间接轮胎压力和磨损状态估计系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及间接轮胎压力和磨损状态估计系统及方法，更具体地涉及大体上涉及用于采集在车辆运行期间测得的轮胎参数数据的轮胎监测系统，并且更具体地涉及一种用于基于这种测量来估计轮胎磨损状态和充气压力的系统和方法。

Indirect tire pressure and wear state estimation system and method

The present invention relates to an indirect tire pressure and wear state estimation system and method, and more specifically to a tire monitoring system for collecting tire parameter data measured during vehicle operation, and more specifically to a system for estimating wheel tire wear and inflating pressure based on this measurement. Method\u3002

【技术实现步骤摘要】
间接轮胎压力和磨损状态估计系统及方法
本专利技术大体上涉及用于采集在车辆运行期间测得的轮胎参数数据的轮胎监测系统，并且更具体地涉及一种用于基于这种测量来估计轮胎充气压力和磨损状态的系统和方法。
技术介绍
可以通过在车辆运行期间测量轮胎参数（诸如，压力和温度）的轮胎压力监测系统（TPMS）来监测安装在车辆上的轮胎。来自TPMS配备有轮胎的系统的数据用于基于测得的轮胎参数来确定轮胎的状态并且警告驾驶者可能需要修复维护（诸如，轮胎压力低或者泄漏）的状况。通常将每个轮胎内的传感器安装在生轮胎或者未固化的轮胎中，并且然后在高温下进行固化。高温和高压会损坏传感器。此外，将传感器安装在轮胎中通常会产生附加成本。通常期望具有足够耐用以维持6000万次循环的轮胎传感器。进一步地，如果传感器停止运作，则传感器的位置使得进行替换极其困难。诸如轮胎磨损状态等其它因素是车辆运行和安全性的重要考虑因素。因此，进一步期望测量轮胎磨损状态并且结合测得的压力和温度轮胎参数向车辆系统（诸如，制动和稳定性控制系统）传送磨损状态。
技术实现思路
本专利技术的一个或者多个实施例提供了一种用于确定轮胎的压力和胎面深度的轮胎状态估计系统，其包括：支撑车辆的至少一个轮胎，该至少一个轮胎具有轮胎ID；轮胎竖直模态测量装置，该轮胎竖直模态测量装置用于测量轮胎竖直模态频率并且生成轮胎竖直模态频率数据；轮胎扭转模态测量装置，该轮胎扭转模态测量装置用于测量轮胎扭转模态频率并且生成轮胎扭转模态频率数据；轮胎识别装置，该轮胎识别装置用于通过使用轮胎特定的识别数据来生成轮胎特定的频率模态系数；以及轮胎状态估计装置，该轮胎状态估计装置用于基于竖直模态频率数据、扭转模态频率数据和轮胎特定的频率模态系数来计算对轮胎磨损状态和充气压力的估计。本专利技术的一个或者多个实施例提供了一种用于确定轮胎的压力和胎面深度的轮胎状态估计系统，其包括：支撑车辆的至少一个轮胎，该至少一个轮胎具有轮胎ID；轮胎竖直模态测量装置，该轮胎竖直模态测量装置用于测量轮胎竖直模态频率并且生成轮胎竖直模态频率数据；轮胎扭转模态测量装置，该轮胎扭转模态测量装置用于测量轮胎扭转模态频率并且生成轮胎扭转模态频率数据；轮胎识别装置，该轮胎识别装置用于通过使用轮胎特定的识别数据来生成轮胎特定的频率模态系数；以及轮胎状态估计装置，该轮胎状态估计装置用于基于竖直模态频率数据、扭转模态频率数据和轮胎特定的频率模态系数来计算对轮胎磨损状态和充气压力的估计，其中，轮胎竖直模态频率的测量来自安装在车轮上的加速度计。本专利技术的一个或者多个实施例提供了一种用于确定轮胎的压力和胎面深度的轮胎状态估计系统，其包括：支撑车辆的至少一个轮胎，该至少一个轮胎具有轮胎ID；轮胎竖直模态测量装置，该轮胎竖直模态测量装置用于测量轮胎竖直模态频率并且生成轮胎竖直模态频率数据；轮胎扭转模态测量装置，该轮胎扭转模态测量装置用于测量轮胎扭转模态频率并且生成轮胎扭转模态频率数据；轮胎识别装置，该轮胎识别装置用于通过使用轮胎特定的识别数据来生成轮胎特定的频率模态系数；以及轮胎状态估计装置，该轮胎状态估计装置用于基于竖直模态频率数据、扭转模态频率数据和轮胎特定的频率模态系数来计算对轮胎磨损状态和充气压力的估计，其中，轮胎扭转模态频率的测量来自安装在车轮上的加速度计。本专利技术的一个或者多个实施例提供了一种用于确定轮胎的压力和胎面深度的轮胎状态估计系统，其包括：支撑车辆的至少一个轮胎，该至少一个轮胎具有轮胎ID；轮胎竖直模态测量装置，该轮胎竖直模态测量装置用于测量轮胎竖直模态频率并且生成轮胎竖直模态频率数据；轮胎扭转模态测量装置，该轮胎扭转模态测量装置用于测量轮胎扭转模态频率并且生成轮胎扭转模态频率数据；轮胎识别装置，该轮胎识别装置用于通过使用轮胎特定的识别数据来生成轮胎特定的频率模态系数；以及轮胎状态估计装置，该轮胎状态估计装置用于基于竖直模态频率数据、扭转模态频率数据和轮胎特定的频率模态系数来计算对轮胎磨损状态和充气压力的估计，其中，轮胎状态估计装置包括作为充气压力和胎面磨损的函数的轮胎竖直模态的相关模型。本专利技术的一个或者多个实施例提供了一种用于确定轮胎的压力和胎面深度的轮胎状态估计系统，其包括：支撑车辆的至少一个轮胎，该至少一个轮胎具有轮胎ID；轮胎竖直模态测量装置，该轮胎竖直模态测量装置用于测量轮胎竖直模态频率并且生成轮胎竖直模态频率数据；轮胎扭转模态测量装置，该轮胎扭转模态测量装置用于测量轮胎扭转模态频率并且生成轮胎扭转模态频率数据；轮胎识别装置，该轮胎识别装置用于通过使用轮胎特定的识别数据来生成轮胎特定的频率模态系数；以及轮胎状态估计装置，该轮胎状态估计装置用于基于竖直模态频率数据、扭转模态频率数据和轮胎特定的频率模态系数来计算对轮胎磨损状态和充气压力的估计，其中，轮胎状态估计装置包括作为充气压力和胎面磨损的函数的轮胎扭转模态的相关模型。本专利技术的一个或者多个实施例提供了一种估计轮胎的轮胎充气压力和胎面深度的方法，该方法包括以下步骤：附接传感器；测量轮胎竖直模态频率并且生成轮胎竖直模态频率数据；测量轮胎扭转模态频率并且生成轮胎扭转模态频率数据；通过使用轮胎特定的识别数据来生成轮胎特定的频率模态系数；以及基于扭转模态频率数据、竖直模态频率数据、和轮胎特定的频率模态系数来计算对胎面深度和充气压力的估计。本专利技术的一个或者多个实施例提供了一种估计轮胎的轮胎充气压力和胎面深度的方法，该方法包括以下步骤：附接传感器；测量轮胎竖直模态频率并且生成轮胎竖直模态频率数据；测量轮胎扭转模态频率并且生成轮胎扭转模态频率数据；通过使用轮胎特定的识别数据来生成轮胎特定的频率模态系数；以及基于扭转模态频率数据、竖直模态频率数据、和轮胎特定的频率模态系数来计算对胎面深度和充气压力的估计，其中，该方法进一步包括：通过使用轮胎竖直模态频率的车载测量或者胎内测量来生成轮胎特定的频率模态系数。根据本专利技术的一个方面，轮胎特性估计系统包括传感器，该传感器用于测量轮胎的竖直加速度和纵向加速度。该传感器优选地安装在车轮或者轮辋上，但是也可以安装在别处。该系统包括：模态装置，该模态装置用于确定轮胎竖直模态频率和扭转频率；系统使用的轮胎识别，该系统使用的轮胎识别用于通过使用轮胎特定的识别数据来生成轮胎特定的频率模态系数。基于轮胎充气压力数据、竖直模态频率数据、和轮胎特定的频率模态系数来进行轮胎磨损估计。基于轮胎磨损充气压力数据、扭转模态频率数据、和轮胎特定的频率模态系数来进行间接充气压力估计。定义“ANN”或者“人工神经网络”是用于非线性统计数据建模的自适应工具，其基于在学习阶段期间流经网络的外部或者内部信息来改变其结构。ANN神经网络是用于对输入与输出之间的复杂关系进行建模或者查找数据中的模式的非线性统计数据建模工具。轮胎的“纵横比”是指其截面高度（SH）与其截面宽度（SW）之比乘以100％，表示为百分比。“非对称胎面”是指具有关于轮胎的中心平面或者赤道平面EP不对称的胎面图案的胎面。“轴向的”和“轴向地”是指与轮胎的旋转轴线平行的线或者方向。“胎圈包布（chafer）”是围绕轮胎胎圈的外侧放置的狭窄的带形材料，用以保护帘布层免于磨损和被轮辋切割并且分散轮辋上方的挠曲。“周向的”是指垂直于轴向方向沿着环形本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于确定轮胎的压力和胎面深度的轮胎状态估计系统，所述系统的特征在于：支撑车辆的至少一个轮胎，所述至少一个轮胎具有轮胎ID；轮胎竖直模态测量装置，所述轮胎竖直模态测量装置用于测量轮胎竖直模态频率并且生成轮胎竖直模态频率数据；轮胎扭转模态测量装置，所述轮胎扭转模态测量装置用于测量轮胎扭转模态频率并且生成轮胎扭转模态频率数据；轮胎识别装置，所述轮胎识别装置用于通过使用轮胎特定的识别数据来生成轮胎特定的频率模态系数；以及轮胎状态估计装置，所述轮胎状态估计装置用于基于所述竖直模态频率数据、所述扭转模态频率数据和所述轮胎特定的频率模态系数来计算对轮胎磨损状态和充气压力的估计。

【技术特征摘要】
2016.12.05 US 62/4299951.一种用于确定轮胎的压力和胎面深度的轮胎状态估计系统，所述系统的特征在于：支撑车辆的至少一个轮胎，所述至少一个轮胎具有轮胎ID；轮胎竖直模态测量装置，所述轮胎竖直模态测量装置用于测量轮胎竖直模态频率并且生成轮胎竖直模态频率数据；轮胎扭转模态测量装置，所述轮胎扭转模态测量装置用于测量轮胎扭转模态频率并且生成轮胎扭转模态频率数据；轮胎识别装置，所述轮胎识别装置用于通过使用轮胎特定的识别数据来生成轮胎特定的频率模态系数；以及轮胎状态估计装置，所述轮胎状态估计装置用于基于所述竖直模态频率数据、所述扭转模态频率数据和所述轮胎特定的频率模态系数来计算对轮胎磨损状态和充气压力的估计。2.根据权利要求1所述的轮胎状态估计系统，其特征在于，所述轮胎竖直模态频率的测量来自安装在车轮上的加速度计。3.根据权利要求1所述的轮胎状态估计系统，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：KB辛赫，EM赫斯菲尔德，
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