本發(fā)明涉及輪胎氣壓監(jiān)測領(lǐng)域，具體涉及一種用于解決間接式胎壓監(jiān)測系統(tǒng)無法自我更替參數(shù)的自學習方法。

背景技術(shù)：

隨著胎壓監(jiān)測國家法規(guī)的出臺，輪胎氣壓的重要性開始廣泛被人們關(guān)注?，F(xiàn)有技術(shù)中，胎壓監(jiān)測系統(tǒng)(tpms)主要有直接式和間接式兩大類，直接式胎壓監(jiān)測系統(tǒng)使用的是內(nèi)置于輪胎的壓力傳感器，可直接測得輪胎壓力；間接式胎壓監(jiān)測系統(tǒng)則根據(jù)輪速傳感器，對輪速信號進行運算處理得到輪胎壓力的相對關(guān)系，從而識別胎壓異常車輪。如燕山大學韓宗奇教授公開了一種行駛中汽車輪胎氣壓的檢測方法(專利號：zl200810054917.4)。車輛在行駛一定距離后，由于各軸載荷差異等多種因素影響，導致輪胎磨損不均，建議輪胎進行換位，或輪胎達到壽命后需更換新輪胎以及輪胎破損修補后重新安裝等，均需要系統(tǒng)對輪胎氣壓進行重新標定，標定過程要求繁瑣，要求在特定的工況下行駛特定的距離，如在平直公路上以60km/h左右直線行駛1公里，還需特定的按鍵啟動，容易出錯，影響了學習準確度。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的在于提供一種使其標定在無人員干預的情況下自動進行、消除手動標定的繁瑣操作的用于間接式胎壓監(jiān)測系統(tǒng)智能標定的自學習方法。

為實現(xiàn)上述目的，采用了以下技術(shù)方案：本發(fā)明所述方法步驟如下：

步驟1，在近勻速直行工況下篩選自學習所需的輪胎脈沖數(shù)，監(jiān)測車輛輪胎的狀態(tài)變化；

步驟2，行駛過程中輪胎的磨損的識別與修正；修補后輪胎的充放氣的識別與修正；一定行駛距離后的輪胎換位的識別與修正；更換新輪胎的識別與修正；胎壓異常報警；

步驟3，對步驟2所獲信息進行自學習算法處理；

步驟4，對車輛輪胎進行系統(tǒng)參數(shù)修正。

進一步的，步驟1中，所述近勻速直行工況是指：車速在一定范圍內(nèi)無急加速和制動且車輛行駛接近直行狀態(tài)，在一定時間內(nèi)滿足一定狀態(tài)參數(shù)的行駛工況；

其中，一定狀態(tài)參數(shù)包括：

直行狀態(tài)參數(shù)，用來判斷車輛方向盤轉(zhuǎn)角是否在±30°范圍內(nèi)；

加速狀態(tài)參數(shù)，用來判斷車輛是否為急加速狀態(tài)；

車速狀態(tài)參數(shù)，用來判斷車輛是否在40～80km/h的速度范圍內(nèi)；

制動狀態(tài)參數(shù)，用來判斷車輛是否產(chǎn)生制動；

一定時間是指：可用于判別近勻速直行工況的最短時間，即為所使用的輪速傳感器、方向盤轉(zhuǎn)角傳感器、橫擺角速度傳感器和制動踏板傳感器的信號發(fā)送周期的最小公倍數(shù)，也即工況判斷周期；其中，輪速傳感器用于車輪轉(zhuǎn)動信號的采集；方向盤轉(zhuǎn)角傳感器用于車輛收到的轉(zhuǎn)向輸入的采集；橫擺角速度傳感器用于車輛實際轉(zhuǎn)向狀態(tài)的采集；制動踏板傳感器用于車輛制動狀態(tài)的采集；

在判定為近勻速直行工況后，存儲并累加每個工況判斷周期內(nèi)的車輪脈沖數(shù)，用于步驟3的自學習算法。

進一步的，步驟2中，

①行駛過程中輪胎的磨損的識別與修正，用于識別車輛行駛導致的輪胎磨損積累的磨損量，并做出參數(shù)修正；

②修補后輪胎的充放氣的識別與修正，用于識別車輛輪胎破損漏氣后修補，充放氣導致的胎壓變動，并做出參數(shù)修正；

③一定行駛距離后的輪胎換位的識別與修正，用于識別車輛使用人員為均衡輪胎磨損程度所做出的輪胎位置調(diào)換，并做出參數(shù)修正；

包括：一定行駛距離后輪胎的前后換位以及對其的識別與參數(shù)修正；

一定行駛距離后輪胎的左右換位以及對其的識別與參數(shù)修正；

一定行駛距離后輪胎的對角線換位以及對其的識別與參數(shù)修正；

一定行駛距離后輪胎的左右、循環(huán)換位以及對其的識別與參數(shù)修正；

④更換新輪胎的識別與修正，用于識別車輛使用人員使用新輪胎更換廢舊輪胎，并做出參數(shù)修正。

進一步的，步驟3中，所述的自學習算法包括構(gòu)建自學習數(shù)據(jù)矩陣和自學習多項式；

其中，所述自學習數(shù)據(jù)矩陣由車輪的脈沖數(shù)、修正系數(shù)、標準脈沖數(shù)、標準脈沖數(shù)之間的和、標準準脈沖數(shù)之間的差構(gòu)成；車輪脈沖數(shù)信號來源為車輪防抱死系統(tǒng)(abs)的輪速傳感器，通過車載can總線獲??；修正系數(shù)是為消除車輪磨損及半徑差異對胎壓判別的影響，且在一定時間內(nèi)保持不變的參數(shù)，是系統(tǒng)自學習進行修正的參數(shù)對象；一定時間是指系統(tǒng)在前后兩次自學習之間的時間段；所述的自學習進行的修正，修正是指求解各車輪實測脈沖數(shù)與基準脈沖數(shù)的比值；標準脈沖數(shù)，是將車輪脈沖數(shù)乘以修正系數(shù)后的脈沖數(shù)，目的是消除由于輪胎初始靜力半徑差異引起脈沖數(shù)差異；

所述自學習多項式包括利用一組自學習判斷系數(shù)與自學習數(shù)據(jù)矩陣內(nèi)的數(shù)據(jù)構(gòu)建一組多項式，根據(jù)求解出該多項式值的大小來判斷輪胎狀態(tài)的變化情況；一組自學習判斷系數(shù)是指使自學習多項式值等于零的一組常數(shù)；一組多項式包括：由所有兩輪標準脈沖數(shù)的和組成的多項式、由所有兩輪標準脈沖數(shù)的差的平方和組成的多項式。

進一步的，所述方法的具體步驟如下：

s01：確定所述信號周期最小公倍數(shù)為t，取t為一個工況判斷周期；

s02：在判斷工況周期內(nèi)讀取、計算車輛行駛工況參數(shù)：方向盤轉(zhuǎn)角平均值、車速、車速變化率平均值、制動踏板位置信號、車輪脈沖數(shù)以及橫擺角速度；

s03：對每個工況判斷周期內(nèi)的行駛工況進行甄別，識別是否為近勻速直行工況；

s04：每一個工況判斷周期，在判斷為近勻速直行工況后，存儲該周期內(nèi)車輪脈沖數(shù)并累加，否則舍棄脈沖數(shù)；

s05：將累加到一定值后的四輪脈沖數(shù)進行脈沖數(shù)標準化處理，得到四輪標準脈沖數(shù)；

s06：建立自學習數(shù)據(jù)矩陣；

s07：根據(jù)s06中的自學習數(shù)據(jù)矩陣m，建立自學習多項式；

s08：根據(jù)自學習多項式數(shù)值，判斷輪胎狀態(tài)變化情況；

s09：當輪胎狀態(tài)發(fā)生變化時，對修正系數(shù)進行修正；

s10：用新修正的修正系數(shù)代替原修正系數(shù)，進行間接式tpms對胎壓的監(jiān)測。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點：智能識別車輛是否需要標定，使得間接式tpms繁瑣的人工標定過程得到解決，同時使得間接式tpms由于輪胎狀態(tài)變化引起的誤報率得到降低，保障行車安全。

附圖說明

圖1是本發(fā)明方法使用的輪胎編號示意圖。

圖2是本發(fā)明方法嵌入間接式tpms的結(jié)構(gòu)框圖。

圖3是本發(fā)明方法可應用的輪胎狀態(tài)變化的分類情況。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步說明：

如圖2、3所示，本發(fā)明所述方法的具體步驟如下：

s01：確定所述信號周期最小公倍數(shù)為t，取t為一個工況判斷周期；

s02：在判斷工況周期內(nèi)讀取、計算車輛行駛工況參數(shù)：方向盤轉(zhuǎn)角平均值、車速、車速變化率平均值、制動踏板位置信號、車輪脈沖數(shù)以及橫擺角速度；

s03：對每個工況判斷周期內(nèi)的行駛工況進行甄別，識別是否為近勻速直行工況；

s04：每一個工況判斷周期，在判斷為近勻速直行工況后，存儲該周期內(nèi)車輪脈沖數(shù)并累加，否則舍棄脈沖數(shù)；

s05：將累加到一定值后的四輪脈沖數(shù)進行脈沖數(shù)標準化處理，得到四輪標準脈沖數(shù)；

s06：建立自學習數(shù)據(jù)矩陣；

s07：根據(jù)s06中的自學習數(shù)據(jù)矩陣m，建立自學習多項式；

s08：根據(jù)自學習多項式數(shù)值，判斷輪胎狀態(tài)變化情況；

s09：當輪胎狀態(tài)發(fā)生變化時，對修正系數(shù)進行修正；

s10：用新修正的修正系數(shù)代替原修正系數(shù)，進行間接式tpms對胎壓的監(jiān)測。

本實施例以兩軸4個車輪、2個前輪為驅(qū)動輪的轎車，由于輪胎換位識別操作流程類似，以對角線換位為例進行說明。

每種傳感器信號在can總線上的發(fā)送都有自己的發(fā)送周期，為保證一個時間段內(nèi)接收到所有權(quán)利3要求中提到的幾種傳感器信號的傳感器信號，令時間t為一個工況判斷周期，t為上述幾種信號周期的最小公倍數(shù)。

圖1中，標明了車輪對應編號，每一個工況判斷周期內(nèi)，車輪輪速傳感器信號脈沖數(shù)分別為方向盤轉(zhuǎn)角最小值為方向盤轉(zhuǎn)角最大值為制動踏板信號為bi，車速信號為vi，則一個工況判斷周期內(nèi)

方向盤轉(zhuǎn)角平均值為：

車速平均變化率為：n＝(vi-vi-1)/t

由于工況判斷周期t通常在100ms左右，可認為θi為方向盤轉(zhuǎn)角穩(wěn)定值，a為t時段內(nèi)車速變化速率。

對當前工況判斷周期內(nèi)的行駛工況進行甄別，根據(jù)以下參數(shù)決定是否使用此工況判斷周期內(nèi)的輪速脈沖信號：

直行狀態(tài)參數(shù):其中θs為其中θs＝30°為近勻速直行工況允許方向盤轉(zhuǎn)角；

加速狀態(tài)參數(shù):其中αs為設定的速度變化率閾值；

車速狀態(tài)參數(shù):其中車輛近勻速直行工況允許的最小、最大車速分別為vmin、vmax；

制動狀態(tài)參數(shù):

一個工況判斷周期的結(jié)果參數(shù)：即只有上述狀態(tài)都滿足時，yi＝1，工況判別為近勻速直行工況。

在每一個工況判斷周期后，根據(jù)結(jié)果參數(shù)，決定系統(tǒng)存儲器得到的車輪脈沖數(shù)為：

即一定數(shù)量工況判斷周期過后，各車輪的脈沖信號個數(shù)分別為：

得到的四輪脈沖數(shù)n0、n1、n2、n3，對其進行脈沖數(shù)標準化處理：

sn0＝n0·k0sn1＝n1·k1sn2＝n2·k2sn3＝n3·k3

其中：k0、k1、k2、k3分別為間接式胎壓監(jiān)測系統(tǒng)各輪對應的修正系數(shù)，即在輪胎均正常條件下，使得sn0＝sn1＝sn2＝sn3。

對于試驗車輛，輪胎未換位且胎壓正常時，其四輪修正系數(shù)按順序分別為0.9977、0.998、0.9997、1，其四輪脈沖數(shù)分別為4009、4008、4001、4000，則構(gòu)建自學習數(shù)據(jù)矩陣m如下：

其中：

當車輛輪胎對角線換后，獲得的脈沖數(shù)為4016、4015、4000、4001，修正系數(shù)未變，自學習數(shù)據(jù)矩陣m′如下：

每完成一次監(jiān)測流程，保存矩陣m在系統(tǒng)存儲器中，系統(tǒng)為其所留空間可連續(xù)保存20組m，依次對20組監(jiān)測結(jié)果進行計算：

其中：

i1、i2為自學習參數(shù)；

為自學習判斷系數(shù)，使得輪胎均正常時，i1＝0，i2＝0。已知相關(guān)系數(shù)不唯一，所以針對相關(guān)車型，選定一組即可，取：

將m′中相關(guān)數(shù)據(jù)代入上式計算，求得：

i1＝8014-8005+8008-8005+8008-7999＝21

i2＝0.1×0+0.1×9²+0.2×6²+0.2×6²+0.1×6²+0.1×(-3)²＝27

對于所用車型，其映射關(guān)系y如下所示：

根據(jù)y值，得到輪胎狀態(tài)判斷，0為輪胎無換位變動；1為輪胎前后換位；2為輪胎左右換位；3為輪胎對角線換位；4為輪胎循環(huán)換位；5為更換新輪胎；

根據(jù)i1、i2值，得到輪胎狀態(tài)判斷y＝3，即得到結(jié)果為輪胎對角線換位。

然后，需要進行修正系數(shù)的更新，為：

其中：

s為間接式胎壓監(jiān)測系統(tǒng)的基準脈沖數(shù)，由車型決定，該車型s定為4000。

用k0′代替k0、k1′代替k1、k2′代替k2、k3′代替k3，即形成新的自學習數(shù)據(jù)矩陣m：

完成修正系數(shù)的更新，間接式tpms自動標定完成。

對于輪胎的其它換位狀態(tài)，過程與上述相同，僅在求解自學習多項式時解得不同的i1、i2，根據(jù)映射關(guān)系y即可識別輪胎狀態(tài)變化結(jié)果，故不再贅述。

以上所述的實施例僅僅是對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進行描述，并非對本發(fā)明的范圍進行限定，在不脫離本發(fā)明設計精神的前提下，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對本發(fā)明的技術(shù)方案做出的各種變形和改進，均應落入本發(fā)明權(quán)利要求書確定的保護范圍內(nèi)。