汽车悬架系统的测试系统、测试方法和制造方法

文档序号:65954 发布日期:2021-10-01 浏览:51次 >En<

阅读说明:本技术 汽车悬架系统的测试系统、测试方法和制造方法 (Test system, test method and manufacturing method of automobile suspension system ) 是由 瞿元 储亚峰 白先旭 李成蹊 李维汉 彭利明 白国栋 汤超 韩旭 王志超 于 2021-06-29 设计创作,主要内容包括:本公开提供了一种汽车悬架系统的测试系统,属于汽车悬架系统开发技术领域。测试系统包括多个可调减振器、多个空气弹簧、控制装置和多个传感器;多个可调减振器用于与待开发悬架连接;多个空气弹簧用于与待开发悬架连接;控制装置与多个可调减振器电连接,控制装置用于向多个可调减振器中各可调减振器提供电流,以控制可调减振器的阻尼系数;控制装置与多个空气弹簧电连接,控制装置用于控制多个空气弹簧各空气弹簧的充放气状态,以调整空气弹簧的支撑刚度和支撑长度;多个传感器用于与待开发悬架连接,以实时检测待开发悬架在振动方向上的加速度和速度。本公开通过测试系统,可以高效率的对汽车悬架系统的悬架参数进行调试。(The utility model provides a test system of automotive suspension system belongs to automotive suspension system development technical field. The testing system comprises a plurality of adjustable shock absorbers, a plurality of air springs, a control device and a plurality of sensors; the adjustable shock absorbers are used for being connected with the suspension to be developed; the air springs are used for being connected with the suspension to be developed; the control device is electrically connected with the plurality of adjustable shock absorbers and is used for providing current for each adjustable shock absorber in the plurality of adjustable shock absorbers so as to control the damping coefficient of each adjustable shock absorber; the control device is electrically connected with the plurality of air springs and is used for controlling the inflation and deflation states of the air springs of the plurality of air springs so as to adjust the support rigidity and the support length of the air springs; and the plurality of sensors are used for being connected with the suspension to be developed so as to detect the acceleration and the speed of the suspension to be developed in the vibration direction in real time. This is disclosed through test system, can debug the suspension parameter of automobile suspension system with high efficiency.)

汽车悬架系统的测试系统、测试方法和制造方法

技术领域

本公开属于汽车悬架系统开发

技术领域

,特别涉及一种汽车悬架系统的测试系统、测试方法和制造方法。

背景技术

悬架系统主要用于连接车架与车桥,以刚性支撑车轮,同时吸收来自路面的冲击,改善驾乘的舒适性。

汽车悬架系统在开发阶段,为了确保汽车具有良好的驾乘舒适性,需要预先确定出待开发悬架的悬架参数,使得待开发悬架在该悬架参数下,能够满足汽车的平顺性和操稳性的要求。悬架参数包括支撑弹簧的支撑刚度、车身高度(也就是支撑弹簧的支撑长度)以及减振器的阻尼系数等。悬架参数的确定方法为:将多个手动调节的被动减振器和多个被动弹簧分别连接在待开发悬架上,并将待开发悬架进行汽车的平顺性和操稳性的性能测试,然后根据性能测试后的对应的结果,再手动调整待开发悬架上的被动减振器的阻尼系数,或者更换不同刚度的被动弹簧,再对待开发悬架进行性能测试,直至待开发悬架能够符合车辆行驶中的平顺性和操稳性的要求,以此得到待开发悬架的悬架参数。

然而,由于车辆行驶系统的结构都十分复杂,而且悬架参数的耦合性也相对复杂,所以,往往需要多次手动调整被动减振器的阻尼系数和多次更换被动弹簧,才能使得待开发悬架符合车辆行驶中的平顺性和操稳性的要求,而这就会导致待开发悬架的悬架参数的确定周期太长,效率太低。

发明内容

本公开实施例提供了一种汽车悬架系统的测试系统、测试方法和制造方法,可以高效率的确定出待开发悬架所需要的悬架参数,同时也可以制造出汽车悬架系统。所述技术方案如下:

本公开实施例提供了一种汽车悬架系统的测试系统,所述测试系统包括多个可调减振器、多个空气弹簧、控制装置和多个传感器;

所述多个可调减振器用于与待开发悬架连接;所述多个空气弹簧用于与所述待开发悬架连接;所述控制装置与所述多个可调减振器电连接,所述控制装置用于向所述多个可调减振器中各可调减振器提供电流,以控制所述可调减振器的阻尼系数;

所述控制装置与所述多个空气弹簧电连接,所述控制装置用于控制所述多个空气弹簧各空气弹簧的充放气状态,以调整所述空气弹簧的支撑刚度和支撑长度;

所述多个传感器用于与所述待开发悬架连接,以实时检测所述待开发悬架在振动方向上的加速度和速度。

在本公开的又一种实现方式中,所述空气弹簧包括气囊、气缸、滑筒、堵头、第一控制阀和第二控制阀;所述气囊的内部具有第一腔体;

所述气缸的内部具有第二腔体;所述滑筒的一端与所述气囊固定连接,所述滑筒的另一端沿自身轴向可滑动地插接在所述气缸中;

所述堵头可移动地位于所述滑筒内,所述堵头的底面与所述气缸连接,所述堵头的侧壁与所述滑筒的内壁密封贴合,所述堵头的顶面、所述滑筒和所述气囊之间限定出第三腔体;所述第一控制阀位于所述气囊上,用于连通所述第三腔体与所述第一腔体;

所述第二控制阀位于所述堵头上,用于连通所述第三腔体与所述第二腔体。

在本公开的又一种实现方式中,所述气缸包括缸体和连接杆;

所述连接杆位于所述缸体内,且所述连接杆的一端与所述缸体的底部连接,所述连接杆的另一端与所述堵头的底面连接,所述缸体的顶部可移动地套接在所述滑筒上。

在本公开的又一种实现方式中,所述滑筒包括筒体和端板;

所述端板封堵在所述筒体的一端,且所述端板与所述气囊连接,所述第一控制阀连接在所述端板上。

在本公开的又一种实现方式中,所述第二控制阀为多个,多个所述第二控制阀周向间隔的连接在所述堵头上。

在本公开的又一种实现方式中,所述可调减振器为磁流液变减振器。

在本公开的又一种实现方式中,还提供一种汽车悬架系统的测试方法,所述测试方法基于上述测试系统,所述测试方法包括:

向多个可调减振器中各可调减振器提供电流,使得各所述可调减振器中的电流值呈等数值递增或者递减,以获得不同的阻尼系数;

控制所述多个空气弹簧各空气弹簧的充放气状态,以调整所述空气弹簧的支撑刚度和支撑长度,所述多个空气弹簧连接在所述待开发悬架上;

基于所述多个传感器的检测结果,得到不同参数组所对应的所述待开发悬架的性能参数,不同的所述参数组所包含的阻尼系数、支撑刚度和支撑长度中的至少一种不同;

将所述性能参数满足汽车的平顺性和操纵稳定性的要求时对应的阻尼系数、支撑刚度和支撑长度作为所述待开发悬架的悬架参数。

在本公开的又一种实现方式中,所述向所述多个可调减振器中各可调减振器提供电流,以控制所述可调减振器的阻尼系数,包括:

向多个可调减振器中各可调减振器提供交流电,使得各所述可调减振器中的电流分别处于不同频率段,以获得不同的阻尼系数。

在本公开的又一种实现方式中,控制所述多个空气弹簧各空气弹簧的充放气状态,以调整所述空气弹簧的支撑刚度和支撑长度,包括:

通过所述控制装置,分别控制所述空气弹簧的第一腔体、第二腔体、第三腔体内的充气压力值,以获得不同的所述支撑刚度和支撑长度。

在本公开的又一种实现方式中,还提供一种汽车悬架系统的制造方法,所述制造方法基于以上测试方法,所述制造方法包括:

根据所述测试方法得到的所述待开发悬架的悬架参数,确定被动减振器与被动弹簧;

将所述被动减振器与被动弹簧连接在所述待开发悬架上,得到汽车悬架系统。

本公开实施例提供的技术方案带来的有益效果是:

本公开实施例提供的测试系统应用在汽车悬架系统的调试作业时,由于该测试系统包括多个可调减振器、多个空气弹簧、控制装置和多个传感器,且控制装置分别与可调减振器、多个空气弹簧电连接,所以能够通过控制装置快速、低功耗地调整可调减振器的阻尼系数大小,同时又可以调整空气弹簧的支撑刚度和支撑长度,并且根据多个传感器的检测结果,快速计算出待开发悬架在每次测试时对应的性能参数,以此反过来再对可调减振器的阻尼系数、空气弹簧的支撑长度和支撑长度进行调整,从而快速确定出待开发悬架的悬架参数,使得汽车悬架系统的开发周期大大缩短,节省人力物力、降低成本。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例,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,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本公开实施例提供的汽车悬架系统的测试系统的结构示意图;

图2是本公开实施例提供的空气弹簧的结构示意图;

图3是本公开实施例提供的一种汽车悬架系统的测试方法的流程图;

图4是本公开实施例提供的另一种汽车悬架系统的测试方法的流程图;

图5是本公开实施例提供的一种汽车悬架系统的制造方法。

图中各符号表示含义如下:

1、可调减振器;

2、空气弹簧;21、气囊;211、第一腔体;20、第三腔体;22、气缸;221、第二腔体;222、缸体;223、连接杆;23、滑筒;231、筒体;232、端板;24、堵头;25、第一控制阀;26、第二控制阀;27、第三控制阀;

3、控制装置。

具体实施方式

为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本公开实施方式作进一步地详细描述。

本公开实施例提供了一种汽车悬架系统的测试系统,如图1所示,测试系统包括多个可调减振器1、多个空气弹簧2、控制装置3和多个传感器(图中未示出)。多个可调减振器1用于与待开发悬架连接。多个空气弹簧2用于与待开发悬架连接。控制装置3与多个可调减振器1电连接,控制装置3用于向多个可调减振器1中各可调减振器1提供电流,以控制可调减振器1的阻尼系数。

控制装置3与多个空气弹簧2电连接,控制装置3用于控制多个空气弹簧2各空气弹簧2的充放气状态,以调整空气弹簧2的支撑刚度和支撑长度。多个传感器用于与待开发悬架连接,以实时检测待开发悬架在振动方向上的加速度和速度。

本公开实施例提供的测试系统应用在待开发悬架的调试作业时,由于该测试系统包括多个可调减振器1、多个空气弹簧2、控制装置3和多个传感器,且控制装置3分别与可调减振器1、多个空气弹簧2电连接,所以能够通过控制装置3快速地调整可调减振器1的阻尼系数大小,同时又可以调整空气弹簧2的支撑刚度和支撑长度,并且根据多个传感器的检测结果,来反过来再对可调减振器1的阻尼系数、空气弹簧2的支撑长度和支撑长度进行调整,从而快速确定出待开发悬架的所需要的悬架参数(阻尼系数、支撑刚度和支撑长度),使得汽车悬架系统的开发周期大大缩短,节省人力物力、降低成本。

示例性地,可调减振器1为磁流变液减振器。

由于可调减振器1为磁流变液减振器,所以根据磁流变液减振器的工作原理,当改变通入到可调减振器1的电流时,可调减振器1的阻尼系数会发生改变,这样便可方便快速的调整可调减振器1的阻尼系数。

本实施例中,在测试时,需要将待开发悬架置于不同的行驶状态下(比如高度、低速、减振器处于压缩、复原时等),来判断不同的阻尼系数系数是否满足汽车的平顺性和操纵稳定性的要求。

图2为本公开实施例提供的空气弹簧的结构示意图,结合图2,可选地,空气弹簧2包括气囊21、气缸22、滑筒23、堵头24、第一控制阀25和第二控制阀26。气囊21的内部具有第一腔体211。气缸22的内部具有第二腔体221。滑筒23的一端与气囊21固定连接,滑筒23的另一端沿自身轴向可滑动地插接在气缸22中。堵头24可移动地位于滑筒23内,堵头24的底面与气缸22连接,堵头24的侧壁与滑筒23的内壁密封贴合,堵头24的顶面、滑筒23和气囊21之间限定出第三腔体20。

第一控制阀25位于气囊21上,用于连通第三腔体20与第一腔体211。第二控制阀26位于堵头24上,用于连通第三腔体20与第二腔体221。

气囊21对车身进行支撑,通过向气囊21内部的第一腔体211中充放气以为空气弹簧2内部充放气。

气缸22用于待开发悬架连接,同时用于限定出第二腔体221。滑筒23用于将气囊21与气缸22可滑动地连接在一起,堵头24用于与滑筒23、气囊21等限定出第三腔体20。

第一控制阀25用于连通第三腔体20与第一腔体211,第二控制阀26用于连通第三腔体20与第一腔体211。

这样便可通过控制第一控制阀25和第二控制阀26的开启状态,便可调整第一腔体211、第二腔体221和第三腔体20内的气压,使得滑筒23相对于能够气缸22移动,进而调节该空气弹簧2的支撑长度(也就是车身高度)和支撑刚度。

示例性地,第一控制阀25和第二控制阀26分别与控制装置3电连接。这样便可通过控制装置3直接调整该空气弹簧2的支撑长度和支撑刚度。

示例性地,在使用该空气弹簧2时,当需要改变该空气弹簧2的支撑长度时,通过控制装置3控制第一控制阀25和第二控制阀26均为开启状态,此时第一腔体211、第三腔体20和第二腔体221之间相互连通。然后,向第一腔体211内充入惰性气体。当第一腔体211、第三腔体20和第二腔体221中的气压到达预定值P0时,停止充气,将第二控制阀26关闭,继续向第一腔体211内充气。当第一腔体211、第三腔体20内的气压达到P1时,由于P1大于P0,则滑筒23带动气囊21一起上移,相应的,该空气弹簧2的支撑长度变长。

当然,如果需要将空气弹簧2的支撑长度变短,则使得上述P1小于P0,即对第一腔体211和第三腔体20进行抽气。也就是说,需要调整空气弹簧2支撑长度时,灵活调整第三腔体20与第二腔体221内的气压便可。

当需要改变该空气弹簧2的支撑刚度时,如果空气弹簧2的支撑长度调整完毕,关闭第一控制阀25和第二控制阀26,通过控制装置3,再次向第一腔体211内进行充放气便可,充气时,支撑刚度变大,抽气时,支撑刚度减小。

继续参见图2,示例性地,以上所说的支撑长度是指气缸22的底部到气囊21的顶部之间的长度L。

本实施例中,由于气囊21用于与车身直接相连,所以为了保证气囊21能够对车身进行良好的缓冲,第一腔体211内的气压一般小于第三腔体20内的压强,这样气囊21作为主要缓冲结构,而滑筒23、堵头24处为近似刚性支撑。

示例性地,第二控制阀26为多个,多个第二控制阀26周向间隔的连接在堵头24上。

多个第二控制阀26能够改变第二腔体221与第三腔体20之间的连通面积,进而能够通过控制多个第二控制阀26中各个第二控制阀26的开启状态,来控制第二腔体221和第三腔体20之间的连通面积,以快速调整第二腔体221中的充气压力。

示例性地,空气弹簧2还包括第三控制阀27,第三控制阀27连接在气囊21的顶部,第三控制阀27用于连通气囊21与外部的充放气结构,第三控制阀27与控制装置3电连接。

示例性地,充放气结构包括充气泵和抽气泵。

继续参见图2,可选地,气缸22包括缸体222和连接杆223。连接杆223位于缸体222内,且连接杆223的一端与缸体222的底部连接,连接杆223的另一端与堵头24的底面连接,缸体222的顶部可移动地套接在滑筒23上。

缸体222用于限定出第二腔体221,连接杆223用于将堵头24与缸体222连接在一起。

可选地,滑筒23包括筒体231和端板232。端板232封堵在筒体231的一端,且端板232与气囊21连接,第一控制阀25连接在端板232上。

筒体231用于与气缸22实现滑动连接,端板232用于封闭筒体231的顶端,且与堵头24等限定出第三腔体20。

示例性地,端板232与筒体231焊接在一起。

可选地,多个传感器分别为加速度传感器和位移传感器。

多个传感器中的一部分为加速度传感器,另一部分为位移传感器,这样能够通过加速度传感器直接检测出待开发悬架在振动方向的加速度大小,同时也可以通过位移传感器检测出待开发悬架在振动方向的速度大小,最终通过所检测出加速度大小和速度大小,计算出待开发悬架每次测试时所对应的性能参数,以此来判断该待开发悬架所对应的阻尼系数、支撑刚度和支撑长度是否符合测试需要。

以上所说的性能参数为用于评价汽车的平顺性和操纵稳定性所对应的多个参数,性能参数包括加权加速度均方根值、最大绝对值加速度响应、峰值系以及振动计量值等。

本实施例中,待开发悬架与该测试系统连接为一体后进行测试时,是将待开发悬架与该测试系统一同装配在汽车上,按照GB/T4970-2009和GB/T6323-2014进行平顺性和操纵稳定性测试,即将汽车行驶在路面上进行实际检测。

图3是本公开实施例提供的一种汽车悬架系统的测试方法的流程图,结合图3,该测试方法基于以上所说的测试系统,测试方法包括:

S301:向多个可调减振器中各可调减振器提供电流,以控制可调减振器的阻尼系数,多个可调减振器连接在待开发悬架上。

由于可调减振器为磁流变液减振器,所以通过控制装置改变通入到可调减振器的电流值时,便可得到不同的阻尼系数,这样在测试时,便可快速改变阻尼系数,提高测试效率。

S302:控制多个空气弹簧各空气弹簧的充放气状态,以调整空气弹簧的支撑刚度和支撑长度,多个空气弹簧连接在待开发悬架上。

由于空气弹簧的支撑刚度和支撑长度与内部充入的气体的压强有直接关系,所以通过改变空气弹簧的充放气状态,能够快速调整空气弹簧的支撑刚度和支撑长度。

S303:基于多个传感器的检测结果,得到不同参数组所对应的待开发悬架的性能参数,不同的参数组所包含的阻尼系数、支撑刚度和支撑长度中的至少一种不同。

通过所检测出加速度大小和速度大小,计算出待开发悬架每次测试时所对应的性能参数,以便通过性能参数对待开发悬架的平顺性和操纵稳定性进行评价。

S304:将性能参数满足汽车的平顺性和操纵稳定性的要求时对应的阻尼系数、支撑刚度和支撑长度作为待开发悬架的悬架参数。

通过以上测试方法在对汽车悬架系统进行调试时,由于该测试方法是通过向多个可调减振器中各可调减振器提供电流来控制可调减振器的阻尼系数,以及控制多个空气弹簧各空气弹簧的充放气状态,以调整空气弹簧的支撑刚度和支撑长度,所以该测试方法能够简单快捷地在汽车悬架系统的开发中完成多次待开发悬架所对应的阻尼系数、支撑刚度和支撑长度的调整,从而使得汽车悬架系统的开发周期大大缩短,节省人力物力、降低成本。

也就是说,以上测试方法主要通过可调减振器和空气弹簧来快速改变阻尼系数、支撑刚度和支撑长度等参数,并将测试评价结果与参数对应,高效地确定待开发悬架的最终的悬架参数,该测试方法可被广泛应用于汽车悬架系统的开发测试工作中,起到缩短开发周期,减少人力物力投入的作用。

图4是本公开实施例提供的另一种汽车悬架系统的测试方法的流程图,结合图4,该测试方法包括:

S401:向多个可调减振器中各可调减振器提供电流,使得各所述可调减振器中的电流值呈等数值递增或者递减,以获得不同的阻尼系数。

由于磁流变液减振器的阻尼系数与通入的电流值具有正相关关系,即通入到磁流变液的电流值越大,对应的阻尼系数越大,所以通过输入电流的大小呈正向增大通入到可调减振器中的电流值,能够快速的确定出符合要求的阻尼系数,以便提高检测效率。

S402:分别控制空气弹簧的第一腔体、第二腔体、第三腔体内的充气压力值,以获得不同的支撑刚度和支撑长度。

利用控制装置,使得第一电磁阀、第二电磁阀以及第三按电磁阀为开启状态,然后向空气弹簧中的第一腔体、第二腔体、第三腔体内进行充气,使得第第二腔体中的气体达到P0时,然后关闭第二电磁阀,向第一腔体内充气或者放气使得第三腔体内的压力为P1,通过改变P0和P1便可调整空气弹簧的不同的支撑长度(也就是车身高度)。当调整好空气弹簧的支撑长度以后,使得第一电磁阀和第二电磁阀关闭,向第一腔体内充放气,使得第一腔体内的压力为P2,通过改变P2的大小,便可改变空气弹簧支撑刚度。

S403:基于多个传感器的检测结果,得到不同参数组所对应的待开发悬架的性能参数,不同的参数组所包含的阻尼系数、支撑刚度和支撑长度中的至少一种不同。

根据传感器的检测结果,能够得到待开发悬架在振动方向的速度大小和加速度大小,然后通过速度大小和加速度大小,自动计算出待开发悬架每次测试时所对应的性能参数。

S404:将性能参数满足汽车的平顺性和操纵稳定性的要求时对应的阻尼系数、支撑刚度和支撑长度作为待开发悬架的悬架参数。

在测试时,待开发悬架对应的阻尼系数系数、支撑刚度和支撑长度,通过测试后能够满足汽车的平顺性和操纵稳定性的要求时,则将当次测试所对应的阻尼系数、支撑刚度和支撑长度确定为最终结果,即确定出待开发悬架对应的悬架参数,分别为阻尼系数、支撑刚度和支撑长度。

本实施例中,待开发悬架在测试的所有数据和评价测试结果既可存储于离线设备中,也可通过数据网络上传,在云端进行数据的统计和存储,建立相应的调试参数与结果的大数据系统,用于未来的多种用途。

图5是本公开实施例提供的一种汽车悬架系统的制造方法,结合图5,制造方法基于以上测试系统的测试方法,制造方法包括:

S501:根据测试方法得到的待开发悬架的悬架参数,确定被动减振器与被动弹簧;

S502:将被动减振器与被动弹簧连接在待开发悬架上,得到汽车悬架系统。

根据最终确定出的待开发悬架对应的悬架参数,分别为阻尼系数、支撑刚度和支撑长度,确定出合适的被动减振器和被动弹簧,然后设定被动减振器,将设定完成的被动减振器和被动弹簧替换掉对应的测试系统中可调减振器和空气弹簧,得到完整的汽车悬架系统。

本实施例中,被动减振器是指应用在汽车悬架系统中的液压式减振器。被动弹簧是指应用在汽车悬架系统中的伸缩弹簧。

以上仅为本公开的可选实施例,并不用以限制本公开,凡在本公开的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本公开的保护范围之内。

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