横摆角速度不能够继续增加时,说明车辆自身性能不能够达到更高的横摆角速度,车辆已处于转向不足状态,记录当前转向盘转角及对应的转向执行器位置为执行上限,停止测量;
19、a4、提高测试车速至下一个测试车速,重复步骤a2及a3;
20、a5、计算步骤a2中3s内车辆的横摆角速度均值,得到车辆不同转向盘转角下对应的横摆角速度与侧向加速度关系,拟合出各个车速下横摆角速度w1与转向盘转角a1的关系为,wv=5km/h=f1(a1)、wv=10km/h=f1(a1)、wv=20km/h=f1(a1)、wv=30km/h=f1(a1)。
21、进一步地,所述高车速工况转向特性测量具体包括如下步骤:
22、b1、测试车速设置为40km/h、50km/h、60km/h、80km/h、100km/h、120km/h、150km/h;
23、b2、保持车速为测试车速+5;
24、b3、不施加驱动力与制动力,从转向盘中间位置以20°/s的速度向一侧增加转向盘转角输入,直至车辆出现以下两种现象之一说明车辆不能够稳定维持更高的横摆角速度,记录出现对应现象时转向盘转角及对应的转向执行器位置为当前工况的执行上限,并左右两侧各进行两次测量;
25、情况一:前轴达到抓地力极限,车辆随转向盘转角增加,横摆加速度不能够继续增加,发生明显的转向不足;
26、情况二:后轴达到抓地力极限,车辆随转向盘转角增加,车辆转弯半径明显收窄或发生侧滑,不能够维持稳定行驶,发生明显的转向过度;
27、b4、重复步骤b3向另一侧增加转向盘转角输入,进行两次测量;
28、b5、提高车速至下一个测试速度,重复步骤a2、a3及a4的操作;
29、b6、将左右各两次记录到的横摆角速度、侧向加速度与转向盘转角对应的变化关系曲线取均值,得到各个车速下横摆角速度w与转向盘转角a1的关系为:wv=40km/h=f1(a1)、wv=50km/h=f1(a1)、wv=60km/h=f1(a1)……。
30、进一步地,步骤三中对测试得到的转向特性数据进行处理,包括如下内容:
31、将步骤二中获得的横摆角速度w与转向盘转角a1之间的数条关系曲线(wv=5km/h=f1(a1)、wv=10km/h=f1(a1)、wv=20km/h=f1(a1)、wv=30km/h=f1(a1)、wv=40km/h=f1(a1)、wv=50km/h=f1(a1)、wv=60km/h=f1(a1)……)按照插值法处理,得到w与a1、v的关系:w=f1(a1,v);根据a1=f2(a,v),得到w=f3(a,v),即横摆角速度w与转向执行器小齿轮转角a、车速v的关系。
32、进一步地,步骤四包括如下内容:
33、标定人员驾驶车辆,从低速到高速,进行泊车操作、低速机动、转弯变道、高速行驶变道工况;确定以下内容:
34、1)需要改变转向传动比的对应工况,即对应的车速、方向盘转角;
35、2)对应工况的横摆角速度与驾驶员的预期的差值;
36、3)确定对应工况下横摆角速度与控制目标的横摆角速度的差值。
37、第二方面,本发明还提供了一种计算机设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序时实现如本发明实施例中任一所述的一种乘用车线控转向系统的传动比匹配试验方法。
38、第三方面,本发明还提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现如本发明实施例中任一所述的一种乘用车线控转向系统的传动比匹配试验方法。
39、与现有技术相比,本发明的优点如下:
40、本发明的一种乘用车线控转向系统的传动比匹配试验方法,该试验方法是将车辆的转向传动比转化为车辆的动力学特性参数,通过初始设定的某个传动比变化特性来进行不同工况的车辆客观数据采集,从而建立车辆的转向特性模型,评价人员基于该模型直接调整车辆横摆响应的需求指标,控制系统通过请求指标来输出转角请求。使用本发明的方法进行传动比匹配后,评价人员可以直接对转向特性指标进行设定,而不是通过传动比间接调整,不同设定的效果更加直观,便于开发人员了解实际效果以及用户端展示,降低了开发验证的工作量与工作难度。
1.一种乘用车线控转向系统的传动比匹配试验方法,其特征在于,具体包括如下步骤:
2.如权利要求1所述的一种乘用车线控转向系统的传动比匹配试验方法,其特征在于,步骤一具体包括如下内容:
3.如权利要求1所述的一种乘用车线控转向系统的传动比匹配试验方法,其特征在于,步骤二中,所述车辆转向特性测量包括低车速工况转向特性测量及高车速工况转向特性测量。
4.如权利要求3所述的一种乘用车线控转向系统的传动比匹配试验方法,其特征在于,所述低车速工况转向特性测量具体包括如下步骤:
5.如权利要求3所述的一种乘用车线控转向系统的传动比匹配试验方法,其特征在于,所述高车速工况转向特性测量具体包括如下步骤:
6.如权利要求1所述的一种乘用车线控转向系统的传动比匹配试验方法,其特征在于,步骤三中对测试得到的转向特性数据进行处理,包括如下内容:
7.如权利要求1所述的一种乘用车线控转向系统的传动比匹配试验方法,其特征在于,步骤四包括如下内容:
8.一种计算机设备,其特征在于,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1-7任一项所述的一种乘用车线控转向系统的传动比匹配试验方法。
9.一种计算机可读存储介质,其特征在于,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现如权利要求1-7任一项所述的一种乘用车线控转向系统的传动比匹配试验方法。
