CN114161888B - 双胎iTPMS胎压监测方法及其系统 - Google Patents
双胎iTPMS胎压监测方法及其系统 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种双胎iTPMS胎压监测方法及其系统,通过实时检测各个轮组的频谱特征变化情况,将发生变化的前轴轮胎的滚动速度带入对应的滚动半径计算模型,直接分析判断当前轮组是否泄气;将发生变化的后轴轮组的滚动速度带入对应的滚动半径计算模型,并分析当前轮组是否属于双胎泄气,若是,则直接判断当前轮组双胎泄气,若不是,则根据当前轮组的胎压传感器的监测信息判断发生泄气的轮胎。通过上述方式,本发明综合分析车辆轮胎的振动频谱表现、滚动半径表现以及部分轮胎的实际胎压值,对一些后轴使用双胎轮组承重的大型车辆进行实时胎压监测;同时可以结合直接式胎压传感器,实现用尽可能少的压力传感器指示漏气轮胎位置的功能。
Description
技术领域
本发明涉及车辆胎压监测领域,特别是涉及一种双胎iTPMS胎压监测方法。
背景技术
随着国内汽车数量日益剧增,安全性能成为了汽车最重要的考虑部分。在2019年1月1日,国家在《乘用车轮胎气压检测系统的性能要求和实验方法》中增加了新的规定要求。该项规定指出,M1类的汽车必须安装胎压监测系统。随后,在2020年1月1日起,TPMS(胎压检测系统)强制安装法规开始执行,我国生产的所有车辆都必须安装直接式或间接式的TPMS系统。该法规的强制实施有效避免了因车胎欠压引起的诸多安全问题。
目前,国内市场上有部分八座以下的中型客运车辆也属于M1类车型。这类车型为了提升车辆行驶过程中的安全性及稳定性,在车辆后轴加装双胎轮组。由于双胎轮组结构的特殊性,第二代胎压监测系统难以适配该类车型。另外,使用传统第二代间接式胎压监测的ABS类车型还存在无法指示欠气轮具体位置的缺点。而使用纯直接式胎压监测系统,需要在前后各个车胎内均设置压力传感器,导致成本过高。
因此,设计一种成本较低、监测效果好、适用于双胎车型、能够指示具体的泄气轮胎的双胎iTPMS胎压监测方法及其系统就很有必要。
发明内容
为了克服上述问题,本发明提供了一种双胎iTPMS胎压监测方法及其系统,通过实时检测各个轮组的频谱特征变化情况,将发生变化的前轴轮组的滚动速度带入对应的滚动半径计算模型,直接分析判断当前轮组是否泄气;将发生变化的后轴轮组的滚动速度带入对应的滚动半径计算模型,并结合直接式胎压传感器分析当前轮组是否属于双胎泄气,若是,则直接判断当前轮组双胎泄气,若不是,则根据当前轮组的胎压传感器的监测信息判断发生泄气的轮胎。
为实现上述的目的,本发明采用的技术方案是:
一种双胎iTPMS胎压监测方法,包括以下步骤:
S1、将车辆各个轮组的胎压调整成标准胎压,并计算、分析、记录当前各个轮组的标准滚动半径特征及频谱特征;
S2、振动频率计算模块持续读取并处理车辆运行时的轮速时间戳信号,以得到前轴轮胎及后轴轮组的振动频谱信息及原始滚动速度;
S3、将各轮胎轮组的振动频谱特征分别对应与标准频谱特征比较,当位于前轴的轮胎的振动频谱发生改变,则执行S4,当位于后轴的轮组的振动频谱发生改变,则执行S5;
S4、将发生振动频谱变化的轮组的滚动速度带入滚动半径计算模块内的前轮滚动半径计算模型,并将计算结果与当前轮组的频谱变化信息输入至综合分析模块,以判断当前轮组是否发生泄气;
S5、设置单胎报警阈值参数±λ,并将发生振动频谱变化的双胎轮组的滚动速度带入后轮滚动半径计算模型计算滑移率;
S6、将滑移率与预设的报警阈值对比后判断发生泄气的轮组的泄气情况,若属于单轮欠压,则执行S7,若属于双轮欠压,则当前双胎轮组的两个轮胎均发生泄气;
S7、综合分析模块读取设置于发生振动频谱变化的双胎轮组的内侧轮胎内的胎压传感器的检测数值,若检测数值显示胎压降低,则当前双胎轮组的内侧轮胎发生泄气,若检测数值显示胎压正常,则当前双胎轮组的外侧轮胎发生泄气。
进一步的,所述综合分析模块内置加权报警函数:
G(x,y,z)=pf(x)+qm(y)+δn(z)
式中,f(x)为滚动半径计算函数,m(y)为振动频率计算函数,n(z)为实际胎压分析模块,p为滚动半径计算加权系数,q为振动频率计算加权系数,δ为胎压分析加权系数。
进一步的,当前轴轮组发生泄气时,设置有胎压传感器的轮组的胎压不发生变化,n(z)记为0,所述综合分析模块根据所述振动频率计算模块与所述滚动半径计算模块的输入信号分析并判断发生泄气的轮胎;当后轴轮组发生泄气时,所述综合分析模块根据所述振动频率计算模块、滚动半径计算模块、以及胎压传感器的输入信号分析并判断发生泄气的轮胎。
进一步的,在步骤S2中,先对轮速时间戳信号进行修正与重构,再基于设置1024组采样点的快速傅里叶变换算法对轮速时间戳信号进行频域分析,并对分析后的结果进行滤波处理。
进一步的,在步骤S4中,所述前轮滚动半径计算模型为第二代胎压监测系统配套的滚动半径计算模型。
进一步的,在步骤S4与步骤S5中,依据轮胎转动角速度计算公式:
ω=v/r-σ
式中,ω为转动角速度,v为滚动线速度,r为轮胎半径,σ为轮胎半径下降值;
滚动半径计算模块将当前各组轮胎的滚动半径计算模型与正常胎压下的滚动半径计算模型对比后判断发生滚动半径下降的轮组。
进一步的,在步骤S5中,在轮胎滑移率低于禁用阈值时,记录某一时刻左前轮滚动速度为TFL,右前轮滚动速度为TFR,左后轮组整体的滚动速度为TRL,右后轮整体滚动速度为TRR,并设置S为半径分析值,建立四个半径分析模型:
S1=(TFL-TFR)/TFR
S2=(TRR-TRL)/TRL
S3=(TFR-TRR)/TRR
S4=(TRL-TFL)/TFL,
随后根据S1、S2、S3、以及S4的计算结果判断发生泄气的轮组。
进一步的,在步骤S6中,根据半径分析值判断发生泄气的轮组的判断方法为:
若S1大于λ,S3小于-λ,则滚动半径计算模块向综合分析模块输入左前轮组压力异常的信号;
若S2大于λ,S3小于-λ,则滚动半径计算模块向综合分析模块输入右后轮组压力异常的信号;
若S3大于λ,S1小于-λ,则滚动半径计算模块向综合分析模块输入右前轮组压力异常的信号;
若S4大于λ,S2小于-λ,则滚动半径计算模块向综合分析模块输入左后轮组压力异常的信号。
进一步的,对于半径分析模型中含有双胎轮组的S2、S3、以及S4,设置有其绝对值大于λ的报警阈值μ,当半径分析值S的计算结果的绝对值大于μ时,则滚动半径计算模块向综合分析模块输入当前双胎轮组的两个轮胎均压力异常的信号。
一种双胎iTPMS胎压监测系统,采用所述的双胎iTPMS胎压监测方法,包括综合分析模块、分别与所述综合分析模块连接的振动频率计算模块、滚动半径计算模块、以及胎压传感器,所述胎压传感器设置于后轴轮组的内侧轮胎内。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
1.本发明的双胎iTPMS胎压监测方法,通过实时检测各个轮胎轮组的频谱特征变化情况,将发生变化的前轴轮胎的滚动速度带入对应的滚动半径计算模型,直接分析判断当前轮组是否泄气;将发生变化的后轴轮组的滚动速度带入对应的滚动半径计算模型,并分析当前轮组是否属于双胎泄气,若是,则直接判断当前轮组双胎泄气,若不是,则根据当前轮组的胎压传感器的监测信息判断发生泄气的轮胎。通过上述方式,本发明综合分析车辆轮胎的振动频谱表现、滚动半径表现以及部分轮胎的实际胎压值,对一些后轴使用双胎轮组承重的大型车辆进行实时胎压监测;同时可以结合直接式胎压传感器,实现用尽可能少的压力传感器指示漏气轮胎位置的功能。
2.本发明的双胎iTPMS胎压监测方法,通过将综合分析模块分别与振动频率计算模块及滚动半径计算模块连接,使得综合分析模块能够整合轮组的振动频谱变化以及轮胎滚动半径变化,并根据整合后的结果判断发生泄气的轮胎,保证了胎压监测的准确性,防止误判。
3.本发明的双胎iTPMS胎压监测方法,通过仅在双胎轮组的内侧轮胎内设置胎压传感器,降低了胎压监测系统的整体成本,并且,胎压传感器能够在综合分析模块根据振动频率计算模块及滚动半径计算模块指示出发生泄气的轮组为双胎轮组时,辅助判断双胎轮组中具体发生泄气的轮胎的位置。
附图说明
图1是本发明的双胎iTPMS胎压监测系统的报警逻辑连接示意图;
图2是本发明的双胎iTPMS胎压监测系统的结构示意图;
图3是本发明的双胎iTPMS胎压监测方法的流程示意图;
图4是本发明的双胎iTPMS胎压监测方法的振动频率分析流程图;
图5是本发明的双胎iTPMS胎压监测方法的FFT算法流程图;
图6是本发明的双胎iTPMS胎压监测方法的泄气时前轴轮胎滚动半径的变化示意图;
图7是本发明的双胎iTPMS胎压监测方法的泄气时后轴双胎结构滚动半径的变化示意图;
图8是本发明的双胎iTPMS胎压监测方法的滚动半径报警阈值设置图;
图9是本发明的双胎iTPMS胎压监测方法的泄气时轮胎频谱表现计算值的变化示意图;
附图中各部件的标记如下:10、综合分析模块;20、滚动半径计算模块;30、振动频率计算模块;40、胎压传感器。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述,以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解,从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。显然,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例,都属于本发明所保护的范围。
实施例1
如图1至2所示,一种双胎iTPMS胎压监测系统,包括综合分析模块10、分别与综合分析模块10连接的振动频率计算模块30、滚动半径计算模块20、以及胎压传感器40。胎压传感器40设置于后轴轮组的内侧轮胎内。此外,在后轴轮组的内侧轮胎内还设置有与胎压传感器40相匹配的温度传感器、微型锂电池、以及高频无线电发生装置。高频无线电发生装置能够将其所在轮胎的气压数据与温度数据以电磁波的形式不间断地向外发出。车辆后轴车架处设置有无线电低频接收装置,无线电低频接收装置可实现接收、处理传感器发出的电磁波信号,并将胎压值信息通过车辆CAN总线传递至综合分析模块10。
特别的,综合分析模块10内置加权报警函数:
G(x,y,z)=pf(x)+qm(y)+δn(z)。
式中,f(x)为滚动半径计算函数,m(y)为振动频率计算函数,n(z)为实际胎压分析模块,p为滚动半径计算加权系数,q为振动频率计算加权系数,δ为胎压分析加权系数。
综合分析模块10能够以上述加权报警函数为模型整合振动频率计算模块30、滚动半径计算模块20、以及胎压传感器40传递的多组信号,并根据整合后的结果判断泄气轮胎的位置。
具体工作流程如下:当前轴轮组发生泄气时,设置有胎压传感器40的轮组的胎压不发生变化,n(z)记为0,综合分析模块10根据振动频率计算模块30与滚动半径计算模块20的输入信号分析并判断发生泄气的轮胎。由于轮胎泄气时,振动频率计算模块30反馈的频谱以及滚动半径计算模块20反馈的滚动半径均发生变化,当二者变化达到报警阈值时,综合分析模块10发出报警指令。如此设置,通过将综合分析模块10分别与振动频率计算模块30及滚动半径计算模块20连接,使得综合分析模块10能够整合前轴轮组的振动频谱变化以及轮胎滚动半径变化,并根据整合后的结果判断发生泄气的轮胎,保证了胎压监测的准确性,防止误判。
当发生三轮泄气时,相应轮胎的振动频谱会发生改变,依据振动频率计算模块30可直接指示泄气轮位置。
当后轴轮组发生泄气时,综合分析模块10根据振动频率计算模块30、滚动半径计算模块20、以及胎压传感器40的输入信号分析并判断发生泄气的轮胎。如此设置,通过仅在双胎轮组的内侧轮胎内设置胎压传感器40,降低了胎压监测系统的整体成本。并且,胎压传感器40能够在综合分析模块10根据振动频率计算模块30及滚动半径计算模块20指示出发生泄气的轮组为双胎轮组时,辅助判断双胎轮组中具体发生泄气的轮胎的位置。
如图1至3所示,一种双胎iTPMS胎压监测方法,通过实时检测各个轮组的频谱特征变化情况,将发生变化的前轴轮组的滚动速度带入对应的滚动半径计算模型,直接分析判断当前轮组是否泄气;将发生变化的后轴轮组的滚动速度带入对应的滚动半径计算模型,并分析当前轮组是否属于双胎泄气,若是,则直接判断当前轮组双胎泄气,若不是,则根据当前轮组的胎压传感器40的监测信息判断发生泄气的轮胎。通过上述方式,本发明综合分析车辆轮胎的振动频谱表现、滚动半径表现以及部分轮胎的实际胎压值,对一些后轴使用双胎轮组承重的大型车辆进行实时胎压监测;同时可以结合直接式胎压传感器40,实现用尽可能少的压力传感器指示漏气轮胎位置的功能。
具体来讲,该方法包括以下步骤:
S1、将车辆各个轮组的胎压调整成标准胎压,并计算、分析、记录当前各个轮组的标准滚动半径特征及频谱特征。
在本步骤中,先将ABS或ESC系统胎压监测信息存储器在先存储的数据清零,再通过ABS或ESC内胎压监测系统不断学习标准胎压下的各个轮组的频谱特征以及滚动半径模型,并将二者存储以作为后续判断轮组是否发生泄气的对照组。
S2、振动频率计算模块30持续读取并处理车辆运行时的轮速时间戳信号,以得到前轴轮胎及后轴轮组的振动频谱信息及原始滚动速度。
如图4至5所示,在本步骤中,先对轮速时间戳信号进行修正与重构,再基于设置1024组采样点的快速傅里叶变换算法对轮速时间戳信号进行频域分析,并对分析后的结果进行滤波处理。
快速傅立叶变换(Fast Fourier Transformation,FFT),是离散傅立叶变换(Discrete Fourier Transform,DFT)的快速算法。它是根据DFT的奇偶虚实等特性,在DFT的算法基础上进行优化改进得到的,很大程度上降低了DFT的运算量。在数字信号处理中,DFT是常用的变换方法,它在各种数字信号处理系统中扮演着重要的角色。但是DFT的运算量很大,其计算具有冗余性。在实际操作中,可以使DFT中有些项合并,减少了乘法积项,又可以将长序列的DFT分解成几个短序列的DFT。而FFT则是为了减少DFT计算次数的一种快速有效的算法,它利用了旋转因子的对称性和周期性来减少运算量。FFT广泛地应用于基于共振频率的间接式TPMS胎压监测算法中。考虑到FFT存在分辨率低的缺点以及轮胎共振频率的变化范围,必须提高频谱估计的频率分辨率。与基2-FFT相比基4-FFT计算速度更快,结合其所需采样点容量要求,我们采用1024点的基4FFT对轮速信号进行频域分析。
S3、将各轮胎轮组的振动频谱特征分别对应与标准频谱特征比较,当位于前轴的轮胎的振动频谱发生改变,则执行S4,当位于后轴的轮组的振动频谱发生改变,则执行S5。
在本步骤中,振动频率计算模块30用于执行上述计算分析。振动频率计算模块30会预设频谱标定阶段,在确保轮胎胎压处于标压的状况下,振动频率计算模块30会将车辆正常行驶过程中的各个轮组振动频谱记录并保存下来。标定阶段完成之后,ABS或ESC系统会实时监测各个轮组振动频率。当被监测轮组发生泄气时,轮组振动频率谱的特征频率及幅值会发生改变,ABS或ESC系统会快速识别这一变化,并累加变化量。当累加变化量达到设定的报警阈值时,振动频率计算模块30会向综合分析模块10发出报警信息。
S4、将发生振动频谱变化的轮组的滚动速度带入滚动半径计算模块20内的前轮滚动半径计算模型,并将计算结果与当前轮组的频谱变化信息输入至综合分析模块10,以判断当前轮组是否发生泄气。
在本步骤中,由于双胎结构车型滚动半径计算的前轴模型与第二代胎压监测适配的M1类车型没有任何区别,因此对于前轴的滚动半径模型无需单独设计。前轮滚动半径计算模型设置为第二代胎压监测系统配套的滚动半径计算模型。
值得注意的是,在双胎车型中,由于后轴每一边都有两个承重轮,每个轮组中的两个轮胎之间刚性连接,因此同一轮组的两个轮胎具有相同的滚动线速度,当两个轮胎都处于标压状态下时,其滚动半径为r。车辆轮胎的滚动线速度v、半径r、转动角速度ω存在以下关系:
v=ωr
由于汽车在正常平稳行驶状态下,轮胎滚动的线速度相同,也就是轮胎之间不存在相对滚动。当车辆任意一个轮胎发生漏气时,该轮胎的实际半径会出现下降,也就是r会减少,这时就会导致车轮的转动角速度ω增大。
则依据轮胎转动角速度计算公式:
ω=v/r-σ
式中,ω为转动角速度,v为滚动线速度,r为轮胎半径,σ为轮胎半径下降值。其中,每个轮组的实时速度是通过滚动半径计算模块20不间断获取车辆四轮的轮速时间戳信号,并对轮速时间戳信号处理后得到每个轮组的实时速度。
滚动半径计算模块20将当前各组轮胎的滚动半径计算模型与正常胎压下的滚动半径计算模型对比后判断发生滚动半径下降的轮组。当滚动半径计算模型监测到相应速度区间的某一个轮组或者几个轮组的相对滚动速度变大,就代表该轮组的滚动半径发生下降。
S5、设置单胎报警阈值参数±λ,并将发生振动频谱变化的双胎轮组的滚动速度带入后轮滚动半径计算模型计算滑移率。
在本步骤中,在轮胎滑移率低于禁用阈值时,记录某一时刻左前轮滚动速度为TFL,右前轮滚动速度为TFR,左后轮组整体的滚动速度为TRL,右后轮整体滚动速度为TRR,并设置S为半径分析值,建立四个半径分析模型:
S1=(TFL-TFR)/TFR
S2=(TRR-TRL)/TRL
S3=(TFR-TRR)/TRR
S4=(TRL-TFL)/TFL,
当轮胎未发生泄气,各个轮组的滚动半径不发生改变时,S1、S2、S3、以及S4的值会在0左右小幅度波动(由统计误差、转弯、驾驶工况的改变造成)。当S1、S2、S3、以及S4发生变化时,随后根据S1、S2、S3、以及S4的变化判断发生泄气的轮组。
S6、将滑移率与预设的报警阈值对比后判断发生泄气的轮组的泄气情况,若属于单轮欠压,则执行S7,若属于双轮欠压,则当前双胎轮组的两个轮胎均发生泄气。
在本步骤中,根据半径分析值S1、S2、S3、以及S4判断发生泄气的轮组的判断方法为:
若S1大于λ,S3小于-λ,则滚动半径计算模块20向综合分析模块10输入左前轮组压力异常的信号;
若S2大于λ,S3小于-λ,则滚动半径计算模块20向综合分析模块10输入右后轮组压力异常的信号;
若S3大于λ,S1小于-λ,则滚动半径计算模块20向综合分析模块10输入右前轮组压力异常的信号;
若S4大于λ,S2小于-λ,则滚动半径计算模块20向综合分析模块10输入左后轮组压力异常的信号。
值得注意的是,在双胎结构中,后轴轮组的两个轮胎共同承重,当某一个轮胎发生泄气时,同一轮组中的另外一个轮胎仍然有一定的托举作用。因此,与普通单胎M1类车辆相比,双胎结构中同样比例的单个轮胎漏气造成整体滚动半径下降的程度要小得多。而当后轴某一轮胎组的双胎同时发生漏气的时候,该轮胎组的滚动半径将会发生大幅下降,其滚动角速度也会很大程度地提高。因而,对于半径分析模型中含有双胎轮组的S2、S3、以及S4,设置有其绝对值大于λ的报警阈值μ,当半径分析值S的计算结果的绝对值大于μ时,则滚动半径计算模块20向综合分析模块10输入当前双胎轮组的两个轮胎均压力异常的信号。此外,综合分析模块10结合上述滚动半径计算模块20的分析结果、轮胎振动频率特征及部分轮胎胎压值,实现在多轮泄气情况下更精准的指示泄气轮位置。
S7、综合分析模块10读取设置于发生振动频谱变化的双胎轮组的内侧轮胎内的胎压传感器40的检测数值,若检测数值显示胎压降低,则当前双胎轮组的内侧轮胎发生泄气,若检测数值显示胎压正常,则当前双胎轮组的外侧轮胎发生泄气。
下面采用具体的实施方式进行说明:
以集成有本算法逻辑并配套安装相应的胎压传感器40及轮速传感器的双胎结构车辆在发生任意轮胎泄气时,其所涉及的相应模块会快速计算分析出轮胎表现,具体分析如下。
如图6所示,该图为泄气时前轴轮胎滚动半径的变化状态图。当前轴中左前轮发生泄气时,其对应的滚动半径计算值会大幅发生下降。由于前轴为单胎结构,没有另外一个轮胎的托举作用,当发生泄气时,轮胎滚动半径的计算值收敛后的最大下降量与轮胎泄气量是正相关的。
如图7所示,该图为泄气时后轴双胎结构滚动半径的变化状态图。对于后轴结构,由于有另外一个轮胎的共同承重,即使单轮严重泄气,轮组整体的滚动半径下降量并不多。而当轮组中两个轮胎都发生泄气时,其滚动半径的计算值将大幅变化。由图中可知,图中90分钟到120分钟时间段为轮组中单轮泄气时的滚动半径计算值。120分钟后为轮组双胎都发生泄气时的滚动半径计算值变化量。
如图8所示,该图为滚动半径报警阈值设置图。轮组中单胎泄气与双胎泄气所造成的滚动半径变换有很大的区别,依据此区别可设置不同报警阈值区分双胎轮组中是单胎泄气还是双胎泄气。图中28分钟处为单胎大量泄气时的滚动半径变化值。而当本轮组的另外一个轮胎继续放气时,其半径变化值将继续大幅增大。依据此区别可设置不同报警阈值区分双胎轮组中是单胎泄气还是双胎泄气。
如图9所示,该图为泄气时轮胎频谱表现计算值的变化图。从图中可以看出,某个轮胎泄气时,对应轮胎的振动频谱也会发生改变,具体表现为某一频段振动能量的幅值降低或者某一特征幅值对应的振动频率变小。
以上所述仅用以说明本发明的技术方案,而非对其进行限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (7)
1.一种双胎iTPMS胎压监测方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、将车辆各个轮组的胎压调整成标准胎压,并计算、分析、记录当前各个轮组的标准滚动半径特征及频谱特征;
S2、振动频率计算模块(30)持续读取并处理车辆运行时的轮速时间戳信号,以得到前轴轮胎及后轴轮组的振动频谱信息及原始滚动速度;
S3、将各轮胎轮组的振动频谱特征分别对应与标准频谱特征比较,当位于前轴的轮胎的振动频谱发生改变,则执行S4,当位于后轴的轮组的振动频谱发生改变,则执行S5;
S4、将发生振动频谱变化的轮组的滚动速度带入滚动半径计算模块(20)内的前轮滚动半径计算模型,并将计算结果与当前轮组的频谱变化信息输入至综合分析模块(10),以判断当前轮组是否发生泄气;
S5、设置单胎报警阈值参数±λ,并将发生振动频谱变化的双胎轮组的滚动速度带入后轮滚动半径计算模型计算滑移率;在轮胎滑移率低于禁用阈值时,记录某一时刻左前轮滚动速度为TFL,右前轮滚动速度为TFR,左后轮组整体的滚动速度为TRL,右后轮整体滚动速度为TRR,并设置S为半径分析值,建立四个半径分析模型:
S1=(TFL-TFR)/TFR
S2=(TRR-TRL)/TRL
S3=(TFR-TRR)/TRR
S4=(TRL-TFL)/TFL,
随后根据S1、S2、S3、以及S4的计算结果判断发生泄气的轮组;
S6、将滑移率与预设的报警阈值对比后判断发生泄气的轮组的泄气情况,若属于单轮欠压,则执行S7,若属于双轮欠压,则当前双胎轮组的两个轮胎均发生泄气;根据半径分析值判断发生泄气的轮组的判断方法为:
若S1大于λ,S3小于-λ,则滚动半径计算模块(20)向综合分析模块(10)输入左前轮组压力异常的信号;
若S2大于λ,S3小于-λ,则滚动半径计算模块(20)向综合分析模块(10)输入右后轮组压力异常的信号;
若S3大于λ,S1小于-λ,则滚动半径计算模块(20)向综合分析模块(10)输入右前轮组压力异常的信号;
若S4大于λ,S2小于-λ,则滚动半径计算模块(20)向综合分析模块(10)输入左后轮组压力异常的信号;
对于半径分析模型中含有双胎轮组的S2、S3、以及S4,设置有其绝对值大于λ的报警阈值μ,当半径分析值S的计算结果的绝对值大于μ时,则滚动半径计算模块(20)向综合分析模块(10)输入当前双胎轮组的两个轮胎均压力异常的信号;
S7、综合分析模块(10)读取设置于发生振动频谱变化的双胎轮组的内侧轮胎内的胎压传感器(40)的检测数值,若检测数值显示胎压降低,则当前双胎轮组的内侧轮胎发生泄气,若检测数值显示胎压正常,则当前双胎轮组的外侧轮胎发生泄气。
2.根据权利要求1所述的双胎iTPMS胎压监测方法,其特征在于,所述综合分析模块(10)内置加权报警函数:
G(x,y,z)=pf(x)+qm(y)+δn(z)
式中,f(x)为滚动半径计算函数,m(y)为振动频率计算函数,n(z)为实际胎压分析模块,p为滚动半径计算加权系数,q为振动频率计算加权系数,δ为胎压分析加权系数。
3.根据权利要求2所述的双胎iTPMS胎压监测方法,其特征在于,当前轴轮组发生泄气时,设置有胎压传感器(40)的轮组的胎压不发生变化,n(z)记为0,所述综合分析模块(10)根据所述振动频率计算模块(30)与所述滚动半径计算模块(20)的输入信号分析并判断发生泄气的轮胎;当后轴轮组发生泄气时,所述综合分析模块(10)根据所述振动频率计算模块(30)、滚动半径计算模块(20)、以及胎压传感器(40)的输入信号分析并判断发生泄气的轮胎。
4.根据权利要求1所述的双胎iTPMS胎压监测方法,其特征在于,在步骤S2中,先对轮速时间戳信号进行修正与重构,再基于设置1024组采样点的快速傅里叶变换算法对轮速时间戳信号进行频域分析,并对分析后的结果进行滤波处理。
5.根据权利要求1所述的双胎iTPMS胎压监测方法,其特征在于,在步骤S4中,所述前轮滚动半径计算模型为第二代胎压监测系统配套的滚动半径计算模型。
6.根据权利要求1所述的双胎iTPMS胎压监测方法,其特征在于,在步骤S4与步骤S5中,依据轮胎转动角速度计算公式:
ω=v/r-σ
式中,ω为转动角速度,v为滚动线速度,r为轮胎半径,σ为轮胎半径下降值;
滚动半径计算模块(20)将当前各组轮胎的滚动半径计算模型与正常胎压下的滚动半径计算模型对比后判断发生滚动半径下降的轮组。
7.一种双胎iTPMS胎压监测系统,采用权利要求1至6任意一项所述的双胎iTPMS胎压监测方法,其特征在于,包括综合分析模块(10)、分别与所述综合分析模块(10)连接的振动频率计算模块(30)、滚动半径计算模块(20)、以及胎压传感器(40),所述胎压传感器(40)设置于后轴轮组的内侧轮胎内。
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