[发明专利]一种轮胎-路面最大附着系数测试方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种测试方法，尤其是涉及一种轮胎-路面最大附着系数测试方法。

背景技术

汽车稳定性控制技术在保证车辆主动安全方面具有十分重大的意义，现已成为汽车工业界的研究重点之一。汽车轮胎-路面最大附着系数μ_max能够提供车辆保持稳定性最大裕量的重要信息，是设计车辆稳定性控制器参数的重要参考依据。利用车载普通传感器对轮胎-路面最大附着系数μ_max进行实时在线观测，是车辆稳定性控制所需要的关键技术之一。

目前，基于车载普通传感器进行轮胎-路面最大附着系数μ_max观测的一种方法是：首先，通过测量轮胎的轮速和车速信息，计算轮胎的滑移率λ；再通过轮胎上的驱/制动力矩和轮胎的垂线载荷，计算轮胎的附着率μ；最后，通过采集多组(λ，μ)数据点，在λ-μ坐标系下拟合当前路面的附着曲线，并通过判断曲线上的定点得到当前轮胎-路面最大附着系数μ_max。可见，上述方法拟合当前路面附着曲线的准确性取决于(λ，μ)数据点的多少，这样势必会影响μ_max观测的实时性。另一种方法是：将采集得到的当前(λ，μ)数据点和若干条标称曲线上同样滑移率λ的对应标称点进行比较，通过比较实际观测点和对应标称点的相似度，再结合模糊推理的方法得到实际轮胎-路面最大附着系数μ_max。但是，为了能够在全域内观测μ_max，需要通过离线实验得到若干条(通常4-5条)不同路面下的标称曲线，这需要耗费大量的精力和时间，另外，在不同路面下，同样的滑移率λ对应的物理意义是不同的，对这些数据点进行比较的物理意义不清晰，得到的结果也不准确。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种高效、准确并能够实时地在线提供轮胎-路面最大附着系数的轮胎-路面最大附着系数测试方法。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种轮胎-路面最大附着系数测试方法，该方法使用一种测试装置，该装置包括：一用于采集汽车信息的信息采集单元；一预设置有标称曲线的用于处理所述信息采集单元输入信息并输出轮胎-路面最大附着系数的控制单元；以及一个显示所述控制单元输出的显示装置；所述测试方法包括如下步骤：1)滤波运算处理测得的轮胎的转速、转向盘转角输入、汽车质心纵向加速度和横向加速度，以获取汽车车速；2)依据步骤1)中获取的车速信息和测得的轮速信息，以获取汽车车轮滑移率λ；3)运算处理测得的制动钳体和车轮接触面积、制动钳作用力等效点到车轮中心的距离和车轮上的驱动转矩或制动力矩，以获取车轮纵向驱动力或车轮纵向制动力；4)运算处理测得的质心纵向加速度、质心横向加速度、整车质量、汽车前轴到质心的距离、汽车后轴到质心的距离、汽车前轮间轮距、汽车后轮间轮距和汽车质心到路面的距离，以获取车轮垂向载荷；5)依据步骤3)和4)中获取的车轮纵向驱动力或车轮纵向制动力和车轮垂向载荷，以获取车轮轮胎-路面附着系数μ；6)依据步骤2)和5)中获取的当前车轮滑移率λ和当前轮胎-路面附着系数μ，以获取当前汽车轮胎滑移斜率；7)在所述标称曲线上利用映射关系获取对应步骤6)中当前汽车轮胎滑移斜率K的(λ₀，μ₀)；8)将(λ，μ)对应的当前轮胎-路面最大附着系数μ_max与(λ₀，μ₀)对应的轮胎-路面最大附着系数μ_max0进行对比，以获取当前最大路面附着系数μ_max；9)对由步骤8)得到的μ_max进行滤波处理并在所述显示装置上显示。

所述控制单元利用归一化轮胎理论离线获取所述标称曲线，该标称曲线上轮胎-路面最大附着系数μ_max0＝1。

所述控制单元对所述步骤8)获取的当前最大路面附着系数μ_max进行二次回归滤波运算处理。

本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、由于本发明方法采用了归一化轮胎理论离线获取了在标称路面上的附着曲线(简称：标称曲线)，极大地减少了标称曲线的离线标定工作量，因此本发明方法效率高，节约了时间，能够实时在线对轮胎-路面最大附着系数进行测量。2、由于本发明采用了基于遗忘因子的二次回归滤波运算对观测结果进行了滤波处理，而且遗忘因子也是根据实际情况合理选取的，因此有效地提高了轮胎-路面最大附着系数观测的准确度和平滑度。

具体实施方式