监控汽车行驶过程中轮胎瞬间状态的方法和设备技术

一种监控汽车行驶过程中轮胎（１）的瞬间状态的方法，所述方法包括下述步骤：ａ）获得并保存（至少临时保存）至少一个基本基准曲线，所述至少一个基本基准曲线把所述轮胎的至少一个指定点在至少一个空间方向上的位移变化表示为该点在该轮胎的至少部分旋转过程中的空间位置的函数；ｂ）连续获得轮胎（１）上的指定点的空间位置信号；ｃ）根据位置信号以该点在轮胎的至少一部分旋转中的空间位置的函数的形式，得到该点沿空间方向的至少一个工作位移周期曲线；ｄ）连续比较所述工作位移曲线和所述基本基准位移曲线；和ｅ）发出取决于比较并且指示轮胎（１）的瞬间状态的信号。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及监控汽车行驶过程中轮胎瞬间状态的方法和设备。当在路面上滚动时，汽车轮胎受到垂直负荷以及在各种操纵中，例如刹车、加速、转弯等产生的纵向和横向外力的作用。在每种操纵中，对于轮胎的每圈旋转来说，稳态和暂态情况下滚动的轮胎上的任意点实现可由三个空间方向(笛卡尔坐标系)的位移表示的运动。该点的运动具有代表轮胎上各个特定点的位置；轮胎的结构及外缘，使用情况(速度、负荷和压力)，轮胎在其上滚动的路面的状况，以及在刹车、加速、转弯等操纵中轮胎受到的外力的特性曲线。专利技术人发现对于轮胎的每圈旋转来说，位于滚动轮胎上并且受到特定力量作用的指定点的空间位移变化具有相同的基本形状(基本曲线)，同时它按照峰值的位置和幅度、和/或各个峰值的起始和终止以及相对最大值和/或最小值而变化。类似地，对于轮胎的每圈旋转来说，该点的空间速度的变化也具有相同的基本形状。本专利技术已确定代表规定行驶条件下，轮胎上的各个指定点的周期基准空间位移和相对速度的一组基本基准曲线。更具体地说，在汽车在路面上行驶的过程中或者在标准测试过程中或者通过计算，获得并保存所述基本基准曲线。专利技术人发现这些基本基准曲线可用于实现与周期工作曲线的各种比较，从而在该瞬间根据这些比较获得关于轮胎滚动时的状态的信息、关于被交换(exchanged)作用力的信息、关于轮胎在其上滚动的路面的信息、关于使用情况的信息、关于各个时刻轮胎和路面之间可获得的附着力(摩擦力)情况的信息等等。特别地，能够确定当从理想的附着力改变到轮胎的完全滑移时，所关心的点的位移(速度)随着时间的变化方式。通过比较获得的信息可用于调整对汽车各个机构的干预，并且监控制动、加速和滑移等过程中汽车的状态。就本说明和之后的权利要求来说，术语“连续”的意义涉及信号采集阶段、信号比较阶段等，另外还覆盖在彼此间隔短暂时间间隔的各个时刻进行的采集和比较，所述短暂时间间隔的持续时间足够短，使得能够以有效的方式表示所考虑的行驶条件下轮胎的状态。通常，这种时间间隔的最大持续时间等于轮胎以所考虑的速度完成360°的完整旋转所需的时间。在第一方面，本专利技术涉及监控汽车行驶过程中轮胎的瞬间状态的方法，所述轮胎包括至少一个胎面和一个外胎，三个空间方向-一个纵向方向、一个横向方向和一个垂向方向-与所述轮胎相关联，所述方法包括下述步骤a)获得并保存(至少临时保存)至少一个基本基准曲线，所述至少一个基本基准曲线把所述轮胎的至少一个指定点在所述三个空间方向的至少一个方向上的位移变化表示为所述点在所述轮胎的至少一部分旋转过程中的空间位置的函数，b)连续获得所述轮胎上的所述至少一点在所述轮胎的至少一部分旋转过程中的空间位置的信号，c)根据所述位置信号在所述轮胎的所述至少一部分旋转中以所述点空间位置的函数的形式，得到所述至少一点沿规定的三个空间方向中所述至少一个方向的至少一个当前工作位移周期曲线，d)连续比较所述当前工作位移曲线和保存的所述基本基准位移曲线，e)根据所述比较发出信号，所述信号指示所述轮胎的所述瞬间状态。在一个实施例中，在汽车在路面上行驶过程中轮胎的一周旋转期间，获得上述a)点中提及的所述基本基准位移曲线，并临时保存规定的时间，以便完成在上述d)点中提及的与在所述轮胎的后续旋转中获得的所述工作位移曲线的所述比较。通常，保存的所述基本基准位移曲线是前一次旋转的位移曲线。在另一实施例中，在所述汽车的开动步骤之前的步骤中获得上述a)点中提及的所述基本基准位移曲线，所述基本基准位移曲线被永久保存，以便完成上述d)点中提及的与在所述轮胎的所述至少一部分旋转中获得的所述工作位移曲线的所述比较。最好，在所述步骤a)中保存一个空间方向上，所述至少一点的基本基准速度曲线，在所述步骤c)中确定一个空间方向上，所述至少一点的工作速度周期曲线，借助关于时间的数学推导，根据所述基本基准位移曲线和所述工作位移曲线分别获得所述速度曲线，在所述步骤d)中比较所述基本基准速度曲线和所述工作速度曲线。最好借助所述基本基准曲线和所位移或速度工作曲线，测量外胎上位于轮胎和路面接触区中的某一点附近所述外胎的变形状态，以便评估存在于轮胎和路面之间的附着力，以及所述轮胎产生和所述路面的接触点相切的作用力的能力。最好在所述步骤b)中获得所述轮胎的至少两点的位置信号，并且在所述步骤d)中相互比较工作位移或速度的相应曲线，以便揭示前述变形状态方面的快速变化或者任何采集错误。在第二方面，本专利技术涉及监控汽车行驶过程中轮胎的瞬间状态的设备，所述轮胎包括至少一个胎面和一个外胎，三个空间方向-一个纵向方向、一个横向方向和一个垂向方向-与所述轮胎相关联，所述设备包括I.获得并保存(至少临时保存)至少一个基本基准曲线的装置，所述至少一个基本基准曲线把所述轮胎的至少一个指定点在所述三个空间方向的至少一个方向上的位移变化表示为所述点在所述轮胎的至少一部分旋转过程中的空间位置的函数，II.与所述轮胎上的所述至少一点相联系的至少一个传感器，所述至少一个传感器能够在一段时间内发出所述点的空间位置信号，III.能够连续获得所述轮胎上的所述至少一点在所述轮胎的至少一部分旋转过程中的所述空间位置信号的拾取装置，IV.包含能够根据所述位置信号在所述轮胎的所述至少一部分旋转中以所述点空间位置的函数的形式，得到所述至少一点沿规定的三个空间方向中所述至少一个方向的至少一个当前工作位移周期曲线的程序的处理装置，V.所述处理装置能够连续比较所述当前工作位移曲线和保存的所述基本基准位移曲线，VI.所述处理装置还能够根据所述比较发出信号，所述信号指示所述轮胎的所述瞬间状态。在一个实施例中，所述存储装置能够在汽车在路面上行驶过程中轮胎的一周旋转期间，获得并临时保存上述I点中提及的所述基本基准位移曲线规定的时间，所述处理装置实现上述V点中提及的所述临时基本基准位移曲线和在所述轮胎的后续旋转中获得的所述工作位移曲线的所述比较。在另一实施例中，所述存储装置能够在开动所述汽车之前的步骤中获得并永久保存上述I点中提及的所述基本基准位移曲线，所述处理装置实现上述V点中提及的所述永久保存的基本基准位移曲线和在所述轮胎的所述至少一部分旋转中获得的所述工作位移曲线的所述比较。最好，所述处理装置能够保存一个空间方向上，所述至少一点的基本基准速度曲线，并且能够确定一个空间方向上，所述至少一点的工作速度周期曲线，借助关于时间的数学推导，根据所述基本基准位移曲线和所述工作位移曲线分别获得所述速度曲线，所述处理装置能够比较所述基本基准速度曲线和所述工作速度曲线。所述处理装置最好借助所述基本基准曲线和所位移或速度工作曲线，测量外胎上位于轮胎和路面接触区中的某一点附近所述外胎的变形状态，以便评估存在于轮胎和路面之间的附着力，以及所述轮胎产生和所述路面的接触点相切的作用力的能力。最好至少两个传感器装置与所述轮胎上的至少两点相联系，并且发出所述至少两点的至少两个位置信号，所述处理装置借助所述信号确定至少两条工作位移或速度曲线，并且相互比较所述至少两条工作位移或速度曲线，以便揭示前述变形状态方面的快速变化或者任何采集错误。专利技术人发现对于本专利技术来说，轮胎上最重要的点是-外胎侧壁上的点，这里称为外胎侧壁平面上的点；-位于轮胎胎面外表面上的点，这里称为本文档来自技高网...

【技术保护点】
监控汽车行驶过程中轮胎（１）的瞬间状态的方法，所述轮胎（１）包括至少一个胎面和一个外胎，三个空间方向－一个纵向方向、一个横向方向和一个垂向方向－与所述轮胎（１）相关联，所述方法包括下述步骤： ａ）获得并保存（至少临时保存）至少一个基本基准曲线，所述至少一个基本基准曲线把所述轮胎的至少一个指定点在所述三个空间方向的至少一个方向上的位移变化表示为所述点在所述轮胎（１）的至少一部分旋转过程中的空间位置的函数， ｂ）连续获得所述轮胎（１）上的所述至少一点在所述轮胎（１）的至少一部分旋转过程中的空间位置的信号， ｃ）根据所述位置信号在所述轮胎（１）的所述至少一部分旋转中以所述点的空间位置的函数的形式，得到所述至少一点沿规定的三个空间方向中所述至少一个方向的至少一个当前工作位移周期曲线， ｄ）连续比较所述当前工作位移曲线和保存的所述基本基准位移曲线， ｅ）根据所述比较发出信号，所述信号指示所述轮胎（１）的所述瞬间状态。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：费德里克曼科苏，吉塞佩马特拉西亚，爱尔达杰罗沙，皮罗米沙尼，
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]