[发明专利]用于高效的载荷识别的方法和系统

说明书

本公开提出了一种用于识别撞击车辆(10)的载荷的方法、对应系统(20)、设备(22)以及计算机程序(50)，车辆包括车身(12)和悬架系统(16)，其中该方法包括如下步骤：在测试环境中的专用条件下从多个传感器(14)获取系统响应(35)，其中所述传感器(14)被分配至车辆(10)的悬架系统(16)；通过在模拟环境中应用相同的专用条件来获取系统载荷(31)；基于与所述系统响应(35)相关的数据以及与所述系统载荷(31)相关的数据生成校准矩阵(32)；在测试轨道情况下从所述传感器(14)获取操作系统响应(34)；以及使用所获取的操作系统响应(34)以及所述校准矩阵(32)来计算撞击车辆(10)的载荷的数值。

技术领域

本发明主要涉及一种用于先进的载荷识别技术的方法、系统和装置，其尤其能够实现车辆动态性能评估。

背景技术

目前通过识别作用在车身结构上的时域载荷进行深入的车辆动态性能评估。可以通过使用这些时域载荷来计算车身结构变形，以识别车身设计中的潜在弱点。此外，可以针对不同的车辆配置和/或不同的车身配置评估每个载荷的瞬态累积，以了解悬架或车身特性的变化如何影响车辆的总体性能。时域车身载荷可用于识别描述车辆性能的客观参数，并且这些参数可与主观驾驶员评级相关联。此外，用于比较车辆性能，特别是车辆悬架性能的不同车辆之间的基准可以基于时域载荷，例如用于识别当前使用的悬架布局的优化潜力。

目前，用于车辆动态性能评估的精确时域载荷识别需要高通道计数系统(即具有超过一百个通道的高通道计数车身仪器)和用于获得时域应变数据的特殊应变计。为了获得车身载荷和应变之间的关系，执行传递函数(FRF；频率响应函数)测量以识别所有车身载荷和仪器应变计的应变对力(strain to force)校准值。包括所识别的校准值的校准矩阵将与操作应变数据一起使用以识别车身载荷。所述校准矩阵，在下文中被称为应变-力校准矩阵或简称为校准矩阵，需要求逆以供进一步使用。包括应变数据的向量与求逆的校准矩阵的乘法最终求得撞击车身结构的载荷。

这种现有技术方法具有某些缺点。一方面，它涉及大量(通常为150至250个)应变计被应用于车身结构以用于应变数据采集，每个应变计必须安装在车身结构上并连接到测量系统。另一方面，它涉及用于识别校准矩阵的大量而复杂的传递函数测量工作。此外，即使使用高通道计数仪器和优化的传递函数测量方法，这种方法在机械结构具有大量近距离作用车身载荷的情况下具有明显的数学限制，其由于矩阵条件问题而无法被准确识别。

此外，校准矩阵需要针对每个不同的车身变体进行重新测量，这给识别出的载荷带来了额外的潜在不确定性，因为所得到的每个校准矩阵都可能有其自身的与条件、信噪比等相关的局限性。

因此，需要一种用于高效的载荷识别技术的改进的方法、系统和装置，其可用于车辆动态性能评估并解决或改善这些和其他问题。

发明内容

根据本公开的第一方面，提供了一种用于高效的载荷识别技术的方法，该方法可用于车辆动态性能评估。相关车辆包括车身和悬架系统。用于获取应变数据的多个传感器被分配至车辆的悬架系统，例如通过将每个传感器分配至悬架系统部件。

所提出的方法包括以下步骤：

在测试环境中在专用条件下从多个传感器获取系统响应，其中所述传感器被分配至车辆的悬架系统；

通过在模拟环境中应用相同的专用条件来获取系统载荷；

基于与所述系统响应相关的数据和与所述系统载荷相关的数据生成校准矩阵；

在测试轨道情况下从所述传感器获取操作系统响应；以及

使用所获取的操作系统响应和所述校准矩阵来计算撞击车辆的载荷的数值。

在优选的特定实施例中，该方法包括以下步骤：

通过在测试环境中应用运动学和柔性场景(KC场景)，从多个传感器获取应变数据；