[发明专利]一种轮胎动平衡监测系统及其监测方法

说明书

技术领域

本发明涉及车轮动平衡检测技术领域，尤其涉及一种轮胎动平衡监测系统和方法。

背景技术

随着我国汽车行业的飞速发展和汽车技术水平的提高，汽车可行驶速度越来越高，车轮不平衡对汽车安全性能的影响也越来越大。车轮不平衡产生的不平衡力的大小和方向在不断变化，一是整车有上下跳动的趋势，引起垂直方向的振动，影响汽车行驶平稳性;二是引起转向轮横向摆动，影响汽车操纵稳定性和行驶安全。更严重的还会造成轮胎、转向及传动系统零部件的冲击和磨损，缩短使用寿命。因此，汽车使用一段时间后，一定要对车轮进行动平衡检测。

因轮胎动平衡直接关系到车辆的行驶安全，为了保证广大人民群众的生命财产安全，《计量法》特意明确了对轮胎动平衡的测量要求，要求对各汽修企业以及4S在用的车轮动平衡机依法进行校准，由此可见轮胎动平衡对行车安全的重要性。

目前的车轮动平衡检测主要利用动平衡机检测，平衡机分为就车式与离车式，但是鉴于其工作原理，均不能在车辆行驶过程中对轮胎动平衡进行检测。需要车主在使用一段时间后主动到维修点去做检测，但是检测费时且需付费，所以很多车主在不更换轮胎的情况下都不会主动去检测动平衡。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种轮胎动平衡监测系统，可实时监测轮胎是否处于动平衡状态，并在不平衡时发送报警信号，提高车辆的行驶安全，保证生命和财产安全。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种轮胎动平衡监测系统，其包括：

监测模块，安装于轮胎上，用于检测车辆行驶中轮胎的振动幅值，并在振动幅值大于设定幅值时，发出轮胎不平衡信号；

接收模块，所述接收模块用于接收所述轮胎不平衡信号。

优选地，所述监测模块包括震动感应器、第二主控单元以及RF发射单元，所述震动感应器采集轮胎的振动信号，第二主控单元接收所述振动信号，并根据振动信号计算振动幅值，在所述振动幅值并在振动幅值大于设定幅值时，第二主控单元通过RF发射单元向接收模块发送轮胎不平衡信号。

优选地，所述震动感应器为震动开关、X轴加速度传感器、Z轴加速度传感器以及三轴加速度传感器中的任一种或多种。

优选地，所述监测模块还包括压力传感器，所述压力传感器用于采集轮胎的胎压信号，所述第二主控单元接收所述胎压信号并通过RF发射单元发送至接收模块。

优选地，所述监测模块为FXTH87系列TPMS集成传感器。

优选地，所述接收模块包括第一主控单元、RF接收单元以及报警单元，所述RF接收单元与RF发射单元相匹配，用于接收所述轮胎不平衡信号并将所述轮胎不平衡信号发送给第一主控单元，所述第一主控单元在收到轮胎不平衡信号后驱动报警单元进行报警。

本发明的目的之二在于提供一种轮胎动平衡监测方法，可实时监测轮胎是否处于动平衡状态，并在不平衡时发送报警信号，提高车辆的行驶安全，保证生命和财产安全

一种轮胎动平衡监测方法，其包括以下步骤：

步骤1、检测车辆行驶过程中的轮胎振动幅值；

步骤2、在振动幅值大于设定幅值时发出轮胎不平衡信号。

优选地，所述步骤1之前还包括以下步骤：

检测车辆当前车速，如果当前车速大于设定车速，则执行步骤1，否则，结束或等待下一次监测，所述当前车速通过Z轴加速度传感器采集的数据计算得到：

其中，其中V为车辆速度（m/s），A_z为Z轴加速度传感器采集的加速度值，g为重力加速度，R₁为轮胎外圈半径，R₂为Z轴加速度传感器到轮胎中心位置的距离。

优选地，所述步骤1包括以下步骤：

步骤11、通过加速度传感器以一定间隔时间t采集n次车辆行驶过程中的加速度值，其中，n * t>T，T=2πR₁/V，T为轮胎转一圈所花的时间；

步骤12、通过统计分析法确定加速度值对应的振动幅值，所述统计分析法为全距法、百分位差法、四分位差法、方差法、标准差法、差异系数法、平均差法中的任一种。

优选地，述加速度传感器为一个或两个，当加速度传感器为两个时，步骤2中，判断发出轮胎不平衡信号的方法为以下两种方式中的任一种：

任意一加速度传感器检测得到的振动幅值大于其对应的设定幅值；