[发明专利]一种基于压电发电材料的智能轮胎测试系统及测试方法

说明书

本发明要解决的技术问题克服现有的缺陷，提供一种基于压电发电材料的智能轮胎测试系统及测试方法可实现对各种智能轮胎的关键参数进行动态测量，包括轮速探测机构；所述轮速探测机构包括附着板、压缩壁、活塞和信号触发机构；所述压缩壁包裹附着板并呈现圆形，所述压缩壁上设有通孔，活塞设在通孔内，附着板、压缩壁和活塞共同构成封闭的腔室，腔室内填充油液，所述活塞包括活塞体、密封圈和连接块，所述连接块设在活塞体的端部，活塞体在压缩壁的通孔内，密封圈设在活塞体上。

技术领域

本发明具体为一种智能轮胎的测试技术，具体为一种基于压电发电材料的智能轮胎测试系统及测试方法。

背景技术

公安部交通管理局2018年7月16日发布数据显示全国机动车保有量达3.19亿辆。每辆车有四个车轮，这样就有12亿左右的轮胎，按照四年换一次胎计算，每年也有3亿只轮胎要更换，这是一个非常庞大的市场。而且，轮胎作为汽车与地面之间唯一的接触媒介，对汽车的动力性、舒适性和安全性有非常重要影响，尤其安全性。因此，近几年轮胎测试设备不断涌现，可通过各种精密传感器测量轮胎各种运动参数，智能轮胎的概念营运而生，但目前现有技术中智能轮胎的功能比较单一，现阶段的智能轮胎只能实现轮胎转速和胎压的实时监测，但是轮胎需要测量的参数非常多，如胎面磨损、滑移率，侧偏角和轮速等，但目前现有的智能轮胎测试设备的结构仍无法实现对智能轮胎的各项参数进行检测。

发明内容

本发明要解决的技术问题克服现有的缺陷，提供一种基于压电发电材料的智能轮胎测试系统及测试方法可实现对各种智能轮胎的关键参数进行动态测量。

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：一种基于压电发电材料的智能轮胎测试系统，包括轮速探测机构；所述轮速探测机构包括附着板、压缩壁、活塞和信号触发机构；所述压缩壁包裹附着板并呈现圆形，所述压缩壁上设有通孔，活塞设在通孔内，附着板、压缩壁和活塞共同构成封闭的腔室，腔室内填充油液，所述活塞包括活塞体、密封圈和连接块，所述连接块设在活塞体的端部，活塞体在压缩壁的通孔内，密封圈设在活塞体上，所述信号触发机构包括压电片、基体和填充体，基体分别固定压电片和填充体，所述连接块分别连接活塞体与信号触发机构内的压电片。

作为优选，还包括胎压探测机构，所述胎压探测机构包括连接柄、腔体、胎压压电片和胎压填充体；所述连接柄与腔体连接，所述腔体位于压缩壁外侧；所述腔体内设有胎压填充体，所述腔体上还设有胎压压电片。

作为优选，还包括胎温探测机构，所述胎温探测机构与连接柄连接。

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：一种基于压电发电材料的智能轮胎测试系统的测试方法，包括如下步骤：步骤一、轮胎在滚动时，轮胎与地面接触产生轮胎弯曲变形，轮胎弯曲变形导致附着板弯曲变形；

步骤二、附着板与压缩壁挤压腔内油液，油液压强升高，推动活塞运动，运动带动连接块，连接块运动带动压电片变形，压电片变形产生变化的电信号；

步骤三、附着板的面积为活塞横截面积的4-5倍，根据液体压缩时体积不变，将轮胎与地面接触时的小变形，转化成活塞上下运动的大变形，放大电信号4-5倍；

步骤四、胎压压电片的外侧受轮胎胎压作用，内侧与胎压填充体作用，胎压填充体不受温度影响始终保持恒定的压力，胎压压电片隔绝胎压填充体和轮胎内部气体；

步骤五、当轮胎胎压发生变化时胎压压电片内侧和外侧作用力发生变化，导致胎压压电片产生变形，产生变化的电信号，通过变化的电信号获得相应的胎压信息。

作为优选，电控单元负责将轮速探测机构、胎压探测机构和胎温探测机构产生的电信号进行处理，并传输给汽车CAN总线；

作为优选，所述电信号进行处理，具体信号处理过程如下：