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CN111660722B - 车轮和轮胎组件均匀性 - Google Patents

车轮和轮胎组件均匀性 Download PDF

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CN111660722B
CN111660722B CN202010151796.6A CN202010151796A CN111660722B CN 111660722 B CN111660722 B CN 111660722B CN 202010151796 A CN202010151796 A CN 202010151796A CN 111660722 B CN111660722 B CN 111660722B
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    • G01M1/30—Compensating imbalance
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Abstract

车轮和轮胎组件均匀性。公开了用于将轮胎安装到对应车轮的方法和系统。示例方法包括：在三个或更多个不同的相对旋转位置处测量第一组装的轮胎和车轮的不均匀性，以根据预定度量标准确定对应的不均匀性测量；并且确定测量中的每个均在预定不均匀性极限之上。就轮胎在车轮上的旋转相对安装位置可使用至少这些测量确定，其中在旋转相对安装位置中轮胎相对于车轮的位置不同于第一、第二、和第三相对旋转位置中的每个。在其中至少第二轮胎/车轮组合测量为低于不均匀性阈值的示例中，在其中组装的轮胎/车轮测量为低于不均匀性阈值的位置处，第二轮胎/车轮的安装可结束。

Description

车轮和轮胎组件均匀性
技术领域
机动车辆通常使用安装在金属车轮上的充气轮胎。在轮胎和车轮生产中的制造以及其他波动导致在圆度、尺寸、厚度、部件的几何特征、材料特性等方面的多种不一致。这些不一致导致在组装的轮胎和车轮中的差异。随着组装的轮胎/车轮在车辆运行期间旋转，这些差异可导致组装的轮胎/车轮将周期性的力传到车辆，尤其是在相对于车辆的上/下或竖直的方向上。
背景技术
在一种用于减少在组装的轮胎和车轮中的差异的方法中，可通过将轮胎定位在车轮上使轮胎和车轮“匹配装配”由此使得轮胎的相对大的径向力的角位置径向定位在车轮外半径中相对低的点之上。换句话说，理论上，轮胎的任何相对高的径向力和车轮的低径向偏心相重叠并因此而“匹配”，以便减小在组装的轮胎和车轮中的总体差异。
然而，匹配装配至多不一致地针对差异，诸如在轮胎的差异远比车轮更为明显的情况下，或在相反的情况下。此外，将轮胎安装到车轮的过程也带来了差异，在许多情况下，这些差异本身至少与分别在轮胎和车轮中存在的差异一样明显。
因此，需要针对上述不足的将轮胎安装到车轮的改进的方法和/或系统。
发明内容
在至少一些示例实施例中，一种将轮胎安装到对应车轮的方法包括：测量第一组装的轮胎和车轮的不均匀性，其中轮胎相对于车轮定位在第一相对旋转位置处，以根据预定度量标准确定不均匀性的第一测量；确定第一测量高于预定不均匀性极限；并且基于该确定，将轮胎相对于车轮旋转到第二相对旋转位置。方法可进一步包括测量组装的轮胎和车轮的不均匀性，其中轮胎相对于车轮定位在第二相对旋转位置处，以根据预定度量标准确定不均匀性的第二测量；确定第二测量高于预定不均匀性极限；并且基于该确定，将轮胎相对于车轮旋转到第三相对旋转位置。轮胎的第一、第二、和至少第三相对旋转位置中的每个可围绕车轮位于不同位置处。方法可还包括测量组装的轮胎和车轮的不均匀性，其中轮胎相对于车轮定位在至少第三（多个）相对旋转位置处，以根据预定度量标准确定不均匀性的第三测量；并且确定第三测量高于预定径向不均匀性极限。方法可还包括在确定自至少第一第二和第三测量的旋转相对安装位置处将轮胎安装在车轮上，在旋转相对安装位置中的轮胎相对于车轮的位置不同于第一、第二、和第三相对旋转位置中的每个。
在至少一些示例中，预定度量标准是径向不均匀性的度量标准。
在至少一些示例方式中，预定度量标准可是以下中的一个：组件在轮胎的径向方向上的偏心距离、在旋转组件时测量的径向力波动（RFV）、在旋转组件时测量的侧向力波动（LFV）、在旋转组件时测量的前-后力波动（FFV）、以及在旋转组件时测量的滚动半径波动。
在一些示例中，通过确定第二轮胎和车轮的径向不均匀性的测量中的一个低于预定径向不均匀性极限，可结束至少第二组装的轮胎和车轮的不均匀性测量。
在一些示例方式中，确定旋转相对安装位置包含：确定轮胎在车轮上的角向，角向对应于确定自至少预定数量的测量中的每个的计算的最低不均匀性。
在至少一些示例中，其中，第一、第二、和第三相对旋转位置围绕车轮的圆周基本相等地间隔开。
一些示例方法可进一步包括，确定对确定的不均匀性的车轮贡献、对确定的不均匀性的轮胎贡献、以及车轮-轮胎组件贡献。
在一些示例中，在旋转相对安装位置处将轮胎安装在车轮上可包括相对于车轮旋转轮胎。在另外的示例中，在旋转相对安装位置处将轮胎安装在车轮上包括使轮胎放气并围绕车轮旋转轮胎而不使轮胎从车轮脱离胎圈。
在一些示例中，确定旋转相对安装位置包含：确定轮胎在车轮上的角向，角向对应于确定自至少第一、第二、和第三测量中的每个的计算的最低不均匀性。
在另一将轮胎安装到对应车轮的示例方法中，测量第一组装的轮胎和车轮的径向不均匀性，其中轮胎相对于车轮定位在第一相对旋转位置处，以根据预定度量标准确定径向不均匀性的第一测量。方法可进一步包括确定第一测量高于预定不均匀性极限；并且基于该确定，将轮胎相对于车轮旋转到第二相对旋转位置。方法可还包括测量组装的轮胎和车轮的径向不均匀性，其中轮胎相对于车轮定位在第二相对旋转位置处，以根据预定度量标准确定径向不均匀性的第二测量；确定第二测量高于预定不均匀性极限；并且基于该确定，将轮胎相对于车轮旋转到至少第三相对旋转位置。轮胎的第一、第二、和至少第三相对旋转位置中的每个可围绕车轮位于不同位置处。在这一示例中，方法可进一步包括测量组装的轮胎和车轮的径向不均匀性，其中轮胎相对于车轮定位在第三相对旋转位置处，以根据预定度量标准确定径向不均匀性的第三测量；并且确定第三测量高于预定径向不均匀性极限。方法可进一步包括在确定自至少第一第二和第三测量的旋转相对安装位置处将轮胎安装在车轮上，在旋转相对安装位置中的轮胎相对于车轮的位置不同于第一、第二、和第三相对旋转位置中的每个。
在至少一些示例中，预定度量标准是以下中的一个：轮胎在轮胎的径向方向上的偏心距离、以及在旋转轮胎时测量的径向力波动（RFV）。
一些示例方法可包括，通过确定第二轮胎和车轮的径向不均匀性的测量中的一个低于预定径向不均匀性极限，结束至少第二组装的轮胎和车轮的不均匀性测量。
在一些示例中，第一、第二、和第三相对旋转位置可围绕车轮的圆周基本相等地间隔开。
在至少一些示例方法中，确定旋转相对安装位置包含：确定轮胎在车轮上的角向，角向对应于确定自至少第一、第二、和第三测量中的每个的计算的最低不均匀性。
在一些示例中，在旋转相对安装位置处将轮胎安装在车轮上包括相对于车轮旋转轮胎。
在另一将轮胎安装到对应车轮的示例方法中，该方法包括测量第一组装的轮胎和车轮的不均匀性，其中轮胎相对于车轮定位在第一相对旋转位置处，以根据预定度量标准确定不均匀性的第一测量；确定第一测量高于预定不均匀性极限；并且基于该确定，将轮胎相对于车轮旋转到第二相对旋转位置。方法可进一步包括测量组装的轮胎和车轮的不均匀性，其中轮胎相对于车轮定位在第二相对旋转位置处，以根据预定度量标准确定不均匀性的第二测量；确定第二测量高于预定不均匀性极限；并且基于该确定，将轮胎相对于车轮旋转到第三相对旋转位置。轮胎的第一、第二、和至少第三相对旋转位置中的每个可围绕车轮位于不同位置处。方法可还包括测量组装的轮胎和车轮的不均匀性，其中轮胎相对于车轮定位在至少第三（多个）相对旋转位置处，以根据预定度量标准确定不均匀性的第三测量；并且确定第三测量高于预定径向不均匀性极限。方法可还包括在确定自至少第一第二和第三测量的旋转相对安装位置处将轮胎安装在车轮上，在旋转相对安装位置中的轮胎相对于车轮的位置不同于第一、第二、和第三相对旋转位置中的每个。方法可还包括测量至少第二组装的轮胎和车轮的不均匀性，并且通过确定第二轮胎和车轮的径向不均匀性的测量中的一个低于预定径向不均匀性极限，结束测量至少第二组装的轮胎和车轮的不均匀性。
在一些示例中，预定度量标准是径向不均匀性的度量标准；并且第一、第二和第三相对旋转位置围绕车轮的圆周基本相等地间隔开。
在至少一些示例方法中，预定度量标准是以下中的一个：组件在轮胎的径向方向上的偏心距离、在旋转组件时测量的径向力波动（RFV）、在旋转组件时测量的侧向力波动（LFV）、在旋转组件时测量的前-后力波动（FFV）、以及在组件旋转时测量的滚动半径波动。
在至少一些示例方式中，确定旋转相对安装位置包含：确定轮胎在车轮上的角向，角向对应于确定自至少预定数量的测量中的每个的计算的最低不均匀性。
本发明还提供了以下技术方案：
1. 一种将轮胎安装到对应车轮的方法，包含：
(a) 测量第一组装的轮胎和车轮的不均匀性，其中所述轮胎相对于所述车轮定位在第一相对旋转位置处，以根据预定度量标准确定不均匀性的第一测量；
(b) 确定所述第一测量高于预定不均匀性极限；
(c) 基于在步骤（b）中的所述确定，将所述轮胎相对于所述车轮旋转到第二相对旋转位置；
(d) 测量所述组装的轮胎和车轮的所述不均匀性，其中所述轮胎相对于所述车轮定位在所述第二相对旋转位置处，以根据所述预定度量标准确定不均匀性的第二测量；
(e) 确定所述第二测量高于所述预定不均匀性极限；
(f) 基于在步骤（e）中的所述确定，将所述轮胎相对于所述车轮旋转到第三相对旋转位置，其中，所述轮胎的所述第一、第二、和至少第三相对旋转位置中的每个围绕车轮位于不同位置处；
(g) 测量所述组装的轮胎和车轮的所述不均匀性，其中所述轮胎相对于所述车轮定位在至少第三相对旋转位置处，以根据所述预定度量标准确定不均匀性的第三测量；
(h) 确定所述第三测量高于预定径向不均匀性极限；并且
(i) 在确定自至少所述第一第二和第三测量的旋转相对安装位置处将所述轮胎安装在所述车轮上，在所述旋转相对安装位置中的所述轮胎相对于所述车轮的位置不同于所述第一、第二、和第三相对旋转位置中的每个。
2. 根据方案1所述的方法，其中，所述预定度量标准是径向不均匀性的度量标准。
3. 根据方案1所述的方法，其中，所述预定度量标准是以下中的一个：所述组件在所述轮胎的径向方向上的偏心距离、在旋转所述组件时测量的径向力波动（RFV）、在旋转所述组件时测量的侧向力波动（LFV）、在旋转所述组件时测量的前-后力波动（FFV）、以及在旋转所述组件时测量的滚动半径波动。
4. 根据方案3所述的方法，还包含，通过确定所述第二轮胎和车轮的径向不均匀性的测量中的一个低于所述预定径向不均匀性极限，结束测量至少第二组装的轮胎和车轮的所述不均匀性。
5. 根据方案1所述的方法，其中，所述确定所述旋转相对安装位置包含：确定所述轮胎在所述车轮上的角向，所述角向对应于确定自至少所述预定数量的测量中的每个的计算的最低不均匀性。
6. 根据方案1所述的方法，其中，所述第一、第二、和第三相对旋转位置围绕所述车轮的圆周基本相等地间隔开。
7. 根据方案1所述的方法，还包含，确定对所述确定的不均匀性的车轮贡献、对所述确定的不均匀性的轮胎贡献、以及车轮-轮胎组件贡献。
8. 根据方案1所述的方法，其中，在所述旋转相对安装位置处将所述轮胎安装在所述车轮上包括相对于所述车轮旋转所述轮胎。
9. 根据方案1所述的方法，其中，在所述旋转相对安装位置处将所述轮胎安装在所述车轮上包括使所述轮胎放气并围绕所述车轮旋转所述轮胎而不使所述轮胎从所述车轮脱离胎圈。
10. 根据方案1所述的方法，其中，所述确定所述旋转相对安装位置包含：确定所述轮胎在所述车轮上的角向，所述角向对应于确定自至少所述第一、第二、和第三测量中的每个的计算的最低不均匀性。
11. 一种将轮胎安装到对应车轮的方法，包含：
(a) 测量第一组装的轮胎和车轮的径向不均匀性，其中所述轮胎相对于所述车轮定位在第一相对旋转位置处，以根据预定度量标准确定径向不均匀性的第一测量；
(b) 确定所述第一测量高于预定不均匀性极限；
(c) 基于在步骤（b）中的所述确定，将所述轮胎相对于所述车轮旋转到第二相对旋转位置；
(d) 测量所述组装的轮胎和车轮的所述径向不均匀性，其中所述轮胎相对于所述车轮定位在所述第二相对旋转位置处，以根据所述预定度量标准确定径向不均匀性的第二测量；
(e) 确定所述第二测量高于所述预定不均匀性极限；
(f) 基于在步骤（e）中的所述确定，将所述轮胎相对于所述车轮旋转到至少第三相对旋转位置，其中，所述轮胎的所述第一、第二、和至少第三相对旋转位置中的每个围绕车轮位于不同位置处；
(g) 测量所述组装的轮胎和车轮的所述径向不均匀性，其中所述轮胎相对于所述车轮定位在所述第三相对旋转位置处，以根据所述预定度量标准确定径向不均匀性的第三测量；
(h) 确定所述第三测量高于预定径向不均匀性极限；并且
(i) 在确定自至少所述第一第二和第三测量的旋转相对安装位置处将所述轮胎安装在所述车轮上，在所述旋转相对安装位置中的所述轮胎相对于所述车轮的位置不同于所述第一、第二、和第三相对旋转位置中的每个。
12. 根据方案11所述的方法，其中，所述预定度量标准是以下中的一个：所述轮胎在所述轮胎的径向方向上的偏心距离、以及在旋转所述轮胎时测量的径向力波动（RFV）。
13. 根据方案11所述的方法，还包含通过确定所述第二轮胎和车轮的径向不均匀性的测量中的一个低于所述预定径向不均匀性极限，结束测量至少第二组装的轮胎和车轮的所述不均匀性。
14. 根据方案11所述的方法，其中，所述第一、第二、和第三相对旋转位置围绕所述车轮的圆周基本相等地间隔开。
15. 根据方案11所述的方法，其中，所述确定所述旋转相对安装位置包含：确定所述轮胎在所述车轮上的角向，所述角向对应于确定自至少所述第一、第二、和第三测量中的每个的计算的最低不均匀性。
16. 根据方案11所述的方法，其中，在所述旋转相对安装位置处将所述轮胎安装在所述车轮上包括相对于所述车轮旋转所述轮胎。
17. 一种将轮胎安装到对应车轮的方法，包含：
(a) 测量第一组装的轮胎和车轮的不均匀性，其中所述轮胎相对于所述车轮定位在第一相对旋转位置处，以根据预定度量标准确定不均匀性的第一测量；
(b) 确定所述第一测量高于预定不均匀性极限；
(c) 基于在步骤（b）中的所述确定，将所述轮胎相对于所述车轮旋转到第二相对旋转位置；
(d) 测量所述组装的轮胎和车轮的所述不均匀性，其中所述轮胎相对于所述车轮定位在所述第二相对旋转位置处，以根据所述预定度量标准确定不均匀性的第二测量；
(e) 确定所述第二测量高于所述预定不均匀性极限；
(f) 基于在步骤（e）中的所述确定，将所述轮胎相对于所述车轮旋转到至少第三相对旋转位置，其中，所述轮胎的所述第一、第二、和至少第三相对旋转位置中的每个围绕车轮位于不同位置处；
(g) 测量所述组装的轮胎和车轮的所述不均匀性，其中所述轮胎相对于所述车轮定位在所述第三相对旋转位置处，以根据所述预定度量标准确定至少不均匀性的第三测量；
(h) 确定所述第三测量高于预定径向不均匀性极限；
(i) 在确定自至少所述第一第二和第三测量的旋转相对安装位置处将所述轮胎安装在所述车轮上，在所述旋转相对安装位置中的所述轮胎相对于所述车轮的位置不同于所述第一、第二、和第三相对旋转位置中的每个；
(j) 测量至少第二组装的轮胎和车轮的不均匀性，并且通过确定所述第二轮胎和车轮的径向不均匀性的测量中的一个低于所述预定径向不均匀性极限，结束测量所述至少第二组装的轮胎和车轮的不均匀性。
18. 根据方案17所述的方法，其中，所述预定度量标准是径向不均匀性的度量标准；并且其中所述第一、第二和第三相对旋转位置围绕所述车轮的圆周基本相等地间隔开。
19. 根据方案17所述的方法，其中，所述预定度量标准是以下中的一个：所述组件在所述轮胎的径向方向上的偏心距离、在旋转所述组件时测量的径向力波动（RFV）、在旋转所述组件时测量的侧向力波动（LFV）、在旋转所述组件时测量的前-后力波动（FFV）、以及在所述轮胎旋转时测量的滚动半径波动。
20. 根据方案17所述的方法，其中，所述确定所述旋转相对安装位置包含：确定所述轮胎在所述车轮上的角向，所述角向对应于确定自至少所述预定数量的测量中的每个的计算的最低不均匀性。
附图说明
以下将结合附图描述本发明的一个或多个实施例，其中，相似的附图标记表示相似的元件，并且其中：
图1是根据一个示例方式，安装在用于车辆的车轮上的轮胎的透视图；
图2A是诸如在图1中的示例的安装到车轮的轮胎的示意性图示，其中轮胎以相对于车轮的第一相对旋转位置安装；
图2B是图2A的轮胎和车轮的示意性图示，其中轮胎以相对于车轮的第二相对旋转位置定位在车轮上；
图2C是图2A和2B的轮胎和车轮的示意性图示，其中轮胎以相对于车轮的第三相对旋转位置定位在车轮上；
图2D是图2A-2C的轮胎和车轮的示意性图示，其中轮胎以相对于车轮的另一相对旋转位置定位在车轮上，该另一相对旋转位置与第一、第二、和第三位置中的每个均不同；以及
图3是根据一个示例方式的将轮胎安装到车轮的方法的过程流程图。
具体实施方式
示例图示包括用于就给定车轮配置将轮胎安装至对应车轮的方法（例如，将一系列轮胎安装到单一尺寸/配置的车轮或用于给定车辆设计的车轮）。示例方法可帮助减少在轮胎/车轮组件中的力波动，特别是对于一次谐波径向力波动或一次谐波含量，即在组装的轮胎/车轮的单次旋转中观察到的具有等于轮胎周长的波长的正弦力（称为“R1H”）。一般来说，当确定轮胎/车轮组件超过给定不均匀性阈值时，示例方法可将轮胎在车轮上围绕车轮旋转到轮胎在车轮上的额外的（多个）相对位置。如果经旋转的轮胎/车轮组件在这些位置中的每个处均超过不均匀性阈值，则可基于在位置中的每个处的轮胎/车轮组件的不均匀性测量确定新的安装位置。在一些示例中，采用至少三个不同位置。以这种方式，基于由测量指示的不均匀性模式，轮胎可以在可能的范围内最小化不均匀性的定向安装到车轮上。同时，如果组装的车轮/轮胎低于就不均匀性的给定度量标准，则轮胎和车轮组件可最终确定，即，无需将轮胎在车轮上旋转到其他位置。相应地，在涉及将多个轮胎安装到对应车轮的示例中，无论在何处测量组装的轮胎和车轮并发现其在给定容限之内或低于不均匀性度量标准，则不需要额外的不均匀性测量并且可完成轮胎/车轮组件。另一方面，如果组装的轮胎/车轮超过容限或不均匀性阈值，则可在轮胎在车轮上的不同位置处进行额外测量，并且最后轮胎在车轮上的最终安装位置可确定自所进行的任何（多个）测量。
可使用任何度量标准并以任何方便的方式测量不均匀性。例如，一个可使用的度量标准是径向力波动（RFV），其可在RFV机上直接测量或者可从轮胎胎面偏心测量推断（例如，在RFV测量之前），以上仅作为示例。此外，尽管本文的示例具体涉及径向不均匀性，例如，如RFV度量标准所指示的，但在其他示例方式中，可针对组装的轮胎/车轮的侧向力或非径向不均匀性。在使用本文所述的方法针对组件100的侧向不均匀性的示例中，可需要确定径向不均匀性远超过任何侧向不均匀性——这可是常见的，因为侧向不均匀性倾向于产生较低的振动问题。相应地，预定度量标准可是组件在轮胎径向方向上的偏心距离、在旋转组件时测量的径向力波动（RFV）、在旋转组件时测量的侧向力波动（LFV）、在旋转组件时测量的前后力波动（FFV）、或在旋转组件时测量的滚动半径波动，以上仅作为示例。前后力可以比高于更常见的检测机速度的速度测量，该更常见的检测机通常以大约1周每秒（cps）的速度运行。滚动半径是车轮中心的增量平移行程与在代表道路行程的平坦表面上的角旋转的比。在通常的带有固定轴的测量机上，在该测量机上轮胎靠着负荷反作用鼓旋转，滚动半径是增量接触鼓旋转角与增量组件旋转角之比乘以接触鼓标称半径。
现转到图1，示出了用于与车辆（未示出）一起使用的示例轮胎/车轮组件100的截面图。组件100可包括安装到车轮104上的轮胎102，其中示出车轮104的轮辋。车轮104可包括装配孔（未示出）或用于将组件100紧固到车辆轮毂的任何其他机构。
轮胎102一般可是无内胎子午线轮胎，其限定了用于接合地面的胎面108。侧向内胎侧112a和外胎侧112b可分别经由胎肩113a、113b连结到胎面108。
轮胎102可通过侧向内胎圈106a和侧向外胎圈106b（内胎圈106a和外胎圈106b在本文中可统称为胎圈106）装配到车轮104。可将轮胎102充气，由此使得侧向内胎圈106a和侧向外胎圈106b分别与车轮104的对应的侧向内凸缘110a和侧向外凸缘110b接合。相应地，由于充气引起的轮胎102的膨胀将轮胎102保持在车轮104上。轮胎102可以任何方便的方式安装到车轮104。
如本文中所使用的，侧向外可指示相对于组件100安装于其上的车辆的侧向向外的位置，而侧向内可指示相对于车辆的侧向向内的位置。在图1中，侧向方向由箭头L指示，其定向为指向侧向向外的方向。径向方向一般垂直于侧向方向并由箭头R指示。
如上所述，在将轮胎102安装到车轮104之后，组件100可是不均匀的。例如，由于与轮胎102、车轮104的制造相关的制造公差，将轮胎102安装到车轮104上，或其他不一致，组件100相对于车轮中心的半径（图1中未示出）围绕组件100的圆周可变化。不均匀性的其他示例可包括在轮胎102和/或车轮104的位置上的侧向波动。在组件100中的不均匀性可在旋转期间将周期性的力传到车辆的情形下，希望的是使其尽可能减小。
现在转向图2A-2D，示出了组件100，其中轮胎102装配相对于车轮104的在不同的相对旋转位置中，例如在下面描述的示例方法中可能有用的。轮胎基准标记114和车轮基准标记116用于指示轮胎102相对于车轮104的相对定位。更具体地，在图2A中，轮胎102处于相对于车轮104的第一相对旋转位置，一般使得基准标记114、116对准。在图2B中，轮胎102处于相对于车轮104的第二相对旋转位置，使得基准标记114、116以成约120度角度地间隔开。类似地，图2C示出了轮胎102处于相对于车轮104的第三相对旋转位置，其中轮胎102已经相对于车轮104再次旋转了大约120度。以这种方式，在图2A-2C中示出的三个相对旋转位置围绕车轮104的圆周基本上相等地间隔开。然而，不要求相等或大致相等的间隔开的相对旋转位置，因为当在相对旋转位置中的每个处测量组件100的不均匀性时，位置的不同可加以考虑。
在本文的示例说明中，为了解决关于组件100的三个区别的变量，采用了最少三个不同的相对旋转位置。这些变量一般可代表在轮胎102中的差异、在车轮104中的差异、以及在装配过程中（即在将轮胎102安装到车轮104上的过程中）的差异。如将在下面进一步描述的，在三个区别的不同相对旋转位置处测量不均匀性一般可有助于解出这三个区别的差异，从而使得能够确定这三个差异导致的整体不均匀性最小的相对旋转位置。
图2D示出了组件100，其中轮胎102旋转到相对于车轮104的不同的相对旋转位置。如将在下面进一步描述的，基于在三个相对旋转位置中的每个处的不均匀性的测量可确定第四相对旋转位置，以最小化组件100的不均匀性。相应地，在下述示例中，即在图2A-2C中所示的相对旋转位置的每个处测量不均匀性，并且发现该不均匀性超过给定不均匀性阈值（即，组件100的过于不圆等等），轮胎102可相对于车轮104旋转并将其安装在新的相对旋转位置处，在该处组件100的估计整体不均匀性最小。
现转到图3，示出了用于为车辆将一个或多个轮胎安装到对应的（多个）车轮的过程1000的示例过程流程图。过程300可在框1010处开始，在框1010可将位置变量n设置为数个期望的相对旋转位置。如上所述，示例图示优选地采用最少三个区别的相对旋转位置，并且因此出于该示例的目的，变量n设置为三（3）。示例不限于仅使用三个相对旋转位置，并且因此在一些示例方式中可采用四个或更多个相对旋转位置。
继续该三个区别的相对旋转位置的示例，在框1020处，可将计数变量m初始设置为整数一（1）。过程1000然后可进行到框1030，在框1030，根据预定的不均匀性度量标准测量m位置的不均匀性。例如，可测量轮胎胎面108的径向偏心并且用于推断不均匀性，或者可使用径向力波动（RFV）机以直接测量组件100在旋转中的第一谐波力。
进行到框1040，过程1000可查询所测量的m位置的不均匀性是否超过预定的不均匀性阈值。仅以示例的方式，如果在第一相对旋转位置处（即，在此m = 1）RFV机确定径向力的一次谐波含量低于可适用的不均匀性的阈值，则不需要对组件100进行进一步处理，这是因为组件100已经在可适用的不均匀性容限之内。在这种情况下，过程1000可进行到框1050，在框1050，将轮胎102安装到车轮的安装在m位置处完成。在一个示例中，就不均匀性的典型阈值可是就组装的车轮和轮胎的径向力的峰-峰值之间的60牛顿（N）的不同。在另一个示例中，就不均匀性的典型阈值可是就组装的车轮和轮胎的峰-峰径向偏心的0.25毫米（mm）的不同。可采用就不均匀性的方便的任何其他阈值。还应注意，阈值一般可以与在相对旋转位置处进行的测量的不均匀性度量标准相同的度量标准确定。例如，可采用力度量标准（例如，在组件100旋转期间测量的峰-峰力波动的量），或者可采用距离度量标准（例如，在径向方向上测量的组件100的峰-峰值偏心中的距离）。
替代地，在框1040确定组件100超过不均匀性的阈值的情况下，过程1000可进行到框1060。过程1000配置为使得只要先前进行的测量指示组件100超过可适用的不均匀性阈值，则在相对旋转位置中的每个处进行测量。更具体地，如果在框1060，过程1000确定计数变量m不等于位置变量n，则过程1000进行到框1070。在框1070处，计数变量m以整数一（1）增量，并且过程1000然后返回到框1030，在框1030根据相同的不均匀性度量标准测量m位置。第二测量可发生在图2B中所示的第二相对旋转位置处；第三测量可发生在图2C中所示的第三相对旋转位置处，等等。在框1030处进行第二和任何后续测量之前，轮胎102可以任何方便的方式相对于车轮104旋转。仅作为示例，轮胎102可完全从车轮104脱离胎圈，或简单地从车轮104上松开（仅作为示例，例如通过放气），从而允许改变轮胎102相对于车轮104的旋转位置。在轮胎102和车轮104的轮辋之间的胎圈座的不一致可影响组件100的不均匀性（例如，径向力波动），并且因此在认为就给定的组件100真实存在的情形下，期望的可是采用受控过程相对于车轮104松开或脱离胎圈、以及重新安装轮胎102。轮胎102围绕车轮104的旋转可在进行不均匀性测量的机器处完成，例如，在RFV机或径向偏心测量工作站处；或在将组件100移动到用于不均匀性测量的工作站之前，在区别的操作中完成。
相应地，每次测量超过不均匀性阈值，过程1000则重复不均匀性的测量，直到在所有相对旋转位置（在此示例中为三个）处进行了测量为止。换句话说，如果在图2A-2C中所示的全部三个相对旋转位置处测量了不均匀性，并且发现在所有三个位置处测量的不均匀性都超过不均匀性阈值，过程1000将进行到框1060，并肯定地回答查询，然后进行到框1080。
在框1080处，可确定轮胎102在车轮104上的安装位置，该安装位置处于与在框1030-1040-1060-1070中测量的相对旋转位置中的每个不同的相对旋转位置。而且，如上所述，可使用在三个相对旋转位置中的每个处进行的测量确定安装位置，由此安装位置响应于在相对旋转位置中的每个处确定的不均匀性。可使用便于最小化组件100的整体不均匀性的任何过程以确定轮胎102相对于车轮104的安装位置，尽管在下面提供了更具体的示例。
过程1000可然后进行到框1090，在框1090轮胎102相对于车轮104的安装完成，例如，通过任何可是方便的（多个）后过程步骤。
在过程1000中，可发生不均匀性的额外的（多个）测量，例如在框1090中，以基于所测量的不均匀性水平确定是否需要组件100的额外的处理。例如，过程1000可确定是否在当前的车轮/轮胎相对旋转位置处完成安装，或者是否建议组件100的额外的“返工”。在不论测量和轮胎102相对于车轮104的角运动但仍超过不均匀性阈值的情况下，轮胎102可移动到相对于车轮104的一个或多个额外地角位置，并且可就不均匀性对组件100进行重新测量，并且可相应地更新上面讨论的预测方程。在其他情况下，例如，在测得的不均匀性明显高于给定阈值或在其他极端的情况下，可将轮胎102从车轮104上拆卸，并且可将轮胎102和车轮104中的每个通过不同配对部分重新引入车轮/轮胎组装过程。在一些不均匀的特别极端的情况下，轮胎102和车轮104中的一个或两个均可丢弃。过程1000可然后终止。
如上所述，在过程1000的框1080中，可采用便于确定轮胎102在车轮104上的使组件100的不均匀性最小化的位置的任何方法，该不均匀性是由于，例如，（a）轮胎102的差异、（b）车轮104的差异、以及（c）在将轮胎102安装到车轮104的过程中的差异。一般来说，使用最少三个不同的相对旋转位置可有助于解出组件100的不均匀性的三个贡献中的每个。
可确定轮胎和车轮的不均匀性的振幅和相位。因此，示例方式可类似于使用回归分析以确定不均匀性，以及使不均匀性最小化的轮胎102在车轮104上的相对旋转位置。通过使用组件100的三个不同测量，其中轮胎102在车轮104上的不同相对旋转位置处，可使用最小二乘拟合以确定第三变量，该第三变量代表在将轮胎102装配在车轮104上的过程中的差异。相应地，多次测量一般可确定描述在车轮自身中差异的“车轮贡献相量”、描述在轮胎自身中差异的“轮胎贡献相量”、以及描述在轮胎102安装到车轮104的安装中差异的叠加充分性度量标准。
在本文的示例中，其中基于车轮贡献、轮胎贡献、和过程贡献（即，来自将轮胎102安装到车轮104的过程）确定差异，车轮和轮胎贡献可在矩阵中建模为一般未知复量（车轮和轮胎相量），而组装差异建模为单独的无控制随机源。
仅作为一个示例，车轮、轮胎、和安装贡献可表示为在多输入/单输出关系下的矩阵。在示例方式中，下面，在方程（1a）中将复车轮和轮胎相量组织为矩阵“X”：
复量“X”可具有单位幅度（即1），其相位处于预定的中间安装角（即在图2A-2C中所示的示例中的0度、120度、和240度）。相应地，矩阵“X”在方程1a和1b中以两列（第一列用于轮胎，并且第二列用于车轮）示出，其中每行代表单独的测量。换句话说，可代表就组件的不均匀性的该特定测量的轮胎角和车轮角。X变量的第一下标标识区别的角测量位置，而第二下标标识变量，即轮胎或车轮（例如，“1”=轮胎，“2”=车轮）。
就“Y”矩阵的值也是复的，其代表所测量的不均匀性度量标准，例如，径向一次谐波力或径向偏心。就Y和X矩阵的相位基准可具有任意原点，但是一般必须就所有测量相同。例如，所有测量与特定基准特征（例如基准特征114/116）相关，或与车轮或轮胎特征（诸如，车轮的气门孔和轮胎上的标志）相关。以这种方式，就轮胎102和车轮104的角基准可保持一致。
上文所示的矩阵“H”一般可分别代表未知数以及车轮和轮胎的贡献。在该示例中，矩阵H可是单列两行阵列。可通过以下处理解出未知数：“H”值的幅度将代表可归因于该部分（即，车轮或轮胎）的不均匀性度量标准的水平，而相位将代表沿圆周的位置。
H将只有2个可能的复值：一个关于轮胎，而另一个关于车轮。顶项对应于与矩阵X的第一列相关联的值。例如，如果该列代表轮胎，则其将是复值的量的列：eiθ p，其中θp是p角向的轮胎角位置。观察值是“p,”或轮胎的区别的角向。
下面方程（1a）以替代方式示出为方程（1b），其中下标“t”和“w”分别指示轮胎（t）和车轮（w）。数字下标指示角向（每个观察数，或轮胎和车轮的区别的角向）：
应当注意，在求解一阶（谐波）响应时，相位和沿圆周的角一般相同。但是，对于较高阶数，即，当阶数大于或等于2时，物理角是沿周期的角，即2π除以阶数k。
应该注意的是，“X”“Y”和“H”值是复的，并且可表示为：
a * eiθ
使用三个分开的进行测量的位置（例如，在图2A-2C中示出的相对旋转位置处）可有利于噪声的量化，这是由于在将轮胎102装配到车轮104的过程中的差异的相对随机效应。因此，如果仅存在两行数据（即，仅从两个测量获得的数据，而不是如在本文的示例方式中的三个测量），尽管方程可就两个未知数直接求解，但是轮胎装配差异的随机效应可导致错误结果。
关于各个x相量的叉积，X-转置-X矩阵的“t-转置-t”元素以下（继续通过示例公式1b）可以“Gtt”代表，而X-转置-X矩阵的“t-转置-w”元素以下可以“Gtw”代表。具有各个元素的X-转置-X矩阵是通过将矩阵X的共轭转置与矩阵X相乘而创建的。量Gtt、Gtw、Gwt和Gww以下代表X相量之间的共轭叉积之和，并且在方程（2a）中也是复值。X-转置-Y矩阵的“t-转置-y”元素以下可以“Gty”代表，而X-转置-Y矩阵的“w-转置-y”元素以下可以“Gwy”代表：
其中，
继续该示例，解出（2a）中的Hs得出：
在方程2b中，轮胎和车轮相量贡献分别以Ht和Hw代表。所有矩阵的叉积项可通过测量次数m归一化，或者也可不经归一化使用。但是，应对所有相应用相同的处理，即，对所有项均应进行归一化或对所有项均应不进行归一化。
在得到Ht和Hw后，可在任何角向上产生估计的组件相量：
在此，期望确定轮胎和车轮相量之和的最小值。预测响应的最小标值是在H值的量之间的差的绝对值，或者：
Min(|Y预计|) = abs(|Ht| - |Hw|) （4）
竖线还指示在方程（4）中的绝对值。当两个相量直接相反，或者arg（Ht）–arg（Hw）= π时，最小值出现，从而使得能够计算在轮胎和车轮之间的最佳相对角。
为了估计随机装配影响对测量的影响，我们可使用以下矩阵计算多重相干性：
并且，使用以下定义：
（重用自上述方程2a）
Gyy = (conj(Y’)) * Y （Y与Y的共轭乘积之和）
conj = 共轭，并且“’”（单引号）是转置运算
然后下述的方程6代表多重相干：
应当注意，方程（6）中的竖线指示矩阵的行列式。由于行列式是标量，这得出相干的标量值（类似于标量多元回归分析中的r2）。
相应地，来自前述矩阵示例的结果的解释可是相似的，例如，当相干值接近于一时，模型的拟合非常好；而当值接近零时，模型的拟合不佳。另外，相干值的量一般可代表所解释能量与总测量能量的比，从而同时量化“误差”量（其中能量是变量Y的均方，而相干性是（1）自矩阵H和X计算的估计能量Y与（2）测量能量Y的比）。
应当理解，前述是对本发明的一个或多个实施例的描述。本发明不限于本文公开的特定（多个）实施例，而是仅由以下权利要求限定。此外，在以上描述中所含的陈述涉及特定实施例，并且不应解释为对本发明的范围的限制或对权利要求中使用的术语的定义的限制，除非是上文明确定义的术语或短语。多种其他实施例以及对所公开实施例的多种改变和修改对于本领域技术人员而言将是显而易见的。所有这些其他实施例、改变、和修改均旨在落入所附权利要求的范围。
如在本说明书和权利要求书中使用的，术语“如”“例如”“比如”“诸如”和“类似”、以及动词“包含”“具有”“包括”及其其他动词形式，当与一个或多个部件或其他项的列表结合使用时，其每个均应解释为开放式的，这是指不应认为该列表排除了其他额外的部件或项。其他术语应以其最广泛合理含义进行解释，除非其用在要求不同解释的上下文中。

Claims (20)

1.一种将轮胎安装到对应车轮的方法，包含：
(a) 测量第一组装的轮胎和车轮的不均匀性，其中所述轮胎相对于所述车轮定位在第一相对旋转位置处，以根据预定度量标准确定不均匀性的第一测量；
(b) 确定所述第一测量高于预定不均匀性极限；
(c) 基于在步骤（b）中的所述确定，将所述轮胎相对于所述车轮旋转到第二相对旋转位置；
(d) 测量所述组装的轮胎和车轮的所述不均匀性，其中所述轮胎相对于所述车轮定位在所述第二相对旋转位置处，以根据所述预定度量标准确定不均匀性的第二测量；
(e) 确定所述第二测量高于所述预定不均匀性极限；
(f) 基于在步骤（e）中的所述确定，将所述轮胎相对于所述车轮旋转到第三相对旋转位置，其中，所述轮胎的所述第一、第二、和至少第三相对旋转位置中的每个围绕车轮位于不同位置处；
(g) 测量所述组装的轮胎和车轮的所述不均匀性，其中所述轮胎相对于所述车轮定位在至少第三相对旋转位置处，以根据所述预定度量标准确定不均匀性的第三测量；
(h) 确定所述第三测量高于预定径向不均匀性极限；并且
(i) 在确定自至少所述第一第二和第三测量的旋转相对安装位置处将所述轮胎安装在所述车轮上，在所述旋转相对安装位置中的所述轮胎相对于所述车轮的位置不同于所述第一、第二、和第三相对旋转位置中的每个。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述预定度量标准是径向不均匀性的度量标准。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述预定度量标准是以下中的一个：所述组件在所述轮胎的径向方向上的偏心距离、在旋转所述组件时测量的径向力波动（RFV）、在旋转所述组件时测量的侧向力波动（LFV）、在旋转所述组件时测量的前-后力波动（FFV）、以及在旋转所述组件时测量的滚动半径波动。
4.根据权利要求3所述的方法，还包含，通过确定所述第二轮胎和车轮的径向不均匀性的测量中的一个低于所述预定径向不均匀性极限，结束测量至少第二组装的轮胎和车轮的所述不均匀性。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述确定所述旋转相对安装位置包含：确定所述轮胎在所述车轮上的角向，所述角向对应于确定自至少所述预定数量的测量中的每个的计算的最低不均匀性。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一、第二、和第三相对旋转位置围绕所述车轮的圆周基本相等地间隔开。
7.根据权利要求1所述的方法，还包含，确定对所述确定的不均匀性的车轮贡献、对所述确定的不均匀性的轮胎贡献、以及车轮-轮胎组件贡献。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述旋转相对安装位置处将所述轮胎安装在所述车轮上包括相对于所述车轮旋转所述轮胎。
9.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述旋转相对安装位置处将所述轮胎安装在所述车轮上包括使所述轮胎放气并围绕所述车轮旋转所述轮胎而不使所述轮胎从所述车轮脱离胎圈。
10.根据权利要求1所述的方法，其中，所述确定所述旋转相对安装位置包含：确定所述轮胎在所述车轮上的角向，所述角向对应于确定自至少所述第一、第二、和第三测量中的每个的计算的最低不均匀性。
11.一种将轮胎安装到对应车轮的方法，包含：
(a) 测量第一组装的轮胎和车轮的径向不均匀性，其中所述轮胎相对于所述车轮定位在第一相对旋转位置处，以根据预定度量标准确定径向不均匀性的第一测量；
(b) 确定所述第一测量高于预定不均匀性极限；
(c) 基于在步骤（b）中的所述确定，将所述轮胎相对于所述车轮旋转到第二相对旋转位置；
(d) 测量所述组装的轮胎和车轮的所述径向不均匀性，其中所述轮胎相对于所述车轮定位在所述第二相对旋转位置处，以根据所述预定度量标准确定径向不均匀性的第二测量；
(e) 确定所述第二测量高于所述预定不均匀性极限；
(f) 基于在步骤（e）中的所述确定，将所述轮胎相对于所述车轮旋转到至少第三相对旋转位置，其中，所述轮胎的所述第一、第二、和至少第三相对旋转位置中的每个围绕车轮位于不同位置处；
(g) 测量所述组装的轮胎和车轮的所述径向不均匀性，其中所述轮胎相对于所述车轮定位在所述第三相对旋转位置处，以根据所述预定度量标准确定径向不均匀性的第三测量；
(h) 确定所述第三测量高于预定径向不均匀性极限；并且
(i) 在确定自至少所述第一第二和第三测量的旋转相对安装位置处将所述轮胎安装在所述车轮上，在所述旋转相对安装位置中的所述轮胎相对于所述车轮的位置不同于所述第一、第二、和第三相对旋转位置中的每个。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述预定度量标准是以下中的一个：所述轮胎在所述轮胎的径向方向上的偏心距离、以及在旋转所述轮胎时测量的径向力波动（RFV）。
13.根据权利要求11所述的方法，还包含通过确定所述第二轮胎和车轮的径向不均匀性的测量中的一个低于所述预定径向不均匀性极限，结束测量至少第二组装的轮胎和车轮的所述不均匀性。
14.根据权利要求11所述的方法，其中，所述第一、第二、和第三相对旋转位置围绕所述车轮的圆周基本相等地间隔开。
15.根据权利要求11所述的方法，其中，所述确定所述旋转相对安装位置包含：确定所述轮胎在所述车轮上的角向，所述角向对应于确定自至少所述第一、第二、和第三测量中的每个的计算的最低不均匀性。
16.根据权利要求11所述的方法，其中，在所述旋转相对安装位置处将所述轮胎安装在所述车轮上包括相对于所述车轮旋转所述轮胎。
17.一种将轮胎安装到对应车轮的方法，包含：
(a) 测量第一组装的轮胎和车轮的不均匀性，其中所述轮胎相对于所述车轮定位在第一相对旋转位置处，以根据预定度量标准确定不均匀性的第一测量；
(b) 确定所述第一测量高于预定不均匀性极限；
(c) 基于在步骤（b）中的所述确定，将所述轮胎相对于所述车轮旋转到第二相对旋转位置；
(d) 测量所述组装的轮胎和车轮的所述不均匀性，其中所述轮胎相对于所述车轮定位在所述第二相对旋转位置处，以根据所述预定度量标准确定不均匀性的第二测量；
(e) 确定所述第二测量高于所述预定不均匀性极限；
(f) 基于在步骤（e）中的所述确定，将所述轮胎相对于所述车轮旋转到至少第三相对旋转位置，其中，所述轮胎的所述第一、第二、和至少第三相对旋转位置中的每个围绕车轮位于不同位置处；
(g) 测量所述组装的轮胎和车轮的所述不均匀性，其中所述轮胎相对于所述车轮定位在所述第三相对旋转位置处，以根据所述预定度量标准确定至少不均匀性的第三测量；
(h) 确定所述第三测量高于预定径向不均匀性极限；
(i) 在确定自至少所述第一第二和第三测量的旋转相对安装位置处将所述轮胎安装在所述车轮上，在所述旋转相对安装位置中的所述轮胎相对于所述车轮的位置不同于所述第一、第二、和第三相对旋转位置中的每个；
(j) 测量至少第二组装的轮胎和车轮的不均匀性，并且通过确定所述第二轮胎和车轮的径向不均匀性的测量中的一个低于所述预定径向不均匀性极限，结束测量所述至少第二组装的轮胎和车轮的不均匀性。
18.根据权利要求17所述的方法，其中，所述预定度量标准是径向不均匀性的度量标准；并且其中所述第一、第二和第三相对旋转位置围绕所述车轮的圆周基本相等地间隔开。
19.根据权利要求17所述的方法，其中，所述预定度量标准是以下中的一个：所述组件在所述轮胎的径向方向上的偏心距离、在旋转所述组件时测量的径向力波动（RFV）、在旋转所述组件时测量的侧向力波动（LFV）、在旋转所述组件时测量的前-后力波动（FFV）、以及在所述轮胎旋转时测量的滚动半径波动。
20.根据权利要求17所述的方法，其中，所述确定所述旋转相对安装位置包含：确定所述轮胎在所述车轮上的角向，所述角向对应于确定自至少所述预定数量的测量中的每个的计算的最低不均匀性。
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