BRPI0620675A2 - método de determinar propriedades de veìculos - Google Patents

Abstract

MéTODO DE DETERMINAR PROPRIEDADES DE VEìCULOS. As propriedades do veículo são determinadas fornecendo dados em tempo real e atuais dos pneus ao sistema de controle do veículo. Os dados incluem ambos dados estáticos e dinâmicos do pneu. As propriedades são determinadas pelas seguintes etapas: a)colocar um veículo em movimento, o veículo sendo fornecido com um conjunto de pneus e um sistema de controle do veículo onde pelo menos um pneu tem disposi- tivo para se comunicar com o sistema de controle do veículo e este tem um processador, um observador de veículo, e um modelo de veículo pré-programado; b) enviar informação de pneu ou estática ou dinâmica a partir do pneu ao sistema de controle do veículo via o dispositivo de comunicação do pneu; e c) estimar uma propriedade do veículo usando a informação de pneu recebida.

Description

"MÉTODO DE DETERMINAR PROPRIEDADES DE VEÍCULOS"

Campo da Invenção

Esta invenção refere-se em geral a sistemas de controle eletrônico de estabilidade e, mais particularmente, a aperfeiçoar o desempenho de sistemas de controle eletrôni- co de estabilidade com o uso de ambos parâmetros estáticos e dinâmicos de pneus.

Fundamentos da Invenção

Em operação, um veiculo, os pneus do veiculo, e a estrada mediante a qual o veiculo trafega, formam um siste- ma. As características mecânicas desses três elementos devem combinar para produzir características operacionais que são satisfatórias para o operador do veículo. As propriedades mecânicas da estrada são pré-configuradas apesar de variá- veis dependendo da estrada. As propriedades mecânicas dos pneus são determinadas mediante a produção do pneu, mas va- riarão dependendo da carga, pressão, e o desgaste do pneu. A resposta do veículo para a estrada e o pneu são controlados primariamente pelo motorista. À medida que os sistemas de controle de veículo se tornam mais sofisticados, a resposta do veículo às condições alteradas de direção pode ser con- trolada por um grau mais alto pelo sistema de controle de veículo ao invés do motorista.

Para habilitar o sistema de controle do veículo a responder às condições alteradas de direção, deseja-se esti- mar as propriedades do pneu. Convencionalmente, um componen- te do sistema de controle do veículo, o observador do veícu- lo, contém um modelo pré-programado do carro e dos pneus. 0 modelo calcula o que ele acredita que o veículo está fazendo baseado nas entradas que ele está recebendo de vários senso- res e o modelo pré-programado do veículo e dos pneus. Entre- tanto, se o modelo de pneu não é verdadeiramente representa- tivo do veículo e de seus componentes, os resultados do ob- servador não serão ótimos para as condições que ele encontra.

Sumário da Invenção

A presente invenção é direcionada a um método de fornecer resultados mais ótimos para um sistema de controle de veículo. Mais especificamente, a presente invenção é di- recionada à comunicação de dados de pneu em tempo real e a- tual a um sistema de controle de veículo tal que o sistema possa prever uma resposta mais ótima para qualquer dada si- tuação encontrada.

Em um aspecto descrito da invenção, um método de determinar pelo menos uma propriedade de um veículo pelas seguintes etapas: a) fornecer a um veículo um conjunto de pneus e um sistema de controle de veículo onde pelo menos um pneu tem dispositivos para se comunicar com o sistema de controle de veículo e este tem um processador e um modelo de veículo pré-programado; b) enviar informação de pneu ou es- tática ou dinâmica a partir do pneu ao sistema de controle de veículo via o dispositivo de comunicação do pneu; e c) estimar uma propriedade do veículo pelo observador do veícu- lo usando a informação de pneu recebida.

Em um aspecto da invenção, todos os quatro pneus são fornecidos com dispositivos de comunicação. Preferenci- almente, o dispositivo de comunicação é uma etiqueta eletrô- nica, tal como uma etiqueta RFID, embutida no pneu.

Em um aspecto da invenção, a informação de pneu comunicada ao sistema de controle do veiculo é dados estáti- cos incluindo raio de rodagem do pneu, a rigidez em curva, os coeficientes de força e momento do pneu, a rigidez do pneu na direção longitudinal e lateral, a rigidez do momento de alinhamento do pneu, e o tamanho e o tipo do pneu.

Em um aspecto da invenção, a informação de pneu comunicada ao sistema de controle do veiculo é dados dinâmi- cos de pneu incluindo valores instantâneos de força e de mo- mento do pneu na direção longitudinal, lateral e vertical, o desgaste da banda de rodagem, a pressão no pneu, a tempera- tura do pneu, e a relação de diferencial de deslizamento da área de carga do veiculo.

Em um outro aspecto descrito da invenção, o ângulo de deslizamento do veiculo é a propriedade de veiculo dese- jada a ser medida. A informação de pneu enviada ao sistema de controle do veiculo inclui a rigidez em curva do pneu, os coeficientes de força e momento do pneu, os valores de força e momento na direção longitudinal, lateral e vertical. Usan- do esses valores, o sistema de controle do veiculo calcula o ângulo de deslizamento do veiculo e responde, se necessário, à dada situação.

Em um outro aspecto descrito da invenção, um méto- do de determinar a taxa de guinada alvo de um veiculo pelas seguintes etapas: a) fornecer a um veiculo um conjunto de pneus e um sistema de controle do veiculo onde este tem um processador que pode calcular uma taxa de guinada do veiculo em movimento; b) enviar os dados de coeficiente de momento e força do pneu a partir dos pneus ao sistema de controle do veiculo; e c) calcular a taxa de guinada alvo usando os coe- ficientes de momento e força do pneu recebidos.

Descrição Detalhada da Invenção

A seguinte linguagem é do melhor modo ou modos presentemente observados de executar a invenção. Esta des- crição é feita para o propósito de ilustrar os princípios gerais da invenção e não deveria ser tomada em um sentido limitante. O escopo da invenção é mais bem determinado por referência às reivindicações em anexo.

Os dados estáticos de pneu são uma propriedade do pneu que pode ser caracterizada depois do pneu ter sido fa- bricado e inclui as características e capacidades do pneu tal como tamanho e tipo do pneu, incluindo taxas de veloci- dade e capacidades de carga, raio de rodagem do pneu, e pro- priedades de momento e força do pneu, tal como rigidez em curva. Alguma desta informação é expressa no tamanho do pneu impresso neste, por exemplo, P215/65R15 89H. Neste tamanho de pneu exemplificado, a informação estática inclui: i) a largura do pneu, 215 mm, ii) perfil do pneu, 65%, que habi- lita o cálculo da altura do pneu, 139,75 mm, iii) o diâmetro da roda, 381 mm (15 polegadas), iv) a taxa de velocidade de H que indica uma capacidade de velocidade máxima de 130 mph, e v) uma taxa de carga de 8 9 que indica uma capacidade de carregamento de carga de 127 9 Ibs.

Os dados estáticos de pneu também incluem rigidez do pneu à medida que os dados referem-se a gerar forças ver- ticais, forças laterais, e forças dianteira/traseira. As sensibilidades do pneu são também incluídas na categoria de dados estáticos do pneu. As sensibilidades do pneu são mu- danças nas capacidades do pneu acima listadas e rigidez de- vido à pressão temperatura e desgaste do pneu. Os dados es- táticos do pneu também incluem coeficientes de momento e força do pneu para uso em um de quaisquer modelos matemáti- cos conhecidos de resposta do pneu, tal como o modelo Paje- ka. Os dados estáticos do pneu podem ser usados sozinhos, ou com outros dados captados, para atualizar os modelos de res- posta do pneu que afetam o desempenho do pneu e do veículo.

Os dados dinâmicos do pneu são uma quantidade que é medida à medida que acontece e incluem desgaste do pneu, pressão do pneu, temperaturas do pneu, e valores de força e momento na direção longitudinal (dianteira e traseira; Fx), lateral (Fy) e vertical (Fz). Os valores de força e momento podem ser medidos em pelo menos uma de três bandas de amos- tragem de freqüência onde a banda baixa cobre 1 a 5 Hz7 a banda média cobre 5 a 50 Hz, e a banda alta cobre 50 - 1.000 Hz. As razões de diferencial de deslizamento da área de car- ga do veículo são também propriedades dinâmicas de pneu.

Como notado acima, o sistema de controle do veícu- lo (VCS) usa dados de pneu estimados pré-programados, bem como outra informação de condição de veículo, para fornecer melhor controle do veículo. Exemplos de condições do veículo incluem, mas não estão limitados a, ângulo do volante, pres- são do pneu, temperaturas do pneu, taxa de guinada alvo, ve- locidade do veiculo, rigidez em curva do pneu, propriedades de inércia da roda, bem como outros critérios e condições que podem ser usadas para medir e ajustar o controle mais precisamente do veiculo.

No VCS, há ambos um modelo do veiculo e um obser- vador do veiculo. O observador do veiculo no modelo para de- terminar o que o veiculo está e deveria estar fazendo en- quanto reunindo dados de diferentes fontes. Quanto mais pre- cisos os dados, e mais atuais os dados para dados dinâmicos de pneu, recebidos pelo observador, melhor o controlador do veiculo executa em auxiliar o controle do veiculo. Aqui, o termo "veiculo" está sendo usado para definir a plataforma do carro inteira, onde os pneus são um componente do veiculo.

Forças externas e mudanças no veiculo, tal como montar um pneu de tamanho diferente do original fornecido, podem levar a resposta do VCS a não mais ser tão precisa quanto possível. À medida que o observador roda seu algorit- mo para controlar o veículo, dados imprecisos resultam em uma resposta menos ótima pelo observador do veículo, o que resulta no VCS calculando mal como o veículo deveria execu- tar. Por exemplo, o controlador calcula a velocidade baseada na rotação do pneu. Mas, para precisamente determinar a ve- locidade do veículo, o raio de rodagem efetivo (que é uma função da pressão do pneu) é exigido. Se o VCS usa somente os dados de entrada únicos, tal como pressão recomendada e raio de rodagem original, à medida que a pressão muda, le- vando o raio de rodagem efetivo a mudar, o VCS não está mais controlando a situação real mas uma situação hipotética. As- sim, o VCS pode ou responder prematuramente ou não tão logo.

Na presente invenção, é um objetivo fornecer ao VCS ambos dados em tempo real e atual, tal que o VCS fornece uma resposta mais ótima às condições reais de operação do veiculo. Os dados reais em relação ao pneu são os dados es- táticos enquanto os dados de pneu em tempo real são os dados dinâmicos. Uma forma de fornecer dados em tempo real ao VCS é através do RFID montado no pneu. A tabela abaixo mostra uma combinação de ambos os dados estáticos e dinâmicos do pneu e propriedades do veiculo. Aqui, a propriedade do vei- culo é ou um estado estático ou dinâmico do veiculo ou um componente do veiculo.

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Geralmente, os dados estaticos de pneu podem ser usados como uma entrada para sistemas de controle para for- necer configurações de sistema de controle iniciais (ajustes de controle) . Por exemplo, dados dos sensores ou etiquetas de pneus podem indicar propriedades estáticas reais de um pneu quando os pneus em um veiculo são mudados. Em uma situ- ação, se o tamanho de um pneu é mudado, por exemplo, R17 a R15, então o tamanho da roda também mudou. Isso muda a altu- ra de direção relativa do veiculo. Os sistemas de veiculo, tal como o controle de rodagem, podem ser responsáveis por essa mudança na altura de direção fazendo certas hipóteses baseadas na mudança no tamanho do pneu.

O seguinte é uma série de exemplos ilustrando pos- siveis utilizações de combinações de dados de pneu e propri- edades de veiculo detalhadas na tabela.·

Primeiro, considera-se sinais estáticos (sinais que não mudam enquanto um pneu particular é montado em uma roda instalada no veiculo) que devem ser transmitidos de um sensor de pneu a um sistema de controle de veiculo, repre- sentados nas primeiras cinco colunas da tabela. Considerando a primeira coluna da tabela rotulada "Rodagem", o raio de rodagem pode ser usado para calcular velocidade de veiculo e em cálculos relacionados à velocidade do veiculo. A veloci- dade do veiculo pode ser calculada baseada na taxa angular da roda/pneu e o raio de rodagem do pneu. O cálculo é basea- do em uma traducao da taxa angular em taxa linear. O raio de rodagem da roda/pneu pode mudar dependendo das propriedades estáticas e dinâmicas variáveis de diferentes pneus. Os cál- culos podem ser modificados ou atualizados baseados em dados estáticos e dinâmicos fornecidos. A taxa de guinada alvo e o ângulo de deslizamento do veiculo são ambos funções da velo- cidade do veiculo. As estratégias de controle para sistemas de Controle de Estabilidade Melhorada (ESC) geralmente fun- cionam baseadas na taxa de guinada alvo e o ângulo de desli- zamento de veiculo, e as estratégias de controle empregadas pelo sistema de frenagem ESC podem ser programadas para mu- dar em dependência da velocidade de veiculo calculada. A precisão aumentada no cálculo da velocidade de veiculo pode aumentar o desempenho do sistema.

Considerando a coluna rotulada "Rigidez em Curva", um coeficiente de sub-esterçamento pode ser calculado basea- do na rigidez em curva. 0 coeficiente de sub-esterçamento pode ser usado para determinar a taxa de guinada alvo. A ri- gidez em curva pode ser usada para configurar a taxa inicial em um cálculo adaptativo para ângulo de deslizamento lateral do veiculo.

Considerando "coeficiente de momento e força", na terceira coluna da tabela, um coeficiente de sub- esterçamento pode ser calculada baseada em coeficientes de força e momento. O coeficiente de sub-esterçamento pode ser usado para determinar a taxa de guinada alvo. Os coeficien- tes de momento e força podem ser usados para configurar uma taxa inicial em um cálculo adaptativo para o ângulo de des- lizamento lateral do veiculo. Adicionalmente, os coeficien- tes de força e momento podem ser usados para determinar o ângulo máximo de deslizamento da roda a ser usado para con- trole de ângulo de deslizamento lateral. Ademais, os coefi- cientes de força e momento podem ser usados para definir o nivel máximo de deslizamento para fornecer a força longitu- dinal máxima que pode ser obtida, e o nivel máximo de ângulo de deslizamento para um nivel máximo de força lateral que pode ser obtido, assim, identificando saturação de força de pneu lateral e longitudinal. Também, a força de pico e o deslizamento de pico, definido como o nivel máximo de desli- zamento para fornecer a força longitudinal máxima que pode ser obtida, podem ser obtidos baseados em parte em coefici- entes de força e momento.

Considerando "Rigidez Longitudinal", a força de pico e o deslizamento de pico são baseados em parte em rigi- dez longitudinal; esta pode ser usada como uma entrada para um cálculo estimando esses valores.

Considerando "Tamanho/Tipo", a inércia de rodagem é uma função de distribuição de peso do pneu e roda e o raio do pneu e roda, que são características do tamanho e tipo (construção) do pneu. Também a frenagem no ABS (Sistema de Frenagem Antitravamento)/TCS (Sistema de Controle de Tração) pode ser atualizada com valores de inércia de rodagem calcu- lados ou estimados a partir do tamanho e do tipo do pneu.

Também, ganhos de frenagem em algoritmos de controle de sis- tema de frenagem, tal como em controladores de freios ABS, TCS, e ESC, podem ser ajustados para desempenho baseado nas características do pneu relacionadas ao tamanho e tipo do pneu. Adicionalmente, as curvas de saturação de força de pneu lateral e longitudinal podem ser estimadas baseadas no tamanho e no tipo do pneu. Os valores de pico e localização do pico podem ser identificados a partir dessas curvas de saturação de força de pneu lateral e longitudinal. Por exem- plo, em geral um pneu com uma parede lateral mais macia exi- ge um maior ângulo de deslizamento para alcançar força Iate- ral de pico; assim, sabendo que o pneu de um veículo é mais macio, pode-se ajustar o sistema de frenagem para controlar um ângulo de deslizamento mais alto (durante frenagem ESC (Controle de Estabilidade Melhorada), por exemplo). Agora considera-se sinais dinâmicos (sinais gera- dos que mudam com o tempo) que devem ser transmitidos a par- tir de um sensor de pneu a um sistema de controle de veicu- lo, nas colunas restantes da tabela. Considerando "Fx baixo (1-5 Hz)", um sensor de força longitudinal com uma baixa taxa de atualização, por exemplo, 1-5 Hz, pode detectar que um veiculo está parado. Uma vez que se sabe que o veicu- lo está parado, a quantidade e a direção de força agindo em um pneu podem ser usadas como uma entrada para cálculos para determinar a inclinação da estrada para funções de retenção em ladeira. Também, em baixas freqüências, a atividade de força periódica em uma roda/pneu pode ser usada para estimar força no freio e as estimativas podem ser comparadas com es- timativas de força de freio e pressão derivadas de outras entradas para corrigir as estimativas no processo de retorno de pressão de freio. Ademais, a força longitudinal para des- lizar muda como uma função da pressão do pneu; assim, a for- ça longitudinal do pneu pode ser usada como uma entrada para cálculos para determinar pressão do pneu.

Considerando "Fx méd (5 - 50 Hz)", um sensor de força longitudinal com uma taxa de atualização média, por exemplo, 5 - 50 Hz, pode executar as mesmas funções de um sensor de força longitudinal com uma baixa taxa de atualiza- ção (Fx baixa). Adicionalmente, a força longitudinal do pneu pode ser usada para medir a aceleração do veiculo. Essa (a- celeração do veiculo) pode ser usada para definir o veiculo ABS e TCS e referências de velocidade de roda para controlar um veiculo em diferentes superfícies (pavimento seco, pavi- mento molhado, pedras, superfícies com gelo, etc.)· 0 impac- to da velocidade real do veículo em forças no pneu pode ser comparado à velocidade do veículo estimada a partir da velo- cidade da roda; uma diferença nesses valores pode indicar deslizamento da roda. 0 ABS e TCS podem então ser modifica- dos baseados nessa comparação. Também, baseada em uma soma de força longitudinal, a aceleração longitudinal de um veí- culo pode ser estimada. Essa estimativa pode ser usada para otimizar desempenho ABS, TCS e ESC (por exemplo, mudando a quantidade de tempo que as válvulas aplicando ou aliviando pressão no freio estão abertas). Isso pode ser executado com base em uma única roda/pneu comparando a aceleração longitu- dinal e a pressão de frenagem para cada roda/pneu individu- al. Ademais, baseada na magnitude e direção do vetor força longitudinal, a direção do veículo,' por exemplo, adiante ou reversa, pode ser determinada especialmente em baixas velo- cidades.

Considerando "Fx alta (50 - 1.000 Hz)", um sensor de força longitudinal com uma taxa de atualização alta, por exemplo, 50 - 1.000 Hz, pode executar as mesmas funções de um sensor de força longitudinal com uma baixa ou média taxa de atualização. Adicionalmente, condições de estrada brutas podem ser determinadas baseadas na freqüência e na magnitude de oscilações na força longitudinal do pneu. Também, um acú- mulo de dados de força longitudinal do pneu pode ser usado para determinar desempenho de pico em relação a nível de deslizamento baseado na saturação de força longitudinal do pneu. Ademais, quando comandando uma aplicação ou redução de pressão nos freios, há um retardo antes que uma mudança cor- respondente na força no pneu ocorre. Esse retardo pode ser medido e responsável por iniciar comandos de pressão de freio antes de ser responsável por esse retardo e obter for- ça de pneu em um valor desejado em um tempo desejado.

Considerando "Fy baixa", as forças laterais capta- das em uma freqüência relativamente baixa podem ser usadas como uma entrada para estimar convergência, divergência, ân- gulo de cambagem, e em conjunto com forças em outros pneus/rodas, o alinhamento (direção) pode ser determinado. Adicionalmente, "Fy baixa" pode ser usada para ajustar o deslocamento de aceleração lateral.

Considerando "Fy méd", as forças laterais do pneu captadas em uma taxa de atualização média podem ser usadas para qualquer da aplicação Fy baixa, bem como são usadas pa- ra tais aplicações como a determinação da presença de desní- vel em uma curva ou cambagem em uma parte reta de estrada (em conjunto com outras entradas tal como velocidade do veí- culo e ângulo de direção), por exemplo. A compensação desní- vel/curva pode ser usada baseada nessa determinação. Também, através da combinação dos dados de força lateral do pneu de todos os quatro pneus, junto com a taxa de guinada, o centro de gravidade do veículo pode ser calculado. A informação de centro de gravidade é útil em tais aplicações como controle de estabilidade melhorada (ESC).

Considerando "Fy alta", o uso de um sinal dinâmico de alta freqüência de forças laterais de pneu pode ser usado em qualquer da mesma aplicação como as aplicações de sensor de força lateral de pneu em baixa e média freqüência, discu- tida acima. Adicionalmente, os sinais dinâmicos de alta fre- qüência de forças laterais de pneu podem ser usados em cál- culos similares para coeficientes de força e momento; exceto que ao invés de ser usados para determinar configurações i- niciais ou configurações de ajuste, o sinal dinâmico de for- ça lateral de pneu pode ser usado para contemporaneamente funções de sistema de controle, tal como aquelas baseadas no ângulo de deslizamento de veiculo, ângulo de deslizamento de roda, ângulo de deslizamento lateral, e saturação de força de pneu. Adicionalmente, as entradas de força lateral podem ser usadas para melhorar o desempenho do sistema de uma ma- neira similar a forças longitudinais para compensar tempos de atuação para retardos em resposta de força. Ademais, en- quanto negociando uma curva, a força lateral dentro dos pneus pode ser comparada à força lateral fora dos pneus para estimar ângulo de rodagem de um veiculo. Também, as oscila- ções nas forças laterais do pneu podem ser usadas para de- tectar uma condição de desequilíbrio de roda dinâmica.

Considerando "Fz baixa", as forças de carga normal (vertical) de baixa freqüência podem ser somadas para todos os pneus e divididas pela constante gravitacional para cal- cular a massa de carga/veiculo. Esse resultado pode ser usa- do como uma entrada para cálculos em uma variedade de siste- mas, incluindo estimativa de ângulo de deslizamento e detec- ção de sobre-rodagem.

Considerando "Fz méd", as forças de carga normais de média freqüência podem ser usadas em qualquer da mesma aplicação das aplicações de sensor de força normal de pneu de baixa freqüência, discutidas acima. Adicionalmente, si- nais dinâmicos de média freqüência de forças normais de pneu podem ser usados como uma entrada para determinar a presença de desnível em uma curva ou cambagem em uma parte reta de estrada, em conjunto com outras entradas, tal como Fy méd, velocidade do veículo e ângulo de direção, por exemplo. A compensação desnível/curva pode ser baseada nessa determina- ção. Também, através da combinação de dados de força verti- cal de pneu a partir de todos os quatro pneus, a localização do centro de gravidade pode ser calculada.

Considerando "Fz alta", similar à Fy alta, o uso de um sinal dinâmico de alta freqüência de forças normais de carga de pneu pode ser usado em qualquer da mesma aplicação das aplicações de sensor de força normal de pneu em baixa e média freqüência, discutidas acima. Adicionalmente, os si- nais dinâmicos de alta freqüência de forças normais do pneu podem ser usados em cálculos similares aos coeficientes de força e momento; exceto que ao invés de ser usado como uma estimativa para determinar configurações iniciais ou confi- gurações de ajuste, o sinal dinâmico de força vertical de pneu pode ser usado para contemporaneamente funções de sis- tema de controle, tal como aquelas baseadas em ângulo de deslizamento de veículo, ângulo de deslizamento de roda, ân- guio de deslizamento lateral, e saturação de força de pneu. Também, similar a Fx alta, as condições de estrada brutas podem ser determinadas baseadas em oscilações na freqüência de força normal de carga de pneu. Adicionalmente, similar a Fx alta, as entradas de força normal de carga podem ser usa- das para melhorar o desempenho do sistema de uma maneira si- milar às forças longitudinais para compensar o tempo de atu- ação para retardos na resposta de força. Ademais, similar a Fy alta, enquanto negociar uma curva, uma força normal de carga dentro dos pneus pode ser comparada à força normal de carga fora dos pneus para estimar o ângulo de rodagem de um veiculo, e potencial sobre rodagem. Também, as oscilações na força normal de pneu de carga dinâmica podem ser avaliadas para determinar uma estimativa de equilíbrio de roda.

Considerando "Desgaste de Banda de Rodagem", uma taxa de desgaste de banda de rodagem determinada pode ser usada para gerar uma notificação (sinal ou mensagem) de um pneu ou pneus aproximando-se do fim de sua vida útil.

Considerando "razão de diferencial de deslizamento da área de carga", o alongamento e a contração da emenda do pneu podem, pelo menos parcialmente, ser responsáveis pela aceleração e desaceleração de um pneu. Quando a emenda do pneu é completamente deslizada, qualquer frenagem causará derrapagem/detecção plana. Diferenciar a área de emenda di- ferencial real para completamente contatar a área de emenda pode fornecer uma medida de controle disponível, isto é, a quantidade restante de força que o pneu pode resistir antes que resultados negativos ocorram. Oscilações nessa razão po- dem ser avaliadas para determinar condições brutas de estra- da. Também, similar a Fy alta, a geometria de emenda de con- tato do pneu pode ser usada em cálculos similares aos coefi- cientes de força e momento; exceto que ao invés de serem u- sados para determinar configurações iniciais ou configura- ções de ajuste, o sinal dinâmico de força lateral de pneu pode ser usado para contemporaneamente funções de sistema de controle, tal como aquelas baseadas no ângulo de deslizamen- to do veiculo, ângulo de deslizamento da roda, ângulo de deslizamento lateral, e saturação de força de pneu; e en- quanto negociando uma curva a geometria de emenda de contato do pneu dentro dos pneus pode ser comparada à geometria de emenda de contato do pneu no exterior dos pneus para estimar o ângulo de rodagem de um veiculo. Também, as oscilações na geometria de emenda de contato do pneu podem ser avaliadas para determinar uma estimativa de equilíbrio da roda. Ade- mais, similar a Fy méd, a compensação desnível/curva pode ser baseada na geometria de emenda de contato do pneu; tam- bém, através da combinação dos dados de geometria de emenda de contato do pneu de todos os quatro pneus, junto com a ta- xa de guinada, o centro de gravidade pode ser calculado.

Como notado acima, a taxa de guinada alvo preten- dida é um sinal de controle exigido para o VCS. Anteriormen- te, a taxa de guinada do veículo é controlada da seguinte maneira. Um controlador inicialmente mede um ângulo de vo- lante para determinar a intenção do motorista com relação ao movimento lateral. A seguir, sensores medem a taxa de guina- da do veículo e a aceleração lateral para acessar o compor- tamento dinâmico do veículo. 0 sistema de controle então a- tua um torque de roda e/ou controle de torque de acionamento do conjunto de motor e transmissão para modular o momento de guinada do veículo. A estabilidade de guinada do veículo (isto é, o ângulo de deslizamento lateral limitado) ajuda em reduzir o potencial para o veiculo deixar a estrada e reduz a probabilidade do veiculo capotar. Tipicamente, à medida que um veiculo se aproxima de um obstáculo repentino em es- trada, o motorista rapidamente muda a direção levando um mo- mento de guinada a se construir. À medida que o motorista volta para a pista original, esse movimento leva a um momen- to de guinada reverso que pode levar as rodas traseiras a perder tração causando uma ultrapassagem de momento de gui- nada. Isso pode levar os pneus a perderem aderência com a estrada e o sobre-esterçamento seria induzido.

No escopo da presente invenção, a taxa de guinada alvo desejada do veiculo é determinada pelo pneu comunicando os dados necessários ao VCS para habilitar que ,este calcule a taxa de guinada alvo desejada. Pelo gráfico acima, o pneu comunica o raio de rodagem real, a rigidez em curva e os co- eficientes de força e momento do pneu ao VCS. 0 VCS usa es- ses dados para ajudar no cálculo do que o veiculo deveria estar fazendo e responde conseqüentemente.

Uma outra propriedade altamente desejada para de- termina quando o veiculo passa por mudanças significativas é o ângulo de deslizamento do veiculo. As características do pneu desejadas para calcular esse valor incluem ambos os da- dos estáticos e dinâmicos, incluindo a rigidez em curva do pneu, os coeficientes de força e momento do pneu, e os valo- res de força e momento na direção longitudinal, lateral e vertical. 0 VCS pode usar os dados estáticos do pneu nomi- nais reais (se comparado aos possíveis dados estáticos im- precisos pré-programados no modelo do veículo do VCS) para calcular o ângulo de deslizamento do veiculo. Alternativa- mente, e preferencialmente, o VCS usa os dados dinâmicos re- ais para calcular o ângulo de deslizamento do veículo.

Para calcular a velocidade absoluta do veículo, o raio de rodagem real do pneu é transmitido ao VCS. Essa in- formação, junto com a informação sobre a rotação do pneu fornecida pelos sensores nas rodas e/ou no sistema de con- junto de motor e transmissão, habilita que o VCS determine a velocidade absoluta do veículo.

Para melhorar o desempenho do veículo, pode-se de- sejar controlar o ângulo de deslizamento lateral do veículo e da roda. A informação de pneu estática e dinâmica desejada para calcular esse valor inclui os valores de força e momen- to do pneu na direção longitudinal, lateral e vertical e a razão de diferencial de deslizamento da área de carga do ve- ículo .

Uma outra melhoria no desempenho altamente deseja- da do veículo será a identificação de saturação de força longitudinal do pneu. Para determinar esse valor, a informa- ção estática e dinâmica do pneu desejada é os valores de mo- mento e força lateral e longitudinal do pneu.

Como notado acima, fornecendo informação atualiza- da do pneu, o VCS pode fornecer resposta aperfeiçoada do ve- ículo. O pneu pode fornecer a informação por meio de uma e- tiqueta eletrônica ou sensor embutido, preferencialmente, um sensor RFID embutido.

Claims (9)

1. Método de determinar pelo menos uma propriedade de um veiculo, CARACTERIZADO pelas seguintes etapas: a) fornecer um veiculo com um conjunto de pneus e um sistema de controle de veiculo onde pelo menos um pneu tem dispositivos para se comunicar com o sistema de controle de veiculo, e este tem um processador e um modelo de veiculo pré-programado; b) enviar informação de pneu estática ou dinâmica a partir do pneu ao sistema de controle de veiculo via o dispositivo de comunicação do pneu; e c) estimar uma propriedade do veiculo pelo obser- vador do veiculo usando a informação de pneu recebida.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o dispositivo de comunicação de pneu é uma etiqueta eletrônica embutida no pneu.

3. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o dispositivo de comunicação de pneu é um sensor que responde ao estado instantâneo do pneu embutido no pneu.

4. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a propriedade do veiculo sen- do estimada é o ângulo de deslizamento do veiculo, e a in- formação de pneu sendo enviada ao sistema de controle do ve- iculo é selecionada a partir do grupo que consiste de rigi- dez em curva do pneu, coeficientes de força e momento do pneu, e coeficientes de força e momento na direção longitu- dinal, lateral e vertical.

5. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que somente os dados dinâmicos de pneu ou somente os dados estáticos do pneu são selecionados para serem enviados ao sistema de controle do veiculo.

6. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a informação do pneu sendo comunicada ao sistema de controle do veiculo são os coefici- entes de momento e força do pneu para pelo menos um pneu.

7. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o veiculo é fornecido com quaro pneus e todos os quatro pneus se comunicam, via o dis- positivo de comunicação, coeficientes de momento e força pa- ra cada pneu ao sistema de controle do veiculo.

8. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a informação de pneu sendo comunicada ao sistema de controle do veiculo são valores de força e momento em pelo menos uma direção selecionada a par- tir do grupo que consiste de direção longitudinal, vertical e lateral.

9. Método de determinar a taxa de guinada alvo de um veiculo, CARACTERIZADO pelas seguintes etapas: a) o veiculo sendo fornecido com um conjunto de pneus e um sistema de controle do veiculo onde este tem um processador que pode calcular uma taxa de guinada alvo do veiculo em movimento; b) enviar os dados de coeficiente de momento e