[发明专利]一种测量车辆轮胎压力的误差补偿方法与装置

权利要求书

1.一种测量车辆轮胎压力的误差补偿方法，其特征在于，包括：

1)估算汽车当前时刻所在路面的坡度，当坡度小于坡度预设值时进入加载补偿模式；

2)获取汽车车身在无负载加载时的俯仰角，设为标定值P1，获取汽车车身有负载加载时的俯仰角，设为实际值P2；

3)若标定值与实际值之差大于设定阈值，则根据标定值与实际值之差(P1-P2)计算车轮半径的补偿值。

2.根据权利要求1所述的测量车辆轮胎压力的误差补偿方法，其特征在于，所述步骤3)中车轮半径的补偿值为标定值与实际值之差(P1-P2)与增益系数A的乘积，即

R＝R₀+A×(P1-P2)，其中，R₀为补偿前的车轮半径，R为补偿前的车轮半径估计值。

3.根据权利要求1所述的测量车辆轮胎压力的误差补偿方法，其特征在于，所述步骤2)中汽车车身在无负载加载时的俯仰角，和汽车车身有负载加载时的俯仰角获取方式如下：

根据汽车行驶过程中坡度小于预设值时的俯仰角数据，快速获得汽车在无负载情况下俯仰角的收敛值，设为标定值P1，以及汽车车身有负载加载时的俯仰角的收敛值，设为实际值P2。

4.根据权利要求1所述的测量车辆轮胎压力的误差补偿方法，其特征在于，所述步骤1)中，坡度预设值为3度。

5.根据权利要求1所述的测量车辆轮胎压力的误差补偿方法，其特征在于，所述步骤1)中，估算汽车当前时刻所在路面的坡度采用以下方法：使用汽车平底行驶时的数据对设定速度情况下的风阻系数和滚动摩擦系数进行拟合，用轮速信号差分得到的汽车加速度与CAN总线采集到的汽车加速度之差估算任一时刻的汽车俯仰角。

6.根据权利要求1所述的测量车辆轮胎压力的误差补偿方法，其特征在于，所述步骤1)中，估算汽车当前时刻所在路面的坡度采用以下步骤：

对汽车上下坡情况建立模型，假设汽车实际牵引力等于引擎扭矩产生的牵引力减去风阻和滚动摩擦力以及重力分量的差值：

F_a＝F_wheel-F_drag-F_roll-F_g

其中，F_wheel为引擎扭矩产生的牵引力，F_drag为风阻，F_roll为滚动摩擦力，F_g为重力分量，F_a为汽车实际牵引力；

F_a＝Ma；

轮端牵引力F_wheel由传动比η与引擎扭矩T_engine的乘积除以车轮半径R获得

F_wheel＝T_engine·η/R

其中，T_engine为引擎扭矩，直接通过传感器在CAN总线上获取；η为对于前驱型车辆记引擎转速ξ，左前轮角速度ω_FL和右前轮角速度ω_FR，传动比计算公式如下：

风阻近似与车身速度V的平方成正比，计算公式如下：

F_drag＝C_dV²

汽车的重力分量收所在坡度α影响

F_g＝Mgsinα

采用正规方程法对待求系数车体质量M，风阻系数C_d，滚动摩擦系数C_r进行拟合，在有n组数据的情况下线性参数的误差方程为

其中加速度a^(k)由轮速信号差分获得，因此我们把输入矩阵X定义为

输出矩阵定义Y为

记待定系数B＝[M；C_d；C_r],由正规方程法可得

B＝(X^TX)^-1X^TY

所有向量B的三个值分别对应M，C_d，C_r的拟合值，记拟合值为M₀、C_d0、C_r0，得到汽车上下坡的数学模型为

F_wheel＝M₀a+C_d0V²+C_r0+M₀gsinα；

在汽车实际行驶过程中轮端牵引力、速度、加速度均为已知量，则汽车行驶的角度为