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龙图腾网恭喜吉林大学申请的专利一种四轮非线性二自由度车辆模型仿真系统及方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119885448B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-06-27发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202510362691.8，技术领域涉及：G06F30/15；该发明授权一种四轮非线性二自由度车辆模型仿真系统及方法是由刘卫东;魏金呈;张秋实设计研发完成，并于2025-03-26向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种四轮非线性二自由度车辆模型仿真系统及方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种四轮非线性二自由度车辆模型仿真系统及方法，该系统中包含整车的二自由度车身动力学模型、四轮复合工况魔术轮胎模型、阿克曼转角计算模型、四轮侧偏角计算模型、四轮动态垂向载荷计算模型和Carsim软件模块；所述车辆模型为四轮模型，考虑了轮胎侧向松弛长度引起的侧偏角迟滞响应，可提供比两轮模型更加精确的轮胎侧偏角。考虑了左右车轮垂向载荷转移和簧下质量，从而提高轮胎垂向载荷的估算精度。所述复合工况轮胎模型考虑了非线性侧偏刚度及侧向力、纵向力之间的摩擦椭圆关系，可提供更加精确的轮胎侧偏力。本发明可在不引入新自由度的情况下提高轮胎模型输入精度，进而提高二自由度车辆模型的稳态及动态响应仿真精度。

本发明授权一种四轮非线性二自由度车辆模型仿真系统及方法在权利要求书中公布了：1.一种四轮非线性二自由度车辆模型仿真系统，其特征在于，该系统中包含二自由度车身动力学模型、四轮复合工况魔术轮胎模型、阿克曼转角计算模型、四轮侧偏角计算模型、四轮动态垂向载荷计算模型和Carsim软件模块； 所述二自由度车身动力学模型中左前轮和右前轮转角θfl、θfr通过阿克曼转角计算模型得到， 左前轮、右前轮、左后轮和右后轮的轮胎侧偏力Fyfl、Fyfr、Fyrl和Fyrr通过四轮复合工况魔术轮胎模型计算获得； 所述四轮复合工况魔术轮胎模型中包含MF纯侧偏模型、MF纯纵滑模型和复合工况公式； 所述复合工况公式为： 其中，Fx表示某轮胎纵向力、Fy表示某轮胎侧向力，σ为归一化滑移率，σx为复合工况纵向滑移率，σy为复合工况侧向滑移率，Fy0、Fx0分别表示该轮胎纯侧偏、纯纵滑工况下轮胎侧向力、纵向力，通过所述MF纯侧偏模型和MF纯纵滑模型计算得到； 其中，α为轮胎侧偏角，κ为轮胎纵向滑移率； 所述MF纯侧偏模型和MF纯纵滑模型中峰值因子、形状因子、刚度因子和曲率因子均与轮胎垂向载荷Fz存在线性关系，通过轮胎的侧偏和纵滑特性数据拟合得到； 四轮复合工况魔术轮胎模型中轮胎侧偏角通过四轮偏角计算模型获得，该模型中考虑到轮胎侧偏角的迟滞响应，使用一阶松弛系统表示轮胎侧偏角的非稳态响应，该模型中四轮迟滞侧偏角与轮胎侧偏角的关系为： 其中αfl-delay、αfr-delay、αrl-delay、αrr-delay分别为左前轮、右前轮、左后轮、右后轮的迟滞侧偏角，αfl、αfr、αrl、αrr分别为左前轮、右前轮、左后轮、右后轮的轮胎侧偏角，lfl、lfr、lrl、lrr分别为左前轮、右前轮、左后轮、右后轮的侧偏松弛长度，使用Carsim软件模块中给定的经验公式计算或者根据实验数据进行拟合得到； 在车辆坐标系下，各轮胎的轮胎侧偏角表达式为： 由此，以车辆质心纵向速度vx、车辆质心侧向速度vy、横摆角速度ωr，左前轮、右前轮、左后轮、右后轮的侧偏松弛长度lfl、lfr、lrl、lrr，以及阿克曼转角计算模型得到的左前轮和右前轮转角θfl、θfr为输入，输出左前轮、右前轮、左后轮、右后轮的迟滞侧偏角αfl-delay、αfr-delay、αrl-delay、αrr-delay作为四轮动态垂向载荷计算模型的输入；a为车身质心到前轴的距离，b为车身质心到后轴的距离，B为车辆前后轮距。

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