[發明專利]一種基于輪載式智能傳感車輪動平衡測量方法

有效

• 申請號: 201210011737.4
• 申請日: 2012-01-16
• 公開（公告）號: CN102589807A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 劉桂雄;潘夢鷂;高屹
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: G01M1/28
• 分類號: G01M1/28
• 代理公司: 北京捷誠信通專利事務所(普通合伙) 11221
• 代理人: 魏殿紳

技術領域

本發明涉及機動車安全運行狀態測量方法，尤其涉及一種基于輪載式智能傳感車輪動平衡測量方法。

背景技術

機動車運行安全狀態監測技術是保證機動車安全行駛的主要手段，也是機動車運行安全檢測技術發展的必然趨勢。采用機動車運行安全狀態監控技術對機動車運行安全狀態和運行指標進行動態監測，及時發現和預防機動車故障，發展監測、控制、管理和決策于一體的安全監控網絡體系，對機動車安全運行具有重要意義；它是關系到國家和人民生命財產安全的一項重大的社會公益技術工作，是保障機動車輛運行安全重要的技術支撐，是政府管理部門對機動車安全運行的非常重要的技術保障；它不僅能提高機動車安全運行的技術保障能力、減少交通事故，而且對促進機動車工業及交通運輸事業的發展有重大意義。

機動車運行安全狀態監測主要包括監測機動車(車身、車輪)運動姿態參數、動載荷參數、制動性能參數。機動車在運行過程中，會產生制動、加速、轉向、直線行駛等工況，車輪是機動車行駛過程中唯一與地面接觸部件，包含豐富的機動車運行信息(運動姿態、驅動力、制動力、動載荷、轉動、沖擊)，而車輪的動平衡狀態對于保證汽車使用壽命、行駛平順性、駕駛方向輕便性，避免高速行駛時轉軸產生慣性離心力使軸承、軸瓦、軸、桿、齒輪等受到交變受迫振動而磨損，避免車輪跳動、擺振產生方向失控、爆胎等現象，都有十分重要作用。

車輪動平衡參數包括車輪不平衡質量、不平衡點相位角等參數，現有車輪動平衡參數測量的車輛需要到特定的維修廠和在專門臺架上進行檢測，操作比較復雜，并且也缺乏對動平衡參數的變化趨勢進行預測的功能。

發明內容

為解決上述中存在的問題與缺陷，本發明提供了一種基于輪載式智能傳感車輪動平衡測量方法。所述技術方案如下：

一種基于輪載式智能傳感車輪動平衡測量方法，包括：

通過智能傳感模塊感知車身與車輪的三維加速度；

根據智能傳感模塊輸出的三維加速度信號獲得車身與車輪的三維加速度參數，并利用車身三維加速度參數經姿態算法獲得車身縱向速度；

根據車輪的切向加速度信號，利用小波包對切向加速度信號進行小波降噪，并通過STFT提取信號特征量獲得車輪轉動角度和轉動角速度參數；

根據車輪切向加速度傳感器輸出車身縱向速度、車輪轉動角度和車輪轉動角速度參數，并經動平衡計算獲得車輪不平衡質量和車輪不平衡點相位角的動平衡參數；

將車輪不平衡質量和車輪不平衡點相位角的動平衡參數進行融合并對融合后的車輪不平衡質量和車輪不平衡點相位角的動平衡參數進行分析，獲得車輪動平衡參數變化趨勢。

本發明提供的技術方案的有益效果是：

1、通過應用MEMS無陀螺捷聯式微慣性測量技術測量車輪四輪轉動參量，從而獲得車輪動平衡參數；

2、通過車輪動平衡參數分析其對汽車使用壽命、行駛平順性、駕駛方向輕便性、車輪慣性離心力、車輪跳動和擺振的影響；

3、通過分析預測程序將動平衡數據與其歷史數據分析比較，獲得動平衡參數變化的趨勢，增加對車輪動平衡趨勢的預測功能，形成一個完整的、相對獨立的測量平臺，并能夠提供統一數據接口模式供有關政府管理部門加以應用；

4、在高中低各運行速度下對機動車車輪實際動平衡狀態進行在線監測。

附圖說明

圖1是基于輪載式智能傳感車輪動平衡測量方法流程圖；

圖2是智能傳感單元運動示意圖；

圖3是以車輪側視圖示意基于輪載式智能傳感車輪動平衡測量模塊安裝示意圖；

圖4是以車輪正視圖示意基于輪載式智能傳感車輪動平衡測量模塊安裝示意圖；

圖5是基于輪載式智能傳感車輪動平衡監測系統整體布置圖；

圖6是基于輪載式智能傳感車輪動平衡監測系統結構示意圖。

具體實施方式

為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本發明實施方式作進一步地詳細描述：

本實施例提供了一種基于輪載式智能傳感車輪動平衡測量方法。

參見圖1，該方法包括以下步驟：

步驟101通過智能傳感模塊感知車身與車輪的三維加速度；

車身三維加速度包括：縱向加速、側向加速度和垂向加速度；

車輪三維加速度包括：切向加速度、側向加速度和向心加速度。

步驟102將車身與車輪三維加速度信號進行濾波、數字化轉換與溫度補償，得到車身與車輪安裝點的三維加速度參數，并利用車身三維加速度參數經姿態算法獲得車身縱向速度。