[發(fā)明專利]用于判斷輪胎內部故障的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201080068715.0
• 申請日: 2010-12-03
• 公開（公告）號: CN103068597A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發(fā)明（設計）人: 真砂剛
• 申請（專利權）人: 株式會社普利司通
• 主分類號: B60C19/00
• 分類號: B60C19/00
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇

技術領域

本發(fā)明涉及一種用于判斷車輛行駛期間輪胎出現諸如剝離等的內部故障的方法。

背景技術

輪胎具有胎體簾布層和帶束部的層疊結構，所述胎體簾布層和帶束部各自為覆有橡膠的纖維簾線或金屬簾線構件。結果，如果在車輛行駛期間過多的負荷作用在這些構件的粘合區(qū)域，則可能出現稱作為“龜裂”的現象，其中，簾線端和覆蓋的橡膠彼此剝離而使得橡膠中產生裂紋。如果出現在輪胎周向的不同點處的龜裂能夠連在一起，則它們會造成層疊構件彼此剝離。

如果剝離周向地或軸向地在輪胎中擴大，則車輛行駛期間出現爆胎的可能性增大。

因此，期望開發(fā)出一種技術，用于提早檢測任何剝離現象，并在爆胎即將發(fā)生之前對司機進行警告。

在檢測諸如剝離等的輪胎內部故障的技術領域中，提出過各種方法。在其中的一種方法(例如，參見專利文獻1)中，將溫度傳感器嵌入輪胎的容易出現內部故障的胎肩區(qū)。然后測量車輛行駛期間輪胎的溫度，并且根據溫度的變化來檢測輪胎的內部故障。這種方法利用的是輪胎內部故障造成局部發(fā)熱從而導致故障點附近溫度升高。更具體地，在出現任何剝落(剝離)之前，通過檢測胎面中的溫度升高來檢測輪胎的內部故障。

在提出的用于檢測輪胎內部故障的另一種方法(例如，參見專利文獻2)中，熱敏鐵氧體片(其具有在預定溫度范圍內的居里點)以預定間距沿著輪胎環(huán)形部的周向布置。此外，安裝在車體側的是磁體，所述磁體形成的環(huán)形磁路與輪胎的環(huán)形部和圍繞在環(huán)形磁路外圍的線圈相交。并且測量由與輪胎轉動相關聯的通量密度改變在線圈中激發(fā)的電動勢，并根據所測量的波形來間接地檢測輪胎的胎肩區(qū)的變形，由此檢測輪胎的內部故障。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻一：日本特開2005-67447

專利文獻二：日本特開2004-69462

發(fā)明內容

發(fā)明要解決的問題

然而，在利用嵌入輪胎內的溫度傳感器的方法中，傳感器埋入在可能出現剝離的帶束端附近的胎肩區(qū)的橡膠中。因而，傳感器和周圍橡膠之間的邊界界面可能成為橡膠中新裂紋的起始點，其可能會造成輪胎故障。此外，對用于提取輸出信號的測量系統(tǒng)的需要可能會加大設備的復雜性。

同樣地，使用嵌入在胎肩區(qū)中的熱敏鐵氧體片的方法需要沿著易出現剝離的胎肩區(qū)的周向嵌入多個熱敏鐵氧體片。從實際的角度看，這樣的需求是不期望的。此外，在存在大量的由輪胎的轉速導致的對輪胎的輸入的情況下，線圈中激發(fā)的電動勢隨著熱敏鐵氧體和磁軛之間的距離(間隙)的改變而變化。因此，難以檢測具有一定穩(wěn)定度的電動勢。

本發(fā)明用于解決傳統(tǒng)方法中的上述問題，并且本發(fā)明的目的是提供一種方法，用于在不影響輪胎特性的情況下準確地判斷諸如剝離等的輪胎內部故障。

用于解決問題的方案

本發(fā)明人對沒有諸如剝離等的內部故障的輪胎(正常輪胎)以及具有剝離的輪胎(故障輪胎)的路面接觸性能進行了調查，從而認識到故障輪胎在胎面中心區(qū)傾向于具有較短的地面接觸長度。

圖9A和9B是示出輪胎在胎面中心區(qū)的周向變形的輪廓的圖。圖9A是示意圖，并且圖9B是示出通過對所述示意圖中示出的推測進行分析得到的確認結果的圖。同樣地，注意在圖9A中，實線表示故障輪胎的周向變形的輪廓圖，而點劃線表示正常輪胎的周向變形的輪廓圖。假設由于剝離導致輪胎的徑向向外膨脹量減少，因此所示的故障輪胎的胎面中心區(qū)的地面接觸長度變短。

此外，圖10是示出在車輛速度為80km/hr的情況下，輪胎在胎面中心區(qū)的徑向加速度波形的示例的圖。由點劃線所表示的正常輪胎的徑向加速度波形和由實線所表示的故障輪胎的徑向加速度波形之間的比較表明，故障輪胎的凸出點(接地面以外的輪胎最向外膨脹的點)處峰值水平相對較低。

在圖10中，由于凸出點的峰的周期大致為0.004秒，因此將凸出點附近振動的頻率估計為240Hz~250Hz。包括了這些頻率的頻率范圍是如下的頻帶，所述頻帶包括通過對輪胎徑向加速度的時序波形進行頻率分析而獲得的頻譜中出現的峰中的峰頻率第二低的峰的頻率。

因此，通過將下述頻率范圍的振動分量的振動幅度與正常輪胎的振動分量的振動幅度相比較，可以準確地判斷輪胎中是否出現內部故障。所述頻率范圍包括通過對車輛行駛期間胎面中心區(qū)的輪胎振動進行頻率分析所獲得的頻譜中出現的峰中的峰頻率第二低的峰的頻率。