CN113252369A - 一种确定适于空气悬架试验的道路参数的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及空气悬架的试验技术领域，公开一种确定适于空气悬架试验的道路参数的方法，包括：S1、确定四个作动缸的位移f_i(k)；S2、每隔预设周期Δt采集每个作动缸的位移f_i(k)；S3、判断k‑m_i2是否小于或者等于N；S4、若是，则计算f_i(k‑m_i1)，f_i(k‑m_i1‑1)，……,f_i(k‑m_i2)；S5、得到作动缸新一轮的最大位移Z_1imax和最小位移Z_1jmin；S6、计算每个作动缸与其余作动缸的位移差f_ij＝Z_1imax‑Z_1jmin‑s；S7、若某一个或者几个f_ij大于0，则将f_i(k‑m_i)修正为f_i(k‑m_i)‑f_ij，并返回S5，否则，执行S8；S8、将k加1并返回S3；S9、试验结束，得到新的F_i(k)。本发明公开的确定适于空气悬架试验的道路参数的方法能够确定适于空气悬架试验的道路参数，避免了由于道路参数设置不合理而使得试验台架的使用寿命缩短的现象的发生。

Description

一种确定适于空气悬架试验的道路参数的方法

技术领域

本发明涉及空气悬架的试验技术领域，尤其涉及一种确定适于空气悬架试验的道路参数的方法。

背景技术

随着用户对驾乘舒适性要求的提高，越来越多的车辆开始搭载空气悬架。为了检测空气悬架的减振性能，需要在空气悬架的开发阶段进行道路模拟试验。现有技术都是采用四个作动缸的作动模拟道路的平整度，如果一个作动缸的位移比其余三个作动缸的位移高出很多或低出很多，则滑车将会不稳，以致于发生坠落，造成安全事故。检测空气悬架的减振性能时，由于没有在试验之前对道路数据进行有效识别，导致在试验过程中较为频繁出现位移超限的现象，对滑车和试验台架造成一定损伤，缩短了试验台架的使用寿命。

发明内容

基于以上所述，本发明的目的在于提供一种确定适于空气悬架试验的道路参数的方法，能够确定适于空气悬架试验的道路参数，避免了由于道路参数设置不合理而使得试验台架的使用寿命缩短的现象的发生。

为达上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种确定适于空气悬架试验的道路参数的方法，包括：

S1、确定四个作动缸的位移f_i(k)，其中k为次数，相邻两次之间的时间间隔为预设周期Δt，i＝1、2、3及4；

S2、每隔所述预设周期Δt采集每个所述作动缸的位移f_i(k)，共采集N次，其中，k＝1，2，......，N；

S3、定义每个所述作动缸的延迟时长n_i位于t₁-t₂内，其中，t₂大于t₁，m_i1为

的整数部分，m_i2为

的整数部分，判断k-m_i2是否小于或者等于N，若是，则执行S4；若否，则执行S9；

S4、计算f_i(k-m_i1)，f_i(k-m_i1-1)，......,f_i(k-m_i2)；

S5、将每个所述作动缸的f_i(k-m_i)与上一轮的最大位移Z_0imax和最小位移Z_0jmin进行比较，得到所述作动缸新一轮的最大位移Z_1imax和最小位移Z_1jmin，其中同一个所述作动缸的j＝i，m_i＝m_i1；

S6、计算每个所述作动缸与其余所述作动缸的位移差f_ij＝Z_1imax-Z_1jmin-s，其中i≠j，s为道路超限的预设位移；

S7、若某一个或者几个f_ij大于0，则将f_i(k-m_i)修正为f_i(k-m_i)-f_ij，并返回S5；否则，执行S8；

S8、将k加1并返回S3；

S9、试验结束，得到新的F_i(k)。

作为一种确定适于空气悬架试验的道路参数的方法的优选方案，在S5中，若f_i(k-m_i)＜Z_0jmin，则所述作动缸新一轮的最小位移Z_1jmin＝f_i(k-m_i)，最大位移Z_1imax＝Z_0imax；若Z_0jmin≤f_i(k-m_i)≤Z_0imax，则所述作动缸新一轮的最大位移Z_1imax＝Z_0imax，最小位移Z_1jmin＝Z_0jmin；若f_i(k-m_i)＞Z_0imax，则所述作动缸新一轮的最大位移Z_1imax＝f_i(k-m_i)，最小位移Z_1jmin＝Z_0jmin。

作为一种确定适于空气悬架试验的道路参数的方法的优选方案，在S5中，定义初始最大值Z_0imax＝0，定义初始最小值Z_0jmin＝0。

作为一种确定适于空气悬架试验的道路参数的方法的优选方案，四个f_i(k)分别为f₁(k)、f₂(k)、f₃(k)及f₄(k)，f₁(k)为滑车的左前方的所述作动缸的目标位移函数，f₂(k)为所述滑车的右前方的所述作动缸的目标位移函数，f₃(k)为所述滑车的左后方的所述作动缸的目标位移函数，f₄(k)为所述滑车的右后方的所述作动缸的目标位移函数。

作为一种确定适于空气悬架试验的道路参数的方法的优选方案，在S6中，f_ij＝Z_1imax-Z_1jmin-s包括：

f₁₂＝Z_11max-Z_12min-s；

f₁₃＝Z_11max-Z_13min-s；

f₁₄＝Z_11max-Z_14min-s；

f₂₁＝Z_12max-Z_11min-s；

f₂₃＝Z_12max-Z_13min-s；

f₂₄＝Z_12max-Z_14min-s；

f₃₁＝Z_13max-Z_11min-s；

f₃₂＝Z_13max-Z_12min-s；

f₃₄＝Z_13max-Z_14min-s；

f₄₁＝Z_14max-Z_11min-s；

f₄₂＝Z_14max-Z_12min-s；

f₄₃＝Z_14max-Z_13min-s；

式中，Z_11max为左前方的所述作动缸的最大位移，Z_11min为左前方的所述作动缸的最小位移；

Z_12max为右前方的所述作动缸的最大位移，Z_12min为右前方的所述作动缸的最小位移；

Z_13max为左后方的所述作动缸的最大位移，Z_13min为左后方的所述作动缸的最小位移；

Z_14max为右后方的所述作动缸的最大位移，Z_14min为右后方的所述作动缸的最小位移。

作为一种确定适于空气悬架试验的道路参数的方法的优选方案，在S3中，每个所述作动缸的k从等于m_i1开始计算。

作为一种确定适于空气悬架试验的道路参数的方法的优选方案，定义k小于0时f_i(k)＝0。

作为一种确定适于空气悬架试验的道路参数的方法的优选方案，在S1和S2之间，将四个所述作动缸的位移函数f_i(k)输入控制模块。

作为一种确定适于空气悬架试验的道路参数的方法的优选方案，在S7中，将所述控制模块中的f_i(k-m_i)修正为f_i(k-m_i)-f_ij。

本发明的有益效果为：本发明公开的确定适于空气悬架试验的道路参数的方法，一旦一个作动缸的最大位移与其他作动缸的最小位移的差值超过道路超限的预设位移，则修正该作动缸的最大位移并重新进行计算f_ij，直至所有的f_ij均小于或者等于0，保证了每个作动缸的作动位移的合理性，从而使得道路的参数较为合理，避免了由于道路参数设置不合理而使得试验台架的使用寿命缩短的现象的发生，加快了试验进度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1是本发明具体实施例提供的确定适于空气悬架试验的道路参数的方法的流程图。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本实施例提供一种确定适于空气悬架试验的道路参数的方法，如图1所示，包括：

S1、确定四个作动缸的位移f_i(k)，其中k为次数，相邻两次之间的时间间隔为预设周期Δt，i＝1、2、3及4；

S2、每隔预设周期Δt采集每个作动缸的位移f_i(k)，共采集N次，其中，k＝1，2，......，N；

S3、定义每个作动缸的延迟时长n_i位于t₁-t₂内，其中，t₂大于t₁，m_i1为

的整数部分，m_i2为

的整数部分，判断k-m_i2是否小于或者等于N，若是，则执行S4；若否，则执行S9；

S4、计算f_i(k-m_i1)，f_i(k-m_i1-1)，......,f_i(k-m_i2)；

S5、将每个作动缸的f_i(k-m_i)与上一轮的最大位移Z_0imax和最小位移Z_0jmin进行比较，得到作动缸新一轮的最大位移Z_1imax和最小位移Z_1jmin，其中同一个作动缸的j＝i，m_i＝m_i1；

S6、计算每个作动缸与其余作动缸的位移差f_ij＝Z_1imax-Z_1jmin-s，其中i≠j，s为道路超限的预设位移；

S7、若某一个或者几个f_ij大于0，则将f_i(k-m_i)修正为f_i(k-m_i)-f_ij，并返回S5；否则，执行S8；

S8、将k加1并返回S3；

S9、试验结束，得到新的F_i(k)。

在S9中，F_i(k)为将四个作动缸的位移f_i(k)中的部分数据进行修正后得到的新的位移函数。

需要说明的是，本实施例的四个作动缸分别设置在试验台架上，每个作动缸的自由端均设有一个底座，每个底座分别与滑车的一个轮胎固定连接以使滑车固定在底座上，防止滑车从底座上滑落。通过作动缸沿竖直方向的上下运动来模拟滑车在道路上的运行，作动缸的位移的大小表征道路的平整度，空气悬架将根据道路在竖直方向的高度变化调节空气悬架的参数，从而保证车身的稳定性。

本实施例提供的确定适于空气悬架试验的道路参数的方法，一旦一个作动缸的最大位移与其他作动缸的最小位移的差值超过道路超限的预设位移，则修正该作动缸的最大位移并重新进行计算f_ij，直至所有的f_ij均小于或者等于0，保证了每个作动缸的作动位移的合理性，从而使得道路的参数较为合理，避免了由于道路参数设置不合理而使得试验台架的使用寿命缩短的现象的发生，加快了试验进度。

具体地，在S1中，上述四个f_i(k)分别为f₁(k)、f₂(k)、f₃(k)及f₄(k)，f₁(k)为滑车的左前方的作动缸的目标位移函数，即滑车的左前轮道路在竖直方向的高度变化函数，f₂(k)为滑车的右前方的作动缸的目标位移函数，即滑车的右前轮道路在竖直方向的高度变化函数，f₃(k)为滑车的左后方的作动缸的目标位移函数，即滑车的左后轮道路在竖直方向的高度变化函数，f₄(k)为滑车的右后方的作动缸的目标位移函数，即滑车的右后轮道路在竖直方向的高度变化函数。

在S1和S2之间，将四个作动缸的位移函数f_i(k)输入控制模块，即将f₁(k)、f₂(k)、f₃(k)及f₄(k)输入控制模块，具体地，将每隔预设周期Δt检测的f_i(k)输入控制模块，即位移函数f_i(k)为不同次数对应的不同位移，也就是说，该位移函数f_i(k)为离散的数据库。优选地，该控制模块为控制器，该控制器可以是集中式或分布式的控制器，比如，控制器可以是一个单独的单片机，也可以是由分布的多块单片机构成，单片机中可以运行控制程序。

定义本实施例的Δt为1ms，s为100mm，每个作动缸的延迟时长n_i位于80ms-120ms之间，t₁为80ms，t₂为120ms，本实施例的每个作动缸的延迟时长n_i均位于80ms-120ms之间，相应地，m₁＝80、81、......、120，m₂＝80、81、......、120，m₃＝80、81、......、120，m₄＝80、81、......、120，m_i1为80，m_i2为120。在其他实施例中，Δt、t₁、t₂及s的大小并不限于本实施例的这种限定，还可以为其他数值，具体根据作动缸进行确定。

为了加快计算的进程，在S3中，从k等于m_i1开始计算，即从k等于80开始计算。需要说明的是，定义k小于0时f_i(k)＝0，定义k大于N时f_i(k)＝0。在S5中，定义初始最大值Z_0imax＝0，定义初始最小值Z_0jmin＝0，即对于每个作动缸，初始的最大值和最小值均为0，即Z_01max＝0，Z_02max＝0，Z_03max＝0，Z_04max＝0，Z_01min＝0，Z_02min＝0，Z_03min＝0，Z_04min＝0。

在S5中，由于m_i＝m_i1，即f_i(k-m_i)＝f_i(k-m_i1)，若f_i(k-m_i1)＜Z_0jmin，则作动缸新一轮的最小位移Z_1jmin＝f_i(k-m_i1)，最大位移Z_1imax＝Z_0imax；若Z_0jmin≤f_i(k-m_i1)≤Z_0imax，则作动缸新一轮的最大位移Z_1imax＝Z_0imax，最小位移Z_1jmin＝Z_0jmin；若f_i(k-m_i1)＞Z_0imax，则作动缸新一轮的最大位移Z_1imax＝f_i(k-m_i1)，最小位移Z_1jmin＝Z_0jmin，对于同一个作动缸来讲，i和j是相同的。

具体地，对于左前车轮，若f₁(k-80)＜Z_01min，则作动缸新一轮的位移Z_11min＝f₁(k-80)，最大位移Z_11max＝Z_01max；若f₁(k-80)大于等于Z_01min且小于等于Z_01max，则作动缸新一轮的最大位移Z_11max＝Z_01max，最小位移Z_11min＝Z_01min；若f₁(k-80)＞Z_01max，则作动缸新一轮的最大位移Z_11max＝f₁(k-80)，最小位移Z_11min＝Z_01min，这里的Z_01min和Z_01max分别表示上一轮计算过程中的左前作动缸的最小位移和最大位移。

对于右前车轮，若f₂(k-80)＜Z_02min，则作动缸新一轮的最小位移Z_12min＝f₂(k-80)，最大位移Z_12max＝Z_02max；若f₂(k-80)大于等于Z_02min且小于等于Z_02max，则作动缸新一轮的最大位移Z_12max＝Z_02max，最小位移Z_12min＝Z_02min；若f₂(k-80)＞Z_02max，则作动缸新一轮的最大位移Z_12max＝f₂(k-80)，最小位移Z_12min＝Z_02min，这里的Z_02min和Z_02max分别表示上一轮计算过程中的右前作动缸的最小位移和最大位移。

对于左后车轮，若f₃(k-80)＜Z_03min，则作动缸新一轮的最小位移Z_13min＝f₃(k-80)，最大位移Z_13max＝Z_03max；若f₃(k-80)大于等于Z_03min且小于等于Z_03max，则作动缸新一轮的最大位移Z_13max＝Z_03max，最小位移Z_13min＝Z_03min；若f₃(k-80)＞Z_03max，则作动缸新一轮的最大位移Z_13max＝f₃(k-80)，最小位移Z_13min＝Z_03min，这里的Z_03min和Z_03max分别表示上一轮计算过程中的左后作动缸的最小位移和最大位移。

对于右后车轮，若f₄(k-80)＜Z_04min，则作动缸新一轮的最小位移Z_14min＝f₄(k-80)，最大位移Z_14max＝Z_04max；若f₄(k-80)均大于等于Z_04min且小于等于Z_04max，则作动缸新一轮的最大位移Z_14max＝Z_04max，最小位移Z_14min＝Z_04min；若f₄(k-80)＞Z_04max，则作动缸新一轮的最大位移Z_14max＝f₄(k-80)，最小位移Z_14min＝Z_04min，这里的Z_04min和Z_04max分别表示上一轮计算过程中的右后作动缸的最小位移和最大位移。

在S6中，f_ij＝Z_1imax-Z_1jmin-100包括：

f₁₂＝Z_11max-Z_12min-100；

f₁₃＝Z_11max-Z_13min-100；

f₁₄＝Z_11max-Z_14min-100；

f₂₁＝Z_12max-Z_11min-100；

f₂₃＝Z_12max-Z_13min-100；

f₂₄＝Z_12max-Z_14min-100；

f₃₁＝Z_13max-Z_11min-100；

f₃₂＝Z_13max-Z_12min-100；

f₃₄＝Z_13max-Z_14min-100；

f₄₁＝Z_14max-Z_11min-100；

f₄₂＝Z_14max-Z_12min-100；

f₄₃＝Z_14max-Z_13min-100。

在S7中，一旦f₁₂、f₁₃、f₁₄、f₂₁、f₂₃、f₂₄、f₃₁、f₃₂、f₃₄、f₄₁、f₄₂、f₄₃中的一个或者至少两个大于0，则将f_i(k-m_i)修正为f_i(k-m_i)-f_ij，并返回S5进行重新计算。通过对比四个作动缸的最大位移和最小位移的差值与道路超限的预设位移s的大小，能够快速的判断出四个作动缸的位移f_i(k)是否合适，若是不合适，则对原位移函数f_i(k)进行修正，以保证在任意时刻的四个作动缸的最大位移和最小位移的差值均小于道路超限的预设位移s。

具体地，假如f₁₂大于0，则将f₁(k-80)修正为f₁(k-80)-f₁₂，同时将控制模块中的f_i(k-m_i)修正为f_i(k-m_i)-f_ij，接着将原来的f₁(k-80)替换为f₁(k-80)-f₁₂并返回S5进行重新计算，直至f₁₂、f₁₃、f₁₄、f₂₁、f₂₃、f₂₄、f₃₁、f₃₂、f₃₄、f₄₁、f₄₂、f₄₃全部小于或者等于0。

本实施例提供的确定适于空气悬架试验的道路参数的方法可在对空气悬架进行道路模拟试验之前，对道路在竖直方向的高度值进行预试验，确定整个道路都没有超限后，再进行实际的道路模拟试验。通过预试验，可以提现识别出超限的道路工况并加以改正，防止在实际试验时频繁发生超限现象，提高了试验安全性及四立柱平台的使用寿命，加快了试验进度。

本实施例提供的确定适于空气悬架试验的道路参数的方法的算法复杂度低，无乘除开方等复杂的数学运算，只有简单的加减法运算，数值大小的比较也转化为了简单的减法运算，节省了运算时长。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (9)

1.一种确定适于空气悬架试验的道路参数的方法，其特征在于，包括：

S1、确定四个作动缸的位移f_i(k)，其中k为次数，相邻两次之间的时间间隔为预设周期Δt，i＝1、2、3及4；

S2、每隔所述预设周期Δt采集每个所述作动缸的位移f_i(k)，共采集N次，其中，k＝1，2，......，N；

S3、定义每个所述作动缸的延迟时长n_i位于t₁-t₂内，其中，t₂大于t₁，m_i1为

的整数部分，m_i2为

的整数部分，判断k-m_i2是否小于或者等于N，若是，则执行S4；若否，则执行S9；

S4、计算f_i(k-m_i1)，f_i(k-m_i1-1)，......,f_i(k-m_i2)；

S5、将每个所述作动缸的f_i(k-m_i)与上一轮的最大位移Z_0imax和最小位移Z_0jmin进行比较，得到所述作动缸新一轮的最大位移Z_1imax和最小位移Z_1jmin，其中同一个所述作动缸的j＝i，m_i＝m_i1；

S6、计算每个所述作动缸与其余所述作动缸的位移差f_ij＝Z_1imax-Z_1jmin-s，其中i≠j，s为道路超限的预设位移；

S7、若某一个或者几个f_ij大于0，则将f_i(k-m_i)修正为f_i(k-m_i)-f_ij，并返回S5；否则，执行S8；

S8、将k加1并返回S3；

S9、试验结束，得到新的F_i(k)。

2.根据权利要求1所述的确定适于空气悬架试验的道路参数的方法，其特征在于，在S5中，若f_i(k-m_i)＜Z_0jmin，则所述作动缸新一轮的最小位移Z_1jmin＝f_i(k-m_i)，最大位移Z_1imax＝Z_0imax；若Z_0jmin≤f_i(k-m_i)≤Z_0imax，则所述作动缸新一轮的最大位移Z_1imax＝Z_0imax，最小位移Z_1jmin＝Z_0jmin；若f_i(k-m_i)＞Z_0imax，则所述作动缸新一轮的最大位移Z_1imax＝f_i(k-m_i)，最小位移Z_1jmin＝Z_0jmin。

3.根据权利要求1所述的确定适于空气悬架试验的道路参数的方法，其特征在于，在S5中，定义初始最大值Z_0imax＝0，定义初始最小值Z_0jmin＝0。

4.根据权利要求1所述的确定适于空气悬架试验的道路参数的方法，其特征在于，四个f_i(k)分别为f₁(k)、f₂(k)、f₃(k)及f₄(k)，f₁(k)为滑车的左前方的所述作动缸的目标位移函数，f₂(k)为所述滑车的右前方的所述作动缸的目标位移函数，f₃(k)为所述滑车的左后方的所述作动缸的目标位移函数，f₄(k)为所述滑车的右后方的所述作动缸的目标位移函数。

5.根据权利要求1所述的确定适于空气悬架试验的道路参数的方法，其特征在于，在S6中，f_ij＝Z_1imax-Z_1jmin-s包括：

f₁₂＝Z_11max-Z_12min-s；

f₁₃＝Z_11max-Z_13min-s；

f₁₄＝Z_11max-Z_14min-s；

f₂₁＝Z_12max-Z_11min-s；

f₂₃＝Z_12max-Z_13min-s；

f₂₄＝Z_12max-Z_14min-s；

f₃₁＝Z_13max-Z_11min-s；

f₃₂＝Z_13max-Z_12min-s；

f₃₄＝Z_13max-Z_14min-s；

f₄₁＝Z_14max-Z_11min-s；

f₄₂＝Z_14max-Z_12min-s；

f₄₃＝Z_14max-Z_13min-s；

式中，Z_11max为左前方的所述作动缸的最大位移，Z_11min为左前方的所述作动缸的最小位移；

Z_12max为右前方的所述作动缸的最大位移，Z_12min为右前方的所述作动缸的最小位移；

Z_13max为左后方的所述作动缸的最大位移，Z_13min为左后方的所述作动缸的最小位移；

Z_14max为右后方的所述作动缸的最大位移，Z_14min为右后方的所述作动缸的最小位移。

6.根据权利要求1所述的确定适于空气悬架试验的道路参数的方法，其特征在于，在S3中，每个所述作动缸的k从等于m_i1开始计算。

7.根据权利要求1所述的确定适于空气悬架试验的道路参数的方法，其特征在于，定义k小于0时f_i(k)＝0，定义k大于N时f_i(k)＝0。

8.根据权利要求1所述的确定适于空气悬架试验的道路参数的方法，其特征在于，在S1和S2之间，将四个所述作动缸的位移函数f_i(k)输入控制模块。

9.根据权利要求8所述的确定适于空气悬架试验的道路参数的方法，其特征在于，在S7中，将所述控制模块中的f_i(k-m_i)修正为f_i(k-m_i)-f_ij。

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