[发明专利]对限定速度的行驶状态下的轮胎进行建模的方法

说明书

本发明涉及一种对在限定速度的行驶状态下的轮胎进行建模的方法，所述轮胎承受代表车辆的向下负荷(F_z)和横向推力(F_y)，并且所述轮胎相对于垂直方向以外倾角角度(y)倾斜，所述方法包括对施加在轮胎上的翻倾力矩(M_x)的建模，其中所述翻倾力矩(M_x)至少是以下的总和：通过外倾角角度来由车辆负荷偏斜而产生的力矩(M_x1)；由横向推力产生的力矩(M_x2)；由负荷(F_z)下的地面的反作用力(F_R)产生的力矩(M_x3)，该反作用力通过横向推力(Fy)偏离于参考点(C)。

技术领域

本发明涉及对在限定速度的行驶状态下的轮胎进行建模的方法，更详细而言，涉及包括对施加在轮胎上的翻倾力矩进行建模的方法。本发明的主题还是计算机程序产品，其包括用于实现所提到的建模方法的程序代码指令。此外，本发明涉及车辆实时稳定系统，其包括实现所提出的建模方法的用于轮胎建模的装置。

背景技术

车辆道路行为实现复杂现象，尤其是轮胎水平(niveau des pneumatiques)。

为了对该道路行为进行理解、分析和仿真，需要将这些现象纳入考虑，从而进行改进。

具体而言，为了对车辆行驶性能进行仿真，仿真工具需要用于轮胎行为的描述模型。

因此，将与轮胎的旋量(torseur)或者与其滚动几何因素(géométrie enroulage)相关联的各个量实现用于仿真工具。

具体地，这些量的其中一个是翻倾力矩Mx。该量对考虑车辆的转弯参考行为而言很重要，并且其可以应用于在面对车辆侧翻风险时的应对策略。例如，转弯参考行为对应于车辆负荷转移和与该负荷相关联的负荷半径变化，对应于引入外倾角的滚动，以及对应于通过偏移角产生压力的必然性。

已经提出了包括对在限定速度的行驶状态下施加在轮胎上的翻倾力矩Mx进行建模的各种方法。

这些方法应用各种数学表达式来考虑轮胎的翻倾力矩Mx的级数。

从这些数学表达式可知：H.B.Pacejka的被称为“神奇表达式”的表达式的各种版本，其最普遍的版本是MF-5.2版本(TNO,MF-Tyre User Manual Version 5.2,2001)。

现在最常用的MF-5.2表达式将翻倾力矩Mx描述如下：

在MF-5.2表达式中，R₀是轮胎的自由半径，F_z是在轮胎上的垂直负荷，q_Sx1是负荷线性相关系数，λ_Vmx是与q_Sx1相关联的比例因子，q_Sx2是外倾角相关系数，γ是外倾角角度(有时被称为外倾角)，q_Sx3是侧向压力相关系数，F_y是施加在轮胎上的横向推力，F_z0是轮胎参考负荷以及λ_Mx是总体比例因子。

然而，经过使用，发现使用MF-5.2表达式执行的翻倾力矩Mx建模缺乏精度。但是，施加在轮胎上的翻倾力矩Mx的建模的精确度对于轮胎的制造来说是极其重要的，这是因为其有助于减小车辆侧翻的风险。此外，该建模可以并入到车辆自动控制装置，并因此其尽可能的精确对于车辆的效率和安全来说很重要。

本发明的目的是提出一种对在行驶状态下的轮胎进行建模的方法，其包括对轮胎上施加的翻倾力矩Mx进行精确度提高的建模。

发明内容