[发明专利]一种TPMS技术缺陷改进方案

说明书

技术领域

本发明涉及汽车行车安全技术领域，具体为轮胎气压监测系统(TPMS)技术缺陷改进方案。

背景技术

轮胎充气压力与载荷特性表明，轮胎充气压力随载荷变化而变化，根据汽车使用实际工况，轮胎冷态充气压力分为空载工况充气压力和满载工况充气压力，以奥迪A62.8乘用车为例，前轮空载工作气压2.3巴，满载工作气压2.8巴，空载满载充气压力比值为100∶121.7；后轮空载工作气压为2.3巴，满载工作气压为3.1巴，空载满载充气压力比值为100∶134.8。

汽车实际使用工况中载荷频繁变化，以乘用车为例，汽车乘员增减(在1-5人之间变动)和后箱载物都使轮胎实际载荷呈现变动，在轮胎载荷变动而轮胎充气压力未随之变动情况下，轮胎载荷变动使轮胎产生有害荷载形变，有害荷载形变是造成轮胎早期报废和瞬间损毁(爆胎)的重要影响因素。

轮胎缺气运行是引发爆胎事故主要原因之一，保持轮胎正常充气压力避免轮胎缺气运行是TPMS技术方案的核心，其技术途径为实时监测胎压，技术功效是向驾驶者提供胎压异常报警信息，提醒驾驶者保持轮胎正常充气压力。

TPMS分为直接式TPMS和间接式TPMS两种类型，主流技术方案是直接式胎压监测技术。直接式TPMS胎压监测模块(压力传感器、微处理器、射频器件等)置于车轮气室内，直接监测胎压并向TPMS数据处理中心发送胎压采样数据。

胎压实时监测、预警是现有技术TPMS所宣示的技术核心，现有技术直接式TPMS以预先固定赋值方式，将轮胎标称工作气压(冷态充气压力)确定为胎压监测判断依据，预先存储于TPMS数据处理中心存储器，当实时胎压与预先赋值存在差异并超出TPMS标准规定数值时，即判定胎压异常并发出报警信息。

《基于胎压监测模块的汽车轮胎气压监测系统》(GB/T 26149-2010)国家标准规定：当轮胎气压低于制造厂规定的轮胎冷态压力75％时，TPMS应发出轮胎欠压报警信息，提醒驾驶者对轮胎充气，试图降低轮胎缺气运行导致的爆胎概率。

现有技术TPMS技术方案疏于对轮胎载荷和轮胎充气压力固有特性的关注，忽视了轮胎实际使用过程中的载荷变动频繁的客观事实，仅以空载工况轮胎冷态充气压力为胎压异常与否的判断依据，无法对轮胎载荷变动导致的轮胎缺气或严重缺气(隐性缺气)发出报警信息，这是现有技术TPMS重大技术缺陷。

在GB/T 26149-2010标准规定的“胎压低于轮胎冷态充气压力75％视为欠压”条件下，以奥迪A62.8乘用车为例，该车型前轮标称空载充气压力2.3巴，满载标称充气压力2.8巴，标准允许的正常胎压最小值为标称充气压力的75％，即1.7巴，当前轮载荷由空载转为满载时，轮胎实际充气压力与轮胎工作气压2.8巴的差值为1.1巴，实际胎压仅为满载轮胎充气压力的60.7％，后轮情况更为严重，实际胎压为满载轮胎充气压力的54.8％，远远小于标准规定的“不得低于制造厂规定的轮胎充气压力75％”要求，处于严重缺气的危险境况！

更严重的问题是TPMS不但对轮胎载荷变动导致的严重缺气(隐性缺气)状态无法感知判断，在胎压严重缺气的情况下，反而提供胎压正常的错误信息，误导汽车驾驶者而成为行车安全的重大事故隐患，与TPMS技术的研发初衷和技术功效诉求完全背离，因此，TPMS技术缺陷属于重大技术缺陷。

发明内容

本发明为一种TPMS技术缺陷改进方案，包括TPMS动态胎压基准和轮胎载荷实时数据，TPMS动态胎压基准根据给定轮胎的载荷与充气压力特性曲线和/或实测标定方式求取，动态胎压基准具体形式为轮胎在给定工况范围内的轮胎载荷与充气压力的若干组对应数据，动态胎压基准数据预存于TPMS数据处理中心(ECU)的存储器；

轮胎载荷实时数据由安置于轮胎载荷力作用点和/或面的载荷传感器采集，和/或安置于其它部位的其它类型传感器采集，包括静态载荷和动态载荷数据；

汽车启动和运行过程中轮胎(车轮)载荷变动时，TPMS数据处理中心首先以车轮实时载荷数据确定当前动态胎压基准，并根据车轮载荷变动置换当前动态胎压基准；

TPMS数据处理中心根据胎压监测模块传送的实时胎压数据与当前动态胎压基准的分析运算结果作出胎压预警信息提示。

车轮实时载荷数据通过安置在各车轮承载部位的载荷传感器采集，或通过安置在其它部位能够直接或间接采集实时车轮载荷数据的其它类型传感器采集，数据采集方式包括连续数据采集和/或频率适当的脉冲数据采集，采集的实时载荷数据信息通过有线传输和/或无线传输方式传送至TPMS数据处理中心(ECU)。