CN106427418A - Tpms系统及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种TPMS系统包括：胎压监测传感器设有加速度阈值、高压阈值、低压阈值、漏气阈值、温度阈值和电压阈值；当实测加速度小于加速度阈值时，胎压监测传感器根据第一预设时长循环检测胎压、温度和供电电压；若符合预设报警条件，胎压监测传感器发送报警信息给胎压监测控制器当发动机点火开关处于ON档时，将报警信息发送到车载仪表盘进行声光报警；当实测加速度大于等于加速度阈值时，胎压监测传感器根据第二预设时长循环检测胎压、温度和供电电压；若符合预设报警条件，胎压监测传感器发送报警信息，胎压监测控制器将报警信息发送到车载仪表盘进行声光报警。本发明能在车辆处于静止状态时对轮胎进行工况监测并发出报警信息，避免安全漏洞。
Description
技术领域
本发明涉及汽车领域，特别是涉及一种用于轮胎工况监测的TPMS系统。本发明还涉及一种TPMS系统控制方法。
背景技术
轮胎压力监测系统(Tire Pressure Monitoring System，TPMS)，是一种采用无线传输技术，利用固定于汽车轮胎内的高灵敏度无线传感装置在行车或静止的状态下采集汽车轮胎压力、温度等数据，并将数据传送到驾驶室内的主机中，以数字化的形式实时显示汽车轮胎压力和温度等相关数据，并在轮胎出现异常时(预防爆胎)，以蜂鸣或语音等形式提醒驾驶者进行预警的汽车主动安全系统。从而确保轮胎的压力和温度维持在标准范围内，起到减少爆胎、毁胎的概率，降低油耗和车辆部件损坏的效果。
目前TPMS主要有间接式和直接式两种。应用比较多的是直接式TPMS，直接式TPMS在实际工作中主要存在以下缺陷：
1.直接式TPMS，其报警提示的准确性(包括有无误报、错报)以及传感器的耐压性，需要亟待提高；
2.直接式TPMS，制造成本高、安装时需要专业人员；
3.直接式TPMS，受传感器芯片的限制，汽车行驶到一定速度时，TPMS才能正常工作。汽车长时间处于静止状态(例如驻车状态)时，如果轮胎出现低压、高压等异常情况，无法及时发出报警，会产生安全漏洞，造成危险。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种在车辆处于静止状态(例如驻车状态)时能对轮胎进行工况监测的TPMS系统。本发明还提供了一种TPMS系统的控制方法。
为解决上述技术问题，本发明提供的TPMS系统，包括：
胎压监测传感器设有加速度阈值、高压阈值、低压阈值、漏气阈值、温度阈值和电压阈值；
当实测加速度小于加速度阈值时，胎压监测传感器根据第一预设时长驱动压力传感器、温度传感器和电压传感器循环检测胎压、温度和供电电压；
若实测胎压、温度和供电电压符合预设报警条件，胎压监测传感器将报警信息发送至胎压监测控制器进行存储；当发动机点火开关处于ON档时，胎压监测控制器通过车载CAN总线将存储的报警信息显示于车载仪表盘；
当实测加速度大于等于加速度阈值时，胎压监测传感器根据第二预设时长驱动压力传感器、温度传感器和电压传感器循环检测胎压、温度和供电电压；
若实测胎压、温度和供电电压符合预设报警条件，胎压监测传感器发出报警信息给胎压监测控制器，胎压监测控制器通过车载CAN总线立即将存储的报警信息显示于车载仪表盘。
所述预设报警条件至少包括：
1)测得胎压大于等于高压阈值输出高压报警；
2)测得胎压小于等于低压阈值输出低压报警；
3)测得胎压低于前一次测得胎压的工况连续出现两次，并且胎压累积减少量大于漏气阈值则输出漏气报警；
4)测得温度大于等于温度阈值输出高温报警；
5)测得电压小于等于电压阈值输出供电不足报警。
其中，当实测加速度小于加速度阈值时，胎压监测控制器接收胎压监测传感器传输数据的时长为：T1≥3*P1+2*P2；其中，T1是胎压监测控制器接收数据时间，P1是胎压监测传感器发送数据时间，P2是胎压监测传感器发送数据时间间隔。
在汽车点火开关处于“ON”时，胎压监测控制器一直处于唤醒状态，此时能够正常工作。而在汽车点火开关处于“OFF”状态时，为了减少蓄电池电量的消耗，胎压监测控制器采用休眠/唤醒工作模式，即定时唤醒，根据需要，可以自行确定唤醒时间。
其中，第一预设时长为1分钟-60分钟，优选第一预设时长为30分钟；第二预设时长为1秒-60秒，优选第二预设时长为30秒。
一种TPMS系统控制方法，包括：
当实测加速度小于加速度阈值时，根据第一预设时长循环检测胎压、温度和供电电压；若实测胎压、温度和供电电压符合预设报警条件,将报警信息暂时存储，当发动机点火开关处于ON档时,触发输出声光报警同时将报警信息显示于车载仪表盘；
当实测加速度大于等于加速度阈值时，根据第二预设时长循环检测胎压、温度和供电电压；若实测胎压、温度和供电电压符合预设报警条件，触发声光报警同时将报警信息显示于车载仪表盘。
所述预设报警条件至少包括：
1)测得胎压大于等于高压阈值输出高压报警；
2)测得胎压小于等于低压阈值输出低压报警；
3)测得胎压低于前一次测得胎压的工况连续出现两次，并且胎压累积减少量大于漏气阈值则输出漏气报警；
4)测得温度大于等于温度阈值输出高温报警；
5)测得电压小于等于电压阈值输出供电不足报警。
其中当实测加速度小于加速度阈值时，胎压监测控制器接收胎压监测传感器传输数据的时长为：T1≥3*P1+2*P2；其中，T1是胎压监测控制器接收数据时间，P1是胎压监测传感器发送数据时间，P2是胎压监测传感器发送数据时间间隔。
其中，第一预设时长为1分钟-60分钟，优选第一预设时长为30分钟；第二预设时长为1秒-60秒，优选第二预设时长为30秒。
当车辆静止时(小于加速度阈值)，胎压监测传感器定时循环检测，为了减少胎压监测传感器的电量消耗，采用较长时间间隔，本发明采用1-60分钟，对轮胎的压力、温度进行检测，并将采集到的压力、温度值与胎压监测传感器内预先设定的压力、温度阈值进行比较，从而判断轮胎是否存在低压、高压、高温、漏气等情况。
当车辆静止时(小于加速度阈值)，胎压监测传感器定时循环检测，由于需要实时检测汽车的运行状态，采用较短时间间隔，本发明采用1-60秒钟对加速度进行检测，并将采集到的加速度值与胎压监测传感器内预先设定的加速度阈值进行比较，从而判断汽车是否处于静止状态。
当车辆运动时(大于等于加速度阈值)，胎压监测传感器定时循环检测，由于需要实时更新胎压值，采用较短时间间隔，本发明采用1-60秒钟对汽车轮胎压力、温度等进行检测。
当发生轮胎低压异常时(小于等于低压阈值)，胎压监测传感器就会将低压信息写在低压报警标志位上，然后在设定的时间内，为了及时地将报警信息反馈给驾驶员，采用较短一段时间内，例如采用10秒内，将低压报警信息以无线射频方式发送给胎压监测控制器；
当发生轮胎高压异常时(大于等于高压阈值)，胎压监测传感器就会将高压信息写在高压报警标志位上，然后在设定的时间内，为了及时地将报警信息反馈给驾驶员，采用较短一段时间内，例如采用10秒内，将高压报警信息以无线射频方式发送给胎压监测控制器；
当发生轮胎漏气异常时(测得胎压低于前一次测得胎压的工况连续出现两次，并且胎压累积减少量大于漏气阈值则输出漏气报警)，胎压监测传感器就会将漏气信息写在漏气报警标志位上，然后在设定的时间内，为了及时地将报警信息反馈给驾驶员，采用较短一段时间内，例如采用10秒内，将漏气报警信息以无线射频方式发送给胎压监测控制器；
当发生轮胎高温异常时(大于等于高温阈值)，胎压监测传感器就会将高温信息写在高温报警标志位上，然后在设定的时间内，为了及时地将报警信息反馈给驾驶员，采用较短一段时间内，例如采用10秒内，将高温报警信息以无线射频方式发送给胎压监测控制器。
胎压监测控制器由蓄电池供电(即在蓄电池供电正常的情况下，胎压监测控制器一直工作)，采用休眠/唤醒工作模式，当接收到胎压监测传感器发射的报警信号时，及时地将报警信息进行存储。当驾驶员再次启动汽车，即只要汽车点火开关处于“ON”档的位置，TPMS系统就能将报警信息一一反映，通过声光报警/仪表盘显示等方式来提示驾驶员。
当胎压监测传感器检测到的轮胎压力、温度等信息在胎压监测传感器内预设的正常范围值以内时，胎压监测传感器不会将此信息发送给胎压监测控制器，而是定时循环检测各类工况，为了减少胎压监测传感器的电量消耗，采用较长时间间隔，例如采用30分钟，继续对轮胎压力、温度等进行检测。
本发明能够在汽车长期处于静止状态时，对汽车轮胎的压力、温度等信息进行检测，当检测到轮胎发生胎压过低、胎压过高等异常时及时地将报警信息反馈给胎压监测控制器进行存储。当驾驶员再次启动汽车，即只要将汽车点火开关拨到“ON”档的位置，TPMS系统就能将报警信息一一反映，通过声光报警等形式来提示驾驶员。有效地避免由于汽车静止时轮胎低压、高压、漏气等情况造成的汽车事故。
本发明所采用的控制方法，在汽车长期处于静止状态时只有当发生轮胎低压、高压、漏气等报警信息时，胎压监测传感器才通过无线射频的方式将报警信息发送给胎压监测控制器。当检测到轮胎压力、温度正常的情况下，不会将信息通过无线射频发射，这种控制策略减少了传感器的无线发射频次，显著降低了传感器电池的电量消耗，确保TPMS传感器的正常使用寿命。
同时胎压监测控制器在汽车静止时采用休眠/唤醒工作模式，既减少了蓄电池电量消耗，也能在轮胎发生异常状况时及时接收报警信息并对其进行存储，提高了汽车行驶的安全性。
附图说明
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：
图1为本发明TPMS控制系统胎压监测传感器构成示意图；
图2为本发明TPMS控制系统胎压监测控制器构成示意图；
图3为本发明TPMS控制系统胎压监测传感器控制流程图；
图4为本发明TPMS控制系统胎压监测控制器控制流程图；
图5为汽车静止时胎压监测控制器的工作时序示意图；
图6为汽车静止有报警信息时胎压监测传感器的时序示意图。
具体实施方式
如图1、图2所示，本发明提供的TPMS系统一实施例，包括：
胎压监测传感器包括由锂电池供电的第一MCU，第一MCU内部集成了温度传感器、压力传感器、加速度传感器和电压传感器，第一MCU通过RF(射频)调制装置连接RF发射天线，第一MCU具有数模转换(A/D)功能，通过LF(低频)接收天线可以接收低频信号。
胎压监测控制器包括车载蓄电池通过车载电源管理装置为第二MCU供电，第二MCU通过RF接收器连接RF接收天线，第二MCU通过CAN收发器和CAN总线连接仪表盘。
胎压监测传感器设有加速度阈值、高压阈值、低压阈值、漏气阈值、温度阈值和电压阈值；
当实测加速度小于加速度阈值时，胎压监测传感器根据第一预设时长驱动压力传感器、温度传感器和电压传感器循环检测胎压、温度和供电电压；
若实测胎压、温度和供电电压符合预设报警条件，胎压监测传感器将报警信息发送至胎压监测控制器进行存储；当发动机点火开关处于ON档时，胎压监测控制器通过车载CAN总线将存储的报警信息显示于车载仪表盘；
当实测加速度大于等于加速度阈值时，胎压监测传感器根据第二预设时长驱动压力传感器、温度传感器和电压传感器循环检测胎压、温度和供电电压；
若实测胎压、温度和供电电压符合预设报警条件，胎压监测传感器发出报警信息给胎压监测控制器，胎压监测控制器通过车载CAN总线立即将存储的报警信息显示于车载仪表盘。
所述预设报警条件至少包括：
1)测得胎压大于等于高压阈值输出高压报警；
2)测得胎压小于等于低压阈值输出低压报警；
3)测得胎压低于前一次测得胎压的工况连续出现两次，并且胎压累积减少量大于漏气阈值则输出漏气报警；
4)测得温度大于等于温度阈值输出高温报警；
5)测得电压小于等于电压阈值输出供电不足报警。
图5结合图6所示，当实测加速度小于加速度阈值时，胎压监测控制器接收胎压监测传感器传输数据的时长为：T1≥3*P1+2*P2；其中，T1是胎压监测控制器接收数据时间，P1是胎压监测传感器发送数据时间，P2是胎压监测传感器发送数据时间间隔，T2是胎压监测控制器关闭接收数据时间。
其中，第一预设时长为1分钟-60分钟，优选第一预设时长为30分钟；第二预设时长为1秒-60秒，优选第二预设时长为30秒。
图3结合图4所示，本发明TPMS系统控制方法一实施例，包括：
当实测加速度小于加速度阈值时，根据第一预设时长循环检测胎压、温度和供电电压；若实测胎压、温度和供电电压符合预设报警条件，将报警信息暂时存储，当发动机点火开关处于ON档时，触发输出声光报警同时将报警信息显示于车载仪表盘；
当实测加速度大于等于加速度阈值时，根据第二预设时长循环检测胎压、温度和供电电压；若实测胎压、温度和供电电压符合预设报警条件，触发声光报警同时将报警信息显示于车载仪表盘。
所述预设报警条件至少包括：
1)测得胎压大于等于高压阈值输出高压报警；
2)测得胎压小于等于低压阈值输出低压报警；
3)测得胎压低于前一次测得胎压的工况连续出现两次，并且胎压累积减少量大于漏气阈值则输出漏气报警；
4)测得温度大于等于温度阈值输出高温报警；
5)测得电压小于等于电压阈值输出供电不足报警。
工作时序参考图5、图6所示，当实测加速度小于加速度阈值时，胎压监测控制器接收胎压监测传感器传输数据的时长为：T1≥3*P1+2*P2；其中，T1是胎压监测控制器接收数据时间，P1是胎压监测传感器发送数据时间，P2是胎压监测传感器发送数据时间间隔，T2是胎压监测控制器关闭接收数据时间。
其中，第一预设时长为1分钟-60分钟，优选第一预设时长为30分钟；第二预设时长为1秒-60秒，优选第二预设时长为30秒。
以上通过具体实施方式和实施例对本发明进行了详细的说明，但这些并非构成对本发明的限制。在不脱离本发明原理的情况下，本领域的技术人员还可做出许多变形和改进，这些也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种TPMS系统，包括胎压监测传感器和胎压监测控制器，其特征在于：
胎压监测传感器设有加速度阈值、高压阈值、低压阈值、漏气阈值、温度阈值和电压阈值；
当实测加速度小于加速度阈值时，胎压监测传感器根据第一预设时长驱动压力传感器、温度传感器和电压传感器循环检测胎压、温度和供电电压；
若实测胎压、温度和供电电压符合预设报警条件，胎压监测传感器将报警信息发送至胎压监测控制器进行存储；当发动机点火开关处于ON档时，胎压监测控制器通过车载CAN总线将存储的报警信息显示于车载仪表盘；
当实测加速度大于等于加速度阈值时，胎压监测传感器根据第二预设时长驱动压力传感器、温度传感器和电压传感器循环检测胎压、温度和供电电压；
若实测胎压、温度和供电电压符合预设报警条件，胎压监测传感器发送报警信息给胎压监测控制器，胎压监测控制器通过车载CAN总线立即将存储的报警信息显示于车载仪表盘。
2.如权利要求1所述的TPMS系统，其特征在于，预设报警条件至少包括：
1)测得胎压大于等于高压阈值输出高压报警；
2)测得胎压小于等于低压阈值输出低压报警；
3)测得胎压低于前一次测得胎压的工况连续出现两次，并且胎压累积减少量大于漏气阈值则输出漏气报警；
4)测得温度大于等于温度阈值输出高温报警；
5)测得电压小于等于电压阈值输出供电不足报警。
3.如权利要求1所述的TPMS系统，其特征在于：当实测加速度小于加速度阈值时，胎压监测控制器接收胎压监测传感器传输数据的时长为：T1≥3*P1+2*P2；其中，T1是胎压监测控制器接收数据时间，P1是胎压监测传感器发送数据时间，P2是胎压监测传感器发送数据时间间隔。
4.如权利要求1所述的TPMS系统，其特征在于：第一预设时长为1分钟-60分钟，第二预设时长为1秒-60秒。
5.如权利要求3所述的TPMS系统，其特征在于：第一预设时长为30分钟，第二预设时长为30秒。
6.一种TPMS系统控制方法，其特征在于，包括：
当实测加速度小于加速度阈值时，根据第一预设时长循环检测胎压、温度和供电电压；若实测胎压、温度和供电电压符合预设报警条件，将报警信息暂时存储，当发动机点火开关处于ON档时，触发输出声光报警同时将报警信息显示于车载仪表盘；
当实测加速度大于等于加速度阈值时，根据第二预设时长循环检测胎压、温度和供电电压；若实测胎压、温度和供电电压符合预设报警条件，触发声光报警同时将报警信息显示于车载仪表盘。
7.如权利要求6所述的TPMS系统控制方法，其特征在于，预设报警条件至少包括：
1)测得胎压大于等于高压阈值输出高压报警；
2)测得胎压小于等于低压阈值输出低压报警；
3)测得胎压低于前一次测得胎压的工况连续出现两次，并且胎压累积减少量大于漏气阈值则输出漏气报警；
4)测得温度大于等于温度阈值输出高温报警；
5)测得电压小于等于电压阈值输出供电不足报警。
8.如权利要求6所述的TPMS系统控制方法，其特征在于：当实测加速度小于加速度阈值时，胎压监测控制器接收胎压监测传感器传输数据的时长为：T1≥3*P1+2*P2；其中，T1是胎压监测控制器接收数据时间，P1是胎压监测传感器发送数据时间，P2是胎压监测传感器发送数据时间间隔。
9.如权利要求6所述的TPMS系统控制方法，其特征在于：第一预设时长为1分钟-60分钟，第二预设时长为1秒-60秒。
10.如权利要求9所述的TPMS系统控制方法，其特征在于：第一预设时长为30分钟，第二预设时长为30秒。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |