通過同時夾持而確定車輪的抓地力系數的方法技術

本發明專利技術涉及一種用于確定特征量的方法，所述特征量表示在給定地面上滾動的車輛車輪的抓地力狀況，所述方法包括如下步驟：－在所述車輛的同一根車軸的兩個車輪上施加給定的同時進行的轉向角變化，對于所述兩個車輪而言，所述轉向角變化的幅度相同而方向相反；并且－測量用于所述兩個車輪中的至少一個車輪的所述特征量。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及一種確定在給定路面上運行的車輛車輪的抓地力狀況數值特征的方法。
技術介紹
公知的是，在給定路面上運行的輪胎的抓地力狀況，特別是其抓地力系數極大地依賴于運行狀況而改變。其中的主要因素是車輪運行的路面類型、天氣狀況和溫度。實時地知道運行中的車輪的抓地力狀況特別是最大抓地力系數，以便確定其是否接近于喪失其對地面的抓持，這是特別有利的。涉及車輪抓地力的該信息可以被傳遞給配備有該車輪的車輛駕駛員，從而使得駕駛員能夠相應地適應其駕駛，或者該信息可以被傳遞到用于監測車輛的路面保持力(road holding)的電子設備。在現有技術中，特別是在WO 03/066400中已經顯示，可以通過對施加在輪胎上的力的三個分量(即，自對準扭矩(self-alignment torque)、輪胎充氣壓力和輪胎外傾 (camber))的測量來確定車輪輪胎的最大抓地力系數。特別而言，上述文獻特別指出，可以當在運行中的輪胎和地面之間的接觸區域中存在滑動區域時，確定最大抓地力系數。例如對于同樣的橫向力，一出現該滑動區域，自對準扭矩就是最大抓地力系數的單調函數。確定最大抓地力系數的該方法受到限制，因為其只有在較大的加速或制動力之下或者在轉彎上才能夠進行實施。文獻FR 2 916 412呈現了一種借助于車輪保持器的機動車車輪組件，該車輪保持器通過至少一個樞軸而與車輛相連，從而使車輪的平面能夠形成基本為零的第一前束角 (toe angle)和非零的第二前束角。該組件包括具有控制設備的雙致動器，該控制設備設計為在給定運行狀況下使車輪平面移位。
技術實現思路
在下文中，術語“車輪”應理解為意指由車輪(按照具體含義，其具有輪盤和輪輞) 和裝配到該車輪的輪輞上的輪胎構成的組件。通過限定，車輛車軸的每一個車輪與垂直于地面并平行于車輛的前進方向的平面形成角度，該角度稱為轉向角(steering angle)。當該車軸的車輪的平面在同一根車軸上會合從而向著車輛前部相交時，這被稱作“前束設定(toe setting)”。當該車軸的車輪的平面在同一根車軸上會合從而向著車輛后部相交時，這被稱作“開放設定(opening setting)”。車輪的外傾角(camber angle)是在垂直于地面且包含車輪軸線的平面中車輪平面與車輛的中平面形成的角度。逆外傾角(或負外傾角)指的是車輪平面在同一根車軸上相交于地面之上的情況。本專利技術的主題為一種方法，用于確定表示在給定地面上運行的車輛的車輪的抓地力狀況的特征量，所述方法包括如下步驟-在車輛的同一根車軸的兩個車輪上施加給定的同時進行的轉向角變化，對于所述兩個車輪而言，所述轉向角變化的幅度相同而方向相反；并且-測量用于所述兩個車輪中的至少一個車輪的所述特征量。根據本專利技術的該主題，在同一根車軸的兩個車輪上施加同時進行的轉向角設定， 當該車軸為后車軸時，同時進行的轉向角設定優選為這兩個車輪的同時進行的前束角(toe in angle)設定，當該車軸為前車軸時，所述同時進行的轉向角設定優選為這兩個車輪的同時進行的前張角(toe out angle)設定。該同時進行的前束角(或開放角)設定的優點在于，由這兩個車輪產生的橫向力基本彼此抵消且彼此抵償。因此，車輛的動力平衡不受干擾。具體而言，當車輛直線行駛時，即在實際中的任何時刻，該同時進行的前束角(或開放角)設定都是可行的。根據一個特別簡單的實施方案，在同一根車軸的兩個車輪的轉向角中可以施加單一的同時進行的變化。優選地，數個同時進行的轉向角變化相繼施加在同一根車軸的兩個車輪上，對于所述兩個車輪而言，轉向角中的所述變化的幅度相同，而方向相反。這樣就實現了利用可變前束角(開放角)幅度而在同一根后車軸(或前車軸)的兩個車輪上施加的同時進行的前束角(或開放角)設定。優選地，在所述兩個車輪上施加了給定的同時進行的轉向角變化之后，在車輛的運行距離大于車輪的滾動周長的一半之后測量所述特征量。這樣能使由車輪傳遞的力穩定化。所測得的特征量可以是車輪的自對準扭矩Mzo所測得的特征量也可以是車輪的側向力FY。對于給定的轉向角，這兩個測量值中的每一個都實時地給出了輪胎的抓地力狀況的第一估值，這會相當有用。優選地，所測得的特征量包括自對準扭矩Mz和側向力FY。通過對這兩個量同時進行測量，可以獲得輪胎的抓地力狀況的極好的估值，并且特別是通過圖表和測量值之間的對比可以獲得最大抓地力系數。獲得數個測量點的事實極大地提高了實時估值的精確性。例如，可以借助于該方法獲得例如在轉向角β下的側向力Fy的變化的良好估值， 特別是可以獲得該力的最大值，并且可以利用其作為用于車輛的駕駛輔助系統的輸入數據。所施加的轉向角的幅度的量級優選為在0. 5與2度之間，并且特別優選為在1與 1. 5度之間。在這些轉向角的數值下，對于絕大部分的乘用車輛輪胎，即使在良好的抓地力狀況下，在接觸區域中也存在滑動區域。這些所施加的轉向角的數值還具有車輛中的乘客在實際中不可察覺的優點。為了提高估值的質量，可以進一步測量車輪輪胎的充氣壓力。可行地并且優選地，當車輛直線行駛時采用該同時進行的前束角設定。所選車軸優選為不可轉向的非驅動車軸。然后，在采用所述同時進行的前束角設定之前需要核實該車軸并未承受制動扭矩。那么，這些力的軸向或縱向分量I7x在實際中為零，并且在估計所述特征量和μ_時并不涉及這些力的軸向或縱向分量!V該車軸也可以是驅動車軸。然而，需要核實車輛并未處于加速階段或制動階段。 附圖說明在下面的描述中將參考圖1至8給出所有實施方案的細節，這些描述通過圖1-8 進行補充，在這些圖中-圖1顯示了在實際輪胎上作為最大抓地力系數的函數的自對準扭矩Mz和側向力Fy之間的關系；-圖2在俯視圖中極為示意性地顯示了在機動車輛的后車軸的情況下根據本專利技術的各主題之一的方法的操作，其中兩個車輪處于接近于零的通常的前束角下(圖2)以及處于非零的前束角下(圖3)；-圖4在水平橫截面中顯示了用于實施根據本專利技術的方法的車輪組件的一個實施方案；并且-圖5在局部立體圖中顯示了從車身一側觀察到的圖4中的車輪組件的視圖。 具體實施例方式本專利技術的一個主題是一種確定特征量的方法，該特征量表示在給定地面上運行的車輛的車輪的抓地力狀況，其中在同一根車軸的兩個車輪上，施加給定的轉向角變化，對于這兩個車輪而言，該轉向角變化幅度相同而方向相反；并且對這兩個車輪中的至少一個車輪的特征量進行測量。優選地，當車軸為后車軸(或前車軸)時，在這兩個車輪上采用同時進行的前束角 (或開放角)設定。在車輛的后車軸的兩個車輪上采用前束角設定提高了車輛的動力穩定性，而在車輛的前車軸的兩個車輪上采用前張角設定產生相似的結果。在下文中，將在機動車輛的后車軸的情況下通過施加到該車軸的兩個車輪的同時進行的前束角設定來描述本專利技術的各主題。可以預期，實時地估計或測量在地面上運行的車輪的抓地力系數μ max，或者取決于該系數的特征量。公知的是，例如在WO 03/066400已經提到，μ max具體取決于如下參數-施加到車輪的驅動力或制動力!^x；-施加到車輪的側向推力或側向力Fy；-由車輪支撐的負載Fz;-圍繞豎直軸線施加在輪胎上的自對準扭矩Mz或力矩；-車輪的外傾；以及-車輪輪胎的充氣壓力。當在車輪輪胎和車輪運行的本文檔來自技高網...

【技術保護點】
１．一種方法，用于確定表示在給定地面上運行的車輛車輪的抓地力狀況的特征量，所述方法包括如下步驟：－在所述車輛的同一根車軸的兩個車輪上施加給定的同時進行的轉向角變化，對于所述兩個車輪而言，所述轉向角變化的幅度相同而方向相反；并且－測量用于所述兩個車輪中的至少一個車輪的所述特征量。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：P·德尼馬爾，
申請(專利權)人：米其林技術公司，
類型：發明
國別省市：FR