CN108871810A - 一种汽车车轮制动性能动态监测方法及系统 - Google Patents

一种汽车车轮制动性能动态监测方法及系统 Download PDF

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automotive
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潘梦鹞
王�锋
郇锐铁
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Guangdong College of Industry and Commerce
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    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • G01M17/013—Wheels

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Abstract

本发明公开了一种汽车车轮制动性能动态监测方法，该方法包括：通过车轮传感模块的单轴加速度计感知车轮切向加速度；利用车轮切向加速度传感器输出信号判定制动起始时刻检测制动信号；利用车轮切向加速度传感器输出信号，并将信号处理获得车轮转动周期、转动频率及车轮角速度；利用车轮角速度参数计算获得车身制动距离、车身速度、车身制动初速度及车轮制动减速度；利用车轮制动减速度参数计算获得左右车轮制动减速度平衡的不相等度。所述系统包括车轮传感模块及车内中央控制模块。

Description

一种汽车车轮制动性能动态监测方法及系统
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制动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。
机动车运行安全性能检测主要包括机动车速度、废气、烟度、灯光、声级、侧滑、轴重、制动等参数，其中，制动性能参数是评价机动车安全性能的重要技术指标。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部件，包含丰富的机动车运行信息(运动姿态、驱动力、制动力、动载荷、转向、冲击)，通过检测车轮的制动性能可以全面评价机动车的制动性能：车轮制动减速度是衡量车轮制动器制动力大小及平衡状态的参数，对预防机动车制动性能故障有决定性的影响，对避免车辆制动时产生跑偏、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，对保证汽车制动效能、制动稳定性和行驶安全，具有十分重要的作用。
目前，机动车制动性能检测的车辆需要到特定的的检测机构，采用台架试验方法和道路试验方法对车辆制动性能进行检测。现有台架试验方法操作比较复杂，误差大、重复性差，对不同轴距车辆适应性差，占地面积大，无法准确获得车辆行驶过程中四轮的制动性能，尤其是制动稳定性。现有道路试验法测量的是整车制动性能参数，无法获得车辆行驶过程中四轮的制动性能参数，无法全面评价机动车的制动性能。现有的制动性能检测方法没有对机动车行驶过程中四轮的制动性能进行动态检测，现有的道路试验法测量的是整车的制动性能参数，无法衡量机动车四轮制动器制动力的大小及平衡状态，无法全面评价机动车制动性能，尤其是制动稳定性，不利于对机动车运行过程中车辆制动时产生跑偏、侧滑、丧失转向等危险工况导致汽车方向不稳的预测与评估。
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制动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：
一种汽车车轮制动性能动态监测方法，包括：
A通过车轮传感模块的单轴加速度计感知车轮切向加速度；
B利用车轮切向加速度传感器输出信号判定制动起始时刻检测制动信号；
C利用车轮切向加速度传感器输出信号，并将信号处理获得车轮转动周期、转动频率及车轮角速度；
D利用车轮角速度参数计算获得车身制动距离、车身速度、车身制动初速度及车轮制动减速度；
E利用车轮制动减速度参数计算获得左右车轮制动减速度平衡的不相等度。
一种汽车车轮制动性能动态监测系统，包括：
所述系统包括：车轮传感模块及车内中央控制模块；
所述车轮传感模块分体式安装在车轮轮毂和气门嘴，用于感知车轮切向加速度；
车内中央控制模块，通过无线射频与所述车轮传感模块实现双向通讯。
与现有技术相比，本发明的一个或多个实施例可以具有如下优点：
1、通过应用单轴加速度传感器测量技术和车轮信号特征量提取技术，实现在汽车行驶过程中对车辆四轮的制动性能进行真实、动态测量，反应机动车四轮制动器制动力的大小及平衡状态，全面评价机动车制动性能，尤其是制动稳定性。
2、检测参数全面：包括车轮的角速度、制动减速度和左右轮制动减速度平衡的不相等度参数。
3、通过对机动车四轮制动性能参数分析获得车辆制动安全状况：制动时车辆跑偏、侧滑、丧失转向等汽车方向不稳状态，可避免和减少交通事故的发生，对保证汽车制动效能、制动稳定性和行驶安全，具有十分重要的作用。
4、通过分体方式将车轮传感模块分别安装在车轮轮毂和气门嘴，加速度传感器粘贴在车轮轮毂赤道面的表面上和传感电路和电源用螺纹方式安装在气门嘴的芯杆上，实现对机动车行驶过程中四轮制动性能参数的快速、动态、准确、真实检测，安装拆卸快速便捷，传感模块较少了在车轮轮毂赤道面工作体积质量，避免车轮高速运转受到剧烈晃动，工作可靠。
附图说明
图1是汽车车轮制动性能动态监测方法流程图；
图2是汽车车轮制动性能动态监测系统整体布置图；
图3是汽车车轮制动性能动态监测系统车轮测量模块安装示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述。
如图1所示，为汽车车轮制动性能动态监测方法流程，所述方法包括以下步骤：
步骤101通过车轮传感模块的单轴加速度计感知车轮切向加速度；
步骤102利用车轮切向加速度传感器输出信号判定制动起始时刻检测制动信号；
步骤103利用车轮切向加速度传感器输出信号，并将信号处理获得车轮转动周期、转动频率及车轮角速度；
步骤104利用车轮角速度参数计算获得车身制动距离、车身速度、车身制动初速度及车轮制动减速度；
步骤105利用车轮制动减速度参数计算获得左右车轮制动减速度平衡的不相等度。
如图2所示为汽车车轮制动性能动态监测系统整体结构图，包括包括车轮1、车轮传感模块2及车内中央控制模块3；所述车轮传感模块2用分体方式安装在车轮轮毂和气门嘴，用于感知车轮切向加速度；车内中央控制模块3安装于车内，通过无线射频与所述车轮测试模块实现双向通讯。
参见图3为汽车车轮制动性能动态监测系统车轮传感模块安装示意图，包括加速度传感器2-1、传感电路和电源2-2；加速度传感器2-1粘贴在车轮轮毂赤道面的表面上，传感电路和电源2-2用螺纹方式安装在气门嘴的芯杆上，加速度传感器2-1的安装要求：加速度传感器的三个敏感轴X轴、Y轴、Z轴分别指向轮毂切线方向、轮毂的侧向、轮毂的轴心方向；坐标系Oxyz是正交的右手坐标系。
虽然本发明所揭露的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属技术领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (5)

1.一种汽车车轮制动性能动态监测方法，其特征在于，所述方法包括：
A通过车轮传感模块的单轴加速度计感知车轮切向加速度；
B利用车轮切向加速度传感器输出信号判定制动起始时刻检测制动信号；
C利用车轮切向加速度传感器输出信号，并将信号处理获得车轮转动周期、转动频率及车轮角速度；
D利用车轮角速度参数计算获得车身制动距离、车身速度、车身制动初速度及车轮制动减速度；
E利用车轮制动减速度参数计算获得左右车轮制动减速度平衡的不相等度。
2.一种汽车车轮制动性能动态监测系统，其特征在于，所述系统包括：车轮传感模块及车内中央控制模块；
所述车轮传感模块分体式安装在车轮轮毂和气门嘴，用于感知车轮切向加速度；
车内中央控制模块，通过无线射频与所述车轮传感模块实现双向通讯。
3.如权利要求2所述的汽车车轮制动性能动态监测系统，其特征在于，所述车轮传感模块包括：加速度传感器、传感电路和电源；所述传感电路通过接口线与加速度传感器实现连接。
4.如权利要求3所述的汽车车轮制动性能动态监测系统，其特征在于，所述加速度传感器粘贴在车轮轮毂赤道面的表面上。
5.如权利要求3所述的汽车车轮制动性能动态监测系统，其特征在于，所述传感电路和电源用螺纹方式安装在气门嘴的芯杆上。
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