汽車輪胎與路面的摩擦因數(shù)估計(jì)方法

汽車輪胎與路面的摩擦因數(shù)估計(jì)方法

汽車輪胎與路面之間的摩擦力是影響汽車運(yùn)動(dòng)的主要因素，摩擦力與路面的摩擦因數(shù)以及作用于輪胎的法向力有關(guān)。為了更有效地對(duì)車輛進(jìn)行控制，需要對(duì)道路表面的摩擦因數(shù)進(jìn)行可靠估計(jì)。車輛控制系統(tǒng)要保證輪胎與路面之間的摩擦力在最大摩擦力范圍內(nèi)。

對(duì)路面所能提供的最大摩擦力進(jìn)行實(shí)時(shí)計(jì)算可提高車輛控制系統(tǒng)的性能，如采用防抱死制動(dòng)系統(tǒng)（ABS）、電子穩(wěn)定控制（ESC）系統(tǒng)、自適應(yīng)巡航控制（ACC）系統(tǒng)等。

Google對(duì)汽車輪胎與路面之間的摩擦因數(shù)投入了大量的研究。在一般的駕駛狀況下，路面所能提供的摩擦力并沒(méi)有得到充分利用，當(dāng)施加在輪胎上的力增加，輪胎與道路之間的滑移也將會(huì)增加。滑移與作用在輪胎上的力、輪胎胎壓、垂直載荷、輪胎表面狀況、溫度等因素有關(guān)。由于一般種駕駛情況下的滑移都很小，這樣采用一般摩擦力估算法很難進(jìn)行估算，因此提出了基于模型的摩擦力估算法。通過(guò)把作用力等一系列實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)添加到輪胎，則可計(jì)算出輪胎參數(shù)、摩擦因數(shù)等，該種計(jì)算方法不需要知道輪胎的飽和度。基于模型的摩擦力估算法是基于橫向力、牽引/制動(dòng)力、回正力矩、垂直負(fù)荷和輪胎運(yùn)動(dòng)變量，側(cè)滑角和車輪的滑移等因素可以間接地基于車輛動(dòng)力學(xué)進(jìn)行測(cè)量，或直接使用基于傳感器的先進(jìn)輪胎概念進(jìn)行測(cè)量。

基于傳感器的智能輪胎測(cè)定系統(tǒng)將能可靠地提供輪胎大小、方向、摩擦力極限等數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)可以被ABS、ESC系統(tǒng)等很好地利用。

刊名：Systems Science and Control Engineering（英）

刊期：2015年第11期

作者：Kanwar Bharat Singh et al

編譯：皮恒志