用于確定在其內(nèi)側(cè)上安排有輪胎模塊的車輛輪胎的胎面深度的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于確定車輛輪胎的胎面深度的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在車輛輪胎使用輪胎壓力監(jiān)測來可靠檢測壓力損失是已知的。
[0003]雖然提供了在行進(jìn)過程中實(shí)施輪胎壓力監(jiān)測的各種系統(tǒng)以獲得輪胎壓力，但始終必須手動地測量車輛輪胎的胎面深度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明基于的目標(biāo)是提供一種可以改善常規(guī)系統(tǒng)的方法。
[0005]此目標(biāo)是通過以下一種方法實(shí)現(xiàn)的，該方法包括以下步驟:
[0006]a)由安排在輪胎的內(nèi)側(cè)上的一個輪胎模塊來測量加速度信號，
[0007]該輪胎模塊被安排成與胎面帶大體上相反并且包括用于測量徑向方向上的加速度值的一個加速度傳感器，
[0008]b)在該車輛輪胎的旋轉(zhuǎn)過程中并且在恒定行進(jìn)速度下確定一個最小加速度值，
[0009]與該輪胎模塊相反布置的該胎面帶在該加速度測量之時是位于該車輛輪胎的觸地面積的區(qū)域內(nèi)，
[0010]c)確定在該車輛輪胎的觸地面積的中心處該輪胎的內(nèi)側(cè)的最大內(nèi)半徑，
[0011]該最大內(nèi)半徑反映了在該觸地面積的圓周方向上該輪胎的內(nèi)側(cè)的曲率、并且
[0012]是基本上取決于輪胎帶束與道路之間的橡膠填充厚度，
[0013]該最大內(nèi)半徑是由行進(jìn)速度的平方與該最小加速度值的商確定的，
[0014]d)通過信號處理來確定該車輛輪胎的胎面深度，
[0015]該最大內(nèi)半徑隨著胎面深度的減小而顯著改變，并且該胎面深度的確定是基于以下事實(shí):胎面深度與該最大內(nèi)半徑通過直接的數(shù)學(xué)函數(shù)相關(guān)聯(lián)，
[0016]e)將所確定的胎面深度傳輸?shù)皆撥囕v中的一個接收單元和/或通過一個指示裝置來指示該胎面深度。
[0017]本發(fā)明的一個優(yōu)點(diǎn)尤其在以下方面可見:通過根據(jù)本發(fā)明的方法在車輛輪胎具有安裝在輪胎內(nèi)側(cè)上的輪胎模塊的情況下可以容易地確定胎面深度。
[0018]相應(yīng)的輪胎模塊一般具有用于各種功能的一個加速度傳感器。出乎意料的是，該加速度傳感器的測量信號同樣可以用于測量和監(jiān)測胎面深度。不需要可能必須額外集成在該輪胎模塊中的另外的特殊傳感器。胎面深度可以通過對這些加速度值的信號評估來間接地確定。這樣使得能夠省卻用機(jī)械的胎面深度量規(guī)來麻煩地檢查胎面深度。尤其在帶拖車的貨車的情況下，通過實(shí)現(xiàn)自動的輪胎深度監(jiān)測節(jié)省了大量工作。
[0019]在本發(fā)明的一個有利改進(jìn)中提供的是，在步驟b)中在一個無胎面磨損的新車輛輪胎上測量一個參考加速度值，這個參考加速度值被用作在該信號處理中用于確定胎面深度的一個比較值。
[0020]該參考加速度值可以容易地直接存儲在該輪胎模塊的或該接收器的存儲器系統(tǒng)中并且被用作隨后的測量信號的一個比較值。
[0021]在本發(fā)明的一個進(jìn)一步的有利改進(jìn)中提供的是，在步驟c)中，由該輪胎的內(nèi)側(cè)的恒定內(nèi)半徑以及該觸地面積之外的恒定加速度值來確定行進(jìn)速度。這允許快速簡單地確定行進(jìn)速度。
[0022]在本發(fā)明的一個進(jìn)一步的有利改進(jìn)中提供的是，在步驟c)中，將來自車輛測速計的行進(jìn)速度用于該信號處理。來自該車輛的車輛測速計的行進(jìn)速度可以容易地整合到該信號處理中。
[0023]在本發(fā)明的一個進(jìn)一步的有利改進(jìn)中提供的是，將該輪胎模塊進(jìn)入該觸地面積之中時的最大加速度值用作隨后記錄由步驟b)中的連續(xù)測量所得到的最小加速度值的一個觸發(fā)信號。一個難點(diǎn)在于確定該最小加速度值。利用該觸發(fā)信號，進(jìn)入該接觸面積之中時的高加速度可以用于識別與測量相關(guān)的區(qū)域。
[0024]在本發(fā)明的一個進(jìn)一步的有利改進(jìn)中提供的是，這些加速度值的測量是在車輛正以最大程度恒行駛時進(jìn)行的。
[0025]因此，測量最小加速度的測量準(zhǔn)確性將提高。
[0026]在本發(fā)明的一個進(jìn)一步的有利改進(jìn)中提供的是，這些加速度值的測量是在大于約70km/h的車輛速度下進(jìn)行的。
【具體實(shí)施方式】
[0027]下面將給予一個示例性實(shí)施例來解釋本發(fā)明。
[0028]圖1示意性地示出了穿過在道路2上滾動的車輛輪胎I的一個截面。車輛輪胎I以截面視圖表示出，該車輛輪胎圍繞中央軸線9轉(zhuǎn)動。車輛輪胎I在道路2上沿行進(jìn)方向10滾動。在該輪胎的由一個輪胎內(nèi)襯形成的內(nèi)側(cè)4上安排了一個帶有集成的加速度傳感器的輪胎模塊5。該加速度傳感器在不同時間點(diǎn)測量在徑向方向上的加速度值a。該車輛輪胎的展平觸地面積6與道路表面2相抵。與觸地面積6相反地示出的是同樣展平的輪胎內(nèi)側(cè)7，該輪胎內(nèi)側(cè)被安排成與該觸地面積相反。這個圖中顯示，在道路上滾動的過程中，內(nèi)半徑r連續(xù)變化。內(nèi)半徑r0再現(xiàn)了該觸地面積之外的內(nèi)半徑。這個內(nèi)半徑是大體上恒定的并且僅依賴于輪胎的相應(yīng)類型。內(nèi)半徑r2是該觸地面積8的中心處的最大內(nèi)半徑。由于輪胎的內(nèi)側(cè)被展平，內(nèi)半徑r2總體上大于內(nèi)半徑r0。內(nèi)半徑rl大體上再現(xiàn)了在進(jìn)入該觸地面積6之中時所應(yīng)用的內(nèi)半徑。胎面帶3的外側(cè)同樣被示意性地展示出。角度指示-90°、0°和+90°是相對于該車輛輪胎的圓周。決定性的是，該輪胎的內(nèi)側(cè)在該觸地面積中沿著該圓周方向的曲率是基本上依賴于輪胎帶束與道路之間的橡膠填充厚度。輪胎內(nèi)側(cè)的曲率或內(nèi)半徑因此是胎面深度的一個函數(shù)。在沒有輪胎胎面的完全磨損的車輛輪胎的情況下，在觸地面積中的輪胎內(nèi)側(cè)的曲率實(shí)際上為0，即輪胎內(nèi)側(cè)實(shí)際上平行于道路表面延伸。在新輪胎上、尤其是商用車輛的輪胎上，在輪胎帶束與道路之間存在相對厚的橡膠填充。這種橡膠填充必然得到輪胎內(nèi)側(cè)的相對大的曲率，如圖1中所展示的。
[0029]圖2示意性地示出了輪胎胎面已通過摩擦而磨損的車輛輪胎I。該輪胎帶束與道路表面之間的橡膠填充現(xiàn)在僅是相對薄的。這具有的后果是，內(nèi)半徑r3小于新輪胎上的內(nèi)半徑r2。因此逐漸增大的內(nèi)半徑r3指示了車輛輪胎的胎面深度的逐漸減小。輪胎內(nèi)側(cè)上的半徑可以由行進(jìn)速度的平方與對應(yīng)加速度a的商來計算。
[0030]圖2示出了當(dāng)車輛輪胎進(jìn)入和離開觸地區(qū)域時的加速度信號a。由該輪胎模塊的加速度傳感器所測量的加速度a繪制在y軸上。加速度值a0在該觸地面積之外是恒定的。在進(jìn)入該觸地面積時，加速度值短暫地升高到最大加速度al。這個加速度值al可以用作識別隨后的相關(guān)測量區(qū)域的一個觸發(fā)信號。隨后，加速度值a下降至最小值a2。這個加速度值a2對應(yīng)于當(dāng)輪胎模塊基本上位于觸地面積的中心時的加速度值。這個加速度值a2可以用于確定內(nèi)半徑r2，該內(nèi)半徑是對該車輛輪胎的胎面深度的衡量。恒定的加速度值a0可以用于確定行進(jìn)速度。作為這的替代方案，可以從該車輛的車輛測速計來獲取行進(jìn)速度。
[0031]用于確定胎面深度的函數(shù):
[0032]V2/al = rl (Equl)
[0033]胎面深度=f(rl)(Equ2)
[0034]v = V (a0*r0) (Equ3)
[0035]利用方程Equl，可以確定該內(nèi)半徑。
[0036]方程Equ2表示，胎面深度是內(nèi)半徑rl的函數(shù)。
[0037]利用方程Equ3，可以確定恒定行進(jìn)速度V。
[0038]標(biāo)號清單(說明書的一部分)
[0039]I車輛輪胎
[0040]2 道路
[0041]3胎面帶的外側(cè)
[0042]4輪胎內(nèi)側(cè)或輪胎內(nèi)襯
[0043]5帶有加速度傳感器的輪胎模塊
[0044]6車輛輪胎的展平觸地面積
[0045]7與車輛輪胎的觸地面積相反的輪胎展平內(nèi)側(cè)
[0046]8在車輛輪胎的圓周方向上的觸地面積中心
[0047]9中央軸線
[0048]10 行進(jìn)方向
[0049]a徑向方向上的加速度
[0050]a0觸地面積之外的恒定加速度值(恒定內(nèi)半徑r0)
[0051]al進(jìn)入觸地面積之中時的最大加速度值
[0052]a2觸地面積中心處的最小加速度值(最大內(nèi)半徑r2)
[0053]r0車輛輪胎的恒定內(nèi)半徑
[0054]r I進(jìn)入觸地面積之中時的內(nèi)半徑
[0055]r2觸地面積中心處的最大內(nèi)半徑
[0056]V行進(jìn)速度
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于確定車輛輪胎(I)的胎面深度的方法，其中在該輪胎的內(nèi)側(cè)上安排有一個輪胎模塊，該方法包括以下步驟: a)由安排在該輪胎的內(nèi)側(cè)上的一個輪胎模塊5來測量加速度信號， 該輪胎模塊5被安排成與胎面帶3大體上相反并且包括用于測量徑向方向上的多個加速度值(a，aO，al，a2)的一個加速度傳感器， b)在該車輛輪胎的旋轉(zhuǎn)過程中并且在恒定行駛速度(V)下確定一個最小加速度值(a2)， 與該輪胎模塊(5)相反布置的該胎面帶(3)在該加速度測量之時是位于該車輛輪胎(I)的觸地面積(6)的區(qū)域內(nèi)， c)確定在該車輛輪胎(I)的觸地面積的中心(8)處該輪胎的內(nèi)側(cè)的最大內(nèi)半徑(r2)， 該最大內(nèi)半徑(r2)反映了在該觸地面積(6)的圓周方向上該輪胎的內(nèi)側(cè)(4)的曲率并且 是基本上取決于胎面帶束與道路(2)之間的橡膠填充厚度， 該最大內(nèi)半徑(r2)是由該行進(jìn)速度(V)的平方與該最小加速度值(a2)的商確定的， d)通過信號處理來確定該車輛輪胎(I)的胎面深度，該最大內(nèi)半徑(rl)隨著該胎面深度的減小而顯著改變，并且該胎面深度的確定是基于以下事實(shí):該胎面深度與該最大內(nèi)半徑(rl)通過一個直接的數(shù)學(xué)函數(shù)(Equ2)相關(guān)聯(lián)， e)將所確定的胎面深度傳輸?shù)皆撥囕v中的一個接收單元和/或通過一個指示裝置來指示該胎面深度。
2.如權(quán)利要求1所述的方法， 其特征在于 在步驟b)中，在一個沒有胎面磨損的新車輛輪胎上測量一個參考加速度值， 這個參考加速度值被用作在該信號處理中確定該胎面深度的一個比較值。
3.如以上權(quán)利要求之一所述的方法， 其特征在于 在步驟c)中，由該輪胎的內(nèi)側(cè)⑷的恒定內(nèi)半徑(rO)以及該觸地面積(6)之外的恒定加速度值(aO)來確定該行進(jìn)速度(V)。
4.如以上權(quán)利要求之一所述的方法， 其特征在于 在步驟c)中，將來自車輛測速計的行進(jìn)速度(V)用于該信號處理。
5.如以上權(quán)利要求之一所述的方法， 其特征在于 將該輪胎模塊(5)進(jìn)入該觸地面積(6)之中時的最大加速度值(al)用作隨后記錄由步驟b)中的連續(xù)測量所得到的最小加速度值(a2)的一個觸發(fā)信號。
6.如以上權(quán)利要求之一所述的方法， 其特征在于 這些加速度值(al，a2)的測量是在該車輛正以最大程度恒定行駛時進(jìn)行的。
7.如以上權(quán)利要求之一所述的方法， 其特征在于這些加速度值(al，a2)的測量是在大于約70km/h的車輛速度下進(jìn)行的。
【專利摘要】本發(fā)明為了提供一種可以改善常規(guī)系統(tǒng)的方法，指明了具有以下步驟的以下方法：由安排在該輪胎的內(nèi)側(cè)上的一個輪胎模塊(5)來測量加速度信號；在該車輛輪胎的旋轉(zhuǎn)過程中并且在恒定行進(jìn)速度(V)下確定一個最小加速度值(a2)；確定在該車輛輪胎(1)的觸地面積的中心(8)處該輪胎的內(nèi)側(cè)的最大內(nèi)半徑(r2)，其中該最大內(nèi)半徑(r2)反映了在該觸地面積(6)的圓周方向上該輪胎的內(nèi)側(cè)(4)的曲率、并且基本上取決于輪胎帶束與道路(2)之間的橡膠填充厚度，該最大內(nèi)半徑(r2)是由該行進(jìn)速度(V)的平方與該最小加速度值(a2)的商確定的；并且通過信號處理來確定該車輛輪胎(1)的胎面深度，其中該最大內(nèi)半徑(r2)隨著該胎面深度的減小而顯著改變，并且該胎面深度的確定是基于以下事實(shí)：該胎面深度與該最大內(nèi)半徑(r2)通過一個直接的數(shù)學(xué)函數(shù)(GL2)相關(guān)聯(lián)。
【IPC分類】B60C23-06, B60C11-24
【公開號】CN104602924
【申請?zhí)枴緾N201380045909
【發(fā)明人】約爾格·萊曼, 貝恩德·朗格
【申請人】大陸輪胎德國有限公司
【公開日】2015年5月6日
【申請日】2013年8月8日
【公告號】DE102012108348A1, EP2892737A1, US20150174967, WO2014037179A1