车辆驾驶室的理论侧倾角度测量方法及侧倾校核方法

摘要

本发明公开一种车辆驾驶室的理论侧倾角度测量方法及侧倾校核方法。所述理论侧倾角度测量方法包括：步骤一，确定驾驶室两侧的第一弹性件和第二弹性件的铰接点各自的运动区域；步骤二，以驾驶室一侧的运动区域中的任意一点为圆心，以在驾驶室处于水平位置时的驾驶室两侧的第一弹性件和第二弹性件的铰接点之间的距离为半径画圆弧，该圆弧与驾驶室另一侧的运动区域的重合线作为驾驶室另一侧的第一弹性件和第二弹性件的铰接点的运动轨迹；步骤三，圆心和运动轨迹上的任意点的连线与水平面之间的夹角为驾驶室的理论侧倾角度。该理论侧倾角度测量方法能够确定出驾驶室理论侧倾角度范围，据此可以用于对不同类型车辆的驾驶室进行良好的侧倾校核。

说明书

技术领域

本发明涉及车辆驾驶室侧倾校核技术领域，具体地，涉及一种车辆驾驶 室的理论侧倾角度测量方法，以及一种车辆驾驶室的侧倾校核方法。

背景技术

通常，驾驶室在与车架的装配中，为了提高舒适性，通过加装弹性装置 使驾驶室处于悬置来减少车架振动及变形对驾驶室的影响。然而，这种悬置 设置在车辆受到侧向力的作用下，或者车辆转弯时由于其离心力的作用，车 辆的驾驶室便会相对于车架主体发生一定程度的偏移，从而形成驾驶室以至 车辆的侧倾。

如果驾驶室的悬置配置不当，在驾驶室发生侧倾时，将导致驾驶室和车 辆的相关零部件发生干涉。因此，现有技术中通常通过以下三个途径来进行 驾驶室的悬置配置：1)根据作业人员的实践经验来设置；2)通过研究标杆 车型，借鉴标杆车型数据，后期在其它车型上根据实际情况进行适当调整； 3)通过三维建模的形式不断进行动态仿真，以筛选出合理的配置方式。

然而，以上方法得出的结果均不准确，存在一定的风险，也就是，1) 和2)途径中存在更多的人为因素，从而增加了不确定性，而3)途径中需 要反复进行，从而增加了装配成本且费时。

发明内容

本发明的目的是提供一种车辆驾驶室的理论侧倾角度测量方法，该理论 侧倾角度测量方法能够确定出驾驶室理论侧倾角度范围，根据该理论侧倾角 度范围可以用于对不同类型车辆的驾驶室进行良好的侧倾校核。

为了实现上述目的，本发明提供一种车辆驾驶室的理论侧倾角度测量方 法，其中，所述驾驶室的左、右两侧分别对称地设置有悬置系统，所述悬置 系统包括第一弹性件、第二弹性件以及下端固定到车架上的后悬斜支撑，所 述第一弹性件的下端铰接到车架上，所述第二弹性件的两端分别对应地铰接 在所述第一弹性件和后悬斜支撑的上部，从而三个铰接点的连线形成三角形 结构，所述测量方法包括：

步骤一，根据所述驾驶室同一侧的所述第一弹性件和所述第二弹性件的 运动轨迹，分别确定出所述驾驶室两侧的所述第一弹性件和所述第二弹性件 的铰接点各自的运动区域；

步骤二，以所述驾驶室一侧的所述第一弹性件和所述第二弹性件的所述 铰接点的运动区域中的任意一点为圆心，以在所述驾驶室处于水平位置时的 该驾驶室一侧的所述第一弹性件和所述第二弹性件的所述铰接点与所述驾 驶室另一侧的所述第一弹性件和所述第二弹性件的所述铰接点之间的距离 为半径画圆弧，该圆弧与所述驾驶室另一侧的所述第一弹性件和所述第二弹 性件的所述铰接点的运动区域的重合线作为所述驾驶室另一侧的所述第一 弹性件和所述第二弹性件的所述铰接点的运动轨迹；

步骤三，所述圆心和所述运动轨迹上的任意点的连线与水平面之间的夹 角为所述驾驶室的理论侧倾角度。

通过上述技术方案，将驾驶室的悬置系统的第一弹性件、第二弹性件以 及后悬斜支撑的连接关系简化为三角形结构，并分别确定出驾驶室两侧的第 一弹性件和第二弹性件的铰接点的运动区域，然后以一侧的运动区域内的任 意一点为圆心，以驾驶室处于水平位置时驾驶室两侧的第一弹性件和第二弹 性件的铰接点之间的距离半径画圆弧，以确定出驾驶室另一侧的第一弹性件 和第二弹性件的铰接点的运动轨迹，从而准确地得出圆心和该运动轨迹上的 任意点之间的连线与水平面之间的理论侧倾夹角，该理论侧倾夹角即为驾驶 室在不同侧倾程度下相对于车架的侧倾角，因此，通过该方法确定出的理论 侧倾角度准确可靠，能够用于对不同类型车辆的驾驶室进行良好的侧倾校 核。

优选地，所述圆心设置为所述驾驶室一侧的所述第一弹性件和所述第二 弹性件的所述铰接点在其所述运动区域内的最低点，以使所述最低点和所述 驾驶室另一侧的所述第一弹性件和所述第二弹性件的所述铰接点的运动轨 迹的最高点之间的连线与所述水平面之间的夹角形成为所述驾驶室的最大 理论侧倾角度。

优选地，所述第一弹性件配置为螺旋弹簧，所述第二弹性件配置为减振 器。

优选地，所述悬置系统为所述驾驶室的后悬置系统。

优选地，在所述步骤一中，通过如下方式确定所述驾驶室同一侧的所述 第一弹性件和所述第二弹性件的铰接点的所述运动区域：

以所述第一弹性件下端的铰接点为圆心，以所述第一弹性件的最大拉伸 长度和最小压缩长度为半径分别画圆弧，以形成所述第一弹性件和所述第二 弹性件的铰接点的第一运动范围；

以所述第二弹性件与所述后悬斜支撑的铰接点为圆心，以所述第二弹性 件的最大伸出长度和最小收回长度为半径分别画圆弧，以形成所述第一弹性 件和所述第二弹性件的铰接点的第二运动范围；

所述第一运动范围和所述第二运动范围的重合部即为所述第一弹性件 和所述第二弹性件的铰接点的所述运动区域。

此外，本发明还提供一种车辆驾驶室的侧倾校核方法，该侧倾校核方法 包括：

建立驾驶室三维数学模型；

采用根据以上所述的理论侧倾角度测量方法确定的所述圆心位置和所 述理论侧倾角度对所述驾驶室三维数学模型进行侧倾动作校核。

本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与 下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在 附图中：

图1是本发明提供的驾驶室的悬置系统的侧视结构示意图；

图2是图1中的悬置系统简化为三角形结构的示意图；

图3是本发明提供的通过图2所示的三角形结构来测量车辆驾驶室的理 论侧倾角度的原理示意图。

附图标记说明

1-第一弹性件，2-第二弹性件，3-后悬斜支撑，4-悬置系统。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是， 此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发 明。

本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、 右”将以本发明的附图所示的界面为参考。

如图1、2和3所示，本发明提供了一种车辆驾驶室的理论侧倾角度测 量方法，其中，所述驾驶室的左、右两侧分别对称地设置有悬置系统4，其 中，图1示出了该悬置系统的侧视结构，悬置系统4包括第一弹性件1、第 二弹性件2以及下端固定到车架上的后悬斜支撑3，第一弹性件1的下端铰 接到所述车架上，第二弹性件2的两端分别对应地铰接在第一弹性件1和后 悬斜支撑3的上部，从而三个铰接点的连线形成三角形结构，如图2和3所 示，在驾驶室的左侧的三个铰接点A、B和C点构成三角形结构，在驾驶室 右侧的三个铰接点a、b和c点构成三角形结构，所述测量方法包括：

步骤一，根据所述驾驶室同一侧的第一弹性件1和第二弹性件2的运动 轨迹，分别确定出所述驾驶室两侧的第一弹性件1和第二弹性件2的铰接点 各自的运动区域，也就是，如图2和3中阴影部分所示的B点和b点的运动 区域；

步骤二，以所述驾驶室一侧的第一弹性件1和第二弹性件2的所述铰接 点的运动区域中的任意一点为圆心，例如以B点的运动区域内的任意点为圆 心，以在所述驾驶室处于水平位置时的该驾驶室一侧的第一弹性件1和第二 弹性件2的所述铰接点(B点)与所述驾驶室另一侧的第一弹性件1和第二 弹性件2的所述铰接点(b点)之间的距离为半径画圆弧，该圆弧与所述驾 驶室另一侧的第一弹性件1和第二弹性件2的所述铰接点(b点)的运动区 域的重合线作为所述驾驶室另一侧的第一弹性件1和第二弹性件2的所述铰 接点(b点)的运动轨迹；

步骤三，所述圆心和所述运动轨迹上的任意点的连线与水平面之间的夹 角α为所述驾驶室的理论侧倾角度。

这样，将驾驶室同侧的悬置系统的第一弹性件、第二弹性件以及后悬斜 支撑的连接关系简化为三角形结构，并分别确定出驾驶室两侧的第一弹性件 和第二弹性件的铰接点的运动区域，然后以一侧的运动区域内的任意一点为 圆心，以驾驶室处于水平位置时驾驶室两侧的第一弹性件和第二弹性件的铰 接点之间的距离半径画圆弧，以确定出驾驶室另一侧的第一弹性件和第二弹 性件的铰接点的运动轨迹，从而准确地得出圆心和该运动轨迹上的任意点之 间的连线与水平面之间的理论侧倾夹角，该理论侧倾夹角即为驾驶室在不同 侧倾程度下相对于车架的侧倾角，因此，通过该方法确定出的理论侧倾角度 准确可靠，能够用于对不同类型车辆的驾驶室进行良好的侧倾校核。

进一步地，为了确定出该理论侧倾角度α的最大值，如图3所示，可以 将B点运动到B1点，也就是，所述圆心设置为所述驾驶室一侧的第一弹性 件1和第二弹性件2的所述铰接点B在其所述运动区域内的最低点B1，以 使所述最低点和所述驾驶室另一侧的第一弹性件1和第二弹性件2的所述铰 接点b的运动轨迹的最高点b1之间的连线与所述水平面之间的夹角形成为 所述驾驶室的最大理论侧倾角度。这样，由于该最大理论侧倾角度忽略了驾 驶室前悬置系统的影响，因此，所述铰接点B处于最低点B1，所述铰接点 b处于其运动轨迹的最高点b1状态时，驾驶室侧倾时第一弹性件1和第二弹 性件2均处于极限位置，而在驾驶室的实际使用中，由于驾驶室前悬置系统 的横向稳定杆对驾驶室侧倾具有一定的抑制作用，因此，该最大理论侧倾角 度为驾驶室侧倾的最恶劣状态，而根据该最大理论侧倾角度对驾驶室进行侧 倾校对，可以确保驾驶室在特定状态下的侧倾并不会导致车辆部件之间的部 件发生干涉。

优选地，本发明的理论侧倾角度测量方法中，第一弹性件1配置为螺旋 弹簧，第二弹性件2配置为减振器。

进一步地，所述悬置系统4配置为所述驾驶室的后悬置系统。

在本发明的所述的理论侧倾角度测量方法中，优选地，铰接点B和b 的运动区域可以这样确定，也就是，在所述步骤一中，通过如下方式确定所 述驾驶室同一侧的第一弹性件1和第二弹性件2的铰接点(B和b点)的所 述运动区域：

如图2和3所示，以第一弹性件1下端的铰接点C或c点为圆心，以第 一弹性件1的最大拉伸长度和最小压缩长度为半径分别画圆弧，以形成第一 弹性件1和第二弹性件2的铰接点(也就是B和b)的第一运动范围；

以第二弹性件2与后悬斜支撑3的铰接点A或a为圆心，以第二弹性件 2的最大伸出长度和最小收回长度为半径分别画圆弧，以形成第一弹性件1 和第二弹性件2的铰接点(也就是B和b)的第二运动范围；

这样，所述第一运动范围和所述第二运动范围的重合部即为第一弹性件 1和第二弹性件2的铰接点的所述运动区域，也即是图3中所示的阴影部分。

这样，可以合理地确定出第一弹性件1和第二弹性件2的铰接点(也就 是B和b)的运动区域。

此外，本发明还提供一种车辆驾驶室的侧倾校核方法，该侧倾校核方法 包括：

建立驾驶室三维数学模型；

采用根据以上所述的理论侧倾角度测量方法确定的所述圆心位置和所 述理论侧倾角度对所述驾驶室三维数学模型进行侧倾动作校核。

这样，通过所述圆心位置和所述理论侧倾角度对驾驶室三维数学模型进 行侧倾动作校核，可以准确可靠地确定驾驶室侧倾的各种参数，从而为实际 生产提供准确可靠的数据分析支持，使车辆的驾驶室满足特定的侧倾需求。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限 于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明 的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特 征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必 要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其 不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。