一种轮胎六分力的预测方法和系统与流程

本发明实施例涉及轮胎检测技术领域，尤其涉及一种轮胎六分力的预测方法和装置。

背景技术

轮胎六分力是衡量轮胎力学性能的重要指标，与汽车操纵稳定性、行驶安全性及乘坐舒适性等密切相关。尤其对于整车正向开发设计来说，表征轮胎力学性能的动力学模型是整车仿真设计的必要输入，因此轮胎六分力及其模型的建立十分重要。安装在车辆上轮胎的气压随使用因素和环境因素等是多变的，而胎压对轮胎性能有着显著的影响。轮胎六分力可以通过设备实测，如美国mts和德国zf公司制造的轮胎六分力试验台，但其测试周期较长、费用昂贵，而且六分力试验台每次只能检测某一胎压下的力和力矩，不能有效地对变化过程的胎压进行连续六分力测试。因此，如何使用有限的试验数据预测不同胎压下的轮胎六分力性能，是解决轮胎六分力测试资源匮乏的有效手段。本发明基于魔术公式轮胎模型建立了全工况连续变胎压的轮胎六分力预测模型，以实测轮胎六分力数据为输入以保证高质量的六分力预测能力。

技术实现要素：

针对上述技术问题，本发明提供了一种轮胎六分力的预测方法和系统，以提高轮胎六分力的预测能力和测试效率。

本发明实施例提供了一种轮胎六分力的预测方法，所述方法包括如下步骤：

s11，读取六分力试验平台对轮胎建模进行设定类型试验的原始试验数据，其中，所述设定类型试验包括：三组不同轮胎气压下的侧偏试验和纵滑试验；

s12，根据设定类型试验的数据处理模板，从所述原始试验数据中获取关键参数采样点集和数据处理；

s13，根据设定类型试验的数据处理模板，对三组胎压下的试验数据分别进行魔术公式轮胎模型参数辨识；

s14，根据待预测的目标气压，采用数学插值方法计算得到目标气压下的轮胎模型参数；

s15，将求得的待预测目标气压下的轮胎模型参数回代到魔术公式轮胎模型中，进行计算得到其六分力数据值。

作为优选，步骤s11中，读取六分力试验平台对轮胎进行设定类型试验的原始试验数据包括由预定的原始试验数据文件读取所述六分力试验平台对轮胎进行设定类型试验的原始试验数据。

作为优选，步骤s12中，从所述原始试验数据中获取关键参数采样点集包括：根据六分力数据处理模板，从所述侧偏试验、纵滑试验的原始试验数据中提取侧偏角、滑移率、侧向力、纵向力、垂向力、回正力矩、倾翻力矩和滚动力矩。

作为优选，步骤s13中，数据处理模板可导入所获取采样点集数据，采样最小二乘法原理对其进行魔术公式轮胎模型参数进行辨识，获得和保存模型参数。

作为优选，步骤s14中，确定试验气压边界范围内的任意气压值为待预测的目标气压，采用数学插值方法对三组实测的魔术公式模型参数进行插值计算，得到目标气压下的轮胎模型参数值。

作为优选，步骤s15中，根据所述设定类型试验的数据辨识模板，将目标气压下的轮胎模型参数回代至魔术公式轮胎模型中，并对所述关键参数采样点集进行曲线拟合，生成设定试验类型的轮胎六分力试验报告。

本发明还提供一种轮胎六分力的预测系统，该系统包括：

原始数据读取模块，用于读取六分力试验平台对轮胎进行设定类型试验的原始试验数据，其中，所述设定类型试验包括：侧偏试验和纵向滑移试验；

采样点获取模块，用于根据设定类型试验的数据模版，从所述原始试验数据中获取关键参数采样点集；

模型辨识模块，用于魔术公式轮胎模型参数辨识，获得各气压下的魔术公式模型参数值；

计算预测模块，用于对目标气压下的魔术公式模型参数进行插值和回代计算，获得目标胎压下的轮胎六分力数据；

作为优选，该系统还包括报告生成模块，用于在根据所述设定类型试验的数据模板，计算性能参数，并对所述关键参数采样点集进行曲线拟合，以形成轮胎的关键性能曲线之后，根据所述关键性能曲线，生成设定试验类型的轮胎六分力试验报告。

本发明提供了一种轮胎六分力的预测方法和系统，显著提高轮胎六分力的预测能力和测试效率。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1是本发明实施例提供的轮胎六分力预测方法的流程图；

图2是本发明实施例提供的轮胎六分力预测报告的示意图。

图3是本发明实施例2提供的轮胎六分力预测系统的结构图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

实施例1

本实施例提供了轮胎六分力预测方法的一种技术方案。本技术方案可以由轮胎六分力预测系统来执行。

图1示例所述轮胎六分力的预测方法，包括如下步骤：

s11，读取六分力试验平台对轮胎建模进行设定类型试验的原始试验数据。所述设定类型试验包括：a胎压下的轮胎侧偏试验和纵滑试验，b胎压下的轮胎侧偏试验和纵滑试验和c胎压下的轮胎侧偏试验和纵滑试验。

在专门用于对轮胎进行六分力测试的六分力测试平台上，运行完成上述几种试验之后，获得的原始试验数据被自动的excel文件的形式保存。因此，在读取原始试验数据时，可以从原始试验数据文件，也就是exel文件中读取。

s12，根据设定类型试验的数据处理模板，从所述原始试验数据中获取关键参数采样点集和数据处理。

为了方便对于不同设定类型试验的原始试验数据的处理，在本实施例中，为不同类型试验的原始数据处理过程定义了相同的数据处理模板。在完成了轮胎在所述六分力测试平台上的六分力测试，记录了原始试验数据之后，使用设定类型试验的数据模板，从所述原始试验数据中获取关键参数采样点集。从所述原始试验数据中获取关键参数采样点集包括：根据六分力数据处理模板，从所述侧偏试验、纵滑试验的原始试验数据中提取侧偏角、滑移率、侧向力、纵向力、垂向力、回正力矩、倾翻力矩和滚动力矩。

s13，根据六分力预测系统的模型辨识模块，对多组不同胎压下的试验数据分别进行魔术公式轮胎模型参数辨识。

对轮胎气压a工况下的试验数据进行魔术公式轮胎模型参数辨识，并将所辨识得到的结果保存；

对轮胎气压b工况下的试验数据进行魔术公式轮胎模型参数辨识，并将所辨识得到的结果保存；

对轮胎气压c工况下的试验数据进行魔术公式轮胎模型参数辨识，并将所辨识得到的结果保存。

s14，根据待预测的目标气压，采用数学插值方法计算得到目标气压下的轮胎模型参数。确定试验气压边界范围内的任意气压值为待预测的目标气压，采用数学插值方法对三组实测的魔术公式模型参数进行插值计算，得到目标气压下的轮胎模型参数值。

s15，将求得的待预测目标气压下的轮胎模型参数回代到魔术公式轮胎模型中，进行计算得到其六分力数据值。

实施例2

本实施例提供了轮胎六分力预测系统的一种技术方案。参见图3，在该技术方案中，所述轮胎六分力预测系统包括：原始数据读取模块、采样点获取模块、模型辨识模块、计算预测模块以及报告生成模块。

所述原始数据读取模块用于读取六分力试验平台对轮胎进行设定类型试验的原始试验数据，其中，所述设定类型试验包括：侧偏试验和纵向滑移试验。

所述采样点获取模块用于根据设定类型试验的数据模版，从所述原始试验数据中获取关键参数采样点集。

所述模型辨识模块用于魔术公式轮胎模型参数辨识，获得各气压下的魔术公式模型参数值。

所述计算预测模块用于对目标气压下的魔术公式模型参数进行插值和回代计算，获得目标胎压下的轮胎六分力数据。

可选的，所述轮胎六分力预测系统还包括：报告生成模块。

所述报告生成模块用于在根据所述设定类型试验的数据模板，计算性能参数，并对所述关键参数采样点集进行曲线拟合，以形成轮胎的关键性能曲线之后，根据所述关键性能曲线，生成设定试验类型的轮胎六分力试验报告，如图2所示。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间的相同或相似的部分互相参见即可。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域技术人员而言，本发明可以有各种改动和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。