本发明专利技术涉及用于测量轮胎在工作时外胎的变形的方法、系统和充气轮胎车轮，测量的目的是通过比较所述测量变形和变形的预定值而对车辆的驾驶和／或控制系统采取适当的修正措施。更具体地，所述方法执行以下步骤：在给定的充气压力下测量安装在车辆上的至少一个轮胎的外胎轮廓特征变形的程度；比较这些特征变形值和表示轮胎在变形测量条件中状态的储存数值；产生作用于至少一个器件的信号，所述器件调节至少一个机构以控制所述运动中车辆的姿态，与对所述机构采取的措施相应地，使车辆的所述状态保持在预定状态的极限内或使之回到这些极限内。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及用于监视安装在车辆上的轮胎的工作状况的方法和系统。本专利技术涉及根据对轮胎或车轮的测量而自动或操纵或由驾驶员命令，对车辆的驾驶和/或控制系统进行操作以修改车辆状态的可能性。专利申请EP 887.211描述包括传感器的轮胎监视系统，所述传感器位于轮胎内，当所述传感器通过由轮胎在旋转过程中与地面接触而形成的足印区域时，此系统能产生电脉冲。根据此专利的系统还包括用于测量所述电脉冲周期和轮胎旋转周期之比的装置以及用于把所述比率传送到车辆内的处理单元的装置。具体地，传感器以下述方式位于轮胎胎面内在传感器进入足印区域的瞬间所述电脉冲出现第一峰值并且在传感器离开足印区域的瞬间出现第二峰值。根据此专利的叙述，在两个峰值之间经过的时间与轮胎完全旋转所用的时间之比可用于发现在车辆工作过程中轮胎的压扁程度。这是因为传感器器检测进入足印区域的瞬间和离开此区域的瞬间。因而，如果已知轮胎的角速度和半径，就有可能测量此区域的长度。足印区域的长度与轮胎的压扁程度有关，该长度具体为重型机动车轮胎在使用中的轮胎关键参数。专利申请EP 689.950描述用于监视轮胎参数如压力和温度的不同方法。具体地，使用位于轮胎内表面上或其安装轮辋上且自备电源的可编程电子器件。此器件可用于监视和储存轮胎的压力、温度和旋转次数，并包括延伸仪或加速计，延伸仪的输出信号测量胎面条纹内表面的曲率，加速计测量胎面条纹所经受的加速强度。另外，所述器件由外部射频信号触发，并且如果测量值超过预定极限值就发送报警信号。还已知用于测量运动中轮胎的胎面条纹变形并把此变形发送到位于车辆上的接收器。专利申请WO93.25400描述位于轮胎的胎面条纹内的并能直接根据前述变形发送信号的传感器，此传感器包括在预定的特征频率下振荡的共振电路。此共振频率受运动中胎面条纹变形的影响，并且此传感器发送与这些共振频率的变化成正比的电磁波。这些电磁波被与位于车辆内的接收器相连的处理单元接收。美国专利5247831描述用于在车辆行驶过程中监视轮胎足印区域的状态以优化车辆驾驶的方法。具体地，包括纵向压敏电阻橡胶条的压电传感器插入到胎面条纹中。由于这些压敏电阻条随着胎面条纹的变形而改变其电阻，因此传感器能测量这些变形。还已知一些对车辆的驾驶和/或控制系统采取措施，具体为对控制车辆悬挂系统的器件采取措施从而根据从车轴或车轮轮毂获得的信息来控制车辆状态的方法和器件。Societa Pneumatici Pirelli S.p.A.于1974年10月22日在加拿大多伦多“国际汽车轮胎会议”上发表的“用于评估车辆和轮胎的横向稳定性的方法”，举例说明用于测量车辆动态的方法，此动态为各种轮胎型式和各种路面条件所产生的力的函数。此公开主要提到决定轮胎动态的三种力，具体为竖向力、纵向力和横向力。竖向力是由轮胎受到的动载荷而引起的。纵向力是由于车辆加速或刹车而作用到轮胎轴上的扭矩而引起的。横向力是因车辆悬挂系统的特征角(车轮外倾和前束)以及由轮胎线网层结构的倾斜绳层产生的角推力(复合转向)而引起的力与漂移条件下离心力所产生的推力的合力，合力中的前一种力也在直线运动时的正常工作条件中出现。四个轮胎所产生的力的总和产生作用于车辆重心的合力系统，此合力平衡惯性作用，并确定随着每个车轴的悬挂系统的特征而改变的车辆姿态。此合力系统用适当的加速计测量，其中之一位于车辆前轴上而在后轴上也设置一个。此文章包括一系列的图，示出作用到车辆重心上的向心加速度或向心力，此向心加速度或向心力是相应车轴的滑移角的函数。为各种地面条件和各种轮胎所绘制的图可用于发现设置有预定轮胎型式的车辆的状态，并用于确定转弯时前轴或后轴中的任何横向滑移。美国专利5087072举例说明一种称为主动悬挂的系统，此系统包括四个液压缸，在车体和车轮轮毂之间为每个车轮各设置一个汽缸。这些汽缸由电子控制单元操作的液压系统操作。此专利系统包括一组传感器，用于为每个悬挂单元测量车辆距地面高度并且使此测量对于电子悬挂控制单元是有效的。控制单元分别根据这些高度的测量结果来操作主动汽缸。本申请人观察到前述控制车辆状态的已知系统是基于在车轮轮毂上测量的力系，而测量轮胎变形的系统是基于对胎面条纹在轮胎足印区域中所经受的变形的测量。本申请人观察到在所引用技术中的测量值不能以唯一的方式与轮胎的工作条件相关，更具体地，不能以唯一的方式与轮胎在每种工作状况下产生的力系相关。根据以上描述，本专利技术产生于本申请人的以下认识由于外胎的变形以唯一的方式与轮胎在使用时产生的力系相关，因此对外胎变形的测量使得可通过比较所述变形的测量值和其预定值而对车辆的驾驶和/或控制系统采取恰当的修正措施。更具体地，本专利技术涉及通过测量轮胎在车辆运动过程中的特征变形而控制运动中车辆的状态，以这样的方式，通过比较表示在变形的各种预测条件下轮胎状态的预定值来确定轮胎的工作状况。根据本专利技术，此种比较的结果用于产生这样一种信号，此信号对应于一个或多个器件的预定响应，优选对应于自动响应，从而使车辆的前述状态保持在预定状态的极限内或使之回到这些极限内，这些器件控制至少一种用于控制运动中车辆的状态包括姿态的机构。本申请人认识到通过简单地确定每个轮胎的状态，换而言之，通过了解轮胎产生的力和其变形的函数，有可能以前述方式对车辆的控制器件采取措施，从而以最佳的方式修改车辆的状态，包括姿态。已发现，在给定的充气压力下，在三重轴笛卡尔坐标系内对轮胎的外胎结构变形的测量，也就是说，对垂直方向变形、横向变形和纵向变形的测量，以唯一或至少是可再现的方式对应于作用在轮胎上的相应竖向力、横向力和纵向力(或者，换句话说，对应于轮胎与地面相互作用的力)。本申请人发现，这些变形可从轮胎的内部测量，或更具体地从轮胎和地面间的界面条件测量，而与足印区域中的事件无关。还发现，表示轮胎在各种预测变形情况中的状态的所述预定值可以有利地· 通过计算机模拟进行计算，· 在实验室通过特殊测试仪器进行测量，此仪器可用于绘制各种条件下的力-变形曲线图，· 对于每个轮胎而在车辆使用时或在模拟装置上获得。在第一方面，本专利技术涉及控制车辆运动的方法，此车辆至少包括一个配有轮胎的车轮，其中，所述方法包括以下步骤-通过反射在车轮内发射的信号来测量确定所述轮胎的变形；-提供包含轮胎变形值的数据库，此轮胎变形值与车轮的预定状态相对应；-比较所述测量变形和所述预定变形值；以及 -根据所述比较结果发射信号，以便用于控制车辆的状态。具体地，前述方法通过以下步骤执行-在给定的充气压力下测量安装在车辆上的至少一个轮胎的外胎轮廓特征变形的程度；-比较这些特征变形值和表示轮胎在变形测量条件中状态的储存数值；以及-产生作用于至少一个器件的信号，所述器件调节至少一个机构以控制所述运动中车辆的状态，包括姿态，与对所述机构采取的措施相应地，使车辆的所述状态保持在预定状态的极限内或使之回到这些极限内。在不同的方面，本专利技术涉及控制运动中车辆的状态的系统，其中包括-至少一个测量单元，所述单元测量至少一个与通过所述车辆的轮胎传递到地面的力相关的数值；-包含预定值的数据库，所述预定值表示与所述力相关的所述轮胎的状态；-与所述至少一个测量单元通讯的数据处理单元，此数据处理单元能比较此数值和所述数据库的本文档来自技高网...
【技术保护点】
控制车辆运动的方法，此车辆至少包括一个配有轮胎的车轮，其中，所述方法包括以下步骤： －通过反射在车轮内发射的信号来测量确定所述轮胎的变形； －提供包含轮胎变形值的数据库，此轮胎变形值与车轮的预定状态相对应； －比较所述测量变形和所述预定变形值； －根据所述比较结果发射信号，以便用于控制车辆的状态。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：兰纳托卡莱塔，里卡多赛拉里尼，费德里克曼卡索，
申请(专利权)人：倍耐力轮胎公司，
类型：发明
国别省市：IT[意大利]
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