一种用于估算轮胎与道路的接触区域中的最大抓地系数μ的系统，包括其胎面安装有至少一个胎面传感器的轮胎，所述至少一个胎面传感器用于至少测量当轮胎在地面上滚动时胎面局部承受的切应力，该系统还包括信号处理单元和用于将由所述胎面传感器输送的至少一个信号传输至所述处理单元的装置，其中所述处理单元包括用于在所述信号中找出与通过轮胎与地面的接触区域的传感器相对应的值的装置、用于计算作为从与通过接触区域的传感器相关的值中选出的一系列值的函数的预选准则的瞬时值的装置以及用于通过利用所述瞬时值求出最大抓地系数μ的估算值的装置。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及车辆在道路上的抓地性的估算。本专利技术尤其涉及道路与车轮之间的最大抓地特性的确定，该车轮安装有在道路上滚动的诸如充气轮胎的弹性轮胎或非充气弹性轮胎。本专利技术还涉及各种电子辅助装置，其例如用于车辆制动器的防锁控制或驱动轮的防滑控制、车辆方向的控制或可选地用于其他形式的控制，或者监视例如轮胎气压。已知这种装置通过计算重建轮胎在道路上的抓地系数(μ)，而无需对抓地系数或轮胎与地面接触时产生的作用力进行任何测量。尽管这些装置提供了重要的辅助和额外的安全性，但是它们的运行极大地受益于测量值或者基于在运行过程中对轮胎进行的实测而估算的值、主要是表示实时获得的最大抓地系数的值的使用。
技术介绍
专利申请FR 2835919提出基于侧壁中的测量值来获得最大抓地系数的估算值。该方法因此是间接的，因为抓地现象发生在与地面的接触印痕中。专利申请WO 02/32733 A1提出基于速度计算接触区域中的轮胎的微小滑动。该方法更为间接，因为它不再在轮胎本身内操作，并且它不能看出相对于目前使用的装置可以获得什么样的精确度增益。专利US5864056提出利用应变仪在胎面的元件中进行测量，但是没有解释如何处理以这种方法记录的信号。专利申请EP 0937615 A2提出在胎面元件中进行变形测量，并且图示了在干燥地面和湿润地面情况下获得的曲线形状。根据该文献，在胎面元件中测量的S形信号的斜率减小、尤其是水平稳定段的出现应当与抓地性的降低相关联。然而，这只有当抓地性已经非常小甚至为零时才能看见，并且因此不能提供充分的预防报警警告。
技术实现思路
为此，本专利技术的目的在于提供一种估算在道路上行驶的车辆、更准确地说其车轮、轮胎或非充气弹性轮胎的最大有效抓地性的方式，这些术语在本专利技术的上下文中被看作是等效的。尤其是当车辆由于驱动力或制动力、或者由于驱动方向改变而承受加速时，如上所述的各种电子辅助装置因此将有用地受益于易于影响车辆性能的抓地情况的“实时”指示。本专利技术旨在提供一种高效实现这种目的的方法。为了实施为估算最大抓地系数所必需的测量，已经提出使轮胎的胎面或胎面的某些特殊改造的元件安装有用于测量或估算尤其是滑动条件下局部产生的作用力的传感器。阅读者因此可以参考专利US6,666,079。另外，必要的是能够从由这种传感器传送的信号中求出用于估算最大抓地系数的相关信息。这是本专利技术的目的。本专利技术提出基于胎面花纹中、例如大致位于胎面中心处的胎面块中测量的应力或者基于反映所述应力的另一测量、即可能与所述应力相关的例如变形的测量来估算轮胎的最大抓地系数μ，所述测量在本专利技术的上下文中应当被认为是等同的。本专利技术提供了一种用于估算轮胎与道路的接触区域中的最大抓地系数μ的系统，包括其胎面安装有至少一个胎面传感器的轮胎，所述至少一个胎面传感器用于至少测量当轮胎在地面上滚动时胎面局部承受的切应力，该系统还包括信号处理单元和用于将由所述胎面传感器输送的至少一个信号传输至所述处理单元的装置，其中所述处理单元包括用于在所述信号中找出与通过轮胎与地面的接触区域的传感器相对应的值的装置、用于计算作为从与通过接触区域的传感器相关的值中选出的一系列值的函数的预选准则(或准据)的瞬时值的装置、以及用于通过利用所述瞬时值求出最大抓地系数μ的估算值的装置。换句话说，本专利技术提供了基于在胎面的固定点通过与地面的接触区域期间所获测量值重获《最大抓地系数μ》信息的装置或手段。为此，该测量值用于计算通常称作《瞬时值》的值，因为它不对应于特定点或给定时间，而是对应于反映所有或一部分接触区域中的主要状况的计算值。该计算值通过称作《准则》的数学函数得出。可以采用多个《准则》。它们中的一个或多个一次性地被预先选定作为特定设想应用(例如，特定车辆的特定轮胎)的函数。所述瞬时值随后被代入数学函数(其本身反映预选准则或基准，或者可以具有适当的相关性)，以便获得最大抓地系数μ的估算值。附图说明说明书的其余部分借助附图更详细地解释了本专利技术，其中-图1示出了传感器在轮胎胎面中的安装情况；-图2为示出了由本专利技术提出的信号处理过程的框图；-图3给出了沿纵向的剪应力σ(x)的模拟结果；-图3A给出了沿纵向的剪应力σ(x)的测量记录；-图4A-4F示出了对特定准则的不同参数的影响；-图5A-5D示出了称作《σ(x)的标准偏差》的第一准则的值与最大抓地系数μ的值之间的相关性； -图6A-6D示出了称作《σ(x)的能量》的第一准则的值与最大抓地系数μ的值之间的相关性；-图7A-7D示出了称作《σ(x)的最大值》的第二准则的值与最大抓地系数μ的值之间的相关性；-图8A-8D示出了称作《σ(x)的最小值》的第三准则的值与最大抓地系数μ的值之间的相关性；-图9A-9D示出了称作《σ(x)的一阶多项式》的第四准则的值与最大抓地系数μ的值之间的相关性；-图10A-9D示出了称作《σ(x)的二阶多项式》的第五准则的值与最大抓地系数μ的值之间的相关性；-图11A-11D示出了称作《σ(x)的三阶多项式》的第六准则的值与最大抓地系数μ的值之间的相关性；-图12A-12D示出了称作《σ(x)的一次谐波的振幅》的第七准则的值与最大抓地系数μ的值之间的相关性；-图13A-13D示出了称作《σ(x)的二次谐波的振幅》的第八准则的值与最大抓地系数μ的值之间的相关性；-图14A-14D示出了称作《σ(x)的导数的平均值》的第九准则的值与最大抓地系数μ的值之间的相关性；-图15A-15D示出了称作《σ(x)的导数的标准偏差》的第十准则的值与最大抓地系数μ的值之间的相关性；-图16A-16D示出了称作《σ(x)的导数的能量》的第十一准则的值与最大抓地系数μ的值之间的相关性；-图17A-17D示出了称作《σ(x)的导数的最大值》的第十二准则的值与最大抓地系数μ的值之间的相关性； -图18A-18D示出了称作《σ(x)的导数的二阶多项式》的第十三准则的值与最大抓地系数μ的值之间的相关性；-图19A-19D示出了不令人满意的准则；-图20是示出了本专利技术的特定实施例的框图。具体实施例方式图1示意性地示出了具有块1的(例如非充气弹性轮胎、履带等轮胎的)胎面，所述块1具有安装在其底部的传感器10和位于上方的增强帘布层2。为了更详细地了解本专利技术所示系统中使用的传感器，阅读者可参照上文引用的专利US 6,666,079，其中的描述在此引入作为参考。图2的框图示出了根据本专利技术的系统，其中，块《1》利用了上述传感器，以便获得包含应力测量值σx(沿纵向的剪应力)、应力测量值σy(沿横向方向的剪应力)和应力测量值σz(沿垂直于地面的方向的压应力)的信号。第二块《2》基于由《测量》块传送的信号并且可选择地基于其他信号S1，S2，S3…Sn执行将在下文详细解释的不同信号处理操作，其中所述其他信号给出了有关轮胎负载、轮胎充气压力、由轮胎传递的驱动或制动转矩、偏移角或横向力Fy以及转速的信息，其采用《准则》并在下文将描述其细节。块《2》例如为可安装在车辆中的信号处理单元，而传感器10和用于信号S1-Sn的可选其他传感器则安装在轮胎中。根据本专利技术的系统因此包括用于在轮胎与车辆之间进行通讯的装置，其各种可能的形式为本领域的普通技术人员为所公知。仅仅作为例子指出，专利申请EP 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于估算轮胎与道路的接触区域中的最大抓地系数μ的系统，包括其胎面安装有至少一个胎面传感器的轮胎，所述至少一个胎面传感器用于至少测量当轮胎在地面上滚动时胎面局部承受的切应力，该系统还包括信号处理单元和用于将由所述胎面传感器输送的至少一个信号传输至所述处理单元的装置，其中所述处理单元包括用于在所述信号中找出与通过轮胎与地面的接触区域的传感器相对应的值的装置、用于计算作为从与通过接触区域的传感器相关的值中选出的一系列值的函数的预选准则的瞬时值的装置以及用于通过利用所述瞬时值求出最大抓地系数μ的估算值的装置。
【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：费雷德里克斯佩特勒，
申请(专利权)人：米其林技术公司，米其林研究和技术股份公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]
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