本發(fā)明涉及乘用車乘坐舒適性，具體涉及一種乘用車乘坐舒適性能預(yù)測系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

1、乘用車乘坐舒適性能是汽車的重要性能之一，為了提升汽車的乘坐舒適性，在車輛開發(fā)過程中需要對相關(guān)關(guān)鍵性能進(jìn)行設(shè)計管控，并開展多輪次的整車乘坐舒適性仿真和底盤調(diào)校工作。車輛乘坐舒適性影響因素眾多，涉及到彈簧、減振器、襯套、輪胎甚至硬點等，并且與路面不平度和車速相關(guān)。目前，針對乘坐舒適性的識別主要是依據(jù)車輛道路試驗進(jìn)行評價，有主觀專家評價法和客觀測試法。

2、主觀專家評價法為底盤調(diào)校工程師聯(lián)合企業(yè)技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)對乘坐舒適性進(jìn)行主觀評價打分，主觀評價法與評價人員經(jīng)驗和能力及情緒等相關(guān)聯(lián)，并且由于人體感覺產(chǎn)生的復(fù)雜性，評價人員不能清晰的辨別目前舒適性振動隔離水平、車身控制水平以及聲音隔離水平，導(dǎo)致評價結(jié)果一致性不強以及對問題的識別不準(zhǔn)確等問題。例如現(xiàn)有技術(shù)公開了“一種底盤平順性評價方法、設(shè)備以及存儲介質(zhì)”，該方法是一種基于應(yīng)用心理學(xué)的底盤平順性評價方法,評價人員分別展開佩戴及摘除眼罩和降噪耳機，分別開展前后排評價和打分，此方法為主觀評價法，與評價人員經(jīng)驗和能力及情緒等相關(guān)聯(lián)，并且由于人體感覺產(chǎn)生的復(fù)雜性，評價人員不能清晰的辨別目前舒適性振動隔離水平、車身控制水平以及聲音隔離水平，導(dǎo)致評價結(jié)果一致性不強、對問題的識別不準(zhǔn)確等問題。

3、客觀測試法為在座椅、座椅表面、導(dǎo)軌及車輛地板上使用加速度傳感器對x、y、z項的加速度值進(jìn)行測量，客觀測試法僅測量幾個典型位置的參數(shù)，僅考慮加速度部分峰值的分析，缺乏對加速度過程的衡量，不能代表人體實際感受，并且測量工況比較單一代表性不足。例如現(xiàn)有技術(shù)公開了“一種基于虛擬道路測試的車輛平順性分析方法”，該方法在cae虛擬環(huán)境中，對模型仿真與實車測試使用相同的路面特征、測試工況、數(shù)據(jù)處理方法，建立基礎(chǔ)車的多體動力學(xué)模型及平順性評價的虛擬道路模型，仿真結(jié)果與測試結(jié)果對標(biāo)以及校正及驗證模型，并進(jìn)行平順性仿真，此方法為基于cae的模擬方法，測量幾個典型位置的參數(shù)，僅考慮加速度部分峰值的分析，不能代表人體實際感受，并且測量工況比較單一代表性不足。

4、不論是主觀評價法還是客觀測試法，都只能在樣車生產(chǎn)制造出來后進(jìn)行，導(dǎo)致相關(guān)部件開發(fā)周期短，存在出現(xiàn)問題后風(fēng)險高，改善難度大的情況。例如現(xiàn)有技術(shù)公開了“一種汽車乘坐舒適性評價方法和系統(tǒng)”，該方法在測試員的腳底位置、測試員的坐墊位置、測試員的背部位置、測試員的胸部位置以及測試員的頭部位置布置加速度傳感器和位移傳感器并計算舒適性評價指標(biāo)，此方法實際操作復(fù)雜，不能提前開展預(yù)測，未涉用戶實際工況和改進(jìn)優(yōu)化等。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)中對乘用車乘坐舒適性的評價還不夠準(zhǔn)確，以及只能在樣車生產(chǎn)后進(jìn)行評價，不能提前開展預(yù)測，耗時且成本較高的缺陷，從而提出了一種乘用車乘坐舒適性能預(yù)測系統(tǒng)及方法。該系統(tǒng)首先自動化建立了用于預(yù)測車輛動態(tài)性能的車輛動力學(xué)模型，同時為了驗證車輛動力學(xué)模型的準(zhǔn)確性以及對該模型進(jìn)行精度提升，通過特定的工況順序和參數(shù)調(diào)整來校對和標(biāo)定車輛動力學(xué)模型，然后對校對和標(biāo)定后的車輛動力學(xué)模型開展乘坐舒適性能預(yù)測，根據(jù)具體的預(yù)測工況自動設(shè)置對應(yīng)的數(shù)字路面特征以及相應(yīng)的車速和轉(zhuǎn)向盤角度，預(yù)測并輸出乘坐舒適性能的測量數(shù)據(jù)。本發(fā)明所述的乘用車乘坐舒適性能預(yù)測系統(tǒng)既能解決實車測試周期長、費用高的缺點，又具有豐富的典型用戶工況及對應(yīng)工況下人體實際主觀感受和客觀指標(biāo)一致的特點。

2、為實現(xiàn)此目的，本發(fā)明所設(shè)計的一種乘用車乘坐舒適性能預(yù)測系統(tǒng)，包括：動力學(xué)模型構(gòu)建模塊、校對和標(biāo)定模塊以及乘坐舒適性預(yù)測模塊；

3、所述動力學(xué)模型構(gòu)建模塊用于對車輛動力學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行自動化構(gòu)建，得到車輛動力學(xué)模型；

4、所述校對和標(biāo)定模塊用于對所述車輛動力學(xué)模型中系統(tǒng)級工況和整車級工況分別進(jìn)行校對和標(biāo)定；

5、所述乘坐舒適性預(yù)測模塊根據(jù)校對和標(biāo)定后的車輛動力學(xué)模型輸出舒適性預(yù)測工況，并根據(jù)舒適性預(yù)測工況設(shè)置對應(yīng)的數(shù)字路面特征和相應(yīng)的車速以及轉(zhuǎn)向盤角度，根據(jù)舒適性預(yù)測工況、數(shù)字路面特征、車速以及轉(zhuǎn)向盤角度得到乘坐舒適性預(yù)測數(shù)據(jù)。

6、本發(fā)明的有益效果：

7、本發(fā)明首先自動化建立了用于預(yù)測車輛動態(tài)性能的車輛動力學(xué)模型，同時為了驗證車輛動力學(xué)模型的準(zhǔn)確性以及對該模型進(jìn)行精度提升，通過特定的工況順序和參數(shù)調(diào)整來標(biāo)定車輛動力學(xué)模型，然后對標(biāo)定后的車輛動力學(xué)模型開展乘坐舒適性能預(yù)測，根據(jù)具體的預(yù)測工況自動設(shè)置對應(yīng)的數(shù)字路面特征以及相應(yīng)的車速和轉(zhuǎn)向盤角度，預(yù)測并輸出乘坐舒適性能的測量數(shù)據(jù)。本發(fā)明所述的乘用車乘坐舒適性能預(yù)測系統(tǒng)既能解決實車測試周期長、費用高的缺點，又具有豐富的典型用戶工況及對應(yīng)工況下人體實際主觀感受和客觀指標(biāo)一致的特點，同時可提前預(yù)測乘坐舒適性，可替代部分場地試驗工作，降低產(chǎn)品開發(fā)成本，縮短開發(fā)周期，帶來較高的經(jīng)濟效益。

技術(shù)特征：

1.一種乘用車乘坐舒適性能預(yù)測系統(tǒng)，其特征在于，包括：動力學(xué)模型構(gòu)建模塊、校對和標(biāo)定模塊以及乘坐舒適性預(yù)測模塊；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的乘用車乘坐舒適性能預(yù)測系統(tǒng)，其特征在于，對車輛動力學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行自動化構(gòu)建，得到車輛動力學(xué)模型的具體方法為：對車輛動力學(xué)系統(tǒng)中的懸架系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、車身系統(tǒng)、輪胎系統(tǒng)及動力總成系統(tǒng)進(jìn)行自動化的建立和選擇。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的乘用車乘坐舒適性能預(yù)測系統(tǒng)，其特征在于，對所述車輛動力學(xué)模型中系統(tǒng)級工況和整車級工況分別進(jìn)行校對和標(biāo)定的具體方法為：將系統(tǒng)級工況中的垂跳工況、反向回正力矩工況、同向回正力矩工況、側(cè)傾工況、反向側(cè)向力工況、同向側(cè)向力工況、縱向力工況和轉(zhuǎn)向工況依次與相應(yīng)工況條件下的模擬試驗進(jìn)行對比，根據(jù)對比結(jié)果分別對系統(tǒng)級工況中的懸架剛度、前束角變化率、外傾角變化率、縱向位移變化率及側(cè)向位移變化率進(jìn)行校對；

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的乘用車乘坐舒適性能預(yù)測系統(tǒng)，其特征在于，根據(jù)舒適性預(yù)測工況、數(shù)字路面特征、車速以及轉(zhuǎn)向盤角度得到乘坐舒適性預(yù)測數(shù)據(jù)的具體方法為：在舒適性預(yù)測工況及相應(yīng)的數(shù)字路面特征、車速以及轉(zhuǎn)向盤角度的情況下，對車輛的車身起伏、俯仰平衡、側(cè)傾搖擺、路面掃描、路面復(fù)制、沖擊強度、余震、舒適點振動、拉升和壓縮極限沖擊進(jìn)行計算，得到乘坐舒適性預(yù)測數(shù)據(jù)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的乘用車乘坐舒適性能預(yù)測系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)還包括結(jié)果輸出與評價模塊，所述結(jié)果輸出與評價模塊用于對所述乘坐舒適性預(yù)測數(shù)據(jù)進(jìn)行計算，得到?jīng)_擊適性指標(biāo)及隨機振動舒適性評價指標(biāo)，將所述沖擊適性指標(biāo)及隨機振動舒適性評價指標(biāo)進(jìn)行評價分析。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的乘用車乘坐舒適性能預(yù)測系統(tǒng)，其特征在于，對所述乘坐舒適性預(yù)測數(shù)據(jù)進(jìn)行計算，得到?jīng)_擊適性指標(biāo)及隨機振動舒適性評價指標(biāo)的具體方法為：沖擊適性指標(biāo)為峰值加權(quán)大小、衰減時間和衰減率，所述峰值加權(quán)大小的計算公式如下：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的乘用車乘坐舒適性能預(yù)測系統(tǒng)，其特征在于，所述傳遞函數(shù)幅頻曲線中的傳遞函數(shù)的公式如下：

8.一種乘用車乘坐舒適性能預(yù)測方法，其特征在于，它包括如下步驟：

9.一種計算機可讀存儲介質(zhì)，所述計算機可讀存儲介質(zhì)存儲有計算機程序，其特征在于：所述計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)如權(quán)利要求8所述方法的步驟。

10.一種計算機程序產(chǎn)品，包括計算機程序，其特征在于，所述計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)權(quán)利要求8所述方法的步驟。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種乘用車乘坐舒適性能預(yù)測系統(tǒng)及方法，包括：動力學(xué)模型構(gòu)建模塊用于對車輛動力學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行自動化構(gòu)建，得到車輛動力學(xué)模型；校對和標(biāo)定模塊用于對車輛動力學(xué)模型中系統(tǒng)級工況和整車級工況分別進(jìn)行校對和標(biāo)定；乘坐舒適性預(yù)測模塊根據(jù)校對和標(biāo)定后的車輛動力學(xué)模型輸出舒適性預(yù)測工況，并根據(jù)舒適性預(yù)測工況設(shè)置對應(yīng)的數(shù)字路面特征和相應(yīng)的車速以及轉(zhuǎn)向盤角度，根據(jù)舒適性預(yù)測工況、數(shù)字路面特征、車速以及轉(zhuǎn)向盤角度得到乘坐舒適性預(yù)測數(shù)據(jù)。本發(fā)明既能解決實車測試周期長、費用高的缺點，又具有豐富的典型用戶工況及對應(yīng)工況下人體實際主觀感受和客觀指標(biāo)一致的特點。

技術(shù)研發(fā)人員：錢留華,李迎浩,羅凱杰,王軍,鄭越
受保護(hù)的技術(shù)使用者：東風(fēng)汽車集團(tuán)股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6