Объектом настоящего изобретения является способ оценки поперечного сцепления одного типа пневматической шины с заснеженной трассой, согласно которому транспортное средство оборудуют этим типом пневматических шин, транспортное средство ведут на пределе поперечного сцепления по заснеженной трассе и производят моментальные измерения поперечного ускорения транспортного средства во время прохождения по трассе. Согласно изобретению трасса (Р) содержит несколько поворотов (V1, V2), позволяющих установить постоянный режим поперечного ускорения, произведенные измерения подвергают фильтрованию по низкой частоте и считают, что поперечное сцепление пневматической шины тем лучше, чем выше значения поперечного сцепления, которые позволяет получить эта пневматическая шина.

[0001] Способ, по меньшей мере, относительной оценки поперечного сцепления пневматической шины с заснеженной дорогой, содержащий, по меньшей мере, этапы, на которых колесное транспортное средство оборудуют пневматическими шинами первого типа, оборудованное таким образом транспортное средство ведут на пределе поперечного сцепления по заснеженной трассе (Р), содержащей по меньшей мере один поворот, и производят мгновенные измерения поперечного ускорения транспортного средства во время прохождения по трассе, отличающийся тем, что трасса (Р) содержит по меньшей мере два дискриминирующих или тестовых поворота (V1-V4), являющихся поворотами, время прохождения которых транспортным средством, измеренное между концом фазы возрастания поперечного ускорения этого транспортного средства, начиная от нуля, и началом фазы возврата к нулю этого поперечного ускорения, по меньшей мере, равно одной секунде и, предпочтительно, по меньшей мере, равно трем секундам, и выбранных так, чтобы на каждый из них требовалось время прохождения транспортным средством, по меньшей мере, равное одной секунде, причем это время измеряют между концом фазы возрастания поперечного ускорения, начиная от заданного порога (S1) ускорения, и началом фазы возврата к упомянутому порогу (S1) поперечного ускорения транспортного средства, причем способ содержит по меньшей мере один этап фильтрования, на котором получают фильтрованные измерения поперечного ускорения путем применения фильтрования по низкой частоте для мгновенных измерений поперечного ускорения и по меньшей мере один этап селекции, на котором среди фильтрованных измерений идентифицируют набор из по меньшей мере одного поперечного ускорения на один дискриминирующий поворот, при этом считают, что поперечное сцепление пневматической шины тем лучше, чем больше значения (Vmax1-Vmax2) поперечного сцепления, которые позволяет получить эта пневматическая шина.

[0002] Способ оценки по п.1, отличающийся тем, что заданный порог (S1) поперечного сцепления равен нулю.

[0003] Способ оценки по одному из пп.1 и 2, отличающийся тем, что дискриминирующие повороты (V1-V4) включают по меньшей мере один левый поворот (V2) и один правый поворот (VI).

[0004] Способ оценки по п.3, отличающийся тем, что содержит по меньшей мере один этап корректировки, на котором корректируют фильтрованные измерения поперечного сцепления с учетом любого возможного локального или глобального отклонения среди значений, полученных путем этих измерений соответственно для левого и правого поворотов.

[0005] Способ оценки по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что измерения поперечного сцепления производят, когда транспортное средство проходит по трассе несколько раз.

[0006] Способ оценки по п.5, отличающийся тем, что трасса является замкнутым кольцом, которое транспортное средство проходит по меньшей мере один раз в направлении часовой стрелки и по меньшей мере один раз против часовой стрелки.

[0007] Способ оценки по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что на этапе селекции для каждого дискриминирующего поворота вычисляют среднее из фильтрованных значений поперечного ускорения между первым пиком, соответствующим концу фазы возрастания поперечного ускорения, и последним пиком, соответствующим началу фазы возврата к заданному порогу (S1) поперечного ускорения.

[0008] Способ оценки по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что на этапе селекции для каждого дискриминирующего поворота

[0009] Способ оценки по п.8, отличающийся тем, что продолжительность (Т) временного окна, по меньшей мере, равна одной секунде.

[0010] Способ оценки по одному из пп.7 и 8, отличающийся тем, что заданный порог (S2) меньше 0,08 g.

[0011] Способ оценки по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что на этапе селекции

[0012] Способ оценки по п.11, отличающийся тем, что заданный порог (S3) составляет примерно 15%.

[0013] Способ оценки по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что на этапе селекции для каждого дискриминирующего поворота определяют максимальное фильтрованное значение поперечного ускорения.

[0014] Способ оценки по любому из предыдущих пунктов в комбинации с п.5, отличающийся тем, что дополнительно проводят статистический анализ, учитывающий несколько наборов значений поперечного ускорения, записанных на каждом дискриминирующем повороте во время соответствующих прохождений этого поворота.

[0015] Способ оценки по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что фильтрование по низкой частоте осуществляют при помощи симметричного скользящего среднего значения.

[0016] Способ оценки по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что трасса содержит по меньшей мере четыре дискриминирующих поворота (V1-V4).

[0017] Способ оценки по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что каждый дискриминирующий поворот выбирают таким образом, чтобы время его прохождения транспортным средством превышало две секунды и предпочтительно было, по меньшей мере, равно трем секундам.

[0018] Способ оценки по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что трасса содержит по меньшей мере один недискриминирующий поворот, причем на этапе селекции выполняют операцию, во время которой отбрасывают измерения поперечного ускорения, произведенные во время прохождения транспортным средством каждого недискриминирующего поворота.

В целом настоящее изобретение относится к технологиям оборудования и обеспечения безопасности автотранспортных средств.

В частности, изобретение относится к способу, по меньшей мере, относительной оценки поперечного сцепления пневматической шины первого типа с заснеженной дорогой, содержащий, по меньшей мере, этапы, на которых колесное транспортное средство оборудуют пневматическими шинами первого типа, оборудованное таким образом транспортное средство ведут на пределе поперечного сцепления по заснеженной трассе, содержащей по меньшей мере один поворот, и производят моментальное измерение поперечного ускорения транспортного средства во время прохождения по трассе.

Оценку поперечного сцепления, называемого также поперечным потенциалом, пневматической шины на снегу в настоящее время пока осуществляют исключительно субъективно при помощи теста поведения, производимого профессиональным водителем.

Несмотря на мало удовлетворительный характер эту ситуацию можно легко объяснить трудностями, которые приходится преодолевать, чтобы объективно проводить такой тест.

Действительно, в случае жесткого дорожного покрытия поперечный потенциал пневматической шины, как правило, оценивают при помощи теста вождения на кольцевой трассе определенного диаметра, в ходе которого измеряют время, которое тратит транспортное средство для осуществления одного круга на пределе поперечного сцепления.

Однако такая методика, которая предопределяет прохождение транспортным средством одной и той же траектории на каждом круге, в случае заснеженного покрытия приводит к большим ошибкам по причине быстрого изменения поверхности качения, происходящего в результате повторных прохождений пневматическими шинами одной и той же колеи.

В этом контексте настоящее изобретение предлагает способ оценки поперечного потенциала пневматической шины на снегу, характеризующийся гораздо большей повторяемостью по сравнению с известными способами.

В этой связи способ в соответствии с настоящим изобретением, отвечающий родовому определению, представленному во вступительной части, в основном отличается тем, что трасса содержит по меньшей мере два дискриминирующих поворота, выбранных таким образом, чтобы каждый из них требовал времени прохождения транспортным средством, по меньшей мере, равного одной секунде, причем это время измеряют между концом фазы возрастания поперечного ускорения, начиная от заданного порога ускорения, и началом фазы возврата к порогу поперечного ускорения транспортного средства, причем способ содержит по меньшей мере один этап фильтрования, на котором получают фильтрованные измерения поперечного ускорения путем применения фильтрования низких частот для моментальных измерений поперечного ускорения, и по меньшей мере один этап селекции, на котором среди фильтрованных измерений идентифицируют набор из по меньшей мере одного поперечного ускорения на один дискриминирующий поворот, при этом считают, что поперечное сцепление пневматической шины тем лучше, чем больше значения поперечного сцепления, которые позволяет получить эта пневматическая шина.

Выражение ″вождение транспортного средства на пределе поперечного сцепления ″ следует понимать, как его понимает специалист, то есть ″вождение транспортного средства, постоянно оставаясь максимально близко к пределу поперечного сцепления транспортного средства, но не доходя до этого предела ″.

Предпочтительно заданный порог поперечного сцепления может быть равен нулю.

Предпочтительно дискриминирующие повороты включают по меньшей мере один левый поворот и один правый поворот.

В этом случае способ в соответствии с настоящим изобретением предпочтительно содержит по меньшей мере один этап, на котором корректируют фильтрованные измерения поперечного ускорения с учетом любого возможного локального или глобального отклонения между значениями, полученными путем этих измерений соответственно для левого и правого поворотов.

В этих условиях измерения поперечного сцепления можно производить, когда транспортное средство проходит по трассе несколько раз.

В частности, трасса может представлять собой замкнутое кольцо, которое транспортное средство проходит по меньшей мере один раз в направлении часовой стрелки и по меньшей мере один раз против часовой стрелки.

Предпочтительно способ в соответствии с настоящим изобретением содержит также статистический анализ, учитывающий несколько максимальных значений поперечного сцепления, зарегистрированных на каждом дискриминирующем повороте во время соответствующих прохождений этого поворота.

Следует также предусмотреть осуществление фильтрования низких частот при помощи симметричной скользящей средней величины, при этом трасса должна содержать по меньшей мере четыре дискриминирующих поворота, и каждый дискриминирующий поворот следует выбирать таким образом, чтобы он требовал времени прохождения транспортным средством более двух секунд и предпочтительно, по меньшей мере, равного трем секундам.

В случае, когда трасса содержит по меньшей мере один недискриминирующий поворот, этап селекции может содержать операцию, во время которой отбрасывают измерения поперечного сцепления, произведенные во время прохождения транспортным средством каждого недискриминирующего поворота.

Другие отличительные признаки и преимущества настоящего изобретения будут более очевидны из нижеследующего описания, представленного в качестве неограничительного примера, со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых

фиг. 1 - вид сверху трассы, используемой для применения способа в соответствии с настоящим изобретением;

фиг. 2 - диаграмма, показывающая на оси ординат в зависимости от времени, показанного на оси абсцисс и обозначаемого в секундах, измерения ускорения до фильтрования (пунктирная кривая) и после фильтрования (сплошная кривая);

фиг. 3 - диаграмма, аналогичная фиг. 2, на которой на кривой фильтрованных измерений показана выборка максимальных значений поперечного сцепления во время прохождения двух последовательных дискриминирующих поворотов.

Как было указано выше, изобретение касается способа, позволяющего оценить поперечное сцепление пневматической шины на заснеженной дороге.

Искомая оценка является, по меньшей мере, относительной, то есть она должна позволить, по меньшей мере, сравнить и классифицировать поперечные потенциалы двух разных типов пневматических шин.

Прежде всего способ содержит экспериментальную фазу, во время которой колесное транспортное средство оборудуют пневматическими шинами, оценку которых необходимо произвести, оборудованное таким образом транспортное средство ведут на пределе поперечного сцепления по заснеженной и непрямолинейной трассе Р (фиг. 1) и производят моментальные измерения поперечного ускорения транспортного средства во время прохождения трассы.

Оборудование, необходимое на этой экспериментальной фазе, содержит акселерометр и систему сбора данных, причем последняя выполнена с возможностью записи выходного сигнала акселерометра на соответствующей частоте, например на частоте 125 Гц.

В случае относительной оценки сцепления на одно и то же транспортное средство последовательно устанавливают несколько типов пневматических шин, при этом акселерометр можно расположить в любом месте на транспортном средстве, лишь бы его положение не менялось в течение всего периода тестирования разных пневматических шин.

Согласно изобретению трасса, используемая для экспериментальной фазы, содержит по меньшей мере два отдельных поворота, таких как V1-V4, которые в дальнейшем будут называться ″дискриминирующими ″ и число которых предпочтительно равно по меньшей мере четырем.

Дискриминирующий поворот в рамках настоящего изобретения является поворотом, время прохождения которого транспортным средством, измеренное между концом фазы возрастания поперечного ускорения этого транспортного средства, начиная от нуля, и началом фазы возврата к нулю этого поперечного ускорения, по меньшей мере, равно одной секунде и предпочтительно, по меньшей мере, равно трем секундам.

На фиг. 1 показан один из многих возможных примеров трассы, предпочтительно используемой для применения способа в соответствии с настоящим изобретением.

Эта трасса, которая предпочтительно является, по существу, горизонтальной, по крайней мере, на поворотах, является замкнутым кольцом, которое транспортное средство должно пройти несколько раз, в частности, в направлении часовой стрелки и против часовой стрелки и которое содержит несколько дискриминирующих поворотов, в том числе левые повороты и правые повороты.

Пунктирная кривая на фиг. 2 показывает пример моментальных измерений поперечного ускорения, произведенных на транспортном средстве, оборудованном предназначенными для оценки пневматическими шинами и движущемся на пределе сцепления по такой заснеженной трассе.

После экспериментальной фазы, которая завершается получением этих измерений, способ в соответствии с настоящим изобретением содержит фазу анализа.

Эту фазу анализа предпочтительно начинают с предварительной обработки, которая состоит в коррекции необработанных моментальных измерений поперечного ускорения, чтобы учитывать наклон транспортного средства на повороте по причине конечного значения жесткости его бокового крена.

Кроме того, фаза анализа содержит этап фильтрования, на котором к моментальным измерениям поперечного ускорения применяют фильтрование по низкой частоте, в результате которого получают фильтрованные измерения поперечного ускорения, пример которых показан в виде сплошной кривой на фиг. 2.

Это фильтрование по низкой частоте можно осуществлять, в частности, заменяя каждое моментальное измерение ускорения скользящим средним значением, симметричным относительно момента этого моментального измерения, для моментальных измерений, предшествовавших этому моменту и последовавших за этим моментом.

В варианте выполнения, представленном в качестве примера, каждое моментальное измерение поперечного ускорения можно, таким образом, заменить этим фильтрованным значением поперечного ускорения, рассматриваемым для этого же момента и представляющим собой среднее значение, ориентированное по этому моменту, из 24 моментальных измерений, произведенных до этого момента, и 24 моментальных измерений, произведенных после этого момента, при этом каждое фильтрованное измерение поперечного ускорения учитывает измерения, произведенные в течение 400 мс в случае частоты дискретизации, равной 125 Гц.

Фаза анализа дополнительно содержит этап селекции, на котором среди фильтрованных измерений поперечного ускорения и для каждого дискриминирующего поворота идентифицируют набор из одного или нескольких измерений поперечного ускорения, относящийся к поперечному сцеплению тестируемой пневматической шины, учитывая при этом, что данное сцепление необходимо рассматривать как наилучшее, если значения поперечного ускорения, которые позволяет получить эта пневматическая шина, являются наиболее высокими.

Для применения этого этапа селекции можно предусмотреть несколько подходов.

Например, в качестве объективного критерия оценки поперечного сцепления можно взять среднее значение поперечного ускорения на каждом дискриминирующем повороте между первым пиком, соответствующим концу фазы возрастания поперечного ускорения, и последним пиком, соответствующим началу фазы возврата к заданному порогу S1 поперечного ускорения.

Можно также определять на каждом дискриминирующем повороте среднее значение поперечного ускорения в постоянном режиме.

Для этого указанное среднее значение вычисляют, например, во временном окне, по меньшей мере, заданной продолжительности Т, в котором фильтрованные значения поперечного ускорения входят в интервал амплитудой, меньшей заданного порога S2.

Например, продолжительность Т, по меньшей мере, равна одной секунде, а порог S2 меньше 0,08 g.

Можно также использовать в качестве критерия оценки набор значений поперечного ускорения, определенный в ходе следующих этапов:

для каждого дискриминирующего поворота определяют набор пиков фильтрованного поперечного ускорения внутри данного поворота;

вычисляют среднее значение из фильтрованных значений поперечного ускорения для всех пиков дискриминирующих поворотов кольцевой трассы;

из набора предыдущих фильтрованных значений поперечного ускорения отбрасывают значения, отклонение которых по абсолютной величине относительно среднего значения превышает заданный порог S3.

Порог S3 может быть порядка 15%.

Вместе с тем, наиболее предпочтительным, поскольку он является наиболее повторяющимся, является критерий оценки поперечного ускорения в виде максимального значения, достигаемого поперечным ускорением на каждом дискриминирующем повороте, при этом выбор этого критерия дает при каждом прохождении дискриминирующего поворота соответствующее значение, такое как значения ATmax1 и ATmax2, показанные на фиг. 3.

Таким образом, если трасса содержит один или несколько недискриминирующих поворотов, этап селекции предпочтительно включает операцию, которая состоит в исключении измерений поперечного ускорения, произведенных во время прохождения транспортным средством каждого недискриминирующего поворота.

Для коррекции ухода настройки акселерометра и/или погрешностей приведения транспортного средства к горизонтальному уровню способ в соответствии с настоящим изобретением содержит также этап коррекции, на котором производят коррекцию фильтрованных измерений поперечного ускорения относительно любого возможного локального или глобального отклонения между значениями, полученными в ходе этих измерений соответственно для левых и правых поворотов.

Таким образом, эта обработка, которую применяют после этапа фильтрования и которая основана на предположении, что показатели пневматической шины на левом повороте являются такими же, что и на правом повороте, состоит в смещении значений поперечного ускорения на половину наблюдаемого отклонения между значениями поперечного ускорения, полученными на правых поворотах и на левых поворотах.

Наконец, способ в соответствии с настоящим изобретением предпочтительно содержит статистический анализ набора полученных максимальных значений для поперечного ускорения, причем этот статистический анализ представляет особый интерес в случае, когда транспортное средство проходит трассу несколько раз и когда, соответственно, для каждого дискриминирующего поворота располагают несколькими максимальными значениями поперечного ускорения.

Такой анализ, реализуемый при помощи традиционных статистических инструментов, позволяет, в частности, объективно сравнить поперечный потенциал пневматических шин двух разных типов, считая наиболее эффективной шину, показавшую наиболее высокие значения поперечного ускорения, если только отклонения между этими самыми высокими значениями и значениями, полученными с другой пневматической шиной, не могут быть объяснены простыми статистическими погрешностями.