组合直接TPMS和轮胎谐振分析的轮胎特征的提取制造技术

公开了组合直接TPMS和轮胎谐振分析的轮胎特征的提取。实施例涉及用于组合直接轮胎压力监控系统（TPMS）和间接轮胎压力监控系统（TPMS）中的轮胎谐振分析以用于提取轮胎特征，以表征其它轮胎参数的轮胎表征系统和方法。在实施例中，利用耦接到可以包括用以使用谐振频率分析（RFA）技术来处理所感测的信号的电路和/或控制器的电子控制单元（ECU）的防锁止制动系统（ABS）所感测的信号的iTPMS和方法可以与来自直接TPMS系统的直接轮胎压力传感器测量组合。因为直接TPMS系统传迪轮胎特征（例如轮胎压力）的精确值，影响谐振效果的未知参数之一可以被去除。结果，检测到的谐振可以被用于在不知道直接TPMS系统所传递的轮胎特征的精确值的情况下表征将不可得到的另外的轮胎参数。

【技术实现步骤摘要】
组合直接TPMS和轮胎谐振分析的轮胎特征的提取
实施例一般涉及直接轮胎压力监控和间接轮胎压力监控，并且更具特别地，涉及组合直接轮胎压力监控与轮胎谐振分析，以用于提取轮胎特征以表征其它轮胎参数。
技术介绍
存在两种用以监控车辆轮胎中的压力的一般方法：直接和间接。直接轮胎压力监控系统典型地包括：车轮模块，具有安装在轮胎中或安装到轮胎以直接测量轮胎的压力并且将测量数据无线地传输到车辆的一个或更多个传感器和电子器件。间接TPMS一般地利用来自其它车辆传感器和/或系统的信息，以间接地估计轮胎的压力，而没有直接TPMS传感器或电子器件定位于轮胎中。间接TPMS是有吸引力的，因为其可以比直接TPMS更加成本上有效率。一种常规的间接TPMS使用来自防锁止制动系统（ABS）的车轮速度信号。对于具有四个轮胎的典型乘用车辆而言，间接TPMS比较四个车轮速度信号，以确定车轮是否因为压力的损失和有关的减少的直径而正旋转得更快。这些间接系统中的一些的一个缺陷是：因为对各值进行比较，所以系统不能检测是否所有车轮都已随着时间损失压力。用于克服该缺陷的一种方法是利用来自ABS的感测数据信号中的单个谐振频率的分析的谐振频率方法（RFM）。美国专利No.8,207,839和8,347,704描述了不同种类的感测数据信号的时间序列的RFM分析，包括自回归分析、快速傅立叶分析、贝叶斯分析或基于线性估计模型的分析。虽然这些专利教导了不同种类的分析，但这些已知RFM方法中的每一种的目的在于减少车载处理器中所要求的计算能力的量以作出对于标识可以从其间接地估计轮胎压力的单个谐振频率所必需的计算。虽然RFM分析可以表示在常规间接TPMS上的改进，但结果的精度可能被ABS感测数据信号的低分辨率以及可能影响恰好超出单独轮胎中的轮胎压力的谐振频率的其它因素所影响。因此，在另一种方法中，还可以利用例如美国专利申请No.13/919,620（通过对其整体引用而将该申请合并于此）中所描述的包括标识车轮速度信号中的至少两个轮胎振动模式的谱分析并且隔离作用于所述至少两个轮胎振动模式的至少一个特征的多维谐振频率分析（MRFA）。在MRFA方法中，可以被提取的轮胎参数的数量取决于可以在车轮速度信号的谱中所标识的不同谐振模式的数量以及取决于它们的相应的对不同参数的依赖性的显著差异。此外，典型的直接TPMS和间接TPMS并不彼此进行接口连接。因此，存在对于组合的直接轮胎压力监控和轮胎谐振分析的需要以用于提取轮胎特征，以便表征其它轮胎参数。
技术实现思路
在实施例中，一种轮胎表征系统，包括：传感器，被配置为提供车轮速度信号；直接轮胎压力监控系统（TPMS），包括至少一个传感器，所述至少一个传感器被配置为提供轮胎的特征的直接测量；以及表征引擎，被配置为处理所述车轮速度信号以标识至少一个轮胎振动模式，并且使用所标识的至少一个轮胎振动模式和所述直接测量以估计轮胎的表征参数。在实施例中，一种表征车辆轮胎的至少一个参数的方法，所述方法包括：获得表示轮胎的车轮速度的数据；分析所述数据；从至少一个传感器获得与未知参数对应的直接测量；将所述直接测量合并到所分析的数据中，以去除所述未知参数；以及表征所述车辆轮胎的一个或更多个附加参数。在实施例中，一种轮胎表征系统，包括：至少一个传感器，被配置为至少提供轮胎的特征的直接测量；车轮速度传感器，被配置为提供车轮速度信号；以及电子控制单元（ECU），耦接到所述车轮速度传感器，并且被配置为处理所感测的车轮速度信号，以标识至少一个轮胎振动模式，并且处理所述直接测量和所标识的至少一个轮胎振动模式，以便估计轮胎的表征参数。附图说明考虑下面的与随附附图相关的本专利技术各个实施例的详细描述，可以更完整地理解本专利技术，在附图中：图1A是根据实施例的轮胎表征系统的框图。图1B是根据实施例的轮胎表征系统的框图。图2是根据实施例的车轮传感器系统和轮胎的示意图。图3是根据实施例的间接轮胎压力监控系统（TPMS）的框图。图4是根据实施例的间接轮胎压力监控系统（TPMS）的框图。图5是根据实施例的车轮速度信号谱分析的图形表示。图6是根据实施例的方法的流程图。虽然本专利技术可被修改为各种修改和替换形式，但已经在附图中以示例方式示出本专利技术的特定实施例并且将详细描述特定实施例。然而，应当理解意图不将本专利技术限制于所描述的特定实施例。相反，意图覆盖落在如所附权利要求限定的本专利技术的精神和范围内的所有修改、等同物和替换。具体实施方式实施例涉及轮胎表征系统和方法，所述系统和方法用于组合直接轮胎压力监控系统（TPMS）和间接轮胎压力监控系统（TPMS）中的轮胎谐振分析以用于提取轮胎特征，以表征其它轮胎参数。在实施例中，利用被耦接到可以包括用以使用谐振频率分析（RFA）技术来处理所感测的信号的电路和/或控制器的电子控制单元（ECU）的防锁止制动系统（ABS）所感测的信号的TPMS和方法可以与来自直接TPMS系统的直接轮胎压力传感器测量组合。因为直接TPMS系统传递轮胎特征（例如轮胎压力）的精确值，所以影响谐振效果的未知参数之一可以被去除。结果，所检测到的谐振可以被用于表征在不知道直接TPMS系统所传递的轮胎特征的精确值的情况下将不会得到的另外的轮胎参数。在实施例中，将来自直接TPMS系统的一个或更多个直接测量添加到描述RFA技术所生成的谐振特征的改变的方程系统中可以去除RFA技术中的一个或更多个未知变量。在实施例中，可以合并来自直接TPMS系统的附加直接测量。在合并附加的直接测量的情况下，可以去除附加的未知变量，并且可以从RFA技术中的方程系统表征附加的轮胎参数。在实施例中，直接TPMS提供高质量或高精确的压力测量值。与其中谐振对于压力的依赖性必须是已知的间接TPMS系统对照，直接压力测量值可以被用于消除对谐振参数的压力依赖性。因此可以针对谐振对另外的参数的依赖性来分析谐振。在实施例中，可以针对轮胎材料（其影响轮胎与驾驶表面之间的摩擦）的温度来分析谐振。确定轮胎材料的温度是有价值的，并且归因于在传感器必需要求与轮胎材料紧密接触的情况下的机械组装挑战而经常不可直接测量。在实施例中，在来自直接TPMS系统的传感器还提供在与轮胎材料紧密接触下所测量的温度的情况下，直接温度测量值可以被应用于消除对另外的参数（谐振特征中的另外的影响参数）的温度依赖性。例如，通过在使用直接TPMS系统所精确地并且直接地测量的一个或更多个参数之后分析用于附加的参数依赖性的谐振，轮胎所引起的所标识的谐振效果可以被用于提取关于轮胎的状态的附加信息。在一些实施例中，可以提取与轮胎的材料的状态有关的信息。在实施例中，可以确定材料年龄的状态的估计。在另外的实施例中，可以确定轮胎外形的厚度的估计。在实施例中，因为谐振行为对于示例性材料年龄的状态或轮胎外形厚度的依赖性可能相对小，所以评估时间可能长。因此，在实施例中，可得到的参数典型地是缓慢改变的参数。在实施例中，在直接传感器所提供的温度并不是真实的轮胎材料温度的情况下，可以计算从所测量的温度到材料温度的校正因数，而不是评估另外的轮胎参数。参照图1A，描绘根据实施例的利用RFA的轮胎表征系统10的实施例的框图。根据实施例，系统10包括表征引擎12、直接TPMS14和间接TPMS16。在实施例中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种轮胎表征系统，包括：传感器，被配置为提供车轮速度信号；直接轮胎压力监控系统（TPMS），包括至少一个传感器，所述至少一个传感器被配置为提供轮胎的特征的直接测量；以及表征引擎，被配置为处理所述车轮速度信号以标识至少一个轮胎振动模式，并且使用所标识的至少一个轮胎振动模式和所述直接测量以估计轮胎的表征参数。

【技术特征摘要】
2013.10.07 US 14/0473431.一种轮胎表征系统，包括：传感器，被配置为提供车轮速度信号；直接轮胎压力监控系统（TPMS），包括至少一个传感器，所述至少一个传感器被配置为提供轮胎的特征的直接测量；以及表征引擎，被配置为处理所述车轮速度信号以标识至少一个轮胎振动模式，并且使用所标识的至少一个轮胎振动模式和所述直接测量以估计轮胎的表征参数。2.如权利要求1所述的轮胎表征系统，其中，被配置为提供车轮速度信号的所述传感器是间接轮胎压力监控系统（TPMS）的组件。3.如权利要求1所述的轮胎表征系统，其中，处理所述车轮速度信号包括：使用包括谱分析的谐振频率分析（RFA），以用于标识取决于轮胎的至少两个未知参数的所述车轮速度信号中的所述至少一个轮胎振动模式，以及其中，处理所述直接测量包括：去除未知参数中的至少一个以便估计所述表征参数，所述表征参数是影响谐振的未被测量的未知参数。4.如权利要求2所述的系统，还包括：防锁止制动系统（ABS），被配置为提供车轮速度信号；以及电子控制单元（ECU），耦接到所述防锁止制动系统，并且被配置为处理所感测的车轮速度信号，其中，所述表征引擎或所述间接轮胎压力监控系统中的至少一个是所述电子控制单元的组件。5.如权利要求3所述的系统，其中，被配置为提供轮胎的特征的直接测量的所述传感器是压力传感器。6.如权利要求5所述的系统，其中，所述未知参数是轮胎压力，并且所述表征参数是轮胎材料温度。7.如权利要求3所述的系统，其中，所述表征引擎进一步被配置为：隔离影响谐振的第二未知参数，并且处理所述直接测量，以去除所述第二未知参数。8.如权利要求7所述的系统，其中，所述未知参数是轮胎压力，所述第二未知参数是轮胎材料温度，并且所述表征参数是材料年龄的状态或轮胎外形厚度之一。9.如权利要求3所述的系统，其中，所述表征引擎进一步被配置为：比较已去除的至少一个未知参数与对应的直接测量，以便在估计所述表征参数之前确定所述直接测量的合理性。10.一种表征车辆轮胎的至少一个参数的方法，所述方法包括：获得表示轮胎的车轮速度的数据；分析所述数据；从至少一个传感器获得与未知参数对应的直接测量；将所述直接测量合并到所分析的数据中，以去除所述未知参数；以及表征所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：D哈默施密特，
申请(专利权)人：英飞凌科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE