ES2552509T3

ES2552509T3 - Método y aparato para estimar las condiciones de una carretera y el estado de marcha de un neumático, ABS y control del coche haciendo uso de los mismos

Info

Publication number: ES2552509T3
Application number: ES12176597.8T
Authority: ES
Inventors: Hidetoshi Yokota; Hiroshi Morinaga
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2001-12-21
Filing date: 2002-12-20
Publication date: 2015-11-30
Anticipated expiration: 2022-12-20
Also published as: EP1457388B1; EP1457388A4; WO2003053747A8; US7203579B2; CN1321838C; CN1608012A; EP2514640B1; WO2003053747A1; EP2514640A1; US20050085987A1; EP1457388A1; ES2534480T3

Abstract

Un método de control de freno de ABS que comprende las etapas de: al menos uno de entre una vibración del neumático, una vibración de la rueda, una vibración de la suspensión y un cambio en la presión interna del neumático; detectar el grado de vibración en una o una pluralidad de bandas de frecuencia de un espectro de vibraciones, el grado de cambio de presión en una o una pluralidad de bandas de frecuencia de un de un espectro de cambios de presión obtenido analizando la frecuencia de la vibración o el cambio de presión a fin de estimar un coeficiente de rozamiento de la carretera de forma continua; y cambiar el valor de umbral de la presión de aceite de un freno para pasar al control de ABS o ajustar un cambio en la presión de aceite en el freno de ABS de acuerdo con el valor estimado del coeficiente de rozamiento de la carretera justo antes de que un conductor pise el freno, en base a la ecuación siguiente valor estimado del coeficiente de rozamiento de la carretera >= 1/[1+exp{-(a0+a1x1+a2x2+...+anxn)}], donde a0 es una constante, a1, a2, ... y an son coeficientes y xi es un grado de vibración o un grado de cambio de presión en una banda de frecuencias (fi).

Description

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DESCRIPCION

Metodo y aparato para estimar las condiciones de una carretera y el estado de marcha de un neumatico, ABS y control del coche haciendo uso de los mismos

Antecedentes de la invencion

Campo de la invencion

La presente invencion se refiere a un metodo y a un aparato para estimar el estado de marcha de un neumatico y las condiciones de una carretera en contacto con el neumatico en el momento de la marcha.

Descripcion de la tecnica anterior

A fin de mejorar la estabilidad de marcha de un coche, es deseable que el estado de un neumatico y las condiciones de una carretera en contacto con el neumatico en el momento de la marcha sean estimados de forma precisa y aportados retrospectivamente al control del coche. La expresion “estado de un neumatico” significa la prediccion de la presion interior, del desgaste o de los problemas de un neumatico, y la expresion “las condiciones de una carretera” significa fundamentalmente un coeficiente de rozamiento entre una carretera y el neumatico (coeficiente de rozamiento de la carretera, |i).

Si el estado de marcha de un neumatico y las condiciones de una carretera pueden ser estimados, es posible, antes de que se produzca un problema en el neumatico, que un coche sea detenido para su inspeccion, o bien es posible, antes de realizar la operacion de evitar un peligro, tal como el frenado o el movimiento del volante, llevar a cabo un control avanzado con un freno de ABS. Se espera, en consecuencia, la mejora adicional de la seguridad. Simplemente informando a un conductor del grado de peligro asociado a las condiciones de una carretera durante la conduccion, el conductor puede decelerar el coche mas rapido. Cabe esperar, con ello, una reduccion del numero de accidentes de coche.

En la tecnica anterior, para estimar el coeficiente de rozamiento de una carretera, se ha propuesto un metodo segun el cual se estima el coeficiente de rozamiento de una carretera haciendo uso de un fenomeno consistente en que el grado de uniformidad de un neumatico, que es una magnitud ffsica indicativa de un cambio en la velocidad de revolucion de una rueda, se ve modificado por el valor de un coeficiente de rozamiento de una carretera (documento JP-A 2000-55790), y un metodo segun el cual se monta un acelerometro en un brazo inferior para interconectar la rueda delantera con la carrocena del coche con el fin de detectar la vibracion horizontal de un neumatico que esta guinado hacia el interior, y se estima el coeficiente de rozamiento de una carretera haciendo uso de un fenomeno consistente en que el anterior grado de vibracion se ve modificado por el coeficiente de rozamiento de una carretera (documento JP-A 6-258196) (el termino “JP-A”, tal como se utiliza en esta memoria, significa una “Solicitud de Patente japonesa publicada y no examinada”).

Sin embargo, en el metodo anterior para estimar el coeficiente de rozamiento de la carretera a partir del grado de uniformidad de un neumatico, se forma un punto plano en el neumatico para deteriorar la uniformidad y una estimacion precisa se ve dificultada en el procedimiento de recuperacion de la uniformidad.

En el metodo para estimar el coeficiente de rozamiento de una carretera a partir de la vibracion horizontal de una rueda delantera que esta guinada hacia dentro, cuando el angulo de deslizamiento del neumatico llega a ser nulo o grande, la precision de la medicion es baja.

Se ha propuesto tambien un metodo para estimar el coeficiente de rozamiento de una carretera a partir de las caractensticas de transmision entre una aceleracion no suspendida, que es una aceleracion en la direccion vertical de una rueda, y una aceleracion suspendida, que es una aceleracion en la direccion vertical de la carrocena de un vehuculo (documento JP-A 11-94661). Puesto que la fuerza del movimiento de la direccion no se utiliza para estimar el coeficiente de rozamiento de una carretera en este metodo, el coeficiente de rozamiento de la carretera puede ser estimado incluso para una carretera recta en la que casi no se efectua ningun movimiento de la direccion. Sin embargo, puesto que el coeficiente de rozamiento de la carretera es estimado a partir de las caractensticas de transmision de una vibracion entre dos puntos a traves de una suspension que tiene importantes caractensticas de amortiguamiento, tal como un resorte o un amortiguador, se ve facilmente afectado por la irregularidades de la carretera. Por ejemplo, puesto que una vibracion no suspendida se hace grande sobre una carretera desigual, tal como una carretera con nieve, la diferencia de grados entre una vibracion suspendida, que es absorbida por una suspension, y la anterior vibracion no suspendida se hace grande, por lo que se hace imposible estimar el coeficiente de rozamiento de la carretera con precision. Se llama tambien la atencion sobre la descripcion del documento EP0.392.686.

Es un proposito de la invencion, que se ha concebido a la vista del problema de la tecnica anterior, mejorar la estabilidad de marcha de un coche estimando las condiciones de una carretera en contacto con los neumaticos, asf como el estado de marcha de un neumatico, con precision.

Compendio de la invencion

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Los inventores de la presente invencion han estudiado en detalle el comportamiento de un neumatico en contacto con una carretera en el momento de la marcha, as^ como el comportamiento de un neumatico en el momento de producirse un problema, y han encontrado que el grado de vibracion en una o en una pluralidad de bandas de frecuencias de un espectro de frecuencias (espectro de vibraciones), obtenido mediante el analisis de la frecuencia de una vibracion en la direccion circunferencial del neumatico, o de una vibracion en la direccion transversal del neumatico, en el momento de la marcha, cambia de una forma caractenstica de acuerdo con las condiciones de una carretera en contacto con el neumatico o con un problema ocurrido con el neumatico. Han descubierto que, mediante la deteccion de la vibracion como vibracion propia del neumatico en sf, vibracion de una rueda o de la suspension transmitida desde el neumatico, o de un pequeno cambio en el eje de tiempos de la presion de un gas (generalmente, aire) con el que se ha llenado el neumatico, es posible estimar con precision las condiciones de la carretera y el estado de marcha del neumatico. Se ha llegado a la presente invencion sobre la base de este descubrimiento.

Es decir, de acuerdo con un primer aspecto de la presente invencion, se proporciona un metodo para estimar las condiciones de una carretera y el estado de marcha de un neumatico, de conformidad con la reivindicacion 1.

De acuerdo con un segundo aspecto de la invencion, se proporciona un aparato de control de ABS, como se reivindica en la reivindicacion 4.

Breve descripcion de los dibujos

La Figura 1 es un diagrama de bloques que muestra la constitucion de un aparato de estimacion de las condiciones de una carretera y del estado de un neumatico, de acuerdo con la Realizacion 1 que se puede usar en la presente invencion;

Las Figuras 2(A) y 2(B) son diagramas que muestran la posicion de montaje de un sensor de aceleracion;

La Figura 3 es un grafico que muestra el espectro de vibraciones de una rueda;

La Figura 4 es un grafico que muestra la correlacion existente entre el coeficiente real de rozamiento de una carretera y el valor estimado de |i de acuerdo con la presente invencion;

Las Figuras 5(A) y 5(B) son diagramas que muestran otras posiciones de montaje del sensor de aceleracion;

La Figura 6 es un diagrama que muestra un metodo para detectar la vibracion de una suspension de acuerdo con la Realizacion 2 que puede usarse en la presente invencion;

La Figura 7 es un grafico que muestra el espectro de vibraciones de una suspension;

La Figura 8 es un grafico que muestra la correlacion existente entre el coeficiente de rozamiento real de una carretera, |i, y el valor estimado de |i que se obtiene por la deteccion de la vibracion de una suspension;

La Figura 9 es un diagrama de bloques que muestra la constitucion de un aparato de control de un coche de acuerdo con la Realizacion 3 que es conforme a la presente invencion;

La Figura 10 es un diagrama de bloques que muestra la constitucion de otro aparato de control de un coche, de acuerdo con la presente invencion;

La Figura 11 es un diagrama de bloques que muestra la constitucion de aun otro aparato de control de un coche, de acuerdo con una realizacion que puede usarse en la presente invencion;

Las Figuras 12(A) y 12(B) son diagramas que muestran la posicion de montaje de un sensor de presion;

La Figura 13 es un diagrama de bloques que muestra un ejemplo de constitucion para la transmision de una senal de informacion de cambio de presion al lado de la carrocena de un coche;

La Figura 14 es un grafico que muestra espectros de cambio de presion que se obtienen cuando un coche equipado con un sensor de presion se hace circular sobre una carretera de asfalto seca y una carretera con nieve;

La Figura 15 es un grafico que muestra la correlacion existente entre el coeficiente de rozamiento real de una carretera, |i, y el valor estimado de |i que se obtiene a partir de un cambio en la presion interior del neumatico;

La Figura 16 es un grafico que muestra la correlacion existente entre el coeficiente de rozamiento real de una carretera, |i, y el valor estimado de |i que se obtiene a partir de la vibracion de una rueda;

La Figura 17 es un diagrama de bloques que muestra la constitucion de medios de estimacion de aquaplaning, o hidrodeslizamiento, de acuerdo con la Realizacion 5 que puede usarse en la presente invencion;

La Figura 18 es un grafico que muestra el espectro de cambios de presion del hidrodeslizamiento;

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La Figura 19 es un grafico que muestra el espectro de vibraciones del hidrodeslizamiento;

La Figura 20 es un grafico que muestra la relacion existente entre la velocidad del coche y la relacion de un grado de vibracion a una frecuencia de paso de configuracion, con respecto a un grado de vibracion en una banda de frecuencias de entre 100 Hz y 200 Hz;

La Figura 21 es un diagrama de bloques que muestra la constitucion de un aparato de estimacion de las condiciones de una carretera, de acuerdo con la Realizacion 6 que puede usarse en la presente invencion;

La Figura 22 es un diagrama de flujo para el control de la actualizacion del valor estimado de |i mediante la deteccion de un conmutador de freno;

La Figura 23 es un diagrama de bloques que muestra la constitucion de un aparato para la estimacion de las condiciones de una carretera, el cual comprende medios de estimacion de relacion de deslizamiento, de acuerdo con la presente invencion;

La Figura 24 es un diagrama de flujo para el control de la actualizacion del valor estimado de |i con la relacion de deslizamiento;

La Figura 25 es un diagrama de flujo para el control de la actualizacion del valor estimado de |i con la velocidad del motor;

La Figura 26 es un grafico que muestra los resultados del calculo del valor estimado de |i cuando un coche de pruebas se hace circular sobre diversas carreteras a una velocidad constante;

La Figura 28 es un grafico que muestra los resultados del calculo del valor estimado de |i cuando el control de la actualizacion del valor estimado de |i se lleva a cabo con unas ciertas proporcion de deslizamiento y velocidad del motor;

La Figura 29 es un diagrama de bloques que muestra la constitucion de un aparato de control de freno de ABS de acuerdo con la realizacion 7 que es conforme a la presente invencion;

La Figura 30 es un diagrama que muestra las fuerzas que se aplican a un neumatico;

La Figura 31 es una curva S-|i que muestra la relacion existente entre la relacion de deslizamiento y la fuerza de rozamiento;

La Figura 32 es un grafico que muestra los resultados de medicion de la velocidad del coche y la velocidad de la rueda cuando un coche de pruebas se hace circular sobre una carretera mojada;

La Figura 33 es un grafico que muestra los resultados de medicion de la velocidad del coche y la velocidad de la rueda cuando un coche de pruebas se hace circular sobre una carretera con hielo; y

La Figura 34 es un grafico que muestra los resultados de medicion de la velocidad del coche y la velocidad de la rueda cuando un coche de pruebas equipado con el aparato de control de freno de ABS de la presente invencion, se hace circular sobre una carretera con hielo.

Descripcion de la realizacion preferida

Se describiran, en lo que sigue de esta memoria, realizaciones preferidas de la presente invencion con referencia a los dibujos que se acompanan.

Realizacion 1

La Figura 1 es un diagrama de bloques que muestra la constitucion de un aparato 10 de estimacion de las condiciones de una carretera y del estado de marcha de un neumatico, de acuerdo con la Realizacion 1, que puede usarse en la presente invencion pero que no es de conformidad con la misma. El aparato 10 comprende una unidad de deteccion de vibracion 10A y una unidad de tratamiento de senal 10B. La unidad de deteccion de vibracion 10A tiene un sensor de aceleracion 11 como medios de deteccion de vibracion, a fin de detectar la vibracion de un neumatico que se transmite a una rueda, y la unidad de tratamiento de senal 10B tiene medios de analisis de frecuencia 14 que comprenden medios de ajuste de banda de frecuencias 12 y medios de deteccion de grado de vibracion 13, y que analizan la frecuencia de una senal de informacion indicativa de la vibracion de la rueda detectada por el anterior sensor de aceleracion 11, a fin de detectar un grado de vibracion en una banda de frecuencias incluida dentro de un intervalo de frecuencias en el que el grado de vibracion cambia de forma caractenstica de acuerdo con las condiciones de una carretera y con el estado de marcha del neumatico, esto es, al menos de 10 Hz a 10.000 Hz, del espectro de frecuencias de la anterior vibracion (al que se hara referencia como “espectro de vibraciones” en lo que sigue de esta memoria), medios de almacenamiento de grado de vibracion 15 para almacenar una tabla de grados de vibracion 15T que muestra la relacion existente entre las condiciones de una carretera o el estado de marcha de un neumatico y el grado de vibracion en una banda de frecuencias

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predeterminada del anterior espectro de vibraciones que se ha obtenido por adelantado, y medios de estimacion 16 del estado de marcha de un neumatico, destinados a estimar un coeficiente de rozamiento p de la carretera y el estado de marcha de un neumatico a partir del anterior grado de vibracion, comparando el grado de vibracion detectado por los anteriores medios de analisis de frecuencia 14 con la anterior tabla de grados de vibracion 15T. Las condiciones de la carretera y el estado de marcha del neumatico son estimados a partir de la senal de informacion sobre la vibracion de la rueda, detectada por el anterior sensor de aceleracion 11.

La anterior tabla de grados de vibracion 15T se ha preparado montando el sensor de aceleracion 11 en un coche de pruebas, haciendo que el coche de pruebas circule sobre carreteras que tienen diferentes coeficientes de rozamiento p de la carretera, a una velocidad predeterminada V, por ejemplo, haciendo que el coche tenga una parte del neumatico con problemas, cuya banda de rodadura se haya desgastado, y midiendo la vibracion de la rueda 1.

En esta realizacion, se utiliza un sensor de aceleracion piezoelectrico, del tipo montado en superficie y bimorfo, como el anterior sensor de aceleracion 11, el cual se almacena dentro de una caja 17 de sensores montada en una parte rebajada del lado del neumatico de la llanta 2 de rueda perteneciente a la rueda segun se muestra en las Figuras 2(A) y 2(B). En estas figuras, el numero de referencia 3 denota una valvula de neumatico instalada en la rueda 1.

En la anterior caja 17 de sensores se almacena un sensor de presion 18 destinado a supervisar la presion de un gas con el que se llena el neumatico. El anterior sensor de aceleracion 11 se monta sobre un sustrato 19 que monta el anterior sensor de presion 18, el cual tiene un circuito de deteccion de presion, batena, etc. El sustrato 19 es compartido por los sensores y monta los circuitos de excitacion y de deteccion del sensor de aceleracion 11, y la anterior batena es una fuente de suministro de energfa compartida por el sensor de aceleracion 11 y el sensor de presion 18.

El sensor de aceleracion 11 o el sustrato en el que se monta el sensor de aceracion 11 puede estar instalado en una posicion independiente del anterior sensor de presion 18 de la rueda 1, o bien el sustrato en que se montan los circuitos excitacion y de deteccion para el sensor de aceleracion 11 puede haberse instalado independientemente del sensor de aceleracion 11. Para reducir las dimensiones del aparato, el sensor de aceleracion 11 y su sustrato estan, preferiblemente, instalados en la misma caja 17 de sensores que el sensor de presion 18, y al menos el sustrato se encuentra, preferiblemente, por encima del sustrato 19.

Se proporciona de forma subsiguiente una descripcion del funcionamiento del anterior aparato 10 de estimacion de las condiciones de una carretera y del estado de marcha de un neumatico, a la hora de obtener el valor estimado del coeficiente de rozamiento p de una carretera.

Se detecta, primeramente, la vibracion de la rueda 1 en el momento de la marcha por el sensor de aceleracion 11, y la frecuencia de la senal de informacion detectada que es indicativa de la vibracion de la rueda 1, es analizada por los medios de analisis de frecuencia 14 para detectar un grado de vibracion en una banda de frecuencias predeterminada. Dicho mas espedficamente, el anterior grado de vibracion que se ha de detectar por los medios de analisis de frecuencia 14 es un grado de vibracion en una banda de frecuencias que tiene una anchura de banda predeterminada cuya frecuencia central esta dentro de un intervalo en el que el grado de vibracion cambia de forma caractenstica de acuerdo con las condiciones de la carretera y con el estado de marcha del neumatico, es decir, al menos de 10 Hz a 10.000 Hz, espedficamente, un grado de vibracion que tiene una anchura de banda que es entre el 1% y el 100% de la de la banda de frecuencias de deteccion (banda de frecuencias de la senal de informacion indicativa de la vibracion de la rueda 1), dentro del intervalo de frecuencias de al menos entre 10 Hz y 10.000 Hz. Por ejemplo, cuando la anterior banda de frecuencias de deteccion es de 10 Hz a 5.000 Hz, el grado de vibracion detectado por los medios de analisis de frecuencia 14 puede ser un grado de vibracion situado en una banda de frecuencias que tiene una anchura de banda relativamente ancha, por ejemplo, de 800 Hz a 3.500 Hz, que es aproximadamente el 54% de la anterior banda de frecuencias de deteccion, o bien grados de vibracion en una pluralidad de bandas de frecuencias que tienen una anchura de banda relativamente estrecha, que son aproximadamente el 4%, el 8% y el 10% de la de la anterior banda de frecuencias de deteccion, por ejemplo, grados de vibracion en entre 800 Hz y 1.000 Hz, entre 1.600 Hz y 2.000 Hz, y entre 3.000 Hz y 3.500 Hz. Cuando existen una pluralidad de bandas de frecuencias para la deteccion de los grados de vibracion, la anchura de banda anterior es, preferiblemente, estrecha, por ejemplo, de 10 Hz a 500 Hz. En los medios de analisis de frecuencia 14, se ajustan una o mas bandas de frecuencia por parte de los medios de ajuste de banda de frecuencias 12, y el (los) grado(s) de vibracion en la(s) anterior(es) banda(s) de frecuencias es / son detectado(s) por los medios de deteccion de grado de vibracion 13.

El (los) anterior(es) grado(s) de vibracion detectado(s) es / son transmitido(s) a los medios 16 de estimacion de las condiciones de la carretera y del estado de marcha del neumatico, el cual compara entonces el (los) grado(s) de vibracion anteriormente detectado(s) con la tabla de grados de vibracion 15T, que muestra la relacion existente entre el coeficiente de rozamiento de la carretera, p, y el grado de vibracion almacenado en los medios de almacenamiento de grados de vibracion 15, a fin de obtener el valor estimado (valor estimado de p) del coeficiente de rozamiento de la carretera, con lo que se hace posible estimar un coeficiente de rozamiento p de la carretera de forma precisa a partir de una senal de informacion indicativa de la vibracion segun la direccion circunferencial o la direccion de la anchura del neumatico de la rueda, detectada por el sensor de aceleracion 11.

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La Figura 3 muestra espectros de vibraciones obtenidos montando en un coche un neumatico que tiene una rueda provista de un sensor de aceleracion destinado a detectar una vibracion en la direccion circunferencial el neumatico, y un sensor de aceleracion destinado a detectar una vibracion en la direccion de la anchura del neumatico, haciendo que el coche marche sobre una carretera con asfalto ordinario a una velocidad constante de 60 km/h, midiendo la vibracion en la direccion circunferencial del neumatico de la rueda y la vibracion en la direccion de la anchura del neumatico, y analizando las frecuencias de las vibraciones. La frecuencia se representa graficamente en el eje horizontal del grafico, y la magnitud de un grado de vibracion cuando 1G es 0 dB, se representa en el eje vertical. La lmea continua del grafico muestra el espectro de vibraciones en la direccion circunferencial del neumatico de la rueda, y la lmea discontinua muestra el espectro de vibraciones en la direccion de la anchura del neumatico de la rueda.

Se lleva a cabo el mismo experimento que anteriormente en diversas carreteras que difieren unas de otras en el coeficiente de rozamiento |i de la carretera, para obtener los espectros de vibraciones en las direcciones circunferencia y de la anchura de la rueda, a fin de ser comparados con un espectro de vibraciones obtenido haciendo que el coche marche sobre la carretera de asfalto seca anterior. Es posible confirmar, con ello, como difieren unos de otros los anteriores grados de vibracion de acuerdo con las condiciones de la carretera en una pluralidad de bandas de frecuencias que estan incluidas en el intervalo entre 10 Hz y 10.000 Hz.

En general, cuando el coeficiente de rozamiento |i de una carretera desciende, los grados de vibracion en una pluralidad de bandas de frecuencias se ven aumentados por el deslizamiento de la llanta de un neumatico (deslizamiento en la direccion de la anchura).

La Figura 4 es un grafico que muestra la relacion existente entre el coeficiente de rozamiento |i de la carretera medido por adelantado, y el valor estimado (valor estimado de |i) del coeficiente de rozamiento de la carretera obtenido a partir de la senal de informacion detectada, indicativa de la vibracion de la rueda. Como es obvio de estos resultados, la correlacion existente entre el valor estimado de |i anterior y el coeficiente de rozamiento real |i de la carretera es buena.

En consecuencia, puede confirmarse que el coeficiente de rozamiento |i de la carretera puede ser estimado con precision detectando la vibracion en la direccion longitudinal del neumatico o en la direccion de la anchura por medio del sensor de aceleracion 1, y comparando esta senal de informacion de vibracion con la anterior tabla 15T de grados de vibracion que muestra la relacion existente entre los grados de vibracion en una pluralidad de bandas de frecuencias y el coeficiente de rozamiento |i de la carretera.

De acuerdo con la realizacion 1, la frecuencia de una senal de informacion indicativa de la vibracion de la rueda 1 detectada por el sensor de aceleracion 11 montado en la llanta 2 de la rueda, es analizada por los medios de analisis de frecuencia 14 para detectar el grado de vibracion del espectro de vibraciones obtenido, y este grado de vibracion detectado se compara con la tabla 15T de grados de vibracion, que muestra la relacion existente entre el coeficiente de rozamiento |i de la carretera y el grado de vibracion almacenado en los medios de almacenamiento de grados de vibracion 15, para estimar el coeficiente de rozamiento |i de la carretera. En consecuencia, el valor del coeficiente de rozamiento |i de la carretera puede ser estimado con precision y puede mejorarse la seguridad del coche.

En la anterior Realizacion 1, el sensor de aceleracion 11 se monta en el lado del neumatico de la llanta 2 de la rueda con el fin de detectar la vibracion del neumatico transmitida a la rueda 1. Como se muestra en la Figura 5(A), el sensor de aceleracion 11 puede ser montado en el lado del disco de rueda de la llanta 2 de rueda. Alternativamente, como se muestra en la Figura 5(B), el sensor de aceleracion 11 puede ser montado en el lado interior 5a de la banda de rodadura 5 del neumatico 4 con el fin de detectar directamente la vibracion del neumatico 4.

En la anterior realizacion, se estima el coeficiente de rozamiento |i de la carretera. Sin embargo, pueden estimarse, no el coeficiente de rozamiento |i de la carretera, sino las condiciones de un neumatico tales como las condiciones ordinarias de una carretera (seca), las condiciones de una carretera que necesita atencion (carretera mojada, carretera cubierta de nieve, etc.), o las condiciones peligrosas de una carretera (hidrodeslizamiento, carretera cubierta de nieve comprimida, carretera que tiene una superficie especular, o muy lisa, etc.).

O bien puede estimarse la propension al deslizamiento, que es un estado de un neumatico en marcha, a partir del anterior coeficiente de rozamiento |i de la carretera.

En la anterior realizacion, la banda de frecuencias para detectar un grado de vibracion para calcular un valor estimado de |i es una banda de frecuencias en la que el grado de vibracion cambia de forma caractenstica, seleccionada por la comparacion del espectro de vibraciones obtenido al hacer que un coche marche sobre diferentes carreteras. Cuando esta banda de frecuencias es una banda de frecuencias alta que tiene una elevada correlacion con el coeficiente de rozamiento |i de la carretera, la precision del valor estimado de |i puede ser mejorada adicionalmente.

Dicho de forma mas espedfica, el sensor de aceleracion 11 se monta en un coche de pruebas, el coche se hace marchar sobre carreteras con diferentes condiciones (coeficiente de rozamiento |i de la carretera) a una velocidad

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predeterminada V para obtener el espectro de vibraciones del neumatico, y se detecta el valor de la banda de frecuencias (grado de vibracion) Xi (i = 0 a n) de un grado de vibracion en al menos una banda de frecuencias fi, a fin de calcular el valor estimado de un coeficiente de rozamiento de la carretera (valor estimado de |i) a partir de la siguiente ecuacion (1).

Valor estimado de ^ = 1 / [1 + exp { - (a0 + a^ + a2x2 + . . . + anxn) } ] (1)

donde ao es una constante, y a-i, a2,... y an son coeficientes.

Se obtiene el coeficiente de correlacion entre el valor estimado de |i calculado a partir de la anterior ecuacion (1) y el coeficiente de rozamiento |i de una carretera medido por adelantado, para ajustar la anterior pluralidad de bandas de frecuencias fi (i = 1 a n) de un modo tal, que el coeficiente de correlacion se hace el mas alto, y el valor estimado de |i se calcula a partir de grados de vibracion en las bandas de frecuencias ajustadas fi (i = 1 a n), basandose en la anterior ecuacion (1).

Cuando las bandas de frecuencias fi (i = 1 a n) para detectar niveles de vibracion a fin de calcular un valor estimado de |i, son ajustadas en bandas de frecuencias fi (i = 1 a n) que tienen una elevada correlacion con el coeficiente de rozamiento |i de la carretera, la precision del valor estimado de |i puede ser mejorada sin fallos, en comparacion con un caso en el que el valor estimado de |i se calcule ajustando una pluralidad de bandas de frecuencias fi que se considera que tienen una gran valor Xi de banda de frecuencias, a partir de la comparacion de espectros de vibracion obtenidos simplemente haciendo que un coche marche sobre diferentes carreteras.

El numero de bandas de frecuencias fi para detectar el valor de banda de frecuencias (grado de vibracion) Xi de una vibracion utilizada para la deteccion del anterior coeficiente de rozamiento |i de la carretera, es, preferiblemente, 3 o mas, pero puede ser 1 si se trata de una frecuencias fi que refleja bien las condiciones de una carretera (coeficiente de rozamiento |i de la carretera).

Mediante el uso del anterior metodo, los medios de almacenamiento de grados de vibracion 15 pueden ser omitidos en el anterior aparato 10, y los medios de estimacion 16 de las condiciones de la carretera y del estado de marcha del neumatico pueden obtener el valor estimado de |i directamente a partir del valor de banda de frecuencias (grado de vibracion) Xi de una vibracion detectada por los medios de analisis de frecuencia 12 basandose en la anterior ecuacion (1), y estimar las condiciones de la carretera utilizando el anterior valor estimado de |i.

Es tambien posible estimar un problema del neumatico a partir del anterior espectro de vibraciones. Mas concretamente, cuando una parte de un neumatico se desgasta, se produce una vibracion especial cada vez que esa parte entra en contacto con la carretera, se detecta un grado de vibracion en una banda de frecuencias de entre 10 Hz y 100 Hz del anterior espectro de vibraciones, y se compara con el grado de vibracion en la misma banda de frecuencias de un neumatico normal, de tal modo que puede estimarse si se produce algun problema en el neumatico o no.

Mediante la deteccion de la frecuencia de la vibracion natural del neumatico a partir del grado de vibracion en una banda de frecuencias de 200 Hz o menos de un espectro de vibraciones obtenido por el analisis de frecuencia de una senal de informacion de vibracion obtenida del anterior sensor de aceleracion 11, puede estimarse la presion interna del neumatico. Es decir, puesto que existe una elevada correlacion entre la frecuencia de la vibracion natural del neumatico y la presion interna real del neumatico, se obtiene la frecuencia de la vibracion natural del neumatico a partir de datos del anterior espectro de vibraciones, se estima la presion interna del neumatico a partir de la relacion existente entre la frecuencia de la vibracion natural del neumatico y la presion interna del neumatico, que se obtiene por adelantado, y esta presion interna estimada del neumatico puede ser utilizada como la presion interna del neumatico. Puede omitirse, por ello, el sensor de presion 18 instalado dentro de la caja 17 de sensores.

Cuando una carga aplicada a cada rueda de un coche es detectada mediante el montaje de un instrumento de medicion de carga en cada rueda del coche, y se estiman las condiciones de una carretera en el momento de la marcha y el estado de marcha de un neumatico basandose en datos de la carga de cada rueda del coche, puede mejorarse adicionalmente la precision de estimacion de las condiciones de la carretera y el estado de marcha del vehnculo.

Es decir, en un camion de gran tamano en el que la carga aplicada a cada rueda cambia de forma importante de acuerdo con el peso de la carga transportada, como el coeficiente de rozamiento cambia de manera importante de acuerdo con la carga, el estado de vibracion del neumatico cambia de acuerdo con la carga (conforme la carga se hace mas grande, el coeficiente de rozamiento se reduce, pero el coche apenas patina). Para compensar esto, se prepara para cada carga, y se almacena, la tabla de grados de vibracion 15T, que muestra la relacion existente entre el coeficiente de rozamiento |i de la carretera y el grado de vibracion, y se estiman las condiciones de una carretera y el estado de marcha de un neumatico basandose en datos sobre la carga de cada rueda detectados por el instrumento de medicion de carga, el cual comprende una galga extensiometrica, con lo que se hace posible mejorar adicionalmente la precision de la estimacion.

Preferiblemente, se ha proporcionado en el aparato 10 un boton de restitucion para inicializar el sistema, a fin de

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conocer el estado de rozamiento real entre el neumatico y la carga tras recorrer una cierta distancia. No hay ningun problema cuando el espectro de vibraciones utilizado para estimar las condiciones de la carretera es el espectro de vibraciones del coche de pruebas real, que se ha introducido por adelantado. Puesto que el espectro de vibraciones difiere ligeramente de acuerdo con los tipos de coche, de rueda y de neumatico, se hace al coche marchar sobre una de entre una carretera seca, una carretera mojada y una carretera cubierta de hielo y nieve, o sobre una pluralidad de carreteras, a fin de obtener los espectros de vibraciones en un cierto momento, y se estiman las condiciones de una carretera o un coeficiente de rozamiento |i de la carretera basandose en los espectros de vibraciones obtenidos, con lo que se hace posible mejorar adicionalmente la precision de la estimacion.

Llegados a este punto, un pasajero aprieta el boton de restitucion e introduce como entrada si la carretera esta seca, mojada o cubierta de hielo y nieve. El aparato 10 compara el espectro de vibraciones para cada estado de una carretera almacenado por adelantado, con el espectro de vibraciones obtenido en el momento de la inicializacion, a fin de introducir como entrada automaticamente si el estado de la carretera es seco, mojado o cubierto de hielo y nieve.

Alternativamente, un coche equipado con sensores para detectar la velocidad de una rueda, la aceleracion del coche, la velocidad del angulo de rotacion del coche, etc., para el control del comportamiento de la carrocena del coche, puede dotarse de un sistema para la restitucion adecuada por comparacion entre un coeficiente de rozamiento de una carretera estimado de forma grosera a partir de estos datos, y un coeficiente de rozamiento de la carretera estimado por el aparato 10.

Realizacion 2

En la anterior realizacion 1, se detecta la vibracion de la rueda 1. Como se muestra en la Figura 6, el sensor de aceleracion 11 esta montado en la suspension 6 con el fin de detectar la vibracion del neumatico transmitida a la suspension 6, al objeto de estimar las condiciones de la carretera y el estado de marcha del neumatico.

Puesto que la suspension 6 esta provista de una pluralidad de miembros elasticos tales como unas calzas de caucho 7 como amortiguadores de la vibracion, la vibracion transmitida al neumatico puede ser detectada de forma eficiente en esta realizacion. Por lo tanto, el sensor de aceleracion 11 esta montado en una porcion no rotatoria integrada con un cubo 8 en el que esta montada la rueda 1, y no en los brazos de suspension 6a y 6b. Puesto que una vibracion en la direccion de la anchura del neumatico es transmitida a la suspension 6 sin que haya sido atenuada, el anterior sensor de aceleracion 11 se monta, preferiblemente, para detectar una vibracion en la direccion de la anchura del cubo 8.

La Figura 7 muestra un espectro de vibraciones obtenido analizando la frecuencia de la vibracion de la suspension 6 cuando el sensor de aceleracion 11 se monta en la suspension de un coche de pasajeros y se hace marchar el coche sobre una carretera de asfalto ordinario y seco a una velocidad constante de entre 30 km/h y 90 km/h. El coeficiente de rozamiento |i de la carretera puede ser estimado a partir de este espectro de vibraciones de la misma manera que en la anterior Realizacion 1.

La Figura 8 es un grafico que muestra la relacion existente entre el coeficiente de rozamiento |i de una carretera medido por adelantado y el valor estimado de |i obtenido a partir de la vibracion detectada de la suspension 6. Como resulta obvio de los resultados, el grafico muestra una buena correlacion entre el valor estimado de |i obtenido a partir del grado de vibracion detectado y el coeficiente de rozamiento real |i de la carretera. Puede comprenderse por esto que el coeficiente de rozamiento |i de la carretera puede ser estimado con precision a partir de la vibracion de la suspension 6.

Realizacion 3

La Figura 9 muestra la constitucion de un aparato de control 20 de un coche, que comprende el aparato de estimacion de las condiciones de una carretera y del estado de marcha de un neumatico de la presente invencion. El aparato 20 interconecta por radio un lado de rodadura (lado de rueda o de neumatico) A en el que esta montado el sensor de aceleracion 11, y un lado B de la carrocena del coche, que no esta rodando.

En el lado que rueda se han proporcionado el sensor de aceleracion 11, una unidad 21 de tratamiento de datos destinada a convertir una senal de informacion de vibracion detectada por el sensor de aceleracion 11, en una senal digital, y comprimir la senal digital, y una unidad de RF (radiofrecuencia) 22 para transmitir por radio la senal comprimida al lado B de la carrocena del coche y recibir senales de radio destinadas a accionar el sensor de aceleracion 11 y la unidad 21 de tratamiento de datos, transmitidas desde el lado B de la carrocena del coche. En el lado BB de la carrocena del coche se han proporcionado una unidad de transmision / recepcion de radio (a la que se hara referencia en lo que sigue de esta memoria como “unidad de comunicacion”), destinada a recibir la senal de informacion de vibracion anteriormente comprimida y a transmitir las anteriores senales de radio al lado de rodadura A, una unidad de calculo 24 de las condiciones de la carretera y del estado de marcha del neumatico, destinada a restituir la anterior senal de informacion de vibracion recibida a su estado inicial con el fin de analizar su frecuencia y estimar las condiciones de una carretera en el momento de la marcha, asf como el estado de marcha de un neumatico, a partir del espectro de vibraciones obtenido, y una unidad de control 25 de ABS (medios de control del

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coche), destinada a controlar la presion del aceite de un freno de ABS basandose en las condiciones de la carretera y en el estado de marcha del neumatico, estimados por la anterior unidad de calculo 24.

Con ello, la senal de informacion de vibracion detectada en el lado del neumatico o de la rueda, es tratada en el lado B de la carrocena del coche al objeto de estimar las condiciones de la carretera y el estado de marcha del neumatico sin tener que proporcionar una lmea de conexion de senal. Puesto que la presion del aceite del freno de ABS puede ser controlada de conformidad con las condiciones de la carretera y con el estado de marcha del neumatico mediante la transmision de datos sobre las condiciones de la carretera y el estado de marcha del neumatico estimados, a la unidad de control 25 de ABS, puede controlarse de forma estable el estado de marcha del coche. Puesto que el sensor de aceleracion 11 y la unidad 21 de tratamiento de datos son accionados por radio desde el lado de la carrocena del coche, puede omitirse la provision de una batena en el lado de rodadura A.

La anterior unidad de calculo 24 de las condiciones de la carretera y del estado de marcha del neumatico tiene la misma constitucion que la unidad de tratamiento de senal 10B del dispositivo 10 de estimacion de las condiciones de la carretera y del estado de marcha del neumatico, que se ha mostrado en la Figura 1 de la Realizacion 1.

Se ha proporcionado en el lado B de la carrocena del coche una antena para expandir tanto como sea posible el area de alcance de las ondas de radio en la circunferencia del neumatico, y la unidad de RF 22 situada en el lado de rodadura A (lado del neumatico o de la rueda) tiene un chip de IC [circuito integrado -“integrated circuit”-] sin contacto, en modo pasivo, el cual es activado por una fuerza electromotriz inducida generada por la recepcion de una debil onda de radio procedente de la unidad de comunicacion 23, a traves de la antena, activa el sensor de aceleracion 11 y la unidad 21 de tratamiento de datos, y convierte y comprime los datos de vibracion detectados por el sensor de aceleracion 11, a fin de transmitir los datos comprimidos al lado A de la carrocena del coche. La funcion de antena para transmitir los datos anteriores puede ser proporcionada a una valvula de neumatico (vease la Figura 1) instalada en la rueda 1, o bien la antena puede proporcionarse en la periferia de la llanta 2 de la rueda.

Una vez que la vibracion de una rueda en rodadura fue realmente detectada con el aparato 20 y su espectro de vibraciones se midio en el lado B de la carrocena del coche para ser comparado con los espectros de vibracion mostrados en la Figura 3 de la anterior Realizacion 1, se confirmo que eran similares entre sb

De esta forma, de acuerdo con esta Realizacion 3, la unidad 21 de tratamiento de datos se proporciona en el lado de rodadura A (lado del neumatico o de la rueda), en el que se ha montado el sensor de aceleracion 11, la senal de informacion de vibracion detectada por el anterior sensor de aceleracion 11 es convertida en una senal digital y comprimida para ser transmitida al lado B de la carrocena del coche, y la anterior senal de informacion de vibracion es restituida a su estado inicial por la unidad de calculo 24 de las condiciones de la carretera y del estado de marcha del neumatico, proporcionada en el lado B de la carrocena del coche, a fin de analizar su frecuencia para estimar las condiciones de la carretera y el estado de marcha del neumatico a partir de la vibracion del neumatico o de la rueda. Se hace posible, por lo tanto, la comunicacion de datos continua entre el lado de rodadura Ay el lado B de la carrocena del coche, con lo que se hace posible mejorar la precision de la deteccion de la vibracion y controlar el estado de marcha del coche de un modo estable.

Puesto que el sensor de aceleracion 11 y la unidad 21 de tratamiento de datos son accionados por radio desde el lado B de la carrocena del coche, es posible omitir la batena y la unidad de deteccion de vibracion puede ser reducida en tamano y en peso. Cuando la comunicacion de datos se lleva a cabo utilizando una batena, la vida util de la batena se acorta y esta debe ser sustituida. Sin embargo, esta realizacion no conlleva este problema y posibilita estimar las condiciones de la carretera y el estado de marcha del neumatico de forma estable y durante un largo tiempo.

El neumatico o la rueda puede dotarse de una unidad de tratamiento de FFT [transformada de Fourier rapida -“Fast Fourier Transform”-] para analizar la frecuencia de la senal de informacion de vibracion en el lado de rodadura A, a fin de obtener un valor estimado de |i y transmitirlo al lado B de la carrocena del coche. Dicho mas espedficamente, tal como se muestra en la Figura 10, la unidad de calculo 24 de las condiciones de la carretera y del estado de marcha del vehfculo se proporciona en el lado de rodadura A (lado del neumatico o de la rueda) para analizar la frecuencia de la senal de informacion indicativa de la vibracion del neumatico o de la rueda detectada por el sensor de aceleracion 11, a fin de estimar las condiciones de la carretera y el estado de marcha del neumatico, y se transmiten datos sobre las condiciones estimadas de la carretera y el estado de marcha estimado del neumatico al lado B de la carrocena del coche, desde la unidad de RF 22. En el lado B de la carrocena del coche, los datos recibidos son transmitidos a la unida de control 25 de ABS al objeto de controlar la presion del aceite del freno de ABS.

Al construir el anterior aparato 20A de control del coche, se hace posible una comunicacion de datos continua entre el lado de rodadura A y el lado B de la carrocena del coche, como en la anterior Realizacion 3, y puede, con ello, mejorarse la precision en la estimacion de las condiciones de la carretera y del estado de marcha del neumatico, a fin de controlar el estado de marcha del coche de forma estable.

Cuando se obtuvo el valor estimado de |i a partir de un espectro de vibraciones obtenido analizando realmente la frecuencia de la senal de informacion de vibracion en el lado de la rueda y transmitida al lado B de la carrocena del

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coche, para que fuera comparado con el coeficiente de rozamiento |i de la carretera, se observo la misma correlacion que en la Figura 4 de la anterior Realizacion 1.

Realizacion 4

En las anteriores Realizaciones 1 y 2, la frecuencia de la senal de informacion indicativa de la vibracion del neumatico 4, de la rueda 1 o de la suspension 6, detectada por el sensor de aceleracion 11, es analizada para detectar el grado de vibracion del espectro de vibraciones obtenido, a fin de estimar las condiciones de la carretera y el coeficiente de rozamiento |i de la carretera. Las condiciones de la carretera y el coeficiente de rozamiento |i de la carretera pueden ser estimados detectando un cambio en la presion de un gas con el que se llena el interior de cada neumatico de un coche en marcha.

La Figura 11 es un diagrama de bloques de un aparato 30 de estimacion de las condiciones de la carretera y del estado de marcha del neumatico, de acuerdo con esta Realizacion 4. En la Figura 11, el numero de referencia 31 denota un sensor de presion como medios de deteccion de cambios de presion proporcionados en el neumatico, la referencia 32 denota medios de analisis de frecuencia, que tienen unos medios de ajuste de banda de frecuencias 33 y unos medios de deteccion de grado de cambio de presion 34, destinados a analizar la frecuencia de una componente de microvibracion (componente de CA [alterna]) en el eje de tiempos de la salida del sensor de presion 31, que es una senal indicativa de un cambio en la presion del gas con el que se llena el neumatico, detectado por el anterior sensor de presion 31 al objeto de detectar un grado de vibracion en una banda de frecuencias incluida dentro de un intervalo de frecuencias en el que el grado de vibracion es modificado de forma caractenstica por las condiciones de la carretera y por el estado de marcha del neumatico, perteneciente al espectro de frecuencias del anterior cambio de presion (al que se hara referencia, en lo que sigue de esta memoria, como “espectro de cambios de presion”), que es, al menos, de 10 Hz a 10.000 Hz, la referencia 35, medios de almacenamiento de grado de cambio de presion, destinados a almacenar una tabla de grados de cambio de presion 35T, la cual muestra la relacion existente entre las condiciones de la carretera o el estado de marcha del neumatico y un grado de cambio de presion en una banda de frecuencias predeterminada (a la que se hara referencia en lo que sigue de esta memoria como “valor de banda de frecuencias de un cambio de presion”) que se obtiene por adelantado, y la referencia 36, medios de estimacion de las condiciones de la carretera y del estado de marcha del neumatico, destinados a estimar las condiciones de la carretera y el estado de marcha del neumatico comparando el grado de cambio de presion detectado por los anteriores medios de analisis de frecuencia 32, con la anterior tabla de grados de cambio de presion 35T.

La anterior tabla de grados de cambio de presion 35T se prepara montando el sensor de presion 31 en un coche de pruebas, haciendo que el coche marche sobre diferentes carreteras que difieren en las condiciones (coeficiente de rozamiento |i de la carretera) a una velocidad predeterminada V, o haciendo que marche un coche equipado con un neumatico fabricado para pruebas, correspondiente a una parte de neumatico con problemas, cuya banda de rodadura se haya desgastado, y midiendo de forma real un cambio en la presion de un gas contenido dentro del neumatico.

En esta realizacion, como se muestra en las Figuras 12(A) y 12(B), el anterior sensor de presion 31 se ha montado sobre un sustrato 37 que monta partes de circuito que incluyen un circuito de deteccion, y se ha almacenado dentro de una caja 38 de sensores montada en la porcion rebajada del lado del neumatico de llanta 2 de rueda perteneciente a la rueda 1, y el lado de la rueda (lado de rodadura) A y el lado B de la carrocena del coche, que no rueda, estan interconectados por radio, tal como se muestra en la Figura 13.

En el lado A de la rueda se han proporcionado el anterior sensor de presion 31, la unidad 41 de tratamiento de datos para convertir una senal indicativa de un cambio en la presion del gas que llena el interior del neumatico, detectada por el sensor de presion 31, en una senal digital y comprimir la senal digital, y una unidad de RF (radiofrecuencia) 42, destinada a transmitir por radio esta senal comprimida al lado B de la carrocena del coche. En el lado B de la carrocena del coche se han proporcionado una unidad de recepcion 43, destinada a recibir la anterior senal comprimida, y una unidad de calculo 44 de las condiciones de la carretera y del estado de marcha del neumatico, destinada a restituir la senal comprimida recibida a su estado inicial para analizar su frecuencia y estimar las condiciones de la carretera y el estado de marcha del neumatico a partir del espectro de cambios de presion obtenido. La unidad de calculo 44 de las condiciones de la carretera y del estado de marcha del neumatico esta compuesta por los medios de analisis de frecuencia 32, los medios de almacenamiento de grados de cambio de presion 35, y los medios de estimacion 36 de las condiciones de la carretera y del estado de marcha del neumatico, mostrados en la Figura 11. Por lo tanto, pueden estimarse las condiciones de la carretera y el estado de marcha del neumatico mediante el tratamiento, en el lado B de la carrocena del automovil, de la senal de cambio de presion detectada en el lado de la rueda en rodadura, sin tener que proporcionar una lmea de conexion de senal.

Se proporciona subsiguientemente una descripcion del funcionamiento del anterior aparato 30 de estimacion de las condiciones de la carretera y del estado de marcha del neumatico, cuando se ha de obtener el valor estimado del coeficiente de rozamiento |i de la carretera.

Se detecta, en primer lugar, un cambio en la presion del gas que llena el interior del neumatico, en el momento de la marcha, por el sensor de presion 31, y la frecuencia de este cambio es analizada por los medios de analisis de

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frecuencia 32 para detectar un grado de cambio de presion en una banda de frecuencias predeterminada. Dicho mas espedficamente, el anterior grado de cambio de presion detectado por los medios de analisis de frecuencia 32 es un grado de cambio de presion en una banda de frecuencias que tiene una anchura de banda predeterminada cuya frecuencia central se encuentra dentro de un intervalo de frecuencias en el que su grado de vibracion se ve modificado de forma caractenstica por las condiciones de la carretera y por el estado de marcha del neumatico, es decir, al menos entre 10 Hz y IO.0O0 Hz. Puede ser, por ejemplo, un grado de cambio de presion en una banda de frecuencias que tiene una anchura de banda relativamente ancha, por ejemplo, de 800 Hz a 3.500 Hz, o bien grados de cambio de presion en una pluralidad de bandas de frecuencias que tienen una anchura de banda relativamente estrecha, por ejemplo, de 800 Hz a 1.000 Hz, de 1.600 Hz a 2.000 Hz y de 3.000 Hz a 3.500 Hz. En los medios de analisis de frecuencia 32, se ajustan la anterior o una pluralidad de bandas de frecuencias por los medios de ajuste de banda de frecuencias 33, y el (los) grado(s) de vibracion en la(s) banda(s) de frecuencias es / son detectado(s) por los medios de deteccion de grado de vibracion 34.

El (los) anterior(es) grado(s) de vibracion detectado(s) es / son transmitido(s) a los medios 36 de estimacion de las condiciones de la carretera y del estado de marcha del neumatico, el cual compara el (los) grado(s) de cambio de presion detectado(s) en una(s) banda(s) de frecuencias predeterminada(s) (valor de banda de frecuencias de un cambio de presion) con la tabla de grados de cambio de presion 35T, que muestra la relacion existente entre el coeficiente de rozamiento de la carretera, p, y el valor de banda de frecuencias de un cambio de presion almacenado en los medios de almacenamiento de grados de cambio de presion 35, a fin de obtener un valor estimado del coeficiente de rozamiento de la carretera (valor estimado de |i), con lo que se hace posible estimar las condiciones de la carretera (coeficiente de rozamiento |i de la carretera) de forma precisa.

Pueden ser estimados, no el valor estimado del coeficiente de rozamiento |i de la carretera, sino las condiciones de la carretera, por ejemplo, las condiciones normales de una carretera (en seco), las condiciones de una carretera que necesita atenciones (carretera mojada, carretera cubierta de nieve, etc.) o las condiciones peligrosas de una carretera (hidrodeslizamiento, carretera cubierta de nieve comprimida, carretera que tiene una superficie especular, o muy lisa, etc.).

Alternativamente, puede estimarse la propension al deslizamiento, que es un estado del neumatico en marcha, a partir del anterior coeficiente de rozamiento |i de la carretera.

Es tambien posible estimar un problema del neumatico a partir del anterior espectro de cambios de presion. Dicho mas espedficamente, cuando una parte de la banda de rodadura del neumatico se desgasta, se produce una vibracion especial cada vez que esa parte entra en contacto con la carretera. En consecuencia, puede estimarse la ocurrencia de algun problema en el neumatico detectando un grado de cambio de presion en una banda de frecuencias de entre 10 Hz y 100 Hz del anterior espectro de cambios de presion, y comparandolo con el grado de cambio de presion de un neumatico normal. Es decir, puesto que el grado de cambio de presion en una banda de frecuencias de entre 10 Hz y 100 Hz es un grado de cambio de presion en una banda de frecuencias que es sincronica con la velocidad de revolucion del neumatico, puede estimarse un problema del neumatico detectando el grado de cambio de presion anterior y comparandolo con un grado de cambio de presion en el momento del funcionamiento normal. Mas espedficamente, cuando el anterior cambio de presion detectado es el 20% mas alto, o mas, que el grado de cambio de presion en el momento del funcionamiento normal, se estima se hay algun problema en el neumatico.

El metodo de ajustar una banda de frecuencias para detectar un grado de cambio de presion utilizado para estimar el coeficiente de rozamiento |i de la carretera o las condiciones de la carretera por medio de los anteriores medios de ajuste de banda de frecuencias 33, es el mismo que en la anterior Realizacion 1. El valor estimado de |i se calcula tomando el valor de banda de frecuencias Xi de una vibracion como el valor de banda de frecuencias Xi de un cambio de presion (grado de cambio de presion) en la ecuacion (1), a fin de calcular el valor estimado de |i, que se da de nuevo en lo que sigue, se obtiene el coeficiente de correlacion entre el valor estimado de |i calculado y el coeficiente de rozamiento |i de la carretera medido por adelantado, y se ajustan las bandas de frecuencias fi (i = 1 a n) para detectar un grado de cambio de presion, a fin de asegurarse de que este coeficiente de correlacion se hace el mas alto. El numero de las anteriores bandas de frecuencias fi es, preferiblemente, 3 o mas.

Valor estimado de = 1 / [1 + exp { - (a0 + a^ + a2x2 + . . . + anxn) }] (1)

donde a0 es una constante, y a-i, a2,... y an son coeficientes. Cuando unicamente se han estimar las condiciones de la carretera o el coeficiente de rozamiento |i de la carretera, no es necesario almacenar la relacion entre las condiciones de la carretera o el estado de marcha el neumatico y un grado de cambio de presion en una banda de frecuencias predeterminada. Por lo tanto, pueden omitirse del anterior aparato 30 los medios de almacenamiento de grado de cambio de presion 35, y los medios 36 de estimacion de las condiciones de la carretera y del estado de marcha del neumatico pueden obtener el valor estimado |i directamente del valor de banda de frecuencias Xi de un cambio de presion detectado por los medios de analisis de frecuencia 32, basandose en la anterior ecuacion (1), o estimar las condiciones de la carretera a partir del anterior valor estimado de |i.

Asf, pues, de acuerdo con la Realizacion 4, el sensor de presion 31 esta montado en la llanta 2 de rueda

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perteneciente a la rueda 1, con el fin de detectar la presion del gas que llena el interior del neumatico del coche que marcha, se analiza, por parte de los medios de analisis de frecuencia 32, la frecuencia de la componente de microvibracion (componente de CA) en el eje de tiempos de la senal de presion detectada, a fin de detectar el grado de cambio de presion del espectro de cambios de presion obtenido, y el grado de cambio de presion detectado se compara con la tabla de grados de cambio de presion 35T, que muestra la relacion existente con las condiciones de la carretera y con el estado de marcha del neumatico, almacenados en los medios de almacenamiento de grado de cambio de presion 35, al objeto de estimar el coeficiente de rozamiento |i de la carretera y un problema con el neumatico. En consecuencia, pueden estimarse con precision las condiciones de la carretera y el estado de marcha del neumatico.

Como la presion interna del neumatico puede ser detectada a partir del valor absoluto (componente de CC [continua]) de la salida del sensor de presion 31, puede utilizarse en el aparato 30, como el anterior sensor de presion 31, un sensor de presion para uso en un sistema supervisor de la presion interna del neumatico que es, en efecto, muy popular en la actualidad. Puede reducirse, de conformidad con esto, el coste al suprimir un incremento de coste como consecuencia de la adicion de hardware.

Puesto que la presion interna del neumatico es detectada por el anterior sensor de presion 31, es posible estimar la presion interna anormal del neumatico, que es uno de los estados de marcha del neumatico.

Cuando el anterior aparato 30 de estimacion de las condiciones de la carretera y del estado de marcha del neumatico se dota de medios para detectar la velocidad del coche y de la tabla de grados de cambio de presion 35T, que muestra la relacion existente entre el coeficiente de rozamiento |i de la carretera y el valor de banda de frecuencias de un cambio de presion para cada velocidad del coche, a fin de estimar las condiciones de la carretera en el momento de la marcha y el estado de marcha del neumatico basandose en datos sobre la velocidad del coche, ademas de datos sobre el espectro de cambios de presion, puede mejorarse adicionalmente la precision de la estimacion de las condiciones de la carretera y del estado de marcha del neumatico.

Por otra parte, es tambien posible estimar las condiciones de la carretera y el estado de marcha del neumatico basandose en datos sobre la carga de cada rueda, al montar un instrumento de medicion de carga en cada rueda del coche para detectar la carga aplicada a cada rueda.

Es decir, en un camion de gran tamano en el que la carga aplicada a cada rueda cambia de forma importante de acuerdo con el peso de la carga transportada, como el coeficiente de rozamiento cambia de manera importante de acuerdo con la carga, el estado de vibracion del neumatico cambia de acuerdo con la carga (conforme la carga se hace mas grande, el coeficiente de rozamiento se reduce, pero el coche apenas patina). Para compensar esto, se prepara para cada carga, y se almacena, la tabla de grados de vibracion 15T, que muestra la relacion existente entre el coeficiente de rozamiento |i de la carretera y el grado de vibracion, y se estiman las condiciones de la carretera y el estado de marcha de un neumatico basandose en datos sobre la carga de cada rueda detectados por el instrumento de medicion de carga, con lo que se hace posible mejorar adicionalmente la precision de la estimacion.

La Figura 14 muestra espectros de cambios de presion obtenidos montando el sensor de presion 11 en un coche de pruebas, haciendo que el coche marche sobre una carretera de asfalto ordinario (carretera de asfalto seca) y una carretera deslizante, cubierta de nieve, a V = 20 km/h, a fin de medir cambios en la presion interna del neumatico, y analizando las frecuencias de los cambios. La frecuencia se representa graficamente en el eje horizontal el grafico, y la magnitud de un grado de cambio de presion cuando 2 x 10-2 Pa es 0 dB, se representa graficamente en el eje vertical. La lmea continua y delgada del grafico muestra datos referidos a la carretera de asfalto seca, y la lmea continua y gruesa muestra datos referidos a la carretera con nieve.

Se comprende por la Figura 14 que el grado de cambio de presion es alto para un intervalo de frecuencias alto de 1.000 Hz o mas, sobre una carretera deslizante con nieve. Se considera que esto es debido a que la restriccion de la superficie de la banda de rodadura del neumatico en contacto con la carretera se hace pequena sobre la carretera deslizante con nieve, y la superficie de la banda de rodadura genera una vibracion de deslizamiento que hace oscilar el gas dentro del neumatico.

Se confirma, por lo tanto, que, cuando la relacion existente entre el grado de cambio de presion y el coeficiente de rozamiento |i de la carretera se investiga por adelantado, es posible estimar por adelantado las condiciones de la carretera (coeficiente de rozamiento |i de la carretera) mediante la supervision, en todo momento, de un cambio en la presion interna del neumatico.

Este metodo puede ser aplicado a la vibracion de un neumatico, a la vibracion de una rueda y a la vibracion de una suspension.

La Figura 15 y al Figura 16 muestran los resultados de correlaciones entre los valores estimados de p calculados de la anterior ecuacion (1) midiendo un cambio en la presion interna de un neumatico y la vibracion de una rueda bajo

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las diversas condiciones de carreteras por el mismo metodo que en el Ejemplo 1, y el coeficiente de rozamiento p de la carretera realmente medido, respectivamente. El grado de vibracion y el grado de cambio de presion utilizados en el calculo del valor estimado de p son un grado de vibracion y un grado de cambio de presion en una banda de frecuencias ajustada por el metodo de la anterior Realizacion 1, respectivamente.

En todos los casos de un cambio en la presion interna del neumatico y de la vibracion de la rueda, se confirma que el valor del coeficiente de rozamiento de la carretera puede ser obtenido con precision debido a que el valor estimado de p muestra una alta correlacion con el coeficiente de rozamiento p de la carretera. Los mismos resultados se obtuvieron para la vibracion de un neumatico y la vibracion de una suspension.

Realizacion 5

En las anteriores Realizaciones 1 a 4, se detecta la vibracion de un neumatico, la vibracion de una rueda, la vibracion de una suspension o un cambio en la presion interna de un neumatico a fin de estimar las condiciones de la carretera y el estado de marcha del neumatico. Con el metodo anterior, no pueden distinguirse claramente entre sf una carretera deslizante cubierta de hielo y nieve y el hidrodeslizamiento.

Los inventores de la presente invencion han estudiado el anterior espectro de vibraciones o el espectro de cambios de presion en detalle y han encontrado que, cuando se produce el hidrodeslizamiento, el grado de vibracion o el grado de cambio de presion cerca de la frecuencia fundamental del paso de configuracion del neumatico se hace grande de forma caractenstica.

En esta realizacion, tal como se muestra en la Figura 17, un aparato 30H de estimacion de las condiciones de la carretera y del estado de marcha del neumatico se construye anadiendo unos medios de deteccion de hidrodeslizamiento 50 al aparato 30 de la anterior realizacion 4 para detectar un grado de vibracion o un grado de cambio de presion cerca de la frecuencia fundamental del paso de configuracion del neumatico, al objeto de estimar la ocurrencia de hidrodeslizamiento al mismo tiempo.

En la Figura 17, el numero de referencia 51 denota unos medios de deteccion de la velocidad del coche destinados a detectar la velocidad del coche, el numero de referencia 52, unos medios de calculo de frecuencia de paso de configuracion, destinados a calcular una frecuencia de paso de configuracion a partir de datos sobre la velocidad del coche obtenidos de los anteriores medios 51 de deteccion de la velocidad del coche, y el numero de referencia 53, segundos medios de analisis de frecuencia destinados a analizar la frecuencia de la salida del sensor de presion 31, los cuales estan provistos de unos segundos medios de ajuste de banda de frecuencias 54, destinados a ajustar la banda de frecuencias para detectar un grado de cambio de presion, en una banda de frecuencias que incluye la anterior frecuencia de paso de configuracion, y de unos medios 55 de deteccion de grado de vibracion de hidrodeslizamiento, destinados a detectar un grado de cambio de presion en la anterior banda de frecuencias ajustada.

El numero de referencia 56 denota unos medios de estimacion de hidrodeslizamiento, destinados a estimar la ocurrencia de hidrodeslizamiento comparando el anterior grado de cambio de presion detectado con un valor de umbral predeterminado.

En los anteriores medios de deteccion de hidrodeslizamiento 50, los medios de calculo de frecuencia de paso de configuracion 52 calculan una frecuencia de paso de configuracion Fp a partir de los datos V de velocidad del coche detectados por los medios 51 de deteccion de la velocidad del coche, de la longitud circunferencial L del neumatico y del numero n de bloques de configuracion de banda de rodadura, basandose en la siguiente ecuacion (2).

Fp ( Hz ) = V (km / h) x 1.000 (m / km) - 3.600 (s / h) - L (m) x n (2)

Una vez que se detecta un grado de cambio de presion en una banda de frecuencias correspondiente a la anterior frecuencia de paso de configuracion Fp del espectro de cambios de presion, por parte de los medios de deteccion del grado de vibracion de hidrodeslizamiento 55 de los segundos medios de analisis de frecuencias 53, el grado de cambio de presion detectado y un valor de umbral predeterminado son comparados uno con otro por los medios de estimacion de hidrodeslizamiento 56. Cuando el anterior grado de cambio de presion excede el anterior valor de umbral, se estima que se esta produciendo el hidrodeslizamiento.

Con ello, pueden distinguirse claramente una de otra una carretera deslizante que esta cubierta de hielo y nieve y el hidrodeslizamiento.

En el caso de que el anterior valor de umbral pueda ser adecuadamente cambiado, por ejemplo, por una carga aplicada a cada rueda, es posible mejorar adicionalmente la precision de la estimacion del hidrodeslizamiento.

En la anterior Realizacion 5, el hidrodeslizamiento se estima detectando un cambio en la presion del gas contenido en el neumatico por medio del sensor de presion 31. El hidrodeslizamiento puede tambien ser estimado a partir de un espectro de vibraciones obtenido detectando la vibracion de un neumatico, de una banda de rodadura o de una suspension con el sensor de aceleracion, y analizando la frecuencia de la vibracion.

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En la anterior realizacion, cuando el grado de cambio de presion en la banda de frecuencias de paso de configuracion excede un valor de umbral predeterminado, se estima que el neumatico esta haciendo aquaplaning, o hidrodeslizandose. Cuando se obtiene un grado de vibracion o un grado de cambio de presion en una banda de frecuencias que no se ve afectada por la anterior frecuencia de paso de configuracion, y la relacion entre el grado de vibracion o el grado de cambio de presion en la banda de frecuencias de paso de configuracion, y el anterior grado de vibracion o grado de cambio de presion supera un valor de umbral predeterminado, se estima que el neumatico esta en hidrodeslizamiento. Puede mejorarse, con ello, la precision en la estimacion del hidrodeslizamiento.

La funcion de los anteriores segundos medios de analisis de frecuencia 53 puede ser encomendada, tambien, a los anteriores medios de analisis de frecuencia 32.

Se monto un sensor de presion en un coche de pruebas, y el coche de pruebas se hizo marchar sobre una carretera que tema una profundidad de agua de 10 mm, a V = 90 km/h. Se produjo el hidrodeslizamiento y el coche entro en unas condiciones de peligro tales, que el control de la carrocena del coche por el accionamiento del volante de direccion o de los frenos fue imposible.

Cuando se midio el cambio en la presion interna del neumatico bajo las anteriores condiciones y se analizo la frecuencia del cambio para obtener un espectro de cambios de presion, tal como se muestra en la Figura 18, se encontro que el grado de vibracion en una banda de frecuencias de entre 900 Hz y 1.000 Hz era caractensticamente alto.

Cuando se llevo a cabo un experimento similar montando un sensor de aceleracion en el coche de pruebas para obtener un espectro de vibraciones, tal como se muestra en la Figura 19, el pico del grado de vibracion se observo en la misma banda de frecuencias que la de la Figura 18.

El neumatico utilizado en el anterior coche de pruebas era un neumatico para coches de pasajeros que tema el tamano 195/60R15, y su frecuencia de paso puede calcularse con la ecuacion anterior (2), como sigue.

90 (km / h) x 1.000 (m / km) - 3.600 (s / h) - 1.885 (m) x 70 = 943 Hz

Es decir, se entiende que el grado de cambio de presion y el grado de vibracion son altos en una banda de frecuencias de entre 900 Hz y 1.000 Hz del espectro de cambios de presion mostrado en la Figura 18 y del espectro de vibraciones mostrado en la Figura 19, debido a que una pelfcula de agua situada entre la banda de rodadura del neumatico y la carretera choca con el bloque de la banda de rodadura para incrementar el cambio de presion y la vibracion a la frecuencia fundamental del paso del bloque. Se confirma, con ello, que el hidrodeslizamiento puede ser estimado detectando un cambio en la presion interna del neumatico en la vibracion del neumatico, de la rueda o de la suspension, que muestra el anterior comportamiento.

La Figura 20 muestra la relacion de grados de vibracion en las dos bandas de frecuencias siguientes, que se calculan haciendo que un coche de pruebas equipado con un sensor de aceleracion en cada rueda circule sobre una carretera que tiene una profundidad de agua de 10 mm y sobre una carretera de asfalto seca a diferentes velocidades, a fin de obtener espectros de vibraciones.

(grado de vibracion en una banda de frecuencias de entre 900 Hz y 1.000 Hz) / (grado de vibracion en una banda de frecuencias de entre 100 Hz y 200 Hz).

En el caso de marcha sobre la carretera que tiene una profundidad de agua de 10 mm, se encontro que, cuando la velocidad del coche supera 75 km/h, la relacion de grados de vibracion se incrementa abruptamente. Entonces, ajustando el valor de umbral en 0,3, puede estimarse el hidrodeslizamiento sin errores.

Realizacion 6

En las anteriores Realizaciones 1 a 5 se describe el metodo para estimar el coeficiente de rozamiento p de una carretera en el momento de la marcha recta a una velocidad constante, una aceleracion o una deceleracion suaves, o un movimiento del volante. Cuando un deslizamiento del neumatico sobre la carretera es extremadamente grande, por ejemplo, la relacion de deslizamiento, que es la relacion entre la velocidad del neumatico y la velocidad de la carrocena del coche, se hace alta cuando se acelera la velocidad o se pisa el freno, el valor estimado del coeficiente de rozamiento de la carretera tiende a hacerse mas pequeno que el valor real. En consecuencia, cuando el deslizamiento es grande, las condiciones de la carretera y el grado de peligro pueden ser juzgados erroneamente. Para hacer frente a esto, con esta realizacion, como se muestra en la Figura 21, se construye, como aparato 10 de la anterior Realizacion 1, un aparato 60 de estimacion de las condiciones de una carretera provisto de unos medios de salida del valor estimado de p 62 destinados a actualizar el valor estimado de p basandose en una senal de control procedente de unos medios 61 de deteccion de CONEXION/DESCONEXION del conmutador de freno, y a suministrar como salida la senal actualizada a unos medios 70 de control del coche destinados a controlar las

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condiciones de la marcha del coche, de tal manera que el valor estimado de p es detectado justo antes de la aceleracion o deceleracion drastica para llevar a cabo el control apropiado del coche desde el principio utilizando este valor estimado de p, al objeto de evitar que el sistema funcione mal por causa del anterior deslizamiento.

En la Figura 21, el numero de referencia 11 denota un sensor de aceleracion para detectar la vibracion de un neumatico, el numero de referencia 12, medios de analisis de frecuencia para analizar la frecuencia de una senal de informacion de vibracion indicativa de la vibracion de una rueda detectada por el anterior sensor de aceleracion 11, a fin de detectar un grado de vibracion en una banda de frecuencias incluida en un intervalo de frecuencias en el que el grado de vibracion se ve modificado de forma caractenstica por las condiciones de la carretera o por el estado de marcha del neumatico, esto es, al menos de 10 Hz a 10.000 Hz, del espectro de frecuencias de la anterior vibracion (al que se hara referencia como “espectro de vibraciones” en lo que sigue de esta memoria), la referencia 16Z, medios de estimacion del coeficiente de rozamiento de la carretera, destinados a calcular el valor estimado del coeficiente de rozamiento de la carretera (valor estimado de p) a partir de los datos sobre el anterior grado de vibracion, basandose en la ecuacion (1) para calcular el valor estimado de p, el numero de referencia 61, medios de deteccion de CONEXION/DESCONeXiON del conmutador de freno, destinados a detectar el estado de CONEXION/DESCONEXION de un conmutador de freno, y el numero de referencia 62, medios de salida de valor estimado de p, destinados a actualizar el valor estimado de p calculado, basandose en una senal de control procedente de los anteriores medios 61 de deteccion de CONEXION/DESCONEXION del conmutador de freno, y a suministrarlo como salida a los medios 70 de control del coche para controlar las condiciones de marcha del coche.

En esta Realizacion, el anterior sensor de aceleracion 11 esta montado en la porcion rebajada del lado del neumatico de la llanta 2 de rueda perteneciente a la rueda 1, como en la anterior Realizacion 1, con el fin de detectar la vibracion de la rueda 1 transmitida desde el neumatico 4.

Se proporciona subsiguientemente una descripcion del funcionamiento del anterior aparato 60 de estimacion de las condiciones de la carretera.

Una vibracion transmitida a la rueda 1 desde el neumatico es detectada por el sensor de aceleracion 11, y la frecuencia de la senal de informacion de vibracion detectada es analizada por los medios de analisis de frecuencia 12 para detectar un grado de vibracion en una banda de frecuencias predeterminada. Dicho mas espedficamente, el anterior grado de vibracion detectado por los medios de analisis de frecuencia 12 es un grado de vibracion en una banda de frecuencias que tiene una anchura de banda predeterminada cuya frecuencia central esta comprendida en un intervalo en el que el grado de vibracion se ve modificado de forma caractenstica por las condiciones de la carretera y por el estado de marcha del neumatico, esto es, al menos de 10 Hz a 10.000 Hz. Puede tratarse de un grado de vibracion en una banda de frecuencias que tiene una anchura de banda relativamente ancha, por ejemplo, entre 800 Hz y 3.500 Hz, o de grados de vibracion en una pluralidad de bandas de frecuencias que tienen una anchura de banda relativamente estrecha, por ejemplo, entre 800 Hz y 1.000 Hz, entre 1.600 Hz y 2.000 Hz, y entre 3.000 Hz y 3.500 Hz. En los medios de analisis de frecuencia 12, los medios de ajuste de banda de frecuencias 13 ajustan las anteriores banda de frecuencias o pluralidad de bandas de frecuencias fi (i = 1 a n), y los medios de deteccion de grado de vibracion 14 detectan el (los) grado(s) de vibracion en la(s) banda(s) de frecuencias, es decir, el (los) valor(es) de banda de frecuencias Xi (i = 1 a n) de la vibracion.

La deteccion del (de los) anterior(es) valor(es) de banda de frecuencias Xi de la vibracion por parte de los medios de analisis de frecuencia 12, que tienen los medios de ajuste de banda de frecuencias 13 y los medios de deteccion de grado de vibracion 14, puede ser generalmente realizada por un analizador de FFT, que es un analizador de frecuencia que hace uso de la transformada de Fourier de alta velocidad (FFT).

Los medios16Z de estimacion del coeficiente de rozamiento de la carretera calculan un valor estimado de p a partir del (de los) anterior(es) valor(es) Xi de banda de frecuencias de vibracion detectado(s), basandose en la ecuacion (1) para calcular el valor estimado de p, que se proporciona de nuevo en lo que sigue.

Valor estimado de p = 1 / [1 + exp { - (a0 + a^ + a2x2 + . . . + anxn) }] (1)

donde a0 es una constante, y a-i, a2,... y an son coeficientes.

Se obtiene el coeficiente de correlacion entre el valor estimado de p calculado por la anterior ecuacion (1) y el coeficiente de rozamiento de la carretera obtenido por adelantado, y se ajustan la pluralidad de bandas de frecuencias fi (i = 1 a n) para calcular el anterior valor estimado de p, a fin de asegurarse de que este coeficiente de correlacion se hace el mas alto.

Los anteriores medios 16Z de estimacion del coeficiente de rozamiento de la carretera calculan el valor estimado de p a partir del (de los) grado(s) de vibracion Xi en la(s) banda(s) de frecuencias fi (i = 1 a n) ajustada(s) por el anterior metodo y detectada(s) por los medios de deteccion de grado de vibracion 14, pertenecientes a los medios de analisis de frecuencia 12, basandose en la anterior ecuacion (1).

El valor estimado de p calculado por los anteriores medios 16Z de estimacion del coeficiente de rozamiento de la carretera, es suministrado a los medios de salida de valor estimado de p 62. Los medios de salida de valor estimado de p 62 actualizan el valor estimado de p con un valor estimado de p transmitido desde los anteriores medios 16Z de

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estimacion del coeficiente de rozamiento de la carretera cuando no se suministra como entrada una senal de suspension de actualizacion procedente de los medios 16 de deteccion de CONEXION/DESCONEXION del conmutador de freno, y suministran como salida el valor estimado de p actualizado a los medios 70 de control del coche. Cuando se suministra como entrada la anterior senal de suspension de actualizacion, el valor estimado de p no es actualizado y se suministra como salida a los medios 70 de control del coche el valor estimado de p antes de pisar el freno.

Se describira con mayor detalle el metodo para actualizar el anterior valor estimado de p con referencia al diagrama de flujo de la Figura 22.

En la etapa S10, se calcula el valor estimado de p, pn, y, en la etapa S11, se actualiza el valor estimado de p en el anterior pn. En la etapa S12, el estado del conmutador de freno es detectado por los medios 61 de deteccion de CONEXION/DESCONEXION del conmutador de freno. Cuando el conmutador de freno se encuentra en DESCONEXION, la rutina se remite a la etapa S13, en la que el anterior pn es suministrado como salida a los medios 70 de control del coche como valor estimado de p por parte de los medios de salida de valor estimado de p 62. En la etapa S14, se calcula el siguiente valor estimado de p, pn+1, la rutina retorna a la anterior etapa S11 con este pn+1 como el p0, a fin de actualizar el valor estimado de p en pn (el pn+1 calculado en la etapa S14), y la rutina se remite a la etapa S12 para detectar de nuevo el estado de CONEXION/DESCONEXION del conmutador de freno.

Por otra parte, cuando el conmutador del freno se encuentra en CONEXION, la rutina se remite a la etapa S15 para suministrar como salida una senal de suspension de actualizacion a los medios de salida de valor estimado de p 62 desde los medios 61 de deteccion de CONEXION/DESCONEXION del conmutador de freno, con el fin de suspender la actualizacion del valor estimado de p, y, a continuacion, el valor estimado de p, pn, antes de que se suspendiese la actualizacion es suministrado como salida a los medios 70 de control del coche como valor estimado de p.

Cuando se detecta, tras ello, el estado de DESCONEXION del conmutador de freno, la rutina retorna a la etapa S11 tras el paso de un tiempo predeterminado, a fin de reanudar la actualizacion del valor estimado de p.

De esta forma, puesto que el neumatico se desliza con facilidad cuando se produce una deceleracion brusca al pisar el freno, el control una vez que se ha pisado el freno se lleva a cabo utilizando el valor estimado de p, pn, justo antes de que se pise el freno, y no el nuevo valor estimado de p, pn+1, por lo que se hace posible evitar un funcionamiento defectuoso del sistema.

De acuerdo con la anterior Realizacion 6, la vibracion de la rueda 1 es detectada por el sensor de aceleracion 1, se detecta el grado de vibracion de un espectro de vibraciones obtenido mediante el analisis de la frecuencia de la vibracion detectada, a fin de estimar el coeficiente de rozamiento de una carretera, se detecta el estado de CONEXION/DESCONEXION del conmutador de freno por parte de los medios 61 de deteccion de CONEXION/DESCONEXION del conmutador de freno, y, cuando se juzga que se ha pisado el freno, se suspende la actualizacion del valor estimado del coeficiente de rozamiento de la carretera, con lo que se hace posible evitar un funcionamiento defectuoso del sistema.

En la anterior Realizacion 6, el sensor de aceleracion 11 esta montado en el lado del neumatico de la llanta 2 de rueda para detectar la vibracion del neumatico transmitida a la rueda 1. Como se ha descrito anteriormente, el sensor de aceleracion 11 puede estar montado en el lado del disco de rueda de la llanta 2 de la rueda, en el lado interior 5a de la banda de rodadura 5 del neumatico o en la suspension 6 al objeto de detectar la vibracion del neumatico con el fin de estimar las condiciones de la carretera.

Alternativamente, al igual que en la anterior Realizacion 4, el sensor de presion 31 puede haberse instalado dentro del neumatico, en lugar del sensor de aceleracion 11, a fin de extraer una componente de microvibracion (componente CA) en el eje de tiempos de la salida del sensor de presion 31, para, asf, detectar un cambio en la presion del gas que llena el neumatico, y puede detectarse el grado de cambio de presion de un espectro de cambios de presion obtenido mediante el analisis de la frecuencia del cambio de presion detectado, a fin de calcular el valor estimado de p a partir de este grado de cambio de presion, basandose en la anterior ecuacion (1) para calcular un valor estimado de p.

En la anterior Realizacion 6, la actualizacion del valor estimado de p por parte de los medios de salida de valor estimado de p 62 es controlada mediante la deteccion del estado de CONEXION/DESCONEXION del conmutador de freno. Como se muestra en la Figura 23, puede construirse un aparato 60S de estimacion de las condiciones de una carretera, el cual comprende medios 63a y 63b de deteccion de velocidad de rueda destinados a detectar la velocidad de revolucion de una rueda motriz y la de una rueda motriz acoplada, asf como medios de evaluacion de relacion de deslizamiento 64 para calcular la relacion de deslizamiento S a partir de las revoluciones detectadas de la rueda motriz y la rueda motriz acoplada, y evaluar la magnitud de la relacion de deslizamiento S comparandola con un valor de umbral predeterminado K, en lugar de, o ademas de, los anteriores medios 61 de deteccion de la CONEXION/DESCONEXION del conmutador de freno, al objeto de controlar la actualizacion del valor estimado de p basandose en la magnitud de la relacion de deslizamiento S.

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El metodo de actualizacion del valor estimado de j basandose en la anterior relacion de deslizamiento S se describira con detalle con referencia al diagrama de flujo de la Figura 24.

En la etapa S20, se calcula el valor estimado de j, jn, y, en la etapa S21, se actualiza el valor estimado de j en el nuevo valor estimado de j, jn, En la etapa S22, se detectan la velocidad de revolucion F1 de la rueda motriz y la velocidad de revolucion F2 de la rueda motriz acoplada, y, en la etapa S23, se calcula la relacion de deslizamiento S a partir de la siguiente ecuacion (2).

S = | ( a ■ F1 - b ■ F2 ) / ( a ■ F2 ) | (2)

F1 y F2 son los valores promedio de las dos ruedas respectivas, y “a” y “b” son coeficientes para convertir una velocidad de revolucion en velocidad lineal.

En la etapa S24, se juzga si la anterior relacion de deslizamiento S supera el valor de umbral preestablecido K ( K = 0,2).

Cuando S < K, la rutina se remite a la etapa S25, en la que los medios de salida de valor estimado de j 62 suministran como salida el anterior jn como valor estimado de j, a los medios 70 de control del coche. En la etapa S26, se calcula el siguiente valor estimado de j, jn+i, la rutina retorna a la anterior etapa S21 con este Jn+i como |Jn, a fin de actualizar el valor estimado de j en el anterior jn (Jn+i calculado en la etapa S26), y, a continuacion, a la etapa S22.

Cuando S > K, la rutina se remite a la etapa S27 para suministrar como salida una senal de suspension de actualizacion procedente de los medios de evaluacion de relacion de deslizamiento 64, a los medios de salida de valor estimado de j 62, a fin de suspender la actualizacion del valor estimado de j. Tras ello, Jn, que es el valor estimado de j antes de que se suspendiera la actualizacion, es suministrado como salida como el valor estimado de j a los medios 70 de control del coche.

Cuando la relacion de deslizamiento S llega a ser el valor de umbral K o menos, la rutina retorna a la anterior etapa S21 una vez transcurrido un tiempo predeterminado, a fin de reanudar la actualizacion del valor estimado de j.

El control una vez que la relacion de deslizamiento S del neumatico supera el valor de umbral preestablecido K debido a una brusca aceleracion o deceleracion, se lleva a cabo, no con el nuevo valor estimado de j, Jn+i, sino con el valor estimado de j Jn, que se ha estimado justo antes de que S > K, con lo que se hace posible evitar un funcionamiento defectuoso del sistema.

En el caso de un coche con traccion a las cuatro ruedas, no puede emplearse el metodo para calcular la relacion de deslizamiento S a partir de las revoluciones de la rueda motriz y de la rueda motriz acoplada. En consecuencia, se detecta la velocidad R del motor y, cuando la velocidad del motor llega a ser mas alta que un valor de umbral predeterminado Rz, se juzga que el par se hace extremadamente elevado y que el neumatico se hace deslizante, y, de acuerdo con ello, se suspende la actualizacion del valor estimado de j.

El metodo para actualizar el valor estimado de j con la anterior velocidad del motor se describira en detalle con referencia al diagrama de flujo de la Figura 25.

En primer lugar, en la etapa S30, se calcula el valor estimado de j Jn, y, en la etapa S31, el valor estimado de j es actualizado en el anterior Jn. En la etapa S32, se detecta la velocidad R del motor y se juzga si la velocidad R del motor detectada supera un valor de umbral predeterminado Rz = 4.500 rpm).

Cuando R < Rz, la rutina se remite a la etapa S33, en la que los medios de salida de valor estimado de j 62 suministran como salida el anterior jn como valor estimado de j a los medios 70 de control del coche. En la etapa S34, se calcula el siguiente valor estimado de j, Jn+i, la rutina retorna a la anterior etapa S31 con este Jn+i como jn a fin de actualizar el valor estimado de j en el anterior jn (jn+i calculado en la anterior etapa S34), y la rutina se remite a la etapa S32 para detectar de nuevo la velocidad R del motor.

Cuando R > Rz, la rutina se remite a la etapa S35 para suspender la actualizacion del valor estimado de j. Tras ello, Jn, que es el valor estimado de j antes de la suspension de la actualizacion, es suministrado como salida como valor estimado de j a los medios 70 de control del coche.

Tras ello, cuando la velocidad del motor llega a ser Rz o menos, la rutina retorna a la anterior etapa S3i una vez transcurrido un tiempo predeterminado, para reanudar la actualizacion del valor estimado de j.

Con ello, incluso en el caso de un coche con traccion a las cuatro ruedas, el estado deslizante del neumatico se evalua detectando la velocidad R del motor con el fin de controlar la actualizacion del valor estimado de j, con lo que se hace posible evitar un funcionamiento defectuoso del sistema.

La Figura 26 muestra los resultados del calculo de los valores estimados de j que se obtienen utilizando los grados de vibracion en las anteriores bandas optimas de frecuencias cuando el anterior coche de pruebas se hizo marchar

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sobre una carretera de asfalto seca, una carretera de asfalto mojada (profundidad de agua de aproximadamente 10 mm), una piscina para llevar a cabo un ensayo de hidrodeslizamiento (hormigon; profundidad de agua de aproximadamente 10 mm), una carretera cubierta de nieve comprimida y una carretera helada, a una velocidad constante. En la piscina para llevar a cabo el ensayo de hidrodeslizamiento, a medida que aumenta la velocidad del coche, se produce un fenomeno de flotacion del neumatico y el area de contacto con el suelo se reduce, con el resultado de un p reducido. Se confirma que este valor estimado de p refleja una reduccion en p y es casi el mismo que el coeficiente de rozamiento de la carretera que se obtiene a partir de la distancia de detencion normal.

Cuando el anterior coche de pruebas fue suavemente acelerado sobre una carretera de asfalto seca, como se muestra por la lmea de puntos en cadena de la Figura 27, el valor estimado de p fue casi el mismo que el valor estimado de p cuando el coche se hizo marchar a una velocidad constante mostrada en la Figura 26. Se confirma, por lo tanto, que no se produce una decision erronea sobre el valor estimado de p.

Sin embargo, cuando el anterior coche de pruebas se hizo acelerar al maximo sobre una carretera de asfalto seca, como se muestra por la lmea discontinua de la Figura 27, existen zonas en las que el valor estimado de p cae. Estas zonas aparecen justo antes de que la velocidad del motor llegue a ser alta y se realice el cambio de marcha. Es decir, existen zonas en las que el par del motor es alto y la relacion de deslizamiento del neumatico es elevada. En verdad, la relacion de deslizamiento del neumatico supero, de hecho, el 20%.

Cuando se monto en el coche de pruebas un sistema que incorporaba la logica de un flujo de control por la relacion de deslizamiento S mostrada en la Figura 24, y de un flujo de control por la velocidad del motor mostrada en la Figura 25, y el coche de pruebas se hizo acelerar hasta el maximo sobre una carretera de asfalto seca para obtener un valor estimado de p, tal como se muestra en la Figura 28, se confirmo que mientras la relacion de deslizamiento S del coche fuese alta, la actualizacion de p se suspendfa y se retema el valor de p previo.

Se utilizo como el anterior coche de pruebas un coche impulsado con 1.800 cc FF, el valor de umbral K de la relacion de deslizamiento se establecio en 0,2, y el valor de umbral Rz de la velocidad R del motor se ajusto en 4.500 rpm.

Realizacion 7

La Figura 29 muestra la constitucion de un aparato 80 de control de freno de ABS para controlar un freno de ABS mediante el uso del valor estimado de p calculado, que tiene los medios 11 a 14 y l6z del aparato 60 de estimacion de las condiciones de una carretera perteneciente a la anterior Realizacion 6. En el aparato 80, el lado A de la rueda (lado de rodadura) en el que se ha montado el sensor de aceleracion 11, y el lado B de la carrocena del coche, que no rueda, estan interconectados por radio, y una senal de informacion indicativa de la vibracion de la rueda 1 detectada por el sensor de aceleracion 11, es transmitida por radio al lado B de la carrocena del coche, donde la frecuencia de la senal de informacion es analizada para obtener un valor estimado de p con el fin de controlar, con ello, el freno de ABS.

En el lado A de la rueda se han proporcionado el sensor de aceleracion 11, un circuito 81 para excitar y detectar el sensor de aceleracion 11, una batena 82, un circuito de transmision 83 que comprende un convertidor de A/C [de alterna a continua] 83a destinado a convertir la anterior senal de informacion indicativa de la vibracion de la rueda 1 detectada por el sensor de aceleracion 11, en una senal digital, un circuito de compresion de informacion 83b para comprimir la senal digital, y un transmisor 83c para transmitir por radio la senal comprimida anterior al lado B de la carrocena del coche, asf como una antena de transmision 83p.

En el lado B de la carrocena del coche se han proporcionado un receptor 84 para recibir la anterior senal comprimida, una antena 84p, un analizador de FFT 85 para restituir la senal comprimida recibida a su estado original y detectar el grado de vibracion en una banda de frecuencias predeterminada de un espectro de vibraciones obtenido mediante el analisis de la frecuencia de la senal, un circuito aritmetico 86 destinado a calcular un valor estimado de p utilizando el anterior grado de vibracion, un detector 87 de CONEXION/DESCONEXION del conmutador de freno, destinado a detectar el estado de CONEXION/DESCONEXION del conmutador de freno, un circuito de actualizacion de p 88, destinado a actualizar el anterior valor estimado de p basandose en la salida del detector 87 de CONEXION/DESCONEXION del conmutador de freno, y a suministrar como salida el valor actualizado, y un controlador 89 de freno de ABS, destinado a controlar el freno de ABS.

El anterior analizador de FFT 85 corresponde a los medios de analisis de frecuencia 12, que comprenden los medios de ajuste de banda de frecuencias 13 y los medios de deteccion de grado de vibracion 14 de la anterior Realizacion 6, el circuito aritmetico 86 corresponde a los medios 16Z de estimacion del coeficiente de rozamiento de la carretera, el circuito de actualizacion de p 88 corresponde a los medios de salida de valor estimado de p 62, y el detector 87 de CONEXION/DESCONEXION del conmutador de freno corresponde a los medios 61 de deteccion de CONEXION/DESCONEXION del conmutador de freno.

Con ello, una senal de informacion de vibracion detectada en el lado A de la rueda, que es el lado de rodadura, es tratada en el lado B de la carrocena del coche para estimar un coeficiente de rozamiento de una carretera, a fin de controlar el freno de ABS, sin tener que proporcionar una lmea de conexion de senal.

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Se proporciona subsiguientemente una descripcion del funcionamiento del anterior aparato 80 de control de freno de ABS.

La senal de informacion indicativa de la vibracion de la rueda 1, detectada por el sensor de aceleracion 11 y suministrada como salida desde el circuito 81 del sensor de aceleracion, es convertida en una senal digital por el convertidor de A/C 83a, la senal digital es comprimida por el circuito de compresion de informacion 83b, y la senal comprimida es transmitida por radio desde el transmisor 83 hasta el lado B de la carrocena del coche a traves de la antena 83p.

La senal comprimida transmitida es recibida por el receptor 84 a traves de la antena 84p, y transmitida al analizador de FFT 85. El analizador de FFT 85 restituye la senal de recepcion anteriormente comprimida a su estado original, a fin de detectar los valores de banda de frecuencias de vibracion Xi (i = 1 a n) en una pluralidad de bandas de frecuencias fi (i = 1 a n) de un espectro de vibraciones obtenido mediante el analisis de la frecuencia de la senal. El circuito aritmetico 86 calcula un valor estimado de p a partir de los anteriores valores de banda de frecuencias de vibracion Xi (i = 1 a n) de la misma manera que en la anterior Realizacion 6, y lo envfa al circuito de actualizacion de p 88, el cual actualiza el anterior valor estimado de p y suministra como salida el valor actualizado al controlador 89 de freno de ABS. El controlador 89 de freno de ABS controla el freno de ABS basandose en el valor estimado de p actualizado.

Tambien en esta realizacion, la actualizacion del valor estimado de p por parte del anterior circuito de actualizacion de p 88 es controlada por el detector 87 de CONEXION/DESCoNeXION del conmutador de freno de la misma manera que en la anterior Realizacion 6, con el fin de hacer posible el cambio del valor estimado de p para el control del freno de ABS.

Por lo tanto, cuando el freno no se ha pisado, se aplica el anterior valor estimado de p al controlador 89 de freno de ABS, y, cuando se ha pisado el freno, se aplica el valor estimado de p obtenido justo antes de que se haya pisado el freno.

En general, cuando se acciona el freno en una carretera de bajo p, como la fuerza de rozamiento procedente de la carretera es pequena, la velocidad de la rueda cae de forma brusca y la relacion de deslizamiento se incrementa, como se describira mas adelante en esta memoria. Cuando la relacion de deslizamiento crece demasiado, ello provoca una reduccion en la fuerza de frenado y una reduccion brusca en la fuerza del guiado con el volante, lo que es peligroso.

Para hacer frente a esta situacion, cuando el valor estimado de p es pequeno, el controlador 89 de freno de ABS reduce el valor de umbral al que el modo de freno de ABRS es conectado al objeto de activar el freno de ABS mas pronto, con el fin de evitar un aumento de la relacion de deslizamiento. Cuando se pisa el freno en este momento, el valor estimado de p que se obtiene justo antes de pisar el freno se utiliza para impedir un funcionamiento defectuoso del sistema.

En una carretera de bajo p, incluso cuando se conecta mas pronto el modo de ABS, si la presion de aceite se aplica rapidamente, la relacion de deslizamiento aumenta demasiado. Por lo tanto, para evitar este riesgo, el modo de ABS se conecta mas pronto en una carretera de bajo p, y la presion de aceite del freno es lentamente incrementada por el controlador 89 de freno de ABS. Por el contrario, para reducir la presion de aceite, como la fuerza de rozamiento es pequena sobre una carretera de bajo p, la relacion de deslizamiento no aumenta rapidamente (la aceleracion del neumatico es lenta). Es mejor reducir la relacion de deslizamiento tan rapido como sea posible.

La Figura 30 es un diagrama que muestra las fueras que se aplican al neumatico. La fuerza de rozamiento originada en la carretera se aplica en la direccion opuesta a la de la fuerza de frenado, tal como se muestra en la Figura 30. Por lo tanto, cuando el p de la carretera es bajo, la fuerza de frenado llega a ser relativamente grande, la velocidad de revolucion del neumatico cae bruscamente y la relacion de deslizamiento asciende bruscamente. En un caso extremo, el neumatico se bloquea. Cuando el neumatico esta bloqueado, tal como se muestra en la curva S-p, que muestra la relacion existente entre la relacion de deslizamiento y la fuerza de rozamiento, ilustrada en la Figura 31, p disminuye y la fuerza de guiado con el volante se reduce, con lo que se hace imposible que el coche gire.

De esta forma, cuando la velocidad de revolucion del neumatico cae, puesto que la fuerza de rozamiento es baja sobre una carretera de p bajo, incluso cuando la presion de aceite del freno se ha reducido por el control de ABS, lleva tiempo devolver la relacion de deslizamiento a un valor apropiado. Es decir, la distancia de detencion se hace larga.

La Figura 32 y la Figura 33 son graficos que muestran la relacion existente entre la velocidad del chasis del coche y la velocidad de la rueda obtenida al hacer que el coche de pruebas marche sobre una carretera mojada y una carretera helada. La relacion de deslizamiento se obtiene dividiendo la diferencia de velocidades entre ellas por la velocidad del chasis del coche.

Se observa que, al comienzo del frenado, la velocidad de revolucion del neumatico tiende a caer y la relacion de deslizamiento es alta sobre una carretera helada, en comparacion con una carretera seca. Por lo tanto, sobre una carretera de bajo p, se prefiere que el valor de umbral de la presion de aceite para el paso a ABS se reduzca para

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evitar un aumento excesivo de la presion de aceite del freno.

Se prefiere, tambien, controlar el aumento y la reduccion de la presion durante el frenado con ABS de forma adecuada, de acuerdo con el p de la carretera.

En el control de ABS normal. La presion de aceite del freno de ABS se controla basandose en informacion procedente del sensor del cambio de marchas. Sin embargo, el p de la carretera se estima por adelantado y la anterior presion de aceite se controla basandose en el valor estimado de p con el fin de evitar un error en el control.

La Figura 33 es un grafico que muestra los resultados de medicion de la velocidad del chasis del coche y la velocidad de la rueda obtenidas llevando a cabo un ensayo de freno de ABS en el que un coche de pruebas equipado con el aparato 80 de control de freno de ABS de la presente invencion se hace marchar sobre una carretera helada. Se confirma, por comparacion entre la Figura 33 y la Figura 32, que, cuando el coche se frena con el freno de ABS del aparato 80 de control de freno de ABS de la presente invencion, la velocidad de la rueda no cae en comparacion con la velocidad del chasis del coche, y la relacion de deslizamiento es adecuadamente controlada.

Aplicabilidad industrial

Como se ha descrito anteriormente, de acuerdo con la presente invencion, la vibracion del neumatico, de la rueda o de la suspension de un coche en marcha es detectada por unos medios de deteccion de vibracion, y se detecta el grado de vibracion en una banda de frecuencias incluida en el intervalo de al menos entre 10 Hz y 10.000 Hz del espectro de frecuencias de la anterior vibracion, obtenido analizando la frecuencia de la vibracion, a fin de estimar las condiciones de la carretera en el momento de la marcha y el estado de marcha del neumatico a partir del anterior grado de vibracion detectado. Pueden estimarse, por lo tanto, con precision las condiciones de la carretera y el estado de marcha del neumatico, y es posible mejorar en gran medida la seguridad del coche.

Puesto que los medios de deteccion de vibracion estan montados en el mismo sustrato o dentro del mismo alojamiento que un sensor de presion para supervisar la presion de un gas con el que se llena el neumatico, el sustrato puede ser compartido por los medios de deteccion de vibracion y el sensor de presion, con lo que se hace posible reducir el tamano y el coste del aparato.

Por otra parte, se han proporcionado unos medios de tratamiento de senal en el lado del neumatico o de la rueda para convertir una senal de informacion de vibracion detectada por los anteriores medios de deteccion de vibracion, en una senal digital, y comprimir la senal a fin de transmitirla al lado del chasis del coche, de tal manera que la frecuencia de la senal comprimida que es recibida en el lado del chasis del coche es analizada. Se hace posible, por lo tanto, una comunicacion continua de datos por radio y puede mejorarse la precision de deteccion de la vibracion.

Cuando se detecta un ligero cambio en el eje temporal de la presion de un gas (generalmente aire) con el que se llena el neumatico, y se detecta el grado de vibracion o grado de cambio de presion de un espectro de frecuencias obtenido analizando la frecuencia del cambio de presion, a fin de estimar las condiciones de la carretera en el momento de la marcha y el estado de marcha del neumatico a partir del grado de vibracion o grado de cambio de presion detectado, puede obtenerse el mismo efecto que anteriormente.

La frecuencia de paso de configuracion del neumatico es detectada a partir de datos sobre el anterior espectro de vibracion o espectro de cambios de presion y datos sobre la velocidad del coche, y, cuando el grado vibracion o grado de cambio de presion en esta banda de frecuencias de paso de configuracion supera un valor de umbral predeterminado, se estima que el neumatico esta hidrodeslizandose. De esta forma, puede estimarse el hidrodeslizamiento sin errores. Se obtiene un grado de vibracion o grado de cambio de presion en una banda de frecuencias que no es afectada por la anterior frecuencia de paso de configuracion, y, cuando la relacion entre el grado de vibracion o grado de cambio de presion en la banda de frecuencias de paso de configuracion y el anterior grado de vibracion o grado de cambio de presion obtenido, supera un valor de umbral predeterminado, se estima que el neumatico esta hidrodeslizandose. Puede mejorarse, de esta forma, la precision de la estimacion.

Se detecta al menos uno de entre una vibracion del neumatico, una vibracion de la rueda, una vibracion de la suspension y un cambio en la presion interna del neumatico, y se estima el grado de vibracion de un espectro de vibraciones obtenido analizando la frecuencia de la vibracion o del grado de cambio de presion de un espectro de cambios de presion obtenido analizando la frecuencia del cambio de presion, a fin de estimar un coeficiente de rozamiento de la carretera, se detecta el estado de CONEXION/DESCONeXION del conmutador de freno, y, cuando se juzga que se ha pisado el freno, se suspende la actualizacion del valor estimado del coeficiente de rozamiento de la carretera. Por lo tanto, la estimacion del coeficiente de rozamiento de una carretera no se lleva a cabo despues de que se haya pisado el freno, con lo que se hace posible evitar un funcionamiento defectuoso del sistema por un deslizamiento del neumatico.

Cuando la relacion de deslizamiento se calcula detectando las velocidades de la rueda motriz y de la rueda motriz acoplada en lugar de detectar el anterior estado de CONEXION/DESCONEXION del conmutador de freno, y esta relacion de deslizamiento detectada excede un valor de umbral predeterminado, o cuando se detecta la velocidad del motor y esta velocidad del motor detectada excede un valor de umbral predeterminado, y se suspende la actualizacion del valor estimado del coeficiente de rozamiento de la carretera, puede obtenerse el mismo efecto.

Puesto que el coeficiente de rozamiento de la carretera se estima de forma continua y el valor de umbral de la presion de aceite del freno para pasar al control de ABS se modifica de acuerdo con el valor estimado del coeficiente de rozamiento de la carretera justo antes de que el conductor pise el freno, el freno de ABS es activado antes y puede suprimirse un aumento de la relacion de deslizamiento.

5 Como la presion de aceite del freno de ABS se controla de acuerdo con el valor estimado del coeficiente de rozamiento de la carretera justo antes de que el conductor pise el freno, puede suprimirse sin errores un incremento en la relacion de deslizamiento.

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REIVINDICACIONES

1. - Un metodo de control de freno de ABS que comprende las etapas de:

al menos uno de entre una vibracion del neumatico, una vibracion de la rueda, una vibracion de la suspension y un cambio en la presion interna del neumatico;

detectar el grado de vibracion en una o una pluralidad de bandas de frecuencia de un espectro de vibraciones, el grado de cambio de presion en una o una pluralidad de bandas de frecuencia de un de un espectro de cambios de presion obtenido analizando la frecuencia de la vibracion o el cambio de presion a fin de estimar un coeficiente de rozamiento de la carretera de forma continua; y

cambiar el valor de umbral de la presion de aceite de un freno para pasar al control de ABS o ajustar un cambio en la presion de aceite en el freno de ABS de acuerdo con el valor estimado del coeficiente de rozamiento de la carretera justo antes de que un conductor pise el freno,

en base a la ecuacion siguiente

valor estimado del coeficiente de rozamiento de la carretera = 1/[1+exp{-(a0+aiXi+a2x2+...+anxn)}],

donde ao es una constante, a-i, a2, ... y an son coeficientes y Xi es un grado de vibracion o un grado de cambio de presion en una banda de frecuencias (f)
2. - El metodo de control de freno de ABS segun la reivindicacion 1, en el que el espectro de vibraciones es un espectro de vibraciones de un neumatico de un coche en marcha o la vibracion del neumatico que se transmite a la rueda o la suspension, en el que la vibracion se detecta por medios de deteccion de vibracion montados en una porcion no rotatoria de la suspension integrada con un cubo en el cual esta montado un neumatico o una rueda del coche en marcha.
3. - El metodo de control de freno de ABS segun la reivindicacion 1, en el que el espectro de cambio de presion es un espectro de cambio de presion de un cambio en la presion de un gas con el que se llena el neumatico de un coche en marcha, que es detectada por medios de deteccion de cambio de presion.
4. - Un aparato (25, 80) de control de freno de ABS para estimar un coeficiente de rozamiento de la carretera y controlar un freno de ABS en funcion del rozamiento de la carretera, caracterizado por que el aparato de control de freno de ABS comprende,

medios (11, 31) que detectan al menos uno de entre una vibracion del neumatico, una vibracion de la rueda, una vibracion de la suspension y un cambio en la presion interna de un neumatico;

medios (13, 34, 86) que detectan el grado de vibracion de un espectro de vibracion o el grado de cambio de presion de un espectro de cambio de presion obtenido analizando la frecuencia de una senal de informacion indicativa de la vibracion detectada o del cambio de presion detectada a fin de calcular el valor estimado del coeficiente de rozamiento de la carretera de forma continua a partir de la siguiente ecuacion;

medios (61, 87) que detectan el estado de CONEXION/DESCONEXION de un conmutador de freno; y

medios (70, 89) que cambian el valor de umbral de la presion de aceite de un freno para pasar al control de ABS o ajustar un cambio de la presion de aceite del freno de ABS en funcion del valor estimado del coeficiente de rozamiento de la carretera justo antes de que un conductor pise el freno:

valor estimado del coeficiente de rozamiento de la carretera = 1/[1 + exp { - (ao + aixi + a2X2 + . . . + anXn)}]

donde ao es una constante, a-i, a2,... y an son coeficientes, y Xi es un grado de vibracion o grado de cambio de presion en una banda de frecuencias (f)
5. - El aparato de control de freno de ABS segun la reivindicacion 4, en el cual los medios que detectan al menos uno de entre una vibracion del neumatico, una vibracion de la rueda, una vibracion de la suspension y un cambio de la presion interna del neumatico estan provistos en el neumatico en marcha, la rueda o una parte no rotatoria de la suspension integrada con un cubo en el cual esta montada la rueda, y detecta la vibracion del neumatico o la vibracion transmitida a la rueda o a la suspension del neumatico.
6. - El aparato de control de freno de ABS segun la reivindicacion 4, en el que los medios que detectan el cambio en la presion interna de un neumatico detectan cambios en la presion interior del neumatico que es el cambio de presion del gas con el que se llena el neumatico.