車輛的振動(dòng)解析方法及振動(dòng)解析裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及用于進(jìn)行汽車等車輛中產(chǎn)生的振動(dòng)的解析的振動(dòng)解析方法或振動(dòng)解 析裝置，更詳細(xì)而言，涉及用于解析從路面向車輛輸入的振動(dòng)的傳遞特性的裝置或方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在汽車等車輛中，其乘坐感性能依賴于在車輛的行駛中從路面向車身施加的振動(dòng) 的傳遞特性。因此，以往，出于實(shí)現(xiàn)車輛的乘坐感性能的改善的目的，為了掌握從路面向車 身傳遞的振動(dòng)的特性，提出了對(duì)車身產(chǎn)生的振動(dòng)進(jìn)行實(shí)測(cè)及解析而用于檢測(cè)從路面向車身 傳遞的振動(dòng)特性的各種振動(dòng)解析方法或振動(dòng)解析裝置。作為這樣的車輛的振動(dòng)解析方法， 例如專利文獻(xiàn)1例示那樣，提出了如下的方法或裝置：以在上下及/或左右振動(dòng)的臺(tái)（激振 臺(tái)）上配置車輪的方式載置車輛，對(duì)在使激振臺(tái)振動(dòng)時(shí)車身所產(chǎn)生的加速度進(jìn)行計(jì)測(cè)及解 析，來進(jìn)行車身的振動(dòng)特性的檢測(cè)。而且，在專利文獻(xiàn)2及非專利文獻(xiàn)1中，提出了如下的振 動(dòng)解析方法及裝置：將車輛的四個(gè)輪載置在能夠分別使這四個(gè)輪振動(dòng)的不同的激振臺(tái)，從 車輪向車身施加振動(dòng)來檢測(cè)車身的振動(dòng)特性。在該文獻(xiàn)中公開了如下內(nèi)容：在將各種形態(tài) 的振動(dòng)輸入（隨機(jī)波輸入、前后左右輪同相波輸入、反相波輸入等）向四個(gè)輪賦予時(shí)，能夠 基于在車身的各部計(jì)測(cè)出的加速度變動(dòng)、（激振臺(tái)與車輪之間的）接地面上的接地載荷變 動(dòng)及/或懸架行程，取得傳遞函數(shù)的頻率特性，分別檢測(cè)車身的振動(dòng)特性中的懸架、車身、 座椅這樣的各組件的影響的貢獻(xiàn)。
[0003] 專利文獻(xiàn)
[0004] 專利文獻(xiàn)1 :日本特開2000-88697
[0005] 專利文獻(xiàn)2 :日本特開2009-97973
[0006] 非專利文獻(xiàn)
[0007] 非專利文獻(xiàn)1 :"對(duì)身體、座椅系統(tǒng)的乘坐感的貢獻(xiàn)解析（Ride comfort analysis considering body and seat system)"，井口等2名，公益社團(tuán)法人汽車技術(shù)會(huì)學(xué)術(shù)講演會(huì) 前刷集 2007 年 10 月 no. 104-07, pl3 ~pl8,文獻(xiàn)編號(hào) 20075771

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 發(fā)明要解決的課題
[0009] 如圖9 (A)示意性地例示那樣，根據(jù)在載置于激振臺(tái)V上的車輛中以各種任意的形 態(tài)從各輪分別向車身施加振動(dòng)位移輸入D來計(jì)測(cè)車身產(chǎn)生的振動(dòng)Y而檢測(cè)車輛的振動(dòng)特性 的振動(dòng)解析技術(shù)，能夠檢測(cè)來自前后左右輪各自的振動(dòng)所引起的振動(dòng)特性、或者前后輪或 左右輪的各種振動(dòng)模式（同相輸入、反相輸入）所引起的振動(dòng)特性的差異，因此在用于改善 乘坐感性能的車身的結(jié)構(gòu)等的改良中，能夠取得有利的信息。然而，根據(jù)本發(fā)明的發(fā)明者的 研宄，發(fā)現(xiàn)了如上述那樣在激振臺(tái)上執(zhí)行的車輛的振動(dòng)解析的情況下，未必能再現(xiàn)使車輛 在實(shí)際道路上行駛而得到的振動(dòng)狀態(tài)。例如如圖9(B)~（F)例示那樣，在激振臺(tái)上，在對(duì) 車輛施加前后方向、左右方向、上下方向、橫擺方向、側(cè)傾方向、縱擺方向的振動(dòng)的情況下得 到的振動(dòng)頻率特性（"激振"）中，可知如圖中箭頭所示那樣相對(duì)于在實(shí)際道路行駛中的車 輛中得到的振動(dòng)頻率特性（"實(shí)際行駛"）產(chǎn)生些許的"偏差"。在激振臺(tái)上，由于車輪未旋 轉(zhuǎn)，因此上述"偏差"可認(rèn)為是無法精密地再現(xiàn)實(shí)際道路行駛中的車輛的振動(dòng)傳遞狀態(tài)的起 因。
[0010] 因此，為了更精密地檢測(cè)車身的振動(dòng)傳遞特性，優(yōu)選在實(shí)際道路上使車輛行駛而 進(jìn)行振動(dòng)計(jì)測(cè)。然而，在實(shí)際道路上處于行駛中的車輛中進(jìn)行的車身的振動(dòng)特性檢測(cè)的情 況下，以前，僅是根據(jù)在某路面上使車輛行駛時(shí)計(jì)測(cè)的振動(dòng)來算出振動(dòng)的頻率特性，無法實(shí) 現(xiàn)分別或分離地檢測(cè)振動(dòng)特性中的各種振動(dòng)輸入所產(chǎn)生的貢獻(xiàn)這一情況。這是因?yàn)?，通常?在實(shí)際道路上使車輛行駛的情況下，前輪及后輪通過大致同一路徑，因此難以獨(dú)立地向前 后輪施加振動(dòng)，因此，在檢測(cè)出的振動(dòng)特性中，無法將前輪及后輪各自的貢獻(xiàn)簡(jiǎn)單地分離。
[0011] 如此，本發(fā)明的主要課題在于提出一種使用了使車輛在實(shí)際道路上行駛而計(jì)測(cè)的 振動(dòng)的振動(dòng)解析技術(shù)、即能夠分別或分離地檢測(cè)各種振動(dòng)輸入的形態(tài)所產(chǎn)生的振動(dòng)特性的 結(jié)構(gòu)。
[0012] 用于解決課題的方案
[0013] 根據(jù)本發(fā)明，上述的課題通過如下的車輛的振動(dòng)解析方法來實(shí)現(xiàn)，該車輛的振動(dòng) 解析方法包括以下過程：使車輛在高度沿該車輛的行進(jìn)方向以各種波長(zhǎng)移位的路面上行 駛；計(jì)測(cè)在路面上行駛中的車輛的車身的部位的振動(dòng)特性值；取得引起車身的部位的振動(dòng) 特性值的至少兩個(gè)振動(dòng)輸入值；及使用車身的部位的振動(dòng)特性值作為目標(biāo)變量，使用至少 兩個(gè)振動(dòng)輸入值作為解釋變量，通過多元回歸分析，算出車身的部位的振動(dòng)特性值對(duì)至少 兩個(gè)振動(dòng)輸入值的各振動(dòng)輸入值的傳遞函數(shù)作為偏回歸系數(shù)。
[0014] 在上述的結(jié)構(gòu)中，"車身的部位的振動(dòng)特性值"可以是表示車身的任意的部位的振 動(dòng)特性的加速度值等任意的物理量，例如，可以是由任意的檢測(cè)器、例如加速度傳感器計(jì)測(cè) 的簧上加速度值、各輪的簧下加速度值等。而且，"至少兩個(gè)振動(dòng)輸入值"可以是向車身傳遞 而引起上述的振動(dòng)特性值的任意的振動(dòng)分量。典型的是車輛的行駛中的各輪的路面位移或 其函數(shù)，或者可以是各輪的簧下加速度值等（在這種情況下，振動(dòng)特性值可以是振動(dòng)傳遞 的下游的簧上加速度值等）。在實(shí)施方式中，至少兩個(gè)振動(dòng)輸入值可以是例如包括由左右前 輪同相地位移的路面位移分量、左右后輪同相地位移的路面位移分量、左右前輪反相地位 移的路面位移分量、左右后輪反相地位移的路面位移分量構(gòu)成的4個(gè)模式的振動(dòng)分量在內(nèi) 的振動(dòng)地變化的物理量的組。振動(dòng)輸入值可以是直接由任意的傳感器計(jì)測(cè)的值，也可以是 根據(jù)任意的計(jì)測(cè)值而算出的值。
[0015] 在上述的本發(fā)明的車輛的振動(dòng)解析方法中，如上所述，首先，使應(yīng)檢查振動(dòng)特性的 車輛在高度沿該車輛的行進(jìn)方向以各種波長(zhǎng)移位的路面上行駛。這樣的話，根據(jù)路面位移 的波長(zhǎng)和車速而決定的各種頻率及相位的振動(dòng)通過車輪向車身的各部傳遞。并且，在車輛 如此行駛的狀態(tài)下，時(shí)序地執(zhí)行車身的任意的部位的振動(dòng)特性值的計(jì)測(cè)和至少兩個(gè)振動(dòng)輸 入值的取得（路面位移的計(jì)測(cè)及/或運(yùn)算或簧下加速度值的計(jì)測(cè)等）。在此，計(jì)測(cè)或取得的 至少兩個(gè)振動(dòng)輸入值和振動(dòng)特性值處于解釋變量（獨(dú)立變量）與目標(biāo)變量（從屬變量）的 關(guān)系，因此使用多元回歸分析的理論，能夠檢測(cè)振動(dòng)特性值對(duì)至少兩個(gè)振動(dòng)輸入值的各振 動(dòng)輸入值的傳遞函數(shù)。并且，該傳遞函數(shù)表示與各個(gè)振動(dòng)輸入值對(duì)應(yīng)的車身的任意的部位 的振動(dòng)傳遞特性，因此通過使用這些傳遞函數(shù)，能夠按照振動(dòng)輸入的各種類來檢測(cè)或掌握 施加了路面位移、簧下加速度值等的任意的振動(dòng)輸入時(shí)的車輛的振動(dòng)的頻率特性。
[0016] 另外，在上述的本發(fā)明的車輛的振動(dòng)解析方法中，優(yōu)選可以在使車輛在高度沿該 車輛的行進(jìn)方向以各種波長(zhǎng)移位的路面上行駛的過程中，使車輛以不同車速行駛，并執(zhí)行 振動(dòng)特性值的計(jì)測(cè)及至少兩個(gè)振動(dòng)輸入值的取得。如上所述，在使用多元回歸分析的理論 來檢測(cè)振動(dòng)特性值對(duì)至少兩個(gè)振動(dòng)輸入值的各振動(dòng)輸入值的傳遞函數(shù)的情況下，優(yōu)選對(duì)前 輪和后輪施加具有盡可能多樣的組合的頻率和相位的振動(dòng)。向前輪和后輪施加的振動(dòng)的頻 率和相位基于路面的位移的波長(zhǎng)、車速、前后輪間距離來決定，因此即使在同一路面上行駛 的情況下，只要使車輛以不同車速行駛，就能將不同頻率和相位的振動(dòng)向前輪和后輪施加， 能提高傳遞函數(shù)的精度及頻率分辨率。而且，關(guān)于使車輛行駛的路面，也優(yōu)選以盡可能多樣 的波長(zhǎng)與相位的組合構(gòu)成路面位移，使得向前輪和后輪施加具有盡可能多樣的組合的頻率 和相位的振動(dòng)。因此，具體而言，車輛行駛的路面可以是高度隨機(jī)移位的路面或高度呈階梯 狀移位的路面。
[0017] 如上所述，當(dāng)算出振動(dòng)特性值對(duì)至少兩個(gè)振動(dòng)輸入值的各振動(dòng)輸入值的傳遞函數(shù) 時(shí)，使用該傳遞函數(shù)，能夠算出由振動(dòng)輸入值分別引起的振動(dòng)特性值的振動(dòng)的大小。這樣一 來，上述的本發(fā)明的方法可以還包括如下的過程：使用至少兩個(gè)振動(dòng)輸入值中的一個(gè)振動(dòng) 輸入值和與之對(duì)應(yīng)的傳遞函數(shù)，算出由至少兩個(gè)振動(dòng)輸入值中的一個(gè)振動(dòng)輸入值引起的車 身的部位的振動(dòng)特性值的振動(dòng)的大小。如此得到的各振動(dòng)輸入值所產(chǎn)生的振動(dòng)特性值的振 動(dòng)的大小在為了進(jìn)行車身的振動(dòng)特性的改善而進(jìn)行車身的結(jié)構(gòu)的修正等時(shí)成為有利的信 息。
[0018] 而且，當(dāng)?shù)玫皆谀陈访嫔闲旭偟能囕v的傳遞函數(shù)時(shí)，能夠推定使該車輛在另一任 意路面上行駛時(shí)的車輛的振動(dòng)特性值（向不同路面的振動(dòng)特性的換算）。而且，使用該傳遞 函數(shù)時(shí)，也能夠推定以任意車速行駛時(shí)的車輛的振動(dòng)特性值（向不同車速下的振動(dòng)特性的 換算）。這樣一來，在上述的本發(fā)明的方法中，可以執(zhí)行使用傳遞函數(shù)來推定在以下情況下 應(yīng)得到的車身的部位的振動(dòng)特性值的過程：使車輛在與為了算出該傳遞函數(shù)而進(jìn)行車身的 部位的振動(dòng)特性值的計(jì)測(cè)及振動(dòng)輸入值的取得時(shí)所行駛的路面不同的路面上行駛，和/或 執(zhí)行使用傳遞函數(shù)來推定在以下情況下應(yīng)得到的車身的部位的振動(dòng)特性值的過程：使車輛 以與為了算出該傳遞函數(shù)而進(jìn)行車身的部位的振動(dòng)特性值的計(jì)測(cè)及振動(dòng)輸入值的取得時(shí) 的車速不同的車速行駛。
[0019] 本發(fā)明的振動(dòng)解析方法的上述的一連串的形態(tài)可以通過以算出車身的部位的振 動(dòng)特性值對(duì)至少兩個(gè)振動(dòng)輸入值的各振動(dòng)輸入值的傳遞函數(shù)的方式構(gòu)成的振動(dòng)解析裝置 來實(shí)現(xiàn)。這樣一來，根據(jù)本發(fā)明，提供一種車輛的振動(dòng)解析裝置，包括：振動(dòng)特性值計(jì)測(cè)部， 在使車輛在高度沿該車輛的行進(jìn)方向以各種波長(zhǎng)移位的路面上行駛的期間，計(jì)測(cè)車輛的車 身的部位的振動(dòng)特性值；振動(dòng)輸入值取得部，取得引起車身的部位的振動(dòng)特性值的至少兩 個(gè)振動(dòng)輸入值；及傳遞函數(shù)計(jì)算部，使用車身的部位的振動(dòng)特性值作為目標(biāo)變量，使用至少 兩個(gè)振動(dòng)輸入值作為解釋變量，通過多