一种车辆悬置刚度曲线优化方法、装置、车辆及存储介质与流程

1.本发明涉及车辆悬置系统技术领域，特别是涉及一种车辆悬置刚度曲线优化方法、装置、车辆及存储介质。


背景技术：

2.随着汽车工业的不断发展，人们对于驾乘的舒适性要求也不断提高，而动力总成作为汽车的最主要激励源，其隔振的好坏对于整车振动舒适性至关重要，而悬置系统是作为衔接动力总成和车身的部分存在的，主要作用是支撑动力总成、减少动力总成的震动对整车的影响、限制动力总成的抖动量，在运行工况下减少动力总成振动传递到驾驶舱的影响，提升汽车操稳性能及nvh性能。而在悬置系统的数据设计中，需要通过悬置刚度曲线(含左悬置、右悬置、抗扭拉杆)分析悬置系统的运动位移包络、载荷力值的变化。传统悬置刚度曲线的设置基本上是根据6个拐点值(悬置设计刚度与位移)作出初版的拐点趋势线，再根据人工适当添加相应分布点，使其形成一条光滑的曲线作为悬置刚度曲线。传统悬置刚度曲线设置存在以下缺点：
3.1、需要人工凭主观增加分布点，不可确定性大，耗时漫长，精确率低；
4.2、悬置刚度分布点少，导致最终仿真阶段计算运动位移包络、载荷力值变化时出现数据“无法收敛”问题(即一般使计算陷于死循环，无法计算出最终结果)；
5.3、缺少橡胶等同铁性质的刚体临界段曲线；
6.4、需要来回操作excel、adams、txt文件，操作过程繁琐。


技术实现要素：

7.本发明的目的在于提供一种车辆悬置刚度曲线优化方法、装置、车辆及存储介质，能够提升悬置刚度曲线的准确性，从而提升悬置系统仿真与实际工况的一致性，有助于后续更好地优化悬置系统零部件的设计。
8.为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
9.第一方面，本发明实施例提供了一种车辆悬置刚度曲线优化方法，包括：
10.将悬置刚度曲线划分为非线性段与线性段；
11.对所述非线性段进行三次埃尔米特多项式插值运算；
12.对所述线性段进行一次多项式插值运算；
13.根据插值运算后的非线性段与插值运算后的线性段，获取优化后的悬置刚度曲线。
14.作为其中一种实施方式，所述将悬置刚度曲线划分为非线性段与线性段之前，包括：
15.获取悬置系统的初始数据；
16.根据所述初始数据，获取所述悬置刚度曲线的初始拐点值。
17.作为其中一种实施方式，所述根据所述初始数据，获取所述悬置刚度曲线的初始
拐点值之后，包括：
18.根据所述悬置刚度曲线的初始拐点值，获取所述悬置刚度曲线的橡胶变化段与刚体临界段；
19.根据所述悬置刚度曲线的所述橡胶变化段与所述刚体临界段，获取所述悬置刚度曲线的所述非线性段与所述线性段。
20.作为其中一种实施方式，所述刚体临界段包括所述悬置刚度曲线的前后端最后两个初始拐点值的连线。
21.作为其中一种实施方式，所述对所述非线性段进行三次埃尔米特多项式插值运算，包括：
22.对所述非线性段以预设位移量进行位移区间划分。
23.作为其中一种实施方式，所述对所述线性段进行一次多项式插值运算，包括：
24.对所述线性段以预设位移量进行位移区间划分。
25.作为其中一种实施方式，所述根据插值运算后的非线性段与插值运算后的线性段，获取优化后的悬置刚度曲线，包括：
26.根据所述插值运算后的非线性段、所述插值运算后的线性段与所述位移区间，获取所述优化后的悬置刚度曲线对应的位移量与力。
27.第二方面，本发明实施例提供了一种车辆悬置刚度曲线优化装置，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如第一方面所述车辆悬置刚度曲线优化方法的步骤。
28.第三方面，本发明实施例提供了一种车辆，所述车辆包括如第二方面所述的车辆悬置刚度曲线优化装置。
29.第四方面，本发明实施例提供了一种计算机存储介质，所述计算机存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如第一方面所述车辆悬置刚度曲线优化方法的步骤。
30.本发明实施例提供的一种车辆悬置刚度曲线优化方法、装置、车辆及存储介质，所述车辆悬置刚度曲线优化方法包括：将悬置刚度曲线划分为非线性段与线性段；对所述非线性段进行三次埃尔米特多项式插值运算；对所述线性段进行一次多项式插值运算；根据插值运算后的非线性段与插值运算后的线性段，获取优化后的悬置刚度曲线。如此，通过对悬置刚度曲线的非线性段与线性段分别进行多项式插值运算，然后根据插值运算后的非线性段与插值运算后的线性段，获取优化后的悬置刚度曲线，能够提升悬置刚度曲线的准确性，从而提升悬置系统仿真与实际工况的一致性，有助于后续更好地优化悬置系统零部件的设计。
附图说明
31.图1为本发明实施例提供的一种车辆悬置刚度曲线优化方法的流程示意图；
32.图2为本发明实施例提供的一种车辆悬置刚度曲线优化方法的悬置系统初始数据示意图；
33.图3为本发明实施例提供的一种车辆悬置刚度曲线优化方法的初始悬置刚度曲线示意图；
34.图4为本发明实施例提供的一种车辆悬置刚度曲线优化方法的matlab数据处理示意图；
35.图5为本发明实施例提供的一种车辆悬置刚度曲线优化方法的优化悬置刚度曲线示意图；
36.图6为本发明实施例提供的一种车辆悬置刚度曲线优化方法的优化悬置刚度曲线程序示意图；
37.图7为本发明实施例提供的一种车辆悬置刚度曲线优化装置的结构示意图。
具体实施方式
38.需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素，此外，本发明不同实施例中具有同样命名的部件、特征、要素可能具有相同含义，也可能具有不同含义，其具体含义需以其在该具体实施例中的解释或者进一步结合该具体实施例中上下文进行确定。
39.应当理解，尽管在本文可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本文范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在
……
时”或“当
……
时”或“响应于确定”。再者，如同在本文中所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式，除非上下文中有相反的指示。应当进一步理解，术语“包含”、“包括”表明存在所述的特征、步骤、操作、元件、组件、项目、种类、和/或组，但不排除一个或多个其他特征、步骤、操作、元件、组件、项目、种类、和/或组的存在、出现或添加。此处使用的术语“或”和“和/或”被解释为包括性的，或意味着任一个或任何组合。因此，“a、b或c”或者“a、b和/或c”意味着“以下任一个：a；b；c；a和b；a和c；b和c；a、b和c”。仅当元件、功能、步骤或操作的组合在某些方式下内在地互相排斥时，才会出现该定义的例外。
40.应该理解的是，虽然本发明实施例中的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，其可以以其他的顺序执行。而且，图中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，其执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其他步骤或者其他步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
41.需要说明的是，在本文中，采用了诸如s101、s102等步骤代号，其目的是为了更清楚简要地表述相应内容，不构成顺序上的实质性限制，本领域技术人员在具体实施时，可能会先执行s102后执行s101等，但这些均应在本发明的保护范围之内。
42.应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
43.参见图1，为本发明实施例提供的一种车辆悬置刚度曲线优化方法，该车辆悬置刚度曲线优化方法可以由本发明实施例提供的一种车辆悬置刚度曲线优化装置来执行，该车
辆悬置刚度曲线优化装置可以采用软件和/或硬件的方式来实现，所述车辆悬置刚度曲线优化方法包括以下步骤：
44.步骤s101：将悬置刚度曲线划分为非线性段与线性段；
45.需要说明的是，悬置系统分为三部分(左悬置、右悬置、抗扭拉杆)，对应的悬置刚度曲线分为x向、y向、z向，所以整个悬置系统共有9条悬置刚度曲线。
46.在一实施方式中，所述将悬置刚度曲线划分为非线性段与线性段之前，包括：
47.获取悬置系统的初始数据；
48.根据所述初始数据，获取所述悬置刚度曲线的初始拐点值。
49.这里，以设置优化右悬置x向悬置刚度曲线为例，获取悬置系统的初始数据，如图2，包括6个橡胶变化量点p0～p5与2个固化点metal，根据所述初始数据，获取所述悬置刚度曲线的初始拐点值包括刚度、位移与力。
50.在一实施方式中，所述根据所述初始数据，获取所述悬置刚度曲线的初始拐点值之后，包括：
51.根据所述悬置刚度曲线的初始拐点值，获取所述悬置刚度曲线的橡胶变化段与刚体临界段；
52.根据所述悬置刚度曲线的所述橡胶变化段与所述刚体临界段，获取所述悬置刚度曲线的所述非线性段与所述线性段。
53.具体地，根据悬置刚度曲线的初始拐点值包括位移与力，绘制出初始悬置刚度曲线，如图3，并根据初始悬置刚度曲线获取初始悬置刚度曲线的橡胶变化段(如图3中的p1～p4段)与刚体临界段(如图3中的p0～p1段、p4～p5段)，然后根据初始悬置刚度曲线的橡胶变化段与刚体临界段，获取初始悬置刚度曲线的非线性段与线性段，其中，初始悬置刚度曲线的橡胶变化段对应初始悬置刚度曲线的非线性段(即图3中的p1～p4段)，初始悬置刚度曲线的刚体临界段对应初始悬置刚度曲线的线性段(即图3中的p0～p1段、p4～p5段)。在一实施方式中，所述刚体临界段包括所述悬置刚度曲线的前后端最后两个初始拐点值的连线。
54.步骤s102：对所述非线性段进行三次埃尔米特多项式插值运算；
55.这里，插值即在离散数据的基础上补插连续函数，使得这条连续曲线通过全部给定的离散数据点。插值是离散函数逼近的重要方法，利用它可通过函数在有限个点处的取值状况，估算出函数在其他点处的近似值。在一般插值问题中，若选取φ为n次多项式类，由插值条件可以唯一确定一个n次插值多项式满足上述条件。从几何上看可以理解为：已知平面上n+1个不同点，要寻找一条n次多项式曲线通过这些点。对于函数f(x)，常常不仅知道它在一些点的函数值，而且还知道它在这些点的导数值。不少实际的插值问题不但要求在节点上的函数值相等，而且还要求对应的导数值也相等，甚至要求高阶导数也相等，满足这种要求的插值多项式就是埃尔米特插值多项式。这类插值在给定的节点处，不但要求插值多项式的函数值与原函数值相同。同时还要求在节点处，插值多项式的一阶直至指定阶的导数值也与被插函数的相应阶导数值相等。从几何上看，这种插值要寻求的多项式曲线不仅要通过平面上的已知点组，而且在这些点(或者其中一部分)与原曲线“密切”，即它们有相同的斜率。可见埃尔米特插值多项式比起一般多项式插值有较高的光滑逼近要求。
56.需要说明的是，高次插值多项式虽然拟合出的曲线光滑效果好，但缺点是容易出
现过拟合，无法收敛，最终出来的曲线容易出现偏离实际曲线情况。一次插值多项式虽然与实际曲线较为接近，但缺点是最终出来的曲线无法拟合，容易出现拐角边，无法形成一个光滑的过渡，且无法解释对于橡胶件这种随着力增大其硬度发生对应增幅的零件。而三次埃尔米特插值多项式的性能介于高次插值多项式与一次插值多项式之间，不仅比高次插值多项式的收敛效果好，能有效减少龙格现象(即插值效果偏离原函数图像的现象)，且比一次插值多项式最终出来的曲线的光滑程度高。
57.在一实施方式中，所述对所述非线性段进行三次埃尔米特多项式插值运算，包括：
58.对所述非线性段以预设位移量进行位移区间划分。
59.这里，在获取悬置刚度曲线非线性段的三次埃尔米特插值多项式后，对悬置刚度曲线的非线性段以预设位移量进行位移区间划分，例如，以0.2mm/点进行位移区间划分(目的是为了保证运算速度与曲线光滑度)，然后借助matlab中的信号处理、分析工具箱与gui实现可视化人机交互界面，计算每个位移区间相对应的力值，如图4。如此，提升了悬置刚度曲线的准确性，并使数据处理更加便捷。
60.步骤s103：对所述线性段进行一次多项式插值运算；
61.需要说明的是，由于此时橡胶已经被压缩至等同铁性质物体的刚体，所以所呈现出来的力可以等同于为线性变化，使用一次多项式插值运算即可。
62.在一实施方式中，所述对所述线性段进行一次多项式插值运算，包括：
63.对所述线性段以预设位移量进行位移区间划分。
64.这里，在获取悬置刚度曲线线性段的一次插值多项式后，对悬置刚度曲线的线性段以预设位移量进行位移区间划分，例如，以0.2mm/点进行位移区间划分(目的是为了保证运算速度与曲线光滑度)，然后借助matlab中的信号处理、分析工具箱与gui实现可视化人机交互界面，计算每个位移区间相对应的力值，如图4。如此，提升了悬置刚度曲线的准确性，并使数据处理更加便捷。
65.步骤s104：根据插值运算后的非线性段与插值运算后的线性段，获取优化后的悬置刚度曲线。
66.在一实施方式中，所述根据插值运算后的非线性段与插值运算后的线性段，获取优化后的悬置刚度曲线，包括：
67.根据所述插值运算后的非线性段、所述插值运算后的线性段与所述位移区间，获取所述优化后的悬置刚度曲线对应的位移量与力。
68.具体地，可根据步骤s102与步骤s103中获得的插值运算后的非线性段、插值运算后的线性段与新的位移区间，借助matlab中的信号处理、分析工具箱与gui实现可视化人机交互界面，获得优化后的悬置刚度曲线，如图5，并自动输出优化悬置刚度曲线文件，如图6，用于后续仿真阶段分析，有助于更好地优化悬置系统零部件的设计。
69.综上，上述实施例提供的车辆悬置刚度曲线优化方法中，首先将悬置刚度曲线划分为非线性段与线性段，然后对非线性段进行三次埃尔米特多项式插值运算，对线性段进行一次多项式插值运算，并根据插值运算后的非线性段与插值运算后的线性段，获取优化后的悬置刚度曲线，能够提升悬置刚度曲线的准确性，从而提升悬置系统仿真与实际工况的一致性，有助于后续更好地优化悬置系统零部件的设计。
70.基于前述实施例相同的发明构思，本发明实施例提供了一种车辆悬置刚度曲线优
化装置，如图7所示，该车辆悬置刚度曲线优化装置包括：处理器110和用于存储能够在处理器110上运行的计算机程序的存储器111；其中，图7中示意的处理器110并非用于指代处理器110的个数为一个，而是仅用于指代处理器110相对其他器件的位置关系，在实际应用中，处理器110的个数可以为一个或多个；同样，图7中示意的存储器111也是同样的含义，即仅用于指代存储器111相对其他器件的位置关系，在实际应用中，存储器111的个数可以为一个或多个。所述处理器110用于运行所述计算机程序时，实现所述车辆悬置刚度曲线优化方法。
71.该车辆悬置刚度曲线优化装置还可包括：至少一个网络接口112。该车辆悬置刚度曲线优化装置中的各个组件通过总线系统113耦合在一起。可理解，总线系统113用于实现这些组件之间的连接通信。总线系统113除包括数据总线之外，还包括电源总线、控制总线和状态信号总线。但是为了清楚说明起见，在图7中将各种总线都标为总线系统113。
72.其中，存储器111可以是易失性存储器或非易失性存储器，也可包括易失性和非易失性存储器两者。其中，非易失性存储器可以是只读存储器(rom，read only memory)、可编程只读存储器(prom，programmable read-only memory)、可擦除可编程只读存储器(eprom，erasable programmable read-only memory)、电可擦除可编程只读存储器(eeprom，electrically erasable programmable read-only memory)、磁性随机存取存储器(fram，ferromagnetic random access memory)、快闪存储器(flash memory)、磁表面存储器、光盘、或只读光盘(cd-rom，compact disc read-only memory)；磁表面存储器可以是磁盘存储器或磁带存储器。易失性存储器可以是随机存取存储器(ram，random access memory)，其用作外部高速缓存。通过示例性但不是限制性说明，许多形式的ram可用，例如静态随机存取存储器(sram，static random access memory)、同步静态随机存取存储器(ssram，synchronous static random access memory)、动态随机存取存储器(dram，dynamic random access memory)、同步动态随机存取存储器(sdram，synchronous dynamic random access memory)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器(ddrsdram，double data rate synchronous dynamic random access memory)、增强型同步动态随机存取存储器(esdram，enhanced synchronous dynamic random access memory)、同步连接动态随机存取存储器(sldram，synclink dynamic random access memory)、直接内存总线随机存取存储器(drram，direct rambus random access memory)。本发明实施例描述的存储器111旨在包括但不限于这些和任意其它适合类型的存储器。
73.本发明实施例中的存储器111用于存储各种类型的数据以支持该车辆悬置刚度曲线优化装置的操作。这些数据的示例包括：用于在该车辆悬置刚度曲线优化装置上操作的任何计算机程序，如操作系统和应用程序；联系人数据；电话簿数据；消息；图片；视频等。其中，操作系统包含各种系统程序，例如框架层、核心库层、驱动层等，用于实现各种基础业务以及处理基于硬件的任务。应用程序可以包含各种应用程序，例如媒体播放器(media player)、浏览器(browser)等，用于实现各种应用业务。这里，实现本发明实施例方法的程序可以包含在应用程序中。
74.基于前述实施例相同的发明构思，本实施例还提供了一种车辆，所述车辆包括如上所述的车辆悬置刚度曲线优化装置。
75.基于前述实施例相同的发明构思，本实施例还提供了一种计算机存储介质，所述
计算机存储介质中存储有计算机程序，计算机存储介质可以是磁性随机存取存储器(fram，ferromagnetic random access memory)、只读存储器(rom，read only memory)、可编程只读存储器(prom，programmable read-only memory)、可擦除可编程只读存储器(eprom，erasable programmable read-only memory)、电可擦除可编程只读存储器(eeprom，electrically erasable programmable read-only memory)、快闪存储器(flash memory)、磁表面存储器、光盘、或只读光盘(cd-rom，compact disc read-only memory)等存储器；也可以是包括上述存储器之一或任意组合的各种设备，如移动电话、计算机、平板设备、个人数字助理等。所述计算机存储介质中存储的计算机程序被处理器运行时，实现上述所述的车辆悬置刚度曲线优化方法。所述计算机程序被处理器执行时实现的具体步骤流程请参考图1所示实施例的描述，在此不再赘述。
76.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
77.在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，除了包含所列的那些要素，而且还可包含没有明确列出的其他要素。
78.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。