輪胎是連接車輛與道路的唯一橋梁,它的性能直接影響著車輛操控的安全性。在車輛的操控穩(wěn)定性的仿真開發(fā)中,輪胎模型的精度決定了仿真結(jié)果的準確性。
通常情況下,輪胎模型的特性參數(shù)可以通過室內(nèi)測試設(shè)備和室外測試設(shè)備測量及辨識得到。但室內(nèi)測試設(shè)備無法反映輪胎在冰雪路面等低附著系數(shù)下的性能。
西門子的室外輪胎測試拖車,在真實路面上完成輪胎特性的測量,可以保證路面摩擦環(huán)境與仿真環(huán)境保持一致,尤其是冰雪路面條件。西門子使用測試拖車,在歐洲北極圈地區(qū)進行冰雪路面的輪胎測試,已有超過10年的測試經(jīng)驗。
為滿足全球冬季輪胎測試的需求,西門子計劃在2022年2月到3月之間,集中為全球客戶安排冬季路面的輪胎測試服務(wù)。
早在多年前,歐洲著名的整車廠福特就已經(jīng)開始低附著系數(shù)下輪胎建模的研究。在當(dāng)時,福特利用高附著系數(shù)輪胎模型的特性,根據(jù)經(jīng)驗進行縮放,得到低附著系數(shù)輪胎模型參數(shù)。但是在經(jīng)過大量的仿真與試驗對比后,使用縮放得到的輪胎模型參數(shù),其仿真結(jié)果與試驗結(jié)果始終有明顯的差異。
于是,福特要求西門子在真實的冰雪路面條件下,進行輪胎測試和辨識。為了跟試驗有直觀的對比性,在輪胎測試的同一天、同一場地上,同時進行了車輛的正弦停滯方法(Sine With Dwell)的ESP測試。
通過仿真與試驗的對比,結(jié)果顯示,使用測試辨識得到的MF-Tyre輪胎模型,可以非常準確的模擬出正弦停滯過程中的速度降,而這一現(xiàn)象無法在使用縮放輪胎模型的仿真中體現(xiàn)出來。同時,仿真結(jié)果的精度整體上都得到了明顯的提升。
對于上述研究,福特在2015年第4屆國際輪胎會議上做了報告。如有興趣的,可以查看相關(guān)文獻:4th International Tyre Colloqium 2015: “From tyre measurements on low mu surface to full vehicle ESC simulations under winter conditions“ by Wiesalla, Mao, Esser
西門子冬季輪胎測試的地點位于世界冬季汽車測試之都——瑞典。在瑞典的北極圈附近地區(qū),其得天獨厚的氣候條件,在冬季形成了一個比較恒定的低溫條件,加上優(yōu)良的天氣狀況,成為了專業(yè)的車輛試驗圣地。
作為專業(yè)的汽車試驗場,其內(nèi)具有廣闊的、經(jīng)過精心設(shè)計而準備的冰雪路面,包括光滑冰面、粗糙冰面、雪地路面,適合車輛的各種路面測試,也是冬季路面上輪胎測試的最佳場地。
本次活動,是為測量在冬季路面上的輪胎特性,以建立低附著系數(shù)下的MF-Tyre輪胎模型參數(shù)。整個測試項目分為3個階段:
WP1:使用西門子獨特的輪胎測試拖車,在客戶指定的冬季路面上,進行輪胎特性的測。項目默認測量的工況如下:
默認工況不包括輪胎縱滑側(cè)偏復(fù)合工況的測量,而最終辨識得到的MF-Tyre輪胎模型中復(fù)合滑移特性參數(shù),是根據(jù)西門子多年的測試辨識經(jīng)驗,利用MF-Tool工具估算得到。如果客戶有特殊要求,西門子也可以進行復(fù)合工況的輪胎測量及辨識。
WP2:室內(nèi)一般輪胎測試,以辨識輪胎的結(jié)構(gòu)參數(shù),包括輪胎接觸印跡測量,縱向、側(cè)向瞬態(tài)特性測量,輪胎的質(zhì)量、半徑、慣量等物理量。
WP3:輪胎測量之后的數(shù)據(jù)處理,以及MF-Tyre輪胎模型的參數(shù)識別。根據(jù)TYDEX標準,將所有的測量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成TYDEX格式文件。使用MF-Tool工具,辨識得到MF-Tyre模型參數(shù)文件。同時,作為項目的成果輸出,西門子將完成輪胎測試及辨識的報告,連同MF-Tyre模型及TYDEX格式的測量數(shù)據(jù),交付給客戶。
時間計劃:依據(jù)往年瑞典的天氣條件,以及上述測試項目的階段任務(wù),初步的輪胎測試計劃安排如下。如感興趣的客戶,可結(jié)合自身項目計劃,與西門子聯(lián)系輪胎測試。
上述為西門子的一般測試方法及測試工況。本測試活動是極具靈活度的,客戶有任何特殊要求和情況,都可以與西門子進行討論,我們將提供最佳匹配的輪胎測試服務(wù)。例如以下(不限于)主題:
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客戶希望使用不同于西門子的標準測試程序
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客戶希望增加測試次數(shù),以研究測試的重復(fù)性
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客戶希望在測試中包含參考胎的測量
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客戶想要參觀測試場地
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客戶希望涵蓋進入測試場地的費用,或者要求西門子采購測試輪胎
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客戶希望在輪胎測試的相同條件(測試場地、路面條件)下,進行整車測試
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