[发明专利]一种轮胎实时载荷辨识装置及方法

说明书

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。

技术领域

本发明涉及汽车工程技术领域，尤其涉及一种轮胎实时载荷辨识装置及方法。

背景技术

由于汽车与地面唯一接触的部件是轮胎，因此轮胎与地面间作用力和力矩为车辆运动提供条件，好的操控性与轮胎密不可分。橡胶轮胎发明一百多年来轮胎的材料结构工艺性能都有了很大提升，但唯一没有改变的是其始终处于一个被动元件的地位，用来实现车辆与地面接触传递力，但真实的工况和力却不可知，仅能靠整车ECU进行一些估算。汽车依靠各种传感器来掌握当前运动的状态，而对于最重要的与地面接触的实际情况却不得而知。如果让轮胎“主动化”，通过轮胎内置的传感器获取与路面接触的信息，可以为ECU提供更好的判断依据，从而提升操控性与舒适性，使汽车更智能。

汽车智能化成为未来的重大趋势，在汽车智能化的背景下智能轮胎也应运而生，它能够为汽车行驶时感知更多来自路面的信息，为操控性和安全性提供更多保障。目前的轮胎已有胎压监控系统(TPMS)的产品，但为了使轮胎获取更多信息还需要更多传感器来采集更多有用的信号才能实现更多功能。

并且由于垂直载荷是轮胎较为重要的六分力之一，而现有技术中尚未出现成熟的可以进行轮胎实时荷载辨识的方案，因此如何更好的实现轮胎实时载荷辨识已经成为业界亟待解决的问题。

发明内容

本发明实施例提供一种轮胎实时载荷辨识装置及方法，用以解决上述背景技术中提出的技术问题，或至少部分解决上述背景技术中提出的技术问题。

第一方面，本发明实施例提供一种轮胎实时载荷辨识装置，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。

更具体的，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。

更具体的，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。

更具体的，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。

第二方面，本发明实施例提供一种基于所述第一方面轮胎实时载荷辨识装置的轮胎实时载荷辨识方法，包括：