CN111523207A - 整车平台建模、车辆性能检测的方法、装置、设备和介质 - Google Patents

整车平台建模、车辆性能检测的方法、装置、设备和介质 Download PDF

Info

Publication number
CN111523207A
CN111523207A CN202010267561.3A CN202010267561A CN111523207A CN 111523207 A CN111523207 A CN 111523207A CN 202010267561 A CN202010267561 A CN 202010267561A CN 111523207 A CN111523207 A CN 111523207A
Authority
CN
China
Prior art keywords
wheel
vehicle
road surface
motion
model
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202010267561.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111523207B (zh
Inventor
戴振泳
李涛
宋廷伦
刘扬
石先让
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Chery Automobile Co Ltd
Original Assignee
Chery Automobile Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Chery Automobile Co Ltd filed Critical Chery Automobile Co Ltd
Priority to CN202010267561.3A priority Critical patent/CN111523207B/zh
Publication of CN111523207A publication Critical patent/CN111523207A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111523207B publication Critical patent/CN111523207B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
    • G06F30/20—Design optimisation, verification or simulation
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
    • G06F30/10—Geometric CAD
    • G06F30/15—Vehicle, aircraft or watercraft design
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2119/00—Details relating to the type or aim of the analysis or the optimisation
    • G06F2119/14—Force analysis or force optimisation, e.g. static or dynamic forces
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • Computational Mathematics (AREA)
  • Mathematical Analysis (AREA)
  • Mathematical Optimization (AREA)
  • Pure & Applied Mathematics (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
  • Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)

Abstract

本公开提供了一种整车平台模型建模、车辆性能检测的方法、装置、设备和介质，属于车辆仿真领域。所述方法包括：建立路面模型，所述路面模型包括路面上各个区域的平整度；获取方向盘的转角和车轮转动的动力；建立以所述路面模型、所述方向盘的转角和所述车轮转动的动力作为输入的整车平台模型。本公开的整车平台模型同时考虑到车辆行驶路面、速度和转向这些车辆在行驶过程中可能遇到的变化，因此整车平台模型模拟出的车辆状态更接近车辆在现实场景中行驶的状态。整车平台模型的仿真效果较高，有利于准确研究车辆的性能，特别是平顺性和操作稳定性。

Description

整车平台建模、车辆性能检测的方法、装置、设备和介质
技术领域
本公开涉及车辆仿真领域，特别涉及一种整车平台建模、车辆性能检测的方法、装置、设备和介质。
背景技术
通常用来评定车辆的性能指标有平顺性和操作稳定性。平顺性是车辆在行驶过程中产生的振动和冲击环境对乘员舒适性的影响保持在一定界限内的性能，主要根据车辆的乘坐舒适性来评价。操纵稳定性是在驾驶员不感觉过分紧张、疲劳的条件下，车辆能按照驾驶员通过转向系统给定的方向(直线或转弯)行驶，并在受到外界干扰时，车辆能抵抗干扰而保持稳定行驶的性能。
平顺性和操作稳定性的研究都需要建立整车平台的数学模型。相关技术中，针对平顺性研究建立的数学模型将关注点集中在路面平整度的变化上，假设车辆作匀速直线运动；而针对操作稳定性研究建立的数学模型仅仅考虑车辆行驶速度和转向的变化，假设车辆行驶在平坦的马路上。
目前建立的数学模型考虑的变化因素都比较单一，而在现实场景中，车辆行驶的速度和转向、以及路面的平整度都有可能实时发生变化，因此，按照上述方式建立的数学模型无法准确仿真出车辆在现实场景中的表现，影响到对车辆性能进行准确研究。
发明内容
本公开实施例提供了一种整车平台建模、车辆性能检测的方法、装置、设备和介质，有利于建立模型准确仿真车辆在现实场景中的表现，以便准确研究车辆的平顺性和操作稳定性。所述技术方案如下：
第一方面，本公开实施例提供了一种整车平台建模的方法，所述方法包括：
建立路面模型，所述路面模型包括路面上各个区域的平整度；
获取方向盘的转角和车轮转动的动力；
建立以所述路面模型、所述方向盘的转角和所述车轮转动的动力作为输入的整车平台模型。
可选地，所述整车平台模型包括以下方程：
车辆作横摆运动时的方程、车辆作纵向运动时的方程、车辆作侧向方向运动时的方程、车身质心作垂向运动时的方程、车身质心作侧倾运动时的方程、车身质心作俯仰运动时的方程、各个车轮作旋转运动时的方程、各个车轮作垂向运动时的方程。
可选地，所述车辆作横摆运动时的方程、所述车辆作纵向运动时的方程、所述车辆作侧向方向运动时的方程均包括所述整车平台模型的输出与车轮在车轮坐标系下的纵向作用力和侧向作用力之间的对应关系；
所述建立以所述路面模型、所述方向盘的转角和所述车轮转动的动力作为输入的整车平台模型，包括：
建立车辆的行驶速度与车轮轮心在车辆坐标系下的运动速度之间的对应关系，所述车辆的行驶速度与所述车轮转动的动力相关；
建立车轮轮心在车辆坐标系下的运动速度、车轮的转角与车轮在车辆坐标系下的侧偏角之间的对应关系，所述车轮的转角与所述方向盘的转角相关；
建立车轮轮心在车辆坐标系下的运动速度、车轮的转角与车轮在车轮坐标系下的运动速度之间的对应关系；
建立车轮在车轮坐标系下的运动速度与车轮的滑移率之间的对应关系；
建立车轮在车辆坐标系下的侧偏角、车轮的滑移率与车轮在车轮坐标系下的纵向作用力和侧向作用力之间的对应关系。
可选地，所述车身质心作垂向运动时的方程、所述车身质心作侧倾运动时的方程、所述车身质心作俯仰运动时的方程、各个所述车轮作旋转运动时的方程均包括所述整车平台模型的输出与车辆承受的悬架力之间的对应关系；
所述建立以所述路面模型、所述方向盘的转角和所述车轮转动的动力作为输入的整车平台模型，包括：
建立车辆在静态平衡时承受的悬架力的计算公式；
建立车身在运动状态时相对于静态平衡时的垂向位移、车轮在运动状态时相对于静态平衡时的垂向位移与车辆在运动状态时承受的悬架力之间的对应关系，所述车身在运动状态时相对于静态平衡时的垂向位移、所述车轮在运动状态时相对于静态平衡时的垂向位移与所述路面的平整度相关；
建立车辆在静态平衡时承受的悬架力、车辆在运动状态时承受的悬架力与车辆承受的悬架力之间的对应关系。
可选地，各个所述车轮作旋转运动时的方程还包括所述整车平台模型的输出与车轮承受的垂向载荷之间的对应关系；
所述建立以所述路面模型、所述方向盘的转角和所述车轮转动的动力作为输入的整车平台模型，还包括：
建立车轮在静态平衡时承受的垂向载荷的计算公式；
建立车轮在运动状态时相对于静态平衡时的垂向位移、路面在运动状态时相对于静态平衡时的垂向位移与车轮在运动状态时承受的垂向载荷之间的对应关系，所述车轮在运动状态时相对于静态平衡时的垂向位移、所述路面在运动状态时相对于静态平衡时的垂向位移与所述路面的平整度相关；
建立车轮在静态平衡时承受的垂向载荷、车轮在运动状态时承受的垂向载荷与车轮承受的垂向载荷之间的对应关系。
第二方面，本公开实施例提供了一种车辆性能检测的方法，所述方法包括：
获取路面上各个区域的平整度、方向盘的转角和车轮转动的动力；
将所述路面上各个区域的平整度、所述方向盘的转角和所述车轮转动的动力输入整车平台模型，得到车辆的状态参数；
根据所述状态参数，确定车辆的平顺性和操作稳定性。
第三方面，本公开实施例提供了一种整车平台建模的装置，所述装置包括：
路面模型建立模块，用于建立路面模型，所述路面模型包括路面上各个区域的平整度；
获取模块，用于获取方向盘的转角和车轮转动的动力；
平台模型建立模块，用于建立以所述路面模型、所述方向盘的转角和所述车轮转动的动力作为所述输入的整车平台模型。
第四方面，本公开实施例提供了一种车辆性能检测的装置，所述装置包括：
参数获取模块，用于获取路面上各个区域的平整度、方向盘的转角和车轮转动的动力；
参数确定模块，用于将所述路面上各个区域的平整度、所述方向盘的转角和所述车轮转动的动力输入整车平台模型，得到车辆的状态参数；
性能确定模块，用于根据所述状态参数，确定车辆的平顺性和操作稳定性。
第五方面，本公开实施例提供了一种计算机设备，所述计算机设备包括：存储器和处理器，所述存储器和所述处理器之间互相通信连接，所述存储器存储有计算机指令，所述处理器通过执行计算机指令，从而执行如第一方面提供的整车平台建模的方法，或者如第二方面提供的车辆性能检测的方法。
第六方面，本公开实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使计算机执行如第一方面提供的整车平台建模的方法，或者如第二方面提供的车辆性能检测的方法。
本公开实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
通过先建立包括路面上各个区域的平整度的路面模型，并获取方向盘的转角和车轮转动的动力，可以确定车辆行驶过程中可能遇到的各种变化，再建立以路面模型、方向盘的转角和车轮转动的动力作为输入的整车平台模型，可以模拟出车辆在遇到各种变化时呈现的状态。由于整车平台模型同时考虑到车辆行驶路面、速度和转向这些车辆在行驶过程中可能遇到的变化，因此整车平台模型模拟出的车辆状态更接近车辆在现实场景中行驶的状态。整车平台模型的仿真效果较高，有利于准确研究车辆的性能，特别是平顺性和操作稳定性。
附图说明
为了更清楚地说明本公开实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本公开实施例提供的一种整车平台建模的方法的流程图；
图2是本公开实施例提供的路面模型的结构示意图；
图3是本公开实施例提供的整车的受力示意图；
图4是本公开实施例提供的车轮的受力示意图；
图5是本公开实施例提供的悬架系统在静态平衡时的受力示意图；
图6是本公开实施例提供的悬架系统在侧倾运动时的受力示意图；
图7是本公开实施例提供的车轮在静态平衡时的受力示意图；
图8是本公开实施例提供的整车平台模型的结构示意图；
图9是本公开实施例提供的电机模型的结构图示意图；
图10是本公开实施例提供的车辆横摆的角速度的曲线图；
图11是本公开实施例提供的车辆的垂向加速度的曲线图；
图12是本公开实施例提供的一种整车平台建模的装置的结构示意图；
图13是本公开实施例提供的一种车辆性能检测的方法的流程图；
图14是本公开实施例提供的一种车辆性能检测的装置的结构示意图；
图15是本公开实施例提供的一种计算机设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本公开实施方式作进一步地详细描述。
本公开实施例提供了一种整车平台建模的方法。图1为本公开实施例提供的一种整车平台建模的方法的流程图。参见图1，该方法包括：
步骤101：建立路面模型。
在本实施例中，路面模型包括路面上各个区域的平整度。
图2为本公开实施例提供的路面模型的结构示意图。参见图2，路面凹凸不平，各个区域的平整度都不同。
步骤102：获取方向盘的转角和车轮转动的动力。
步骤103：建立以路面模型、方向盘的转角和车轮转动的动力作为输入的整车平台模型。
本公开实施例通过先建立包括路面上各个区域的平整度的路面模型，并获取方向盘的转角和车轮转动的动力，可以确定车辆行驶过程中可能遇到的各种变化，再建立以路面模型、方向盘的转角和车轮转动的动力作为输入的整车平台模型，可以模拟出车辆在遇到各种变化时呈现的状态。由于整车平台模型同时考虑到车辆行驶路面、速度和转向这些车辆在行驶过程中可能遇到的变化，因此整车平台模型模拟出的车辆状态更接近车辆在现实场景中行驶的状态。整车平台模型的仿真效果较高，有利于准确研究车辆的性能，特别是平顺性和操作稳定性。
可选地，整车平台模型可以包括以下方程：
车辆作横摆运动时的方程、车辆作纵向运动时的方程、车辆作侧向方向运动时的方程、车身质心作垂向运动时的方程、车身质心作侧倾运动时的方程、车身质心作俯仰运动时的方程、各个车轮作旋转运动时的方程、各个车轮作垂向运动时的方程。
本公开实施例通过建立车辆在十四个自由度下的方程，充分考虑车辆作不同运动时产生的影响，有利于准确反映车辆在行驶过程中呈现的状态。
示例性地，车辆作横摆运动时的方程可以为如下所示的公式(1)：
Figure BDA0002441874380000061
其中，m为整车质量，
Figure BDA0002441874380000062
为车辆的纵向速度求一阶导数，νy为车辆的侧向速度，νz为车辆的垂向速度，ωz为车辆横摆的角速度，ωy为车辆俯仰的角速度，Fx_ji为车轮在车轮坐标系下的纵向作用力，Fy_ji为车轮在车轮坐标系下的侧向作用力，δi为车轮(前轮)的转角，j为f(前轮)或者r(后轮)，i为l(左轮)或者r(右轮)；FR为车辆在行驶过程中受到的阻力，
Figure BDA0002441874380000063
g为重力加速度，f为车轮滚动的阻力系数，γ为路面的坡度，CD为空气的阻力系数，A为迎风面积，ρ为空气的密度，νx为车辆的纵向速度，∑为求和。
车辆作纵向运动时的方程可以为如下所示的公式(2)：
Figure BDA0002441874380000064
其中，m为整车质量，
Figure BDA0002441874380000065
为车辆的侧向速度求一阶导数，νz为车辆的垂向速度，νx为车辆的纵向速度，ωx为车辆侧倾的角速度，ωz为车辆横摆的角速度，Fx_ji为车轮在车轮坐标系下的纵向作用力，Fy_ji为车轮在车轮坐标系下的侧向作用力，δi为车轮(前轮)的转角，j为f(前轮)或者r(后轮)，i为l(左轮)或者r(右轮)，∑为求和。
车辆作侧向方向运动时的方程可以为如下所示的公式(3)：
Figure BDA0002441874380000066
其中，Iz为车辆绕垂向轴的转动惯量，Ix为车辆绕纵向轴的转动惯量，Iy为车辆绕侧向轴的转动惯量，
Figure BDA0002441874380000067
为车辆横摆的角速度求一阶导数，ωx为车辆侧倾的角速度，ωy为车辆俯仰的角速度，Bj为两个车轮(前轮或者后轮)之间的距离，Lj为车轮(前轮或者后轮)与车身质心之间的距离，Fx_ji为车轮在车轮坐标系下的纵向作用力，Fy_ji为车轮在车轮坐标系下的侧向作用力，Mzw_ji为车轮的回正力矩，δi为车轮(前轮)的转角，j为f(前轮)或者r(后轮)，i为l(左轮)或者r(右轮)，∑为求和。
车身质心作垂向运动时的方程可以为如下所示的公式(4)：
Figure BDA0002441874380000071
其中，mb为车身的质量，g为重力加速度，
Figure BDA0002441874380000072
为车辆的垂向速度求一阶导数，vx为车辆的纵向速度，vy为车辆的侧向速度，ωy为车辆俯仰的角速度，ωx为车辆侧倾的角速度，Fzs_ji为车身承受的悬架力，j为f(前轮)或者r(后轮)，i为l(左轮)或者r(右轮)，∑为求和。
车身质心作侧倾运动时的方程可以为如下所示的公式(5)：
Figure BDA0002441874380000073
其中，Ix为车辆绕纵向轴的转动惯量，Iy为车辆绕侧向轴的转动惯量，Iz为车辆绕垂向轴的转动惯量，
Figure BDA0002441874380000074
为车辆侧倾的角速度求一阶导数，ωy为车辆俯仰的角速度，ωz为车辆横摆的角速度，Bj为两个车轮(前轮或者后轮)之间的距离，Fzs_ji为车身承受的悬架力，j为f(前轮)或者r(后轮)，i为l(左轮)或者r(右轮)；Mφ为车身作侧倾运动时的惯性力矩，Mφ＝mbHe(gsinφ+aycosφ)，mb为车身的质量，He为车身作侧倾运动时的质心偏心距，g为重力加速度，φ为车身作侧倾运动时的侧倾角，ay为车辆侧向的加速度。
车身质心作俯仰运动时的方程可以为如下所示的公式(6)：
Figure BDA0002441874380000075
其中，Iy为车辆绕侧向轴的转动惯量，Iz为车辆绕垂向轴的转动惯量，Ix为车辆绕纵向轴的转动惯量，
Figure BDA0002441874380000076
为车辆俯仰的角速度求一阶导数，ωz为车辆横摆的角速度，ωx为车辆侧倾的角速度，Lj为车轮(前轮或者后轮)与车身质心之间的距离，Fzs_ji为车身承受的悬架力，j为f(前轮)或者r(后轮)，i为l(左轮)或者r(右轮)；Mθ为车身作俯仰运动时的惯性力矩，Mθ＝mbHp(gsinθ-aycosθ)，mb为车身的质量，Hp为车身作俯仰运动时的质心偏心距，g为重力加速度，θ为车身作俯仰运动时的俯仰角，ay为车辆侧向的加速度，∑为求和。
各个车轮作旋转运动时的方程可以为如下所示的公式(7)和(8)：
Figure BDA0002441874380000077
Figure BDA0002441874380000078
其中，mw为车轮质量，Iw为车轮绕转动轴的转动惯量，Rw为车轮的半径，f为车轮滚动的阻力系数，Fzw_ji为车轮承受的垂向载荷，Fzs_ji为车身承受的悬架力，Fxw_ji为车轮的地面切向反作用力，
Figure BDA0002441874380000081
为车轮在运动状态时相对于静态平衡时的垂向位移求二阶导数，
Figure BDA0002441874380000082
为车轮的转动角速度求一阶导数，Tji为车轮的驱动力矩，j为f(前轮)或者r(后轮)，i为l(左轮)或者r(右轮)。
各个车轮作垂向运动时的方程可以为如下所示的公式(9)和(10)：
Figure BDA0002441874380000083
F2zw_ji＝Kw_ji(Zroad_ji-Zw_ji)； (10)
其中，F2zs_ji为车轮在运动状态时承受的垂向载荷，Ks_ji为悬架的刚度，Kw_ji为车轮的刚度，Cs_ji为车轮对应悬架的阻尼，Zw_ji为车轮在运动状态时相对于静态平衡时的垂向位移，Zs_ji为车身在运动状态时相对于静态平衡时的垂向位移，Zroad_ji为路面在运动状态时相对于静态平衡时的垂向位移，
Figure BDA0002441874380000084
为车轮在运动状态时相对于静态平衡时的垂向位移求一阶导数，
Figure BDA0002441874380000085
为车身在运动状态时相对于静态平衡时的垂向位移求一阶导数。
图3为本公开实施例提供的整车的受力示意图。参见图3，车辆坐标系采用车身质心作为坐标系的原点O，车辆前进的方向为x轴的方向，车辆前进方向的左向为y轴的方向，垂直于车辆向上的方向为z轴的方向。
在车辆坐标系下，车辆侧倾的角速度ωx所在平面垂直于x轴，车辆俯仰的角速度ωy所在平面垂直于y轴，车辆横摆的角速度ωz的所在平面垂直于z轴。左前轮的转动角速度ωw_fl、右前轮的转动角速度ωw_fr、左后轮的转动角速度ωw_rl、右后轮的转动角速度ωw_rr所在平面平行于z轴，左前轮在运动状态时相对于静态平衡时的垂向位移Zw_fl、右前轮在运动状态时相对于静态平衡时的垂向位移Zw_fr、左后轮在运动状态时相对于静态平衡时的垂向位移Zw_rl、右后轮在运动状态时相对于静态平衡时的垂向位移Zw_rr的方向均平行于z轴。
图4为本公开实施例提供的车轮的受力示意图。参见图4，车辆坐标系采用车身质心作为坐标系的原点O，车辆前进的方向为x轴的方向，车辆前进方向的左向为y轴的方向；车轮坐标系采用车轮中心作为坐标系的原点O’，车轮前进的方向为x’轴的方向，车轮前进方向的左向为y轴的方向。
在车辆坐标系下，车辆的纵向速度vx的方向平行于x轴，车辆的侧向速度vy的方向平行于y轴。两个前轮之间的距离Bf为两个前轮的中心之间的距离，两个后轮之间的距离Br为两个后轮的中心之间的距离。前轮与车身质心之间的距离Lf为两个前轮的中点与车身质心之间的距离，后轮与车身质心之间的距离Lr为两个后轮的中点与车身质心之间的距离。
在车轮坐标系下，左前轮在车轮坐标系下的纵向作用力Fx_fl的方向平行于左前轮的x’轴，左前轮在车轮坐标系下的侧向作用力Fy_fl的方向平行于左前轮的y’轴；右前轮在车轮坐标系下的纵向作用力Fx_fr的方向平行于左前轮的x’轴，右前轮在车轮坐标系下的侧向作用力Fy_fr的方向平行于左前轮的y’轴；左后轮在车轮坐标系下的纵向作用力Fx_rl的方向平行于左前轮的x’轴，左后轮在车轮坐标系下的侧向作用力Fy_rl的方向平行于左前轮的y’轴；右后轮在车轮坐标系下的纵向作用力Fx_rr的方向平行于左前轮的x’轴，右后轮在车轮坐标系下的侧向作用力Fy_rr的方向平行于左前轮的y’轴。左前轮的侧偏角αfl在左前轮的x’O’y’平面上，右前轮的侧偏角αfr在右前轮的x’O’y’平面上，左后轮的侧偏角αrl在左后轮的x’O’y’平面上，右后轮的侧偏角αrr在右后轮的x’O’y’平面上。左前轮的转角δl为左前轮的x’轴与车辆的x轴之间的夹角，右前轮的转角δr为右前轮的x’轴与车辆的x轴之间的夹角。
可选地，车辆作横摆运动时的方程、车辆作纵向运动时的方程、车辆作侧向方向运动时的方程均包括整车平台模型的输出与车轮在车轮坐标系下的纵向作用力和侧向作用力之间的对应关系。
相应的，该步骤103可以包括：
建立车辆的行驶速度与车轮轮心在车辆坐标系下的运动速度之间的对应关系，车辆的行驶速度与车轮转动的动力相关；
建立车轮轮心在车辆坐标系下的运动速度、车轮的转角与车轮在车辆坐标系下的侧偏角之间的对应关系，车轮的转角与方向盘的转角相关；
建立车轮轮心在车辆坐标系下的运动速度、车轮的转角与车轮在车轮坐标系下的运动速度之间的对应关系；
建立车轮在车轮坐标系下的运动速度与车轮的滑移率之间的对应关系；
建立车轮在车辆坐标系下的侧偏角、车轮的滑移率与车轮在车轮坐标系下的纵向作用力和侧向作用力之间的对应关系。
通过上述步骤，可以建立车轮在车轮坐标系下的纵向作用力和侧向作用力与整车平台模型输入的车轮转动的动力、方向盘的转角之间的对应关系，再利用车辆作横摆运动时的方程、车辆作纵向运动时的方程、车辆作侧向方向运动时的方程中平台的输出与车轮在车轮坐标系下的纵向作用力和侧向作用力之间的对应关系，将整车平台模型的输入与输出关联起来。
示例性地，车辆的行驶速度与车轮轮心在车辆坐标系下的运动速度之间的对应关系可以采用如下所示的公式(11)：
Figure BDA0002441874380000101
其中，vx_ji为车轮轮心在车辆坐标系下的纵向速度，vy_ji为车轮轮心在车辆坐标系下的侧向速度，νx为车辆的纵向速度，vy为车辆的侧向速度，Bj为两个车轮(前轮或者后轮)之间的距离，Lj为车轮(前轮或者后轮)与车身质心之间的距离，j为f(前轮)或者r(后轮)，i为l(左轮)或者r(右轮)，ωz为车辆横摆的角速度。在vx_ji＝vx±0.5Bjωz中，i为l时作减法，i为r时作加法；在vy_ji＝vy±Ljωz中，j为r时作减法，j为f时作加法。
车轮轮心在车辆坐标系下的运动速度、车轮的转角与车轮在车辆坐标系下的侧偏角之间的对应关系可以采用如下所示的公式(12)：
Figure BDA0002441874380000102
其中，αji为车轮的侧偏角，vx_ji为车轮轮心在车辆坐标系下的纵向速度，vy_ji为车轮轮心在车辆坐标系下的侧向速度，δi为车轮(前轮)的转角，j为f(前轮)或者r(后轮)，i为l(左轮)或者r(右轮)。
车轮轮心在车辆坐标系下的运动速度、车轮的转角与车轮在车轮坐标系下的运动速度之间的对应关系可以采用如下所示的公式(13)：
Figure BDA0002441874380000103
其中，vwx_ji为车轮在车轮坐标系下的纵向速度，vx_ji为车轮轮心在车辆坐标系下的纵向速度，vy_ji为车轮轮心在车辆坐标系下的侧向速度，δi为车轮(前轮)的转角，j为f(前轮)或者r(后轮)，i为l(左轮)或者r(右轮)。
建立车轮在车轮坐标系下的运动速度与车轮的滑移率之间的对应关系可以采用如下所示的公式(14)：
Figure BDA0002441874380000104
其中，λji为车轮的滑移率，ωw_ji为车轮的转动角速度，Rw为车轮的半径，vwx_ji为车轮在车轮坐标系下的纵向速度，j为f(前轮)或者r(后轮)，i为l(左轮)或者r(右轮)，max为求最大值。
建立车轮在车辆坐标系下的侧偏角、车轮的滑移率与车轮在车轮坐标系下的纵向作用力和侧向作用力之间的对应关系可以采用如下所示的公式(15)和(16)：
Fy(x)＝Dsin{Carctan[Bx1-E(Bx1-arctanBx1)]}； (15)
FY(X)＝Fy(x)Gxa(αji,λji,Fz_ji)； (16)
其中，Fy为单一工况(纵滑或者侧偏)下车轮在车轮坐标系下的侧向作用力，Fx为单一工况(纵滑或者侧偏)下车轮在车轮坐标系下的纵向作用力，FY为联合工况(纵滑和侧偏)下车轮在车轮坐标系下的侧向作用力(即Fy_ji)，FX为联合工况(纵滑和侧偏)下车轮在车轮坐标系下的纵向作用力(即Fx_ji)，Gxa为联合工况(纵滑和侧偏)下的修正函数，αji为车轮的侧偏角，λji为车轮的滑移率，Fz_ji为地面对车轮的垂向作用力，j为f(前轮)或者r(后轮)，i为l(左轮)或者r(右轮)，D、C、B、E、x1均为与车轮结构有关的变量。
可选地，车身质心作垂向运动时的方程、车身质心作侧倾运动时的方程、车身质心作俯仰运动时的方程、各个车轮作旋转运动时的方程均包括整车平台模型的输出与车辆承受的悬架力之间的对应关系。
相应地，该步骤103可以包括：
建立车辆在静态平衡时承受的悬架力的计算公式；
建立车身在运动状态时相对于静态平衡时的垂向位移、车轮在运动状态时相对于静态平衡时的垂向位移与车辆在运动状态时承受的悬架力之间的对应关系，车身在运动状态时相对于静态平衡时的垂向位移、车轮在运动状态时相对于静态平衡时的垂向位移与路面的平整度相关；
建立车辆在静态平衡时承受的悬架力、车辆在运动状态时承受的悬架力与车辆承受的悬架力之间的对应关系。
通过上述步骤，可以建立车辆承受的悬架力与整车平台模型输入的路面平整度之间的对应关系，再利用车身质心作垂向运动时的方程、车身质心作侧倾运动时的方程、车身质心作俯仰运动时的方程、各个车轮作旋转运动时的方程中整车平台模型的输出与车辆承受的悬架力之间的对应关系，将整车平台模型的输入与输出关联起来。
示例性地，车辆在静态平衡时承受的悬架力的计算公式可以采用如下所示的公式(17)：
Figure BDA0002441874380000121
其中，F1zs_ji为车辆在静态平衡时承受的悬架力，m为整车的质量，g为重力加速度，Lj为车轮(前轮或者后轮)与车身质心之间的距离，j为f(前轮)或者r(后轮)，i为l(左轮)或者r(右轮)，∑为求和。
车身在运动状态时相对于静态平衡时的垂向位移、车轮在运动状态时相对于静态平衡时的垂向位移与车辆在运动状态时承受的悬架力之间的对应关系可以采用如上所示的公式(9)。
车辆在静态平衡时承受的悬架力、车辆在运动状态时承受的悬架力与车辆承受的悬架力之间的对应关系可以采用如下所示的公式(18)：
Fzs_ji＝F1zs_ji+F2zs_ji； (18)
其中，Fzs_ji为车辆承受的悬架力，F1zs_ji为车辆在静态平衡时承受的悬架力，F2zs_ji为车辆在运动状态时承受的悬架力。
可选地，各个车轮作旋转运动时的方程还包括整车平台模型的输出与车轮承受的垂向载荷之间的对应关系。
相应地，该步骤103还可以包括：
建立车轮在静态平衡时承受的垂向载荷的计算公式；
建立车轮在运动状态时相对于静态平衡时的垂向位移、路面在运动状态时相对于静态平衡时的垂向位移与定车轮在运动状态时承受的垂向载荷之间的对应关系，车轮在运动状态时相对于静态平衡时的垂向位移、路面在运动状态时相对于静态平衡时的垂向位移与路面的平整度相关；
建立车轮在静态平衡时承受的垂向载荷、车轮在运动状态时承受的垂向载荷与车轮承受的垂向载荷之间的对应关系。
通过上述步骤，可以建立车轮承受的垂向载荷与整车平台模型输入的路面平整度之间的对应关系，再利用各个车轮作旋转运动时的方程中整车平台模型的输出与车轮承受的垂向载荷之间的对应关系，将整车平台模型的输入与输出关联起来。
示例性地，建立车轮在静态平衡时承受的垂向载荷的计算公式可以采用如下所示的公式(19)：
Figure BDA0002441874380000122
其中，F1zw_ji为车轮在静态平衡时承受的垂向载荷，m为整车的质量，mw为车轮的质量，g为重力加速度，Lj为车轮(前轮或者后轮)与车身质心之间的距离，j为f(前轮)或者r(后轮)，i为l(左轮)或者r(右轮)，
Figure BDA0002441874380000134
与j互异，∑为求和。
建立车轮在运动状态时相对于静态平衡时的垂向位移、路面在运动状态时相对于静态平衡时的垂向位移与定车轮在运动状态时承受的垂向载荷之间的对应关系可以采用如上所示的公式(10)。
建立车轮在静态平衡时承受的垂向载荷、车轮在运动状态时承受的垂向载荷与车轮承受的垂向载荷之间的对应关系可以采用如下所示的公式(20)：
Fzw_ji＝F1zw_ji+F2zw_ji； (20)
其中，Fzw_ji为车轮承受的垂向载荷，F1zw_ji为车轮在静态平衡时承受的垂向载荷，F2zw_ji为确定车轮在运动状态时承受的垂向载荷。
图5为本公开实施例提供的悬架系统在静态平衡时的受力示意图。参见图5，右前轮处的悬架承受的垂直载荷F1zs_fr与右前轮承受的垂直载荷F1zw_fr相同，右后轮处的悬架承受的垂直载荷F1zs_rr与右后轮承受的垂直载荷F1zw_rr相同。
图6为本公开实施例提供的悬架系统在侧倾运动时的受力示意图。参见图6，左后轮处路面产生垂向位移Zroad_rl；左后轮承受的垂直载荷变为F2zw_rl，并产生垂向位移Zw_rl；左后轮处的悬架承受的垂直载荷变为F2zs_rl，车身产生垂向位移Zs_rl。
右后轮处路面产生垂向位移Zroad_rr；右后轮承受的垂直载荷变为F2zw_rr，并产生垂向位移Zw_rr；右后轮处的悬架承受的垂直载荷变为F2zs_rr，车身产生垂向位移Zs_rr。
在实际应用中，车轮的转角与方向盘的转角之间的对应关系可以采用如下所示的公式(21)和(22)：
Figure BDA0002441874380000131
Figure BDA0002441874380000132
其中，δi为车轮(前轮)的转角，Lj为车轮(前轮或者后轮)与车身质心之间的距离，Bj为两个车轮(前轮或者后轮)之间的距离，j为f(前轮)或者r(后轮)，i为l(左轮)或者r(右轮)；δs为阿克曼转角，
Figure BDA0002441874380000133
δsw为方向盘的转角，isw为转向系统的传动比。
如果改变方向盘的转角，则由公式(21)和(22)确定的车轮(前轮)的转角随之变化，进而带动整车模型中的相应参数变化，从而仿真出车辆作曲线运动时的表现。
图7为本公开实施例提供的车轮在静态平衡时的结构示意图。参见图7，左前轮的转角δl为左前轮的转动角度，右前轮的转角δr为右前轮的转动角度，阿克曼转角δs为转动点在左前轮和右前轮之间。
车轮的驱动力矩与电机的转矩系数之间的对应关系可以采用如下所示的公式(23)：
Tji＝aTmax(nij)·ig·ηg； (23)
其中，a为电机的转矩系数，-1≤a≤1；ig为减速器的减速比，ng为减速器的传动效率，Tji为车轮的驱动力矩，nji为电机的输出转速，Tmax(nji)为电机的输出扭矩，j为f(前轮)或者r(后轮)，i为l(左轮)或者r(右轮)。
如果改变电机的转矩系数，则由公式(23)确定的车轮的驱动力矩随之变化，即车轮转动的动力变化，车辆的行驶速度相应变化，从而带动整车模型中的相应参数变化，仿真出车辆作变速运动时的表现。
图8为本公开实施例提供的整车平台模型的结构示意图。参见图8，由于车辆行驶的速度和转向发生变化都是由驾驶员的操作引起的，因此设置了驾驶员模型10表示驾驶员的操作。另外，车辆行驶的动力需要额外由电机提供，因此设置了电机模型20表示对车轮转动的驱动。
驾驶员模型10接收到车辆行驶的操作意向之后，分别输出方向盘的转角和油门开度。方向盘的转角与车辆行驶的转向对应；油门开度对应电机的转矩系数。电机模型20接收到油门开度之后，相应输出车轮的驱动力矩；车轮的驱动力矩与车辆行驶的速度对应。
同时路面模型30输出路面平整度，与车轮的驱动力矩和方向盘的转向一起输入到整车模型40，从而仿真出车辆行驶过程中可能遇到的各种情况。整车模型40针对路面平整度、行驶速度和转向的不同，相应输出车辆的状态参数，以便研究车辆的平顺性、操作稳定性等性能。
图9为本公开实施例提供的电机模型的结构图示意图。参见图9，电机模型为转矩系数、转矩和转速之间的对应关系。即电机的输出扭矩可以根据电机的输出转速确定，因此在实际应用中，整车模型40会将电机的输出转速反馈给电机模型20(如图8所示)，以便确定电机的输出扭矩，得到车轮的驱动力矩。
假设整车质量1765kg，簧载质量1600kg，质心到前轴距离1.2m，质心到后轴距离1.4m，轮距1.6m，整车z轴转动惯量2700kg·m2，汽车保持行驶速度17m/s，方向盘转角保持1.6rad，作圆周运动，得到车辆的状态参数曲线。
图10为本公开实施例提供的车辆横摆的角速度的曲线图。参见图10，车辆横摆的角速度达0.45rad/s后仍然有所波动。
图11为本公开实施例提供的车辆的垂向加速度的曲线图。参见图11，车辆的垂向加速度在零值附近上下波动。
由此可见，路面的平整度会影响车辆的行驶状态，验证了整车平台模型的准确性和可行性。本公开考虑了路面的平整度，整车平台模型可以更加真实模拟现实车辆行驶场景。基于整车平台模型研发减小车辆状态参数波动幅度等相关算法，有利于提高汽车操纵稳定性和平顺性。
本公开实施例提供了一种整车平台建模的装置，适用于图1所示的一种整车平台建模的方法。图12为本公开实施例提供的一种整车平台建模的结构示意图。参见图12，该装置包括：
路面模型建立模块201，用于建立路面模型，路面模型包括路面上各个区域的平整度；
获取模块202，用于获取方向盘的转角和车轮转动的动力；
平台模型建立模块203，用于建立以路面模型、方向盘的转角和车轮转动的动力作为输入的整车平台模型。
可选地，整车平台模型可以包括以下方程：
车辆作横摆运动时的方程、车辆作纵向运动时的方程、车辆作侧向方向运动时的方程、车身质心作垂向运动时的方程、车身质心作侧倾运动时的方程、车身质心作俯仰运动时的方程、各个车轮作旋转运动时的方程、各个车轮作垂向运动时的方程。
可选地，车辆作横摆运动时的方程、车辆作纵向运动时的方程、车辆作侧向方向运动时的方程均包括整车平台模型的输出与车轮在车轮坐标系下的纵向作用力和侧向作用力之间的对应关系。
相应地，平台模型建立模块203可以包括：
车辆坐标系速度关系建立子模块，用于建立车辆的行驶速度与车轮轮心在车辆坐标系下的运动速度之间的对应关系，车辆的行驶速度与车轮转动的动力相关；
侧偏角关系建立子模块，用于建立车轮轮心在车辆坐标系下的运动速度、车轮的转角与车轮在车辆坐标系下的侧偏角之间的对应关系，车轮的转角与方向盘的转角相关；
车轮坐标系速度关系建立子模块，用于建立车轮轮心在车辆坐标系下的运动速度、车轮的转角与车轮在车轮坐标系下的运动速度之间的对应关系；
滑移率关系建立子模块，用于建立车轮在车轮坐标系下的运动速度与车轮的滑移率之间的对应关系；
作用力关系建立子模块，用于建立车轮在车辆坐标系下的侧偏角、车轮的滑移率与车轮在车轮坐标系下的纵向作用力和侧向作用力之间的对应关系。
可选地，车身质心作垂向运动时的方程、车身质心作侧倾运动时的方程、车身质心作俯仰运动时的方程、各个车轮作旋转运动时的方程均包括整车平台模型的输出与车辆承受的悬架力之间的对应关系。
相应地，平台模型建立模块203可以包括：
静态平衡悬架力关系建立子模块，用于建立车辆在静态平衡时承受的悬架力的计算公式；
运动状态悬架力关系建立子模块，用于建立车身在运动状态时相对于静态平衡时的垂向位移、车轮在运动状态时相对于静态平衡时的垂向位移与车辆在运动状态时承受的悬架力之间的对应关系，车身在运动状态时相对于静态平衡时的垂向位移、车轮在运动状态时相对于静态平衡时的垂向位移与路面的平整度相关；
悬架力关系建立子模块，用于建立车辆在静态平衡时承受的悬架力、在运动状态时承受的悬架力与车辆承受的悬架力之间的对应关系。
可选地，各个车轮作旋转运动时的方程还包括整车平台模型的输出与车轮承受的垂向载荷之间的对应关系。
相应地，平台模型建立模块203还可以包括：
静态平衡垂向载荷关系建立子模块，用于建立车轮在静态平衡时承受的垂向载荷的计算公式；
运动状态垂向载荷关系建立子模块，用于建立车轮在运动状态时相对于静态平衡时的垂向位移、路面在运动状态时相对于静态平衡时的垂向位移与车轮在运动状态时承受的垂向载荷之间的对应关系，车轮在运动状态时相对于静态平衡时的垂向位移、路面在运动状态时相对于静态平衡时的垂向位移与路面的平整度相关；
垂向载荷关系建立子模块，用于建立车轮在静态平衡时承受的垂向载荷、车辆在运动状态时承受的垂向载荷与车轮承受的垂向载荷之间的对应关系。
需要说明的是：上述实施例提供的整车平台建模的装置在整车平台建模时，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述实施例提供的整车平台建模的装置与整车平台建模的方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。
本公开实施例提供了一种车辆性能检测的方法。图13为本公开实施例提供的一种车辆性能检测的方法的流程图。参见图13，该方法包括：
步骤301：获取路面上各个区域的平整度、方向盘的转角和车轮转动的动力。
在本公开实施例中，方向盘的转角表示车辆行驶过程中对方向盘的操作，车轮转动的动力表示车辆行驶过程中对油门开度的操作。
在实际应用中，可以建立路面模型，路面模型包括路面上各个区域的平整度，将路面模型的输出与整车平台模型的输入连接即可获取路面上各个区域的平整度，并将路面上各个区域的平整度输入整车平台模型(见步骤302)。
步骤302：将路面上各个区域的平整度、方向盘的转角和车轮转动的动力输入整车平台模型，得到车辆的状态参数。
可选地，整车平台模型可以为采用图1所示的方法建立的整车平台模型。
示例性地，车辆的状态参数可以包括以下参数中的至少一种：车辆的纵向速度、车辆的侧向速度、车辆的垂向速度、车辆的纵向加速度、车辆的侧向加速度、车辆的垂向加速度、车辆横摆的角速度、车辆俯仰的角速度、车辆横摆的角速度。
步骤303：根据状态参数，确定车辆的平顺性和操作稳定性。
可选地，根据状态参数，确定车辆的平顺性，可以包括：
若在方向盘的转角和车轮转动的动力相同时，车辆的垂向加速度、车辆的纵向加速度、车辆的侧向加速度均小于加速度阈值，则判定车辆的平顺性满足要求；
若在方向盘的转角和车轮转动的动力相同时，车辆的垂向加速度、车辆的纵向加速度、车辆的侧向加速度中的至少一个大于或等于加速度阈值，则判定车辆的平顺性不满足要求。
可选地，根据状态参数，确定车辆的操作稳定性，可以包括：
若在方向盘的转角和车轮转动的动力相同时，车辆横摆的角速度小于角速度阈值且车辆的侧向加速度小于加速度阈值，则判定车辆的操作稳定性满足要求；
若在方向盘的转角和车轮转动的动力相同时，车辆横摆的角速度大于或等于角速度阈值，或者车辆侧向加速度大于或等于加速度阈值，则判定车辆的操作稳定性不满足要求。
本公开实施例通过获取路面上各个区域的平整度、方向盘的转角和车轮转动的动力并输入整车平台模型，可以得到车辆的状态参数，进而可以根据状态参数，确定车辆的平顺性和操作稳定性，实现车辆平顺性和操作稳定性的研究。
本公开实施例提供了一种车辆性能检测的装置，适用于图13所示的一种车辆性能检测的方法。图14为本公开实施例提供的一种车辆性能检测的装置的结构示意图。参见图14，该装置包括：
参数获取模块401，用于获取路面上各个区域的平整度、方向盘的转角和车轮转动的动力；
参数确定模块402，用于将路面上各个区域的平整度、方向盘的转角和车轮转动的动力输入整车平台模型，得到车辆的状态参数；
性能确定模块403，用于根据状态参数，确定车辆的平顺性和操作稳定性。
需要说明的是：上述实施例提供的车辆性能检测的装置在检测车辆性能时，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述实施例提供的车辆性能检测的装置与车辆性能检测的方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。
图15是本公开一示例性实施例提供的计算机设备的结构示意图。如图15所示，所述计算机设备900包括中央处理单元(CPU)901、包括随机存取存储器(RAM)902和只读存储器(ROM)903的系统存储器904，以及连接系统存储器904和中央处理单元901的系统总线905。所述计算机设备900还包括帮助计算机内的各个器件之间传输信息的基本输入/输出系统(I/O系统)906，和用于存储操作系统913、应用程序914和其他程序模块915的大容量存储设备907。
所述基本输入/输出系统906包括有用于显示信息的显示器908和用于用户输入信息的诸如鼠标、键盘之类的输入设备909。其中所述显示器908和输入设备909都通过连接到系统总线905的输入输出控制器910连接到中央处理单元901。所述基本输入/输出系统906还可以包括输入输出控制器910以用于接收和处理来自键盘、鼠标、或电子触控笔等多个其他设备的输入。类似地，输入输出控制器910还提供输出到显示屏、打印机或其他类型的输出设备。
所述大容量存储设备907通过连接到系统总线905的大容量存储控制器(未示出)连接到中央处理单元901。所述大容量存储设备907及其相关联的计算机可读介质为计算机设备900提供非易失性存储。也就是说，所述大容量存储设备907可以包括诸如硬盘或者CD-ROM驱动器之类的计算机可读介质(未示出)。
不失一般性，所述计算机可读介质可以包括计算机存储介质和通信介质。计算机存储介质包括以用于存储诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据等信息的任何方法或技术实现的易失性和非易失性、可移动和不可移动介质。计算机存储介质包括RAM、ROM、EPROM、EEPROM、闪存或其他固态存储其技术，CD-ROM、DVD或其他光学存储、磁带盒、磁带、磁盘存储或其他磁性存储设备。当然，本领域技术人员可知所述计算机存储介质不局限于上述几种。上述的系统存储器904和大容量存储设备907可以统称为存储器。
根据本发明的各种实施例，所述计算机设备900还可以通过诸如因特网等网络连接到网络上的远程计算机运行。也即计算机设备900可以通过连接在所述系统总线905上的网络接口单元911连接到网络912，或者说，也可以使用网络接口单元911来连接到其他类型的网络或远程计算机系统(未示出)。
所述存储器还包括一个或者一个以上的程序，所述一个或者一个以上程序存储于存储器中，中央处理器901通过执行该一个或一个以上程序来实现图1所示的整车平台建模的方法，或者图13所示的车辆性能检测的方法。
在示例性实施例中，还提供了一种包括指令的非临时性计算机可读存储介质，例如包括指令的存储器，上述指令可由计算机设备的处理器执行以完成本发明各个实施例所示的整车平台建模的方法，或者车辆性能检测的方法。例如，所述非临时性计算机可读存储介质可以是ROM、随机存取存储器(RAM)、CD-ROM、磁带、软盘和光数据存储设备等。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
以上所述仅为本公开的可选实施例，并不用以限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种整车平台建模的方法，其特征在于，所述方法包括：
建立路面模型，所述路面模型包括路面上各个区域的平整度；
获取方向盘的转角和车轮转动的动力；
建立以所述路面模型、所述方向盘的转角和所述车轮转动的动力作为输入的整车平台模型。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述整车平台模型包括：
车辆作横摆运动时的方程、车辆作纵向运动时的方程、车辆作侧向方向运动时的方程、车身质心作垂向运动时的方程、车身质心作侧倾运动时的方程、车身质心作俯仰运动时的方程、各个车轮作旋转运动时的方程、各个车轮作垂向运动时的方程。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述车辆作横摆运动时的方程、所述车辆作纵向运动时的方程、所述车辆作侧向方向运动时的方程均包括所述整车平台模型的输出与车轮在车轮坐标系下的纵向作用力和侧向作用力之间的对应关系；
所述建立以所述路面模型、所述方向盘的转角和所述车轮转动的动力作为输入的整车平台模型，包括：
建立车辆的行驶速度与车轮轮心在车辆坐标系下的运动速度之间的对应关系，所述车辆的行驶速度与所述车轮转动的动力相关；
建立车轮轮心在车辆坐标系下的运动速度、车轮的转角与车轮在车辆坐标系下的侧偏角之间的对应关系，所述车轮的转角与所述方向盘的转角相关；
建立车轮轮心在车辆坐标系下的运动速度、车轮的转角与车轮在车轮坐标系下的运动速度之间的对应关系；
建立车轮在车轮坐标系下的运动速度与车轮的滑移率之间的对应关系；
建立车轮在车辆坐标系下的侧偏角、车轮的滑移率与车轮在车轮坐标系下的纵向作用力和侧向作用力之间的对应关系。
4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述车身质心作垂向运动时的方程、所述车身质心作侧倾运动时的方程、所述车身质心作俯仰运动时的方程、各个所述车轮作旋转运动时的方程均包括所述整车平台模型的输出与车辆承受的悬架力之间的对应关系；
所述建立以所述路面模型、所述方向盘的转角和所述车轮转动的动力作为输入的整车平台模型，包括：
建立车辆在静态平衡时承受的悬架力的计算公式；
建立车身在运动状态时相对于静态平衡时的垂向位移、车轮在运动状态时相对于静态平衡时的垂向位移与车辆在运动状态时承受的悬架力之间的对应关系，所述车身在运动状态时相对于静态平衡时的垂向位移、所述车轮在运动状态时相对于静态平衡时的垂向位移与所述路面的平整度相关；
建立车辆在静态平衡时承受的悬架力、车辆在运动状态时承受的悬架力与车辆承受的悬架力之间的对应关系。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，各个所述车轮作旋转运动时的方程还包括所述整车平台模型的输出与车轮承受的垂向载荷之间的对应关系；
所述建立以所述路面模型、所述方向盘的转角和所述车轮转动的动力作为输入的整车平台模型，还包括：
建立车轮在静态平衡时承受的垂向载荷的计算公式；
建立车轮在运动状态时相对于静态平衡时的垂向位移、路面在运动状态时相对于静态平衡时的垂向位移与车轮在运动状态时承受的垂向载荷之间的对应关系，所述车轮在运动状态时相对于静态平衡时的垂向位移、所述路面在运动状态时相对于静态平衡时的垂向位移与所述路面的平整度相关；
建立车轮在静态平衡时承受的垂向载荷、车轮在运动状态时承受的垂向载荷与车轮承受的垂向载荷之间的对应关系。
6.一种车辆性能检测的方法，其特征在于，所述方法包括：
获取路面上各个区域的平整度、方向盘的转角和车轮转动的动力；
将所述路面上各个区域的平整度、所述方向盘的转角和所述车轮转动的动力输入整车平台模型，得到车辆的状态参数；
根据所述状态参数，确定车辆的平顺性和操作稳定性。
7.一种整车平台建模的装置，其特征在于，所述装置包括：
路面模型建立模块，用于建立路面模型，所述路面模型包括路面上各个区域的平整度；
获取模块，用于获取方向盘的转角和车轮转动的动力；
平台模型建立模块，用于建立以所述路面模型、所述方向盘的转角和所述车轮转动的动力作为所述输入的整车平台模型。
8.一种车辆性能检测的装置，其特征在于，所述装置包括：
参数获取模块，用于获取路面上各个区域的平整度、方向盘的转角和车轮转动的动力；
参数确定模块，用于将所述路面上各个区域的平整度、所述方向盘的转角和所述车轮转动的动力输入整车平台模型，得到车辆的状态参数；
性能确定模块，用于根据所述状态参数，确定车辆的平顺性和操作稳定性。
9.一种计算机设备，其特征在于，所述计算机设备包括：存储器和处理器，所述存储器和所述处理器之间互相通信连接，所述存储器存储有计算机指令，所述处理器通过执行计算机指令，从而执行如权利要求1～5任一项所述的整车平台建模的方法，或者如权利要求6所述的车辆性能检测的方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使计算机执行如权利要求1～5任一项所述的整车平台建模的方法，或者如权利要求6所述的车辆性能检测的方法。
CN202010267561.3A 2020-04-08 2020-04-08 整车平台建模、车辆性能检测的方法、装置、设备和介质 Active CN111523207B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010267561.3A CN111523207B (zh) 2020-04-08 2020-04-08 整车平台建模、车辆性能检测的方法、装置、设备和介质

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010267561.3A CN111523207B (zh) 2020-04-08 2020-04-08 整车平台建模、车辆性能检测的方法、装置、设备和介质

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111523207A true CN111523207A (zh) 2020-08-11
CN111523207B CN111523207B (zh) 2023-06-27

Family

ID=71902403

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010267561.3A Active CN111523207B (zh) 2020-04-08 2020-04-08 整车平台建模、车辆性能检测的方法、装置、设备和介质

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111523207B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113126624A (zh) * 2021-04-20 2021-07-16 禾多科技（北京）有限公司 自动驾驶仿真测试方法、装置、电子设备和介质
CN113602285A (zh) * 2021-08-05 2021-11-05 北京赛目科技有限公司 一种车辆自动驾驶的控制方法、装置、设备及介质

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1037030A2 (de) * 1999-03-12 2000-09-20 Avl Deutschland Gmbh Verfahren zum Simulieren des Verhaltens eines Fahrzeugs auf einer Fahrbahn
US20130103263A1 (en) * 2011-10-21 2013-04-25 Automotive Research & Testing Center Vehicle stability control method and system
CN105954043A (zh) * 2016-05-25 2016-09-21 重庆理工大学 混合动力汽车半实物仿真系统
CN110175428A (zh) * 2019-06-03 2019-08-27 北京理工大学 基于车辆动力学模型的车辆运动特性仿真方法及系统

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1037030A2 (de) * 1999-03-12 2000-09-20 Avl Deutschland Gmbh Verfahren zum Simulieren des Verhaltens eines Fahrzeugs auf einer Fahrbahn
US20130103263A1 (en) * 2011-10-21 2013-04-25 Automotive Research & Testing Center Vehicle stability control method and system
CN105954043A (zh) * 2016-05-25 2016-09-21 重庆理工大学 混合动力汽车半实物仿真系统
CN110175428A (zh) * 2019-06-03 2019-08-27 北京理工大学 基于车辆动力学模型的车辆运动特性仿真方法及系统

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
陈勇;陆中奎;周秋丽;: "两后轮驱动的电动轮汽车的动力学建模与仿真分析" *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113126624A (zh) * 2021-04-20 2021-07-16 禾多科技（北京）有限公司 自动驾驶仿真测试方法、装置、电子设备和介质
CN113602285A (zh) * 2021-08-05 2021-11-05 北京赛目科技有限公司 一种车辆自动驾驶的控制方法、装置、设备及介质
CN113602285B (zh) * 2021-08-05 2022-08-26 北京赛目科技有限公司 一种车辆自动驾驶的控制方法、装置、设备及介质

Also Published As

Publication number Publication date
CN111523207B (zh) 2023-06-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110175428B (zh) 基于车辆动力学模型的车辆运动特性仿真方法及系统
CN107132849B (zh) 一种相平面车辆稳定性判断方法
CN111845775A (zh) 一种分布式驱动电动汽车行驶状态与惯性参数联合估计方法
CN106649983A (zh) 用于无人驾驶车辆高速运动规划的车辆动力学模型建模方法
CN111523207B (zh) 整车平台建模、车辆性能检测的方法、装置、设备和介质
CN108304594B (zh) 一种基于速度与陀螺仪数据的汽车驾驶稳定性的判定方法
CN111796522B (zh) 一种车辆状态估计方法
Chen et al. Design of vehicle running states-fused estimation strategy using Kalman filters and tire force compensation method
Kegelman Learning from professional race car drivers to make automated vehicles safer
CN112578672A (zh) 基于底盘非线性的无人驾驶汽车轨迹控制系统及其轨迹控制方法
Limebeer et al. Optimal control of a NASCAR–specification race car
CN112937588B (zh) 一种冰雪车辙路况的车辆稳定性分析方法
CN117313242A (zh) 车辆仿真方法、系统、车辆测试系统和计算机设备
CN108413923B (zh) 一种基于鲁棒混合滤波的车辆侧倾角与俯仰角估计方法
CN116049608A (zh) 一种非结构性路面下的路面峰值附着系数估计方法及系统
CN114684109A (zh) 一种电动汽车横摆稳定性控制方法及装置
CN115422837A (zh) 一种基于深度高斯过程的智能汽车动力学预测模型、训练数据获取方法、以及训练方法
CN106768577A (zh) 一种车辆轮胎垂直载荷监测装置及方法
Ravikanth et al. Dynamic modeling and simulation of a three-wheeled hub motor vehicle
CN113071282A (zh) 一种车辆调节方法及装置
Zhang et al. Can software-defined vehicles never roll over: A perspective of active structural transformation
CN113910856B (zh) 考虑公路曲面三维线形和不平度的车辆主动悬架调节系统
Haidar et al. Integrated Vehicle Dynamics Modeling, Path Tracking, and Simulation: A MATLAB Implementation Approach
Zhuang et al. Model-Predictive-Control-Based Simultaneous Trajectory Tracking and Speed Control for Intelligent Vehicles
CN114925447B (zh) 一种两轴电驱车辆多体系统动力学模型建立方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant