一种轮胎实时载荷辨识装置及方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111976396A(43)申请公布日2020.11.24(21)申请号202010733445.6(22)申请日2020.07.27(71)申请人清华大学地址100084北京市海淀区双清路30号清华大学(72)发明人梁冠群危银涛杜永昌童汝亭邬明宇吕靖成(74)专利代理机构北京路浩知识产权代理有限公司11002代理人郭亮(51)Int.Cl.B60C23/04(2006.01)B60C23/00(2006.01)B60C19/00(2006.01)权利要求书2页说明书8页附图3页(54)发明名称一种轮胎实时载荷辨识装置及方法(57)摘要本发明实施例提供一种轮胎实时载荷辨识装置及方法，该装置包括：上位机和下位机；所述下位机固定在轮胎内壁的周向圆柱面母线的中点，所述上位机与所述下位机无线连接；其中，所述下位机用于获取径向加速度信息和胎压信息，并将所述径向加速度信息和胎压信息发送到上位机；其中，所述上位机根据径向加速度信息确定接地长度，并根据所述接地长度和所述胎压信息进行轮胎载荷辨识。通过固定在轮胎内壁的下位机，实时采集轮胎状态，仅需要轮胎内侧加速度和胎压信号就能进行垂向载荷的辨识，无需额外复杂的传感器和设备；为商用车载重监测提供了切实有效的解决方案，也能为车辆控制提供垂向载荷信息，还能用于车辆动力学系统参数辨识。CN111976396ACN111976396A权利要求书1/2页1.一种轮胎实时载荷辨识装置，其特征在于，包括：上位机和下位机；所述下位机固定在轮胎内壁的周向圆柱面母线的中点，所述上位机与所述下位机无线连接；其中，所述下位机用于获取径向加速度信息和胎压信息，并将所述径向加速度信息和胎压信息发送到上位机；其中，所述上位机根据径向加速度信息确定接地长度，并根据所述接地长度和所述胎压信息进行轮胎载荷辨识。2.根据权利要求1所述轮胎实时载荷辨识装置，其特征在于，所述下位机包括：在同一电路板上集成的处理器、单轴加速度传感器和压力传感器；其中，单轴加速度传感器用于采集轮胎旋转时的径向加速度，压力传感器用于采集轮胎气压，其中，处理器用于采集径向加速度信息和轮胎气压并通过无线通讯发送给上位机；其中，所述单轴加速度传感器方向指向轮心。3.根据权利要求2所述轮胎实时载荷辨识装置，其特征在于，所述下位机还包括无线充电模块，所述无线充电模块用于为下位机的电源进行无线充电。4.根据权利要求1所述轮胎实时载荷辨识装置，其特征在于，所述上位机包括：处理器、存储器和显示器；其中，所述存储器用于保存所述径向加速度信息和所述胎压信息，以供所述处理器分析；其中，所述处理器用于根据径向加速度信息确定接地长度，并根据所述接地长度和所述胎压信息进行轮胎载荷辨识；其中，所述显示器用于显示所述胎压信息和轮胎荷载信息。5.一种基于权利要求1-4任一所述轮胎实时载荷辨识装置的轮胎实时载荷辨识方法，其特征在于，包括：通过下位机获取径向加速度信息和胎压信息；通过上位机根据径向加速度信息确定接地长度，并根据所述接地长度和所述胎压信息进行轮胎载荷辨识。6.根据权利要求5所述轮胎实时载荷辨识方法，其特征在于，所述根据径向加速度信息确定接地长度的步骤，具体包括：对所述径向加速度信息进行滤波，找到径向加速度信息波形中极小值前后的加速度梯度绝对值最大的两个时刻，得到接地时长信息；根据所述接地时长与轮速确定接地长度。7.根据权利要求5所述轮胎实时载荷辨识方法，其特征在于，所述根据所述接地长度和所述胎压信息进行轮胎载荷辨识具体为：将所述接地长度、所述胎压信息和轮速代入载荷辨识公式，所述载荷辨识公式具体为：其中，FZ为轮胎载荷，cl为接地长度、p为当前胎压，v为当前轮速，k1～k6为预设拟合系数。8.根据权利要求7所述的根据接地长度和胎压信息进行载荷辨识的关系式，其特征在2CN111976396A权利要求书2/2页于，所述预设拟合系数确定方法为：获取多组实验参数信息，并确定每组实验参数对应的接地长度；将每组实验参数和每组实验参数对应的接地长度代入荷载辨识公式，然后进行参数拟合，通过最小二乘法拟合得到预设拟合系数；其中，所述实验参数信息包括：胎压信息、轮速信息和载重信息中的至少一种。9.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求5至8任一项所述轮胎实时载荷辨识方法的步骤。10.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现如权利要求5至8任一项所述轮胎实时载荷辨识方法的步骤。3CN111976396A说明书1/8页一种轮胎实时载荷辨识装置及方法技术领域[0001]本发明涉及汽车工程技术