轮胎侧偏刚度模型的评价方法及装置与流程

本发明涉及车辆，具体而言，涉及一种轮胎侧偏刚度模型的评价方法及装置。

背景技术：

1、轮胎作为车辆动态性能的基础，决定了一台车性能的上限，比如最大的抓地性能，最高的过弯速度，最短的制动距离。传统的方法往往依托于车辆的载荷，以及对标数据，来对轮胎性能提出技术要求，比如侧偏特性等等。但是并没有进一步考虑到车辆在其极限动态工况下，轮胎性能是否衰退的维度，即轮胎的载荷敏感性。因此，可能会引发车辆在常规工况下非常稳定，但是极限来得很突兀，使驾驶员产生不安定驾驶感受的风险。无止境地提高轮胎性能要求，又会引发过度设计的问题。如何使得轮胎性能损失最小的同时，保证利用率最高，是轮胎性能设计工作的一大痛点。

技术实现思路

1、本发明的主要目的在于提供一种轮胎侧偏刚度模型的评价方法及装置，以解决现有技术中车辆在其极限动态工况下车轮性能损失大的问题。

2、为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种轮胎侧偏刚度模型的评价方法，其特征在于，包括：获取车辆的轮胎侧偏刚度模型、车辆数学模型、轴荷分布关系、侧向加速度阈值和速度阈值，其中，轮胎侧偏刚度模型用于表示轮胎侧偏力因子与轮胎侧偏角的映射关系，所述轮胎侧偏刚度模型用于确定所述车辆的侧偏力因子，所述车辆数学模型基于所述车辆的侧倾自由度确定，所述轴荷分布关系用于表示轴的截面的荷载的分布；基于所述车辆数学模型、所述轴荷分布关系、所述侧向加速度阈值和所述速度阈值确定不同轮荷转移系数对应的前轮侧偏角；基于所述轮胎侧偏刚度模型、所述前轮侧偏角和后轮侧偏角确定稳定性因子；响应于所述轮荷转移系数满足第一预设条件，基于所述稳定性因子确定所述轮胎的轮胎侧偏刚度模型是否合格，其中，所述第一预设条件为所述轮荷转移系数达到阈值。

3、可选地，获取所述轮胎侧偏模型之前，包括：确定轮胎侧偏因子曲线的初始斜率和初始拐点位置；基于所述初始斜率和所述初始拐点位置建立所述轮胎侧偏模型。

4、可选地，获取所述车辆数学模型，之前包括：获取所述车辆的车辆信息，其中，所述车辆信息包括轴距、轮距、质量、前后轴荷分配系数、整车质心高度和悬架侧倾中心高度；基于所述车辆信息建立所述车辆数学模型。

5、可选地，所述基于所述车辆数学模型、所述轴荷分布关系、所述侧向加速度阈值和所述速度阈值确定不同轮荷转移系数对应的前轮侧偏角包括：基于所述车辆数学模型、所述轴荷分布关系、所述侧向加速度阈值和所述速度阈值确定轮荷转移系数阈值；基于所述轮荷转移系数阈值确定不同轮荷转移系数对应的所述轮胎的侧向力和前轮侧偏角。

6、可选地，所述基于所述车辆数学模型、所述轴荷分布关系、所述侧向加速度阈值和所述速度阈值确定轮荷转移系数阈值包括：基于所述车辆数学模型和所述轴荷分布关系确定轮胎的轮荷基于所述车辆数学模型确定所述目标工况下的轮荷转移量和空气动力，其中，所述空气动力为举升力或下压力；基于所述轮荷转移量和所述空气动力确定所述轮胎的轮荷变化区间；基于所述轮荷变化区间和所述轮荷确定所述轮荷转移系数阈值。

7、可选地，所述基于所述轮胎侧偏模型、所述前轮侧偏角和后轮侧偏角确定稳定性因子包括：基于所述轮胎侧偏模型、所述前轮侧偏角和后轮侧偏角确定所述前轮胎侧偏力因子梯度和所述后轮胎侧偏力因子梯度，其中，所述后轮侧偏角为预设的常数；基于所述侧向力和所述前轮胎侧偏力因子梯度和所述后轮胎侧偏力因子梯度确定稳定性因子，其中，所述稳定性因子用于表示所述轮胎的侧偏刚度。

8、可选地，所述基于所述轮胎侧偏模型、所述前轮侧偏角和后轮侧偏角确定所述前轮胎侧偏力因子梯度和所述后轮胎侧偏力因子梯度包括：基于所述轮胎侧偏模型、所述前轮侧偏角和后轮侧偏角确定前轮侧偏力因子和后轮侧偏力因子；对所述前轮侧偏力因子和所述后轮侧偏力因子进行求导，得到所述前轮胎侧偏力因子梯度和所述后轮胎侧偏力因子梯度。

9、可选地，所述基于稳定性因子映射关系确定所述车辆在目标工况下的目标轮荷转移系数对应的目标稳定性因子包括：确定所述车辆在所述目标工况下的目标轮荷转移系数；基于稳定性因子映射关系和所述目标轮荷转移系数确定目标稳定性因子。

10、可选地，基于所述目标稳定性因子确定所述轮胎的轮胎侧偏刚度模型是否合格包括：响应于所述目标稳定性因子大于等于零，确定所述轮胎的侧偏刚度模型合格；响应于所述目标稳定性因子小于零，确定所述轮胎的侧偏刚度模型不合格并修正所述轮胎侧偏刚度模型。

11、根据本发明的另一方面，提供了一种轮胎侧偏刚度模型的评价装置，其特征在于，所述轮胎侧偏刚度模型的评价装置包括：获取模块，所述获取模块用于获取车辆的轮胎侧偏模型、车辆数学模型、轴荷分布关系、侧向加速度阈值和速度阈值，其中，轮胎侧偏模型用于表示轮胎侧偏力因子与轮胎侧偏角的映射关系，所述车辆数学模型基于所述车辆的侧倾自由度确定，所述轴荷分布关系用于表示轴的截面的荷载的分布；第一确定模块，所述第一确定模块用于基于所述车辆数学模型、所述轴荷分布关系、所述侧向加速度阈值和所述速度阈值确定不同轮荷转移系数对应的前轮侧偏角；第二确定模块，所述第二确定模块用于基于所述轮胎侧偏模型、所述前轮侧偏角和后轮侧偏角确定稳定性因子；第三确定模块，所述第三确定模块用于基于稳定性因子映射关系确定所述车辆在目标工况下的目标轮荷转移系数对应的目标稳定性因子，其中，所述目标工况基于所述侧向加速度阈值和所述速度阈值确定；第四确定模块，所述第四确定模块用于基于所述目标稳定性因子确定所述轮胎的轮胎侧偏刚度模型是否合格。

12、应用本发明的技术方案，通过获取车辆的轮胎侧偏刚度模型、车辆数学模型、轴荷分布关系、侧向加速度阈值和速度阈值，其中，轮胎侧偏刚度模型用于确定所述车辆的侧偏力因子，车辆数学模型基于所述车辆的侧倾自由度确定，所述轴荷分布关系用于表示轴的截面的荷载的分布，响应于所述轮荷转移系数满足第一预设条件，基于所述稳定性因子确定所述轮胎的轮胎侧偏刚度模型是否合格，使得考虑整车的动态特性和轮胎的载荷敏感度，以帮助轮胎侧偏因子进行全面的设计，有助于促进轮胎性能开发工作的开展。

技术特征：

1.一种轮胎侧偏刚度模型的评价方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取所述轮胎侧偏模型之前，包括：

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取所述车辆数学模型，之前包括：

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述车辆数学模型、所述轴荷分布关系、所述侧向加速度阈值和所述速度阈值确定不同轮荷转移系数对应的前轮侧偏角包括：

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于所述车辆数学模型、所述轴荷分布关系、所述侧向加速度阈值和所述速度阈值确定轮荷转移系数阈值包括：

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述基于所述轮胎侧偏模型、所述前轮侧偏角和后轮侧偏角确定稳定性因子包括：

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述基于所述轮胎侧偏模型、所述前轮侧偏角和后轮侧偏角确定所述前轮胎侧偏力因子梯度和所述后轮胎侧偏力因子梯度包括：

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于稳定性因子映射关系确定所述车辆在目标工况下的目标轮荷转移系数对应的目标稳定性因子包括：

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述目标稳定性因子确定所述轮胎的轮胎侧偏刚度模型是否合格包括：

10.一种轮胎侧偏刚度模型的评价装置，其特征在于，所述轮胎侧偏刚度模型的评价装置包括：

技术总结
本发明提供了一种轮胎侧偏刚度模型的评价方法及装置，轮胎侧偏刚度模型的评价方法包括：获取车辆的轮胎侧偏刚度模型、车辆数学模型、轴荷分布关系、侧向加速度阈值和速度阈值，基于车辆数学模型、轴荷分布关系、侧向加速度阈值和速度阈值确定不同轮荷转移系数对应的前轮侧偏角；基于稳定性因子确定轮胎的轮胎侧偏刚度模型是否合格。本申请通过获取车辆的轮胎侧偏刚度模型、车辆数学模型、轴荷分布关系、侧向加速度阈值和速度阈值，响应于轮荷转移系数满足第一预设条件，基于稳定性因子确定轮胎的轮胎侧偏刚度模型是否合格，使得考虑整车的动态特性和轮胎的载荷敏感度，以帮助轮胎侧偏因子进行全面的设计，有助于促进轮胎性能开发工作的开展。

技术研发人员：王英南,郝文权
受保护的技术使用者：中国第一汽车股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15