专利名称：一种基于轮载式智能传感车轮动平衡测量方法
技术领域：
本发明涉及机动车安全运行状态测量方法，尤其涉及一种基于轮载式智能传感车轮动平衡测量方法。
背景技术：
机动车运行安全状态监测技术是保证机动车安全行驶的主要手段，也是机动车运行安全检测技术发展的必然趋势。采用机动车运行安全状态监控技术对机动车运行安全状态和运行指标进行动态监测，及时发现和预防机动车故障，发展监测、控制、管理和决策于一体的安全监控网络体系，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、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。机动车运行安全状态监测主要包括监测机动车(车身、车轮)运动姿态参数、动载荷参数、制动性能参数。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、转动、冲击)，而车轮的动平衡状态对于保证汽车使用寿命、行驶平顺性、驾驶方向轻便性，避免高速行驶时转轴产生惯性离心力使轴承、轴瓦、轴、杆、齿轮等受到交变受迫振动而磨损，避免车轮跳动、摆振产生方向失控、爆胎等现象，都有十分重要作用。车轮动平衡参数包括车轮不平衡质量、不平衡点相位角等参数,现有车轮动平衡参数测量的车辆需要到特定的维修厂和在专门台架上进行检测，操作比较复杂，并且也缺乏对动平衡参数的变化趋势进行预测的功能。
发明内容
为解决上述中存在的问题与缺陷，本发明提供了一种基于轮载式智能传感车轮动平衡测量方法。所述技术方案如下一种基于轮载式智能传感车轮动平衡测量方法，包括通过智能传感�？楦兄瞪碛氤德值娜铀俣龋桓葜悄艽心？槭涑龅娜铀俣刃藕呕竦贸瞪碛氤德值娜铀俣炔问⒗贸瞪砣铀俣炔问颂惴ɑ竦贸瞪碜菹蛩俣龋桓莩德值那邢蚣铀俣刃藕牛眯〔ò郧邢蚣铀俣刃藕沤行〔ń翟耄⑼ü齋TFT提取信号特征量获得车轮转动角度和转动角速度参数；根据车轮切向加速度传感器输出车身纵向速度、车轮转动角度和车轮转动角速度参数，并经动平衡计算获得车轮不平衡质量和车轮不平衡点相位角的动平衡参数；将车轮不平衡质量和车轮不平衡点相位角的动平衡参数进行融合并对融合后的车轮不平衡质量和车轮不平衡点相位角的动平衡参数进行分析，获得车轮动平衡参数变化趋势。本发明提供的技术方案的有益效果是I、通过应用MEMS无陀螺捷联式微惯性测量技术测量车轮四轮转动参量，从而获得车轮动平衡参数；2、通过车轮动平衡参数分析其对汽车使用寿命、行驶平顺性、驾驶方向轻便性、车轮惯性离心力、车轮跳动和摆振的影响；3、通过分析预测程序将动平衡数据与其历史数据分析比较，获得动平衡参数变化的趋势，增加对车轮动平衡趋势的预测功能，形成一个完整的、相对独立的测量平台，并能够提供统一数据接口模式供有关政府管理部门加以应用；4、在高中低各运行速度下对机动车车轮实际动平衡状态进行在线监测。
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I是基于轮载式智能传感车轮动平衡测量方法流程2是智能传感单元运动示意3是以车轮侧视图示意基于轮载式智能传感车轮动平衡测量�？榘沧笆疽馔迹� 4是以车轮正视图示意基于轮载式智能传感车轮动平衡测量�？榘沧笆疽馔迹� 5是基于轮载式智能传感车轮动平衡监测系统整体布置6是基于轮载式智能传感车轮动平衡监测系统结构示意图。
具体实施例方式为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述本实施例提供了一种基于轮载式智能传感车轮动平衡测量方法。参见图I，该方法包括以下步骤步骤101通过智能传感�？楦兄瞪碛氤德值娜铀俣龋怀瞪砣铀俣劝ㄗ菹蚣铀�、侧向加速度和垂向加速度；车轮三维加速度包括切向加速度、侧向加速度和向心加速度。步骤102将车身与车轮三维加速度信号进行滤波、数字化转换与温度补偿，得到车身与车轮安装点的三维加速度参数，并利用车身三维加速度参数经姿态算法获得车身纵向速度。步骤103根据车轮切向加速度信号，利用小波对切向加速度信号进行小波降噪， 并通过STFT提取信号特征量获得车轮转动角度和车轮转动角速度参数。步骤104根据车轮切向加速度传感器输出车身纵向速度、车轮转动角度和车轮转动角速度参数进行动平衡计算。步骤105经动平衡计算获得车轮不平衡质量和车轮不平衡点相位角的动平衡参数。步骤106根据动平衡参数评价车轮不平衡质量和车轮不平衡点相位角的性能。步骤107将车轮不平衡质量和车轮不平衡点相位角的动平衡参数进行融合。步骤108对融合后的车轮不平衡质量和车轮不平衡点相位角的动平衡参数进行分析，获得车轮不平衡质量和车轮不平衡点相对位角参数的变化趋势。参见图2,为智能传感单元运动示意图，智能传感单元受到重力加速度g、向心加速度aSci和车轮平动加速度aBx的共同作用。设Θ wi (t)是传感器m绕轮胎中心O转过的角度，则切向、向心加速度传感器输出分别为
权利要求
1.一种基于轮载式智能传感车轮动平衡测量方法，其特征在于，所述方法包括通过智能传感�？楦兄瞪碛氤德值娜铀俣龋桓葜悄艽心？槭涑龅娜铀俣刃藕呕竦贸瞪碛氤德值娜铀俣炔问⒗贸瞪砣铀俣炔问颂惴ɑ竦贸瞪碜菹蛩俣龋桓莩德值那邢蚣铀俣刃藕牛眯〔ò郧邢蚣铀俣刃藕沤行〔ń翟耄⑼ü� STFT提取信号特征量获得车轮转动角度和转动角速度参数；根据车轮切向加速度传感器输出车身纵向速度、车轮转动角度和车轮转动角速度参数，并经动平衡计算获得车轮不平衡质量和车轮不平衡点相位角的动平衡参数；将车轮不平衡质量和车轮不平衡点相位角的动平衡参数进行融合并对融合后的车轮不平衡质量和车轮不平衡点相位角的动平衡参数进行分析，获得车轮动平衡参数变化趋势。
2.根据权利要求I所述的基于轮载式智能传感车轮动平衡测量方法，其特征在于，所述方法还包括将车轮三维加速度信号进行模/数转换，经温度补偿处理和插值解耦处理得到车轮智能传感模块安装点的三维加速度值。
3.根据权利要求I所述的基于轮载式智能传感车轮动平衡测量方法，其特征在于，所述车轮三维加速度包括切向加速度、侧向加速度和向心加速度；所述车身三维加速度包括纵向加速度、侧向加速度和垂向加速度。
4.根据权利要求I所述的基于轮载式智能传感车轮动平衡测量方法，其特征在于，接收到中央控制�？榉⑺偷目刂泼詈螅鲋悄艽心？槠舳胶饧嗖饧敖写胁饬磕？榈淖孕Ｕ�。
5.根据权利要求I所述的基于轮载式智能传感车轮动平衡监测方法，其特征在于，所述智能传感�？樯柚迷诔德致朱背嗟烂娴谋砻嫔�。
全文摘要
本发明公开了一种基于轮载式智能传感车轮动平衡测量方法，所述方法包括通过智能传感�？楦兄瞪碛氤德值娜铀俣龋桓葜悄艽心？槭涑龅娜铀俣刃藕呕竦贸瞪碛氤德值娜铀俣炔问⒗贸瞪砣铀俣炔问颂惴ɑ竦贸瞪碜菹蛩俣龋桓莩德值那邢蚣铀俣刃藕牛眯〔ò郧邢蚣铀俣刃藕沤行〔ń翟耄⑼ü齋TFT提取信号特征量获得车轮转动角度和转动角速度参数；根据车轮切向加速度传感器输出车身纵向速度、车轮转动角度和车轮转动角速度参数，并经动平衡计算获得车轮不平衡质量和车轮不平衡点相位角的动平衡参数；将车轮不平衡质量和车轮不平衡点相位角的动平衡参数进行融合并对融合后的车轮不平衡质量和车轮不平衡点相位角的动平衡参数进行分析，获得车轮动平衡参数变化趋势。
文档编号G01M1/28GK102589807SQ20121001173
公开日2012年7月18日 申请日期2012年1月16日 优先权日2012年1月16日
发明者刘桂雄, 潘梦鹞, 高屹 申请人:华南理工大学
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