JP4787827B2 - タイヤトレッドの応力を測定して最大グリップ係数を見積るシステム。 - Google Patents
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Description
これらの電子補助装置は補助と安全に役立っているが、その操作の利点の大きな部分は測定値を用いることによって得られる。すなわち、タイヤで実際に得られた測定値、原則としてリアルタイムで得られる最大グリップ係数μを表す値を基にして見積られた値を電子補助装置の操作中に用いることによって得られる。
下記文献には速度をベースにして接触面積でのタイヤのミクロ滑りを計算することを提案している。
下記文献には歪ゲージを用いてトレッド要素での測定値μを得るようにしている。しかし、記録された信号の処理方法に関する説明はない。
[図1]はブロック1を有するトレッド(タイヤ、非空気弾性タイヤ、カタピラトラック、その他のトレッド)の概念図で、ブロック1の底部にはセンサ10が配置され、上記には補強プライ2がある。本発明で示したシステムで使われるセンサに関する詳細は上記特許文献5(米国特許第6,666,079号明細書)を参照されたい。
[図3]はセンサの角度位置を関数とした縦方向の剪断応力σ(x)のシミュレーション結果を示している。この図で用いた従来の参照フレームではセンサが接触面の正反対側にあり、タイヤの回転軸を通り、路面に直角に上へ延ばした線と交差する時を0度としている。本発明では当業者に周知の有限要素計算を用いたシミュレーションツールを使用する。
[図4]の4A〜4Fは「σ(x)の一次多項式」とよばれる判断基準の場合の各パラメターの影響を示している。すなわち、伝達されたトルク(大きな影響、[図4A])、ドリフト角(すなわち力Fy、これは同等に大きな影響、[図4B])、タイヤのキャンバー角度(無視し得る影響、[図4C])、タイヤの荷重([図4D])、タイヤ圧力([図4E]、圧力と荷重は同じ物理現象の2つの別の表現で、その影響は大きい)、タイヤ速度([図4F]、ここでテストした速度範囲では影響は小さい)を示している。
(2)車輪の中心に加わるドリフトに起因する力Fyの良い指標は下記で与えられる。
以下、上記の「瞬時値」を計算するのに用いる各種判断基準について説明する。
これらの判断基準の全は図5]〜[図19]に図示してある。これら相関または相関不足(最後の図)を読み取ることができる。この相関は信号σxにのみ適用される。
(1)「トラック30km/h」または「トラック60km/h」は、タイヤをこれらの速度でテストトラック上を実際に走行させたことを表している。荷重は上記のもの([図3A]の説明書を参照)。
(2)「シミュレーションZ=240daN」または「シミュレーションZ=400daN」はシミュレーションによって得られた結果であることを示す。荷重は上記のもの。
接触面の第2の半分の代りに接触面の任意の「連続帯域」を採ることもできる。接触面の全部または一部に適合させて以下を計算する:
本発明の一つの実施例ではこれは上記判断で示した各曲線である。変形例では最大グリップ係数μの推定値μを抽出するための手段が上記瞬時値とパラメターが予めフィットされた数学式とを基にして最大グリップ係数μの推定値μを計算する手段を含む。
Claims (16)
- 路面上のタイヤの接触面の最大グリップ係数μを見積るシステムにおいて、
タイヤが路面上をころがり回転した時に局所的に受ける少なくとも接線応力を測定するための少なくとも一つのトレッドセンサがトレッドに取付けられたタイヤと、
上記タイヤの荷重、圧力、キャンバー角、タイヤ速度、伝達トルク、ドリフト角および横方向スラストYからなる群の中から選択されるタイヤの所定の運転パラメータのインジケータと、
信号処理装置と、
上記トレッドセンサからの少なくとも一つの信号を上記信号処理装置へ送るための手段と、を有し、
上記信号処理装置が、
上記センサのタイヤの路面との接触面通過に対応する値を上記信号の中に見付ける手段と、
上記センサの上記接触面通過に関する値から選択された一連の値の関数として予め選択された判定基準の瞬時値を計算する手段と、
上記予め選択された判定基準の値の関数としての最大グリップ係数の変化の特性曲線を上記選択されたインジケータに基づいて選択する手段と、
上記瞬時値に基づいて最大グリップ係数μの推定値を抽出する手段と、
を有することを特徴とするシステム。 - 路面上のタイヤの接触面の最大グリップ係数μを見積るシステムにおいて、
タイヤが路面上をころがり回転した時に局所的に受ける少なくとも接線応力を測定するための少なくとも一つのトレッドセンサがトレッドに取付けられたタイヤと、
上記タイヤの荷重、圧力、キャンバー角、タイヤ速度、伝達トルク、ドリフト角および横方向スラストYからなる群の中から選択されるタイヤの所定の運転パラメータのインジケータと、
信号処理装置と、
上記トレッドセンサからの少なくとも一つの信号を上記信号処理装置へ送るための手段と、を有し、
上記信号処理装置が、
上記センサのタイヤの路面との接触面通過に対応する値を上記信号の中に見付ける手段と、
上記センサの上記接触面通過に関する値から選択された一連の値の関数としての予め選択された判定基準の瞬時値を計算する手段と、
パラメ−タがフィットされた数学式を用いて上記選択されたインジケータ及び上記予め選択された判定基準の瞬時値に基づいて最大グリップ係数μの推定値μを計算する手段と、
を有することを特徴とするシステム。 - 上記予め選択された判定基準の値が、接触面の少なくとも一部で採った縦方向で測定した接線応力の値μσ(x)の標準偏差である請求項1又は請求項2に記載のシステム。
- 上記予め選択された判定基準の値が、接触面の少なくとも一部で採った縦方向で測定した接線応力の値σ(x)の二乗の和である請求項1又は請求項2に記載のシステム。
- 上記予め選択された判定基準の値が、接触面の少なくとも一部で採った縦方向で測定した接線応力の値σ(x)の最大値μである請求項1又は請求項2に記載のシステム。
- 上記予め選択された判定基準の値が、接触面の少なくとも一部で採った縦方向で測定した接線応力の値σ(x)の最小値μである請求項1又は請求項2に記載のシステム。
- 上記予め選択された判定基準の値が、接触面の少なくとも一部で採ったn次多項式σ(x)=a*xn+b*xn-1+c*xn-2+・・・・のウエイト「a」の値である請求項1又は請求項2に記載のシステム。
- 上記予め選択された判定基準の値が、接触面の少なくとも一部で採った縦方向で測定した接線応力の変化を表す信号σ(x)のフーリエ展開の第1高調波(ハーモニック)の振幅a1である請求項1又は請求項2に記載のシステム。
- 上記予め選択された判定基準の値が、接触面の少なくとも一部で採った縦方向で測定した接線応力の変化を表す信号σ(x)のフーリエ展開の第2高調波の振幅a2である請求項1又は請求項2に記載のシステム。
- 上記予め選択された判定基準の値が、接触面の少なくとも一部で採った縦方向で測定した接線応力の導関数dσ(x)/dxの値の平均値である請求項1又は請求項2に記載のシステム。
- 上記予め選択された判定基準の値が、接触面の少なくとも一部で採った縦方向で測定した接線応力の導関数dσ(x)/dxの値の標準偏差である請求項1又は請求項2に記載のシステム。
- 上記予め選択された判定基準の値が、接触面の少なくとも一部で採った縦方向で測定した接線応力の導関数dσ(x)/dxの値の二乗の和である請求項1又は請求項2に記載のシステム。
- 上記予め選択された判定基準の値が、接触面の少なくとも一部で採った縦方向で測定した接線応力の導関数dσ(x)/dxの値の最大値μである請求項1又は請求項2に記載のシステム。
- 上記予め選択された判定基準の値が、接触面の少なくとも一部で採った縦方向で測定した接線応力の導関数dσ(x)/dxの値のn次多項式σ(x)=a*xn+b*xn-1+c*xn-2+・・・・のウエイト「a」の値である請求項1又は請求項2に記載のシステム。
- 上記センサのタイヤの路面との接触面通過に対応する値を上記信号中に見付ける手段がσ(x)の最大値と最小値の検出手段を含む請求項1〜14のいずれか一項に記載のシステム。
- 上記値を上記最大値と最小値との間に取る請求項15に記載のシステム。
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