[发明专利]生成虚拟轮胎模型和模拟轮胎状况的方法以及虚拟轮胎模型

说明书

本发明公开了一种用于生成车辆轮胎FR的虚拟轮胎模型RM的计算机实施的方法。该方法包括：S1提供分别与车辆轮胎FR有关的轮胎数据RD、车辆数据FD、环境数据DU和使用数据ND，S2基于所提供的数据创建车辆轮胎FR的虚拟轮胎模型RM，以及S3存储创建的虚拟轮胎模型RM。另外，本发明还提供了虚拟轮胎模型RM、用于模拟轮胎状况RZ的方法、用于数据处理的系统和计算机程序，其中使用所述车辆轮胎FR的虚拟轮胎模型RM来模拟车辆轮胎FR的未来状况。

技术领域

本发明涉及一种用于生成车辆轮胎的虚拟轮胎模型的计算机实施的方法、虚拟轮胎模型、一种用于模拟轮胎状况的方法、一种用于数据处理的系统以及一种计算机程序。

背景技术

轮胎是车轮驱动的陆地车辆必不可少的组件。车辆与路面的唯一接触是通过轮胎；因此，轮胎与安全性特别相关。轮胎损坏可能会导致严重事故。因此，轮胎参数(例如胎面深度、磨损、老化等)构成重要的信息源，以便能够确定车辆的安全性以及必要的维护和保养措施。

由于力是通过轮胎在车辆和道路之间传递的，因此轮胎是承受较大压力的部件。例如，乘用车的每个轮胎承受大约4kN至8kN的静态力。另外，不应低估动态作用力。这些力增加了磨损的影响并且导致胎面深度的减小。

此外，驾驶行为也起着作用。例如，太低的轮胎压力以及以太高的速度和/或以不利的角度在边缘(例如路缘)行驶对轮胎的状况具有负面影响。最后，其他影响(例如天气)也会影响轮胎的状况。例如，直接的太阳辐射和频繁的大温差可能会导致轮胎变脆，从而导致轮胎高度磨损和过早老化。

轮胎具有一种记忆力，可以在其使用寿命期间承受载荷和影响。例如，以不利的方式驶过路缘可能直到很晚的时间点才导致可见的轮胎损坏(例如轮胎爆裂)。

不幸的是，在目视检查期间不可能可靠地评估轮胎的状况。使用摄像机、传感器等进行更详细的检查通常不会得出令人满意的结论，因为轮胎内部或轮胎材料本身的损坏往往未被检测到。

从现有技术中，已知能够预测轮胎状况的模拟方法。例如，US 2019/0 266 295 A1描述了一种方法，通过该方法，基于传感器数据生成车辆的数字孪生，以便在数字孪生的协助下能够预先计划车辆部件(例如轮胎)的维护。尽管仅基于传感器数据的数字孪生可以用于改善轮胎状况的预测，但是由于不能通过传感器令人满意地检测轮胎状况，它不能解决仅传感器数据的信息价值太低的问题。

EP 2 596 317 B1公开了一种用于评估在一定时间内作用在轮胎上的动态载荷的方法。为此，在该时间段的过程中测量轮胎的压力。另外，在每个压力测量点确定参考压力。最终，在每个压力测量点，基于测得的压力和参考压力之间的差异来计算负载的变化，并且使用先前创建的轮胎模型，该模型将负载的变化与压力的变化相关联。因此，仅基于轮胎压力来进行轮胎状况的评估。如上所述，这不足以对轮胎状况进行全面评估，因为许多其他因素会影响轮胎状况。

WO 2017/011 486 A1公开了一种轮胎测试方法，其中通过模拟的车辆的模拟的轮胎来完成虚拟测试过程。结果，可以确定轮胎负载曲线，然后将其施加到测试装备中的测试轮胎上以对其进行测试。由此不可能得出关于实际使用中的轮胎的轮胎状况的结论。

发明内容

在这种背景下，本发明的目的是提供一种用于处理数据的方法和系统，该方法和系统使得可以尽可能准确地预测轮胎状况。

该任务通过独立权利要求的主题来实现。从属权利要求涉及根据本发明的这些解决方案的实施例。

本发明的第一方面涉及一种用于生成机动车辆轮胎的虚拟轮胎模型的计算机实施的方法。该方法包括：提供分别与车辆轮胎有关的轮胎数据、与车辆有关的数据、环境数据和使用数据；基于提供的数据创建车辆轮胎的虚拟轮胎模型；以及存储创建的虚拟轮胎模型。