[发明专利]一种汽车车轮安全性能动态监测方法及系统

说明书

本发明公开了一种汽车车轮安全性能动态监测方法及系统，所述方法包括：通过组合传感器分别感知悬挂的三维加速度及车身和车轮的三维加速度、三维角速度、三维地磁强度及轮胎压力温度；利用车身三维加速度参数、车身三维角速度参数和车身三维地磁强度参数计算获得车身运动姿态参数；利用车轮三维加速度参数、车轮三维角速度参数和车轮三维地磁强度参数计算获得车轮运动姿态参数；利用车身运动姿态参数、车轮运动姿态参数、悬挂垂向加速度计算获得车轮负荷参数；利用车轮加速度传感器输出信号，经信号处理获得车轮制动参数；将车轮运动姿态、车轮动载荷、车轮制动及轮胎压力温度的数据进行融合获得车轮安全性能的变化趋势。所述系统包括车轮传感模块、车身传感模块、悬挂传感模块及车内中央控制模块。

技术领域

本发明涉及机动车运行安全性能检测技术领域，尤其涉及一种汽车车轮安全性能动态监测方法及系统。

背景技术

机动车运行安全性能检测是保证机动车安全行驶的重要手段，采用机动车运行安全性能动态检测技术对机动车运行安全状态和运行指标进行检测，及时发现和预防机动车故障，对机动车安全运行具有重要意义；它是关系到国家和人民生命财产安全的一项重大的社会公益技术工作，是保障机动车辆运行安全重要的技术支撑，是政府管理部门对机动车安全运行的非常重要的技术保障；它不仅能提高机动车安全运行的技术保障能力和减少交通事故，而且对促进机动车工业及交通运输事业的发展有重大意义。

车轮是在汽车行驶过程中唯一与地面接触部件，承担整车载荷、驱动、制动、转向等功能，对汽车的安全行驶最为重要，是汽车安全行驶的第一道防线。车轮运动姿态直接反映车轮承载位置、磨损、甩脱、侧向移动、方向偏离状态，车轮的四轮定位状态对于汽车行驶的稳定性和安全性、汽车的磨损和油耗、车辆的转向以及车轮自动回正的性能都有十分重要的作用；轮胎气压形成轮胎的强度，是轮胎的生命，轮胎气压过高或过低都容易造成爆胎，保证气压是轮胎安全行驶的先决条件；轮胎负荷是轮胎关键安全性能指标，有严格标准限值，当轮胎承受的负荷超过轮胎的负荷能力，轮胎就会丧失承载、驱动、制动、转向等其他功能，引发爆胎等恶性交通事故。在车辆行驶过程中，轮胎承担的负荷是动态变化的，轮胎负荷受到车身姿态角(侧倾角、俯仰角)、车身加速度(前向加速度、侧向加速度、垂向加速度)、车轮垂向加速度、悬挂垂向加速度以及结构位置等参数影响；轮胎负荷是剧烈变化、难以预测的参数，动态变化的轮胎负荷使四轮承载无法均匀，在制动过程中，前轮的负荷通常占汽车全部负荷的70％－80％，四轮中最大承载负荷的轮胎的峰值负荷往往会超过该轮胎负荷能力、偏离安全指标、丧失承载功能引发爆胎等故障，不但在整车超载状态下，而且在非高速行驶、整车非超载状态下都会随时发生影响生命安全的交通事故；车轮制动性能则是在非高速行驶状态下随时会影响生命安全的另一突发因素,是汽车行驶车轮安全性能的一项极其重要指标。对于在最危急情况和复杂环境下所使用和表现的制动性能，平常不可能进行重复实践和状态体验。车轮运动姿态、车轮负荷、车轮制动性能在行驶过程中受种种因素影响会发生变化，甚至发生较大的变化却不得而知，平常程度的指标偏离可能不易引起注意，未能及时采取预防措施，这就是为什么车轮故障引发的交通事故如同突发性的矿难、洪水一样难以预防的原因。因此，监测车轮安全性能参数能够真实、动态地反映车轮在行驶过程中的安全运行状态。

现有的车轮安全性能检测方法监测参数不能适应车轮安全性能全面监测的要求，仅单独测量轮胎气压等参数，没有全面测量真实、动态地反映车轮安全运行状态的车轮运动姿态、动载荷、制动参数、轮胎压力温度参数，无法准确获得汽车行驶过程中车轮的安全性能；从而无法有效监测车轮安全状态，不利于对运行过程中车轮安全状态的预测与评估。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种汽车车轮安全性能动态监测方法及系统。

本发明的目的通过以下的技术方案来实现：

汽车车轮安全性能动态监测方法，包括：

A通过组合传感器分别感知悬挂的三维加速度及车身和车轮的三维加速度、三维角速度与三维地磁强度，以及轮胎压力温度；