四、轮胎稳定模型
轮胎纵、侧向力是车辆在运动过程中受到的最重要的外力之一,决定了车辆的响应结果,轮胎的力学特性对车辆的操纵稳定性、舒适性、动力性和制动安全性起着极其重要的作用。现代轮胎是一个复杂的粘性结构体,具有明显的非线性特性。通过对轮胎结构和形变的数学描述,建立剪切力和回正力矩与相应参数的函数关系,并通过对轮胎力特性的实验数据进行回归分析,建立轮胎动力学模型与动态行驶状态,如图2-10、图2-11所示。

图2-10 轮胎动力学模型
1—驱动力 2—制动力 3—侧向力 4—附着力

图2-11 轮胎动态行驶状态
考虑轮胎侧偏力特性,侧偏力为

式中 D——峰值因子;
C——形状因子;
B——刚度因子;(https://www.daowen.com)
E——曲率因子。
具体描述如下:

式中 Fz——垂直载荷;
μ——轮胎路面附着系数;
a0~a6——系数,见表2-2。
表2-2 轮胎模型参数取值

在不同路面附着系数时,前后轮侧偏力和侧偏角关系如图2-12所示。

图2-12 轮胎侧偏力和侧偏角关系