СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАСЧЕТА СИЛ, ДЕЙСТВУЮЩИХ НА ПЛОЩАДЬ ПЯТНА КАСАНИЯ ШИНЫ

1. Способ расчета сил, действующих на площадь пятна касания шины (1), установленной на колесе (2), которое установлено на ступице (3) транспортного средства, когда шина (1) движется в продольном направлении, по существу, параллельном грунту (4), при этом способ включает:
регистрацию первого углового положения (α) площади (5) пятна касания;
регистрацию второго углового положения (β) контрольной точки (Р), по существу, совпадающей со ступицей (3);
определение фазового смещения (δφ) между контрольной точкой (Р) и площадью (5) пятна касания;
определение параметра (k), представляющего угловую скорость (ω) колеса (2);
x
расчет, по меньшей мере, одной продольной силы (F) в площади (5) пятна касания как функции, по меньшей мере, фазового смещения (δφ) и параметра (k).
2. Способ по п.1, при котором регистрация первого углового положения (α) включает:
регистрацию третьего углового положения (α1) площади (5) пятна касания, определяющего первый продольный конец (5а) площади (5) пятна касания;
регистрацию четвертого углового положения (α2) площади (5) пятна касания, определяющего второй продольный конец (5b) площади (5) пятна касания, противоположный первому продольному концу (5а);
определение первого углового положения (α) как функции третьего углового положения (α1) и/или четвертого углового положения (α2).
3. Способ по п.2, при котором первое угловое положение (α) заключено между третьим и четвертым угловыми положениями (α1, α2).
4. Способ по п.2 или 3, в котором регистрация третьего углового положения (α1) включает регистрацию первого пика (Р1), генерированного первым датчиком (10), установленным в шине (1).
5. Способ по п.2 или 3, при котором регистрация четвертого углового положения (α2) включает регистрацию второго пика (Р2), генерированного первым датчиком (10).
6. Способ по п.5, при котором третье или четвертое угловое положение (α1, α2) определяют с помощью алгоритма нулевого уровня, применяемого для переднего или заднего фронта первого или второго пика (Р1, Р2).
7. Способ по п.5, при котором первый датчик (10) представляет собой акселерометр.
8. Способ по п.1, при котором второе угловое положение (β) определяют как функцию позиционного сигнала, генерируемого вторым датчиком (11), установленным на ступице (3) колеса (2).
9. Способ по п.2, дополнительно включающий регистрацию продольной ширины (Δφ) площади (5) пятна касания.
10. Способ по п.9, при котором продольная ширина (Δφ) рассчитывается как функция третьего и четвертого угловых положений (α1, α2).
x
11. Способ по п.9, при котором продольная сила (F) также рассчитывается как функция продольной ширины (Δφ).
z
12. Способ по п.9, дополнительно включающий расчет вертикальной силы (F) в площади (5) пятна касания как функции, по меньшей мере, продольной ширины (Δφ) и параметра (k).
z
13. Способ по п.12, при котором вертикальная сила (F) также рассчитывается как функция фазового смещения (δφ).
14. Способ по п.1, дополнительно включающий самокалибрование для определения начального фазового смещения между первым угловым положением (α) площади (5) пятна касания и вторым угловым положением (β) контрольной точки (Р).
15. Способ по п.1, при котором параметр (k) представляет собой продольную скорость (v) колеса (2).
16. Способ по п.15, при котором определение параметра (k) включает измерение продольной скорости (v).
17. Способ по п.15, при котором определение параметра (k) включает:
регистрацию угловой скорости (ω) колеса (2) и
расчет продольной скорости (v) как функции угловой скорости (ω).
18. Способ по п.1, при котором параметр (k) представляет собой угловую скорость (ω) колеса (2).
19. Способ по п.18, при котором определение параметра (k) включает измерение угловой скорости (ω).
20. Способ по п.18, при котором определение параметра (k) включает:
регистрацию продольной скорости (v) колеса (2) и
расчет угловой скорости (ω) как функции продольной скорости (v).
21. Способ по п.1, при котором контрольная точка (Р) позиционирована на перпендикуляре к грунту, проходящем через центр ступицы (3).
22. Устройство для расчета сил, действующих на площадь (5) пятна касания шины (1), установленной на колесе (2), которое установлено на ступице (3) транспортного средства, когда шина (1) движется в продольном направлении, по существу, параллельном грунту (4), при этом устройство (20) содержит
первый датчик (10) для регистрации первого углового положения (α) площади (5) пятна касания;
второй датчик (11) для регистрации второго углового положения (β) контрольной точки (Р), по существу, совпадающей со ступицей (3); и
блок (13) обработки, функционально связанный с первым и вторым датчиками (10, 11) и оснащенный:
блоком (14) сравнения для определения фазового смещения (δφ) между контрольной точкой (Р) и площадью (5) пятна касания и
x
первым вычислительным блоком (15) для расчета, по меньшей мере, одной продольной силы (F) в площади (5) пятна касания как функции, по меньшей мере, фазового смещения (δφ) и параметра (k), представляющего угловую скорость (ω) колеса (2).
23. Устройство по п.22, в котором блок (13) обработки включает в себя вспомогательный контур (16), функционально связанный с первым датчиком (10) для получения от него третьего углового положения (α1) площади (5) пятна касания, определяющего первый продольный конец (5а) площади (5) пятна касания, а также четвертого углового положения (α2) площади (5) пятна касания, определяющего второй продольный конец (5b) площади (5) пятна касания, противоположный первому продольному концу (5а), причем вспомогательный контур (16) предназначен для определения первого углового положения (α) как функции третьего и/или четвертого угловых положений (α1, α2).
24. Устройство по п.23, в котором первое угловое положение (α) заключено между третьим и/или четвертым угловыми положениями (α1, α2).
25. Устройство по п.23 или 24, в котором третье угловое положение (α1) определяется первым пиком (Р1), регистрируемым первым датчиком (10).
26. Устройство по п.25, в котором четвертое угловое положение (α2) определяется вторым пиком (Р2), регистрируемым первым датчиком (10).
27. Устройство по п.26, в котором третье или четвертое угловое положение (α1, α2) определяется с помощью алгоритма нулевого уровня, применимого к переднему или заднему фронту первого или второго пика (Р1, Р2).
28. Устройство по п.22, в котором первый датчик (10) установлен в шине (1).
29. Устройство по п.28, в котором первый датчик (10) расположен в экваториальной плоскости (Е) шины (1).
30. Устройство по п.22, в котором первый датчик (10) представляет собой акселерометр.
31. Устройство по п.22, в котором второй датчик (11) установлен на ступице (3) колеса (2).
32. Устройство по п.31, в котором второй датчик (11) представляет собой измерительный преобразователь вращательного движения.
33. Устройство по п.22, в котором блок (13) обработки дополнительно включает в себя второй вычислительный блок (17) для определения продольной ширины (Δφ) площади (5) пятна касания.
34. Устройство по п.33, в котором второй вычислительный блок (17) функционально связан с первым датчиком (10) для определения продольной ширины (Δφ) как функции третьего и четвертого угловых положений (α1, α2).
x
35. Устройство по п.33, в котором первый вычислительный блок (15) функционально связан со вторым вычислительным блоком (17) для расчета продольной силы (F) также как функции продольной ширины (Δφ).
z
36. Устройство по п.33, в котором блок (13) обработки дополнительно включает в себя третий вычислительный блок (18) для расчета вертикальной силы (F) в площади (5) пятна касания как функции, по меньшей мере, продольной ширины (Δφ) и параметра (k).
z
37. Устройство по п.36, в котором третий вычислительный блок (18) функционально связан с блоком (14) сравнения для расчета вертикальной силы (F) также как функции фазового смещения (δφ).
38. Устройство по п.22, в котором блок (13) обработки дополнительно включает в себя блок (19) самокалибрования, функционально связанный с первым и вторым датчиками (10, 11) для определения начального фазового смещения между первым угловым положением (α) площади (5) пятна касания и вторым угловым положением (β) контрольной точки (Р).
39. Устройство по п.22, включающее в себя операционный элемент (12, 12а) для определения параметра (k).
40. Устройство по п.39, в котором операционный элемент включает в себя вычислительный контур (12а), функционально связанный со вторым датчиком (11) для расчета параметра (k) как функции второго углового положения (β), регистрируемого в данный момент.
41. Устройство по п.39, в котором операционный элемент включает в себя третий датчик (12) для регистрации параметра (k).
42. Устройство по п.22, в котором параметр (k) представляет собой угловую скорость (ω) колеса (2).
43. Устройство по п.22, в котором параметр (k) представляет собой продольную скорость (v) колеса (2).
44. Устройство по п.39, в котором операционный элемент (12, 12а) функционально связан с блоком (13) обработки.