CN1269659C - 轮胎保护装置 - Google Patents

轮胎保护装置 Download PDF

Info

Publication number
CN1269659C
CN1269659C CNB031559794A CN03155979A CN1269659C CN 1269659 C CN1269659 C CN 1269659C CN B031559794 A CNB031559794 A CN B031559794A CN 03155979 A CN03155979 A CN 03155979A CN 1269659 C CN1269659 C CN 1269659C
Authority
CN
China
Prior art keywords
tire
temperature
cooling
vehicle
factor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CNB031559794A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1486865A (zh
Inventor
小岛弘义
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Publication of CN1486865A publication Critical patent/CN1486865A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1269659C publication Critical patent/CN1269659C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C23/00—Devices for measuring, signalling, controlling, or distributing tyre pressure or temperature, specially adapted for mounting on vehicles; Arrangement of tyre inflating devices on vehicles, e.g. of pumps or of tanks; Tyre cooling arrangements
    • B60C23/20—Devices for measuring or signalling tyre temperature only
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C23/00—Devices for measuring, signalling, controlling, or distributing tyre pressure or temperature, specially adapted for mounting on vehicles; Arrangement of tyre inflating devices on vehicles, e.g. of pumps or of tanks; Tyre cooling arrangements
    • B60C23/02—Signalling devices actuated by tyre pressure
    • B60C23/04—Signalling devices actuated by tyre pressure mounted on the wheel or tyre
    • B60C23/0408—Signalling devices actuated by tyre pressure mounted on the wheel or tyre transmitting the signals by non-mechanical means from the wheel or tyre to a vehicle body mounted receiver

Abstract

在一种轮胎保护装置中，当存在发生异常轮胎变形的可能性时，车辆自动制动(步骤S71)。如果轮胎温度(T)等于或大于目标温度(Tt)，则取消该车辆的自动制动(步骤S75至S78)。因此，可减轻由于车速的减小而造成的当车辆行驶时在轮胎周围的空气流所造成的在轮胎上的冷却效果的减少。如果轮胎温度(T)等于或大于目标温度(Tt)，使车辆自动加速(步骤S79至S81)，以使得由于在轮胎周围的空气流所造成的在轮胎上的冷却效果主动地增加。因此，通过考虑当车辆行驶时轮胎的温度而保护轮胎免受异常变形。

Description

轮胎保护装置
技术领域
本发明涉及对在车辆行驶时保护车辆轮胎免受异常变形的技术的改进。
背景技术
在车辆行驶时车辆轮胎可能会异常变形。该异常变形不仅可能是因为轮胎自身的状态(例如轮胎中的空气压力)，还可能是因为车辆的行驶状态(包括轮胎的旋转状态、车辆的驱动环境等)。
因此，希望在行驶时监控车辆轮胎。此外，还希望在车辆行驶时防止车辆轮胎异常变形。
JPA6-211012公开了一种提出用以满足这些需要的在先技术的示例。该相关的在先技术基于轮胎的空气压力和温度预测轮胎将异常变形，并然后在预测到该异常变形将要发生时通过使车辆自动减速而防止轮胎异常变形。
该发明人进行了一模拟试验，其中重现了在车辆行驶时轮胎中发生的现象。该试验在多个轮胎上进行，每个轮胎具有不同的特性。在试验期间，连续地进行测量每一轮胎的温度。
从上述试验，发明人可以看出一个轮胎的异常变形仅在轮胎的温度高于一个预定值时发生。基于该知识，发明人明白控制轮胎的温度对于阻止轮胎的异常变形是重要的。
在车辆行驶期间，轮胎同时被加热和冷却。即，轮胎由反复的变形以及车辆外侧的空气等加热。另一方面，该轮胎由在车辆行驶时在轮胎周围运动的气流而冷却。轮胎温度因此由这些加热和冷却效果的平衡即热平衡而确定。在另一方面，随着车速的增加，在车辆行进时由于风而对轮胎的冷却效果增加。
对此，上述相关的先有技术关注在轮胎负荷和异常变形之间的关系，其中，异常轮胎变形随轮胎负荷的降低而减少的趋势增加，并且，在可能发生异常变形时通过使车辆自动减速而降低轮胎负荷。
然而，显然从上述说明可知，使车辆减速降低了在车辆行驶时由于风而冷却的效果。
因此，基于该知识，即，为防止轮胎异常变形控制轮胎的温度是重要的，如上所述，重要的是在可能发生异常变形时在至少轮胎温度和/或温度变化方面监控轮胎的状态。
发明内容
考虑到上述知识，本发明通过考虑车辆行驶时的轮胎温度而提出了技术方案以防止异常轮胎变形。
在存在发生异常轮胎变形的可能性时，该结构与不考虑轮胎的实际温度而控制车速的结构相比，可以更容易地防止发生异常轮胎变形。
下述各方面可通过本发明实现。为了便于理解本说明书中多项技术特征及其组合，这些方面中的每一方面将通过一个在括号内的单独部分号码表示。在需要时，这些方面可以由它们各自的部分号码参考。应当理解本说明书中的该技术特征和/或其组合并不限于以下所述。
(1)一种安装在具有充满加压空气的轮胎的车轮的车辆上的轮胎保护装置，在车辆行驶时保护轮胎免受异常变形，包括检测所述轮胎的温度的轮胎温度传感器，当存在发生异常轮胎变形的可能性时，基于由所述轮胎温度传感器检测的轮胎温度判定是否需要冷却所述轮胎的判定装置，和一控制所述轮胎的冷却效果以使得当判定装置判定为需要冷却所述轮胎时所述轮胎的温度不升高的冷却效果控制装置，其中，轮胎由在车辆行驶时在轮胎周围运动的气流而冷却，在判定装置判定为需要冷却所述轮胎时，所述冷却效果控制装置控制车速以使得在车辆行驶时由于轮胎周围的气流而造成的轮胎冷却效果不会减小。
在根据上述结构的装置中，当存在发生异常轮胎变形的可能性时，基于轮胎温度判定是否需要冷却所述轮胎。
因此，通过该装置，利用判定结果并考虑轮胎温度，可以防止发生异常轮胎变形。
在该部分温度传感器可以是一个直接检测轮胎温度的直接检测型传感器，或一种基于车辆的行驶历史(涉及行驶速度、行驶时间等)而估计轮胎温度的间接检测型传感器。
直接检测型温度传感器可以安装在轮胎自身上或接近轮胎的车体的一部分上。该种类型的温度传感器可以是通过与轮胎接触而检测轮胎温度的接触型传感器，或一种通过检测由轮胎表面所发出的电磁波(例如红外线)而检测轮胎温度的非接触型传感器。
另一方面，间接检测型传感器可以设计成基于行驶历史和其它可增加轮胎温度的因子(例如车辆外部的空气温度)而估计轮胎温度。
(2)根据部分(1)的轮胎保护装置，其中轮胎由在车辆行驶时在轮胎周围运动的气流而冷却。
根据部分(1)的装置可以以一种其中轮胎由一种轮胎冷却装置冷却的形式而实施，该轮胎冷却装置通过向轮胎上吹送冷空气(例如从该车辆的一个空调装置吹送)等而主动(积极)地降低轮胎温度。
相反，在根据部分(2)的装置中，轮胎由在车辆行驶时在轮胎周围的气流而冷却。
(3)根据部分(1)或(2)的轮胎保护装置，其中，所述判定装置包括这种装置，它基于一个加热轮胎的加热因子和一个冷却轮胎的冷却因子中的至少一个因子确定用于判定是否需要冷却所述轮胎以防止异常轮胎变形的一个基准温度，并基于所确定的基准温度和由轮胎温度传感器所检测的轮胎温度之间的关系判定是否需要冷却所述轮胎。
存在一个加热轮胎的加热因子和一个冷却轮胎的冷却因子。这些轮胎加热因子和冷却因子因而影响轮胎温度。具体地，当优选地预测轮胎温度的进一步的变化和判定用于判定是否需要冷却所述轮胎的基准温度时，优选地考虑加热因子和冷却因子中的至少一个。
因此，在确定轮胎的基准温度时，考虑加热因子和冷却因子中的至少一个时比忽视这些因子中的一个或两者时可以更容易地准确确定基准温度，并因此准确地检测冷却所述轮胎的必要性。
基于该认识，根据部分(3)的装置基于加热因子和冷却因子中的至少一个确定轮胎的基准温度，并基于所确定的基准温度和轮胎温度之间的关系判定是否需要冷却所述轮胎。基准温度和轮胎温度之间的关系可以表述为例如这两者之间的差或其比值。
因此，该装置有利于更准确地判定冷却所述轮胎的必要性。
根据该装置的该示例性实施例，基于轮胎不应超出的以防止异常轮胎变形的临界温度和加热因子和冷却因子中的至少一个因子确定轮胎的基准温度。
(4)在根据部分(3)的轮胎保护装置中，当车辆的外部空气温度高于实际轮胎温度时，加热因子包括外部空气温度、作用在轮胎上的轮胎负荷和所述轮胎所接触路面的一种状态(例如粗糙度、摩擦系数、温度)之中的至少一个。
当限定加热因子以使其包括外部空气温度、轮胎负荷和路面状态之中的至少一个时，考虑该车辆的行驶环境判定冷却所述轮胎的必要性。
考虑该车辆的行驶环境进行判定可以比不考虑行驶环境而进行判定时更容易地改善判定的准确性。
(5)在根据部分(4)的轮胎保护装置中，轮胎负荷包括作用在轮胎上的轮胎负荷和作为所述轮胎的转速的车轮速度中的至少一个。
(6)在根据部分(5)的轮胎保护装置中，轮胎负荷包括作用在轮胎上的垂直负荷、一个纵向力和一个侧向力中的至少一个。
(7)在根据部分(3)至(6)之一的轮胎保护装置中，当车辆的外部空气温度低于实际轮胎温度时，冷却因子包括外部空气温度、在车辆行驶时附着于轮胎的一个物体的比轮胎的实际温度低的温度和在车辆行驶时在轮胎周围运动的气流中的至少一个。
当限定冷却因子以使其包括附着于轮胎的一个物体和在车辆行驶时在轮胎周围运动的气流之中的至少一个时，考虑该车辆的行驶环境判定冷却所述轮胎的必要性。
考虑行驶环境进行判定可以比不考虑行驶环境而进行判定时更容易地改进判定的准确性。
在该部分中的短语“附着于轮胎的物体”可对应于例如在路面上存积的雨水或积雪。
(8)在根据部分(3)至(6)中任一项的轮胎保护装置中，判定装置包括基于加热轮胎的加热因子和冷却轮胎的冷却因子中的至少一个因子确定基准温度以判定是否需要冷却所述轮胎以防止异常轮胎变形的基准温度确定装置，和当由轮胎温度传感器所检测的轮胎温度超出或将要超出所确定的基准温度时用于判定是否需要冷却所述轮胎的冷却必要性判定装置。
(9)在根据部分(8)的轮胎保护装置中，所述判定装置还包括用于在所有至少一个条件都成立时判定为存在发生异常轮胎变形的可能性的异常变形可能性判定装置，所述条件包括一个由轮胎温度传感器所检测的轮胎温度超出一个预设为轮胎不应超出以防止异常轮胎变形的临界温度的条件；和所述基准温度确定装置基于所述临界温度以及加热因子和冷却因子中的至少一个因子确定基准温度。
该装置使得在基于加热因子和冷却因子中的至少一个以及轮胎的临界温度判定基准温度时可以更容易地改进确定准确性。
(10)根据部分(1)至(9)中任一项的轮胎保护装置还包括一个当判定装置判定为需要冷却所述轮胎时警告使用者的警告装置。
根据该结构，由于需要冷却所述轮胎时使用者得到警告，所以使用者可以因此采取步骤以快速地冷却该轮胎。
(11)根据部分(1)至(10)中任一项的轮胎保护装置还包括一控制所述轮胎的冷却效果以使得当判定装置判定为需要冷却所述轮胎时所述轮胎的温度不升高的冷却效果控制装置。
根据该结构，当需要冷却所述轮胎时，自动控制轮胎的冷却效果以使得轮胎的温度不升高。
因此，根据该结构，可以通过抑制轮胎温度的升高自动地防止异常轮胎变形。
(12)在根据部分(11)的轮胎保护装置中，轮胎由在车辆行驶时在轮胎周围运动的气流而冷却，在判定装置判定为需要冷却所述轮胎时，所述冷却效果控制装置包括一个车速控制装置来控制车速以使得在车辆行驶时由于轮胎周围的气流而造成的轮胎冷却效果不会减小。
当车速增加时，轮胎周围的气流速度也增加，从而增加轮胎冷却效果。相反，当车速降低时，轮胎周围的气流速度也降低，从而降低轮胎冷却效果。如此，在车速和轮胎冷却效果之间存在一种恒定的关系。
基于该认识，在根据部分(12)的装置中，当需要冷却所述轮胎时控制车速以使得在车辆行驶时由于轮胎周围的气流而造成的轮胎冷却效果不会减小。
(13)根据部分(11)或部分(12)的轮胎保护装置还包括：当判定为存在发生异常轮胎变形的可能性时，控制车辆以使得作用在轮胎上的轮胎负荷减小的一个负荷减小装置。
根据该结构，控制该车辆以使得存在发生异常轮胎变形的可能性时轮胎负荷减小，和需要冷却所述轮胎时控制轮胎的冷却效果以使得轮胎的温度不升高。
因此，根据该装置，可以同时通过减小轮胎负荷和抑制轮胎温度的上升来自动防止异常轮胎变形。
(14)在根据部分(13)的轮胎保护装置中，轮胎负荷包括作用在轮胎上的轮胎负荷和作为所述轮胎的转速的车轮速度中的至少一个。
(15)在根据部分(14)的轮胎保护装置中，轮胎负荷包括作用在轮胎上的垂直负荷、纵向力和侧向力中的至少一个。
(16)在根据部分(13)至部分(15)中任一项的轮胎保护装置中，所述负荷减小装置通过控制车速使轮胎负荷减小。
(17)在根据部分(16)的轮胎保护装置中，所述冷却效果控制装置通过控制车速抑制冷却效果的降低。
(18)在根据部分(13)至部分(15)中任一项的轮胎保护装置中，所述负荷控制装置通过控制车速、控制作用在轮胎上的垂直负荷、控制作用在轮胎上的纵向力和控制作用在轮胎上的侧向力中的至少一个使轮胎负荷减小。
术语“控制车速”可以是例如控制施加到车体或轮胎上的一个制动力或一个驱动力。术语“控制垂直负荷”可以是例如通过控制在前轮和后轮之间的车辆负荷分布来控制每个轮子的垂直负荷。短语“控制纵向力”可以是例如控制施加到轮胎上的制动力或驱动力来控制施加到轮胎上的纵向力。短语“控制侧向力”可以是例如通过控制轮胎的一个转向角来控制施加到轮胎上的侧向力。
(19)根据部分(10)至部分(18)中任一项的轮胎保护装置，包括：基于加热轮胎的加热因子和冷却轮胎的冷却因子中的至少一个因子确定基准温度以判定是否需要冷却所述轮胎以防止异常轮胎变形的基准温度确定装置；和当由轮胎温度传感器所检测的轮胎温度超出或将要超出所确定的基准温度时用于判定是否需要冷却所述轮胎的冷却必要性判定装置。
在该装置中，基于加热轮胎的加热因子和冷却轮胎的冷却因子中的至少一个因子确定用于判定是否需要冷却所述轮胎以防止异常轮胎变形的基准温度。
该装置可以较容易地更准确地确定轮胎的基准温度。
(20)在根据部分(13)至部分(19)中任一项的轮胎保护装置中，轮胎由在车辆行驶时在轮胎周围运动的气流而冷却，当异常变形可能性判定装置判定为存在发生异常轮胎变形的可能性时，负荷减小装置使车辆减速，和当在负荷减小装置已开始操作后判定装置判定为需要冷却所述轮胎时冷却效果控制装置停止车辆的减速。
根据该结构，当存在发生异常轮胎变形的可能性时，车辆自动减速以减小轮胎负荷。然而，在该车辆已开始减速后，当需要冷却所述轮胎时停止减速。
因此，根据该结构，排除了在车辆开始减速后的不必要的车辆减速，这与不考虑是否必要冷却轮胎而使车辆减速时不同。
(21)根据部分(1)至部分(20)中任一项的轮胎保护装置还包括：一检测所述轮胎的空气压力的空气压力传感器，其中判定装置包括基于由空气压力传感器所检测的空气压力和所述空气压力的变化梯度中的至少一个、以及由轮胎温度传感器所检测的轮胎温度和所述轮胎温度的变化梯度中的至少一个，用于判定是否存在发生异常轮胎变形的可能性的异常变形可能性判定装置。
在该部分中的术语“空气压力传感器”可以是安装在轮胎上直接检测其空气压力的一种直接检测型空气压力传感器，或者是一种通过检测与轮胎的空气压力相关的物理量而估计(即间接检测)空气压力的一种间接检测型空气压力传感器。
一种间接检测型空气压力传感器的例子可包括一检测轮胎的转速作为轮速的轮速传感器，和一基于从该轮速传感器的输出信号根据预定逻辑估计空气压力的估计装置。所述逻辑可使用在轮胎中振动的共振频率的高度和轮胎空气压力之间的关系，在轮胎动态滚动半径和轮胎空气压力之间的关系，或在轮胎中振动的特定频率区域中的水平和轮胎的空气压力之间的关系。
(22)一种安装在具有充满加压空气的轮胎的车轮的车辆上的轮胎保护装置，在车辆行驶时保护轮胎免受异常变形，它包括：检测所述轮胎的温度的轮胎温度传感器，和基于由所述轮胎温度传感器检测的轮胎温度控制车速的一车速控制装置。
因此，当存在发生异常轮胎变形的可能性时，该装置使得可以比不考虑实际轮胎温度而控制车速时更容易地防止异常变形。
根据该部分的该装置可以与在部分(1)至(21)中的任一项所述的技术特征结合实施。
(23)在根据部分(22)的轮胎保护装置中，所述车速控制装置控制车速以使得车速逐渐减小同时伴随着一车速不是被主动地控制的区间。
根据该结构，当存在发生异常轮胎变形的可能性时，与通过控制要突然减小的车速即不伴随着一车速不被主动控制的区间时相比，可以通过有效地利用在车辆行驶时在轮胎周围运动的气流而造成的冷却效果而更容易地防止异常变形。
(24)在根据部分(22)或部分(23)的轮胎保护装置中，所述车速控制装置包括基于加热轮胎的加热因子和冷却轮胎的冷却因子中的至少一个因子确定所述轮胎的目标温度的目标温度确定装置，和用于控制车速以使得轮胎的实际温度接近所确定的目标温度的控制手段/装置。
如上所述，轮胎的温度受加热和冷却因子影响。具体地，当优选地预测轮胎温度的进一步的变化和确定用于判定是否需要冷却所述轮胎的目标温度时，优选地考虑加热因子和冷却因子中的至少一个。
因此，在确定轮胎的目标温度时，考虑加热因子和冷却因子中的至少一个时比忽视这些因子中的一个或两者时可以更容易地准确确定目标温度。
基于该认识，在根据部分(24)的装置中，基于轮胎的加热因子和冷却因子中的至少一个确定轮胎的目标温度，
(25)在根据部分(24)的轮胎保护装置中，目标温度确定装置基于轮胎不应超出的以防止异常轮胎变形的临界温度以及加热因子和冷却轮胎的冷却因子中的至少一个因子确定目标温度，和所述控制装置控制车速以使得轮胎的实际温度接近所确定的目标温度，从而防止轮胎的实际温度超出所述临界温度。
根据该结构，基于加热因子和冷却因子中的至少一个因子以及轮胎不应超出的以防止异常轮胎变形的临界温度确定目标温度。
因此，通过该装置，可以容易地考虑防止轮胎的实际温度超出临界温度的最终目标而适当地确定目标温度。
此外，通过该装置，控制车速以使得轮胎的实际温度接近所确定的目标温度。结果，控制轮胎的实际温度以不超出临界温度。
(26)在根据部分(25)的轮胎保护装置中，目标温度确定装置基于临界温度以及加热因子将目标温度确定为一个低于临界温度的温度。
(27)在根据部分(25)或部分(26)的轮胎保护装置中，所述控制装置通过使用轮胎温度传感器连续地检测和反馈轮胎温度控制车速以使得轮胎的实际温度接近目标温度，并从而控制轮胎的实际温度以不超出临界温度。
根据该结构，通过使用其中连续地监控轮胎温度的反馈控制来控制车速以使得轮胎的实际温度不超出临界温度。
因此，通过该结构，与当基于轮胎的实际温度或目标温度强制控制车速时相比，可以更容易地防止轮胎的实际温度超出临界温度。
(28)在根据部分(22)或部分(23)的轮胎保护装置中，所述车速控制装置包括用于基于加热轮胎的加热因子和冷却轮胎的冷却因子中的至少一个因子确定车速的目标速度梯度的目标速度梯度确定装置，和用于根据所确定的目标速度梯度控制车速的控制装置。
根据该装置，可以使得车速的实际速度梯度相对于加热因子和冷却因子中的至少一个因子合适。结果，可以更容易地防止异常轮胎变形。
附图说明
本发明的上述实施例及其它实施例，目的、特征、优点、技术和工业重要性在通过说明下述结合附图的本发明的示例性详细说明时可以得到更好的理解，其中：
图1是示出了根据本发明的第一示例性实施例的一种轮胎保护装置的硬件构形的框图；
图2是示出了多个轮子10的平面图，其中安装了图1的轮胎保护装置，并且在每一个轮子10中设置了一胎内传感器单元30；
图3是示出了图2的胎内传感器单元30的框图；
图4是示出了图1的轮胎保护装置的功能性框图；
图5是示意性地示出一个机构的前视图，图1的轮胎保护装置通过该机构保护轮胎；
图6是一个示意性地示出了图1所示的一台计算机70所执行的一轮胎保护程序的内容的流程图；
图7示意性地示出了作为一个异常变形可能性判定例程的图6的步骤S8的内容的流程图；
图8示意性地示出了作为目标温度计算例程的图7的步骤S36的内容的流程图；
图9示意性地示出了作为一个自动制动控制例程的图6的步骤S12的内容的流程图；
图10示意性地示出了由于执行图6的轮胎保护程序而造成轮胎温度T和车速V在一段时间内的变化的示例的曲线图；
图11示意性地示出了根据本发明的第二示例性实施例的一种轮胎保护装置的计算机70所执行的轮胎保护程序中的自动制动控制例程内容的流程图；
图12示意性地示出了根据本发明的第三示例性实施例的一种轮胎保护装置所生成的模拟轮胎热平衡模型以保护轮胎免受异常变形的视图；
图13示意性地示出了根据本发明的第三示例性实施例的轮胎保护装置的计算机70所执行的轮胎保护程序的内容的流程图；
图14a、14b和14c是解释图13的步骤S139的执行内容的曲线图。
具体实施方式
在下面的说明和附图中，本发明将通过示例性实施例更详细地进行说明。
图1是一个示意性地示出了根据本发明的第一示例性实施例的一种轮胎保护装置的硬件构形的框图。该轮胎保护装置安装在一具有前后左右车轮10的车辆上，如图2所示。在该图中，参考号“FL”表示前左轮，“FR”表示前左轮，“RL”表示后左轮，“RR”表示后右轮。
如所公知的，每一车轮10具有一个安装在金属轮上的充满加压空气的橡胶轮胎。对每一车轮10该轮胎保护装置具有一个空气压力传感器20和一个轮胎温度传感器22，如图1所示。空气压力传感器20直接检测该轮胎的空气压力P。同样地，轮胎温度传感器22直接检测该轮胎的轮胎温度T。
空气压力传感器20和轮胎温度传感器22和一个发送器24组成一个胎内传感器单元30，如图3所示。该胎内传感器单元30安装在每一车轮10的内侧，如图2所示。
在该车辆的体侧该轮胎保护装置具有一个接收器32，如图2所示。该接收器32通过无线传输接收在每一车轮10内的发送器24所发送的指示空气压力P和轮胎温度T的信号。然后该接收器32将所接收的信号发送到一个控制单元40上。
如图1所示，该轮胎保护装置还具有一个外部空气温度传感器44和一个垂直负荷传感器46。外部空气温度传感器44直接检测车辆外部空气温度θ。设置在每一车轮10上的垂直负荷传感器46检测一个作用在车轮10上的垂直负荷F。该外部空气温度传感器44和垂直负荷传感器46都与控制单元40电连接。
此外，该垂直负荷传感器46可以由检测一个对应垂直负荷F的物理量的传感器替代。该传感器可以是一个为每一车轮10检测该车辆的一个弹簧上面元件或一个弹簧下面元件的垂直加速度的垂直加速度传感器，或者一个检测该弹簧上面元件相对弹簧下面元件的位移的位移传感器等等。
如图1所示，该轮胎保护装置还包括一车轮速度传感器50用于每一车轮10。如所公知的，每一车轮速度传感器50检测各个车轮10的角速度作为轮速Vw。更具体地，该车轮速度传感器50是一个电磁拾取装置，输出一个当形成在一个与该车轮10一起旋转的转子的外周边上的多个齿经过时周期性变化的电压信号。该车轮速度传感器50也与控制单元40电连接。
根据该示例性实施例，车轮速度传感器50用于估计车轮10所接触的路面的粗糙度，以及用于估计车速V。然而，也可以使用该车轮速度传感器50估计车轮10的轮胎空气压力P，在该情况下可以省略空气压力传感器20。
还可以使用该车轮速度传感器50估计车轮10的轮胎温度T。在该情况下，因为可以理解在每一车轮10的行驶历史和温度T之间的恒定关系，可以省略空气温度传感器20。
如图1所示，该车辆的一个制动装置60和一个驱动装置62也与控制单元40电连接。该制动装置60电气地控制每一车轮10的制动力，而与是否使用一个压力介质无关。该制动力可以通过控制一个为每一车轮10提供的制动器而控制，或者通过控制由车辆的动力源即发动机的泵作用的操作效果而控制-作为发动机制动(engine brake)。
因此，制动装置60使用用于制动的一个电磁阀或一个电马达和用于控制发动机节气门的开度的一个电磁阀或一个电马达作为一个致动器。
相反，驱动装置62电气地控制车轮10的驱动力。该驱动力通过控制发动机而被控制，或者通过控制一个将从发动机的输出传递到车轮10的分级或无级变速机构而被控制。
因此，该驱动装置62使用用于控制发动机节气门的开度的一个电磁阀或一个电马达和用于传动的一个电磁阀或一个电达马作为一个致动器。
控制单元40具有一台作为主要部件的计算机70，并基于从连接到控制单元40的各个传感器输出的信号，通过利用计算机70执行必要的程序，通过制动装置60或驱动装置62控制车辆的行驶状态，以保护轮胎免受异常变形。更具体地，该控制单元40控制车速作为控制车辆行驶状态。
如图1所示，计算机70包括皆通过一总线78连在一起的一个CPU72(一种处理器的示例)、ROM74(一种存储器的的示例)、和RAM76(另一种存储器的的示例)。
如图1所示，一第一警告装置80和一第二警告装置82也与控制单元40连接。该第一警告装置80在多个车轮10中的至少一个中可能发生异常轮胎变形时被启动，并可视地(即通过显示装置)或听得见地(即通过声音)通知该车辆的使用者(包括驾驶员)该可能性。
另一方面，第二警告装置82在需要冷却轮胎以止防在多个车轮10中的至少一个中发生异常轮胎变形时被启动，并可视地(即通过显示装置)或听得见地(即通过声音)通知该车辆的使用者(包括驾驶员)该必要性。
除可能发生异常轮胎变形时或需要冷却轮胎时之外，第一警告装置80和第二警告装置82还可以在轮胎温度高或当轮胎压力低的时候可视地或听得见地通知该车辆的使用者。而且，根据轮胎变形的程度或轮胎温度或压力水平，显示或声音可以不同。
图4是示意性地示出了轮胎保护装置的功能性框图。当根据该轮胎保护装置执行的每一功能考虑时，该轮胎保护装置可以分为四个部分：传感器部分100、检测部分102、控制部分104和致动器部分106。传感器部分100包括空气压力传感器20、轮胎温度传感器22、外部空气温度传感器44、垂直负荷传感器46和车轮速度传感器50。
致动器部分106包括上述电马达和电磁阀等。控制部分104包括控制其中的各自致动器的制动装置60和驱动装置62的部分。
检测部分102包括一个异常变形可能性判定部分110，通过判定轮胎温度是否高于一个阈值TB(一个临界温度的示例)来判定对每一轮胎是否存在异常轮胎变形的可能性。在此，阈值TB是例如通过试验等提前获得的对每种类型的轮胎的作为该轮胎温度不可超出的临界温度以防止异常轮胎变形。
检测部分102还包括一个冷却必要性判定部分112，通过轮胎温度是否高于一个目标温度Tt(一个基准温度的示例)来判定是否需要冷却轮胎。该检测部分102包括控制单元40。
在该示例性实施例中，当判定存在异常轮胎变形的可能性时，自动制动控制开始以自动地使车辆减速。同样，根据该示例性实施例，当判定存在异常轮胎变形的可能性时，执行自动制动控制直到车辆停止。
进一步地在该示例性实施例中，当车辆在执行自动制动控制的同时行驶时需要通过空气流冷却轮胎，以致于判定需要冷却轮胎时，通过释放制动装置60和操作驱动装置62中的至少一个动作取消对车辆的减速。
当判定需要冷却轮胎时，控制车速以使得实际轮胎温度T接近目标温度Tt。结果，实际轮胎温度T被控制以使得不超过轮胎温度不应超出的温度，即临界温度(与阈值温度TB相匹配)，以防止异常轮胎变形。
如上所述可以理解，在该示例性实施例中，致动器部分106控制轮胎的冷却效果以使得致动器部分106的操作反映在轮胎温度T中。
冷却必要性判定部分112在进行判定时考虑到轮胎温度T。控制部分104然后以一种反映冷却必要性判定部分112的判定结果的方式控制致动器部分106。因此，致动器部分106通过连续地反馈反映过去控制结果的轮胎温度T控制车速。
图5是示意性地示出了轮胎的加热和冷却因子。在该示例性实施例中，车辆外部空气温度θ、轮胎上的垂直负荷(下文简称为“负荷F”)，和路面粗糙度的严重程度(路面被视为轮胎的激振源)(下文简称为“粗糙度R”或路面状态“R”)被认为是加热因子。
同样根据该示例性实施例，轮胎周围的空气流风速(对应于车速V)被认为是冷却因子。在该情况下，冷却因子可视为对该轮胎的热量吸收要素。
各种以在图6中的流程图中示意性地示出的轮胎保护程序开始的程序预先存储在ROM74中。在计算机70接通电源时该轮胎保护程序按顺序对每一车轮10反复地执行。
在每次执行该轮胎保护程序时，所执行程序的车轮轮胎的空气压力P首先在步骤S1由空气压力传感器20检测到。然后在步骤S2，该轮胎的轮胎温度T由轮胎温度传感器22检测到。
继续地，在步骤S3，在所检测的当前轮胎温度T和前一(次)轮胎温度T值(存储在RAM76中)之间的差被检测为一个轮胎温度梯度ΔT。然后在步骤S4，由外部空气温度传感器44检测外部空气温度θ。
然后在步骤S5，由垂直负荷传感器46检测轮胎的负荷F。
在步骤S6，基于由车轮速度传感器50输出的时间序列信号对该轮胎检测在当前点的路面粗糙度R。路面粗糙度R是一个指示当前路面如何好或如何粗糙的变量。例如，一种例如很少具有不规则物(即相对光滑)的沥青路的路面被判定为好的路面，而一种例如具有很多不规则物(即相对粗糙)的铺碎石路的路面被判定为粗糙的路面。
在步骤S7，基于由多个车轮速度传感器50所检测的轮速Vw的估计而判定车速V。
在步骤S8，使用多个检测的上述物理量判定是否存在异常轮胎变形的可能性。
异常轮胎变形可能性的判定详细内容在图7所示的作为异常变形可能性判定例程的该流程图中示出。在异常变形可能性判定例程中，首先判定所检测到的空气压力P是否等于或大于步骤S31中的阈值PB。如果空气压力P等于或小于阈值PB，则判定为是，并且例程继续进行到步骤S32。
在步骤S32，判定所检测到的轮胎温度T是否等于或大于阈值TB。如果轮胎温度T等于或大于阈值TB，则判定为是，并且例程继续进行到步骤S33。
在步骤S33，判定所检测到的轮胎温度梯度ΔT是否等于或大于阈值ΔTB。如果轮胎温度梯度ΔT等于或大于阈值ΔTB，则判定为是，并且例程继续进行到步骤S34，在此判定为对所述轮胎存在异常轮胎变形的可能性。
相反，如果在从步骤S31到步骤33中的任何步骤中的判定为否，则在步骤35中判定为对所述轮胎不存在异常轮胎变形的可能性。
如果在步骤34中判定为存在异常轮胎变形的可能性，则在步骤36中计算目标温度Tt。图8以一个作为目标温度计算例程的流程图示意性地示出了步骤36的详细内容。在该目标温度计算例程中，在步骤51中目标温度Tt首先临时设置为一个等于阈值TB的值。
然后在步骤S52中，判定所检测到的外部空气温度θ是否高于一个阈值θ0，即，判定外部空气是否作为轮胎的一个加热源(一个激励源excitingsource)。如果外部空气温度θ高于阈值θ0，则在步骤S52中判定为是，并且例程继续进行到步骤S53，在此通过从目标温度Tt的当前值减去一个校正量ΔT1而对目标温度Tt进行校正。如果外部空气温度θ不是高于阈值θ0，则跳过步骤S53。
另外，目标温度Tt也可以通过将目标温度Tt的当前值乘以一个小于1的校正系数而校正。
然后在步骤54判定所检测到的负荷F是否大于一个阈值F0。如果负荷F大于阈值F0，则判定为是，并且例程继续进行到步骤S55，在此通过从目标温度Tt的当前值减去一个校正量ΔT2而对目标温度Tt进行校正。如果负荷F不是大于阈值F0，则跳过步骤S55。
然后在步骤56判定所检测到的粗糙度R是否指示一个粗糙的路面。如果该粗糙度R指示目前的路面是粗糙的，则判定为是，并且例程继续进行到步骤S57，在此通过从目标温度Tt的当前值减去一个校正量ΔT3而对目标温度Tt进行校正。如果粗糙度R不是指示目前的路面是粗糙的，则跳过步骤S57。
然后在步骤56基于所检测到的空气压力P和所检测到的车速V判定轮胎中是否正在发生一个驻波现象。例如当空气压力P低于阈值而V大于该阈值时，则判定为轮胎中正在发生一个驻波现象。
如果该驻波现象在轮胎中发生，则在步骤S58中判定为是，并且例程继续进行到步骤S59，在此通过从目标温度Tt的当前值减去一个校正量ΔT4而对目标温度Tt进行校正。另一方面，如果没有发生驻波现象，则跳过步骤S59。
这完成目标温度计算例程的一次执行。同时也完成了图7所示的异常变形可能性判定例程的一次执行。
然后在图6的步骤S9中判定是否在最后执行S8时判定了是否存在异常轮胎变形的可能性。如果在最后执行S8时判定了不存在异常轮胎变形的可能性，则步骤S9中判定为否，并且例程进行到步骤S10，在此将一个信号输出到第一警告装置80以关闭该装置。然后该例程重新回到步骤S1。
相反，如果在最后一次执行S8时判定存在异常轮胎变形的可能性，则步骤S9中判定为是，并且例程进行到步骤S11，在此将一个信号输出到第一警告装置80以启动该装置。结果，通知该车辆的使用者存在异常轮胎变形的可能性。
然后在步骤12执行自动制动控制。图9以一个作为自动制动控制例程的流程图示意性地示出了步骤S12的详细内容。在该自动制动控制例程中，在步骤S71通过制动装置60的操作以一设定的速度梯度(设定减速率)首先执行车辆制动。然后在步骤S72，如上所述检测车速V。然后在步骤S73判定车辆是否基于所检测的车速V停止。如果车辆已停止，则步骤S73中判定为是，并且自动制动控制例程的该循环立即终止。然而，如果车辆尚未停止，则判定为否，并且例程进行到步骤S74。
在步骤S74通过轮胎温度传感器22检测轮胎温度T。然后在步骤S75判定所检测到的轮胎温度T是否等于或大于计算的目标温度Tt，即是否需要冷却轮胎。如果轮胎温度T不等于或大于目标温度Tt，则步骤S75中判定为否，并且例程进行到步骤S76，在此将一个信号输出到第二警告装置82以关闭该装置。然后该例程返回到步骤S71。
另一方面，如果轮胎温度T等于或大于目标温度Tt，则步骤S75中判定为是，并且例程进行到步骤S77，在此将一个信号输出到第二警告装置82以启动该装置。结果通知该车辆的使用者需要冷却轮胎。
然后在步骤S78取消主动车辆控制，以使得车辆处于既不执行制动也不执行加速(即驱动)的状态。这缓和了由于在车辆行驶时绕其周围的空气流而对轮胎的冷却效果的降低。
然后在步骤S79，由轮胎温度传感器22检测轮胎温度T，并在步骤S80中判定轮胎温度T是否等于或大于计算的目标温度Tt，即重新判定是否需要冷却轮胎。
如果轮胎温度T不等于或大于目标温度Tt，则步骤S80中判定为否，并且例程在执行步骤S76之后返回到步骤S71。另一方面，如果轮胎温度T等于或大于目标温度Tt，则步骤S80中判定为是，并且例程进行到步骤S81，在此通过操作驱动装置62按照设定车辆梯度(设定加速率)使车辆加速。当车辆行驶时该加速通过绕其周围的空气流而主动地增加在轮胎上的冷却效果。
然后在步骤S82检测车速V和在步骤S83判定车速V是否等于或大于一个上限车速VM(例如在当前自动制动控制状态时的车速V)。如果车速V不等于或大于上限车速VM，则步骤S83中判定为否，并且例程回到步骤S79。
另一方面，如果车速V等于或大于上限车速VM，则步骤S83中判定为是，并且例程进行到步骤S84，在此取消主动车辆控制，以使得车辆处于既不执行制动也不执行加速的状态。然后该例程返回到步骤S79。
此外，通过该示例性实施例，当在执行自动制动控制例程的同时车辆的使用者即驾驶员执行一个驱动操作时，自动制动控制例程的执行被强行终止以优先进行驾驶员的驱动操作。当自动制动控制例程的一个循环的执行结束时，图6的轮胎保护程序的一个循环的执行也结束。
图10是示出了由于执行自动制动控制例程而造成轮胎温度T和车速V在一段时间内的变化的示例的曲线图。在该示例中，当判定可能发生异常轮胎变形时使车辆减速。该减速的结果是，轮胎温度T增加，因此取消减速，这样车速不是被主动地控制。即使是当车速不是被很主动地控制时，该车辆的轮胎温度T仍然不低于目标温度Tt，因此车辆被加速。
该加速的结果是，轮胎温度T降低至等于或小于目标温度Tt，因此车辆又被减速。该减速的结果是，轮胎温度T增加，因此取消减速，这样车速不是被主动地控制。即使是此时(车速不是被主动地控制)轮胎温度T不降低至低于目标温度Tt，因此车辆又被加速。该加速的结果是，轮胎温度T降低至等于或小于目标温度Tt，因此车辆又被减速。
该(再次)减速导致轮胎温度T升高超出目标温度Tt，因此接着取消该减速以使得车速不是被很主动地控制。即使是此时，轮胎温度T超出目标温度Tt，因此车辆被加速。该加速的结果是，轮胎温度T降低至小于目标温度Tt，因此车辆被减速。该减速的结果是，轮胎温度T增加超出目标温度Tt，因此取消减速，以使得车速不是被主动地控制。车速不是被主动地控制的结果是，轮胎温度T降低至低于目标温度Tt，因此车辆又被减速。
此外，有时轮胎温度T临时地保持基本上恒定。在这些时候，估计轮胎的加热和冷却因子被平衡并且轮胎达到了一个热平衡状态。
如上述说明明显地示出，在该示例性实施例中，控制单元40中执行图6的步骤S1至S9以及图9的步骤S74、S75、S79和S80的部分是上述第(1)部分中“判定装置”的一个示例。
此外，在该示例性实施例中，控制单元40中执行图7的步骤S36以及图8的步骤S74、S75、S79和S80的部分是上述第(3)部分中“装置”的一个示例。
还有，在该示例性实施例中，控制单元40中执行图8的目标温度计算例程的部分是第(3)部分中“基准温度判定装置”的一个示例，并且在控制单元40中执行图9的步骤S74、S75、S79和S80的部分是上述相同部分中“冷却必要性判定装置”的一个示例。
此外，在该示例性实施例中，控制单元40中执行图7的步骤S31至S35的部分是上述第(9)部分中“异常变形可能性判定装置”的一个示例，而控制单元40中执行图8的目标温度Tt计算例程的部分是上述相同部分中“装置”的一个示例。
还有，在该示例性实施例中，第二警告装置82是第(10)部分中“警告装置”的一个示例。
还有，在该示例性实施例中，控制单元40中执行图9的步骤S78、S81和S84的部分与驱动装置62一起组成第(11)部分中“冷却效果控制装置”的一个示例，以及第(12)部分中“车速控制装置”的一个示例。
还有，在该示例性实施例中，控制单元40中执行图9的步骤S71的部分与制动装置60一起组成第(13)部分中“减载装置”的一个示例。
还有，在该示例性实施例中，控制单元40中执行图9的步骤S71的部分与制动装置60一起是第(20)部分中“减载装置”的一个示例，并且，控制单元40中执行图9的步骤S78、S81和S84的部分与驱动装置62一起组成相同项中“冷却效果控制装置”的一个示例。
还有，在该示例性实施例中，控制单元40中执行图7的步骤S31至S35的部分是第(21)部分中“异常变形可能性判定装置”的一个示例。
还有，在该示例性实施例中，控制单元40中执行图8的目标温度计算例程和图9的自动制动控制例程的部分，与制动装置60和驱动装置62一起，组成第(22)部分和第(23)部分中“车速控制装置”的一个示例。
还有，在该示例性实施例中，控制单元40中执行图8的目标温度计算例程的部分是第(24)部分中“目标温度判定装置”的一个示例，而控制单元40中执行图9的自动制动控制例程的部分是第(27)部分中“控制装置”的一个示例。
下面将说明本发明的第二实施例。在该第二实施例中，硬件设计与第一实施例的相同；不同的仅仅是软件设计。因此，将只详细说明软件设计而省略对硬件设计的说明。
根据第一示例性实施例，当判定存在异常变形可能性时自动制动控制开始。一旦该自动制动控制开始，它就继续执行直到该车辆停止。在执行该自动制动控制时，车速在一段时间被保持，而在一段时间被加速，这取决于轮胎自身及轮胎周围的环境状态。结果，尽可能多地控制轮胎温度T以不超出临界温度。
相反，根据第二示例性实施例，当轮胎温度T由于判定存在异常变形可能性而开始自动制动控制而降至低于目标温度Tt时，该降低被视为可足以减少异常轮胎变形可能性。在该情况下，自动制动控制立即结束，因此不必由自动制动控制停止该车辆。
图11是一个示意性地示出了用于执行根据该种机制的自动制动控制例程的内容的流程图。使用该自动制动控制例程而非在第一示例性实施例中的自动制动控制例程。因此，除了在自动制动控制例程中的步骤以外，所有执行的用于在第二示例性实施例中保护轮胎的步骤与在第一示例性实施例中的相同。
如图11所示，在根据该示例性实施例的自动制动控制例程中，该车辆首先通过在步骤S101的制动装置60的操作而自动制动。结果，车速根据设定梯度而降低。接着在步骤S102通过轮胎温度传感器22检测当前轮胎温度T。
继续，在步骤S103判定所检测到的轮胎温度T是否等于或大于目标温度Tt，即判定是否需要冷却轮胎。如果轮胎温度T不等于或大于目标温度Tt，则步骤S103中判定为否，并且自动制动控制例程的循环执行立即终止。
另一方面，如果轮胎温度T等于或大于目标温度Tt，则步骤S103中判定为是，并且例程进行到步骤S104，在此取消主动车辆控制，以使得车辆处于既不操作制动装置60也不执行加速装置62的状态。结果，保持车速。
然后在步骤105重新通过轮胎温度传感器22检测当前轮胎温度T，并在步骤S106中重新判定所检测到的轮胎温度T是否等于或大于目标温度Tt，即判定是否需要冷却轮胎。如果轮胎温度T不是等于或大于目标温度Tt，则步骤S106中判定为否，并且自动制动控制例程的循环执行立即终止。
另一方面，如果轮胎温度T等于或大于目标温度Tt，则步骤S106中判定为是，并且例程进行到步骤S107，在此车辆由驱动装置62的操作而加速。结果，车速根据设定梯度而增加。接着该例程返回到步骤S102。
如上述说明可清楚看出的是，在该示例性实施例中，图11的步骤S101至S107分别代替图9中的步骤S71、S74、S75、S78、S79、S80和S81。
接着说明本发明的第三实施例。在该第三实施例中，硬件设计与第一实施例的相同；不同的仅仅是软件设计。因此，将只详细说明软件设计；省略对硬件设计的说明。
在第一实施例中，在执行自动制动控制的同时连续地通过轮胎温度传感器22监控轮胎的实际温度T。此外，基于该监控的结果，从一个减速模式、一个非主动控制模式(即一个保持模式)和一个加速模式中选择一种模式作为控制车速V的模式。也就是说，当选择某一车速控制模式时，主要确定该车速V的实际速度梯度ΔV。在第一示例性实施例中，根据所选择的车速控制模式控制车速V。
相反，根据该第三示例性实施例，建立了一个轮胎热平衡模型，该模型模拟一种机制，其中轮胎的温度T根据轮胎加热和冷却因子的平衡而确定，而在进行车速控制的同时速度梯度ΔV可以基于轮胎热平衡模型相对自由地设定。
图12示意性地示出了轮胎热平衡模型。在该示例性实施例中，当外部空气温度θ高于轮胎温度T时的该外部空气温度θ、轮胎负荷F和路面状态R被视为轮胎的加热因子。同样地，当外部空气温度θ低于轮胎温度T时的该外部空气温度θ、当车辆行驶时绕轮胎周围流动的空气的风速(假定它与车速V相匹配)、路面上的雨水W，和在路面上的积雪S被视为轮胎的冷却因子。这是因为在路面上的雨水和积雪都起到从轮胎除去热量的作用，正如在轮胎周围的空气流一样。
图13是示意性地示出了根据本发明的第三示例性实施例的轮胎保护程序的内容的流程图。在计算机70接通电源时该轮胎保护程序按顺序对每一车轮10反复地执行，正如在第一示例性实施例的轮胎保护程序一样。
每次执行轮胎保护程序时，首先在步骤S131由空气压力传感器20检测执行该程序所针对的车轮的轮胎的空气压力P。接着在步骤S132，由轮胎温度传感器22检测该轮胎的轮胎温度T。
继续，基于所检测的空气压力P、轮胎温度T和轮胎温度梯度ΔT，在步骤S133根据如在第一示例性实施例的相同的判定条件对该轮胎判定是否存在异常轮胎变形的可能性。如果不存在异常轮胎变形的可能性，在步骤S133的判定为否并且立即终止轮胎保护程序的该循环。
另一方面，如果存在异常轮胎变形的可能性，在步骤S133的判定为是并且例程进行到步骤S134。在步骤S134，由外部空气温度传感器44检测外部空气温度θ。然后在步骤S135由垂直负荷传感器46检测车轮上的垂直负荷F，和在步骤S136使用车轮速度传感器50检测路面状态R。路面状态R是一个指示该轮胎当前所接触路面如何好或如何粗糙的变量。
然后在步骤S137，基于从一个外部路面交通信息中心接收的路面信息，判定是否是在下雨或是否在车辆当前所被驱动的区域中的路面上是否有水。该判定结果由变量雨水W表示。
然后在步骤S138，与步骤S137相似，基于从一个外部路面交通信息中心接收的路面信息，判定是否是在下雨或是否在车辆当前所被驱动的区域中的路面上是否有积雪。该判定结果由变量积雪S表示。
然后在步骤S139，基于每一检测的物理量，确定用于进行自动控制车速时的目标速度梯度ΔV(或者是目标控制量或者是目标加速或减速率)。
该目标速度梯度ΔV可能使用例如一个函数f1(T)、一个函数f2(θ，F，R)和一个函数g(θ，V，W，S)进行确定，其中，在函数f1(T)中轮胎温度T是一个变量，在函数f2(θ，F，R)中外部空气温度θ、负荷F和路面状态R中的每一个都是变量，而在函数g(θ，V，W，S)中，外部空气温度θ、车速V、雨水W和积雪S都是变量。
图14a示意性地示出了函数f1(T)相对于轮胎温度T的变化特征的一个示例图示。图14b示意性地示出了函数f2(θ，F，R)相对于负荷F的变化特征的一个示例图示。图14c示意性地示出了函数g(θ，V，W，S)相对于车速V的变化特征的一个示例图示。
此外，通过使用例如一个缺省值K，目标速度梯度ΔV可以使用下列表达式确定，即表达式：
ΔV＝K-f1(T)-f2(θ，F，R)+g(θ，V，W，S)
或表达式：
ΔV＝K+f1(T)+f2(θ，F，R)-g(θ，V，W，S)
当通过执行步骤S139确定目标速度梯度ΔV时，接着在步骤S140判定所确定的目标速度梯度ΔV是一个负值、零或一个正值。
如果目标速度梯度ΔV是一个负值，在步骤S141操作制动装置60以根据目标速度梯度ΔV减少车速V。另一方面，如果目标速度梯度ΔV是零，在步骤S142既不操作制动装置60也不操作驱动装置62以保持车速V。同样地，如果目标速度梯度ΔV是一个正值，在步骤S143中操作驱动装置62以根据目标速度梯度ΔV增加车速V。在任何情况下，由此结束轮胎保护程序的一个循环的执行。
如上述说明所清楚的是，根据该示例性实施例，控制单元40中执行图13的轮胎保护程序的部分，和制动装置60和驱动装置62一起，组成第(22)部分和第(23)部分中“车速控制装置”的一个示例。
此外，控制单元40中执行图13的步骤S139的部分，是第(28)部分中“目标速度梯度判定装置”的一个示例，和控制单元40中执行相同图中步骤S141至143的部分是相同项中“控制装置”的一个示例。
当存在异常变形的可能性时，自动制动该车辆(步骤S71)。如果轮胎温度T等于或大于目标温度Tt，则取消该车辆的自动制动(步骤S75至S78)。因此，可减轻由于车速的减小而造成的当车辆行驶时在轮胎周围的空气流所造成的在轮胎上的冷却效果的减少。如果接着轮胎温度T等于或大于目标温度Tt，使车辆自动加速(步骤S79至S81)，以使得由于在轮胎周围的空气流所造成的在轮胎上的冷却效果主动地增加。因此，通过考虑当车辆行驶时轮胎的温度而保护轮胎免受异常变形。

Claims (21)

1、一种安装在具有充满加压空气的轮胎的车轮(10)的车辆上的轮胎保护装置，在车辆行驶时保护轮胎免受异常变形，其特征在于包括：
检测所述轮胎的温度(T)的轮胎温度传感器(22)；
当存在发生异常轮胎变形的可能性时，基于由所述轮胎温度传感器(22)检测的轮胎温度(T)判定是否需要冷却所述轮胎的判定装置(40)；和
一控制所述轮胎的冷却效果以使得当判定装置(40)判定为需要冷却所述轮胎时所述轮胎的温度(T)不升高的冷却效果控制装置(40，62)，
其中，轮胎由在车辆行驶时在轮胎周围运动的气流而冷却，在判定装置(40)判定为需要冷却所述轮胎时，所述冷却效果控制装置(40，62)控制车速以使得在车辆行驶时由于轮胎周围的气流而造成的轮胎冷却效果不会减小。
2、根据权利要求1的轮胎保护装置，其特征在于，所述轮胎由在车辆行驶时在轮胎周围运动的气流而冷却。
3、根据权利要求1或2的轮胎保护装置，其特征在于，判定装置(40)基于一个加热轮胎的加热因子(θ，F，R)和一个冷却轮胎的冷却因子(CF)中的至少一个因子确定用于判定是否需要冷却所述轮胎以防止异常轮胎变形的一个基准温度(Tt)，并基于所确定的基准温度(Tt)和由轮胎温度传感器(22)所检测的轮胎温度(T)之间的关系判定是否需要冷却所述轮胎。
4、根据权利要求3的轮胎保护装置，其特征在于，当车辆的外部空气温度高于实际轮胎温度(T)时，所述加热因子(θ，F，R)包括外部空气温度(θ)、作用在轮胎上的轮胎负荷(F)和所述轮胎所接触路面的一种状态(R)之中的至少一个。
5、根据权利要求4的轮胎保护装置，其特征在于，轮胎负荷(F)包括作用在轮胎上的轮胎负荷(F)和作为所述轮胎的转速的车轮速度(V)中的至少一个。
6、根据权利要求5的轮胎保护装置，其特征在于，轮胎负荷(F)包括作用在轮胎上的垂直负荷(F)、一个纵向力和一个侧向力中的至少一个。
7、根据权利要求3的轮胎保护装置，其特征在于，当车辆的外部空气温度低于实际轮胎温度(T)时，冷却因子(CF)包括外部空气温度(θ)、在车辆行驶时附着于轮胎的一个物体的比轮胎的实际温度(T)低的温度，和在车辆行驶时在轮胎周围运动的气流中的至少一个。
8、根据权利要求3的轮胎保护装置，其特征在于，判定装置(40)包括基于加热轮胎的加热因子(θ，F，R)和冷却轮胎的冷却因子(CF)中的至少一个因子确定用于判定是否需要冷却所述轮胎以防止异常轮胎变形的一个基准温度(Tt)的基准温度判定装置(40)，和当由轮胎温度传感器(22)所检测的轮胎温度(T)超出或将要超出所确定的基准温度(Tt)时用于判定是否需要冷却所述轮胎的冷却必要性判定装置(40)。
9、根据权利要求8的轮胎保护装置，其特征在于，所述判定装置(40)还包括用于在满足所有条件时判定为存在发生异常轮胎变形的可能性的异常变形可能性判定装置(40)，所述条件至少包括一个由轮胎温度传感器(22)所检测的轮胎温度(T)超出一个预设为轮胎不应超出以防止异常轮胎变形的临界温度(TB)的条件；和所述基准温度判定装置(40)基于所述临界温度(TB)以及加热因子(θ，F，R)和冷却因子(CF)中的至少一个因子确定基准温度(Tt)。
10、根据权利要求1的轮胎保护装置，其特征在于，还包括：一个当判定装置(40)判定为需要冷却所述轮胎时警告使用者的警告装置(82)。
11、根据权利要求3的轮胎保护装置，其特征在于，还包括：
一个当判定装置(40)判定为需要冷却所述轮胎时警告使用者的警告装置(82)；和
其中，判定装置(40)包括基于加热轮胎的加热因子(θ，F，R)和冷却轮胎的冷却因子(CF)中的至少一个因子确定一个基准温度(Tt)以判定是否需要冷却所述轮胎以防止异常轮胎变形的基准温度确定装置(40)；当由轮胎温度传感器(22)所检测的轮胎温度(T)超出或将要超出所确定的基准温度(Tt)时用于判定是否需要冷却所述轮胎的冷却必要性判定装置(40)；和在所有条件成立时判定为存在发生异常轮胎变形的可能性的异常变形可能性判定装置(40)，所述条件至少包括一个由轮胎温度传感器(22)所检测的轮胎温度(T)超出一个预设为轮胎不应超出以防止异常轮胎变形的临界温度(TB)的条件；和所述基准温度确定装置(40)基于所述临界温度(TB)以及加热因子(θ，F，R)和冷却因子(CF)中的至少一个因子确定基准温度(Tt)。
12、根据权利要求1的轮胎保护装置，其特征在于，还包括：当判定为存在发生异常轮胎变形的可能性时，控制车辆以使得作用在轮胎上的轮胎负荷(F)减小的一个负荷减小装置(40)。
13、根据权利要求12的轮胎保护装置，其特征在于，轮胎由在车辆行驶时在轮胎周围运动的气流而冷却，当异常变形可能性判定装置(40)判定为存在发生异常轮胎变形的可能性时，负荷减小装置(40)使车辆减速，和当在负荷减小装置(40)已开始操作后判定装置(40)判定为需要冷却所述轮胎时冷却效果控制装置(40，62)停止车辆的减速。
14、根据权利要求10或11的轮胎保护装置，其特征在于，还包括：一检测所述轮胎的空气压力的空气压力传感器(20)，其中判定装置(40)包括基于由空气压力传感器(20)所检测的空气压力(P)和所述空气压力(P)的变化梯度中的至少一个、以及由轮胎温度传感器(22)所检测的轮胎温度(T)和所述轮胎温度(T)的变化梯度(ΔT)中的至少一个，用于判定是否存在发生异常轮胎变形的可能性的异常变形可能性判定装置(40)。
15、根据权利要求1的轮胎保护装置，其特征在于，还包括：当存在发生异常轮胎变形的可能性时，基于由所述轮胎温度传感器(22)检测的轮胎温度(T)控制车速(V)的一车速控制装置(40，60)。
16、根据权利要求15的轮胎保护装置，其特征在于，所述车速控制装置(40，60)控制车速(V)以使得车速(V)逐渐减小同时伴随着一车速(V)不是被主动地控制的区间。
17、根据权利要求15或16的轮胎保护装置，其特征在于，还包括：
基于加热轮胎的加热因子(θ，F，R)和冷却轮胎的冷却因子(CF)中的至少一个因子确定所述轮胎的目标温度(Tt)的目标温度确定装置(40)；和
用于控制车速(V)以使得轮胎的实际温度(T)接近所判定的目标温度(Tt)的控制装置。
18、根据权利要求17的轮胎保护装置，其特征在于，目标温度判定装置(40)基于轮胎不应超出的以防止异常轮胎变形的临界温度(TB)以及加热因子(θ，F，R)和冷却因子(CF)中的至少一个因子判定目标温度(Tt)，和所述控制装置(40)控制车速(V)以使得轮胎的实际温度(T)接近所判定的目标温度(Tt)，从而防止轮胎的实际温度(T)超出所述临界温度(TB)。
19、根据权利要求18的轮胎保护装置，其特征在于，目标温度判定装置(40)基于临界温度(TB)以及加热因子(θ，F，R)将目标温度(Tt)判定为一个低于临界温度(TB)的温度。
20、根据权利要求18的轮胎保护装置，其特征在于，所述控制装置(40)通过使用轮胎温度传感器(22)连续地检测和反馈轮胎温度(T)而控制车速(V)以使得轮胎的实际温度(T)接近目标温度(Tt)，并从而控制轮胎的实际温度(T)以不超出临界温度(TB)。
21、根据权利要求15或16的轮胎保护装置，其特征在于，还包括：
用于基于加热轮胎的加热因子(θ，F，R)和冷却轮胎的冷却因子(CF)中的至少一个因子确定车速(V)的目标速度梯度(ΔV)的目标速度梯度确定装置(40)；
其中所述控制装置(40)根据所确定的目标速度梯度(ΔV)控制车速(V)。
CNB031559794A 2002-08-28 2003-08-27 轮胎保护装置 Expired - Fee Related CN1269659C (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP248039/2002 2002-08-28
JP2002248039A JP4059037B2 (ja) 2002-08-28 2002-08-28 タイヤ保護装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1486865A CN1486865A (zh) 2004-04-07
CN1269659C true CN1269659C (zh) 2006-08-16

Family

ID=31492560

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB031559794A Expired - Fee Related CN1269659C (zh) 2002-08-28 2003-08-27 轮胎保护装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US7461713B2 (zh)
EP (1) EP1393934B1 (zh)
JP (1) JP4059037B2 (zh)
CN (1) CN1269659C (zh)
DE (1) DE60316884T2 (zh)

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2831107B1 (fr) * 2001-10-18 2004-10-15 Michelin Soc Tech Procede d'estimation de la temperature de l'air de la cavite interne d'un pneumatique et application a la detection d'un fonctionnement anormal d'un systeme de roulage a plat
US7121138B2 (en) * 2003-09-02 2006-10-17 Infineon Technologies Ag Apparatus and method for detecting a tire deformation of a vehicle tire
US7509850B1 (en) * 2007-09-10 2009-03-31 David Hui Vehicle protection device directly formed on inflation valve
US8612066B2 (en) * 2008-03-28 2013-12-17 Caterpillar Inc. Control system for payload limiting of hauling operation
US8746302B2 (en) * 2009-07-02 2014-06-10 GM Global Technology Operations LLC Low noise run-flat tires
CN103228469B (zh) * 2010-09-03 2015-11-25 丰田自动车株式会社 车辆控制系统及控制装置
JP5494812B2 (ja) * 2010-09-28 2014-05-21 トヨタ自動車株式会社 タイヤ温度制御装置
EP2907679B1 (en) 2012-10-11 2018-04-18 Bridgestone Corporation Tire pressure warning system
JP6055670B2 (ja) * 2012-12-18 2016-12-27 株式会社ブリヂストン 車両案内システムおよび車両案内方法
US9139090B1 (en) * 2014-10-01 2015-09-22 Sung Jung Minute Industry Co., Ltd. Method for judging abnormal loading of vehicles
WO2017082362A1 (ja) * 2015-11-10 2017-05-18 株式会社ブリヂストン タイヤ管理方法及びタイヤ管理装置
CN108931945B (zh) * 2017-05-27 2022-01-07 比亚迪股份有限公司 车辆控制方法及装置
CN113069774A (zh) * 2020-01-06 2021-07-06 北京小米移动软件有限公司 车辆及其控制方法、装置、终端和存储介质
US11865875B2 (en) 2020-08-18 2024-01-09 The Goodyear Tire & Rubber Company Tire high temperature forecasting system
GB2600460A (en) * 2020-10-30 2022-05-04 Airbus Operations Ltd Aircraft system and method
EP4011651B1 (en) 2020-12-10 2024-04-10 Airbus SAS Apparatus and method for determining aircraft tire pressure
GB2603147B (en) * 2021-01-28 2023-03-01 Airbus Sas Apparatus and method for determining aircraft tire pressure
US11958489B2 (en) * 2021-03-16 2024-04-16 Kawasaki Motors, Ltd. Tire force estimator, four-wheeled vehicle, and tire force estimation method
CN112848816B (zh) * 2021-03-30 2023-04-07 武汉飞恩微电子有限公司 基于压力传感器的胎压检测方法、设备、存储介质及装置

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1428632A (en) * 1973-02-20 1976-03-17 Nissan Motor Tyre air pressure sensor
US4011919A (en) * 1974-02-20 1977-03-15 Theodore Oskar Groeger Tireroller
JPS5413103A (en) 1977-06-29 1979-01-31 Sumitomo Rubber Ind Cooling device for tires
DE3029563C2 (de) * 1980-08-05 1990-11-15 Bayerische Motoren Werke AG, 8000 München Übertragungsverfahren für einen veränderlichen Meßwert für den Reifendruck von Fahrzeug-Rädern
US4574267A (en) * 1982-05-06 1986-03-04 Trw Inc. Tire pressure warning system
GB2198552B (en) * 1986-12-11 1991-09-11 Luke Frank Wright Tyre and air pressure and temperature control system
DE3718471A1 (de) * 1987-06-02 1988-12-22 Christoph Breit Einrichtung zum schutz der aggregate und der ladung von kraftfahrzeugen
US5587698A (en) * 1992-02-05 1996-12-24 Genna; Robert A. Automatic tire pressure control system for a vehicle
JPH06211012A (ja) 1993-01-14 1994-08-02 Toyota Motor Corp タイヤの状態監視装置
JP3270844B2 (ja) * 1993-02-19 2002-04-02 トヨタ自動車株式会社 車両の制御装置
US5661651A (en) * 1995-03-31 1997-08-26 Prince Corporation Wireless vehicle parameter monitoring system
JPH09240446A (ja) 1996-03-01 1997-09-16 Akebono Brake Ind Co Ltd ブレーキ制御装置
DE19613916C2 (de) * 1996-04-06 2001-12-06 Daimler Chrysler Ag Verfahren und Vorrichtung zur Reifenüberwachung bei einem Fahrzeug
JP3059840U (ja) 1996-11-07 1999-07-13 淑男 新岡 車両走行時における空気圧力を利用したタイヤ冷却装置
JP3794091B2 (ja) 1997-03-04 2006-07-05 三菱ふそうトラック・バス株式会社 車両用タイヤパンク対処装置
DE19823646A1 (de) 1998-05-27 1999-12-02 Itt Mfg Enterprises Inc Verfahren zur Messung des Temperaturanstiegs eines Luftreifens und Anordnung zur Durchführung dieses Verfahrens
WO2000030124A1 (fr) * 1998-11-13 2000-05-25 W.F.N Co., Ltd. Procede et dispositif permettant d'activer une substance
JP2000355203A (ja) 1999-06-14 2000-12-26 Denso Corp タイヤ空気圧警報装置
AU6085100A (en) * 1999-07-12 2001-01-30 Geomat Insights, Llc Wireless remote tire parameter measurement method and apparatus
US6809637B1 (en) * 1999-09-03 2004-10-26 The Goodyear Tire & Rubber Company Monitoring a condition of a pneumatic tire
US6343635B1 (en) * 1999-10-22 2002-02-05 Shut-Chen Hsu Vehicle tire with air circulation arrangement
JP2002103931A (ja) 2000-09-29 2002-04-09 Haruyuki Takagi 空気入りタイヤの異常監視装置
US6456922B1 (en) * 2000-11-28 2002-09-24 Ford Global Technologies, Inc. Anti-lock brake control system to reduce thermal load
US6671609B2 (en) * 2000-12-05 2003-12-30 Lear Corporation Tire pressure vehicle speed limiting
US6434470B1 (en) * 2000-12-05 2002-08-13 Lear Corporation Tire pressure vehicle speed limiting
US6741169B2 (en) * 2001-07-06 2004-05-25 Trw Inc. Tire tread integrity monitoring system and method
US6498967B1 (en) * 2001-09-10 2002-12-24 The Goodyear Tire & Rubber Company Tire initiated vehicle control system
JP3988926B2 (ja) * 2002-07-31 2007-10-10 ヤマハ発動機株式会社 自動二輪車におけるタイヤの空気圧等状態検出装置

Also Published As

Publication number Publication date
EP1393934A1 (en) 2004-03-03
EP1393934B1 (en) 2007-10-17
US7461713B2 (en) 2008-12-09
CN1486865A (zh) 2004-04-07
US20040050151A1 (en) 2004-03-18
DE60316884D1 (de) 2007-11-29
JP4059037B2 (ja) 2008-03-12
JP2004082905A (ja) 2004-03-18
DE60316884T2 (de) 2008-07-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1269659C (zh) 轮胎保护装置
CN1099372C (zh) 工程车辆的倾斜控制装置
CN1296638C (zh) 调节盘式制动器的控制方法
CN100345698C (zh) 轮胎状态获取设备
CN1288014C (zh) 路面摩擦系数判定装置和方法
CN1274522C (zh) 用于估计轮胎状态的装置和用于判定轮胎的异常状态的装置
CN1213880C (zh) 通过控制车辆的轮胎来控制车辆状态的方法和系统
CN101030320A (zh) 具有识别运行车轮和备胎功能的轮胎充气压力检测装置
CN1608012A (zh) 路面状况及轮胎行驶状态的推断方法和装置及利用它们的防滑刹车系统和车辆控制
CN1230962C (zh) 电池容量测量与剩余容量计算系统
CN1675079A (zh) 车轮状态获得装置和车辆状态获得装置
CN1865881A (zh) 配置有旋转方向检测装置和触发装置的轮胎位置检测设备
CN1248087C (zh) 电子设备及电子设备中的数据记录方法
CN1551845A (zh) 载重汽车挂车的制动装置
JP2005047993A (ja) タイヤトレッド用ゴム組成物および当該ゴム組成物を用いた空気入りタイヤ
CN1705574A (zh) 胎压监控系统
CN1792686A (zh) 防止偏离行车线装置
CN1860358A (zh) 车辆行驶时测定轮胎拐弯角的方法与系统
CN1126152A (zh) 控制车辆减震器阻尼力特性的方法和装置
CN1746042A (zh) 车辆稳定性控制系统
US20070298315A1 (en) Battery cooling device, battery cooling air flow control device, and computer readable medium
JP5159190B2 (ja) インナーライナー用ゴム組成物およびそれを用いたインナーライナーを有するタイヤ
CN1600588A (zh) 车辆用悬架控制系统及悬架控制方法
CN1491830A (zh) 车辆控制设备
US10538129B2 (en) Rubber composition for base tread

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20060816

Termination date: 20110827