車(chē)輛座椅懸置液壓減振器非線性速度特性參數(shù)的獲取方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及車(chē)輛座椅懸置液壓減振器非線性速度特性參數(shù)的獲取方法，屬于車(chē)輛座椅【技術(shù)領(lǐng)域】。該發(fā)明的特征在于：根據(jù)建立座椅人體系統(tǒng)振動(dòng)仿真模型，試驗(yàn)所得到的座椅在駕駛室地板安裝中心位置處的振動(dòng)加速度和座椅面的振動(dòng)加速度，利用車(chē)輛座椅懸置液壓減振器非線性速度特性曲線參數(shù)獲取的目標(biāo)函數(shù)及優(yōu)化算法，獲取得到車(chē)輛座椅懸置液壓減振器非線性速度特性參數(shù)。利用本發(fā)明可獲取得到更加準(zhǔn)確、可靠的座椅懸置液壓減振器非線性速度特性參數(shù)，提高車(chē)輛座椅人體振動(dòng)建模和分析的精度，為座椅懸置系統(tǒng)參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)奠定可靠的技術(shù)基礎(chǔ)；同時(shí)，還可節(jié)省購(gòu)置減振器試驗(yàn)臺(tái)的高額費(fèi)用，避免減振器試驗(yàn)費(fèi)用高、特性參數(shù)獲取周期較長(zhǎng)的缺陷。
【專(zhuān)利說(shuō)明】車(chē)輛座椅懸置液壓減振器非線性速度特性參數(shù)的獲取方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及車(chē)輛座椅，特別是車(chē)輛座椅懸置液壓減振器非線性速度特性參數(shù)的獲 取方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 液壓減振器具有理想的非線性速度特性，在座椅懸置系統(tǒng)中得到了廣泛應(yīng)用。座 椅系統(tǒng)舒適性是評(píng)價(jià)汽車(chē)性能的重要指標(biāo)之一。為了提高車(chē)輛座椅系統(tǒng)的舒適性，必須建 立車(chē)輛座椅人體振動(dòng)模型，從而對(duì)座椅系統(tǒng)進(jìn)行分析和優(yōu)化設(shè)計(jì)。車(chē)輛座椅人體振動(dòng)模型 的座椅懸置液壓減振器非線性速度特性曲線的精確性，直接決定車(chē)輛座椅人體振動(dòng)模型的 精確性，從而決定座椅系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)結(jié)果和舒適性提高程度。目前，對(duì)于液壓減振器非線 性速度特性曲線，我國(guó)主要是通過(guò)減振器臺(tái)架試驗(yàn)測(cè)得，但是該方法需要有專(zhuān)門(mén)的減振器 試驗(yàn)臺(tái)，對(duì)汽車(chē)制造商而言，購(gòu)置減振器試驗(yàn)臺(tái)費(fèi)用高；委托擁有減振器試驗(yàn)臺(tái)的廠家做試 驗(yàn)，則試驗(yàn)費(fèi)用高、獲取周期較長(zhǎng)。因此，目前我國(guó)汽車(chē)制造商在車(chē)輛座椅系統(tǒng)的舒適性研 宄中，對(duì)座椅懸置液壓減振器非線性速度特性曲線，尚無(wú)低費(fèi)用且快速準(zhǔn)確的獲取方法，還 必須建立車(chē)輛座椅懸置液壓減振器非線性速度特性參數(shù)的獲取方法。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明所解決的技術(shù)問(wèn)題是提供車(chē)輛座椅懸置 液壓減振器非線性速度特性參數(shù)的獲取方法。
[0004] 為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所提供的車(chē)輛座椅懸置液壓減振器非線性速度特 性參數(shù)的獲取方法，其流程框圖如圖1所示，其技術(shù)方案實(shí)施的具體步驟如下：
[0005] (1)利用振動(dòng)測(cè)試設(shè)備，測(cè)量并采集得到在某行駛工況下的座椅在駕駛室地板安 裝位置中心處的垂直振動(dòng)信號(hào)和座椅面的垂向振動(dòng)信號(hào)，采集振動(dòng)信號(hào)的時(shí)間長(zhǎng)度為{0， T} = {[04] + ?,T]}，其中，前一時(shí)間段[o，tj的振動(dòng)信號(hào)用于車(chē)輛座椅懸置液壓減振器 非線性速度特性參數(shù)的獲取，后一時(shí)間段[tpT]的振動(dòng)信號(hào)可用于對(duì)所獲取的車(chē)輛座椅懸 置液壓減振器非線性速度特性參數(shù)的仿真驗(yàn)證；
[0006] (2)根據(jù)座椅系統(tǒng)舒適性分析的要求，利用座墊等效剛度Kh和等效阻尼C h，座椅懸 置的等效剛度Ks，人體的等效剛度Kb和等效阻尼系數(shù)C b，人體上部的等效質(zhì)量mb和人體臀 部的等效質(zhì)量mh，座椅與座墊質(zhì)量之和m s，座椅懸置液壓減振器活塞桿中心線與駕駛室地 板垂向的夾角即減振器安裝角度Θ，構(gòu)建座椅人體垂向振動(dòng)模型，其中，座椅面與駕駛室地 板之間的垂向阻尼力F h= F m/cos Θ，且減振器阻尼力
[0007]

【權(quán)利要求】
1.車(chē)輛座椅懸置液壓減振器非線性速度特性參數(shù)的獲取方法，其具體步驟如下： (1) 利用振動(dòng)測(cè)試設(shè)備，測(cè)量并采集得到在某行駛工況下的座椅在駕駛室地板安裝位 置中心處的垂直振動(dòng)信號(hào)和座椅面的垂向振動(dòng)信號(hào)，采集振動(dòng)信號(hào)的時(shí)間長(zhǎng)度為{〇,T}= {[Ο,?^ +ΒρΤ]}，其中，前一時(shí)間段[0，tj的振動(dòng)信號(hào)用于車(chē)輛座椅懸置液壓減振器非線 性速度特性參數(shù)的獲取，后一時(shí)間段[tpT]的振動(dòng)信號(hào)可用于對(duì)所獲取的車(chē)輛座椅懸置液 壓減振器非線性速度特性參數(shù)的仿真驗(yàn)證； (2) 根據(jù)座椅系統(tǒng)舒適性分析的要求，利用座墊等效剛度Kh和等效阻尼Ch，座椅懸置的 等效剛度Ks，人體的等效剛度Kb和等效阻尼系數(shù)Cb，人體上部的等效質(zhì)量mb和人體臀部的 等效質(zhì)量mh，座椅與座墊質(zhì)量之和ms，座椅懸置液壓減振器活塞桿中心線與駕駛室地板垂 向的夾角即減振器安裝角度Θ，構(gòu)建座椅人體垂向振動(dòng)模型，其中，座椅面與駕駛室地板之 間的垂向阻尼力Fh=Fm/cosΘ，且減振器阻尼力
式中，阻尼系數(shù)Cs、平安比ris、雙向比f(wàn)3s、復(fù)原行程初次開(kāi)閥速度V1、及壓縮行程初次 開(kāi)閥速度Vly，作為減振器速度特性參數(shù)的待獲取量，V為減振器的運(yùn)動(dòng)速度； (3) 根據(jù)座椅人體系統(tǒng)垂向振動(dòng)模型，利用Matlab/Simulink仿真軟件，建立座椅人體 系統(tǒng)仿真模型，以在前一時(shí)間段[0，tJ所測(cè)得的座椅在駕駛室地板安裝位置中心處的垂直 振動(dòng)加速度信號(hào)為輸入信號(hào)，對(duì)座椅面的垂直振動(dòng)加權(quán)加速度均方根值進(jìn)行仿真，其中，在 不同頻率下的加權(quán)值為
(4) 以步驟⑵中的阻尼系數(shù)Cs、平安比ris、雙向比f(wàn)3s、復(fù)原行程初次開(kāi)閥速度V1、壓 縮行程初次開(kāi)閥速度Vly，作為減振器速度特性參數(shù)的待獲取量，利用在前一時(shí)間段[0,tj 仿真所得到的座椅面垂向振動(dòng)加權(quán)加速度均方根值^^，與試驗(yàn)所測(cè)得的座椅面垂向振 動(dòng)加權(quán)加速度均方根值^ 7:、建立座椅懸置液壓減振器非線性速度特性參數(shù)獲取的目標(biāo) 函數(shù)Jmin，即
(5) 根據(jù)座椅懸置液壓減振器非線性速度特性參數(shù)獲取的目標(biāo)函數(shù)，利用優(yōu)化算法求 參數(shù)獲取目標(biāo)函數(shù)的最小值，此時(shí)，對(duì)應(yīng)的優(yōu)化變量即為所的座椅懸置液壓減振器非線性 速度特性曲線參數(shù)，即阻尼系數(shù)Cs、平安比ris、雙向比f(wàn)3s、復(fù)原行程初次開(kāi)閥速度V1、壓縮 行程初次開(kāi)閥速度Vly，此時(shí)得到的減振器阻尼力匕3表達(dá)式所繪制的曲線即為該車(chē)輛座椅 懸置液壓減振器非線性速度特性曲線； (6)根據(jù)座椅人體系統(tǒng)的振動(dòng)仿真模型及在步驟（5)中所得到的座椅懸置液壓減振器 非線性速度特性曲線，以在后一時(shí)間段[tpT]內(nèi)所測(cè)得的座椅在駕駛室地板安裝位置中心 處的垂直振動(dòng)加速度信號(hào)作為輸入，對(duì)座椅面的垂直振動(dòng)加權(quán)加速度值進(jìn)行仿真計(jì)算，并 與在該時(shí)間段內(nèi)所測(cè)得的座椅面的垂直振動(dòng)加權(quán)加速度值進(jìn)行比較，對(duì)所獲取得到的座椅 懸置液壓減振器非線性速度特性參數(shù)的結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證。
【文檔編號(hào)】G01M17/04GK104455157SQ201410593172
【公開(kāi)日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年10月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月29日
【發(fā)明者】周長(zhǎng)城, 提艷, 于曰偉, 潘禮軍 申請(qǐng)人:山東理工大學(xué)