CN113656994B - 一种汽车悬置系统的悬置力获取方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供了一种汽车悬置系统的悬置力获取方法及装置，利用应变片转换函数处理悬置应变片测量信号得到悬置力初始测量信号，利用悬置力初始测量信号、传动轴扭矩测量信号以及轮心载荷测量信号进行仿真得到第一悬置加速度仿真信号，利用传动轴扭矩测量信号以及轮心载荷测量信号进行仿真，得到第二悬置加速度仿真信号和悬置力仿真初始信号，然后，基于第一悬置加速度仿真信号以及悬置加速度测量信号，得到悬置加速度仿真目标信号，在此基础上，利用预设PID模型对第二悬置加速度仿真信号以及悬置加速度仿真目标信号进行处理，得到目标悬置力信号。本发明无需对悬置系统进行结构改变，在降低测量误差的同时，提高了对车型的兼容性。

Description

一种汽车悬置系统的悬置力获取方法及装置
技术领域
本发明涉及汽车技术领域，尤其涉及一种汽车悬置系统的悬置力获取方法及装置。
背景技术
汽车的悬置系统用于连接动力总成和车身(或者副车架)，悬置系统是重要的传力结构。悬置系统最基本的作用是支撑动力总成，因此在设计悬置系统时，必须保证汽车动力总成处于合理的位置，以及整个悬置系统有足够的使用寿命。
其次，当动力总成在启动、熄火、汽车加减速等瞬态工况以及各种干扰力(如地面颠簸)的影响下，悬置系统应能有效的限制动力总成的最大位移，以避免动力总成与周边零部件发生碰撞，确保动力总成正常工作，并且，悬置系统应阻止动力总成的振动传递到车身上，以及，阻止地面不平激励对动力总成的冲击。
在相关技术中是利用悬置三分力传感器测量汽车悬置力，需要对悬置系统进行改制，再将悬置三分力传感器安装在改制的悬置系统上。悬置三力传感器的费用较高，并且，这种测量方式增加了悬置系统的设计、制造周期以及费用，同时，由于改变了悬置系统原来的结构，会对测量精度有一定的影响。
发明内容
本发明实施例通过提供一种汽车悬置系统的悬置力获取方法及装置，解决了相关技术中在获取汽车悬置力时，测量误差较高以及对车型兼容性不高的技术问题。
第一方面，本发明通过本发明的一实施例，提供了一种汽车悬置系统的悬置力获取方法，包括：获取所述悬置系统上的悬置应变片测量信号及悬置加速度测量信号、传动轴扭矩测量信号、弹簧位移测量信号、轮心加速度测量信号以及轮心载荷测量信号；利用应变片转换函数处理所述悬置应变片测量信号，得到悬置力初始测量信号；利用所述悬置力初始测量信号、所述传动轴扭矩测量信号以及所述轮心载荷测量信号进行仿真，得到第一悬置加速度仿真信号；利用所述传动轴扭矩测量信号以及所述轮心载荷测量信号进行仿真，得到第二悬置加速度仿真信号和悬置力仿真初始信号；基于所述第一悬置加速度仿真信号以及所述悬置加速度测量信号，得到悬置加速度仿真目标信号；利用预设PID模型对所述第二悬置加速度仿真信号以及所述悬置加速度仿真目标信号进行处理，得到悬置力仿真补偿信号；基于所述悬置力仿真初始信号和所述悬置力仿真补偿信号，得到目标悬置力信号。
优选地，所述获取所述悬置系统上的悬置应变片测量信号及悬置加速度测量信号、传动轴扭矩测量信号、弹簧位移测量信号、轮心加速度测量信号以及轮心载荷测量信号，包括：通过设置于所述悬置系统预选位置的应变片，采集所述悬置应变片测量信号；通过设置于所述悬置系统的加速度传感器，采集所述悬置加速度测量信号；通过设置于传动系统传动轴的扭矩传感器，采集所述传动轴扭矩测量信号；通过设置于弹簧的应变片传感器，将采集的应变片信号在拉压力试验机上标定成位移信号，以得到所述弹簧位移测量信号；通过设置于所述轮心的加速度传感器，采集所述轮心加速度测量信号，通过设置于所述轮心的力传感器，采集所述轮心载荷测量信号。
优选地，所述通过设置于所述悬置系统预选位置的应变片，采集所述悬置应变片测量信号，包括：预先通过有限元分析所述悬置系统的应力值，以确定出用于设置所述应变片的预选位置，并通过设置于所述预选位置的应变片，采集悬置应变片测量信号。
优选地，所述利用应变片转换函数处理所述悬置应变片测量信号，得到悬置力初始测量信号，包括：基于所述悬置应变片测量信号以及所述预设悬置力载荷，得到转换系数；利用所述转换系数以及所述悬置应变片测量信号，得到所述悬置力初始测量信号。
优选地，所述基于所述第一悬置加速度仿真信号以及所述悬置加速度测量信号，得到悬置加速度仿真目标信号，包括：根据所述悬置加速度仿真目标信号与第一悬置加速度仿真信号差值的均方根，以及所述悬置加速度仿真目标信号与悬置加速度测量信号差值的均方根，得到信号曲线；基于所述信号曲线，得到所述悬置加速度仿真目标信号。
优选地，所述利用预设PID模型对所述第二悬置加速度仿真信号以及所述悬置加速度仿真目标信号进行处理，得到悬置力仿真补偿信号，包括：将所述第二悬置加速度仿真信号与所述悬置加速度仿真目标信号相减，得到相减结果；利用预设PID模型处理相减结果，以在所述第二悬置加速度仿真信号等于所述悬置加速度仿真目标信号时，输出所述悬置力仿真补偿信号。
第二方面，本发明通过本发明的一实施例，提供了一种汽车悬置系统的悬置力获取装置，所述装置包括：
信号获取单元，用于获取所述悬置系统上的悬置应变片测量信号及悬置加速度测量信号、弹簧位移测量信号、传动轴扭矩测量信号、轮心加速度测量信号以及轮心载荷测量信号；
悬置力单元，用于利用应变片转换函数处理所述悬置应变片测量信号，得到悬置力初始测量信号；
仿真计算单元，用于利用所述悬置力初始测量信号、所述传动轴扭矩测量信号以及所述轮心载荷测量信号进行仿真，得到第一悬置加速度仿真信号；利用所述传动轴扭矩测量信号以及所述轮心载荷测量信号进行仿真，得到第二悬置加速度仿真信号和悬置力仿真初始信号；
PID控制单元，用于基于所述第一悬置加速度仿真信号以及所述悬置加速度测量信号，得到悬置加速度仿真目标信号；利用预设PID模型对所述第二悬置加速度仿真信号以及所述悬置加速度仿真目标信号进行处理，得到悬置力仿真补偿信号；基于所述悬置力仿真初始信号和所述悬置力仿真补偿信号，得到目标悬置力信号。
优选地，所述装置还包括：
预选位置确定单元，用于预先通过有限元分析所述悬置系统的应力值，以确定出用于设置所述应变片的预选位置。
第三方面，本发明通过本发明的一实施例，提供了一种应用于汽车悬置系统的电子设备，包括：存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的代码，所述处理器在执行所述代码时实现第一方面中任一实施方式。
第四方面，本发明通过本发明的一实施例，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述第一方面中任一实施方式。
本发明实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
在本发明实施例中，通过获取悬置系统上的悬置应变片测量信号及悬置加速度测量信号、传动轴扭矩测量信号、弹簧位移测量信号、轮心加速度测量信号以及轮心载荷测量信号，利用应变片转换函数处理悬置应变片测量信号，得到悬置力初始测量信号，然后利用悬置力初始测量信号、传动轴扭矩测量信号以及轮心载荷测量信号进行仿真，得到第一悬置加速度仿真信号，利用传动轴扭矩测量信号以及轮心载荷测量信号进行仿真，得到第二悬置加速度仿真信号和悬置力仿真初始信号，以及，基于第一悬置加速度仿真信号以及轮心载荷测量信号，得到悬置加速度仿真目标信号，在此基础上，利用预设PID(ProportionIntegral Differential，比例-积分-微分)模型对第二悬置加速度仿真信号以及悬置加速度仿真目标信号进行处理，就能够得到悬置力补偿信号，最后再基于悬置力仿真初始信号和悬置力补偿信号，得到目标悬置力信号。本发明在设置传感器时，无需对汽车的悬置系统的结构进行改造，因而适用于各种类型的汽车，在测量悬置力的过程中，既降低了测量误差，也提高了对汽车车型的兼容性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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为本发明实施例中汽车悬置系统的悬置力获取方法的流程图；
图2为本发明实施例中设置应变片的位置示意图；
图3为本发明实施例中悬置系统约束点以及施加载荷的示意图；
图4为本发明实施例中汽车悬置系统的悬置力获取装置结构的示意图；
图5为本发明实施例中应用于汽车悬置系统的电子设备结构的示意图；
图6为本发明实施例中计算机可读存储介质的结构示意图。
具体实施方式
本发明实施例通过提供一种汽车悬置系统的悬置力获取方法及装置，解决了相关技术中在获取汽车悬置力时，测量误差较高以及对车型兼容性不高的技术问题。
本发明实施例提供的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：
首先获取悬置系统上的悬置应变片测量信号及悬置加速度测量信号、传动轴扭矩测量信号、弹簧位移测量信号、轮心加速度测量信号以及轮心载荷测量信号，利用应变片转换函数处理悬置应变片测量信号，得到悬置力初始测量信号，然后利用悬置力初始测量信号、传动轴扭矩测量信号以及轮心载荷测量信号进行仿真，得到第一悬置加速度仿真信号，利用传动轴扭矩测量信号以及轮心载荷测量信号进行仿真，得到第二悬置加速度仿真信号和悬置力仿真初始信号，以及，基于第一悬置加速度仿真信号以及轮心载荷测量信号，得到悬置加速度仿真目标信号，在此基础上，利用预设PID模型对第二悬置加速度仿真信号以及悬置加速度仿真目标信号进行处理，就能够得到悬置力补偿信号，最后再基于悬置力仿真初始信号和悬置力补偿信号，得到目标悬置力信号。
由于在设置应变片及传感器时，无需对汽车的悬置系统的结构进行改造，因而适用于各种类型的汽车，从而在测量悬置力的过程中，既降低了测量误差，也提高了对汽车车型的兼容性。
为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
首先说明，本文中出现的术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
第一方面，本发明通过本发明一实施例，提供了一种汽车悬置系统的悬置力获取方法，请参照图1所示，该方法包括以下步骤：
步骤S101：获取悬置系统上的悬置应变片测量信号及悬置加速度测量信号、传动轴扭矩测量信号、弹簧位移测量信号、轮心加速度测量信号以及轮心载荷测量信号。
具体的，可以通过设置于悬置系统预选位置的应变片，来采集悬置应变片测量信号；通过设置于悬置系统的加速度传感器，来采集悬置加速度测量信号；通过设置于传动系统传动轴的扭矩传感器，来采集传动轴扭矩测量信号；通过设置于弹簧的应变片传感器，将采集的应变片信号在拉压力试验机上标定成位移信号，以得到弹簧位移测量信号；通过设置于轮心的加速度传感器，来采集轮心加速度测量信号；通过设置于轮心的力传感器，来采集轮心载荷测量信号。
针对如何确定上述预先位置，在具体实施过程中，可以预先通过有限元分析悬置系统的应力值，以确定出用于设置应变片的预选位置。
举例来讲，上述有限元分析中的强度仿真工况可以参照如下表1所示，需要说明的是，以下数据仅作为举例说明，不作为对本发明的限制。
表1.强度仿真工况表
Figure BDA0003144791230000071
在上述表1中，X、Y、Z方向为整车的坐标系，动力总成X向加速度、动力总成Y向加速度以及动力总成Z向加速度为：动力总成在整车坐标系下受到的重力载荷，动力总成传动轴力矩Tmax1为：动力总成向前行驶下传动轴输出的最大扭矩，动力总成传动轴力矩Tmax2为：动力总成倒车行驶下传动轴输出的最大扭矩。
基于上述表1，将动力总成的质量、惯量、X向重力载荷、Y向重力载荷、Z向重力载荷、传动轴力矩Tmax1以及Tmax2作为有限元分析的输入参数，采用静力学平衡算法可以得到悬置系统在强度仿真工况下的载荷数值。
具体的，可以通过建立该悬置系统的有限元模型，并将该悬置系统在强度仿真工况下的载荷数值，分别施加在悬置结构件与车身的连接点，或悬置结构件与副车架的连接点，以及悬置结构件与动力总成的连接点。然后采用惯性释放的计算方法，来得到该悬置系统的仿真应力值分布，可以选择仿真应力值最大的前三个点作为预先位置。
更具体来讲，可以请参见图2所示，通过在上述预先位置设置三轴向应变片传感器，实现对悬置应变片测量信号的采集，应变片传感器设置位置可以包括：第一位置100、第二位置200以及第三位置300。
步骤S102：利用应变片转换函数处理悬置应变片测量信号，得到悬置力初始测量信号。
具体的，基于悬置应变片测量信号以及预设悬置力载荷，得到转换系数，再利用转换系数以及悬置应变片测量信号，得到悬置力初始测量信号。
在具体实施过程中，请参见图3所示，可以将设置有应变片传感器的悬置系统进行约束，并施加预设悬置力载荷，从而，基于预设悬置力载荷的矩阵以及悬置应变片测量信号的矩阵，就能得到转换系数的矩阵。其中，约束点的位置可以包括：第一约束点401、第二约束点402、第三约束点403以及第四约束点404；预设悬置力载荷可以包括：FX载荷、FY载荷以及FZ载荷。
举例来讲，上述转换系数的矩阵可以利用如下公式得到：
Figure BDA0003144791230000081
式中，X、Y以及Z为整车坐标系；为ε11为FX预设悬置力载荷下第一个位置的悬置应变片测量信号，ε12为FX预设悬置力载荷下第二个位置的悬置应变片测量信号，ε13为FX预设悬置力载荷下第三个位置的悬置应变片测量信号，ε21为FY预设悬置力载荷下第一个位置的悬置应变片测量信号，ε22为FY预设悬置力载荷下第二个位置的悬置应变片测量信号，ε23为FY预设悬置力载荷下第三个位置的悬置应变片测量信号，ε31为FZ预设悬置力载荷下第一个位置的悬置应变片测量信号，ε32为FZ预设悬置力载荷下第二个位置的悬置应变片测量信号，ε33为FZ预设悬置力载荷下第三个位置的悬置应变片测量信号；FX为在悬置系统与副车架连接处X方向施加的预设悬置力载荷，FY为在悬置系统与副车架连接处Y方向施加的预设悬置力载荷，FZ为在悬置系统与副车架连接处Z方向施加的预设悬置力载荷；k11、k12、k13、k21、k22、k23、k31、k32以及k33均为转换系数。
进一步地，上述预设悬置力载荷可以通过拉压试验机进行施加，预设悬置力载荷的值可以根据悬置系统的材料强度，或者试验要求等进行预设，在得到上述转换系数后，基于该转换系数矩阵的逆矩阵以及悬置应变片测量信号，就可以得到悬置力初始测量信号。
步骤S103：利用悬置力初始测量信号、传动轴扭矩测量信号以及轮心载荷测量信号进行仿真，得到第一悬置加速度仿真信号。
在具体实施过程中，由于加速度传感器在中高频段比较准确，在低频段存在一定误差。而由步骤S102得到的悬置力初始测量信号在低频段比较准确，在高频段存在一定误差。因此，可以将上述悬置加速度测量信号和悬置力初始测量信号作为仿真的输入，基于建立的整车多体仿真分析模型，利用PID模型得到更为准确的目标悬置力信号。
具体的，建立整车多体仿真模型，该模型无约束，将仿真需要的悬置力信号设置为悬置力初始测量信号，并且在该模型上施加上述采集的轮心载荷测量信号、传动轴扭矩测量信号以及悬置力初始测量信号，通过仿真输出第一悬置加速度仿真信号。
其中，轮心载荷测量信号包括六分力载荷信号，具体的，六分力载荷信号为：轮心X方向的力及力矩、轮心Y方向的力及力矩、轮心Z方向的力矩以及位移。轮心Z方向位移由采集的轮心Z方向轮心加速度测量信号及弹簧位移测量信号作为输入，基于建立的整车多体仿真分析模型，采用虚拟迭代的方法求解得到。
上述整车多体仿真分析模型可以包括：前悬架模型、后悬架模型、动力总成模型、转向模型、制动模型、刚性车轮模型以及车身模型。
步骤S104：利用传动轴扭矩测量信号以及轮心载荷测量信号进行仿真，得到第二悬置加速度仿真信号和悬置力仿真初始信号。
具体的，可以参照步骤S103的相同或者相似实施原理，通过在整车多体仿真模型上施加上述采集的轮心载荷测量信号以及传动轴扭矩测量信号，利用仿真输出第二悬置加速度仿真信号和悬置力仿真初始信号。
步骤S105：基于第一悬置加速度仿真信号以及悬置加速度测量信号，得到悬置加速度仿真目标信号。
在步骤S105中，具体可以根据悬置加速度仿真目标信号与第一悬置加速度仿真信号差值的均方根，以及悬置加速度仿真目标信号与悬置加速度测量信号差值的均方根，得到信号曲线；基于信号曲线，得到悬置加速度仿真目标信号。
在具体实施过程中，在得到上述第一悬置加速度仿真信号以及悬置加速度测量信号后，基于上述信号曲线，可以在悬置加速度仿真目标信号与第一悬置加速度仿真信号差值的均方根取最小值，以及悬置加速度仿真目标信号与悬置加速度测量信号的均方根取最小值时，得到悬置加速度仿真目标信号。举例来讲，可以利用如下公式得到悬置加速度仿真目标信号：
Ast＝Min{RMS1，RMS2}
式中，Ast为悬置加速度仿真目标信号，RMS1为悬置加速度仿真目标信号与第一悬置加速度仿真信号差值的均方根值，RMS2为悬置加速度仿真目标信号与悬置加速度测量信号差值的均方根值。
步骤S106：利用预设PID模型对第二悬置加速度仿真信号以及悬置加速度仿真目标信号进行处理，得到悬置力仿真补偿信号。
具体的，可以将第二悬置加速度仿真信号与悬置加速度仿真目标信号相减，得到相减结果，再利用预设PID模型处理相减结果，以在第二悬置加速度仿真信号等于悬置加速度仿真目标信号时，输出悬置力仿真补偿信号。
在具体实施过程中，可以利用如下公式来得到上述悬置力仿真补偿信号：
Figure BDA0003144791230000101
式中，ΔFMount为悬置力仿真补偿信号，Kp、KI以及KD为PID模型的比例增益系数，As2为第二悬置加速度仿真信号，Ast为悬置加速度仿真目标信号。
步骤S107：基于悬置力仿真初始信号和悬置力仿真补偿信号，得到目标悬置力信号。
具体的，利用PID模型得到悬置力仿真补偿信号后，可以将上述悬置力仿真初始信号与悬置力仿真补偿信号相加，将相加得到的和作为目标悬置力信号。
在具体实施过程中，可以利用如下公式得到目标悬置力信号：
Figure BDA0003144791230000111
式中，FMount为目标悬置力信号，
Figure BDA0003144791230000112
为悬置力仿真初始信号，ΔFMount为悬置力仿真补偿信号。
由于在设置应变片及传感器时，无需对汽车的悬置系统的结构进行改造，因而适用于各种类型的汽车，通过利用上述目标悬置力信号，能够更加准确地对不同汽车悬置系统的耐久性能进行试验，并在测量悬置力的过程中，降低测量误差，进而提高悬置系统耐久性能试验的准确性。
第二方面，基于同一发明构思，本发明实施例提供了一种汽车悬置系统的悬置力获取装置，请参见图4所示，该悬置力获取装置包括：
信号获取单元401，用于获取悬置系统上的悬置应变片测量信号及悬置加速度、传动轴扭矩测量信号、弹簧位移测量信号、轮心加速度测量信号以及轮心载荷测量信号。
悬置力单元402，用于利用应变片转换函数处理悬置应变片测量信号，得到悬置力初始测量信号。
仿真计算单元403，用于利用悬置力初始测量信号、传动轴扭矩测量信号以及轮心载荷测量信号进行仿真，得到第一悬置加速度仿真信号；利用传动轴扭矩测量信号以及轮心载荷测量信号进行仿真，得到第二悬置加速度仿真信号和悬置力仿真初始信号。
PID控制单元404，用于基于第一悬置加速度仿真信号以及悬置加速度测量信号，得到悬置加速度仿真目标信号；利用预设PID模型对第二悬置加速度仿真信号以及悬置加速度仿真目标信号进行处理，得到悬置力仿真补偿信号；基于悬置力仿真初始信号和悬置力仿真补偿信号，得到目标悬置力信号。
作为一种可选的实施方式，信号获取单元401，包括：
悬置应变片测量信号获取子单元，用于通过设置于悬置系统预选位置的应变片，采集悬置应变片测量信号。
悬置加速度测量信号获取子单元，用于通过设置于悬置系统的加速度传感器，采集悬置加速度测量信号。
传动轴扭矩测量信号获取子单元，用于通过设置于传动系统传动轴的扭矩传感器，采集传动轴扭矩测量信号。
弹簧位移测量信号获取子单元，用于通过设置于弹簧的应变片传感器，将采集的应变片信号在拉压力试验机上标定成位移信号，以得到弹簧位移测量信号。
轮心加速度测量信号获取子单元，用于通过设置于轮心的加速度传感器，采集轮心加速度测量信号。
轮心载荷测量信号获取子单元，用于通过设置于轮心的力传感器，采集轮心载荷测量信号。
作为一种可选的实施方式，悬置应变片测量信号获取子单元，具体用于：
预先通过有限元分析悬置系统的应力值，以确定出用于设置应变片的预选位置，并通过设置于预选位置的应变片，采集悬置应变片测量信号。
作为一种可选的实施方式，悬置力单元402，具体用于：
基于悬置应变片测量信号以及预设悬置力载荷，得到转换系数，利用转换系数以及悬置应变片测量信号，得到悬置力初始测量信号。
作为一种可选的实施方式，仿真计算单元403，具体用于：
利用悬置力初始测量信号、传动轴扭矩测量信号以及轮心载荷测量信号进行仿真，得到第一悬置加速度仿真信号；利用传动轴扭矩测量信号以及轮心载荷测量信号进行仿真，得到第二悬置加速度仿真信号和悬置力仿真初始信号。
作为一种可选的实施方式，PID控制单元404，具体用于：
基于第一悬置加速度仿真信号以及悬置加速度测量信号，得到悬置加速度仿真目标信号；利用预设PID模型对第二悬置加速度仿真信号以及悬置加速度仿真目标信号进行处理，得到悬置力仿真补偿信号；基于悬置力仿真初始信号和悬置力仿真补偿信号，得到目标悬置力信号。
作为一种可选的实施方式，该悬置力获取装置还包括：
预选位置确定单元405，用于预先通过有限元分析悬置系统的应力值，以确定出用于设置应变片的预选位置。
第三方面，基于同一发明构思，本发明实施例提供了一种应用于汽车悬置系统的电子设备。
参考图5所示，本发明实施例提供的应用于汽车悬置系统的电子设备，包括：存储器501、处理器502及存储在存储器上并可在处理器502上运行的代码，处理器502在执行代码时实现前文汽车悬置系统的悬置力获取方法的第一方面中任一实施方式。
其中，在图5中，总线架构(用总线500来代表)，总线500可以包括任意数量的互联的总线和桥，总线500将包括由处理器502代表的一个或多个处理器和存储器501代表的存储器的各种电路链接在一起。总线500还可以将诸如外围设备、稳压器和功率管理电路等之类的各种其他电路链接在一起，这些都是本领域所公知的，因此，本文不再对其进行进一步描述。总线接口506在总线500和接收器503和发送器504之间提供接口。接收器503和发送器504可以是同一个元件，即收发机，提供用于在传输介质上与各种其他装置通信的单元。处理器502负责管理总线500和通常的处理，而存储器501可以被用于存储处理器502在执行操作时所使用的数据。
第四方面，基于同一发明构思，如图6所示，本实施例提供了一种计算机可读存储介质600，其上存储有计算机程序601，该程序601被处理器执行时实现前文汽车悬置系统的悬置力获取方法的第一方面中的任一实施方式。
上述本发明实施例中的技术方案，至少具有如下的技术效果或优点：
本发明所公开的汽车悬置系统的悬置力获取方法及装置，通过获取悬置系统上的悬置应变片测量信号及悬置加速度测量信号、传动轴扭矩测量信号、弹簧位移测量信号、轮心加速度测量信号以及轮心载荷测量信号，利用应变片转换函数处理悬置应变片测量信号，得到悬置力初始测量信号，然后利用悬置力初始测量信号、传动轴扭矩测量信号以及轮心载荷测量信号进行仿真，得到第一悬置加速度仿真信号，利用传动轴扭矩测量信号以及轮心载荷测量信号进行仿真，得到第二悬置加速度仿真信号和悬置力仿真初始信号，以及，基于第一悬置加速度仿真信号以及轮心载荷测量信号，得到悬置加速度仿真目标信号，在此基础上，利用预设PID模型对第二悬置加速度仿真信号以及悬置加速度仿真目标信号进行处理，就能够得到悬置力补偿信号，最后再基于悬置力仿真初始信号和悬置力补偿信号，得到目标悬置力信号。
由于在设置应变片及传感器时，无需对汽车的悬置系统的结构进行改造，因而适用于各种类型的汽车，通过利用上述目标悬置力信号，能够更加准确地对不同汽车悬置系统的耐久性能进行试验，并在测量悬置力的过程中，降低测量误差，进而提高了悬置系统耐久性能试验的准确性。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种汽车悬置系统的悬置力获取方法，其特征在于，包括：
获取所述悬置系统上的悬置应变片测量信号及悬置加速度测量信号、传动轴扭矩测量信号、弹簧位移测量信号、轮心加速度测量信号以及轮心载荷测量信号；
利用应变片转换函数处理所述悬置应变片测量信号，得到悬置力初始测量信号；
利用所述悬置力初始测量信号、所述传动轴扭矩测量信号以及所述轮心载荷测量信号进行仿真，得到第一悬置加速度仿真信号；利用所述传动轴扭矩测量信号以及所述轮心载荷测量信号进行仿真，得到第二悬置加速度仿真信号和悬置力仿真初始信号；
基于所述第一悬置加速度仿真信号以及所述悬置加速度测量信号，得到悬置加速度仿真目标信号；
利用预设PID模型对所述第二悬置加速度仿真信号以及所述悬置加速度仿真目标信号进行处理，得到悬置力仿真补偿信号；
基于所述悬置力仿真初始信号和所述悬置力仿真补偿信号，得到目标悬置力信号。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取所述悬置系统上的悬置应变片测量信号及悬置加速度测量信号、传动轴扭矩测量信号、弹簧位移测量信号、轮心加速度测量信号以及轮心载荷测量信号，包括：
通过设置于所述悬置系统预选位置的应变片，采集所述悬置应变片测量信号；
通过设置于所述悬置系统的加速度传感器，采集所述悬置加速度测量信号；
通过设置于传动系统传动轴的扭矩传感器，采集所述传动轴扭矩测量信号；
通过设置于弹簧的应变片传感器，将采集的应变片信号在拉压力试验机上标定成位移信号，以得到所述弹簧位移测量信号；
通过设置于所述轮心的加速度传感器，采集所述轮心加速度测量信号；
通过设置于所述轮心的力传感器，采集所述轮心载荷测量信号。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述通过设置于所述悬置系统预选位置的应变片，采集所述悬置应变片测量信号，包括：
预先通过有限元分析所述悬置系统的应力值，以确定出用于设置所述应变片的预选位置，并通过设置于所述预选位置的应变片，采集所述悬置应变片测量信号。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用应变片转换函数处理所述悬置应变片测量信号，得到悬置力初始测量信号，包括：
基于所述悬置应变片测量信号以及预设悬置力载荷，得到转换系数；
利用所述转换系数以及所述悬置应变片测量信号，得到所述悬置力初始测量信号。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述第一悬置加速度仿真信号以及所述悬置加速度测量信号，得到悬置加速度仿真目标信号，包括：
根据所述悬置加速度仿真目标信号与第一悬置加速度仿真信号差值的均方根，以及所述悬置加速度仿真目标信号与悬置加速度测量信号差值的均方根，得到信号曲线；
基于所述信号曲线，得到所述悬置加速度仿真目标信号。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用预设PID模型对所述第二悬置加速度仿真信号以及所述悬置加速度仿真目标信号进行处理，得到悬置力仿真补偿信号，包括：
将所述第二悬置加速度仿真信号与所述悬置加速度仿真目标信号相减，得到相减结果；
利用预设PID模型处理相减结果，以在所述第二悬置加速度仿真信号等于所述悬置加速度仿真目标信号时，输出所述悬置力仿真补偿信号。
7.一种汽车悬置系统的悬置力获取装置，其特征在于，所述装置包括：
信号获取单元，用于获取所述悬置系统上的悬置应变片测量信号及悬置加速度测量信号、传动轴扭矩测量信号、弹簧位移测量信号、轮心加速度测量信号以及轮心载荷测量信号；
悬置力单元，用于利用应变片转换函数处理所述悬置应变片测量信号，得到悬置力初始测量信号；
仿真计算单元，用于利用所述悬置力初始测量信号、所述传动轴扭矩测量信号以及所述轮心载荷测量信号进行仿真，得到第一悬置加速度仿真信号；利用所述传动轴扭矩测量信号以及所述轮心载荷测量信号进行仿真，得到第二悬置加速度仿真信号和悬置力仿真初始信号；
PID控制单元，用于基于所述第一悬置加速度仿真信号以及所述悬置加速度测量信号，得到悬置加速度仿真目标信号；利用预设PID模型对所述第二悬置加速度仿真信号以及所述悬置加速度仿真目标信号进行处理，得到悬置力仿真补偿信号；基于所述悬置力仿真初始信号和所述悬置力仿真补偿信号，得到目标悬置力信号。
8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
预选位置确定单元，用于预先通过有限元分析所述悬置系统的应力值，以确定出用于设置所述应变片的预选位置。
9.一种应用于汽车悬置系统的电子设备，包括：存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的代码，其特征在于，所述处理器在执行所述代码时实现权利要求1-7中任一所述方法。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现权利要求1-7任一所述方法。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113954850B (zh) * 2021-11-26 2023-04-07 上海交通大学 基于边缘计算和软测量的车轮轮心载荷估计方法和系统

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3163639U (ja) * 2010-08-12 2010-10-21 国立大学法人埼玉大学 移動体の懸架装置
CN106840338A (zh) * 2017-03-02 2017-06-13 重庆长安汽车股份有限公司 一种扭力梁式悬架轮心的动态载荷获取方法
EP3656619A1 (de) * 2018-11-19 2020-05-27 Alois Kober GmbH Elektrische antriebs- und bremseinrichtung
CN111619296A (zh) * 2020-04-29 2020-09-04 风神襄阳汽车有限公司 一种轮系运动装置用悬挂系统、汽车
CN112721561A (zh) * 2021-01-08 2021-04-30 西藏宁算科技集团有限公司 一种基于参数实时可调pid控制器的汽车主动悬架控制方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5582197B2 (ja) * 2010-11-29 2014-09-03 日産自動車株式会社 車両及びその操舵制御方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3163639U (ja) * 2010-08-12 2010-10-21 国立大学法人埼玉大学 移動体の懸架装置
CN106840338A (zh) * 2017-03-02 2017-06-13 重庆长安汽车股份有限公司 一种扭力梁式悬架轮心的动态载荷获取方法
EP3656619A1 (de) * 2018-11-19 2020-05-27 Alois Kober GmbH Elektrische antriebs- und bremseinrichtung
CN111619296A (zh) * 2020-04-29 2020-09-04 风神襄阳汽车有限公司 一种轮系运动装置用悬挂系统、汽车
CN112721561A (zh) * 2021-01-08 2021-04-30 西藏宁算科技集团有限公司 一种基于参数实时可调pid控制器的汽车主动悬架控制方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
半主动悬架汽车传感器故障诊断与补偿方法研究;孙宇菲;《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技Ⅱ辑》;第C035-91页 *

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