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西門子冬季輪胎測(cè)試活動(dòng)

2021-11-23 19:03:38·  來(lái)源：數(shù)字化工業(yè)軟件技術(shù)期刊  
　
西門子冬季輪胎測(cè)試活動(dòng)概述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
西門子冬季輪胎測(cè)試活動(dòng)概述
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(zhǔn)確性。
通常情況下，輪胎模型的特性參數(shù)可以通過(guò)室內(nèi)測(cè)試設(shè)備和室外測(cè)試設(shè)備測(cè)量及辨識(shí)得到。但室內(nèi)測(cè)試設(shè)備無(wú)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(cè)試拖車，在真實(shí)路面上完成輪胎特性的測(cè)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(cè)試拖車，在歐洲北極圈地區(qū)進(jìn)行冰雪路面的輪胎測(cè)試，已有超過(guò)10年的測(cè)試經(jīng)驗(yàn)。

為滿足全球冬季輪胎測(cè)試的需求，西門子計(jì)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(cè)試服務(wù)。
冬季輪胎測(cè)試的客戶案例
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(shí)，福特利用高附著系數(shù)輪胎模型的特性，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行縮放，得到低附著系數(shù)輪胎模型參數(shù)。但是在經(jīng)過(guò)大量的仿真與試驗(yàn)對(duì)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(yàn)結(jié)果始終有明顯的差異。

于是，福特要求西門子在真實(shí)的冰雪路面條件下，進(jìn)行輪胎測(cè)試和辨識(shí)。為了跟試驗(yàn)有直觀的對(duì)比性，在輪胎測(cè)試的同一天、同一場(chǎng)地上，同時(shí)進(jìn)行了車輛的正弦停滯方法(Sine With Dwell)的ESP測(cè)試。
通過(guò)仿真與試驗(yàn)的對(duì)比，結(jié)果顯示，使用測(cè)試辨識(shí)得到的MF-Tyre輪胎模型，可以非常準(zhǔn)確的模擬出正弦停滯過(guò)程中的速度降，而這一現(xiàn)象無(wú)法在使用縮放輪胎模型的仿真中體現(xiàn)出來(lái)。同時(shí)，仿真結(jié)果的精度整體上都得到了明顯的提升。
對(duì)于上述研究，福特在2015年第4屆國(guó)際輪胎會(huì)議上做了報(bào)告。如有興趣的，可以查看相關(guān)文獻(xiàn)：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(cè)試
西門子冬季輪胎測(cè)試的地點(diǎn)位于世界冬季汽車測(cè)試之都——瑞典。在瑞典的北極圈附近地區(qū)，其得天獨(dú)厚的氣候條件，在冬季形成了一個(gè)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(yàn)圣地。

作為專業(yè)的汽車試驗(yàn)場(chǎng)，其內(nèi)具有廣闊的、經(jīng)過(guò)精心設(shè)計(jì)而準(zhǔn)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(cè)試，也是冬季路面上輪胎測(cè)試的最佳場(chǎng)地。

西門子冬季輪胎測(cè)試項(xiàng)目?jī)?nèi)容及計(jì)劃
本次活動(dòng)，是為測(cè)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(gè)測(cè)試項(xiàng)目分為3個(gè)階段：
WP1：使用西門子獨(dú)特的輪胎測(cè)試拖車，在客戶指定的冬季路面上，進(jìn)行輪胎特性的測(cè)。項(xiàng)目默認(rèn)測(cè)量的工況如下：



默認(rèn)工況不包括輪胎縱滑側(cè)偏復(fù)合工況的測(cè)量，而最終辨識(shí)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(cè)試辨識(shí)經(jīng)驗(yàn)，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(jìn)行復(fù)合工況的輪胎測(cè)量及辨識(shí)。
WP2：室內(nèi)一般輪胎測(cè)試，以辨識(shí)輪胎的結(jié)構(gòu)參數(shù)，包括輪胎接觸印跡測(cè)量，縱向、側(cè)向瞬態(tài)特性測(cè)量，輪胎的質(zhì)量、半徑、慣量等物理量。
WP3：輪胎測(cè)量之后的數(shù)據(jù)處理，以及MF-Tyre輪胎模型的參數(shù)識(shí)別。根據(jù)TYDEX標(biāo)準(zhǔn)，將所有的測(cè)量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成TYDEX格式文件。使用MF-Tool工具，辨識(shí)得到MF-Tyre模型參數(shù)文件。同時(shí)，作為項(xiàng)目的成果輸出，西門子將完成輪胎測(cè)試及辨識(shí)的報(bào)告，連同MF-Tyre模型及TYDEX格式的測(cè)量數(shù)據(jù)，交付給客戶。
時(shí)間計(jì)劃：依據(jù)往年瑞典的天氣條件，以及上述測(cè)試項(xiàng)目的階段任務(wù)，初步的輪胎測(cè)試計(jì)劃安排如下。如感興趣的客戶，可結(jié)合自身項(xiàng)目計(jì)劃，與西門子聯(lián)系輪胎測(cè)試。

其他事項(xiàng)
上述為西門子的一般測(cè)試方法及測(cè)試工況。本測(cè)試活動(dòng)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(jìn)行討論，我們將提供最佳匹配的輪胎測(cè)試服務(wù)。例如以下（不限于）主題：
  • 客戶希望使用不同于西門子的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試程序
  • 客戶希望增加測(cè)試次數(shù)，以研究測(cè)試的重復(fù)性
  • 客戶希望在測(cè)試中包含參考胎的測(cè)量
  • 客戶想要參觀測(cè)試場(chǎng)地
  • 客戶希望涵蓋進(jìn)入測(cè)試場(chǎng)地的費(fèi)用，或者要求西門子采購(gòu)測(cè)試輪胎
  • 客戶希望在輪胎測(cè)試的相同條件（測(cè)試場(chǎng)地、路面條件）下，進(jìn)行整車測(cè)試
  • ……
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