CN105022853B - 一种车辆地面线设计方案的评估方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及车型开发技术，特别涉及一种车辆地面线设计方案的评估方法。按照本发明一个实施例的车辆地面线设计方案的评估方法包括下列步骤：由地面线设计输入参数、整车载荷和悬架刚度参数得到地面线数据；由所述地面线数据得到车辆的底盘零件指标和整车指标；对所述底盘零件指标和整车指标进行评分；根据评分结果确定是否通过初步设计，如果通过，则生成地面线初步设计数学模型，否则，则修改整车载荷和/或悬架刚度参数并且返回得到地面线数据的步骤；由所述地面线初步设计数学模型进行车辆结构参数的测量；如果所述车辆结构参数符合工程标准，则将当前的地面线初步设计数学模型确定为最终的地面线设计数学模型，否则，则修改整车载荷和/或悬架刚度参数并且返回得到地面线数据的步骤。

Description

一种车辆地面线设计方案的评估方法

技术领域

本发明涉及车型开发技术，特别涉及一种车辆地面线设计方案的评估方法。

背景技术

在整车架构开发阶段，地面线是一个非常重要的结构参数。地面线指的是车辆在各种载荷下，其前轮胎与后轮胎接地点所连成的直线。诸如造型设计、整车尺寸、前舱及底盘零件的布置、整车安全分析和整车风阻分析之类的关键指标都是基于地面线进行计算的。

图1示出了现有技术的地面线设计方法的流程图。如图1所示，在步骤S110，首先输入诸如轮胎参数、车辆轴距、驾驶员设计位置坐标、燃油箱及行李箱容积之类的地面线设计输入参数。随后进入步骤S120，根据输入的地面线设计输入参数连同整车载荷和悬架刚度参数计算轮胎轮心及接地点坐标，从而得到初步的地面线数据。接着进入步骤S130，通过地面线数据进行整车架构参数的测量，并且在步骤S140进行工程标准检查，如果工程标准检查通过，则进入步骤S150，输出当前的地面线设计方案，否则，则进入步骤S160，重新调整载荷分配和/或悬架刚度参数。执行步骤S160之后返回步骤S120，重新计算地面线数据。

在上述方法中，地面线设计方案常常需要反复调整才能得到令人满意的结果。而且在车辆的前期开发阶段，需求输入存在不确定性和易变性，使得地面线设计方案变化频繁，从而造成工作效率低，并且还影响到整车架构的开发质量。

因此需要研究出一种有效的车辆地面线设计方案的评估方法，其有助于提高开发效率，节省开发资源。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种车辆地面线设计方案的评估方法，其具有开发效率高的优点。

按照本发明一个实施例的车辆地面线设计方案的评估方法包括下列步骤：

由地面线设计输入参数、整车载荷和悬架刚度参数得到地面线数据；

由所述地面线数据得到车辆的底盘零件指标和整车指标；

对所述底盘零件指标和整车指标进行评分；

根据评分结果确定是否通过初步设计，如果通过，则生成地面线初步设计数学模型，否则，则修改整车载荷和/或悬架刚度参数并且返回得到地面线数据的步骤；

由所述地面线初步设计数学模型进行车辆结构参数的测量；

如果所述车辆结构参数符合工程标准，则将当前的地面线初步设计数学模型确定为最终的地面线设计数学模型，否则，则修改整车载荷和/或悬架刚度参数并且返回得到地面线数据的步骤。

优选地，在上述评估方法中，所述地面线设计输入参数包括轮胎参数、车辆轴距、驾驶员设计位置坐标、燃油箱及行李箱容积。

优选地，在上述评估方法中，通过利用地面线设计输入参数、整车载荷和悬架刚度参数计算轮胎轮心及接地点坐标来得到所述地面线数据。

优选地，在上述评估方法中，所述底盘零件指标包括发动机变速器、副车架、车身、排气管和燃油箱的离地高度，所述整车指标包括车辆进出性、整车高度和人机使用性。

优选地，在上述评估方法中，所述车辆进出性以前排门槛高度和后排门槛高度来表示，所述整车高度以副车架离地高度、动力总成离地高度和燃油箱离地高度中的至少一个来表示，所述人机使用性以后备箱地板离地高度来表示。

优选地，在上述评估方法中，对于所述底盘零件指标和整车指标的每一项，采用关系曲线来表示其取值与评分之间的对应关系。

优选地，在上述评估方法中，在评分步骤中，按照下列方式对所述关键区域的高度进行评分：

确定所述底盘零件指标和整车指标的每一项的评分；

计算各个所述底盘零件指标的评分的加权和以及各个整车零件指标的评分的加权和作为评分结果。

优选地，在上述评估方法中，按照下列方式确定是否通过初步设计：如果所述加权和或者其平均值大于预设的阈值，则确定通过初步设计。

优选地，在上述评估方法中，按照下列方式确定是否通过初步设计：如果所述整车指标在预设的取值范围内，并且所述加权和或者其平均值大于预设的阈值，则确定通过初步设计。

按照本发明另一个实施例的车辆地面线设计方案的评估方法包括下列步骤：

由多组地面线设计输入参数以及整车载荷和悬架刚度参数得到多组地面线数据；

由所述多组地面线数据得到车辆的多组底盘零件指标和整车指标；

对所述多组底盘零件指标和整车指标进行评分以得到多组评分结果；

根据多组评分结果中的最佳评分结果确定是否通过初步设计，如果通过，则生成对应于最佳评分结果的地面线初步设计数学模型，否则，则修改整车载荷和/或悬架刚度参数并且返回得到地面线数据的步骤；

由所述对应于最佳评分结果的地面线初步设计数学模型进行车辆结构参数的测量；

如果所述车辆结构参数符合工程标准，则将当前的地面线初步设计数学模型确定为最终的地面线设计数学模型，否则，则修改整车载荷和/或悬架刚度参数并且返回得到地面线数据的步骤。

在本发明的上述实施例中，由于在工程标准检查环节之前先对地面线设计方案进行初步评估，因此可以提前发现不满足工程标准的方案，从而减少设计开发的时间和提高设计开发效率。

附图说明

从结合附图的以下详细说明中，将会使本发明的上述和其它目的及优点更加完全清楚。

图1示出了现有技术的地面线设计方法的流程图。

图2A-2C示例性地示出了部分底盘零件指标的取值与评分之间的对应关系曲线。

图3A-3C示例性地示出了部分整车指标的取值与评分之间的对应关系曲线。

图4为按照本发明一个实施例的地面线设计方法的流程图。

图5为按照本发明另一个实施例的地面线设计方法的流程图。

具体实施方式

下面参照其中图示了本发明示意性实施例的附图更为全面地说明本发明。但本发明可以按不同形式来实现，而不应解读为仅限于本文给出的各实施例。给出的上述各实施例旨在使本文的披露全面完整，从而使对本发明保护范围的理解更为全面和准确。

诸如“包含”和“包括”之类的用语表示除了具有在说明书和权利要求书中有直接和明确表述的单元和步骤以外，本发明的技术方案也不排除具有未被直接或明确表述的其它单元和步骤的情形。

按照本发明的一个方面，将依赖于地面线数据的指标分为底盘零部件指标和整车指标两类。底盘零件指标包括发动机变速器、副车架、车身、排气管和燃油箱的离地高度，整车指标包括车辆进出性、整车高度和人机使用性。更好地，车辆进出性以前排门槛高度和后排门槛高度来表示，人机使用性以后备箱地板离地高度来表示。

在得到地面线数据之后计算出这些指标的取值并且根据取值对指标进行评分。评分结果可以被用来对地面线设计方案进行初步评估，如果通过初步评估，则继续后续的设计工作，否则，则修改设计参数并且再次进行初步评估。该修改-初步评估-修改的过程可以反复多次直到通过初步评估。

优选地，采用关系曲线的形式来表征每个指标的取值与其评分之间的对应关系。评分结果是每个指标的评分的函数。图2A-2C示例性地示出了部分底盘零件指标的取值与评分之间的对应关系曲线。图2A示出的是副车架离地高度值与其评分之间的对应关系曲线，其中，纵坐标为评分，横坐标为副车架离地高度值。图2B示出的是动力总成离地高度值与其评分之间的对应关系曲线，其中，纵坐标为评分，横坐标为动力总成离地高度值。图2C示出的是燃油箱离地高度值与其评分之间的对应关系曲线，其中，纵坐标为评分，横坐标为燃油箱离地高度值。图3A-3C示例性地示出了部分整车指标的取值与评分之间的对应关系曲线。图3A示出的是后备箱地板高度值与其评分之间的对应关系曲线，其中，纵坐标为评分，横坐标为后备箱地板高度值。图3B示出的是前排门槛高度值与其评分之间的对应关系曲线，其中，纵坐标为评分，横坐标为前排门槛高度值。图3C示出的是后排门槛高度值与其评分之间的对应关系曲线，其中，纵坐标为评分，横坐标为后排门槛高度值。

优选地，评分结果可以表示为每个指标的评分的加权和或者加权和的平均值。

以下借助附图具体描述本发明的实施例。

图4为按照本发明一个实施例的地面线设计方法的流程图。

如图4所示，在步骤S401，首先输入诸如轮胎参数、车辆轴距、驾驶员设计位置坐标、燃油箱及行李箱容积之类的地面线设计输入参数。在本实施例中，地面线设计输入参数和整车载荷和悬架刚度参数等构成地面线初步设计方案或地面线初步设计数学模型。

随后进入步骤S402，根据输入的地面线设计输入参数连同整车载荷和悬架刚度参数计算轮胎轮心及接地点坐标，从而得到初步的地面线数据。

接着进入步骤S403，由地面线数据得到车辆的底盘零件指标和整车指标。在本实施例中，底盘零件指标包括发动机变速器、副车架、车身、排气管和燃油箱的离地高度，整车指标包括车辆进出性、整车高度和人机使用性。更好地，车辆进出性以前排门槛高度和后排门槛高度来表示，整车高度以副车架离地高度、动力总成离地高度和燃油箱离地高度中的至少一个来表示，人机使用性以后备箱地板离地高度来表示。

接着执行步骤S404，判断整车指标的取值是否均在各自预设的取值范围内。这种取值范围可以根据强制性的法律法规设定，如果有整车指标超出相应的范围，则表明当前地面线初步设计方案不可行，因此进入步骤S405，对整车载荷和/或悬架刚度参数进行修改。步骤S405之后返回步骤S402。

如果在步骤S404中判断整车指标的取值均在各自的取值范围内，则进入步骤S406，对底盘零件指标进行评分并且由评分确定底盘零件指标的总评分。优选地，底盘零件指标的每一项的取值与评分之间具有类似于图2A-2C的对应关系，并且总评分是各项底盘零件指标的加权和，即：

这里，A为各项底盘零件指标的加权和，n为底盘零件指标的数量，S_Chassis_i为第i项底盘零件指标的评分值，W_Chassis_i为第i项底盘零件指标的权重度。可以根据与车辆安全性的关联度以及用户的认知程度来确定各项底盘零件指标的权重度，例如由于动力总成和燃油箱关系到车辆安全，因此赋予最高的权重度，而排气管由于认知度较高，因此赋予较高的权重度。

随后进入步骤S407，对整车指标进行评分并且由评分确定底盘零件指标的总评分。优选地，整车指标的每一项的取值与评分之间具有类似于图2A-2C和3A-3C的对应关系，并且总评分是各项底盘零件指标的加权和，即：

这里，B为各项整车指标的加权和，m为整车指标的数量，S_Overall_i为第i项整车指标的评分值，W_Overall_i为第i项整车指标的权重度。可以根据用户的关注度来确定各项整车指标的权重度。

随后进入步骤S408，将总评分A与B相加以得到综合评分作为当前地面线初步设计方案的评分结果，并且根据评分结果对地面线设计方案进行初步评估，即，如果确定评分结果大于预设的阈值，则判断通过初步评估，由此进入步骤S409；否则，则判断未通过初步评估，由此进入步骤S405。在步骤S409的初步评估中，可选地，可以将综合评分的平均值(综合评分除以底盘零件指标的个数与整车指标个数之和)作为评分结果。

在步骤S409中，通过地面线数据进行整车架构参数的测量。接着执行步骤S410。在步骤S410中，进行工程标准检查，如果工程标准检查通过，则进入步骤S411，输出当前的地面线初步设计方案作为定型的地面线设计方案或地面线设计数学模型，否则，则进入步骤S405，重新调整载荷分配和/或悬架刚度参数。

图5为按照本发明另一个实施例的地面线设计方法的流程图。

与图4所示实施例相比，本实施例的不同之处在于同时对多个地面线设计方案进行初步评估，以下做进一步的描述。

如图5所示，在步骤S501，首先输入多组地面线设计输入参数，每组包括轮胎参数、车辆轴距、驾驶员设计位置坐标、燃油箱及行李箱容积等参数。在本实施例中，每组地面线设计输入参数和整车载荷和悬架刚度参数等构成一个地面线初步设计方案，因此存在多个地面线初步设计方案或地面线初步设计数学模型。

随后进入步骤S502，根据输入的多组地面线设计输入参数连同整车载荷和悬架刚度参数计算轮胎轮心及接地点坐标，从而得到多组初步的地面线数据，其对应于多个地面线初步设计方案。

接着进入步骤S503，由多组地面线数据得到车辆的多组底盘零件指标和整车指标。同样，底盘零件指标包括发动机变速器、副车架、车身、排气管和燃油箱的离地高度，整车指标包括车辆进出性、整车高度和人机使用性，并且车辆进出性以前排门槛高度和后排门槛高度来表示，整车高度以副车架离地高度、动力总成离地高度和燃油箱离地高度中的至少一个来表示，人机使用性以后备箱地板离地高度来表示。

接着执行步骤S504，对于每个地面线设计初步方案，判断其所对应的整车指标组中的每一项的取值是否均在各自预设的取值范围内。如果所有整车指标组都存在超出相应的取值范围的整车指标，则进入步骤S505，对整车载荷和/或悬架刚度参数进行修改，否则，则进入步骤S506。

如图5所示，步骤S505之后返回步骤S502。

在步骤S506中，保留这样的地面线初步设计方案，其所对应的整车指标组中不存在超出相应取值范围的整车指标。

步骤S507中之后对保留的地面线初步设计方案的每组底盘零件指标中的每一项进行评分并且由得到的评分确定底盘零件指标的总评分。同样，底盘零件指标的每一项的取值与评分之间可具有类似于图2A-2C的对应关系，并且总评分是各项底盘零件指标的加权和，即：

这里，A_i为对应于第i组保留的地面线初步设计方案的底盘零件指标的加权和，n为底盘零件指标的数量，S_Chassis_ij为对应于第i组保留的地面线初步设计方案的底盘零件指标中的第j项的评分值，W_Chassis_ij为对应于第i组保留的地面线初步设计方案的底盘零件指标中的第j项的权重度。

随后进入步骤S508，对保留的地面线初步设计方案的每组整车指标中的每一项进行评分。优选地，整车指标的每一项的取值与评分之间具有类似于图2A-2C和3A-3C的对应关系，并且总评分是各项底盘零件指标的加权和，即：

这里，B_i为对应于第i组保留的地面线初步设计方案的整车指标的加权和，m为整车指标的数量，S_Overall_ij为对应于第i组保留的地面线初步设计方案的整车指标中的第j项的评分值，W_Overall_ij为对应于第i组保留的地面线初步设计方案的整车指标的第j项的权重度。

随后进入步骤S509，将对应的总评分A_i与B_i相加以得到多组综合评分和选取其中的最大值作为评分结果，并且根据评分结果对地面线设计方案进行初步评估，即，如果确定评分结果的最大值大于预设的阈值，则判断通过初步评估，由此进入步骤S510；否则，则判断未通过初步评估，由此进入步骤S505。在步骤S509的初步评估中，可选地，可以将综合评分的最大值的平均值(综合评分的最大值除以底盘零件指标的个数与整车指标个数之和)作为评分结果。

在步骤S510，通过对应于综合评分最大值的地面线数据进行整车架构参数的测量，并且随后执行步骤S511。在步骤S511中，进行工程标准检查，如果工程标准检查通过，则进入步骤S512，输出当前的地面线初步设计方案作为定型的地面线设计方案或地面线设计数学模型，否则，则进入步骤S505，重新调整载荷分配和/或悬架刚度参数。

虽然已经展现和讨论了本发明的一些方面，但是本领域内的技术人员应该意识到：可以在不背离本发明原理和精神的条件下对上述方面进行改变，因此本发明的范围将由权利要求以及等同的内容所限定。

Claims (10)

1.一种车辆地面线设计方案的评估方法，包括下列步骤：

由地面线设计输入参数、整车载荷和悬架刚度参数得到地面线数据；

由所述地面线数据得到车辆的底盘零件指标和整车指标；

对所述底盘零件指标和整车指标进行评分；

根据评分结果确定是否通过初步设计，如果通过，则生成地面线初步设计数学模型，否则，则修改整车载荷和/或悬架刚度参数并且返回得到地面线数据的步骤；

由所述地面线初步设计数学模型进行车辆结构参数的测量；

如果所述车辆结构参数符合工程标准，则将当前的地面线初步设计数学模型确定为最终的地面线设计数学模型，否则，则修改整车载荷和/或悬架刚度参数并且返回得到地面线数据的步骤。

2.根据权利要求1所述的评估方法，其中，所述地面线设计输入参数包括轮胎参数、车辆轴距、驾驶员设计位置坐标、燃油箱及行李箱容积。

3.根据权利要求2所述的评估方法，其中，通过利用地面线设计输入参数、整车载荷和悬架刚度参数计算轮胎轮心及接地点坐标来得到所述地面线数据。

4.根据权利要求1所述的评估方法，其中，所述底盘零件指标包括发动机变速器、副车架、车身、排气管和燃油箱的离地高度，所述整车指标包括车辆进出性、整车高度和人机使用性。

5.根据权利要求4所述的评估方法，其中，所述车辆进出性以前排门槛高度和后排门槛高度来表示，所述整车高度以副车架离地高度、动力总成离地高度和燃油箱离地高度中的至少一个来表示，所述人机使用性以后备箱地板离地高度来表示。

6.根据权利要求5所述的评估方法，其中，对于所述底盘零件指标和整车指标的每一项，采用关系曲线来表示其取值与评分之间的对应关系。

7.根据权利要求6所述的评估方法，其中，在评分步骤中，按照下列方式对所述底盘零件指标和整车指标进行评分：

确定所述底盘零件指标和整车指标的每一项的评分；

计算所述底盘零件指标的每一项的评分的加权和以及所述整车零件指标的每一项的评分的加权和；

将所述底盘零件指标的每一项的评分的加权和以及所述整车零件指标的每一项的评分的加权和相加以得到综合评分作为评分结果，或者将综合评分除以底盘零件指标的个数与整车指标的个数之和以得到平均值作为评分结果。

8.根据权利要求7所述的评估方法，其中，按照下列方式确定是否通过初步设计：如果所述评分结果大于预设的阈值，则确定通过初步设计。

9.根据权利要求7所述的评估方法，其中，按照下列方式确定是否通过初步设计：如果所述整车指标在预设的取值范围内，并且评分结果大于预设的阈值，则确定通过初步设计。

10.一种车辆地面线设计方案的评估方法，包括下列步骤：

由多组地面线设计输入参数以及整车载荷和悬架刚度参数得到多组地面线数据；

由所述多组地面线数据得到车辆的多组底盘零件指标和整车指标；

对所述多组底盘零件指标和整车指标进行评分以得到多组评分结果；

根据多组评分结果中的最佳评分结果确定是否通过初步设计，如果通过，则生成对应于最佳评分结果的地面线初步设计数学模型，否则，则修改整车载荷和/或悬架刚度参数并且返回得到地面线数据的步骤；

由所述对应于最佳评分结果的地面线初步设计数学模型进行车辆结构参数的测量；

如果所述车辆结构参数符合工程标准，则将当前的地面线初步设计数学模型确定为最终的地面线设计数学模型，否则，则修改整车载荷和/或悬架刚度参数并且返回得到地面线数据的步骤。