车辆座椅性能设计方法和具有该车辆座椅的车辆技术

本发明专利技术提供一种车辆座椅性能设计方法和具有该车辆座椅的车辆，所述车辆座椅性能设计方法包括以下步骤：步骤S1、建立车辆动力学模型，并根据所述车辆动力学模型构建座椅特性模型以分析驾乘人员乘坐车辆座椅的舒适性；步骤S2、根据所述车辆动力学模型并针对所述座椅特性模型进行车辆的仿真工况模拟；步骤S3、基于所述仿真工况模拟进行仿真结果分析，并依据所述仿真工况模拟的分析结果对所述座椅特性模型的不同性能进行设计。根据本发明专利技术实施例的车辆座椅性能设计方法，能够基于车辆平顺性和机动性的设计目标，对车辆座椅的垂向刚度、阻尼特性及行程需求进行优化设计，保证驾乘人员乘坐的舒适性。

【技术实现步骤摘要】
车辆座椅性能设计方法和具有该车辆座椅的车辆
本专利技术涉及车辆配件制造
,更具体地，涉及一种车辆座椅性能设计方法和具有该车辆座椅的车辆。
技术介绍
通常，具有悬架系统的常规车辆，由于悬架系统过滤了来自地面的大部分激励，因此驾乘人员乘坐的舒适性或平顺性对座椅的减振功能不需要太多要求。然而，在某些特种车辆中，为了节省布置空间等原因，往往需要采用了车轮与车身固定连接的无悬架设计。此时，只能通过采用减振座椅的方式来保证驾乘人员乘坐的舒适性。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种车辆座椅性能设计方法。本专利技术还提供一种具有该车辆座椅的车辆。为解决上述技术问题，本专利技术采用以下技术方案：根据本专利技术第一方面实施例的车辆座椅性能设计方法，包括以下步骤：步骤S1、建立车辆动力学模型，并根据所述车辆动力学模型构建座椅特性模型以分析驾乘人员乘坐车辆座椅的舒适性；步骤S2、根据所述车辆动力学模型并针对所述座椅特性模型进行车辆的仿真工况模拟；步骤S3、基于所述仿真工况模拟进行仿真结果分析，并依据所述仿真工况模拟的分析结果对所述座椅特性模型的不同性能进行设计。进一步地，所述车辆动力学模型包括车身模型、驱动系统模型以及制动与轮胎模型。进一步地，所述座椅特性模型形成为弹簧-阻尼模型。进一步地，所述弹簧-阻尼模型包括弹簧、减振器和限位块。进一步地，步骤S2中所述仿真工况模拟包括以下子步骤：子步骤S21、根据所述车辆动力学模型并针对座椅特性模型设定不同等级路面和不同车速的所述仿真工况模拟；子步骤S22、根据不同等级路面和不同车速的所述仿真工况模拟进行多维矩阵式仿真操作。进一步地，所述步骤S3包括如下子步骤：子步骤S31、基于所述仿真工况模拟获取驾驶员质心加速度时间序列数据；子步骤S32、根据所述仿真工况模拟获取的数据进行加权加速度均方根值aw和暴露时间TFD的计算，并依据所述仿真工况模拟的计算结果对所述座椅特性模型的不同性能进行设计。进一步地，根据驾驶员质心加速度时间序列数据计算加权加速度均方根值aw,所述加权加速度均方根值计算方法为：其中T为振动分析时间。进一步地，所述暴露时间TFD计算方法为：其中a1为ISO2631定义的计算参数。根据本专利技术第二方面实施例的车辆，包括具有基于利用上述实施例中所述的车辆座椅性能设计方法设计的车辆座椅的车辆。本专利技术的上述技术方案的有益效果如下：根据本专利技术实施例的车辆座椅性能设计方法，能够基于车辆平顺性和机动性的设计目标，对车辆座椅的垂向刚度、阻尼特性及行程需求进行优化设计，保证驾乘人员乘坐的的舒适性，该车辆座椅性能设计方法简单且易于控制，仿真度高，适合大面积推广应用。附图说明图1为本专利技术实施例的车辆座椅性能设计方法的流程图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例的附图，对本专利技术实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本专利技术的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。下面首先结合附图具体描述根据本专利技术实施例的车辆座椅性能设计方法。如图1所示，根据本专利技术实施例的车辆座椅性能设计方法包括以下步骤：步骤S1、建立车辆动力学模型，并根据所述车辆动力学模型构建座椅特性模型以分析驾乘人员乘坐车辆座椅的舒适性；步骤S2、根据所述车辆动力学模型并针对所述座椅特性模型进行车辆的仿真工况模拟；步骤S3、基于所述仿真工况模拟进行仿真结果分析，并依据所述仿真工况模拟的分析结果对所述座椅特性模型的不同性能进行设计。换言之，根据本专利技术实施例的车辆座椅性能设计方法主要包括以下步骤：首先，基于车辆平顺性和机动性的设计目标，可以在Adams/Car中建立车辆动力学模型，该车辆动力学模型可以是整车多刚体动力学模型。然后根据该车辆动力学模型可以构建座椅特性模型，进一步根据该座椅特性模型分析驾乘人员乘坐车辆座椅的舒适性。其次，根据所述车辆动力学模型并针对所述座椅特性模型进行车辆的仿真工况模拟，仿真时可以根据不同的车辆座椅设计不同的车辆座椅的垂向刚度、阻尼特性及行程规格，重复进行所有工况的仿真试验。最后，仿真工况模拟结束后，可以基于所述仿真工况模拟进行仿真结果分析，并且可以依据所述仿真工况模拟的分析结果对所述座椅特性模型的不同性能进行设计，保证驾乘人员乘坐的舒适性。由此，根据本专利技术实施例的车辆座椅性能设计方法，能够基于车辆平顺性和机动性的设计目标，对车辆座椅的垂向刚度、阻尼特性及行程需求进行优化设计，保证驾乘人员乘坐的的舒适性，该车辆座椅性能设计方法简单且易于控制，仿真度高，适合大面积推广应用。根据本专利技术的一个实施例，车辆动力学模型包括车身模型、驱动系统模型以及制动与轮胎模型。也就是说，车辆动力学模型主要由车身模型、驱动系统模型以及制动与轮胎模型组成。车身模型、驱动系统模型以及制动与轮胎模型可以装配得到无悬架车辆的整车总成模型。在本专利技术的一些具体实施方式中，座椅特性模型形成为弹簧-阻尼模型。弹簧-阻尼模型包括弹簧、减振器和限位块。换句话说，座椅特性模型可以采用弹簧-阻尼模型。弹簧-阻尼模型主要由弹簧、减振器和限位块组成。弹簧-阻尼模型可以覆盖车辆座椅的等效垂向刚度、阻尼特性和行程规格三个方面的特性。其中，车辆座椅的初始垂向刚度设计可以根据偏频计算获得，由于车辆驾乘人员乘坐的舒适性可以完全由座椅保证，因此，设计驾乘人员-座椅的质量-弹簧系统的偏频可以与常规车辆的悬架偏频范围一致，例如设计目标可为1.2～2Hz。根据本专利技术的一个实施例，步骤S2中仿真工况模拟包括以下子步骤：子步骤S21、根据车辆动力学模型并针对座椅特性模型设定不同等级路面和不同车速的仿真工况模拟；子步骤S22、根据不同等级路面和不同车速的仿真工况模拟进行多维矩阵式仿真操作。也就是说，仿真工况模拟首先可以根据车辆动力学模型并针对座椅特性模型设定不同等级路面和不同车速的仿真工况模拟。然后可以根据不同等级路面和不同车速的仿真工况模拟进行多维矩阵式仿真操作。仿真工况模拟可以在不同的等级路面上进行，仿真的等级路面可以包括B、C、D级路面，仿真车速的范围可以为10km/h～80km/h，并以10km/h为间隔进行，在个三维路面上，使车辆以不同的车速匀速直行，同时测量车辆座椅减振后的驾驶员质心加速度时间序列数据。在本专利技术的一些具体实施方式中，步骤S3包括如下子步骤：子步骤S31、基于仿真工况模拟获取驾驶员质心加速度时间序列数据；子步骤S32、根据仿真工况模拟获取的数据进行加权加速度均方根值aw和暴露时间TFD的计算，并依据仿真工况模拟的计算结果对座椅特性模型的不同性能进行设计。换句话说，步骤S3主要包括如下子步骤：首先，可以基于仿真工况模拟获取驾驶员质心加速度时间序列数据。然后，可以根据仿真工况模拟获取的数据进行加权加速度均方根值aw和暴露时间TFD的计算，并且可以依据仿真工况模拟的计算结果对座椅特性模型的不同性能进行设计，保证驾乘人员乘坐的的舒适性。根据本专利技术的一个实施例，根据驾驶员质心加速度时间序列数据计算加权加速度均方根值aw,加权加速度均方根值计算方法为：其中T为振动分析时间，其中该振动分析时间T可取120秒。在本专利技术的一些具体实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种车辆座椅性能设计方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1、建立车辆动力学模型，并根据所述车辆动力学模型构建座椅特性模型以分析驾乘人员乘坐车辆座椅的舒适性；步骤S2、根据所述车辆动力学模型并针对所述座椅特性模型进行车辆的仿真工况模拟；步骤S3、基于所述仿真工况模拟进行仿真结果分析，并依据所述仿真工况模拟的分析结果对所述座椅特性模型的不同性能进行设计。

【技术特征摘要】
1.一种车辆座椅性能设计方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1、建立车辆动力学模型，并根据所述车辆动力学模型构建座椅特性模型以分析驾乘人员乘坐车辆座椅的舒适性；步骤S2、根据所述车辆动力学模型并针对所述座椅特性模型进行车辆的仿真工况模拟；步骤S3、基于所述仿真工况模拟进行仿真结果分析，并依据所述仿真工况模拟的分析结果对所述座椅特性模型的不同性能进行设计。2.根据权利要求1所述的车辆座椅性能设计方法，其特征在于，所述车辆动力学模型包括车身模型、驱动系统模型以及制动与轮胎模型。3.根据权利要求2所述的车辆座椅性能设计方法，其特征在于，所述座椅特性模型形成为弹簧-阻尼模型。4.根据权利要求3所述的车辆座椅性能设计方法，其特征在于，所述弹簧-阻尼模型包括弹簧、减振器和限位块。5.根据权利要求4所述的车辆座椅性能设计方法，其特征在于，步骤S2中所述仿真工况模拟包括以下子步骤：子步骤S21、根据所述车辆动力学模型并针对座椅特性模型设定不同等级路...

【专利技术属性】
技术研发人员：江燕华，徐达，骆振兴，李中好，
申请(专利权)人：北京汽车研究总院有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11