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專(zhuān)利名稱(chēng)：輪胎壓力下降的檢測(cè)裝置及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種安裝在車(chē)輛上的輪胎壓力下降的檢測(cè)裝置及其方法。特別的，本發(fā)明涉及一種通過(guò)檢測(cè)安裝在車(chē)輛上的輪胎種類(lèi)的不同，準(zhǔn)確檢測(cè)輪胎壓力下降的裝置和方法。
背景技術(shù)：
當(dāng)安裝在車(chē)輛上的輪胎的壓力下降時(shí)，燃油里程會(huì)減少，并且在高速行駛中會(huì)有發(fā)生爆胎的危險(xiǎn)。當(dāng)輪胎壓力減小時(shí)，通過(guò)利用輪胎性質(zhì)的變化例如輪胎的動(dòng)力負(fù)載半徑的減小和共振頻率的變化可以測(cè)得壓力的下降。
例如，傳統(tǒng)的輪胎壓力下降的檢測(cè)裝置使用的原理是由于車(chē)輛某個(gè)輪胎的壓力下降時(shí)的輪胎外徑(輪胎的動(dòng)力負(fù)載半徑)減小的值比具有正常內(nèi)壓的輪胎更多，所以與其他正常輪胎相比轉(zhuǎn)動(dòng)角速度增大。例如，一種通過(guò)輪胎的轉(zhuǎn)動(dòng)角速度的相對(duì)差異檢測(cè)內(nèi)壓下降的方法，使用了一個(gè)由下列公式所得的值作為判斷值；DEL＝{(F1+F4)/2-(F2+F3)/2}/{(F1+F2+F3+F4)/4}×100(％)(日本未審查專(zhuān)利公報(bào)第305011/1988號(hào))。這里，F(xiàn)1～F4分別是指左前輪胎、右前輪胎、左后輪胎和右后輪胎的轉(zhuǎn)動(dòng)角速度。
然而，當(dāng)安裝在車(chē)輛上的輪胎種類(lèi)不同時(shí)，輪胎壓力的下降不能被準(zhǔn)確地檢測(cè)。
因此，提出了一種分辨輪胎磨損及輪胎種類(lèi)的方法。
日本未審查專(zhuān)利公報(bào)第188114/1997號(hào)中描述的發(fā)明公開(kāi)了一種分辨安裝在車(chē)輛上輪胎種類(lèi)的方法，例如，通過(guò)將前輪轉(zhuǎn)速和后輪轉(zhuǎn)速之間的比值對(duì)車(chē)輛速度作出的直線的斜率，與已知種類(lèi)的輪胎預(yù)先測(cè)定的數(shù)據(jù)作比較，判斷輪胎是夏季胎或是冬季胎。
日本未審查專(zhuān)利公報(bào)第78442/1999號(hào)中描述的發(fā)明使用了前輪轉(zhuǎn)速和后輪轉(zhuǎn)速之間的比值和車(chē)輛加速度之間的關(guān)系，以測(cè)定輪胎的磨損狀況。
日本未審查專(zhuān)利公報(bào)第79812/2000號(hào)中描述的發(fā)明公開(kāi)了一種通過(guò)使用輪胎減壓的判斷值(DEL)利用旋轉(zhuǎn)半徑的倒數(shù)分辨安裝在驅(qū)動(dòng)軸上的輪胎是夏季胎或是冬季胎的方法，但該方法僅限于安裝有LSD(限制滑動(dòng)差速器)的車(chē)輛。
日本未審查專(zhuān)利公報(bào)第19435/2002號(hào)和日本未審查專(zhuān)利公報(bào)第181669/2002號(hào)中描述的發(fā)明使用了滑動(dòng)比(通過(guò)從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速和驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)速之間的差值除以驅(qū)動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速所得的值)和車(chē)輛加速度之間的關(guān)系以分辨輪胎的種類(lèi)。
日本未審查專(zhuān)利公報(bào)第211220/2002號(hào)公開(kāi)了一種根據(jù)輪胎減壓判斷值(輪胎減壓判斷值的絕對(duì)值的平均值)的不均衡程度分辨輪胎種類(lèi)的方法。
左右輪各自的前后輪轉(zhuǎn)速比與車(chē)輛的速度不成比例。例如，即使車(chē)輛速度較慢時(shí)，在上坡道路面上的前后輪的轉(zhuǎn)速比比在平坦路面上更大。此外，在上坡道路面上的加速度較小但驅(qū)動(dòng)力很大；因此前后輪的轉(zhuǎn)速比大于在平坦路面上的前后輪的轉(zhuǎn)速比，并且前后輪轉(zhuǎn)速比與車(chē)輛的速度不成比例。因此，盡管左右輪各自的前后輪轉(zhuǎn)速比和車(chē)輛速度或加速度之間的關(guān)系被測(cè)定，仍然不能分辨左右輪胎種類(lèi)的差異。
當(dāng)根據(jù)車(chē)輛不同位置安裝不同的輪胎時(shí)，特別的，分別安裝在左側(cè)和右側(cè)的驅(qū)動(dòng)輪上的輪胎種類(lèi)不同時(shí)，難以通過(guò)使用相同輪胎情況下的判斷輪胎減壓的閾值，準(zhǔn)確檢測(cè)輪胎減壓。此外，當(dāng)分別安裝在左側(cè)和右側(cè)的驅(qū)動(dòng)輪上的輪胎種類(lèi)不同時(shí)，左右的驅(qū)動(dòng)性能不同，會(huì)由于出現(xiàn)了滑動(dòng)，并且剎車(chē)操作不佳，而出現(xiàn)例如剎車(chē)距離變長(zhǎng)的問(wèn)題。因此，當(dāng)分別安裝在左側(cè)和右側(cè)驅(qū)動(dòng)輪的輪胎種類(lèi)不同時(shí)，需要向駕駛員發(fā)出警報(bào)，并且根據(jù)輪胎種類(lèi)不同發(fā)動(dòng)車(chē)輛控制系統(tǒng)(例如ABS和TRC)。

發(fā)明內(nèi)容
雖然能夠分辨輪胎的磨損以及安裝的輪胎是夏季胎還是冬季胎，但是當(dāng)將不同種類(lèi)的輪胎分別安裝在左右驅(qū)動(dòng)輪上時(shí)，以往的方法還是不能分辨輪胎種類(lèi)的差異。
本發(fā)明的目的在于提供一種準(zhǔn)確檢測(cè)分別安裝在左右驅(qū)動(dòng)輪上的輪胎是否為不同種類(lèi)的裝置，并且不受例如路面情況和車(chē)輛組合安裝LSD的限制。
此外，本發(fā)明的目的在于提供一種即使將不同種類(lèi)的輪胎分別安裝在左右驅(qū)動(dòng)輪上也能準(zhǔn)確檢測(cè)輪胎壓力下降的裝置。
本發(fā)明的不同種類(lèi)輪胎的檢測(cè)裝置是一種基于安裝在車(chē)輛上的輪子轉(zhuǎn)速檢測(cè)輪胎種類(lèi)是否不同的裝置，并且其特征在于該裝置上配備了用于通過(guò)車(chē)輛左側(cè)前后輪轉(zhuǎn)速比和作用于驅(qū)動(dòng)輪的轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系以及車(chē)輛右側(cè)前后輪轉(zhuǎn)速比和作用于驅(qū)動(dòng)輪的轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系計(jì)算各個(gè)相關(guān)直線斜率的計(jì)算方法，并且通過(guò)將左側(cè)輪子的相關(guān)斜率與右側(cè)輪子的相關(guān)斜率相比較，檢測(cè)安裝在驅(qū)動(dòng)輪上的不同種類(lèi)的輪胎。
在本發(fā)明中，輪子的轉(zhuǎn)速是輪子的旋轉(zhuǎn)角速度與特定輪胎半徑的乘積。
在本發(fā)明中，例如，下述內(nèi)容是為了檢測(cè)不同種類(lèi)的輪胎分別安裝于左側(cè)和右側(cè)驅(qū)動(dòng)輪。
當(dāng)由車(chē)輛右側(cè)前后輪轉(zhuǎn)速比和作用于驅(qū)動(dòng)輪的轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系得出下列公式時(shí)左前輪轉(zhuǎn)速/左后輪轉(zhuǎn)速＝a1×驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)矩+b1右前輪轉(zhuǎn)速/右后輪轉(zhuǎn)速＝a2×驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)矩+b2當(dāng)任何一個(gè)相關(guān)公式滿足預(yù)定的C或k時(shí)，可以判斷出不同種類(lèi)的輪胎被安裝于驅(qū)動(dòng)輪。
i)|a1-a2|＞cii)a1/a2＞k或iii)a2/a1＞k此外，通過(guò)|a1-a2|和a1/a2(a1＞a2)或a2/a1(a2＞a1)，將上述預(yù)定的C或k設(shè)為c＝|a1-a2|/Mk＝1+(a1/a2-1)/N(假設(shè)a1＞a2)在上述關(guān)系之后，可以通過(guò)任意車(chē)輛品牌改變輪胎種類(lèi)(例如，夏季胎或冬季胎)測(cè)定左前輪轉(zhuǎn)速/左后輪轉(zhuǎn)速＝a1×驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)矩+b1右前輪轉(zhuǎn)速/右后輪轉(zhuǎn)速＝a2×驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)矩+b2例如，上述公式用于測(cè)定c或k的分母M或N為2，但M和N的值可以通過(guò)車(chē)輛品牌和輪胎種類(lèi)進(jìn)行選擇(例如，夏季胎或冬季胎)。
此外，本發(fā)明的輪胎壓力下降的檢測(cè)裝置是用于基于安裝在車(chē)輛上的輪子的轉(zhuǎn)速，檢測(cè)安裝在車(chē)輛上的輪胎的壓力下降的裝置，并且其特征在于該裝置上配備了檢測(cè)輪子轉(zhuǎn)速的方法，檢測(cè)作用于驅(qū)動(dòng)輪的轉(zhuǎn)矩的方法，通過(guò)車(chē)輛左側(cè)前后輪轉(zhuǎn)速比和作用于驅(qū)動(dòng)輪的轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系以及車(chē)輛右側(cè)前后輪轉(zhuǎn)速比和作用于驅(qū)動(dòng)輪的轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系，計(jì)算近似于各個(gè)初始關(guān)系的直線的初始系數(shù)的計(jì)算方法，以及不同種類(lèi)的輪胎的檢測(cè)方法，能夠通過(guò)將左側(cè)輪子的相關(guān)初始系數(shù)與右側(cè)輪子的相關(guān)初始系數(shù)相比較，檢測(cè)分別安裝在左右驅(qū)動(dòng)輪上的不同種類(lèi)的輪胎，并且當(dāng)判斷出不同種類(lèi)的輪胎被分別安裝在左右驅(qū)動(dòng)輪上時(shí)，判斷輪胎壓力下降的閾值變?yōu)榘惭b不同種類(lèi)輪胎情況下的閾值。
傳統(tǒng)工藝能夠判斷是否所有輪胎都損壞，以及安裝的輪胎是夏季胎或是冬季胎，但是本發(fā)明能夠判斷分別安裝在左右驅(qū)動(dòng)輪上輪胎是否為不同的種類(lèi)。
根據(jù)本發(fā)明的不同種類(lèi)輪胎的檢測(cè)裝置，當(dāng)不同種類(lèi)的輪胎被分別安裝于左右驅(qū)動(dòng)輪時(shí)能夠向駕駛員報(bào)警，并且建議駕駛員更換輪胎。此外，根據(jù)本發(fā)明的輪胎壓力下降的檢測(cè)裝置，即使不同種類(lèi)的輪胎被分別安裝于左右驅(qū)動(dòng)輪時(shí)，也能夠通過(guò)設(shè)置安裝不同種類(lèi)輪胎情況下的輪胎減壓的判斷閾值，準(zhǔn)確檢測(cè)出輪胎減壓。因此，即使不同種類(lèi)的輪胎被分別安裝于左右驅(qū)動(dòng)輪時(shí)，也能夠準(zhǔn)確地向駕駛員報(bào)警輪胎發(fā)生減壓。至于下文中將描述的實(shí)施例，當(dāng)在一輛FR車(chē)輛(Mercedes-Benz，E-class)中，驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩-右側(cè)前后輪轉(zhuǎn)速比參數(shù)的斜率和驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩-左側(cè)前后輪轉(zhuǎn)速比參數(shù)的斜率之間的差值超過(guò)0.2×10-5時(shí)，能夠判斷分別安裝在左右驅(qū)動(dòng)輪上輪胎為不同的種類(lèi)。此外，在同一個(gè)實(shí)施例中，輪胎壓力下降時(shí)的減壓率被判斷為30％，在相同輪胎被分別安裝在左右驅(qū)動(dòng)輪上的情況下，減壓的判斷閾值被設(shè)為0.1，并且在不同種類(lèi)的輪胎被分別安裝在左右驅(qū)動(dòng)輪上的情況下，減壓的判斷閾值被設(shè)為0.13。因此，在一輛FR車(chē)輛(Mercedes-Benz，E-class)中，當(dāng)一個(gè)輪子狀態(tài)為減壓10％時(shí)，無(wú)論在相同輪胎被分別安裝在左右驅(qū)動(dòng)輪上的情況下還是在不同種類(lèi)的輪胎被分別安裝在左右驅(qū)動(dòng)輪上的情況下，都不會(huì)判斷為減壓。當(dāng)一個(gè)輪子狀態(tài)為減壓30％時(shí)，無(wú)論在相同輪胎被分別安裝在左右驅(qū)動(dòng)輪上的情況下還是在不同種類(lèi)的輪胎被分別安裝在左右驅(qū)動(dòng)輪上的情況下，都能夠判斷出減壓。
根據(jù)本發(fā)明，能夠準(zhǔn)確判斷出安裝了不同種類(lèi)的輪胎，因此當(dāng)安裝了不同種類(lèi)的輪胎時(shí)，根據(jù)分別安裝于左右驅(qū)動(dòng)輪的不同種類(lèi)的輪胎，能夠使用例如ABS(防鎖定剎車(chē)系統(tǒng))系統(tǒng)和TRC(牽引控制系統(tǒng))系統(tǒng)的信息進(jìn)行最佳的控制。
例如，在ABS系統(tǒng)中，由本發(fā)明的不同種類(lèi)輪胎的檢測(cè)裝置輸入分別安裝于左右驅(qū)動(dòng)輪的輪胎為不同種類(lèi)，并且能夠與輪胎的種類(lèi)相應(yīng)地設(shè)置各個(gè)輪子的剎車(chē)操作力(brakeoperating power)的分布。在ABS系統(tǒng)中，滑動(dòng)(輪胎鎖定)會(huì)被即時(shí)檢測(cè)，并且實(shí)時(shí)地調(diào)整剎車(chē)操作力，但是在各個(gè)輪子即將被鎖定前，可以通過(guò)與輪胎的種類(lèi)相應(yīng)地設(shè)定每個(gè)輪子的剎車(chē)操作力，得到最大的剎車(chē)力，因此能夠?qū)崿F(xiàn)安全和可靠的剎車(chē)。結(jié)果是，即使分別安裝于左右驅(qū)動(dòng)輪的輪胎為不同種類(lèi)，在剎車(chē)時(shí)車(chē)體也不會(huì)向車(chē)頭方向傾斜，并且駕駛員能夠在進(jìn)行剎車(chē)操作的同時(shí)不影響方向控制。
在TRC系統(tǒng)中，由本發(fā)明的不同種類(lèi)輪胎的檢測(cè)裝置輸入分別安裝于左右驅(qū)動(dòng)輪的輪胎為不同種類(lèi)，并且能夠?qū)崿F(xiàn)更有效的車(chē)輛駕駛控制，例如，通過(guò)調(diào)整左輪和右輪的驅(qū)動(dòng)力分布，并且與輪胎的種類(lèi)相應(yīng)地設(shè)置驅(qū)動(dòng)力的上限以抑制開(kāi)始和加速時(shí)的滑動(dòng)。
根據(jù)本發(fā)明的不同種類(lèi)輪胎的檢測(cè)裝置，能夠準(zhǔn)確地檢測(cè)出不同種類(lèi)的輪胎被分別安裝于左右驅(qū)動(dòng)輪，與路面狀況無(wú)關(guān)而且不需要在車(chē)輛上安裝LSD。
此外，根據(jù)本發(fā)明的輪胎壓力下降的檢測(cè)裝置，即使安裝了不同種類(lèi)的輪胎，也能夠通過(guò)設(shè)置安裝不同輪胎情況下的減壓判斷閾值，準(zhǔn)確地檢測(cè)出輪胎減壓。


圖1是本發(fā)明實(shí)施方式中輪胎壓力下降檢測(cè)裝置的一個(gè)實(shí)施例的方塊圖；圖2是本發(fā)明實(shí)施方式中不同種類(lèi)輪胎檢測(cè)方法的一個(gè)實(shí)施例的流程圖；圖3是本發(fā)明實(shí)施方式中當(dāng)相同種類(lèi)輪胎被分別安裝于左右驅(qū)動(dòng)輪時(shí)的左側(cè)和右側(cè)各自的前輪轉(zhuǎn)速/后輪轉(zhuǎn)速與驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系圖；以及圖4是本發(fā)明實(shí)施方式中當(dāng)不同種類(lèi)輪胎被分別安裝于左右驅(qū)動(dòng)輪時(shí)的左側(cè)和右側(cè)各自的前輪轉(zhuǎn)速/后輪轉(zhuǎn)速與驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的不同種類(lèi)輪胎的檢測(cè)裝置測(cè)定由左右輪各自的前后輪轉(zhuǎn)速比與驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)矩之間的初始近似關(guān)系所得的直線的斜率，比較上述左右輪的直線斜率，并且當(dāng)斜率之間差值為特定的閾值或更大時(shí)，判斷不同種類(lèi)的輪胎被安裝于驅(qū)動(dòng)輪。此外，從斜率的大小能夠判斷左右驅(qū)動(dòng)輪中哪一個(gè)更容易滑動(dòng)。而且，通過(guò)將上述行駛中初始近似所得的直線斜率與預(yù)先測(cè)定的各種輪胎的前后輪轉(zhuǎn)速比和驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系(初始近似直線的斜率)相比較，能夠判斷左右輪胎的種類(lèi)。
由于路面和輪胎之間的摩擦-滑動(dòng)特性(μ-s特性)不同，所以滑動(dòng)率(前后輪轉(zhuǎn)速比)會(huì)有變化。由于滑動(dòng)率與驅(qū)動(dòng)力(轉(zhuǎn)矩)成比例，并且從動(dòng)輪不滑動(dòng)，因此能夠?qū)膭?dòng)輪轉(zhuǎn)速/驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)速設(shè)為(倒數(shù)值的)滑動(dòng)率。然后通過(guò)比較驅(qū)動(dòng)力與由前后輪各自的轉(zhuǎn)速比和驅(qū)動(dòng)力之間關(guān)系測(cè)定的滑動(dòng)率特性，能夠準(zhǔn)確檢測(cè)出不同種類(lèi)的輪胎被分別安裝于左右驅(qū)動(dòng)輪。
此外，當(dāng)檢測(cè)出不同種類(lèi)的輪胎被分別安裝于左右驅(qū)動(dòng)輪時(shí)，通過(guò)將判斷減壓的閾值改變?yōu)榕c安裝的不同種類(lèi)的輪胎相應(yīng)的值，就能夠防止在輪胎壓力沒(méi)有減小時(shí)仍然錯(cuò)誤地進(jìn)行輪胎減壓報(bào)警。
本發(fā)明的不同種類(lèi)輪胎的檢測(cè)裝置不限于當(dāng)驅(qū)動(dòng)輪是左右的兩個(gè)輪子并且從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速/左驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)速和從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速/右驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)速被設(shè)為針對(duì)同一驅(qū)動(dòng)軸的從動(dòng)輪時(shí)的四輪車(chē)輛，并且也能夠被應(yīng)用于三輪車(chē)輛和六輪車(chē)輛。
圖1是關(guān)于本發(fā)明實(shí)施方式的輪胎壓力下降的檢測(cè)裝置的方塊圖。輪胎壓力下降的檢測(cè)裝置10由驅(qū)動(dòng)輪的轉(zhuǎn)矩感應(yīng)器1通過(guò)輸入感應(yīng)器3輸入車(chē)輛的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩，并且存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器5中。而且，輸入由輪子轉(zhuǎn)速檢測(cè)裝置2得到的輪子轉(zhuǎn)速的信息被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器5中。由輪子轉(zhuǎn)速檢測(cè)裝置2得到的輪子轉(zhuǎn)速的信息可以由于輪子的速度而產(chǎn)生脈沖。在這種情況下，輪子的轉(zhuǎn)速能夠由一定時(shí)間間隔內(nèi)所輸入脈沖的循環(huán)或脈沖的數(shù)量計(jì)算而得。CPU 4處理存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器5中的本發(fā)明的不同種類(lèi)輪胎的檢測(cè)程序和輪胎壓力下降的檢測(cè)程序。在本實(shí)施方式中，描述了一個(gè)存儲(chǔ)器5，然而，程序可以分割并存儲(chǔ)在ROM(只讀存儲(chǔ)器)中，并且計(jì)算數(shù)據(jù)可以分割并存儲(chǔ)在RAM(隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)中。此外，顯示判斷出的輪胎氣壓減壓警報(bào)的減壓警報(bào)顯示裝置7和利用安裝不同種類(lèi)輪胎的信息和輪胎壓力下降的信息駕駛車(chē)輛的控制裝置8都與其相連。
車(chē)輛的驅(qū)動(dòng)軸配備了不同的排擋，并且由于左右驅(qū)動(dòng)輪的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩不同，所以在左右驅(qū)動(dòng)輪分別配備了轉(zhuǎn)矩感應(yīng)器，但是除非在轉(zhuǎn)彎時(shí)檢測(cè)出不同種類(lèi)的輪胎，也可以在傳動(dòng)軸的一個(gè)點(diǎn)上配備轉(zhuǎn)矩感應(yīng)器。可以將測(cè)定驅(qū)動(dòng)軸應(yīng)力的應(yīng)變儀作為轉(zhuǎn)矩感應(yīng)器使用。
圖2所示是本發(fā)明的不同種類(lèi)輪胎的檢測(cè)方法的一個(gè)實(shí)施例的流程圖。根據(jù)圖2顯示了檢測(cè)驅(qū)動(dòng)輪是否安裝了不同種類(lèi)輪胎的方法。
通過(guò)輪子轉(zhuǎn)速的檢測(cè)裝置2輸入安裝在車(chē)輛上的輪子轉(zhuǎn)速，以測(cè)定右側(cè)輪子的前后輪轉(zhuǎn)速比(步驟S1)和左側(cè)輪子的前后輪轉(zhuǎn)速比(步驟S2)。然后，由驅(qū)動(dòng)輪的轉(zhuǎn)矩感應(yīng)器1輸入驅(qū)動(dòng)輪的轉(zhuǎn)矩(步驟S3)。事實(shí)上，輪子轉(zhuǎn)速和驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)矩是同時(shí)輸入的。
重復(fù)進(jìn)行步驟S1～S3，直到采集的數(shù)據(jù)足夠進(jìn)行對(duì)驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)矩和左右輪各自的前后輪轉(zhuǎn)速比之間關(guān)系的初始近似(測(cè)定回歸直線)(步驟S4)。這里，“能夠進(jìn)行初始近似”指的是與后文中將描述的檢測(cè)不同種類(lèi)輪胎的斜率的偏差相比，充分減小初始系數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)偏差(例如，初始系數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)偏差小于斜率偏差的閾值的1/10)。當(dāng)采集到了需要數(shù)量的樣品數(shù)據(jù)時(shí)，測(cè)定出驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)矩與左側(cè)輪子的前后輪轉(zhuǎn)速比之間關(guān)系的回歸直線和驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)矩與右側(cè)輪子的前后輪轉(zhuǎn)速比之間關(guān)系的回歸直線，并且計(jì)算出各自的斜率(步驟S5)。
將左側(cè)輪子回歸直線的斜率與右側(cè)輪子回歸直線的斜率相比較后，將差值與預(yù)定值相比。除非左右輪的回歸直線的斜率差值超過(guò)預(yù)定值，否則就判斷左右驅(qū)動(dòng)輪各自的輪胎是相同的種類(lèi)，并且將判斷輪胎減壓的閾值設(shè)為輪胎種類(lèi)相同情況下的閾值(步驟S7)。當(dāng)左右輪的回歸直線的斜率差值等于預(yù)定值或更大時(shí)，判斷左右驅(qū)動(dòng)輪各自的輪胎是不同的種類(lèi)，并且將判斷輪胎減壓的閾值設(shè)為輪胎種類(lèi)不同情況下的閾值(步驟S8)。
通過(guò)|a1-a2|和a1/a2(a1＞a2)或a2/a1(a2＞a1)，將判斷左右輪的回歸直線的斜率差值的預(yù)定值c，或判斷斜率比的預(yù)定值k被設(shè)為c＝|a1-a2|/Mk＝1+(a1/a2-1)/N(假設(shè)a1＞a2)或
k＝1+(a2/a1-1)/N(假設(shè)a2＞a1)在上述關(guān)系之后，可以通過(guò)任意車(chē)輛品牌改變輪胎種類(lèi)(例如，夏季胎或冬季胎)測(cè)定左前輪轉(zhuǎn)速/左后輪轉(zhuǎn)速＝a1×驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)矩+b1右前輪轉(zhuǎn)速/右后輪轉(zhuǎn)速＝a2×驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)矩+b2例如，上述公式用于測(cè)定c或k的分母M或N為2，但M和N的值可以通過(guò)車(chē)輛品牌和輪胎種類(lèi)進(jìn)行選擇(例如，夏季胎或冬季胎)。
在分別安裝于左右驅(qū)動(dòng)輪的輪胎種類(lèi)不同的情況下判斷輪胎減壓的閾值被預(yù)先測(cè)量確定。優(yōu)選根據(jù)不同品種的輪胎能夠安裝在車(chē)輛上的每個(gè)輪胎組合設(shè)置判斷輪胎減壓的閾值。由于判斷輪胎減壓的閾值應(yīng)該是對(duì)稱(chēng)的，即使在左右的不同種類(lèi)的輪胎對(duì)換，也能使用相同的閾值。即，當(dāng)用于一個(gè)車(chē)輛品牌的輪胎種類(lèi)為3種時(shí)，有3個(gè)閾值，而當(dāng)輪胎種類(lèi)為4種時(shí)，有6個(gè)閾值。
此外，通過(guò)左右輪的回歸直線斜率的斜度，能夠判斷左右驅(qū)動(dòng)輪中哪一個(gè)有滑動(dòng)的趨勢(shì)。在本實(shí)施方式中，由于從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速/驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)速的比值被定為前后輪轉(zhuǎn)速比，所以回歸直線的斜率為負(fù)數(shù)，并且具有較小斜率(斜率的絕對(duì)值較大)的輪胎有滑動(dòng)的趨勢(shì)。此外，通過(guò)將行駛中初始近似的上述回歸直線的斜率與預(yù)先測(cè)定的每種輪胎(例如，夏季胎或冬季胎)的前后輪轉(zhuǎn)速比和驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系(初始近似的直線斜率)相比較，就能夠判斷左右輪胎的種類(lèi)。
盡管在圖2的流程圖中沒(méi)有描述，通過(guò)將在步驟S7或步驟S8中設(shè)定的判斷輪胎減壓的閾值與行駛中判斷輪胎減壓的閾值相比較，通過(guò)超過(guò)由閾值設(shè)定的減壓率，能夠判斷輪胎是否減壓。
實(shí)施例然后，在實(shí)施例中，在左右驅(qū)動(dòng)輪各自的輪胎種類(lèi)相同的情況下和在左右驅(qū)動(dòng)輪各自的輪胎種類(lèi)不同的情況下，在一輛真實(shí)車(chē)輛的左輪和右輪上將上述驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩與前后輪轉(zhuǎn)速比之間關(guān)系進(jìn)行比較。
實(shí)驗(yàn)使用了一輛FR車(chē)輛(Mercedes-Benz，E-class)，并且在左右驅(qū)動(dòng)輪各自的種類(lèi)相同的情況下和左右驅(qū)動(dòng)輪各自的種類(lèi)不同的情況下，在普通公路上負(fù)載2人、使用普通輪胎以及輪胎尺寸為205/60R16的條件下行駛進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
圖3是當(dāng)相同種類(lèi)輪胎被分別安裝于左右驅(qū)動(dòng)輪時(shí)的左側(cè)和右側(cè)各自的前輪轉(zhuǎn)速/后輪轉(zhuǎn)速與驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系圖。
圖4是當(dāng)不同種類(lèi)輪胎被分別安裝于左右驅(qū)動(dòng)輪時(shí)的左側(cè)和右側(cè)各自的前輪轉(zhuǎn)速/后輪轉(zhuǎn)速與驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系圖。
在圖3中輪胎種類(lèi)相同的情況下，驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩的斜率-左側(cè)輪子的前后輪轉(zhuǎn)速比為-1.6×10-5，驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩的斜率-右側(cè)輪子的前后輪轉(zhuǎn)速比為-1.7×10-5。
在圖4中輪胎種類(lèi)不同的情況下，驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩的斜率-左側(cè)輪子的前后輪轉(zhuǎn)速比為-1.9×10-5，驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩的斜率-右側(cè)輪子的前后輪轉(zhuǎn)速比為-2.3×10-5。
在圖3中輪胎種類(lèi)相同的情況下斜率的差異為0.1×10-5，和在圖4中輪胎種類(lèi)不同的情況下斜率的差異為0.4×10-5，因此不同種類(lèi)輪胎的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩特性-左右的前后輪轉(zhuǎn)速比的斜率差異更大。然后，當(dāng)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩特性-左右的前后輪轉(zhuǎn)速比的斜率差異超過(guò)0.2×10-5時(shí)，能夠判斷出不同種類(lèi)的輪胎被分別安裝于左右驅(qū)動(dòng)輪。另一方面，當(dāng)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩特性-左右的前后輪轉(zhuǎn)速比的斜率的比值超過(guò)，例如，1.1倍(或小于0.9倍)，能夠判斷出不同種類(lèi)的輪胎被分別安裝于左右驅(qū)動(dòng)輪。
判斷是否安裝了上述不同種類(lèi)輪胎的斜率差值的閾值對(duì)于不同的車(chē)輛是不同的。對(duì)每種車(chē)輛預(yù)先測(cè)定前后輪轉(zhuǎn)速的性質(zhì)，并且設(shè)置安裝不同種類(lèi)輪胎的判斷閾值。
此外，由于在圖4的條件下驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩特性-右側(cè)的前后輪轉(zhuǎn)速比的斜率更小(絕對(duì)值更大)，能夠判斷出右側(cè)的輪子有滑動(dòng)的趨勢(shì)。
在本實(shí)施例的情況下，當(dāng)判斷輪胎壓力下降的減壓率為30％，并且相同種類(lèi)的輪胎被分別安裝于左右驅(qū)動(dòng)輪時(shí)，通過(guò)實(shí)際測(cè)定判斷輪胎減壓的閾值為0.1，并且當(dāng)不同種類(lèi)的輪胎被分別安裝于左右驅(qū)動(dòng)輪時(shí)，通過(guò)實(shí)際測(cè)定判斷輪胎減壓的閾值為0.13。這些閾值被預(yù)先存儲(chǔ)在輪胎壓力的報(bào)警裝置中，并且通過(guò)應(yīng)用如圖2的流程圖所示的方法進(jìn)行判斷減壓的實(shí)驗(yàn)。
在本實(shí)施例中，由下列公式所得的值被用于輪胎壓力下降的判斷值((((WFL+WRR)/2)-((WFR+WRL)/2))/(WFL+WFR+WRL+WRR)/4)×100其中W**指的是一個(gè)輪子的轉(zhuǎn)速，并且**指的是輪子的位置(FL前左，F(xiàn)R前右，RL后左，RR后右)。
在相同的設(shè)置下，當(dāng)在一個(gè)輪子減壓10％的情況下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)行駛時(shí)，通過(guò)不同種類(lèi)輪胎的檢測(cè)，與相同種類(lèi)輪胎和不同種類(lèi)輪胎分別安裝于左右驅(qū)動(dòng)輪相應(yīng)地選擇閾值，并且無(wú)論在輪胎種類(lèi)相同的情況下還是在輪胎種類(lèi)不同的情況下，都不會(huì)發(fā)出警報(bào)。
在相同的設(shè)置下，當(dāng)在一個(gè)輪子減壓30％的情況下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)行駛時(shí)，通過(guò)不同種類(lèi)輪胎的檢測(cè)，與相同種類(lèi)輪胎和不同種類(lèi)輪胎分別安裝于左右驅(qū)動(dòng)輪相應(yīng)地選擇閾值，并且無(wú)論在輪胎種類(lèi)相同的情況下還是在輪胎種類(lèi)不同的情況下，都會(huì)發(fā)出警報(bào)。
這樣，當(dāng)不同種類(lèi)的輪胎被分別安裝于左右驅(qū)動(dòng)輪時(shí)，會(huì)向駕駛員發(fā)出安裝了不同種類(lèi)輪胎的警報(bào)以促使更換輪胎。根據(jù)上述實(shí)施例，在FR車(chē)輛(Mercedes-Benz，E-class)中，當(dāng)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩特性和右側(cè)的前后輪轉(zhuǎn)速比的斜率和驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩特性和左側(cè)的前后輪轉(zhuǎn)速比的斜率之間的差異超過(guò)0.2×10-5時(shí)，能夠判斷出不同種類(lèi)的輪胎被分別安裝于左右驅(qū)動(dòng)輪，并且向駕駛員發(fā)出安裝了不同種類(lèi)輪胎的警報(bào)。
此外，在同樣的減壓條件下，即使輪胎種類(lèi)不同，也能夠通過(guò)根據(jù)左右驅(qū)動(dòng)輪各自的輪胎種類(lèi)相同或不同設(shè)置減壓的判斷閾值，準(zhǔn)確地進(jìn)行輪胎壓力下降的檢測(cè)。根據(jù)上述實(shí)施例，在FR車(chē)輛(Mercedes-Benz，E-class)中一個(gè)輪子減壓10％的狀態(tài)下，無(wú)論在左右驅(qū)動(dòng)輪各自的輪胎種類(lèi)相同的情況下還是在輪胎種類(lèi)不同的情況下，都不會(huì)判斷為減壓。在一個(gè)輪子減壓30％的狀態(tài)下，無(wú)論在左右驅(qū)動(dòng)輪各自的輪胎種類(lèi)相同的情況下還是在輪胎種類(lèi)不同的情況下，都能判斷出減壓。因此，在同樣的減壓條件下，即使輪胎種類(lèi)不同，也能夠通過(guò)利用本發(fā)明的不同種類(lèi)輪胎的檢測(cè)裝置的結(jié)果，根據(jù)左右驅(qū)動(dòng)輪各自的輪胎種類(lèi)相同或不同設(shè)置減壓的判斷閾值，準(zhǔn)確無(wú)誤地將輪胎減壓的危險(xiǎn)通知駕駛員。在安裝了不同種類(lèi)輪胎的情況下，在所有型號(hào)的車(chē)輛中同樣的減壓率下，不能判斷輪胎減壓，但是根據(jù)本發(fā)明，當(dāng)安裝了不同種類(lèi)輪胎并且輪胎壓力沒(méi)有下降到需要報(bào)警的程度時(shí)，完全不會(huì)錯(cuò)誤地發(fā)出輪胎減壓的警報(bào)。
在本實(shí)施例中，使用了一輛FR車(chē)輛，然而本發(fā)明的不同種類(lèi)輪胎的檢測(cè)方法和輪胎壓力下降的檢測(cè)方法并不限于FR車(chē)輛，而且也能類(lèi)似地應(yīng)用于FF車(chē)輛、RR車(chē)輛、MR車(chē)輛以及4WD車(chē)輛。
在本發(fā)明中，例舉了安裝了不同種類(lèi)輪胎的情況，但是當(dāng)左右驅(qū)動(dòng)輪各自的磨損程度不同時(shí)，通過(guò)比較本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩特性和左右側(cè)的前后輪轉(zhuǎn)速比的斜率，能夠檢測(cè)出左右驅(qū)動(dòng)輪各自的磨損程度不同(磨損程度不同的情況可以看作不同種類(lèi)的輪胎)。
權(quán)利要求
1.一種不同種類(lèi)輪胎的檢測(cè)裝置，所述檢測(cè)裝置基于安裝在車(chē)輛上的輪子轉(zhuǎn)速來(lái)檢測(cè)輪胎種類(lèi)是否不同，其特征在于，所述檢測(cè)裝置包含通過(guò)車(chē)輛左側(cè)前后輪轉(zhuǎn)速比和作用于驅(qū)動(dòng)輪的轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系以及車(chē)輛右側(cè)前后輪轉(zhuǎn)速比和作用于驅(qū)動(dòng)輪的轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系計(jì)算各個(gè)相關(guān)直線斜率的計(jì)算方法，通過(guò)將左側(cè)輪子的相關(guān)斜率與右側(cè)輪子的相關(guān)斜率相比較，檢測(cè)出安裝在驅(qū)動(dòng)輪上輪胎為不同種類(lèi)的輪胎。
2.一種不同種類(lèi)輪胎的檢測(cè)方法，所述檢測(cè)方法基于安裝在車(chē)輛上的輪子轉(zhuǎn)速來(lái)檢測(cè)輪胎種類(lèi)是否不同，其特征在于，所述檢測(cè)方法包含通過(guò)車(chē)輛左側(cè)前后輪轉(zhuǎn)速比和作用于驅(qū)動(dòng)輪的轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系以及車(chē)輛右側(cè)前后輪轉(zhuǎn)速比和作用于驅(qū)動(dòng)輪的轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系計(jì)算各個(gè)相關(guān)直線斜率的步驟，通過(guò)將左側(cè)輪子的相關(guān)斜率與右側(cè)輪子的相關(guān)斜率相比較，檢測(cè)出安裝在驅(qū)動(dòng)輪上的輪胎為不同種類(lèi)的輪胎。
3.一種不同種類(lèi)輪胎的檢測(cè)程序，其特征在于，將電腦功能化為通過(guò)車(chē)輛左側(cè)前后輪轉(zhuǎn)速比和作用于驅(qū)動(dòng)輪的轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系以及車(chē)輛右側(cè)前后輪轉(zhuǎn)速比和作用于驅(qū)動(dòng)輪的轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系計(jì)算各個(gè)相關(guān)直線斜率的計(jì)算方法，以及通過(guò)將左側(cè)輪子的相關(guān)斜率與右側(cè)輪子的相關(guān)斜率相比較，檢測(cè)安裝于驅(qū)動(dòng)輪的不同種類(lèi)輪胎的方法，從而根據(jù)安裝在車(chē)輛上的輪子轉(zhuǎn)速檢測(cè)輪胎種類(lèi)是否不同。
4.一種輪胎壓力下降的檢測(cè)方法，其特征在于，使用了如權(quán)利要求1所述的不同種類(lèi)輪胎的檢測(cè)裝置。
5.一種輪胎壓力下降的檢測(cè)裝置，所述檢測(cè)裝置基于安裝在車(chē)輛上的輪子的轉(zhuǎn)速來(lái)檢測(cè)安裝在車(chē)輛上的輪胎壓力的下降，其特征在于，所述檢測(cè)裝置包含檢測(cè)輪子轉(zhuǎn)速的方法，檢測(cè)作用于驅(qū)動(dòng)輪的轉(zhuǎn)矩的方法，通過(guò)車(chē)輛左側(cè)前后輪轉(zhuǎn)速比和作用于驅(qū)動(dòng)輪的轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系以及車(chē)輛右側(cè)前后輪轉(zhuǎn)速比和作用于驅(qū)動(dòng)輪的轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系，計(jì)算近似于各個(gè)初始關(guān)系的直線的初始系數(shù)的計(jì)算方法，以及通過(guò)將左側(cè)輪子的相關(guān)初始系數(shù)與右側(cè)輪子的相關(guān)初始系數(shù)相比較，判斷分別安裝在左右驅(qū)動(dòng)輪上的不同種類(lèi)輪胎的不同種類(lèi)輪胎檢測(cè)方法；其中，當(dāng)判斷出不同種類(lèi)的輪胎被分別安裝在左右驅(qū)動(dòng)輪上時(shí)，判斷輪胎壓力下降的閾值變?yōu)榘惭b不同種類(lèi)輪胎情況下的閾值。
6.一種輪胎壓力下降的檢測(cè)方法，其特征在于，包含了如權(quán)利要求2所述的不同種類(lèi)輪胎的檢測(cè)方法。
7.一種輪胎壓力下降的檢測(cè)方法，所述檢測(cè)方法基于安裝在車(chē)輛上的輪子的轉(zhuǎn)速來(lái)檢測(cè)安裝在車(chē)輛上的輪胎壓力的下降，其特征在于，所述檢測(cè)方法包含檢測(cè)輪子轉(zhuǎn)速的步驟，檢測(cè)作用于驅(qū)動(dòng)輪的轉(zhuǎn)矩的步驟，通過(guò)車(chē)輛左側(cè)前后輪轉(zhuǎn)速比和作用于驅(qū)動(dòng)輪的轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系以及車(chē)輛右側(cè)前后輪轉(zhuǎn)速比和作用于驅(qū)動(dòng)輪的轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系，計(jì)算近似于各個(gè)初始關(guān)系的直線的初始系數(shù)的步驟，以及通過(guò)將左側(cè)輪子的相關(guān)初始系數(shù)與右側(cè)輪子的相關(guān)初始系數(shù)相比較，判斷不同種類(lèi)的輪胎被分別安裝在左右驅(qū)動(dòng)輪上的步驟；其中，當(dāng)判斷出不同種類(lèi)的輪胎被分別安裝在左右驅(qū)動(dòng)輪上時(shí)，判斷輪胎壓力下降的閾值變?yōu)榘惭b不同種類(lèi)輪胎情況下的閾值。
全文摘要
提供了一種檢測(cè)是否不同種類(lèi)的輪胎被分別安裝于左右驅(qū)動(dòng)輪，以及準(zhǔn)確檢測(cè)輪胎壓力下降的裝置。本發(fā)明的不同種類(lèi)輪胎的檢測(cè)裝置，配備了檢測(cè)安裝于車(chē)輛的輪子轉(zhuǎn)速的方法，檢測(cè)作用于驅(qū)動(dòng)輪的轉(zhuǎn)矩的方法，以及通過(guò)車(chē)輛左側(cè)前后輪轉(zhuǎn)速比和作用于驅(qū)動(dòng)輪的轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系以及車(chē)輛右側(cè)前后輪轉(zhuǎn)速比和作用于驅(qū)動(dòng)輪的轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系計(jì)算各個(gè)相關(guān)回歸直線斜率的計(jì)算方法，并且通過(guò)將左側(cè)輪子的相關(guān)回歸直線斜率與右側(cè)輪子的相關(guān)回歸直線斜率相比較，檢測(cè)安裝在驅(qū)動(dòng)輪上的不同種類(lèi)的輪胎。當(dāng)檢測(cè)出不同種類(lèi)的輪胎被安裝在驅(qū)動(dòng)輪上時(shí)，本發(fā)明的輪胎壓力下降的檢測(cè)裝置將判斷輪胎減壓的閾值變?yōu)榘惭b不同種類(lèi)輪胎情況下的閾值。
文檔編號(hào)G01M17/013GK1752731SQ200510109929
公開(kāi)日2006年3月29日 申請(qǐng)日期2005年9月16日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月24日
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