[发明专利]基于轮载式智能传感汽车车轮六分力动态检测方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于轮载式智能传感汽车车轮六分力动态检测方法及系统，所述方法包括：感知悬挂三维加速度,车身三维加速度、三维角速度与三维地磁强度,车轮三维加速度、三维角速度、三维地磁强度与轮胎压力；利用车身及车轮三维加速度参数、三维角速度参数和三维地磁强度、悬挂垂向加速参数获得车身三维速度、车轮旋转角度、车轮角速度、车轮侧倾角、车轮侧偏角及车轮法向力；利用车轮旋转角度参数、车轮角速度参数、车身三维速度参数获得车轮纵向滑移率、车轮侧向滑移率、车轮滑移率；利用车轮法向力参数、车轮纵向滑移率参数、车轮侧向滑移率参数、车轮滑移率参数、车轮侧倾角参数、车身纵向速度、轮胎压力参数获得车轮纵向力、车轮侧向力、车轮回正力矩、车轮侧翻力矩、车轮滚动阻力矩。

技术领域

本发明涉及机动车运行安全性能检测技术领域，尤其涉及一种基于轮载式智能传感汽车车轮六分力动态检测方法及系统。

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。

机动车在运行过程中，会产生制动、加速、转向、直线行驶等工况，车轮是机动车行驶过程中唯一与地面接触产生相互作用力的部件，包含车轮法向力、纵向力、侧向力和回正力矩、翻转力矩、滚动阻力矩(简称六分力)，车轮六分力参数准确反映车辆振动、悬架、转向、制动、动力传递的运动性能，是分析和评价车辆及车轮动力学性能的基础，在汽车道路试验中具有非常重要的意义。通过检测车轮六分力可得到以下参数：地面制动力是衡量地面制动力大小及平衡状态的参数，制动力矩是衡量车轮制动器制动力大小的参数，车轮动态载荷是衡量车轮处于不同姿态下载荷状态的参数。对识别路面状态、预防机动车制动性能故障有决定性的影响，避免车辆制动、驱动时产生跑偏、侧滑、丧失转向等危险工况导致车辆方向不稳引发严重的交通事故，对保证汽车平顺性、操纵稳定性和行驶安全，具有十分重要的作用。

目前，轮力测量采用非车载传感方法和车载传感方法进行检测。现有非车载传感检测方法要求检测车辆需要到特定的的检测机构采用台架实验方法或到特定的路面采用道路试验方法进行检测。其中，台架实验设备价格高，安装困难，灵活性差，操作比较复杂，无法准确模拟车轮在各种不同路面上的受力状况；道路试验方法检测参数单一，仅检测车轮法向力，无法获得车轮其他分力；现有车载传感检测方法通过在车轮上安装测量仪器测量轮力。其中，间接轮力测量方法通过传感器检测轮胎胎压变化、胎体变形、车桥应变间接测量车辆轮重，测量精度低，仅获得车轮法向力；直接轮力测量方法通过在车轮的轮鼓与轮辋之间连接法兰来安装轮力传感器，结构复杂，安装困难，灵活性差，附加质量对车辆高速行驶产生较大影响，难以在高速行驶工况应用，轮力传感器需针对特定车型的轮鼓与轮辋进行安装，难以在各种车型上应用。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种基于轮载式智能传感汽车车轮六分力动态检测方法及系统。

本发明的目的通过以下的技术方案来实现：

基于轮载式智能传感汽车车轮六分力动态检测方法，包括：

A通过车轮传感模块感知车轮三维加速度、三维角速度、三维地磁强度与轮胎压力；

通过车身传感模块感知车身三维加速度、三维角速度与三维地磁强度，

通过悬挂传感模块感知悬挂三维加速度；

B利用车身三维加速度参数、三维角速度参数和三维地磁强度参数计算获得车身三维速度；