(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210708358.4 (22)申请日 2022.06.22 (71)申请人 桂林电子科技大 学 地址 541004 广西壮 族自治区桂林市七 星 区金鸡路1号 申请人 东风柳州汽车有限公司 (72)发明人 孙永厚　马雪峰　叶明松　刘夫云　 邓聚才　杨音文　彭雪梅　杜中刚　 王宝玉　汤金帅　 (74)专利代理 机构 桂林市华杰 专利商标事务所 有限责任公司 451 12 专利代理师 陆梦云 (51)Int.Cl. G06F 30/15(2020.01) G06F 30/20(2020.01)G06T 17/00(2006.01) (54)发明名称 一种基于等效刚度理论的驾驶室悬置系统 刚度测量方法 (57)摘要 本发明公开了一种基于等效刚度理论的驾 驶室悬置系统刚度测量方法， 包括建立驾驶室悬 置系统的三维模 型； 建立商用车驾驶室悬置系统 的仿真模型； 基于等效刚度理论， 根据不同工况 设置仿真模 型的激励方式； 综合考虑驾驶室悬置 系统的实车测试环境和模型仿真环 境区别， 通过 设置仿真环 境条件， 使模型仿真环 境近似于实车 测试环境； 进行仿真模型的刚度仿真， 获取驾驶 室悬置系统的等效刚度曲线。 本方法改变了传统 驾驶室悬置系统的刚度测量方式， 实现了测量效 率和测量成本的双重提升； 运用等效刚度理论， 有效解决了驾驶室悬置系统的刚度测量工作量 大的问题， 大幅提高了系统的刚度测量效率。 权利要求书2页 说明书4页 附图5页 CN 115062414 A 2022.09.16 CN 115062414 A 1.一种基于等效刚度理论的驾驶室悬置系统刚度测量方法， 其特征在于， 包括如下步 骤： 1） 建立驾驶室悬置系统的三维模型， 并获取驾驶室悬置系统的实车参数； 2） 根据所建立的三维模型和实车参数， 建立对应的仿真模型； 3） 基于等效刚度理论， 根据不同工况设置 仿真模型的激励方式； 4） 设置仿真环境的条件； 5） 对驾驶室悬置系统模型进行仿真， 获取系统的等效刚度。 2.根据权利要求1中所述的一种基于等效刚度理论的驾悬置系统刚度测量方法， 其特 征在于， 步骤1） 中， 所述驾驶室悬置系统的三维模型， 包括： 驾驶室模型、 驾驶室前悬置模 型、 驾驶室后悬置模型和车架模型。 3.根据权利要求1中所述的一种基于等效刚度理论的驾悬置系统刚度测量方法， 其特 征在于， 步骤1） 中， 所述驾驶室悬置系统的实车参数， 包括： 驾驶室刚体惯 性参数、 驾驶员质 量参数、 副驾驶员质量参数、 驾驶室内物品等效质量参数、 驾驶室前悬置/后悬置减震气囊 刚度参数、 驾驶室前悬置/后悬置减震气囊阻尼参数、 驾驶室前悬置/后悬置各弹性橡胶衬 套刚度参数、 驾驶室前悬置/后悬置各弹性橡胶衬套阻尼参数、 驾驶室前悬置/后悬置限位 块刚度参数、 驾驶室前 悬置/后悬置限位 块阻尼参数， 驾驶室横向稳定杆 材料系数。 4.根据权利要求2中所述的一种基于等效刚度理论的驾悬置系统刚度测量方法， 其特 征在于， 所述驾驶室前悬置和驾驶室后悬置的结构， 包括： 减震器气囊、 导向摆臂、 横向稳定 杆、 驾驶室地板梁支 架。 5.根据权利要求2中所述的一种基于等效刚度理论的驾悬置系统刚度测量方法， 其特 征在于， 所述驾驶室模型的结构， 包括： 驾驶室壳体结构和驾驶室地板梁。 6.根据权利要求2中所述的一种基于等效刚度理论的驾悬置系统刚度测量方法， 其特 征在于， 所述车架模型的结构， 包括： 车架横梁和导向摆臂 支架。 7.根据权利要求1中所述的一种基于等效刚度理论的驾驶室悬置系统刚度测量方法， 其特征在于， 步骤3） 中， 所述 等效刚度理论包括： 1） 恒力测位移法： 将驾驶室上的所有激励力等效为一个力， 测量在该等效激励力下驾 驶室受激励产生的位移， 最后计算出驾驶室悬置系统在不同位移行程下的等效刚度曲线； 2） 恒位移测力法： 在驾驶室上添加位移激励， 通过位移激励使驾驶室产生固定的行程， 在检测每个位移激励点所 受的支撑反力， 最后计算出固定位移下驾驶室激励点所 受的反力 之和， 再求 解出驾驶室的等效刚度曲线。 8.根据权利要求1中所述的一种基于等效刚度理论的驾驶室悬置系统刚度测量方法， 其特征在于， 步骤4） 中， 所述的仿真环境条件， 包括： 1） 根据实车测试环境， 在模型仿真中车架需与地 面进行固定， 保证相对静止； 2） 根据实车测试情况， 在模型仿真中激励点的添加需放置在驾驶室刚性体部件上， 保 证在施加激励时该部件不会产生较大的变形； 3） 为避免误差干扰影响， 去除仿真环境中的重力， 同时也去除仿真模型中悬置减震器 的支撑力； 4） 为避免阻尼参数导 致的刚度滞后性， 将仿真模型中弹性元件的阻尼参数置零。 9.根据权利要求1中所述的一种基于等效刚度理论的驾驶室悬置系统刚度测量方法，权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115062414 A 2其特征在于， 步骤5） 中， 所述的不同激励方式的设置， 包括： 1） 四点激励方式： 当驾驶室仿真模型为刚体结构时， 可在驾驶室仿真模型与前悬置/后 悬置仿真模型的装配处添加激励力或激励位移， 前 悬置和后悬置的左右两侧对称添加； 2） 质心点激励方式： 当驾驶室壳体仅有外形参数， 惯性参数等效在质心处时， 可在质心 点处添加激励力或激励位移， 同时在质心处添加 一个五自由度约束条件， 使驾驶室仅能垂 向位移； 3） 三点激励方式： 当驾驶室仿真模型的结构不足以找到对称分布且拥 有足够刚性的激 励位置时， 可在驾驶室的任意三处刚性激励位置添加 位移激励， 保证驾驶室产生无侧翻的 垂向位移； 4） 悬置单独激励求和方式： 当仿真模型中没有驾驶室的结构参数时， 可单独对前悬置 仿真模型和后悬置仿真模型添加激励力或激励位移， 得到悬置系统的等效刚度， 再相加得 到最终驾驶室悬置系统的等效刚度。 10.根据权利要求1中所述的一种基于等效刚度理论的驾驶室悬置系统刚度测量方法， 其特征在于， 步骤5） 中， 等效刚度的具体 计算方法为：                  （1） 公式 （1） 中， KE为驾驶室悬置系统等效刚度； Fi为驾驶室上第 i处激励点的力传感器测量 数据；Di为驾驶室上第 i处激励点的位移传感器测量数据。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115062414 A 3