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。

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。
附图说明
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。

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Yasuji SHIBAHATA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 an Experimental 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PC 24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(MathWorks Inc.)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：
$a={\int }_{t0}^{t2}(\mathrm{PW}-\mathrm{FL})\mathrm{dt}+{\int }_{t0}^{t2}(\mathrm{PW}-\mathrm{FR})\mathrm{dt}+{\int }_{t0}^{t2}(\mathrm{PW}-\mathrm{RL})\mathrm{dt}+{\int }_{t0}^{t2}(\mathrm{PW}-\mathrm{RR})\mathrm{dt}$
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1：F1＝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2：F1＝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3：F1＝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4：F1＝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160：
1)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：
$a^{*}={\int }_{t1}^{t2}(V_{\mathrm{wRR}}-V_{\mathrm{car}})\mathrm{dt}$
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：
$d^{*}={\int }_{t1}^{t2}\mathrm{Gdt}$
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1：F1＝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2：F1＝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3：F1＝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4：F1＝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af：
                       ar＝r2-r4
                       af＝f1-f3
汽车侧滑角表示为：
$a^{\prime \prime }=\frac{\mathrm{af}}{\mathrm{ar}}=\frac{f1-f3}{r2-r4}$
汽车侧滑角中的变化b＂表示为：
$b^{\prime \prime }=\sqrt{{\mathrm{ar}}^2+{\mathrm{af}}^2}$
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1：F1＝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2：F1＝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3：F1＝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4：F1＝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。