[發明專利]一種基于智能輪胎技術的車輛狀態監測系統

在審

• 申請號: 202210417410.0
• 申請日: 2022-04-20
• 公開（公告）號: CN114734761A
• 公開（公告）日: 2022-07-12
• 發明（設計）人: 付宏勛;張金焱;李波;趙強;肖振
• 申請（專利權）人: 山東理工大學
• 主分類號: B60C23/04
• 分類號: B60C23/04;B60W40/105;B60W40/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于智能輪胎技術的車輛狀態監測系統，其特征在于，所述車輛狀態監測系統主要由內部信息采集系統、車載終端信息收集系統和手持終端顯示系統三部分組成；所述內部信息采集系統由溫壓監測模塊、輪胎下沉量監測模塊、加速度監測模塊、數據處理模塊和供電模塊等組成。

2.根據權利要求1所述的一種基于智能輪胎技術的車輛狀態監測系統，其特征在于，所述內部信息采集系統是整個系統功能實現的核心，它在采樣周期內以固定的頻率采集并監測由溫壓監測模塊、輪胎下沉量檢測模塊和加速度監測模塊測得的胎壓、胎內溫度、輪胎下沉量和輪胎的徑向加速度等狀態信息；所述數據處理模塊根據建立的數學模型對輪胎狀態信息進行分析、計算輪胎所承受的垂向力、輪胎接地印痕長度、接地時間和車速等狀態信息，并將其通過無線方式上傳至車載終端信息收集系統；所述供電模塊選用鋰電池，保證系統穩定運行。

3.根據權利要求1所述的一種基于智能輪胎技術的車輛狀態監測系統，其特征在于，所述輪胎下沉量監測模塊由壓力傳感器和螺旋彈簧組成，將其組合安裝在與氣門嘴相對位置的輪輞外表面和輪胎內襯層之間；所述溫壓監測模塊安裝在輪輞上的氣門嘴閥桿處，其安裝位置與輪胎下沉量監測模塊相對，從而保持車輪轉動過程中的動平衡。

4.根據權利要求1所述的一種基于智能輪胎技術的車輛狀態監測系統，其特征在于，所述輪胎下沉量檢測模塊測得的輪胎下沉量受垂向力和輪胎徑向剛度的影響，而輪胎的徑向剛度又受胎壓影響，因此可以根據輪胎下沉量和胎壓等狀態信息反推出輪胎所承受的垂向力；通過輪胎下沉量監測模塊測得的輪胎下沉量和溫壓監測模塊測得的胎壓數據可計算得到單條輪胎所承受的垂向力，進而可以獲得前后軸荷和整車載荷等狀態信息。

5.根據權利要求1所述的一種基于智能輪胎技術的車輛狀態監測系統，其特征在于，所述輪胎下沉量監測模塊所處位置通過接地區域時，在垂向力的作用下螺旋彈簧被壓縮，此時壓力傳感器將受到的彈簧力信號轉變為可被識別的電信號傳送給數據處理模塊，數據處理模塊據此分析計算出相應的彈簧壓縮量，即在此垂向力和胎壓下的輪胎下沉量。

6.根據權利要求1所述的一種基于智能輪胎技術的車輛狀態監測系統，其特征在于，所述加速度監測模塊沿著輪胎內襯層周向等間距分布，將其用特制膠水黏貼在輪胎內襯層中央位置；其在采樣周期內可實時采集輪胎運動過程中的徑向加速度，并由數據處理模塊對輪胎轉動一圈過程中所有加速度監測模塊測得的徑向加速度進行分析處理，得出輪胎接地時間的平均值，結合由SWIFT TIRE模型計算得到的輪胎接地印痕長度得輪胎的滾動速度，即車速。

7.根據權利要求1所述的一種基于智能輪胎技術的車輛狀態監測系統，其特征在于，所述車載終端信息收集系統主要實現內部信息采集系統和手持終端顯示系統之間的信息傳輸與交換功能，其采用無線傳輸方式收集不同輪胎的狀態信息，并通過藍牙傳輸與手持終端顯示系統進行通信。

8.根據權利要求1所述的一種基于智能輪胎技術的車輛狀態監測系統，其特征在于，所述手持終端顯示系統的主要功能為對各輪胎狀態信息的顯示及越限預警，當監測到胎壓、胎內溫度達到其臨界值或輪胎的下沉量、輪胎所承受的垂向力、輪胎接地印痕長度達到極限值時報警以及時提醒駕駛員采取相應的處理措施，保障行駛安全性。