轮胎磨损估计方法和轮胎磨损形状判别方法技术

为了提供一种能够与轮胎的磨损形状无关地高精度地估计行驶中的轮胎的磨损程度的方法，使用轮胎接地端部或轮胎接地端部附近的变形速度的指标、接地时间比以及挠曲量来估计轮胎的磨损程度，所述变形速度的指标是根据对由安装于所述轮胎的加速度传感器检测出的轮胎径向加速度的时间序列波形进行微分所得到的径向加速度波形中出现的正峰及负峰中的任一方或两方的大小而计算出的，所述接地时间比是作为所述正峰与所述负峰之间的时间间隔的接地时间同作为所述正峰及所述负峰中的任一方的峰的时间间隔的所述轮胎的旋转时间之比，所述挠曲量是作为所述轮胎无载荷时的半径的轮胎半径与作为所述轮胎行驶时的半径的有效半径之差。径之差。径之差。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】轮胎磨损估计方法和轮胎磨损形状判别方法


[0001]本专利技术涉及一种估计轮胎的磨损程度的方法和判别行驶中的轮胎的磨损形状是否为中间磨损的方法。

技术介绍

[0002]以往，作为估计轮胎的磨损程度的方法，提出有如下方法(例如，参照专利文献1)：在轮胎内配置加速度传感器，计算作为在由该加速度传感器检测出的蹬出的轮胎径向的加速度的微分波形中出现的正峰及负峰中的任一方或两方的大小的、轮胎接地端部处的变形速度的指标，并且计算作为所述正峰与所述负峰之间的时间间隔的接地时间同作为所述正峰及所述负峰中的任一方的峰的时间间隔的所述轮胎的旋转时间之比即接地时间比，根据这些计算出的变形速度的指标及接地时间比、以及预先求出的表示作为轮胎的磨损程度的沟槽余量、变形速度的指标及接地时间比之间的关系的映射，来估计该轮胎的磨损程度。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1：WO2009/008502A1

技术实现思路

[0006]专利技术要解决的问题
[0007]然而，存在如下的问题点：在如上述专利文献1那样根据变形速度的指标和接地时间比来估计轮胎的沟槽余量的情况下，若是磨损形状为中间磨损的轮胎，则导致检测出的实际的沟槽余量接近新品时的沟槽余量(导致所估计出的磨损量小于实际的磨损量)。
[0008]图12是示出使搭载新品轮胎(
□
；新(New))、沟槽余量为新品轮胎的一半的磨损形状不同的两种轮胎(
○
，
△
；中蠕虫(Mid
‑
worm))、以及磨损到了磨损指示标志(slip sign)附近的轮胎(
■
；全蠕虫(Full
‑
worm))这四种试验轮胎的车辆以恒定速度行驶所测定出的轮胎径向加速度的微分峰值(Derivative Peak)与接地时间比(Contact Time Ratio)之间的关系的图，
○
记号是磨损形状为中间磨损(Center)的轮胎，
△
记号是磨损形状为均匀磨损(Even)的轮胎。在本例中，通过使载荷变化，来测定多个接地时间比时的轮胎径向加速度的微分峰值。
[0009]如从该图可知，磨损形状为中间磨损的轮胎的变形速度的指标与接地时间比之间的关系向新品轮胎侧偏移了。
[0010]本专利技术是鉴于以往的问题点而完成的，其目的在于提供一种判别轮胎的磨损形状是否为中间磨损的方法、以及能够与轮胎的磨损形状无关地高精度地估计行驶中的轮胎的磨损程度的方法。
[0011]用于解决问题的方案
[0012]本专利技术是一种用于估计行驶中的轮胎的磨损程度(沟槽余量或磨损量)的方法，其特征在于，使用轮胎接地端部或轮胎接地端部附近的变形速度的指标、接地时间比以及挠
曲量来估计轮胎的磨损程度，所述变形速度的指标是根据对由安装于所述轮胎的加速度传感器检测出的轮胎径向加速度的时间序列波形进行微分所得到的径向加速度波形中出现的正峰及负峰中的任一方或两方的大小(接地端的微分峰值)而计算出的，所述接地时间比是作为所述正峰与所述负峰之间的时间间隔的接地时间同作为所述正峰及所述负峰中的任一方的峰的时间间隔的所述轮胎的旋转时间之比，所述挠曲量是作为所述轮胎无载荷时的半径的轮胎半径与作为所述轮胎行驶时的半径的有效半径(车轴与路面之间的距离)之差。
[0013]像这样，除了行驶中的轮胎的变形速度的指标和接地时间比以外，还将轮胎的挠曲量作为磨损的度量来估计轮胎的磨损程度，因此能够与该轮胎的磨损形状是否为中间磨损无关地高精度地估计轮胎的磨损程度。
[0014]此外，轮胎的磨损程度也可以根据预先求出的以变形速度的指标、接地时间比以及挠曲量为变量的回归方程式来求出，还可以判别磨损形状是否为中间磨损，在为中间磨损的情况下，对根据变形速度的指标和接地时间比估计出的磨损程度进行校正。
[0015]或者，也可以设为，准备均匀磨损的主曲线和中间磨损的主曲线这两条主曲线，根据磨损形状来选择主曲线。
[0016]此外，上述
技术实现思路
并非列举了本专利技术的必要的全部特征，这些特征组的子组合也能够形成专利技术。
附图说明
[0017]图1是示出本实施方式1所涉及的轮胎磨损估计装置的结构的图。
[0018]图2是示出加速度传感器的安装位置和加速度的检测方向的图。
[0019]图3是示出轮胎径向加速度波形及加速度微分波形的一例、以及旋转时间及接地时间的计算方法的图。
[0020]图4是示出R
c
‑
V
R
映射的一例的图。
[0021]图5是示出本实施方式1所涉及的轮胎磨损估计方法的流程图。
[0022]图6是示出轮胎径向加速度、轮胎周向加速度、轮胎周向速度以及旋转角速度的时间变化波形的图。
[0023]图7是示出测量点的旋转角、前后方向加速度以及上下方向加速度的时间变化波形的图。
[0024]图8是示出测量点的前后方向速度和上下方向速度的时间变化波形的图。
[0025]图9是示出测量点的前后方向的位移及上下方向的位移的时间变化波形、以及测量点的轨迹的图。
[0026]图10是示出本实施方式2所涉及的轮胎磨损估计装置的结构的图。
[0027]图11是示出特征量的分布和作为分离平面的识别函数的示意图。
[0028]图12是示出沟槽余量不同的轮胎的变形速度的指标与接地时间比之间的关系的映射。
具体实施方式
[0029]实施方式1.
[0030]图1是示出本实施方式1所涉及的轮胎磨损估计装置10的结构的图，轮胎磨损估计装置10具备第一加速度传感器11A、第二加速度传感器11B、加速度微分波形运算单元12、微分峰值计算单元13、接地时间比计算单元14、角速度估计单元15、挠曲量计算单元16、存储单元17以及沟槽余量估计单元18。
[0031]加速度微分波形运算单元12～沟槽余量估计单元18的各单元例如由计算机的软件、以及RAM等存储器构成。下面，将这些加速度微分波形运算单元12～沟槽余量估计单元18的各单元称为运算部10B。在本例中，将运算部10B设置于车身侧，但也可以设置于轮胎内。
[0032]如图2的(a)、(b)所示，第一加速度传感器11A和第二加速度传感器11B均被收纳在配置于轮胎1的内衬层部2的靠轮胎气室3一侧的大致中央部的传感器盒11内，检测从路面输入到胎面4的振动作为加速度。
[0033]第一加速度传感器11A以检测方向为轮胎径向的方式配置，来检测从路面输入的轮胎径向加速度a
R
(t)，第二加速度传感器11B以检测方向为轮胎周向的方式配置，来检测轮胎周向加速度a
T
(t)。此外，在各图中，x方向为车辆行进方向，y方向为车辆宽度方向(轮胎宽度方向)，z方向为上下方向。
[0034]另外，虽然省略了图，但在传感器盒11中收纳有将本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种轮胎磨损估计方法，其中，使用轮胎接地端部或轮胎接地端部附近的变形速度的指标、接地时间比以及挠曲量来估计轮胎的磨损程度，所述变形速度的指标是根据对由安装于所述轮胎的加速度传感器检测出的轮胎径向加速度的时间序列波形进行微分所得到的径向加速度波形中出现的正峰及负峰中的任一方或两方的大小而计算出的，所述接地时间比是作为所述正峰与所述负峰之间的时间间隔的接地时间同作为所述正峰及所述负峰中的任一方的峰的时间间隔的所述轮胎的旋转时间之比，所述挠曲量是作为所述轮胎无载荷时的半径的轮胎半径与作为所述轮胎行驶时的半径的有效半径之差。2.根据权利要求1所述的轮胎磨损估计方法，其特征在于，测量所述轮胎的轮胎径向加速度、轮胎周向加速度以及旋转角速度，并且根据使用所测量出的所述轮胎径向加速度、所述轮胎周向加速度以及所述旋转角速度计算出的该轮胎的位移的轨迹，来估计所述挠曲量。3.根据权利要求1所述的轮胎磨损估计方法，其特征在于，测量所述轮胎的轮胎径向加速度和轮胎周向加速度，根据所测量出的所述轮胎径向加速度和所述轮胎周向加速度来估计所述轮胎的旋转角速度，并且根据使用所测量出的所述轮胎径向加速度和所述轮胎周向加速度、以及所估计出的所述旋转角速度计算出的该轮胎的位移的轨迹，来估计所述挠曲量。4.根据权利要求1所述的轮胎磨损估计方法，其特征在于，根据由搭载在安装有所述轮胎的车辆中的距离传感器检测出的所述车辆与路面之间的距离来计算所述有效半径。5.根据权利要求1～4中的任一项所述的轮胎磨损估计方法，其特征在于，包括以下步骤：判别步骤，将所述变形速度的指标、所述接地时间比以及所述挠曲量作为特征量，根据这些特征量，通过机器学习算法来判别所述轮胎的磨损形状是否为中间磨损；以及估计所述轮胎的磨损程度的步骤，在所述判别步骤中，基于所述特征量和预先求出的判别模型来判别所述轮胎的磨损形状是否为中间磨损，所述判别模型是将磨损形状为中间磨损的轮胎的特征量和磨损形状不为中间磨损的轮胎的特征量作为学习数据而构建出的模型，在估计所述轮胎的磨损程度的步骤中，在判别为所述轮胎的磨损形状为中间磨损的情况下，使用所计算出的所述变形速度的指标、所述接地时间比以及预先求出的、轮胎的磨损形状为中间磨损的轮胎的所述变形速度的指标、所述接地时间比及轮胎的磨损程度之间的关系，来估计所述轮胎的磨...

【专利技术属性】
技术研发人员：西山健太，
申请(专利权)人：株式会社普利司通，
类型：发明
国别省市：