一種tpms技術缺陷改進方案的制作方法
【專利摘要】本發明為一種TPMS技術缺陷改進方案，它以動態胎壓基準作為TPMS胎壓判斷依據，即當車輪載荷變動時，TPMS數據處理中心以實時載荷所對應的輪胎充氣壓力數據為實時動態胎壓基準，替代現有技術TPMS以靜態載荷所對應的輪胎充氣壓力(空載冷態充氣壓力)數據的靜態胎壓基準，再將TPMS胎壓監測模塊傳送的實時胎壓數據與實時載荷動態胎壓基準進行分析比對，由此作出胎壓異常與否判定和實時胎壓預警信息提示。
【專利說明】一種TPMS技術缺陷改進方案
【技術領域】
[0001]本發明涉及汽車行車安全【技術領域】，具體為輪胎氣壓監測系統(TPMS)技術缺陷改進方案。
【背景技術】
[0002]輪胎充氣壓力與載荷特性表明，輪胎充氣壓力隨載荷變化而變化，根據汽車使用實際工況，輪胎冷態充氣壓力分為空載工況充氣壓力和滿載工況充氣壓力，以奧迪A62.8乘用車為例，前輪空載工作氣壓2.3巴，滿載工作氣壓2.8巴，空載滿載充氣壓力比值為100: 121.7 ;后輪空載工作氣壓為2.3巴，滿載工作氣壓為3.1巴，空載滿載充氣壓力比值為 100: 134.8。
[0003]汽車實際使用工況中載荷頻繁變化，以乘用車為例，汽車乘員增減(在1-5人之間變動)和后箱載物都使輪胎實際載荷呈現變動，在輪胎載荷變動而輪胎充氣壓力未隨之變動情況下，輪胎載荷變動使輪胎產生有害荷載形變，有害荷載形變是造成輪胎早期報廢和瞬間損毀(爆胎)的重要影響因素。
[0004]輪胎缺氣運行是引發爆胎事故主要原因之一，保持輪胎正常充氣壓力避免輪胎缺氣運行是TPMS技術方案的核心，其技術途徑為實時監測胎壓，技術功效是向駕駛者提供胎壓異常報警信息，提醒駕駛者保持輪胎正常充氣壓力。
[0005]TPMS分為直接式TPMS和間接式TPMS兩種類型，主流技術方案是直接式胎壓監測技術。直接式TPMS胎壓監測模塊(壓力傳感器、微處理器、射頻器件等)置于車輪氣室內，直接監測胎壓并向TPMS數據處理中心發送胎壓采樣數據。
[0006]胎壓實時監測、預警是現有技術TPMS所宣示的技術核心，現有技術直接式TPMS以預先固定賦值方式，將輪胎標稱工作氣壓(冷態充氣壓力)確定為胎壓監測判斷依據，預先存儲于TPMS數據處理中心存儲器，當實時胎壓與預先賦值存在差異并超出TPMS標準規定數值時，即判定胎壓異常并發出報警信息。
[0007]《基于胎壓監測模塊的汽車輪胎氣壓監測系統》(GB/T26149-2010)國家標準規定:當輪胎氣壓低于制造廠規定的輪胎冷態壓力75%時，TPMS應發出輪胎欠壓報警信息，提醒駕駛者對輪胎充氣，試圖降低輪胎缺氣運行導致的爆胎概率。
[0008]現有技術TPMS技術方案疏于對輪胎載荷和輪胎充氣壓力固有特性的關注，忽視了輪胎實際使用過程中的載荷變動頻繁的客觀事實，僅以空載工況輪胎冷態充氣壓力為胎壓異常與否的判斷依據，無法對輪胎載荷變動導致的輪胎缺氣或嚴重缺氣(隱性缺氣)發出報警信息，這是現有技術TPMS重大技術缺陷。
[0009]在GB/T 26149-2010標準規定的“胎壓低于輪胎冷態充氣壓力75%視為欠壓”條件下，以奧迪A62.8乘用車為例，該車型前輪標稱空載充氣壓力2.3巴，滿載標稱充氣壓力2.8巴，標準允許的正常胎壓最小值為標稱充氣壓力的75%，S卩1.7巴，當前輪載荷由空載轉為滿載時，輪胎實際充氣壓力與輪胎工作氣壓2.8巴的差值為1.1巴，實際胎壓僅為滿載輪胎充氣壓力的60.7 %，后輪情況更為嚴重，實際胎壓為滿載輪胎充氣壓力的54.8 %，遠遠小于標準規定的“不得低于制造廠規定的輪胎充氣壓力75%”要求，處于嚴重缺氣的危險境況！
[0010]更嚴重的問題是TPMS不但對輪胎載荷變動導致的嚴重缺氣(隱性缺氣)狀態無法感知判斷，在胎壓嚴重缺氣的情況下，反而提供胎壓正常的錯誤信息，誤導汽車駕駛者而成為行車安全的重大事故隱患，與TPMS技術的研發初衷和技術功效訴求完全背離，因此，TPMS技術缺陷屬于重大技術缺陷。

【發明內容】

[0011]本發明為一種TPMS技術缺陷改進方案，包括TPMS動態胎壓基準和輪胎載荷實時數據，TPMS動態胎壓基準根據給定輪胎的載荷與充氣壓力特性曲線和/或實測標定方式求取，動態胎壓基準具體形式為輪胎在給定工況范圍內的輪胎載荷與充氣壓力的若干組對應數據，動態胎壓基準數據預存于TPMS數據處理中心(ECU)的存儲器；
[0012]輪胎載荷實時數據由安置于輪胎載荷力作用點和/或面的載荷傳感器采集，和/或安置于其它部位的其它類型傳感器采集，包括靜態載荷和動態載荷數據；
[0013]汽車啟動和運行過程中輪胎(車輪)載荷變動時，TPMS數據處理中心首先以車輪實時載荷數據確定當前動態胎壓基準，并根據車輪載荷變動置換當前動態胎壓基準；
[0014]TPMS數據處理中心根據胎壓監測模塊傳送的實時胎壓數據與當前動態胎壓基準的分析運算結果作出胎壓預警信息提示。
[0015]車輪實時載荷數據通過安置在各車輪承載部位的載荷傳感器采集，或通過安置在其它部位能夠直接或間接采集實時車輪載荷數據的其它類型傳感器采集，數據采集方式包括連續數據采集和/或頻率適當的脈沖數據采集，采集的實時載荷數據信息通過有線傳輸和/或無線傳輸方式傳送至TPMS數據處理中心(ECT)。
[0016]車輪載荷傳感器包括但不限于壓力傳感器。
[0017]本發明具有以下有益效果:
[0018]第一，本發明技術方案通過對輪胎實時載荷數據的監測，能夠按照輪胎使用手冊和車型及輪胎規格的實測標定，分別確定前軸車輪和后軸車輪的實時動態胎壓基準，或者分別確定每個車輪輪位的實時動態胎壓基準，并根據胎壓監測模塊的實時胎壓數據，對不同軸位車輪和不同輪位車輪的實時胎壓異常與否作精確分析判斷，提供準確的胎壓預警信息提示，消除了現有技術TPMS的重大技術缺陷，為現有技術TPMS升級改進提供了切實可行的技術途徑。
[0019]第二、本發明技術方案是在現有技術TPMS基礎上的改進創新，能夠利用現有技術TPMS的較為成熟的工業配套基礎，具備大規模工業應用的良好條件。
【具體實施方式】
[0020]本發明實施例1是乘用車制造廠前裝工況實施例。在具體車型設計階段，可以通過輪胎使用手冊和實測標定方式，取得不同軸位和不同輪位的動態胎壓基準數據，仍以奧迪A6 2.8乘用車為例，前輪空載標稱充氣壓力2.3巴和滿載2.8巴分別是該車型輪胎動態胎壓基準的兩個特征點，若該車型空載質量為1500Kg，滿載質量1800Kg，1500Kg與之對應的2.3巴和1800Kg與之對應的2.8巴即為該車型前軸輪位的動態胎壓基準下端點數組和上端點數組，再根據輪胎使用手冊和實測標定，即可求得下端點數組和上端點數組之間的若干數組，例如1600Kg:2.4巴；1700Kg:2.6巴等等，下端點數組與上端點數組及之間的所有數組即為前軸輪位動態胎壓基準數據。后軸輪位和每個輪位的動態胎壓基準數據均可以通過上述方式取得，動態胎壓基準數據預存于TPMS數據處理中心(ECT)。
[0021]輪胎(車輪)實時載荷數據由安置在四個車輪承載柱適當部位的載荷傳感器(壓力傳感器或其它類型傳感器)取得，載荷傳感器連續采集各車輪的實時載荷數據，數據通過有線傳輸(汽車數據總線或其它)送至TPMS數據處理中心(ECU)，ECU將實時載荷數據與預先存儲于ECU中的動態胎壓基準數據分析運算，確定某一時刻的實時動態胎壓基準，例如載荷傳感器測得實時載荷數據為1700Kg，ECU即確定當前前軸動態胎壓基準為2.6巴。
[0022]實時動態胎壓基準確定后，E⑶將TPMS胎壓監測模塊傳送的實時胎壓數據與動態胎壓基準2.6巴進行分析運算，作出實時胎壓預警信息提示。
[0023]本發明實施例2是在各車輪承載部位安置載荷傳感器，載荷傳感器控制電路由電池供電，以脈沖采樣方式采集各車輪載荷實時數據，并以雙工無線通訊方式(雙向通訊)將各車輪實時載荷數據信息傳送至TPMS數據處理中心(ECU)，除車輪載荷傳感器數據采樣和數據傳輸方式與實施例1不同外，本發明實施例2其它內容與實施例1相同。
[0024]本發明實施例3與實施例1和實施例2的區別是車輪實時載荷數據的采集方式差異，實施例3以汽車乘員的一般體重數據與乘員數的乘積作為實時載荷增減計算依據，例如汽車乘員的平均體重按75Kg計，當汽車由空載(乘員I人)轉為滿載(乘員5人)時，質量增加值為300Kg，因此，只需計算乘員增加數，即可大致計算出車輪的實時載荷，進而確定實時動態胎壓基準，再與TPMS胎壓監測模塊傳送的實時胎壓數據分析運算，發出實時胎壓預警信息提示。
[0025]汽車乘員數可以通過座位傳感器(座位下安置壓力傳感器或人體感應傳感器)監測，間接獲得車輪實時載荷數據和動態胎壓基準。
[0026]本發明實施例2和實施例3是針對TPMS技術產品后加裝市場的應用實例，TPMS技術產品后加裝工況因不具備改變汽車電氣總線的條件，本發明實施例1方式難以適應TPMS技術產品后加裝工況，本發明實施例2和實施例3無需改動或破壞汽車電氣總線結構，解決了 TPMS技術產品后加裝工況難題。
[0027]本發明實施例1、實施例2和實施例3均具有消除現有技術TPMS技術缺陷的技術功效。
【權利要求】
1.一種TPMS技術缺陷改進方案，包括TPMS動態胎壓基準和輪胎載荷實時數據，其特征為: 所述的TPMS動態胎壓基準根據給定輪胎的載荷與充氣壓力特性曲線和/或實測標定方式求取，動態胎壓基準具體形式為輪胎在給定工況范圍內的輪胎載荷與充氣壓力的若干組對應數據，動態胎壓基準數據預存于TPMS數據處理中心(ECU)的存儲器； 輪胎載荷實時數據由安置于輪胎載荷力作用點和/或面的載荷傳感器采集，和/或安置于其它部位的其它類型傳感器采集，包括靜態載荷和動態載荷數據； 汽車啟動和運行過程中輪胎載荷變動時，TPMS數據處理中心首先以實時載荷數據確定當前動態胎壓基準，并根據輪胎載荷變動置換當前動態胎壓基準； TPMS數據處理中心根據胎壓監測模塊傳送的實時胎壓數據與當前動態胎壓基準的分析運算結果作出胎壓預警信息提示。
2.根據權利要求1所述的TPMS技術缺陷改進方案，其特征為:車輪實時載荷數據通過安置在各車輪承載部位的載荷傳感器采集，或通過安置在其它部位能夠直接或間接采集實時車輪載荷數據的其它類型傳感器采集，數據采集方式包括連續數據采集和/或頻率適當的脈沖數據采集，采集的實時載荷數據信息通過有線傳輸和/或無線傳輸方式傳送至TPMS數據處理中心(ECT)。
3.根據權利要求1所述的TPMS技術缺陷改進方案，其特征為:本發明所述的車輪載荷傳感器包括但不限于壓力傳感器。
【文檔編號】B60C23/02GK103832223SQ201210492762
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2012年11月20日 優先權日:2012年11月20日
【發明者】傅黎明 申請人:傅黎明