轮胎滑移角估计系统和方法技术方案

技术编号:15399209 阅读:248 留言:0更新日期:2017-05-23 11:06
本发明专利技术涉及轮胎滑移角估计系统和方法。滑移角估计包括轮胎,其具有固定在相对的各自的第一和第二轮胎侧壁的一个或多个第一和第二应变传感器。传感器测量在它们的各自的侧壁中的轮胎应变并且产生表示轮胎侧壁内存在的应变的侧壁应变信号。滑移角估计是通过估计在相对的侧壁中传感器的信号斜率中的差值而作出的。负载估计进一步地对轮胎从内和外侧壁应变信号作出并且负载估计在滑移角估计中使用。

Tire slip angle estimation system and method

The present invention relates to a tire slip angle estimation system and method. The slip angle estimate includes a tire having one or more first and second strain sensors that are secured to opposite respective first and second tire sidewalls. The sensors measure tire strain in their respective sidewalls and produce sidewall strain signals indicating strains present in the sidewall of the tire. Slip angle estimation is made by estimating the difference in the slope of the sensor in the opposite side wall. Load estimation further gives the tire from the internal and external wall strain signals, and load estimation is used in slip angle estimation.

【技术实现步骤摘要】
轮胎滑移角估计系统和方法
本专利技术总体涉及一种用于在车辆工作期间收集测量的轮胎参数数据的轮胎监控系统,并且更具体地涉及一种用于基于这样的测量估计车辆轮胎滑移角的系统和方法。
技术介绍
安装在车辆上的轮胎可以由测量在车辆工作期间的诸如压力和温度的轮胎参数的轮胎压力监控系统(TPMS)监控。来自TPMS轮胎配备系统的数据用于基于测量的轮胎参数确定轮胎的状态并且警告驾驶员情况,例如可能需要补救维修的低轮胎压力或渗漏。每个轮胎内的传感器或者在轮胎制造的预硫化阶段安装或在到轮胎的后硫化组装中。诸如轮胎滑移角的其它因素是对车辆工作和安全的重要因素。因此还需要测量轮胎滑移角并且将滑移角信息与压力和温度的测量的轮胎参数结合地通讯至诸如制动和稳定性控制系统的车辆系统。
技术实现思路
根据本专利技术的一方面,提供了一种用于估计车辆轮胎滑移角的滑移角估计系统。系统包括轮胎,其具有固定在相对的各自的第一和第二轮胎侧壁的一个或多个第一和第二应变传感器。传感器测量在它们的各自的侧壁中的轮胎应变并且产生表示轮胎侧壁内存在的应变的侧壁应变信号。滑移角估计是通过估计在相对的侧壁中传感器的信号中的差而作出的。在另一方面中,第一和第二侧壁应变传感器是分别安装在内和外轮胎侧壁的轴向向内表面中、布置为检测侧壁变形的应变感测计量器。按照本专利技术的另一方面,滑移角估计包括检测来自第一和第二应变感测装置的侧壁应变信号中的峰值;提取侧壁应变信号的线性部分;对侧壁应变信号的提取的线性部分通过最小二乘法拟合直线;确定侧壁应变信号的提取的线性部分的斜率;并且估计信号斜率中的差。在本专利技术的另一方面中,从来自第一和第二应变感测装置获得的侧壁应变信号对轮胎作出负载估计,并且负载估计用于滑移角估计。定义"ANN"或"人工神经网络"是用于非线性的统计数据建模的自适应工具,其在学习阶段期间根据通过网络流动的外部或内部信息改变其结构。ANN神经网络是非线性的统计数据建模工具,其用于对输入和输出之间的复杂关系建模或用于在数据中发现模型。轮胎的"高宽比"表示其截面高度(SH)与其截面宽度(SW)的比值乘以百分之百来表示为百分比。"不对称胎面"表示具有关于轮胎的中心面或赤道平面EP不对称的胎面花纹的胎面。"轴向的"和"轴向地"表示平行于轮胎旋转轴线的线或方向。"胎圈包布"是放置在轮胎胎圈外侧周围的窄带形材料,用于保护帘布层免受磨损和被轮辋切割并且分散轮辋上方的挠曲。"周向的"表示垂直于轴向沿环形胎面表面的周边延伸的线或方向。"赤道中心平面(CP)"表示垂直于轮胎的旋转轴线并经过胎面中心的平面。"印迹"表示当轮胎旋转或滚动时轮胎胎面与平坦表面产生的接地面积或接触面积。"沟槽"表示可以围绕轮胎壁的圆周或横向延伸的轮胎壁中的细长空隙区域。"沟槽宽度"等于其长度上的其平均宽度。沟槽尺寸设计为容纳描述的空气管。"内侧面"表示当轮胎安装在车轮上并且车轮安装在车辆上时最靠近车辆的轮胎侧面。"横向"表示轴向方向。"横向边缘"表示在标准负载和轮胎充气情况下测量的、与轴向最外侧的胎面接地面积或印迹相切的线,这些线平行于赤道中心平面。"净接触面积"表示在围绕胎面整个圆周的横向边缘之间的接地胎面元件的总面积除以横向边缘之间整个胎面的总面积。"非定向胎面"表示如下胎面:没有优选的前进行进方向也不要求设置在车辆上特定的一个或多个车轮位置来确保胎面花纹与优选的行进方向对准。相反地,定向胎面花纹具有需要特定车轮定位的优选的行进方向。"外侧面"表示当轮胎安装在车轮上且车轮安装于车辆上时最远离车辆的轮胎侧面。"蠕动的"表示通过沿管状通道推动例如空气的内含物的波状收缩进行的操作。"压电薄膜传感器"是以薄膜体形式的装置,其使用通过弯曲薄膜体启动的压电效应以通过将其转换为电荷而测量压力,加速度,应变或力。"径向的"和"径向地"表示在径向方向上朝着或远离轮胎的旋转轴线的方向。"花纹条"表示胎面上圆周延伸的橡胶条,其由至少一个周向沟槽、以及第二个这样的沟槽或横向边缘中任一个限定,该条在横向方向上未被全深度沟槽分开。"花纹细缝"表示模制到轮胎胎面元件中、细分胎面表面并提高牵引的小狭槽,花纹细缝通常在宽度方向上窄并且在轮胎印迹内闭合,与轮胎印迹中保持敞开的花纹沟相反。"滑移角"是解开的车辆方向与前轮朝向的方向之间的角度。滑移角是轮胎旋转平面和轮胎行进方向之间的偏差的测量。"胎面元件"或"牵引元件"表示由具有形状相邻的沟槽限定的花条纹或块元件。"胎面弧宽"表示在胎面的横向边缘之间测量的胎面的弧长。本专利技术还提供了以下方案:1.一种用于估计车辆轮胎滑移角的滑移角估计系统,其特征在于,其包括:支承车辆的至少一个轮胎;第一和第二应变感测装置,其固定到轮胎的相对的各自的第一和第二轮胎侧壁,以可操作地测量各自的第一和第二侧壁中的轮胎应变,第一和第二应变感测装置的每个产生表示各自的轮胎侧壁内存在的应变的侧壁应变信号;轮胎滑移角估计装置,其用于基于来自第一和第二应变感测装置的侧壁应变信号的比较计算轮胎滑移角。2.根据方案1所述的滑移角估计系统,其特征在于,第一和第二侧壁应变感测装置的每个包括分别安装在第一和第二轮胎侧壁的轴向向内表面上的应变感测装置。3.根据方案2所述的滑移角估计系统,其特征在于,来自第一和第二应变感测装置的侧壁应变信号的每个包括可操作地表示各自的第一和第二侧壁的侧壁偏转的信号曲线。4.根据方案3所述的滑移角估计系统,其特征在于,滑移角估计装置包括用于检测来自第一和第二应变感测装置的侧壁应变信号曲线中的峰值的信号峰值检测装置;用于提取侧壁应变信号曲线的线性部分的提取装置;用于拟合侧壁应变信号曲线的提取的线性部分的直线的最小二乘法拟合装置;以及用于确定侧壁应变信号曲线的提取的线性部分的斜率的斜率估计装置。5.根据方案4所述的滑移角估计系统,其特征在于,还包括用于确定来自第一和第二应变感测装置的侧壁应变信号曲线的提取的线性部分的斜率中的差值的计算装置。6.根据方案5所述的滑移角估计系统,其特征在于,还包括用于对应于来自第一和第二应变感测装置的侧壁应变信号曲线的提取的线性部分的斜率中的差值的产生滑移角估计的存储器数据库。7.根据方案6所述的滑移角估计系统,其特征在于,还包括从来自第一和第二应变感测装置的侧壁应变信号曲线产生轮胎上的估计的负载的负载估计装置。8.根据方案7所述的滑移角估计系统,其特征在于,存储器数据库对应于由从负载估计装置估计的负载调整的来自第一和第二应变感测装置的侧壁应变信号曲线的提取的线性部分的斜率中的差值产生滑移角估计。9.根据方案1所述的滑移角估计系统,其特征在于,还包括从来自第一和第二应变感测装置的侧壁应变信号曲线产生轮胎上的估计的负载的负载估计装置。10.根据方案9所述的滑移角估计系统,其特征在于,存储器数据库对应于由从负载估计装置估计的负载调整的来自第一和第二应变感测装置的侧壁应变信号曲线的提取的线性部分的斜率中的差值产生滑移角估计。11.一种用于估计车辆轮胎滑移角的滑移角估计方法,其特征在于,其包括:安装第一和第二应变感测装置至支承车辆的轮胎的相对的各自的第一和第二轮胎侧壁上,第一和第二应变感测装置可操作地测量各自的第一和第二侧壁中的轮胎应变;从第一和第二应变感测装置产生表示各自的轮胎侧壁内存在的应变本文档来自技高网...
轮胎滑移角估计系统和方法

【技术保护点】
一种用于估计车辆轮胎滑移角的滑移角估计系统,其特征在于,其包括:支承车辆的至少一个轮胎;第一和第二应变感测装置,其固定到轮胎的相对的各自的第一和第二轮胎侧壁,以可操作地测量各自的第一和第二侧壁中的轮胎应变,第一和第二应变感测装置的每个产生表示各自的轮胎侧壁内存在的应变的侧壁应变信号;轮胎滑移角估计装置,其用于基于来自第一和第二应变感测装置的侧壁应变信号的比较计算轮胎滑移角。

【技术特征摘要】
2012.12.07 US 61/734526;2013.03.12 US 13/7955411.一种用于估计车辆轮胎滑移角的滑移角估计系统,其特征在于,其包括:支承车辆的至少一个轮胎;第一和第二应变感测装置,其固定到轮胎的相对的各自的第一和第二轮胎侧壁,以可操作地测量各自的第一和第二侧壁中的轮胎应变,第一和第二应变感测装置的每个产生表示各自的轮胎侧壁内存在的应变的侧壁应变信号;轮胎滑移角估计装置,其用于基于来自第一和第二应变感测装置的侧壁应变信号的比较计算轮胎滑移角。2.根据权利要求1所述的滑移角估计系统,其特征在于,第一和第二应变感测装置的每个包括分别安装在第一和第二轮胎侧壁的轴向向内表面上的应变感测装置。3.根据权利要求2所述的滑移角估计系统,其特征在于,来自第一和第二应变感测装置的侧壁应变信号的每个包括可操作地表示各自的第一和第二侧壁的侧壁偏转的信号曲线。4.根据权利要求3所述的滑移角估计系统,其特征在于,轮胎滑移角估计装置包括用于检测来自第一和第二应变感测装置的侧壁应变信号曲线中的峰值的信号峰值检测装置;用于提取侧壁应变信号曲线的线性部分的提取装置;用于拟合侧壁应变信号曲线的提取的线性部分的直线的最小二乘法拟合装置;以及用于确定侧壁应变信号曲线的提取的线性部分的斜率的斜率估计装置。5.根据权利要求4所述的滑移角估计系统,其特征在于,还包括用于确定来自第一和第二应变感测装置的侧壁应变信号曲线的提取的线性部分...

【专利技术属性】
技术研发人员:KB辛赫AW帕森斯M恩格尔
申请(专利权)人:固特异轮胎和橡胶公司
类型:发明
国别省市:美国,US

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