[发明专利]一种车辆稳定性及轮胎面内作用力集成测量系统及方法

说明书

本发明公开了一种车辆稳定性及轮胎面内作用力集成测量系统及方法，包括定位系统、车辆稳定性测量系统、轮胎动态应变测量系统、以及数据采集和处理系统，其中：所述定位系统用于实时记录车辆的行驶位置信息、运动时间及时基信息；所述车辆稳定性测量系统用于实时测量车辆质心稳定性参数、转向盘转向角参数和制动踏板力参数；所述轮胎动态应变测量系统用于实时测量轮胎的转速、加速度以及轮毂和胎面应变信息；所述数据采集和处理系统用于采集所述定位系统、车辆稳定性测量系统、轮胎动态应变测量系统记录的数据，进行处理并存储。通过本发明能够快速准确、同步的检测车辆非稳态输入下的稳定性参数及轮胎面内作用力时变特性。

技术领域

本发明涉及车辆测试领域，尤指一种车辆稳定性及轮胎面内作用力集成测量系统及方法。

背景技术

事故现场轮胎痕迹反映了事故前-后车辆的运动轨迹、行驶速度、轮胎状态和制动措施，通过分析轮胎痕迹可判定车辆碰撞前-后的瞬时速度、碰撞特性、接触部位和碰撞点位置。因此，勘测并分析现场轮胎痕迹就成为事故处理的最常用手段。然而，道路交通事故现场的轮胎印迹经常表现出一定的显隐特性，如图1所示。这种具有显隐特征的轮胎痕迹是车辆紧急制动工况下轮胎与粗糙路面接触并发生相对滑移时，在载荷、接触应力和摩擦生热等多因素耦合作用下使胎面橡胶微粒脱落并沿轮胎宽度和周向不均匀粘附的直观表现(三维全局磨损)，是车辆、轮胎和路面系统综合作用的结果。这种印迹当中隐藏着丰富的交通事故信息，解析印迹与车辆稳定性的关联特性是之后交通事故判定的重要方向。

分析轮胎印迹特性的关键是获得轮胎面内作用力动态变化特性与车辆非稳态动态参数的关联机理，而如何同时获得车辆非稳态动态参数和轮胎面内作用力时变特性是基础。于此同时，针对车辆稳定性及轮胎面内作用力分析、性能评估这个特殊的领域，传统的测评方法已不适用。为高效推进交通事故判定中关于轮胎印迹特性判定的发展，有必要针对车辆稳定性测量及轮胎面内动态力进行研究。

发明内容

本发明提供了一种车辆稳定性及轮胎面内作用力集成测量系统及方法，能够同时对车辆稳定性及轮胎面内作用力进行实时测量。

为了达到本发明目的，本发明提供一种车辆稳定性及轮胎面内作用力集成测量系统，包括定位系统、车辆稳定性测量系统、轮胎动态应变测量系统、以及数据采集和处理系统，其中：

所述定位系统用于实时记录车辆的行驶位置信息、运动时间及时基信息；

所述车辆稳定性测量系统用于实时测量车辆质心稳定性参数、转向盘转向角参数和制动踏板力参数；

所述轮胎动态应变测量系统用于实时测量轮胎的转速、加速度以及轮毂和胎面应变信息；

所述数据采集和处理系统用于采集所述定位系统、车辆稳定性测量系统、轮胎动态应变测量系统记录的数据，进行处理并存储。

可选地，所述定位系统进一步用于采用通用分组无线业务GPRS技术，接收卫星信号，采用差分的方式记录车辆的运行轨迹、运行时间和制动距离。

可选地，所述车辆稳定性测量系统包括陀螺仪、方向盘转角测量仪和制动踏板力测量仪，其中，

所述陀螺仪位于车辆质心处，用于实时测量车辆质心稳定性参数；

所述方向盘转角测量仪位于方向盘处，用于实时测量方向盘转角和力矩；

所述制动踏板力测量仪用于检测对踩踏制动踏板的力。

可选地，所述制动踏板力测量仪进一步用于当检测到踩踏制动踏板的力时，触发所述定位系统、陀螺仪、方向盘转角测量仪和轮胎动态应变测量系统开始记录。

可选地，所述车辆稳定性测量系统还包括与所述制动踏板力测量仪相连的无线触发装置，