用于估算作用在滚动轮胎上的轮胎受力的方法技术

技术编号:2564626 阅读:218 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及一种用于估算作用在滚动轮胎上的轮胎受力量值的方法,其中:利用至少七个安装在轮胎胎侧部分上的传感器,在七个测量位置对表面应变进行同时测量;针对七个测量位置的组合,限定出表示与七个分力相关的系数矩阵,并且限定出包括系数矩阵的方程;利用通过传感器测量所得的表面应变的数据,计算方程从而判定出例如气压的所述七个分力中的至少一个。将估算气压与基准气压进行比较,以确定轮胎压力是否下降。此外,将第二传感器安装在表面应变大致不会受到竖向载荷影响的特殊区域中。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种基于在轮胎胎侧部分中产生的应变来估算作用在滚动 轮胎上的力的量值的方法。
技术介绍
近年来,例如防抱死制动系统(ABS)、牵引力控制系统、车辆稳定 性控制系统、姿态控制系统、悬架控制系统以及线控转向系统等的计算 机辅助车辆控制系统(CAVCS)已广泛用在各种车辆中。为了通过向系统提供作用在滚动轮胎上的分力的数据来提高这种 控制系统(CAVCS)的控制精度,在美国专利笫7249498号中已经提出 一种用于估算分力的量值的方法。另一方面,从安全驾驶的观点来看,监控轮胎气压是非常重要的, 并且同样重要的是即使在一些传感器发生故障或数据失常时也能够提 供估算的数据。
技术实现思路
因此,本专利技术的主要目的是提供一种基于在轮胎胎侧部分中产生的 应变来估算例如轮胎气压、纵向力等的作用在滚动轮胎上的分力的量值 的方法。本专利技术的另一目的是基于估算气压与预定基准气压之间的比较而 对轮胎的压力下降进行检测。本专利技术的又一 目的是通过利用尽可能少的传感器对纵向力的量值 进行估算。根据本专利技术,用于估算作用在滚动轮胎上的轮胎受力的量值的方法 包括使用在周向的不同安装位置处安装在轮胎上的七个传感器;通过利用所述七个传感器在轮胎滚动期间的某一 时间点测量在七 个不同测量位置(i)处的应变,其中,每个测量位置(i)是使得待测量的应变的量值t (i)与七个 分力中的每个都具有大致线性关系的位置,所述七个分力为作用在轮胎 上的纵向力Fx、侧向力Fy、竖向载荷Fz、倾覆力矩Mx、滚动阻力矩 My、自位转矩Mz和气压P,由此,满足以下条件方程t ( O = a (i) Fx + b (i) Fy + c (i) Fz + d (i) Mx + e (i) - My + g(i)-Mz + h(i)-P其中a (O、 b (i)、 c (i)、 d (i)、 e (i)、 g (i)和h (i)为特别 针对于测量位置(i)的系数;获取相对于七个不同测量位置(i)的每个位置所测量的应变的量值t (i),其中(i)是从1至7,由此tl=al Fx + bl *Fy+ cl Fz + dl Mx + el My+ gl Mz + hi Pt2=a2 Fx + b2 Fy + c2 Fz + d2 Mx + e2 My + g2 Mz + h2 Pt3=a3 Fx + b3 Fy + c3■Fz + d3 Mx + e3,My + g3 Mz + h3.Pt4=a4 Fx + b4 Fy + c4 Fz + d4 Mx + e4 My+ g4 Mz + h4.Pt5=a5 Fx + b5 Fy + c5 Fz + d5 Mx + e5.My + g5 Mz + h5 Pt6=a6 Fx + b6 Fy + c6 Fz + d6 Mx + e6 My+ g6 Mz + h6.Pt7=a7 Fx + b7 Fy+ c7■Fz + d7 Mx + e7My + g7 Mz + h7 P;限定出关于所述七个不同测量位置(i)的组合的所述系数的以下7x7矩阵<table>table see original document page 9</column></row><table>以及计算包括所述矩阵的以下方程FxFyFz Mx My Mz P7x7矩阵的系数l—1tl t2 t3 t4 t5 t6 t7从而判定出七个分力中的至少一个。为了实现另一目的,所述方法进一步包括将估算气压P与基准气压进行比较;并且确定轮胎的气压是否下降。为了实现又一貝的,所述方法进一步包括利用在第二安装位置处安装在轮胎上的第二传感器其中,第二安装位置是^f吏得当第二安装位置到达第. 测量的应变的量值f与纵向力Fx大致线性相关而量值 竖向载荷Fz影响的位置;通过利用所述第二传感器测量在所述第二测量位置处的应变从而 获得其量值t。并且计算以下方程从而判定出纵向力Fx,Fx = t' /a'其中"a"为特别针对于第二测量位置的系数。通过对以下实施方式的描述并参照附图,本专利技术的其他目的和方面 将变得清楚。附图说明图l是设置有用来与估算轮胎受力的装置一同使用的应变传感器的 充气轮胎的横截面图.图2是具有特殊外轮廓的胎侧部分的示意性横截面放大图。图3、 4和5是分别示出传感器单元的图示。图6是用于说明轮胎上的传感器的安装角度的示意图。图7是示出具有典型外轮廓的胎侧部分的示意图,该图用于说明传 感器的布置方式以及应变测量位置的布置方式。图8是示出从如图7所示的状态顺时针移动30度的轮胎的示意性 侧视图。图9是用于说明在具有特殊外轮廓的轮胎胎侧部分上存在的应力中 性位置的图示,其中所述外轮廓设置有轴向突出部分。图10是示出具有特殊外轮廓的轮胎胎侧部分的示意图,该图用于 说明传感器的布置方式以及说明应力中性位置存在的角度范围。具体实施方式现将结合附图详细描述本专利技术的实施方式。在附图中,根据本专利技术的充气轮胎1包括胎面部分2; —对沿轴 向间隔开的胎圏部分4,每个胎團部分4中具有胎圈芯5; —对胎侧部 分3(3i、 3o),胎侧部分3在胎面边缘Te和胎圏部分4之间延伸;胎 体6,其在胎圏部分4之间延伸;胎面补强带束层7,其设置在胎体6 的径向外侧;以及应变传感器S,应变传感器S固定到至少一个胎侧部 分3。例如,轮胎1是型号为225/55R17的轿车用子午线轮胎。胎体6由至少一层帘布层6A组成,所述帘布层6A的帘线以相对于 轮胎子午线成70至90度范围的角度沿径向设置,所述胎体6经过胎面 部分2和胎侧部分3在胎團部分4之间延伸并且在每个胎圏部分4从轮 胎的轴向内侧到轴向外侧绕着胎圏芯2反包,从而形成一对反包部6b 和位于所述反包部6b之间的主体部6a。在主体部6a和每个反包部6b 之间,由硬质橡胶制成的胎圏三角胶8设置成使其从胎團芯沿径向朝外 延伸同时朝向其径向外端渐缩。带束层包括緩冲层7并且可选地包括冠带层9。緩冲层7包括至 少两层具有高模量帘线的交叉帘布层7A和7B,所述帘线铺设成相对于 轮胎子午线成10至35度的角度。冠带层9设置在緩冲层7的径向外侧 并且由以相对于轮胎子午线成至多大约5度的小角度缠绕的帘线组成。在图1中, 一个胎侧部分3i具有典型的外轮廓,而另一胎侧部分 3o则具有特殊的外轮廓。文中,轮廓指的是在常规充气未加载条件下的轮胎的轮廓。常规充 气未加载条件是使轮胎安装到标准轮辋上并充气到标准压力但是并未 加载轮胎负荷。标准轮辋是由标准组织官方认可用于轮胎的轮辋,所述 标准组织即JATMA (日本和亚洲)、T&RA (北美)、ETRTO (欧洲)、 STRO (斯堪的纳维亚)等。标准压力和标准轮胎负荷是由相同组织在 气压/最大负荷表或类似列表中指定的用于轮胎的最大气压和最大轮胎 负荷。例如,标准轮辋是JATMA中指定的"标准轮辋(standard rim )"、 ETRTO中的"测量轮辋(Measuring Rim)" 、 TRA中的"设计轮辋(Design Rim)"等。标准压力是JATMA中的"最大气压(maximum air pre本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于估算作用在滚动轮胎上的轮胎受力的量值的方法,所述方法包括:    使用在轮胎周向的不同安装位置处安装在所述轮胎上的七个传感器;    通过利用所述七个传感器在轮胎滚动期间的某一时间点测量在七个不同测量位置(i)处的应变,    其中,每个所述测量位置(i)是使得待测量的应变的量值t(i)与七个分力中的每个都具有大致线性关系的位置,所述七个分力为作用在所述轮胎上的纵向力Fx、侧向力Fy、竖向载荷Fz、倾覆力矩Mx、滚动阻力矩My、自位转矩Mz和气压P,    由此,满足以下条件方程:    t(i)=a(i).Fx+b(i).Fy+c(i).Fz+d(i).Mx+e(i).My+g(i).Mz+h(i).P    其中a(i)、b(i)、c(i)、d(i)、e(i)、g(i)和h(i)为特别针对于所述测量位置(i)的系数;    获取针对所述七个不同测量位置(i)的每个位置所测量的应变的量值t(i),其中(i)是从1至7,由此    t1=a1.Fx+b1.Fy+c1.Fz+d1.Mx+e1.My+g1.Mz+h1.P    t2=a2.Fx+b2.Fy+c2.Fz+d2.Mx+e2.My+g2.Mz+h2.P    t3=a3.Fx+b3.Fy+c3.Fz+d3.Mx+e3.My+g3.Mz+h3.P    t4=a4.Fx+b4.Fy+c4.Fz+d4.Mx+e4.My+g4.Mz+h4.P    t5=a5.Fx+b5.Fy+c5.Fz+d5.Mx+e5.My+g5.Mz+h5.P    t6=a6.Fx+b6.Fy+c6.Fz+d6.Mx+e6.My+g6.Mz+h6.P    t7=a7.Fx+b7.Fy+c7.Fz+d7.Mx+e7.My+g7.Mz+h7.P;    形成关于所述七个不同测量位置(i)的组合的所述系数的以下7×7矩阵    ***    以及    计算包括所述矩阵的以下方程    ***    从而判定出所述七个分力中的至少一个。...

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:三好明宏
申请(专利权)人:住友橡胶工业株式会社
类型:发明
国别省市:JP[日本]

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