轮胎侧偏刚度的测试及辨识方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115219247A(43)申请公布日2022.10.21(21)申请号202210754883.X(22)申请日2022.06.29(71)申请人中国第一汽车股份有限公司地址130011吉林省长春市长春汽车经济技术开发区新红旗大街1号(72)发明人吕满意高磊王伟冯勇张保军李论(74)专利代理机构长春吉大专利代理有限责任公司22201专利代理师陈晶(51)Int.Cl.G01M17/02(2006.01)G01M5/00(2006.01)G06F30/20(2020.01)权利要求书2页说明书6页附图3页(54)发明名称轮胎侧偏刚度的测试及辨识方法(57)摘要本发明公开了一种轮胎侧偏刚度的测试及辨识方法，包括侧偏刚度试验准备以及测试；按照设定的采样频率对测试进行数据采集；采集多个周期数据，根据周期数据绘制侧向力‑侧偏角曲线，并对其进行曲线拟合，取一次项系数作为第一侧偏刚度数值；评估多个周期偏刚度数值差异，并进行优化；通过侧偏特性试验准备以及侧偏特性测试，得到输出侧偏特性试验数据，并以此得到第二侧偏刚度数值和回正刚度数值；根据输出的侧偏角特性试验数据，对模型参数进行模型辨识；通过第一侧偏刚度对模型辨识进行修正；本发明能够控制试验过程中的轮胎温度及胎面磨损，得到高精度的侧偏刚度，对于整车高速中心区与角脉冲等工况的仿真有着积极作用。CN115219247ACN115219247A权利要求书1/2页1.一种轮胎侧偏刚度的测试及辨识方法，其特征在于，包括：通过轮胎六分力试验台，对其上的轮胎进行试验；对所述轮胎进行侧偏刚度试验准备以及侧偏刚度测试；按照设定的采样频率对侧偏刚度测试进行数据采集；侧偏刚度测试采集多个周期数据，根据所述周期数据绘制侧向力‑侧偏角曲线，并对其进行曲线拟合，取一次项系数作为第一侧偏刚度数值；采用均方差进行数据分析，评估多个周期得到的多个所述第一侧偏刚度数值差异，并进行优化，确保数据结果波动在合理范围内，否则重新进行侧偏刚度试验准备以及侧偏刚度测试；通过侧偏特性试验准备以及侧偏特性测试，得到输出侧偏特性试验数据，并以此得到第二侧偏刚度数值和回正刚度数值；根据输出的侧偏角特性试验数据，对模型参数进行模型辨识；通过所述第一侧偏刚度对模型辨识进行修正。2.根据权利要求1所述的一种轮胎侧偏刚度的测试及辨识方法，其特征在于，通过侧偏特性试验准备以及侧偏特性测试，得到输出侧偏特性试验数据，并以此得到第二侧偏刚度数值和回正刚度数值，包括：设定侧偏刚度试验程序，确定试验所需的胎压、载荷和侧倾角参数；按照所需侧偏角范围给定三角波加载；按照设定的采样频率对侧偏特性测试进行数据采集，得到不同载荷下的侧向力、回正力矩和侧偏角的数据曲线；输出侧偏特性试验数据，并将不同载荷的侧偏角的轮胎侧向力以及回正力矩曲线进行计算，选取侧偏角±1deg范围内的数据，对其进行曲线拟合，取一次项系数作为第二侧偏刚度数值和回正刚度数值。3.根据权利要求2所述的一种轮胎侧偏刚度的测试及辨识方法，其特征在于，根据输出侧偏特性试验数据，检查侧偏角加载曲线和控制曲线是否重合，不重合则调整PID参数重新进行侧偏特性试验准备以及侧偏特性测试，其中，PID为试验台控制参数。4.根据权利要求1所述的一种轮胎侧偏刚度的测试及辨识方法，其特征在于，根据输出的侧偏角特性试验数据，对模型参数进行模型辨识，包括模型辨识公式，使用MF6.2轮胎模型，所述模型辨识公式如下：Fy＝Fyo(α,γ,Fz)Fy0＝Dysin[Cyarctan{Byαy‑Ey(Byαy‑arctan(Byαy))}]+Svy式中Fy是侧向力，Fyo是侧向力函数表示，α、αy是侧偏角，γ是侧倾角，Fz是垂直载荷，By、Cy、Dy和Ey是模型参数，分别为刚度因子，形状因子，峰值因子和曲率因子，Svy是垂向偏移参数。5.根据权利要求4所述的一种轮胎侧偏刚度的测试及辨识方法，其特征在于，将所述第一侧偏刚度数据代入所述模型辨识公式中进行修正，将所述模型辨识公式求导，得到公式如下：F′y0＝Dysin'[Cyarctan{Byαy‑Ey(Byαy‑arctan(Byαy))}]*Cyarctan'{Byαy‑Ey(Byαy‑arctan(Byαy))}*By(1‑Ey(1‑arctan'(Byαy)))。2CN115219247A权利要求书2/2页6.根据权利要求5所述的一种轮胎侧偏刚度的测试及辨识方法，其特征在于，当侧偏角为零时，带入求导后曲线，可以得到曲线在侧偏角为零处的斜率，即侧偏刚度，其表达公式为：Ky＝ByCyDy模型使用魔术公式表达侧偏刚度的数值计算公式：Ky＝Ky0(1‑pky3|γy|)γ3通过对计算出的侧偏刚度大小来辨识得到λKy参数。式中，Ky为