本發(fā)明涉及輪胎損傷預(yù)測?，尤其涉及一種利用加速度計(jì)算輪心力偽損傷的方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、輪胎是汽車行駛系統(tǒng)的重要組成部分，輪心處受力情況對汽車運(yùn)動起重要作用，是決定車輛動力學(xué)狀態(tài)的重要參數(shù)，同時(shí)也是車輛可靠耐久性的重要研究對象，車輛在行駛過程中，輪心力受多方面因素的影響，很難通過理論獲取不同工況下汽車輪心力及其損傷。目前車輪六分力傳感器是獲取輪心力的重要手段，該傳感器可以直接獲取不同工況下輪心力，但由于造價(jià)非常昂貴，無法大范圍、長時(shí)間應(yīng)用到車輛輪胎載荷采集中，獲取輪心力損傷；使用多體仿真軟件對輪胎模型進(jìn)行輪心力的計(jì)算，需要通過對多型號、不同使用工況下的試驗(yàn)數(shù)據(jù)對輪胎模型的輪胎參數(shù)進(jìn)行校準(zhǔn)，校準(zhǔn)過程中所需人力物力成本高。

2、現(xiàn)有輪心力損傷的獲取方法，獲取成本太高，無法大范圍、長時(shí)間采集車輪力，如何通過可易獲取物理量來表征輪胎力的損傷對汽車可靠耐久性研究至關(guān)重要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供一種利用加速度計(jì)算輪心力偽損傷的方法及系統(tǒng)，用以解決現(xiàn)有整車損傷檢測成本高、無法長時(shí)間檢測的問題。

2、本發(fā)明提供一種利用加速度計(jì)算輪心力偽損傷的方法，包括：

3、獲取車輛的多項(xiàng)加速度時(shí)域信號和狀態(tài)時(shí)域信號，并對獲取的加速度時(shí)域信號和狀態(tài)時(shí)域信號進(jìn)行預(yù)處理；

4、對預(yù)處理后的狀態(tài)時(shí)域信號中的輪心六分力進(jìn)行分解，生成多項(xiàng)分解力；

5、基于車輛時(shí)域變化特征確定車輛行駛過程中的載荷特征，基于所述載荷特征劃分車輛工況；

6、基于所述車輛工況根據(jù)整車姿態(tài)及行駛狀態(tài)結(jié)合車輛載荷特征，選取各工況下輪心六分力關(guān)聯(lián)的特定加速度信號；

7、基于各工況下輪心六分力關(guān)聯(lián)的特定加速度信號，根據(jù)預(yù)設(shè)的線性累積損傷計(jì)算公式計(jì)算各工況中輪心六分力的偽損傷和特定加速度偽損傷之間的關(guān)系；

8、基于各工況中輪心六分力的偽損傷和特定加速度偽損傷之間的關(guān)系，通過實(shí)時(shí)獲取的加速度偽損傷確定輪心六分力的偽損傷。

9、根據(jù)本發(fā)明提供的一種利用加速度計(jì)算輪心力偽損傷的方法，所述獲取車輛的多項(xiàng)加速度時(shí)域信號和狀態(tài)時(shí)域信號，并對獲取的加速度時(shí)域信號和狀態(tài)時(shí)域信號進(jìn)行預(yù)處理，具體包括：

10、通過在車橋軸頭和車架中心腹面安裝加速度傳感器，獲取軸頭三向加速度和車輛質(zhì)心位置三向加速度，通過車輪六分力傳感器獲取輪心六分力，同步獲取車輛速度信號、制動信號、油門加速信號、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和檔位信號；

11、對所述軸頭三向加速度、車輛質(zhì)心位置三向加速度、輪心六分力、車輛速度信號、制動信號、油門加速信號、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和檔位信號進(jìn)行數(shù)據(jù)檢查，去除毛刺和漂移趨勢，完成預(yù)處理。

12、根據(jù)本發(fā)明提供的一種利用加速度計(jì)算輪心力偽損傷的方法，所述對預(yù)處理后的狀態(tài)時(shí)域信號中的輪心六分力進(jìn)行分解，生成多項(xiàng)分解力，具體包括：

13、將所述輪心六分力分解為縱向力和垂向力；

14、所述縱向力劃分為制動力、驅(qū)動力和路面沖擊力，所述垂向力劃分為低頻垂向力和高頻垂向力。

15、根據(jù)本發(fā)明提供的一種利用加速度計(jì)算輪心力偽損傷的方法，所述基于車輛時(shí)域變化特征確定車輛行駛過程中的載荷特征，基于所述載荷特征劃分車輛工況，具體包括：

16、基于車輛時(shí)域變化特征判斷車輛行駛狀態(tài)，判斷當(dāng)前的車輛狀態(tài)的載荷特征；

17、根據(jù)不同類型的載荷特征劃分出相應(yīng)的車輛工況。

18、根據(jù)本發(fā)明提供的一種利用加速度計(jì)算輪心力偽損傷的方法，所述基于各工況下輪心六分力關(guān)聯(lián)的特定加速度信號，根據(jù)預(yù)設(shè)的線性累積損傷計(jì)算公式計(jì)算各工況中輪心六分力的偽損傷和特定加速度偽損傷之間的關(guān)系，具體包括：

19、基于各工況下輪心六分力關(guān)聯(lián)的特定加速度信號，通過線性累積損傷計(jì)算公式計(jì)算各工況中輪心六分力的偽損傷及對應(yīng)的特定加速度偽損傷；

20、根據(jù)各工況中輪心六分力的偽損傷及對應(yīng)的特定加速度偽損傷構(gòu)建預(yù)測模型，基于所述預(yù)測模型確定各工況中輪心六分力的偽損傷和特定加速度偽損傷之間的關(guān)系。

21、根據(jù)本發(fā)明提供的一種利用加速度計(jì)算輪心力偽損傷的方法，所述基于各工況中輪心六分力的偽損傷和特定加速度偽損傷之間的關(guān)系，通過實(shí)時(shí)獲取的加速度偽損傷確定輪心六分力的偽損傷，具體包括：

22、將實(shí)時(shí)獲取的加速度偽損傷輸入至預(yù)測模型；

23、通過所述預(yù)測模型匹配加速度偽損傷與輪心六分力的偽損傷的對應(yīng)關(guān)系，確定出當(dāng)前輪心六分力的偽損傷。

24、本發(fā)明還提供一種利用加速度計(jì)算輪心力偽損傷的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：

25、信號獲取模塊，用于獲取車輛的多項(xiàng)加速度時(shí)域信號和狀態(tài)時(shí)域信號，并對獲取的加速度時(shí)域信號和狀態(tài)時(shí)域信號進(jìn)行預(yù)處理；

26、分解模塊，用于對預(yù)處理后的狀態(tài)時(shí)域信號中的輪心六分力進(jìn)行分解，生成多項(xiàng)分解力；

27、工況劃分模塊，用于基于車輛時(shí)域變化特征確定車輛行駛過程中的載荷特征，基于所述載荷特征劃分車輛工況；

28、加速度關(guān)聯(lián)模塊，用于基于所述車輛工況根據(jù)整車姿態(tài)及行駛狀態(tài)結(jié)合車輛載荷特征，選取各工況下輪心六分力關(guān)聯(lián)的特定加速度信號；

29、關(guān)系匹配模塊，用于基于各工況下輪心六分力關(guān)聯(lián)的特定加速度信號，根據(jù)預(yù)設(shè)的線性累積損傷計(jì)算公式計(jì)算各工況中輪心六分力的偽損傷和特定加速度偽損傷之間的關(guān)系；

30、預(yù)測模塊，用于基于各工況中輪心六分力的偽損傷和特定加速度偽損傷之間的關(guān)系，通過實(shí)時(shí)獲取的加速度偽損傷確定輪心六分力的偽損傷。

31、本發(fā)明還提供一種電子設(shè)備，包括存儲器、處理器及存儲在存儲器上并可在處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)如上述任一種所述利用加速度計(jì)算輪心力偽損傷的方法。

32、本發(fā)明還提供一種非暫態(tài)計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，其上存儲有計(jì)算機(jī)程序，該計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如上述任一種所述利用加速度計(jì)算輪心力偽損傷的方法。

33、本發(fā)明還提供一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如上述任一種所述利用加速度計(jì)算輪心力偽損傷的方法。

34、本發(fā)明提供的一種利用加速度計(jì)算輪心力偽損傷的方法及系統(tǒng)，通過在車輛上布置車橋軸頭加速度傳感器、車架中心腹面加速度傳感器、車輪六分力傳感器，同步采集車輛速度信號、制動信號、油門信號、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速等車輛can信號，通過數(shù)據(jù)采集器記錄車輛行駛過程中的車輪六分力、軸頭加速度等實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)分析、偽損傷計(jì)算、研究加速度和車輪力損傷之間的定量關(guān)系；通過采集相同配置用戶車輛的加速度信號，預(yù)測其車輪六分力的損傷情況，為車輛可靠耐久性研究提供了關(guān)鍵數(shù)據(jù)支撐；降低輪胎損傷檢測成本、提升準(zhǔn)確性。

技術(shù)特征：

1.一種利用加速度計(jì)算輪心力偽損傷的方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用加速度計(jì)算輪心力偽損傷的方法，其特征在于，所述獲取車輛的多項(xiàng)加速度時(shí)域信號和狀態(tài)時(shí)域信號，并對獲取的加速度時(shí)域信號和狀態(tài)時(shí)域信號進(jìn)行預(yù)處理，具體包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用加速度計(jì)算輪心力偽損傷的方法，其特征在于，所述對預(yù)處理后的狀態(tài)時(shí)域信號中的輪心六分力進(jìn)行分解，生成多項(xiàng)分解力，具體包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用加速度計(jì)算輪心力偽損傷的方法，其特征在于，所述基于車輛時(shí)域變化特征確定車輛行駛過程中的載荷特征，基于所述載荷特征劃分車輛工況，具體包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用加速度計(jì)算輪心力偽損傷的方法，其特征在于，所述基于各工況下輪心六分力關(guān)聯(lián)的特定加速度信號，根據(jù)預(yù)設(shè)的線性累積損傷計(jì)算公式計(jì)算各工況中輪心六分力的偽損傷和特定加速度偽損傷之間的關(guān)系，具體包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用加速度計(jì)算輪心力偽損傷的方法，其特征在于，所述基于各工況中輪心六分力的偽損傷和特定加速度偽損傷之間的關(guān)系，通過實(shí)時(shí)獲取的加速度偽損傷確定輪心六分力的偽損傷，具體包括：

7.一種利用加速度計(jì)算輪心力偽損傷的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括：

8.一種電子設(shè)備，包括存儲器、處理器及存儲在所述存儲器上并可在所述處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1至6任一項(xiàng)所述利用加速度計(jì)算輪心力偽損傷的方法。

9.一種非暫態(tài)計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，其上存儲有計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1至6任一項(xiàng)所述利用加速度計(jì)算輪心力偽損傷的方法。

10.一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1至6任一項(xiàng)所述利用加速度計(jì)算輪心力偽損傷的方法。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及輪胎損傷預(yù)測技術(shù)領(lǐng)域，提供一種利用加速度計(jì)算輪心力偽損傷的方法及系統(tǒng)，包括：獲取車輛的多項(xiàng)加速度時(shí)域信號和狀態(tài)時(shí)域信號并預(yù)處理；對預(yù)處理后的狀態(tài)時(shí)域信號中的輪心六分力進(jìn)行分解，生成多項(xiàng)分解力；基于車輛時(shí)域變化特征確定車輛行駛過程中的載荷特征，基于載荷特征劃分車輛工況并根據(jù)整車姿態(tài)及行駛狀態(tài)結(jié)合車輛載荷特征，選取各工況下輪心六分力關(guān)聯(lián)的特定加速度信號；根據(jù)線性累積損傷計(jì)算公式計(jì)算各工況中輪心六分力的偽損傷和特定加速度偽損傷之間的關(guān)系；通過實(shí)時(shí)獲取的加速度偽損傷確定輪心六分力的偽損傷。本發(fā)明解決了現(xiàn)有整車損傷檢測成本高、無法長時(shí)間檢測的問題。

技術(shù)研發(fā)人員：張宗陽,王凱,王立泰,王樹彬,邴濤,張強(qiáng),史祥坤,孫士濤,馬小明
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國重汽集團(tuán)濟(jì)南動力有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19