扭振模式轮胎磨损状态估算系统和方法技术方案

一种轮胎磨损状态估算系统，包括：轮胎压力测量装置，其附接至交通工具轮胎，来测量轮胎充气压力，并生成轮胎充气压力数据；轮胎扭振模式测量装置，其用于测量轮胎扭振模式频率，并生成轮胎扭振模式频率数据；和轮胎识别装置，其使用轮胎特定识别数据来生成轮胎特定扭振模式系数。基于轮胎充气压力数据、扭振模式频率数据和轮胎识别所推导出的扭振模式系数进行轮胎磨损估算。

【技术实现步骤摘要】
扭振模式轮胎磨损状态估算系统和方法
本专利技术总体上涉及用于在交通工具操作期间收集所测轮胎参数数据的轮胎监测系统，并且更特别地涉及基于这些测量值来估算轮胎磨损状态的系统和方法。
技术介绍
安装于交通工具的轮胎可以由轮胎压力监测系统(TPMS)监测，所述轮胎压力监测系统(TPMS)测量交通工具操作期间的比如压力和温度等轮胎参数。来自配备有TPMS轮胎的系统的数据被用于基于所测轮胎参数确定轮胎的状态，并提醒驾驶员这些状况，比如低轮胎压力或漏气，其可能需要补救维修。每个轮胎内的传感器被安装在轮胎制造的固化前阶段或在向轮胎的固化后组装中。其它因素比如轮胎磨损状态等对于交通工具操作和安全性来说是重要的考虑因素。相应地进一步希望的是测量轮胎磨损状态并将磨损状态与压力和温度等所测轮胎参数一起传送至交通工具系统比如制动和稳定性控制系统。
技术实现思路
根据本专利技术的一个方面，一种轮胎磨损状态估算系统包括：轮胎压力测量装置，其附接至交通工具轮胎，来测量轮胎充气压力，并生成轮胎充气压力数据；轮胎扭振模式测量装置(means)，其用于测量轮胎扭振模式频率，并生成轮胎扭振模式频率数据；和轮胎识别装置，其使用轮胎特定识别数据来生成轮胎特定扭振模式系数。基于轮胎充气压力数据、扭振模式频率数据和轮胎特定扭振模式系数进行轮胎磨损估算。在另一方面，安装于轮胎的压力测量装置进行操作，以通过压力传感器测量轮胎腔体压力，并传输来自轮胎腔体压力测量的轮胎充气压力数据。轮胎特定识别数据被存储在基于轮胎的数据存储器内，并且从基于轮胎的数据存储器是可访问的，所述基于轮胎的数据存储器例如为但不限于安装于轮胎的压力测量装置。根据本专利技术的另一方面，从获得于安装于轮毂的加速计或安装于基于轮胎的胎冠的加速计的纵向加速度信号或轮速信号生成轮胎特定扭振模式系数。另一方面，轮胎磨损状态估算系统使用轮胎磨损状态与轮胎扭振模式频率之间的关联模型，其中所述关联模型采用基于多项式模型的递归最小二乘算法，其捕捉轮胎的磨损状态、轮胎充气压力数据和轮胎扭振模式频率之间的依存性(dependency)。本公开还提供以下技术方案：1.一种轮胎磨损状态估算系统，包括：支承交通工具的至少一个轮胎；轮胎压力测量装置，其附接至所述一个轮胎，来测量轮胎充气压力，并生成轮胎充气压力数据；轮胎扭振模式测量装置，其用于测量轮胎扭振模式频率，并生成轮胎扭振模式频率数据；轮胎识别装置，其使用轮胎特定识别数据来生成轮胎特定频率模式系数；和轮胎磨损估算装置，其基于所述轮胎充气压力数据、所述扭振模式频率数据和所述轮胎特定频率模式系数来计算轮胎磨损状态的估算值。2.如技术方案1所述的轮胎磨损状态估算系统，其中，所述轮胎压力测量装置包括安装于轮胎的压力测量装置，其进行操作以通过压力传感器测量轮胎腔体压力，并传输来自轮胎腔体压力测量的轮胎充气压力数据。3.如技术方案2所述的轮胎磨损状态估算系统，其中，所述轮胎特定识别数据存储在所述安装于轮胎的压力测量装置内，并且从所述安装于轮胎的压力测量装置是可访问的。4.如技术方案3所述的轮胎磨损状态估算系统，其中，使用轮速信号或安装于轮毂的加速计传感器信号来生成轮胎特定扭振频率模式系数。5.如技术方案4所述的轮胎磨损状态估算系统，其中，所述轮胎扭振模式频率的测量值来自于安装于轮子的加速计或安装于轮胎胎冠的加速计。6.如技术方案4所述的轮胎磨损状态估算系统，其中，所述轮胎磨损估算装置包括所述轮胎磨损状态与所述轮胎扭振模式频率之间的关联模型。7.如技术方案6所述的轮胎磨损状态估算系统，其中，所述关联模型包括基于多项式模型的递归最小二乘算法，其捕捉轮胎的磨损状态、轮胎充气压力数据和轮胎扭振模式频率之间的依存性。8.如技术方案1所述的轮胎磨损状态估算系统，其中，所述轮胎磨损估算装置包括所述轮胎磨损状态与所述轮胎扭振模式频率之间的关联模型。9.如技术方案8所述的轮胎磨损状态估算系统，其中，所述关联模型包括基于多项式模型的递归最小二乘算法，其捕捉轮胎磨损状态、轮胎充气压力数据和轮胎扭振模式频率之间的依存性。10.一种轮胎磨损状态估算系统，包括：用于支承交通工具的至少一个轮胎；安装于轮胎的压力测量装置，其附接至所述一个轮胎，进行操作以测量轮胎腔体压力，并传输来自轮胎腔体压力测量的轮胎充气压力数据；轮胎特定识别数据，其存储在安装于轮胎的数据存储装置内，并且从安装于轮胎的数据存储装置是可访问的；轮胎扭振模式测量装置，其用于测量轮胎扭振模式频率，并生成轮胎扭振模式频率数据；轮胎识别装置，用于使用所述轮胎特定识别数据以及轮胎扭振模式频率的轮速信号或纵向加速度信号测量值，来生成轮胎特定扭振模式频率系数；和轮胎磨损估算装置，其基于所述轮胎充气压力数据、所述轮胎扭振模式频率数据和所述轮胎特定扭振模式系数来计算轮胎磨损状态的估算值。11.如技术方案10所述的轮胎磨损状态估算系统，其中，所述轮胎扭振模式频率的测量值来自于安装于轮子的加速计或安装于轮胎胎冠的加速计。12.如技术方案10所述的轮胎磨损状态估算系统，其中，所述轮胎磨损估算装置包括所述轮胎磨损状态与所述轮胎扭振模式频率之间的关联模型。13.如技术方案12所述的轮胎磨损状态估算系统，其中，所述关联模型包括基于多项式模型的递归最小二乘算法，其捕捉轮胎的磨损状态、轮胎充气压力数据和轮胎扭振模式频率之间的依存性。14.一种轮胎磨损状态估算的方法，包括：将轮胎压力测量装置附接至支承交通工具的轮胎，所述压力测量装置具有至少一个压力传感器，其测量轮胎腔体充气压力并生成轮胎充气压力数据；测量轮胎扭振模式频率并生成轮胎扭振模式频率数据；基于所述轮胎特定识别数据生成轮胎特定扭振模式系数；以及基于所述轮胎特定识别数据，在所述轮胎充气压力数据、所测的扭振模式频率数据和所述轮胎特定频率模式系数的基础上，计算轮胎磨损状态的估算值。15.如技术方案14所述的方法，其中，进一步包括：使用轮胎扭振模式频率的轮速信号或纵向加速度信号测量值来生成所述轮胎特定扭振模式系数。16.如技术方案15所述的方法，其中，进一步包括：从安装于轮子的加速计或安装于轮胎胎冠的加速计测量所述轮胎扭振模式频率。17.如技术方案14所述的方法，其中，计算轮胎磨损状态的估算值包括：采用所述轮胎磨损状态与所述轮胎扭振模式频率之间的关联模型。18.如技术方案17所述的方法，其中，进一步包括：将所述关联模型构造为包括基于多项式模型的递归最小二乘算法，其捕捉轮胎磨损状态、轮胎充气压力数据和轮胎扭振模式频率之间的依存性。定义“ANN”或“人工神经网络”是用于非线性统计数据建模的调整性工具，其基于在学习过程中流动穿过网络的外部或内部信息改变其结构。ANN神经网络是非线性统计数据建模工具，其用于对输入与输出之间的复杂关系建立模型，或者用于发现数据中的模式。轮胎的“高宽比”是指其断面高度(SH)与其断面宽度(SW)的比值，该比值乘以100%，以作为百分比来表达。“不对称胎面”是指具有关于轮胎的中心面或赤道面EP不对称的胎面花纹的胎面。“轴向”和“轴向地(沿轴向)”是指平行于轮胎旋转轴线的线或方向。“CAN总线”是控制器区域网络的缩写。“胎圈包布”是围绕轮胎胎圈的外侧放置的窄材料带，用以防止帘线层磨损和被轮辋切割，并将挠曲分本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种轮胎磨损状态估算系统，其特征在于包括：支承交通工具的至少一个轮胎；轮胎压力测量装置，其附接至所述一个轮胎，来测量轮胎充气压力，并生成轮胎充气压力数据；轮胎扭振模式测量装置，其用于测量轮胎扭振模式频率，并生成轮胎扭振模式频率数据；轮胎识别装置，其使用轮胎特定识别数据来生成轮胎特定频率模式系数；和轮胎磨损估算装置，其基于所述轮胎充气压力数据、所述扭振模式频率数据和所述轮胎特定频率模式系数来计算轮胎磨损状态的估算值。

【技术特征摘要】
2013.08.12 US 13/9643071.一种轮胎磨损状态估算系统，包括：支承交通工具的至少一个轮胎；轮胎压力测量装置，其附接至所述一个轮胎，来测量轮胎充气压力，并生成轮胎充气压力数据；轮胎扭振模式测量装置，其用于测量轮胎扭振模式频率，并生成轮胎扭振模式频率数据；安装到一个轮胎上的轮胎识别装置，其可操作地用于使用轮胎特定识别数据来生成轮胎特定频率模式系数；和轮胎磨损估算装置，其基于所述轮胎充气压力数据和所述扭振模式频率数据的光谱分析，采用所述轮胎特定频率模式系数来计算轮胎磨损状态的估算值。2.如权利要求1所述的轮胎磨损状态估算系统，其中，所述轮胎压力测量装置包括安装于轮胎的压力测量装置，其进行操作以通过压力传感器测量轮胎腔体压力，并传输来自轮胎腔体压力测量的轮胎充气压力数据。3.如权利要求2所述的轮胎磨损状态估算系统，其中，所述轮胎特定识别数据存储在所述安装于轮胎的压力测量装置内，并且从所述安装于轮胎的压力测量装置是可访问的。4.如权利要求3所述的轮胎磨损状态估算系统，其中，使用轮速信号或安装于轮毂的加速计传感器信号来生成轮胎特定扭振频率模式系数。5.如权利要求4所述的轮胎磨损状态估算系统，其中，所述轮胎扭振模式频率的测量值来自于安装于轮子的加速计或安装于轮胎胎冠的加速计。6.如权利要求4所述的轮胎磨损状态估算系统，其中，所述轮胎磨损估算装置包括所述轮胎磨损状态与所述轮胎扭振模式频率之间的关联模型。7.如权利要求6所述的轮胎磨损状态估算系统，其中，所述关联模型包括基于多项式模型的递归最小二乘算法，其捕捉轮胎的磨损状态、轮胎充气压力数据和轮胎扭振模式频率之间的依存性。8.如权利要求1所述的轮胎磨损状态估算系统，其中，所述轮胎磨损估算装置包括所述轮胎磨损状态与所述轮胎扭振模式频率之间的关联模型。9.如权利要求8所述的轮胎磨损状态估算系统，其中，所述关联模型包括基于多项式模型的递归最小二乘算法，其捕捉轮胎磨损状态、轮胎充气压力数据和轮胎扭振模式频率之间的依存性。10.一种轮胎磨损状态估算系统，包括：用于支承交通工具的至少一个轮胎；安装于轮胎的压力测量装置，其附接至所述一个轮胎，进行操作以测量轮胎腔体压力，并传输来自轮胎腔体压力测量的轮胎充气压力数据；轮胎特定识别数...

【专利技术属性】
技术研发人员：KB辛赫，陆耀华，AW帕森斯，
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