专利名称：一种基于abs轮速传感器信号的轮胎气压监测方法
技术领域：
本发明涉及汽车安全监测领域，更具体的说，本发明是关于一种基于ABS轮速传 感器信号的轮胎气压监测方法。
背景技术：
爆胎是引起恶性交通事故的重要原因之一。轮胎在非正常气压下，尤其是在低气压 下长时间行驶，轮胎滚动阻力增大、变形加剧、高速时产生驻波、温度急剧升高，极易造成爆 胎。轮胎在爆胎之前都有不断增强的信息，监测分析这些信息，就能对轮胎的气压状态做出 判断。轮胎气压的大小直接影响轮胎的滚动半径，轮胎的滚动半径直接影响轮速传感器发 出的脉冲数。通过对脉冲数的处理计算，就能够找到合理的比较信息，利用这些信息之间的 相对变化，就可以判断出汽车的行驶状态和气压状态。目前，轮胎气压监测与报警系统主要有直接式和间接式两大类直接式是在轮胎 内或气门嘴上设置机械装置或者电子装置等监测装置，直接检测轮胎气压，并在认为存在 异常时给予报警。间接式是通过检测受轮胎气压影响的其它物理量的变化来判断轮胎气 压。例如监测车轮的滚动半径、车轮的转动速度、轮胎的弹性、轮胎的振动等参数的变化。实 现的方式有机械式、电子式和材料式等多种。轮胎气压监测系统(简称TPMS)，直接式TPMS，安装困难、成本较高，且存在供电困 难的问题，现有的间接式TPMS处理方法复杂，报警灵敏度不够，在轮胎更换或维修后容易 发生误报警或漏报警。中国专利局于2008年8月27日公告了一份CN201105725Y号文献，名称为一种 汽车轮胎气压监测系统，该系统包括设在各车轮轮胎内的轮胎气压温度传感器，车辆上的 ABS控制系统在前轴和后轴上安装车轮处设置ABS轮速传感器，ABS控制系统设ABS控制 器，ABS轮速传感器通过轮速信号及控制线路与ABS控制器连接，轮胎气压温度传感器与 ABS控制器之间设有无线信号传输线路。把TPMS与ABS控制系统充分结合在一起，ABS控 制器根据从TPMS传感器和ABS轮速传感器得到的信息进行综合的计算分析，作出相应的 反应并采取必要的措施，在胎压过大、或突然失压、或胎内温度过高时强制制动，使汽车轮 胎气压监测系统成为了一个主动式的安全系统。该系统属于间接式TPMS，其缺点是处理方 法复杂，报警灵敏度不够。
发明内容
本发明为解决现有技术中存在的处理方法复杂，报警灵敏度不够的缺点，提供了 一种处理方法简单，高灵敏度的基于ABS轮速传感器信号的轮胎气压监测方法。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是本发明包括对轮速传感器输出的信 号进行处理，利用处理后的脉冲信号计算出各轮胎的虚拟行程，通过各轮胎虚拟行程间的 比较和各轮胎各自的虚拟行程、基准行程之间的比较，判断出气压异常的轮胎，发出警报并 确定汽车的转弯、驱动打滑和制动工况，监测方法步骤包括
(1).输入基本参数，包括轮速信号采样时间f，四个轮胎的理论半径G ( = 1，2，3，4 ；为叙述方便本发明中规定广4分别代表左前轮
胎、右前轮胎、右后轮胎、左后轮胎)，四个轮速传感器的齿数4 ( = 1，2，3，4 ；同样广4分别
代表左前轮胎、右前轮胎、右后轮胎、左后轮胎)，基准行程确定程序设定的最小车速和采集 次数、监测程序设定的最小车速、各种比较方法设定的阈值；
(2).功能判定，当系统判断出当前处于确定基准行程功能时，即执行基准行程确定程 序(3)，否则，执行监测程序(4);
(3).基准行程确定程序；
(4).胎压监测程序。将轮胎的具体尺寸、轮速传感器的齿数、基准行程确定程序设定的最小车速和采 集次数、监测程序设定的最小车速、各种比较方法设定的阈值等数据输入到系统中，基准行 程确定程序中的最小车速一般设置为20km/h，基准行程确定程序中的采集次数一般设置 为5 8次；系统每隔20s (即采样时间为20s)，采集计算一次数据，自动运行一次基准行 程确定程序或胎压监测程序；既不会增加系统的太多的工作量，又能及时发现轮胎可能的 异常。进一步，基准行程确定程序包括
(3. 1)系统实时检测车速，车速大于设定的车速时开始采集轮速传感器信号并存储，达 到采样时间后，结束采样；
(3. 2)计算各轮胎的行程，并进行下一次的采样； (3. 3)重复(3. 1)和(3. 2)，达到规定的次数；
(3. 4)计算轮胎的平均行程，以此作为轮胎的基准行程，存储更新基准行程； (3. 5)给出信号，基准行程确定程序执行完毕，返回到步骤(2)。进一步，胎压监测程序包括
(4. 1)利用设定的计算程序，计算各个轮胎的虚拟行程； (4. 2)利用设定的比较方法进行比较，得到相应的比较结果；
(4. 3)利用比较结果，进行判定，若汽车处于转弯或驱动滑转工况，返回到步骤(2)；若 非，进入下一步；
(4. 4)利用比较结果，进行判定，若判断出某一轮胎气压可能异常，则存储该轮胎编号， 进入下一步；若非，返回步骤(2);
(4. 5)根据最近ρ次判定的结果，统计各个轮胎气压可能异常的次数K ,并计算 Ds /P,当Ds 4时,给出报警；否则，返回步骤⑵。进一步，轮胎的基准行程按如下公式计算
权利要求
1.一种基于ABS轮速传感器信号的轮胎气压监测方法，其特征在于对轮速传感器输 出的信号进行处理，利用处理后的脉冲信号计算出各轮胎的虚拟行程，通过各轮胎虚拟行 程间的比较和各轮胎各自的虚拟行程、基准行程之间的比较，判断出气压异常的轮胎，发出 警报并确定汽车的转弯、驱动打滑和制动工况，监测方法步骤包括(1).输入基本参数，包括轮速信号采样时间I，四个轮胎的理论半径G ( = 1，2，3，4;广4)，四个轮速传感器的齿数、(《= 1,2, 3,4；广4)，基准行程确定程序设定的最小车速和采集次数、监测程序设定的最小车速、各种比较 方法设定的阈值；(2).功能判定，当系统判断出当前处于确定基准行程功能时，即执行基准行程确定程 序(3)，否则，执行监测程序(4);(3).基准行程确定程序；(4).胎压监测程序。
2.根据权利要求1所述的一种基于ABS轮速传感器信号的轮胎气压监测方法，其特征 在于所述的基准行程确定程序包括(3. 1)系统实时检测车速，车速大于设定的车速时开始采集轮速传感器信号并存储，达 到采样时间后，结束采样；(3. 2)计算各轮胎的行程，并进行下一次的采样； (3. 3)重复(3. 1)和(3. 2)，达到规定的次数；(3. 4)计算轮胎的平均行程，以此作为轮胎的基准行程，存储更新基准行程； (3. 5)给出信号，基准行程确定程序执行完毕，返回到步骤(2)。
3.根据权利要求1或2所述的一种基于ABS轮速传感器信号的轮胎气压监测方法，其 特征在于所述的胎压监测程序包括(4. 1)利用设定的计算程序，计算各个轮胎的虚拟行程； (4. 2)利用设定的比较方法进行比较，得到相应的比较结果；(4. 3)利用比较结果，进行判定，若汽车处于转弯或驱动滑转工况，返回到步骤(2)；若 非，进入下一步；(4. 4)利用比较结果，进行判定，若判断出某一轮胎气压可能异常，则存储该轮胎编号， 进入下一步；若非，返回步骤(2);(4. 5)根据最近ρ次判定的结果，统计各个轮胎气压可能异常的次数K ,并计算Ai当仏、时,给出报警；否则，返回步骤⑵。
4.根据权利要求2所述的一种基于ABS轮速传感器信号的轮胎气压监测方法，其特征 是轮胎的基准行程按如下公式计算
5.根据权利要求3所述的一种基于ABS轮速传感器信号的轮胎气压监测方法，其特征 是轮胎的虚拟行程按如下公式计算
6.根据权利要求3所述的一种基于ABS轮速传感器信号的轮胎气压监测方法，其特征 是所述步骤(4. 2)采用三种比较方法进行比较，得到三种相对误差值 (a)自身比较法紙表示《号轮胎在本次采样中，虚拟行程与基准行程的相对误差； (b)转弯比较法:
7.根据权利要求3所述的一种基于ABS轮速传感器信号的轮胎气压监测方法，其特征 是所述步骤(4. 3)、(4. 4)对汽车行驶状态和气压可能异常的判断，判断方法如下(d)行驶工况的判断若^12 > 和& 43 > 同时成立，则汽车右转弯； 若幼l2 <- 和‘ 43 <- 同时成立，则汽车左转弯； 若> k和AS23 > h同时成立，则汽车前驱动轮打滑； 若M14 <-k和Aif23 <-.%同时成立，则汽车后驱动轮打滑；(e)轮胎气压可能异常的判断当汽车处于非转弯和非打滑状态下，若
8.根据权利要求3所述的一种基于ABS轮速传感器信号的轮胎气压监测方法，其特征 是所述步骤(4. 5)判定气压可能异常的轮胎是否气压确实异常，根据最近P次判定的结果，统计各个轮胎气压可能异常的次数A ,并计算Ds^UJP ,^Dx>q\Y\,n号轮胎气压 异常，否则认为《号轮胎气压仍然正常。
全文摘要
本发明涉及一种基于ABS轮速传感器信号的轮胎气压监测方法，目的是提供一种处理方法简单，高灵敏度的基于ABS轮速传感器信号的轮胎气压监测方法。包括对轮速传感器输出的信号进行处理，利用处理后的脉冲信号计算出各轮胎的虚拟行程，通过各轮胎虚拟行程间的比较和各轮胎各自的虚拟行程、基准行程之间的比较，判断出气压异常的轮胎，发出警报并确定汽车的转弯、驱动打滑和制动工况。在系统判断出n号轮胎气压异常时自动发出报警，提醒驾驶员保持正常的胎压行驶，可以有效预防爆胎事故的发生。
文档编号B60C23/02GK102114757SQ201010236568
公开日2011年7月6日 申请日期2010年7月26日 优先权日2010年7月26日
发明者丁勇, 刘全有, 李书福, 杨健, 杨安志, 翟洪军, 赵福全, 郭梦梦, 金吉刚 申请人:浙江吉利控股集团有限公司, 浙江吉利汽车研究院有限公司