CN107020897B - 基于滑转率的安全轮胎内支撑装置控制方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于滑转率的安全轮胎内支撑装置控制方法，当轮胎处于车辆行驶中时，通过胎压检测器实时监测胎压，根据胎压大小控制内支撑装置转动或锁止；随后再根据汽车行驶数据采集系统获得的数据计算轮胎滑转率，根据滑转率大小控制内支撑装置转动或锁止。本发明提供的一种基于滑转率的安全轮胎内支撑装置控制方法及系统，能够提高安全轮胎在不同工况下的续驶可靠性，并具有简单、可靠、方便的优点。

Description

基于滑转率的安全轮胎内支撑装置控制方法及系统

技术领域

本发明涉及一种基于滑转率的安全轮胎内支撑装置控制方法及系统，属于安全轮胎技术领域。

背景技术

汽车安全轮胎又称之为泄气保用轮胎或防爆轮胎，在行驶过程中发生爆胎能有效避免车辆高速行驶爆胎失控导致的交通事故。内支撑式安全轮胎是一种具有代表安全轮胎。在正常行驶状态下，轮胎内部安装的支撑装置不参与车轮的受力；当轮胎被刺破泄气时，轮胎靠轮胎内部的支撑装置承受车轮的受力，进而确保车辆能继续以一定的车速行驶相当的距离。但是内支撑式安全轮胎存在这样一个严重的缺点，即在轮胎发生爆胎或泄气之后，在负载的轮胎力作用下，内支撑装置和轮胎相互摩擦，产生磨损、轮胎温度升高等问题，造成轮胎的快速撕裂和老化。

因此，在传统内支撑式安全轮胎结构的基础上，产生了可绕轮辋转动的内支撑装置，在一定程度上解决了轮胎泄气之后内支撑装置和轮胎之间的摩擦生热、磨损的问题。但是此种结构的安全轮胎在行驶一定距离之后，胎侧在大挠曲变形及外力作用下会发生撕裂，造成碾胎和胎圈脱落的问题。此时，由于内支撑装置可绕轮辋转动，安全轮胎会产生打滑现象，影响了安全轮胎的起步、加速、制动等续驶性能。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种基于滑转率的安全轮胎内支撑装置控制方法，能根据安全轮胎的行驶工况，通过计算轮胎的滑转率来控制内支撑装置的转动，以满足安全轮胎在不同的行驶工况下对内支撑装置运动状态的需求，提高了安全轮胎的续驶可靠性。

为解决上述技术问题，本发明提供一种基于滑转率的安全轮胎内支撑装置控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

当轮胎处于车辆行驶中时，

第一步，在轮胎行驶中胎压检测器实时监测胎压并传递至控制系统，若胎压不小于设定胎压阈值，控制系统执行内支撑装置锁止命令；若胎压小于设定胎压阈值，胎压预警，控制系统执行内支撑装置解锁命令，即内支撑装置可以绕轮辋转动；

第二步，控制系统根据汽车行驶数据采集系统获得的数据计算轮胎滑转率，并判断滑转率是否大于设定阈值，若不大于设定阈值，控制系统执行内支撑装置解锁命令；若大于设定阈值，控制系统执行内支撑装置锁止命令，即内支撑装置不能绕轮辋转动；所述轮胎滑转率其中ω为车轮角速度，v为车身速度，r为车轮滚动半径。

在车辆启动前，所述胎压检测器检测初始胎压，并判断胎压是否在安全工作胎压范围内，若胎压值在安全工作胎压范围内，控制系统执行内支撑装置锁止命令，即内支撑装置不能绕轮辋转动；若检测的胎压超出安全工作胎压的范围，则系统控制报警器发出胎压预警，并控制车辆不能启动。

所述汽车行驶数据采集系统包括轮速传感器、车速传感器和脉冲计数器,所述车轮角速度ω由轮速传感器测得，所述车身速度v由车速传感器测得，所述车轮滚动半径r由轮速传感器和脉冲计数器测得的信号经过计算后获得。

所述车轮滚动半径其中S为车轮滚动的距离，n为车轮滚动的圈数，且n＝N/z，所述轮速传感器信号经放大、整形、滤波处理后获得脉冲信号并记录在脉冲计数器中，其中z为车轮每转动1圈发出的脉冲信号个数，N为滚动距离为S时脉冲计数器记录的脉冲信号个数。

一种基于滑转率的安全轮胎内支撑装置控制系统，包括设置于轮胎内的内支撑装置和胎压检测器，所述内支撑装置上安装有锁止机构，所述胎压检测器和锁止机构与控制系统相连，所述控制系统还与汽车行驶数据采集系统相连。

所述控制系统还与汽车行驶控制装置相连。

本发明所达到的有益效果：

通过采集胎压信号及汽车行驶数据，并计算滑转率实现了：(1)在胎压正常的情况下内支撑装置锁止；(2)胎压过低的情况下内支撑装置可转动，从而避免了内支撑装置与轮胎内侧相摩擦发热及胎面磨损；(3)发生碾胎和胎面脱落情况下，内支撑装置锁止，防止因内支撑装置可转动导致的续驶打滑，保证了安全轮胎在起步、加速、制动等情况下仍然具有较好的续驶性能。

本方法的实施可直接利用车辆现有ABS系统内的轮速传感器和其他信号采集装置，无需额外附加其他装置即可满足安全轮胎在不同的行驶工况下对内支撑装置运动状态的需求，实现了安全轮胎的续驶可靠性的提高。

因此，本发明提供的一种基于滑转率的安全轮胎内支撑装置控制方法及系统，能够提高安全轮胎在不同工况下的续驶可靠性，并具有简单、可靠、方便的优点。

附图说明

图1是本发明的控制方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

如图1所示的一种基于滑转率的安全轮胎内支撑装置控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

在车辆启动前，胎压检测器检测初始胎压，并判断胎压是否在安全工作胎压范围内，若胎压值在安全工作胎压范围内，控制系统执行内支撑装置锁止命令，即内支撑装置不能绕轮辋转动；若检测的胎压超出安全工作胎压的范围，则系统控制报警器发出胎压预警，并控制车辆不能启动。

当轮胎处于车辆行驶中时，

第一步，在轮胎行驶中胎压检测器实时监测胎压并传递至控制系统，若胎压不小于设定胎压阈值，控制系统执行内支撑装置锁止命令；若胎压小于设定胎压阈值，胎压预警，控制系统执行内支撑装置解锁命令，即内支撑装置可以绕轮辋转动；

第二步，控制系统根据汽车行驶数据采集系统获得的数据计算轮胎滑转率，并判断滑转率是否大于设定阈值，若不大于设定阈值，控制系统执行内支撑装置解锁命令；若大于设定阈值，控制系统执行内支撑装置锁止命令，即内支撑装置不能绕轮辋转动；所述轮胎滑转率其中ω为车轮角速度，v为车身速度，r为车轮滚动半径。

所述汽车行驶数据采集系统包括轮速传感器、车速传感器和脉冲计数器,所述车轮角速度ω由轮速传感器测得，所述车身速度v由车速传感器测得，所述车轮滚动半径r由轮速传感器和脉冲计数器测得的信号经过计算后获得。

所述车轮滚动半径其中S为车轮滚动的距离，n为车轮滚动的圈数，且n＝N/z，所述轮速传感器信号经放大、整形、滤波处理后获得脉冲信号并记录在脉冲计数器中，其中z为车轮每转动1圈发出的脉冲信号个数，N为滚动距离为S时脉冲计数器记录的脉冲信号个数。

一种基于滑转率的安全轮胎内支撑装置控制系统，包括设置于轮胎内的内支撑装置和胎压检测器，所述内支撑装置上安装有锁止机构，所述胎压检测器和锁止机构与控制系统相连，所述控制系统还与汽车行驶数据采集系统相连。

所述控制系统还与汽车行驶控制装置相连。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种基于滑转率的安全轮胎内支撑装置控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

当轮胎处于车辆行驶中时，

第一步，在轮胎行驶中胎压检测器实时监测胎压并传递至控制系统，若胎压不小于设定胎压阈值，控制系统执行内支撑装置锁止命令；若胎压小于设定胎压阈值，胎压预警，控制系统执行内支撑装置解锁命令，即内支撑装置可以绕轮辋转动；

第二步，控制系统根据汽车行驶数据采集系统获得的数据计算轮胎滑转率，并判断滑转率是否大于设定阈值，若不大于设定阈值，控制系统执行内支撑装置解锁命令；若大于设定阈值，控制系统执行内支撑装置锁止命令，即内支撑装置不能绕轮辋转动；所述轮胎滑转率其中ω为车轮角速度，v为车身速度，r为车轮滚动半径。

2.根据权利要求1所述的基于滑转率的安全轮胎内支撑装置控制方法，其特征在于，在车辆启动前，所述胎压检测器检测初始胎压，并判断胎压是否在安全工作胎压范围内，若胎压值在安全工作胎压范围内，控制系统执行内支撑装置锁止命令，即内支撑装置不能绕轮辋转动；若检测的胎压超出安全工作胎压的范围，则系统控制报警器发出胎压预警，并控制车辆不能启动。

3.根据权利要求1所述的基于滑转率的安全轮胎内支撑装置控制方法，其特征在于，所述汽车行驶数据采集系统包括轮速传感器、车速传感器和脉冲计数器,所述车轮角速度ω由轮速传感器测得，所述车身速度v由车速传感器测得，所述车轮滚动半径r由轮速传感器和脉冲计数器测得的信号经过计算后获得。

4.根据权利要求3所述的基于滑转率的安全轮胎内支撑装置控制方法，其特征在于，所述车轮滚动半径其中S为车轮滚动的距离，n为车轮滚动的圈数，且n＝N/z，所述轮速传感器信号经放大、整形、滤波处理后获得脉冲信号并记录在脉冲计数器中，其中z为车轮每转动1圈发出的脉冲信号个数，N为滚动距离为S时脉冲计数器记录的脉冲信号个数。

5.根据权利要求1所述的一种基于滑转率的安全轮胎内支撑装置控制方法的控制系统，其特征在于，包括设置于轮胎内的内支撑装置和胎压检测器，所述内支撑装置上安装有锁止机构，所述胎压检测器和锁止机构与控制系统相连，所述控制系统还与汽车行驶数据采集系统相连。

6.根据权利要求5所述的控制系统，其特征在于，所述控制系统还与汽车行驶控制装置相连。