CN104024819B - 用于测量和估算动态车身力的测试系统 - Google Patents

用于测量和估算动态车身力的测试系统 Download PDF

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    • G01M7/022—Vibration control arrangements, e.g. for generating random vibrations

Abstract

本发明提供一种测试系统，所述测试系统被构造成将车身扰动提供给测试样品并响应于输入的车身扰动测量测试样品的运动或位移。所述系统包括一个或多个致动器装置(110，170，172，174，180，214，226，230，236，240)，所述一个或多个致动器装置被构造成使用测量的运动或位移再现通过初始输入车身扰动提供的车身(104)的运动或位移。如所公开，所述系统包括使用测量的运动或位移(108)产生控制参数(126)以控制一个或多个致动器装置的操作的算法或指令。通过再现测量的运动或位移(108)的一个或多个致动器装置施加的力用于确定通过输入扰动施加到车身(104)的力或载荷。

Description

用于测量和估算动态车身力的测试系统
背景技术
测试设备用于测试测试样品在各种操作状态期间响应于提供给测试样品的动态力和运动的性能。这种测试设备使用各种致动器和装置将力输入给样品。典型地，对于车辆测试设备，输入的力或运动对应于通过车辆悬架提供给车辆的道路或者驾驶输入。诸如空气动力的各种其它力在运转期间作用于车辆。不同于道路和驾驶的力，难以测量和定量车辆运转期间提供在车身上的空气动力。
发明内容
本申请说明一种估算和测量力的测试系统或设备，所述力可以被认为相当于通过不同于车辆悬架的路径的提供给车身的各种空气动力或其它力扰动。测试系统被构造成将扰动提供给测试样品并响应于输入扰动测量提供给测试样品的车身运动或位移。所述系统包括被构造成使用测量的运动或位移再现车身扰动的运动或位移的一个或多个致动器装置。如所公开，所述系统包括使用测量的运动或位移产生控制参数以控制一个或多个致动器装置的操作的算法或指令。在没有力扰动的情况下，通过再现测量的运动或位移的一个或多个致动器装置施加的力用于确定由初始力扰动施加到车身的力或载荷。所述的测试系统可以使用不同的车身运动控制系统来实现以再现测量的运动和位移，并且上述的发明内容将不会限制申请人的发明的保护范围，也不会将本申请限制到在此公开的特定实施例。
附图说明
图1示意性地显示用于确定来自诸如风道的力扰动发生器的作用于车身上的力的测试系统的实施例；
图2为用于确定或估算作用于车身上的力的测试系统的实施例的详细说明；
图3示意性地显示图1和图2中所示的测试系统的部件；
图4是显示用于根据图2中所示的系统确定作用于车身上的力的测试过程的实施例的流程图；
图5示意性地显示用于确定来自诸如风道的力扰动发生器的作用于车身上的力的测试系统的另一个实施例；
图6A-6B示意性地显示用于执行图2-5中所示的测试系统或过程的测试台的一个实施例；
图7A-7B示意性地显示用于执行图2-5中所示的测试系统或过程的测试台的另一个实施例；
图8A-8B示意性地显示用于执行图2-5中所示的测试系统或过程的测试台的又一个实施例；
图9A-9E示意性地显示用于执行图2-5中所示的测试系统或过程的测试台的另外一个实施例；
图10A-10C示意性地显示用于执行测试过程的不同阶段的测试系统和控制部件；以及
图11示意性地显示用于实施所述测试系统的控制部件的计算机组件的实施例。
具体实施方式
本申请公开了用于测量经由力扰动或者例如通过风道产生的风力作用于车身上的力的大小和方向的测试系统和方法的实施例。图1显示测试系统或组件的一个实施例，如图所示，所述测试系统或组件包括力扰动发生器102，所述力扰动发生器在第一测试阶段105期间将力提供给车身104或测试样品。车身104通常是刚性的，但是不是必须是刚性，因此刚性假设的使用将不会被认为是限制性的。运动测量组件106检测车身104响应于力扰动发生器102的运动或位移，所述运动测量组件输出与车身104或车身的一部分的检测到的运动相对应的运动/位移数据108。在第二测试阶段109期间消除力扰动，位移输出数据108用于命令包括一个或多个致动器的致动器组件110以通过力扰动发生器102将运动或力提供或者再现给车身104。
一个或多个致动器被通电以根据运动数据108使车身104移动或位移， 使得致动器组件重新产生由力扰动发生器102提供给车身104的运动或位移。在第一阶段105期间，致动器组件110的一个或多个输入力由一个或多个力测量传感器或变换器112测量以输出力分布图114，从而定量通过力扰动发生器102施加到车身104的力。示例性地，力分布图将包括作用于车身104的不同部分上的力和动量的大小和方向。
在一个示例性实施例中，测试系统可以用于车辆测试样品115，如图2中示意性地显示，所述车辆测试样品包括连接到轮毂组件116和轮胎117的车身104。轮胎117可旋转地连接到轮毂组件116并接触道路或测试表面(未示出)。如示意性地显示，车身104通过具有弹簧118A和减震组件119A的悬架连接到轮毂组件116。类似地，轮胎117与轮毂组件116之间的机械连接提供弹簧部件118B和粘性减震部件119B。力通过力扰动发生器102和道路输入组件120被提供给车身104。由道路输入组件120提供的力通过轮胎117和轮毂组件116被传递给车身104，如图所示。
在图2显示的实施例中，在第一测试阶段105期间，力扰动发生器102将力提供给车身104，并且道路输入组件120通过轮毂116或轮胎117将载荷提供给车身104，如图所示。如先前关于图1所述，车身运动测量组件106测量车身104的位移并输出与检测到的车身104(或其一部分)的运动相对应的运动/位移数据108。在说明的实施例中，所述系统还包括输出轮毂运动或力数据123和轮胎力数据124的轮胎接触力测量装置122和轮毂运动或力测量组件121。示例性的轮毂运动由加速仪测量，力由测力传感器或测力计测量。在第二阶段中，致动器控制发生器125使用输出的位移数据108以及轮毂运动数据123和/或轮胎力数据124，以产生用于命令致动器组件110以使车身104移动或位移的控制参数126，从而再现由力扰动发生器102提供的测量的运动或扰动。
如图所示，在第一测试阶段105期间，控制参数126被提供到控制器组件127，以将控制输入提供到致动器组件110以再现施加的力。同时，道路输入在道路控制器128的控制下通过道路输入组件被提供到轮胎117和轮毂组件116。如第二测试阶段109中所示，由致动器组件110施加到车身104的一个或多个输入力由一个或多个力测量传感器112或技术设备测量，以如前所述在第二阶段109中输出力分布图114。
在图3所示的测试系统中，力扰动发生器102为风道130，所述风道与来自道路输入组件120的道路输入同时从风源132施加风力。如前所述，所述组件包括运动测量组件106。在图3所示的实施例中，运动测量组件106包括传感器阵列134。传感器阵列134包括定位在车辆115的车身104上的不同位置的多个传感器。示例性地，传感器阵列134中的传感器包括光学传感器、激光器、电荷耦合测量装置(CCD)、诸如线性差动变换器LVDT或位移转换器(string pot transducer)的位移传感器。在说明的实施例中，传感器是放置在车身104上并通过光学读取器138检测的光学目标136。运动还可以通过加速仪来测量，以代替测量直接位移，而本申请不限于特定的运动传感器或者传感器的特定组合。
来自传感器阵列134的输出用于产生输出运动/位移数据108。运动/位移数据108用作组件110的致动器的参考指令，以再现传感器阵列134测量的车身104的运动。由组件110的致动器施加的力通过图2所示的力测量传感器112测量，以定量通过力扰动发生器102作用于车身104上的力。示例性地，力测量传感器112包括测力传感器或者其它转换器装置，以测量通过致动器组件110的每一个致动器施加的力。可选地，压力变换器可用于测量施加在液压或气压致动组件110中的载荷。在说明的实施例中，在致动点或车身连接处直接测量力以减小力测量中的惯性误差，或者这种误差可以通过加速度补偿来补偿。测量的力通过坐标变换被转换成车身104上的任何点。
图4为显示图2-3中所示的实施例的用于确定作用于车身104上的力的步骤的流程图。在第一阶段期间，道路输入被施加到车辆，同时施加车身力扰动，如步骤140中所示。示例性地，道路输入通过道路输入组件120的一个或多个致动器施加，并且车身力扰动通过风道130中的风源132(例如，风扇)提供(即，作用于车身104上的风力)。如步骤142中所示，通过传感器136测量车身上的各个位置处的车身运动或位移108。在步骤144中测量轮胎接触力124和轮毂运动或力123。测量的车身运动或位移、轮胎接触力和轮毂运动或力在步骤146中用于确定车身104上的输入扰动，并且在步骤148中用于输出控制参数以在第二测试阶段109中再现第一测试阶段105中测量的输入车身扰动的影响。
在第二测试阶段109期间，风源132被关闭，并且在步骤150中通过致动器组件110将力施加到车身104，同时施加通过道路输入组件120输入的载荷。载荷施加到车身104的不同位置，以再现步骤142中测量的车身104的位移以及步骤144中测量的轮胎接触力124和/或轮毂运动或力123。然后，在步骤152中，由致动器中的每一个施加的力或载荷通过力测量传感器112测量。在步骤154中，输出由力扰动发生器102提供的估算的载荷或力分布图114。如上所述，测量的载荷或力114等效于或者类似于由风源132产生的作用于车身104上的运动或空气动力。
图5显示用于如先前关于图2所述确定作用于车身104上的力的测试系统或组件的另一个实施例。在先前的实施例中，致动器组件110在第一阶段105期间被从车身104移除，使得除了由图2所示的力扰动发生器102和道路输入组件120提供的力之外，致动器组件110不会将力提供给车身。在图5所示的实施例中，致动器组件110在第一阶段105期间连接到车身，但是被控制施加零力输入。如图5中所示，在第一阶段105期间，力扰动发生器102将力提供给车身104，并且致动器组件110根据来自力测量传感器112或变换器的反馈被控制以将零力提供给车身104。如前所述，在第一阶段105中测量的运动位移数据108在第二阶段109中用于命令致动器组件110再现车身104的运动。测量通过再现车身的运动的致动器组件110施加到车身104的输入力，以确定通过力扰动发生器102作用于车身上的力。
图6A-6B显示被构造成用于实施图2-5所示的测试系统的实施例的测试台的示例性实施例。图6A是测试台的俯视示意图，图6B是侧视图。在图6A-6B所示的实施例中，测试台包括用于支撑前后轮胎、轮毂或者轴中的每一个的道路输入支撑件或平台162。轮毂、轮胎或轴通过条带(未示出)或其它连接装置被固定到用于车辆测试的道路输入支撑件或平台。致动器连接到支撑件或平台162，以形成用于通过轮胎或轮毂或轴将道路输入施加到车辆115的道路输入组件120。在说明的实施例中，组件120的致动器包括多个垂直致动器164，所述垂直致动器可以以一端固定或可移动地连接到地面，而另一端连接到道路输入支撑件或平台162，以通过轮胎117或轮毂116将载荷输入Fz、滚动Mx或倾斜输入My提供到车辆115。倾斜和滚动通过多个垂直致动器164的协同操作来提供。
道路输入组件120还包括多个横向致动器166和多个纵向致动器168，所述横向致动器具有连接到道路输入支撑件或平台162的一端以及可移动地连接到地面或者测试台的框架或与地面或者测试台的框架保持固定的另一端，以提供载荷输入Fy或横摆输入Mz，所述纵向致动器连接到支撑件或平台162并与测试台的框架固定保持或可移动地连接到测试台的框架，以沿着x轴线提供载荷输入Fx。致动器164、166、168中的每一个都可以如示意性地显示沿着正交于输入力的方向的轴线可移动地连接到框架或地面以及道路输入支撑件或平台162，以如本领域所公知通过致动器164、166、168的操作适应道路输入支撑件或平台关于6个自由度的运动。示例性地，致动器164、166、168通过可滑动平台和/或通过支承组件(未示出)可移动地连接到框架或平台162，以适应致动器164、166、168的运动，从而将施加6DOF的输入载荷。
测试台还包括用于如前所述形成用于将输入载荷施加到车身104的致动器组件110的多个致动器。如图所示，致动器组件110包括多个垂直致动器170，所述垂直致动器在一端通过连接装置或支撑件连接到车身，而在另一端相对于框架或地面保持固定或可移动地连接到框架或地面，以将输入Fz和滚动Mx或倾斜My输入给车身170。致动器组件110还包括多个横向致动器172和一个或多个纵向致动器174，所述横向致动器具有连接到车身104的一端和相对于测试台的另一端保持固定或可移动地连接到测试台的另一端，以输入载荷Fy或横摆输入，所述纵向致动器174连接到车身并相对于框架或地面保持固定或可移动地连接到框架或地面，以沿着x轴线提供载荷输入Fx。如前所述，致动器170、172、174中的每一个如示意性地显示可移动地连接到测试台，以通过致动器170、172、174的操作适应关于6个自由度的运动。在说明的实施例中，提供给车身的再现扰动力的道路输入力和输入力以与参照地面或固定框架结构单独施加的两个力并行的方式被施加。
图7A-7B显示如前所述构造用于将道路输入力和输入的力提供到车辆115的车身的测试台的一个可选实施例。如图所示，测试台如图6A-6B中之前所述包括多个道路输入支撑件或平台162。道路致动器连接到道路输入支撑件或平台162，以将道路输入施加到车辆115，如上所述。与图 6A-6B相似，道路输入组件120包括多个垂直致动器164，所述垂直致动器在一端可以可移动地连接到地面，而在另一端连接到道路输入支撑件或平台162，以提供载荷输入Fz和滚动Mx或倾斜My输入。道路输入组件120还包括多个横向致动器166和纵向致动器168，所述横向致动器具有可移动地连接到道路支撑件或平台162的一端和固定保持或可移动地连接到固定结构或平台的另一端，以沿横向提供载荷输入Fy或偏转Mz输入，所述纵向致动器连接到轮胎支撑件或平台162和框架，以沿着x轴线或纵向轴线提供载荷输入Fx。如前所述，致动器164、166、168中的每一个可以可移动地连接到轮胎支撑件或平台162和框架以适应6个自由度的运动。
在图7A-7B中所示的实施例中，车身致动器组件110包括与道路输入致动器串联连接以通过道路输入支撑件或平台162将输入力施加到车辆115的车身104的致动器。如图所示，致动器组件110包括多个垂直致动器170，所述垂直致动器具有连接到道路输入支撑件或平台162的一端以及通过车身连接装置或支撑件连接到车身104的另一端，以将力Fz和滚动Mx或倾斜My输入到车身104。致动器组件110还包括多个横向致动器172和纵向致动器174，所述横向致动器具有连接到道路支撑件或平台162的一端和连接到车身104的另一端，以相对于y轴线提供载荷输入Fy或横摆Mz输入，所述纵向致动器连接到车身104和道路支撑件或平台162并被布置成沿着x轴线提供载荷输入Fx。致动器组件110的致动器170、172、174可移动或者能够旋转地连接到道路支撑件或平台162以及车身，以如本领域所公知适应道路支撑件或平台162和车身关于6个自由度的运动。在所示的实施例中，致动器174倾斜并因此提供在x方向和z方向上的输入力分量，致动器172类似于致动器174倾斜(未示出)，以提供在y方向和z方向上的输入力分量。
图8A-8B是被构造成如前所述将道路输入力和输入力提供到车辆的车身的测试台的可选实施例。如图所示，测试台包括如前所述将道路输入供应到轮胎或轮毂的道路输入支撑件或平台162(例如，图8A中左侧后轮胎支撑件162被显示为具有致动器)。如关于图6A-6B和图7A-7B先前所述，道路输入支撑件或平台162中的每一个都包括相关联的垂直、横向和纵向致动器164、166和168以提供关于6个自由度的载荷输入。在说明的实施例中，构造成将载荷输入施加到车身104的致动器组件110包括布置成形成六 个脚以输入6个自由度的力的多个致动器180。在所示的说明实施例中，所述六个脚通过车身支撑件或平台182将力输入到车身。为了测试，与图6A-6B中所示的实施例相似，车身104被支撑或连接到车身支撑件或平台182，并且力输入通过平台182以与道路输入并行的方式被供应给车身104。如图8B中所示，平台182包括限定力测量传感器112以测量由多个致动器180施加的载荷的多个测力传感器184。
图9A-9E显示被构造成如前所述执行第一测试阶段105和第二测试阶段109的测试台200的实施例。如图9A中所示，测试台200包括支撑包括车身输入和道路输入致动器部件的多个测试块204的框架202。在所述实施例中，测试块204包括两个前测试块204和两个后测试块(图9A中不可见)，以将载荷输入提供到前轮胎和后轮胎或者前轮毂和后轮毂以及车身上的四个输入位置。如图9B-9C中所示，测试块204中的每一个包括基部平台206和在基部平台206上方的升高的测试平台208。如图所示，基部平台206可沿着通过连接到框架202的横向轨道210形成的轨迹移动。基部平台206通过线性致动器214的操作沿着所述轨迹移动，以沿着y轴线将横向力Fy输入到基部平台206。致动器214被固定到框架并通过连接器215连接到基部平台206。定位器216被连接到致动器214以在动态测试之前调节基部平台206的静止位置。示例性地，电气螺旋式线性致动器可以用于静止定位。
如图9D中更清楚地显示，测试台200包括通过台架220连接到基部平台206的垂直道路输入致动器218。台架220可沿着基部平台206的轨道210移动。如图所示，线性致动器226通过台架228连接到基部平台206，以将沿着x轴线的纵向力Fx提供给道路输入支撑件或平台162(如图所示，所述道路输入支撑件或平台为补胎补片)，所述道路输入支撑件或平台通过台架220的移动连接到垂直道路致动器218。台架228的静止位置通过纵向定位器229的操作来调节，以在动态测试之前调节道路输入支撑件或平台162和台架226的纵向位置。因此，如前所述，线性致动器214和226以及垂直致动器218累积地将道路输入力或运动FxFyFz提供给支撑在道路输入支撑件或平台162上的轮胎或轮毂以用于测试操作。致动器214、218、228的操作可以同等地用于每一个测试块204，以通过道路输入支撑件或平台162将横摆、倾斜和滚动MxMyMz施加到轮胎或轮毂。
如图9D中所示，车身致动器组件110包括将输入力Fz供应到车身的垂直车身致动器230。垂直致动器230通过第一台架232和第二台架234连接到基部平台206，所述第一台架连接到基部平台206的轨道222且可沿着所述轨道移动，所述第二台架可移动地连接到第一台架232(沿着台架232上的轨道-不可见)。如图所示，垂直车身致动器230的芯柱包括将垂直致动器230连接到车身104的连接装置231。示例性地，连接装置231可以包括连接到车身(104)上的协同操作连接装置的夹具或销或其它装置。致动器230的芯柱或杆包括载荷路径中的测力计235和允许车辆的车身、连接装置231和致动器230相对运动的球形接头(不可见)。
台架232通过连接到台架220和台架232的操作可沿着基部平台206的轨道222移动。因此，垂直致动器230连接到台架234并由台架234支撑。垂直致动器230和连接装置231协同台架220与台架232之间的线性致动器226和致动器236沿着x轴线在纵向方向上被致动。第二台架234通过致动器240沿着y轴线相对于台架232被横向致动。因此，如图所示，垂直致动器230通过线性致动器214和240协同基部平台206和台架234横向移动且通过致动器226和236的操作纵向移动。因此，如前所述，输入力通过致动器236和240协同致动器214、226被施加到车身104，其中致动器214、226将道路输入力或运动供应到道路输入支撑件或平台162，如图9E中所示。
示例性地，线性致动器214、226、236和240是液压致动器，但本申请不限于液压致动器和其它致动器，例如可以使用电动致动器。如之前图9A-9C中所示，致动器部件被遮盖以限制测量部件上的风和湍流的影响。如图9B-9C中所示，测试平台包括限制湍流的影响的盖250。盖250包括用于连接到垂直车身致动器230的芯柱的道路输入支撑件或平台162和车身连接装置231的开口。盖250包括辊部，所述辊部允许用于道路输入支撑件或平台162和车身连接装置231的开口的纵向定位，以在通过致动器226提供的操作和运动期间调节对道路输入支撑件或平台162和车身连接装置231的纵向运动的补偿。另外，如图所示，用于车身连接装置231或垂直致动器230的芯柱的开口被偏心环组件253遮盖。偏心环组件253包括提供用于车身连接装置231和芯柱的可横向和纵向调节的开口的冲头板。环组件253的开口的静止位置在动态测试操作之前被调节成补偿静态调节。另外， 如图9A中所示，测试台200包括可横向调节辊盖254。如图所示，盖254被沿着导向支撑件256的导向件受到支撑，以补偿基部平台206相对于框架202的横向运动。
测力计或其它测量装置用于道路输入致动器和车身输入致动器的载荷路径中以测量力或运动。如图9E中所示，热屏蔽件242在垂直致动器218的载荷路径中设置在测力计(未示出)的周围，以限制诸如测量上的拖曳和弯曲动量的外力的影响。屏蔽件242还保护不受到风的冷却作用，而冷却作用会影响测量精度。如前所述，致动器214、218、226、230、236和240的操作可以被协调成将横摆、倾斜和滚动输入提供到车身。虽然各个测试台被公开用于执行测试程序，但是本领域的技术人员将会认识到本申请不限于所示的特定实施例，还可以采用可选的结构，例如向下力致动台或者平台道路系统。
图10A-10C显示图2中总体显示的测试系统的操作控制。图10A-10B显示第一阶段105的操作控制，图10C显示第二阶段109的操作控制。如图10A中所示，系统包括测试控制组件300，所述测试控制组件将驱动输入提供到连接到道路输入组件120的伺服/运动控制器302，如图所示，伺服控制器302如前所述将输入指令提供到道路输入组件120，以给连接到道路输入支撑件或平台162的一个或多个致动器通电。伺服控制器302利用来自组件120的反馈提供闭合回路或实时控制。力扰动发生器102还连接到测试控制组件300以例如开启/关闭风源124。
在测试程序的第一阶段105期间，风源132被开启，并且风的速度通过道路输入组件120被设置成与道路输入的施加共同模拟风的运动。用于道路输入组件120的驱动指令可以提供可重复的输入力和/或运动以模拟转弯、障碍事件或其它运动。可选地，测试控制组件300可以使用可从明尼苏达州的Eden Prairie的MTS Systems Corp购得的软件和设备产生驱动指令以再现或模拟实际路况。如图所示，测试控制组件300接收来自运动或位移传感器106的输入、来自测力计304的输入轮胎力124以及轮毂运动或力数据123，所述轮毂运动或力数据由控制输入发生器125使用以产生用于测试第二阶段109的致动器组件110的驱动指令。
如先前关于图5所述，在图10B中显示的实施例中，在第一阶段105期 间，致动器组件110的致动器连接到车身104并被控制以使用来自力测量传感器112的反馈向车身施加零载荷。示例性地，力测量传感器112包括测力计或变换器，或者可选地，传感器可以使用气动或液压致动器的腔室之间的压差测量力，如本领域的技术人员所公知。
在图10C中所示的第二阶段109期间，风源132被关闭或者移除，并且测试控制组件300将控制参数126提供到伺服控制器302以操作致动器组件110，从而再现如通过运动位移数据108所测量的由风施加的运动以及通过运动或者力测量装置121测量的运动或力数据123和/或测力计304测量的轮胎力124。具体地，第一阶段105中的一部分力可以通过悬架和轮胎117被直接从车身传递。因此，由于控制组件获得通过悬架和轮胎117引起的扰动力的测量结果，因此通过使用测力计304测量的轮胎力124，在测试的第一阶段105期间，系统可以更精确地控制致动器组件110，以再现通过力扰动发生器102引入的力。
如图所示，在第二阶段109期间，测试控制组件300接收与通过致动器组件110提供给车身104的外加力相对应的力测量数据114。如图所示，力确定器或估算器312将施加的载荷应用到车身以提供对力扰动发生器102施加的扰动力114的测量。如前所述，力通过测力计(例如，多轴向测力计)测量或者使用致动器或其它力测量装置的压差来确定。在每一个车身输入处或者连接装置处测量3个自由度的外加力，并且多个车身输入用于测量6个自由度的测量力，包括Fx、Fy、Fz和Mx、My、Mz。
图10A-10C中显示的测试控制组件300和伺服控制功能可以在计算机装置318中执行，如图11中所示。如图所示，计算机装置包括中央处理单元(CPU)320、存储器322、数据存储装置324、显示监视器326、接收输入数据和输出控制指令的一个或多个输入装置328和输入/输出接口330。数据存储器324包括但不限于被构造成存储可通过CPU320执行的程序指令和/或数据的转盘或固态存储装置。
输入/输出接口330输出控制指令以操作道路输入组件120、致动器组件110和力扰动发生器102，并且接收运动/位移数据108、力数据114和轮胎力121和/或轮毂运动数据123，如前所述。虽然显示了单个输入/输出接口，但是可以使用多个输入/输出信道。控制输入发生器125、力确定器或估算 器312、道路输入模型或驱动指令350和伺服控制器302、测试控制组件的运算可以通过储存在存储器322、324或其它存储装置中的指令或代码来执行。可选地，控制函数可以通过分离控制部件、通过总线332或者通过有限或无线连接经由I/O接口330与计算机318的部件连接的电路或装置来执行。
虽然已经参照车辆测试系统的优选实施例说明本发明，但是本领域的技术人员将会认识到在不背离本发明的精神和保护范围的情况下做出形式和细节上的改变。在此公开的测试组件的应用不限于所述的车辆测试样品，而实施例可以用于测量其它测试样品的扰动力。

Claims (20)

1.一种方法，包括以下步骤：
将输入力扰动施加到车身(104)；
响应于所述输入力扰动测量所述车身(104)的运动或位移；
在所述输入力扰动被移除的情况下，将输入载荷施加到所述车身(104)，以再现通过所述输入力扰动提供给所述车身的被测量的运动或位移；和
测量所施加的输入载荷(152)。
2.根据权利要求1所述的方法，包括以下步骤：
使用所述车身(104)的被测量的运动位移产生控制参数(126)；和
使用所述控制参数(126)操作一个或多个致动器(110，170，172，174，180，214，226，230，236，240)以将输入载荷施加到所述车身，从而再现测量的运动或位移(108)。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述车身连接到轮胎或轮毂，并且所述方法包括以下步骤：
将道路输入力或位移施加到所述轮胎(117)或轮毂(116)，同时施加所述输入力扰动；
测量所述道路输入力或位移；
使用所述车身(104)的被测量的运动或位移和被测量的所述道路输入力或位移产生控制参数(126)以操作一个或多个致动器(110，170，172，174，180，214，226，230，236，240)，从而将所述输入载荷施加到所述车身(104)；和
使用所述控制参数(126)操作所述一个或多个致动器，以将所述输入载荷施加到所述车身(104)。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述施加道路输入力或位移的步骤包括以下步骤：
使用驱动指令操作连接到道路输入支撑件或平台(162)的一个或多个致动器(120，164，166，168，214，218，226)以模拟路况。
5.根据权利要求3所述的方法，其中，所述测量道路输入力或位移的步骤包括以下步骤：
测量所述轮胎接触力(124)和所述轮毂运动或力(123)中的一个或两者；和
使用所述轮胎接触力(124)和所述轮毂运动或力(123)中的一个或两者产生所述控制参数(126)以操作所述一个或多个致动器，从而将所述输入载荷施加到所述车身(104)。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述施加输入力扰动的步骤包括以下步骤：
从风道(130)中的风源(132)将风扰动施加到所述车身(104)。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述输入载荷通过一个或多个致动器被施加到所述车身(104)，并且所述方法包括以下步骤：
测量所述一个或多个致动器(110，170，172，174，180，214，226，230，236，240)的施加载荷；和
输出所述一个或多个致动器的施加载荷的测量值。
8.根据权利要求2所述的方法，包括以下步骤：
在所述输入力扰动被施加到所述车身(102)的同时，控制所述一个或多个致动器以使所述输入载荷为零。
9.一种测试组件，包括：
控制参数发生器(125)，所述控制参数发生器被构造成接收车身的运动或位移的测量值并输出用于控制一个或多个致动器(110，170，172，174，180，214，226，230，236，240)的控制参数(126)；
运动控制器(127，302)，所述运动控制器被连接到所述一个或多个致动器并被构造成接收所述控制参数(126)以操作所述一个或多个致动器，从而再现所述车身的被测量的运动或位移；
一个或多个力测量传感器(112)，所述一个或多个力测量传感器被构造成测量所述一个或多个致动器的施加载荷；和
确定器部件(312)，所述确定器部件被构造成使用来自所述一个或多个力测量传感器(112)的力测量值来确定和输出力分布图，所述力分布图包括作用于车身的不同部分上的力和动量的大小和方向。
10.根据权利要求9所述的测试组件，还包括：
道路输入支撑件或平台，该道路输入支撑件或平台被配置成向车辆施加载荷；和
多个致动器，所述多个致动器包括连接到所述道路输入支撑件或平台(162)以供应道路输入的至少一个致动器以及被构造成将输入载荷力提供给所述车身(104)的至少一个致动器，所述控制参数发生器(125)使用来自轮胎接触力传感器(122)或轮毂运动或力测量装置(121)的测量值产生用于连接到所述车身的所述至少一个致动器的控制参数(125)，以再现所述车身(104)的被测量的运动或位移。
11.根据权利要求9所述的测试组件，还包括：
力扰动发生器(102)，所述力扰动发生器用于将输入力扰动提供给所述车身(104)；和
一个或多个运动传感器(106，136，138)，所述一个或多个运动传感器连接到所述车身以测量所述车身的运动或位移。
12.一种设备，包括：
一个或多个致动器，所述一个或多个致动器包括连接到车身连接装置或支撑件(182，231)的至少一个致动器；
控制组件(300)，所述控制组件被构造成从一个或多个运动或位移传感器(106，136，138)接收车身的运动或位移(108)的输入测量值，并且产生控制参数(126)以操作连接到所述车身的至少一个致动器，以将载荷输入到所述车身连接装置或支撑件，从而将测量到的运动或位移再现给所述车身(104)；和
一个或多个力测量传感器(112)，所述一个或多个力测量传感器被构造成测量由连接到所述车身连接装置或支撑件(182，231)的至少一个致动器施加的输入载荷；
其中，所述控制组件被进一步配置为使用来自于所述一个或多个力测量传感器的力测量值来确定和输出力分布图，所述力分布图包括作用于车身的不同部分上的力和动量的大小和方向。
13.根据权利要求12所述的设备，还包括：
力扰动发生器(102)，所述力扰动发生器被构造成将运动或位移提供给所述车身(104)；和
一个或多个运动或位移传感器(106，136，138)，所述一个或多个运动或位移传感器响应于来自所述力扰动发生器(102)的输入力测量提供给所述车身的运动或位移。
14.根据权利要求12所述的设备，还包括道路输入支撑件或平台，该道路输入支撑件或平台被配置成向车辆施加载荷；并且
其中，所述一个或多个致动器包括多个致动器，所述多个致动器包括连接到所述车身连接装置或支撑件(182，231)的至少一个致动器以及连接到道路输入支撑件或平台(162)的至少一个致动器。
15.根据权利要求12所述的设备，其中，所述控制组件包括控制参数发生器(125)，所述控制参数发生器使用来自所述车身上的一个或多个运动或位移传感器(106，136，138)以及轮毂或轮胎上的一个或多个力或运动传感器(121，122)的输入产生控制参数(126)，以操作连接到所述车身连接装置或支撑件(182，231)的至少一个致动器。
16.根据权利要求12所述的设备，还包括：
固定框架或结构；和
道路输入支撑件或平台，该道路输入支撑件或平台被配置成向车辆施加载荷；并且
其中，所述一个或多个致动器包括多个致动器，其中所述多个致动器包括连接到所述固定框架或结构和所述道路输入支撑件或平台(162)以将道路输入力或位移施加到轮毂或轮胎的一个或多个致动器、以及连接到所述固定框架或结构和所述车身连接装置或支撑件(182，231)以与所述道路输入力或位移并行的方式将输入载荷施加到所述车身连接装置或支撑件的一个或多个致动器。
17.根据权利要求12所述的设备，还包括：
固定框架或结构；和
道路输入支撑件或平台，该道路输入支撑件或平台被配置成向车辆施加载荷；并且
其中，所述一个或多个致动器包括多个致动器，其中所述多个致动器包括连接到所述固定框架或结构和所述道路输入支撑件或平台(162)以施加道路输入力或位移的一个或多个致动器、以及连接到所述道路输入支撑件或平台(162)和所述车身连接装置或支撑件(182，231)以与所述道路输入力或位移串联的方式将所述输入载荷施加到所述车身连接装置或支撑件的一个或多个致动器。
18.根据权利要求12所述的设备，还包括：
基部平台；
连接到所述基部平台的线性致动器；
连接到所述车身连接装置或支撑件的第二垂直致动器；和
道路输入支撑件或平台，该道路输入支撑件或平台被配置成向车辆施加载荷，
其中，所述一个或多个致动器包括多个致动器，所述多个致动器包括连接到道路输入支撑件或平台(162)的第一垂直致动器(218)，所述第一垂直致动器和所述第二垂直致动器(218，230)连接到所述基部平台，所述基部平台通过连接到所述基部平台的所述线性致动器(214)能够沿着第一方向相对于固定框架或结构移动。
19.根据权利要求18所述的设备，还包括第一台架、第二台架、第三台架和第二线性致动器，
其中，连接到所述基部平台的所述线性致动器(214)形成第一致动器，所述第一垂直致动器(218)连接到所述第一台架(220)，所述第一台架通过所述第二线性致动器(233)的操作能够沿着不同于所述第一方向的第二方向移动地连接到所述基部平台(206)，所述第二垂直致动器(230)连接到所述第二台架(232)，所述第二台架能够相对于被可移动地连接到所述基部平台(206)的所述第三台架(234)移动，并且
所述设备还包括：
连接到所述第一台架(220)和所述第二台架(232)以沿着所述第二方向相对于所述第一台架(220)移动所述第二台架(232)的第三致动器(236)；和
连接到所述第二台架和所述第三台架(232，234)以沿着所述第一方向相对于所述第二台架(232)移动所述第三台架(234)的第四致动器(240)。
20.根据权利要求18所述的设备，还包括第一台架、第二台架、第三台架、第二线性致动器、第三线性制动器和第四线性致动器，
其中，连接到所述基部平台的所述线性致动器(214)形成第一致动器，所述第一垂直致动器(218)连接到所述第一台架(220)，所述第一台架连接到所述基部平台并能够通过所述第二线性致动器(223)沿着不同于所述第一方向的第二方向移动，所述第二垂直致动器(230)连接到所述第二台架(234)，所述第二台架通过所述第三线性致动器(240)能够沿着所述第一方向移动，并且所述第二台架(234)连接到第三台架(232)，所述第三台架通过所述第四线性致动器(236)能够沿着所述第二方向相对于所述基部平台移动。
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