CN102529611A - 无源直接式tpms系统的ecu主动控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种无源直接式TPMS系统的ECU主动控制方法，包括以下步骤：步骤1、在车辆启动或静止维修时，电子控制单元根据预设程序唤醒TPMS发射单元获取轮胎状态参数，并将该参数传送回电子控制单元；步骤2、实时获取车速信号，并根据该车速信号调整读写单元唤醒TPMS发射单元的频率；步骤3、读写单元根据调整后的频率唤醒TPMS发射单元获取轮胎状态参数，并将该参数传送给电子控制单元；步骤4、电子控制单元根据收到的轮胎状态参数生成监测结果，并把该结果传送给人机接口单元；步骤5、人机接口单元显示监测结果并根据预设的程序进行报警。

Description

无源直接式TPMS系统的ECU主动控制方法

技术领域

本发明涉及一种TPMS系统，尤其涉及一种能够根据ECU需要主动获取当前车辆车轮状态信息的无源直接式TPMS系统的ECU主动控制方法。

背景技术

随着工业经济的进步，汽车开始大量使用，公路和高速公路也日渐得到重视，并开始发展起来。高速公路的速度和便利，改变了人们的时空观念，拉近了地域距离，改善了人们的生活方式。但是随之而来的高速公路恶性交通事故却令人震惊，已经引起世界各国的强烈关注和重视，并开始讨论或采取相应防范措施。由此汽车轮胎压力监视系统(Tire Pressure Monitoring System，TPMS)作为汽车三大安全系统之一，与汽车安全气囊、防抱死制动系统(ABS)一起被大众认可并受到高度重视。

TPMS主要用于对汽车轮胎内部的压力和温度进行实时监测，并在轮胎内部状况异常时进行报警，提醒驾驶员，避免事故发生。TPMS分为间接式与直接式两种。而直接式TPMS是通过电桥式电子感应装置实时地感应轮胎的气压与温度，能够得到精确的测量数据，是业界主流、正规、专业的做法。

现有的无源直接式TPMS主要由TPMS发射单元、读写单元及电子控制单元(Electronic Control Unit，ECU)三个主要单元组成。TPMS发射单元安装在轮胎内，用于测量轮胎内部压力、温度等数据。读写单元安装在轮胎附近，与TPMS发射单元通信距离控制在1米左右。在车辆运行过程中，ECU对各轮胎外部的读写单元发送控制命令，由读写单元根据预设的频率发射射频能量激活轮胎内部的TPMS发射单元。TPMS发射单元将收到的射频能量转换成电能并储存，同时给TPMS发射单元提供后续工作所需的电能。TPMS发射单元电源稳定后开始工作，将轮胎各状态信息回发给读写单元。读写单元接收无线信号后，将数据传给ECU。最终ECU处理各种数据，并传送给报警显示单元进行报警及显示。然而，现有直接式TPMS系统是被动发射，通过内置加速度传感器来调整TPMS发射单元的发射频率，车辆运行速度越发射频繁越高，但仍存在一定误差，且，现有的TPMS系统为了省电，在车辆静止维修或启动时TPMS发射单元不发射轮胎状态信息，从而ECU不能获取车辆静止或刚启动时的轮胎状态信息，因此测量轮胎参数比较麻烦。

发明内容

本发明的目的在于提供一种无源直接式TPMS系统的ECU主动控制方法，该方法实现了以不同频率监测不同车速下轮胎状态参数的TPMS监测系统，车速越快，监测的频率就越高，从而有效地保护车辆和人员安全，同时，使用该方法在车辆静止维修或刚启动时也可以获取轮胎状态参数，从而能够主动实时的测量轮胎状态参数。

为实现上述目的，本发明提供一种无源直接式TPMS系统的ECU主动控制方法，包括以下步骤：

步骤1、在车辆启动或静止维修时，电子控制单元根据预设的程序控制读写单元唤醒TPMS发射单元的频率，读写单元从所述TPMS发射单元获取车辆启动或静止维修时的轮胎状态参数，并将该车辆启动或静止维修时的轮胎状态参数传送给电子控制单元；

步骤2、在车辆运行过程中，电子控制单元获取车速信号并根据该车速信号调整读写单元唤醒TPMS发射单元的频率；

步骤3、读写单元根据调整后的频率唤醒TPMS发射单元并实时获取车辆运行中的轮胎状态参数，并将该轮胎状态参数传送给电子控制单元。

步骤1中所述电子控制单元控制读写单元唤醒TPMS发射单元的次数为2-5次，每次时间间隔为1-5秒。

步骤1中所述电子控制单元控制读写单元唤醒TPMS发射单元的次数为3次，每次时间间隔为3秒。

步骤2中所述车速信号由车速信号模块检测车辆实时运行速度所得。

所述轮胎状态参数包括轮胎压力参数及轮胎温度参数，TPMS发射单元通过温度传感器测量轮胎温度参数及通过压力传感器测量轮胎压力参数。

还包括在步骤3之后的步骤4，电子控制单元根据收到的轮胎状态参数生成监测结果，并把监测结果传送到人机接口单元。

还包括在步骤4之后的步骤5，人机接口单元显示监测结果并根据预设的程序进行报警。

通过人机接口单元设置车辆启动或静止维修时电子控制单元控制读写单元唤醒TPMS发射单元的频率。

通过人机接口单元设置不同车速下电子控制单元控制读写单元唤醒TPMS发射单元的频率。

所述读写单元为RFID读写器，所述TPMS发射单元为TPMS RFID单元。

本发明的有益效果：本发明提供一种无源直接式TPMS系统的ECU主动控制方法，利用电子控制单元通过车速信号模块获取车辆车速信号，并根据该车速信号调整读写单元唤醒TPMS发射单元的频率，从而实现了以不同频率监测不同车速下轮胎状态参数的TPMS监测系统，车速越快，监测频率就越高，真正有效地保护车辆和人员的安全，此外，车辆启动时，通过ECU主动要求就可以立即进行轮胎状态参数测量并通知车主当前轮胎状态，避免车辆已经运行一段时间后才能发现轮胎异常的情况，再者，通过ECU主动要求还可以满足静止状态或维修时的实际测量要求，使用方便。

为了能更进一步了解本发明的特征以及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。

附图说明

下面结合附图，通过对本发明的具体实施方式详细描述，将使本发明的技术方案及其它有益效果显而易见。

附图中，

图1为本发明无源直接式TPMS系统的ECU主动控制方法的流程图；

图2为本发明中无源直接式TPMS系统的结构示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明所采取的技术手段及其效果，以下结合本发明的优选实施例及其附图进行详细描述。

请参阅图1至2，本发明提供一种无源直接式TPMS系统的ECU主动控制方法，其包括以下步骤：

步骤1、在车辆启动或静止维修时，电子控制单元30根据预设的程序控制读写单元20唤醒TPMS发射单元10的频率，读写单元20从所述TPMS发射单元10获取车辆启动或静止维修时的轮胎状态参数，并将该车辆启动或静止维修时的轮胎状态参数传送给电子控制单元30；

所述步骤1中，在车辆启动或静止维修时，电子控制单元30根据预设程序控制读写单元20唤醒TPMS发射单元10的频率，TPMS发射单元10获取启动时轮胎状态参数，并将该轮胎状态参数传送给电子控制单元30，在本发明中，该电子控制单元30控制读写单元20唤醒TPMS发射单元10的次数为2-5次，每次间隔时间为1-5秒，优选地，该电子控制单元30控制读写单元20唤醒TPMS发射单元10的次数为3次，每次间隔时间为3秒。在本实施例中，所述读写单元20为RFID读写器，所述TPMS发射单元10为TPMS RFID单元。

步骤2、在车辆运行过程中，电子控制单元30获取车速信号并根据该车速信号调整读写单元20唤醒TPMS发射单元10的频率；

所述步骤2中，该车速信号由车速信号模块50实时测量得到，该车速信号模块50为车速传感器。

该电子控制单元30获取到车速信号，并根据接收到的车速信号及预设的程序调整读写单元20唤醒TPMS发射单元10的频率。该预先设置好的程序可由驾驶员根据需要通过人机接口单元40中的按钮模块43来设置，即通过人机接口单元40设置在不同的车速下电子控制单元30控制读写单元20唤醒TPMS发射单元10的频率

步骤3、读写单元20根据调整后的频率唤醒TPMS发射单元10并实时获取车辆运行中的轮胎状态参数，并将该轮胎状态参数传送给电子控制单元30；

所述的步骤3中，该电子控制单元30根据调整后的频率控制读写单元20唤醒TPMS发射单元10，该TPMS发射单元10实时获取运行中轮胎状态参数。该TPMS发射单元10安装在每个轮胎中或轮胎上，通过温度传感器11完成轮胎状态参数中的轮胎温度参数的采集及通过压力传感器14完成轮胎状态参数中的轮胎压力参数采集，采集完轮胎状态参数后通过微控制器12把轮胎状态参数传送给RFID芯片15，该RFID芯片15通过无线线圈16把轮胎状态参数发送给读写单元20，该读写单元20把该轮胎状态参数传送给电子控制单元30。

步骤4、电子控制单元30根据收到的轮胎状态参数生成监测结果，并把监测结果传送到人机接口单元40。

步骤5、人机接口单元40通过显示模块42把监测结果显示出来，并在轮胎状况异常时通过声光模块41进行声光报警。

值得一提的是，车辆静止状态时，电子控制单元30可以根据需要控制读写单元20唤醒TPMS发射单元10或停止唤醒TPMS发射单元10，从而能够实现在不需要进行轮胎状态参数监测时，使TPMS系统处于断电状态，进而降低能耗。

以下为一不同车速下电子控制单元30控制读写单元20唤醒TPMS发射单元10的频率的较佳实施例：

1、车辆在低速运动状态下，车速具体为0-30km/h左右，电子控制单元30低频率唤醒对读写单元20下发指令，唤醒TPMS发射单元10进行轮胎状态参数监测，时间间隔可以设为300秒左右；

2、车辆在中速运动状态下，车速具体为30-70km/h左右，电子控制单元30低频率唤醒对读写单元20下发指令，唤醒TPMS发射单元10进行轮胎状态参数监测，时间间隔可以设为100秒左右；

3、车辆在高速运动状态下，车速具体为70-100km/h左右，电子控制单元30低频率唤醒对读写单元20下发指令，唤醒TPMS发射单元10进行轮胎状态参数监测，时间间隔可以设为60秒左右；

4、车辆在超高速运动状态下，车速具体为100km/以上，电子控制单元30低频率唤醒对读写单元20下发指令，唤醒TPMS发射单元10进行轮胎状态参数监测，时间间隔可以设为30秒左右，或者更小。

在不同的车速下，电子控制单元30可以主动加快对TPMS发射单元10的访问频率，由于本系统不存在测量设备供电工作寿命的问题，异常情况下，访问间隔时间可以小于30秒。

综上所述，驾驶员可以通过人机接口单元中的按钮模块设置不同车速下，电子控制单元控制读写单元唤醒TPMS发射单元的频率不同，实现了不同的车速下，TPMS系统具有不同的监测轮胎频率。车速越快，电子控制单元控制读写单元唤醒TPMS发射单元的时间间隔越短，电子控制单元对TPMS发射单元的访问越快，提高行车过程中车辆和人员的安全。本系统采用根据获取车速信号来制定轮胎状态参数的监测策略，有效地提高了本系统的灵活性、及时性和可靠性；同时采用人机接口的方法，可以满足车辆启动或维修时的实际测量要求，使无源直接式TPMS系统工作简单可靠实用，极大提高了该系统的普及推广性。

以上所述，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案和技术构思作出其他各种相应的改变和变形，而所有这些改变和变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种无源直接式TPMS系统的ECU主动控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、在车辆启动或静止维修时，电子控制单元根据预设的程序控制读写单元唤醒TPMS发射单元的频率，读写单元从所述TPMS发射单元获取车辆启动或静止维修时的轮胎状态参数，并将该车辆启动或静止维修时的轮胎状态参数传送给电子控制单元；

步骤2、在车辆运行过程中，电子控制单元获取车速信号并根据该车速信号调整读写单元唤醒TPMS发射单元的频率；

步骤3、读写单元根据调整后的频率唤醒TPMS发射单元并实时获取车辆运行中的轮胎状态参数，并将该轮胎状态参数传送给电子控制单元。

2.如权利要求1所述的无源直接式TPMS系统的ECU主动控制方法，其特征在于，步骤1中所述电子控制单元控制读写单元唤醒TPMS发射单元的次数为2-5次，每次时间间隔为1-5秒。

3.如权利要求1或2所述的无源直接式TPMS系统的ECU主动控制方法，其特征在于，步骤1中所述电子控制单元控制读写单元唤醒TPMS发射单元的次数为3次，每次时间间隔为3秒。

4.如权利要求1所述的无源直接式TPMS系统的ECU主动控制方法，其特征在于，步骤2中所述车速信号由车速信号模块检测车辆实时运行速度所得。

5.如权利要求1所述的无源直接式TPMS系统的ECU主动控制方法，其特征在于，所述轮胎状态参数包括轮胎压力参数及轮胎温度参数，TPMS发射单元通过温度传感器测量轮胎温度参数及通过压力传感器测量轮胎压力参数。

6.如权利要求1所述的无源直接式TPMS系统的ECU主动控制方法，其特征在于，还包括在步骤3之后的步骤4，电子控制单元根据收到的轮胎状态参数生成监测结果，并把监测结果传送到人机接口单元。

7.如权利要求5所述的无源直接式TPMS系统的ECU主动控制方法，其特征在于，还包括在步骤4之后的步骤5，人机接口单元显示监测结果并根据预设的程序进行报警。

8.如权利要求1所述的无源直接式TPMS系统的ECU主动控制方法，其特征在于，通过人机接口单元设置车辆启动或静止维修时电子控制单元控制读写单元唤醒TPMS发射单元的频率。

9.如权利要求1所述的无源直接式TPMS系统的ECU主动控制方法，其特征在于，通过人机接口单元设置不同车速下电子控制单元控制读写单元唤醒TPMS发射单元的频率。

10.如权利要求1所述的无源直接式TPMS系统的ECU主动控制方法，其特征在于，所述读写单元为RFID读写器，所述TPMS发射单元为TPMS RFID单元。

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