专利名称：用于评估轮胎在积雪地面上的横向抓地性能的方法
技术领域：
本发明总体上涉及用于机动车辆的设备和安全技术。
背景技术：
更具体地说，本发明涉及用于至少相对地评估第一类型的轮胎在积雪地面上的横向抓地性能的方法，其至少包括以下步骤为轮式车辆提供第一类型的轮胎，在包括至少一个转弯的积雪道路上在横向抓地力极限下驱动由此装备的车辆，以及在车辆在所述道路上行驶期间产生车辆的横向加速度瞬时测量值。 仍然借助于职业驾驶员进行的行为测试在很大程度上主观地执行轮胎在雪地上的横向抓地性能、也称为横向潜能的评估。 当仅仅满足时，可以很容易地通过为了客观地进行所述测试而必须解决的困难来解释该情况。 事实上，在刚硬地面的情况下，通常通过在具有预定直径的环形车道上的驾驶测试来评估轮胎的横向潜能，在该测试期间，获取在横向抓地力极限下车辆完成一圈所用的时间。 然而，在积雪地面的情况下，由于因轮胎在相同道路上的反复通过而引起的路面的迅速变化，在每次通过时车辆沿相同路线行进的该技术导致很大的误差。
发明内容
在这里，本发明的目的在于提供一种用于评估轮胎在积雪地面上的横向潜能的方法，该方法的可重复性比现有已知方法高很多。 为此，也符合前文给出的一般定义的本发明的方法的基本特征在于，所述道路包
括至少两个鉴别转弯，所述转弯被选择，以使得要求车辆行驶通过每个转弯的时间段至少
为一秒，该时间段在车辆的横向加速度从一给定加速度阈值开始增大的阶段的终点与横向
加速度返回至车辆的横向加速度阈值的返回阶段的起点之间测得，并且该方法包括至少一
个通过对横向加速度瞬时测量值进行低通滤波产生滤过的横向加速度测量值的滤波步骤，
以及至少一个对于每个鉴别转弯从滤过的测量值中确定一组至少一个横向加速度的选择
步骤，该轮胎所获得的横向加速度值越高，轮胎的横向抓地性能被判定为越好。 上面使用的措辞"在横向抓地力极限下驾驶车辆"应按本领域技术人员公知的含
义理解，并且意味着"在持续地维持尽可能接近车辆的横向抓地力极限但低于所述极限的
同时驾驶车辆"。 所述给定横向加速度阈值可以有利地等于零。 优选地，所述鉴别转弯至少包括一个左转弯和一个右转弯。 在此情况下，本发明的方法有利地包括至少一个通过由分别对于左转弯和右转弯的这些测量值所获得的数值之间的任何可能的局部或总偏差校正滤过的横向加速度测量值的校正步骤。
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在这些情况下，可以在车辆行驶通过道路多次时执行横向加速度测量。 具体地说，所述道路可以由环形车道组成，车辆在其上至少沿顺时针方向行驶一
次并且至少沿逆时针方向行驶一次。 优选地，本发明的方法还包括考虑到在每次行驶通过每个鉴别转弯时在该转弯处记录的多个最大横向加速度值的统计分析。 此外，明智的是，提供通过对称移动平均值进行的低通滤波，以提供所述道路，以便其包括至少四个鉴别转弯，并且如此选择每个鉴别转弯，以使得车辆行驶通过每个转弯的时间段大于两秒，并且优选至少等于三秒。 在道路具有至少一个非鉴别转弯的情况下，选择步骤可以包括舍弃当车辆行驶通过每个非鉴别转弯时进行的横向加速度测量的操作。
本发明的其他特点和优点将从通过参考附图以例举性和非限制性实例的方式给出的说明中变得更加显而易见，其中-图1是可用于实施本发明的方法的道路的俯视图；-图2是以纵座标表示的滤波前(虚曲线)和滤波后(实曲线)的加速度测量值
的曲线图，该加速度测量值为以横坐标表示并且用秒表示的时间的函数；以及-图3是类似于图2的曲线图，其中在滤过的测量值的曲线上示出了在行驶通过两
个连续的鉴别转弯期间的最大横向加速度值。
具体实施例方式
如上所述，本发明涉及一种用于评估轮胎在积雪地面上的横向抓地性能的方法。
评估的尝试至少是相对的，也就是说，其至少能够对两种不同类型的轮胎的横向潜能进行比较和分类。 首先，该方法包括大量地为轮式车辆提供待评估轮胎、在横向抓地力极限下在非笔直积雪道路P(图1)上驾驶如此装备的车辆以及当车辆行驶通过所述道路时产生车辆的横向加速度瞬时测量值的实验阶段。 用于实施该实验阶段所需的设备包括加速度计和采集系统，所述采集系统用于记录加速度计在适当频率、例如125赫兹的频率下的输出信号。 在相对地评估轮胎抓地性能的情况下，将多种类型的轮胎逐次或顺序安装在同一车辆上，将加速度计布置在车辆的任何位置上，只要该位置在不同轮胎的全部测试期间保持不变。 根据本发明，用于实验阶段的道路包括至少两个特殊的转弯，例如V1至V4，其将
被称为"鉴别转弯(discriminating turn)"，并且其数量优选为四个。 在本发明的意义上，鉴别转弯为这样的转弯，其中在从零开始的车辆的横向加速
度增大阶段的终点与该横向加速度返回至零的阶段的起点之间测得的、车辆通过该转弯的
时间段至少等于一秒，并且优选等于三秒。 图1示出除了多种其他可能实例以外的可有利地用于实施本发明的方法的道路的一实例。
优选至少在转弯处基本水平的该道路为环行车道，车辆可以行驶通过该道路多次 并且特别是沿顺时针方向和逆时针方向行驶，并且该道路具有多个鉴别转弯，其中具有左 转弯和右转弯。 图2的虚曲线给出了装备有待评估轮胎的车辆在积雪道路上并在抓地力极限下 行驶时的横向加速度瞬时测量值的实例。 紧接着导致这些测量值的采集的实验阶段，本发明的方法包括分析阶段。 该分析阶段可以有利地从校正原始横向加速度瞬时测量值的预处理开始，以便将
由于车辆的滚动刚性的有限值通过转弯车辆所获得的倾斜度考虑进去。 该分析阶段还包括对横向加速度瞬时测量值进行低通滤波而导致滤过的横向加 速度测量值的滤波步骤，图2的实曲线给出了一实例。 可以通过关于瞬时测量定时对称的、定时之前和之后的瞬时测量值的移动平均值 取代每个横向加速度瞬时测量值而特别地实现该低通滤波。 在一示例性实施例中，可由此通过滤过的横向加速度测量值来取代每个横向加速 度瞬时测量值，所述滤过的横向加速度测量值假定处于同一定时处并且由在所述定时之前 采集的24个瞬时测量值和在所述定时之后采集的24个瞬时测量值的、以该定时为中心的 平均值构成，因此，在等于125赫兹的采样频率的情况下，每个滤过的横向加速度测量值考 虑到了在400毫秒的时间间隔内采集的测量值。 分析阶段还包括从滤过的横向加速度测量值中并且对于每个鉴别转弯确定与被 测试轮胎的横向抓地性能相关的一组一个或多个横向加速度测量值的选择步骤，该轮胎可 获得的横向加速度值越高，抓地性能被判定为越好。
可以考虑许多用于实施该选择步骤的途径。 例如，在每个鉴别转弯处，可以选择对应于横向加速度增大阶段的终点的第一峰
值与对应于横向加速度返回至给定阈值sl的返回阶段的起点的最后一个峰值之间的横向
加速度平均值作为横向抓地性能的客观评估标准。 在每个鉴别转弯处，也可寻求稳态的横向加速度平均值。 为此，例如，在具有至少给定持续时间T的时间窗上计算该平均值，其中在该给定
持续时间T内，滤过的横向加速度值处于比给定阈值s2低的数值范围内。 举例来说，持续时间T至少等于一秒，并且阈值s2低于0. 08g。 还可使用根据以下步骤确定的横向加速度值作为评估标准-为每个鉴别转弯确定该给定转弯内的所有滤过的横向加速度的峰值； _计算对于车道的鉴别转弯的所有峰值的滤过的横向加速度值的平均值；-从所有上述滤过的横向加速度值中舍弃相对于所述平均值的绝对偏差高于一给
定阈值s3的数值。 阈值s3可以为大约15%。 然而，并且因为其是最可重复的，横向抓地性能的优选评估标准由通过每个鉴别 转弯中的横向加速度获得的最大值组成，因此，在每次行驶通过一鉴别转弯期间，该标准的 选择提供了如图3中所示的数值ATmaxl和ATmax2的相关值。 因此，当所述道路包括一个或多个非鉴别转弯时，选择步骤优选包括舍弃当车辆 行驶通过每个非鉴别转弯时进行的横向加速度测量。
为了校正加速度计的漂移和/或车辆水平测量误差，本发明的方法还包括通过分 别对于左转弯和右转弯的测量所获得的数值中的任何可能的局部或总偏差校正滤过的横 向加速度测量值的校正步骤。 因此，在滤波步骤之后实施并且基于左转弯的轮胎性能与右转弯的轮胎性能相同 的假设的该过程在于，通过在右转弯和左转弯处获得的横向加速度值之间所测得的偏差的 一半来补偿或修正横向加速度值。 最后，本发明的方法有利地包括对于横向加速度测得的所有最大值的统计分析， 该统计分析在车辆行驶通过道路多次以及相应地对于每个鉴别转弯可提供多个横向加速 度最大值时特别有用。 当在假定最高值与由另一个轮胎获得的数值之间的偏差仅仅由于统计偏差而导 致的情况下考虑具有最佳性能的轮胎为导致最高横向加速度值的轮胎时，可借助于传统统 计工具进行的这种分析使得尤其可以客观地比较两种不同类型轮胎的横向潜能。
权利要求
一种用于至少相对地评估第一类型的轮胎在积雪地面上的横向抓地性能的方法，其至少包括以下步骤为轮式车辆提供第一类型的轮胎，在包括至少一个转弯的积雪道路(P)上在横向抓地力极限下驾驶由此装备的所述轮式车辆，以及在轮式车辆在所述道路上行驶期间产生轮式车辆的横向加速度瞬时测量值，其特征在于，所述道路(P)包括至少两个鉴别转弯(V1-V4)，所述至少两个鉴别转弯(V1-V4)被选择，以使得车辆行驶通过每个所述鉴别转弯所需的时间段至少等于一秒，所述时间段在从给定加速度阈值(s1)开始的车辆横向加速度增大阶段的终点与返回至所述车辆横向加速度阈值(s1)的返回阶段的起点之间测得，并且该方法包括至少一个通过对所述横向加速度瞬时测量值进行低通滤波产生滤过的横向加速度测量值的滤波步骤，以及至少一个从所述滤过的测量值中对于每个鉴别转弯确定一组至少一个横向加速度的选择步骤，所述轮胎的横向抓地性能根据由所述轮胎获得的横向加速度值(Vmax1、Vmax2)的直接函数来评估。
2. 根据权利要求l所述的评估方法，其特征在于，所述给定横向加速度阈值(si)等于零。
3. 根据权利要求1和2之一所述的评估方法，其特征在于，所述鉴别转弯(Vl-V4)至少包括一个左转弯(V2)和一个右转弯(VI)。
4. 根据权利要求3所述的评估方法，其特征在于，包括至少一个通过由分别对于左转弯和右转弯的这些测量值所获得的数值之间的任何可能的局部或总偏差校正滤过的横向加速度测量值的校正步骤。
5. 根据前述权利要求中任一项所述的评估方法，其特征在于，在车辆行驶通过道路多次时执行横向加速度测量。
6. 根据权利要求5所述的评估方法，其特征在于，所述道路为环形车道，车辆在所述环形车道上至少沿顺时针方向行驶一次并且至少沿逆时针方向行驶一次。
7. 根据前述权利要求中任一项所述的评估方法，其特征在于，所述选择步骤在于对于每个鉴别转弯计算对应于横向加速度增大阶段的终点的第一峰值与对应于横向加速度返回至给定横向加速度阈值(si)的返回阶段的起点的最后一个峰值之间的滤过的横向加速度值的平均值。
8. 根据前述权利要求中任一项所述的评估方法，其特征在于，对于每个鉴别转弯，所述选择步骤在于-确定具有至少给定持续时间(T)的时间窗，其中在该给定持续时间(T)中，滤过的横向加速度值处于低于一给定阈值(s2)的数值范围内；_计算该时间窗内的滤过的横向加速度的平均值。
9. 根据权利要求8所述的评估方法，其特征在于，所述时间窗的持续时间(T)至少等于l秒。
10. 根据权利要求7和8之一所述的评估方法，其特征在于，所述给定阈值(s2)低于0. 08g。
11. 根据前述权利要求中任一项所述的评估方法，其特征在于，所述选择步骤在于-对于每个鉴别转弯确定给定转弯内的所有滤过的横向加速度的峰值，_计算对于车道的鉴别转弯的所有峰值的滤过的横向加速度值的平均值；-从成组的上述滤过的横向加速度值中舍弃相对于所述平均值绝对偏差高于一给定阈值(s3)的那些数值。
12. 根据权利要求11所述的评估方法，其特征在于，所述给定阈值(s3)为大约15%。
13. 根据前述权利要求中任一项所述的评估方法，其特征在于，所述选择步骤在于在每个鉴别转弯中确定最大的滤过横向加速度值。
14. 根据前述权利要求中任一项并结合权利要求5所述的评估方法，其特征在于，还包括考虑到在相应地在每个鉴别转弯上行驶期间在该转弯处记录的多组横向加速度值的统计分析。
15. 根据前述权利要求中任一项所述的评估方法，其特征在于，所述低通滤波通过对称移动平均值进行。
16. 根据前述权利要求中任一项所述的评估方法，其特征在于，所述道路包括至少四个鉴别转弯(Vl-V4)。
17. 根据前述权利要求中任一项所述的评估方法，其特征在于，选择每个鉴别转弯，以使得车辆行驶通过每个转弯所需的时间段大于两秒，并且优选至少等于三秒。
18. 根据前述权利要求中任一项所述的评估方法，其特征在于，所述道路包括至少一个非鉴别转弯，并且所述选择步骤包括舍弃当车辆行驶通过每个非鉴别转弯时进行的横向加速度测量。
全文摘要
本发明涉及一种用于评估一种类型的轮胎在积雪地面上的横向抓地性能的方法，其包括为车辆安装这种类型的轮胎，在积雪道路上在横向抓地力极限下驾驶该车辆，以及当车辆在道路上行驶时产生车辆的横向加速度瞬时测量值。根据本发明，道路(P)包括数个用于建立横向加速度稳定状态的转弯(V1、V2)，所述横向加速度瞬时测量值受到低通滤波处理，并且该轮胎所获得的横向加速度值越高，该轮胎的横向抓地性能被判定为越好。
文档编号G01M17/02GK101784875SQ200880104408
公开日2010年7月21日 申请日期2008年6月5日 优先权日2007年7月12日
发明者F·勒鲁瓦耶 申请人:米其林技术公司;米其林研究和技术股份公司