[发明专利]一种车辆轮胎状态监测及降温系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及车辆监测技术，尤其涉及一种车辆轮胎状态监测及降温系统及方法。

背景技术

当汽车行驶时，轮胎的胎压低会使轮胎与地面的接触增多，轮胎温度会因与地面摩擦增多而升高。载货汽车由于载重量大，其轮胎承受的重量较重，所以在行驶过程中与地面摩擦力非常大，轮胎的温度上升更加快，直接导致轮胎老化速度加快，非常容易爆胎，对行车安全以及货物安全带来特别大的风险。目前通常的解决方案是：在车辆上安装水箱，由司机凭借经验，定时给各个轮胎淋水降温，以保证轮胎工作在安全温度范围之内。但是这种方法因为无法获知轮胎的实时温度状态，或者即使通过加装TPMS来获知温度状态却无法在检测到高温后自动喷淋，不能有效利用车身水箱有限的水资源和精准降温。并且轮胎在高温情况下，突然淋水降温，局部的热胀冷缩会导致轮胎内部结构发生变形，温度迅速变化会使得轮胎各层间产生冲突，如果同时存在轮胎老化的情况，就很有可能发生爆炸，而且，不仅仅是轮胎，如果温度过高，轮毂也极有可能产生爆裂，因此必须精准降温，依据车轮的实时状态调整淋水的时机以及淋水量。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种车辆轮胎状态监测及降温系统，其能解决现有技术不能精准降温的问题，并可以对轮胎状态进行监测。

本发明的目的之二在于提高一种车辆轮胎状态监测及降温方法，其能解决现有技术不能精准降温的问题。

本发明的目的之一采用以下技术方案实现：

一种车辆轮胎状态监测及降温系统，应用于货车车辆，该货车车辆具有驾驶室和车身，车身上连接有多个车轮，包括安装在驾驶室的显示器、多个中间控制器、多个分别与车轮一一对应安装在车轮内或车轮外的温度压力传感器、若干个水箱、多个分别与水箱一一对应设置在水箱内的水位温度传感器、多组与水箱的出水端一一对应连接的喷头，喷头位于对应的车轮的上方，中间控制器与水箱一一对应，中间控制器均与显示器无线连接，水位温度传感器与对应的中间控制器连接，温度压力传感器与对应的中间控制器无线连接。

优选的，所述任意一组喷头与对应的水箱的出水端之间还设有与中间控制器连接的电磁阀。

优选的，每一组喷头中喷头的数量为多个。

优选的，所述多个水箱分布在车身的两侧以及与车轮相应的位置。

优选的，所述中间控制器的型号为STM8S003。

优选的，温度压力传感器与对应的中间控制器无线连接的方式为：中间控制器依次通过一RF接收模块和RF匹配电路连接天线，温度压力传感器连接天线。

优选的，所述RF接收模块为TDA5235。

本发明的目的之二采用以下技术方案实现：

一种应用于车辆轮胎状态监测及降温系统的车辆轮胎状态监测及降温方法，对货车车辆的车轮进行压力、温度监测，包括如下步骤：

第一接收步骤：接收来自温度压力传感器检测的车轮压力数据、车轮加速度数据和车轮温度数据；

第一计算步骤：根据车轮加速度数据获取货车车辆行驶速度，以根据货车车辆行驶速度计算得到货车车辆行驶车轮周长的距离所需时间，并记为第一时间；

第二接收步骤：接收来自水位温度传感器的水位信号和液体温度信号；

第二计算步骤：根据第一时间、车轮温度数据和液体温度数据计算得到单次喷淋时长。

优选的，在第二计算步骤中，通过公式a_n＝v²/R计算得到货车车辆行驶速度，根据公式计算得到货车车辆行驶车轮周长的距离所需时间，其中，a_n为车轮加速度数据，V为货车车辆行驶速度，R为车轮的半径，T为货车车辆行驶车轮周长的距离所需时间。

优选的，第二计算步骤包括如下子步骤：

通过公式Q₀＝c₀m₀ΔT₀计算将车轮温度数据下降至预设温度所需释放的热量，其中，m₀为车轮的橡胶部分重量，c₀为车轮的橡胶比热容，ΔT₀为当前车轮温度数据与预设温度之间的温度差；

根据公式计算所需水的质量，其中m₁为水的质量，Q₀为当前车轮温度数据下降至预设温度所需释放的热量，c₁为水的比热容，T₂为预设温度数据，T₁为降温时初始的液体温度数据；