CN114559789A - 一种主动式泄压阀控制系统、控制方法及车辆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种主动式泄压阀控制系统、控制方法及车辆，属于汽车技术领域。包括以下步骤：S100、检测车辆是否处于驻车状态；S200、获取车辆的空调系统的工作状态，若空调为开启状态，则控制空气泄压阀完全打开；S300、获取车辆是否处于涉水工况，若汽车处于涉水工况，则控制空气泄压阀关闭；S400、获取车辆车内外的压力差值，用车内外的压力差值计算空气泄压阀阀门的开启面积，控制空气泄压阀开启至开启面积。本发明能够针对汽车在不同使用工况下、不同车舱内外压力差对应的泄压阀状态，实现多性能间的协同开发，提升关门声品质，避免关门时的“耳压感”和关门力变大的问题。

Description

一种主动式泄压阀控制系统、控制方法及车辆

技术领域

本发明涉及一种主动式泄压阀控制系统、控制方法及车辆，属于汽车技术领域。

背景技术

随着人们生活水平的提高，乘员对车内舒适度也提出了更高的要求，压耳感、关门力等关门声品质差的问题和路噪排气噪声大、空调效率低、动态密封性差等问题，直接的影响了乘员对该车舒适度的评估。

空气泄压阀作为装配在汽车车身上的单向阀门，它的作用是当车身内部压力较大时，可以及时将车内气体排出，保持汽车内外压力平衡、稳定。然而，在日常使用过程中，汽车存在多种工况，不同工况对泄压阀的状态也提出了不同的要求。但传统被动式车身泄压阀具有结构形式单一、安装位置受限、灵活控制性弱的缺点，不能很好的满足不同工况的使用需求。

发明内容

本发明的目的在于提出一种主动式泄压阀控制系统、控制方法及车辆，将被动式泄压阀换成主动式泄压阀，通过对不同工况采用不同的控制策略，解决了现有的车辆在关门时高速行驶时“耳压感”的问题，也解决车辆在高速行驶时泄压阀产生过大的泄露噪声的问题。

一种主动式泄压阀控制系统，包括CAN总线和行车电脑，主动式泄压阀控制系统还包括采集模块、控制单元、执行单元和空气泄压阀，采集模块和控制单元均通过CAN总线与行车电脑连接，控制模块通过执行单元与空气泄压阀连接，

执行单元，用于受控制单元的命令控制空气泄压阀的开度。

进一步的，采集单元，用于将所需物理参数转化为电信号，通过CAN总线将电信号发送至行车电脑；

控制单元，用于通过CAN总线从行车电脑获取所需物理参数，根据工况类型向执行单元发送控制命令。

进一步的，所需物理参数包括车门角度、车速、车内外压力和车身水位信号。

进一步的，采集模块包括车速传感器、压力传感器、角度传感器和水位传感器，其中，

车速传感器，用于测量并生成车速信号；

压力传感器，用于测量并生成车内外压力信号；

角度传感器，用于测量并生成车门角度信号；

水位传感器，用于测量并生成水位传感器信号。

进一步的，控制单元，具体用于：判定汽车处于驻车关门工况，则获取空调系统的工作状态；若空调为开启状态，则控制空气泄压阀完全打开；若判定汽车处于行驶工况，则获取汽车是否处于涉水工况；若汽车处于涉水工况，则控制空气泄压阀关闭；若汽车不处于涉水工况，则获取汽车车内外的压力差值，用车内外的压力差值计算泄压阀门的开启面积，控制车身泄压阀开启至开启面积，

或，先判断汽车是否为涉水状态，如果是，则控制单元向执行单元发送指令，使空气泄压阀关闭；如果不是，再继续判断是驻车工况还是行驶工况。

一种主动式泄压阀控制系统的控制方法，基于上述的一种主动式泄压阀控制系统，主动式泄压阀控制系统的控制方法包括以下步骤：

S100、检测车辆是否处于驻车状态，若是，则执行S200；否则，执行S300；

S200、获取车辆的空调系统的工作状态，若空调为开启状态，则控制空气泄压阀完全打开；

S300、获取车辆是否处于涉水工况，若汽车处于涉水工况，则控制空气泄压阀关闭，否则，执行S400；

S400、获取车辆车内外的压力差值，用车内外的压力差值计算空气泄压阀阀门的开启面积，控制空气泄压阀开启至开启面积。

进一步的，在S100前，还包括以下步骤：

S000、开启车速传感器、压力传感器、角度传感器和水位传感器。

进一步的，在S200中，具体包括以下步骤：

S210、判断车门是否处于关闭状态，若是，则执行S220；否则，执行S230；

S220、判断空调是否为关闭状态，若是，返回S210；否则，执行S230；

S230、控制空气泄压阀的阀门打开到最大值；

S240、判断车辆内外压差是否为0，若是，则执行S250；否则，返回230；

S250、控制空气泄压阀的阀门关闭，并返回S100。

进一步的，在S300中，具体包括以下步骤：

S310、判断车辆是否涉水，若是，则执行S320；否则，执行S330；

S320、控制空气泄压阀的阀门关闭，并返回S310；

S330、计算空气泄压阀的开启面积S；

S340、控制空气泄压阀的阀门开启面积至S；

S350、判断车辆内外压差是否为0，若是，执行S360；否则，返回S340；

S360、控制空气泄压阀的阀门关闭，并返回S100。

一种车辆，包括：存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行程序，以实现上述的主动式泄压阀控制系统的控制方法。

本发明的有以下有益效果：本发明提供的一种主动式泄压阀控制系统、控制方法及车辆，设置有可以任意控制开度的空气泄压阀和控制单元，控制单元若判断汽车处于驻车关闭车门工况，则获取空调系统的工作状态，若空调为开启状态，则控制所述空气泄压阀完全打开；若判定汽车处于行驶工况，则获取所述汽车是否处于涉水工况，若汽车处于涉水工况，则控制所述空气泄压阀关闭；若汽车不处于涉水工况，则获取所述汽车车内外的压力差值，用所述车内外的压力差值计算泄压阀门的开启面积，控制所述车身泄压阀开启至所述开启面积。本发明能够针对汽车在不同使用工况下、不同车舱内外压力差对应的泄压阀状态，实现多性能间的协同开发，提升关门声品质，避免关门时的“耳压感”和关门力变大，同时避免了车辆在高速行驶时由于泄压阀产生过大的泄露噪声的问题。

附图说明

图1为本发明的一种主动式泄压阀控制系统的结构框图；

图2为本发明的一种主动式泄压阀控制系统和控制方法的流程图。

其中，100为采集单元、200为控制单元、300为执行单元、400为空气泄压阀、101为CAN总线。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一、参照图1所示，本发明提出了一种主动式泄压阀控制系统的一实施例，包括CAN总线101和行车电脑，所述主动式泄压阀控制系统还包括采集模块100、控制单元200、执行单元300和空气泄压阀400，所述采集模块100和控制单元200均通过所述CAN总线101与所述行车电脑连接，所述控制模块200通过所述执行单元300与所述空气泄压阀400连接。

实施例二、所述采集单元100，用于将所需物理参数转化为电信号，通过所述CAN总线101将所述电信号发送至所述行车电脑，具体的，其用于环境信息数据采集并传递给所述控制单元200，以使所述控制单元200对所述环境信息进行处理而生成所述执行单元300的控制信号；

所述控制单元200，用于通过所述CAN总线101从所述行车电脑获取所需物理参数，根据工况类型向所述执行单元300发送控制命令，具体的，控制单元200和所述执行单元300电连接，用于接收控制信号，并根据控制信号的信息控制执行单元的运行；

所述执行单元300，用于受所述控制单元200的命令控制所述空气泄压阀400的开度，其与空气泄压阀400相连接，用于驱动挡板进行运动以实现泄压阀开度的变化；

所述空气泄压阀400，安装于贯穿车身的管穿孔处，用于主动平衡车内外的气压。

具体的，如今车上的泄压阀均为传统被动式泄压阀，当车内外压力差达到开启临界值时，无论车内状态是否需要，阀片都会开启，导致车内噪声大，灰尘多，而主动式泄压阀不像被动式泄压阀那样一直处于开启状态，而是通过判断车内压力是否影响了车内乘员的舒适度，再决定是否打开阀门泄压，有效减低了从泄压阀进入车内的噪声。

同时，被动式泄压阀对灰尘、水等的阻隔作用很小。比如说，下雨天车辆经过积水路面，当水的深度高于泄压阀时，水会顺着泄压阀进入车舱，而主动式泄压阀在检测到车辆外部的水可能会进入车舱时，完全关闭阀门，使其不会进入车舱。因此，本发明选择用主动式泄压阀来代替被动式泄压阀

本发明通过可以控制开口面积的空气泄压阀400和控制单元200，由主动控制代替传统被动控制的泄压阀，智能化判断多工况下，不同车舱内外压力差对应的泄压阀状态，实现空气泄压阀400开口面积的自适应调节。避免在汽车驻车关门时出现“压耳感”，提升关门声品质、空调效率和动态密封性能，降低路噪排气噪声。

从上述描述可知，通过可以控制开口面积的空气泄压阀400和控制单元200，由主动控制代替传统被动控制的泄压阀，智能化判断多工况下，不同车舱内外压力差对应的泄压阀状态，以实现空气泄压阀400开口面积的自适应调节。避免在汽车驻车关门时出现“压耳感”，提升关门声品质、空调效率和动态密封性能，降低路噪排气噪声。

控制单元200，可以是任何形式的控制器，例如PLC等

实施例三、执行单元300为直线模组，在此情况下，直线模组与控制单元200连接。

实施例四、所述所需物理参数包括车门角度、车速、车内外压力和车身水位信号。

实施例五、所述采集模块100包括车速传感器、压力传感器、角度传感器和水位传感器，其中，

所述车速传感器，用于测量并生成车速信号；

所述压力传感器，用于测量并生成车内外压力信号；

所述角度传感器，用于测量并生成车门角度信号；

所述水位传感器，用于测量并生成水位传感器信号。

具体的，对于压力传感器，在一种可能设计中，压力传感器可以设有3对，并设置于车辆的泄压通道上，包括，后备箱格栅内外各设一个压力传感器，车身内板内外各设一个压力传感器，空气泄压阀400内外各设一个压力传感器。其中，压力传感器均与控制单元电连接。

在此情况下，控制单元200用于接收各个压力传感器发送的测得压力值；所述控制单元200通过放置于各部位内外两侧的压力传感器测得的压力值，得到汽车车内外的压力差。

而水位传感器布置在控制单元200下边缘附近，便于检测水位是否高于控制器，以防阀门开启时，从外部向车内灌水。

实施例六、所述控制单元200，具体用于：判定汽车处于驻车关门工况，则获取空调系统的工作状态；若空调为开启状态，则控制所述空气泄压阀完全打开；若判定汽车处于行驶工况，则获取所述汽车是否处于涉水工况；若汽车处于涉水工况，则控制所述空气泄压阀关闭；若汽车不处于涉水工况，则获取所述汽车车内外的压力差值，用所述车内外的压力差值计算泄压阀门的开启面积，控制所述车身泄压阀开启至所述开启面积。

具体的，开启面积S的计算公式为：

S＝HL

其中，L＝wt，w为电机转速，t为时间，H为高度。

实施例七、一种主动式泄压阀控制系统的控制方法，基于上述的一种主动式泄压阀控制系统，所述主动式泄压阀控制系统的控制方法包括以下步骤：

S100、检测车辆是否处于驻车状态，若是，则执行S200；否则，执行S300；

S200、获取车辆的空调系统的工作状态，若空调为开启状态，则控制所述空气泄压阀400完全打开；

S300、获取车辆是否处于涉水工况，若汽车处于涉水工况，则控制所述空气泄压阀400关闭，否则，执行S400；

S400、获取车辆车内外的压力差值，用所述车内外的压力差值计算空气泄压阀400阀门的开启面积，控制所述空气泄压阀400开启至所述开启面积。

具体的，在S300中，所述控制单元通过CAN总线检测到所述汽车的车门关闭、且所述汽车的车速为0，则确定所述汽车处于驻车关门工况，若检测到所述汽车所处水位大于设定阈值，则确定汽车处于浸水涉水工况。

实施例八、本发明所述的一种主动式泄压阀控制系统的控制方法还包括以下一种实施例：

S000、开启所述车速传感器、压力传感器、角度传感器和水位传感器；

S100、检测车辆是否处于驻车状态，若是，则执行S200；否则，执行S300；

S200、获取车辆的空调系统的工作状态，若空调为开启状态，则控制所述空气泄压阀400完全打开；

S300、获取车辆是否处于涉水工况，若汽车处于涉水工况，则控制所述空气泄压阀400关闭，否则，执行S400；

S400、获取车辆车内外的压力差值，用所述车内外的压力差值计算空气泄压阀400阀门的开启面积，控制所述空气泄压阀400开启至所述开启面积。

实施例九、本发明所述的一种主动式泄压阀控制系统的控制方法还包括以下一种实施例：

S000、开启所述车速传感器、压力传感器、角度传感器和水位传感器；

S100、检测车辆是否处于驻车状态，若是，则执行S210；否则，执行S300；

S210、判断车门是否处于关闭状态，若是，则执行S220；否则，执行S230；

S220、判断空调是否为关闭状态，若是，返回S210；否则，执行S230；

S230、控制空气泄压阀400的阀门打开到最大值；

S240、判断车辆内外压差是否为0，若是，则执行S250；否则，返回230；

S250、控制空气泄压阀400的阀门关闭，并返回S100；

S300、获取车辆是否处于涉水工况，若汽车处于涉水工况，则控制所述空气泄压阀400关闭，否则，执行S400；

S400、获取车辆车内外的压力差值，用所述车内外的压力差值计算空气泄压阀400阀门的开启面积，控制所述空气泄压阀400开启至所述开启面积。

具体的，考虑到涉水状态在驻车和行驶状态中均存在，因此在控制电路中，也可以优先判断是否为涉水状态，判断在控制单元200中进行，如果是，控制单元200向执行单元300发送指令，使空气泄压阀400关闭，如果不是再继续判断是驻车工况还是行驶工况。

实施例十、本发明所述的一种主动式泄压阀控制系统的控制方法还包括以下一种实施例：

S000、开启所述车速传感器、压力传感器、角度传感器和水位传感器；

S100、检测车辆是否处于驻车状态，若是，则执行S200；否则，执行S310；

S210、判断车门是否处于关闭状态，若是，则执行S220；否则，执行S230；

S220、判断空调是否为关闭状态，若是，返回S210；否则，执行S230；

S230、控制空气泄压阀400的阀门打开到最大值；

S240、判断车辆内外压差是否为0，若是，则执行S250；否则，返回230；

S250、控制空气泄压阀400的阀门关闭，并返回S100；

S310、判断车辆是否涉水，若是，则执行S320；否则，执行S330；

S320、控制空气泄压阀400的阀门关闭，并返回S310；

S330、计算空气泄压阀400的开启面积S；

S340、控制空气泄压阀400的阀门开启面积至S；

S350、判断车辆内外压差是否为0，若是，执行S360；否则，返回S340；

S360、控制空气泄压阀400的阀门关闭，并返回S100；

S400、获取车辆车内外的压力差值，用所述车内外的压力差值计算空气泄压阀400阀门的开启面积，控制所述空气泄压阀400开启至所述开启面积。

实施例十一、一种车辆，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序，以实现如权利要求6-9任一项所述的主动式泄压阀控制系统的控制方法。

本发明将原有的泄压阀替换为可控制开度的空气泄压阀400(也称双向泄压阀)和控制单元200；其中空气泄压阀400通过直线模组控制其开度；通过放置在车内外的压力传感器获取车身内外的压力差，反馈至控制单元200，若判断汽车处于驻车关闭车门工况，则获取空调系统的工作状态，若空调为开启状态，则控制空气泄压阀400完全打开，若判定汽车处于行驶工况，则获取汽车是否处于涉水工况，若汽车处于涉水工况，则控制空气泄压阀400关闭，若汽车不处于涉水工况，则获取所车车内外的压力差值，用车内外的压力差值计算得到空气泄压阀400阀门应当开启的面积，并利用直线模组将空气泄压阀400开启至所述开启面积。因此，本发明可以根据车辆不同的使用工况自适应地调节泄压阀的开口面积，避免产生压耳感、关门力等关门声品质变差和路噪排气噪声变大、动态密封性变差等问题。

以上实施示例只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种主动式泄压阀控制系统，包括CAN总线(101)和行车电脑，其特征在于，所述主动式泄压阀控制系统还包括采集模块(100)、控制单元(200)、执行单元(300)和空气泄压阀(400)，所述采集模块(100)和控制单元(200)均通过所述CAN总线(101)与所述行车电脑连接，所述控制模块(200)通过所述执行单元(300)与所述空气泄压阀(400)连接，

所述执行单元(300)，用于受所述控制单元(200)的命令控制所述空气泄压阀(400)的开度。

2.根据权利要求1所述的一种主动式泄压阀控制系统，其特征在于，

所述采集单元(100)，用于将所需物理参数转化为电信号，通过所述CAN总线(101)将所述电信号发送至所述行车电脑；

所述控制单元(200)，用于通过所述CAN总线(101)从所述行车电脑获取所需物理参数，根据工况类型向所述执行单元(300)发送控制命令。

3.根据权利要求2所述的一种主动式泄压阀控制系统，其特征在于，所述所需物理参数包括车门角度、车速、车内外压力和车身水位信号。

4.根据权利要求3所述的一种主动式泄压阀控制系统，其特征在于，所述采集模块(100)包括车速传感器、压力传感器、角度传感器和水位传感器，其中，

所述车速传感器，用于测量并生成车速信号；

所述压力传感器，用于测量并生成车内外压力信号；

所述角度传感器，用于测量并生成车门角度信号；

所述水位传感器，用于测量并生成水位传感器信号。

5.根据权利要求4所述的一种主动式泄压阀控制系统，其特征在于，所述控制单元(200)，具体用于：判定汽车处于驻车关门工况，则获取空调系统的工作状态；若空调为开启状态，则控制所述空气泄压阀完全打开；若判定汽车处于行驶工况，则获取所述汽车是否处于涉水工况；若汽车处于涉水工况，则控制所述空气泄压阀关闭；若汽车不处于涉水工况，则获取所述汽车车内外的压力差值，用所述车内外的压力差值计算泄压阀门的开启面积，控制所述车身泄压阀开启至所述开启面积，

或，先判断汽车是否为涉水状态，如果是，则控制单元(200)向执行单元(300)发送指令，使空气泄压阀(400)关闭；如果不是，再继续判断是驻车工况还是行驶工况。

6.一种主动式泄压阀控制系统的控制方法，基于权利要求1-5任一项所述的一种主动式泄压阀控制系统，其特征在于，所述主动式泄压阀控制系统的控制方法包括以下步骤：

S100、检测车辆是否处于驻车状态，若是，则执行S200；否则，执行S300；

S200、获取车辆的空调系统的工作状态，若空调为开启状态，则控制所述空气泄压阀(400)完全打开；

S300、获取车辆是否处于涉水工况，若汽车处于涉水工况，则控制所述空气泄压阀(400)关闭，否则，执行S400；

S400、获取车辆车内外的压力差值，用所述车内外的压力差值计算空气泄压阀(400)阀门的开启面积，控制所述空气泄压阀(400)开启至所述开启面积。

7.根据权利要求6所述的一种主动式泄压阀控制系统的控制方法，其特征在于，在S100前，还包括以下步骤：

S000、开启所述车速传感器、压力传感器、角度传感器和水位传感器。

8.根据权利要求7所述的一种主动式泄压阀控制系统的控制方法，其特征在于，在S200中，具体包括以下步骤：

S210、判断车门是否处于关闭状态，若是，则执行S220；否则，执行S230；

S220、判断空调是否为关闭状态，若是，返回S210；否则，执行S230；

S230、控制空气泄压阀(400)的阀门打开到最大值；

S240、判断车辆内外压差是否为0，若是，则执行S250；否则，返回230；

S250、控制空气泄压阀(400)的阀门关闭，并返回S100。

9.根据权利要求8所述的一种主动式泄压阀控制系统的控制方法，其特征在于，在S300中，具体包括以下步骤：

S310、判断车辆是否涉水，若是，则执行S320；否则，执行S330；

S320、控制空气泄压阀(400)的阀门关闭，并返回S310；

S330、计算空气泄压阀(400)的开启面积S；

S340、控制空气泄压阀(400)的阀门开启面积至S；

S350、判断车辆内外压差是否为0，若是，执行S360；否则，返回S340；

S360、控制空气泄压阀(400)的阀门关闭，并返回S100。

10.一种车辆，其特征在于，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序，以实现如权利要求6-9任一项所述的主动式泄压阀控制系统的控制方法。

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