一种胎压自适应调节方法及系统与流程

本发明涉及轮胎，具体是一种胎压自适应调节方法及系统。

背景技术：

1、汽车轮胎是汽车的重要部件之一，它是直接与地面接触的部件，它与汽车悬架一起缓和汽车在路面行驶时受到的冲击，保证汽车有良好的乘坐舒适性和行驶平顺性。

2、轮胎在不同工况下有着相应的最适胎压，而轮胎胎压过高或过低都会影响轮胎的使用寿命，燃油消耗率，操作安全性及乘坐舒适性等。如高速时提高胎压，降低滚阻以实现降低燃油消耗率的目标；在道路颠簸过程降低胎压，增加轮胎与地面的附着保证乘坐舒适性和驾驶安全性；协调各轮胎压，保证有效滚动半径一致。

3、目前对轮胎胎压的调整需要手动调节，不能实现根据不同的汽车行驶工况对胎压实施动态的胎压调整。随着智能化时代到来，车辆管理将逐步降低对人的依赖，尤其是即将实现的cacc自动巡航，轮胎在长途运行过程中更是缺乏健康监控和管理，而胎压自适应调节设备将为安全驾驶保驾护航。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是提供一种胎压自适应调节方法及系统，用于根据不同的汽车行驶工况调节轮胎的胎压。

2、为了解决所述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种胎压自适应调节方法，包括以下步骤：

3、s01）、获取车辆车轮处的加速度信号；

4、s02）、对加速度信号进行处理，根据加速度信号得到路面类型、轮胎转速、载荷和轮胎滚动半径；

5、s03）、综合路面类型、轮胎转速、载荷和轮胎滚动半径，计算出相应的胎压数据；

6、s04）、充放气电磁阀根据胎压数据对轮胎进行充放气调整。

7、进一步的，通过方式a和/或方式b得到路面类型，

8、方式a、采集时域信号的峰值、谷值及均值，对于频率信号，以固定赫兹数为基数呈倍数采集对应频率和幅值点，基于采集的时域信号和频域信号进行训练及预测路面类型；

9、方式b、结合频域信号低频变化特性，利用公式拟合曲线趋势预测路面类型。

10、进一步的，方法a通过bp神经网络预测路面类型。

11、进一步的，根据加速度信号得到轮胎转速的方式为：

12、首先删除震动较为剧烈的加速度点位以及震动较为剧烈的y轴加速度，依据x轴和z轴加速度计算轮胎转动角速度，

13、，

14、，

15、，

16、其中为z轴的转动角速度，、为z轴加速度周期的两端边界点，为x轴的转动角速度，、为x轴加速度周期的两端边界点，为最终计算的轮胎转动角速度。

17、进一步的，根据加速度信号得到载荷的方式为，所述载荷为z轴载荷：

18、先根据加速度的振幅曲线得到其占空比，其中、为谷值的横坐标，也是z轴加速度周期的两端边界点，、分别表示一个周期的均值与z轴加速度曲线的两个交点的横坐标；

19、然后根据公式求出其中的垂直载荷，其中为轮胎自由滚动半径，为垂向刚度，、为待拟合的参数。

20、进一步的，步骤s03）具体为：满足以下条件中的一个或多个，则增大胎压：车辆处于平整路面、高速行驶、大载荷；满足以下条件中的一个或多个，则减小胎压：车辆处于颠簸路面、低速行驶、小载荷；

21、同轴轮胎的滚动半径不一致时，调节胎压是同轴轮胎的滚动半径一致。

22、进一步的，根据燃油消耗率和乘坐舒适性确定不同路面类型对应的胎压，不同路面类型对应的不同燃油消耗率和乘坐舒适性，并设定燃油消耗率和乘坐舒适性的权重，综合燃油消耗率和乘坐舒适性及相应的权重确定不同路面类型对应的胎压。

23、进一步的，不同载荷下对应不同的最适胎压，载荷与胎压的对应关系为：

24、，

25、其中表示胎压，为胎压最小值、为控制收敛速度的参数、表示载荷对应胎压最大值与最小值的间距，f表示垂直载荷；

26、根据上述对应关系确定载荷对应的最适胎压。

27、进一步的，同轴轮胎的滚动半径不一致时，调节胎压的过程为：

28、根据加速度计算车轮转动角速度；

29、判断是否成立，如果成立，则提高左侧车胎气压，并降低右侧车胎气压；如果不成立，则继续判断是否成立，如果成立，则提高右侧车胎气压，并降低左侧车胎气压，如果不成立，则继续根据加速度计算车轮转动角速度；

30、其中为左侧车胎转动角速度，为右侧车胎转动角速度，m为判断轮胎压力不平衡的指标，一般m为5%，气压可能就有问题。

31、本发明公开一种胎压自适应调节系统，包括胎内采集运算模块、蓝牙模块、io控制器、充放气电磁阀和旋转滑环，胎内采集运算模块包括加速度传感器和微控制器，加速度传感器安装在轮胎上，加速度传感器与微控制器相连，加速度传感器采集车轮的加速度并传递给微控制器，微控制器根据加速度信号计算得到路面类型、轮胎转速、载荷和轮胎滚动半径，并综合路面类型、轮胎转速、载荷和轮胎滚动半径，计算出相应的胎压数据；微控制器通过蓝牙模块与io控制器相连，用于将胎压数据发送为io控制器，io控制器控制充放气电磁阀根据相应的胎压数据对轮胎进行充放气调整，旋转滑环连接于充放气电磁阀与轮胎之间。

32、本发明的有益效果：本发明可以根据汽车行驶的不同工况对轮胎胎压进行调整，从而可以有效延长轮胎的使用寿命，降低燃油消耗率，并且在复杂路况保障行驶安全性。

技术特征：

1.一种胎压自适应调节方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的胎压自适应调节方法，其特征在于：通过方式a和/或方式b得到路面类型，

3.根据权利要求2所述的胎压自适应调节方法，其特征在于：方法a通过bp神经网络预测路面类型。

4.根据权利要求1所述的胎压自适应调节方法，其特征在于：根据加速度信号得到轮胎转速的方式为：

5.根据权利要求1所述的胎压自适应调节方法，其特征在于：根据加速度信号得到载荷的方式为，所述载荷为z轴载荷：

6.根据权利要求1所述的胎压自适应调节方法，其特征在于：步骤s03）具体为：满足以下条件中的一个或多个，则增大胎压：车辆处于平整路面、高速行驶、大载荷；满足以下条件中的一个或多个，则减小胎压：车辆处于颠簸路面、低速行驶、小载荷；

7.根据权利要求6所述的胎压自适应调节方法，其特征在于：根据燃油消耗率和乘坐舒适性确定不同路面类型对应的胎压，不同路面类型对应的不同燃油消耗率和乘坐舒适性，并设定燃油消耗率和乘坐舒适性的权重，综合燃油消耗率和乘坐舒适性及相应的权重确定不同路面类型对应的胎压。

8.根据权利要求6所述的胎压自适应调节方法，其特征在于：不同载荷下对应不同的最适胎压，载荷与胎压的对应关系为：

9.根据权利要求6所述的胎压自适应调节方法，其特征在于：同轴轮胎的滚动半径不一致时，调节胎压的过程为：

10.一种胎压自适应调节系统，其特征在于：包括胎内采集运算模块、蓝牙模块、io控制器、充放气电磁阀和旋转滑环，胎内采集运算模块包括加速度传感器和微控制器，加速度传感器安装在轮胎上，加速度传感器与微控制器相连，加速度传感器采集车轮的加速度并传递给微控制器，微控制器根据加速度信号计算得到路面类型、轮胎转速、载荷和轮胎滚动半径，并综合路面类型、轮胎转速、载荷和轮胎滚动半径，计算出相应的胎压数据；微控制器通过蓝牙模块与io控制器相连，用于将胎压数据发送为io控制器，io控制器控制充放气电磁阀根据相应的胎压数据对轮胎进行充放气调整，旋转滑环连接于充放气电磁阀与轮胎之间。

技术总结本发明公开一种胎压自适应调节方法及系统，属于轮胎技术领域。本发明先获取车辆车轮处的加速度信号，然后对加速度信号进行处理，根据加速度信号得到路面类型、轮胎转速、载荷和轮胎滚动半径；再综合路面类型、轮胎转速、载荷和轮胎滚动半径，计算出相应的胎压数据；充放气电磁阀根据胎压数据对轮胎进行充放气调整。本发明可以根据汽车行驶的不同工况对轮胎胎压进行调整，从而可以有效延长轮胎的使用寿命，降低燃油消耗率，并且在复杂路况保障行驶安全性。技术研发人员：宋二华,卢荡,宁卫明,罗吉良,郑涛,马健,郭志刚,任海宁,袁浩,余一鹏,钟梁志辉受保护的技术使用者：山东丰源轮胎制造股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/9