(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210754883.X (22)申请日 2022.06.29 (71)申请人 中国第一汽车股份有限公司 地址 130011 吉林省长 春市长春汽车经济 技术开发区新红旗大街1号 (72)发明人 吕满意　高磊　王伟　冯勇　 张保军　李论　 (74)专利代理 机构 长春吉大专利代理有限责任 公司 22201 专利代理师 陈晶 (51)Int.Cl. G01M 17/02(2006.01) G01M 5/00(2006.01) G06F 30/20(2020.01) (54)发明名称 轮胎侧偏刚度的测试及辨识方法 (57)摘要 本发明公开了一种轮胎侧偏刚度的测试及 辨识方法， 包括侧偏刚度试验准备 以及测试； 按 照设定的采样频率对测试进行数据采集； 采集多 个周期数据， 根据周期数据绘制侧向力 ‑侧偏角 曲线， 并对其进行曲线拟合， 取一次项系数作为 第一侧偏刚度数值； 评估多个周期偏刚度数值差 异， 并进行优化； 通过侧偏特性试验准备 以及侧 偏特性测试， 得到输出侧偏特性试验数据， 并以 此得到第二侧偏刚度数值和回正刚度数值； 根据 输出的侧偏角特性试验数据， 对模 型参数进行模 型辨识； 通过第一侧偏刚度对模型辨识进行修 正； 本发明能够控制试验 过程中的轮胎温度及胎 面磨损， 得到高精度的侧偏刚度， 对于整车高速 中心区与角脉冲等工况的仿真有着 积极作用。 权利要求书2页 说明书6页 附图3页 CN 115219247 A 2022.10.21 CN 115219247 A 1.一种轮胎侧偏刚度的测试及辨识方法， 其特 征在于， 包括： 通过轮胎六分力试验台， 对其上的轮胎进行 试验； 对所述轮胎进行侧偏刚度试验准备以及侧偏刚度测试； 按照设定的采样频率对侧偏刚度测试进行 数据采集； 侧偏刚度测试采集多个周期数据， 根据 所述周期数据绘制侧向力 ‑侧偏角曲线， 并对其 进行曲线拟合， 取一次项系数作为第一侧偏刚度数值； 采用均方差进行数据分析， 评估多个周期得到的多个所述第一侧偏刚度数值差异， 并 进行优化， 确保数据结果波动在合理范围内， 否则重新进行侧偏刚度试验准备以及侧偏刚 度测试； 通过侧偏特性试验准备以及侧偏特性测试， 得到输出侧偏特性试验数据， 并以此得到 第二侧偏刚度数值和回正刚度数值； 根据输出的侧偏角特性试验数据， 对 模型参数进行模型辨识； 通过所述第一侧偏刚度对 模型辨识进行修 正。 2.根据权利要求1所述的一种轮胎侧偏刚度的测试及辨识方法， 其特征在于， 通过侧偏 特性试验准备以及侧偏特性测试， 得到输出侧偏特性试验数据， 并以此得到第二侧偏 刚度 数值和回正刚度数值， 包括： 设定侧偏刚度试验程序， 确定试验所需的胎压、 载荷和 侧倾角参数； 按照所需侧偏角范围给定三角波加载； 按照设定的采样频率对侧偏特性测试进行数据采集， 得到不同载荷下的侧向力、 回正 力矩和侧偏角的数据曲线； 输出侧偏特性试验数据， 并将不同载荷的侧偏角的轮胎侧向力以及回正力矩曲线进行 计算， 选取侧偏角 ±1deg范围内的数据， 对其进 行曲线拟合， 取一次项系数作为第二侧偏刚 度数值和回正刚度数值。 3.根据权利要求2所述的一种轮胎侧偏刚度的测试及辨识方法， 其特征在于， 根据输出 侧偏特性试验 数据， 检查侧偏角加载曲线和控制曲线 是否重合， 不重合则调整PID参数重新 进行侧偏特性试验准备以及侧偏特性测试， 其中， PID为试验台控制参数。 4.根据权利要求1所述的一种轮胎侧偏刚度的测试及辨识方法， 其特征在于， 根据输出 的侧偏角特性试验数据， 对模型参数进行模型辨识， 包括模型辨识公式， 使用MF6.2轮胎模 型， 所述模型辨识公式如下： Fy＝Fyo( α,γ,Fz) Fy0＝Dysin[Cyarctan{Byαy‑Ey(Byαy‑arctan(Byαy))}]+Svy 式中Fy是侧向力， Fyo是侧向力函数表示， α、 αy是侧偏角， γ是侧倾角， Fz是垂直载荷， By、 Cy、 Dy和Ey是模型参数， 分别为刚度因子， 形状因子， 峰值因子和曲率因子， Svy是垂向偏移参 数。 5.根据权利要求4所述的一种轮胎侧偏刚度的测试及辨识方法， 其特征在于， 将所述第 一侧偏刚度数据代入所述模型辨识公式中进行修正， 将所述模型辨识公式求导， 得到公式 如下： F′y0＝Dysin'[Cyarctan{Byαy‑Ey(Byαy‑arctan(Byαy))}]*Cyarctan' {Byαy‑Ey(Byαy‑arctan(Byαy))}*By(1‑Ey(1‑arctan'(Byαy))) 。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115219247 A 26.根据权利要求5所述的一种轮胎侧偏刚度的测试及辨识方法， 其特征在于， 当侧偏角 为零时， 带入求导后曲线， 可以得到曲线在侧偏角为零处的斜率， 即侧偏 刚度， 其表达公式 为： Ky＝ByCyDy 模型使用魔术公式表达侧偏刚度的数值计算公式： Ky＝Ky0(1‑pky3|γy|)γ3 通过对计算出的侧偏刚度大小来 辨识得到 λKy参数。 式中， Ky为侧偏刚度函数表达式， Ky0为侧倾角为0的侧偏刚度因子， γy为实际侧倾角， γ3为侧倾角缩放因子， Pky1表示最大侧偏刚度的影响因子， ppy1表示最大侧偏刚度随胎 压的 变化因子， Fz0表示额定载荷， dpi为轮胎胎压的微元， Fz为实际载荷， Pky2为侧偏刚度随载荷 变化的影 响因子， ppy2随载荷变化的侧偏刚度相对胎压的影 响因子， λFz0垂直载荷缩放因子， λKy侧偏刚度缩放因子 。 7.根据权利要求6所述的一种轮胎侧偏刚度的测试及辨识方法， 其特征在于， 将修正后 的模型辨识参数文件作为结果输出到整车仿真中， 用于小侧向加速度的整车仿真。 8.根据权利要求1所述的一种轮胎侧偏刚度的测试及辨识方法， 其特征在于， 进行侧偏 刚度试验准备以及侧偏刚度测试， 还 包括： 设定侧偏刚度试验程序， 确定试验所需的胎压、 载荷和侧倾角参数， 按照试验所需的侧 偏角范围给定三角波加载； 重复N次正/反转测试， 测试结束后， 如果轮胎温度波动高于10℃， 则重新将轮胎温度调 整到所述设定温度。 9.根据权利要求1所述的一种轮胎侧偏刚度的测试及辨识方法， 其特征在于， 通过轮胎 高速六分力试验台， 对其上的轮胎进 行试验之前， 还包括： 调节所述轮胎的胎压至试验所需 胎压， 消除所述轮胎的内部应力， 并使所述轮胎的温度达 到设定温度。 10.根据权利要求9所述的一种轮胎侧偏刚度的测试及辨识方法， 其特 征在于， 包括： 设定试运行程序， 即轮胎在额定载荷下速度从低速到高速运行T1分钟， 随后进行T2分 钟的小侧偏角的往复运动， 来保证 轮胎均匀生热并消除轮胎内部应力； 施加一个小载荷和小速度对轮胎进行冷却， 直到胎面温度达 到所述设定温度。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115219247 A 3