一种电动轮轮内减振系统参数优化方法.pdf

(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CN107977497A(43)申请公布日2018.05.01(21)申请号201711178764.X(22)申请日2017.11.23(71)申请人吉林大学地址130000吉林省长春市前进大街2699号(72)发明人陈书明谷飞鸿戢杨杰张喆(74)专利代理机构北京远大卓悦知识产权代理事务所(普通合伙)11369代理人周明飞(51)Int.Cl.G06F17/50(2006.01)权利要求书5页说明书13页附图2页(54)发明名称一种电动轮轮内减振系统参数优化方法(57)摘要本发明公开了一种电动轮轮内减振系统参数优化方法，包括如下步骤：步骤1：建立包含轮内减振系统的1/4减振型电动轮车辆三自由度线性振动模型和不含轮内减振系统的1/4原始电动轮车辆二自由度线性振动模型；步骤2：建立目标评价函数；步骤3：建立限制条件并寻找最优目标函数。本发明所述的电动轮轮内减振系统参数优化方法，可以时域和频域协同优化，并优化匹配减振弹簧刚度和阻尼器阻尼系数，以降低路面激励对轮毂电机的冲击及车轮与车身的垂向振动，改善车辆行驶平顺性和安全性。CN107977497ACN107977497A权利要求书1/5页1.一种电动轮轮内减振系统参数优化方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：建立包含轮内减振系统的1/4减振型电动轮车辆三自由度线性振动模型和不含轮内减振系统的1/4原始电动轮车辆二自由度线性振动模型；步骤2：建立目标评价函数：J(ks,cs,ke,ce)＝q1Jσ+q2JP其中，Jσ为时域评价函数，JP为频域评价函数，q1为时域评价函数的加权系数，q2为频域评价函数的加权系数，α为电机垂向冲击力的加权系数，β为车身垂向加速度的加权系数，λ为悬架动挠度的加权系数、η为车轮动载荷的加权系数，分别为原始电动轮车辆的电机垂向冲击力、车身垂向加速度、悬架动挠度和车轮动载荷的均方根值，分别为减振型电动轮车辆的电机垂向冲击力、车身垂向加速度、悬架动挠度和车轮动载荷的均方根值，分别为原始电动轮车辆的电机垂向冲击力、车身垂向加速度、悬架动挠度和车轮动载荷幅频曲线中固有频率处输出与路面激励输入的幅值比,分别为减振型电动轮车辆的电机垂向冲击力、车身垂向加速度、悬架动挠度和车轮动载荷幅频曲线中固有频率处输出与路面激励输入的幅值比，wt22、wm22、wb22分别为有阻尼运动时包含轮内减振系统的1/4减振型电动轮车辆三自由度线性振动模型中车轮、轮毂电机和1/4车身的固有频率，wt11、wm11、wb11分别为有阻尼运动时不含轮内减振系统的1/4原始电动轮车辆二自由度线性振动模型中车轮、轮毂电机和1/4车身的固有频率；步骤3：建立限制条件并采用粒子群算法寻找最优目标函数，所述限制条件为：minJ(x)＝J(ks,cs,ke,ce)[x]＝[ks,cs,ke,ce]G＝(ms+mt+me1+me2)·gksmin≤ks≤ksmax,csmin≤cs≤csmaxkemin≤ke≤kemax,cemin≤ce≤cemax其中，为包含轮内减振系统的1/4车身的阻尼比，为包含轮内减振系统的轮毂电2CN107977497A权利要求书2/5页机的阻尼比，为包含轮内减振系统的1/4车身无阻尼自由振动时的固有频率，为包含轮内减振系统的轮毂电机无阻尼自由振动时的固有频率，a,b,c,d,e,f,g,h根据试验车辆而定，G为车轮所受的静态载荷，[fd]为悬架动挠度的许用值，femax和分别为轮毂与电机间约束垂向位移的的峰值和均方根值，e1、e2分别为轮毂与电机间的垂向位移的峰值的最大限定值、均方根值的最大限定值。2.如权利要求1所述的电动轮轮内减振系统参数优化方法，其特征在于，所述步骤1中：包含轮内减振系统的1/4减振型电动轮车辆三自由度线性振动模型为：不含轮内减振系统的1/4原始电动轮车辆二自由度线性振动模型为：其中，ms为1/4车身质量，mt为车轮质量，me为轮毂电机质量，me1为轮毂电机定子组件质量，me2为轮毂电机转子组件质量，ks为悬架弹簧刚度，cs为悬架阻尼器阻尼系数，kt为轮胎弹簧刚度，kr为转子与轮辋连接螺栓外包柔性衬套的弹簧刚度，ke为减振弹簧刚度，ce为减振阻尼器阻尼系数，q(t)为时域路面激励输入，x1、分别为包含轮内减振系统的1/4减振型电动轮车辆三自由度线性振动模型中时域的车轮垂向位移、车轮垂向速度、车轮垂向加速度，x2、分别为包含轮内减振系统的1/4减振型电动轮车辆三自由度线性振动模型中时域的轮毂电机垂向位移、轮毂电机垂向速度、轮毂电机垂向加速度，x3、分别为包含轮内减振系统的1/4减振型电动轮车辆三自由度线性振动模型中时域的1/4车身垂向位移、1/4车身垂向速度、1/4车身垂向加速度，x4、分别