轮胎装载传感器的奇异角位置的计时方法技术

本发明专利技术涉及一种对相对于外部参考系转动的轮胎（１０）装载的至少一个传感器（１２）的奇异角位置（θ↓［Ｒ］）计时的方法，在该方法中执行下列步骤：根据来自传感器（１２）的输出信号形成在轮胎（１０）的一圈转动过程中适合呈现奇异极值的参考信号；将传感器的初始角位置（θ↓［０］）的时刻确定为参考信号的奇异极值的时刻；以及确定奇异角位置（θ↓［Ｒ］）的时刻相对于初始角位置的时刻。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种。
技术介绍
在现有技术中，已知在轮胎上安装例如用于感测变形、位移、力、 加速度、压力、应力等的传感器以在轮胎行驶中测量轮胎的性能。传 感器传递随时间变化并且是轮胎转动的函数的信号。例如，对于变形传感器，所传递的时变信号是轮胎变形的特性。 通过这种信号，可以在特定时刻评估轮胎的变形。通常更有利地是了解当传感器相对于外部参考系所处的特定角位 置时传感器所传递的信号的值，而不是在给定的时刻传感器所传递的 信号值。对于奇异角位置的例子，可以提到的是轮胎的顶部、其接触 区域的中心、接触区域的入口、或者接触区域的出口。在现有技术中，已知一种方法，其可以在传感器测量的时变信号 和给定时刻传感器的角位置之间建立关系。该已知的方法包括不仅为 轮胎提供传感器，还提供用于测量轮胎转动的装置。作为例子，该装 置可以由承载轮胎的车轮的轴所装载，就如现有技术中角度编码器的 应用一样。但是，该解决方案存在下列缺点轮胎转动测试装置通常位于轮胎之外，而传感器则由轮胎装载。 因此关于轮胎的转动角的信息和传感器测量的信息不位于同一平面 内，这就需要提供数据转换装置。由于传感器所传递的信息和关于转动的信息通过使用两个不同装 置获得，由这两个装置所传递的信号通常不是由同一通讯装置传输。 轮胎装载的传感器所传递的测量值通常通过无线链路传输，而车辆底 盘装载的轮胎转动测量装置所传递的测量值通过有线连接传输。这经 常导致两个测量信号之间的时间偏移，其可能降低测量的准确性；最后由于成本的原因，通常优选地使用己经安装在车辆上的角度编码 器，例如用于防止制动锁定的装置所使用的编码器。传感器测量功能 对其他某些功能的依赖可能引起麻烦。
技术实现思路
本专利技术提出了一种避免了上述缺点的轮胎装载的至少一个传感器 的奇异角位置的计时方法。本专利技术提出了一种相对于外部参考系转动的轮胎所装载的至少一 个传感器的奇异角位置的计时方法，该方法的特征在于根据传感器的输出信号形成在轮胎转动过程中适合呈现奇异极值 的参考信号；将传感器的初始角位置的时刻确定为参考信号的奇异极值的时刻；以及确定奇异角位置的时刻相对于初始角位置的时刻。 通过本专利技术，只根据传感器提供的测量值即可确定轮胎装载的传 感器的任意奇异角位置的时刻。不需要添加现有技术中必需的用于测量轮胎转动的装置。 为了实现这种方法，利用了在经过轮胎接触区域附近的传感器上， 装载传感器的轮胎部分受到奇异的应力(例如受到最大变形或最大加 速度)这一事实。此时传感器所传递的信号呈现出奇异的极值，并使 得可以准确地测定传感器通过所谓的"初始"角位置的时刻。该初始角 位置对应于通过包含轮胎轴线的基本竖直的平面的下半部分的传感 器。在一优选实施方式中，轮胎装载了至少一对右传感器和左传感器， 该对传感器基本关于轮胎的中平面对称布置，并且通过向来自传感器 的每一输出信号施加预定义的函数来形成参考信号，以及通过结合预 定义函数的输出以获得该参考信号。这种实施方式尤其有利，因为其降低了传感器所传递的信号之一 的奇异极值被错误标记或甚至不可见的风险。当轮胎受到大的侧向力 时，通常会发生这种情况。通过使用基本关于轮胎的中平面对称布置的两个传感器，可以避免这种风险，因为在高水平的侧向应力期间， 来自两个传感器的信号中只有一个被干扰。预定义函数的目的是使未 被干扰的信号具有高于已被干扰的信号的优先权。这样，通过组合来 自两个预定义函数的输出而获得的参考信号主要被未被干扰的信号影 响，通过该信号容易确定奇异极值的时刻。例如，对于预定义函数，可以使用下面的施加到信号S(t)的函数f:如果S(t)>M，则f(S(t))=M;如果S(t)<M，则f(s(t))=M+k《s(t)-M);其中M指代预定义间隔期间信号s(t)的平均值，k是正乘数因子 (multiplication coefficient)。本专利技术的计时方法还可以包括一个或多个下列特征传感器的输出信号是轮胎的弯曲或非辐射状(deradialization)特性；参考信号的奇异极值对应于当传感器输出的信号是轮胎弯曲的特 性时该信号的幅值的绝对值的局部最大值，或者对应于当传感器输出 的信号是轮胎非辐射状的特性时该信号的导数的绝对值的局部最大 值；为了对参考信号的奇异极值计时，利用跟踪参考信号并具有两个 状态的跟踪信号，并在该跟踪信号从一个状态变化到另一状态时对参 考信号的奇异极值计时；跟踪参考信号s《t)的跟踪信号s'(t)是具有时间步长p的离散信号， 其两个状态定义如下s，(pMl母s，(p國l)+A/(s(p-l)-s,(p));如果S，(p)〉S(p)，贝U S，(p)=S(p);其中X是处于0至1范围内的值，S'的初始值可随机选择；根据来自轮胎的估计转速的初始角位置的时刻确定传感器奇异角 位置的时刻，还根据奇异角位置和初始角位置之间的角度偏移确定传感器奇异角位置的时刻；通过轮胎前一旋转过程中估计的轮胎转速以及所确定的传感器通 过初始角位置的时刻预测传感器下一次通过奇异角位置的时刻；根据初始角位置的时刻、根据估测的轮胎的旋转角加速度、以及根据奇异角位置和初始角位置之间的角度偏移确定传感器的奇异角位 置的时刻；以及轮胎装载至少两个传感器，在与轮胎相连的参考系中的传感器之 间的角度偏移等于奇异角位置和初始角位置之间的角度偏移，通过假 设一个传感器处于奇异角位置的时刻等于另一传感器处于初始角位置 的时刻来确定所述一个传感器处于奇异角位置的时刻。附图说明通过阅读下面以例子的方式给出的描述以及参考附图，可以更好 地理解本专利技术，其中图1是安装有变形传感器的轮胎的视图2显示了在路面行驶的轮胎装载的变形传感器传递的信号；图3是在发动机向轮胎传递驱动力的条件下与图2所示内容相同 的视图4a和图4b是在轮胎受到正向侧推力和反向侧推力的条件下， 与图2和图3所示内容相同的视图5显示了预定义函数；图6显示了以时间为函数的右信号和左信号，以及参考信号； 图7显示了以时间为函数的参考信号和跟踪信号；以及图8显示了在轮胎上两个不同角位置具有两个变形传感器的轮胎。具体实施例方式图1显示了在轮胎的下内侧区域具有传统类型的变形或应力传感器12的轮胎10。这种传感器适合于提供两种信号，分别表示轮胎的弯曲特性和非辐射状特性。相对于外部参考系，传感器12的相对时间变化的角位置记为e(t)。 当轮胎行驶在路面上时，传感器的角位置e(t)变化，图2显示了变 形传感器传递的信号的形状。虚线代表传感器传递的弯曲信号s(t)，而 连续曲线显示传感器传递的非辐射状信号。当轮胎沿路面行驶并且传感器12的角位置e(t)相对于外部参考系变化时，这两个信号的值随时 间变化。在轮胎IO完全转动一周的过程中，每一信号呈现如图2所示的奇 异极值。虚线弯曲信号s(t)的奇异极值是其幅值的局部最小值，而连续线非辐射状信号中可见的奇异极值是该信号的导数的局部最大值。 这两个奇异极值是通过轮胎和地面间的接触区域的中心的传感器12的特性。换言之，其对应于传感器的被称作其初始角位置e。的角度 位置，在该初始角位置eo中，传感器位于包含车轮轴线的基本竖直平 面的下半部分中。传感器通过初始角位置e。的时刻被记为to。如图2所示，两个信号的奇本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种对相对于外部参考系转动的轮胎（１０）装载的至少一个传感器（１２）的奇异角位置（θ↓［Ｒ］）计时的方法，该方法的特征在于：　　　　根据来自传感器（１２）的输出信号（ｓ（ｔ））形成在轮胎（１０）的一圈转动过程中适合呈现奇异极值的参考信号（ｓ↓［ｒ］（ｔ））；　　　　将传感器的初始角位置（θ↓［０］）的时刻（ｔ↓［０］）确定为参考信号的奇异极值的时刻；以及　　　　确定奇异角位置（θ↓［Ｒ］）的时刻（ｔ↓［Ｒ］）相对于初始角位置的时刻。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：D伯特兰，
申请(专利权)人：米其林技术公司，米其林研究和技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]