专利名称：汽车后背门四连杆铰链安装位置的确定方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及汽车领域，特别涉及一种汽车后背门四连杆铰链安装位置的确定方法和装置。
背景技术：
带气弹簧的四连杆铰链在汽车后背门的布置中经常被采用，四连杆铰链的安装位置影响到后背门的开启轨迹，四连杆铰链和气弹簧的安装位置影响到后背门的开启力力值。现有技术中提供的汽车后背门四连杆铰链安装位置的设计方法是依靠手动调节四连杆铰链和气弹簧的安装位置，进而保证后背门的开启轨迹和开启力力值。 在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题由于现有技术中四连杆铰链和气弹簧的安装位置是根据后背门的开启轨迹，依靠手动调节来确定的，开启力力值是根据手动调节后的安装位置确定的，而手动调节不灵活，且开启力力值是在手动调节后的安装位置确定后确定的，因而无法同时保证后背门的开启轨迹和开启力力值。
发明内容
为了解决现有技术的问题，本发明实施例提供了一种汽车后背门四连杆铰链安装位置的确定方法和装置。所述技术方案如下—方面，提供了一种汽车后背门四连杆铰链安装位置的确定方法，所述方法包括在Optimus环境下，生成所述汽车后背门四连杆铰链的仿真工作流；确定所述仿真工作流的输入变量和输出变量；根据试验设计DOE算法，得到所述输入变量对所述输出变量的影响程度；根据所述影响程度、所述输入变量的约束范围和预先设置的目标开启力力值，使用优化算法对所述输入变量进行优化，得到优化后的输入变量；将所述优化后的输入变量确定为所述汽车后背门四连杆铰链的安装位置。优选地，所述确定所述仿真工作流的输入变量和输出变量，具体包括将四连杆铰链四个安装位置的坐标和气弹簧安装位置的坐标确定为所述仿真工作流的输入变量，将所述后背门的开启力力值确定为所述仿真工作流的输出变量；或将四连杆铰链四个安装位置中的不决定所述后背门开启高度的两个安装位置的坐标和气弹簧安装位置的坐标确定为所述仿真工作流的输入变量，将四连杆铰链四个安装位置中的决定所述后背门开启高度的两个安装位置的坐标作为输入定量，将所述后背门的开启力力值确定为所述仿真工作流的输出变量。优选地，所述在Optimus环境下，生成所述汽车后背门四连杆铰链的仿真工作流之前还包括
在ADMAS环境下建立后背门和四连杆铰链的仿真模型，将所述仿真模型导出至Optimus环境中；相应地，所述在Optimus环境下，生成所述汽车后背门四连杆铰链的仿真工作流，具体包括在Optimus环境下，根据所述仿真模型生成所述汽车后背门四连杆铰链的仿真工作流。优选地，所述DOE算法为田口法试验设计算法。优选地，所述优化算法为自适应进化算法。另一方面，提供了一种汽车后背门四连杆铰链安装位置的确定装置，所述装置包 括仿真工作流生成模块，用于在Optimus环境下，生成所述汽车后背门四连杆铰链的仿真工作流；变量确定模块，用于确定所述仿真工作流的输入变量和输出变量；影响程度计算模块，用于根据试验设计DOE算法，得到所述输入变量对所述输出变量的影响程度；输入变量优化模块，用于根据所述影响程度、所述输入变量的约束范围和预先设置的目标开启力力值，使用优化算法对所述输入变量进行优化，得到优化后的输入变量；位置确定模块，用于将所述优化后的输入变量确定为所述汽车后背门四连杆铰链的安装位置。优选地，所述变量确定模块，包括第一变量确定单元，用于将四连杆铰链四个安装位置的坐标和气弹簧安装位置的坐标确定为所述仿真工作流的输入变量，将所述后背门的开启力力值确定为所述仿真工作流的输出变量；或第二变量确定单元，用于将四连杆铰链四个安装位置中的不决定所述后背门开启高度的两个安装位置的坐标和气弹簧安装位置的坐标确定为所述仿真工作流的输入变量，将四连杆铰链四个安装位置中的决定所述后背门开启高度的两个安装位置的坐标确定为所述仿真工作流的输入定量，将所述后背门的开启力力值确定为所述仿真工作流的输出变量。本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是通过根据试验设计DOE算法，得到汽车后背门四连杆铰链的仿真工作流的输入变量对输出变量的影响程度，根据影响程度、输入变量的约束范围和预先设置的目标开启力力值，使用优化算法对输入变量进行优化，得到优化后的输入变量，将优化后的输入变量确定为汽车后背门四连杆铰链的安装位置。从而可以提高四连杆铰链安装位置确定的灵活性，并保证后背门的开启轨迹和开启力力值的效果。
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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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I是本发明实施例一提供的一种汽车后背门四连杆铰链安装位置的确定方法流程图；图2是本发明实施例二提供的一种汽车后背门四连杆铰链安装位置的确定方法流程图；图3是本发明实施例二提供的汽车后背门和四连杆铰链的仿真模型示意图；图4是本发明实施例二提供的位置C和位置D对开启力力值影响程度示意图；图5是本发明实施例二提供的位置E和位置F对开启力力值影响程度示意图；图6是本发明实施例二提供的开启力曲线示意图；
图7是本发明实施例二提供的优化后的位置C与位置D和位置E与位置F的长度示意图；图8是本发明实施例三提供的一种汽车后背门四连杆铰链安装位置的确定装置结构示意图。
具体实施例方式为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。Optimus环境为过程集成和优化设计环境,集成了 CAD (Computer Aided Design,计算机辅助设计)/CAE (Computer Aided Engineering，计算机辅助工程)仿真工具，实现仿真流程自动化，包括试验设计、单目标/多目标优化、鲁棒性/可靠性设计等模块，是多学科仿真设计辅助工具。本发明是基于Optimus环境，提供了一种汽车后背门四连杆铰链安装位置的确定方法，参见图1，方法流程包括实施例一101 :在Optimus环境下，生成汽车后背门四连杆铰链的仿真工作流；102 :确定仿真工作流的输入变量和输出变量；针对该步骤，具体实现方式包括但不限于将四连杆铰链四个安装位置的坐标和气弹簧安装位置的坐标确定为仿真工作流的输入变量，将后背门的开启力力值确定为仿真工作流的输出变量；或将四连杆铰链四个安装位置中的不决定后背门开启高度的两个安装位置的坐标和气弹簧安装位置的坐标确定为仿真工作流的输入变量，将四连杆铰链四个安装位置中的决定后背门开启高度的两个安装位置的坐标确定为仿真工作流的输入定量，将后背门的开启力力值确定为仿真工作流的输出变量。103 :根据试验设计DOE算法，得到输入变量对输出变量的影响程度；针对该步骤，具体实现方式包括但不限于根据田口法DOE (DesignofExperiment,试验设计)算法,得到输入变量对输出变量的影响程度。104:根据影响程度、输入变量的约束范围和预先设置的目标开启力力值，使用优化算法对输入变量进行优化，得到优化后的输入变量；针对该步骤，具体实现方式包括但不限于根据影响程度、输入变量的约束范围和预先设置的目标开启力力值，使用自适应进化算法对输入变量进行优化，得到优化后的输入变量。105 :将优化后的输入变量确定为汽车后背门四连杆铰链的安装位置。本实施例提供的方法，通过根据试验设计DOE算法，得到汽车后背门四连杆铰链的仿真工作流的输入变量对输出变量的影响程度，根据影响程度、输入变量的约束范围和预先设置的目标开启力力值，使用优化算法对输入变量进行优化，得到优化后的输入变量，将优化后的输入变量确定为汽车后背门四连杆铰链的安装位置。从而可以提高四连杆铰链安装位置确定的灵活性，并保证后背门的开启轨迹和开启力力值的效果。实施例二本发明实施例提供了一种汽车后背门四连杆铰链安装位置的确定方法，结合上述实施例一的内容，参见图2，方法流程包括201 :在ADMAS环境下建立汽车后背门和四连杆铰链的仿真模型，将仿真模型导出 至Optimus环境中；ADAMS (Automatic Dynamic Analysis of Mechanical Systems,机械系统动力学自动分析)环境能创建后背门和四连杆铰链的仿真模型，本实施例不对创建后背门和四连杆铰链的仿真模型的环境进行限定，可以为ADAMS环境，还可以为具有仿真功能的其他环境。参见图3，图中所示为在ADAMS环境下创建的后背门和四连杆铰链的仿真模型，其中位置A为四连杆铰链上的一个安装位置、位置B为四连杆铰链上的另一个安装位置、位置C为四连杆铰链上的又一个安装位置、位置D为四连杆铰链上的又另一个安装位置、位置E为四连杆铰链上的气弹簧上的一个安装位置、位置F为四连杆铰链上的气弹簧上的另一个安装位置。其中，位置B和位置C固定在后背门上，位置A和位置D固定在汽车车身上，位置E位于位置B和位置C确定的四连杆铰链的杆上，位置F固定在汽车车身上，I为四连杆，2为四连杆上的气弹簧，3为后背门，N表示开启力。202 :在Optimus环境下，根据仿真模型生成汽车后背门四连杆铰链的仿真工作流；针对该步骤，本实施例不对在Optimus环境下，根据仿真模型生成汽车后背门四连杆铰链的仿真工作流的方式进行限定，可以是现有技术，随着技术的发展，该生成技术还可以是其他技术，在此不作限定。汽车后背门四连杆铰链的仿真工作流为实现汽车后背门四连杆铰链安装位置的确定的一种集成流程图。该集成流程图需要确定输入变量和输出变量。203 :确定仿真工作流的输入变量和输出变量；针对该步骤，具体实现方式包括但不限于将四连杆铰链四个安装位置的坐标和气弹簧安装位置的坐标确定为仿真工作流的输入变量，将后背门的开启力力值确定为仿真工作流的输出变量；或将四连杆铰链四个安装位置中的不决定后背门开启高度的两个安装位置的坐标和气弹簧安装位置的坐标确定为仿真工作流的输入变量，将四连杆铰链四个安装位置中的决定后背门开启高度的两个安装位置的坐标确定为仿真工作流的输入定量，将后背门的开启力力值确定为仿真工作流的输出变量。例如,如图3所示的位置A、B、C、D、E、F,将位置A、位置B、位置C、位置D、位置E和位置F确定为仿真工作流的输入变量，将后背门的开启力力值确定为仿真工作流的输出变量。由于位置A和位置B确定的四连杆铰链的杆决定后背门的开启高度，在实际应用中，为了合理的使用后背门，需要对开启高度进行限定，因此，将位置A和位置B确定为仿真工作流的输入定量，将位置C、位置D、位置E和位置F确定为仿真工作流的输入变量，将后背门的开启力力值确定为仿真工作流的输出变量。204 :根据试验设计DOE算法，得到输入变量对输出变量的影响程度；针对该步骤，具体实现方式包括但不限于根据田口法DOE算法，得到输入变量对输出变量的影响程度。参见图4，图中所示为根据田口法DOE算法得到的四连杆铰链的安装位置C和位置D对后背门的开启力力值的影响程度，其中，C_X、C_Y、C_Z分别代表C点X、Y、Z坐标；D_X、 D_Y、D_Z分别代表D点X、Y、Z坐标。参见图5，图中所示为根据田口法DOE算法得到的四连杆铰链上的气弹簧位置E和位置F对后背门的开启力力值的影响程度，其中，E_X、E_Y、E_Z分别代表E点X、Y、Z坐标；F_X、F_Y、F_Z分别代表E点X、Y、Z坐标。205:根据影响程度、输入变量的约束范围和预先设置的目标开启力力值，使用优化算法对输入变量进行优化，得到优化后的输入变量；针对该步骤，具体实现方式包括但不限于根据影响程度、输入变量的约束范围和预先设置的目标开启力力值，使用自适应进化算法对输入变量进行优化。在实际应用中，由于四连杆铰链安装位置的确定需要兼顾后背门的立体空间，和四连杆铰链与四连杆铰链的周围部件之间的间隙，因此，对输入变量的范围进行了约束。例如，参见表一，根据影响程度、输入变量的约束范围和预先设置的目标开启力力值，使用自适应进化算法对输入变量进行优化的结果如表一所示，表一
权利要求
1.一种汽车后背门四连杆铰链安装位置的确定方法，所述四连杆铰链包含气弹簧，其特征在于，所述方法包括 在Optimus环境下，生成所述汽车后背门四连杆铰链的仿真工作流； 确定所述仿真工作流的输入变量和输出变量； 根据试验设计DOE算法，得到所述输入变量对所述输出变量的影响程度； 根据所述影响程度、所述输入变量的约束范围和预先设置的目标开启力力值，使用优化算法对所述输入变量进行优化，得到优化后的输入变量； 将所述优化后的输入变量确定为所述汽车后背门四连杆铰链的安装位置。
2.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，所述确定所述仿真工作流的输入变量和输出变量，具体包括 将四连杆铰链四个安装位置的坐标和气弹簧安装位置的坐标确定为所述仿真工作流的输入变量，将所述后背门的开启力力值确定为所述仿真工作流的输出变量；或 将四连杆铰链四个安装位置中的不决定所述后背门开启高度的两个安装位置的坐标和气弹簧安装位置的坐标确定为所述仿真工作流的输入变量，将四连杆铰链四个安装位置中的决定所述后背门开启高度的两个安装位置的坐标确定为所述仿真工作流的输入定量，将所述后背门的开启力力值确定为所述仿真工作流的输出变量。
3.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，所述在Optimus环境下，生成所述汽车后背门四连杆铰链的仿真工作流之前还包括 在ADMAS环境下建立后背门和四连杆铰链的仿真模型，将所述仿真模型导出至Optimus环境中； 相应地，所述在Optimus环境下，生成所述汽车后背门四连杆铰链的仿真工作流，具体包括 在Optimus环境下，根据所述仿真模型生成所述汽车后背门四连杆铰链的仿真工作流。
4.如权利要求1-3中任一权利要求所述的方法，其特征在于，所述DOE算法为田口法试验设计算法。
5.如权利要求1-3中任一权利要求所述的方法，其特征在于，所述优化算法为自适应进化算法。
6.一种汽车后背门四连杆铰链安装位置的确定装置，所述四连杆铰链包含气弹簧，其特征在于，所述装置包括 仿真工作流生成模块，用于在Optimus环境下，生成所述汽车后背门四连杆铰链的仿真工作流； 变量确定模块，用于确定所述仿真工作流的输入变量和输出变量； 影响程度计算模块，用于根据试验设计DOE算法，得到所述输入变量对所述输出变量的影响程度； 输入变量优化模块，用于根据所述影响程度、所述输入变量的约束范围和预先设置的目标开启力力值，使用优化算法对所述输入变量进行优化，得到优化后的输入变量； 位置确定模块，用于将所述优化后的输入变量确定为所述汽车后背门四连杆铰链的安装位置。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述变量确定模块，包括 第一变量确定单元，用于将四连杆铰链四个安装位置的坐标和气弹簧安装位置的坐标确定为所述仿真工作流的输入变量，将所述后背门的开启力力值确定为所述仿真工作流的输出变量；或 第二变量确定单元，用于将四连杆铰链四个安装位置中的不决定所述后背门开启高度的两个安装位置的坐标和气弹簧安装位置的坐标确定为所述仿真工作流的输入变量，将四连杆铰链四个安装位置中的决定所述后背门开启高度的两个安装位置的坐标确定为所述仿真工作流的输入定量，将所述后背门的开启力力值确定为所述仿真工作流的输出变量。
全文摘要
本发明公开了一种汽车后背门四连杆铰链安装位置的确定方法和装置，属于汽车领域。所述方法包括在Optimus环境下，生成汽车后背门四连杆铰链的仿真工作流；确定仿真工作流的输入变量和输出变量；根据试验设计DOE算法，得到输入变量对输出变量的影响程度；根据影响程度、输入变量的约束范围和预先设置的目标开启力力值，对输入变量进行优化，得到优化后的输入变量；将优化后的输入变量确定为汽车后背门四连杆铰链的安装位置。所述装置包括仿真工作流生成模块、变量确定模块、影响程度计算模块、输入变量优化模块、位置确定模块。本发明通过上述技术方案，可以提高四连杆铰链安装位置确定的灵活性，并同时保证后背门的开启轨迹和开启力力值。
文档编号B60J5/10GK102930098SQ20121042088
公开日2013年2月13日 申请日期2012年10月29日 优先权日2012年10月29日
发明者李敏, 刘红领, 张德超, 孙国良, 全鹏辉 申请人:奇瑞汽车股份有限公司