CN107206853A - 轮胎故障部位预测系统和轮胎故障部位预测方法 - Google Patents

Abstract

本发明的轮胎故障部位预测系统包括：轮胎行驶参数测量部、状态特性值测量部、疲劳度特性值计算部和轮胎故障部位预测部，其中该轮胎故障部位预测部用于基于轮胎行驶参数和轮胎构成构件至少之一的疲劳度特性值来预测轮胎的故障部位。本发明的轮胎故障部位预测方法包括以下步骤：测量轮胎行驶参数；测量状态特性值；计算疲劳度特性值；以及基于轮胎行驶参数和轮胎构成构件至少之一的疲劳度特性值来预测轮胎的故障部位。

Description

轮胎故障部位预测系统和轮胎故障部位预测方法

技术领域

本发明涉及一种轮胎故障部位预测系统和轮胎故障部位预测方法。

背景技术

传统上，为了管理轮胎，应用经由TKPH的管理方法(参见专利文献1)。该方法在容许载荷与容许速度的乘积的范围内进行行驶调整，并且基于该行驶调整来进行诸如改变轮胎的使用条件和在车辆之间更换轮胎等的管理。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2007-269303

发明内容

发明要解决的问题

这里，在预测轮胎故障部位时，还可以考虑使用上述的TKPH。然而，利用该方法，由于容许载荷和容许速度与轮胎温度不完全对应、并且轮胎故障部位根据行驶路线而不同，因此难以正确地预测轮胎故障部位。

然后，本发明提供一种能够正确地预测轮胎故障部位的轮胎故障部位预测系统和轮胎故障部位预测方法。

用于解决问题的方案

本发明的主题如下所述：

本发明的一种轮胎故障部位预测系统，包括：轮胎行驶参数测量部，用于测量轮胎行驶参数；状态特性值测量部，用于测量示出轮胎构成构件的状态的状态特性值；疲劳度特性值计算部，用于基于所述状态特性值测量部所测量到的状态特性值，来计算与所述轮胎构成构件的疲劳度相对应的疲劳度特性值；以及轮胎故障部位预测部，用于基于所述疲劳度特性值计算部所计算出的所述轮胎构成构件至少之一的疲劳度特性值和所述轮胎行驶参数测量部所测量到的轮胎行驶参数，来预测轮胎的故障部位。

这里，“测量”是指直接地或间接地获得轮胎行驶参数或状态特性值，并且包括通过针对直接测量到的参数进行一些计算等来获得轮胎行驶参数或状态特性值的情况。

本发明的一种轮胎故障部位预测方法，包括以下步骤：利用轮胎行驶参数测量部来测量轮胎行驶参数；利用状态特性值测量部来测量示出轮胎构成构件的状态的状态特性值；利用疲劳度特性值计算部，基于所述状态特性值测量部所测量到的状态特性值来计算与所述轮胎构成构件的疲劳度相对应的疲劳度特性值；以及利用轮胎故障部位预测部，基于所述疲劳度特性值计算部所计算出的所述轮胎构成构件至少之一的疲劳度特性值和所述轮胎行驶参数测量部所测量到的轮胎行驶参数，来预测轮胎的故障部位。

发明的效果

根据本发明，可以提供一种能够正确地预测轮胎故障部位的轮胎故障部位预测系统和轮胎故障部位预测方法。

附图说明

在附图中：

图1是示出根据本发明的一个实施例的轮胎故障部位预测系统的功能块的图。

图2是示出轮胎的各构成构件的发热分布的示意图。

图3是示出轮胎的行驶距离和热历史与带束的故障发生风险之间的关系的图。

图4是示出行驶参数和疲劳度特性值与轮胎的故障部位之间的关系的图。

图5示出根据本发明的一个实施例的轮胎故障部位预测方法的流程图。

具体实施方式

以下通过参考附图来详细例示并说明根据本发明的一个实施例的轮胎故障部位预测系统和轮胎故障部位预测方法。

<轮胎故障部位预测系统>

图1是示出根据本发明的一个实施例的轮胎故障部位预测系统100的功能块的图。

如图1所示，本实施例的轮胎故障部位预测系统100包括轮胎行驶参数测量部1、状态特性值测量部2、疲劳度特性值计算部3、轮胎故障部位预测部4和判断部5。

这里，轮胎行驶参数测量部1用于测量轮胎行驶参数。轮胎行驶参数例如可以是轮胎的行驶时间、行驶距离(例如，使用GPS的记录)、RTD(剩余槽深)、轮胎转数等。优选地，轮胎行驶参数是轮胎的行驶时间或行驶距离。作为轮胎行驶参数测量部1，例示出能够通过感测轮胎的转动来测量轮胎已行驶的时间和/或距离等的已知部件。

状态特性值测量部2用于测量用以示出轮胎构成构件的状态的状态特性值。作为轮胎构成构件，例示出胎圈、胎体、带束、胎面橡胶等。此外，作为轮胎构成构件的温度，具体例示出用于示出轮胎构成构件的状态的状态特性值。

这里，图2是示出轮胎的各构成构件的发热分布的示意图。在图2中，斜线的密度越大，这表示温度越高。如图2所示，通常，行驶之后的轮胎的温度在各构成构件中有所不同。

可以通过例如将状态特性值测量部2安装在腔(轮胎内表面和轮辋之间的空间)内、测量腔内的温度并且将该温度转换成各轮胎构成构件的温度，来计算这些轮胎构成构件的温度。

例如，可以使用预定公式来将腔内的温度转换成各轮胎构成构件(胎面、带束、胎圈等)的温度。在Tch是所测量到的腔内的温度、并且α、β、γ、δ是系数的情况下，作为示例，可以通过使用以下公式来计算特定构成构件(胎面、带束、胎圈等)的温度T：

这里，例如，通过基于过去数据等进行拟合、并由此确定使得误差变为最小的系数α、β、γ、δ，预先确定了系数α、β、γ、δ。当然，系数α、β、γ、δ可以针对不同的构成构件而不同。

作为替代，可以通过将基于过去数据等的特定常数与所测量到的腔内的温度相加来计算胎面、带束、胎圈等的温度。

疲劳度特性值计算部3用于基于利用状态特性值测量部2所测量到的状态特性值来计算与轮胎构成构件的疲劳度相对应的疲劳度特性值。在本实施例中，疲劳度特性值计算部3通过针对轮胎行驶时间对利用状态特性值测量部2所测量到的温度进行积分来计算热历史作为疲劳度特性值。这里，使用热历史作为与轮胎构成构件的疲劳度相对应的疲劳度特性值，这是因为热历史是预测轮胎构成构件的故障风险时的良好指标。

轮胎故障部位预测部4用于基于利用疲劳度特性值计算部3所计算出的轮胎构成构件至少之一的疲劳度特性值(在本实施例中为热历史)和利用轮胎行驶参数测量部1所测量到的轮胎行驶参数(在本实施例中为行驶时间)来预测轮胎的故障部位。

图3是示出轮胎的行驶距离和热历史与轮胎的故障发生风险之间的关系的图。如图3所示，随着轮胎行驶距离的增加，带束的热历史也增加。然后，在轮胎行驶距离和热历史为特定值以上的区域(在图3中利用斜线所标记的区域)中，带束的故障发生风险增加。

这样，可以利用轮胎的行驶时间和热历史来判断诸如胎面、带束和胎圈等的轮胎构成构件的故障风险。

对于诸如行驶距离(例如，使用GPS的记录)、RTD(剩余槽深)和轮胎转数等的其它轮胎行驶参数以及其它疲劳度特性值，同样如此。

图4是示出行驶参数和热历史与轮胎的故障部位和轮胎寿命之间的关系的图。

如图4所示，在本实施例中，轮胎故障部位预测部4基于通过使轮胎的故障部位与疲劳度特性值(热历史)和轮胎行驶参数(行驶时间)这两个参数相关联所获得的信息，来预测轮胎的故障部位，其中该信息使用了两个轴是这两个参数的坐标系(在该示例中为正交坐标系)。

即，如图4所示的示例示出三个轮胎部位A、B、C(例如，带束、胎体和胎圈)的故障风险达到特定程度的条件(区域)作为这种信息。该信息可以是基于与过去故障有关的数据等而预先准备的。

本实施例的轮胎故障部位预测系统具有存储部，并且这种信息可以存储在存储部中、或者可以从外部获得。

然后，可以通过使用实际计算出的疲劳度特性值(在本实施例中为热历史)和实际测量到的轮胎行驶参数(在本实施例中为行驶时间)以及上述信息来预测轮胎故障部位。

在如图4所示的示例中，在预测时刻的实际使用条件是使用条件A的情况下，所计算出的热历史和所测量到的行驶参数不与轮胎部位A、B和C中的任一轮胎部位的故障相对应，因而可以预测出故障风险没有达到特定程度。另一方面，在预测时刻的实际使用条件是使用条件B的情况下，根据所计算出的热历史和所测量到的行驶参数，预测出轮胎部位A的故障(故障A)或轮胎部位C的故障(故障C)的故障风险达到特定程度。

由于各轮胎构成构件根据疲劳度和行驶参数并且根据各部位而具有不同的故障风险，因此根据本实施例的轮胎故障部位预测系统100，通过使用轮胎行驶参数和基于状态特性值所计算出的疲劳度特性值来进行预测，因而可以预测出故障风险的部位。

因此，根据本实施例的轮胎故障部位预测系统100，可以正确地预测轮胎故障部位。

这里，在本实施例中，判断部5用于通过使用根据轮胎故障部位预测部4的预测结果来判断最适合用户的轮胎的类型。即，在特定类型的轮胎中，在特定使用条件下，在利用轮胎故障部位预测部4预测出例如胎圈部的故障的可能性高的情况下，判断部5能够通过使用该预测结果来判断从下次起向用户提供在胎圈部的耐久性方面优良的类型的轮胎，并且利用显示部等示出该判断结果。基于该判断结果，用户可以利用在胎圈部的耐久性方面优良的新轮胎来更换该轮胎，或者经由车辆之间的轮胎更换来使用在胎圈部的耐久性方面优良的轮胎。

作为替代，在另一实施例中，判断部5能够通过使用根据轮胎故障部位预测部4的预测结果来判断最适合用户的轮胎的使用条件。即，在特定定时，例如在通过使用该预测结果预测出带束故障的可能性高的情况下，判断部5能够判断在该定时之后带束故障的风险降低的使用条件，并且利用显示部等示出该判断结果。这种使用条件可以预先存储在系统的存储部中，或者经由通信等从外部获得。

当然，判断部5可以通过使用轮胎故障部位预测部4的预测结果来判断最适合用户的轮胎的类型和轮胎的使用条件这两者。

在本发明中，轮胎故障部位预测系统可以具有通信部。此外，可以利用通信部在车辆内或向外部系统传送所预测故障的信息。

在这种情况下，通信部可被配置为从外部的系统接收通过使轮胎的故障部位与疲劳度特性值(例如，热历史)和轮胎行驶参数(例如，行驶时间)这两个参数相关联所获得的信息，其中该信息使用了两个轴是这两个参数的坐标系(在该示例中为正交坐标系)。

作为替代，轮胎故障部位预测系统可被配置为具有存储部，从而将所预测故障的信息存储在存储部中并且从该存储部取出该信息。

此外，轮胎故障部位预测系统可被配置为具有显示部，并且可以通过观看该显示部的显示来确认所预测故障的信息。

这里，如上所述，在本发明的轮胎故障部位预测系统中，优选地，轮胎故障部位预测部4通过使用通过使轮胎的故障部位与疲劳度特性值和轮胎行驶参数这两个参数相关联所获得的信息来预测轮胎的故障部位，其中该信息使用了两个轴是这两个参数的坐标系。这是因为容易预测轮胎故障部位。

在本发明的轮胎故障部位预测系统中，上述的状态特性值优选是温度。这是因为，通过使用作为轮胎构成构件的故障的直接主要原因的温度作为基准，可以更正确地预测轮胎故障部位。

此外，在本发明的轮胎故障部位预测系统中，上述的轮胎行驶参数优选是行驶时间。这是因为，通过使用作为轮胎构成构件的故障的直接主要原因的行驶时间作为基准，可以更正确地预测轮胎故障部位。

在本发明的轮胎故障部位预测系统中，疲劳度特性值优选是通过针对行驶时间对轮胎构成构件的温度进行积分所获得的热历史。这是因为，热历史是轮胎构成构件的故障的良好指标，因而可以更正确地预测轮胎故障部位。

在本发明的轮胎故障部位预测系统中，测量状态特性值的轮胎构成构件优选至少包括带束和胎圈。这是因为，可以针对可能发生故障的带束和胎圈获得本发明的效果。

<轮胎故障部位预测方法>

优选可以通过使用上述的本发明的轮胎故障部位预测系统来进行本发明的轮胎故障部位预测方法。

图3是根据本发明的实施例的轮胎故障部位预测方法的流程图。

如图3所示，本发明的轮胎故障部位预测方法包括以下步骤：利用轮胎行驶参数测量部来测量轮胎行驶参数(步骤S101)；利用状态特性值测量部来测量示出轮胎构成构件的状态的状态特性值(步骤S102)；利用疲劳度特性值计算部，基于利用状态特性值测量部所测量到的状态特性值来计算轮胎构成构件的疲劳度特性值(步骤S103)；利用轮胎故障部位预测部，基于利用疲劳度特性值计算部所计算出的轮胎构成构件至少之一的疲劳度特性值和利用轮胎行驶参数测量部所测量到的轮胎行驶参数来预测轮胎的故障部位(步骤S104)；以及利用判断部，通过使用根据轮胎故障部位预测部的预测结果来判断最适合用户的轮胎的类型(步骤S105)。

这里，优选可以通过使用根据上述实施例的轮胎故障部位预测系统100来进行本实施例的轮胎故障部位预测方法，并且可以将轮胎行驶参数测量部1、状态特性值测量部2、疲劳度特性值计算部3、轮胎故障部位预测部4和判断部5设置为如图1所示的上述功能块。

由于各轮胎构成构件根据疲劳度和行驶参数并且根据其各部位而具有不同的故障风险，因此根据本实施例的轮胎故障部位预测方法，通过使用轮胎行驶参数和基于状态特性值所计算出的疲劳度特性值来进行预测，因而可以预测故障风险的部位。

因此，根据本实施例的轮胎故障部位预测方法，可以正确地预测轮胎故障部位。

如上所述，通过判断部5使用根据轮胎故障部位预测部的预测结果判断最适合用户的轮胎的类型，可以判断从下次起向用户提供在特定轮胎构成构件的耐久性方面优良的轮胎的类型，并且利用显示部等示出该判断结果。作为替代，在另一实施例中，通过判断部5使用根据轮胎故障部位预测部4的预测结果判断最适合用户的轮胎的使用条件，可以判断特定轮胎构成构件的故障风险降低的使用条件，并且向显示部等示出该判断结果。当然，可以判断最适合用户的轮胎的类型和轮胎的使用条件这两者。

这里，如上所述，在本发明的轮胎故障部位预测方法中，优选地，轮胎故障部位预测部4通过使用通过使轮胎的故障部位与疲劳度特性值和轮胎行驶参数这两个参数相关联所获得的信息来预测轮胎的故障部位，其中该信息使用了两个轴是这两个参数的坐标系。这是因为容易预测轮胎故障部位。

在本发明的轮胎故障部位预测方法中，上述的状态特性值优选是温度。这是因为，通过使用作为轮胎构成构件的故障的直接主要原因的温度作为基准，可以更正确地预测轮胎故障部位。

此外，在本发明的轮胎故障部位预测方法中，上述的轮胎行驶参数优选是行驶时间。这是因为，通过使用作为轮胎构成构件的故障的直接主要原因的行驶时间作为基准，可以更正确地预测轮胎故障部位。

在本发明的轮胎故障部位预测方法中，疲劳度特性值优选是通过针对行驶时间对轮胎构成构件的温度进行积分所获得的热历史。这是因为，热历史是轮胎构成构件的故障的良好指标，因而可以更正确地预测轮胎故障部位。

在本发明的轮胎故障部位预测方法中，对其状态特性值进行测量的轮胎构成构件优选至少包括带束和胎圈。这是因为可以针对有可能发生故障的带束和胎圈获得本发明的效果。

尽管根据以上说明了本发明的实施例，但本发明的轮胎故障部位预测系统和轮胎故障部位预测方法决不限于上述实施例。例如，尽管在如图1所示的实施例中、将轮胎行驶参数测量部1和状态特性值测量部2设置为单独的功能部，但可以将这两者作为同一功能部设置在本发明的轮胎故障部位预测系统中。在这种情况下，轮胎故障部位预测系统例如可以具有用于按恒定的行驶时间间隔测量温度的功能部。相应地，可以同时进行用于测量轮胎行驶参数的步骤(步骤S101)和用于测量示出轮胎构成构件的状态的状态特性值的步骤(步骤S102)，或者作为替代，可以在进行用于测量轮胎行驶参数的步骤(步骤S101)之前进行用于测量示出轮胎构成构件的状态的状态特性值的步骤(步骤S102)。还可以进行其它各种变形。

附图标记列表

1 轮胎行驶参数测量部

2 状态特性值测量部

3 疲劳度特性值计算部

4 轮胎故障部位预测部

5 判断部

100 轮胎故障部位预测系统

Claims (8)

1.一种轮胎故障部位预测系统，包括：

轮胎行驶参数测量部，用于测量轮胎行驶参数；

状态特性值测量部，用于测量示出轮胎构成构件的状态的状态特性值；

疲劳度特性值计算部，用于基于所述状态特性值测量部所测量到的状态特性值，来计算与所述轮胎构成构件的疲劳度相对应的疲劳度特性值；以及

轮胎故障部位预测部，用于基于所述疲劳度特性值计算部所计算出的所述轮胎构成构件至少之一的疲劳度特性值和所述轮胎行驶参数测量部所测量到的轮胎行驶参数，来预测轮胎的故障部位。

2.根据权利要求1所述的轮胎故障部位预测系统，其中，所述轮胎故障部位预测部基于通过使轮胎的故障部位与所述疲劳度特性值和所述轮胎行驶参数这两个参数相关联所获得的信息来预测轮胎的故障部位，其中所述信息使用两个轴是所述疲劳度特性值和所述轮胎行驶参数这两个参数的坐标系。

3.根据权利要求1或2所述的轮胎故障部位预测系统，其中，所述疲劳度特性值是通过针对行驶时间对所述轮胎构成构件的温度进行积分所获得的热历史。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的轮胎故障部位预测系统，其中，还包括判断部，所述判断部用于通过使用根据所述轮胎故障部位预测部的预测结果来判断最适合用户的轮胎的类型。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的轮胎故障部位预测系统，其中，还包括判断部，所述判断部用于通过使用根据所述轮胎故障部位预测部的预测结果来判断最适合用户的轮胎的使用条件。

6.一种轮胎故障部位预测方法，包括以下步骤：

利用轮胎行驶参数测量部来测量轮胎行驶参数；

利用状态特性值测量部来测量示出轮胎构成构件的状态的状态特性值；

利用疲劳度特性值计算部，基于所述状态特性值测量部所测量到的状态特性值来计算与所述轮胎构成构件的疲劳度相对应的疲劳度特性值；以及

利用轮胎故障部位预测部，基于所述疲劳度特性值计算部所计算出的所述轮胎构成构件至少之一的疲劳度特性值和所述轮胎行驶参数测量部所测量到的轮胎行驶参数，来预测轮胎的故障部位。

7.根据权利要求6所述的轮胎故障部位预测方法，其中，还包括以下步骤：利用判断部，通过使用根据所述轮胎故障部位预测部的预测结果来判断最适合用户的轮胎的类型。

8.根据权利要求6或7所述的轮胎故障部位预测方法，其中，还包括以下步骤：利用判断部，通过使用根据所述轮胎故障部位预测部的预测结果来判断最适合用户的轮胎的使用条件。