机动车轮胎的跑气行驶状态的检测方法和系统技术方案

本发明专利技术涉及检测机动车轮胎跑气行驶状态的方法，所述轮胎安装在车轮上，该方法包括：检测数值ｆ（α，ｔ），它随车轮的角向位移及时变化；产生测量信号，它随车轮角速度ｄα（ｔ）／ｄｔ而变化；计算测量信号离差的特征数值；当特征数值满足预定比例时，发出警报。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及机动车轮胎的跑气行驶状态的检测方法和系统，以及为有助于这种检测而设计的轮胎、车轮和安全衬垫。当安装的组件-轮胎和车轮的组件-包括在跑气行驶情况下轮胎胎面的支承装置时，该支承装置在轮胎中空气压力严重损失时能避免轮胎的强迫停顿。这些支承装置可以是设置在安装的组件的车轮轮辋的径向外侧的安全衬垫，或是设置在轮胎侧壁和/或胎圈结构内侧的加强部件。这样的轮胎称为“自支承轮胎”。轮胎支承在这些支承装置上或多或少伴随着其性能的明显下降，但它们可能未被驾驶员通过机动车的性能和舒适度感觉到。此外，这些支承装置的运行使用寿命是有限的。因此，当轮胎支承在其支承装置时就立即向驾驶员报警是有用的，这样，他就能遵循生产商的指南而行事。专利申请WO94/03338提出一种轮胎支承在安全衬垫上的检测系统。该系统包括在每一车轮上的一个加速度表，它设置在车轮的悬挂部件中的一个悬挂部件上，测量与中央处理组件相联的垂直加速度。分析是基于是一旦发生支承就检测到由支承在安全衬垫上的轮胎、未悬挂的平衡块和悬吊弹簧构成的系统的谐振模式的出现。此谐振模式是跑气行驶的特征，并位于100赫以上。但是，对某些例如由弹性材料制成的安全支承，可证实上述分析的灵敏度是不够的。当安装的组件不包括前述支承装置时，在跑气行驶状态，胎面支承在胎圈和轮辋突缘上。这能导致轮胎的快速损坏，以及胎圈移动进入轮辋安装凹槽中，更不用说降低机动车的性能了。因而只要这样的支承开始发生就马上向驾驶员报警是十分有用的。下文中，轮胎的“跑气行驶状态”意味着轮胎中的空气压力不再足以保证轮胎能承载轮胎的负载。于是轮胎胎面支承在支承部件上。这些支承部件可以是为此目的(诸如在轮辋周围布置的安全衬垫)或不是为此目的(轮辋突缘等)而设置的。本专利技术的目的是提出一种机动车轮胎的跑气行驶状态的检测方法，轮胎安装在一个车轮上，该方法的灵敏度和可靠性得以提高。根据本专利技术的检测方法是这样的，即-检测数值f(α,t)，数值f(α,t)随车轮的角向位移及时变化；-从所述数值产生出测量信号，它们随车轮的角速度dα(t)/dt而变化；-计算测量信号的离差的特征数值；-当特征数值满足给定比例时，发出警报。特征数值可以简单地是所述测量信号的标准偏差的值。优选地，为了计算测量信号的离差的特征数值-确定车轮的旋转频率；-在至少一个集中于所述旋转频率的第一组谐波的一个上的窄频带上计算测量信号的能量；和-当所述能量满足给定比例时，发出警报。车轮的旋转频率可以从所述测量信号确定。申请人在实际中十分惊奇地观察到，车轮的旋转速度的离差的分析在轮胎的跑气行驶状态时、也即当胎面支承在任何支承部件上时显示出显著的改变。此方法的优点是不需要如在以前已知的方法中的诸如加速度表的特定传感器，而是能应用车轮的角向旋转的简单测量数值。这些测量常常已经是可利用的，如在车轮上装备有防抱死装置的机动车的情况下。此外，当处于跑气行驶状态的轮胎胎面支承在任何支承部件上时，此检测方法十分灵敏和十分可靠，因为申请人观察到，测量信号的能量优先地在集中于车轮转动的不同谐波上的频带中改变。该检测方法优选地分析在集中于车轮转动的谐波上的至少两个窄频带上的速度能谱的能量的演变，除谐波1之外。优选地，在检测到在至少两个集中于第一组谐波的一个上的窄频带上的测量信号的能量总和满足给定比例之后，将每一所述频带中测量信号的能量与给定的相应阀值相比较，并且对于至少两个所述频带，当信号的能量高于相应阀值时，发出警报。补充测试的优点是能限制可能的干扰的影响，诸如那些由于发动机振动产生的干扰。事实上，这样的干扰通常限制到一个单一频带。分析可以一个车轮接一个车轮地进行，或通过车轮相互比较而进行。一个车轮接一个车轮的比较的优点是可以确认轮胎处于跑气行驶状态。另一方面，多个轮胎之间的比较使检测更为可靠。分析也可采用测量信号，它们随车轮的角向加速度d2α(t)/dt而变化。为避免虚假警报，优选地还在至少一个第二频带中探索测量信号的能量的演变，在该第二频带中测量信号基本与跑气行使状态无关，并在这些第二频带组中的测量能量超过给定阀值时，不发出警报。这种第二频带组最好位于车轮旋转频率的多个频率之外。当机动车速度低于给定阀值时，也不会发出警报。本专利技术还涉及机动车轮胎的跑气行驶状态的检测系统，轮胎安装在车轮上，该检测系统包括-第一装置，它用于检测数值f(α,t)，数值f(α,t)随车轮的角向位移及时变化；-第二装置，它用于根据所述数值产生随车轮的角速度dα(t)/dt而变化的测量信号、计算测量信号的离差的特征数值、以及当所述特征数值满足给定比例时，发出警报；-第三装置，它用于将所述警报传送给机动车驾驶员；和-第四装置，该第四装置布置在安装的轮胎/车轮组件中，用于在轮胎的跑气行驶状态时产生振动报警信号。用于产生振动报警信号的装置优选地可以产生至少一条正弦函数，其周期是车轮转动的亚倍数(submultiple)。这种信号可由根据本专利技术的系统容易地检测到，即使这些装置明显地只产生单一正弦函数，其周期是车轮转动的亚倍数。这些报警装置可以属于轮胎、属于车轮或属于设置在车轮径向外侧的安全衬垫。本专利技术还涉及一种安全衬垫，它用于与前述检测方法相结合，以便提供轮胎的任何跑气行驶状态的可靠检测。根据本专利技术的安全衬垫用于径向地安装在所述车轮的轮辋外侧，在其径向外表面包括轴向定向的条。安全衬垫的特征在于，这些条具有侧面，其与胎面法线的倾斜角在纵向随方位角而变化，以便在跑气行驶状态下行驶时产生振动报警信号。这些报警信号在跑气行驶时加强车轮的旋转速度的波动。优选地，按照方位角而变化的纵向倾斜角是至少一个正弦函数，其周期是衬垫转动的亚倍数。其优点是能特定地在衬垫的车轮转动谐波频率处产生行驶速度的变化，因而可由前述检测方法以极大可靠性容易地检测到。本专利技术还涉及一种装备车轮的轮胎，该轮胎包括胎面、两个侧壁和两个胎圈、以及用于在跑气行驶状态下支承胎面的支承部件。此轮胎的特征在于，支承部件包括在跑气行驶状态下产生振动报警信号的装置。用于产生振动报警信号的装置在轮胎的负载作用下以高于给定阀值的轮胎挠曲度行驶时产生作为方位角函数的半径变化。在轮胎的负载作用下作为方位角函数的半径变化优选地是一个正弦函数，其周期是衬垫的转动的亚倍数。最后，本专利技术还涉及安装轮胎的车轮，其特征在于，它包括用于产生轮胎跑气行驶状态的振动报警信号的装置。这些装置可以是作为方位角函数的其突缘中至少一个突缘的径向高度的变化。此变化可通过增加额外部件而获得，此额外部件至少部分地覆盖突缘的径向端部。与前所述，作为方位角函数的径向高度的变化是至少一个正弦函数，其周期是衬垫转动的亚倍数。现在将借助附图非限定性地说明几个实施例附图说明图1表示安装的组件的轴向截面图，此组件装备有安全衬垫；图2a和2b示意地表示根据本专利技术的安全衬垫第一实施例的侧视图；图3表示图2b中衬垫的轴向条的纵向倾斜角随方位角变化的轨迹；图4表示外径变化的第二衬垫的子午截面示意图；图5表示径向刚性变化的第三衬垫的子午截面示意图；图6表示具有径向刚性和外径变化组合的第四衬垫的子午截面示意图；图7示意地表示根据本专利技术的检测系统；图8表示根据本专利技术的检测方法的总示意图；图9表示在一般道路上充气状态和跑气本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机动车轮胎的跑气行驶状态的检测方法，所述轮胎安装在车轮上，其特征在于：－检测数值ｆ（α，ｔ），数值ｆ（α，ｔ）随车轮的角向位移及时变化；－从所述数值产生出测量信号，它们随车轮的角速度ｄα（ｔ）／ｄｔ而变化；－计算测量信号的离差的特征数值；－当特征数值满足给定比例时，发出警报。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：安德烈多斯茹，阿诺迪富尼耶，
申请(专利权)人：米凯林技术研究公司，米凯林技术公司，
类型：发明
国别省市：CH[瑞士]