[发明专利]用于室内轮胎测试的可扩展车辆模型

说明书

相关申请的交叉引用

本专利申请要求2012年12月28日提交的美国临时专利申请No.61/746913的优先权，该临时专利申请以全文引用方式并入本文。

背景技术

轮胎制造商经常对轮胎进行磨损测试。轮胎胎面磨损可能受到除轮胎构造和胎面化合物以外的多个变量的影响，诸如：环境因素(诸如温度和降雨)、驾驶员严谨度(诸如驾驶风格和路线组成)、路面特性以及轮胎和车辆动态性质(诸如重量、重心位置、操纵期间的负荷传递、转向运动学等等)。为了准确测量轮胎胎面磨损并且在各种轮胎模型之间进行比较，必须以这样的方式进行测试：使来自环境、驾驶员严谨度、路面和车辆的影响保持不变，从而使胎面磨损结果不产生偏差。车辆特性可对轮胎磨损速率具有显著影响并且导致不规则磨损倾向。只要测试中的所有轮胎均在同一车辆模型上进行评估，则由车辆引入的偏差对所有测试轮胎模型来说将是相同的。

专门针对特定车辆开发了一些轮胎，诸如原始设备制造商(“OEM”)轮胎。在这种情况下，应对具体OEM车辆进行轮胎测试，或者，如果在室内试验机上进行测试，则应对该车辆进行精确模拟。然而，许多轮胎被设计为磨损或损坏的OEM轮胎的替换物；这些轮胎称为“商业轮胎”。可不专门针对一种特定车辆，相反地，针对包括各种各样的轮胎尺寸和相应负荷能力的车辆的整个市场细分来开发商业轮胎。多种尺寸和不同的轮胎负荷要求将通常需要对不同车辆进行测试，所述不同车辆可具有不同的压载状态。在这种情况下，车辆间偏差和测试轮胎的磨损性能是不可分的。对于室内测试，期望形成如下车辆模型：该车辆模型是某一细分(例如，前轮驱动轿车或轻运货车)中车辆的“典型”，并且可连续扩展到不同的负荷。

需要轮胎测试系统和方法以准许在可扩展车辆模型(“SVM”)上对具有大范围尺寸的轮胎进行室内模拟测试，这允许在无车辆间偏差的情况下对轮胎性能进行测量。

发明内容

在一个实施例中，提供一种用于创建用于室内轮胎测试的可扩展车辆模型(SVM)的方法，该方法包括：选择表示具有各种重量的多个单个车辆的车辆细分；限定至少一个车辆模型参数，其包括下列参数中的至少一者：车辆的轴距、车辆的轮距、车辆的重心、车辆的悬架柔顺性、车辆的悬架运动学、车辆的悬架对准、车辆的转向运动学、车辆的重量分布、车辆的压舱物、车辆的前后制动比例、轮胎刚度、车辆的空气动力阻力、车辆的正面区、车辆的辅助辊刚度、车辆的纵向刚度、车辆的侧偏刚度和车辆的非簧载质量；以及使用公式P(W)＝C₀(W)+C₁(W)A+C₂(W)A²+C₃(W)A³通过回归分析表征作为SVM的总重量(“W”)的函数的至少一个车辆模型参数，其中P(W)是至少一个车辆模型参数，其中C_n(W)是作为W的多项式函数的回归系数，并且其中A是自变量，其包括下列参数中的至少一者：震动和转向角。在一个实施例中，C_n(W)等于a_n0+a_n1W+a_n2W²+a_n3W³。在另一个实施例中，该方法还可包括创建作为W的函数的SVM。在另一个实施例中，该方法还可包括将作为W的函数的至少一个车辆模型参数的表征实施到车辆动力学软件，并且将SVM施加到使用该车辆动力学软件的至少一个操纵上，以确定该SVM的至少一个轮胎的轮胎负荷历史。