通過在沒有方位角數據的情況下使用回歸分析識別過程效應來改進輪胎均勻性的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明大體上涉及用于改進輪胎均勻性的系統和方法，并且更具體來說涉及基于 過程諧波的所估計幅值來分析且改進輪胎的均勻性。
【背景技術】
[0002] 在輪胎的某些可量化特性中，輪胎非均勻性與關于輪胎的旋轉軸線的對稱性（或 缺乏對稱性）相關。不幸的是，常規輪胎成型方法具有許多產生在輪胎中的非均勻性的機 會。在輪胎旋轉期間，存在于輪胎結構中的非均勻性在車輪軸線處產生周期性變化的力。當 這些力變化作為明顯的振動傳送到車輛和車輛乘員時，輪胎非均勻性是重要的。這些力通 過車輛的懸架傳送并且可以在車輛的座位和方向盤上被感覺到，或者作為噪聲在乘客室中 傳送。傳送到車輛乘員的振動的量已經被分類為輪胎的"行駛舒適"或"舒適"。
[0003] 輪胎均勻性參數或屬性一般被分類為尺寸或幾何變化（徑向偏心和橫向偏心）、 質量變量，以及滾動力變化（徑向力變化、橫向力變化以及切向力變化，有時也稱為縱向或 前后力變化）。均勻性測量機器通常通過測量在輪胎關于其軸線旋轉時在圍繞輪胎的多個 點處的力來計算上述和其它均勻性特性以產生均勻性波形。
[0004] 輪胎的所測量均勻性波形可以由歸因于輪胎效應以及過程效應兩者的均勻性分 散產生。輪胎效應的實例包含歸因于輪胎材料組成（例如，殼體織物層、皮帶層、鋼絲圈、內 襯、胎面以及輪胎的其它橡膠層中的一個或多個的產品起始點或接頭交疊位置）、制造技術 (例如，其中將綠色輪胎引入在成型鼓上、放置到模具或硫化機中及類似者的相對位置）、 和/或用于輪胎構造過程中的可控制條件（例如，綠色輪胎在硫化過程或其它制造步驟期 間所經受的溫度和壓力）的那些輪胎效應。過程效應的實例可以從此類制造條件產生為輥 影響、擠出機喘振、過程條件（例如，溫度、壓力、速度等）中的波動等。輪胎效應和過程效 應在所測量均勻性波形內的影響對應地由合成均勻性波形的"輪胎諧波"或"過程諧波"分 量表示。
[0005] 從所測量均勻性波形獲得的對應的輪胎諧波可以根據用以改進輪胎均勻性的已 知方法來分析。然而，此分析可能受過程效應的影響阻礙，所述過程效應對合成均勻性波形 的周期性作用與輪胎諧波不相同，從而導致較不良的補償和調整。對此類過程諧波均勻性 作用的識別可以有助于改進均勻性分析以及輪胎成型過程。
[0006] 已知用以估計過程效應作用的幅值的技術。例如，一種技術提供與用于輪胎的所 測量均勻性波形的多個候選過程諧波中的每一個的正弦和余弦項相關聯的矩形系數坐標 的構造。矩形坐標可以使用（舉例而言）回歸分析來解決且用于估計每一過程諧波的幅 值。因為矩形坐標與正弦和余弦項兩者相關聯，所以所述坐標將是過程諧波的幅值和相位 角（輪胎上的波峰的方位角位置）兩者的函數。
[0007] 然而，在某些情況下，相位角可能不是可獲得的或是不希望使用的。舉例來說，相 位角的確定可能需要在輪胎的制造期間將條形碼或其它指示物附接到輪胎以充當用于均 勻性波形的測量的參考點。如果制造設備中不存在此能力，那么不能確定相位角。在其它 情況下，可能從未計算相位角或將其存儲在存儲器中以用于未來使用。在這些情況下，上述 分析技術可能不能夠估計過程諧波幅值。
[0008] 因此，存在對用于在不依賴于用于候選過程諧波的相位角信息的情況下估計過程 諧波作用的幅值的系統和方法的需要。
【發明內容】
[0009] 本發明的方面和優點將部分在以下描述中進行闡述，或可以從所述描述中顯而易 見，或可以通過實踐本發明來習得。
[0010] 本發明的一個示例性方面涉及用于改進輪胎的均勻性的方法。所述方法包含識別 至少一個候選過程效應和識別用于至少一個候選過程效應的過程諧波幅值圖案。所述過程 諧波幅值圖案指定用于至少一個候選過程效應的一個或多個過程諧波中的每一個的候選 幅值。所述方法進一步包含獲得用于在多個測試輪胎中的每一輪胎的所測量均勻性參數的 一個或多個諧波中的每一個的所觀測幅值。所述方法進一步包含利用計算裝置至少部分基 于與過程諧波相關聯的候選幅值和與在一個或多個測試輪胎的集合中的每一輪胎的所測 量均勻性參數的相對應的諧波相關聯的所觀測幅值來確定用于一個或多個過程諧波中的 每一個的所估計過程諧波幅值。在特定實施方案中，用于一個或多個過程諧波中的每一個 的所估計過程諧波幅值在沒有用于所測量均勻性參數的一個或多個諧波的所觀測相位角 信息的情況下進行估計。所述方法進一步包含至少部分基于針對至少一個候選過程效應的 一個或多個過程諧波中的每一個確定的所估計過程諧波幅值來修改輪胎制造。
[0011] 另一示例性方面涉及用于改進輪胎的均勻性的系統。所述系統包含經配置以測量 用于多個測試輪胎中的每一輪胎的均勻性波形的測量機器。所述系統進一步包含耦合到測 量機器的計算裝置。所述計算裝置包含一個或多個處理器以及至少一個非暫時性計算機可 讀存儲器。所述存儲器存儲計算機可讀指令，所述計算機可讀指令在被一個或多個處理器 執行時使得所述一個或多個處理器實施根據本文中所揭示的示例性實施例的用于確定所 估計過程諧波幅值的方法中的任一個。
[0012] 參考以下描述和所附權利要求書，本發明的這些和其它特征、方面和優點將得到 更好的理解。并入在本說明書中且構成本說明書的一部分的附圖圖示了本發明的實施例， 并且與所述描述一起用以說明本發明的原理。
【附圖說明】
[0013] 本發明的針對所屬領域的技術人員的完整且能夠實現的揭示內容（包含其最佳 模式）在說明書中得到闡述，所述揭示內容參考附圖，在所述附圖中：
[0014] 圖I (a)描繪與五個代表性輪胎的輪胎效應相關聯的均勻性波形。圖I (a)沿著縱 坐標繪制均勻性參數且沿著橫坐標繪制關于輪胎的方位角位置。
[0015] 圖I (b)描繪與過程效應相關聯的均勻性波形。圖I (a)沿著縱坐標繪制均勻性參 數且沿著橫坐標繪制關于輪胎的方位角位置。
[0016] 圖I (c)描繪針對五個代表性輪胎所測量的且組合輪胎效應和過程效應兩者的合 成均勻性波形。圖1(c)沿著縱坐標繪制所測量均勻性參數且沿著橫坐標繪制關于輪胎的 方位角位置。
[0017] 圖2描繪根據本發明的示例性實施例的用于改進輪胎的均勻性的示例性方法的 流程圖。
[0018] 圖3描繪用于與第一過程效應相關聯的過程諧波幅值圖案的示例性候選幅值的 直方圖。圖3沿著縱坐標繪制幅值且沿著橫坐標繪制具體過程諧波（例如，第1諧波、第2 諧波等）。
[0019] 圖4描繪用于與第二過程效應相關聯的過程諧波幅值圖案的示例性候選幅值的 直方圖。圖4沿著縱坐標繪制幅值且沿著橫坐標繪制具體過程諧波（例如，第1諧波、第2 諧波等）。
[0020] 圖5描繪根據本發明的示例性實施例的用于獲得所測量均勻性參數的一個或多 個諧波中的每一個的所觀測幅值的示例性方法的流程圖。
[0021] 圖6描繪用于從候選幅值和所觀測幅值確定所估計過程諧波幅值的示例性方法 的流程圖。
[0022] 圖7描繪根據本發明的示例性實施例的用于改進輪胎的均勻性的示例性系統。
[0023] 圖8描繪比較根據本發明的示例性實施例確定的所估計過程諧波幅值與所觀測 過程諧波圖案的繪圖。圖8沿著縱坐標繪制幅值且沿著橫坐標繪制過程諧波的周期。
[0024] 圖9描繪比較所估計的和所觀測的與候選過程效應相關聯的波形的繪圖。圖9沿 著縱坐標繪制幅值且沿著橫坐標繪制相位角（即方位角）。
[0025] 圖10描繪利用測試輪胎的幅值和相位角信息確定的測試輪胎的集合的估計幅值 的直方圖。圖10沿著縱坐標繪制輪胎的數目且沿著橫坐標繪制幅值。
[0026] 圖11描繪根據本發明的示例性實施例的在沒有測試輪胎的相位角信息的情況下 確定的測試輪胎的集合的估計幅值的直方圖。圖11沿著縱坐標繪制輪胎的數目且沿著橫 坐標繪制幅值。
【具體實施方式】
[0027] 所屬領域的技術人員將理解，本論述僅是對示例性實施例的描述，且并不意圖為 限制本發明的更廣泛的方面。每個實例作為本發明的說明而非本發明的限制而提供。實際 上，所屬領域的技術人員將清楚，在不脫離本發明的范圍或精神的情況下可以在本發明中 進行各種修改以及改變。舉例來說，圖示或描述為一個實施例的一部分的特征可以與另一 實施例一起使用以產生再一實施例。因此，希望本發明涵蓋此類修改和改變，所述修改和改 變處于所附權利要求書及其等效物的范圍內。
[0028] 大體上，本發明涉及使用與至少一個候選過程效應相關聯的過程諧波幅值的估計 來改進輪胎均勻性。在分析輪胎均勻性時，可以針對多個輪胎測量多種不同的均勻性參數。 所獲得的均勻性測量結果大體上與表示在圍繞輪胎的圓周的多個點處的均勻性測量結果 相對應的合成均勻性波形。均勻性波形可以（舉例來說）使用傅立葉分析分解成許多對應 的諧波。
[0029] 即使是在相似條件下制造時，輪胎也可能經受歸因于采用兩種主要方式的循環制 造變化的均勻性變化。在第一情況下，制造變化的周期與輪胎圓周一致。這些效應被稱作 輪胎效應，因為它們與輪胎圓周相關聯。輪胎效應可以大體上由各種輪胎諧波組成，所述輪 胎諧波具有在輪胎的圓周內符合（fit)整數倍的周期。典型的輪胎效應可以歸