本發(fā)明涉及汽車電子控制，更具體地，本發(fā)明涉及一種汽車傳感器的校準方法和系統(tǒng)。

背景技術：

1、在汽車行駛過程中，輪速傳感器是車輛控制系統(tǒng)中至關重要的部件，它能夠實時監(jiān)測車輪的轉速，為車輛的制動系統(tǒng)、驅動系統(tǒng)以及自動駕駛系統(tǒng)等提供準確的速度信息?，F(xiàn)有的輪速傳感器通常基于霍爾效應原理，通過檢測磁場變化來輸出脈沖信號，從而反映車輪的轉速。然而，這種傳感器在實際應用中面臨著諸多挑戰(zhàn)。一方面，車輪在行駛過程中會受到多種因素的影響，如輪胎溫度變化、剎車盤熱輻射、輪轂振動等，這些因素會導致傳感器的輸出信號產生偏差，影響輪速測量的準確性。另一方面，車輛在不同的工況下，如加速、制動、轉彎等，其動態(tài)參數(shù)也會發(fā)生變化，進一步加劇了輪速傳感器的測量誤差。此外，現(xiàn)有的校準方法大多只能在靜態(tài)條件下進行，無法適應車輛動態(tài)運行過程中的實時校準需求，導致校準精度有限，難以滿足現(xiàn)代汽車對輪速測量高精度的要求。

2、在實現(xiàn)本發(fā)明實施例過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術中至少存在如下問題或缺陷：現(xiàn)有輪速傳感器的校準方法無法有效應對車輛動態(tài)運行過程中多種復雜因素的耦合影響，導致校準精度不足；同時，無法實現(xiàn)對輪速傳感器在制動工況下的實時精確校準，難以滿足現(xiàn)代汽車控制系統(tǒng)對輪速測量高精度、高可靠性的要求。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供了一種汽車傳感器的校準方法和系統(tǒng)。

2、在本發(fā)明的第一方面中，提供了一種汽車傳感器的校準方法，包括：

3、獲取輪速傳感器的工作耦合參數(shù)及車輛動態(tài)參數(shù)；所述工作耦合參數(shù)包括輪胎胎溫梯度、輪轂振動基頻和剎車盤熱輻射強度；所述車輛動態(tài)參數(shù)包括驅動軸扭矩、懸掛壓縮行程和輪胎滑移率；

4、將所述工作耦合參數(shù)、所述車輛動態(tài)參數(shù)輸入脈沖預校準模型輸出輪速預測值；

5、根據(jù)所述輪速預測值和基準輪速值計算第一校準補償量，以將輪速傳感器的霍爾脈沖信號調整為第一校準脈沖；

6、根據(jù)所述第一校準補償量調整霍爾元件觸發(fā)閾值生成第一校準脈沖；

7、獲取輪速傳感器在制動工況下的實時響應特征；所述實時響應特征包括脈沖畸變率、磁隙變化量和電磁干擾強度；

8、將所述工作耦合參數(shù)和所述實時響應特征輸入精確校準模型輸出輪速精確值；所述精確校準模型為融合輪胎-路面接觸力學的多物理場耦合模型；

9、根據(jù)所述輪速精確值和基準輪速值計算第二校準補償量，以將輪速傳感器的霍爾脈沖信號調整為第二校準脈沖；

10、根據(jù)所述第二校準補償量調整霍爾元件磁滯回差生成第二校準脈沖。

11、進一步地，獲取輪速傳感器的工作耦合參數(shù)，包括：

12、通過紅外測溫陣列采集輪胎胎面溫度分布；

13、將所述溫度分布輸入胎溫梯度模型，計算輪胎徑向溫度梯度曲線；所述輪胎徑向溫度梯度曲線包括胎冠高溫區(qū)、胎側中溫區(qū)和胎唇低溫區(qū)；

14、根據(jù)溫度梯度曲線的分區(qū)斜率確定輪胎胎溫梯度補償系數(shù)。

15、進一步地，獲取輪速傳感器的工作耦合參數(shù)，還包括：

16、通過剎車盤熱電偶陣列采集剎車盤瞬時溫度場；

17、若檢測到剎車盤熱衰退現(xiàn)象，根據(jù)熱衰退模式和熱傳導速率確定剎車盤熱輻射修正因子；

18、所述熱衰退模式包括摩擦材料碳化、金屬晶相轉變和熱裂紋擴展；

19、所述熱傳導速率包括線性傳熱階段、非線性傳熱階段和熱飽和階段；

20、所述熱輻射修正因子根據(jù)所述熱衰退模式與所述熱傳導速率的協(xié)同效應計算獲得。

21、進一步地，若未檢測到剎車盤熱衰退現(xiàn)象，則將剎車盤溫度場輸入穩(wěn)態(tài)熱模型，計算標準熱輻射強度；

22、所述標準熱輻射強度包括冷態(tài)輻射、溫態(tài)輻射和熱態(tài)輻射三個工作區(qū)間。

23、進一步地，獲取輪速傳感器的工作耦合參數(shù)，還包括：

24、通過輪轂安裝的三軸mems加速度計采集輪速傳感器本體的振動頻譜；

25、將所述振動頻譜輸入輪轂模態(tài)分析模型，分離出輪轂振動基頻成分；

26、所述輪轂振動基頻成分包含輪輞彎曲振動、輪輻扭轉振動和軸承滾道諧波振動。

27、進一步地，獲取輪速傳感器的實時響應特征，包括：

28、通過高精度示波器捕獲霍爾元件輸出脈沖的上升沿畸變率和下降沿振蕩幅度；

29、通過激光位移傳感器在線檢測磁阻輪齒與霍爾元件之間的動態(tài)間隙變化量；

30、通過近場電磁探頭測量輪速傳感器線束耦合的pwm干擾強度。

31、進一步地，若檢測到剎車盤熱衰退現(xiàn)象，則所述輪速預測值表示為：

32、

33、若未檢測到剎車盤熱衰退現(xiàn)象，則所述輪速預測值表示為：

34、

35、其中：vpre為輪速預測值；,,,為材料特性系數(shù)；δt為輪胎徑向溫度梯度；r為熱輻射修正因子；n為標準熱輻射強度；m為輪轂振動基頻幅值；g為輪胎-地面摩擦系數(shù)；s為輪胎滑移率。

36、進一步地，所述精確校準模型的輸入參數(shù)包括：

37、輪胎徑向溫度梯度、剎車盤熱輻射強度、輪轂振動基頻、脈沖畸變率、動態(tài)磁隙變化量、pwm干擾強度；

38、輸出為補償后的輪速精確值。

39、進一步地，將輪速傳感器的霍爾脈沖信號調整為第一校準脈沖，包括：

40、將輪速預測值和基準輪速值輸入預補償控制器；

41、計算輪速預測值與基準輪速值之間的第一頻偏差值；

42、根據(jù)第一頻偏差值通過動態(tài)滑模控制算法計算第一校準補償量；

43、將輪速傳感器的霍爾脈沖信號調整為第二校準脈沖，包括：

44、將輪速精確值和基準輪速值輸入微補償控制器；

45、計算輪速精確值與基準輪速值之間的第二頻偏差值；

46、根據(jù)第二頻偏差值通過非線性觀測器算法計算第二校準補償量。

47、在本發(fā)明的第二方面中，提供了一種汽車輪速傳感器校準系統(tǒng)，包括：

48、參數(shù)獲取模塊，用于獲取所述的工作耦合參數(shù)及車輛動態(tài)參數(shù)；

49、預校準處理模塊，連接所述參數(shù)獲取模塊，用于運行脈沖預校準模型輸出輪速預測值；

50、第一補償控制模塊，包括預補償控制器、頻差計算單元、動態(tài)滑模算法單元及閾值調整單元，用于生成第一校準脈沖；

51、實時響應采集模塊，用于獲取所述的實時響應特征；

52、精確校準處理模塊，連接所述參數(shù)獲取模塊和實時響應采集模塊，用于運行多物理場耦合模型輸出輪速精確值；

53、第二補償控制模塊，包括微補償控制器、頻差計算單元、非線性觀測器單元及磁滯回差調整單元，用于生成第二校準脈沖。

54、根據(jù)本發(fā)明的上述實施例至少具有以下有益效果：

55、1、通過綜合采集輪胎胎溫梯度、輪轂振動基頻和剎車盤熱輻射強度等多維度工作耦合參數(shù)，結合驅動軸扭矩、懸掛壓縮行程等車輛動態(tài)參數(shù)，建立全面的輪速信號影響因素評估體系，可以顯著提升輪速傳感器在復雜工況下的環(huán)境適應能力，有效解決傳統(tǒng)校準方法因參數(shù)單一導致的測量誤差問題。

56、2、采用脈沖預校準和精確校準的雙階段補償機制，通過動態(tài)滑?？刂扑惴ê头蔷€性觀測器算法分別調整霍爾元件觸發(fā)閾值和磁滯回差，可以針對不同行駛工況實現(xiàn)精準的脈沖信號補償，大幅提升輪速傳感器在制動、振動等極端條件下的信號輸出質量。

57、3、基于輪胎-路面接觸力學原理構建的多物理場耦合模型，通過實時分析脈沖畸變率、動態(tài)磁隙變化等響應特征，可以智能識別并補償電磁干擾、機械振動等干擾因素對輪速信號的影響，確保車輛控制系統(tǒng)獲得持續(xù)穩(wěn)定的輪速數(shù)據(jù)輸入。