一种麦弗逊悬架转向梯形断开点位置的设计方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种麦弗逊悬架转向梯形断开点位置的设计方法及装置，该方法包括：根据车轮不发生绕设置有转向横拉杆的麦弗逊悬架的主销的摆动时转向横拉杆的外球铰点的位置及车轮不发生绕未设置有转向横拉杆的麦弗逊悬架的主销的摆动且车轮上下跳动时转向节的外球铰点的运动轨迹，得到转向节的外球铰点与转向横拉杆的外球铰点之间的空间距离关于断开点坐标的函数；根据设置有转向横拉杆的麦弗逊悬架的结构和布置条件的要求设定断开点的坐标的取值范围，根据转向节的外球铰点的运动轨迹确定两个或两个以上转向节的外球铰点的坐标值，并基于空间距离关于断开点的坐标的函数，求得空间距离最小时断开点的坐标值。所确定的断开点坐标值误差小，精度高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及车辆设计
，特别涉及一种麦弗逊悬架转向梯形断开点位置的设计方法及装置。
技术介绍
麦弗逊悬架和转向梯形组成空间杆系机构。根据汽车操纵稳定性的要求，当转向轮随着路面的不平相对车身上下跳动时，理想的转向横拉杆断开点的设计应使车轮仅上下跳动而没有绕主销的摆动。但实际上由于悬架杆系和转向杆系运动相互关联，车轮跳动过程中不可避免的会产生绕主销的摆动。转向横拉杆断开点位置选择不合理，不仅会加剧转向轮绕主销的摆动，还会使悬架运动过程中的前束变化、外倾变化和转向阿克曼误差等难以满足设计要求，进而破坏操纵稳定性，加剧轮胎磨损。传统的求解转向横拉杆断开点位置的方法是采用作图法。在实现本专利技术的过程中，本专利技术人发现现有技术中至少存在以下问题：作图法在求解转向横拉杆断开点位置时忽略轮胎定位参数等的影响，精度较低，误差大。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种麦弗逊悬架转向梯形断开点位置的设计方法及装置，以解决作图法在求解转向横拉杆断开点位置时精度较低、误差大的问题。具体而言，包括以下技术方案：本专利技术提供一种麦弗逊悬架转向梯形断开点位置的设计方法，包括：根据车轮不发生绕设置有转向横拉杆的麦弗逊悬架的主销的摆动时所述转向横拉杆的外球铰点的位置及所述车轮不发生绕未设置有转向横拉杆的麦弗逊悬架的主销的摆动且所述车轮上下跳动时转向节的外球铰点的运动轨迹，得到所述转向节的外球铰点与所述转向横拉杆的外球铰点之间的空间距离关于断开点的坐标的函数；根据所述设置有转向横拉杆的麦弗逊悬架的结构和布置条件的要求，设定所述断开点的坐标的取值范围；根据所述转向节的外球铰点的运动轨迹，确定两个或两个以上转向节的外球铰点的坐标值；根据所述断开点的坐标的取值范围、所述两个或两个以上转向节的外球铰点的坐标值及所述空间距离关于断开点的坐标的函数，求得所述空间距离最小时所述断开点的坐标值。可选择地，所述空间距离关于断开点的坐标的函数为：式中：——所述车轮不发生绕所述未设置转向横拉杆的麦弗逊悬架的主销的摆动时所述转向节的外球铰点Bi与断开点A的空间距离；——所述车轮不发生绕所述设置有转向横拉杆的麦弗逊悬架的主销的摆动时所述转向横拉杆的外球铰点B0与所述断开点A的空间距离。可选择地，所述根据所述设置有转向横拉杆的麦弗逊悬架的结构和布置条件的要求，设定所述断开点的坐标的取值范围，包括：根据所述设置有转向横拉杆的麦弗逊悬架的结构和布置条件的要求，确定所述断开点A的x轴坐标xA的最大值xAmax及最小值xAmin、y轴坐标yA的最大值yAmax及最小值yAmin、z轴坐标zA的最大值zAmax及最小值zAmin，并基于此设定所述断开点A的坐标的取值范围为：可选择地，根据所述转向节的外球铰点的运动轨迹及麦弗逊悬架模型，确定两个或两个以上转向节的外球铰点的坐标值。可选择地，根据所述断开点的坐标的取值范围、所述两个或两个以上转向节的外球铰点的坐标值及所述空间距离关于断开点的坐标的函数，利用Matlab优化函数fmincon求得所述空间距离最小时所述断开点的坐标值。本专利技术还提供了一种麦弗逊悬架转向梯形断开点位置的设计装置，包括：获取模块，用于根据车轮不发生绕设置有转向横拉杆的麦弗逊悬架的主销的摆动时所述转向横拉杆的外球铰点的位置及所述车轮不发生绕未设置有转向横拉杆的麦弗逊悬架的主销的摆动且所述车轮上下跳动时转向节的外球铰点的运动轨迹，得到所述转向节的外球铰点与所述转向横拉杆的外球铰点之间的空间距离关于断开点的坐标的函数；设定模块，用于根据所述设置有转向横拉杆的麦弗逊悬架的结构和布置条件的要求，设定所述断开点的坐标的取值范围；确定模块，用于根据所述转向节的外球铰点的运动轨迹，确定两个或两个以上转向节的外球铰点的坐标值；计算模块，用于根据所述断开点的坐标的取值范围、所述两个或两个以上转向节的外球铰点的坐标值及所述空间距离关于断开点的坐标的函数，求得所述空间距离最小时所述断开点的坐标值。可选择地，所述获取模块得到的所述空间距离关于断开点的坐标的函数为：式中：——所述车轮不发生绕所述未设置转向横拉杆的麦弗逊悬架的主销的摆动时所述转向节的外球铰点Bi与断开点A的空间距离；——所述车轮不发生绕所述设置有转向横拉杆的麦弗逊悬架的主销的摆动时所述转向横拉杆的外球铰点B0与所述断开点A的空间距离。可选择地，所述设定模块具体用于：根据所述设置有转向横拉杆的麦弗逊悬架的结构和布置条件的要求，确定所述断开点A的x轴坐标xA的最大值xAmax及最小值xAmin、y轴坐标yA的最大值yAmax及最小值yAmin、z轴坐标zA的最大值zAmax及最小值zAmin，并基于此设定所述断开点A的坐标的取值范围为：可选择地，所述确定模块具体用于：根据所述转向节的外球铰点的运动轨迹及麦弗逊悬架模型，确定两个或两个以上转向节的外球铰点的坐标值。可选择地，所述计算模块具体用于：根据所述断开点的坐标的取值范围、所述两个或两个以上转向节的外球铰点的坐标值及所述空间距离关于断开点的坐标的函数，利用Matlab优化函数fmincon，求得所述空间距离最小时所述断开点的坐标值。本专利技术实施例提供的技术方案的有益效果：本专利技术提供的麦弗逊悬架转向梯形断开点位置的设计方法及装置，根据车轮不发生绕设置有转向横拉杆的麦弗逊悬架的主销的摆动时转向横拉杆的外球铰点的位置及车轮不发生绕未设置有转向横拉杆的麦弗逊悬架的主销的摆动且车轮上下跳动时转向节的外球铰点的运动轨迹，得到转向节的外球铰点与转向横拉杆的外球铰点之间的空间距离关于断开点的坐标的函数；根据断开点的坐标的取值范围和多个转向节的外球铰点的坐标值，求得空间距离最小时断开点的坐标值，所求得的断开点的坐标值误差较小，可减小车轮跳动过程中绕主销的摆动，提高操纵稳定性。附图说明为了更清楚地说明本专利技术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专利技术的一些实施例，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。附图1为本专利技术实施例中一种麦弗逊悬架转向梯形断开点位置的设计方法的流程图；附图2为本专利技术实施例中一种麦弗逊悬架转向梯形断开点位置的设计装置的框图；图3为本专利技术实施例中麦弗逊悬架的结构示意图；图4为本专利技术实施例中麦弗逊悬架未设置转向横拉杆时车轮跳动的示意图。具体实施方式为使本专利技术的技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术实施方式作进一步地详细描述。实施例一本实施例提供了一种麦弗逊悬架转向梯形断开点位置的设计方法，如图1所示，包括步骤S101、S102、S103和S104。下面对各步骤进行具体介绍。步骤S101：根据车轮不发生绕设置有转向横拉杆的麦弗逊悬架的主销的摆动时转向横拉杆的外球铰点的位置及车轮不发生绕未设置有转向横拉杆的麦弗逊悬架的主销的摆动且车轮上下跳动时转向节的外球铰点的运动轨迹，得到转向节的外球铰点与转向横拉杆的外球铰点之间的空间距离关于断开点的坐标的函数。图3为麦弗逊悬架的结构示意图，其中，O点为减震器滑柱的上球铰点，B点为转向横拉杆的外球铰点，A点为转向横拉杆的断开点，K点为控制臂的外球铰点，C1C2为控制臂的摆动轴线，P点为减震器滑柱的下球铰点。图4本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种麦弗逊悬架转向梯形断开点位置的设计方法，其特征在于，包括：根据车轮不发生绕设置有转向横拉杆的麦弗逊悬架的主销的摆动时所述转向横拉杆的外球铰点的位置及所述车轮不发生绕未设置有转向横拉杆的麦弗逊悬架的主销的摆动且所述车轮上下跳动时转向节的外球铰点的运动轨迹，得到所述转向节的外球铰点与所述转向横拉杆的外球铰点之间的空间距离关于断开点的坐标的函数；根据所述设置有转向横拉杆的麦弗逊悬架的结构和布置条件的要求，设定所述断开点的坐标的取值范围；根据所述转向节的外球铰点的运动轨迹，确定两个或两个以上转向节的外球铰点的坐标值；根据所述断开点的坐标的取值范围、所述两个或两个以上转向节的外球铰点的坐标值及所述空间距离关于断开点的坐标的函数，求得所述空间距离最小时所述断开点的坐标值。

【技术特征摘要】
1.一种麦弗逊悬架转向梯形断开点位置的设计方法，其特征在于，包括：根据车轮不发生绕设置有转向横拉杆的麦弗逊悬架的主销的摆动时所述转向横拉杆的外球铰点的位置及所述车轮不发生绕未设置有转向横拉杆的麦弗逊悬架的主销的摆动且所述车轮上下跳动时转向节的外球铰点的运动轨迹，得到所述转向节的外球铰点与所述转向横拉杆的外球铰点之间的空间距离关于断开点的坐标的函数；根据所述设置有转向横拉杆的麦弗逊悬架的结构和布置条件的要求，设定所述断开点的坐标的取值范围；根据所述转向节的外球铰点的运动轨迹，确定两个或两个以上转向节的外球铰点的坐标值；根据所述断开点的坐标的取值范围、所述两个或两个以上转向节的外球铰点的坐标值及所述空间距离关于断开点的坐标的函数，求得所述空间距离最小时所述断开点的坐标值。2.根据权利要求1所述的麦弗逊悬架转向梯形断开点位置的设计方法，其特征在于，所述空间距离关于断开点的坐标的函数为：σ=1nΣi=1n(lBiA-lB0A)2]]>式中：——所述车轮不发生绕所述未设置转向横拉杆的麦弗逊悬架的主销的摆动时所述转向节的外球铰点Bi与断开点A的空间距离；——所述车轮不发生绕所述设置有转向横拉杆的麦弗逊悬架的主销的摆动时所述转向横拉杆的外球铰点B0与所述断开点A的空间距离。3.根据权利要求2所述的麦弗逊悬架转向梯形断开点位置的设计方法，其特征在于，所述根据所述设置有转向横拉杆的麦弗逊悬架的结构和布置条件的要求，设定所述断开点的坐标的取值范围，包括：根据所述设置有转向横拉杆的麦弗逊悬架的结构和布置条件的要求，确定所述断开点A的x轴坐标xA的最大值xAmax及最小值xAmin、y轴坐标yA的最大值yAmax及最小值yAmin、z轴坐标zA的最大值zAmax及最小值zAmin，并基于此设定所述断开点A的坐标的取值范围为：xAmin≤xA≤xAmaxyAmin≤yA≤yAmaxzAmin≤zA≤zAmax]]>4.根据权利要求1所述的麦弗逊悬架转向梯形断开点位置的设计方法，其特征在于，根据所述转向节的外球铰点的运动轨迹及麦弗逊悬架模型，确定两个或两个以上转向节的外球铰点的坐标值。5.根据权利要求1所述的麦弗逊悬架转向梯形断开点位置的设计方法，其特征在于，根据所述断开点的坐标的取值范围、所述两个或两个以上转向节的外球铰点的坐标值及所述空间距离关于断开点的坐标的函数，利用Matlab优化函数fmincon求得所述空间距离最小时所述断开点的坐标值。6.一种麦弗逊悬架转...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙亚龙，孙礼，李海艳，
申请(专利权)人：奇瑞汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34