專利名稱：一種基于abs輪速傳感器信號的輪胎氣壓監(jiān)測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及汽車安全監(jiān)測領(lǐng)域，更具體的說，本發(fā)明是關(guān)于一種基于ABS輪速傳 感器信號的輪胎氣壓監(jiān)測方法。
背景技術(shù)：
爆胎是引起惡性交通事故的重要原因之一。輪胎在非正常氣壓下，尤其是在低氣壓 下長時間行駛，輪胎滾動阻力增大、變形加劇、高速時產(chǎn)生駐波、溫度急劇升高，極易造成爆 胎。輪胎在爆胎之前都有不斷增強的信息，監(jiān)測分析這些信息，就能對輪胎的氣壓狀態(tài)做出 判斷。輪胎氣壓的大小直接影響輪胎的滾動半徑，輪胎的滾動半徑直接影響輪速傳感器發(fā) 出的脈沖數(shù)。通過對脈沖數(shù)的處理計算，就能夠找到合理的比較信息，利用這些信息之間的 相對變化，就可以判斷出汽車的行駛狀態(tài)和氣壓狀態(tài)。目前，輪胎氣壓監(jiān)測與報警系統(tǒng)主要有直接式和間接式兩大類直接式是在輪胎 內(nèi)或氣門嘴上設(shè)置機械裝置或者電子裝置等監(jiān)測裝置，直接檢測輪胎氣壓，并在認為存在 異常時給予報警。間接式是通過檢測受輪胎氣壓影響的其它物理量的變化來判斷輪胎氣 壓。例如監(jiān)測車輪的滾動半徑、車輪的轉(zhuǎn)動速度、輪胎的彈性、輪胎的振動等參數(shù)的變化。實 現(xiàn)的方式有機械式、電子式和材料式等多種。輪胎氣壓監(jiān)測系統(tǒng)(簡稱TPMS)，直接式TPMS，安裝困難、成本較高，且存在供電困 難的問題，現(xiàn)有的間接式TPMS處理方法復雜，報警靈敏度不夠，在輪胎更換或維修后容易 發(fā)生誤報警或漏報警。中國專利局于2008年8月27日公告了一份CN201105725Y號文獻，名稱為一種 汽車輪胎氣壓監(jiān)測系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括設(shè)在各車輪輪胎內(nèi)的輪胎氣壓溫度傳感器，車輛上的 ABS控制系統(tǒng)在前軸和后軸上安裝車輪處設(shè)置ABS輪速傳感器，ABS控制系統(tǒng)設(shè)ABS控制 器，ABS輪速傳感器通過輪速信號及控制線路與ABS控制器連接，輪胎氣壓溫度傳感器與 ABS控制器之間設(shè)有無線信號傳輸線路。把TPMS與ABS控制系統(tǒng)充分結(jié)合在一起，ABS控 制器根據(jù)從TPMS傳感器和ABS輪速傳感器得到的信息進行綜合的計算分析，作出相應(yīng)的 反應(yīng)并采取必要的措施，在胎壓過大、或突然失壓、或胎內(nèi)溫度過高時強制制動，使汽車輪 胎氣壓監(jiān)測系統(tǒng)成為了一個主動式的安全系統(tǒng)。該系統(tǒng)屬于間接式TPMS，其缺點是處理方 法復雜，報警靈敏度不夠。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的處理方法復雜，報警靈敏度不夠的缺點，提供了 一種處理方法簡單，高靈敏度的基于ABS輪速傳感器信號的輪胎氣壓監(jiān)測方法。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是本發(fā)明包括對輪速傳感器輸出的信 號進行處理，利用處理后的脈沖信號計算出各輪胎的虛擬行程，通過各輪胎虛擬行程間的 比較和各輪胎各自的虛擬行程、基準行程之間的比較，判斷出氣壓異常的輪胎，發(fā)出警報并 確定汽車的轉(zhuǎn)彎、驅(qū)動打滑和制動工況，監(jiān)測方法步驟包括
(1).輸入基本參數(shù)，包括輪速信號采樣時間f，四個輪胎的理論半徑G ( = 1，2，3，4 ；為敘述方便本發(fā)明中規(guī)定廣4分別代表左前輪
胎、右前輪胎、右后輪胎、左后輪胎)，四個輪速傳感器的齒數(shù)4 ( = 1，2，3，4 ；同樣廣4分別
代表左前輪胎、右前輪胎、右后輪胎、左后輪胎)，基準行程確定程序設(shè)定的最小車速和采集 次數(shù)、監(jiān)測程序設(shè)定的最小車速、各種比較方法設(shè)定的閾值；
(2).功能判定，當系統(tǒng)判斷出當前處于確定基準行程功能時，即執(zhí)行基準行程確定程 序(3)，否則，執(zhí)行監(jiān)測程序(4);
(3).基準行程確定程序；
(4).胎壓監(jiān)測程序。將輪胎的具體尺寸、輪速傳感器的齒數(shù)、基準行程確定程序設(shè)定的最小車速和采 集次數(shù)、監(jiān)測程序設(shè)定的最小車速、各種比較方法設(shè)定的閾值等數(shù)據(jù)輸入到系統(tǒng)中，基準行 程確定程序中的最小車速一般設(shè)置為20km/h，基準行程確定程序中的采集次數(shù)一般設(shè)置 為5 8次；系統(tǒng)每隔20s (即采樣時間為20s)，采集計算一次數(shù)據(jù)，自動運行一次基準行 程確定程序或胎壓監(jiān)測程序；既不會增加系統(tǒng)的太多的工作量，又能及時發(fā)現(xiàn)輪胎可能的 異常。進一步，基準行程確定程序包括
(3. 1)系統(tǒng)實時檢測車速，車速大于設(shè)定的車速時開始采集輪速傳感器信號并存儲，達 到采樣時間后，結(jié)束采樣；
(3. 2)計算各輪胎的行程，并進行下一次的采樣； (3. 3)重復(3. 1)和(3. 2)，達到規(guī)定的次數(shù)；
(3. 4)計算輪胎的平均行程，以此作為輪胎的基準行程，存儲更新基準行程； (3. 5)給出信號，基準行程確定程序執(zhí)行完畢，返回到步驟(2)。進一步，胎壓監(jiān)測程序包括
(4. 1)利用設(shè)定的計算程序，計算各個輪胎的虛擬行程； (4. 2)利用設(shè)定的比較方法進行比較，得到相應(yīng)的比較結(jié)果；
(4. 3)利用比較結(jié)果，進行判定，若汽車處于轉(zhuǎn)彎或驅(qū)動滑轉(zhuǎn)工況，返回到步驟(2)；若 非，進入下一步；
(4. 4)利用比較結(jié)果，進行判定，若判斷出某一輪胎氣壓可能異常，則存儲該輪胎編號， 進入下一步；若非，返回步驟(2);
(4. 5)根據(jù)最近ρ次判定的結(jié)果，統(tǒng)計各個輪胎氣壓可能異常的次數(shù)K ,并計算 Ds /P,當Ds 4時,給出報警；否則，返回步驟⑵。進一步，輪胎的基準行程按如下公式計算
權(quán)利要求
1.一種基于ABS輪速傳感器信號的輪胎氣壓監(jiān)測方法，其特征在于對輪速傳感器輸 出的信號進行處理，利用處理后的脈沖信號計算出各輪胎的虛擬行程，通過各輪胎虛擬行 程間的比較和各輪胎各自的虛擬行程、基準行程之間的比較，判斷出氣壓異常的輪胎，發(fā)出 警報并確定汽車的轉(zhuǎn)彎、驅(qū)動打滑和制動工況，監(jiān)測方法步驟包括(1).輸入基本參數(shù)，包括輪速信號采樣時間I，四個輪胎的理論半徑G ( = 1，2，3，4;廣4)，四個輪速傳感器的齒數(shù)、(《= 1,2, 3,4；廣4)，基準行程確定程序設(shè)定的最小車速和采集次數(shù)、監(jiān)測程序設(shè)定的最小車速、各種比較 方法設(shè)定的閾值；(2).功能判定，當系統(tǒng)判斷出當前處于確定基準行程功能時，即執(zhí)行基準行程確定程 序(3)，否則，執(zhí)行監(jiān)測程序(4);(3).基準行程確定程序；(4).胎壓監(jiān)測程序。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于ABS輪速傳感器信號的輪胎氣壓監(jiān)測方法，其特征 在于所述的基準行程確定程序包括(3. 1)系統(tǒng)實時檢測車速，車速大于設(shè)定的車速時開始采集輪速傳感器信號并存儲，達 到采樣時間后，結(jié)束采樣；(3. 2)計算各輪胎的行程，并進行下一次的采樣； (3. 3)重復(3. 1)和(3. 2)，達到規(guī)定的次數(shù)；(3. 4)計算輪胎的平均行程，以此作為輪胎的基準行程，存儲更新基準行程； (3. 5)給出信號，基準行程確定程序執(zhí)行完畢，返回到步驟(2)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種基于ABS輪速傳感器信號的輪胎氣壓監(jiān)測方法，其 特征在于所述的胎壓監(jiān)測程序包括(4. 1)利用設(shè)定的計算程序，計算各個輪胎的虛擬行程； (4. 2)利用設(shè)定的比較方法進行比較，得到相應(yīng)的比較結(jié)果；(4. 3)利用比較結(jié)果，進行判定，若汽車處于轉(zhuǎn)彎或驅(qū)動滑轉(zhuǎn)工況，返回到步驟(2)；若 非，進入下一步；(4. 4)利用比較結(jié)果，進行判定，若判斷出某一輪胎氣壓可能異常，則存儲該輪胎編號， 進入下一步；若非，返回步驟(2);(4. 5)根據(jù)最近ρ次判定的結(jié)果，統(tǒng)計各個輪胎氣壓可能異常的次數(shù)K ,并計算Ai當仏、時,給出報警；否則，返回步驟⑵。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于ABS輪速傳感器信號的輪胎氣壓監(jiān)測方法，其特征 是輪胎的基準行程按如下公式計算
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于ABS輪速傳感器信號的輪胎氣壓監(jiān)測方法，其特征 是輪胎的虛擬行程按如下公式計算
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于ABS輪速傳感器信號的輪胎氣壓監(jiān)測方法，其特征 是所述步驟(4. 2)采用三種比較方法進行比較，得到三種相對誤差值 (a)自身比較法紙表示《號輪胎在本次采樣中，虛擬行程與基準行程的相對誤差； (b)轉(zhuǎn)彎比較法:
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于ABS輪速傳感器信號的輪胎氣壓監(jiān)測方法，其特征 是所述步驟(4. 3)、(4. 4)對汽車行駛狀態(tài)和氣壓可能異常的判斷，判斷方法如下(d)行駛工況的判斷若^12 > 和& 43 > 同時成立，則汽車右轉(zhuǎn)彎； 若幼l2 <- 和‘ 43 <- 同時成立，則汽車左轉(zhuǎn)彎； 若> k和AS23 > h同時成立，則汽車前驅(qū)動輪打滑； 若M14 <-k和Aif23 <-.%同時成立，則汽車后驅(qū)動輪打滑；(e)輪胎氣壓可能異常的判斷當汽車處于非轉(zhuǎn)彎和非打滑狀態(tài)下，若
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于ABS輪速傳感器信號的輪胎氣壓監(jiān)測方法，其特征 是所述步驟(4. 5)判定氣壓可能異常的輪胎是否氣壓確實異常，根據(jù)最近P次判定的結(jié)果，統(tǒng)計各個輪胎氣壓可能異常的次數(shù)A ,并計算Ds^UJP ,^Dx>q\Y\,n號輪胎氣壓 異常，否則認為《號輪胎氣壓仍然正常。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基于ABS輪速傳感器信號的輪胎氣壓監(jiān)測方法，目的是提供一種處理方法簡單，高靈敏度的基于ABS輪速傳感器信號的輪胎氣壓監(jiān)測方法。包括對輪速傳感器輸出的信號進行處理，利用處理后的脈沖信號計算出各輪胎的虛擬行程，通過各輪胎虛擬行程間的比較和各輪胎各自的虛擬行程、基準行程之間的比較，判斷出氣壓異常的輪胎，發(fā)出警報并確定汽車的轉(zhuǎn)彎、驅(qū)動打滑和制動工況。在系統(tǒng)判斷出n號輪胎氣壓異常時自動發(fā)出報警，提醒駕駛員保持正常的胎壓行駛，可以有效預防爆胎事故的發(fā)生。
文檔編號B60C23/02GK102114757SQ201010236568
公開日2011年7月6日 申請日期2010年7月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月26日
發(fā)明者丁勇, 劉全有, 李書福, 楊健, 楊安志, 翟洪軍, 趙福全, 郭夢夢, 金吉剛 申請人:浙江吉利控股集團有限公司, 浙江吉利汽車研究院有限公司