[發(fā)明專利]一種輪胎滾動(dòng)阻力精確測(cè)試的方法及裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410064402.8
• 申請(qǐng)日: 2014-02-25
• 公開（公告）號(hào): CN103759954A
• 公開（公告）日: 2014-04-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 盧蕩;劉兵;吳海東
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 吉林大學(xué)
• 主分類號(hào): G01M17/02
• 分類號(hào): G01M17/02
• 代理公司: 長(zhǎng)春吉大專利代理有限責(zé)任公司 22201
• 代理人: 王壽珍;朱世林

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于輪胎動(dòng)力學(xué)特性測(cè)試試驗(yàn)領(lǐng)域，具體涉及一種輪胎滾動(dòng)阻力精確測(cè)試方法及裝置，通過消除垂直載荷對(duì)滾動(dòng)阻力的耦合串?dāng)_，可精確測(cè)量輪胎的滾動(dòng)阻力，為輪胎的動(dòng)力學(xué)研究提供更加準(zhǔn)確的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。

背景技術(shù)

輪胎是汽車上的重要部件，整車與地面間的作用力都通過輪胎傳遞。輪胎力學(xué)特性是汽車性能分析與設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，并且對(duì)汽車的安全性、操作穩(wěn)定性、平順性等性能有著重要的影響。輪胎力學(xué)特性試驗(yàn)臺(tái)是輪胎特性建模以及整車建模、集成、調(diào)校與開發(fā)的關(guān)鍵設(shè)備之一，它可實(shí)現(xiàn)輪胎的各種運(yùn)行工況，并測(cè)定六個(gè)自由度的運(yùn)動(dòng)參數(shù)及其與地面多分力的關(guān)系，它是汽車動(dòng)力學(xué)仿真設(shè)計(jì)關(guān)鍵數(shù)據(jù)來源。

輪胎的滾動(dòng)阻力是影響車輛燃油消耗的一個(gè)關(guān)鍵參數(shù)。相對(duì)于輪胎負(fù)荷，輪胎滾動(dòng)阻力數(shù)值很小，因此其測(cè)量很困難，對(duì)設(shè)備精度的要求非常高。目前，國(guó)內(nèi)外測(cè)試輪胎滾動(dòng)阻力的方法很多，包括測(cè)力法、功率法、轉(zhuǎn)矩法和減速法等，但無論哪種方法，其試驗(yàn)測(cè)量結(jié)果最終都應(yīng)換算成作用于輪胎與路面間的滾動(dòng)阻力。

輪胎力學(xué)特性試驗(yàn)臺(tái)的關(guān)鍵部件是多分力傳感器，但實(shí)際使用的多分力傳感器各維力輸出信號(hào)之間都存在著不同程度的耦合串?dāng)_。導(dǎo)致耦合串?dāng)_的因素主要有兩個(gè)方面：一是多分力傳感器的設(shè)計(jì)原理、加工制造、敏感元件特性等，二是多分力傳感器在試驗(yàn)臺(tái)上使用時(shí)的安裝誤差。這種相互耦合作用嚴(yán)重制約了傳感器的測(cè)量精度,尤其是各維力大小相差懸殊時(shí)，由于耦合影響導(dǎo)致的測(cè)量誤差不容小覷。例如通常情況下，輪胎的垂直載荷約為滾動(dòng)阻力100倍，因此輪胎垂直載荷對(duì)滾動(dòng)阻力產(chǎn)生的耦合是一個(gè)需要解決的重要問題。

為解決多分力傳感器的耦合串?dāng)_問題，通常在傳感器出廠前進(jìn)行多分力傳感器耦合系數(shù)的標(biāo)定。目前常用線性解耦的方法使維間耦合減小，但研究表明，耦合是非線性的，線性解耦不能完全消除實(shí)際中存在的耦合誤差，且因標(biāo)定是在特定良好的環(huán)境下測(cè)得的，而輪胎試驗(yàn)臺(tái)上的分力傳感器使用環(huán)境比較惡劣，傳感器的耦合系數(shù)會(huì)有所不同。再者，在輪胎試驗(yàn)臺(tái)上安裝多分力傳感器時(shí)，安裝誤差（如傳感器傾斜一個(gè)角度），也會(huì)對(duì)維間耦合系數(shù)產(chǎn)生一定的影響。上述實(shí)際試驗(yàn)中無法確定的因素使傳感器的維間耦合關(guān)系更加復(fù)雜，在理論上難以定量描述。因此，有必要通過改進(jìn)試驗(yàn)方法以最大程度的消除耦合的影響。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有輪胎滾動(dòng)阻力測(cè)量精度上的不足，提供了一種輪胎滾動(dòng)阻力精確測(cè)試方法及裝置。

結(jié)合附圖，說明如下：

一種輪胎滾動(dòng)阻力精確測(cè)試的方法，按測(cè)試要求的垂直載荷設(shè)置輪胎處于縱向力為零的狀態(tài)，通過對(duì)輪胎多分力傳感器各個(gè)輸出力通道的清零處理，保持傳感器輸出與輪胎實(shí)際所受縱向力狀態(tài)一致，并以此為輪胎滾動(dòng)阻力測(cè)試的基準(zhǔn)點(diǎn)開始輪胎滾動(dòng)狀態(tài)下滾動(dòng)阻力的測(cè)試，消除垂直載荷對(duì)滾動(dòng)阻力的耦合串?dāng)_；至少包括以下步驟：

第一步：設(shè)置輪胎多分力傳感器各個(gè)輸出力通道的靈敏度，使其適合測(cè)試要求的垂直載荷；

第二步：使輪胎離開路面，對(duì)輪胎多分力傳感器各個(gè)輸出力通道清零，開始測(cè)量采集；

第三步：在輪胎與路面間放置懸浮托板裝置，使懸浮托板懸浮的力要大于輪胎的垂直載荷F_Z0，以實(shí)現(xiàn)輪胎處于縱向力為零的狀態(tài)，并將輪胎緩慢壓在懸浮托板表面中心位置至測(cè)試要求的垂直載荷，待輪胎垂直載荷穩(wěn)定后記錄輪胎多分力傳感器輸出的垂直載荷F_Z0，之后再次對(duì)輪胎多分力傳感器各個(gè)輸出力通道清零，保持測(cè)量采集；

第四步：將輪胎抬離懸浮托板表面，移除懸浮托板裝置，隨后將輪胎壓到路面上至垂直載荷為0；

第五步：增大輪胎多分力傳感器各個(gè)輸出力通道的靈敏度，使輪胎多分力傳感器可更準(zhǔn)確測(cè)量小載荷的變化；

第六步：開始輪胎滾動(dòng)阻力測(cè)試試驗(yàn)，并采集試驗(yàn)數(shù)據(jù)；

第七步：試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理：采集到的輪胎多分力傳感器輸出的縱向力即為輪胎滾動(dòng)阻力；將采集到的輪胎多分力傳感器輸出的垂直載荷與之前測(cè)得的F_Z0相加即為輪胎的垂直載荷。

一種輪胎滾動(dòng)阻力精確測(cè)試的方法，至少包括以下步驟：

第一步：設(shè)置輪胎多分力傳感器各個(gè)輸出力通道的靈敏度，使其適合測(cè)試要求的垂直載荷；

第二步：使輪胎離開路面，并對(duì)輪胎多分力傳感器各個(gè)輸出力通道清零，開始測(cè)量采集；