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原文传递一种间接式胎压监测系统和方法

专利名称：	一种间接式胎压监测系统和方法
摘要：	本发明提供了一种间接式胎压监测系统和方法，系统包括按信号流向依次连接的信号预处理模块、角速度计算模块、工况补偿模块、轮胎自适应模型补偿模块、滑移率计算模块、牵引力分析模块和轮胎相对半径差计算模块；本发明的方法通过对轮速传感器的原始轮速信号和车辆已有信号进行数据融合分析得到轮胎的压力信息，实现轮胎压力监测的功能；本发明既可通过低成本硬件实现，也可以集成到车辆ABS/ESC系统中，实用性强，拓展功能多，应用移植性好，在日常使用中无需硬件维护，有效降低了车辆的硬件成本；本发明有效避免了直接式胎压监测系统在信号传输过程中信号延时、易受干扰等缺点，增强了监测功能的稳定性。
专利类型：	发明专利
申请人：	武汉理工大学
发明人：	钟毅
专利状态：	有效
申请日期：	1900-01-20T00:00:00+0805
发布日期：	1900-01-20T17:00:00+0805
申请号：	CN201911366693.5
公开号：	CN111016552A
代理机构：	湖北武汉永嘉专利代理有限公司
代理人：	钟锋
分类号：	B60C23/04;B60C23/02;B;B60;B60C;B60C23;B60C23/04;B60C23/02
申请人地址：	430070 湖北省武汉市洪山区珞狮路122号
主权项：	1.一种间接式胎压监测系统，其特征在于：包括按信号流向依次连接的信号预处理模块、角速度计算模块、工况补偿模块、轮胎自适应模型补偿模块、滑移率计算模块、牵引力分析模块和轮胎相对半径差计算模块；信号预处理模块的信号输入端口与传感器连接，用于接收传感器信号，并对收到的信号进行滤波以消除噪声；角速度计算模块用于对经过预处理的信号进行齿圈角速度计算；工况补偿模块用于补偿特殊工况；轮胎自适应模型补偿模块用于根据轮胎特性建立自适应模型或根据轮胎规格型号调用对应的自适应模型、根据模型进行补偿以提高功能精度；滑移率计算模块用于计算车轮滑移率；牵引力分析模块用于计算轮端牵引力，并得到轮端牵引力与车轮滑移率的关系；轮胎相对半径差计算模块的信号输出端口与上位机连接，用于计算当前轮胎的相对半径差，与该轮胎的相对半径差的标定值对比并向上位机输出判断结果，实现胎压监测功能。 2.根据权利要求1所述的一种间接式胎压监测系统，其特征在于：信号预处理模块包括巴特沃斯型FIR低通滤波器，用于对收到的原始轮速数据进行基于事件的插值与带通滤波，滤除噪声尖刺，防止出现数据丢失导致的误报警。 3.根据权利要求1所述的一种间接式胎压监测系统，其特征在于：工况补偿模块包括信号失效补偿模块、车辆制动补偿模块、车辆换挡补偿模块、车辆倒挡补偿模块、车辆转向补偿模块、车辆ABS/ESC介入补偿模块、车轮打滑补偿模块和粗糙路面补偿模块。 4.基于权利要求1～权利要求3中任意一项权利要求所述的一种间接式胎压监测系统的监测方法，其特征在于：包括以下步骤： S1：系统上电初始化，标定轮胎在标准胎压下的相对半径差并保存； S2：接收包括原始轮速信号和其他辅助车辆信号的信息并保存； S3：根据步骤S2得到的信息计算当前轮胎的相对半径差，判断当前轮胎的相对半径差是否较步骤S1得到的轮胎在标准胎压下的相对半径差的标定值增大，若是则认为当前轮胎漏气，若否则认为当前轮胎不漏气；将对比结果发送到上位机。 5.根据权利要求4所述的一种基于间接式胎压监测系统的监测方法，其特征在于：所述的步骤S1中，具体步骤为： S11：对轮胎充好气后标定气压值； S12：系统上电初始化，设当前胎压为标准胎压； S13：检查当前轮胎是否有标准胎压下的相对半径差Δrc的历史标定数据，若有则判断历史标定数据的存储日期距当前日期是否大于等于设定值，若历史标定数据的存储日期距当前日期小于设定值，则不进行标定；若历史标定数据的存储日期距当前日期大于等于设定值或无历史数据，则标定轮胎在标准胎压下的相对半径差Δrc并保存。 6.根据权利要求5所述的一种基于间接式胎压监测系统的监测方法，其特征在于：所述的步骤S3中，具体步骤为： S31：信号预处理模块接收车辆的轮速传感器或ABS/ESC系统发送的原始轮速信号和其他辅助车辆信号，通过巴特沃斯型FIR低通滤波器对原始轮速数据进行基于事件的插值与带通滤波以滤除噪声尖刺，将经过预处理的信号发送到角速度计算模块； S32：角速度计算模块根据收到的经过预处理的轮速信号计算齿圈角速度，并发送到工况补偿模块； S33：工况补偿模块根据收到的信号判断车辆当前状态属于何种工况，按对应工况补偿方法对收到的信号进行补偿，将补偿后的信号发送到轮胎自适应模型补偿模块； S34：轮胎自适应模型补偿模块根据收到的信号和当前轮胎的特性建立自适应模型，或根据当前轮胎的规格型号调用对应的自适应模型，对步骤S33得到的信号进行补偿，将补偿后的信号发送到滑移率计算模块； S35：滑移率计算模块根据收到的信号、轮胎半径、加速度信号以及其他辅助信号计算车轮滑移率，并发送到牵引力分析模块； S36：牵引力分析模块根据收到的信号、扭矩信号计算轮端牵引力，通过最小二乘法得到轮端牵引力与车轮滑移率的关系，并发送到轮胎相对半径差计算模块； S37：轮胎相对半径差计算模块根据轮端牵引力与车轮滑移率的关系计算当前轮胎的相对半径差Δrn，判断Δrn是否较步骤S1得到的轮胎在标准胎压下的相对半径差Δrc增大，若是则认为当前轮胎漏气，向上位机输出报警信号；若否则认为当前轮胎不漏气，向上位机输出判断结果； S38：上位机判断收到的信号是否为报警信号，若是则向系统发送标定命令，系统收到标定命令后重新标定轮胎在标准胎压下的相对半径差Δrc并保存；若否则从步骤S31开始循环。 7.根据权利要求6所述的一种基于间接式胎压监测系统的监测方法，其特征在于：所述的步骤S13中，根据车辆行驶的不同速度区间，系统对轮胎在标准胎压下的相对半径差Δrc的标定分别进行多次并保存。 8.根据权利要求7所述的一种基于间接式胎压监测系统的监测方法，其特征在于：所述的步骤S37中，轮胎在标准胎压下的相对半径差Δrc的标定值数量达到轮胎的相对半径差的比较要求数量时，判断Δrn是否较步骤S1得到的轮胎在标准胎压下的相对半径差Δrc增大；轮胎在标准胎压下的相对半径差Δrc的标定值数量不满足轮胎的相对半径差的比较要求数量时，从步骤S1开始循环。
所属类别：	发明专利