专利名称：工程辅助方法和系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种工程辅助方法和系统。
背景技术：
传统设计技术需要形成一个样机，该样机是根据产品设计要求(PDS)制造的，其中该PDS是通过在考虑到汽车的PDS以及该汽车上安装的设备的技术要求的情况下近似该产品的功能和性能拟定的。接着把该样机安装到汽车上并接受道路测试。该道路测试评估该汽车的性能和功能特性。还进行测试台测试以对照该PDS单独评估该样机的操作。作为这些测试的结果，对该样机进行各种参数修改和/或添加新的参数(组)，并且测试这些修改，以便能生产最优地适应该汽车的最终产品。
尽管这些传统技术或方法是有效的，但主要因为使用真实的汽车在真实操作设置下测试该样机它们相对昂贵和耗时。利用汽车准备测试时需要相当多的时间以及相当多的过程。此外，在所需输入状态下收集可靠的测试结果不可避免地需要利用汽车反复进行相同的测试以补偿所需输入状态的偏差，这增加了时间量和过程数量。由于道路纵断面的不同以及驾驶技巧的不同也会出现偏差。
在研制新汽车中，在完成实际汽车之前不能开始优化各组件例如底盘系统的参数。在研制新汽车的后半部分中不可避免地出现作为道路测试的结果的对样机进行各种各样的改变和/或修改，并且可能在就要形成汽车的新型之前一直推迟最终产品的制造。在此情况下，添加任何功能特性(若需要)可能引起输入信号的增加，这造成成本增加或者推迟最终产品的生产。
此外，在长的时间内使用真实的汽车会增加测试样机的成本。
一种改善这些传统技术的缺点的尝试采用控制逻辑仿真然后把该控制逻辑下载到真实汽车的控制器中。日本P2000-329657A公开一种底盘系统的控制逻辑的仿真技术的例子。
尽管该方法减少研制样机所需的时间量，它仍需要使用真实汽车进行测试。

发明内容
本发明的一个目的是提供一种工程辅助方法和系统，它能在制造最终产品或组件改型之前减少所需的时间量和成本。
本发明的另一个目的是提供一种工程辅助方法和系统，它能取消利用真实汽车的道路测试以能产生最优适应汽车的最终产品或组件改型。
依据本发明的一种示范实现，提供一种汽车工程辅助方法，其包括建立主数据；设立计算机生成的虚拟汽车模型以代表至少部分的测试汽车的产品设计要求(PDS)；利用该汽车模型进行试验组件的计算机仿真，该模型已设置成代表该试验汽车的PDS的至少一部分，以产生仿真结果；以及根据该仿真结果和该主数据对该试验组件进行符合度评估。
依据本发明的另一示范实现，提供一种工程辅助系统，其包括主数据；一个试验组件；一个利用计算机生成的虚拟汽车模型对该试验组件进行计算机仿真的实时仿真器，其设置成代表试验汽车的产品设计要求(PDS)的至少一部分，以产生仿真结果；以及一个根据该仿真结果和该主数据对该试验组件进行符合度评估的逻辑单元。


结合各附图阅读下面的说明本发明会变得清楚。
图1是实现本发明的一示范实现的硬件和软件方块图。
图2示出一个在实时仿真(RTS)环境下运行的计算机生成的虚拟汽车模型。
图3是一个方块图，示出形成仿真结果数据库的仿真以及包括处理来自该数据库的数据以产生替代特征的符合度评估。
图4示出一个带有底盘系统的真实汽车。
图5是VDC/TCS/ABS致动器的液压管路。
图6A、6B和6C组合时示出利用虚拟汽车模型的ABS仿真处理流程图。
图7A和7B组合时示出ABS符合度评估例程的流程图。
图8A至8F是示出仿真结果的曲线图。
图9A至9C是示出ABS的替代特性的曲线图。
图10是一个示出通过ABS的符合度评估得到的不同结果的表。
图11是一个表，示出通过ABS的道路测试和仿真得到的制动距离。
图12A、12B和12C组合时示出利用虚拟汽车模型的TCS仿真处理流程图。
图13A和13B组合时示出TCS符合度评估例程的流程图。
图14A和14B是示出TCS的替代特性的曲线图。
图15A是示出加速时驱动轮的轮滑动典型模式的曲线图。
图15B是示出因为TCS限制上的三种不同转矩减小模式产生汽车纵向加速的三种变化模式的曲线图。
图16是一个表，示出通过TCS符合度评估得到的不同结果。
图17是示出通过TCS的道路测试和对其仿真得到的随动轮(following wheel)转速变化特性的曲线图。
图18是示出通过TCS的道路测试和对其仿真得到的驱动轮转速变化特性的曲线图。
图19是示出通过TCS的道路测试和对其仿真得到的汽车纵向加速变化特性的曲线图。
图20是示出通过TCS的道路测试和对其仿真得到的发动机转矩目标值变化特性的曲线图。
图21A、21B、21C和21D示出在低摩擦道路上有效的VDC系统如何可以减轻转弯和车道改变期间的汽车过度转向趋势。
图22A、22B、22C和22D示出有效的VDC系统如何可以减轻转弯和拐弯期间的汽车转向不足趋势。
图23A、23B和23C组合时示出利用虚拟汽车模型仿真VDC系统的处理流程图。
图24A和24B组合时示出VDC系统符合度评估例程的流程图。
图25示出在低摩擦(低μ)道路上道路改变期间得到的车辆侧滑动角，其说明VDC系统的替代特性。
图26示出低摩擦道路上道路改变期间的车辆侧滑动角的一个例子。
图27示出低摩擦道路上道路改变期间的车辆侧滑动角的另一个例子。
图28是一个表，示出通过VDC系统的符合度评估得到的不同结果。
图29是示出通过道路测试和仿真得到的不带有VDC系统的汽车的偏航率特性的曲线图。
图30是示出通过道路测试和仿真得到的带有VDC系统的汽车的偏航率特性的曲线图。
具体实施例方式
现参照各附图。图1示出一种依据本发明的汽车工程辅助方法和系统的示范实现的硬件和软件。在图1中，概括地在10处表示该汽车工程辅助系统。系统10包括数据12，试验组件14，实时仿真器16和逻辑单元18。依据该方法，建立该主数据。把计算机生成的虚拟汽车模型20设置成至少代表试验汽车的产品设计要求(PDS)的一部分。意欲在该试验汽车上安装该试验组件14。利用为该试验汽车建立的虚拟汽车模型20进行该试验组件14的计算机仿真以产生仿真结果。根据仿真结果和主数据12进行对该试验组件14的符合度评估。
根据安装着母组件(master module)的母汽车(master car)呈现令人满意的性能以及母组件呈现令人满意的系统操作的知识库建立该主数据12。在进一步进入该主数据12的建立方式之前，下一节提供什么是母组件和试验组件的说明。
本节提供对母组件和试验组件的说明。母组件和试验组件是在基于微处理器的控制器的控制下包含致动器的控制系统。该控制系统可以是底盘系统。在各实施例中，反锁制动(anti-lock braking)系统(ABS)、牵引特性调节系统(TCS)和车辆动力学控制(VDC)系统是底盘系统的例子。该控制系统可以是四轮驱动(4WD)系统和四轮操纵(4WS)系统之一。为了解4WS系统，请参阅YasujiSHIBAHATA等的SAE Technical Paper Series 860623(1986年2月24-28)“试验性四轮操纵车辆的研制(The Development of anExperimental Four-Wheel-Steering Vehicle)”，其收录在此为参考资料。控制系统的其它例子是燃料电池汽车(FCV)驱动系统，混合电动车辆(HEV)驱动系统，发动机自动变速(A/T)驱动链(drivetrain)控制系统，无级变速(CVT)驱动链控制系统，转向(steering)系统，车辆间控制系统，车道跟随控制系统，电动操纵系统，功率辅助(power-assist)控制系统以及反应式控制系统(reaction control syston)。各种各样的并且设计成按相同方式操作的控制系统可充当母组件和试验组件。在此情况下，母汽车和试验汽车可以是相同的或不同的。形式相同的并且设计成按相同方式操作的控制系统可充当母组件和试验组件。在此情况下，不同PDS的汽车分别充当母汽车和试验汽车。
本节说明建立该主数据12的方式。如前所述，根据母组件令人满意地配合母汽车的知识库建立该主数据。该主数据12包括在试验组件的系统操作方面用于试验组件的符合度评估的替代特性，并且包括至少一个在试验组件对试验汽车的有效性方面用于试验组件的符合度评估的替代特性。可以通过收集对安装着用来建立替代特性的母组件的母汽车进行道路测试得到的数据来建立主数据12。在各实施例中，通过设置至少代表母汽车的PDS的一部分的计算机虚拟汽车模型20并且通过利用该汽车模型进行母组件的计算机仿真建立主数据12，如前面已提及该仿真产生用来建立替代特性的仿真结果。
继续参照图1，实时仿真器16可以利用计算机生成的虚拟汽车模型20在实时仿真(RTS)环境下进行主/试验组件的计算机仿真。图2示出在RTS环境下运行的虚拟汽车模型20。
在各实施例中，使用称为ACSYS或ACSYS CONTROL的虚拟汽车模型。ACSYS CONTROL代表“用于车辆动力学控制的汽车连续仿真系统”。可以从日本神奈川具的尼桑汽车有限公司买到ACSYS。ACSYS只是可以充当虚拟汽车模型的一个例子。CarSim是美国机械仿真公司的一个产品。德国TESIS公司的Vedyna是另一个例子。德国ETAS公司的Labcar是再一个例子。
在各实施例中，实时仿真器16包括一个仿真控制器22以及一个以个人计算机(PC)24为形式的计算机处理机。仿真控制器22和PC24彼此可通信地耦接。PC 24在存储的程序的控制下操作。位于箭头26方向上的框表示用于PC 24的程序。用框28表示的视窗2000是PC 24的操作系统(OS)。框30代表美国数学工程公司(MathWorksInc.)的基于模型的设计工具MATLAB/Simulink。利用MATLAB/Simulink 30形成虚拟汽车模型ACSYS20。框32代表一个用于逻辑单元18的计算机程序，其根据仿真结果和主数据12对试验组件14进行符合度评估。
在各实施例中，进行符合度评估包括处理仿真结果以建立替代特性。如前面所提及，主数据12包括试验组件在系统操作方面的用于试验组件14的符合度评估的各种替代特性，并且包括试验组件对试验汽车的有效性方面的用于试验组件14的符合度评估的至少一个替代特性。参照图3，通过处理来自数据库34的数据建立主数据12的各种替代特性。经输入框36把虚拟汽车模型20设置成代表母汽车的PDS的一部分是先决条件。在这些实施例中，由于知道要令人满意地和该母汽车配合，所以把组件14看成是母组件。利用虚拟汽车模型20进行组件14的计算机仿真以产生仿真结果38。在产生足够数量的仿真结果38以形成数据库34之前继续仿真。数据库34是对PC 24的一个输入。PC 24在符合度评估程序32的控制下操作以处理来自数据库34的仿真结果从而形成各替代特性。这些替代特性构成主数据12。
继续参照图3，现在把虚拟汽车模型20设置成代表试验汽车的PDS的一部分并且用于进行对试验组件14进行仿真以产生仿真结果38，从而形成新的数据库34。在符合度评估程序32的控制下，PC 24操作以处理该仿真结果从而产生试验组件14在它的系统操作方面上的各替代特性以及试验组件14在它对该试验汽车的有效性方面的至少一个替代特性。这些替代特性构成“比较”数据。
在符合度评估程序32的控制下，PC 24操作以便对构成该比较数据的组件14的各替代特性和构成主数据12的组件14的各用于符合度评估的替代特性进行比较。根据比较结果，PC 24判定是否需要修改组件14或者组件14令人满意地适合该试验汽车。该做出的判定作为输出框40的输出。
本节提供对虚拟汽车模型ACSYS 20的进一步说明。代表汽车的各部件的特性的参数充当用于汽车模型ACSYS 20的输入文件以在实时基础上仿真汽车的操作。
在各实施例中，组件14以诸如ABS、TCS和VDC的控制系统为形式。对于控制系统，根据常规的用于评估和分析驱动稳定性以及乘坐舒适性的汽车模型形成虚拟汽车模型ACSYS 20。该常规汽车模型由代表悬挂系统、操纵系统和底盘系统的部件模型组成。对于控制系统，汽车模型ACSYS 20包括代表发动机、驱动链(drivetrain)、刹车和轮胎的附加部件的模型。为了激励汽车模型ACSYS 20，在输入文件中设定每个所包含的部件模型就行了。另外，通过某特定开关选择这些部件模型中的任何希望的一个可以在任何希望的形式下使用汽车模型20。设置这些开关使得易于在不同类型的汽车中改变汽车模型ACSYS 20的型式。
再次参照图3，输入框36代表上面提及的激励汽车模型ACSYS 20的输入文件。虚拟汽车模型20产生仿真结果38。当试验组件14是ABS时，仿真结果38包括车轮制动力随时间的变化。当试验组件14是TCS时，仿真结果38包括车轮转速随时间的变化。当试验组件14是VDC系统时，仿真结果38包括前后轴的滑动角(slip angle)随时间的变化。
再参照图1，下载汽车模型ACSYS 20使实时仿真器16的仿真控制器22在实时的基础上按1毫秒的固定时间间隔进行仿真。现在考虑汽车模型ACSYS 20如何在减速时的反锁制动的限制下运行。经制动效果发生器42向带有增压器46的主缸44施加作为输入的推力以产生制动液压。该液压作为VDC/TCS/ABS致动器48的输入。致动器48能把制动压力传送到车轮制动分泵缸50、52、54和56上。根据该传送的制动压力计算制动块的摩擦系数、内径活塞的有效面积和转子的有效半径以给出制动转矩。对每个轮胎传送该算出的制动转矩。
继续参照图1，把实时仿真器16的输出信号馈送到输入/输出(I/O)接口60。该I/O接口具有一个D/A板和一个CAN板。各仿真值为数字形式并且表示车轮转速、偏航率、横向加速度、制动压力和转向角度，在真实世界中它们应作为传感器模拟或CAN信号提供给VDC/TCS/ABS控制器62。D/A板和CAN板把这些仿真值转换成对VDC/TCS/ABS控制器62适当的输入形式。按1毫秒的固定间隔更新这些指示车轮转速、偏航率、横向加速度和制动压力的仿真值。按10毫秒的固定间隔更新表示转向角度的仿真值。在该实施例中，由于使用制动压力传感器的传感器输出，所以不使用表示制动压力的仿真值。在本实施例中，使用实际制动系统。当系统不能正确工作或操作时产生报警。
继续参照图1，在该实施例中，VDC/TCS/ABS控制器62与车上使用的控制器相同。控制器62接收来自I/O接口60的信号并控制致动器48。致动器48、主缸44以及车轮制动分泵缸50、52、54、56与车上使用的部件相同。
车轮制动分泵缸压力传感器64、66、68和70分别检测车轮制动分泵缸50、52、54和56处的制动压力。这些传感器的输出馈送到I/O接口60。
图4示出一个安装着该底盘系统的实物汽车。该底盘系统包括VDC/TCS/ABS控制器62、主缸44，VDC/TCS/ABS致动器48以及增压器46。它还包括车轮转速传感器80、82、84和86，VDC/TCS/ABS致动器48的内装压力传感器90，偏航率/横向G传感器92，转向角度传感器94，VDC切断开关96以及各种显示部件即VDC切断显示器100、滑动显示器102和报警显示器104。这些显示部件100、102和104通过CAN和VDC/TCS/ABS控制器62通信。
随着底盘系统中的电子部件的开发，考虑各种实施例。在一实施例中，本发明应用到ABS(反锁制动系统)。一旦安装ABS，通过检测加速期间的车轮转速并且瞬时施加制动力以限制它，从而添加牵引性能调整设施变成简单的事情。在另一实施例中，本发明应用到TCS(牵引性能调制系统)。从TCS看的更远，趋势是把车辆动力学控制(VDC)集成到ABS中。在又一实施例中，本发明应用到VDC系统。VDC这样工作通过使一个电子控制单元确定拐弯期间的转向不足或过度转向的程度并且接着利用ABS向一个或多个车辆施加仔细确定的制动力从而恢复空档(neutral)控制并使车辆稳定性为最大。为了实现VDC，必须安装一个偏航率/横向G(加速度)传感器以便检测车辆偏航并且测量拐弯力。
图5的液压管路示出VDC/TCS/ABS致动器48的一个例子。致动器48可操作地设置在主缸44和车轮制动分泵缸50、52、54、56之间。致动器48采用的液压管路配置对于每个车轮制动分泵缸50、52、54、56包括一对用于向车轮制动分泵缸施加确定的制动压力的电磁操作的进气阀和排气阀110、112，并且包括一个由马达116驱动的泵114。泵114包括用于前轮制动分泵缸50和52的与二对电磁控制的进气阀和排气阀110、112接成电路的前泵部分118以及用于后轮制动分泵缸54和56的与另二对进气阀和排气阀接成电路的后泵部分。当然，取决于选取的制动系统的类型，垂直分离(split)或对角线分离，管路连接是不同的。实现上述液压管路配置的垂直分离制动系统在于1995年4月18日公布的美国5,407,257号专利(Iwata)中公开，该专利收录在此为参考文献。实现上述液压管路配置的对角线分离制动系统在1999年8月17日公布的美国5,938,296号专利(Nakazawa)中公开，该专利收录在此为参考文献。
转到图5的示意管路配置，在每个进气阀110的二端设置一个回油单向阀122。在前泵部分118和用于前轮制动分泵缸50、52的二个进气阀110之间流体地设置一个单向排气阀126和一个阻尼器128。类似地，在后泵部分120和另外二个用于后轮制动分泵缸54、56的进气阀110之间流体地设置一个单向排气阀130和一个阻尼器132。前油箱134和二个用于前轮制动分泵缸50、52的排气阀112连接。在用于前轮制动分泵缸50、52的排气阀112和前泵部分118之间流体地设置一个检验阀(check ralve)138和一个单向进气阀140。类似地，在用于后轮制动分泵缸54、56的二个排气阀112之间流体地设置一个检验阀142和一个单向进气阀144。
设置二个电磁控制的通/断闸门阀146和148以控制主缸44和二对用于前轮制动分泵缸50、52的电磁控制进气阀110和排气阀112之间的流体传送。在闸门阀146的二端设置一个检验阀150。闸门阀146流体地设置在二个用于前轮制动分泵缸50、52的进气阀110和主缸44之间。另一个闸门阀流体地设置在用于前轮制动分泵缸50、52的二个排气阀112和主缸44之间。
设置另外二个电磁控制的通/断闸门阀152和154以控制主缸44和另二对用于后轮制动分泵缸54、56的电磁操作进气阀110和排气阀112之间的流体传送。在闸门阀152的二端设置一个检验阀156。闸门阀152流体地设置在用于后轮制动分泵缸54、56的二个进气阀110和主缸44之间。另一个闸门阀154流体地设置在用于后轮制动分泵缸54、56的二个排气阀112和主缸44之间。
响应来自控制器62的信号，电磁控制的通/断闸门阀146、148、152、154以及四对电磁操作的进气阀110和排气阀112操作以按各种方式中的一种控制施加到每个车轮制动分泵缸50、52、54、56上的制动压力，这些方式包括常规制动方式、保持方式(ABS)、压力减小方式(ABS)和压力恢复方式(ABS)。
如前面所述，在各实施例中，汽车工程辅助系统10利用母汽车的汽车模型进行控制系统或组件14的仿真以产生用于建立主数据12的仿真结果，并且接着利用试验汽车的汽车模型进行控制系统14的仿真以产生用于建立“比较”数据的仿真结果。
图6A、6B和6C中的处理流程图说明一个概括地由参考编号160表示的用来进行仿真的进程的例子。实时仿真器16利用母汽车的汽车模型反复仿真并且接着在用试验汽车的另一个汽车模型替代后重复相同的仿真。
在图6A中，步骤176至182设置用于初始化该实时仿真器16的硬件。步骤176清除MATLB/Simulink 30上的所有变量并且下载适用于要试验的汽车的虚拟汽车模型ACSYS 20。步骤178设置要试验的组件或系统名并且设置各种条件(包括道路μ)。步骤180得到各种类型的地址。步骤182初始化SimState，以允许实时仿真器16备用(standby)。
在步骤184，通过查看仿真系统状态以及VDC/TCS/ABS系统状态在进行测量之前检查是否存在错误或故障。若系统状态中存在错误，进程转到步骤246(图6B)。步骤246中断该试验(仿真)。若不存在错误，进程进入步骤186。
步骤186至192设置进行重复仿真的各种条件。步骤186设置道路μ，获得道路代码并把文件名写入可变标题1.步骤188写入第一或初始汽车速度并在可变标题2中写入文件名。步骤190确定在相同条件下重复的测量次数。步骤192写入不同的条件。
在图6B中，步骤194至200用于仿真的准备。步骤194读汽车速度和液压单元(HU)温度。步骤196设置SimState下的仿真开始条件。步骤198提供备用数据触发。步骤200设置PC 24的屏幕以准备显示测试或测量信息。
步骤202至210控制仿真。步骤202通过把HU温度和100℃的阈温度值比较来检查HU温度是否存在问题。若HU温度超过100℃，进程转到步骤204以自动等待HU温度的下降。若HU温度小于或等于100℃，进程进入步骤206。步骤206通过在变量“start”中写入1开始该汽车模型的加速。加速后，当该汽车模型达到第一汽车速度时，施加制动压力以使ABS操作。该汽车模型减速。在于步骤208判定该汽车模型停车前持续收集数据。一旦在步骤208判定该汽车模型停车，结束数据收集。
步骤212至216收集和存储数据。步骤212读收集到的各种数据并且计算在相同条件下重复三次(n＝3)测量得到的值的平均值。步骤214在文件中存储数据。步骤216计算已经重复的总测量次数。
步骤218至224查询是否要重复仿真。步骤218判定在测量后系统中是否存在错误(和/或故障)。若测量后不存在错误，进程进入图6C中的步骤220。若存在错误，进程转到步骤246以中断试验。在图6C中，步骤220判定是否在相同条件下仿真重复三次(n＝3)。若次数n小于3，进程回到图6A的步骤190以在相同条件下进行另一轮仿真。若次数n等于3，进程转到步骤222。步骤222判定仿真中是否已经使用了每个速度条件(在其上施加制动的第一速度)。若尚未使用每个速度条件，进程回到步骤188，以利用另一个未使用的速度条件进行另一轮的仿真。若已使用每种速度条件，进程转到步骤224。步骤224判定仿真中是否使用了每种道路表面条件(道路μ)。若尚未使用每种道路表面条件，进程回到步骤186，以在使用另一个未用过的道路表面条件下进行另一轮的仿真。若已使用每种道路表面条件，进程转到步骤226。从上面的说明会清楚，在二个高和低道路μ条件及二个高和低第一速度条件下，在道路表面条件和速度条件的四种可能组合的每一种下重复三次仿真。
步骤226至234对数据进行后处理。步骤226在相同的文件名下存储制表所需的各变量。步骤228制出错误检查结果报告表。步骤230重新排列得到的数据。步骤232制出仿真结果报告表。步骤234打印仿真结果报告表。
步骤236至240查询是否要进行系统或组件的符合度评估。步骤236判定是否发生过任何试验(仿真)中断。若是这种情况，进程进入步骤238。步骤238在PC屏幕上显示出错消息并且结束仿真。若未发生过试验中断，进程转到步骤240。步骤240判定是否通过检查在仿真开始之前设置的条件来选择与主数据的比较。若未作为这样的选择，结束进程。若作出该选择，则执行图7A和7B中说明的用于符合度评估的子例程。
步骤242和244对仿真结果进行输出处理。步骤242读主数据并且比较仿真结果和主数据。步骤244打印表示比较结果的报告表。
在本实施例中，ABS是要仿真的试验组件或系统。图8A至8F示出通过实时仿真器16产生的仿真结果。仿真结果包括如图8A至8D所示的施加到每个车轮制动分泵缸上的车轮制动压力随时间的变化。仿真结果还包括如图8E中所示的随时间变化的汽车纵向加速度。在ABS作为试验组件的本实施例中，处理图8A至8E中示出的仿真结果，以产生作为试验组件在系统操作方面上的替代特性的、在反锁制动限制下的制动力的时间积分a以及在反锁制动限制下的制动力平均值b。图8A至8E中每张图里的阴影面积表示制动力的时间积分。处理图8F中所示的仿真结果以产生为在反锁制动限制下使汽车停车所需的制动时间c。在图8F中，制动时间从t0到t3。图8E是示出汽车纵向加速度的变化特性的曲线图。在图8E中，Gmax表示减速的峰值，而g表示汽车减速的平均值，处理图8E中示出的仿真结果以生成作为试验组件在它于试验汽车的有效性方面的替代特性的减速因子d，该减速因子d用汽车减速的平均值d和其峰值Gmax之间的比值表示。作为试验组件(ABS)在它的系统操作方面上的替代特性，制动力的时间积分a、制动力的平均值b以及制动时间c构成“比较”数据。作为试验组件(ABS)在它于试验汽车中的有效性方面的变化特性，减速因子d构成“比较”数据。
如前所述，在各实施例中，通过利用代表母汽车的汽车模型对相同的组件进行仿真建立主数据12。存在着安装着该组件的母汽车呈现令人满意的性能并且该组件呈现令人满意的系统操作的知识库。从而，通过处理仿真结果产生的制动力的时间积分a、制动力的平均值b以及制动时间c被用作其期望值并且现在分别用参考字符A、B和C表示。减速因子d被用作其期望值并且现在用参考字符D表示。期望值A、B、C和D构成用于试验组件(ABS)的符合度评估的主数据12。
在上面引用的图8A至8D的每张图中，水平轴代表时间而垂直轴代表施加到车轮制动分泵缸上的制动压力。由于至少在所研究的运行范围期间制动压力和实际施加到车轮上制动力成比例，所以利用制动力代表制动压力。但是，不存在把本发明限制在把液压流体用作为产生制动力的媒体的系统上的意图。本发明可应用于其它类型的制动系统，例如再生制动系统。
图7A和7B的流程图说明概括地用参考数字250表示的用于符合度评估的例程的示范实现。在该实施例中，在程序控制下实时仿真器16执行组件14(ABS)的符合度评估。
在步骤256，实时仿真器16根据重复仿真后得到的数据库计算构成主数据12的替代特性的期望值。它们是制动力的时间积分A，制动力的平均值B，制动时间C以及减速因子D。
在下一步骤258，实时仿真器16通过处理图8A至8D所示的仿真结果计算制动力的时间积分a。
把图8A至8D和8F中的仿真结果作为例子，通过从开始施加制动的时刻t0到汽车速度Vcar下降到15公里/小时的时刻t2对图8A至8E的制动力变化特性曲线进行积分得出时间积分a。时间积分a可表达为a=∫t0t2(PW-FL)dt+∫t0t2(PW-FR)dt+∫t0t2(PW-RL)dt+∫t0t2(PW-RR)dt]]>按相同的方式计算主数据的制动力时间积分A。
在步骤260，实时仿真器16判定制动力的时间积分a是否大于或等于从主数据12的制动力时间积分期望值A减去第一预定值α得到的第一基准(A-α)。若为该情况(Yes)，该例程转到步骤262，若不是该情况，该例程进入步骤264。在本实施例中，第一预定值α等于主数据12的期望值A的20％。
在步骤262，实时仿真器16通过处理图8A至8D中所示的仿真结果计算制动力的平均值。
把图8A至8D中的仿真结果作为例子，把从开始施加制动的时刻t0到汽车速度Vcar下降到15公里/小时的时刻t2的所有车轮制动分泵缸的制动压力变化特性曲线的平均值的和作为平均值b。
按相同的方式计算主数据12的制动力平均值B。
在步骤266，实时仿真器16判定制动力平均值b是否大于或等于从主数据12的制动力平均值的期望值B减第二预定值α得到的第二基准(B-α)。若是该情况(Yes)，该例程转到步骤268。若不是该情况，该例程进入步骤264。本实施例中，第二预定值α等于主数据12中期望值B的20％。
在步骤268，实时仿真器16计算制动汽车所需的制动时间c。
以图8F中的仿真结果为例子，制动时间c为从ABS开始操作的时刻t1到汽车停止(Vcar＝0)的时刻t3。
按相同的方式给出主数据12的制动时间C。
在步骤270，实时仿真器16判定制动时间c是否小于或等于对制动时间的期望值C加上第三预定值α得到的第三基准(C+α)。若为该情况(Yes)，该例程转到步骤272。若不是该情况，该例程进入步骤264。在本实施例中，第三预定值α等于主数据12的期望值C的20％。
在步骤272，实时仿真器16把系统符合度标志F1置为F1＝X1，意思是满足在步骤260、266和270中设置的所有条件。接着，该例程进入图7B中的步骤274。
如果没有满足所有的条件，在步骤264，实时仿真器16把系统符合度标志F1置为F1＝X2。换言之，如果不满足这些条件中的至少一个，把系统符合度标志F1置为F1＝X2。坦率地说，该组件不能展示满意的系统操作。接着，该例程进入图7B中的步骤274。
图7B中在步骤274，实时仿真器16计算减速的平均值g。
把图8E中的仿真结果作为例子，通过计算从ABS开始操作的时刻t1到汽车速度Vcar下降到15公里/小时的时刻t2的减速FXG的平均值给出减速平均值g。
在下一步骤276中，实时仿真器16利用来自仿真结果数据库的减速峰值以及在步骤274中得出的减速平均值来计算减速因子d，其可表达为d＝g/(减速峰值)把图8E中的仿真结果作为例子，在计算减速因子d中使用减速峰值Gmax。如果可以把减速峰值Gmax看成是轮胎μ峰值，则可以把减速因子d称为道路表面利用因子。
主数据12的减速因子D按相同方式给出。
在下一步骤278中，实时仿真器16判定减速因子d是否大于或等于从主数据12的减速因子期望值D减去第四预定值α得到的第四基准(D-α)。若是此情况(Yes)，该例程转到步骤280。若不是此情况，该例程进入步骤282。在本实施例中，第四预定值α是主数据12的期望值D的20％。
在步骤280，实时仿真器16把汽车符合度标志F2置为F2＝Y1，意思是满足步骤278中设定的条件。接着该例程进入步骤284。
如果不满足步骤278中设定的条件，在步骤282，实时仿真器16把汽车符合度标志F2置为F2＝Y2。换言之，如果不满足该条件，把汽车符合度标志F2置成F2＝Y2。接着，该例程转到步骤284。
在步骤284，实时仿真器16判定是否满足条件F1＝X1及F2＝Y1或者F1＝X2及F2＝Y1。若为该情况(Yes)，则例程进入步骤286。若不是此情况(No)，该例程进入步骤288。
在步骤286，实时仿真器16设置“OK”，这意味着该ABS具有令人满意的适合该试验汽车的符合度评估结果。
在步骤288，实时仿真器17设置“NG”，这意味着该ABS不具有令人满意的适合该试验汽车的符合度评估结果。
在下一步骤290，实时仿真器16判定是否对每条项目都进行了评估。若是(Yes)，该例程进入步骤292。若不是(No)，该例程返回到步骤258。
在步骤292，实时仿真器16输出关于符合度评估结果的报告。
参照图9A至9C，现在研究为什么把制动力的时间积分(a，A)、制动力的平均值(b，B)以及制动时间(c，C)作为ABS在它的系统操作上的替代特性是最佳的。图9A示出在反锁制动限制下汽车速度和车轮转速的变化。所示出的车轮转速曲线显示车轮加速和减速的循环变化。这种循环变化是由图9C中所示的制动力的循环施加造成的。图9C中完整画出的曲线表示包含和车轮减速对应的制动力减小以及随后的和车轮加速对应的制动力增加的循环的重复。如容易从图9C中看出那样，制动力的时间积分是ABS完成的总功(total work)的替代特性。
通过制动力的时间积分表达的总功可看成是完成二种期望ABS具有的功能。功能之一是使汽车停下。另一功能是在制动期间把可操纵性保持在满意的范围内。可把制动力的时间积分看成是ABS的这二种功能的实现。
接着参照图9C，制动力时间积分表示的面积是一个包括另二种替代特性的形状因数。它们是制动力平均值和制动时间。制动力平均值是该面积形状在高度方向上的一个特性。如果提高制动力平均值，可操纵性变得不那么有效，但制动距离变短。制动时间是该面积形状的另一个在长度方向上的特性。如果减小制动力平均值，可操纵性变为有效但制动距离变长。换言之，所做的是把该面积(制动力的时间积分)变换成一个具有高度(制动力平均值)和长度(制动距离)的矩形形状以便和用主数据表达的矩形形状比较。
这容易从图7A和7B中的沿着步骤260、步骤266和步骤270向下到达步骤272的逻辑流程中看出。在步骤272，系统符合度标志F1被置成F1＝X1。
为了评估ABS在汽车上的有效性，把减速因子(d，D)用作为替代特性。如果ABS在和道路μ条件适应的减速下使汽车停下，则可以高度评价其有效性。
减速因子(d，D)充分代表在ABS的限制下汽车减速的变化形式。参照图9B，该完整画出的曲线说明在ABS的限制下汽车减速的变化形式，该曲线图包括一个启动ABS操作后立即出现的减速峰值，该减速峰值后面跟着在减速沿斜坡减小后在某程度附近的一串小振幅的减速波动。通过处理仿真结果得到的减速因子d和来自主数据的减速因子期望值D比较。
这可容易地从图7A和7B中的逻辑流程中看出。如果在步骤278中减速因子d大于或等于第四基准(D-α)，该例程进入步骤280，把汽车符合度标志F2置成为F2＝Y1。
在前面的说明中，利用制动力或压力的变化曲线导出它的时间积分、它的均值和制动时间以作为ABS在它的系统操作方面的替代特性。备选地，可以利用制动转矩变化特性替代制动力或压力变化特性以导出这些替代特性。
在前面的说明中，把减速因子(d，D)用作为ABS在它对试验汽车的有效性方面的替代特性。备选地，可以用道路对轮胎的摩擦系数代替减速因子。
参照图10，所示的表格示出四种不同的结果，即情况1，情况2，情况3和情况4。
情况1F1＝X1及F2＝Y1所测试的ABS在它的系统操作方面以及它对试验汽车的有效性方面是令人满意的。判断结果是OK。
情况2F1＝X2及F2＝Y1所测试的ABS在它的系统操作方面是不令人满意的，但在它对试验汽车的有效性方面是令人满意的。考虑到对ABS完成适当的修改，判断结果为OK。
情况3F1＝X1及F2＝Y2所测试的ABS在它的系统操作方面是令人满意的，但是在它对试验汽车的有效性方面是不令人满意的。判断结果为NG。在此情况下，不可能把该ABS安装到该汽车上。存在对该ABS的修改要求，例如参数改变。修改后的ABS要再次经历仿真以进行符合度评估。
情况4F1＝X2及F2＝Y2所测试的ABS不仅在它的系统操作方面而且在它对试验汽车的有效性方面都是不令人满意的。判断结果为NG。在此情况下，不可能把该ABS安装到该汽车上。存在对该ABS的修改要求，例如参数改变。修改后的ABS要重新经历仿真以进行符合度评估。一旦重复三次的符合度评估判断结果都不是OK，则改变汽车模型的组成部分(轮胎，悬挂系统，发动机，变速箱)的特性，以便进一步仿真和进行符合度评估。
图11示出道路测试结果和使用虚拟汽车模型的ABS仿真结果。当施加制动时的初始或第一汽车速度是100公里/小时。结果是制动距离。使用高、低μ的道路条件。在高μ道路条件下，道路测试的制动距离为41.3米而仿真的制动距离为41.6米。误差为+0.3米，在容限(≤1.5米)内。在低μ道路条件下，道路测试的制动距离为58.1米而仿真的制动距离为57.3米。误差为-0.8米，在容限(≤2.0米)内。
参照图12A至20说明本发明的另一实施例。在硬件上该实施例基本和前面说明的实施例相同。但是，作为和前一个实施例的不同，要对TCS仿真。从而TCS是要仿真的试验组件14或系统。
图12A、12B和12C中的处理流程图说明另一个概括地用参考数字300表示的进行仿真的进程的例子。
进程300基本上和通过图6A、6B和6C的流程图说明的进程160相同。从而，在图6A至6C以及12A至12C中利用相同的参考数字表示相同的步骤。
但是，在调整对TRC仿真的条件上，进程300和进程160不同。在以下三个方面上进程300不同于进程1601)参照图12A和6A，除了在步骤186把文件名写入到可变标题1中和在步骤188写入到可变标题2之外，设置一个新添加的步骤304以便写加速度表位置并且把文件名写入到可变标题3中。
2)参照图12B和6B，在步骤206和210之间插入一个新添加的步骤306以代替步骤208。步骤306判定在加速后汽车模型是否达到预定的汽车速度。在于步骤306判定该汽车模型加速达到预定汽车速度之前持续收集数据。在图12B中，设置步骤202、204、206、306和210以控制仿真。
3)参照图12C和6C，设置一个新添加的步骤308以判定仿真中是否使用了每个加速度表位置条件。若是，进程进入步骤222。若不是，进程回到图12A中新添加的步骤304。在图12B和12C中，设置步骤218、220、308、222和224以查询是否重复仿真。
在该实施例中，TCS是要仿真的试验组件或系统。图14A和14B示出通过实时仿真器16产生的仿真结果。该仿真结果包括车轮转速变化特性。所研究的汽车具有驱动后轮和随动前轮。在本情况中，如图14A中所示，车轮转速变化特性包含后轮转速VWRR的平均值以及前轮转速VWFF(＝汽车速度Vcar)的平均值。如图14B中所示，仿真结果还包括汽车纵向加速度随时间的变化。在TCS为试验组件的该实施例中，处理图14A中示出仿真结果，以产生在从时刻t1到相继的t2的第一控制循环中的车轮滑动的时间积分a*，以作为该试验组件在它的系统操作方面的替代特性。在时刻t1出现车轮滑动(slip)，即VWRR和Vcar不同。响应该车轮滑动的出现，TCS开始操作，通过减小发动机转矩或者施加制动转距抑制车轮滑动。接着，在时刻t2，车轮滑动收敛到某个值，例如5公里/小时。图14A中的阴影面积表示第一循环中的车轮滑动的时间积分a*。处理如图14A中示出的仿真结果以得到第一循环中的车轮滑动中的变化b*，作为该试验组件在它的系统操作方面的替代特性。车轮滑动中的变化b*用从t1到t2的第一循环中的后轮转速VWRR的最大平均值和最小平均值之间的差表示。处理仿真结果以得出时刻t1和t2之间的滑动发生时间c*，作为该试验组件在它的系统操作方面的替代特性。图14B是说明汽车纵向加速的变化特性的曲线图。处理图14B中所示的仿真结果以产生从t1到t2的第一循环中的汽车纵向加速时间积分d*，作为该试验组件在它对试验汽车的有效性方面的替代特性。处理图14B中所示的仿真结果以产生从t1到t2的第一循环中的汽车纵向加速中的变化e*。计算第一循环中的汽车纵向加速平均值，汽车纵向加速中的变化e*是用汽车纵向加速平均值和最小纵向加速Gmin之间的差表示的。车轮滑动时间积分a*、车轮滑动中的变化b*以及滑动发生时间c*构成“比较”数据，作为该试验组件(TCS)在它的系统操作方面的替代特性。汽车纵向加速的时间积分d*和汽车纵向加速中的变化e*构成“比较”数据，作为该试验组件(TCS)在它对试验汽车的有效性方面的替代特性组。
如前面所述，在各实施例中，通过利用代表母汽车的汽车模型对相同的组件进行仿真建立主数据12。存在着安装着该组件的母汽车呈现令人满意的性能并且该组件呈现令人满意的系统操作的知识库。这样，通过对该仿真结果进行处理得出的车轮滑动时间积分a*、车轮滑动中的变化b*以及滑动发生时间c*被用作它们的期望值并且现在分别用参考字符A*、B*和C*表示。汽车纵向加速的时间积分d*以及汽车纵向加速中的变化e*被用作它们的期望值并且现在分别用参考字符D*和E*表示。期望值A*、B*、C*、D*和E*构成用于该试验组件(TCS)的符合度评估的主数据。
图13A和13B的流程图示出概括地通过参考数字350表示的用于符合度评估的一种例程的示范实现。在该实施例中，实时仿真器16在程序控制下进行组件14(TCS)的符合度评估。
在步骤356，实时仿真器16根据重复仿真后得到的数据库计算构成主数据12的各替代特性的期望值。它们是车轮滑动的时间积分A*，车轮滑动中的变化B*，滑动发生时间C*，汽车纵向加速的时间积分D*，以及纵向加速中的变化E*。
在下一步骤358，通过处理图14A中所示的仿真结果实时仿真器16计算车轮滑动的时间积分a*。
把图14A中的仿真结果作为例子，通过在从时刻t1到时刻t2的第一控制(TCS)循环中积分车轮滑动得出时间积分a*。时间积分a*可表示为a*=∫t1t2(VwRR-Vcar)dt]]>按相同的方式计算主数据的车轮滑动时间积分A*。
在步骤360，实时仿真器16判定车轮滑动时间积分a*是否小于或等于对主数据12的车轮滑动时间积分期望值A*加上第一预定值α得到的第一基准(A*+α)。若是(Yes)，该例程进入步骤362。若不是，该例程进入步骤364。在本实施例中，第一预定值α等于主数据12的期望值A*的20％。
在步骤362，实时仿真器16通过处理如图14A中所示的仿真结果计算车轮滑动中的变化b*。
取图14A中的仿真结果，用从t1到t2的第一循环中的后轮转速VWRR的平均值的最大值和最小值之间的差表示车轮滑动中的变化b*。
按相同的方式计算主数据12的车轮滑动中的变化B*。
在步骤366，实时仿真器16判定车轮滑动中的变化b*是否小于或等于对主数据12的车轮滑动中的变化期望值B*加上第二预定值α得到的第二基准(B*+α)。若是(Yes)，该例程进入步骤368。若不是，该例程进入步骤364。在本实施例中，第二预定值α等于主数据12的期望值B*的20％。
在步骤368，实时仿真器16计算滑动发生时间c*。
以图14A中的仿真结果为例，滑动发生时间c*为从时刻t1到时刻t2。
按相同的方式给出主数据12的滑动发生时间C*。
在步骤370，实时仿真器16判定滑动发生时间c*是否小于或等于对滑动发生时间期望值C*加上第三预定值α得到的第三基准(C*+α)。若是，该例程进入步骤372。若不是，该例程进入步骤364。在本实施例中，第三预定值α等于主数据12的期望值C*的20％。
在步骤372，实时仿真器16把系统符合度标志F1置成F1＝X1，这意味着满足所有在步骤360、366和370中设定的条件。接着，该例程进入图13B中的步骤374。
如果不满足所有这些条件，在步骤364，实时仿真器16把系统符合度标志F1置为F1＝X2。换言之，若不满足这些条件中的至少一个，则把系统符合度标志F1置为F1＝X2。坦率地说，该组件不能展示令人满意的系统操作。接着，该例程转到图13B中的步骤374。
图13B中在步骤374，实时仿真器16计算汽车纵向加速的时间积分d*。
取图14B中的仿真结果，汽车纵向加速的时间积分d*可表示成d*=∫t1t2Gdt]]>按同样的方式计算主数据12的汽车纵向加速的时间积分D*。
在下个步骤376中，实时仿真器16判定汽车纵向加速的时间积分d*是否小于或等于从汽车纵向加速时间积分的期望值D*减去第四预定值α得到的第四基准(D*-α)。若是，该例程转到步骤378。若不是，该例程转到步骤380。在本实施例中，第四预定值α等于主数据12的期望值D*的20％。
在步骤378，实时仿真器16通过处理如图14B中所示的仿真结果计算汽车纵向加速中的变化e*。
取图14B中的仿真结果，用从t1到t2的第一循环的汽车纵向加速的平均值和汽车纵向加速的最小值Gmin之间的差表示纵向加速中的变化e*。
按相同方式计算主数据12的汽车纵向加速中的变化E*。
在下一步骤384中，实时仿真器16判定纵向加速中的变化e*是否大于或等于从主数据12的变化期望值E*减去第五预定值α得到的第五基准(E*-α)。若是(Yes)，该例程进入步骤384。若不是，该例程进入步骤380。在本实施例中，第五预定值α等于主数据12的期望值E*的20％。
在步骤384中，实时仿真器16把汽车符合度标志F2置为F2＝Y1，意思是满足步骤376和382中设定的条件。接着，该例程进入步骤386。
在步骤380，实时仿真器16把汽车符合度标志F2置为F2＝Y2，除非满足步骤376和382中设定的条件。换言之，若这二个条件都不满足，则把汽车符合度标志F2置为F2＝Y2。接着，该例程进入步骤386。
在步骤386，实时仿真器16判定是否满足条件F1＝X1及F2＝Y1或者F1＝X2及F2＝Y1。若是(Yes)，该例程进入步骤388。若不是(No)，该例程进入步骤390。
在步骤388，实时仿真器16设置“OK”，这意味着该TCS令人满意地适合该试验汽车的符合度评估结果。
在步骤390，实时仿真器16设置“NG”，这意味着该TCS不令人满意地适合该试验汽车的另一种符合度评估结果。
在下一步骤392，实时仿真器16判定是否评估了每条项目。若是，该例程进入步骤394。若不是，该例程回到步骤358。
在步骤394，实时仿真器16输出有关符合度评估结果的报告。
参照图15A和15B，现在研究为什么把第一循环中的车轮滑动时间积分(a*，A*)、第一循环中的车轮滑动变化(b*，B*)以及第一循环中的滑动发生时间(c*，C*)作为TCS在它的系统操作方面的替代特性是最佳的。图15A示出在TCS限制下当于低μ道路上加速时驱动轮转速(VWRR)和随动轮转速(＝汽车速度Vcar)的变化。响应车轮滑动，TCS通过减小发动机转矩或者施加制动转矩减小施加到驱动轮上的驱动力。这使驱动轮的车轮滑动降到收敛点。从而，可以通过第一循环中驱动轮转速特性和汽车速度特性所包围的面积的过度增加(车轮滑动的时间积分a*)、第一循环中驱动轮转速最大值和其最小值之间的差的过度增加(车轮滑动中的变化b*)以及第一循环中时间的过度增加(滑动发生时间c*)来表达通过TCS的驱动转矩减小上的不足和/或延迟。面积a*、车轮滑动中的差b*和滑动发生时间c*中至少一者的减小可看成是对TCS有效减小驱动转矩的一种改进的表示。
换言之，通过一个三角形的面积(时间积分a*)、该三角形的二条边之间的夹角(车轮滑动中的变化b*)，以及该三角形的这二条边之一的长度(滑动发生时间c*)来表示车轮转速特性，以便和主数据所表示的三角形形状进行比较。
可以容易地从图13A和13B的沿着步骤360、步骤366和步骤370向下到步骤372的逻辑流程中看出比较方式。在步骤372，把系统符合度标志F1置为F1＝X1.
对于TCS在汽车中的有效性评估，把汽车纵向加速时间积分(d*，D*)和汽车纵向加速中的变化(e*，E*)用作为替代特性。如果TCS在和道路条件μ适应的加速下使汽车保持加速，则可以高度评价其有效性。
图15B示出在TCS限制下的三种不同形状的汽车纵向加速变化特性。纵向加速时间积分d*中的过度增加表示通过TCS的转矩减小是过度的，从而造成用点划线代表的不希望的汽车纵向加速特性。汽车纵向加速中的过小变化e*表示通过TCS的驱动转矩减小是不足的，从而造成用虚线代表的不希望的汽车纵向加速特性。在图15B中，用实线画出的曲线是所期望的。
从而，如果汽车纵向加速的时间积分d*小于或等于第四基准(D*-α)并且汽车纵向加速中的变化e*小于或等于第五基准(E*-α)，则可以高度评价TCS对该汽车的有效性。这可以容易地在图13A和13B中从沿着步骤374、步骤376、步骤378、步骤382和步骤384的逻辑流程中看出。在步骤384，把汽车符合度标志F2置为F2＝Y1。
在上面的说明中，利用车轮转速特性导出作为TCS在它的系统操作方面的替代特性的车轮滑动的时间积分(a*，A*)、其变化(b*，B*)和滑动发生时间(c*，C*)。备选地，如果TCS通过施加制动减小驱动转矩，可以利用制动力或压力特性代替车轮转速特性。
在上面的说明中，把汽车纵向加速的时间积分(d*，D*)和汽车纵向加速中的变化(e*，E*)作为TCS在它对试验汽车的有效性方面的替代特性。备选地，可以用道路对轮胎的摩擦系数替代它们。
参照图16，所示的表格示出四种不同的结果，即情况1、情况、情况3和情况4。
情况1F1＝X1及F2＝Y1所测试的TCS在它的系统操作方面以及在它对试验汽车的有效性方面是令人满意的。判断结果为OK。
情况2F1＝X2及F2＝Y1所测试的TCS在它的系统操作方面是不令人满意的，但在它对试验汽车的有效性方面是令人满意的。考虑到完成对TCS的适当修改，判断结果为OK。
情况3F1＝X1及F2＝Y2所测试的TCS在它的系统操作方面是令人满意的，但在它对试验汽车的有效性方面是不令人满意的。判断结果为NG。在此情况下，不能把该TCS安装到该汽车上。存在修改该TCS的需要，例如参数改变。修改后的TCS要重新经历仿真以进行符合度评估。
情况4F1＝X2及F2＝Y2所测试的TCS不仅在它的系统操作方面而且在它对试验汽车的有效性方面都是不令人满意的。判断结果为NG。在此情况下，不能把该TCS安装到该汽车上。存在修改该TCS的需要，例如参数改变。修改后的TCS要重新经历仿真以进行符合度评估。一旦反复三次的符合度评估判断结果都不是OK，汽车模型的组成部分(轮胎，悬挂系统，发动机，变速箱)的特性进行修改，以便进一步执行仿真和符合度评估。
图17至20示出在摩擦系数μ＝0.25的道路上从静止开始加速的利用虚拟汽车模型ACSYS的道路测试结果以及TCS仿真结果。TCS可以通过发动机转矩减小和施加制动减小驱动转矩。图17示出随动轮转速特性。图18示出驱动轮转速特性。图19示出汽车纵向加速特性。图20示出目标发动机转矩特性。可以做出评价，在图17至20的各图中仿真结果良好地近似道路测试结果。
现参照图21A-21D和22A-22D，本节简单说明VDC系统。VDC这样工作使控制器62(见图1)判定拐弯或车道改变期间的过度转向(图21A-21D)或转向不足(图22A-22D)的程度，并且接着利用ABS向一个或多个车轮施加确定的制动力和/或利用TCS减小发动机转矩，以便恢复空档操纵并使汽车稳定性最大。参照图21A-21D，一旦在拐弯或车道改变期间判定过度转向，控制器62减小发动机转矩并且按图21A中的箭头指示那样向拐弯外侧的前后轮施加确定的制动力。参照图22A-22D，一旦在拐弯或车道改变期间判定转向不足，控制器62减小发动机转矩并且按图22A中的箭头指示那样向会聚(converging)内后轮施加确定的制动力。
参照图23A至30说明本发明的另一实施例。该实施例在硬件上基本上和前面说明的各实施例相同。但是，作为和它们的不同，仿真VDC系统。从而，VDC系统是要仿真的试验组件14或系统。
图24A、24B和24C的处理流程图示出另一个进行用参考数字460概括地表示的仿真的进程的例子。
进程460基本上和用图6A、6B和6C中的流程图示出的进程160相同。从而，用相同的参考数字表示图6A至6C以及23A至23C中相同的步骤。
但是，在调整到仿真VDC系统的条件下，进程460不同于进程160。在以下方面进程460不同于进程160参照图23B和6B，在步骤206和210之间插入一个新增加的步骤462以代替步骤208。设置步骤462以判定汽车模型是否通过一预定的路线(例如车道改变)。在于步骤306判定该汽车模型已经加速并且通过该路线之前，持续收集数据。在图23B中，设置用来控制仿真的步骤202、204、206、462和210。
在该实施例中，VDC系统是要仿真的试验组件或系统。图25示出为了建立主数据12通过实时仿真器16产生的仿真结果。该仿真结果包括通过利用母汽车的虚拟汽车模型在低μ道路上车道改变情况下进行主VDC系统仿真得到的车辆(或汽车)侧滑角特性曲线。所研究的汽车包括驱动后轮和随动前轮。处理仿真结果以建立作为该试验组件在它的系统操作方面的替代特性的汽车侧滑角a＂和汽车侧滑角中的变化b＂。处理图25中所示的仿真结果以计算如下的四个点前轴滑动角的最大点(f1，r1)；后轴滑动角的最大点(f2，r2)；前轴滑动角的最小点(f3，r3)；以及后轴滑动角的最小点(f4，r4)；
利用这些算出的点，按如下公式表示后轴滑动角中的变化ar和前轴滑动角中的变化afar＝r2-r4af＝f1-f3汽车侧滑角表示为a′′=afar=f1-f3r2-r4]]>汽车侧滑角中的变化b＂表示为b′′=ar2+af2]]>处理图25中所示的仿真以建立汽车侧滑角滞后c＂，作为该试验组件在它对试验汽车的有效性方面的替代特性。汽车侧滑角滞后c′表示为c＂＝-f5其中点(f5，0)是一个前轴滑动角为负和后轴滑动角为零的点。
如果通过利用试验汽车的虚拟汽车模型仿真该试验组件(VDC系统)来产生仿真数据，作为该试验组件(VDC系统)在它的系统操作方面的替代特性的汽车侧滑角a＂和汽车侧滑角中的变化b＂构成“比较”数据。作为该试验组件(VDC系统)在它对该试验汽车的有效性方面的替代特性的汽车侧滑角滞后c＂构成“比较”数据。
如前面提到那样，在这些实施例中，通过利用代表母汽车的汽车模型对同一个组件进行仿真来建立主数据12。存在着安装该组件的母汽车展示令人满意的性能并且该组件展示令人满意的系统操作的知识库。从而，通过处理图25中示出的仿真结果建立的汽车侧滑角a＂、汽车侧滑角中的变化b＂以及汽车侧滑角滞后c＂充当它们的期望值并且现在分别用参考字符A＂、B＂和C＂表示。期望值A＂、B＂和C＂构成用于对该试验组件(VDC系统)进行符合度评估的主数据12。
图24A和24B的流程图示出一个概括地用参考数字500表示的用于符合度评估的例程的示范实现。在本实施例中，实现仿真器16在程序控制下进行组件14(VDC系统)的符合度评估。
在步骤506，实时仿真器16根据重复仿真后得到的数据库计算构成主数据12的各替代特性的期望值。汽车侧滑角A＂、汽车侧滑角中的变化B＂以及汽车侧滑角滞后C＂是主数据12的替代特性的例子。
在下一步骤508，实时仿真器16通过处理该试验组件14的仿真结果计算汽车侧滑角a＂。图26和27示出这种仿真结果的例子。
在步骤510，实时仿真器16判定该汽车侧滑角a＂是否在由第一基准下限(A＂-α)以及第一基准上限(A＂+α)限定的范围内。若是(Yes)，该例程进入步骤512。若不是，该例程进入步骤514。在本实施例中，第一预定值α等于主数据12的期望值A＂的50％。
在步骤512，实时仿真器16通过处理如图26或26或27示出的仿真结果计算汽车侧滑角中的变化b＂。
在下个步骤516，实时仿真器16判定该汽车侧滑角中的变化b＂是否在由第二基准下限(B＂-α)以及第二基准上限(B＂+α)限定的范围内。若是(Yes)，该例进进入步骤518。若不是，该例程进入步骤514。在本实施例中，第二预定值α等于主数据12的期望值B＂的50％。
在步骤518，实时仿真器16把系统符合度标志F1置成F1＝X1，意思是已经满足所有在步骤510和516中设立的条件。接着，该例程进入图24B中的步骤520。
如果不满足所有这些条件，在步骤514，实时仿真器16把系统符合度标志F1置成F1＝X2。换言之，如果不满足这些条件中的至少一个，则把系统符合度标志F1置成F1＝X2。坦率地说，该组件不能展示令人满意的系统操作。接着，该例程进入图24B中的步骤520。
在图24B中，于步骤520，实时仿真器16计算汽车侧滑角滞后c＂。
在下个步骤522中，实时仿真器16判定该汽车侧滑角滞后c＂是否在由第三基准下限(C＂-α)以及第三基准上限(C＂+α)限定的范围内。若是(Yes)，该例程进入步骤524。若不是(No)，该例程进入步骤526。在本实施例中，第三预定值α等于主数据12的期望值C＂的50％。
在步骤524，实时仿真器16把汽车符合度标志F2置成F2＝Y1，意思是已经满足步骤522中设定的条件。接着，该例程进入步骤528。
如果不满足步骤522中设定的条件，在步骤526，实时仿真器16把汽车符合度标志F2置成F2＝Y2。换言之，如果不满足该条件，把汽车符合度标志F2置为F2＝Y2。接着，该例程进入步骤528。
在步骤528，实时仿真器16判定是否满足条件F1＝X1及F2＝Y1或者F1＝X2及F2＝Y1。若是(Yes)，该例程进入步骤530。若不是(No)，该例程进入步骤532。
在步骤530，实时仿真器16设置“OK”，这意味着该VDC系统具有令人满意地适合该试验汽车的符合度评估结果。
在步骤532，实时仿真器16设置“NG”，这意味着该VDC系统具有不能令人满意地适合该试验汽车的符合度评估结果。
在下个步骤534，实时仿真器16判定是否评估了每条项目。若是(Yes)，该例程转到步骤536。若不是(No)，该例程回到步骤508。
在步骤536，实时仿真器16输出有关符合度评估结果的报告。
参照图25、26和27，现在研究为什么把汽车侧滑角(a＂，A＂)以及汽车侧滑角中的变化(b＂，B＂)作为VDC系统在它的系统操作方面的替代特性是最佳的。
参照图25解释车道改变期间的汽车侧滑角特性。为了启动道路改变，在一个方向上转动转向盘使得在点(f1，r1)这前在这个方向上加大前轴和后轴的滑动角。由于停止转动转向盘，前轴滑动角沿着从点(f1，r1)到点(f2，r2)的路径减小。随后，前轴和后轴的滑动角都沿着从点(f2，r2)到点(f3，r3)的路径减小。向回转动转向盘使前轴滑动角从点(f3，r3)增加到点(f4，r4)。在点(f4，r4)之后，前轴和后轴的滑动角都反方向增加回到空档位置。
汽车侧滑角a＂是af和ar之间的比。这指示车道改变期间前轮和后轮之间的偏航率平衡。如果汽车滑动角a＂在一定范围之内，VDC系统工作良好。汽车侧滑角中的变化b＂指示车道改变期间的汽车偏航率。如果汽车滑动角中的变化b＂在一定范围之内，VDC系统工作良好。
换言之，汽车侧滑角a＂表示一个环路的斜度(inclination)，汽车侧滑角中的变化b＂是该环路的长度而汽车侧滑角滞后c＂是该环路的宽度，这三者用于和图25中所示的由主数据表达的环路进行比较。
可以容易地从图24A和24B中沿着步骤510和步骤516向下到达步骤518的逻辑流程看出比较的方式。在步骤518中，把系统符合度标志F1置成F1＝X1。
为了评估VDC系统对汽车的有效性，把汽车侧滑角滞后c＂用作为替代特性。如果滞后c＂变大，转向不足的趋势增加，如果滞后c＂变小，则过度转向趋势增加。
图26中示出的滞后c＂小于期望值C＂。图27中示出的滞后c＂大于期望值C＂。
如果滞后c＂在期望值C＂周围的预定范围内，则判断汽车在响应驾驶员对操纵轮的操作的行为方面是令人满意的。这可以容易地从图24A和24B中沿步骤522和步骤524的逻辑流程中看出。在步骤524，把汽车符合度标志F2置为F2＝Y1。
在上面的说明中，把汽车侧滑角滞后c＂用作为VDC在它对试验汽车的有效性方面的替代特性。替代地，可以使用滑动角(侧滑)和偏航之间的特性关系或者转向角度和偏航速率之间的特性关系。
参照图28，所示出的表格示出四种不同的结果，即，情况1、情况2、情况3和情况4。
情况1F1＝X1及F2＝Y1所测试的VDC系统在它的系统操作方面以及它对试验汽车的有效性方面都是令人满意的。判断结果为OK。
情况2F1＝X2及F2＝Y1所测试的VDC系统在它的系统操作方面是不令人满意的，但是它对试验汽车的有效性方面是令人满意的。考虑到完成对该VDC系统的适当修改，判断结果为OK。
情况3F1＝X1及F2＝Y2所测试的VDC系统在它的系统操作方面是令人满意的，但是它对试验汽车的有效性方面是不令人满意的。判断结果为NG。在此情况下，不能把该VDC系统安装到该汽车上。存在着修改要求，例如参数修改。修改过的VDC系统还要经历仿真以进行符合度评估。
情况4F1＝X2及F2＝Y2所测试的VDC系统不仅在它的系统操作方面而且在它对试验汽车的有效性方面都是不令人满意的。判断结果为NG。在此情况下，不能把该VDC系统安装到该汽车上。存在着修改要求，例如参数修改。修改的VDC系统还要为符合度评估经历仿真。一旦反复三次的符合度评估判断结果都不是OK，则修改汽车模型的组成部分(轮胎，悬挂系统，发动机，变速箱)的特性，以便进一步仿真和进行符合度评估。
图29和30示出在低μ(＝0.4)道路上车道改变期间的偏航率特性。图29示出不带有VDC系统的偏航率特性，而图30示出带有VDC系统的偏航率特性，可以做出评价，在图29和30中仿真结果良好地接近道路测试结果。
尽管结合各示范实施例具体地说明了本发明，根据上面的说明本领域技术人员清楚许多替代、修改和变型是明显的。从而预期后附权利要求书会包含所有这些在本发明的真正范围和精神之内的替代、修改和变型。
本申请要求2002年9月4日申请的日本专利申请P2002-258996、P2002-258997以及P2002-258998的优先权，这些申请公开的内容收录在此作为参考。
权利要求
1.一种汽车工程辅助方法，包括建立主数据(12)；设置计算机生成的虚拟汽车模型(20)以代表试验汽车的产品设计技术要求(PDS)的至少一部分；利用该已设置成代表该试验汽车的PDS的至少一部分的汽车模型进行试验组件(14)的计算机仿真，以便产生仿真结果；和根据该仿真结果以及该主数据对该试验组件进行符合度评估。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述建立主数据包括设置该计算机生成的虚拟汽车模型以代表母汽车的PDS的至少一部分；以及利用该已设置成代表该母汽车的PDS的至少一部分的汽车模型对母组件进行计算机仿真，以产生用来建立该试验组件在它的系统操作方面的用于符合度评估的各替代特性、以及该试验组件在它对该试验汽车的有效性方面的用于符合度评估的各替代特性的仿真结果，这些替代特性构成该主数据。
3.如权利要求2所述的方法，其中安装着所述母组件的所述母汽车展示出令人满意的性能，并且该母组件展示出令人满意的系统操作。
4.如权利要求1所述的方法，其中所述建立主数据包括收集通过对安装着母组件的母汽车的道路测试获得的数据，以便用来建立该试验组件在它的系统操作方面的用于符合度评估的各替代特性、以及该试验组件在它对该试验汽车的有效性方面的用于符合度评估的各替代特性，这些替代特性构成该主数据。
5.如权利要求1所述的方法，其中所述主数据包括所述试验组件在它的系统操作方面的用于符合度评估的替代特性以及该试验组件在它对该试验汽车的有效性方面的用于符合度评估的替代特性。
6.如权利要求5所述的方法，其中所述进行符合度评估包括处理所述仿真结果以建立所述试验组件在它的系统操作方面的以及在它对该试验汽车的有效性方面的各替代特性。
7.如权利要求6所述的方法，其中所述进行符合度评估包括分别比较所述试验组件的各替代特性和该试验组件的用于符合度评估的各替代特性。
8.如权利要求7所述的方法，其中所述进行符合度评估包括根据比较结果决定是否需要修改所述试验组件。
9.如权利要求5所述的方法，其中母组件和试验组件分别为不同的构造以及设计为按类似方式操作。
10.如权利要求5所述的方法，其中母组件和试验组件为相同的构造并设计为以按类似方式操作。
11.如权利要求5所述的方法，其中母组件和试验组件是一个系统，该系统包括一个在基于微处理器的控制器控制下的致动器。
12.如权利要求11所述的方法，其中所述系统是反锁制动系统(ABS)、牵引特性调整系统(TCS)和车辆动力学控制(VDC)系统中之一。
13.如权利要求11所述的方法，其中所述系统是四轮驱动(4WD)系统和四轮操纵(4WS)系统中之一。
14.如权利要求11所述的方法，其中所述系统是燃料电池汽车(FCV)驱动系统、混合电动车辆(HEV)驱动系统、发动机自动变速(A/T)驱动链控制系统、无级变速(CVT)驱动链控制系统、转向系统、车辆间控制系统、车道跟随控制系统、电动操纵系统、功率辅助控制系统以及反应式控制系统中之一。
15.如权利要求5所述的方法，其中母组件和试验组件是反锁制动系统(ABS)，其中仿真结果的处理产生作为该试验组件在它对该试验汽车的有效性方面的替代特性的减速因子，该减速因子用反锁制动限制下的减速平均值和减速峰值之间的比表示，并且其中所述主数据包括作为该试验组件在它对该试验汽车的有效性方面的用于符合度评估的替代特性的该减速因子的期望值。
16.如权利要求15所述的方法，其中仿真结果的处理产生在反锁制动限制下的制动力时间积分、在反锁制动限制下的制动力平均值以及在反锁制动限制下制动汽车所需的时间，以作为该试验组件在它的系统操作方面的各替代特性，并且其中所述主数据包括该制动力时间积分的期望值、该制动力平均值的期望值以及该时间的期望值，以作为该试验组件在它的系统操作方面的用于符合度评估的各替代特性。
17.如权利要求5所述的方法，其中所述母组件和所述试验组件是牵引特性调整系统(TCS)，其中仿真结果的处理产生在牵引特性调整限制下从第一次出现车轮滑动到其后的滑动收敛点期间的汽车纵向加速的时间积分，以及在牵引特性调整限制下从第一次出现车轮滑动到其后的滑动收敛点期间的汽车纵向加速平均值和汽车纵向加速最小值之间的汽车纵向加速中的变化，以作为该试验组件在它对该试验汽车的有效性方面的各替代特性，并且其中所述主数据包括该汽车纵向加速的时间积分的期望值以及该汽车纵向加速中的改变的期望值，以作为该试验组件在它对该试验汽车的有效性方面的用于符合度评估的各替代特性。
18.如权利要求17所述的方法，其中仿真结果处理产生牵引特性调整下第一循环之中的车轮滑动时间积分、牵引特性调整下该第一循环之中的车轮滑动上的变化以及从第一次出现车轮滑动到其后的滑动收敛点的滑动发生时间，以作为该试验组件在它的系统操作方面的各替代特性，并且其中所述主数据包括该车轮滑动时间积分的期望值、该车轮滑动上的变化的期望值，以作为该试验组件在它的系统操作方面的用于符合度评估的各替代特性。
19.如权利要求5所述的方法，其中所述母组件和所述试验组件是车辆动力学控制(VDC)系统，其中仿真结果的处理产生在VDC限制下的汽车滑动角滞后，以作为该试验组件在它对该试验汽车的有效性方面的替代特性，并且其中所述主数据包括该汽车滑动角滞后的期望形状，以作为该试验组件在它对该试验汽车的有效性方面的用于符合度评估的替代特性。
20.如权利要求19所述的方法，其中仿真结果的处理产生VDC限制下的汽车滑动角以及VDC限制下的汽车滑动角中的变化，以作为该试验组件在它的系统操作方面的各替代特性，并且其中所述主数据包括该汽车滑动角的期望值以及该汽车滑动角中的变化的期望值，以作为该试验组件在它的系统操作方面的用于符合度评估的各替代特性。
21.一种工程辅助系统，包括主数据(12)；一个试验组件(14)；一个实时仿真器(16)，用于利用设置来代表试验汽车的产品设计技术要求(PDS)的至少一部分的计算机生成的虚拟汽车模型对该试验组件进行计算机仿真以产生仿真结果；以及一个逻辑单元(18)，其用于根据该仿真结果和该主数据对该试验组件进行符合度评估。
22.如权利要求21所述的系统，其中所述主数据是根据安装着母组件的母汽车展示出令人满意的性能以及该母组件展示出令人满意的系统操作的知识库建立的。
23.如权利要求22所述的系统，其中所述母组件和所述试验组件是一个系统，该系统包括一个在基于微处理器的控制器控制下的致动器。
24.如权利要求23所述的系统，其中该系统是反锁制动系统(ABS)、牵引特性调整系统(TCS)和车辆动力学控制(VDC)系统中之一。
25.如权利要求23所述的系统，其中该系统是四轮驱动(4WD)系统和四轮操纵(4WS)系统中之一。
26.如权利要求23所述的系统，其中该系统是燃料电池汽车(FCV)驱动系统、混合电动车辆(HEV)驱动系统、发动机自动变速(A/T)驱动链控制系统、无级变速(CVT)驱动链控制系统、转向系统、车辆间控制系统、车道跟随控制系统、电动操纵系统、功率辅助控制系统以及反应式控制系统中之一。
27.如权利要求24所述的系统，其中所述主数据包括所述试验组件在它的系统操作方面的用于符合度评估的替代特性，并且其中处理所述仿真结果以产生该试验组件在它的系统操作方面的各替代特性。
28.如权利要求22所述的系统，其中所述主数据通过以下方式建立设置计算机生成的虚拟汽车模型以代表母汽车的PDS的至少一部分；以及使所述实时仿真器利用该设置成代表该母汽车的PDS的至少一部分的汽车模型对该母组件进行计算机仿真，以产生用来建立该试验组件在它的系统操作方面的用于符合度评估的各替代特性的仿真结果。
29.如权利要求22所述的系统，其中，所述主数据是通过以下方式建立的收集通过对安装着所述母组件的母汽车进行道路测试获得的数据，以用来建立该试验组件在它的系统操作方面的用于符合度评估的各替代特性。
30.如权利要求27所述的系统，其中所述逻辑单元完成的符合度评估判定所述试验组件在它的系统操作方面的各替代特性相对于该试验组件在它的系统操作方面的用于符合度评估的各替代特性的一组偏差中的每个偏差是否在预定范围内，并且，若是这种情况，做出该试验组件在其被安装在该试验汽车中的状态下会令人满意地完成其操作的判断。
31.如权利要求24所述的系统，其中所述主数据包括所述试验组件在它对试验汽车的有效性方面用于符合度评估的替代特性，并且其中处理仿真结果以建立该试验组件在它对该试验汽车的有效性方面的替代特性。
32.如权利要求31所述的系统，其中由所述逻辑单元完成的符合度评估判定所述试验组件在它对试验汽车的有效性方面的替代特性相对于该试验组件在它对该试验汽车的有效性方面的用于符合度评估的替代特性的偏差是否在预定范围内，并且，如果是这种情况，做出该试验组件会令人满意地适合该试验汽车的判断。
33.如权利要求24所述的系统，其中所述主数据包括所述试验组件在它的系统操作方面的用于符合度评估的以及该试验组件在它对所述试验汽车的有效性方面的用于符合度评估的各替代特性，并且其中处理仿真数据以建立该试验组件在它的系统操作方面的以及在它对该试验汽车的有效性方面的各替代特性。
34.如权利要求33所述的系统，其中由所述逻辑单元完成的符合度评估判定所述试验组件在它的系统操作方面的各替代特性相对于该试验组件在它的系统操作方面的用于符合度评估的各替代特性的一组偏差中的每个偏差是否在预定范围内，其中由该逻辑单元完成的符合度评估判定该试验组件在它对该试验汽车的有效性方面的替代特性相对于该试验组件在它对该试验汽车的有效性方面的用于符合度评估的替代特性的偏差是否在预定范围内，以及其中，一旦判定该试验组件在它的系统操作方面的各替代特性相对于该试验组件在它的系统操作方面的用于符合度评估的各替代特性的一组偏差中的各个偏差不在该预定范围内，并且判定该试验组件在它对该试验汽车的有效性方面的替代特性相对于该试验组件在它对该试验汽车的有效性方面的用于符合度评估的替代特性的偏差在该预定范围内，则由该所述逻辑单元完成的符合度评估做出对该试验组件的修改已完成并且所修改的该试验组件会令人满意地适应该试验汽车的判断。
35.如权利要求30所述的系统，其中所述试验组件是ABS，其中由所述实时仿真器产生的仿真结果包括车轮制动力随时间的变化，处理该变化以建立作为该试验组件在它的系统操作方面的替代特性的车轮制动力变化特性，以及其中所述主数据包括车轮制动力的期望变化特性，以作为该试验组件在它的系统操作方面的用于符合度评估的替代特性。
36.如权利要求35所述的系统，其中仿真结果的处理建立在反锁制动限制下的制动力时间积分、在反锁制动限制下的制动力平均值以及在反锁制动限制下制动汽车所需的制动时间，以作为该试验组件在它的系统操作方面的各替代特性，并且其中所述主数据包括在反锁制动限制下的制动力时间积分的期望值、在反锁制动限制下的制动力平均值的期望值以及在反锁制动限制下制动汽车所需制动时间的期望值，以作为该试验组件在它的系统操作方面的用于符合度评估的各替代特性。
37.如权利要求36所述的系统，其中由所述逻辑单元完成的符合度评估判定通过处理仿真结果建立的制动力时间积分是否大于从所述制动力时间积分期望值减去第一预定值得到的第一基准，其中由该逻辑单元完成的符合度评估判定通过处理仿真结果建立的制动力平均值是否大于从制动力平均值的期望值减去第二预定值得到的第二基准，其中由该逻辑单元完成的符合度评估判定通过处理仿真结果建立的制动汽车所需制动时间是否小于从制动汽车所需制动时间的期望值减去第三预定值得到的第三基准，以及一旦判定该通过处理仿真数据建立的制动力时间积分大于该第一基准、通过处理仿真结果建立的制动力平均值大于该第二基准、以及通过处理仿真结果建立的制动汽车所需的制动时间小于该第三基准，则通过该逻辑单元完成的符合度评估作出该试验组件令人满意地适合该试验汽车的判断。
38.如权利要求32所述的系统，其中所述试验组件是ABS，其中所述实时仿真器产生的仿真结果包括汽车纵向加速随时间的变化，处理该变化以建立作为该试验组件在它对该试验汽车的有效性方面的替代特性的汽车纵向加速变化特性，以及其中所述主数据包括汽车纵向加速的期望变化特性，以作为该试验组件在它对该试验汽车的有效性方面的用于符合度评估的替代特性。
39.如权利要求38所述的系统，其中仿真数据的处理建立用反锁制动限制下的汽车减速的平均值和减速的峰值之间的比表示的减速因子，以作为该试验组件在它对该试验汽车的有效性方面的替代特性，其中所述主数据包括该减速因子的期望值，以作为该试验组件在它该试验汽车的有效性方面的用于符合度评估的替代特性，其中由所述逻辑单元完成的符合度评估判定通过处理仿真结果建立的减速因子是否大于从主数据的减速因子期望值减去一预定值得到的一个基准，一旦判定通过处理仿真结果建立的减速因子大于该基准，则由该逻辑单元完成的符合度评估做出该试验组件令人满意地适合该试验汽车的判断。
40.如权利要求34所述的系统，其中所述试验组件是ABS，其中由所述实时仿真器产生的仿真结果包括车轮制动力随时间的变化，处理该变化以建立作为该试验组件在它的系统操作方面的替代特性的车轮制动力变化特性，其中所述主数据包括车轮制动力的期望变化特性，以作为该试验组件在它的系统操作方面的用于符合度评估的替代特性，其中该实时仿真器产生的仿真结果包括汽车纵向加速随时间的变化，处理该变化以建立作为该试验组件在它对试验汽车的有效性方面的替代特性的汽车纵向加速变化特性，以及其中所述主数据包括汽车纵向加速的期望变化特性，以作为该试验组件在它对该试验汽车的有效性方面的用于符合度评估的替代特性。
41.如权利要求40所述的系统，其中所述仿真结果的处理建立在反锁制动限制下的制动力时间积分、在反锁制动限制下的制动力平均值以及在反锁制动限制下制动汽车所需的制动时间，以作为该试验组件在它的系统操作方面的各替代特性，其中所述主数据包括在反锁制动限制下的制动力时间积分的期望值、在反锁制动限制下的制动力平均值的期望值、以及在反锁制动限制下制动汽车所需制动时间的期望值，以作为该试验组件在它的系统操作方面的用于符合度评估的各替代特性，其中仿真数据的处理建立用反锁制动限制下的汽车减速的平均值和减速的峰值之间的比表示的减速因子，以作为该试验组件在它对试验汽车的有效性方面的替代特性，以及其中所述主数据包括该减速因子的期望值，以作为该试验组件在它对该试验汽车的有效性方面的用于符合度评估的替代特性。
42.如权利要求41所述的系统，其中由所述逻辑单元完成的符合度评估判定通过处理仿真结果建立的制动力的时间积分是否大于从该制动力时间积分期望值减去第一预定值得到的第一基准，其中由该逻辑单元完成的符合度评估判定通过处理仿真结果建立的制动力平均值是否大于从该制动力平均值的期望值减去第二预定值得到的第二基准，其中由该逻辑单元完成的符合度评估判定通过处理仿真结果建立的制动汽车所需制动时间是否小于从该制动汽车所需制动时间的期望值减去第三预定值得到的第三基准，其中由该逻辑单元完成的符合度评估判定通过处理仿真结果建立的减速因子是否大于从该减速因子的期望值减去第四预定值得到的第四基准，一旦判定该通过处理仿真数据建立的制动力时间积分大于该第一基准、通过处理仿真结果建立的制动力平均值大于该第二基准、通过处理仿真结果建立的制动汽车所需的制动时间小于该第三基准以及通过仿真结果建立的减速因子大于该第四基准，则通过该逻辑单元完成的符合度评估做出该试验组件令人满意地适合该试验汽车的判断，一旦判定该通过仿真结果建立的减速因子大于该第四基准，则通过该逻辑单元完成的符合度评估做出该试验组件令人满意地适合该试验汽车的判断，除非通过处理仿真数据建立的制动力的时间积分大于该第一基准、通过处理仿真结果建立的制动力平均值不大于该第二基准以及通过处理仿真结果建立的制动汽车所需的制动时间不大于该第三基准，以及一旦做出其它判定，通过该逻辑单元完成的符合度评估做出该试验组件不能令人满意地适合该试验汽车的判断。
43.如权利要求30所述的系统，其中所述试验组件是TCS，其中所述实时仿真器产生的仿真结果包括车轮转速随时间的变化，处理该变化以建立作为该试验组件在它的系统操作方面的替代特性的车轮转速变化特性，其中所述主数据包括车轮转速的期望变化特性，以作为该试验组件在它的系统操作方面的用于符合度评估的替代特性。
44.如权利要示43所述的系统，其中仿真结果的处理建立在牵引特性调整限制下第一循环中的车轮滑动的时间积分、在牵引特性调整限制下第一循环中的车轮滑动的变化、以及从第一次出现车轮滑动到随后的收敛点的滑动发生时间，以作为该试验组件在它的系统操作方面的各替代特性，并且所述主数据包括该车轮滑动的时间积分的期望值、该车轮滑动的变化的期望值、以及该滑动发生时间的期望值，以作为该试验组件在它的系统操作方面的用于符合度评估的各替代特性。
45.如权利要求44所述的系统，其中由所述逻辑单元完成的符合度评估判定通过处理仿真结果建立的车轮滑动的时间积分是否小于对该车轮滑动的时间积分期望值加上第一预定值得到的第一基准值，其中由该逻辑单元完成的符合度评估判定通过处理仿真结果建立的车轮滑动的变化是否小于对该车轮滑动的变化的期望值加上第二预定值得到的第二基准值，其中由该逻辑单元完成的符合度评估判定通过处理仿真结果建立的滑动发生时间是否小于对该滑动发生时间的期望值加上第三预定值得到的第三基准值，一旦判定该通过处理仿真结果建立的车轮滑动的时间积分小于该第一基准值、通过处理仿真结果建立的车轮滑动的变化小于该第二基准值、以及该通过处理仿真结果建立的滑动发生时间小于该第三基准值，则通过该逻辑单元完成的符合度评估作出该试验组件令人满意地适合该试验汽车的判断。
46.如权利要求32所述的系统，其中所述试验组件是TCS，其中所述实时仿真器产生的仿真结果包括汽车纵向减速随时间的变化，处理该变化以建立作为该试验组件在它对该试验汽车的有效性方面的替代特性的汽车纵向加速变化特性，以及其中所述主数据包括汽车纵向加速的期望变化特性，以作为该试验组件在它对该试验汽车的有效性方面的用于符合度评估的替代特性。
47.如权利要求46所述的系统，其中该仿真数据的处理建立在牵引特性调整限制下的从第一次出现车轮滑动到其后的滑动收敛点期间的汽车纵向加速的时间积分、以及在牵引特性调整限制下从第一次出现车轮滑动到其后的滑动收敛点期间的汽车纵向加速平均值和汽车纵向加速最小值之间的汽车纵向加速中的变化，以作为该试验组件在它对该试验汽车的有效性方面的各替代特性，其中所述主数据包括汽车纵向加速的时间积分的期望值以及该汽车纵向加速中的变化的期望值，以作为该试验组件在它对该试验汽车的有效性方面的用于符合度评估的各替代特性，其中由所述逻辑单元完成的符合度评估判定通过处理仿真结果建立的该汽车纵向加速的时间积分是否大于从该汽车纵向加速的时间积分的期望值减去第四预定值得到的第四基准值，其中由该逻辑单元完成的符合度评估判定通过处理仿真结果建立的汽车纵向加速中的变化是否大于从该汽车纵向加速中的变化的期望值减去第五预定值得到的第五基准值，其中，一旦判定通过处理仿真结果建立的汽车纵向加速的时间积分大于该第四基准值，以及通过处理仿真结果建立的汽车纵向加速中的变化大于该第五基准值，通过该逻辑单元完成的符合度评估作出该试验组件令人满意地适合该试验汽车的判断。
48.如权利要求34所述的系统，其中所述试验组件是TCS，其中所述实时仿真器产生的仿真结果包括车轮转速随时间的变化，处理该变化以建立作为该试验组件在它的系统操作方面的替代特性的车轮转速变化特性，其中所述主数据包括车轮转速的期望变化特性，以作为该试验组件在它的系统操作方面的用于符合度评估的替代特性，其中该实时仿真器产生的仿真结果包括汽车纵向加速随时间的变化，处理该变化以建立作为该试验组件在它对该试验汽车的有效性方面的替代特性的汽车纵向加速变化特性，以及其中所述主数据包括汽车纵向加速的期望变化特性，以作为该试验组件在它对该试验汽车的有效性方面的用于符合度评估的替代特性。
49.如权利要求48所述的系统，其中仿真结果的处理建立在牵引特性调整限制下第一循环中的车轮滑动的时间积分、在牵引特性调整限制下第一循环中的车轮滑动变化、以及从第一次出现车轮滑动到其后的收敛点的滑动发生时间，以作为该试验组件在它的系统操作方面的各替代特性，其中所述主数据包括车轮滑动的时间积分的期望值、车轮滑动中的变化的期望值以及滑动发生时间的期望值，以作为该试验组件在它的系统操作方面的用于符合度评估的各替代特性，其中仿真结果的处理建立在牵引特性调整限制下的从第一次出现车轮滑动到其后的滑动收敛点期间的汽车纵向加速的时间积分，以及在牵引特性调整限制下从第一次出现车轮滑动到其后的滑动收敛点期间的汽车纵向加速平均值和汽车纵向加速最小值之间的汽车纵向加速中的变化，以作为该试验组件在它对该试验汽车的有效性方面的各替代特性，以及其中所述主数据包括该汽车纵向加速的时间积分的期望值以及该汽车纵向加速中的变化的期望值，以作为该试验组件在它对该试验汽车的有效性方面用于符合度评估的各替代特性。
50.如权利要求49所述的系统，其中由所述逻辑单元完成的符合度评估判定通过处理仿真结果建立的该车轮滑动的时间积分是否小于对该车轮滑动的时间积分期望值加上第一预定值得到的第一基准值，其中由该逻辑单元完成的符合度评估判定通过处理仿真结果建立的该车轮滑动中的变化是否小于对该车轮滑动中的变化的期望值加上第二预定值得到的第二基准值，其中由该逻辑单元完成的符合度评估判定通过处理仿真结果建立的该滑动发生时间是否小于对该滑动发生时间的期望值加上第三预定值得到的第三基准值，其中由该逻辑单元完成的符合度评估判定通过处理仿真结果建立的汽车纵向加速的时间积分是否大于从该汽车纵向加速的时间积分的期望值减去第四预定值得到的第四基准值，其中由该逻辑单元完成的符合度评估判定通过处理仿真结果建立的汽车纵向加速中的变化是否大于从该汽车纵向加速中的变化的期望值减去第五预定值得到的第五基准值，一旦判定通过处理仿真结果建立的车轮滑动的时间积分小于该第一基准值、通过处理仿真结果建立的车轮滑动中的变化小于该第二基准值、通过处理仿真结果建立的滑动发生时间小于该第三基准值、通过处理仿真结果建立的汽车纵向加速的时间积分大于该第四基准值、以及通过处理仿真结果建立的汽车纵向加速中的变化大于该第五基准值，则通过该逻辑单元完成的符合度评估作出该试验组件令人满意地适合该试验汽车的判断，其中，一旦判定该通过处理仿真结果建立的汽车纵向加速的时间积分大于该第四基准值，以及通过处理仿真结果建立的汽车纵向加速中的变化大于该第五基准值，则通过该逻辑单元完成的符合度评估作出该试验组件令人满意地适合该试验汽车的判断，除非通过处理仿真结果建立的车轮滑动的时间积分小于该第一基准值、通过处理仿真结果建立的车轮滑动中的变化小于该第二基准值、以及通过处理仿真结果建立的滑动发生时间小于该第三基准值，以及一旦做出其它判定，则通过该逻辑单元完成的符合度评估做出该试验组件不能令人满意地适合该试验汽车的判断。
51.如权利要求30所述的系统，其中所述试验组件是VDC系统，其中所述实时仿真器产生的仿真结果包括前后轴的滑动角随时间的变化，处理该变化以建立作为该试验组件在它的系统操作方面的替代特性的前后轴的滑动角变化特性，以及其中所述主数据包括前后轴的滑动角的期望变化特性，以作为该试验组件在它的系统操作方面的用于符合度评估的替代特性。
52.如权利要求51所述的系统，其中仿真结果的处理建立在VDC限制下的汽车滑动角以及VDC限制下的汽车滑动角的变化，以作为所述试验组件在它的系统操作方面的各替代特性，并且其中所述主数据包括该汽车滑动角的期望值以及该汽车滑动角中的变化的期望值，以作为该试验组件在它的系统操作方面的用于符合度评估的各替代特性。
53.如权利要求52所述的系统，其中由所述逻辑单元完成的符合度评估判定通过处理仿真结果建立的该汽车滑动角是否在该汽车滑动角的期望值附近的第一预定窗口内，其中由该逻辑单元完成的符合度评估判定通过处理仿真结果建立的汽车滑动角的变化是否在该汽车滑动角的变化的期望值附近的第二预定窗口内，以及一旦判定通过处理仿真结果建立的汽车滑动角在该第一预定窗口内以及通过处理仿真结果建立的汽车滑动角的变化在该第二预定窗口内，则通过该逻辑单元完成的符合度评估作出该试验组件令人满意地适合该试验汽车的判断。
54.如权利要求32所述的系统，其中所述试验组件是VDC系统，其中所述实时仿真器产生的仿真结果包括汽车滑动角随时间的变化，处理该变化以建立作为该试验组件的在它对试验汽车的有效性方面的替代特性的汽车滑动角变化特性，以及其中所述主数据包括汽车滑动角的期望变化特性，以作为该试验组件在它对该试验汽车的有效性方面的用于符合度评估的替代特性。
55.如权利要求54所述的系统，其中仿真结果的处理建立VDC限制下的汽车滑动角滞后，以作为所述试验组件在它对试验汽车中的有效性方面的替代特性，其中所述主数据包括该汽车滑动角滞后的期望形式，以作为该试验组件的在它对该试验汽车的有效性方面的用于符合度评估的替代特性，其中由所述逻辑单元完成的符合度评估判定通过处理仿真结果建立的该汽车滑动角滞后是否在该汽车滑动角滞后的期望形式附近的第三预定窗口内，并且一旦判定该汽车滑动角滞后在该第三预定窗口内，则通过该逻辑单元完成的符合度评估作出该试验组件令人满意地适合该试验汽车的判断。
56.如权利要求34所述的系统，其中所述试验组件是VDC系统，其中所述实时仿真器产生的仿真结果包括前后轴的滑动角随时间的变化，处理该变化以建立作为该试验组件在它的系统操作方面的替代特性的前后轴的滑动角变化特性，其中所述主数据包括前后轴的滑动角的期望变化特性，以作为该试验组件在它的系统操作方面的用于符合度评估的替代特性，其中该实时仿真器产生的仿真结果包括汽车滑动角随时间的变化，处理该变化以建立作为该试验组件的在它对试验汽车的有效性方面上的替代特性的汽车滑动角变化特性，以及其中所述主数据包括汽车滑动角的期望变化特性，以作为该试验组件在它对该试验汽车的有效性方面的用于符合度评估的替代特性。
57.如权利要求56所述的系统，其中仿真结果的处理建立在VDC限制下的汽车滑动角以及VDC限制下的汽车滑动角的变化，以作为所述试验组件在它的系统操作方面的各替代特性，并且其中所述主数据包括汽车滑动角的期望值以及汽车滑动角的变化的期望值，以作为该试验组件在它的系统操作方面的用于符合度评估的各替代特性，其中仿真结果的处理建立VDC限制下的汽车滑动角滞后，以作为该试验组件在它对该试验汽车的有效性方面的替代特性，其中所述主数据包括该汽车滑动角滞后的期望形式，以作为该试验组件的在它对该试验汽车的有效性方面的用于符合度评估的替代特性。
58.如权利要求57所述的系统，其中由所述逻辑单元完成的符合度评估判定通过处理仿真结果建立的汽车滑动角是否在该汽车滑动角的期望值附近的第一预定窗口内，其中由该逻辑单元完成的符合度评估判定通过处理仿真结果建立的汽车滑动角的变化是否在该汽车滑动角的变化的期望值附近的第二预定窗口内，其中由该逻辑单元完成的符合度评估判定通过处理仿真结果建立的汽车滑动角滞后是否在该汽车滑动角滞后的期望形式附近的第三预定窗口内，一旦判定通过处理仿真结果建立的汽车滑动角在该第一预定窗口内、通过处理仿真结果建立的汽车滑动角的变化在该第二预定窗口内，以及通过处理仿真结果建立的汽车滑动角滞后在该第三预定窗口内，则通过该逻辑单元完成的符合度评估作出该试验组件令人满意地适合该试验汽车的判断，其中，一旦判定通过处理仿真结果建立的汽车滑动角滞后在该第三预定窗口内，则通过该逻辑单元完成的符合度评估作出该试验组件令人满意地适合该试验汽车的判断，除非通过处理仿真结果建立的汽车滑动角在该第一预定窗口内、以及通过处理仿真结果建立的汽车滑动角的变化在该第二预定窗口内，以及一旦做出其它判定，则通过该逻辑单元完成的符合度评估做出该试验组件不能令人满意地适合该试验汽车的判断。
全文摘要
一种汽车工程辅助系统和方法，用于建立主数据并且设置一个计算机生成的虚拟汽车模型以代表试验汽车的至少一部分产品设计技术要求(PDS)。一个实时仿真器利用该已设置成代表该试验汽车的PDS的至少一部分的汽车模型进行试验组件的计算机仿真，以产生仿真结果。一个逻辑单元根据该仿真结果以及该主数据对该试验组件进行符合度评估。
文档编号G01M17/007GK1488538SQ0315806
公开日2004年4月14日 申请日期2003年9月4日 优先权日2002年9月4日
发明者佐藤修, 片山健, 俣野裕一, 今井浩二, 齐藤春树, 一, 二, 树 申请人:日产自动车株式会社