用于推定出車輛輪胎與滾動(dòng)面之間的潛在摩擦的方法和系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種用于推定出車輛輪胎與滾動(dòng)面之間的潛在摩擦的方法和系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 在本技術(shù)領(lǐng)域中已知用于推定出潛在摩擦的系統(tǒng)。例如，參見文獻(xiàn) US2011/0166761，US2012/0179327,US2011/0264300,EP0 444 772,EP1510 428， US6094614。
[0003] 在本說明書和權(quán)利要求書中，"潛在摩擦"意味著指明在接合摩擦/運(yùn)動(dòng)學(xué)量曲線 中的最大絕對值點(diǎn)的縱坐標(biāo)。運(yùn)動(dòng)學(xué)量可以是（縱向）滑移或漂移角。在第一種情況下， 接合摩擦被定義為在輪胎和滾動(dòng)面之間的接觸平面中交換的縱向力Fx和作用在輪胎上的 豎直荷載匕之間的比。在第二種情況下，接合摩擦被定義為在輪胎和滾動(dòng)面之間的接觸平 面中交換的橫向力Fy和作用在輪胎上的豎直荷載Fz之間的比。
[0004] 在本說明書和權(quán)利要求書中，"接合摩擦/運(yùn)動(dòng)學(xué)量曲線"意味著指明具有預(yù)定的 不確定帶的曲線，例如，考慮到接合摩擦和運(yùn)動(dòng)學(xué)量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分散。
[0005] 在本說明書和權(quán)利要求書中，瞬時(shí)滾動(dòng)條件意味著指明：在加速或制動(dòng)中的基本 直線的滾動(dòng)條件；以恒速轉(zhuǎn)彎的條件；或在加速或制動(dòng)中轉(zhuǎn)彎的條件，優(yōu)選地，不是極端 的。
[0006] 在本說明書中，"自由滾動(dòng)"條件意味著指明在基本沒有施加到輪胎的縱向力和/ 或橫向力的情況下基本不變的滾動(dòng)條件。
[0007] 在本說明書和權(quán)利要求書中：
[0008]-術(shù)語"橫向"和"橫向地"用于指明在與輪胎的旋轉(zhuǎn)軸線基本平行的方向上測量 到的量；
[0009]-術(shù)語"徑向"和"徑向地"用于指明在與輪胎的旋轉(zhuǎn)軸線基本垂直的方向上即在 與輪胎的旋轉(zhuǎn)軸線相交且位于與這種旋轉(zhuǎn)軸線垂直的平面中的方向上測量到的量；
[0010] -術(shù)語"縱向"和"縱向地"用于指明與輪胎相切地且與所述橫向方向和所述徑向 方向基本垂直地（即，在輪胎/車輛的向前運(yùn)動(dòng)的方向上）測量到的量。
[0011] 在輪胎-滾動(dòng)面系統(tǒng)的條件變化的情況下，換言之，在輪胎的操作條件（例如，作 用在輪胎上的豎直荷載、輪胎的充氣壓力、速度、磨損、溫度等）、輪胎本身的特征（結(jié)構(gòu)、胎 面膠等）和/或滾動(dòng)面的特征和條件（存在打滑因素，比如，雪、冰、樹葉、粗糙度等）變化 的情況下，接合摩擦與運(yùn)動(dòng)學(xué)量之間的關(guān)系由不同的曲線描述，并且相對應(yīng)地潛在摩擦是 不同的。
[0012] 圖1示出了用于輪胎-滾動(dòng)面系統(tǒng)的三個(gè)不同條件（花崗巖、水泥和瀝青）的接 合摩擦（Fx/Fz)/滑移（ε)曲線的三個(gè)示例。
[0013] 在實(shí)踐中，潛在摩擦識(shí)別出限制條件，超出所述限制條件，輪胎的附著條件就開始 劣化直至漸近的條件，在所述漸近的條件中，隨著滑移增大，接合摩擦保持基本恒定并且低 于最大摩擦（即，潛在摩擦本身）。
[0014] 在每個(gè)接合摩擦/運(yùn)動(dòng)學(xué)量曲線中，能夠基本識(shí)別出三個(gè)區(qū)域：線性區(qū)域、非線性 區(qū)域和漸近區(qū)域（分別參見圖1中的區(qū)域A、B、C)。
[0015] 線性區(qū)域基本表示"自由滾動(dòng)"或"穩(wěn)定狀態(tài)"的條件，在所述條件中接合摩擦隨 著運(yùn)動(dòng)學(xué)量增加而基本線性地增大。在該區(qū)域中，與輪胎-滾動(dòng)面系統(tǒng)的不同條件相關(guān)的 接合摩擦/運(yùn)動(dòng)學(xué)量曲線傾向于接近于原點(diǎn)來聚集，實(shí)際上彼此重疊，從而由于獲得滑移 和接合摩擦的測量結(jié)果的不可避免的不確定性特征而沒有從彼此辨別出。
[0016] 漸近區(qū)域表示上述漸近的條件，在上述漸近的條件中接合摩擦隨著運(yùn)動(dòng)學(xué)量增加 而保持基本恒定。
[0017] 非線性區(qū)域基本表示瞬時(shí)滾動(dòng)條件，在所述瞬時(shí)滾動(dòng)條件中接合摩擦隨著運(yùn)動(dòng)學(xué) 量增加而基本非線性地增大。在該區(qū)域中，接合摩擦/運(yùn)動(dòng)學(xué)量曲線彼此分離。
[0018] 本申請人已經(jīng)觀察到，線性區(qū)域的斜率與潛在摩擦之間沒有相關(guān)性。換言之，會(huì)有 這樣的情況，即，在線性區(qū)域中具有較大斜率的曲線則相對于其它具有較小斜率的曲線具 有較低潛在摩擦。然而，本申請人已經(jīng)觀察到，盡管如此，具有較低潛在摩擦的曲線先于具 有較高潛在摩擦的曲線從線性區(qū)域傳到非線性區(qū)域。換言之，具有較低潛在摩擦的曲線提 前于其它曲線分離并且變?yōu)榭蓞^(qū)別的，從而具有較短的線性區(qū)域。
[0019] 基于該觀察，本申請人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，通過在接合摩擦/運(yùn)動(dòng)學(xué)量基準(zhǔn)曲線變?yōu)榭膳c 相應(yīng)的具有較高潛在摩擦的基準(zhǔn)曲線基本區(qū)別的點(diǎn)處選取運(yùn)動(dòng)學(xué)量和/或接合摩擦閾值 并且通過將接合摩擦/運(yùn)動(dòng)學(xué)量工作點(diǎn)與這種閾值和這種基準(zhǔn)曲線相比較，具有較低潛在 摩擦的基準(zhǔn)曲線一變?yōu)榭膳c其它基準(zhǔn)曲線區(qū)別的，就能夠獲得關(guān)于潛在摩擦的信息，并且 繼而，隨著其它基準(zhǔn)曲線也變?yōu)榭膳c相應(yīng)的具有較高潛在摩擦的基準(zhǔn)曲線區(qū)別的，如接合 摩擦和/或運(yùn)動(dòng)學(xué)量的當(dāng)前值增大，也能夠獲得甚至更加精確的信息。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0020] 在本發(fā)明的第一方面中，本發(fā)明因此涉及一種推定出輪胎與滾動(dòng)面之間的潛在摩 擦μp的方法。
[0021] 所述推定方法可以對運(yùn)動(dòng)學(xué)量閾值和/或?qū)雍夏Σ灵撝挡僮鳌?br>[0022] 在使用運(yùn)動(dòng)學(xué)量閾值的情況下，所述推定方法包括：
[0023]-提供第一和第二接合摩擦/運(yùn)動(dòng)學(xué)量基準(zhǔn)曲線，所述第一和第二接合摩擦/運(yùn) 動(dòng)學(xué)量基準(zhǔn)曲線分別與第一潛在摩擦基準(zhǔn)值μpl和第二潛在摩擦基準(zhǔn)值μp2相對應(yīng)，其中 μΡ2>μΡι；
[0024]-提供第一運(yùn)動(dòng)學(xué)量閾值和第二運(yùn)動(dòng)學(xué)量閾值，所述第一閾值與其中所述第一基 準(zhǔn)曲線基本可與所述第二基準(zhǔn)曲線區(qū)別的運(yùn)動(dòng)學(xué)量值相對應(yīng)，并且所述第二閾值與其中所 述第二基準(zhǔn)曲線基本可與至少一個(gè)第三基準(zhǔn)曲線區(qū)別的運(yùn)動(dòng)學(xué)量值相對應(yīng)，所述至少一個(gè) 第三基準(zhǔn)曲線與第三潛在摩擦基準(zhǔn)值μρ3相對應(yīng)，其中μρ3>μρ2;
[0025] -確定輪胎與滾動(dòng)面之間的接合摩擦μ;
[0026]-確定輪胎與滾動(dòng)面之間的運(yùn)動(dòng)學(xué)量的當(dāng)前值；
[0027]-確定由接合摩擦μ和運(yùn)動(dòng)學(xué)量的當(dāng)前值所給出的當(dāng)前工作點(diǎn)；
[0028]-將運(yùn)動(dòng)學(xué)量的當(dāng)前值與第一運(yùn)動(dòng)學(xué)量閾值和第二運(yùn)動(dòng)學(xué)量閾值相比較；
[0029] -如果運(yùn)動(dòng)學(xué)量的當(dāng)前值是介于第一運(yùn)動(dòng)學(xué)量閾值和第二運(yùn)動(dòng)學(xué)量閾值之間并且 所述工作點(diǎn)高于所述第一基準(zhǔn)曲線，則確定潛在摩擦值大于所述第一基準(zhǔn)值μpl;
[0030] -如果運(yùn)動(dòng)學(xué)量的當(dāng)前值大于第二運(yùn)動(dòng)學(xué)量閾值并且所述工作點(diǎn)高于所述第二基 準(zhǔn)曲線，則確定潛在摩擦值大于所述第二潛在摩擦基準(zhǔn)值μp2;
[0031] -如果運(yùn)動(dòng)學(xué)量的當(dāng)前值大于第二運(yùn)動(dòng)學(xué)量閾值并且所述工作點(diǎn)是介于所述第 一基準(zhǔn)曲線和所述第二基準(zhǔn)曲線之間，則確定潛在摩擦值是介于所述第一潛在摩擦基準(zhǔn)值 μpl和所述第二潛在摩擦基準(zhǔn)值μp2之間；
[0032] -如果當(dāng)前運(yùn)動(dòng)學(xué)量大于第一運(yùn)動(dòng)學(xué)量閾值并且所述工作點(diǎn)不高于所述第一基準(zhǔn) 曲線，則確定潛在摩擦值小于或等于所述第一基準(zhǔn)值μpl。
[0033] 在使用接合摩擦閾值的情況下，所述推定方法包括：
[0034] -提供第一和第二接合摩擦/運(yùn)動(dòng)學(xué)量基準(zhǔn)曲線，所述第一和第二接合摩擦/運(yùn) 動(dòng)學(xué)量基準(zhǔn)曲線分別與第一潛在摩擦基準(zhǔn)值μpl和第二潛在摩擦基準(zhǔn)值μp2相對應(yīng)，其中 μΡ2>μΡι；
[0035] -提供第一接合摩擦閾值和第二接合摩擦閾值，所述第一閾值與其中所述第一基 準(zhǔn)曲線基本可與所述第二基準(zhǔn)曲線區(qū)別的接合摩擦值相對應(yīng)，并且所述第二閾值與其中所 述第二基準(zhǔn)曲線基本可與至少一個(gè)第三基準(zhǔn)曲線區(qū)別的接合摩擦值相對應(yīng)，所述至少一個(gè) 第三基準(zhǔn)曲線與第三潛在摩擦基準(zhǔn)值μρ3相對應(yīng)，其中μρ3>μρ2;
[0036] -確定輪胎與滾動(dòng)面之間的接合摩擦μ;
[0037] -確定輪胎與滾動(dòng)面之間的運(yùn)動(dòng)學(xué)量的當(dāng)前值；
[0038] -確定由接合摩擦μ和運(yùn)動(dòng)學(xué)量的當(dāng)前值所給出的當(dāng)前工作點(diǎn)；
[0039] -將接合摩擦μ與第一接合摩擦閾值和第二接合摩擦閾值相比較；
[0040] -如果接合摩擦μ是介于第一接合摩擦閾值和第二接合摩擦閾值之間并且所述 工作點(diǎn)高于所述第一基準(zhǔn)曲線，則確定潛在摩擦值大于所述第一基準(zhǔn)值μρ1;
[0041] -如果接合摩擦μ大于第二接合摩擦閾值并且所述工作點(diǎn)高于所述第二基準(zhǔn)曲 線，則確定潛在摩擦值大于所述第二潛在摩擦基準(zhǔn)值μρ2;
[0042] -如果接合摩擦μ大于第二接合摩擦閾值并且所述工作點(diǎn)是介于所述第一基準(zhǔn) 曲線和所述第二基準(zhǔn)曲線之間，則確定潛在摩擦值是介于所述第一潛在摩擦基準(zhǔn)值μρ1和 所述第二潛在摩擦基準(zhǔn)值μp2之間；
[0043] -如果接合摩擦μ大于第一接合摩擦閾值并且所述工作點(diǎn)不高于所述第一基準(zhǔn) 曲線，則確定潛在摩擦值小于或等于所述第一基準(zhǔn)值μρ1。
[0044] 在本發(fā)明的第二方面中，本發(fā)明涉及一種用于推定出輪胎與滾動(dòng)面之間的潛在摩 擦的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：
[0045] 魯存儲(chǔ)器，其中，儲(chǔ)存有第一和第二接合摩擦/運(yùn)動(dòng)學(xué)量基準(zhǔn)曲線，所述第一和第 二接合摩擦/運(yùn)動(dòng)學(xué)量基準(zhǔn)曲線分別與第一潛在摩擦基準(zhǔn)值μρ1和第二潛在摩擦基準(zhǔn)值 μp2相對應(yīng)，其中μρ2>μpl;并且存儲(chǔ)有第一運(yùn)動(dòng)學(xué)量閾值和第二運(yùn)動(dòng)學(xué)量閾值，或存儲(chǔ)有 第一接合摩擦閾值和第二接合摩擦閾值；所述第一閾值分別與其中所述第一基準(zhǔn)曲線基本 可與所述第二基準(zhǔn)曲線區(qū)別的運(yùn)動(dòng)學(xué)量值或接合摩擦值相對應(yīng)，并且所述第二閾值分別與 其中所述第二基準(zhǔn)曲線基本可與至少一個(gè)第三基準(zhǔn)曲線區(qū)別的運(yùn)動(dòng)學(xué)量值或接合摩擦值 相對應(yīng)，所述至少一個(gè)第三基準(zhǔn)曲線與第三潛在摩擦基準(zhǔn)值μp3相對應(yīng)，其中μρ3>μp2;
[0046] ?至少一個(gè)處理模塊，其被配置成：
[0047]-確定輪胎與滾動(dòng)面之間的接合摩擦μ;
[0048]-確定輪胎與滾動(dòng)面之間的運(yùn)動(dòng)學(xué)量的當(dāng)前值；
[0049]-確定由接合摩擦μ和運(yùn)動(dòng)學(xué)量的當(dāng)前值所給出的當(dāng)前工作點(diǎn)；
[0050]-分別將運(yùn)動(dòng)學(xué)量的當(dāng)前值與第一運(yùn)動(dòng)學(xué)量閾值和第二運(yùn)動(dòng)學(xué)量閾值相比較或?qū)?接合摩擦μ與第一接合摩擦閾值和第二接合摩擦閾值相比較；
[0051]-如果運(yùn)動(dòng)學(xué)量的當(dāng)前值或接合摩擦μ是介于相應(yīng)的第一閾值和第二閾值之間 并且所述工作點(diǎn)高于所述第一基準(zhǔn)曲線，則確定潛在摩擦值大于所述第一基準(zhǔn)值μρ1;
[0052] -如果運(yùn)動(dòng)學(xué)量的當(dāng)前值或接合摩擦μ大于相應(yīng)的第二閾值并且所述工