專利名稱：用于監(jiān)測一種輪胎在機動車行駛期間狀態(tài)的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種方法和系統(tǒng)，所述方法和系統(tǒng)用于監(jiān)測一個輪胎在裝備有若干輪胎的機動車行駛期間的瞬時狀態(tài)和與道路的相互作用。
一輛機動車的一個輪胎，當在一個道路表面上滾動時，經(jīng)受一個垂直載荷，及經(jīng)受切向和側向外力，上述切向和側向外力是在各種操作動作，如制動、加速、轉向、直線行駛等中產(chǎn)生。
在每個操作動作期間，輪胎上以穩(wěn)定狀態(tài)和以各種瞬時狀態(tài)滾動的任何點都進行一種運動，對每個輪胎的轉動周期，上述運動都可以用在三個空間方向上的位移代表。任何點的運動都具有若干特性，上述特性典型的是結構中每個特定點的位置；輪胎的外部輪廓；使用條件(速度、載荷和壓力)；輪胎在其上滾動的表面條件；及輪胎在制動、加速、轉向等操作動作中經(jīng)受的外力。
專利申請EP 887211介紹了一種輪胎監(jiān)測系統(tǒng)，所述監(jiān)測系統(tǒng)用于一輛車上的一個輪胎，監(jiān)測系統(tǒng)包括一個傳感器裝置，所述傳感器裝置相對于輪胎操作式安裝，以便在印痕通過對應于輪胎的一種變形期間產(chǎn)生一個電脈沖；用于計算上述電脈沖持續(xù)時間與輪胎轉動一圈的持續(xù)時間二者的比值的裝置；用于將上述比值傳送到一個評估單元的裝置，上述評估單元安放在車輛中。上述傳感器裝置安放在上述輪胎的車輪踏面區(qū)域內(nèi)，以便上述電脈沖在進入上述印痕通道處提供一個第一最大值和在離開上述印痕通道處提供一個第二最大值。
以本申請同一申請人名義提出的專利申請WO 0136241介紹了一種方法，所述方法用于監(jiān)測在機動車行駛期間一個輪胎的瞬時狀態(tài)，方法包括·至少瞬時地獲得和存儲至少一條基本標準曲線，所述標準曲線代表在輪胎轉一圈的至少一部分中，上述輪胎的至少一個規(guī)定點在至少一個空間方向上的位移隨該點空間位置不同而發(fā)生的變化，·連續(xù)地獲得輪胎的規(guī)定點在空間中位置的信號，·從位置信號得到在輪胎轉一圈的至少一部分中，該點在空間方向上的操作位移隨該點空間位置不同而變化的至少一個周期性曲線，·連續(xù)地將上述操作位移曲線與上述位移的基本標準曲線進行比較，及·根據(jù)比較結果發(fā)出一個信號，并表示輪胎的瞬時狀態(tài)。
美國專利US 6204 758介紹了一種供在遠程輪胎監(jiān)測系統(tǒng)中用的輪胎監(jiān)測器，所述遠程輪胎監(jiān)測系統(tǒng)包括一個加速度計，所述加速度計用于檢測輪胎監(jiān)測器的加速度。根據(jù)加速度確定用于輪胎監(jiān)測器(相對于車輛)的位置信息。照這樣，自動確定(相對于車輛)的位置信息，以便使系統(tǒng)能顯示輪胎的一些特性數(shù)據(jù)，如與輪胎位置(右前方，左前方)結合的空氣壓力。
申請人已觀察到，一個輪胎在滾動狀態(tài)中的變形是在每個方向上相對于一個局部標準框架發(fā)生的。上述局部標準框架是一種檢測變形的標準(比如，一個正交軸系統(tǒng)或一個極性軸系統(tǒng))。例如，輪胎由于在上述輪胎上一種載荷變化而產(chǎn)生的變形基本上是在一個向心方向上的變形，所述向心方向是上述輪胎的一個徑向方向。在制動狀態(tài)期間，輪胎的變形主要是在一個切向方向上的變形，所述切向方向是一個與上述輪胎圓周相切的方向，及在一個轉向狀態(tài)期間，輪胎的變形主要是在一個側向方向上的變形，所述側向方向是一個與上述側向方向和上述向心方向二者正交的方向。
申請人已觀察到，一個輪胎的若干規(guī)定點在一個預定的臨時間隔中的加速度和它們的變化，相對于上述局部標準框架，與上述輪胎的變形有關，上述輪胎的變形與運動中的輪胎和地面之間的相互作用有關。
申請人已覺察到，為了監(jiān)測一個輪胎在滾動狀態(tài)下的變形，應該檢測在上述局部標準框架的至少兩個方向上的加速度分布。
另外，申請人已解決了選擇輪胎若干特征點的問題，上述輪胎的特征點上測量上述加速度的分布隨上述各點位置不同的變化，具有一種彼此相對于輪胎總體性能的關系。另外，申請人解決了對至少輪胎一個完整滾動的上述各規(guī)定點分析測得的加速度曲線的問題。
另外，申請人已觀察到，上述各特定點中的每個相對于輪胎和道路之間的相互作用，都具有一種特定的狀態(tài)。
申請人發(fā)現(xiàn)，為了監(jiān)測輪胎的變形，可以將一個第一特征點的加速度與一個第二特征點的加速度進行比較。一般，為了得到一個輪胎狀態(tài)的總體表示，必需監(jiān)測輪胎的一個以上特征點。對每種必需監(jiān)測的機動動作，都有若干特征點，上述若干特征點在上述加速度和輪胎變形之間具有比輪胎本身的其它點更直接的校正。上述各選定點的變形與輪胎的瞬時狀態(tài)及道路與輪胎本身之間的相互作用有關。
另外，在一個滾動輪胎上的一個規(guī)定點經(jīng)受一些規(guī)定力的加速度對輪胎的每一圈來說都具有相同的基本形狀(基本曲線)，而同時它按照各峰的位置和幅度、和/或每個峰的起點和終點、及相對最大和/或最小、和/或曲線特定部分的“斜率”改變。
申請人發(fā)現(xiàn)，為了監(jiān)測輪胎在上述一輛車運動中的操作動作期間的狀態(tài)，可以監(jiān)測上述曲線的預定部分。上述各曲線采取在各監(jiān)測點進入輪胎和道路之間實際接觸的通道附近(通道之前和之后)的有效值。優(yōu)選的是，上述各曲線的監(jiān)測部分可以與對應于特定現(xiàn)象(比如浮滑現(xiàn)象、一種鎖緊的車輪等)的特定變形有關。
本發(fā)明的第一方面涉及一種用于監(jiān)測一個輪胎在滾動狀態(tài)下的瞬時狀態(tài)的方法，所述方法包括以下步驟a)至少臨時地獲得和存儲至少一個標準曲線，上述標準曲線代表在上述輪胎轉一圈的其中至少一部分上、上述輪胎的至少一個規(guī)定點至少在兩個方向上、作為上述點位置函數(shù)的加速度分布，上述至少兩個方向從一個向心方向、一個切向方向和一個側向方向中選定。
b)連續(xù)地獲得在上述輪胎轉動一圈的其中至少一部分中，上述輪胎至少一點在至少兩個方向上的加速度信號，c)從上述信號在上述輪胎轉一圈的至少上述部分中至少一點加速度分布的至少一個周期性曲線，
d)將上述至少一個周期性曲線與上述至少一個標準曲線進行比較，及e)根據(jù)上述比較結果發(fā)出一個信號，上述信號表示上述輪胎的瞬時狀態(tài)。
優(yōu)選的是，上述比較步驟包括對輪胎整個轉一圈逐點將上述至少一個標準曲線與上述至少一個周期性曲線進行比較。
優(yōu)選的是，上述比較步驟包括將從輪胎上一個第一點所得到的一個標準曲線與從輪胎上一個第二點所得到的一個周期性曲線進行比較。
優(yōu)選的是，上述第一點沿著輪胎的赤道面設置在襯里表面上，上述第二點設置在上述輪胎一個胎緣上的襯里表面上，上述第一和第二點沿著輪胎的同一子午面設置。
優(yōu)選的是，上述一點沿著輪胎的赤道面設置在上述輪胎一個左胎緣的襯里表面上，上述第二點設置在上述輪胎一個右胎緣上的襯里表面上，上述第一和第二點沿著輪胎的同一子午面設置。
優(yōu)選的是，上述第一點沿著輪胎的赤道面設置在襯里表面上，上述第二點沿著赤道面設置在遠離上述第一點一預定弧度的襯里表面上。
優(yōu)選的是，上述比較步驟包括將上述至少一個標準曲線的特征峰與上述至少一個周期性的對應特征峰進行比較。
優(yōu)選的是，上述比較步驟包括將上述至少一個標準曲線下的面積中的一部分與上述至少一個周期性曲線下面積的對應部分進行比較。
本發(fā)明的另一方面涉及一種用于監(jiān)測一個輪胎在一滾動狀態(tài)下瞬時狀態(tài)的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括；i.至少一個存儲元件，所述存儲元件用于至少臨時地，獲得和存儲至少一個標準曲線，所述標準曲線代表在輪胎轉一圈的至少一部分中，上述輪胎至少一個規(guī)定點在至少兩個方向上的加速度分布，上述至少兩個方向從一個向心方向、一個切向方向和一個側向方向中選定。
ii.至少一個與上述輪胎的至少一個規(guī)定點相連的傳感器，所述傳感器能在一段時間內(nèi)發(fā)出上述點在上述方向上的加速度信號，iii.一個接收裝置，所述接收裝置能在上述輪胎轉一圈的至少上述部分中，連續(xù)地獲得上述輪胎至少一個點的加速度信號，及iv.一個精巧單元，所述精巧單元包括一程序，精巧單元能從上述加速度信號，確定在上述輪胎轉一圈的至少上述部分中，上述至少一點在上述方向上加速度的至少一個周期性曲線，v.上述精巧單元能連續(xù)地將上述至少一個加速度周期性曲線與上述至少一個存儲的標準曲線進行比較，vi.此外上述精巧單元能根據(jù)上述比較結果發(fā)出一個信號，上述信號表示上述輪胎的上述瞬時狀態(tài)。
優(yōu)選的是，一個第一傳感器沿著輪胎的赤道面設置在襯里表面上，一個第二傳感器設置在上述輪胎一個胎緣的襯里表面上，上述第一和第二傳感器沿著輪胎的同一子午面設置。
優(yōu)選的是，一個第一傳感器沿著輪胎的赤道面設置在上述輪胎的一個左胎緣上的襯里表面上，一個第二傳感器設置在上述輪胎一個右胎緣上的襯里表面上，上述第一和第二傳感器沿著輪胎的同一子午面設置。
可供選擇地，一個第一傳感器沿著輪胎的赤道面設置在襯里表面上，一個第二傳感器沿著赤道面設置在遠離上述第一傳感器一個預定弧度的襯里表面上。
優(yōu)選的是，上述系統(tǒng)還包括一個第三傳感器，所述第三傳感器沿著輪胎的赤道面設置在遠離上述第二傳感器一個預定弧度的襯里表面上。
優(yōu)選的是，上述第一和第二及第三傳感器相互等距離。
優(yōu)選的是，一個第三傳感器沿著上述第一和第二傳感器的同一子午面設置在上述第二傳感器的相對胎緣上。
優(yōu)選的是，上述系統(tǒng)還包括上述輪胎的一個速度傳感器。
優(yōu)選的是，上述系統(tǒng)還包括上述輪胎的一個壓力傳感器。
本發(fā)明的另一方面涉及一種充氣輪胎，所述充氣輪胎包括至少一個傳感器，所述至少一個傳感器與上述輪胎的至少一個規(guī)定點相連，所述傳感器能在一段時間范圍內(nèi)發(fā)出一個信號，所述信號代表在上述輪胎轉一圈的至少一部分上、上述至少一個規(guī)定點在至少兩個方向上、作為上述點位置函數(shù)的加速度分布，上述至少兩個方向從一個向心方向、一個切向方向和一個側向方向中選定。
現(xiàn)在將參照附圖中所代表的一個實施例說明本發(fā)明的一些特點和優(yōu)點，其中

圖1以剖視圖示意示出按照本發(fā)明一個實施例所述的一種滾動的輪胎，該滾動的輪胎具有一個傳感器，所述傳感器設置在輪胎的內(nèi)表面上。
圖2以側視圖示意示出按照本發(fā)明另一個實施例所述的一種滾動輪胎，所述滾動輪胎具有3個傳感器，所述3個傳感器設置在襯里內(nèi)表面上；圖3以側視圖示意示出按照本發(fā)明另一個實施例所述的一種滾動輪胎，所述滾動輪胎具有3個傳感器，所述3個傳感器設置在襯里內(nèi)表面上；圖4示出按照本發(fā)明所述的一種系統(tǒng)監(jiān)測一輛車狀態(tài)的一個實例的方框圖；圖5分別示出利用圖1的傳感器監(jiān)測的一個輪胎其中一個規(guī)定點的向心、切向和側向加速度的曲線；圖6另外示出利用圖1的若干傳感器監(jiān)測的一個輪胎的各規(guī)定點在不同速度(同一載荷)下自由滾動時的向心加速度曲線；圖7另外示出利用圖3的若干傳感器監(jiān)測的一個輪胎各特定點的向心加速度曲線；圖8另外示出利用圖3中的若干傳感器監(jiān)測在自由轉動時和在轉向狀態(tài)下一個輪胎的各個規(guī)定點的向心加速度曲線。
圖1的輪胎包括一個內(nèi)部空心的環(huán)形結構，所述環(huán)形結構由多個元件，和主要是由一種織物或金屬胎體形成，胎體具有兩個胎緣，并且每個胎緣都是沿著胎體的一個內(nèi)圓周邊緣形成，用于將輪胎固定到一個相應的支承輪緣上。上述胎體包括至少一對稱作胎緣鋼絲的環(huán)形加強芯，所述至少一對環(huán)形加強芯插在上述胎緣中。
胎體包括一種支承結構，所述支承結構由至少一個加強線網(wǎng)層形成，該加強線網(wǎng)層包括若干織物或金屬繩，上述織物或金屬繩按照一個環(huán)形輪廓在軸向上從一個胎緣延伸到另一個胎緣，并且上述加強線網(wǎng)層具有與一相應胎緣鋼絲聯(lián)在一起的它的末端中的每個末端。
在通稱為“向心”類型的輪胎中，上述繩主要是位于含有輪胎旋轉軸線的平面中。
在這種胎體的頂部上，安放了一種通稱為皮帶結構的環(huán)形結構，所述環(huán)形結構通常包括一個或多個橡膠織物帶和一個車輪踏面，上述橡膠織物帶纏繞在彼此的頂部上，以便形成所謂的“帶式包裝件”，而上述車輪踏面用彈性體材料制成，所述彈性體材料繞在帶式包裝件上，并壓印有凸紋圖形，用于輪胎與道路的滾動接觸。在胎體上還設有兩個側壁，所述兩個側壁用彈性體材料制成，每個側壁都從相應胎緣的外邊緣朝向心方向上朝外延伸，上述兩個側壁處于側面軸向上的相對位置。
在通稱為“無內(nèi)胎的”類型輪胎中，胎體的內(nèi)表面通常覆蓋一個“襯里”層，換句話說，覆蓋有一層或多層氣密式彈性體材料。最后，胎體可以包括其它的已知元件，如按照特定輪胎設計的邊緣、帶和填料。
應該說明的是，對于本說明書，術語“彈性體材料”表示一種通過使一種橡膠組合物和通常常用的添加劑如固化劑、操作助劑等交聯(lián)所得到的材料，上述橡膠組合物包括至少一種彈性體聚合物，所述彈性體聚合物具有至少一種分散于其中的填料。
所有這些元件的組合決定了輪胎的彈性、剛性和抗變形性等機械特性，其構成施加到輪胎上的力系與經(jīng)受相應變形程度之間的關系。
本發(fā)明的一個方面涉及以一個預定的相對于一個局部標準框架的臨時間隔測量一個輪胎至少一個規(guī)定點處的加速度變化。上述局部標準框架是在其上進行測量的加速度值和方向的標準(亦即一種正交軸系統(tǒng)或一種極性軸系統(tǒng))。
上述變化與運動中的輪胎和地面的相互作用有關系，且與輪胎本身在運動期間的變形有關系。
為此，至少一個傳感器與輪胎相連，上述傳感器能測量上述加速度。
優(yōu)選的是，有一個以上的傳感器與輪胎相連，并且每個傳感器都設置在輪胎的一個預定位置中。優(yōu)選的是，上述各傳感器設置在輪胎的內(nèi)表面上，優(yōu)選的是在有上述襯里存在的地方與這種襯里接觸。可供選擇地，上述傳感器中的一個或多個在測量過程中可以插入輪胎的襯里層中或車輪踏面帶層中或胎體中，亦即插入胎緣中。另外，本發(fā)明的系統(tǒng)可以提供另一種傳感器，所述另一種傳感器能測量上述點相對于一個局部標準框架(亦即光學元件(optic))的位移。
在圖1的實施例中，一個傳感器2與輪胎1相連，并且它優(yōu)選的是設置在輪胎的內(nèi)表面上，尤其是設置在襯里表面111上。更優(yōu)選的是，上述傳感器沿著上述輪胎的赤道面設置。例如，上述傳感器通過襯里可兼容的一種膠或一種硅密封劑或一種彈性體化合物或類似物與上述襯里表面相連。
可供選擇地，上述傳感器在輪胎制造過程中插入襯里層或插入胎面帶層，或是在胎體內(nèi)部或胎緣內(nèi)部。
優(yōu)選的是，本發(fā)明的傳感器是加速度計，所述加速度計能測量輪胎上點的加速度，在輪胎上的加速度計與一局部標準框架相連。
尤其是，在圖1中，傳感器2能測量點P相對于至少兩個方向的加速度分布，上述至少兩個方向從x、y和z軸中選定。上述x、y和z軸代表3個方向，所述3個方向在本發(fā)明中分別命名為-向心方向z，所述向心方向z是上述輪胎的一個徑向方向，-切向方向y，所述切向方向y是一個與上述輪胎圓周相切的方向，-側向方向x，所述側向方向x是一個與上述向心方向和切向方向二者垂直的方向。
因而，上述傳感器2能測量點P相對于上述向心方向、上述切向方向和上述側向方向中選定的至少兩個方向的加速度分布。
在圖2中，示出本發(fā)明的另一個實施例。在該圖2中，3個傳感器21、22和23與一個輪胎1相連。優(yōu)選的是，各傳感器設置在輪胎內(nèi)表面上各點中。更優(yōu)選的是，上述各傳感器沿著上述輪胎的一個赤道面E設置在一個中心位置中，并且上述各傳感器相互等距離。尤其是上述各傳感器位于一個圓周位置中、一個與另一個以一預定弧度間隔開。
這種設置以更快方式向已知信息提供更準確的可靠性，以便更好地監(jiān)測整個車輪轉動。例如，在輪胎轉一圈期間，它能同時用一第一傳感器監(jiān)測印痕通過期間的加速度和用一第二傳感器監(jiān)測位于印痕通過之前一點的加速度及用一第三傳感器監(jiān)測位于印痕通過之后一點的加速度。
在圖3中，示出本發(fā)明的另一個實施例。在這個圖中，有3個傳感器21’、22’和23’與一個輪胎1相連。優(yōu)選的是，一個第一傳感器21’設置在襯里111的內(nèi)表面上、沿著輪胎赤道面E的一個中心位置中。優(yōu)選的是另兩個傳感器22’和23’設置在同一表面上，它們之中的每一個都設置在中心線和輪胎的上述側壁之間(以后分別把它們?nèi)∶麨樽筇ゾ墏鞲衅?2’和右胎緣傳感器23’)。優(yōu)選的是，上述傳感器21’、22’和23’都沿著輪胎的同一子午面M設置。上述設置能監(jiān)測輪胎和道路之間全部相互作用區(qū)域的一般狀態(tài)；例如當輪胎轉向時從兩個傳感器23’和22’得到的信號相對彼此改變。其它操作動作可通過比較傳感器21’、22’和23’的信號(比如在一種浮滑現(xiàn)象情況下)進行檢測。
必需注意，上述傳感器可以設置在上述輪胎的另一些點中，用一種方式測量上述各點的加速度變化，且用一種方式比較從不同傳感器得到的信號，如果上述各點是能提供有關上述輪胎在運動中性能的信息的關鍵點的話。
可供選擇地，上述傳感器可以與輪胎位于車輪踏面水平處、胎體側壁水平處、或襯里水平處、或胎緣水平處的各點相連，或與若干中間點相連。另外，上述各傳感器中的一個可以設置在車輪的輪緣上；在這種情況下，輪緣傳感器的信號與從位于一個襯里表面上的一個傳感器得到的另一些信號之間的比較可以提供一種例如在制動操作期間輪緣和輪胎之間相對運動的表示。
在圖4中示出監(jiān)測車輛性能的一個系統(tǒng)的例子。尤其是，圖4示出傳感器2或21、22、23或21’、22’和23’，一個與上述傳感器相連的接收裝置6及一個與上述接收裝置6相連的精巧單元7。精巧單元7包括，例如一個易失存儲元件7a、一個永久存儲元件7b和一個處理器7c。如上所述，傳感器安裝在輪胎的若干規(guī)定點處，而接收裝置6和精巧單元7優(yōu)選的是安裝在汽車上。例如，上述接收裝置和上述精巧單元可以是汽車一個車載計算機的一部分。例如，接收裝置6是一種電磁無線電頻率接收機。上述各傳感器優(yōu)選的是以一種方式裝備一種壓電裝置或一種壓敏裝置或裝備一種硅基裝置，以便產(chǎn)生對應于它們與之相連點的加速度的信號。上述信號可以通過無線電波，更優(yōu)選的是通過高頻無線電波傳送到上述接收機6上。
發(fā)明人觀察到，通過測量胎體在它行駛期間若干特征點的加速度，能夠確定輪胎是否經(jīng)受制動、加速或轉向，或者知道輪胎本身與道路之間的摩擦作用，或者當輪胎接近于浮滑時間及它是否處于一個不穩(wěn)定性區(qū)域。
在圖5中，示出3條實驗曲線，所述3條曲線分別是一種具有尺寸為205/55/R16、在1.7米直徑的滾筒上以80km/h滾動時由圖1的傳感器測得的輪胎向心、切向和側向加速度。上述標有x、y、z的局部標準框架在圖5的右上角示出。
在圖6中，另外示出圖5的同一輪胎在不同速度下和相同載荷下的向心加速度曲線。該圖表明，在不同速度下的曲線具有相同的形狀但不同的幅度，尤其是對于峰與峰之間的值更是如此。
在圖7中，另外示出用圖3中各傳感器測得的與圖5相同的輪胎的加速度曲線。尤其是，在圖7中示出兩條曲線。第一條曲線S1涉及圖3的中間傳感器21’，第二條曲線S2涉及圖3的左胎緣傳感器22’。輪胎的運動條件為載荷4500N、輪胎壓力2.2巴、速度120km/h。
在圖8中，另外示出用圖3的各傳感器測得的與圖5相同的輪胎的加速度曲線。尤其是，在圖8中示出兩條曲線。第一曲線S1’涉及圖3的右胎緣傳感器23’，第二曲線S2’涉及圖3的左胎緣傳感器22’。上述輪胎處于左轉向3°的情況下，并且其它條件(速度和載荷)與圖7的相同。
申請人已注意到，傳感器23’(右胎緣)在含有輪胎印痕區(qū)的一個區(qū)域中測量到一個加速度是大于從傳感器22’(左胎緣)測得的加速度。這是由于輪胎在上述轉向狀態(tài)期間的變形。通過監(jiān)測從上述兩個傳感器測得的加速度之間的差異，本發(fā)明的系統(tǒng)能檢測轉向操作期間的一種評判狀態(tài)。例如，上述評判狀態(tài)可以通過將上述加速度差與一預定的閾值進行比較或是通過將一個胎緣傳感器所監(jiān)測的曲線與存儲在上述存儲器元件中的一條標準曲線進行比較(逐點比較)進行檢測。
按照本發(fā)明，若干規(guī)定的標準曲線可以分別以一種臨時方式或永久方式存儲在上述易失存儲元件7a中或精巧單元7的永久存儲元件7b中。
上述標準曲線可以是在系統(tǒng)的一個裝配狀態(tài)期間，并可以通過系統(tǒng)中的每個傳感器產(chǎn)生。
例如，可以將分別代表輪胎預定的各點加速度在輪胎轉一圈時的周期性變化的基本標準曲線存儲在存儲元件7a或7b中。另外，可以將一條以上標準曲線存儲在上述存儲元件7a和7b二者之中。
接收裝置6接收在輪胎運動期間由各傳感器所發(fā)出的信號，并將上述信號傳送到精巧單元7，上述精巧單元7優(yōu)選的是編好程序來處理它們。上述信號以一預定的時間間隔與信號輻度曲線相對應。
在精巧單元7中將向心或切向或側向加速度的每個周期性曲線與上述存儲的基本標準曲線進行比較，并從比較得到有關輪胎瞬時性能的狀態(tài)和/或有關輪胎和道路之間瞬時粘附的信息。
在一條基本標準曲線和一條監(jiān)測到的周期性曲線之間的比較實例如下—兩條曲線對輪胎整個一圈全部逐點地比較，或—一條標準曲線的某些特征峰與一個監(jiān)測到的周期性曲線的對應特征峰的比較，或—在一條標準曲線下的整個面積與一相應監(jiān)測到的周期性曲線下相應的整個面積的比較，或—在一條標準曲線下面積的一個臨時部分與一相應監(jiān)測得的周期性曲線下面積的相應的臨時部分的比較，或—以一種方式將預定數(shù)量的監(jiān)測到的周期性曲線與一條標準曲線比較，以便得到輪胎各監(jiān)測點的時間變化過程。
另一種信息可以通過將從與一輛車的不同輪胎相連的傳感器所得到的信號進行比較得到。例如，為了監(jiān)測一輛車的斷裂，可以實施從各前輪胎得到的信號與從車輛各后輪胎傳感器得到的信號之間的比較。從位于車輛不同輪胎中的傳感器得到的信號之間比較的另一個實例可以在一種轉向狀態(tài)期間完成，在上述轉向狀態(tài)中，可以將從車輛一側上的一個輪胎中得到的信號之間的差異與車輛另一側上的一個輪胎中得到的信號進行比較。
另外，按照本發(fā)明，在同一輪胎上可以設置一個以上的傳感器。在這種情況下，可以得到(亦即在上述轉向狀態(tài)下)從同一輪胎兩個不同傳感器得到的信號的許多比較。
優(yōu)選的是，基本標準曲線是機動車在道路上行駛期間、在輪胎的每一圈的過程中獲得的。將基本標準曲線(或特征點的值)臨時存儲，以便與至少在上述輪胎隨后的一圈中所獲得的當前周期性工作曲線進行比較。例如，將輪胎轉一圈時所獲得的周期性工作曲線與第i前面一圈中輪胎的前面一圈中所獲得的一條基本標準曲線進行比較。
可供選擇地，上述各曲線(標準曲線和周期性曲線)可以存儲在每個傳感器內(nèi)部的一個存儲器元件中。在這種情況下，在每個傳感器內(nèi)部都設置一個精巧單元，并在每個傳感器內(nèi)部進行上述加速度信號的比較步驟。
為了避免在傳感器信號發(fā)生和傳輸時的偶然錯誤，有利的是，在精巧單元7中還可以處理通過與兩個或多個輪胎規(guī)定點相連的兩個或多個傳感器所發(fā)出的各定點的規(guī)定成對或三個一組的加速度。
從上述比較所得到的信息可以隨后用來調(diào)節(jié)機動車機構的控制動作，例如調(diào)節(jié)制動系統(tǒng)(縱向性能和/或側向性能)，或主動式懸架，或用來提供涉及輪胎狀態(tài)(磨損情況，可用的粘附系數(shù)等)及類似物的信息。
有利的是，監(jiān)測的各點的加速度可以與車輛的其它信息，例如車輛速度和/或輪胎壓力相結合。上述其它信息可以用其它傳感器測量。
申請人從圖5-9的曲線圖中的曲線觀察到，在輪胎的整個一圈中，有若干上述曲線的部分，上述若干部分采取比上述曲線其它部分更有效的值。例如，上述曲線采取在各監(jiān)測點進入輪胎與道路之間實際接觸的通道附近(之前和之后)的有效值。
這意味著，從位于輪胎一個限定點中得到的數(shù)據(jù)(亦即加速度)，不僅當這點接近接觸區(qū)時可以提供重要的信息(亦即涉及接近道路相互作用的方法和離開這種相互作用的方法)。
有另一些區(qū)域，在所述區(qū)域中上述從各傳感器得到的信號采取例如在印痕區(qū)域相對側中的臨界值。
在輪胎使用壽命期間的主要變化(比如磨損或結構改變)實際上也可以將由各傳感器信號在這個區(qū)域中不同時間所產(chǎn)生的不同曲線進行比較(亦即每月一次)發(fā)現(xiàn)。
權利要求
1.用于監(jiān)測一種輪胎在滾動狀態(tài)下瞬時狀態(tài)的方法，包括以下步驟a)至少臨時地獲得和存儲至少一個標準曲線，上述標準曲線代表上述輪胎的至少一個規(guī)定點在上述輪胎轉一圈的至少一部分中、在至少兩個方向上的加速度分布，其作為上述點位置的函數(shù)，上述至少兩個方向從一個向心方向、一個切向方向和一個側向方向中選定，b)在上述輪胎轉一圈的至少一部分中，連續(xù)獲得上述輪胎至少一點在至少兩個方向上的加速度的信號，c)從上述信號得到在上述輪胎轉一圈的至少上述一部分中，至少一個點的加速度分布的至少一個周期性曲線，d)將上述至少一個周期性曲線與上述至少一個標準曲線進行比較，及e)根據(jù)上述比較發(fā)出一個信號，上述信號表示上述輪胎的瞬時狀態(tài)。
2.如權利要求1所述的方法，其中上述比較步驟包括對輪胎整個轉一圈將上述至少一個標準曲線與上述至少一個周期性曲線逐點進行比較。
3.如權利要求1所述的方法，其中上述比較步驟包括將從輪胎上一個第一點所得到的一個標準曲線與從輪胎上一個第二點所得到的一個周期性曲線進行比較。
4.如權利要求3所述的方法，其中上述第一點設置在沿著輪胎赤道面的襯里表面上，上述第二點設置在上述輪胎一個胎緣上的襯里表面上，上述第一點和第二點沿著輪胎的同一子午面設置。
5.如權利要求3所述的方法，其中上述第一點設置在上述輪胎一個左胎緣上沿著輪胎赤道面的襯里表面上，上述第二點設置在上述輪胎一個右胎緣上的襯里表面上，上述第一點和第二點沿著輪胎的同一子午面設置。
6.如權利要求3所述的方法，其中上述第一點設置在沿著輪胎赤道面的襯里表面上，第二點設置在沿著赤道面遠離上述第一點一個預定弧度的襯里表面上。
7.如權利要求1所述的方法，其中上述比較步驟包括將上述至少一個標準曲線的各特征峰與上述至少一個周期性曲線的相應特征峰進行比較。
8.如權利要求1所述的方法，其中上述比較步驟包括將上述至少一個標準曲線下的面積中的一部分與上述至少一個周期性曲線下面積的對應部分進行比較。
9.用于監(jiān)測一種輪胎在滾動狀態(tài)下瞬時狀態(tài)的系統(tǒng)，包括i.至少一個存儲元件，所述存儲元件用于至少臨時地獲得和存儲至少一個標準曲線，所述標準曲線代表上述輪胎在輪胎轉一圈的至少一部分處的至少一個規(guī)定點在至少兩個方向上的加速度分布，上述至少兩個方向從一個向心方向、一個切向方向和一個側向方向中選定。ii.至少一個與上述輪胎的至少一個規(guī)定點相連的傳感器，所述傳感器能在一段時間內(nèi)，發(fā)出上述點在上述方向上的加速度信號，iii.一個接收裝置，所述接收裝置能在上述輪胎轉一圈的至少上述部分中，連續(xù)獲得上述輪胎至少一個點的加速度信號，iV.一個精巧單元，所述精巧單元包括一種程序，上述精巧單元能由上述加速度信號確定在上述輪胎轉一圈的至少上述部分中，至少一個點在上述方向上的至少一個加速度周期性曲線，V.上述精巧單元能連續(xù)地將上述若干加速度周期性曲線的至少一條與上述至少一個存儲的標準曲線進行比較，Vi.此外上述精巧單元能根據(jù)上述比較結果發(fā)出一個信號，上述信號表示上述輪胎的瞬時狀態(tài)。
10.如權利要求9所述的系統(tǒng)，其中一個第一傳感器沿著輪胎的赤道面設置在襯里表面上，一個第二傳感器設置在上述輪胎一個胎緣的襯里表面上，上述第一和第二傳感器沿著輪胎的同一子午面設置。
11.如權利要求9所述的系統(tǒng)，其中一個第一傳感器沿著輪胎的赤道面設置在上述輪胎的一個左胎緣上的襯里表面上，一個第二傳感器設置在上述輪胎一個右胎緣上的襯里表面上，上述第一和第二傳感器沿著輪胎的同一子午面設置。
12.如權利要求9所述的系統(tǒng)，其中一個第一傳感器沿著輪胎的赤道面設置在襯里表面上，一個第二傳感器沿著赤道面設置在遠離上述第一傳感器一個預定弧度的襯里表面上。
13.如權利要求12所述的系統(tǒng)，還包括一個第三傳感器，所述第三傳感器沿著輪胎的赤道面設置在遠離上述第二傳感器一個預定弧度的襯里表面上。
14.如權利要求13所述的系統(tǒng)，其中上述第一和第二及第三傳感器相互等距離。
15.如權利要求10所述的系統(tǒng)，其中一個第三傳感器沿著上述第一和第二傳感器的同一子午面設置在上述第二傳感器相對的胎緣上。
16.如權利要求9所述的系統(tǒng)，還包括上述輪胎的一個速度傳感器。
17.如權利要求9所述的系統(tǒng)，還包括上述輪胎的一個壓力傳感器。
18.充氣輪胎，包括至少一個與上述輪胎至少一個規(guī)定點相連的傳感器，所述傳感器能在一段時間內(nèi)發(fā)出一個信號，上述信號代表在上述輪胎轉一圈的至少一部分中，上述至少一個規(guī)定點在至少兩個方向上的加速度分布，該信號作為所述點位置的函數(shù)，上述至少兩個方向從一個向心方向、一個切向方向和一個側向方向中選定。
全文摘要
用于監(jiān)測一種輪胎在一種滾動中的瞬時狀態(tài)的方法，包括以下步驟a)至少臨時地，獲得和存取至少一個標準曲線，所述標準曲線代表在上述輪胎轉一圈的其中至少一部分上，上述輪胎的至少一個規(guī)定點在至少兩個方向上的加速度分布作為上述點位置的函數(shù)，上述至少兩個方向從一個向心方向，一個切向方向和一個側向方向中選定，b)連續(xù)地獲得在上述輪胎轉動一圈的至少一部分上，在上述輪胎至少一點的至少兩個方向上的加速度信號，c)從上述信號得到上述輪胎轉動一圈的至少上述部分中上述至少一個點的加速度分布的至少一個周期性曲線，d)將上述至少一個周期性曲線與上述至少一個標準曲線進行比較，及e)根據(jù)上述比較發(fā)出一個信號，上述信號表示上述輪胎的任何瞬時狀態(tài)。
文檔編號B60T8/171GK1625500SQ02828868
公開日2005年6月8日 申請日期2002年3月28日 優(yōu)先權日2002年3月28日
發(fā)明者馬斯莫·布魯薩羅斯克, 安娜·P·菲奧拉萬提, 安德列亞·塔爾多, 費德里科·曼科蘇 申請人:倍耐力輪胎公司