一种模拟道路工况的车轮轮辋温度检测方法及装置

技术领域

本申请涉及汽车零部件试验技术领域，特别涉及一种模拟道路工况的车轮轮辋温度检测方法及装置。

背景技术

目前商用车在苛刻工况下频繁使用制动时，车轮轮辋温度超过了车轮轮胎耐温温度，容易导致车轮发生爆胎现象，因此需要对车轮轮辋对车轮轮胎的影响进行性能测试。

在一些相关技术中，检测的方式为：整车在道路上测试，具体是在现场工况下行驶进行频繁制动，然后通过红外测温枪或无线遥感测温装置检测车轮轮辋温度。但是存在以下的缺点：

整车上测试方式因人员操作、天气、路况、测量方式等因素造成试验条件不易控制，使得测试结果准确性差，不利于整车不同设计方案的有效对比，且整车试验周期长、成本高。

发明内容

本申请实施例提供一种模拟道路工况的车轮轮辋温度检测方法及装置，以解决相关技术中整车上测试方式因人员操作、天气、路况、测量方式等因素造成试验条件不易控制，使得测试结果准确性差的问题。

第一方面，提供了一种模拟道路工况下的车轮轮辋温度的检测方法，其包括以下步骤：

获取多种工况下的制动数据，并转化为台架模拟参数；

将制动器总成、制动鼓、轮辋和轮胎装配在制动器惯量试验台上，并安装温度传感器；

基于所述台架模拟参数，在所述制动器惯量试验台上进行模拟试验，并利用温度传感器检测轮辋与轮胎胎冠接触位置的温度值。

由于获取了不同工况下的制动数据，并将其转化为台架模拟参数，然后根据台架模拟参数利用制动器惯量试验台进行模拟实际的制动情况，在制动器惯量试验台上安装温度传感器，进行商用车车轮轮辋温度测试，保证了台架模拟试验与道路工况的一致性，首创了台架试验替代整车进行轮辋的试验，降低了试验成本，提高了试验数据的准确性，利于在开发阶段不同车轮总成设计方案的优化匹配，并且也使了制动器惯量试验台在具备原本的功能作用的情况下，具有新的作用。

也避免了整车上测试方式因人员操作、天气、路况、测量方式等因素造成试验条件不易控制，使得测试结果准确性差，不利于整车不同设计方案的有效对比，且整车试验周期长、成本高的问题。

一些实施例中，将每种工况下的制动数据，以及对应的所述温度值进行结合，以得到轮辋试验数据。

一些实施例中，所述工况包括雨雪天气下行驶工况、晴朗天气下行驶工况、泥泞道路下行驶工况和水泥沥青道路下行驶工况；

所述制动数据包括行驶过程中的车速变化数据、行驶过程中的制动气室压力阈值变化数据、行驶过程中的制动温度变化数据、行驶里程、行驶时间和行驶里程对应道路的坡度数据；

将制动数据转化为台架模拟参数包括以下步骤：

基于所述制动气室压力阈值变化数据和行驶时间，得到制动区间的数量，以及制动间隔时间和每个制动区间对应的制动时间；

基于多个所述制动区间，以及车速变化数据、制动温度变化数据和坡度数据，得到每个制动区间对应的制动初速度、制动末速度、制动初始温度、制动末温度和坡度；

基于每个制动区间的制动初速度、制动末速度和坡度，得出每个制动区间对应的制动模式；

根据得出的制动模式，得到其对应的制动力矩；

将所述制动区间的数量、制动间隔时间、每个制动区间对应的制动时间、制动力矩、制动初速度、制动末速度、制动初始温度、制动末温度作为台架模拟参数。

一些实施例中，基于每个制动区间的制动初速度、制动末速度和坡度，判断出每个制动区间对应的制动模式，包括以下步骤：

将每个制动区间的制动初速度与制动末速度作差，得到差值，并将差值与设定值比较判断；

若差值小于设定值，则该制动区间为拖磨制动模式；

否则，该制动区间为减速制动模式。

一些实施例中，制动区间的制动模式为拖磨制动模式时，得到其对应的制动力矩，包括以下步骤：

基于该制动区间的坡度，得到拖磨制动减速度；

获取轮荷和车轮滚动半径，并基于拖磨制动减速度得到对应的制动力矩。

一些实施例中，制动区间的制动模式为减速制动模式时，得到其对应的制动力矩，包括以下步骤：

基于制动区间内制动初速度和制动区间内制动末速度，以及拖磨制动减速度，得到减速制动减速度；

获取轮荷和车轮滚动半径，并基于减速制动减速度得到对应的制动力矩。

一些实施例中，该方法还包括以下步骤：

进行多次试验循环，并在满足结束条件后停止试验循环；在每完成一次试验循环后记录该次试验循环的轮辋试验数据；

其中一次所述试验循环包括对所有制动区间完成一次模拟试验；结束条件为：若几次试验循环中温度传感器检测的温度值的最大值不再上升时，则结束。

一些实施例中，在完成当前次试验循环之后，进行下一次试验循环之前，包括以下步骤：

对制动器总成、制动鼓、轮辋和轮胎进行降温，以使制动温度低于设计阈值。

第二方面，提供了一种模拟道路工况下的车轮轮辋温度的检测装置，其包括：

数据获取模块，其用于获取多种工况下的制动数据，并转化为台架模拟参数；

制动器惯量试验台，其上用于安装制动器总成、制动鼓、轮辋和轮胎；

温度传感器，其用于检测轮辋与轮胎胎冠接触位置的温度，以及制动温度；

控制装置，其用于根据所述数据获取模块控制制动器惯量试验台进行模拟试验，并记录温度传感器的温度值。

一些实施例中，检测装置还包括数据存储装置，数据存储装置用于将每种工况下的制动数据，以及对应的温度值进行结合，以存储得到轮辋试验数据。

本申请提供的技术方案带来的有益效果包括：

本申请实施例提供了一种模拟道路工况的车轮轮辋温度检测方法及装置，由于获取了不同工况下的制动数据，并将其转化为台架模拟参数，然后根据台架模拟参数利用制动器惯量试验台进行模拟实际的制动情况，在制动器惯量试验台上安装温度传感器，进行商用车车轮轮辋温度测试，保证了台架模拟试验与道路工况的一致性，台架试验替代整车试验，降低了试验成本，提高了试验数据的准确性，利于在开发阶段不同车轮总成设计方案的优化匹配，并且也使了制动器惯量试验台在具备原本的功能作用的情况下，具有新的作用。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的模拟道路工况的车轮轮辋温度检测方法大致流程示意图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请实施例提供一种模拟道路工况的车轮轮辋温度检测方法及装置，以解决相关技术中整车上测试方式因人员操作、天气、路况、测量方式等因素造成试验条件不易控制，使得测试结果准确性差的问题。

请参阅图1，一种模拟道路工况下的车轮轮辋温度的检测方法，其包括以下步骤：

S01、获取多种工况下的制动数据，并转化为台架模拟参数；

S02、将制动器总成、制动鼓、轮辋和轮胎装配在制动器惯量试验台对应的工装上，并安装温度传感器；

S03、基于台架模拟参数，在制动器惯量试验台上进行模拟试验，并利用温度传感器检测轮辋与轮胎胎冠接触位置的温度值。其中，按“QC/T 239商用车辆行车制动器技术要求及台架试验方法”中7.1.3进行磨合；试验冷却风速Vair＝0.33V0，试验惯量原则上按实车总质量计算。

由于获取了不同工况下的制动数据，并将其转化为台架模拟参数，然后根据台架模拟参数利用制动器惯量试验台进行模拟实际的制动情况，在制动器惯量试验台上安装温度传感器，进行商用车车轮轮辋温度测试，保证了台架模拟试验与道路工况的一致性，首创了台架试验替代整车进行轮辋的试验，降低了试验成本，提高了试验数据的准确性，利于在开发阶段不同车轮总成设计方案的优化匹配，并且也使了制动器惯量试验台在具备原本的功能作用的情况下，具有新的作用。

在一些优选的实施例中，还包括步骤S04，步骤S04为：将每种工况下的制动数据，以及对应的温度值进行结合，以得到轮辋试验数据，这样得出的轮辋试验数据更为符合实际的数据，更为准确的反映了其性能。

在一些优选的实施例中，利用制动器惯量试验台进行测试，最为主要的是如何将获取多种工况下的制动数据，并转化为台架模拟参数，下面对步骤S01进行详细的说明：

制动数据包括行驶过程中的车速变化数据、行驶过程中的制动气室压力阈值变化数据、行驶过程中的制动温度变化数据、行驶里程、行驶时间和行驶里程对应道路的坡度数据；多种工况包括雨雪天气下行驶工况、晴朗天气下行驶工况、泥泞道路下行驶工况和水泥沥青道路下行驶工况；每一工况下均对应一组制动数据。

将制动数据转化为台架模拟参数包括以下步骤：

S011、基于制动气室压力阈值变化数据和行驶时间，得到制动区间的数量，以及制动间隔时间和每个制动区间对应的制动时间；

S012、基于多个制动区间，以及车速变化数据、制动温度变化数据和坡度数据，得到每个制动区间对应的制动初速度、制动末速度、制动初始温度、制动末温度和坡度；

S013、基于每个制动区间的制动初速度、制动末速度和坡度，得出每个制动区间对应的制动模式；

S014、根据得出的制动模式，得到其对应的制动力矩；

S015、将制动区间的数量、制动间隔时间、每个制动区间对应的制动时间、制动力矩、制动初速度、制动末速度、制动初始温度、制动末温度作为台架模拟参数。

进一步的，在以上步骤S013中，基于每个制动区间的制动初速度、制动末速度和坡度，判断出每个制动区间对应的制动模式，包括以下步骤：

将每个制动区间的制动初速度与制动末速度作差，得到差值，并将差值与设定值比较判断；

若差值小于设定值，则该制动区间为拖磨制动模式；

否则，该制动区间为减速制动模式。

进一步的，在以上步骤S014中，制动区间的制动模式为拖磨制动模式时，得到其对应的制动力矩，包括以下步骤：基于该制动区间的坡度，得到拖磨制动减速度；获取轮荷和车轮滚动半径，并基于拖磨制动减速度得到对应的制动力矩。

在以上步骤S014中，制动区间的制动模式为减速制动模式时，得到其对应的制动力矩，包括以下步骤：基于制动区间内制动初速度和制动区间内制动末速度，以及拖磨制动减速度，得到减速制动减速度；获取轮荷和车轮滚动半径，并基于减速制动减速度得到对应的制动力矩。

在一些优选的实施例中，为提高试验的准确性，进行多轮试验，得出多个轮辋试验数据，具体的为：

进行多次试验循环，并在满足结束条件后停止试验循环；在每完成一次试验循环后记录该次试验循环的轮辋试验数据；其中一次试验循环包括对所有制动区间完成一次模拟试验；结束条件为：若几次试验循环中温度传感器检测的温度值的最大值不再上升时，则结束。并且在进行下一次的试验之前，需要对制动器总成、制动鼓、轮辋和轮胎进行降温，以使制动温度低于设计阈值。

本申请还提出了一种模拟道路工况下的车轮轮辋温度的检测装置，其包括：数据获取模块、温度传感器、控制装置和制动器惯量试验台。

数据获取模块，其用于获取多种工况下的制动数据，并转化为台架模拟参数；

制动器惯量试验台，其上用于安装制动器总成、制动鼓、轮辋和轮胎；

温度传感器，其用于检测轮辋与轮胎胎冠接触位置的温度，以及制动温度；温度传感器采用热电偶或其他的温度传感器

控制装置，其用于根据数据获取模块控制制动器惯量试验台进行模拟试验，并记录温度传感器的温度值。

进一步的，检测装置还包括数据存储装置，其用于将每种工况下的制动数据，以及对应的温度值进行结合，以得到轮辋试验数据，然后进行存储轮辋试验数据。

本申请在下文中还给出了一种具体的实施例，具体如下：

通过数据采集系统及各类传感器采集整车在用户苛刻工况下的制动数据，工况包括雨雪天气下行驶工况、晴朗天气下行驶工况、泥泞道路下行驶工况和水泥沥青道路下行驶工况，以及不同海拔下的行驶工况；制动数据包括行驶过程中的车速变化数据、行驶过程中的制动气室压力阈值变化数据、行驶过程中的制动温度变化数据、行驶里程、行驶时间和行驶里程对应道路的坡度数据。

(1)某工程车青岛城市公路采集曲线：

用户按正常驾驶习惯操作整车在青岛城市公路(李沧区东王埠-高新区鲁商蓝岸新城)行驶25km，采集数据后按如下制动工况处理方法进行数据处理。

(2)数据处理方法：

将工况对应的制动数据导入excel中；

根据制动气室压力阈值变化数据和行驶时间，以及利用excel中countif、indirect、offset等函数进行数据处理，确定制动区间共114次，以及制动间隔时间和每个制动区间对应的制动时间；

基于多个制动区间，以及车速变化数据、制动温度变化数据和坡度数据，得到每个制动区间对应的制动初速度、制动末速度、制动初始温度、制动末温度和坡度；

根据制动区间内制动初速度和制动末速度对比判断整车行驶过程中制动模式，初末速度相差小于3km/h的制动区间判定为拖磨制动模式，否则为减速制动模式；

根据公式a1＝g*sinα计算得出每次拖磨制动的拖磨制动减速度a1(α为制动区间内的坡度)；

根据公式a2＝a1+(V初-V末)/t计算得出每次减速制动的减速度(V初为制动初速度，V末为制动末速度，t为制动时间)；

e.根据公式M＝G*r*a(G、r、a依次为轮荷、车轮滚动半径、减速度)计算得出每次制动的制动力矩。

(3)将制动数据处理后，转化为台架模拟参数，包括每一次制动的制动区间的数量、制动间隔时间、每个制动区间对应的制动时间、制动力矩、制动初速度、制动末速度、制动初始温度、制动末温度。

注：制动区间次数1-114相当于整车在青岛城市公路行驶25km进行的制动。

按“QC/T 239商用车辆行车制动器技术要求及台架试验方法”中7.1.3进行磨合；试验冷却风速Vair＝0.33V0，试验惯量原则上按实车总质量计算。在制动器惯量试验台上，将整车制动器总成、制动鼓、车轮总成(轮辋+轮胎)装配在制动器惯量试验台对应工装上，在车轮轮辋温度(与轮胎胎冠接触位置)安装温度传感器，均通过制动器惯量试验台上的无线遥感测试装置进行测试。

按上表规定条件进行114次制动为一轮试验循环，每当一轮试验循环结束，控制制动初温下降至40℃后重新开始下一轮循环。试验循环至少进行5轮，直至各测点温度最高值没有明显上升为止(相差在5℃以内)。

本申请的原理：

由于获取了不同工况下的制动数据，并将其转化为台架模拟参数，然后根据台架模拟参数利用制动器惯量试验台进行模拟实际的制动情况，在制动器惯量试验台上安装温度传感器，进行商用车车轮轮辋温度测试，保证了台架模拟试验与道路工况的一致性，首创了台架试验替代整车进行轮辋的试验，降低了试验成本，提高了试验数据的准确性，利于在开发阶段不同车轮总成设计方案的优化匹配，并且也使了制动器惯量试验台在具备原本的功能作用的情况下，具有新的作用。

也避免了整车上测试方式因人员操作、天气、路况、测量方式等因素造成试验条件不易控制，使得测试结果准确性差，不利于整车不同设计方案的有效对比，且整车试验周期长、成本高的问题。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。存储器是计算机可读介质的示例。

计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。

计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

需要说明的是，在本申请中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。