关于车辆/轮胎操纵稳定性的转向性能的定量分析方法技术

本发明专利技术的目的是提供定量地确定转向性能的方法，将车辆的转向性能分为转向不足、转向过度、解除动力后反应几项来进行分析。其中转向不足分析使用与车辆转弯路径关联的转弯曲率和转弯速度的参数，转向过度分析利用与车辆姿态关联的前端角和前端角时间变化率，解除动力后反应的分析利用前端角的斜度、变化率、及变化量，将这些参数与从车辆的行动状态稳定的准稳态试验所获取的基准数据比较，来定量地确定转向性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及关于车辆/轮胎的操纵稳定性的转向性能的分析方法。更具体地说，涉及如下方法将车辆的转向性能分为转向不足、转向过度、解除动力后反应几项来进行分析，转向不足分析使用与车辆转弯路径关联的转弯曲率和转弯速度的参数，转向过度分析利用与车辆姿态关联的前端角和前端角时间变化率，解除动力后反应分析利用前端角的斜度、变化率、及变化量，将这些参数与从车辆处于稳定行驶状态的所谓准稳态下的试验中获得的基准数据进行比较，来定量地确定转向性能。
技术介绍
Walter的美国专利第4,969,212号中提出了利用基准数据定量地分析车辆的转向不足和转向过度性能的技术。该专利是将行驶中发生的横向加速度和偏航率(yaw rate)与预先设定的基准横向加速度和基准偏航率进行比较，以定量地分析转向不足和转向过度程度的技术。Gauthier等的美国专利第6,580,980号揭示了利用稳态的转弯(steady-state turn)、起步(lift off)、过渡状态(transient state)、紧急变更车道(emergency lane change)、紧急J型转弯(emergency J-turn)等试验进行轮胎的性能评价的方法。该专利揭示了既利用对各个试验法的主观评价方法也利用使用测量数据的客观评价来定量分析轮胎的操纵稳定性的方法。车辆/轮胎的设计的最终性能评价是根据专门的驾驶者的主观评价来进行的，特别是操纵稳定性的评价，大部分是依据这样的主观评价方法。所有的分析法都着重于能够很好地反映主观的评价结果。上述美国专利第4,969,212号和第6,580,980号的分析方法是原样使用横向加速度、偏航率、车辆速度之类的与车辆行驶相关的基本参数，力图表示专门评价者的主观的评价结果。但是，实际上，专门评价者利用各评价项目所相当的知觉参数(perceptual parameter)而不是上述基本的车辆行驶参数等来进行主观的评价。因此，上述技术的方法具有很难如实地反映专门评价者的主观评价的缺点。
技术实现思路
实车测量是在车辆上安装各种各样的传感器，获取实际行驶中的车辆行动和驾驶员的信息作为直接数据的试验方法。本专利技术的目的是利用这样的实车测量，开发能够将主观的评价结果进行客观评价的分析法。作为定量分析车辆性能的方法，首先，同时进行对转向性能的各项目主观评价和实车测量，或者是分别进行。然后，利用分析实际主观评价时所出现的车辆的行动和驾驶者的信息的方法。现有的多个技术中都显示了稳态圆形转弯试验那样的稳态条件下的转向性能。而在本专利技术中，则要显示出车道变更和环形线路行驶时所出现的过渡(transient)转弯条件下的转向性能。实际上，从现实的角度来看，对转向性能的主观评价主要是在车道变更、环形线路转弯试验那样的过渡状态而不是在稳态下进行的。因此，本专利技术的特点是一种能够直接适用于车辆/轮胎设计的较现实的方法。本专利技术是关于车辆/轮胎的操纵稳定性的转向性能的定量分析方法，其特征在于，在车辆上安装实车测量装置，为了对车辆的转向性能即转向不足、转向过度、解除动力后反应进行分析，从进行实车试验所获取的数据求转弯曲率、转弯速度、前端角、前端角的时间变化率，将它们与预先决定的转弯曲率、转弯速度、前端角的基准数据进行比较分析，来确定转向性能。附图说明图1是说明转向不足现象的图；图2是说明转向过度现象的图；图3是说明解除动力后反应现象的图；图4显示了车道变更的试验方法； 图5显示了过急的车道变更(severe lane changing)的试验方法；图6显示了环形线路转弯(circuit cornering)的试验方法；图7显示了转弯时，加载动力/解除动力试验的方法；图8显示了转向不足的分析方法；图9显示了转向过度的分析方法；图10显示了解除动力后反应的分析方法；图11显示了转向角(steering angle)的基准数据的曲线；图12显示了车道变更试验中的转弯曲率(turning curvature)和转弯速度(turning velocity)的曲线；图13显示了车道变更试验中的前端角和前端角的时间变化率(noseangle time rate)的曲线；图14显示了过急车道变更的试验中的转弯曲率和转弯速度的曲线；图15显示了过急车道变更试验中前端角和前端角的时间变化率的曲线；图16是显示环形线路急转弯试验中转弯曲率和转弯速度的曲线；图17是显示环形线路急转弯试验中，前端角和前端角的时间变化率的曲线；图18是表示转弯时的解除动力/加载动力试验中转弯曲率和转弯速度的曲线；图19是转弯时的解除动力/加载动力试验中，表示前端角和前端角的时间变化率的曲线；图20是转弯时的解除动力/加载动力试验中，表示前端角的变化的曲线。优选实施例的详细说明本专利技术中的转向性能分为转向不足、转向过度及解除动力后反应三项。转向不足和转向过度项表示转向性能中车辆的转向不足和转向过度的发生量，与之相反，解除动力后反应是表示转弯时的加载动力/解除动力试验中的转向不足和转向过度的变化特性。本专利技术中对转向性能的定义如下。转向不足指的是车辆在转弯运动时从所要求路径向外侧偏离的现象。这与轮胎的前轮抓地特性有密切的关联。即，转向不足主要是前轮抓地力小的情况下发生的。这里，对转向不足程度的主观评价是根据评价者的特殊基准来确定的。图1用于说明实际驾驶者感觉到的转向不足现象。车辆为了安全且快速通过图1所示的拐弯处，必须按照理想路径行驶。这里，转向不足特性严重的车辆如图1所示。车辆从理想路径向外转弯的转弯半径增加。在这种情况下，驾驶员为了驱使车辆沿理想路径转弯，要花更大的力量来操作转向角。因此，不希望出现转向不足严重的现象，因为不容易操纵。实际上，驾驶员在图1那样的试验中，将转弯时要求的转向角的大小和车辆转弯行驶的特性与自己所设定的基准进行比较，来评价转向不足的程度。转向过度与转向不足相反，指的是车辆在转弯运动时驶入转弯路径内侧的现象，主要是与后轮抓地特性密切关联。一般的，后轮抓地力不足时，经常会发生转向过度现象。图2显示了转弯时车辆的转向过度现象。在发生了转向过度的情况下，显示出由车辆所朝向的方向和实际车辆运动的方向(速度向量的方向)之间的角度所确定的车辆姿态有很大的差别。即，转向过度现象越严重，车辆姿态角就越大。一般的，因为驾驶者难以控制的原因，所以不希望出现转向过度严重的现象。与转向不足相同，驾驶员将转弯时发生的车辆姿态与预先设定的基准值进行比较，来评价转向过度的程度。解除动力后反应表示转弯时发生的转向不足和转向过度性能的变化。一般而言，通过如图3那样转弯时的加载动力/解除动力试验来评价。这里，引起转向不足和转向过度的变化的机理分为两大类。第一类是从固定的转向状态向稳态的转弯过程中，轮胎的抓地力随着全节流打开(full throttle on)而变化。这里，随着车辆的驱动方式的不同，发生抓地力的变化的位置就不同。在前轮驱动车辆的情况下，由于最大限度的节流阀打开而在前轮轮胎产生驱动力，前轮轮胎的转弯作用力由此减少。在后轮驱动车辆的情况下则相反，后轮轮胎的转弯作用力减少。此外，加速引起负荷从前轮向后轮移动，作用于前轮轮胎的垂直荷重减少。反之，作用于后轮轮胎的垂直荷重增加，从而引起前/后轮的抓地力的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种关于车辆／轮胎的操纵稳定性的转向性能的定量分析方法，其特征在于，在车辆上安装实车测量装置，根据用于对作为车辆转向性能的转向不足、转向过度、以及解除动力后反应进行分析的包括车道变更、过急的车道变更、环形线路急转弯、以及转弯时加载动力／解除动力的实车试验所得到的测量数据，获取转弯曲率、转弯速度、前端角、以及前端角的时间变化率，将它们与预先确定的转弯曲率、转弯速度、以及前端角的基准数据进行比较，并且获取加载动力／解除动力试验中的前端角的斜度、变化率、变化量，从而确定所述转向性能。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：金光宪，金正植，
申请(专利权)人：韩国轮胎株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]