[发明专利]与马路上的轮胎接触的水深的估计方法

说明书

技术领域

本发明涉及与由车辆行驶的潮湿马路上的轮胎相接触的水深的估计。本发明尤其涉及基于所述车辆的轮胎胎面中压力的测量的水深的估计计算。

背景技术

实际上能够实时估计出现在马路上的水深以便更好地察觉到打滑的开始是有用的。

打滑的特征在于在构成马路的地面与和地面接触的轮胎胎面部分之间暂时存在一定量的水。在这种情况下，通过水的存在形成的膜阻止全部或部分下述接触：不再有任何抓着(力)和因此车辆和马路之间的任何力传递。

当流动在与地面接触的全部或部分轮胎面与马路这两个表面之间的水的流速变成大于马路路面的特征和轮胎特征能够排掉的水的流速时，在这两个表面之间形成水膜。这种饱和效果(saturationeffect)取决于马路上存在的水深(height of water)和车辆的速度。

通过施加驱动力而在加速期间、通过施加制动力而在减速期间或在改变方向期间的打滑结果是相当大的并可能使车辆陷入部分或全部失控。因此在潮湿表面上行驶时能够预见打滑的情况是极为重要的。

对于车辆的驾驶者来说，没有先于部分或全部打滑开始的警告符号—危险将是突然的并且不能预见。

此外，水深测量是多种电子帮助设备可以考虑的信息，多种电子帮助设备用于例如用于控制车辆的防抱死系统(ABS)、方向盘的防滑控制(ASR)、轨道控制(ESP)、或例如轮胎压力监控的控制或监控的其它形式。例如与抓着力的测量有关的这种信息将使上述设备在实时方面的效率大大提高。

从文献US-A-5 502 433得知检测打滑，但是没有采集关于考虑或估计马路地面上水深的信息。该文献仅涉及观察轮胎下面的打滑现象，而未能对其进行量化或者甚至确定该现象起因的主要参数之一。

下面，除非另有指示，否则下列含义通常适用：-“接触的表面区域(apparent area)”：胎面传感器或多个胎面传感器给出非零信号的轮胎胎面部分；-“直接接触区域”：地面与胎面之间的接触是直接接触的轮胎胎面部分；以及-“非直接接触区域”：在胎面与地面之间存在水膜的轮胎胎面部分。

发明内容

本发明的一个目的是估计出现在潮湿的马路地面上并与行驶在该潮湿马路上的车辆的轮胎胎面相接触的水深(h_w)，轮胎的胎面配备有一个或多个传感器，每个都能够测量当轮胎在地面上滚动时胎面局部经受的压力的特征量。该方法的特征在于它包括下列步骤：-当轮胎在地面上滚动时测量所述特征量；-产生相应于这些测量的信号；-提取出该信号中与传感器或多个传感器进入轮胎与地面之间接触的表面区域有关的部分；-由该信息推论与轮胎胎面和地面之间接触的表面区域的“非直接接触”区域的长度有关的瞬时值(ΔL)以及；-由考虑到所推论的瞬时值(ΔL)的计算估计水深(h_w)。

由传感器测量的量可以有利地表现出由轮胎胎面经受的压缩的方向与马路的平面垂直的特征。

在这种情况下，推论瞬时值的步骤为：-当该部分包括两个连续平顶(plateaus)时，瞬时值是在接触的表面区域的进入侧上第一平顶的长度的测量；以及-当该部分包括单个平顶时，瞬时值为零。

由传感器测量的量还表现出由轮胎胎面经受的纵向剪切的特征。

推论瞬时值的步骤为：-当该部分包括在接触区域进入侧上的两个连续正峰值时，瞬时值是分开两个峰值的最大值的长度(ΔL)的测量值；以及-当该部分包括单个正峰值时，瞬时值(ΔL)为零。

植入在轮胎胎面中的传感器还可以测量垂直压缩的特征量和由轮胎胎面经受的纵向剪切的特征量两者。

有利地，瞬时值(ΔL)的估计是由垂直压缩和纵向剪切信号推论出的估计的加权平均。

有利地，使用图表由瞬时值(ΔL)推论水深(h_w)。

可以通过对不同水深执行轮胎块的压缩或纵向剪切的特征信号的测量而实验性建立这种图表。