(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 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111463573.4 (22)申请日 2021.12.0 3 (71)申请人 尨腾汽车 科技(南京)有限公司 地址 210039 江苏省南京市雨 花台区板桥 街道朝阳西苑商务大厦34幢2 楼230室 (72)发明人 吴佳睿　王骏骋　陈士安　 (74)专利代理 机构 镇江京科专利商标代理有限 公司 32107 代理人 夏哲华 (51)Int.Cl. G06F 30/15(2020.01) G06F 30/17(2020.01) G06F 30/20(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 兼顾舒适与安全的自供能主动悬架参数确 定方法及其应用 (57)摘要 本发明公开一种汽车领域兼顾舒适与安全 的自供能主动悬架参数确定方法及其应用、 应用 该参数确定方法设计的悬架以及该悬架的工作 方法， 先确定在舒适模式下的传统减振结构刚 度、 反共振减振结构刚度、 反共振减振结构惯容、 传统减振结构阻尼以及反共振减振结构阻尼这 五个参数， 再确定在安全模式下的传统减振结构 阻尼、 反共振减振结构阻尼参数这两个参数， 同 时兼顾汽车乘坐舒适性和行驶安全性这两种需 求， 能在初始模式、 安全模式、 舒适模式间切换， 通过第二阻尼管及第四阻尼管内的油液进行流 通开启及截断控制， 对传统减振 结构阻尼和反共 振减振结构阻尼进行二级分级控制， 使整个悬架 可根据行驶工况进行安全模式和舒适模型的工 作选择。 权利要求书3页 说明书9页 附图3页 CN 114254434 A 2022.03.29 CN 114254434 A 1.一种兼顾舒适与安全的自供能主动悬架参数确定方法， 基于汽车原车的车轮质量 m1、 车身质量m2、 车轮等效刚度k1， 悬架刚度k20和悬架阻尼c20， 建立汽车原有被动悬架的动力学 方程， 其特 征是还具有以下步骤： 步骤1)： 对所述的原有被动悬架的动力学方程进行仿真， 得到轮胎动变 形加权系数δ2和 悬架动挠度加权系数δ3， 构建原有被动悬架的综合 性能指标J； 步骤2)： 建立自供能主动悬架的动力学方程， 基于自供能主动悬架的动力学方程构建 舒适模式评价指标Zopt1； 步骤3)： 由所述的自供能主动悬架的动力学方程获得自供能主动悬架在舒适模式下动 力学方程； 步骤4)： 根据所述的原有被动悬架刚度k20设定自供能主动悬架中的传统减振结构刚度 kc的范围， 根据车轮质量m1和车身质量m2设定反共振减振结构惯容me的范围， 根据原有被动 悬架阻尼c20设定舒适模式下传统减振结构阻尼尼ccc的范围以及 舒适模式下反共振减振结 构阻尼c2c的范围； 步骤5)： 使传统减振结构和反共振减振结构的串联刚度等于原有被动悬架刚度k20约束 传统减振结构刚度kc及反共振减振结构刚度k2， 以步骤2)中所述的舒适模式评价指标Zopt1 为遗传算法的优化目标函数， 对步骤3)中所述的舒适模式下动力学方程进行仿真， 优化得 到传统减振结构刚度kc、 反共振减振结构惯容me、 舒适模式下传统减振结构阻尼c2c以及舒 适模式下反共振减振结构阻尼ccc的具体值， 再根据原有被动悬架刚度k20和传统减振结构 刚度kc计算出反共 振减振结构刚度k2； 步骤6)： 增大步骤1)中所述的轮胎动变形加权系数δ2， 得到安全模式下优化目标函数 Zopt2； 步骤7)： 保持步骤5)中所述的传统减振结构刚度kc、 反共振减振结构刚度k2和反共振减 振结构惯容me不变， 根据步骤3)中所述的舒适模式下动力学方程， 将舒适模式下传统减振 结构阻尼ccc变为安全模式下传统减振结构阻尼ccs， 舒适模式下反共振减振结构阻尼c2c变 为安全模式下反共 振减振结构阻尼c2s， 得到安全 模式下动力学 方程； 步骤8)： 根据原有被动悬架阻尼c20设定安全模式下传统减振结构阻尼ccs和安全模式下 反共振减振结构阻尼c2s的范围； 步骤9)： 以步骤6)中所述的安全模式下优 化目标函数Zopt2为遗传算 法的优化目标函数， 对步骤7)中所述的安全模式下动力学方程进行仿 真， 优化得到安全模式下传统减振结构阻 尼ccs和安全模式下反共 振减振结构阻尼c2s的具体值。 2.根据权利要求1所述的兼顾舒适与安全的自供能主动悬架参数确定方法， 其特征是： 步骤1)中所述的原有被动悬架的综合性能指标 T 为行驶总时间， δ1为簧载质量加速度加权系数， z1为车轮垂 直位移， z2为车身垂 直位移， 为 z2的二阶导数， q为 不平路面的垂直输入， t为时间变量。 3.根据权利要求1所述的兼顾舒适与安全的自供能主动悬架参数确定方法， 其特征是： 步骤2)中所述的自供能主动悬架运动的动力学 方程是： 权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114254434 A 2m1为车轮质量； m2为车身质量； me为反共振减振结构惯容； mc为悬架第三质量的质量； k1 为车轮的等效刚度； k2为反共振减振结构刚度； kc为传统减振结构刚度； c2为反共振减振结 构阻尼； cc为传统减振结构阻尼； q为不平路面的垂直输入； z1为车轮的垂直位移、 z2为车身 的垂直位移； zc为悬架第三质量的垂直位移； 分别为zc的一阶导数和二阶导数； 分别为z1的一阶导数和二阶导数； 分别为z2的一阶导数和二阶导数。 4.根据权利要求3所述的兼顾舒适与安全的自供能主动悬架参数确定方法， 其特征是： 自供能主动悬架中的悬架第三质量 根据汽车 悬架的安装空间及轻量 化要求取最大值。 5.根据权利要求1所述的兼顾舒适与安全的自供能主动悬架参数确定方法， 其特征是： 步骤2)中的舒适模式评价指标 z2为车身垂直位移， 为z2的二阶 导数， T为行驶总时间， t为时间变量。 6.根据权利要求1所述的兼顾舒适与安全的自供能主动悬架参数确定方法， 其特征是： 步骤4)中的自供能主动悬架中的传统减振结构刚度kc的范围为[1.2k202k20]， 反共振减振结 构惯容me的范围为[0.1m10.5m2]， 舒适模式下传统减振结构阻尼ccc的范围为[0.1c202c20]， 舒适模式下反共振减振 结构阻尼为c2c的范围为[0.01c200.2c20]； 步骤8)中的安全模式下传 统减振结构阻尼ccs和安全模式下反共 振减振结构阻尼c2s的范围都是[c202c20]。 7.根据权利要求1所述的兼顾舒适与安全的自供能主动悬架参数确定方法， 其特征是： 步骤6)中， 所述的安全模式下优化目标函数 z1为车轮垂直位移、 z2为车身垂直位移； T为行驶总时间， t为 时间变量， q为不平路面的垂直 输入， δ1为簧载质量加速度加权系数， δ2为轮胎动变形加权系数， δ3为悬架动挠度加权系。 8.一种应用权利要求1所述的参数确定方法设计的兼顾舒适与安全的自供能主动悬 架， 包括从下向上串联的传统减振结构和反共振减振结构， 其特征是： 所述的传统减振结构 包括第一油缸(17)的上腔室上部通过液压管路依次串 联第一阻尼管(7)、 第一储油气室5以 及第一油缸(17)下腔室下部， 第一阻尼管(7)两端并联第二阻尼管(9)与第一电磁阀(8)组 成的串联油路； 所述的反共振减振结构包括第二油缸(22)的上腔室上部由液压管路依次串 联惯容螺旋管(19)、 第三阻尼管(31)、 第二储油气室(21)以及第二油缸(22)的下腔室下部， 第三阻尼管(31)两端并联第四阻尼管(33)与第二电磁阀(32)组成的串 联油路； 所述的第一 油缸(17)和第二油缸(22)的缸体上固定连接一个悬架第三质量(18)； 第一电磁阀(8)及第 二电磁阀(32)由控制线连接 至控制器(13)； 根据自供能主动悬架在安全模式下传统减振结构阻尼ccs和舒适模式下传统减振结构 阻尼ccc， 以约束公式 计算出第二阻尼管(9)的阻尼cc2； 根据自供能主动 悬架在舒适模式下反共振减振结构阻尼c2c和安全模式下反共振减振结构阻尼c2s， 以约束权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 114254434 A 3