一种判断车辆四轮同时缺气的方法与流程

1.本发明涉及一种判断车辆四轮同时缺气的方法，属于汽车安全领域。


背景技术：

2.目前，传统间接式胎压监测系统依靠计算行驶中汽车四个abs轮速传感器的差值来间接反映轮胎的滚动半径，从而判断各轮胎胎压是否异常，但当四个轮胎同时缺气的时候这种方法便失效了。另有使用频谱分析的方法来判断轮胎压力，这种方法虽然可以解决四轮同时缺气判断的问题，但准确性不高，经常出现误报警，给用户造成不便。


技术实现要素：

3.本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的不足，提供一种判断车辆四轮同时缺气的方法，可以通过对比gps传感器速度与abs轮速传感器速度来判断两前轮压力是否正常，如果前后轮之间的轮速差在一定范围内，则可以判断四个轮胎的压力是否正常。
4.为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
5.一种判断车辆四轮同时缺气的方法，它包括：
6.步骤s1、通过车载gps传感器获取车辆实时速度信号并滤波处理，得到实时的gps速度v
gps
；
7.步骤s2、通过车载abs轮速传感器获取轮速实时信号并滤波处理，得到实时的左前轮轮速v1、右前轮轮速v2、左后轮轮速v3和右后轮轮速v4；
8.步骤s3、根据车辆四轮均正常时的gps速度以及四轮速度，通过自学习获得判断四轮是否同时处于异常工况的预设条件；
9.步骤s4、根据四轮是否同时处于异常工况的预设条件，对实时监测到的gps速度和四轮速度进行比对，判断四轮是否同时处于异常工况；
10.步骤s5、在四轮同时处于异常工况时，判断四轮是否同时缺气，并将判断结果输出报警。
11.进一步，所述滤波处理为fir低通滤波，在matlab环境下的所述fir低通滤波的传递函数的定义为：
[0012][0013]
式中：y(z)为输出量的z变换；
[0014]
x(z)为输出量的z变换；
[0015]
fdatool工具箱直接生成滤波器分子系数b(1)，b(2)...b(m 1)；
[0016]
分母系数c(1)，c(2)...c(m 1)默认为1；
[0017]
滤波器阶数预设为81。
[0018]
进一步，所述步骤s3中，根据车辆四轮均正常时的gps速度以及四轮速度，通过自学习获得判断四轮是否同时处于异常工况的预设条件，包括如下步骤：
[0019]
在所述车辆四轮均正常时，得到所述gps速度以及四轮速度标定值的原始数组，经过滤波处理后输出gps标定速度v
gps标定
、左前轮标定速度v
1标定
、右前轮标定速度v
2标定
、左后轮标定速度v
3标定
、右后轮标定速度v
4标定
和各标定速度的差值δ
i
，即：
[0020]
v
标定
＝(v
1标定
v
2标定
)/2
[0021]
v
gps标定
‑
v
标定
＝δ1[0022]
|v
1标定
‑
v
2标定
|＝δ2[0023]
|v
1标定
‑
v
3标定
|＝δ3[0024]
|v
1标定
‑
v
4标定
|＝δ4。
[0025]
进一步，所述步骤s4中，根据四轮是否同时处于异常工况的预设条件，对实时监测到的gps速度和四轮速度进行比对，判断四轮是否同时处于异常工况，包括如下步骤：
[0026]
若两前轮轮速差值|v1
‑
v2|≤δ2时，认为两前轮胎压相同，则四轮同时处于异常工况；
[0027]
若两前轮轮速差值|v1
‑
v2|＞δ2时，认为两前轮胎压不同，两前轮处于单轮异常状态，此时为非四轮同时处于异常工况，退出四轮是否同时处于异常工况判断监测。
[0028]
进一步，所述步骤s5中，在四轮同时处于异常工况时，判断四轮是否同时缺气，包括如下步骤：
[0029]
进行四轮同时缺气判断监测时，设两前轮轮速v1和v2的平均值为v，若(vgps
‑
v)＜(δ1
‑
c)，同时满足|v1
‑
v3|≤δ3且|v1
‑
v4|≤δ4时，认为四轮同时缺气；否则为非四轮同时缺气工况，退出四轮同时缺气判断监测。
[0030]
进一步，判断车辆四轮同时缺气的方法还包括：
[0031]
步骤s6、在四轮同时处于异常工况时，判断四轮是否同时胎压过高，并将判断结果输出报警。
[0032]
进一步，所述步骤s6中，在四轮同时处于异常工况时，判断四轮是否同时胎压过高，包括如下步骤：
[0033]
进行四轮同时胎压过高判断监测时，设两前轮轮速v1和v2的平均值为v，若(vgps
‑
v)＞(δ1 c)，同时满足|v1
‑
v3|≤δ3且|v1
‑
v4|≤δ4时，认为四轮同时胎压过高；否则为非四轮同时胎压过高工况，退出四轮同时胎压过高判断监测。
[0034]
采用了上述技术方案，本发明具有以下的有益效果：
[0035]
1、本发明将gps速度信号与轮速信号进行对比，可以在结合传统间接式胎压监测系统轮速差法的单、双、三轮缺气的基础上，判断四轮是否同时缺气；
[0036]
2、本发明利用车载gps速度传感器和车载轮速传感器信号，不需要增加任何硬件，节省了大量资金；
[0037]
3、本发明可以通过自学习校正的方式进行复位，使用过程中系统不会失效；
[0038]
4、本发明还具报警速度快、可靠性和准确率极高的优点。
附图说明
[0039]
图1为本发明的一种判断车辆四轮同时缺气的方法的流程图。
具体实施方式
[0040]
为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明。
[0041]
实施例一
[0042]
如图1所示，本实施例提供一种判断车辆四轮同时缺气的方法，它包括：
[0043]
步骤s1、通过车载gps传感器获取车辆实时速度信号并滤波处理，得到实时的gps速度v
gps
；
[0044]
步骤s2、通过车载abs轮速传感器获取轮速实时信号并滤波处理，得到实时的左前轮轮速v1、右前轮轮速v2、左后轮轮速v3和右后轮轮速v4；
[0045]
步骤s3、根据车辆四轮均正常时的gps速度以及四轮速度，通过自学习获得判断四轮是否同时处于异常工况的预设条件；
[0046]
步骤s4、根据四轮是否同时处于异常工况的预设条件，对实时监测到的gps速度和四轮速度进行比对，判断四轮是否同时处于异常工况；
[0047]
步骤s5、在四轮同时处于异常工况时，由于同样行驶速度下，缺气轮的滚动半径减小，角速度增加，即四轮缺气时各轮的滚动速度均会增加，从而判断四轮是否同时缺气，并将判断结果输出报警，发出报警信号后，需要将四轮胎压调整至标准胎压，并重新进入自学习标定。
[0048]
如图1所示，本实施例的滤波处理为fir低通滤波，在matlab环境下的fir低通滤波的传递函数的定义为：
[0049][0050]
式中：y(z)为输出量的z变换；
[0051]
x(z)为输出量的z变换；
[0052]
fdatool工具箱直接生成滤波器分子系数b(1)，b(2)...b(m 1)；
[0053]
分母系数c(1)，c(2)...c(m 1)默认为1；
[0054]
滤波器阶数预设为81。
[0055]
如图1所示，本实施例的步骤s3中，根据车辆四轮均正常时的gps速度以及四轮速度，通过自学习获得判断四轮是否同时处于异常工况的预设条件，包括如下步骤：
[0056]
自学习过程车辆需要在四轮标准胎压、gps信号良好、方向盘转角和发动机节气门开度在一定范围的情况下行驶5～10km，在车辆四轮均正常时，得到gps速度以及四轮速度标定值的原始数组，经过滤波处理后输出gps标定速度v
gps标定
、左前轮标定速度v
1标定
、右前轮标定速度v
2标定
、左后轮标定速度v
3标定
、右后轮标定速度v
4标定
和各标定速度的差值δ
i
，即：
[0057]
v
标定
＝(v
1标定
v
2标定
)/2
[0058]
v
gps标定
‑
v
标定
＝δ1[0059]
|v
1标定
‑
v
2标定
|＝δ2[0060]
|v
1标定
‑
v
3标定
|＝δ3[0061]
|v
1标定
‑
v
4标定
|＝δ4。
[0062]
如图1所示，本实施例的步骤s4中，根据四轮是否同时处于异常工况的预设条件，对实时监测到的gps速度和四轮速度进行比对，判断四轮是否同时处于异常工况，包括如下
步骤：
[0063]
车辆的速度计算有几种计算方式，一种是取两前轮平均速度，一种是取四个车轮最大速度，还有一种是种四个车轮的平均速度，本实施例使用第一种方式得到车辆的行驶速度。
[0064]
若两前轮轮速差值|v1
‑
v2|≤δ2时，认为两前轮胎压相同，则四轮同时处于异常工况；
[0065]
若两前轮轮速差值|v1
‑
v2|＞δ2时，认为两前轮胎压不同，两前轮处于单轮异常状态，此时为非四轮同时处于异常工况，退出四轮是否同时处于异常工况判断监测。
[0066]
如图1所示，本实施例的步骤s5中，在四轮同时处于异常工况时，判断四轮是否同时缺气，包括如下步骤：
[0067]
进行四轮同时缺气判断监测时，设两前轮轮速v1和v2的平均值为v，若(vgps
‑
v)＜(δ1
‑
c)，其中c为常数，同时满足|v1
‑
v3|≤δ3且|v1
‑
v4|≤δ4时，认为四轮同时缺气；否则为非四轮同时缺气工况，退出四轮同时缺气判断监测。
[0068]
实施例二
[0069]
如图1所示，在实施例一中的四轮是否同时处于异常工况的判断基础上，本实施例还提供一种判断四轮同时胎压过高的方法：
[0070]
步骤s6、在四轮同时处于异常工况时，判断四轮是否同时胎压过高，并将判断结果输出报警，包括如下步骤：
[0071]
进行四轮同时胎压过高判断监测时，设两前轮轮速v1和v2的平均值为v，若(vgps
‑
v)＞(δ1 c)，其中c为常数，同时满足|v1
‑
v3|≤δ3且|v1
‑
v4|≤δ4时，认为四轮同时胎压过高；否则为非四轮同时胎压过高工况，退出四轮同时胎压过高判断监测。发出胎压过高报警信号后，需要将四轮胎压调整至标准胎压，并重新进入自学习标定。
[0072]
以上的具体实施例，对本发明解决的技术问题、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。