(19)中华 人民共和国 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 202111367178.6 (22)申请日 2021.11.18 (71)申请人 南京依维柯 汽车有限公司 地址 211806 江苏省南京市浦口区桥林街 道浦口经济开发区百合路8号 (72)发明人 张宝　张汤赟　朱光耀　邹亮　 刘柳　 (74)专利代理 机构 南京苏科专利代理有限责任 公司 32102 代理人 周湛湛 (51)Int.Cl. G06F 30/15(2020.01) G06F 30/23(2020.01) G06F 17/14(2006.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 一种基于时域和频域状态下的车辆动力学 模型校准方法 (57)摘要 本发明涉及一种基于时域和频域状态下的 车辆多体动力学模型校准方法， 可以全面的反映 车辆多体动力学模型的动态特性， 有效提高车辆 多体动力学建模精度。 该方法包括如下步骤： 建 立车辆刚柔耦合多体动力学模型和路面模型； 车 辆多体动力学模 型基本参数校核； 采用抛下法分 别采集前悬架振动衰减和后悬架振动衰减曲线， 并对振动衰减曲线进行FFT处理， 计算前悬架与 后悬架的偏频与阻尼； 定置工况车辆多体动力学 模型参数校核； 实际道路工况， 采集车架加速度 信号与悬架 变形数据； 行驶工况车辆多体动力学 模型参数校核。 本发明运用多体动力学理论， 提 出的基于时域和频域状态下的车辆动力学模型 校准方法， 解决了现有车辆多体动力学建模 方法 误差大的问题， 具有较高的适用性和可操作性。 权利要求书3页 说明书7页 附图2页 CN 114091176 A 2022.02.25 CN 114091176 A 1.一种基于时域和频域状态下的车辆动力学模型校准方法， 其特征在于， 包括如下步 骤： 步骤1， 建立车辆刚柔耦合多体动力学模型和路面模型； 步骤2， 对车辆多体动力学模型轴荷、 刚度、 偏频、 阻尼与挠度进行 校核； 步骤3， 采用抛下法分别采集前悬架振动衰减和后悬架振动衰减曲线， 并对振动衰减曲 线进行FFT处理， 计算前 悬架与后悬架的偏频与阻尼； 步骤4， 定 置工况车辆多体动力学模型参数 校核； 步骤5， 根据实际道路工况， 采集车架加速度信号与悬架变形 数据； 步骤6， 行驶工况 车辆多体动力学模型参数 校核。 2.根据权利要求1所述的基于时域和频域状态下的车辆动力学模型校准方法， 其特征 在于： 所述 步骤1包括如下步骤： 步骤1.1， 在ADAMS/VIEW环境中， 根据硬点坐标建立车辆各系统多刚体动力学模型， 并 添加构件的质量属性， 设置 部件间的约束关系； 步骤1.2， 采用模型整合命令将车辆各系统动力学模型集成到同一平台上， 设置各系统 间的约束关系， 建立车辆多刚体动力学模型； 步骤1.3， 建立 二维路面模型， 设置轮胎与路面间的接触关系； 步骤1.4， 建立车架有限元模型， 计算车架约束模态， 提取车架MNF文件， 并将MNF文件导 入到车辆多刚体动力学模型中， 进 行刚柔替换， 建立车架 柔性体模型， 重新设置柔性车架与 其他系统间的约束关系， 建立车辆刚柔耦合多体动力学模型； 步骤1.5， 对建立的车辆刚柔耦合多体动力学模型进行静平衡仿真， 验证系统间约束关 系的设置是否合理。 3.根据权利要求1所述的基于时域和频域状态下的车辆动力学模型校准方法， 其特征 在于： 所述 步骤2包括如下步骤： 步骤2.1， 计算 步骤1建立的车辆刚柔耦合多体动力学模型的总质量和整车质心坐标； 步骤2.2， 将模型总质量和质心坐标与设计参数进行对比， 若两者数据吻合度>98％， 则 认为车辆多体动力学模型基本参数满足要求， 否则需要检查车辆各子系统动力学模型的质 量信息。 4.根据权利要求3所述的基于时域和频域状态下的车辆动力学模型校准方法， 其特征 在于： 所述 步骤3包括如下步骤： 步骤3.1， 分别在车架左前端即前桥上 方与左后端即后桥上 方各布置一个三向传感器； 步骤3.2， 后轮固定， 前轮从离地30mm高度抛下， 采集车架左前端的振动 衰减曲线， 并对 振动衰减曲线作F FT处理， 计算前 悬架的偏频和阻尼； 步骤3.3， 前轮固定， 后轮从离地30mm高度抛下， 采集车架左后端的振动 衰减曲线， 并对 振动衰减曲线作F FT处理， 计算后悬架的偏频和阻尼。 5.根据权利要求1所述的基于时域和频域状态下的车辆动力学模型校准方法， 其特征 在于： 所述 步骤4包括如下步骤： 步骤4.1， 在重力场中对步骤2中校准合格的车辆刚柔耦合多体动力学模型进行静平衡 仿真， 提取并校核 前轴荷与后轴荷， 提取并校核 前悬架与后悬架的静挠度， 若仿 真结果与试 验结果的吻合度>90％， 认为校准满足要求，权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114091176 A 2步骤4.2， 固定步骤2中校准合格的车辆刚柔耦合多体动力学模型的后轮， 在前轮上施 加一个Z向瞬间脉冲激励， 进行车辆动力学仿真计算， 采集车架左前端振动衰减曲线， 并对 曲线作FFT处理， 计算前 悬架偏频与阻尼； 步骤4.3， 将前悬架偏频与阻尼的仿真结果与步骤3中的试验结果进行对比， 若仿真结 果与试验结果的吻合度>90％， 认为校准满足要求， 步骤4.4， 固定步骤2中校准合格的车辆刚柔耦合多体动力学模型的前轮， 在后轮上施 加一个Z向瞬间脉冲激励， 进行车辆动力学仿真计算， 采集车架左后端振动衰减曲线， 并对 曲线作FFT处理， 计算后悬架偏频与阻尼； 步骤4.5， 将后悬架偏频与阻尼的仿真结果与步骤3中的试验结果进行对比， 若仿真结 果与试验结果的吻合度>90％， 则认为校准满足要求。 6.根据权利要求5所述的基于时域和频域状态下的车辆动力学模型校准方法， 其特征 在于： 所述 步骤5包括如下步骤： 步骤5.1， 在左前悬架上下端布置一个拉丝传感器， 在左后悬架上下端布置一个拉丝传 感器， 用于测量悬架的变形； 步骤5.2， 平坦路面， 车辆按照1g加速度做匀加速行驶， 通过拉丝传感器采集前悬架与 后悬架的变形 数据； 步骤5.3， 平坦路面， 车辆按照1.5g加速度做匀减速行驶， 通过拉丝传感器采集前悬架 与后悬架的变形 数据。 步骤5.4， 平坦路面， 车辆按照0.5g侧向加速度做右转弯行驶， 通过拉丝传感器采集前 悬架与后悬架的变形 数据。 步骤5.5， 随机路面， 车辆匀速行驶， 通过步骤3中布置的加速度传感器采集车架左前端 与左后端的加速度时域数据， 并对加速度时域数据作F FT处理得到加速度频域数据； 步骤5.6， 脉冲路面， 车辆匀速行驶， 通过步骤3中布置的加速度传感器采集车架左前端 与左后端的加速度时域数据， 并对加速度时域数据作F FT处理得到加速度频域数据。 7.根据权利要求1所述的基于时域和频域状态下的车辆动力学模型校准方法， 其特征 在于： 所述 步骤6包括如下步骤： 步骤6.1， 固定步骤4中校准合格的车辆刚柔耦合多体动力学模型的前轮与后轮， 在模 型中施加X向 ‑1g与Z向‑1g的加速度， 通过仿 真提取前悬架与后悬架的变形数据， 并与步骤5 中的匀加速工况悬架变形 试验数据进行对比； 步骤6.2， 固定步骤4中校准合格的车辆刚柔耦合多体动力学模型的前轮与后轮， 在模 型中施加X向1.5g与Z向 ‑1g的加速度， 通过仿真提取前悬架与后悬架的变形数据， 并与步骤 5中的匀减速 工况悬架变形 试验数据进行对比； 步骤6.3， 固定步骤4中校准合格的车辆刚柔耦合多体动力学模型的前轮与后轮， 在模 型中施加Y向0.5g与Z向 ‑1g的加速度， 通过仿真提取前悬架与后悬架的变形数据， 并与步骤 5中的右转向工况 悬架变形 试验数据进行对比； 步骤6.4， 给步骤4中校准合格的车辆刚柔耦合多体动力学模型施加随机路面激励， 进 行重力场中匀速仿真， 提取车架左前端与左后端的加速度时域数据， 对加速度时域数据作 FFT处理得到加速度频域数据； 并将仿真结果与步骤5中的随机路面， 匀速行驶工况车架加 速试验数据进行对比；权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 114091176 A 3