CN104924864B - 一种纯电动汽车胎压监测方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种纯电动汽车胎压监测方法，包括如下步骤：1)采集信号：整车控制器采集车轮的当前轮速和转向角度信号；2)判断工况：整车控制器根据当前轮速和转向角度信号判断出车辆当前的行驶工况；3)计算比对：根据当前行驶工况下各车轮的状态参数，经设定方式进行计算比对后判断车轮的胎压是否出现异常；4)异常警示：在胎压出现异常的情况下，通过警示单元传达出胎压异常的信息。本发明的胎压监测在车辆直行以及(左、右)转弯工况时均可进行，且过滤了因车轮打滑造成的误判影响。

Description

一种纯电动汽车胎压监测方法

技术领域

本发明涉及纯电动汽车的安全监测领域，具体涉及一种纯电动汽车胎压监测方法。

背景技术

随着能源和环境成为全球范围内的关注焦点，以纯电动汽车为代表的电新能源汽车作为一种能源可多样化配置的新型交通工具，得到了极大的发展并成为今后汽车工业发展的重要方向之一。

在电动汽车性能逐渐提高并逐步迈向产业化的过程中，整车安全性是用户和厂商主要关注的主要问题之一。据统计，在中国高速公路上发生的交通事故有70％是由于爆胎引起的，在美国这一比例甚至高达80％，而胎压不足是造成爆胎的首要因素。胎压监测系统作为监控、显示及确认轮胎的工作状态并对轮胎出现的异常状况(如超压、欠压、超温、气压突变等)及时报警(通过声光、数字显示当前的状况)的环节，其可靠性越来越受到人们的重视。

目前的量产纯电动汽车主要有直接式和间接式两种形式的胎压监测装置；其中：

直接式胎压监测装置主要包括检测发射器、显示接收器，所述检测发射器包括压力传感器、温度传感器、防震装置、电源、控制芯片和信号收发模块，所述电源、控制芯片分别和压力传感器、温度传感器、防震装置、信号收发模块依次连接，所述显示接收器包括依次连接的信号收发模块、控制芯片、报警模块，还包括和控制芯片连接的显示模块、通讯模块，通过将检测发射器设置在汽车轮胎上，直接式胎压监测装置可以及时、精确的检测汽车压力、温度等，再通过显示接收器进行接收显示，如果接收的数值超过标准值，报警模块便会发出报警显示，以提醒驾驶员注意。但是，直接式胎压监测装置由于其所包含的传感器、发射接收器以及芯片等硬件较多，导致其成本较高且安装难度大，此外，直接式胎压监测装置的无线收发装置容易失效，且装置需额外配备电源供电，更换电源也带来一定程度的不便。

间接式胎压监测装置则是利用“当某轮胎的气压降低时车辆的重量会使该轮的滚动半径将变小导致其转速比其他车轮快”的原理，通过比较轮胎之间的转速差别以达到监视胎压的目的。但是目前的间接式胎压监测装置的判断逻辑仅通过四轮滚动半径来判断轮胎胎压是否异常，基于此的判断结果尤其是当车轮打滑及车辆转弯时，很容易造成误判，因此在各类车型上得不到广泛的应用，其判断可靠性亟待提高。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种纯电动汽车胎压监测方法，旨在保证汽车轮胎在执行和转弯工况下均可长期处于合理使用状态。

本发明采用的技术方案具体为：

一种纯电动汽车胎压监测方法，包括如下步骤：

包括如下步骤：

1)采集信号：整车控制器采集车轮的当前轮速和转向角度信号；

2)判断工况：整车控制器根据当前轮速和转向角度信号判断出车辆当前的行驶工况；

3)计算比对：根据当前行驶工况下各车轮的状态参数，经设定方式进行计算比对后判断车轮的胎压是否出现异常；

4)异常警示：在胎压出现异常的情况下，通过警示单元传达出胎压异常的信息。

在上述纯电动汽车胎压监测方法中，所述行驶工况包括直行工况和转弯工况。

在上述纯电动汽车胎压监测方法中，所述判断工况的具体方法为：

当车轮的转向角度a＝0，判断纯电动汽车为直行工况；

当车轮的转向角度a≠0，判断纯电动汽车为转弯工况。

在上述纯电动汽车胎压监测方法中，所述计算比对的具体方法为：

将任一车轮的轮速除以当前的轮速平均值得到比值N1，根据车轮的滚动半径设置一允许偏差值S，当N1∈[1-S，1+S]，则该车轮的胎压正常。

在上述纯电动汽车胎压监测方法中，在所述转弯工况下，所述计算比对的具体方法为：

根据任一车轮的转向角度a查表获得对应的车辆转弯半径R，再结合车辆的轮距L，根据公式R_n＝R-L/2和R_w＝R+L/2分别得到转向内轮旋转半径R_n和外轮旋转半径R_w；

计算同一车轴的R_w/R_n比值N2，根据车轮的滚动半径设置一允许偏差值S，若N2∈[R_w/R_n-S，R_w/R_n+S]，则该车轴的车轮的胎压正常；若否，则该车轴中至少有一个车轮出现胎压异常。

在上述纯电动汽车胎压监测方法中，所述偏差值S的取值范围为0.1～1％。

在上述纯电动汽车胎压监测方法中，所述判断工况过程中还包括打滑过滤步骤，具体过滤方法如下：

打滑状态判断：所述整车控制器接收来自驱动防滑装置的启动信号，判断车辆处于驱动打滑状态；或

所述整车控制器采集驱动轮轮速和从动轮轮速，当驱动轮轮速与从动轮轮速差大于设定值的持续时间大于设定时间T，则判断车辆处于驱动打滑状态，

打滑信息过滤：当车辆处于驱动打滑状态，则所述整车控制器忽略当前采集数据。

本发明产生的有益效果是：

本发明的纯电动汽车胎压监测方法是基于现有的间接式胎压监测方法进行的，但是较之于目前的间接式胎压监测方法，在转弯工况时也可以进行胎压监测，并可以因过滤车轮打滑而造成的误判情况，工作可靠性得到了改善；

本发明对于胎压监测的控制均利用纯电动汽车现有配置资源，其功能的实现无需引入额外硬件，适应性好，且有效控制了由此产生的整车制造成本。

附图说明

当结合附图考虑时，能够更完整更好地理解本发明。此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1为本发明一种纯电动汽车胎压监测方法的逻辑框图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明的技术方案作进一步详细的说明。

如图1所示的一种纯电动汽车胎压监测方法主要是基于目前的间接式胎压监测方法而进行的。整车控制器VCU采集制动防抱死系统ABS发送的四轮轮速，结合车轮转向角度a，实时将两组信号通过设定的算法进行计算，判断出某个车轮的胎压出现异常，并过滤车轮打滑状况(即在车轮打滑时不作胎压监测判断)，通过包括仪表点亮、警示灯以及蜂鸣器鸣响等方式发出警示信号，将胎压出现异常的信号传达给驾驶员。具体来讲：

在车辆正常行驶过程中，整车控制器实时采集来自ABS的四轮轮速信号(左前轮轮速V_FL、右前轮轮速V_FR、左前轮轮速V_RL、右前轮轮速V_RR)以及车轮转向角度a；

当车辆处于直行状态时，车轮转向角度a为0，此时将各轮轮速的平均值V_e＝(V_FL+V_RR+V_RL+V_FR)/4作比较，如某轮轮速与平均轮速的比值N1是否在允许的偏差值S所确定的区间内，进而判定车的轮胎压是否正常：若左前轮轮速V_FL与V_e的比值N1在限制范围内，即满足1-S≤N1≤1+S，则判定左前轮胎压正常；若N1＜1-S或者N1＞1+S，则判定左前轮胎压异常；其他三轮利用同样方法进行判断。

当车辆处于转弯工况时，车轮转向角度a不为0，本实施例中默认a＜0时为左转弯，a＞0时为右转弯，左转弯工况时，左侧轮为内轮，右侧为外轮。相应地，右转弯工况时，右侧轮为内轮，左侧为外轮。

此时根据车轮转向角度a查表对应获得车辆在此转向角度下对应的车辆转弯半径R(不同车型对应表格不同，具体数据根据车型实际测试获得)，再根据车辆的轮距L，确定出转向内、外轮的旋转半径分别为R_n＝R-L/2，R_w＝R+L/2，如同一车轴的外轮与内轮的轮速的比值N1是否在R_n、R_w以及允许的偏差值S所确定的限制区间内，如：

车辆在左转弯时，车轮的转向角度a<0，对应查表获得当前转弯半径R值，再将右前轮轮速V_FR与左前轮轮速V_FL(外轮比内轮)进行比较(N2＝V_FR/V_FL)，看是否超出限制区间[R_w/R_n-S，R_w/R_n+S]，若比值N2在限制范围内，即R_w/R_n-S≤N2≤R_w/R_n+S，则判定前轴的两个轮胎压正常；如R_w/R_n-S＞N2或者N2＞R_w/R_n+S，则判定前轴的两个轮胎中至少一个轮胎的胎压异常；对于后轴，利用同样方法进行判断。

其中，允许的偏差值S根据不同车型取不同的值，主要根据车轮的滚动半径确定，其取值大小与滚动半径成正比，取值范围通常在0.1-1％之间。

在胎压监测过程中，过滤车轮打滑状况的方法为：

若车辆配备驱动防滑装置，则引入车辆驱动防滑工作状态信号，当车辆处于驱动打滑状态时，驱动防滑装置则会启动，此时整车控制器的胎压监测模块即进入非启动状态，不作胎压监测判断；

若车辆未配备驱动防滑装置，监测到驱动轮轮速出现与从动轮轮速有较大差别(1-100km/h中的某个值)，且持续时间不大于设定时间(5-15s中的某个值，如10s)，则判断为车辆处于驱动打滑状态，此时整车控制器的胎压监测模块即进入非启动状态，不作胎压监测判断。

可以看出，本发明的轮胎监测在车辆直行以及转弯情况下均可进行，而且还有效过滤了驱动打滑状态，轮胎监测结果更加完整、可靠。

以上结合附图对本发明的实施例进行了详细地说明，此处的附图是用来提供对本发明的进一步理解。显然，本发明中用作相当于基准值的各轮轮速平均值以及同轴内轮轮速，以及用作限定区间形成参数的R_w、R_n和主要依据车轮滚动半径确定的允许的偏差值S仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何对本领域的技术人员来说是可轻易想到的、实质上没有脱离本发明的变化或替换，也均包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种纯电动汽车胎压监测方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)采集信号：整车控制器采集车轮的当前轮速和转向角度信号；

2)判断工况：整车控制器根据当前轮速和转向角度信号判断出车辆当前的行驶工况，其中，所述行驶工况包括直行工况和转弯工况；

3)计算比对：根据当前行驶工况下各车轮的状态参数，经设定方式进行计算比对后判断车轮的胎压是否出现异常；

4)异常警示：在胎压出现异常的情况下，通过警示单元传达出胎压异常的信息；

在所述转弯工况下，所述计算比对的具体方法为：

根据任一车轮的转向角度a查表获得对应的车辆转弯半径R，再结合车辆的轮距L，根据公式R_n＝R-L/2和R_w＝R+L/2分别得到转向内轮旋转半径R_n和外轮旋转半径R_w；

计算同一车轴的R_w/R_n比值N2，根据车轮的滚动半径设置一允许偏差值S，若N2∈[R_w/R_n-S，R_w/R_n+S]，则该车轴的车轮的胎压正常；若否，则该车轴中至少有一个车轮出现胎压异常。

2.根据权利要求1所述的纯电动汽车胎压监测方法，其特征在于，所述判断工况的具体方法为：

当车轮的转向角度a＝0，判断纯电动汽车为直行工况；

当车轮的转向角度a≠0，判断纯电动汽车为转弯工况。

3.根据权利要求2所述的纯电动汽车胎压监测方法，其特征在于，在所述直行工况下，所述计算比对的具体方法为：

将任一车轮的轮速除以当前的轮速平均值得到比值N1，根据车轮的滚动半 径设置一允许偏差值S，当N1∈[1-S，1+S]，则该车轮的胎压正常。

4.根据权利要求3所述的纯电动汽车胎压监测方法，其特征在于，所述偏差值S的取值范围为0.1～1％。

5.根据权利要求2所述的纯电动汽车胎压监测方法，其特征在于，所述判断工况过程中还包括打滑过滤步骤，具体过滤方法如下：

打滑状态判断：所述整车控制器接收来自驱动防滑装置的启动信号，判断车辆处于驱动打滑状态；或

所述整车控制器采集驱动轮轮速和从动轮轮速，当驱动轮轮速与从动轮轮速差大于设定值的持续时间大于设定时间T，则判断车辆处于驱动打滑状态，

打滑信息过滤：当车辆处于驱动打滑状态，则所述整车控制器忽略当前采集数据。