轮胎监测制造技术

公开了用于对充气轮胎的状况进行监测的装置。该装置包括用于测量轮胎内的内部压力的至少一个压力传感器。提供至少一个速度传感器来测量轮胎的转动速度。控制器被配置成从压力传感器和速度传感器接收数据并输出与轮胎的状况相关的指示。控制器通过以下操作来确定所输出的指示：在轮胎的使用期间相对于时间来跟踪内部压力、识别时间间隔中的内部轮胎压力的至少一个变化。时间间隔在第一参考时间与第二参考时间之间，参考时间与速度传感器指示轮胎的不同转动速度的点相对应。控制器还监测作为轮胎的转动速度的函数的压力变化以提供轮胎状况的指示。对充气轮胎的磨损进行监测的方法。法。法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】轮胎监测


[0001]本专利技术涉及用于对充气轮胎的状况进行监测的装置和对充气轮胎的磨损进行监测的方法。特别地，但非排他地，本专利技术涉及飞行器轮胎监测。

技术介绍

[0002]充气轮胎通常由在轮胎的整个寿命期间磨损的橡胶基化合物形成。在使用期间与地面接触的轮胎的周向延伸部分是轮胎胎面(并且可以可替选地被称为轮胎轨道)并且通常包括允许水从轮胎下方排出的凹槽。最小胎面厚度可以出于安全目的而进行限定，并且可以基于例如在凹槽中测量的径向方向上的胎面的深度来进行测量。例如，在汽车应用中，轮胎最初可以具有8mm的胎面深度，并且要求具有1.6mm的最小胎面深度。胎面磨损率是可变的，但可以例如预期提供至少20,000英里的使用寿命。在飞行器应用中，轮胎可以例如具有13mm的初始胎面深度和1mm的最小深度要求，并且轮胎可以持续100至200次着陆。
[0003]在汽车和飞行器两者应用中，将理解，必须定期监测轮胎磨损。这通常是手动过程，需要用户或维护人员操作以目视检查以及/或者物理地测量轮胎胎面的深度。这样的检查应当以规则的间隔执行，但即便如此，由于很多因素对轮胎磨损率有影响，因此可能难以预测何时可能需要更换。
[0004]因此，希望提供用于对轮胎磨损进行监测的系统和方法。特别地，提供可以监测轮胎磨损而不需要例如将任何仪器嵌入轮胎胎体中的系统和方法将是有利的。

技术实现思路

[0005]本专利技术的第一方面提供了一种用于对充气轮胎的状况进行监测的装置，该装置包括：至少一个压力传感器，用于测量轮胎内的内部压力；至少一个速度传感器，用于测量轮胎的转动速度；以及控制器，被配置成从压力传感器和速度传感器接收数据并且输出与轮胎的状况相关的指示；控制器通过以下操作来确定所输出的指示：在轮胎的使用期间相对于时间来跟踪内部压力；识别在第一参考时间与第二参考时间之间的时间间隔中的内部轮胎压力的至少一个变化，参考时间与速度传感器指示轮胎的不同转动速度的点相对应；以及监测作为轮胎的转动速度的函数的压力变化，以提供轮胎状况例如轮胎胎面状况的指示。
[0006]专利技术人已经认识到，在操作期间可以检测到轮胎压力的变化或波动，其又可以与轮胎的质量直接相关。在正常使用中(并且不包括例如穿孔或其他轮胎故障)，随着轮胎胎面磨损，轮胎质量的主要变化可以预期为质量的逐渐减少。此外，由于胎面的质量在轮胎的最外圆周处，因此当轮胎旋转时，胎面的质量的变化可能对向心力具有特别显著的影响。因此(并且不限于任何特别的理论)，专利技术人认为一些检测到的内部压力变化可能与转动的轮胎上的动态负载相关。特别地，检测到的轮胎内的压力可能受到轮胎的转动惯量的影响，其中，轮胎以高速膨胀并且导致压力的下降。因此，轮胎中的压力可以用作轮胎质量的间接指示。因此，通过监测作为轮胎转动速度的函数的压力变化，可以间接地监测轮胎磨损。
[0007]可以将第一参考时间或第二参考时间(限定时间间隔的边界)中的一个参考时间选择成与当速度传感器指示轮胎静止时的时间对应。因此，间隔的一个点处的压力可以是静止轮胎压力。可以将第一参考时间和第二参考时间中的另一参考时间选择成与局部最大转动速度对应。换言之，当限定时间间隔时，控制器可以寻找其中轮胎速度传感器指示相对高的转动加速或减速的间隔。因此，可以将第一参考时间和第二参考时间选择成与转动速度的相对短持续时间但是相对高幅度的变化对应。这样的时间间隔的选择可以使轮胎上的动态负载的差异最大化，并且因此使轮胎状况对检测到的压力的影响的敏感性最大化。
[0008]在一些实施方式中，可以预先确定针对间隔的最大持续时间。因此，控制器可以选择轮胎静止处的第一参考时间，并且通过找到轮胎在预先确定的最大持续时间内(在该静止参考时间之前或之后)具有最大转动速度的时间点来寻找第二点。在其他示例中，可以基于转动速度大于预先确定的阈值将参考时间选择为局部最大转动速度。例如，在汽车轮胎的情况下，参考时间可以对应于当轮胎转动速度超过标称巡航速度(例如大于60mph)的时间点。在飞行器轮胎的情况下，可以基于轮胎转动速度处于或接近起飞时的预期速度来选择参考时间。
[0009]可以将第一参考时间与第二参考时间之间的时间间隔选择成界定(bound)轮胎压力的急剧波动。例如，当在轮胎的使用期间相对于时间来跟踪内部压力时，控制器可以设法识别这样的波动，并且然后可以查找相应的轮胎转动速度以确定时间间隔是否具有相应的转动速度的变化。
[0010]监测作为转动速度的函数的压力变化可以包括获得相对于轮胎的转动速度的压力的变化率。例如，可以确定每单位转动速度的压力变化。这可以实现转动速度相关的压力变化的比较或趋势监测(并且可以例如确保可以在不需要转动速度相同的情况下进行比较)。可以理解，执行比较或趋势监测可以简化实施方式的实现，因为轮胎状况趋势可以从作为转动速度的函数的压力变化的变化中识别，而无需将检测到的变化与实际轮胎质量或胎面厚度相关联。例如，控制器可以在每次特别事件发生时(在飞行器的情况下，这可能是起飞，而在汽车的情况下，这可能是每次车辆停止时)确定作为转动速度的函数的压力变化。然后可以随着时间比较变化以识别趋势并向操作员提供例如轮胎磨损率的估计或轮胎磨损可能大于预期的警告。因此，控制系统可以通过以下操作来监测作为转动速度的函数的压力变化：将多个单独时间间隔中的压力变化进行比较以识别作为轮胎的转动速度的函数的压力变化的趋势。
[0011]当充气轮胎为飞行器轮胎时，时间间隔可以是在飞行器起飞之后。专利技术人已经发现，在该时间段内发现了可重复检测的压力波动。可以理解，在起飞时飞行器轮胎以最大速度转动并且当重量离开飞行器起落架时变得无载。在起飞之后和收回起落架之前，标准做法是施加预收回制动以使机轮停止转动(出于安全原因，通常收回正在旋转的机轮是不理想的)。因此，在起飞后飞行器机轮经历相对快的减速。在本专利技术的实施方式中，第一参考时间是在飞行器起飞之后当机轮为无载的并且自由转动时。这是局部最大机轮转动速度。第二参考时间可以是当机轮已经经受了预收回制动时(并且例如已经完全停止转动)。
[0012]根据本专利技术的另一方面，提供了一种飞行器，其包括根据本文中所描述的实施方式的用于对充气轮胎的状况进行监测的装置。
[0013]本专利技术的另一方面包括一种对充气轮胎的磨损进行监测的方法，该方法包括：
[0014]提供压力传感器以测量轮胎内的内部压力；
[0015]提供速度传感器以测量轮胎的转动速度；
[0016]在轮胎的使用期间相对于时间来监测内部压力；
[0017]速度传感器指示转动速度的变化的时间间隔上识别内部轮胎压力的至少一个变化；以及
[0018]监测作为转动速度的函数的压力变化，以提供轮胎状况的指示。
[0019]在一些实施方式中，监测作为转动速度的函数的压力变化可以包括识别在多个时间间隔上的函数的趋势。
[0020]轮胎可以是飞行器轮胎并且时间间隔可以在飞行器起飞与机轮收回之间。
[0021]该方法还可以包括将数据传输至联网的健康监测本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于对充气轮胎的状况进行监测的装置，所述装置包括：至少一个压力传感器，用于测量所述轮胎内的内部压力；至少一个速度传感器，用于测量所述轮胎的转动速度；以及控制器，其被配置成从所述压力传感器和所述速度传感器接收数据并输出与所述轮胎的状况相关的指示；所述控制器通过以下操作来确定所输出的指示：在所述轮胎的使用期间相对于时间来跟踪所述内部压力；识别在第一参考时间与第二参考时间之间的时间间隔中的内部轮胎压力的至少一个变化，所述参考时间与所述速度传感器指示所述轮胎的不同转动速度的点相对应；以及监测作为所述轮胎的转动速度的函数的压力变化，以提供轮胎状况的指示。2.根据权利要求1所述的装置，其中，将所述第一参考时间或所述第二参考时间中的一个参考时间选择成与当所述速度传感器指示所述轮胎静止时的时间对应。3.根据权利要求2所述的装置，其中，将所述第一参考时间和所述第二参考时间中的另一参考时间选择成与局部最大转动速度对应。4.根据权利要求1、2或3所述的装置，其中，将所述第一参考时间和所述第二参考时间选择成与转动速度的短持续时间的高幅度的变化对应。5.根据任一项前述权利要求所述的装置，其中，将所述第一参考时间与所述第二参考时间之间的所述时间间隔选择成界定轮胎压力的急剧波动。6.根据任一项前述权利要求所述的装置，其中，监测作为转动速度的函数的压力变化包括：获得相对于所述轮胎的转动速度的压力的变化率。7.根据任一项前述权利要求所述的装置，其中，监测作为转动速度的函数的压力变化包括：将多个单独时间间隔中的压力变化进行比较，以识别作为所述轮胎的转动速度的函数的所述压力变化的趋势。8.根据任一项前述权利要求所述的装置，其中，所述充气轮胎是飞行器轮胎，并且其中，所述时间间隔是在飞行器起飞之后。9.根据权利要求8所述的装置，其中，所述第一参考时间...

【专利技术属性】
技术研发人员：迈克尔，
申请(专利权)人：空中客车营运有限公司，
类型：发明
国别省市：