本發(fā)明涉及一種輪胎故障部位預(yù)測系統(tǒng)和輪胎故障部位預(yù)測方法。

背景技術(shù)：

傳統(tǒng)上，為了管理輪胎，應(yīng)用經(jīng)由tkph的管理方法(參見專利文獻(xiàn)1)。該方法在容許載荷與容許速度的乘積的范圍內(nèi)進(jìn)行行駛調(diào)整，并且基于該行駛調(diào)整來進(jìn)行諸如改變輪胎的使用條件和在車輛之間更換輪胎等的管理。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開2007-269303

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明要解決的問題

這里，在預(yù)測輪胎故障部位時，還可以考慮使用上述的tkph。然而，利用該方法，由于容許載荷和容許速度與輪胎溫度不完全對應(yīng)、并且輪胎故障部位根據(jù)行駛路線而不同，因此難以正確地預(yù)測輪胎故障部位。

然后，本發(fā)明提供一種能夠正確地預(yù)測輪胎故障部位的輪胎故障部位預(yù)測系統(tǒng)和輪胎故障部位預(yù)測方法。

用于解決問題的方案

本發(fā)明的主題如下所述：

本發(fā)明的一種輪胎故障部位預(yù)測系統(tǒng)，包括：輪胎行駛參數(shù)測量部，用于測量輪胎行駛參數(shù)；狀態(tài)特性值測量部，用于測量示出輪胎構(gòu)成構(gòu)件的狀態(tài)的狀態(tài)特性值；疲勞度特性值計(jì)算部，用于基于所述狀態(tài)特性值測量部所測量到的狀態(tài)特性值，來計(jì)算與所述輪胎構(gòu)成構(gòu)件的疲勞度相對應(yīng)的疲勞度特性值；以及輪胎故障部位預(yù)測部，用于基于所述疲勞度特性值計(jì)算部所計(jì)算出的所述輪胎構(gòu)成構(gòu)件至少之一的疲勞度特性值和所述輪胎行駛參數(shù)測量部所測量到的輪胎行駛參數(shù)，來預(yù)測輪胎的故障部位。

這里，“測量”是指直接地或間接地獲得輪胎行駛參數(shù)或狀態(tài)特性值，并且包括通過針對直接測量到的參數(shù)進(jìn)行一些計(jì)算等來獲得輪胎行駛參數(shù)或狀態(tài)特性值的情況。

本發(fā)明的一種輪胎故障部位預(yù)測方法，包括以下步驟：利用輪胎行駛參數(shù)測量部來測量輪胎行駛參數(shù)；利用狀態(tài)特性值測量部來測量示出輪胎構(gòu)成構(gòu)件的狀態(tài)的狀態(tài)特性值；利用疲勞度特性值計(jì)算部，基于所述狀態(tài)特性值測量部所測量到的狀態(tài)特性值來計(jì)算與所述輪胎構(gòu)成構(gòu)件的疲勞度相對應(yīng)的疲勞度特性值；以及利用輪胎故障部位預(yù)測部，基于所述疲勞度特性值計(jì)算部所計(jì)算出的所述輪胎構(gòu)成構(gòu)件至少之一的疲勞度特性值和所述輪胎行駛參數(shù)測量部所測量到的輪胎行駛參數(shù)，來預(yù)測輪胎的故障部位。

發(fā)明的效果

根據(jù)本發(fā)明，可以提供一種能夠正確地預(yù)測輪胎故障部位的輪胎故障部位預(yù)測系統(tǒng)和輪胎故障部位預(yù)測方法。

附圖說明

在附圖中：

圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例的輪胎故障部位預(yù)測系統(tǒng)的功能塊的圖。

圖2是示出輪胎的各構(gòu)成構(gòu)件的發(fā)熱分布的示意圖。

圖3是示出輪胎的行駛距離和熱歷史與帶束的故障發(fā)生風(fēng)險之間的關(guān)系的圖。

圖4是示出行駛參數(shù)和疲勞度特性值與輪胎的故障部位之間的關(guān)系的圖。

圖5示出根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例的輪胎故障部位預(yù)測方法的流程圖。

具體實(shí)施方式

以下通過參考附圖來詳細(xì)例示并說明根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例的輪胎故障部位預(yù)測系統(tǒng)和輪胎故障部位預(yù)測方法。

<輪胎故障部位預(yù)測系統(tǒng)>

圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例的輪胎故障部位預(yù)測系統(tǒng)100的功能塊的圖。

如圖1所示，本實(shí)施例的輪胎故障部位預(yù)測系統(tǒng)100包括輪胎行駛參數(shù)測量部1、狀態(tài)特性值測量部2、疲勞度特性值計(jì)算部3、輪胎故障部位預(yù)測部4和判斷部5。

這里，輪胎行駛參數(shù)測量部1用于測量輪胎行駛參數(shù)。輪胎行駛參數(shù)例如可以是輪胎的行駛時間、行駛距離(例如，使用gps的記錄)、rtd(剩余槽深)、輪胎轉(zhuǎn)數(shù)等。優(yōu)選地，輪胎行駛參數(shù)是輪胎的行駛時間或行駛距離。作為輪胎行駛參數(shù)測量部1，例示出能夠通過感測輪胎的轉(zhuǎn)動來測量輪胎已行駛的時間和/或距離等的已知部件。

狀態(tài)特性值測量部2用于測量用以示出輪胎構(gòu)成構(gòu)件的狀態(tài)的狀態(tài)特性值。作為輪胎構(gòu)成構(gòu)件，例示出胎圈、胎體、帶束、胎面橡膠等。此外，作為輪胎構(gòu)成構(gòu)件的溫度，具體例示出用于示出輪胎構(gòu)成構(gòu)件的狀態(tài)的狀態(tài)特性值。

這里，圖2是示出輪胎的各構(gòu)成構(gòu)件的發(fā)熱分布的示意圖。在圖2中，斜線的密度越大，這表示溫度越高。如圖2所示，通常，行駛之后的輪胎的溫度在各構(gòu)成構(gòu)件中有所不同。

可以通過例如將狀態(tài)特性值測量部2安裝在腔(輪胎內(nèi)表面和輪輞之間的空間)內(nèi)、測量腔內(nèi)的溫度并且將該溫度轉(zhuǎn)換成各輪胎構(gòu)成構(gòu)件的溫度，來計(jì)算這些輪胎構(gòu)成構(gòu)件的溫度。

例如，可以使用預(yù)定公式來將腔內(nèi)的溫度轉(zhuǎn)換成各輪胎構(gòu)成構(gòu)件(胎面、帶束、胎圈等)的溫度。在tch是所測量到的腔內(nèi)的溫度、并且α、β、γ、δ是系數(shù)的情況下，作為示例，可以通過使用以下公式來計(jì)算特定構(gòu)成構(gòu)件(胎面、帶束、胎圈等)的溫度t：

這里，例如，通過基于過去數(shù)據(jù)等進(jìn)行擬合、并由此確定使得誤差變?yōu)樽钚〉南禂?shù)α、β、γ、δ，預(yù)先確定了系數(shù)α、β、γ、δ。當(dāng)然，系數(shù)α、β、γ、δ可以針對不同的構(gòu)成構(gòu)件而不同。

作為替代，可以通過將基于過去數(shù)據(jù)等的特定常數(shù)與所測量到的腔內(nèi)的溫度相加來計(jì)算胎面、帶束、胎圈等的溫度。

疲勞度特性值計(jì)算部3用于基于利用狀態(tài)特性值測量部2所測量到的狀態(tài)特性值來計(jì)算與輪胎構(gòu)成構(gòu)件的疲勞度相對應(yīng)的疲勞度特性值。在本實(shí)施例中，疲勞度特性值計(jì)算部3通過針對輪胎行駛時間對利用狀態(tài)特性值測量部2所測量到的溫度進(jìn)行積分來計(jì)算熱歷史作為疲勞度特性值。這里，使用熱歷史作為與輪胎構(gòu)成構(gòu)件的疲勞度相對應(yīng)的疲勞度特性值，這是因?yàn)闊釟v史是預(yù)測輪胎構(gòu)成構(gòu)件的故障風(fēng)險時的良好指標(biāo)。

輪胎故障部位預(yù)測部4用于基于利用疲勞度特性值計(jì)算部3所計(jì)算出的輪胎構(gòu)成構(gòu)件至少之一的疲勞度特性值(在本實(shí)施例中為熱歷史)和利用輪胎行駛參數(shù)測量部1所測量到的輪胎行駛參數(shù)(在本實(shí)施例中為行駛時間)來預(yù)測輪胎的故障部位。

圖3是示出輪胎的行駛距離和熱歷史與輪胎的故障發(fā)生風(fēng)險之間的關(guān)系的圖。如圖3所示，隨著輪胎行駛距離的增加，帶束的熱歷史也增加。然后，在輪胎行駛距離和熱歷史為特定值以上的區(qū)域(在圖3中利用斜線所標(biāo)記的區(qū)域)中，帶束的故障發(fā)生風(fēng)險增加。

這樣，可以利用輪胎的行駛時間和熱歷史來判斷諸如胎面、帶束和胎圈等的輪胎構(gòu)成構(gòu)件的故障風(fēng)險。

對于諸如行駛距離(例如，使用gps的記錄)、rtd(剩余槽深)和輪胎轉(zhuǎn)數(shù)等的其它輪胎行駛參數(shù)以及其它疲勞度特性值，同樣如此。

圖4是示出行駛參數(shù)和熱歷史與輪胎的故障部位和輪胎壽命之間的關(guān)系的圖。

如圖4所示，在本實(shí)施例中，輪胎故障部位預(yù)測部4基于通過使輪胎的故障部位與疲勞度特性值(熱歷史)和輪胎行駛參數(shù)(行駛時間)這兩個參數(shù)相關(guān)聯(lián)所獲得的信息，來預(yù)測輪胎的故障部位，其中該信息使用了兩個軸是這兩個參數(shù)的坐標(biāo)系(在該示例中為正交坐標(biāo)系)。

即，如圖4所示的示例示出三個輪胎部位a、b、c(例如，帶束、胎體和胎圈)的故障風(fēng)險達(dá)到特定程度的條件(區(qū)域)作為這種信息。該信息可以是基于與過去故障有關(guān)的數(shù)據(jù)等而預(yù)先準(zhǔn)備的。

本實(shí)施例的輪胎故障部位預(yù)測系統(tǒng)具有存儲部，并且這種信息可以存儲在存儲部中、或者可以從外部獲得。

然后，可以通過使用實(shí)際計(jì)算出的疲勞度特性值(在本實(shí)施例中為熱歷史)和實(shí)際測量到的輪胎行駛參數(shù)(在本實(shí)施例中為行駛時間)以及上述信息來預(yù)測輪胎故障部位。

在如圖4所示的示例中，在預(yù)測時刻的實(shí)際使用條件是使用條件a的情況下，所計(jì)算出的熱歷史和所測量到的行駛參數(shù)不與輪胎部位a、b和c中的任一輪胎部位的故障相對應(yīng)，因而可以預(yù)測出故障風(fēng)險沒有達(dá)到特定程度。另一方面，在預(yù)測時刻的實(shí)際使用條件是使用條件b的情況下，根據(jù)所計(jì)算出的熱歷史和所測量到的行駛參數(shù)，預(yù)測出輪胎部位a的故障(故障a)或輪胎部位c的故障(故障c)的故障風(fēng)險達(dá)到特定程度。

由于各輪胎構(gòu)成構(gòu)件根據(jù)疲勞度和行駛參數(shù)并且根據(jù)各部位而具有不同的故障風(fēng)險，因此根據(jù)本實(shí)施例的輪胎故障部位預(yù)測系統(tǒng)100，通過使用輪胎行駛參數(shù)和基于狀態(tài)特性值所計(jì)算出的疲勞度特性值來進(jìn)行預(yù)測，因而可以預(yù)測出故障風(fēng)險的部位。

因此，根據(jù)本實(shí)施例的輪胎故障部位預(yù)測系統(tǒng)100，可以正確地預(yù)測輪胎故障部位。

這里，在本實(shí)施例中，判斷部5用于通過使用根據(jù)輪胎故障部位預(yù)測部4的預(yù)測結(jié)果來判斷最適合用戶的輪胎的類型。即，在特定類型的輪胎中，在特定使用條件下，在利用輪胎故障部位預(yù)測部4預(yù)測出例如胎圈部的故障的可能性高的情況下，判斷部5能夠通過使用該預(yù)測結(jié)果來判斷從下次起向用戶提供在胎圈部的耐久性方面優(yōu)良的類型的輪胎，并且利用顯示部等示出該判斷結(jié)果。基于該判斷結(jié)果，用戶可以利用在胎圈部的耐久性方面優(yōu)良的新輪胎來更換該輪胎，或者經(jīng)由車輛之間的輪胎更換來使用在胎圈部的耐久性方面優(yōu)良的輪胎。

作為替代，在另一實(shí)施例中，判斷部5能夠通過使用根據(jù)輪胎故障部位預(yù)測部4的預(yù)測結(jié)果來判斷最適合用戶的輪胎的使用條件。即，在特定定時，例如在通過使用該預(yù)測結(jié)果預(yù)測出帶束故障的可能性高的情況下，判斷部5能夠判斷在該定時之后帶束故障的風(fēng)險降低的使用條件，并且利用顯示部等示出該判斷結(jié)果。這種使用條件可以預(yù)先存儲在系統(tǒng)的存儲部中，或者經(jīng)由通信等從外部獲得。

當(dāng)然，判斷部5可以通過使用輪胎故障部位預(yù)測部4的預(yù)測結(jié)果來判斷最適合用戶的輪胎的類型和輪胎的使用條件這兩者。

在本發(fā)明中，輪胎故障部位預(yù)測系統(tǒng)可以具有通信部。此外，可以利用通信部在車輛內(nèi)或向外部系統(tǒng)傳送所預(yù)測故障的信息。

在這種情況下，通信部可被配置為從外部的系統(tǒng)接收通過使輪胎的故障部位與疲勞度特性值(例如，熱歷史)和輪胎行駛參數(shù)(例如，行駛時間)這兩個參數(shù)相關(guān)聯(lián)所獲得的信息，其中該信息使用了兩個軸是這兩個參數(shù)的坐標(biāo)系(在該示例中為正交坐標(biāo)系)。

作為替代，輪胎故障部位預(yù)測系統(tǒng)可被配置為具有存儲部，從而將所預(yù)測故障的信息存儲在存儲部中并且從該存儲部取出該信息。

此外，輪胎故障部位預(yù)測系統(tǒng)可被配置為具有顯示部，并且可以通過觀看該顯示部的顯示來確認(rèn)所預(yù)測故障的信息。

這里，如上所述，在本發(fā)明的輪胎故障部位預(yù)測系統(tǒng)中，優(yōu)選地，輪胎故障部位預(yù)測部4通過使用通過使輪胎的故障部位與疲勞度特性值和輪胎行駛參數(shù)這兩個參數(shù)相關(guān)聯(lián)所獲得的信息來預(yù)測輪胎的故障部位，其中該信息使用了兩個軸是這兩個參數(shù)的坐標(biāo)系。這是因?yàn)槿菀最A(yù)測輪胎故障部位。

在本發(fā)明的輪胎故障部位預(yù)測系統(tǒng)中，上述的狀態(tài)特性值優(yōu)選是溫度。這是因?yàn)?，通過使用作為輪胎構(gòu)成構(gòu)件的故障的直接主要原因的溫度作為基準(zhǔn)，可以更正確地預(yù)測輪胎故障部位。

此外，在本發(fā)明的輪胎故障部位預(yù)測系統(tǒng)中，上述的輪胎行駛參數(shù)優(yōu)選是行駛時間。這是因?yàn)?，通過使用作為輪胎構(gòu)成構(gòu)件的故障的直接主要原因的行駛時間作為基準(zhǔn)，可以更正確地預(yù)測輪胎故障部位。

在本發(fā)明的輪胎故障部位預(yù)測系統(tǒng)中，疲勞度特性值優(yōu)選是通過針對行駛時間對輪胎構(gòu)成構(gòu)件的溫度進(jìn)行積分所獲得的熱歷史。這是因?yàn)?，熱歷史是輪胎構(gòu)成構(gòu)件的故障的良好指標(biāo)，因而可以更正確地預(yù)測輪胎故障部位。

在本發(fā)明的輪胎故障部位預(yù)測系統(tǒng)中，測量狀態(tài)特性值的輪胎構(gòu)成構(gòu)件優(yōu)選至少包括帶束和胎圈。這是因?yàn)椋梢葬槍赡馨l(fā)生故障的帶束和胎圈獲得本發(fā)明的效果。

<輪胎故障部位預(yù)測方法>

優(yōu)選可以通過使用上述的本發(fā)明的輪胎故障部位預(yù)測系統(tǒng)來進(jìn)行本發(fā)明的輪胎故障部位預(yù)測方法。

圖3是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的輪胎故障部位預(yù)測方法的流程圖。

如圖3所示，本發(fā)明的輪胎故障部位預(yù)測方法包括以下步驟：利用輪胎行駛參數(shù)測量部來測量輪胎行駛參數(shù)(步驟s101)；利用狀態(tài)特性值測量部來測量示出輪胎構(gòu)成構(gòu)件的狀態(tài)的狀態(tài)特性值(步驟s102)；利用疲勞度特性值計(jì)算部，基于利用狀態(tài)特性值測量部所測量到的狀態(tài)特性值來計(jì)算輪胎構(gòu)成構(gòu)件的疲勞度特性值(步驟s103)；利用輪胎故障部位預(yù)測部，基于利用疲勞度特性值計(jì)算部所計(jì)算出的輪胎構(gòu)成構(gòu)件至少之一的疲勞度特性值和利用輪胎行駛參數(shù)測量部所測量到的輪胎行駛參數(shù)來預(yù)測輪胎的故障部位(步驟s104)；以及利用判斷部，通過使用根據(jù)輪胎故障部位預(yù)測部的預(yù)測結(jié)果來判斷最適合用戶的輪胎的類型(步驟s105)。

這里，優(yōu)選可以通過使用根據(jù)上述實(shí)施例的輪胎故障部位預(yù)測系統(tǒng)100來進(jìn)行本實(shí)施例的輪胎故障部位預(yù)測方法，并且可以將輪胎行駛參數(shù)測量部1、狀態(tài)特性值測量部2、疲勞度特性值計(jì)算部3、輪胎故障部位預(yù)測部4和判斷部5設(shè)置為如圖1所示的上述功能塊。

由于各輪胎構(gòu)成構(gòu)件根據(jù)疲勞度和行駛參數(shù)并且根據(jù)其各部位而具有不同的故障風(fēng)險，因此根據(jù)本實(shí)施例的輪胎故障部位預(yù)測方法，通過使用輪胎行駛參數(shù)和基于狀態(tài)特性值所計(jì)算出的疲勞度特性值來進(jìn)行預(yù)測，因而可以預(yù)測故障風(fēng)險的部位。

因此，根據(jù)本實(shí)施例的輪胎故障部位預(yù)測方法，可以正確地預(yù)測輪胎故障部位。

如上所述，通過判斷部5使用根據(jù)輪胎故障部位預(yù)測部的預(yù)測結(jié)果判斷最適合用戶的輪胎的類型，可以判斷從下次起向用戶提供在特定輪胎構(gòu)成構(gòu)件的耐久性方面優(yōu)良的輪胎的類型，并且利用顯示部等示出該判斷結(jié)果。作為替代，在另一實(shí)施例中，通過判斷部5使用根據(jù)輪胎故障部位預(yù)測部4的預(yù)測結(jié)果判斷最適合用戶的輪胎的使用條件，可以判斷特定輪胎構(gòu)成構(gòu)件的故障風(fēng)險降低的使用條件，并且向顯示部等示出該判斷結(jié)果。當(dāng)然，可以判斷最適合用戶的輪胎的類型和輪胎的使用條件這兩者。

這里，如上所述，在本發(fā)明的輪胎故障部位預(yù)測方法中，優(yōu)選地，輪胎故障部位預(yù)測部4通過使用通過使輪胎的故障部位與疲勞度特性值和輪胎行駛參數(shù)這兩個參數(shù)相關(guān)聯(lián)所獲得的信息來預(yù)測輪胎的故障部位，其中該信息使用了兩個軸是這兩個參數(shù)的坐標(biāo)系。這是因?yàn)槿菀最A(yù)測輪胎故障部位。

在本發(fā)明的輪胎故障部位預(yù)測方法中，上述的狀態(tài)特性值優(yōu)選是溫度。這是因?yàn)?，通過使用作為輪胎構(gòu)成構(gòu)件的故障的直接主要原因的溫度作為基準(zhǔn)，可以更正確地預(yù)測輪胎故障部位。

此外，在本發(fā)明的輪胎故障部位預(yù)測方法中，上述的輪胎行駛參數(shù)優(yōu)選是行駛時間。這是因?yàn)?，通過使用作為輪胎構(gòu)成構(gòu)件的故障的直接主要原因的行駛時間作為基準(zhǔn)，可以更正確地預(yù)測輪胎故障部位。

在本發(fā)明的輪胎故障部位預(yù)測方法中，疲勞度特性值優(yōu)選是通過針對行駛時間對輪胎構(gòu)成構(gòu)件的溫度進(jìn)行積分所獲得的熱歷史。這是因?yàn)?，熱歷史是輪胎構(gòu)成構(gòu)件的故障的良好指標(biāo)，因而可以更正確地預(yù)測輪胎故障部位。

在本發(fā)明的輪胎故障部位預(yù)測方法中，對其狀態(tài)特性值進(jìn)行測量的輪胎構(gòu)成構(gòu)件優(yōu)選至少包括帶束和胎圈。這是因?yàn)榭梢葬槍τ锌赡馨l(fā)生故障的帶束和胎圈獲得本發(fā)明的效果。

盡管根據(jù)以上說明了本發(fā)明的實(shí)施例，但本發(fā)明的輪胎故障部位預(yù)測系統(tǒng)和輪胎故障部位預(yù)測方法決不限于上述實(shí)施例。例如，盡管在如圖1所示的實(shí)施例中、將輪胎行駛參數(shù)測量部1和狀態(tài)特性值測量部2設(shè)置為單獨(dú)的功能部，但可以將這兩者作為同一功能部設(shè)置在本發(fā)明的輪胎故障部位預(yù)測系統(tǒng)中。在這種情況下，輪胎故障部位預(yù)測系統(tǒng)例如可以具有用于按恒定的行駛時間間隔測量溫度的功能部。相應(yīng)地，可以同時進(jìn)行用于測量輪胎行駛參數(shù)的步驟(步驟s101)和用于測量示出輪胎構(gòu)成構(gòu)件的狀態(tài)的狀態(tài)特性值的步驟(步驟s102)，或者作為替代，可以在進(jìn)行用于測量輪胎行駛參數(shù)的步驟(步驟s101)之前進(jìn)行用于測量示出輪胎構(gòu)成構(gòu)件的狀態(tài)的狀態(tài)特性值的步驟(步驟s102)。還可以進(jìn)行其它各種變形。

附圖標(biāo)記列表

1輪胎行駛參數(shù)測量部

2狀態(tài)特性值測量部

3疲勞度特性值計(jì)算部

4輪胎故障部位預(yù)測部

5判斷部

100輪胎故障部位預(yù)測系統(tǒng)