專利名稱:一種爆胎監(jiān)測(cè)采樣方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明為 一種爆胎監(jiān)測(cè)采樣方法,涉及l(fā)侖式車輛特別是 乘用車輪胎爆胎監(jiān)測(cè)采樣方法。
背景技術(shù):
輪式車輛的輪胎直接關(guān)系到行車安全,輪胎技術(shù)研發(fā)一 直伴隨著汽車技術(shù)進(jìn)步,超扁平輪胎(也稱自支持輪胎)技 術(shù)已經(jīng)投入商業(yè)使用,輪胎氣壓監(jiān)測(cè)技術(shù)也在美國作為汽車 標(biāo)準(zhǔn)配置而強(qiáng)制實(shí)施。
輪式車輛離不開充氣輪胎,充氣輪胎爆胎這一難題仍然 存在,輪胎氣壓監(jiān)測(cè)技術(shù)采用在輪胎內(nèi)安裝4侖胎壓力監(jiān)測(cè)模
塊監(jiān)測(cè)輪胎壓力和溫度,并通過RF (射頻)傳送數(shù)據(jù)信號(hào), 由監(jiān)視器屏幕顯示各輪胎氣壓、溫度,給駕駛員提供預(yù)警信 息,力求降低爆胎機(jī)率;超扁平輪胎以降低輪胎高度、增強(qiáng) 胎側(cè)剛度為措施,試圖降低爆胎風(fēng)險(xiǎn),與超扁平輪胎技術(shù)相 似的是輪胎內(nèi)置支撐圏技術(shù),該技術(shù)以爆胎后保持輪胎在較 低速度下行駛有P艮距離為目的,在軍用越野車等特殊領(lǐng)域已 有應(yīng)用。
輪胎氣壓監(jiān)測(cè)技術(shù)需要改進(jìn)的是監(jiān)測(cè)模塊的供能電源 問題,現(xiàn)有技術(shù)條件下受電池容量限制而不得不降低監(jiān)測(cè)釆 樣頻率、加大數(shù)據(jù)信號(hào)發(fā)射周期,對(duì)爆胎等突發(fā)危險(xiǎn)無法進(jìn)行有效監(jiān)測(cè)釆樣。超扁平輪胎以犧牲舒適性為代價(jià),加之輪 胎安裝拆卸難度增加,成本較普通輪胎偏高,應(yīng)用前景并不 樂觀,輪胎內(nèi)置支撐圏技術(shù)的民用前景更不樂觀,應(yīng)用范圍 局限于特殊領(lǐng)域。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為一種爆胎監(jiān)測(cè)采樣方法,通過對(duì)車輪輪速變化
速率監(jiān)測(cè)采樣判斷輪胎爆胎,當(dāng)車速v—定時(shí),車輪的旋轉(zhuǎn)
速度即角速度oo也為一定值,車速V與車輪旋轉(zhuǎn)角速度co和 車輪半徑R呈比例關(guān)系,數(shù)學(xué)表達(dá)式為V=coR,車輪半徑 R =輪輞半徑R輪輞+輪胎高度H,即V = co ( R輪輞+ H ),或co = V/( R輪輛+ H),爆胎泄氣后,輪胎高度H大幅降低,殘留 高度僅為30mm左右,為研究便利,取H爆胎-30mm,則有co爆 胎-V/ ( R輪輞+ H爆胎),co爆胎〉co充氣,即爆胎車輪旋轉(zhuǎn)速度大 于正常充氣車輪。技術(shù)文獻(xiàn)數(shù)據(jù)表明,爆胎至輪胎完全泄氣 耗時(shí)100ms左右,因此,只要以較高頻率對(duì)車輪角速度co進(jìn) 行監(jiān)測(cè)采樣,由微處理器計(jì)算co變化速率,即可判定和檢出 爆胎信號(hào),完成車輪爆胎信號(hào)的監(jiān)測(cè)采樣功能。
本發(fā)明具有以下特點(diǎn)和效果, 一是車輪輪速變化速率與 輪胎高度降低關(guān)系密切,車輪爆胎后在車體質(zhì)量重力作用 下,胎冠向輪輞大幅度接近而使輪胎高度降低,車輪滾動(dòng)半 徑減小并不受其他因素而改變,可靠性高;二是輪速監(jiān)測(cè)采樣容易實(shí)現(xiàn),可以直接將乘用車ABS系統(tǒng)的車輪輪速傳感器 信號(hào)作為監(jiān)測(cè)采樣信號(hào),也可采用另加電磁式傳感器、霍爾 傳感器等非接觸傳感器監(jiān)測(cè)輪速變化速率,具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔、 合理,成本低廉的特點(diǎn)和實(shí)用效果。
圖1為爆胎監(jiān)測(cè)采樣方法原理框圖。 圖2為非接觸傳感器與發(fā)信體的安裝位置示意圖。 實(shí)施方式
本發(fā)明實(shí)施例1采用乘用車ABS車輪輪速傳感器信號(hào)為 監(jiān)測(cè)采樣對(duì)象,該方案適用于四通道四傳感器ABS系統(tǒng),即 每個(gè)車輪具有獨(dú)立的輪速傳感器, 一般地,ABS輪速傳感器
為電磁式傳感器,齒盤與車輪一體,車輪旋轉(zhuǎn)時(shí),齒盤上的 齒輪切割磁力線使磁場(chǎng)發(fā)生變化,線圈中產(chǎn)生感應(yīng)交變電 流,其頻率和大小正比于齒輪的旋轉(zhuǎn)速度(角速度),才艮據(jù) co=V/( R輪輞+ H)^i^^, ,co充氣-V/ (R輪輞+ H), co爆胎-V/ ( R輪輞+ H爆胎),現(xiàn)有技術(shù)乘用車輪輞規(guī)格大部分為13英 寸~ 19英寸,即輪輞半徑R為165mm~ 241mm,扁平比為45 ~ 90,輪胎高度H-扁平比x輪胎寬度,以195/60R14輪胎為 例,輪胎高度H-O. 60 x 195 = 117mm, 215/45R17輪胎高度H =0.45 x 215 = 96.75 mm,剔除爆胎后殘留高度H3。 = 30mm, 輪胎實(shí)際降低高度數(shù)值在60mm~ 100mm。輪胎爆胎后與爆胎前旋轉(zhuǎn)速度(角速度)比值(co爆胎/co充氣)范圍為1.2~1.4之間,即爆胎后車輪輪速變化數(shù)值超過20%,若以輪速變化速率15% (或依輪胎規(guī)格適當(dāng)調(diào)整)為爆胎判斷閾值,即可客觀反映輪胎爆胎狀態(tài),采樣出爆胎信號(hào)數(shù)據(jù)。本實(shí)施例采用微電腦處理器分別對(duì)四個(gè)車輪輪速傳感器進(jìn)行監(jiān)測(cè)采樣,采樣頻率10Hz~100Hz,若在設(shè)定時(shí)間(如100ms)內(nèi)某車輪輪速增大比率達(dá)到或超過15 % ,即可作為判定爆胎發(fā)生的必要條件,再與其余車輪輪速變化速率作比較,也即以其余車輪速率是否同時(shí)等幅值變化作為爆胎判定的充分條件,剔除駕駛員急加速造成的速度增加可能發(fā)生的誤判,從而實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)輪速變化速率判定爆胎的目的。
本發(fā)明實(shí)施例2采用非接觸傳感器監(jiān)測(cè)輪速變化速率,非接觸傳感器可采用霍爾傳感器或電磁式傳感器,傳感器發(fā)信體如磁鋼或鐵磁材料安置于輪輞邊緣,圖2中1為傳感器,2為輪輞,3為發(fā)信體,發(fā)信體數(shù)量依監(jiān)測(cè)精度確定,以2~IO個(gè)為宜,均布于輪輞邊緣,實(shí)施例2方式適用于無ABS功能或3通道3傳感器ABS系統(tǒng)、2通道2傳感器ABS系統(tǒng)的乘用車。當(dāng)車輪旋轉(zhuǎn)時(shí)發(fā)信體觸發(fā)傳感器產(chǎn)生脈沖電平,微電腦處理器對(duì)單位時(shí)間內(nèi)脈沖電平進(jìn)行計(jì)數(shù)和運(yùn)算處理,即可計(jì)算出輪速變化速率。
權(quán)利要求
1、一種爆胎監(jiān)測(cè)采樣方法,其特征為該方法以車輪輪速變化速率作為爆胎監(jiān)測(cè)采樣對(duì)象,當(dāng)某車輪輪速變化速率達(dá)到設(shè)定值,同時(shí)其余車輪速率未同時(shí)作相應(yīng)變化,即判定爆胎發(fā)生。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的爆胎監(jiān)測(cè)采樣方法,可以直 接利用汽車ABS輪速傳感器輸出信號(hào)作為監(jiān)測(cè)采樣對(duì)象,也 可以采用非接觸式傳感器對(duì)車輪角速度進(jìn)行監(jiān)測(cè)采樣,從而 得到車輪輪速變化速率。
全文摘要
一種爆胎監(jiān)測(cè)采樣方法,該方法以車輪輪速變化速率作為爆胎監(jiān)測(cè)采樣對(duì)象,當(dāng)某車輪輪速變化速率達(dá)到設(shè)定閾值,同時(shí)其余車輪速率未同時(shí)作相應(yīng)變化,即判定爆胎發(fā)生。
文檔編號(hào)B60C23/06GK101554830SQ20081009102
公開日2009年10月14日 申請(qǐng)日期2008年4月10日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月10日
發(fā)明者傅建中, 唐業(yè)忠 申請(qǐng)人:傅建中