悬置的特征参数的处理方法、装置和车辆与流程

1.本发明涉及整车驾驶性虚拟标定领域，具体而言，涉及一种悬置的特征参数的处理方法、装置和车辆。


背景技术：

2.随着社会的发展和用户对汽车产品要求的提高，排放油耗法规的逐步加严，动力系统配置、车辆配置以及目标市场的多样化都为工程师的整车开发工作带来巨大的挑战。整车厂不断尝试通过缩短研发周期、优化研发流程、提高研发质量、降低研发成本等途径适应行业的发展，整车电控标定作为产品开发后期的一个重要环节，可以有效实现车辆的排放、油耗、驾驶性等性能的全面提升。整车标定大都需要在试验样车下车并完成传感器和设备的安装之后才能进行，同时研发流程研发周期相对较长，研发成本较高，并且对一些极端环境和极端操作反复试验困难，因此整车厂开始尝试通过整车虚拟标定的方式来解决这些痛点问题。
3.相对于排放、油耗来说，能够实现驾驶性的虚拟标定难度较大，主要是因为整车驾驶性虚拟标定中动力系统的各个部件均为精度高、实时性好、复杂程度高的物理模型。现有的虚拟标定技术中，多数集中在研究发动机、变速器等部件的建模，尚无针对虚拟标定的动力总成悬置的详细研究。
4.悬置是汽车上的一种重要的隔震装置，安装在动力总成和车架之间，起到支撑动力总成并减弱扭振的作用。在整车驾驶性虚拟标定中，悬置模型的精度直接想影响了整车驾驶性的仿真精度。目前常用的悬置物理模型虽然精度达标，但是模型过于复杂，不能满足实时性要求，故而无法应用于整车驾驶性的虚拟标定。现有技术对悬置机械设计及物理结构方面进行了仿真建模说明，但是未提及在整车驾驶性虚拟标定中，悬置的建模及应用方法。
5.因此亟待创建一种既能满足精度需求又能实现实时性标定的用于整车驾驶性虚拟标定的悬置建模方法。
6.本发明能够根据动力总成悬置的类型及主要研究性能，获取悬置的物理特性，根据悬置的物理特性进行建模并集成到整车模型中，同时对悬置模型进行精度验证及实时化，最终用于整车驾驶性虚拟标定。此悬置建模方法具有方法简单、精度和实时性满足虚拟驾驶性标定需求的特点。
7.需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。


技术实现要素：

8.本发明实施例提供了一种悬置的特征参数的处理方法、装置和车辆，以至少解决现有整车驾驶性虚拟标定中悬置建模方法无法同时满足精度需求和实时性需求的技术问题。
9.根据本发明实施例的一个方面，提供了一种悬置的特征参数的处理方法，包括：通过获取安装在动力总成和车架之间至少一个悬置的特征参数，特征参数包括：每个悬置的类型，以及每个悬置所处的悬置点的物理特性参数；基于至少一个悬置的特征参数进行悬置建模，获取悬置模型；基于悬置模型执行整车的驾驶性虚拟标定。
10.可选地，悬置的类型包括如下至少之一：橡胶悬置、液压悬置和空气弹簧悬置。
11.可选地，悬置点的物理特性参数包括如下至少之一：悬置点相对于整车坐标系的位置坐标、悬置点相对于整车坐标系三个方向的刚度、悬置点相对于整车坐标系三个方向的阻尼。
12.可选地，基于至少一个悬置的特征参数进行悬置建模，获取悬置模型，包括：读取每个悬置所处的悬置点的物理特性参数；基于每个悬置点的物理特性参数，至少获取每个悬置点在不同方向上的作用力；从不同方向上的作用力中，提取每个悬置点的纵向作用力；合成每个悬置点的纵向作用力，生成每个悬置点在单方向上的作用力；基于每个悬置点在单方向上的作用力进行建模，生成悬置模型。
13.可选地，在生成悬置模型之后，方法还包括：将车辆的发动机的扭矩信号和转速信号输入至悬置模型，输出悬置传递扭矩值及悬置偏转角度。
14.可选地，在获取悬置模型之后，方法还包括：将悬置模型集成至车辆的整车物理模型中；对集成了悬置模型的整车物理模型进行精度验证处理，对悬置模型的精度进行校正处理。
15.可选地，对集成了悬置模型的整车物理模型进行精度验证处理，对悬置模型的精度进行校正处理，包括：确定待验证的驾驶工况，并从悬置模型中获取与该驾驶工况关联的至少一个悬置的特征参数；采集车辆在待验证的驾驶工况下运行时，与其关联的悬置的实际操作工况，实际操作工况为悬置的实际特征参数值；对待验证的驾驶工况进行虚拟仿真，并将仿真结果与采集到的实际操作工况进行比对，得到误差数据；如果误差数据超过预定阀值，则调取调整模型中用于校正悬置参数的调整参数；基于调整参数进行校正。
16.根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种悬置的特征参数的处理装置，悬置安装在动力总成和车架之间，装置包括：获取模块，用于获取安装在车辆上的悬置的至少一个的特征参数，其中，特征参数包括：每个悬置的类型，以及每个悬置所处的悬置点的物理特性参数；建模模块，用于基于至少一个悬置的特征参数进行悬置建模，获取悬置模型；标定模块，用于基于悬置模型执行整车的驾驶性虚拟标定。
17.可选地，装置还包括：集成模块，用于将悬置模型集成至车辆的整车物理模型中；精度验证模块，用于对集成了悬置模型的整车物理模型进行精度验证处理，对悬置模型的精度进行校正处理。
18.可选地，精度验证模块包括：处理模块，用于确定待验证的驾驶工况，并从悬置模型中获取与该驾驶工况关联的至少一个悬置的特征参数；采集模块，用于采集车辆在待验证的驾驶工况下运行时，与其关联的悬置的实际操作工况，实际操作工况为悬置的实际特征参数值；仿真处理模块，用于对待验证的驾驶工况进行虚拟仿真，并将仿真结果与采集到的实际操作工况进行比对，得到误差数据；调取模块，用于如果误差数据超过预定阀值，则调取调整模型中用于校正悬置参数的调整参数；校正模块，用于基于调整参数对悬置模型的精度进行校正。
19.根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种车辆，车辆包含悬置的特征参数的处理装置，其中，悬置的特征参数的处理装置执行上述悬置的特征参数的处理方法。
20.在本发明实施例中，通过获取安装在动力总成和车架之间至少一个悬置的特征参数，特征参数包括：每个悬置的类型，以及每个悬置所处的悬置点的物理特性参数；基于至少一个悬置的特征参数进行悬置建模，获取悬置模型；基于悬置模型执行整车的驾驶性虚拟标定。该悬置的特征参数的处理方法达到了满足虚拟驾驶性标定精度和实时性的技术效果，解决了现有整车驾驶性虚拟标定中悬置建模方法无法同时满足精度需求和实时性需求的技术问题。
附图说明
21.此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本技术的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
22.图1是根据本发明实施例的一种悬置的特征参数的处理方法流程图；
23.图2是根据本发明实施例的一种悬置建模的示意图；
24.图3是根据本发明实施例的一种悬置在整车坐标系中某些特征点的示意图；
25.图4是根据本发明实施例的一种悬置建模的精度对比示意图；
26.图5是根据本发明实施例的一种悬置的特征参数的处理装置的示意图。
具体实施方式
27.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
28.需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
29.实施例1
30.根据本发明实施例，提供了一种悬置的特征参数的处理方法的实施例，需要说明的是，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
31.图1是根据本发明实施例的一种悬置的特征参数的处理方法的流程图，如图1所示，该方法包括如下步骤：
32.步骤s102，获取安装在车辆上的至少一个悬置的特征参数；其中，特征参数包括：每个悬置的类型，以及每个悬置所处的悬置点的物理特性参数，其中，特征参数包括：每个
悬置的类型，以及每个悬置所处的悬置点的物理特性参数；
33.具体地，首先确定所使用动力总成悬置的类型，比如橡胶悬置、液压悬置、空气弹簧悬置或者是它们之中的组合等，不同的悬置类型具有不同的特性及特性测试方法。
34.基于车辆的目标研究性能，根据悬置的结构和作用机理，在悬置的所有参数中提取影响悬置关键性能的物理特性参数。这种参数获取方法不仅可以简化建模复杂程度，而且可以保证精度和计算速度。例如在驾驶性虚拟标定中，各个悬置的位置、各个方向的刚度、各个方向的阻尼等均是影响悬置关键性能的物理特性参数。
35.步骤s104，基于至少一个悬置的特征参数进行悬置建模，获取悬置模型；
36.具体地，根据悬置的类型及物理特性参数进行悬置建模，悬置建模一般可使用simulink(仿真)或amesim(车辆仿真软件)等建模软件。
37.进一步地，悬置建模一般根据悬置的物理相对位置及组合方式进行，悬置一端和车架相连，一端和动力总成壳体相连。如图2中，悬置模块a，代表其中一个悬置点的建模，模块中包含了所提取的影响整车驾驶性能的所有悬置的特征点，如悬置点a相对于整车坐标系的位置坐标(xpa ypa zpa)、悬置点a相对于整车坐标系三个方向的刚度(xsa xfa,ysa yfa,zsa zfa)、悬置点a相对于整车坐标系三个方向的阻尼(xdampera ydampera zdampera)等,其余悬置模块b、悬置模块c等建模方法相同。
38.步骤s106，基于悬置模型执行整车的驾驶性虚拟标定。
39.具体地，把悬置的物理模型集成到整车物理模型中，在对模型进行精度验证及实时化之后，应用于整车的驾驶性虚拟标定。
40.通过本发明上述实施例，获取安装在动力总成和车架之间至少一个悬置的特征参数，特征参数包括：每个悬置的类型，以及每个悬置所处的悬置点的物理特性参数；基于至少一个悬置的特征参数进行悬置建模，获取悬置模型；基于悬置模型执行整车的驾驶性虚拟标定。该悬置的特征参数的处理方法达到了满足虚拟驾驶性标定精度和实时性的技术效果，解决了现有整车驾驶性虚拟标定中悬置建模方法无法同时满足精度需求和实时性需求的技术问题。
41.可选地，悬置的类型包括如下至少之一：橡胶悬置、液压悬置和空气弹簧悬置。
42.具体地，不同的动力总成悬置类型，具有不同的特性及特性测试方法。本实施例中的悬置类型包括但不限于橡胶悬置、液压悬置、空气弹簧悬置或者是它们之中的组合。
43.可选地，悬置点的物理特性参数包括如下至少之一：悬置点相对于整车坐标系的位置坐标、悬置点相对于整车坐标系三个方向的刚度、悬置点相对于整车坐标系三个方向的阻尼。
44.基于车辆的目标研究性能，根据悬置的结构和作用机理，在悬置的所有参数中提取影响悬置关键性能的物理特性参数。参数的精细程度和复杂程度和所研究性能的精度直接相关，其物理特性参数可以从悬置设计厂家获取或通过样件测试的方式获取。这种参数获取方法不仅可以简化建模复杂程度，而且可以保证精度和计算速度。
45.目标研究性能为整车驾驶性时，影响整车驾驶性的主要物理特性参数包括：悬置点相对于整车坐标系的位置坐标、悬置点相对于整车坐标系三个方向的刚度、悬置点相对于整车坐标系三个方向的阻尼等。
46.上述特征点只是举例性说明在驾驶性虚拟标定中，影响悬置建模的主要特征点，
但不限于这些特征点。
47.可选地，基于至少一个悬置的特征参数进行悬置建模，获取悬置模型，包括：读取每个悬置所处的悬置点的物理特性参数；基于每个悬置点的物理特性参数，至少获取每个悬置点在不同方向上的作用力；从不同方向上的作用力中，提取每个悬置点的纵向作用力；合成每个悬置点的纵向作用力，生成每个悬置点在单方向上的作用力；基于每个悬置点在单方向上的作用力进行建模，生成悬置模型。
48.具体地，目标研究性能为整车驾驶性，基于上述影响整车驾驶性的主要物理特性参数，获取每个悬置点在不同方向上的作用力：相对于整车坐标系的位置坐标(xp yp zp)、每个悬置点相对于整车坐标系三个方向的刚度(xs xf，ys yf,zs zf)、每个悬置点相对于整车坐标系三个方向的阻尼(xdamper ydamper zdamper)。图3为悬置在整车坐标系中某些特征点的示意图。
49.整车驾驶性主要研究方向为纵向也就是车辆前进方向，通过合成模块将悬置三个方向的受力合成纵向作用力进行悬置建模，可以在不影响所研究性能的前提下极大的减小模型计算量，提高模型计算速度。
50.可选地，在生成悬置模型之后，方法还包括：将车辆的发动机的扭矩信号和转速信号输入至悬置模型，输出悬置传递扭矩值及悬置偏转角度。
51.具体地，当目标研究性能为整车驾驶性时，所建立悬置模型主要输入是发动机的扭矩信号和发动机转速信号，输出是悬置传递扭矩值及悬置偏转角度，如图2所示。
52.可选地，在获取悬置模型之后，方法还包括：将悬置模型集成至车辆的整车物理模型中；对集成了悬置模型的整车物理模型进行精度验证处理，对悬置模型的精度进行校正处理。
53.具体地，由于模型是基于理论以及经验值分析的结果，因此将悬置模型集成至车辆的整车物理模型中之后必须进行精度验证处理，根据验证结果校正悬置模型。
54.进一步地，虚拟标定的悬置模型精度通过悬置偏转角度特征来进行验证及校正。具体地，根据实际悬置偏转角和虚拟仿真悬置偏转角的差值进行悬置模型的精度验证及校正。
55.可选地，对集成了悬置模型的整车物理模型进行精度验证处理，对悬置模型的精度进行校正处理，包括：确定待验证的驾驶工况，并从悬置模型中获取与该驾驶工况关联的至少一个悬置的特征参数；采集车辆在待验证的驾驶工况下运行时，与其关联的悬置的实际操作工况，实际操作工况为悬置的实际特征参数值；对待验证的驾驶工况进行虚拟仿真，并将仿真结果与采集到的实际操作工况进行比对，得到误差数据；如果误差数据超过预定阀值，则调取调整模型中用于校正悬置参数的调整参数；基于调整参数对悬置模型的精度进行校正。
56.上述的仿真结果可以为仿真曲线。其中，通过将仿真曲线与采集到的实际操作工况进行比对，可以更加方便的获取到上述的误差数据。
57.具体地，在进行精度验证时，将实际车辆某一设定典型驾驶工况作为待验证驾驶工况，获取该工况下悬置的特征参数，采集当前工况数据与上述模型仿真曲线进行比对，若误差在允许范围内，则模型符合准确度要求，若误差超过预定阈值，则对模型中的调整参数进行校正。校正之后重复上述步骤，直至误差数据在预定阈值范围内，保证所建立模型的精
度，进而保证整车驾驶性标定的准确性。
58.例如，将某一反复踩踏/松开油门的过程作为待验证驾驶工况，采集实际车辆上悬置的偏转角度和虚拟仿真中悬置的偏转角度进行对比。其中实车测试的悬置偏转角是通过在悬置上放置转角传感器获取的，若实际悬置偏转角和虚拟仿真的悬置偏转角误差较大，可以通过调整模型中影响悬置偏转角的关键参数，从而来校正模型精确度，直至满足要求。
59.上述工况悬置建模的精度对比示意图如图4所示。其中，图4包括第一张图和第二张图,第一张图位于第二张图的上方。第一张图中实线是反复踩踏油门产生的扭矩输出曲线，并使用同一扭矩输出曲线输入到模型中进行模型精度校验，经过多次调整相关影响参数后，第二张图中实线和虚线分别为实车测试曲线和仿真曲线，由第二张图可以看出，经过校验后模型的仿真结果和实测曲线重合度较好，只有在少数瞬态工况有稍许偏差，满足模型精度要求。
60.实施例2
61.根据本发明实施例，还提供了一种悬置的特征参数处理装置，该装置可以执行上述实施例中的电机控制方法，具体实现方式和优选应用场景与上述实施例相同，在此不做赘述。
62.图5是根据本发明实施例的一种悬置的特征参数处理装置的示意图，如图5所示，该装置包括：
63.获取模块502，用于获取安装在车辆上的悬置的至少一个的特征参数，其中，特征参数包括：每个悬置的类型，以及每个悬置所处的悬置点的物理特性参数；建模模块504，用于基于至少一个悬置的特征参数进行悬置建模，获取悬置模型；标定模块506，用于基于悬置模型执行整车的驾驶性虚拟标定。
64.可选地，悬置的类型包括如下至少之一：橡胶悬置、液压悬置和空气弹簧悬置。
65.可选地，悬置点的物理特性参数包括如下至少之一：悬置点相对于整车坐标系的位置坐标、悬置点相对于整车坐标系三个方向的刚度、悬置点相对于整车坐标系三个方向的阻尼。
66.可选地，获取模块，包括：读取单元，用于读取每个悬置所处的悬置点的物理特性参数；获取单元，用于基于每个悬置点的物理特性参数，至少获取每个悬置点在不同方向上的作用力；提取单元，用于从不同方向上的作用力中，提取每个悬置点的纵向作用力；合成单元，用于合成每个悬置点的纵向作用力，生成每个悬置点在单方向上的作用力；建模单元，用于基于每个悬置点在单方向上的作用力进行建模，生成悬置模型。
67.可选地，该装置还包括：输出模块，用于将车辆的发动机的扭矩信号和转速信号输入至悬置模型，输出悬置传递扭矩值及悬置偏转角度。
68.可选地，装置还包括：集成模块，用于将悬置模型集成至车辆的整车物理模型中；精度验证模块，用于对集成了悬置模型的整车物理模型进行精度验证处理，对悬置模型的精度进行校正处理。
69.可选地，精度验证模块包括：处理模块，用于确定待验证的驾驶工况，并从悬置模型中获取与该驾驶工况关联的至少一个悬置的特征参数；采集模块，用于采集车辆在待验证的驾驶工况下运行时，与其关联的悬置的实际操作工况，实际操作工况为悬置的实际特征参数值；仿真处理模块，用于对待验证的驾驶工况进行虚拟仿真，并将仿真结果与采集到
的实际操作工况进行比对，得到误差数据；调取模块，用于如果误差数据超过预定阀值，则调取调整模型中用于校正悬置参数的调整参数；校正模块，用于基于调整参数对悬置模型的精度进行校正。
70.实施例3
71.根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种车辆，车辆包含悬置的特征参数的处理装置，其中，悬置的特征参数的处理装置执行上述悬置的特征参数的处理方法。
72.上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
73.在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
74.在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。
75.作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
76.另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
77.集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、只读存储器(rom，read-only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
78.以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。