车辆动作模拟方法和车辆动作模拟系统技术方案

本发明专利技术的车辆动作模拟方法用于预测实车行驶时的行为，变更轮胎的姿势和旋转转鼓的旋转速度，以反映预测出的实车行驶时的行为来将实车行驶时的轮胎姿势的瞬态变化再现于轮胎，测定施加到与轮胎接地特性测量装置的旋转转鼓抵接的轮胎的应力，来计算轮胎接地特性，反映根据轮胎接地特性预测的车辆特性来预测实车行驶时的行为，预测、再现、应力测定以及计算被并行地执行。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】车辆动作模拟方法和车辆动作模拟系统
本专利技术涉及一种车辆动作模拟方法和车辆动作模拟系统。本申请要求以2018年12月10日在日本申请的日本特愿2018-230906号为基础的优先权，在本申请中引用其内容。
技术介绍
在专利文献1中记载了用于获得在各种外倾角和侧偏角下的轮胎的接地特性的、轮胎的接地比压特性的测定方法。在专利文献1所记载的技术中，使赋予了外倾角和侧偏角的轮胎与埋设有测定单元的旋转转鼓抵接，双方进行旋转，一边使轮胎在旋转转鼓的旋转轴方向上进行位移，一边同时测定轮胎的接地比压、宽度方向剪切应力以及周向剪切应力。另外，在专利文献1所记载的技术中，虽然能够获得轮胎的接地特性，但不是再现外倾角、侧偏角以及接地比压等轮胎的瞬态条件，进而无法预测安装有该轮胎的实车的行为。因此，通过专利文献1所记载的技术，无法高精度地模拟安装有轮胎的实车在行驶时出现什么样的行为。在专利文献2中记载了用于对车辆的行驶控制部件的开发进行辅助的开发辅助装置。在专利文献2所记载的技术中，行驶控制部件的开发辅助装置具备：行驶控制部件，其是将车辆的稳定行驶系统中使用的电气系统、电子系统及机械系统整合得到的；数字计算机，其具有对车辆运动进行数值模拟的数值模拟单元；以及轮胎振动装置，其用于使车辆所具有的轮胎振动。轮胎振动装置具有旋转转鼓和轮胎，该轮胎与旋转转鼓接触，通过轮胎驱动机构来对该轮胎进行保持。另外，在专利文献2所记载的技术中，虽然测量旋转转鼓的圆周速度、轮胎的圆周速度、负荷、姿势等，但不测量轮胎接地特性(接地压力分布、宽度方向剪切应力分布以及周向剪切应力分布)。另外，在专利文献2所记载的技术中，虽然对车辆运动进行模拟，但是在车辆运动的模拟中不反映轮胎接地特性。因此，通过专利文献2所记载的技术，无法高精度地模拟安装有轮胎的实车在行驶时出现什么样的行为。在专利文献3中记载了用于进行车辆的运动性能评价的HILS(Hardware-In-the-LoopSimulation：硬件在环仿真)装置。在专利文献3所记载的技术中，HILS装置具备：支承部，其用于载置车辆，对车体和各车轮独立地赋予位移；台架装置，其具有测量车体及各车轮的位移和/或作用力的测量器；以及控制器，其对车体和各车轮的支承部各自的位移进行控制。另外，在专利文献3所记载的技术中，虽然测量车体及各车轮的位移和/或作用力，但不测量轮胎接地特性。另外，也不预测安装有该轮胎的实车的行为。因此，通过专利文献3所记载的技术，无法高精度地模拟安装有轮胎的实车在行驶时出现什么样的行为。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2011-203207号公报专利文献2：日本特开2007-172194号公报专利文献3：日本特开2015-040762号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题鉴于上述的问题点，本专利技术的目的在于提供一种能够高精度地模拟安装有轮胎的实车行驶时的行为的车辆动作模拟方法和车辆动作模拟系统。用于解决问题的方案本专利技术的一个方式的车辆动作模拟方法包括以下步骤：预测步骤，车辆行为模拟装置基于被输入的信息，来预测实车行驶时的行为；再现步骤，轮胎接地特性测量装置变更轮胎的姿势和旋转转鼓的旋转速度，以反映在所述预测步骤中预测出的实车行驶时的行为来将实车行驶时的轮胎姿势的瞬态变化再现于所述轮胎；应力测定步骤，埋设于所述轮胎接地特性测量装置的能够旋转的所述旋转转鼓上的应力测定单元测定施加到与被进行旋转驱动的所述旋转转鼓抵接的所述轮胎的应力；以及计算步骤，所述轮胎接地特性测量装置基于由所述应力测定单元测定出的应力，来计算轮胎接地特性，其中，在所述计算步骤中计算出的所述轮胎接地特性与发生所述瞬态变化的期间中的各时间点的轮胎姿势对应，所述车辆行为模拟装置反映根据在所述计算步骤中计算出的所述轮胎接地特性预测的车辆特性来执行所述预测步骤，所述车辆行为模拟装置进行的所述预测步骤与所述轮胎接地特性测量装置进行的所述再现步骤、所述应力测定步骤及所述计算步骤被并行地执行。专利技术的效果根据本专利技术，能够提供一种能够高精度地模拟安装有轮胎的实车行驶时的行为的车辆动作模拟方法和车辆动作模拟系统。附图说明图1是本申请中的车辆动作模拟系统的一例的结构图。图2是用于说明对轮胎赋予的外倾角等的图。图3是用于说明轮胎的胎面表面中的与旋转转鼓接触的接地区域等的图。图4是用于说明通过轮胎接地特性测量装置的处理装置计算轮胎接地特性的方法的一例的图。图5是用于说明通过轮胎接地特性测量装置再现于轮胎的实车行驶时的轮胎姿势的瞬态变化的一例等的图。图6是以使测定开始时的旋转转鼓位置偏移180°的方式在图5所示的例子中追加测量位置的图。图7是示出轮胎接地特性测量装置的轮胎角度控制单元对轮胎赋予的接地压力Fz[N]、外倾角CA[deg]以及侧偏角SA[deg]的时间变化的图。图8是示出通过本申请中的轮胎接地特性测量装置的处理装置计算出的宽度方向剪切应力分布与通过作为比较例的以往的轮胎接地特性测量装置计算出的宽度方向剪切应力分布之间的差异的图。图9是示出通过本申请中的轮胎接地特性测量装置的处理装置计算出的接地压力分布与通过作为比较例的以往的轮胎接地特性测量装置计算出的接地压力分布之间的差异的图。图10是示出车辆行为模拟装置的功能块的一例的图。图11是示出具有电子控制部件(ECU)的车辆特性测量装置等的功能块的一例的图。图12是用于说明本申请中的车辆动作模拟系统中执行的处理的详细内容的序列图。具体实施方式下面，参照附图来说明本专利技术的车辆动作模拟方法和车辆动作模拟系统的实施方式。图1是本申请中的车辆动作模拟系统400的一例的结构图。图2是用于说明对轮胎T赋予的外倾角CA等的图。图3是用于说明轮胎T的胎面表面T1中的与旋转转鼓1接触的接地区域T1A等的图。在图1～图3所示的例子中，车辆动作模拟系统400具备轮胎接地特性测量装置100、车辆特性测量装置200以及车辆行为模拟装置300。在其它例子中，也可以是，车辆动作模拟系统400不具备车辆特性测量装置200。在图1～图3所示的例子中，轮胎接地特性测量装置100进行轮胎T的接地特性的测量。轮胎接地特性测量装置100具备旋转转鼓1、转鼓用驱动单元2、应力测定单元3、处理装置4、轮胎位置控制单元5、轮胎用驱动单元6以及轮胎角度控制单元7，能够还具备转鼓侧旋转位置检测单元8、轮胎侧旋转位置检测单元9以及轮胎空气压力变更单元10。旋转转鼓1是构成为能够旋转的大致圆柱形状的转鼓。如图2和图3所示，使轮胎T的胎面表面T1与旋转转鼓1的外周面抵接。转鼓用驱动单元2是对旋转转鼓1进行旋转驱动的例如马达等。转鼓用驱动单元2具备转鼓轴2A。转鼓轴2A与旋转转鼓1连结。转鼓用驱动单元2能够对旋转转鼓1向正转和反转的任意方向进行旋转驱动，还能够调整旋转转鼓1的旋本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种车辆动作模拟方法，包括以下步骤：/n预测步骤，车辆行为模拟装置基于被输入的信息，来预测实车行驶时的行为；/n再现步骤，轮胎接地特性测量装置变更轮胎的姿势和旋转转鼓的旋转速度，以反映在所述预测步骤中预测出的实车行驶时的行为来将实车行驶时的轮胎姿势的瞬态变化再现于所述轮胎；/n应力测定步骤，埋设于所述轮胎接地特性测量装置的能够旋转的所述旋转转鼓上的应力测定单元测定施加到与被进行旋转驱动的所述旋转转鼓抵接的所述轮胎的应力；以及/n计算步骤，所述轮胎接地特性测量装置基于由所述应力测定单元测定出的应力，来计算轮胎接地特性，/n其中，在所述计算步骤中计算出的所述轮胎接地特性与发生所述瞬态变化的期间中的各时间点的轮胎姿势对应，/n所述车辆行为模拟装置反映根据在所述计算步骤中计算出的所述轮胎接地特性预测的车辆特性来执行所述预测步骤，/n所述车辆行为模拟装置进行的所述预测步骤与所述轮胎接地特性测量装置进行的所述再现步骤、所述应力测定步骤及所述计算步骤被并行地执行。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20181210 JP 2018-2309061.一种车辆动作模拟方法，包括以下步骤：
预测步骤，车辆行为模拟装置基于被输入的信息，来预测实车行驶时的行为；
再现步骤，轮胎接地特性测量装置变更轮胎的姿势和旋转转鼓的旋转速度，以反映在所述预测步骤中预测出的实车行驶时的行为来将实车行驶时的轮胎姿势的瞬态变化再现于所述轮胎；
应力测定步骤，埋设于所述轮胎接地特性测量装置的能够旋转的所述旋转转鼓上的应力测定单元测定施加到与被进行旋转驱动的所述旋转转鼓抵接的所述轮胎的应力；以及
计算步骤，所述轮胎接地特性测量装置基于由所述应力测定单元测定出的应力，来计算轮胎接地特性，
其中，在所述计算步骤中计算出的所述轮胎接地特性与发生所述瞬态变化的期间中的各时间点的轮胎姿势对应，
所述车辆行为模拟装置反映根据在所述计算步骤中计算出的所述轮胎接地特性预测的车辆特性来执行所述预测步骤，
所述车辆行为模拟装置进行的所述预测步骤与所述轮胎接地特性测量装置进行的所述再现步骤、所述应力测定步骤及所述计算步骤被并行地执行。


2.根据权利要求1所述的车辆动作模拟方法，其中，
在所述再现步骤中，
通过所述轮胎接地特性测量装置的转鼓用驱动单元来调整所述旋转转鼓的旋转速度，
通过所述轮胎接地特性测量装置的轮胎位置控制单元来在所述旋转转鼓的旋转轴方向和/或径向上调整所述轮胎相对于所述旋转转鼓的位置，
通过所述轮胎接地特性测量装置的轮胎用驱动单元来调整所述轮胎的旋转速度，
通过所述轮胎接地特性测量装置的轮胎角度控制单元来调整所述轮胎的外倾角、侧偏角和/或接地压力，
所述转鼓用驱动单元、所述轮胎位置控制单元、所述轮胎用驱动单元以及所述轮胎角度控制单元进行动作，以反映在所述预测步骤中预测出的实车行驶时的行为来将实车行驶时的轮胎姿势的所述瞬态变化再现于所述轮胎。


3.根据权利要求2所述的车辆动作模拟方法，其中，
在所述应力测定步骤中，作为所述应力测定单元的三分力传感器测定施加到所述轮胎的接地压力、宽度方向剪切应力以及周向剪切应力。


4.根据权利要求2和3中的任一项所述的车辆动作模拟方法，还包括以下步骤：
反映步骤，车辆特性测量装置反映在所述预测步骤中预测出的实车行驶时的行为和在所述计算步骤中计算出的所述轮胎接地特性地控制所述车辆特性测量装置对试验用车辆的车体赋予的位移量和对所述试验用车辆的车轮赋予的位移量；以及
测量步骤，所述车辆特性测量装置测量反映了预测出的实车行驶时的行为及所述轮胎接地特性的所述车体的位移量和/或作用力以及所述车轮的位移量和/或作用力，
所述车辆特性测量装置的台架装置的支承部使所述车体和所述车轮独立地进行位移，
所述台架装置的测量器测量所述车体的位移量和/或作用力以及所述车轮的位移量和/或作用力，
所述车辆特性测量装置所具备的控制器控制由所述支承部对所述车体赋予的位移量以及由所述支承部对所述车轮赋予的位移量，
在所述再现步骤中，
所述车辆行为模拟装置通过使用所述测量器的测量数据来预测实车行驶时的运动状态，
所述车辆行为模拟装置基于预测出的所述运动状态和预测出的实车行驶时的行为，来将所述瞬态变化再现于所述轮胎。


5.根据权利要求4所述的车辆动作模拟方法，其中，
通过向所述试验用车辆的电子控制部件发送基于预测出的车辆特性的指令，来使所述试验用车辆的所述电子控制部件识别行驶状态。


6.根据权利要求5所述的车辆动作模拟方法，其中，
代替轮辋的旋转速度传感器、偏航率传感器、车辆加速度传感器、所述轮胎的轴上的加速度传感器、前方雷达以及摄像机的模拟信号中的至少任一个作为向所述电子控制部件发送的基于预测出的车辆特性的指令而...

【专利技术属性】
技术研发人员：神藏贵久，加藤博，
申请(专利权)人：株式会社普利司通，
类型：发明
国别省市：日本;JP