通过评估滚动半径来估计潜在附着力制造技术

一种用于确定安装车轮上并且在地面上滚动的轮胎的潜在附着力的方法，包括下列步骤：‑根据具有可变的和已知的附着力的在路面上的所述轮胎的预定滚动条件的来评估轮胎的滚动半径的变化，为了形成实验数据库，‑基于所述实验数据库，通过确定将潜在附着力(μmax)联系到滚动半径(RRt)和车辆参数的函数，来建立潜在附着力(Mpotad)的评估模型，在轮胎滚动时确定滚动半径(RRt)，并且通过应用所述模型(Mpotad)并根据车辆参数来评估所述轮胎的潜在附着力(μmax)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】一种用于确定安装车轮上并且在地面上滚动的轮胎的潜在附着力的方法，包括下列步骤：?根据具有可变的和已知的附着力的在路面上的所述轮胎的预定滚动条件的来评估轮胎的滚动半径的变化，为了形成实验数据库，?基于所述实验数据库，通过确定将潜在附着力(μmax)联系到滚动半径(RRt)和车辆参数的函数，来建立潜在附着力(Mpotad)的评估模型，在轮胎滚动时确定滚动半径(RRt)，并且通过应用所述模型(Mpotad)并根据车辆参数来评估所述轮胎的潜在附着力(μmax)。【专利说明】通过评估滚动半径来估计潜在附着力
本专利技术涉及的领域为用于自动车辆的轮胎。更具体而言，本专利技术涉及实时估计车 辆到地面的附着条件，以便能够向驾驶员或车上安全系统警告可能使车辆及其乘员陷于危 险之中的滚动条件的改变。
技术介绍
目前已经描述了多种用于估计轮胎到地面的附着力的系统。 原先的设备制造商所提供的用于测量潜在附着力的第一系统是基于ABS式系统和 ESP式控制的。这些系统通过计算来构造轮胎到地面的附着系数，从而间接地，而不是测量 接触区域产生的力。 最近，文献EP 1 076 235提出，在给定的雕塑元件进入接触区域时，使用传感器来 测量该雕塑元件受到的切向力，从而确定潜在附着力。然而，该方法遇到的困难在于，将设 置在轮胎胎面的雕塑元件中的传感器设置并维持在工作条件下(胎面尤其暴露于冲击和各 种腐蚀的情况下）。 文献W003/066699描述了 一种用于确定轮胎的潜在附着力以及可用的附着余量的 方法，其在固定至车辆的参考框架中，测量位于轮胎侧壁的圆周上的不同方位处的多个固 定点的圆周距离的车辆变化。然而，该方法需要接触区域中存在很大的滑动区，并且该方法 只在车辆已经接近于轮胎开始在地面上滑动的条件时才产生有关信息。可以认为，这样的 警报对于作为驾驶辅助而言太晚了。
技术实现思路
在轮胎的参考框架中，轴线0X是表示轮胎的圆周方向的轴线，轴线0Y是平行于轮 胎的旋转轴线的轴线或横向轴线，轴线0Z是垂直于轮胎的旋转轴线的轴线或径向轴线。 下文中，附着系数(其以字母μ表示)被定义为，施加到接触区域的水平上的切向负 载与垂直负载之间的比例。 这里，术语负载应广义理解为，包括施加在给定点的负荷、力或形变，因为可以理 解，这些量之间的联系是已知的。 在给定时间的在接触区域的水平上的附着系数从而表示为下列形式： 其中，σχ表示在X轴线上的切向负载； 其中，〇y表示在Υ轴线上的切向负载； 并且其中，σζ表示在Ζ轴线上的压力负载，其在接触区域的多数路程中基本上是恒 定的。 在接触区域的水平上的潜在附着力ymax对应于轮胎在接触地面时能够承受的切向 力与垂直力之间比例的最大值。该潜在附着力的改变受到车辆在其上行驶的地面的性质的 影响。潜在附着力ymax与附着系数μ*之间的差构成轮胎的附着余量(ymax-yt)。 本专利技术基于对轮胎的滚动半径进行的测量和分析。 滚动半径可以定义为，轮胎在一个车轮转数下在地面上行驶的距离除以231。 滚动半径的值常规上是在车轮滑动时测量的，由于高驱动扭矩的效应，每个车轮 转数下行驶的距离更小一些，而且滚动半径减小。相反，当施加刹车扭矩时，车轮减速，并且 在极限时可能在车辆继续向前行驶的同时锁住，从而滚动半径增加。 作为等价形式，滚动半径可以定义为，以m/s计的车辆线速度与以rad/s计的车轮 旋转速度之间的比，或者在给定时间间隔内行驶的地面距离与在相同时间间隔内车轮绕其 轴线的角度变化之间的比。 仔细观察可以发现，在自由滚动条件下，即在没有刹车或驱动扭矩的条件下，如果 潜在附着力变化，滚动半径也变化。 实际上，在接触区域的胎面与地面之间的局部的微小滑动意味着，车轮必须转动 得比最大附着条件稍快，才能维持车辆的恒定速度。 则发现，相对于最大附着条件，如果轮胎在地面上的潜在附着力减小，则滚动半径 减小，就如同需要施加额外的驱动扭矩。本专利技术目的在于根据对滚动半径的变化的直接观察的方式，开发这种观察到并且 确定潜在附着力。这些变化虽然幅度很小，然而是可以检测的，而且精度足以确定轮胎的附 着系数。如同稍后将变得清楚的，这还使得必须在与车辆相关的很小的误差余量参数下进 行控制，并且还与滚动半径的测量互相影响。 根据本专利技术的用于确定安装在行驶在地面上的车辆的车轮上的轮胎的潜在附着 力的方法，包括下列步骤： -根据被评估的具有可变的和已知的附着力的在路面上的所述轮胎的预定滚动条 件来评估轮胎的滚动半径，以构造实验数据库， -基于所述实验数据库，通过确定将潜在附着力联系到滚动半径和车辆参数的函 数，来建立潜在附着力的评估模型，-在轮胎滚动时确定滚动半径，并且通过应用所述模型并根据车辆参数来评估所 述轮胎的潜在附着力。 确定潜在附着力因此涉及，基于在特定于给定轮胎的已知滚动条件下获得的实验 数据来构造模型，以及在车辆的常规滚动条件下应用该模型。 还可见，对于快速的变化，有影响的参数的数量相对较少。根据本专利技术的方法的使 用还由下述事实得到促进:通过装在多数现代车辆中的监控和驱动辅助装置，这些参数目 前具有足够的精度，从而能够在所需的精度下确定潜在附着力。 根据本专利技术的方法还可以包括下列特征的单独或组合应用： -滚动半径是通过评估车辆相对于地面的移动速度与车轮绕其轴线旋转的速度之 间的比来评估的。 -滚动半径是通过对在特定的平均时段内获取的滚动半径的测量值进行平均而确 定的。-所述平均时段在1与10秒之间，优选地包括在2.5与3.5秒之间。-滚动半径是通过使用车载GPS系统来评估车辆相对于地面的移动速度并且使用 在每个车轮转数中产生多个脉冲的编码器来评估车轮的旋转速度而确定的。 -滚动半径是由所述编码器产生的每一个脉冲确定。 -潜在附着力的评估模型在滚动半径低于预定阈值时应用。 -潜在附着力(μ_)的评估模型(Mpcitad)的形式为： μ腹=aie(RRt)+a2Ze(RRt)+a3Pe(RRt)+a4Z+a5P+a 6PZ+a7 其中，RRt表示滚动半径，Z表示施加在车轮上的负载，P表示轮胎压力值，ai，a2，a 3， ?Α , ?5 , ?6 , cl77iE 1? 〇 -轮胎压力值由下列表达式给出： 其中，PTPMS表示装在轮胎内的传感器给出的压力值，Vscll表示车辆相对于地面的移 动速度，as是常数。 -施加到车轮的自由负载是通过执行下列步骤来评估的，在执行这些步骤时，车辆 没有转向并且没有进行任何横向或纵向加速，车轮上施加的是零驱动/制动扭矩，并且车轮 处于自由滚动条件之下： 〇检测车辆在干燥地面上滚动， 〇评估滚动半径的值，以及 〇使用模型，寻找能够使得潜在附着力等于1的自由负载值。 -平均自由负载是在行驶于干燥地面上的过程中确定的。-潜在附着力是使用基于对滚动半径的测量、轮胎压力值以及已知的自由负载或 平均自由负载的评估模型确定的。-潜在附着力是使用基于对滚动半径的测量、轮胎压力值以及等于施加到车轮的 瞬时负载的负载的评估模型确定的，所述瞬时负载是使用基于给定时刻的车辆数据来限定 车辆动态的函数来计算出的，所述给定时刻的车辆数据包括： 〇应用到车轮上的自由负载或平均负载，和/或 〇驱动或制动扭矩，和/或 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于确定安装在行驶在地面上的车辆的车轮上的轮胎的潜在附着力(μmax)的方法，其包括下列步骤：‑根据具有可变的和已知的被评估的附着力的在路面上的所述轮胎的预定滚动条件，评估轮胎的滚动半径(RRt)，以构造实验数据库，‑基于所述实验数据库，通过确定将潜在附着力(μmax)联系到滚动半径(RRt)和车辆参数的函数，来建立潜在附着力的评估模型(Mpotad)，‑在轮胎滚动时确定滚动半径(RRt)，并且通过应用所述模型(Mpotad)并根据车辆参数来评估所述轮胎的潜在附着力(μmax)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·迪韦尼耶，
申请(专利权)人：米其林集团总公司，米其林研究和技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR