[发明专利]一种基于ABS的实时识别车轮载荷的系统及方法

说明书

本发明涉及车辆载荷计算领域，尤其涉及了一种基于ABS的实时识别车轮载荷的系统，包括用于分别采集各个车轮加速度信号的加速度传感器、无线通信装置以及控制器；无线通信装置和加速度传感器通信连接，无线通信装置包括接收端和发射端，接收端采集加速度传感器的加速度信号并通过发射端将加速度信号传输至控制器；系统还包括轮速传感器，轮速传感器将采集的齿圈脉冲信号传输至控制器，控制器根据齿圈脉冲信号和加速度信号计算出各个车轮的载荷。该方法具有计算简单，可以实时测量等优点。

技术领域

本发明涉及电子真空泵领域，尤其涉及了一种基于ABS的实时识别车轮载荷的系统及方法。

背景技术

车辆载荷，尤其是商用车车辆载荷的变化对于车辆控制系统如ABS/ESC/ECAS等的控制算法有着较大的影响，准确识别车辆载荷能够提高车辆的悬架系统和底盘控制系统的控制效果，从而提高车辆的安全性和舒适性。

目前识别车辆载荷的方法主要为：1.通过高度传感器获取车身高度变化来计算载荷；2.通过发动机转速、扭矩、车速等信号来换算载荷。以上两种方法存在计算误差较大且无法识别各个车轮载荷的缺点。比如中国专利CN201680089490.4，名称：用于高效的载荷识别的方法和系统即公开了一种利用车身高度变化来计算车辆载荷的方法。

发明内容

本发明针对现有技术中缺陷，设计了一种基于ABS的实时识别车轮载荷的系统及方法。

为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：

一种基于ABS的实时识别车轮载荷的系统，包括用于分别采集各个车轮加速度信号的加速度传感器、无线通信装置以及控制器；无线通信装置和加速度传感器通信连接，无线通信装置包括接收端和发射端，接收端采集加速度传感器的加速度信号并通过发射端将加速度信号传输至控制器；系统还包括轮速传感器，轮速传感器将采集的齿圈脉冲信号传输至控制，控制器根据齿圈脉冲信号和加速度信号计算出各个车轮的载荷。通过车辆的加速度信号以及车辆的转速信号从而计算出当前车辆轮胎与地面的印痕长度，从而准确计算出各个车轮的载荷。

作为优选，控制器为ABS控制器。采用ABS控制器能够便于ABS系统所计算出的载荷应用在ABS系统中，元器件更加的集成，计算更加的方便、精确、捷。

作为优选，加速度传感器安装在每个车轮内，无线通讯装置安装在轮辋上。加速度传感器能够实时采集车轮的压力变化，从而便于采集车轮与地面的接触长度。

作为优选，加速度传感器为单轴加速度传感器。

本发明还公开了一种基于ABS的实时识别车轮载荷的方法，包括上述的任意一种ABS的实时识别车轮载荷的系统，其中控制器计算载荷的方法以下步骤：

S1，当车轮转动时，车轮内的加速度传感器随着车轮的转动而周期性的接触和离开路面，每当车轮接触或离开路面时，因为受力原因加速度传感器信号都会有一个明显的突变，同等速度条件下，这两个突变信号的间隔代表着车轮转动时与地面的接触印痕的长度；同等胎压下，当车辆越重时，车轮接触地面的长度越长；

S2，通过实验数据匹配车轮与地面接触印痕长度和轮胎载荷力之间的关联系数f；

S3，计算瞬时车轮接触地面时的转角θ₁和离开地面时车轮的转角θ₂；

S4，计算车轮与路面接触的印痕长度Δθ，Δθ＝θ₂-θ₁；

S5，计算轮胎的载荷力F_z：

F_z＝f*Δθ。

作为优选，步骤S3中计算瞬时转角的模型如下，

θ＝360°*t/N/T