用于轮胎垂直负载预测的系统和方法技术方案

所公开的计算机实现的方法使得能够预测车辆轮胎上的垂直负载。可检索地存储用于特定车辆

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于轮胎垂直负载预测的系统和方法


[0001]本公开整体涉及用于轮式车辆的轮胎磨损预测和监测系统。
[0002]更具体地，如本文所公开的系统、方法和相关算法可以被实现用于预测垂直负载，作为例如轮式车辆轮胎的轮胎磨损预测的关键方面，轮式车辆包括但不限于摩托车、消费车辆(例如，乘用车和轻型卡车)、商业和越野(OTR)车辆。

技术介绍

[0003]预测某些性能测量，诸如例如轮胎磨损和/或耐久性，对于拥有或运营车辆的任何人来说都是重要的工具，尤其是在车队管理的背景下。随着对轮胎的使用，通常胎面逐渐地变得更薄，并且整体轮胎性能发生变化。在某一时刻，了解轮胎状况变得至关重要，因为轮胎胎面不充足可能产生不安全的驾驶状况。例如，当道路状况不佳时，轮胎可能无法抓地，并且驾驶员可能失去对他或她的车辆的控制。一般而言，当在雨天、雪天等驾驶时，轮胎胎面越薄，驾驶员越容易失去牵引力。
[0004]另外，不规则胎面磨损可能出于多种原因而发生，这些原因可能引起用户比原本所需的更早地更换轮胎。车辆、驾驶员和各个轮胎全都彼此不同，并且可能导致轮胎以非常不同的速率磨损。例如，用于跑车的高性能轮胎比用于家用轿车的轮胎磨损得更快。然而，各种各样的因素可能导致轮胎比预期的磨损得更早，和/或导致轮胎不规则地磨损并且产生噪声或振动。过早和/或不规则轮胎磨损的两个常见原因是不适当的充气压力和超规格的对准条件。
[0005]用于诸如重型卡车的车辆的典型车载传感器测量可以包括车辆速度、环境温度、轮胎充气压力和轮胎所包含的空气温度(CAT)。当将这些测量扩展到诸如磨损和耐久性的更高阶预测时，这些测量都至关重要。然而，最重要的信息之一仍然缺失——轮胎上的垂直负载，针对它的传统传感器可能非常昂贵和/或不可靠。

技术实现思路

[0006]如本文所公开的系统和相关联方法可以基于上述典型传感器测量(例如，车辆速度、环境温度、充气压力和CAT)精确且可靠地实现轮胎垂直负载预测。
[0007]如本文所公开的用于预测车辆轮胎上的垂直负载的计算机实现的方法的示例性实施方案包括可检索地存储用于特定车辆
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轮胎组合的一个或多个热特性的初步步骤，所述热特性被确定为对应于与多个操作条件进一步相关的温度值范围，所述多个操作条件至少包括垂直负载。该方法还包括基于一个或多个轮胎特定时间常数生成(例如，经验训练)用于预测瞬态温度行为的模型。在车辆
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轮胎组合的操作期间并且响应于至少第一温度值，该方法还包括基于来自模型的预测的第二温度值并且进一步基于可检索地存储的一个或多个热特性来确定预测的垂直负载。
[0008]在根据上述实施方案的一个示例性方面中，所述多个操作条件还包括车辆速度和轮胎充气压力，并且进一步基于车辆速度和轮胎充气压力的输入来确定预测的垂直负载。
[0009]在根据上述实施方案的另一示例性方面中，所述至少第一温度值包括经由安装在轮胎上的传感器感测到的轮胎所包含的空气温度。
[0010]在根据上述实施方案的另一示例性方面中，经由温度值范围和相关的多个操作条件的一系列物理测量来确定可检索地存储的热特性。
[0011]在根据上述实施方案的另一示例性方面中，经由车辆
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轮胎组合的有限元建模来确定可检索地存储的热特性。
[0012]在根据上述实施方案的另一示例性方面中，所述一个或多个轮胎特定时间常数包括对应于轮胎的冷却状态的第一时间常数和对应于轮胎的加热状态的第二时间常数。
[0013]在根据上述实施方案的另一示例性方面中，可以至少部分地通过至少基于确定的车辆速度选择第一时间常数或第二时间常数来预测第二温度值。
[0014]在根据上述实施方案的另一示例性方面中，预测的垂直负载可以被实现为轮胎磨损预测模型的输入。
[0015]在根据上述实施方案的另一示例性方面中，可基于相较与轮胎相关联的一个或多个轮胎磨损阈值而言的预测的轮胎磨损状态来预测轮胎的更换时间。一个或多个轮胎磨损阈值可以包括对应于车辆
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轮胎组合的给定车轮位置的轮胎胎面阈值。另选地或除此之外，可以生成包括预测的更换时间和与车辆
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轮胎组合相关联的标识符的车辆维护警报，并且向车队管理设备传输包括车辆维护警报的消息。
[0016]在另一实施方案中，本文公开了一种用于预测车辆轮胎上的垂直负载的系统，并且该系统包括数据存储网络，该数据存储网络具有可检索地存储在其上的用于特定车辆
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轮胎组合的一个或多个热特性，该热特性被确定为对应于与多个操作条件进一步相关的温度值范围，该多个操作条件至少包括垂直负载。计算设备和算法模型还被提供并被配置为根据上述方法和任何相关联的示例性方面来指导步骤的执行。
[0017]计算设备可以例如被安装或以其他方式定位在车辆中。
[0018]计算设备可以另选地是由驾驶员或与车辆相关联的其他用户携带的移动计算设备。
[0019]计算设备还可以指远程服务器(例如，云服务器)网络，或者甚至分布式计算平台，其中某些操作由与车辆相关联的一个或多个设备执行，并且其他操作由远程服务器执行。
[0020]除非另外定义，否则本文使用的所有技术和科学术语具有与本专利技术所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同的含义。在不脱离本专利技术的精神或本质属性的情况下，本文所公开的专利技术可以以其他特定形式体现，因此期望各种实施方案在所有方面被认为是示例性的而非限制性的。本说明书中使用的任何标题仅是为了方便，而不具有法律或限制效力。
[0021]当结合附图阅读以下公开内容时，本文所阐述的实施方案的许多目的、特征和优点对于本领域技术人员来说将是显而易见的。
附图说明
[0022]在下文中，参考附图更详细地示出了本专利技术的实施方案。
[0023]图1是表示如本文所公开的用于垂直负载预测的系统的实施方案的框图。
[0024]图2是表示如本文所公开的用于垂直负载预测的方法的实施方案的流程图。
[0025]图3是包括表示轮胎的示例性热特性的数据点和曲线的图表。
[0026]图4是表示对于其中测量的车辆速度和垂直负载是可变的受控室内转鼓试验，预测的所包含的空气温度(CAT)与测量的CAT的示例性比较的图表。
具体实施方式
[0027]总体参考图1至图4，现在可详细地描述系统和方法的各种示例性实施方案。在各种附图可描述与其他实施方案共享各种共同元件和特征的实施方案的情况下，类似的元件和特征被赋予相同的附图标号，并且下文可省略其冗余描述。
[0028]如本文所公开的系统的各种实施方案可包括与多个分布式数据收集器和计算节点(例如，与各个车辆相关联)进行功能通信来有效地实现如本文所公开的预测模型的(例如，云服务器)集中式计算节点。
[0029]初始参考图1，系统100的示例性实施方案包括计算设备102，该计算设备在车辆上并且被配置为至少获得数据并且将所述数据传输到远程服务器130和/或本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于预测车辆轮胎上的垂直负载的计算机实现的方法(200)，所述方法包括：可检索地存储用于特定车辆
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轮胎组合的一个或多个热特性，所述热特性被确定为对应于与多个操作条件进一步相关的温度值范围，所述多个操作条件至少包括垂直负载(210)；基于一个或多个轮胎特定时间常数生成用于预测瞬态温度行为的模型(134)(220)；以及在所述车辆
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轮胎组合的操作期间并且响应于至少第一温度值，基于来自所述模型的预测的第二温度值并且进一步基于可检索地存储的一个或多个热特性来确定预测的垂直负载(230)。2.根据权利要求1所述的计算机实现的方法，其中所述多个操作条件还包括车辆速度和轮胎充气压力，并且进一步基于车辆速度和轮胎充气压力的输入来确定所述预测的垂直负载。3.根据权利要求2所述的计算机实现的方法，其中所述至少第一温度值包括经由安装在轮胎上的传感器(118)感测的轮胎所包含的空气温度。4.根据权利要求3所述的计算机实现的方法，其中经由所述温度值范围和所述相关的多个操作条件的一系列物理测量来确定可检索地存储的热特性。5.根据权利要求3所述的计算机实现的方法，其中经由所述车辆
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轮胎组合的有限元建模来确定所述可检索地存储的热特性。6.根据权利要求1所述的计算机实现的方法，其中所述一个或多个轮胎特定时间常数包括对应于所述轮胎的冷却状态的第一时间常数和对应于所述轮胎的加热状态的第二时间常数。7....

【专利技术属性】
技术研发人员：托马斯，
申请(专利权)人：普利司通美国轮胎运营有限责任公司，
类型：发明
国别省市：