CN105083292B - 一种预估未知路面摩擦系数的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及轮胎‑路面摩擦系数测试领域，具体的说涉及一种预估未知路面摩擦系数的方法，该方法通过将已知实验轮胎安装在测试实验台上，设定实验已知路面，测量被测轮胎在已知路面上的纵向滑移刚度，测量轮胎在已知路面上运动时的纵向力、垂向力以及滑移率，测量轮胎在预估路面上运动时的纵向力、垂向力以及滑移率，预估路面的摩擦系数的计算等步骤实现的，该方法具有步骤简单、运算少、误差小等优点。

Description

一种预估未知路面摩擦系数的方法

技术领域

本发明涉及轮胎-路面摩擦系数测试领域，具体的说涉及一种预估未知路面摩擦系数的方法。

背景技术

轮胎-路面摩擦系数是轮胎运动中的重要特征参数，在汽车行进过程中，轮胎-路面摩擦系数要通过车辆行驶一段距离后计算得到。而轮胎-路面摩擦系数实时变化，车辆控制器必须连续的监视和计算出摩擦系数以便各控制***来使用。

以往的估计轮胎-道路摩擦系数的方法，如：纵向轮胎-道路摩擦系数的线性和非线性识别（CN 102582625a）只是判断轮胎纵向刚度的斜率是否达到非线性来判断轮胎是否饱和，从而估计轮胎-道路摩擦系数，这样的临界值判断不易确定其临界点，且预估的误差很大。再比如欧陆公司的用于估计摩擦特性参数的方法与装置（CN 101636299A），其主要应用递归算法估计轮胎道路摩擦系数。该方法在当前道路测横向摩擦系数和侧偏角，无法及时的对未知路面进行有效预估，且递归算法开销很大、过程较繁琐，不易进行反复试验。

发明内容

本发明的目的是要提供一种预估未知路面摩擦系数的方法，该方法通过推演公式对可测量量（力学特征量）构建映射关系并与未知参数建立函数关系。这种方法简单，运算少（只需两组并行数据构建函数）且误差很小（同一种工况，相同预设值）。

本发明的目的通过以下技术方案得以实现：该预估未知路面摩擦系数的方法包括以下步骤：该预估未知路面摩擦系数的方法包括以下步骤：

第一步：将已知实验轮胎安装在测试实验台上，设定好轮胎侧偏角α=0，侧倾角γ=0;

第二步：设定实验已知路面：在轮胎和实验台相接触的台面上，黏贴好已知摩擦系数的砂纸；

第三步：通过步骤一所述的测试实验台测量被测轮胎在步骤二已知路面上的纵向滑移刚度，将轮胎设置固定在试验台面上，纵向移动实验台面，保证轮胎不转动且无滑移，测出垂直载荷Fz、纵向力Fx和纵向位移s的大小，纵向力Fx和纵向位移s二者的比值即为纵向滑移刚度；通过对垂直载荷Fz数值的变化，重复上述步骤得到多组纵向滑移刚度值，通过多组纵向滑移刚度值数据，得到纵向滑移刚度和垂直载荷Fz之间的线性关系，即 。

第四步：通过步骤一所述的测试实验台测量轮胎在已知路面上运动时的纵向力F_x0、垂向力F_z0以及滑移率 ₀；设定已知路面与被测轮胎之间的相对运行速度值，通过测试实验台给轮胎施加制动力，使轮胎产生纵向滑移，通过测试实验台的六分力传感器测量出轮胎的纵向力F_x0、垂向力F_z0以及滑移率 ₀；

第五步：通过步骤一所述的测试实验台测量轮胎在预估未知路面上运动时的纵向力F_x、垂向力F_z以及滑移率；使得轮胎在预估未知路面上运动并产生纵向滑移，通过测试实验台的六分力传感器可测量出轮胎在预估未知路面上运动时的纵向力F_x、垂向力F_z以及滑移率；

第六步：预估未知路面的摩擦系数的计算：

根据公式：，

其中等效滑移率。

根据公式、、在已知，，，，下可求得预估未知路面的摩擦系数。

本发明由于采用上述方法具有以下优点和积极效果：

1、本发明方法是根据推演公式对可测量量（力学特征量）构建映射关系并与未知参数建立函数关系。这种方法简单，运算少（只需两组并行数据构建函数）且误差很小（同一种工况，相同预设值）。

2、本发明方法可对未知路面轮胎摩擦系数进行预估，使得控制***提前进行有效操作，保证行车安全。

3、本发明方法可对进行实车测量，不受实验场地的约束，可操作性强。

附图说明

图1是本发明方法的流程图。

具体实施方式

由附图1所示：该预估未知路面摩擦系数的方法包括以下步骤：

1、一种预估未知路面摩擦系数的方法，其特征在于：该预估未知路面摩擦系数的方法包括以下步骤：

第一步：将已知实验轮胎安装在测试实验台（吉林大学在先申请，专利号：201110254282.4）上，设定好轮胎侧偏角α=0，侧倾角γ=0;

第二步：设定实验已知路面：在轮胎和实验台相接触的台面上，黏贴好已知摩擦系数的砂纸；

第三步：通过步骤一所述的测试实验台测量被测轮胎在步骤二已知路面上的纵向滑移刚度，将轮胎设置固定在试验台面上，纵向移动实验台面，保证轮胎不转动且无滑移，测出垂直载荷Fz、纵向力Fx和纵向位移s的大小，纵向力Fx和纵向位移s二者的比值即为纵向滑移刚度；通过对垂直载荷Fz数值的变化，重复上述步骤得到多组纵向滑移刚度值，通过多组纵向滑移刚度值数据，得到纵向滑移刚度和垂直载荷Fz之间的线性关系，即

————（1.1）

其中，e可以通过实验数据得出。

第四步：通过步骤一所述的测试实验台测量轮胎在已知路面上运动时的纵向力F_x0、垂向力F_z0以及滑移率 ₀；设定已知路面与被测轮胎之间的相对运行速度值，通过测试实验台给轮胎施加制动力，使轮胎产生纵向滑移，通过测试实验台的六分力传感器测量出轮胎的纵向力F_x0、垂向力F_z0以及滑移率 ₀；

第五步：通过步骤一所述的测试实验台测量轮胎在预估未知路面上运动时的纵向力F_x、垂向力F_z以及滑移率；使得轮胎在预估未知路面上运动并产生纵向滑移，通过测试实验台的六分力传感器可测量出轮胎在预估未知路面上运动时的纵向力F_x、垂向力F_z以及滑移率；

第六步：预估未知路面的摩擦系数的计算：

根据公式：，

其中等效滑移率。

根据公式：——（1.2），

其中等效滑移率——（1.3）。

根据公式（1.1）（1.2）（1.3）在已知，，，，下可求得预估路面的摩擦系数——（1.4）。

Claims (1)

1.一种预估未知路面摩擦系数的方法，其特征在于：该预估未知路面摩擦系数的方法包括以下步骤：

第一步：将已知实验轮胎安装在测试实验台上，设定好轮胎侧偏角α=0，侧倾角γ=0;

第二步：设定实验已知路面：在轮胎和实验台相接触的台面上，黏贴好已知摩擦系数的砂纸；

第三步：通过步骤一所述的测试实验台测量被测轮胎在步骤二已知路面上的纵向滑移刚度，将轮胎设置固定在试验台面上，纵向移动实验台面，保证轮胎不转动且无滑移，测出垂直载荷Fz、纵向力Fx和纵向位移s的大小，纵向力Fx和纵向位移s二者的比值即为纵向滑移刚度；通过对垂直载荷Fz数值的变化，重复上述步骤得到多组纵向滑移刚度值，通过多组纵向滑移刚度值数据，得到纵向滑移刚度和垂直载荷Fz之间的线性关系，即；

第四步：通过步骤一所述的测试实验台测量轮胎在已知路面上运动时的纵向力F_x0、垂向力F_z0以及滑移率 ₀；设定已知路面与被测轮胎之间的相对运行速度值，通过测试实验台给轮胎施加制动力，使轮胎产生纵向滑移，通过测试实验台的六分力传感器测量出轮胎的纵向力F_x0、垂向力F_z0以及滑移率 ₀；

第五步：通过步骤一所述的测试实验台测量轮胎在预估未知路面上运动时的纵向力F_x、垂向力F_z以及滑移率；使得轮胎在预估未知路面上运动并产生纵向滑移，通过测试实验台的六分力传感器可测量出轮胎在预估未知路面上运动时的纵向力F_x、垂向力F_z以及滑移率；

第六步：预估未知路面的摩擦系数的计算：

根据公式：，

其中等效滑移率

根据公式、 、在已知，，，，下可求得预估未知路面的摩擦系数 。