System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种用于轮胎垂直载荷和侧偏角估算方法及测试系统技术方案_技高网

一种用于轮胎垂直载荷和侧偏角估算方法及测试系统技术方案

技术编号:42353696 阅读:6 留言:0更新日期:2024-08-16 14:40
本发明专利技术公开了一种用于轮胎垂直载荷和侧偏角估算方法及测试系统,包括获取轮胎旋转时不同轮胎位置的变形信号及轮胎参数,并截取轮胎旋转一圈的变形信号,以及提取变形信号的信号功率特征;将提取信号功率特征及轮胎参数作为输入参数,计算轮胎的垂直载荷;再获取轮胎内衬层中心,以及胎侧位置的信号功率特征,并计算得到信号功率特征的比值关系;根据得到的垂直载荷和比值关系,计算得到侧偏角。本发明专利技术通过信号功率特征比值关系和垂直载荷作为输入参数估算侧偏角,从而能解决侧偏工况下胎内传感器信号多峰现象对垂直载荷估算精度的影响。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及智能轮胎测试,特别涉及一种用于轮胎垂直载荷和侧偏角估算方法及测试系统


技术介绍

1、基于智能轮胎技术可以利用轮胎上传感器的变形或应变等测量数据,通过获得精确的轮胎变量进一步估算可靠的轮胎力,对车辆控制性能以及对驾驶员和乘客的安全非常重要。现有基于智能轮胎提出的轮胎力估算方法:在轮胎内配置压电薄膜传感器(pvdf),计算在由该pvdf检测出的接地端电压波形峰值和离地端电压波形峰值,通过两峰值经历的时间和速度计算出接地长度,基于接地长度、胎压和速度估算垂直载荷(例如,参考专利文献1)。在轮胎内衬层中间位置粘贴三轴加速度计,基于微分获取径向加速度微分波形,并通过波形的双峰位置确定加速度计踏入端和蹬出端。根据峰值位置计算接地时间和转动时间的比值,即接地时间比,基于该接地时间比特征估算垂直载荷。

2、现有基于智能轮胎系统估算轮胎力方法使用的特征都是基于胎内传感器接地与离地信号的峰-峰值,比如接地长度、接地时间比、接地角度以及信号幅值等特征,基于这些特征高精度估算轮胎力的前提是胎内传感器接地与离地过程信号峰-峰值明显且正常。但在侧偏工况下轮胎接地区域振动比较剧烈,传感器信号会出现多峰现象,该现象会影响信号峰-峰值的提取,所以基于上述特征在侧偏工况下估算的垂直载荷精度会降低。同时,胎内传感器信号峰值依赖于测试系统的高采样频率,即采样频率越高,峰值表示接地与离地位置就越准确,但高频采样对测试系统的功耗要求比较高,这对胎内自供电系统开发和胎内测试系统产业化开发是挑战。


技术实现思路</p>

1、本专利技术的目的克服现有技术存在的不足,为实现以上目的,采用一种用于轮胎垂直载荷和侧偏角估算方法及测试系统,以解决上述
技术介绍
中提出的问题。

2、一种用于轮胎垂直载荷和侧偏角估算方法,包括以下步骤:

3、步骤s1、获取轮胎旋转时不同轮胎位置的变形信号及轮胎参数,并截取轮胎旋转一圈的变形信号,以及提取变形信号的信号功率特征;

4、步骤s2、将提取信号功率特征及轮胎参数作为输入参数,计算轮胎的垂直载荷;

5、步骤s3、再获取轮胎内衬层中心,以及胎侧位置的信号功率特征,并计算得到信号功率特征的比值关系;

6、步骤s4、根据得到的垂直载荷和比值关系,计算得到侧偏角。

7、作为本专利技术的进一步的方案:所述步骤s1中提取变形信号的信号功率特征公式为:

8、

9、式中,t1为转角0°时对应采样时间点;t2为转角360°时对应采样时间点;f(t)为采样时间点t对应轮胎位置的变形量。

10、作为本专利技术的进一步的方案:胎内截面方向各轮胎位置的信号功率特征与垂直载荷正相关;

11、其中,信号功率特征与胎压负相关,与速度正相关,将内衬层中心位置轮胎的信号功率特征、转速,以及胎压作为输入参数,进行估算垂直载荷。

12、作为本专利技术的进一步的方案:所述步骤s3中计算比值关系的具体公式为:

13、

14、式中,spoc_1为内衬层中心位置的信号功率特征;spoc_2为胎侧位置的信号功率特征。

15、作为本专利技术的进一步的方案:信号功率特征的比值与侧偏角正相关,将步骤s3中得到的信号功率特征的比值和步骤s2中计算的垂直载荷作为输入参数,估算得到侧偏角。

16、第二方面的技术方案:一种采用如上述任一项所述的一种用于轮胎垂直载荷和侧偏角估算方法的测试系统,包括:

17、数据采集模块,用于获取轮胎旋转时不同轮胎位置的变形信号及轮胎参数,并截取轮胎旋转一圈的变形信号,以及提取变形信号的信号功率特征;

18、数据估算模块,用于将提取信号功率特征及轮胎参数作为输入参数,计算轮胎的垂直载荷;再获取轮胎内衬层中心,以及胎侧位置的信号功率特征,并计算得到信号功率特征的比值关系;以及根据得到的垂直载荷和比值关系,计算得到侧偏角。

19、作为本专利技术的进一步的方案:所述数据采集模块包括设置于轮胎截面方向且布置在轮胎内衬层的若干个轮胎变形测量传感器、用于在轮胎旋转过程中测量转速和转角信号的滑环组件,以及用于获取胎内温度和压强信号的温压传感器。

20、作为本专利技术的进一步的方案:所述数据估算模块包括信号功率特征提取单元、信号功率特征比值计算单元、垂直荷载估算单元,以及侧偏角估算单元。

21、与现有技术相比,本专利技术存在以下技术效果:

22、采用上述的技术方案,能解决侧偏工况下胎内传感器信号多峰现象对垂直载荷估算精度的影响。本专利技术提取胎内传感器信号功率特征,该特征不受信号分峰现象影响,提取的信号功率特征可用于估算垂直载荷。同时,本专利技术提取轮胎内衬层中心、胎侧等位置轮胎变形测量传感器的信号功率特征比值特征,可进行侧偏角估算。

23、不再利用信号的峰峰值,降低了测试系统对高采样频率的要求,即降低测试系统功耗,为胎内自供电系统开发和胎内测试系统产业化开发提供基础。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于轮胎垂直载荷和侧偏角估算方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述一种用于轮胎垂直载荷和侧偏角估算方法,其特征在于,所述步骤S1中提取变形信号的信号功率特征公式为:

3.根据权利要求1所述一种用于轮胎垂直载荷和侧偏角估算方法,其特征在于,胎内截面方向各轮胎位置的信号功率特征与垂直载荷正相关;

4.根据权利要求1所述一种用于轮胎垂直载荷和侧偏角估算方法,其特征在于,所述步骤S3中计算比值关系的具体公式为:

5.根据权利要求1所述一种用于轮胎垂直载荷和侧偏角估算方法,其特征在于,信号功率特征的比值与侧偏角正相关,将步骤S3中得到的信号功率特征的比值和步骤S2中计算的垂直载荷作为输入参数,估算得到侧偏角。

6.一种采用如权利要求1至5任一项所述的一种用于轮胎垂直载荷和侧偏角估算方法的测试系统,其特征在于,包括:

7.根据权利要求6所述一种用于轮胎垂直载荷和侧偏角估算方法的测试系统,其特征在于,所述数据采集模块包括设置于轮胎截面方向且布置在轮胎内衬层的若干个轮胎变形测量传感器、用于在轮胎旋转过程中测量转速和转角信号的滑环组件、设置于滑环组件的编码器,以及用于获取胎内温度和压强信号的温压传感器。

8.根据权利要求6所述一种用于轮胎垂直载荷和侧偏角估算方法的测试系统,其特征在于,所述数据估算模块包括信号功率特征提取单元、信号功率特征比值计算单元、垂直荷载估算单元,以及侧偏角估算单元。

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【技术特征摘要】

1.一种用于轮胎垂直载荷和侧偏角估算方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述一种用于轮胎垂直载荷和侧偏角估算方法,其特征在于,所述步骤s1中提取变形信号的信号功率特征公式为:

3.根据权利要求1所述一种用于轮胎垂直载荷和侧偏角估算方法,其特征在于,胎内截面方向各轮胎位置的信号功率特征与垂直载荷正相关;

4.根据权利要求1所述一种用于轮胎垂直载荷和侧偏角估算方法,其特征在于,所述步骤s3中计算比值关系的具体公式为:

5.根据权利要求1所述一种用于轮胎垂直载荷和侧偏角估算方法,其特征在于,信号功率特征的比值与侧偏角正相关,将步骤s3中得到的信号功率特征的比值和步骤s2中计算的垂直载荷...

【专利技术属性】
技术研发人员:张蒙潘登李飞冯希金邵彦张小龙陶亮
申请(专利权)人:安徽佳通乘用子午线轮胎有限公司
类型:发明
国别省市:

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