使用備胎的方法和車輛的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種使用備胎的方法和車輛。提供一種備胎監(jiān)測系統(tǒng)。備胎監(jiān)測系統(tǒng)包括控制器，控制器被配置為響應(yīng)于第一輪胎的半徑和第二輪胎的半徑之間的差超過閾值而輸出指示備胎當(dāng)前正在使用的信號。
【專利說明】
使用備胎的方法和車輛
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本公開涉及車輛輪胎的監(jiān)測。
【背景技術(shù)】
[0002] 車輛可以包括監(jiān)測車輛輪胎(包括車輛備胎)的狀況的系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 提供一種車輛。車輛包括多個輪胎、備胎和控制器，控制器被配置為響應(yīng)于第一輪 胎的半徑和第二輪胎的半徑之間的差超過閾值而輸出指示備胎已經(jīng)替換多個輪胎中的一 個的信號。
[0004] 提供一種備胎監(jiān)測系統(tǒng)。備胎監(jiān)測系統(tǒng)包括控制器，控制器被配置為響應(yīng)于指示 第一輪胎的幾何形狀的參數(shù)和指示第二輪胎的幾何形狀的參數(shù)之間的差超過閾值而輸出 指示備胎當(dāng)前正在被使用的信號。
[0005] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述差是基于第一輪胎的半徑和第二輪胎的半徑之間 的比值的。
[0006] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述比值是基于第一輪胎的角速度和第二輪胎的角速 度的。
[0007] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，第一輪胎的半徑和第二輪胎的半徑是基于車輛橫擺率 的。
[0008] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，第一輪胎的半徑是基于第一輪胎的角速度、第二輪胎 的角速度、第一輪胎的半徑和第二輪胎的半徑之間的比值以及車輛輪距的。
[0009] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，第二輪胎的半徑還是基于第一輪胎的角速度、第二輪 胎的角速度、車輛輪距以及第一輪胎的半徑的。
[0010] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，第一輪胎的半徑是基于第一輪胎的角速度和從GPS模 塊輸出車速的，第二輪胎的半徑是基于第二輪胎的角速度以及車速的。
[0011] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，第一輪胎的半徑還是基于第一輪胎的滑移估計的，第 二輪胎的半徑還基于第二輪胎的滑移估計的。
[0012] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，備胎監(jiān)測系統(tǒng)還包括被配置為顯示備胎的剩余壽命的 量表，控制器被進(jìn)一步配置為響應(yīng)于指示備胎當(dāng)前正在使用的信號而輸出指示基于備胎的 預(yù)定最大壽命的備胎的剩余壽命的信號。
[0013] 提供一種監(jiān)測車輛中備胎使用的方法。該方法包括響應(yīng)于第一輪胎的半徑和第二 輪胎的半徑之間的差超過閾值，發(fā)出備胎當(dāng)前處于使用狀態(tài)的警報并顯示備胎的剩余使用 壽命。
【附圖說明】
[0014] 圖1示出了包括動力傳動系統(tǒng)和轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的車輛；
[0015] 圖2示出了監(jiān)測備胎的使用的方法。
【具體實施方式】
[0016] 在此描述了本公開的實施例。然而，應(yīng)當(dāng)理解，所公開的實施例僅為示例，其它實 施例可以采取各種和替代的形式。附圖不一定按比例繪制；可夸大或最小化一些特征以示 出特定組件的細(xì)節(jié)。因此，在此公開的具體結(jié)構(gòu)和功能細(xì)節(jié)不被解釋為限制，而僅為用于教 導(dǎo)本領(lǐng)域技術(shù)人員以多種形式利用本發(fā)明的代表性基礎(chǔ)。如本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將理解 的，參照任一附圖示出并描述的各種特征可與在一個或更多個其它附圖中示出的特征進(jìn)行 組合以產(chǎn)生未明確示出或描述的實施例。示出的特征的組合為典型應(yīng)用提供代表性實施 例。然而，與本公開的教導(dǎo)一致的特征的各種組合與變型可被期望用于特定應(yīng)用或?qū)嵤┓?式。
[0017] 參照圖1，示出了車輛10。車輛10可以是諸如汽車、卡車、農(nóng)用設(shè)備或軍用運輸車輛 的機(jī)動車輛。車輛1 〇可包括動力傳動系統(tǒng)20、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)22和控制器24。
[0018] 雖然控制器24被示出為一個控制器，但是控制器24可以是更大的控制系統(tǒng)的一部 分，并且可以由整個車輛10中的諸如車輛系統(tǒng)控制器(VSC)的各種其它控制器進(jìn)行控制。因 此，應(yīng)當(dāng)理解，控制器24和一個或更多個其它控制器可以統(tǒng)稱為"控制器"，其響應(yīng)于來自各 種傳感器的信號而控制車輛10的各種功能和/或致動器。控制器24可以包括與各種類型的 計算機(jī)可讀存儲設(shè)備或介質(zhì)通信的微處理器或中央處理器(CHJ)。例如，計算機(jī)可讀存儲設(shè) 備或介質(zhì)可以包括只讀存儲器(R0M)、隨機(jī)存取存儲器(RAM)和保活存儲器(KAM)中的易失 性和非易失性存儲器。KAM是可以用來在CPU斷電時存儲各種操作變量的持久性或非易失性 存儲器。計算機(jī)可讀存儲設(shè)備或介質(zhì)可使用任何多種已知的存儲器設(shè)備實施，諸如PR0M(可 編程只讀存儲器）、EPR0M(電PROM)、EEPR0M(電可擦除PR0M)、閃存或能夠存儲數(shù)據(jù)的任何其 它電、磁、光或組合存儲器設(shè)備，其中一些數(shù)據(jù)代表可執(zhí)行指令，被控制器使用以控制車輛。
[0019] 動力傳動系統(tǒng)20可向一個或更多個車輪組件提供扭矩來推進(jìn)車輛10。動力傳動系 統(tǒng)20可具有可使用多個功率源的混合動力構(gòu)造或非混合動力構(gòu)造。在非混合動力構(gòu)造中， 動力傳動系統(tǒng)20可包括發(fā)動機(jī)40、變速器42和至少一個驅(qū)動橋總成44。
[0020] 發(fā)動機(jī)40可被構(gòu)造為內(nèi)燃發(fā)動機(jī)，其可適于使用諸如汽油、柴油、乙醇、氫等任何 合適類型的燃料而運轉(zhuǎn)。發(fā)動機(jī)40可提供被用于使一個或更多個車輪組件旋轉(zhuǎn)來推進(jìn)車輛 10的動力或推進(jìn)扭矩。例如，車輛10可具有第一車輪組件50和與第一車輪組件50縱向地隔 開的第二車輪組件52。通常，第一車輪組件50可稱為后橋，第二車輪組件52可稱為前橋。
[0021] 第一車輪組件50可包括安裝在第一車輪上的第一輪胎60。第一車輪組件50可包括 安裝在第二車輪上的第二輪胎62,第二輪胎62與安裝在第一車輪上的第一輪胎60橫向間隔 開。第一輪胎60和第一車輪的組合可通過輪轂組件可轉(zhuǎn)動地安裝到車輛底盤。第二輪胎62 和第二車輪的組合也可通過輪轂組件可轉(zhuǎn)動地安裝到車輛底盤。
[0022]第二車輪組件52可包括安裝在第一車輪上的第一輪胎70。第二車輪組件52可包括 安裝在第二車輪上的第二輪胎72,第二輪胎72與第一輪胎70橫向間隔開。第一輪胎70和第 一車輪的組合可通過輪轂組件可轉(zhuǎn)動地安裝到車輛底盤。第二輪胎72和第二車輪的組合也 可通過輪轂組件可轉(zhuǎn)動地安裝到車輛底盤。
[0023] 變速器42可結(jié)合到或可驅(qū)動地連接到發(fā)動機(jī)40。變速器42可以是任何合適的類型 的變速器，諸如自動或手動的多檔位或階梯傳動比變速器。如在此所用的，術(shù)語變速器可以 包括分動箱或差速器78。差速器78可以提供多輪驅(qū)動、全輪驅(qū)動、前輪驅(qū)動或后輪驅(qū)動的能 力。
[0024]驅(qū)動橋總成44可以可轉(zhuǎn)動地支撐第一車輪組件50。變速器42的輸出可以通過傳動 軸80連接到可操作地連接到驅(qū)動橋總成44的差速器78的輸入。在至少一個實施例中，車輛 10可設(shè)置有可轉(zhuǎn)動地支撐第二車輪組件52的前向驅(qū)動橋總成。
[0025]轉(zhuǎn)向系統(tǒng)22可被配置為鉸接或樞轉(zhuǎn)第二車輪組件52。轉(zhuǎn)向系統(tǒng)22可包括通過轉(zhuǎn)向 桿系92與第二車輪組件52可轉(zhuǎn)動地連接的方向盤90。轉(zhuǎn)向桿系92可被構(gòu)造為使第二車輪組 件52的第一車輪和第二車輪圍繞主銷(kingpin)軸線樞轉(zhuǎn)以改變第二車輪組件52的車輪的 樞轉(zhuǎn)位置。
[0026]轉(zhuǎn)向桿系92可與轉(zhuǎn)向器94連接。轉(zhuǎn)向器94可與轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)96連接。轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)可連接 到第二車輪組件52的第一車輪和第二車輪。轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)96可被構(gòu)造為響應(yīng)于方向盤90的轉(zhuǎn)動 而使第二車輪組件52的第一車輪和第二車輪圍繞主銷軸線樞轉(zhuǎn)或鉸接式地運動。轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu) 96可以是齒輪齒條式轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)、循環(huán)球式轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)、蝸桿和齒扇轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)、可變傳動比轉(zhuǎn)向 機(jī)構(gòu)、電動助力轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)或可使車輪樞轉(zhuǎn)或鉸接式地運動的其它構(gòu)造。第二車輪組件52的 樞轉(zhuǎn)位置可以被示出為車輪角度位置a，對應(yīng)的方向盤90的旋轉(zhuǎn)位置可被示出為方向盤角 度位置0。
[0027]動力轉(zhuǎn)向馬達(dá)98可與轉(zhuǎn)向桿系92和/或轉(zhuǎn)向器94連接。動力轉(zhuǎn)向馬達(dá)98可被配置 為向轉(zhuǎn)向系統(tǒng)22傳遞運動或施加扭矩以使第二車輪組件52轉(zhuǎn)動。動力轉(zhuǎn)向馬達(dá)98可以是電 子助力馬達(dá)，被配置為響應(yīng)于方向盤90的轉(zhuǎn)動而提供協(xié)助以幫助駕駛員來轉(zhuǎn)動第二車輪組 件52。
[0028]動力傳動系統(tǒng)20和轉(zhuǎn)向系統(tǒng)22可與控制器24通信?？刂破?4可以與多個車輛傳感 器通信。多個車輛傳感器可以包括轉(zhuǎn)向傳感器120、輪胎壓力傳感器118和車輪速度傳感器 122?？刂破?4可以經(jīng)由有線連接、無線連接與多個傳感器通信，或者可以通過CAN總線網(wǎng)絡(luò) 與多個傳感器通信。
[0029]轉(zhuǎn)向傳感器120可被配置為方向盤角度傳感器。轉(zhuǎn)向傳感器120可設(shè)置為鄰近方向 盤90或者可設(shè)置為鄰近轉(zhuǎn)向器94或轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)96。轉(zhuǎn)向傳感器120可被配置為提供指示方向 盤90旋轉(zhuǎn)的數(shù)據(jù)，諸如方向盤角位置0。
[0030]輪胎壓力傳感器118可被設(shè)置在車輛輪胎60、62、70和72內(nèi)部或鄰近車輛輪胎60、 62、70和72。輪胎壓力傳感器118也可被設(shè)置在車輛備胎128內(nèi)部或鄰近車輛備胎128。車輛 備胎128可在任何剛性位置130處(包括車輛10的車身或車架)附連到車輛。備胎被配置為如 果車輛輪胎中的一個輪胎經(jīng)歷故障則替換車輛輪胎60、62、70或者72中的任意一個。備胎 128可具有小于其它車輛輪胎60、62、70和72的輪胎幾何形狀（例如，半徑、直徑、周長、寬 度）。輪胎壓力傳感器118可與控制器24通信，指示每個車輛輪胎60、62、70和72以及備胎128 的壓力狀態(tài)。輪胎壓力傳感器118還可以與控制器24通信以指示備胎128是否已經(jīng)替換任何 其它車輛輪胎60、62、70或72。輪胎壓力傳感器118和控制器24之間的通信可以通過無線通 信來進(jìn)行。
[0031]車輪速度傳感器122可被設(shè)置為鄰近車輪。例如，車輪速度傳感器122可被設(shè)置為 鄰近第一車輪組件50的第一輪胎60和第二輪胎62。車輪速度傳感器122也可被設(shè)置為鄰近 第二車輪組件52的第一輪胎70和第二輪胎72。車輪速度傳感器122可被配置為提供輪胎與 相應(yīng)車輪的旋轉(zhuǎn)速度或角速度。
[0032]輪胎半徑的變化可能由輪胎磨損、輪胎氣壓的變化、用備胎替換輪胎、輪胎缺陷或 可能影響輪胎半徑的其它問題引起。包括橫擺率感測、相對學(xué)習(xí)和GPS學(xué)習(xí)的若干種方法可 以用于確定或估計輪胎半徑的變化。這些方法可以單獨使用、并行使用或者順序并反復(fù)地 使用，以提供行駛循環(huán)期間輪胎半徑或輪胎周長的精確估計，比較當(dāng)前行駛循環(huán)期間輪胎 半徑或周長的估計，并將它與之前的行駛循環(huán)的輪胎半徑或周長進(jìn)行比較，并通過來自當(dāng) 前行駛循環(huán)的當(dāng)前半徑或周長信息來更新控制器24。
[0033]橫擺率感測方法可被配置為計算參考輪胎半徑Rr。參考輪胎半徑Rr可以是與第一 車輪組件50和第二車輪組件52相關(guān)的輪胎中的至少一個的半徑。例如，參考輪胎半徑Rr可 以是第一車輪組件50的第一輪胎60的半徑或第二車輪組件52的第一輪胎70的半徑。參考輪 胎半徑Rr可以基于從存儲在存儲器中的先前的行駛循環(huán)學(xué)習(xí)的初始輪胎半徑或默認(rèn)輪胎 半徑的變化。
[0034] 然后，橫擺率感測方法可以在當(dāng)前駕駛循環(huán)期間學(xué)習(xí)與設(shè)置在同一車橋上的參考 輪胎橫向間隔開的輪胎的半徑。然后，橫擺率感測方法可以通過相對學(xué)習(xí)方法學(xué)習(xí)余下的 車輛的輪胎半徑。
[0035] 橫擺率感測方法可以被配置為涉及車輛橫擺率c〇z、參考輪胎的速度、與參考輪胎 隔開的輪胎的輪胎速度和車輛輪距Tr來估計參考輪胎的半徑Rr。車輛橫擺率co z可通過另 一車輛控制器或單機(jī)橫擺率傳感器126提供給控制器24。
[0036] 參考輪胎的速度或角速度可以由設(shè)置在參考輪胎附近的車輪速度傳感器122提 供。與參考輪胎隔開的輪胎的輪胎速度或角速度可以通過設(shè)置在與參考輪胎隔開的輪胎附 近的車輪速度傳感器122提供。例如，如果參考輪胎是第一車輪組件50的第一輪胎60,則與 參考輪胎隔開的輪胎可以是第一車輪組件50的第二輪胎62,或者如果第二車輪組件52上的 第一輪胎70或第二輪胎72中的一個是參考輪胎，則與參考輪胎隔開的輪胎可以是第二車輪 組件52上的相應(yīng)的輪胎。
[0037] 車輛輪距Tr可以是第一車輪組件50的第一輪胎60的中心線和第一車輪組件50的 第二輪胎62的中心線之間的橫向距離。車輛輪距Tr可以是第二車輪組件52的第一輪胎70的 中心線和第二車輪組件52的第二輪胎72的中心線之間的橫向距離。車輛輪距Tr可以是編程 到控制器24中的預(yù)定值。在至少一個實施例中，車輛輪距Tr可以是車輛的半輪距HTr。顧名 思義，車輛的半輪距HTr可以是車輛輪距Tr的一半。
[0038]橫擺率感測方法可以響應(yīng)于滿足篩選條件而被使用。使用橫擺率感測方法之前被 滿足的篩選條件可以包括由轉(zhuǎn)向傳感器120提供的轉(zhuǎn)向角大于閾值轉(zhuǎn)向角、車速Vs小于閾 值車速或者車輛橫擺率《2大于閾值車輛橫擺率。篩選條件可以被實施以使輪胎半徑學(xué)習(xí) 方法中的誤差最小化?？刂破?4可以接收基于測量的轉(zhuǎn)向角、車輛的橫擺率c〇 z、參考輪胎 的角速度以及與參考輪胎橫向間隔開并與參考輪胎設(shè)置在同一車橋上的輪胎的角速度 ?t的參考輪胎半徑Rr。
[0039]橫擺率感測方法可以基于等式（1)計算參考輪胎的半徑Rr:
(D
[0041]然后，可以基于等式(2)使用橫擺率感測方法計算與參考輪胎橫向間隔開并與參 考輪胎設(shè)置在同一車橋上的輪胎的半徑Rt:
(2)
[0043] y可以是在通過相對學(xué)習(xí)方法在直線行駛期間獲悉的學(xué)習(xí)的半徑比Rt/Rr。參考 輪胎半徑Rr的瞬時值可以累加并平均。最終的參考輪胎半徑Rr可以在行駛循環(huán)期間定期更 新。相對學(xué)習(xí)方法可被配置為計算第一輪胎半徑估計Rf?？刂破?4可被配置為響應(yīng)于車輛 10大約沿直線行駛而使用相對學(xué)習(xí)方法。在使用相對學(xué)習(xí)方法之前滿足的篩選條件可包括 由轉(zhuǎn)向傳感器120提供的轉(zhuǎn)向角小于閾值轉(zhuǎn)向角、車速Vs大于閾值車速。篩選條件可以確認(rèn) 車輛在低的車輪滑移量的情況下大致直線行駛?？刂破?4可以接收基于參考輪胎半徑Rr或 基于參考輪胎角速度《 R和第一輪胎角速度《 F的第一輪胎半徑估計Rf。參考輪胎的速度或 角速度可以通過設(shè)置在參考輪胎附近的車輪速度傳感器122提供。第一輪胎的速度或角速 度可以通過設(shè)置在第一輪胎附近的車輪速度傳感器122提供。
[0044]相對學(xué)習(xí)方法可以計算當(dāng)前行駛循環(huán)期間第一輪胎半徑Rf相對于參考輪胎半徑 Rr的尺寸差的百分比。相對學(xué)習(xí)方法可以基于等式(3)計算尺寸差的百分比：
(3)
[0046]尺寸差的百分比的瞬時結(jié)果可以累加并平均或被篩選。尺寸差的百分比的最終值 可在行駛循環(huán)期間定期更新。然后，相對學(xué)習(xí)方法可基于差的百分比確定第一輪胎半徑估 計Rf。學(xué)習(xí)的半徑比y可以計算為第一輪胎(其可以是參考輪胎)的半徑Rf與參考輪胎半徑 Rr之間的比。然后，如果參考輪胎半徑Rr和第一輪胎半徑Rf是彼此橫向間隔開并設(shè)置在同 一車橋上的輪胎，則學(xué)習(xí)的半徑比T可以反饋到橫擺率感測方法中。
[0047]車輛輪胎的任何一個可被指定為利用相對學(xué)習(xí)方法的參考輪胎。然后，可利用相 對學(xué)習(xí)方法確定沒有被指定為參考輪胎的其余輪胎中的任何一個的半徑，無論它們是否與 參考輪胎在同一車輪組件上。
[0048] GPS學(xué)習(xí)方法可被配置為在當(dāng)前行駛循環(huán)期間計算第二輪胎半徑估計Rs APS學(xué)習(xí) 方法可以響應(yīng)于滿足篩選條件而被使用。在使用GPS學(xué)習(xí)方法之前可被滿足的篩選條件可 包括車速Vs大于閾值車速、轉(zhuǎn)向角小于閾值轉(zhuǎn)向角、車輛加速度小于閾值車輛加速度或車 輛橫擺率小于閾值車輛橫擺率。這些篩選條件可以指示車輛10沿直線行駛?？刂破?4可以 接收基于GPS車速、在行駛循環(huán)期間獲得的輪胎角速度或輪胎車輪滑移估計的第二輪胎半 徑估計Rs XPS車速可以是來自GPS模塊108的車速輸出（半正矢速度）。
[0049] GPS學(xué)習(xí)方法可以基于等式(4)計算第二輪胎半徑估計Rs:
(4)
[00511 cos是第一車輪組件50中的第一輪胎60和第二輪胎62以及第二車輪組件52的第一 輪胎70和第二輪胎72中的至少一個的角速度。角速度可以由設(shè)置在相應(yīng)輪胎附近的速度傳 感器122提供。
[0052] s是基于等式(5)計算的至少一個輪胎的車輪滑移估計： (5)
[0054] Tx是第一車輪組件50和第二車輪組件52中的至少一個輪胎的凈車輪轉(zhuǎn)矩。
[0055] r是存儲在存儲器中的車輛輪胎中的至少一個的標(biāo)稱輪胎半徑。
[0056] F是施加到車輛輪胎中的至少一個的估計的垂直載荷。
[0057] C是作為估計的道路表面的摩擦系數(shù)y的函數(shù)的車輛輪胎中的至少一個的縱向剛 度并且假定是不變的。
[0058] GPS車速可能在車輛加速和減速事件期間經(jīng)歷延遲。該延遲可以通過控制器24來 補(bǔ)償以避免輪胎半徑估計錯誤。該延遲可通過將來自前一迭代的之前的速度讀數(shù)保存在存 儲器(例如，EPROM)中，而在兩個連續(xù)的速度讀數(shù)之間實施插值法來補(bǔ)償。
[0059] 控制器24可以將參考輪胎半徑Rr、第一輪胎半徑估計Rf和第二輪胎半徑估計Rs的 結(jié)果相互進(jìn)行比較?？刂破?4可基于估計的成熟情況選取第一輪胎半徑估計Rf和第二輪胎 半徑估計Rs中的至少一個。成熟的估計可以是在行駛循環(huán)期間被最近及時進(jìn)行的或在較長 時間周期中采樣的輪胎半徑估計。在至少一個實施例中，如果第一輪胎半徑估計Rf和第二 輪胎半徑估計Rs均被應(yīng)用到同一輪胎，則根據(jù)最小二乘法或其它統(tǒng)計方法，第一輪胎半徑 估計Rf可以與第二輪胎半徑估計Rs合并以提供輪胎半徑估計Re，控制器24通過輪胎半徑估 計Re進(jìn)行更新。
[0060]控制器24可與備胎警報裝置132通信，并且可被配置為將指示備胎128當(dāng)前正在使 用的輸出信號發(fā)送到備胎警報裝置132。一旦接收到來自控制器24的信號，備胎警報裝置 132可接著被配置為將備胎128在使用中的警報發(fā)送到車輛用戶。發(fā)送到車輛用戶的備胎 128在使用中的警報實質(zhì)上可以是視覺的、聽覺的或觸覺的。例如，視覺警報可包括儀表板 上當(dāng)備胎128在使用中時亮起的警示燈，聽覺警報可以是當(dāng)備胎128在使用中時通過揚聲器 發(fā)出的可聽地警報，觸覺警報可包括位于方向盤或車輛座椅內(nèi)的當(dāng)備胎128在使用中時振 動的馬達(dá)。
[0061]控制器24還可以與備胎限速警報裝置134通信，并且可以被配置為如果備胎128在 使用中時車輛10超過推薦的車速限制，則向備胎限速警報裝置134發(fā)出輸出信號。一旦接收 到來自控制器24的信號，然后，備胎限速警報裝置134可向車輛用戶發(fā)出警報:車速Vs已經(jīng) 超過了備胎128使用時推薦的車速。發(fā)送給車輛用戶的車輛已超過了備胎128使用時推薦的 速度的警報實質(zhì)上可以是視覺的、聽覺的或觸覺的，類似于上述關(guān)于備胎警報裝置132的示 例。
[0062]另外，控制器24可與量表136通信，量表136顯示備胎128的剩余推薦使用壽命(或 預(yù)定的最大壽命）?？刂破?4可被配置為，一旦已經(jīng)確定備胎128在使用中，則追蹤備胎128 的使用情況。然后，控制器24可將指示備胎128的剩余推薦使用的信號輸出到量表136。然 后，量表136可以顯示備胎128的剩余推薦壽命。量表136可以以英里、公里或者任何其它適 當(dāng)?shù)膯挝伙@示備胎128的剩余壽命。量表136可以是模擬量表(例如，刻度盤)或數(shù)字量表(例 如，數(shù)字顯示器）。如果量表136是數(shù)字量表，則量表可具有指示備胎接近預(yù)定的最大壽命的 顏色編碼。例如，量表可以包括與備胎128的剩余壽命相關(guān)的綠色、黃色和紅色，綠色指示備 胎128的使用少，紅色指示備胎128接近其最大推薦使用。
[0063] 一旦備胎128已使用超過推薦使用壽命，控制器24可以被配置為向備胎過度使用 警報裝置138發(fā)出輸出信號。一旦接收到來自控制器24的信號，然后，備胎過度使用警報裝 置138可以向車輛用戶發(fā)出警報:備胎128已使用超過推薦使用壽命。向車輛用戶發(fā)出的備 胎128已使用超過其推薦使用壽命的警報實質(zhì)上可以是視覺的、聽覺的或觸覺的，類似于上 述關(guān)于備胎警報裝置132的示例。
[0064] 參照圖2,示出了監(jiān)測車輛10中備胎128的使用的方法200。方法200在開始框202處 啟動。方法200可通過將車輛點火開關(guān)置于"接通"位置、將車輛變速器42置于特定的檔位選 擇、通過車輛10超過預(yù)定的速度閾值或通過任何期望監(jiān)測是否使用備胎的其它適當(dāng)?shù)臈l件 而開始。
[0065]在步驟204處，確定第一輪胎的幾何形狀和第二輪胎的幾何形狀。在步驟204處確 定的幾何形狀可以包括但不限于輪胎周長、輪胎直徑、輪胎半徑和輪胎寬度。在一個實施例 中，步驟204可以包括利用輪胎半徑估計方法估計第一輪胎的半徑h和第二輪胎的半徑R 2。 輪胎半徑估計方法可以包括上述的輪胎半徑估計方法，即，橫擺率感測方法、相對學(xué)習(xí)方法 和GPS學(xué)習(xí)方法。這些方法可以單獨使用、按照不同組合使用、連續(xù)使用或并列使用。如已經(jīng) 描述的，這些方法可以包括基于第一輪胎的半徑R:和第二輪胎的半徑此之間的比、第一輪胎 的角速度《 1、第二輪胎的角速度《 2、車輛橫擺率《 z、車速Vs、車輛GPS速度(從GPS模塊108 輸出）、車輪滑移估計以及車輛輪距Tr(或半輪距HTr)來估計輪胎半徑。但是，本公開不應(yīng)被 解釋為限于在此描述的輪胎半徑估計方法，而是應(yīng)被解釋為包括本領(lǐng)域已知的所有的輪胎 幾何形狀和半徑估計方法。
[0066]在步驟206處，一旦估計了第一輪胎的幾何形狀和第二輪胎的幾何形狀，方法200 在步驟206處確定第一輪胎的幾何形狀和第二輪胎的幾何形狀之間的差是否超過閾值。如 果第一輪胎的幾何形狀和第二輪胎的幾何形狀之間的差沒有超過閾值，則方法200返回到 步驟204。在步驟204處，方法200可以連續(xù)地監(jiān)測第一輪胎以及第二輪胎的幾何形狀，或者 在方法200被重新啟動之前可能存在時間滯后。時間滯后可以對應(yīng)于這樣的事件:諸如車輛 點火被關(guān)閉并再次被置于"接通"的位置、車輛變速器42被置于特定的檔位選擇、車輛10再 次運動之前完全停止等。如果第一輪胎的幾何形狀和第二輪胎的幾何形狀之間的差超過閾 值，則方法200進(jìn)行到步驟208,在步驟208,產(chǎn)生指示備胎128的使用的信號。指示備胎128的 使用的信號可以是來自控制器24的輸出信號，該輸出信號被發(fā)送到備胎警報裝置132以便 通知車輛用戶備胎128當(dāng)前正在使用。
[0067]在步驟210處，一旦已經(jīng)輸出指示備胎128當(dāng)前正在使用的信號，方法200確定車輛 10在使用備胎128時是否超過推薦的車速極限。如果車輛10不超過推薦的車速極限，只要指 示備胎128當(dāng)前在使用的輸出仍然存在，則步驟210將重復(fù)。如果車輛10超過了在使用備胎 128時推薦的車速極限，則方法200進(jìn)行到步驟212,在步驟212,產(chǎn)生指示車輛10超過了在使 用備胎128時推薦的車速極限的信號。指示車輛10超過了在使用備胎128時推薦的車速極限 的信號可以是來自控制器24的輸出信號，該信號被發(fā)送到備胎限速警報裝置134,以便通知 車輛用戶:該車速極限已經(jīng)超過了在使用備胎128時推薦的車速極限。
[0068] 在步驟214處，一旦已經(jīng)輸出指示備胎128目前正在使用的信號，方法200還確定備 胎使用是否已超過備胎128的推薦使用壽命(或最大壽命）。如果已經(jīng)超過備胎128的推薦使 用壽命，則方法200進(jìn)行到步驟216,在步驟216,產(chǎn)生指示備胎使用已經(jīng)超過備胎128的推薦 使用壽命的信號。指示備胎使用已經(jīng)超過了推薦使用壽命的信號可以是來自控制器24的輸 出信號，該信號被發(fā)送到備胎過度使用警報裝置138以通知車輛用戶：備胎128已被使用超 過最大的推薦使用。如果在步驟214處，未超過備胎128的推薦使用壽命，則方法200移動到 步驟218,在步驟218,產(chǎn)生指示備胎128的剩余使用壽命的信號。指示備胎128的剩余使用壽 命的信號可以是來自控制器24的輸出信號，該信號被發(fā)送到量表136以向車輛用戶顯示備 胎的剩余使用壽命。
[0069]說明書中使用的詞語是描述性詞語而不是限制性詞語，并且可以理解，在不脫離 本公開的精神和范圍的情況下，可以進(jìn)行各種改變。如前所述，各個實施例的特征可以組合 以形成可能未被明確地描述或示出的本發(fā)明進(jìn)一步的實施例。雖然各個實施例可能已被描 述為提供優(yōu)點或在一個或更多個預(yù)期特性方面比其它實施例或現(xiàn)有技術(shù)的實施方式更為 優(yōu)選，但是本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員認(rèn)識到，可以折衷一個或更多個特征或特性以實現(xiàn)期望 的整體系統(tǒng)的屬性，這依賴于特定應(yīng)用和實施方式。這些屬性可包括但不限于成本、強(qiáng)度、 耐久性、生命周期成本、市場性、外觀、包裝、尺寸、可維修性、重量、可制造性、易于組裝等。 因此，被描述為在一個或更多個特性方面不如其它實施例或現(xiàn)有技術(shù)的實施方式合意的實 施例并非在本公開的范圍之外，并且可以期望用于特定應(yīng)用。
【主權(quán)項】
1. 一種車輛，包括： 多個輪胎； 備胎； 控制器，被配置為：響應(yīng)于第一輪胎的半徑和第二輪胎的半徑之間的差超過閾值，輸出 指示備胎已經(jīng)替換多個輪胎中的一個的信號。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛，其中，第一輪胎的半徑和第二輪胎的半徑之間的差是基 于第一輪胎的半徑和第二輪胎的半徑之間的比值的。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的車輛，其中，第一輪胎的半徑和第二輪胎的半徑之間的比值是 基于第一輪胎的角速度和第二輪胎的角速度的。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛，其中，第一輪胎的半徑和第二輪胎的半徑是基于車輛的 橫擺率的。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的車輛，其中，第一輪胎的半徑還是基于第一輪胎的角速度、第 二輪胎的角速度、第一輪胎的半徑和第二輪胎的半徑之間的比值以及車輛的輪距的。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的車輛，其中，第二輪胎的半徑還是基于第一輪胎的角速度、第 二輪胎的角速度、輪距以及第一輪胎的半徑的。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛，其中，第一輪胎的半徑是基于第一輪胎的角速度以及車 速的，第二輪胎的半徑是基于第二輪胎的角速度以及車速的。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的車輛，其中，所述車速是從GPS模塊輸出的。9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的車輛，其中，第一輪胎的半徑還是基于第一輪胎的滑移估計 的，第二輪胎的半徑還是基于第二輪胎的滑移估計的。10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛，還包括被配置為顯示備胎的剩余壽命的量表，其中，所 述控制器被進(jìn)一步配置為：響應(yīng)于指示備胎已經(jīng)替換多個輪胎中的一個的信號，輸出指示 基于備胎的預(yù)定最大壽命的備胎的剩余壽命的信號。
【文檔編號】B60C23/00GK106004263SQ201610172707
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年3月24日
【發(fā)明人】埃里克·邁克爾·拉維易
【申請人】福特全球技術(shù)公司