本發明涉及汽車電子領域的胎壓檢測與報警系統,具體涉及一種輪胎緩慢漏氣的檢測方法。
背景技術:
在汽車安全領域,胎壓檢測與監測承擔著重要角色。據統計,每年在國內發生的交通事故中約有30%是因胎壓過低導致摩擦過熱爆炸,對人民的生命財產造成了重大損失。目前,國家已正式敲定了關于胎壓檢測與監測的強制性標準,旨在能及時發現胎壓異常并讓用戶及時處理,以提高汽車駕駛期間的安全性。
現有的車輛中配置的胎壓檢測與監測系統,主要是針對汽車輪胎的快速漏氣和爆胎過程中胎壓急速降低的情況,其均無輪胎緩慢漏氣檢測的配置。緩慢漏氣是指在出現低壓危險工況之前長時間低速漏氣的輪胎異常狀況。在車輛遭遇輪轂變形或者輪胎被扎后,容易造成輪胎的緩慢漏氣,造成輪胎磨損加劇和車輛能耗增加,并對駕駛的安全性造成威脅。這種輪胎氣壓異常不容易被目前的胎壓檢測與監測系統所檢測到,所以用戶也不能及時排查處理安全隱患。
胎壓檢測系統的胎壓數據由輪胎內部的壓力傳感器采集,并經濾波后發送給控制器,壓力傳感器由電池供電,在緩慢漏氣狀態下數據傳輸速度為1分鐘一次。目前的壓力傳感器的靈敏度一般為1.373kpa,設計使用壽命為6年,并只在車輛運行時工作。因此,需針對目前的壓力傳感器的實際情況,提出針對輪胎緩慢漏氣的檢測方法,以及時捕捉輪胎的異常狀態并報警提示用戶。
cn102485513a公開了一種檢測輪胎漏氣的方法,當連續8次采集的壓力值都在降低,且壓力降低值大于24kpa,同時t8-(t0×p8/p0)大于等于5,則判斷輪胎漏氣。該方法可應用于輪胎的快速漏氣檢測,快速漏氣由于胎壓降低迅速,因此可忽略環境、工況等因素對于胎壓的影響,而緩慢漏氣由于胎壓降低緩慢,容易受環境和工況的影響,若采用此方法則要求壓力傳感器具有較高的靈敏度,因而該方法并不適合應用于緩慢漏氣的檢測。
cn103373185a公開了一種用于檢測車輛輪胎的泄漏的方法,其利用參考壓力的溫度校準值與參考溫度的差值變化的斜率,來表征輪胎處于無泄漏、快速泄漏或緩慢泄漏狀態。該方法若應用于緩慢漏氣檢測,數據每15s采集一次,通過斜率來表征輪胎的泄漏情況,這就需要壓力傳感器持續發送數據,會大大降低壓力傳感器的使用壽命;并且目前的壓力傳感器的靈敏度為1.373kpa,很難采集到胎壓的緩慢下降,因此需要更高靈敏度的壓力傳感器,其對壓力傳感器電池的容量和靈敏度都有較高要求,會提高胎壓檢測的成本。
技術實現要素:
本發明的目的是提供一種輪胎緩慢漏氣的檢測方法,以在排除環境和工況等對胎壓的影響的條件下,判斷輪胎是否存在緩慢漏氣,同時避免提高檢測成本。
本發明所述的輪胎緩慢漏氣的檢測方法,包括:
第一步、控制器判斷是否有蓄電池上電操作,如果有,則執行第二步,否則執行第三步。
第二步、控制器將蓄電池上電后接收到的第一個胎壓值(由壓力傳感器采集并經濾波后發送過來的)設置為參考胎壓pr,并記錄此時參考環境的大氣壓pra和溫度tr,同時開啟計時器計時,然后執行第三步。
第三步、控制器設置剩余檢測次數m等于設定的檢測次數m,設置漏氣次數n等于0,然后執行第四步。
第四步、控制器判斷是否接收到胎壓值,如果是則執行第五步,否則繼續執行第四步。
第五步、控制器將該胎壓值(由壓力傳感器采集并經濾波后發送過來的)作為當前胎壓pt,并記錄當前環境的大氣壓pta、溫度tt和計時時間t,然后執行第六步。
第六步、控制器利用公式
第七步、控制器判斷補償胎壓pc與參考胎壓pr的差(即pc-pr)是否大于或者等于設定的充氣胎壓閾值p1(即判斷輪胎是否已被充氣),如果是(即輪胎已被充氣),則執行第八步,否則執行第九步。
第八步、控制器將當前胎壓pt作為參考胎壓pr(即更新參考胎壓pr),并將當前環境的大氣壓pta作為參考環境的大氣壓pra,將當前環境的溫度tt作為參考環境的溫度tr(即更新參考環境的大氣壓pra、溫度tr),同時重新開啟計時器計時,然后返回執行第三步。
第九步、控制器判斷計時時間t是否大于或者等于設定的時間閾值δt,如果是,則執行第十步,否則執行第十一步。
第十步、控制器判斷參考胎壓pr與補償胎壓pc的差與計時時間t的比值(即(pr-pc)/t)是否大于或者等于漏氣速率δv,如果是,則執行第十二步,否則執行第十三步;其中,δv=δp/δt,δp表示設定的胎壓減小閾值,車輛胎壓會受車輛載荷的影響,載荷主要來自于兩個方面:負載和沖擊,通過實測空載和滿載情形得到負載誤差δpa,綜合路面實測得到沖擊力誤差δpe,因此設定的胎壓減小閾值δp需要大于負載誤差δpa與沖擊力誤差δpe的和;由于胎壓正常流失速度為v1,為了規避胎壓正常流失引起的胎壓減小,漏氣速率δv需要大于胎壓正常流失速度v1。
第十一步、控制器判斷參考胎壓pr與補償胎壓pc的差(即pr-pc)是否大于或者等于設定的胎壓減小閾值δp,如果是,則執行第十二步,否則執行第十三步。
第十二步、控制器將漏氣次數n增加1次,然后執行第十三步。
第十三步、控制器將剩余檢測次數m減少1次,然后執行第十四步。
第十四步、控制器判斷漏氣次數n是否等于設定的檢測次數m,如果是(即連續進行m次檢測,m次都檢測到漏氣),則激活漏氣報警(即判定輪胎存在緩慢漏氣),然后結束檢測,否則執行第十五步。
第十五步、控制器判斷剩余檢測次數m是否大于0,如果是,則返回執行第四步,否則結束檢測。
所述設定的時間閾值δt、設定的胎壓減小閾值δp的取值可根據不同車型進行確定,本發明中優選的取值為:δt=20h,δp=10kpa,則漏氣速率δv=δp/δt=0.5kpa/h。
所述設定的充氣胎壓閾值p1可根據實際情況或具體企業標準確定,本發明中優選的取值為:p1=5kpa。
由于胎壓數據每一分鐘發送一次,駕駛者日常駕駛時間約在三分鐘以上,為了在駕駛期間實現緩慢漏氣報警提示,同時保證可信度,所述設定的檢測次數m的取值為3、4或者5。
本發明具有如下效果:
(1)通過補償,排除了溫度、大氣壓力、體積以及車輛工況等對胎壓的影響,使當前胎壓與參考胎壓在同一環境下進行比較,檢測結果更加準確。
(2)壓力傳感器只需要在車輛運行時發送胎壓值數據給控制器,因此在滿足目前的壓力傳感器使用壽命的同時,不需要提高傳感器的電池容量。
(3)目前的壓力傳感器的靈敏度完全可以滿足該方法的檢測要求,因此不會對傳感器有更高要求,不會額外提高檢測成本。
附圖說明
圖1為本發明中輪胎緩慢漏氣的檢測流程圖。
具體實施方式
下面結合附圖對本發明作詳細說明。
如圖1所示的輪胎緩慢漏氣的檢測方法,包括:
第一步、控制器判斷是否有蓄電池上電操作,如果有,則執行第二步,否則執行第三步。
第二步、控制器將蓄電池上電后接收到的第一個胎壓值(由壓力傳感器采集并經濾波后發送過來的)設置為參考胎壓pr,并記錄此時參考環境的大氣壓pra和溫度tr,同時開啟計時器計時,然后執行第三步。
第三步、控制器設置剩余檢測次數m等于4(即設定的檢測次數m的取值為4),設置漏氣次數n等于0,然后執行第四步。
第四步、控制器判斷是否接收到胎壓值,如果是則執行第五步,否則繼續執行第四步。
第五步、控制器將該胎壓值(由壓力傳感器采集并經濾波處理后發送過來的)作為當前胎壓pt,并記錄當前環境的大氣壓pta、溫度tt和計時時間t,然后執行第六步。
第六步、控制器利用公式
第七步、控制器判斷pc-pr是否大于或者等于設定的充氣胎壓閾值p1(此處p1的取值為5kpa),如果是(即pc-p1≥5時),則執行第八步,否則(即pc-pr<5時)執行第九步。
第八步、控制器將當前胎壓pt作為參考胎壓pr(即更新參考胎壓pr),并將當前環境的大氣壓pta作為參考環境的大氣壓pra,將當前環境的溫度tt作為參考環境的溫度tr(即更新參考環境的大氣壓pra、溫度tr),同時重新開啟計時器計時,然后返回執行第三步。
第九步、控制器判斷計時時間t是否大于或者等于設定的時間閾值δt(此處δt的取值為20h),如果是(即t≥20時),則執行第十步,否則(即t<20時)執行第十一步。
第十步、控制器判斷(pr-pc)/t是否大于或者等于漏氣速率δv,如果是(即(pr-pc)/t≥0.5時),則執行第十二步,否則(即(pr-pc)/t<0.5時)執行第十三步;其中,δp表示設定的胎壓減小閾值,車輛胎壓會受車輛載荷的影響,載荷主要來自于兩個方面:負載和沖擊,通過實測空載和滿載情形得到負載誤差δpa在1kpa之內,綜合路面實測得到沖擊力誤差δpe在3kpa之內,因此,δp需大于4kpa,此處δp的取值為10kpa,則δv=δp/δt=10/20=0.5kpa/h,其大于胎壓正常流失速度v1(此處v1的取值為0.01kpa/h)。
第十一步、控制器判斷pr-pc是否大于或者等于設定的胎壓減小閾值δp,如果是(即pr-pc≥10時),則執行第十二步,否則(即pr-pc<10時)執行第十三步。
第十二步、控制器將漏氣次數n增加1次,然后執行第十三步。
第十三步、控制器將剩余檢測次數m減少1次,然后執行第十四步。
第十四步、控制器判斷漏氣次數n是否等于4,如果是(即連續進行4次檢測,4次都檢測到漏氣),則激活漏氣報警(即判定輪胎存在緩慢漏氣),然后結束檢測,否則執行第十五步。
第十五步、控制器判斷剩余檢測次數m是否大于0,如果是,則返回執行第四步,否則結束檢測。
本發明中設定的時間閾值δt、設定的胎壓減小閾值δp的取值還可以是其它滿足條件的值,其具體取值根據不同車型進行確定。本發明中設定的充氣胎壓閾值p1還可以是其它值,其具體取值根據實際情況或具體企業標準確定。本發明中設定的檢測次數m的取值還可以是3或者5。