一种轮胎漏气报警系统和漏气判定方法

摘要

一种轮胎漏气报警系统，包括用来探测与车辆相连的车轮的转速的装置，和通过确定判定由对角设置在车辆中的所述两对车轮的转速总和之差表示的轮胎充气压降压的减压判定值来对轮胎充气压降压加以判定，通过乘以一个根据车速持续变化的加权系数对减压判定值加以校正，并将校正后的减压判定值与一个阈值作比较的装置，其中，对是否存在减压车轮要先进行一个初步判断；在初步判断认定主动轮处于减压状态的情况下，给所述减压判定值乘上一个比初步判定为从动轮处于减压状态的情况下大的所述加权系数。

权利要求

1.一种轮胎漏气报警系统，它包括：

用来探测与车辆相连的车轮的转速的装置；和

通过确定判定由对角设置在车辆中的所述两对车轮的转速总和之差表示的轮胎充气压降压的减压判定值来对轮胎充气压降压加以判定，通过乘以一个根据车速持续变化的加权系数对减压判定值加以校正，并将校正后的减压判定值与一个阈值作比较的装置，其特征在于，对是否存在减压车轮要先进行一个初步判断；在初步判断认定主动轮处于减压状态的情况下，给所述减压判定值乘上一个比初步判定为从动轮处于减压状态的情况下大的所述加权系数。

2.如权利要求1所述的轮胎漏气报警系统，其特征在于，其中在初步判定为所述主动轮处于减压状态的情况下，所述主动轮的减压判定阈值比在初步判定为所述从动轮处于减压状态的情况下所述从动轮的减压判定阈值小。

3.一种轮胎漏气判定方法，包括下面的步骤：

探测与车辆相连的车轮的转速；和

通过确定减压判定值来对轮胎充气压降压加以判定，所述判定值判定的是由对角设置在车辆上的两对所述车轮的转速总和之差表示的轮胎充气压降压，通过乘以一个根据车辆的车速持续变化的加权系数对所述减压判定值加以校正，并将校正后的减压判定值与阈值作比较，其特征在于，对是否存在减压车轮要先进行一个初步判断；在初步判断认定主动轮处于减压状态的情况下，给所述减压判定值乘上一个比初步判定为从动轮处于减压状态的情况下大的所述加权系数。

4.如权利要求3所述的轮胎漏气判定方法，其特征在于，其中在初步判定为所述主动轮处于减压状态的情况下所述主动轮的减压判定阈值比在初步判定为所述从动轮处于减压状态的情况下所述从动轮的减压判定阈值小。

说明书

一种轮胎漏气报警系统和漏气判定方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种用于探测四轮车辆每个轮胎充气压降压的装置，更具体地说，涉及一种用来在主动轮和从动轮压力下降的两种情况下更可靠地判断轮胎充气压降压的轮胎漏气报警系统。

背景技术

[0002] 常规实践中使用车轮的转速作为探测轮胎的充气压力是否下降的方法。一种能够告知车辆轮胎充气压力下降的轮胎压力异常警报法是通过相对比较四个车轮的转速来判断的。

[0003] 由于减压轮胎具有较高的转速，因此在轮胎漏气报警系统(DWS)中，减压判定值(DEL值)用下式表示，

[0004] DEL＝(Vfl+Vrr-Vfr-Vrl)/Vmean×50

[0005] 其中，Vfr表示右前胎的转速(动力荷载半径×转动角速度，下同)，Vfl表示左前胎的转速，Vrr表示右后胎的转速，Vrl表示左后胎的转速。使用该式可以看到，当某个部位处在减压状态下时，DEL值(绝对值)由0变大，表明某个车轮处于减压状态。在DWS中，假定DEL值超过某规定值(例如0.13)时为减压状态，警报被设定为开启。该规定值被称作减压判定阈值。

[0006] 另一方面，即使同处在减压30％的状态下，当50km/h的状态与100km/h的状态相比较时，100km/h下的轮胎半径因受到离心力作用而变得更大，而减压轮胎和常压轮胎之间的转速差会变小，导致出现100km/h状态下的DEL值相对于50km/h状态下的DEL值变小并接近于正常状态下的DEL值的现象。例如，当前轮处于减压30％状态时，50km/h下的DEL＝0.15，而100km/h下的DEL＝0.1。

[0007] 在DWS中，由于用以开启警报的阈值(如0.13)相对于速度为定值，因此要给DEL值乘上一个相对于速度的可变系数(加权系数，为速度的函数，参见图8)，用以在出现减压车轮时校正高速状态下DEL值的下降，以及与相对于速度为定值的减压判定阈值作比较，从而判断是否是减压状态。

[0008] 如图9(别克RENDEZVOUS CVL，其前轮为主动轮，后轮为从动轮)所示，由于减压轮胎的转速变快，DEL不再是0而是变大，例如0.15。当高速行驶时，减压轮胎的半径因离心力的作用而变大，并致使减压轮胎和常压轮胎之间的转速差变小且接近于0(参见图9，从90km/h到140km/h的范围)。

[0009] 这种影响对被施加了驱动扭矩的主动轮处于减压的状态比从动轮处于减压的状态来得更大，结果是DEL值迅速下降(如图9中从90km/h到140km/h)。这种下降被称为“值得注意的减压下的主动轮在高速下产生的DEL值或类似方程式之值的急剧下降”。

[0010] 因此，已知一种轮胎压力下降探测法，其用一个根据速度确定的加权系数对减压判定值加以校正，并对高速下的减压灵敏度的下降加以校正。例如，如图8所示，减压判定值被根据速度确定的加权系数加权(用加权系数乘上DEL值)并校正DEL值的下降，从而能够进行高速下的判定。

[0011] 其他已知的技术有，例如，根据包括路面状态的车辆行驶状态，通过选择或加权任一个判定结果，即或者是基于共振频率得出的充气压力判定结果，或者是根据数个轮胎转速元件的比较得出的判定结果，来探测充气压力的方法(参见日本未经审查专利公报No.297923/1994)；除了根据车辆前/后加速度的范围判断充气压降压以外，通过根据车速确定的加权系数校正减压判定值的方法(参见日本未经审查专利公报No.203678/1997)；根据车速校正轮胎降压判定值的方法(参见日本专利No.3135437和No.347516)；以及通过根据轮胎转动角速度预先确定的主动轮和从动轮之间的转动角速度之比校正转动角速度的方法(参见日本未经审查专利公报No.137512/1995)。

发明内容

[0012] 如上所述，当主动轮在处于减压状态下高速行驶时DEL值的下降可能导致比从动轮处于减压状态下高速行驶时DEL值的下降更大的下降率(参见图9，别克RENDEZVOUS CVL，其前轮为主动轮，后轮为从动轮)。

[0013] 在这种情况下，当进行速度灵敏度校正用以匹配当从动轮处于减压的状态下减压判定值的下降率时(即，当乘以一个小的加权系数时)，便不可能在高速行驶时发出主动轮减压警报，因为主动轮在减压状态下的判定值小(参见图10，正常警报阈值为0.13，而主动轮警报阈值为0.09)。相反，当进行速度灵敏度校正用以匹配当主动轮处于减压状态下减压判定值的大的下降率时(即，当乘以一个大的加权系数时)，若以例如报警减压30％的前提为基础考虑问题时，可能会因为与警报阈值太接近的结果而发出错误报警，因为即使是在从动轮处于减压10％的状态下经过校正后的DEL值也变大(参见图11)。

[0014] 本发明的目的在于提供一种轮胎漏气报警系统和一种轮胎漏气判定法，该方法能够对在主动轮处于减压状态或从动轮处于减压状态的两种情况下的减压做出可靠判定，当车辆以高速行驶时，不会作出主动从动轮都处于减压状态的错误判断。

[0015] 根据本发明的轮胎漏气报警系统包括用来探测与车相连的车轮的转速的装置；和通过确定判定由对角设置在车辆中的两对车轮的转速总和之差表示的轮胎充气压降压的减压判定值来对轮胎充气压降压加以判定，通过乘以一个根据车速持续变化的加权系数对减压判定值加以校正，并将校正后的减压判定值与一个阈值作比较的装置，其中，对是否存在减压车轮要先进行一个初步判断；在初步判断认定主动轮处于减压状态的情况下，给减压判定值乘上一个比初步判定为从动轮处于减压状态的情况下大的加权系数。

[0016] 另一套根据本发明的降压报警装置为，在初步判定为主动轮处于减压状态的情况下，主动轮的减压判定阈值比在初步判定为从动轮处于减压状态的情况下从动轮的减压判定阈值小。

[0017] 根据本发明，在主动轮处于减压的状态下，可以在高速行驶时发出减压状态警报。此外，根据本发明，当以高速在从动轮的减压较小的状态下行驶时，在不该发出轮胎充气压降压警报的情况下经过速度灵敏度校正后，DEL值的上升得到了抑制，避免了错误的警报，从而能提高轮胎充气压降压报警的精确度。

附图说明

[0018] 图1是显示根据本发明的一个实施例的轮胎减压判定过程的流程图；

[0019] 图2是根据本发明的该实施例的装置结构的框图；

[0020] 图3是显示本发明的加权系数根据主动轮和从动轮变化的实例的示意图；

[0021] 图4是显示经由图3中的加权系数校正的判定值随速度灵敏度的变化图；

[0022] 图5是显示根据本发明的实例和对照例在轻载荷、右后轮处于减压10％以及速度约为104km/h的情况下校正后的DEL值的曲线图；

[0023] 图6是显示根据本发明的实例和对照例在恒定载荷、右后轮处于减压30％以及速度约为112km/h的情况下校正后的DEL值的曲线图；

[0024] 图7是显示根据本发明的实例和对照例在恒定载荷、左前轮处于减压30％以及速度约为112km/h的情况下校正后的DEL值的曲线图；

[0025] 图8是显示根据速度的加权系数的常规实例的关系图；

[0026] 图9是显示未经速度校正的主动轮减压和从动轮减压的减压判定值的关系图；

[0027] 图10是显示在主动轮处于减压状态和从动轮处于减压状态时根据从动轮进行速度校正的情况下的常规的减压判定值的关系图；

[0028] 图11是显示在主动轮处于减压状态和从动轮处于减压状态时根据主动轮进行速度校正的情况下的常规的减压判定值的关系图。

具体实施方式

[0029] 下文将结合图2对根据本发明的轮胎漏气报警系统加以例证和描述。

[0030] 本实施例的轮胎漏气报警系统1与探测各轮胎转速的装置2相连，并且与轮胎降压警报器7相连。轮胎漏气报警系统1包括计算单元，用于存储程序及计算数据的存储器，用以输入来自车轮转速探测装置的车轮转速的输入装置，以及用以向轮胎降压警报器输出警报的输出装置。除了车轮转速外，还可探测并输入车速。另外，轮胎降压警报可以输出到其他车辆控制装置。

[0031] 在本实施例中，轮胎降压判定程序和数据储存在同一个存储器中，但轮胎降压判定程序可储存在ROM(只读存储器)中，而数据可储存在RAM(随机存储器)中。

[0032] 下面结合图1对运行过程加以描述。

[0033] 在步骤S 1中，给输入装置输出一个数据输入命令，车轮转速信息被存入存储器中，并计算减压判定值(DEL值)。DEL值的计算用到例如下面的值。Vfr表示右前胎的转速(动力荷载半径×转动角速度，下同)，Vfl表示左前胎的转速，Vrr表示右后胎的转速，Vrl表示左后胎的转速，使用公式

[0034] DEL＝(Vfl+Vrr-Vfr-Vrl)/Vmean×50

[0035] 其中Vmean是四个轮胎转速的平均值。作为减压判定值，上述公式可以进行修改，或可使用不同系数的公式。

[0036] 接着在步骤S2中，先对是否存在减压轮胎进行初步判断。例如，将轮胎充气压力下降的位置设定为判定逻辑，初步判断通过分别将1与各个前排和后排的左右车轮转速之比的差值进行比较而完成。在对充气压力下降的轮胎位置的初步判断中，可使用下面的等式

[0037] Rf＝1-Vfr/Vfl

[0038] Rr＝1-Vrr/Vrl

[0039] Rfrlp＝Rf-Rr

[0040] 对上述三个公式加以定义。例如，当上述定义的三个值为如下提供的情况下，可判定左前轮轮胎处于减压状态：

[0041] Rfrlp的绝对值＞Rfrlp的阈值

[0042] Rf＞Rf的阈值

[0043] Rr的绝对值＜Rr的阈值

[0044] 同样，判定右前轮轮胎可能漏气的情况如下：

[0045] Rfrlp的绝对值＞Rfrlp的阈值

[0046] Rf＜-1×Rf的阈值

[0047] Rr的绝对值＜Re的阈值

[0048] 当把例如-30％规定为减压状态时，上述三个阈值的确定要使得它们能被肯定判定在一定的速度范围内，该判定能在前轮-30％和后轮-30％的各个状态中参考三个值Rf、Rr和Rfrlp进行。在本实施例中，由于正确的减压判定在以后进行，因此在初步判定的步骤S2中，可以预期可能广泛进行的减压(初步判定可以不严格进行)。

[0049] 当初步判定为不存在减压轮胎时，从步骤S1起重复操作(步骤S3)；当初步判定为存在减压轮胎时，根据减压轮胎是主动轮还是从动轮操作分为两路进行(步骤S4)。

[0050] 当初步判断结果是主动轮为减压轮胎时，通过乘以一个根据当时速度而为主动轮减压所提供的大加权系数来校正DEL值。例如，用根据图3中线B所示的速度的加权系数乘以步骤S1中所确定的DEL值。

[0051] 然后，将经校正的DEL值与用来判定减压车轮的阈值相比较(步骤S6)。该用来判定减压车轮的阈值通常设定得比为从动轮减压所提供的阈值小(例如0.09)。如在背景技术中所述，这是因为当主动轮处于减压状态下时，减压轮胎和常压轮胎间的转速差变得较小。

[0052] 当经校正的DEL值比用来判定减压车轮的阈值大时，发出主动轮处于减压状态的警报(步骤S7)。当经校正的DEL值不大于用来判定减压车轮的阈值时，不发出减压状态警报(步骤S8)。

[0053] 在步骤S4中，当初步判断结果是从动轮为减压轮胎时，通过乘以一个根据当时速度用于从动轮减压的小加权系数来校正DEL值。例如，用根据图3中线A所示的速度的加权系数乘以步骤S1中所确定的DEL值(步骤S9)。

[0054] 然后，将经校正的DEL值与用作从动轮减压判定的阈值相比较(步骤S10)。用来判定减压从动轮的阈值通常设定得比用来判定减压车轮的阈值大(例如0.13)。当经校正的DEL值比用来判定减压从动轮的阈值大时，发出从动轮处于减压状态的警报(步骤S11)。当经校正的DEL值不大于用来判定减压从动轮的阈值时，不发出减压状态警报(步骤S12)。

[0055] 图4是显示在校正前，当主动轮(前轮)处于减压30％、和当从动轮(后轮)处于减压30％或10％时的DEL值与经过用图3所示的加权系数加权过的值之间的关系。

[0056] 将图10与图4相比，在主动轮(前轮)处于减压30％和高速(约90km/h或以上)行驶、以及主动轮减压判定阈值设为0.09的情况下，校正后的减压判定值接近或低于以与图10中的从动轮相同的加权系数下的减压判定阈值；而在图4中，由于主动轮的加权系数较大，校正后的减压判定值即使是在高速状态下也比减压判定阈值0.09大，从而可以看出能够精确地对减压进行判定。

[0057] 将图11与图4相比，在从动轮(后轮)处于减压10％和高速行驶、以及从动轮减压判定阈值设为0.13的情况下，校正后的减压判定值接近于以与图11中的主动轮相同的加权系数下的减压判定阈值；而在图4中，由于从动轮的加权系数较小，校正后的减压判定值与减压判定阈值有着足够的差异，从而可以看出，做出其处于减压下的错误判定的可能性几乎没有。此外，当从动轮(后轮)处于减压30％的状态下，即使图4中从动轮的加权系数小，经过校正的DEL也足够大，从而能够对减压做出可靠的判定。

[0058] 因此，即使在高速下也能发出主动轮一侧减压状态的警报。同时，当在从动轮的减压小的状态下高速行驶时，在不该发出充气压降压警报的情况下经过速度灵敏度校正后，DEL值的上升受到抑制，避免错误的警报，从而能改进轮胎充气压降压警报的精确度。

[0059] 本发明的效果将结合具体的实例在下文加以描述。

[0060] 实例和对照例

[0061] 下列为在本实例和对照例中设定的条件：

[0062] 车：别克RENDEZVOUS CXL(前轮驱动)；

[0063] 轮胎：固特异Fortera P225/60R17；以及

[0064] 车速：在最大至112km/h的速度范围进行减压报警的情况下。

[0065] 所有测试均在美国的I-80快速道路上进行。

[0066] 图5是显示根据本发明的实例和根据常规方法的对照例在轻载荷、右后轮处于减压10％以及速度约为104km/h的情况下校正后的DEL值的曲线图；

[0067] 图6是显示根据本发明的实例和根据常规方法的对照例在标准载荷、右后轮处于减压30％以及速度约为112km/h的情况下校正后的DEL值的曲线图；

[0068] 图7是显示根据本发明的实例和根据常规方法的对照例在标准载荷、左前轮处于减压30％以及速度约为112km/h的情况下校正后的DEL值的曲线图；

[0069] 这里，根据常规方法的对照例为进行常规的速度灵敏度校正，该方法对主动轮和从动轮不作区分。在根据常规方法的对照例中，加权系数设定为类似于图8的虚线；加权系数开始转变的位置点设定在RVB0＝70km/h(等于或低于70km/h时加权系数＝1)；达到最大加权系数的位置点设定为在RVB1＝115km/h时最大加权系数等于1.8。

[0070] 在根据本发明的方法的实例中，加权系数被设定为虚线，该虚线被分成主动轮和从动轮，类似于图3；每个加权系数的开始转变的位置点设定为RVB0＝70km/h(在主动轮减压和从动轮减压两种状态下当等于或低于70km/h时加权系数＝1)；达到各自最大加权系数的点设定在RVB1＝115km/h，从动轮的最大加权系数设定为1.6，主动轮的最大加权系数设定为1.8。

[0071] 从图5的情况可以看出，经过实例校正后的DEL值(DELAV)比对照例中的低，降低了错误报警的可能性。同样在图6中显示的情况中，经过实例校正后的DEL值(DELAV)比对照例中的低，但仍维持了足够发出警报的值(从动轮的警报阈值为0.13)。

[0072] 同样在图7的情况中，经过实例校正后的DEL值(DELAV)在测定开始时比对照例的低。但在经过200秒后，由减压车轮位置初步判定逻辑的初步判定结果是主动轮处于减压状态，然后应用主动轮用的大加权系数，这样使得DEL值足够启动警报，进而得以发出警报(主动轮的警报阈值为0.09)。由于在根据该实例主动轮被判定为处于减压状态情况下的加权系数(最大值1.8)与对照例的加权系数(最大值1.8)相等，因此在主动轮处于减压状态下的DEL值与之重合。在从测量开始到200秒之间的范围中的差异是根据初步判定逻辑和求平均过程的特征造成的。

[0073] 例如，将实例与对照例相比较，当在处于减压30％的情况下被限定为减压状态时，在图5所示的对照例的常规方法中，经由速度灵敏度校正后的DEL值(平均值DELASV)接近于约0.12的正常警报阈值，而不考虑作为从动轮的后轮是处于减压10％的状态。而在根据本发明的方法的实例中，DEL值有所下降，约为0.10，因此不存在会做出轮胎充气压力下降的错误判定的情况。同时，也在图6和图7的情况中，通过维持足以启动警报的DEL值，还是能够做出报警。因此，能对高速行驶下主动轮的减压状态发出警报，并且避免发生错报。