用于仿真汽車輪胎的下沉半徑的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及用于確定輪胎的裝載半徑的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在滾動(dòng)（roulage)期間，在可能配備有給定輪胎的車輛上遇到的典型狀況下，該 狀況覆蓋了很寬的使用范圍，從以直線滾動(dòng)到在回路（circuit)上高速滾動(dòng)。
[0003] 車輛的抓地性行為利用了尤其是在輪胎處的復(fù)雜現(xiàn)象。為了對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)，將這 些現(xiàn)象納入考慮以理解、分析和仿真該行為是必要的。為此目的，仿真工具需要描述輪胎的 貢獻(xiàn)的模型。使用了與輪胎旋量（torseur)或者其滾動(dòng)幾何因素相關(guān)聯(lián)的各種量；這是對(duì) 于裝載半徑（rayon6cras6)的情況。因此這對(duì)于估計(jì)與車輛的空氣動(dòng)力相關(guān)的車輛的翻傾 極限、輪輞與道路的可能接觸、車輛姿態(tài)以及其高度是尤其重要的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 已經(jīng)提出了各種表達(dá)式來評(píng)估輪胎的裝載半徑的變化。在所述表達(dá)式中，可以引 用Η. B. Pacejka的被稱為"魔力公式"的表達(dá)式的不同版本，最普遍的版本是MF-5. 2或最 終變型MF-6. 1。當(dāng)前最多使用的表達(dá)式MF-5. 2如下描述裝載半徑：
在半徑對(duì)于負(fù)載的變化中與速度相關(guān)的影響。
[0005] 根據(jù)與因基于垂直負(fù)載的雙重描述而發(fā)明的表達(dá)式不同的表達(dá)式，表達(dá)式MF-6. 1 增加了由于壓力、力和速度而產(chǎn)生的影響。
[0006] 也已經(jīng)提出了用于得知在輪輞和地面之間的空間以預(yù)測(cè)由于輪輞和地面之間的 接觸而產(chǎn)生翻傾的風(fēng)險(xiǎn)的模型。該模型是基于以下的負(fù)載半徑模型：
[0007]
[0008] 本發(fā)明的目的是提出一種用于估計(jì)輪胎的負(fù)載半徑的方法，其具有更好的敏銳度 并且更容易實(shí)施。
[0009]該目的根據(jù)借助于用于生產(chǎn)汽車輪胎的方法的本發(fā)明而實(shí)現(xiàn)，該方法 的特征在于包括通過使用以下形式的公式來估計(jì)輪胎的裝載半徑&的步驟：
其中Kzz被寫為Kzz=KZZQ+KZZpXPg的形 式，KZM和κZZp表示數(shù)值，其中Pg表示輪胎的膨脹壓力，V表示車輛的速度，F(xiàn)z表示施加至輪 胎的負(fù)載，F(xiàn)Y表示在輪胎上施加的橫向推動(dòng)力，γ表示車輛的外傾角，R。表示靜止時(shí)輪胎的 自由半徑值，隊(duì)表示車輛的速度對(duì)裝載半徑的影響的系數(shù)，RY1表示膨脹壓力通過橫向負(fù)載 值對(duì)裝載半徑的影響的系數(shù)，RY2表示在沒有與壓力相關(guān)聯(lián)的橫向負(fù)載的部分的情況下橫向 負(fù)載對(duì)裝載半徑的影響的系數(shù)，RY表示車輛的外傾角值對(duì)裝載半徑的影響的系數(shù)。
[0010] 有利地，系數(shù)R。、Rv、RY1、RY2、RY是通過對(duì)表示待設(shè)計(jì)輪胎的輪胎的進(jìn)行物理測(cè)試 而定義的。
[0011] 有利地，所述物理測(cè)試在平地類型的滾轉(zhuǎn)機(jī)（rouleuse)的幫助下進(jìn)行。
[0012] 有利地，所述方法包括使用TameTire軟件的步驟。
[0013] 有利地，所述方法包括在TameTire軟件中使用系數(shù)R。、Rv、RY1、RY2、RY的步驟。
[0014] 有利地，通過將表明輪胎所受到的物理壓力的多個(gè)物理參數(shù)輸入到仿真計(jì)算機(jī)處 理工具中，從而在所述仿真計(jì)算機(jī)處理工具的幫助下確定所述橫向推動(dòng)力。
[0015] 有利地，所述橫向推動(dòng)力（FY)通過考慮輪胎的內(nèi)部溫度和表面溫度而確定。
[0016] 有利地，所述仿真計(jì)算機(jī)處理工具是通過TameTire軟件控制的處理器。
[0017] 本發(fā)明還涉及一種用于計(jì)算汽車輪胎的行為的處理器，所述處理器配置為估算輪 胎的裝載半徑&，其特征在于，將所述處理器配置為使用以下形式的公式來確定裝載半徑
其中Μ皮寫為Kzz=KZZ0+KZZpXPg 的形式，Kzz。和KZZp表示數(shù)值，其中Pg表示輪胎的膨脹壓力，V表示車輛的速度，F(xiàn)2表示施加 至輪胎的負(fù)載，F(xiàn)Y表示在輪胎上施加的橫向推動(dòng)力，γ表示車輛的外傾角，R。表示靜止時(shí)輪 胎的自由半徑值，隊(duì)表示車輛的速度對(duì)裝載半徑的影響的系數(shù)，RY1表示膨脹壓力通過橫向 負(fù)載值對(duì)裝載半徑的影響的系數(shù)，RY2表示在沒有與壓力相關(guān)聯(lián)的橫向負(fù)載的部分的情況下 橫向負(fù)載對(duì)裝載半徑的影響的系數(shù)，RY表示車輛的外傾角值對(duì)裝載半徑的影響的系數(shù)。
[0018] 本發(fā)明還涉及一種汽車輪胎，其特征在于利用通過以下形式的公式進(jìn)行的輪胎的
裝載半徑&的仿真來生產(chǎn)汽車輪胎： 其中Kzz被寫為Kzz=KZZQ+KZZpXPg的形式，Kzz。和KZZp表示數(shù)值，其中Pg表示輪胎的膨脹壓 力，V表示車輛的速度，F(xiàn)z表示施加至輪胎的負(fù)載，F(xiàn)Y表示在輪胎上施加的橫向推動(dòng)力，γ 表示車輛的外傾角，私表示靜止時(shí)輪胎的自由半徑值，Rv表示車輛的速度對(duì)裝載半徑的影 響的系數(shù)，RY1表示膨脹壓力通過橫向負(fù)載值對(duì)裝載半徑的影響的系數(shù)，RY2表示在沒有與壓 力相關(guān)聯(lián)的橫向負(fù)載的部分的情況下橫向負(fù)載對(duì)裝載半徑的影響的系數(shù)，RY表示車輛的外 傾角值對(duì)裝載半徑的影響的系數(shù)。
【附圖說明】
[0019] 通過閱讀參考所附附圖給出的以下描述，本發(fā)明的進(jìn)一步特征、目的以及優(yōu)點(diǎn)將 變得清楚，在所述附圖中：
[0020] -圖1示出對(duì)于根據(jù)本發(fā)明的輪胎，根據(jù)負(fù)載的裝載半徑的變化，
[0021] -圖2示出對(duì)于根據(jù)本發(fā)明的輪胎，根據(jù)速度的裝載半徑的變化，
[0022] -圖3示出對(duì)于根據(jù)本發(fā)明的輪胎，根據(jù)橫向推動(dòng)力的裝載半徑的變化，
[0023] -圖4示出對(duì)于根據(jù)本發(fā)明的輪胎，根據(jù)外傾角的裝載半徑的變化。
【具體實(shí)施方式】
[0024] 輪胎R?的裝載半徑證明為取決于很多的因素，其包括施加的負(fù)載FZ(N)、具 有其氣動(dòng)因子LjNm1)以及結(jié)構(gòu)因子KuJNm1)的輪胎的垂直剛度MNm1)、滾動(dòng)速度VOns1)、膨脹壓力Pg(巴）、受到的橫向推動(dòng)力FY(N)，以及外傾角γ(° )。因此所有的這 些量應(yīng)當(dāng)優(yōu)選是已知的，例如通過仿真工具測(cè)量的或者引入的，以便通過數(shù)學(xué)表達(dá)式來找 尋輪胎的裝載半徑。因而，這些各種因素的貢獻(xiàn)將隨后被認(rèn)為能夠使用所述表達(dá)式。
[0025]為了評(píng)估這些現(xiàn)象，在此處使用以下表達(dá)式：
[0027]其中Kzz=KZZ0+KZZpXPg
[0028] 此處Kzz。和KZZp優(yōu)選為固定系數(shù)，并且此處引入在下面描述的系數(shù)。R?表示靜 止時(shí)輪胎的尺寸。在這種情況下，這是它的自由半徑。隊(duì)表示速度（在這種情況下為平方） 對(duì)裝載半徑的影響的系數(shù)。RY1表示膨脹壓力通過橫向負(fù)載對(duì)裝載半徑的影響的系數(shù)。RY2 表示在沒有與壓力相關(guān)聯(lián)的部分的情況下橫向負(fù)載對(duì)裝載半徑的影響的系數(shù)。RY表示外 傾角對(duì)裝載半徑的影響的系數(shù)。
[0029] 識(shí)別或獲得在之前段落中列出的系數(shù)Rjm)，...，RY的策略一方面是基于在這之 前的段落列出的量FZ(N)，...，Y(° )的信息。而另一方面是基于在相對(duì)于輪胎使用的一 般現(xiàn)實(shí)包絡(luò)（enveloppe)中對(duì)于這些量中的每一個(gè)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)或者覆蓋較寬范圍的測(cè)量 動(dòng)畫（animation)。最后，是基于借助適合的算法對(duì)這一組系數(shù)的優(yōu)化。從在適合的測(cè)量機(jī) 器上產(chǎn)生的動(dòng)畫開始，例如，平地類型的滾轉(zhuǎn)機(jī)，找尋根據(jù)所選擇量的輪胎裝載半徑的響應(yīng) 的信息。
[0030] 如圖1所示，由于自由半徑是在零負(fù)載時(shí)得到的裝載半徑的值，所以其是通過在 低至零負(fù)載值的不同負(fù)載時(shí)外推在簡(jiǎn)單滾動(dòng)期間的測(cè)量半徑來找尋的，即不涉及轉(zhuǎn)彎角 度，沒有外傾角或曲率，或者發(fā)動(dòng)機(jī)或制動(dòng)力矩。在圖1中，實(shí)線圖是利用以上列出的公式 在不同壓力處的仿真，而點(diǎn)線圖和叉線圖是利用公式MF5. 2的仿真。在圖1中的數(shù)據(jù)還能 夠找尋負(fù)載的影響。通過輪胎的垂直剛度的方式，可以并行看出，壓力關(guān)于裝載半徑對(duì)負(fù)載 的依賴性的影響。如圖2所示，還可以看出裝載半徑與速度的平方正比例地變化。在圖2 中，曲線圖通過擬建的模型以及通過測(cè)量而得到，而基本上水平的圖通過MF5. 2模型得到。 如圖3所示，裝載半徑還隨著橫向推動(dòng)力變化。在圖3中，可以看出這種效應(yīng)還受到膨脹壓 力的影響。在圖3中，實(shí)線表示利用擬建的模型得到的結(jié)果，叉對(duì)應(yīng)于測(cè)量，而三角對(duì)