Способ и система для оценки потенциального трения между шиной транспортного средства и поверхностью качения

Способ и система для оценки потенциального трения между шиной транспортного средства и поверхностью качения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к способу и системе для оценки потенциального трения между шиной транспортного средства и поверхностью качения.

Системы для оценки потенциального трения известны в данной области техники (см., например, публикации US 2011/0166761, US 2012/0179327, US 2011/0264300, ЕР 0444772, ЕР 1510428 и US 6094614.

В представленном описании и формуле изобретения подразумевается, что «потенциальное трение» означает ординату точки абсолютного максимума на кривой «трение контактного взаимодействия/кинематическая величина». Кинематическая величина может представлять собой (продольное) проскальзывание или угол увода. В первом случае трение контактного взаимодействия определяется как отношение между продольной силой F_x, обменной в плоскости контакта между шиной и поверхностью качения, и вертикальной нагрузкой F_z, действующей на шину. Во втором случае трение контактного взаимодействия определяется как отношение между боковой/поперечной силой F_y, обменной в плоскости контакта между шиной и поверхностью качения, и вертикальной нагрузкой F_z, действующей на шину.

В представленном описании и формуле изобретения подразумевается, что «кривая «трение контактного взаимодействия/кинематическая величина» означает кривую с заданной полосой неопределенности, например, для учета дисперсии экспериментальных данных по трению контактного взаимодействия и кинематической величине.

В представленном описании и формуле изобретения подразумевается, что переходный режим качения означает режим по существу прямолинейного качения при ускорении или торможении; режим движения на повороте с постоянной скоростью или режим движения на повороте при ускорении или торможении, предпочтительно не экстремальный.

В представленном описании подразумевается, что режим «свободного качения» означает режим качения по существу на месте по существу при отсутствии продольных и/или поперечных сил, приложенных к шине.

В представленном описании и формуле изобретения:

- термины «боковой/поперечный» и «в боковом/поперечном направлении» используются для обозначения величин, измеряемых в направлении, по существу параллельном оси вращения шины;

- термины «радиальный» и «в радиальном направлении» используются для обозначения величин, измеряемых в направлении, по существу перпендикулярном к оси вращения шины, то есть в направлении, которое пересекает ось вращения шины и находится в плоскости, перпендикулярной к подобной оси вращения;

- термины «продольный» и «в продольном направлении» используются для обозначения величин, измеряемых тангенциально к шине и в направлении, по существу перпендикулярном к поперечному направлению и к радиальному направлению (то есть в направлении движения шины/транспортного средства вперед).

При изменении состояния системы «шина - поверхность качения», другими словами, условий эксплуатации шины (например, вертикальной нагрузки, действующей на шину, внутреннего давления в шине, скорости, износа, температуры и т.д.), характеристик самой шины (конструкции, композиции протектора и т.д.) и/или характеристик и состояния поверхности качения (наличия скользких элементов, подобных снегу, льду, листьям, шероховатости и т.д.), взаимосвязь между трением контактного взаимодействия и кинематической величиной описывается другой кривой, и, соответственно, существует другое потенциальное трение.

Фиг.1 показывает три примера кривых «трение контактного взаимодействия (F_x/F_z) - проскальзывание (ε)» для трех разных состояний системы «шина - поверхность качения (гранит, цемент и асфальт)».

На практике потенциальное трение определяет предельное состояние, за пределами которого условия сцепления шины начинают ухудшаться, вплоть до асимптотического состояния, при котором по мере увеличения скольжения трение контактного взаимодействия остается по существу постоянным и меньшим, чем максимальное трение (то есть само потенциальное трение).

На каждой кривой «трение контактного взаимодействия/кинематическая величина» можно по существу идентифицировать три зоны: линейную, нелинейную и асимптотическую (см. соответственно зоны А, В, С на фиг.1).

Линейная зона представляет по существу состояние «свободного качения» или «установившееся состояние», при котором трение контактного взаимодействия увеличивается по существу линейно по мере увеличения кинематической величины. В данной зоне кривые «трение контактного взаимодействия/кинематическая величина», относящиеся к разным состояниям системы «шина - поверхность качения», имеют тенденцию «концентрироваться» ближе к началу, практически перекрывая друг друга, так, что они будут не отличимыми друг от друга вследствие неизбежной неопределенности характеристик измерений, из которых получают данные по проскальзыванию и трению контактного взаимодействия.

Асимптотическая зона представляет вышеупомянутое асимптотическое состояние, при котором по мере увеличения кинематической величины трение контактного взаимодействия остается по существу постоянным.

Нелинейная зона представляет по существу переходное состояние качения, при котором трение контактного взаимодействия увеличивается по существу нелинейно при увеличении кинематической величины. В этой зоне кривые «трение контактного взаимодействия/кинематическая величина» отделяются друг от друга.

Заявитель установил в результате наблюдений, что отсутствует корреляция между наклоном линейной зоны и потенциальным трением. Другими словами, может случиться так, что кривая с бóльшим углом наклона в линейной зоне при этом будет иметь меньшее потенциальное трение относительно другой кривой с меньшим углом наклона. Однако Заявитель установил в результате наблюдений, что, несмотря на это, кривые с меньшим потенциальным трением переходят от линейной к нелинейной зоне перед кривыми с бóльшим потенциальным трением. Другими словами, кривые с меньшим потенциальным трением «отделяются» и становятся различимыми раньше, чем другие кривые, следовательно, они имеют относительно короткую линейную зону.

На основе данного наблюдения Заявитель установил, что путем выбора пороговых значений кинематической величины и/или пороговых величин трения контактного взаимодействия в точках, в которых базовые кривые «трение контактного взаимодействия/кинематическая величина» становятся по существу отличимыми от соответствующих базовых кривых при большем потенциальном трении, и путем сравнения рабочих точек «трение контактного взаимодействия/кинематическая величина» с подобными пороговыми значениями/величинами и подобными базовыми кривыми можно получить информацию о потенциальном трении, как только базовая кривая при меньшем потенциальном трении становится отличимой от остальных базовых кривых, и затем еще более точную информацию, когда остальные базовые кривые также становятся отличимыми от соответствующих базовых кривых при большем потенциальном трении по мере увеличения текущих значений трения контактного взаимодействия и/или кинематической величины.

Следовательно, в соответствии с его первым аспектом настоящее изобретение относится к способу оценки потенциального трения μ_р между шиной и поверхностью качения.

Способ оценки может «оперировать» пороговыми значениями кинематической величины и/или пороговыми величинами трения контактного взаимодействия.

В случае использования пороговых значений кинематических величин способ оценки включает:

- построение первой и второй базовых кривых «трение контактного взаимодействия/кинематическая величина», соответственно соответствующих первой и второй опорным величинам μ_р1, μ_р2 потенциального трения, при этом μ_р2>μ_р1;

- предусмотрение первого и второго пороговых значений кинематической величины, при этом указанное первое пороговое значение соответствует значению кинематической величины, при котором указанная первая базовая кривая по существу отличима от указанной второй базовой кривой, и указанное второе пороговое значение соответствует значению кинематической величины, при котором указанная вторая базовая кривая по существу отличима от, по меньшей мере, одной третьей базовой кривой, которая соответствует третьей опорной величине μ_р3 потенциального трения, при этом μ_р3>μ_р2;

- определение трения μ контактного взаимодействия между шиной и поверхностью качения;

- определение текущего значения кинематической величины между шиной и поверхностью качения;

- определение текущей рабочей точки, задаваемой трением μ контактного взаимодействия и текущим значением кинематической величины;

- сравнение текущего значения кинематической величины с первым и вторым пороговыми значениями кинематической величины;

- если текущее значение кинематической величины находится в диапазоне между первым и вторым пороговыми значениями кинематической величины и указанная рабочая точка находится выше указанной первой базовой кривой, определение того, что величина потенциального трения превышает указанную первую опорную величину μ_р1;

- если текущее значение кинематической величины превышает второе пороговое значение кинематической величины и указанная рабочая точка находится выше указанной второй базовой кривой, определение того, что величина потенциального трения превышает указанную вторую опорную величину μ_р2 потенциального трения;

- если текущее значение кинематической величины превышает второе пороговое значение кинематической величины и указанная рабочая точка находится между указанной первой и указанной второй базовыми кривыми, определение того, что величина потенциального трения находится в диапазоне между указанной первой опорной величиной μ_р1 потенциального трения и указанной второй опорной величиной μ_р2 потенциального трения;

- если текущая кинематическая величина превышает первое пороговое значение кинематической величины и указанная рабочая точка не находится выше указанной первой базовой кривой, определение того, что величина потенциального трения равна указанной первой опорной величине μ_р1 или меньше указанной первой опорной величины μ_р1.

В случае использования пороговых величин трения контактного взаимодействия способ оценки включает:

- построение первой и второй базовых кривых «трение контактного взаимодействия/кинематическая величина», соответственно соответствующих первой и второй опорным величинам μ_р1, μ_р2 потенциального трения, при этом μ_р2>μ_р1;

- предусмотрение первой и второй пороговых величин трения контактного взаимодействия, при этом указанная первая пороговая величина соответствует величине трения контактного взаимодействия, при которой указанная первая базовая кривая по существу отличима от указанной второй базовой кривой, и указанная вторая пороговая величина соответствует величине трения контактного взаимодействия, при которой указанная вторая базовая кривая по существу отличима от, по меньшей мере, одной третьей базовой кривой, которая соответствует третьей опорной величине μ_р3 потенциального трения, при этом μ_р3>μ_р2;

- определение трения μ контактного взаимодействия между шиной и поверхностью качения;

- определение текущего значения кинематической величины между шиной и поверхностью качения;

- определение текущей рабочей точки, задаваемой трением μ контактного взаимодействия и текущим значением кинематической величины;

- сравнение трения μ контактного взаимодействия с первой и второй пороговыми величинами трения контактного взаимодействия;

- если трение μ контактного взаимодействия находится в диапазоне между первой и второй пороговыми величинами трения контактного взаимодействия и указанная рабочая точка находится выше указанной первой базовой кривой, определение того, что величина потенциального трения превышает указанную первую опорную величину μ_р1;

- если трение μ контактного взаимодействия превышает вторую пороговую величину трения контактного взаимодействия и указанная рабочая точка находится выше указанной второй базовой кривой, определение того, что величина потенциального трения превышает указанную вторую опорную величину μ_р2 потенциального трения;

- если трение μ контактного взаимодействия превышает вторую пороговую величину трения контактного взаимодействия и указанная рабочая точка находится между указанной первой и указанной второй базовыми кривыми, определение того, что величина потенциального трения находится в диапазоне между указанной первой опорной величиной μ_р1 потенциального трения и указанной второй опорной величиной μ_р2 потенциального трения;

- если трение μ контактного взаимодействия превышает первую пороговую величину трения контактного взаимодействия и указанная рабочая точка не находится выше указанной первой базовой кривой, определение того, что величина потенциального трения равна указанной первой опорной величине μ_р1 или меньше указанной первой опорной величины μ_р1.

В соответствии с его вторым аспектом настоящее изобретение относится к системе для оценки потенциального трения между шиной и поверхностью качения, содержащей:

память, в которой хранятся первая и вторая базовые кривые «трение контактного взаимодействия/кинематическая величина», соответственно соответствующие первой и второй опорным величинам μ_р1, μ_р2 потенциального трения, при этом μ_р2>μ_р1, и первое и второе пороговые значения кинематической величины или первая и вторая пороговые величины трения контактного взаимодействия, при этом указанное первое пороговое значение/указанная первая пороговая величина соответствует значению кинематической величины или, соответственно, величине трения контактного взаимодействия, при котором/которой указанная первая базовая кривая по существу отличима от указанной второй базовой кривой, и указанное второе пороговое значение/указанная вторая пороговая величина соответствует значению кинематической величины или, соответственно, величине трения контактного взаимодействия, при котором/которой указанная вторая базовая кривая по существу отличима от, по меньшей мере, одной третьей базовой кривой, которая соответствует третьей опорной величине μ_р3 потенциального трения, при этом μ_р3>μ_р2;

по меньшей мере, один модуль обработки, выполненный с возможностью:

- определения трения μ контактного взаимодействия между шиной и поверхностью качения;

- определения текущего значения кинематической величины между шиной и поверхностью качения;

- определения текущей рабочей точки, задаваемой трением μ контактного взаимодействия и текущим значением кинематической величины;

- сравнения текущего значения кинематической величины с первым и вторым пороговыми значениями кинематической величины или, соответственно, трения μ контактного взаимодействия с первой и второй пороговыми величинами трения контактного взаимодействия;

- если текущее значение кинематической величины или трение μ контактного взаимодействия находится в диапазоне между соответствующими первым и вторым пороговыми значениями/первой и второй пороговыми величинами и указанная рабочая точка находится выше указанной первой базовой кривой, определения того, что величина потенциального трения превышает указанную первую опорную величину μ_р1;

- если текущее значение кинематической величины или трение μ контактного взаимодействия превышает соответственно второе пороговое значение/вторую пороговую величину и указанная рабочая точка находится выше указанной второй базовой кривой, определения того, что величина потенциального трения превышает указанную вторую опорную величину μ_р2 потенциального трения;

- если текущее значение кинематической величины или трение μ контактного взаимодействия превышает соответственно второе пороговое значение/вторую пороговую величину и указанная рабочая точка находится между указанной первой и указанной второй базовыми кривыми, определения того, что величина потенциального трения находится в диапазоне между указанной первой опорной величиной μ_р1 потенциального трения и указанной второй опорной величиной μ_р2 потенциального трения;

- если текущая кинематическая величина или трение μ контактного взаимодействия превышает соответственно первое пороговое значение/первую пороговую величину и указанная рабочая точка не находится выше указанной первой базовой кривой, определения того, что величина потенциального трения равна указанной первой опорной величине μ_р1 или меньше указанной первой опорной величины μ_р1.

Настоящее изобретение, по меньшей мере, в одном из вышеупомянутых аспектов может иметь, по меньшей мере, один из нижеприведенных предпочтительных отличительных признаков.

Первую базовую кривую «трение контактного взаимодействия/кинематическая величина» предпочтительно выбирают так, чтобы она соответствовала опорной величине μ_р1 потенциального трения, меньшей или равной 0,3.

Первую базовую кривую «трение контактного взаимодействия/кинематическая величина» предпочтительно выбирают так, чтобы она соответствовала опорной величине μ_р1 потенциального трения, равной, по меньшей мере, 0,15.

Вторую базовую кривую «трение контактного взаимодействия/кинематическая величина» предпочтительно выбирают так, чтобы она соответствовала опорной величине μ_р2 потенциального трения, находящейся в диапазоне между 0,35 и 0,5.

Указанную, по меньшей мере, одну третью базовую кривую «трение контактного взаимодействия/кинематическая величина» предпочтительно выбирают так, чтобы она соответствовала опорной величине μ_р3 потенциального трения, равной, по меньшей мере, 0,55.

Предпочтительно, если первая пороговая величина трения контактного взаимодействия меньше первой опорной величины μ_р1 потенциального трения.

Первую базовую кривую предпочтительно выбирают так, чтобы первая пороговая величина трения контактного взаимодействия находилась в диапазоне между 0,05 и 0,2.

Предпочтительно, если вторая пороговая величина трения контактного взаимодействия больше первой опорной величины μ_р1 потенциального трения и меньше второй опорной величины μ_р2 потенциального трения.

Вторую базовую кривую предпочтительно выбирают так, чтобы вторая пороговая величина трения контактного взаимодействия находилась в диапазоне между 0,25 и 0,4.

В предпочтительном варианте осуществления предусматривают как первое и второе пороговые значения кинематической величины, так и первую и вторую пороговые величины трения контактного взаимодействия, и, если текущее значение кинематической величины меньше первого порогового значения кинематической величины, то:

- если трение μ контактного взаимодействия находится в диапазоне между указанной первой и указанной второй пороговыми величинами трения контактного взаимодействия, определяют то, что величина потенциального трения превышает указанную первую опорную величину μ_р1 потенциального трения;

- если трение μ контактного взаимодействия превышает указанную вторую пороговую величину трения контактного взаимодействия, определение того, что величина потенциального трения превышает указанную вторую опорную величину μ_р2 потенциального трения.

В данном предпочтительном варианте осуществления в том случае, если текущее значение кинематической величины находится в диапазоне между первым и вторым пороговыми значениями кинематической величины и если трение μ контактного взаимодействия превышает указанную вторую пороговую величину трения контактного взаимодействия, предпочтительно определяют, что величина потенциального трения превышает указанную вторую опорную величину μ_р2 потенциального трения.

В предпочтительном варианте осуществления предусматривают как первое и второе пороговые значения кинематической величины, так и первую и вторую пороговые величины трения контактного взаимодействия, и, если трение контактного взаимодействия меньше первой пороговой величины трения контактного взаимодействия, то:

- если текущее значение кинематической величины превышает первое пороговое значение кинематической величины, определяют, что величина потенциального трения равна указанной первой опорной величине μ_р1 или меньше указанной первой опорной величины μ_р1.

В данном предпочтительном варианте осуществления в том случае, если трение контактного взаимодействия находится в диапазоне между первой и второй пороговыми величинами трения контактного взаимодействия и если текущее значение кинематической величины превышает второе пороговое значение кинематической величины и рабочая точка находится выше указанной первой базовой кривой, предпочтительно определяют, что величина потенциального трения находится в диапазоне между указанной первой опорной величиной μ_р1 и указанной второй опорной величиной μ_р2 потенциального трения.

В предпочтительном варианте осуществления предусматривают как первое и второе пороговые значения кинематической величины, так и первую и вторую пороговые величины трения контактного взаимодействия, и, если трение контактного взаимодействия меньше первой пороговой величины трения контактного взаимодействия и если текущее значение кинематической величины меньше первого порогового значения кинематической величины, предпочтительно определяют, что оценка потенциального трения не применима.

В предпочтительном варианте осуществления указанная кинематическая величина представляет собой угол α увода шины и указанное трение μ контактного взаимодействия представляет собой трение F_y/F_z контактного взаимодействия в боковом направлении. В данном предпочтительном варианте осуществления первую базовую кривую предпочтительно выбирают так, чтобы первое пороговое значение кинематической величины соответствовало углу увода, находящемуся в диапазоне между 0,5° и 1,2°. Вторую базовую кривую предпочтительно выбирают так, чтобы второе пороговое значение кинематической величины соответствовало углу увода, находящемуся в диапазоне между 1,2° и 2,5°.

В предпочтительном варианте осуществления указанная кинематическая величина представляет собой продольное проскальзывание ε шины и указанное трение μ контактного взаимодействия представляет собой трение F_x/F_z контактного взаимодействия в продольном направлении. В данном предпочтительном варианте осуществления первую базовую кривую предпочтительно выбирают так, чтобы первое пороговое значение кинематической величины соответствовало проскальзыванию, равному, по меньшей мере, 0,5%. Более предпочтительно, если первую базовую кривую выбирают так, чтобы первое пороговое значение кинематической величины соответствовало проскальзыванию, находящемуся в диапазоне между 0,5 и 0,9%. Вторую базовую кривую предпочтительно выбирают так, чтобы второе пороговое значение кинематической величины соответствовало проскальзыванию, равному, по меньшей мере, 0,9%. Более предпочтительно, если вторую базовую кривую выбирают так, чтобы второе пороговое значение кинематической величины соответствовало проскальзыванию, находящемуся в диапазоне между 0,9 и 1,5%.

В предпочтительном варианте осуществления рабочую точку определяют исходя из величин трения F_y/F_z контактного взаимодействия в боковом направлении и угла α увода, когда текущая боковая составляющая ускорения шины больше по абсолютной величине, чем заданное значение боковой составляющей ускорения, и/или рабочую точку определяют исходя из величин трения F_x/F_z контактного взаимодействия в продольном направлении и продольного проскальзывания ε шины, когда текущая боковая составляющая ускорения шины меньше по абсолютной величине, чем заданное значение боковой составляющей ускорения, и продольная составляющая ускорения шины больше по абсолютной величине, чем заданное значение продольной составляющей ускорения.

Предпочтительно обеспечивают вращение шины на поверхности качения при переходном режиме качения.

В системе управления транспортным средством, в которой используются система и/или способ по изобретению, базовые кривые «трение контактного взаимодействия/кинематическая величина» выбраны в соответствии с шиной или шинами модели/размера с техническими условиями, пригодными для рассматриваемого транспортного средства.

Система предпочтительно содержит модуль мониторинга, размещенный на транспортном средстве и/или на шине. Модуль мониторинга предпочтительно выполнен с конфигурацией, обеспечивающей возможность определения и обработки физических величин, коррелированных с продольными и/или боковыми силами, обменными в плоскости контакта между шиной и поверхностью качения, с вертикальной нагрузкой, действующей на шину, с продольным проскальзыванием и/или с углом увода шины.

В предпочтительном варианте осуществления модуль мониторинга содержит контрольно-измерительное устройство, расположенное на шине и выполненное с возможностью обнаружения деформаций, которым подвергается шина во время качения. Контрольно-измерительное устройство предпочтительно содержит акселерометр двухкомпонентного или трехкомпонентного типа, взаимодействующий с внутренней поверхностью шины на ее части, противоположной по отношению к протектору.

Модуль мониторинга может содержать GPS-приемник и/или датчик положения, предусмотренный в антиблокировочной тормозной системе (ABS), и/или фоническое колесо и/или гироскоп.

Дополнительные характеристики и преимущества настоящего изобретения станут ясными из нижеследующего подробного описания некоторых приведенных в качестве примера вариантов его осуществления, представленных только в качестве неограничивающих примеров, при этом указанное описание выполнено со ссылкой на приложенные чертежи, на которых:

- фиг.1 схематически показывает три примера кривых «трение контактного взаимодействия - проскальзывание», характерных для трех разных поверхностей качения, соответствующих трем разным величинам потенциального трения;

- фиг.2 схематически показывает систему для оценки потенциального трения в соответствии с одним вариантом осуществления изобретения;

- фиг.3 показывает график зависимости трения контактного взаимодействия от проскальзывания с тремя примерами кривых, характерных для трех разных поверхностей качения, схематически иллюстрирующий работу алгоритма оценки в соответствии с одним вариантом осуществления изобретения, в котором используются две пороговые величины проскальзывания и две базовые кривые «трение контактного взаимодействия - проскальзывание»;

- фиг.4 схематически показывает три рабочие зоны алгоритма оценки потенциального трения в соответствии с изобретением в зависимости от продольной/боковой составляющей ускорения транспортного средства;

- фиг.5-9 показывают результаты экспериментальных исследований, выполненных Заявителем для оценки характеристик способа и системы по изобретению;

- фиг.10 показывает график зависимости трения контактного взаимодействия от проскальзывания с тремя примерами кривых, характерных для трех разных поверхностей качения, схематически иллюстрирующий работу алгоритма оценки в соответствии с одним вариантом осуществления изобретения, в котором используются две пороговые величины трения контактного взаимодействия и две базовые кривые «трение контактного взаимодействия - проскальзывание»;

- фиг.11 показывает график зависимости трения контактного взаимодействия от проскальзывания с тремя примерами кривых, характерных для трех разных поверхностей качения, схематически иллюстрирующий работу алгоритма оценки в соответствии с одним вариантом осуществления изобретения, в котором используются как две пороговые величины проскальзывания, так и две пороговые величины трения контактного взаимодействия и две базовые кривые «трение контактного взаимодействия - проскальзывание».

В нижеследующем описании для иллюстрации чертежей будут использованы идентичные ссылочные позиции для обозначения конструктивных элементов с одной и той же функцией.

Фиг.2 показывает систему, обозначенную в целом ссылочной позицией 100 и предназначенную для оценки потенциального трения между шиной транспортного средства и поверхностью качения.

Система 100 содержит, по меньшей мере, один модуль обработки, выполненный с возможностью выполнения оценки в соответствии с изобретением.

Указанный, по меньшей мере, один модуль обработки может быть выполнен посредством соответствующим образом конфигурированного аппаратного обеспечения, программного обеспечения и/или встроенного программного обеспечения.

Например, система 100 может содержать модуль 150 мониторинга, модуль 110 для оценки трения μ контактного взаимодействия, модуль 120 для оценки кинематических величин ε/α, память 130 и модуль 140 для оценки потенциального трения μ_р.

Модуль 150 мониторинга может быть размещен на транспортном средстве и/или на шине и конфигурирован для определения (как правило, посредством приема сигналов) и обработки физических величин, коррелированных с продольными и/или боковыми силами, обменными в плоскости контакта между шиной и поверхностью качения, с вертикальной нагрузкой, действующей на шину, с продольным проскальзыванием и/или с углом увода шины.

Модуль 110 конфигурирован для определения трения μ контактного взаимодействия в продольном и/или боковом направлениях на основе величин, определяемых модулем 150 мониторинга.

Модуль 120 конфигурирован для определения (продольного) проскальзывания ε и/или угла α увода шины на основе величин, определяемых модулем 150 мониторинга.

В памяти 130 хранятся заданные базовые кривые «трение контактного взаимодействия/кинематическая величина» μ(ε/α) и заданные пороговые значения ε_i кинематической величины и/или заданные пороговые величины μ_thi трения контактного взаимодействия.

В памяти 130 также могут храниться величины потенциального трения, оцененные в соответствии со способом оценки по изобретению и/или значения кинематических величин и/или величины трения контактного взаимодействия, определенные модулями 110 и 120.

Модуль 140 конфигурирован для выполнения алгоритма оценки потенциального трения μ_р в соответствии с идеями настоящего изобретения на основе данных, предоставленных модулями 110, 120 и 130.

Также следует отметить, что, если в примере с фиг.2 модули 110, 120, 130, 140, 150 показаны как отдельные объекты, они могут образовывать один модуль или модули с другим количеством и/или объединенные иначе, чем проиллюстрировано.

Модули 110, 120 и 140 предпочтительно конфигурированы для выполнения вышеупомянутых измерений/оценок в заданные моменты времени (например, при каждом обороте колеса или в соответствии с заданной частотой).

Модуль 150 мониторинга может содержать контрольно-измерительное устройство, размещенное на шине и выполненное с возможностью обнаружения деформаций, которым подвергается шина во время качения (содержащее, например, акселерометр двухкомпонентного или трехкомпонентного типа, взаимодействующий с внутренней поверхностью шины на ее части, противоположной по отношению к протектору), и/или GPS-приемник и/или датчик положения, предусмотренный в антиблокировочной тормозной системе (ABS), и/или фоническое колесо и/или гироскоп.

Продольные и боковые силы F_x, F_y, обменные в плоскости контакта между шиной и поверхностью качения, и вертикальная нагрузка F_z, действующая на шину, могут быть определены, например, посредством использования данных, предоставленных вышеупомянутым контрольно-измерительным устройством, размещенным на шине и выполненным с возможностью обнаружения деформаций, которым подвергается шина.

Продольное проскальзывание ε, определяемое следующим соотношением:

ε=(ωR-V)/ωR (при ускорении) или ε=(ωR-V)/V (при торможении),

может быть определено, например, посредством использования данных, предоставляемых датчиком положения, предусмотренным в антиблокировочной тормозной системе (ABS), или посредством фонического колеса для определения скорости ωR качения каждой шины, и данных, предоставляемых GPS-приемником, для определения скорости V движения транспортного средства вперед.

В свою очередь, угол α увода может быть определен, например, посредством использования данных, предоставляемых гироскопом и/или акселерометром.

Для простоты разъяснения в дальнейшем будет сделана ссылка на оценку потенциального трения исходя из данных по трению контактного взаимодействия в продольном направлении (определяемому как соотношение между продольной силой F_X, обменной в плоскости контакта между шиной и поверхностью качения, и вертикальной нагрузкой F_Z, действующей на шину) и по (продольному) проскальзыванию ε.

Фиг.3-4 схематически иллюстрируют принцип работы алгоритма оценки потенциального трения в соответствии с одним вариантом осуществления изобретения.

В соответствии с данным вариантом осуществления алгоритм содержит следующие шаги (выполняемые, например, при каждом обороте колеса или в соответствии с заданной частотой):

а) определение текущей рабочей точки для шины, задаваемой величиной трения F_X/F_Z контактного взаимодействия и значением текущего проскальзывания ε, которые предоставляются модулями 110 и 120;

b) сравнение текущего проскальзывания ε с первой пороговой величиной ε₁ проскальзывания, предоставляемой посредством памяти 130;

с) если текущее проскальзывание ε меньше указанной первой пороговой величины ε₁, выдачу результата, указывающего на то, что оценка потенциального трения не применима. Возможно, если можно было бы определить то, что имеется состояние свободного качения, можно было бы использовать алгоритм оценки потенциального трения, работающий при состоянии свободного качения;

d) если текущее проскальзывание ε больше указанной первой пороговой величины ε₁, сравнение текущего проскальзывания ε также со второй пороговой величиной ε₂ проскальзывания (при ε₂>ε₁), предоставляемым посредством памяти 130;

е) если текущее проскальзывание ε находится в диапазоне между указанным первой пороговой величиной ε₁ и указанной второй пороговой величиной ε₂ и

е1) если указанная рабочая точка находится выше первой базовой кривой «трение контактного взаимодействия - проскальзывание», которая соответствует первой опорной величине μ_р1 потенциального трения, исключение того, что величина потенциального трения равна указанной первой опорной величине μ_р1 или меньше указанной первой опорной величины μ_р1, то есть определение того, что величина потенциального трения превышает первую опорную величину μ_р1 потенциального трения (μ_р>μ_р1), и выдачу на выходе результата, указывающего на «не очень малое» (NVL) потенциальное трение;

е2) если указанная рабочая точка находится ниже или на указанной первой базовой кривой, определение того, что величина потенциального трения меньше указанной первой опорной величины μ_р1 потенциального трения или равна указанной первой опорной величине μ_р1 потенциального трения (μ_р≤μ_р1), и выдачу на выходе результата, указывающего на «очень малое» (VL) потенциальное трение;

f) если текущее проскальзывание ε превышает указанную вторую пороговую величину ε₂,

f1) если указанная рабочая точка находится выше второй базовой кривой «трение контактного взаимодействия - проскальзывание», которая соответствует второй опорной величине μ_р2 потенциального трения (при этом μ_р2>μ_р1), исключение того, что величина потенциального трения равна указанной второй опорной величине μ_р2 или меньше указанной второй опорной величины μ_р2, то есть определение того, что поте