[发明专利]载货汽车轮胎压力异常状态辨识方法

说明书

技术领域

本发明属汽车安全状态检测技术领域，具体涉及载货汽车轮胎压力异常状态的辨识方法。

背景技术

轮胎是汽车行驶系的重要部件之一，其性能的优劣将直接影响汽车的运行效率和行车安全。轮胎充气压力超过或低于标准压力值，轻则增加汽车燃油消耗，缩短轮胎使用寿命，重则威胁行车安全。据公安部交通管理部门，在高速公路上有46％的交通事故是由于轮胎故障引起的，其中70％的故障是轮胎爆胎，这对人们的生命和财产安全造成了巨大的潜在威胁。轮胎爆胎、疲劳驾驶和超速行驶已成为造成高速公路交通事故的三个最主要的原因。汽车高速行驶时的轮胎爆胎是最难预防的，也是突发性交通事故发生最主要的原因之一。轮胎气压试验证明：80％的轮胎爆胎是有预兆的，至少在爆胎发生前一个小时，轮胎压力会出现异常，这为轮胎压力监测预警的实现提供了可能。由此可见，轮胎压力监测预警系统设计的关键在于如何辨识轮胎压力的异常状态。现有的轮胎压力监测预警系统的预警规则具有一定的盲目性和不科学性，经常存在误报或漏报现象。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于轮胎实时压力、负荷、车速、初始充气压力和外界环境温度的轮胎压力异常状态辨识方法。

本发明包括下列步骤：

1.建立具有轮胎静态参数和轮胎动态参数的轮胎状态数据库；轮胎静态参数包括：轮胎型号、轮胎负荷与初始充气压力对应关系；轮胎动态参数包括：轮胎实时压力、负荷、车速和外界环境温度；

2.分别利用轮胎压力传感器、拉线式位移传感器、GPS和车载温度计，按照设定的数据采集频率，测量轮胎压力、负荷、车速和外界环境温度，通过ADAM-4017数据采集模块和RS232串口，将采集到的轮胎状态参数输入工控机的轮胎状态数据库；

3.在研华UN02170工控机内的Windows CE操作系统下，以Embedded Visual C++为开发工具，编写轮胎压力异常状态辨识数据处理程序；

4.采用均匀试验法进行滚动轮胎压力与其影响因素关系试验，利用最小二乘法得出每组试验中轮胎压力随时间的变化关系，再通过多元线性回归分析得出滚动轮胎压力与初始充气压力、负荷、车速和外界环境温度的数值分析关系模型；基于对轮胎动态特性的分析，确定轮胎压力异常状态辨识的阈值；

5.按照步骤(3)获得的轮胎压力异常状态辨识数据处理程序和步骤(4)中确定轮胎压力异常状态辨识的阈值，对“汽车启动且驻车”和“汽车行驶”两种工作状态下轮胎的压力状态进行辨识。

步骤(5)中所述的“汽车启动且驻车”工作状态下轮胎的压力状态辨识包括下列步骤：

(1)汽车启动后设备初始化；

(2)轮胎压力传感器、拉线式位移传感器、GPS和车载温度计按照设定的数据采集频率分别测量轮胎压力、轮胎负荷、车速和外界环境温度；

(3)辨识程序通过轮胎型号自动从轮胎状态数据库获取轮胎负荷与初始充气压力对应关系表；

(4)以轮胎负荷为自变量、轮胎充气压力为因变量，线性插值计算轮胎在18℃、当前负荷状态下轮胎应具有的初始充气压力值，其表达式为：

P(m)=P0+P1-P0m1-m0(m-m0)]]>

式中：P(m)为轮胎当前载荷状态下应具有的初始充气压力；m为轮胎负荷的测量值；m₀，m₁和P₀，P₁分别为轮胎负荷与初始充气压力对应关系表中距m点最近的轮胎负荷值和对应的轮胎初始充气压力值；