汽車輪胎氣壓檢測方法
2023-10-06 05:59:54
專利名稱：汽車輪胎氣壓檢測方法
技術領域：
本發明涉及汽車輪胎氣壓檢測技術領域，特別是指通過計算汽車輪胎轉速及對比 分析而判斷汽車輪胎氣壓變化情況的方法，以及時了解汽車輪胎氣壓，防止出現以外事故。
背景技術：
汽化在形式的過程中，如果出現汽化輪胎漏氣，駕駛員若不能實時連接汽車輪胎 的漏氣情況，不但在行使中浪費了燃料，還存在以外事故的隱患。因此駕駛員實時了解汽車 輪胎的氣壓情況是非常必要，也是十分重要的。目前對汽車輪胎氣壓檢測的技術方案主要是通過裝載壓力傳感器對胎壓進行實 時檢測，並依據所測量的數值大小進行漏氣報警。但是，這種技術方案存在不同速度下，容 易出現誤報警的缺陷。另外，也有通過輪胎轉速對胎壓進行判斷的技術方案，該方案是通過獲取輪胎轉 速數據，並對各類輪胎轉速數據進行計算，有計算結果與預設的數值進行對比，從而得出汽 車各輪胎氣壓的狀況。但是這種胎壓測量技術方案也存在缺陷，其僅僅對單個輪胎出現氣 壓不足是進行報警，當兩個或兩個以上的輪胎都存在氣壓不足的情況是，該技術方案則無 法對氣壓不足進行報警，即該技術方案存在一定的不足。例如汽車行駛狀態下，在時速為 V的情況下，汽車左前、右前、左後、右後輪胎的轉速分別為VI、V2、V3、V4，當汽車某一個輪 胎的氣壓不足時，假設左前輪胎的氣壓不足，則實際行駛過程中，左前輪胎的轉速Vl大於 右前輪胎轉速V2，並且VI、V2之間的差值超過了預設的偏差數值，如此就可以檢測到當汽 車左前輪胎的氣壓出現不足。但是，當左前、右前輪胎均出現氣壓不足情況時，則可能出現 VI、V2之間的差值仍處於預設的偏差範圍內，則此時就無法檢測到汽車輪胎出現氣壓不足 的情況，該駕駛者帶來安全隱患。針對上述情況，本發明曾提出過一種新型的技術方案，見中國專利申請號為 200810218584. 4的中國發明專利公開說明書，其公開了一種「汽車輪胎氣壓變化的監測方 法及實現該監測方法的體統」。該技術方案是依據汽車個輪胎在行進過程中進行輪胎轉速 採樣，測量或計算建立一套轉速數據，再依照所建立的數據與實時獲取的各個輪胎轉速節 能型比較，從而測算處輪胎的氣壓情況，並且能夠測算處兩個或者兩個以上的輪胎同時出 現氣壓不足時的情況，並顯示該兩個或者兩個以上輪胎的具體位置。該技術方案之所以可 以克服現有技術的不足，因為其不是直接對比各個輪胎的轉速，而是對不同位置輪胎轉速 的和值進行比較，這樣就可以避免當兩個或兩個以上的輪胎都存在氣壓不足的情況時，現 有技術方案則無法對氣壓不足進行報警的情況。另外，本發明人在對實際使用過程中發現，上述的技術方案還存在一定的不足，例 如，當汽車在轉彎較大或者四輪速度無法保持平衡時，此時檢測的數據就有可能對監測結 果產生錯誤的判斷，該駕駛者帶來不必要的麻煩。對此，本發明人提出以下技術方案，以克 服現有技術的不足。
發明內容
本發明所要解決的技術問題就是為了克服目前技術方案中存在的不足，提出一種 檢測結果更加準確的汽車輪胎氣壓檢測方法。為解決上述技術問題，本發明採用了如下的技術方案該方法包括如下步驟 (1)、獲取參考值R，採集若干組汽車時速在50-90公裡速度段內的汽車四個輪胎速度的數 據，並將每組數據中四個輪胎的速度數據帶入以下公式進行計算R= (FL+BL)-(FR+BR), 其中FL為左前輪速度、BL為右後輪速度、FR為右前輪速度、BR為右後輪速度；(2)、計算 步驟(1)中所得到的若干R值的平均值Rl ； (3)、重複步驟(1)得到另一個數據R2，若R1、 R2的數值在預設的偏差範圍內，則將Rl、R2平均值作為參考值R ；若Rl或R2的數值超 過了預設的偏差範圍，則重複步驟(1)獲取新的平均值；若重複多次仍無法獲得在預設的 偏差範圍內的R數值，則將多次獲得的數據的平均值作為參考值R ；所獲取的參考值R確 定一個偏差範圍，在偏差範圍內的數據為有效數據；(4)、獲取判斷值D，採集經過上述具 有效數據範圍內的參考值R篩選後得到的若干組汽車時速在50-90公裡速度段內的汽車 四個輪胎速度的數據，並將每組數據中四個輪胎的速度數據帶入以下公式進行計算D = (FL+BR)-(FR+BL) ； (5)、計算步驟(4)中所得到的若干D值的平均值Dl ； (6)、重複步驟(4) 得到其他幾個數據Dn，若Dl、Dn的數值在預設的偏差範圍內，則將Dl、Dn平均值作為參考 值D ；若Dl或Dn的數值超過了預設的偏差範圍，則重複步驟(4)獲取新的平均值；若重複 多次仍無法獲得在預設的偏差範圍內的D數值，則將多次獲得的數據的平均值作為參考值 D ； (7)、開始判斷汽車胎壓是否正常，實施採集若干組汽車四個輪胎速度的數據，並將每組 數據中四個輪胎的速度數據帶入以下公式進行計算D』 = (FL+BR)-(FR+BL) ；(9)、確定所 計算得到的D』所在的車速段，以分別與步驟(6)中不同速度段內的判斷值D進行比較，如 果出現多組數據D』與之對應的D之間的差值超過了預設值，則進行報警。上述技術方案中，步驟(6)得到的判斷值D減去一個修正值作為汽車時速在小於 50公裡速度段內的判斷值D ；將得到的判斷值D加上一個修正值作為汽車時速在大於90公 裡速度段內的判斷值D ；上述技術方案中，步驟(1)中，獲取參考值R時，共採集了至少4組數據以上的數 據。上述技術方案中，步驟(3)中R數值的預設偏差範圍為0.42米/秒；R參考值的 有效數據的偏差範圍為I 0.28 I米/秒。上述技術方案中，步驟(3)中重複採集數據的次數為至少6次，若重複至少6次仍 無法獲得在預設的偏差範圍內的R數值，則將獲得的數據的平均值作為參考值R。上述技術方案中，步驟(6)中D數值的預設偏差範圍為0. 042米/秒；重複採集數 據的次數為至少6次，若重複至少6次仍無法獲得在預設的偏差範圍內的D數值，則將獲得 的數據的平均值作為參考值D。上述技術方案中，所述的判斷值D減去一個修正值作為汽車時速在小於50公裡速 度段內的判斷值D ；判斷值D加上一個修正值作為汽車時速在大於90公裡速度段內的判斷 值D，所述的判斷值D減去修正值為0. 056米/秒；判斷值D加上的修正值為0. 197米/秒。本發明採用上述技術方案後，本技術方案仍然是依據汽車個輪胎在行進過程中進 行輪胎轉速採樣，測量或計算建立一套轉速數據，再依照所建立的數據與實時獲取的各個輪胎轉速節能型比較，從而測算處輪胎的氣壓情況。但是本發明改進之初在於，本發明引入 了一個參考值R，對輪胎氣壓進行判斷的數值是需要經過R篩選的，通過R對採集的數據進 行篩選，這樣對輪胎氣壓的報警更加精確。另外，本發明對不同車速進行區分，對輪胎氣壓報警更加精確，避免出現誤警報。 對判斷氣壓的判斷值D的獲取過程進行改進，縮短了其獲取時間，同時提高了獲取的精度。
圖1是本發明中參考值R獲取的流程圖；圖2是本發明中判斷值D獲取的流程圖；圖3是本發明具體實施例的實施方法流程圖；圖4是圖3中測試子程序的流程圖；圖5是本發明具體實施例檢測電路的電路圖；圖6是本發明具體實施例中輪胎車速測量電路圖。
具體實施例方式本發明對汽車輪胎氣壓檢測方法中需要引用兩個數值參考值R和判斷值D。其 中判斷值D是需要經過參考值R篩選後才能得到，即所有的判斷值D都是經過R的判斷。參考值R的作用參考值R是採集N個四輪信號後，帶入計算公式R = (FL+BL)-(FR+BR)得到的結果，其中FL為左前輪速度、BL為右後輪速度、FR為右前輪速度、 BR為右後輪速度。通過參考值R可以把汽車轉彎較大或四輪速度無法保持平衡數據去除， 使本發明在判斷輪胎氣壓時不會發生錯誤的警報。為了獲取準確的基準參考值R，R在獲取過程中只有在第二區速度段時才採集數 據。本發明把車速分為三個速度段，其中第一區速度段車速小於50公裡/小時第二區速度段車速為50-90公裡/小時第三區速度段車速大于于90公裡/小時參見圖1，以下是參考值R的獲取流程，也稱做R值的學習流程1、採集15組N個脈衝在時速50-90公裡速度段內的數據，求平均作為參考值R，N 的數值可以是任意數據，但通常為了確保所獲取數據的精確性，N至少為4，本實施例中N為 15 ；2、在採集過程中，第一次採集的15組數據計算得到的R1，其速度偏差小於 0. 042m/s,該0. 042m/s為根據實驗計算得到的預設偏差範圍。如果Rl的數值在預設的偏 差範圍內，再次採集15組數據，並計算得到平均值的R2。如果R2的數值也在預設的偏差範 圍內，則計算Rl與R2的平均值，並將該平均值作為參考值R。如果R2大於0. 042m/s,則再 次收集數據當與前面預設的偏差範圍比較，如果其數值小於0. 042m/s時可以與Rl計算參 考值R。但是，如果採集了 6組都沒在預設的偏差範圍內，那麼把6組數據平均作為參考值 R03、參考值R確定後，士0. 28m/s的範圍內為有效數據，超過為無效數據。即R參考 值的有效數據的偏差範圍為I 0.28 I米/秒。
在後續確定判斷值D時，所採集N個數據經過R判斷為有效數據後才能進行累加 並判斷D值，即D值的所有數據都要經過R的判定。上述所說的參考值R，在理想狀態的R值偏差如下所示正偏差R = O. 28m/s---------------------------------------中線 R = 0-----------------------------------------------負偏差R = -0. 28m/s--------------------------------------在理想狀態電路在運行時由於4輪信號輸入都始終相同，因而R = ((FL+BL)-(FR+BR)) = 0，系統取參考值時在這種狀態下取R = 士 0. 28m/s為有效數據。而在現實系統運行過程中因為外部條件的不同，可能在最理想的條件下R參考值 也無法等於0，例如，在實際過程中，R= ((FL+BL)-(FR+BR)) = 0. 07m/s，運行過程輸入的四 輪信號也始終是在0. 07m/s的左右兩邊波動，而不是在0值兩邊波動。因而R的參考值實際 上是系統運行時的實際中線。在程序取N個脈衝的有效數據時要以R = O. 07m/s士0. 28m/ s為有效數據！如下所示，虛線為實際中線參考值R = O. 056m/s，有參考值以後實際上的取 值範圍是在上下兩條虛線之間的數值才是有效數值。實際狀態R值偏差正偏差 R = O. 28m/s..........戀阮差 R = O. 351m/s中妹 R = O................宏際中線 R = O. 0B6m/s負偏差R = "0. 28m/s糖■差 r = _q. 169m/s接下來，需要獲取判斷值D，判斷值D的作用是判斷輪胎氣壓是否正常，它是採集 經過R值篩選得到的15組N個脈衝的四輪信號有效數據，由公式D = (FL+BR)-(FR+BL)計 算後所得。即在獲取判斷值D時，同樣需要採集15組N個脈衝的四輪信號數據，但是這寫 數據必須經過R值判斷。首先計算這些採集數據的對應的參考值R』，將該參考值與前面獲 取的R值進行比較，如果R』處於上述R值的有效數值範圍內，則所採集的數據是有效。如 此取得15組數據進行對判斷值D的計算。D值在學習過程中只有行駛在第二區的時速50-90公裡時收集到的數據才為有 效，當學習完D值時，把所獲得的第二區判斷值減去0. 056m/s作為第一區的判斷值，把第二 區判斷值加上0. 197m/s作為第三區的判斷值。當進行輪胎氣壓判斷時，把實時採集到的 15*N個脈衝數據跟D判斷值做比較，其結果作為輪胎氣壓是否異常的依據。參見圖2，以下是判斷值D的獲取過程，也稱做D值的學習流程。1、採集瞬時四輪信號數據，每組數據經過參考值R比較後，篩選出有效的數據，一 般採集15組有效數據。2、將15組數據全部相加，然後帶入公式計算，公式D = (FL+BR)-(FR+BL)計算後 所得。3、確定D所在的速度分區，獲取該分區的四組數據，並計算其平均值Dave。4、每次獲得一組數據就跟上一次進行比較，如果結果小於0. 042m/s就把這兩個 數值的平均值做為參考值。5、如果比較5次都未能有結果，那麼把6個數據取平均值作為D的判斷值。在獲取判斷值D後，就可以對汽車的輪胎氣壓是否正常進行判斷了。其判斷過程 如下
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實時採集15組汽車四個輪胎速度的數據，並將每組數據中四個輪胎的速度數據 帶入以下公式進行計算D』= (FL+BR)-(FR+BL)；確定所計算得到的D』所在的車速段，然後 分別與上述獲取的不同速度段內的判斷值D進行比較，如果出現多組數據D』與之對應的D 之間的差值超過了預設值，則進行報警。例如，D』與之對應的D之間的差值超過了預設值 0. 037m/s，則計數器加1，當判斷出連續三次大於0. 037m/s時，進行預報警，提醒駕駛員注 意。如果比較結果連續兩次都大於0. 075m/s，則進行報警，說明汽車輪胎氣壓不正常。上述判斷值D在正常狀態下通過D = (FL+BR) - (FR+BL)運算時可能始終維持在一 個偏差值範圍內，參考值就是要把所在分區的D值取一個平均值，而這個平均值實際上就 是D值分布 範圍的中間線，D值在理想狀態下是始終等於0的，而實際情況是系統工作始終 正常，但是因為每一路信號在正常時仍然存在偏差，使得運算D的結果在某個值的範圍內 波動，而不是在0的範圍內波動，而參考值的確立閔是確定D的中線。而當某一路信號出現 故意時，就會出現偏離這個參考值較多的情況。理想狀態的D偏差正偏差D = O. 075m/s-------------------------------------------正偏差D = O. 037m/s---------------------------------------------中線D = O-------------------------------------------------負偏差D = -0. 037m/s--------------------------------------------負偏差=-0.075m/s--------------------------------------------實際狀態的D偏差正偏差D = O. 075m/s-------------------------------ffi警 iF偏差 D = O. 084m/s正偏差D = O. 037m/s...............................ffi警 iF偏差 D = O. 047m/s中線 D = O-------------------------------葷際中線 D = O. 009m/s負偏差D = "0. 037m/s----------------------------預報警制扁差 D = "0. 028m/s負偏差=-0.075m/s-----------------------------體$偏差 D = -0. 056m/s見圖3、5、6，這是本發明的一個具體實施例，其檢測程序如下按下開始，檢測程序開始運行，程序初始化。按下對應的學習鍵，如果按鍵響應時 間超過0. 5秒，則進入檢測子程序，如果時間沒有超過0. 5秒，則蜂鳴器鳴響0. 5秒，指示燈 綠、橙、紅輪閃一次。接下來，學習標記對應的綠燈亮，預警報標記對應的橙燈亮，蜂鳴器鳴 5秒，報警標記對應的紅燈亮，蜂鳴器鳴10秒。接下來，對數據進行初始化，採集對應的數據，獲取參考值R。接下來，採集對應的數據，獲取判斷值D。 接下來，採集實時輪胎數據，並與上述判斷值D對比，判斷是否大於0. 037米/秒， 如果連續出現三次0. 037米/秒，則進入下一步。如果連續出現兩次大於0. 075米/秒，則轉入報警狀態，報警標記對應的紅燈亮。 如果不是，連續兩次大於0. 075米/秒，則轉入預報警狀態，預報警標記對應的橙燈亮。如 果一次大於0. 075米/秒，一次小於0. 075米/秒，則同樣進行預報警。上述程序中，添加了一個檢測子程序，見圖4所示，其是判斷汽車是否已經開始運 行的一個判斷。見圖5、6，本實施例的電路通過電源端POWER與汽車的直流電源連接，經過濾波、
8穩壓後輸出。其中該電源電路中設置有Fl可恢復保險絲以及二極體D1、D2以保護電路。該電路中的中央處理器晶片Ul內包含上電復位、掉電復位電路，其內部具有 EPROM(可改寫存儲器)，用於存放數據，即使電路沒電，所存儲的數據也不會丟失。該檢測 電路通過接口與圖6中的測量電路連接，測量電路中分別將檢測的四個輪胎的速度分別經 過放大器U5A、U5B, U5C, U5D放大後，再通過U6A、U6B, U6C、U6D濾波整形後，成為脈衝信號 FL、FR、BL、BR輸入到檢測電路用於檢測、判斷。當然，以上所述僅為本發明一個實例而已，並非來限制本發明實施範圍，凡依本發 明申請專利範圍所述的構造、特徵及原理所做的等效變化或修飾，均應包括於本發明申請 專利範圍內。
權利要求
汽車輪胎氣壓檢測方法，其特徵在於該方法包括如下步驟(1)、獲取參考值R，採集若干組汽車時速在50 90公裡速度段內的汽車四個輪胎速度的數據，並將每組數據中四個輪胎的速度數據帶入以下公式進行計算R＝(FL+BL) (FR+BR)，其中FL為左前輪速度、BL為左後輪速度、FR為右前輪速度、BR為右後輪速度；(2)、計算步驟(1)中所得到的若干R值的平均值R1；(3)、重複步驟(1)得到另一個數據R2，若R1、R2的數值在預設的偏差範圍內，則將R1、R2平均值作為參考直R；若R1或R2的數值超過了預設的偏差範圍，則重複步驟(1)獲取新的平均值；若重複多次仍無法獲得在預設的偏差範圍內的R數值，則將多次獲得的數據的平均值作為參考值R；所獲取的參考值R確定一個偏差範圍，在偏差範圍內的數據為有效數據；(4)、獲取判斷值D，採集經過上述具有有效數據範圍內的參考值R篩選後得到的若干組汽車時速在50 90公裡速度段內的汽車四個輪胎速度的數據，並將每組數據中四個輪胎的速度數據帶入以下公式進行計算D＝(FL+BR) (FR+BL)，其中FL為左前輪速度、BL為左後輪速度、FR為右前輪速度、BR為右後輪速度；(5)、計算步驟(4)中所得到的若干D值的平均值D1；(6)、重複步驟(4)得到其他幾個數據Dn，若D1、Dn的數值在預設的偏差範圍內，則將D1、Dn平均值作為判斷值D；若D1或Dn的數值超過了預設的偏差範圍，則重複步驟(4)獲取新的平均值；若重複多次仍無法獲得在預設的偏差範圍內的D數值，則將多次獲得的數據的平均值作為判斷值D；(7)、開始判斷汽車胎壓是否正常，實時採集若干組汽車四個輪胎速度的數據，並將每組數據中四個輪胎的速度數據帶入以下公式進行計算D』＝(FL+BR) (FR+BL)；(8)、確定所計算得到的D』所在的車速段，以分別與步驟(6)中不同速度段內的判斷值D進行比較，如果出現多組數據D』與之對應的D之間的差值超過了預設值，則進行報警。
2.根據權利要求1所述的汽車輪胎氣壓檢測方法，其特徵在於步驟(6)得到判斷值D後，須將得到的判斷值D減去一個修正值作為汽車時速在小於50公 裡速度段內的判斷值D ；將得到的判斷值D加上一個修正值作為汽車時速在大於90公裡速 度段內的判斷值D。
3.根據權利要求1所述的汽車輪胎氣壓檢測方法，其特徵在於步驟(1)中，獲取參考 值R時，共採集了至少4組數據以上的數據。
4.根據權利要求1所述的汽車輪胎氣壓檢測方法，其特徵在於步驟(3)中R數值的 預設偏差範圍為0.42米/秒；R參考值的有效數據的偏差範圍為I 0.28 I米/秒。
5.根據權利要求1所述的汽車輪胎氣壓檢測方法，其特徵在於步驟(3)中重複採集 數據的次數為至少6次，若重複至少6次仍無法獲得在預設的偏差範圍內的R數值，則將獲 得的數據的平均值作為參考值R。
6.根據權利要求1所述的汽車輪胎氣壓檢測方法，其特徵在於步驟(6)中D數值的 預設偏差範圍為0. 042米/秒；重複採集數據的次數為至少6次，若重複至少6次仍無法獲 得在預設的偏差範圍內的D數值，則將獲得的數據的平均值作為參考值D。
7.根據權利要求2所述的汽車輪胎氣壓檢測方法，其特徵在於所述的判斷值D減去 一個修正值作為汽車時速在小於50公裡速度段內的判斷值D ；判斷值D加上一個修正值作 為汽車時速在大於90公裡速度段內的判斷值D ；所述的判斷值D減去修正值為0. 056米/ 秒；判斷值D加上的修正值為0. 197米/秒。
全文摘要
本發明涉及汽車輪胎氣壓檢測技術領域，特別是指通過計算汽車輪胎轉速及對比分析而判斷汽車輪胎氣壓變化情況的方法，以及時了解汽車輪胎氣壓，防止出現意外事故。本技術方案仍然是依據汽車個輪胎在行進過程中進行輪胎轉速採樣，測量或計算建立一套轉速數據，再依照所建立的數據與實時獲取的各個輪胎轉速節能型比較，從而測算處輪胎的氣壓情況。但是本發明改進之初在於，本發明引入了一個參考值R，對輪胎氣壓進行判斷的數值是需要經過R篩選的，通過R對採集的數據進行篩選，這樣對輪胎氣壓的報警更加精確。
文檔編號G01L17/00GK101961972SQ201010264549
公開日2011年2月2日 申請日期2010年8月26日 優先權日2010年8月26日
發明者朱友從 申請人:東莞市威沃汽車科技有限公司