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案例分析
蔚来汽车提供了一种爆胎控制系统的方案（申请号：202410943487 .0），旨在提高车辆在爆胎后的稳定性。该系统包括胎压传感器、域控制器、制动控制器、动力控制单元和悬架控制器。当检测到爆胎时，系统会自动调整爆胎轴的制动轮缸压力、扭矩和轮荷，并将其转移到非爆胎轴，从而减少爆胎轴的纵向受力，增加其侧向承受力，提高车辆的稳定性。此外，系统还可能包括转向控制器和自动驾驶控制器，以进一步优化车辆的稳定性控制。
3.1 发明背景与目的
背景：爆胎是影响车辆行驶安全的高频问题，通常车辆在爆胎后不会针对爆胎工况做特别调整，导致稳定性较差。
目的：提供一种爆胎控制系统和车辆，旨在在车辆发生爆胎后提高车辆的稳定性。
3.2 系统组成
爆胎控制系统主要包括胎压传感器、域控制器、制动控制器、动力控制单元、悬架控制器等关键部件。
可选部件包括转向控制器、自动驾驶控制器、警告信号报警信息系统、射频接收器、爆胎管理模块、气囊控制模块和车身控制器等。
3.3 系统组成
胎压传感器：用于实时监测轮胎压力，并在爆胎时发出信号。文档中提到，为了快速检测到爆胎，可以设置胎压传感器在爆胎时的发送周期小于未爆胎时的发送周期。
域控制器：作为核心控制单元，负责接收胎压传感器信号，并根据信号类型（爆胎、误报、漏报）向其他控制器发送不同的控制指令。文档中还详细描述了域控制器的功能模块，例如误报判断模块、漏报判断模块等。
制动控制器：调整制动轮缸压力，将爆胎轴的制动压力转移到非爆胎轴，并控制稳定性功能参数。文档中还介绍了如何根据制动轮缸压力分配比例进行压力转移，以及如何根据车辆状态调整稳定性功能参数。
动力控制单元：调整电机扭矩，将爆胎轴的扭矩转移到非爆胎轴。文档中还介绍了如何根据扭矩分配比例进行扭矩转移。
悬架控制器：调整悬架高度，将爆胎轮的轮荷分配到非爆胎轮，并保持轮荷平衡。文档中还介绍了如何根据轮荷分配比例进行轮荷调整，以及如何根据非爆胎轮的相关信息确定目标轮荷。
转向控制器：在手动驾驶模式下，增加方向盘扭矩，帮助驾驶员保持行驶方向；在自动驾驶模式下，控制车辆转向，将车辆引导至安全区域。文档中还介绍了如何根据驾驶模式标识切换目标驾驶模式，以及如何通过电机对方向盘施加反向力来加重方向盘手力。
自动驾驶控制器：在自动驾驶模式下，根据安全边界控制车辆转向、刹车和扭矩，并将车辆引导至安全区域。文档中还介绍了如何调用安全边界，以及如何在安全边界范围内控制车辆。
其他模块：警告信号报警信息系统、射频接收器、爆胎管理模块、气囊控制模块、车身控制器等，用于提供警示信息、辅助控制等。文档中还详细描述了这些模块的功能和工作原理。
序号组件名称功能描述1胎压传感器包括左前、右前、左后、右后四个传感器，用于监测各个轮胎的气压。2射频接收器接收来自胎压传感器的信号，并将爆胎时四轮的胎压值发送给域控制器。3域控制器核心控制单元，负责接收和处理来自射频接收器的信号，以及自动驾驶控制器、动力控制单元、制动控制器、转向控制器、悬架控制器、气囊控制模块、车身控制器的信号。4自动驾驶控制器接收域控制器的信号，根据车辆的纵向加速度需求和方向盘转角需求，控制车辆的自动驾驶功能。5警告信号报警信息系统接收域控制器的信号，当检测到异常情况时，发出警告。6动力控制单元接收域控制器的信号，根据扭矩分配比例，控制电机的扭矩和转速。7制动控制器接收域控制器的信号，根据制动轮缸压力分配比例，控制刹车踏板、轮缸压力和轮速。8转向控制器接收域控制器的信号，调整方向盘扭矩，控制方向盘转角和转向电机扭矩。9悬架控制器接收域控制器的信号，调整悬架高度和空簧压力，以适应不同的驾驶条件。10爆胎管理模块在爆胎情况下，与域控制器协作，调整车辆的控制策略，以保持车辆的稳定性和安全性。11气囊控制模块在紧急情况下，如爆胎，控制气囊的展开，以保护乘客安全。12车身控制器接收域控制器的信号，控制车辆的车身动态，如刹车灯等。
3.4 实施方式
3.4.1 手动驾驶模式
手动驾驶模式：当车辆在手动驾驶模式下发生爆胎时，系统会通过增加方向盘扭矩、调整制动压力、扭矩和悬架高度等方式，帮助驾驶员保持车辆稳定。
模块类别子模块名称功能描述输出信号/作用输入部分胎压传感器用于测量轮胎的压力值，检测异常胎压（如过低或爆胎）。胎压数据（正常/异常）。射频接收器接收来自胎压传感器的信号，将信号转化为数字信息。转化后的胎压数据至控制模块。
处理与控制部分域控制器接收爆胎信号，识别漏报/误报，发出误报信号/漏报信号；响应用户的控制操作。输出误报信号、漏报信号，或爆胎响应信号。制动控制器合理进行制动力分配，优化车辆稳定性；接收到误报信号时，退出爆胎模式。制动力分配信号，退出爆胎模式信号。转向控制器接收爆胎信号后，使方向盘变重，提高转向力矩；接收到误报信号时，恢复至爆胎前状态。调整方向盘转向力矩信号或恢复信号。动力控制单元接收爆胎信号，将扭矩从爆胎轴转移至非爆胎轴；接收到误报信号时，退出爆胎模式。扭矩分配调整信号或退出爆胎模式信号。悬架控制器接收爆胎信号，调整悬架高度至负荷平衡；接收到误报信号时，退出爆胎模式。调整悬架高度信号或退出爆胎模式信号。
输出及反馈部分警告信号报警信息系统接收爆胎信号，进入爆胎警告/爆胎停车状态；接收到误报信号时，退出爆胎模式。警告信号输出，或退出爆胎模式信号。仪表盘或抬头显示显示爆胎警告状态，提醒驾驶员注意。爆胎警告状态显示信息。语音装置提示用户爆胎情况及建议操作，例如是否拨打400服务热线。语音提示信号（如拨打服务热线或安全停车）。屏幕显示爆胎停车状态，提供视觉信息反馈。爆胎状态及停车建议的视觉化显示内容。
* 输入部分通过传感器和接收器实时监测胎压并向控制系统提供必要信息。
* 处理与控制部分是系统的核心，通过接收输入信号对爆胎情况进行分析和处理，同时管理误报/漏报信号，保障车辆动态调整的精确性。
* 输出及反馈部分负责将爆胎状态及相关操作提示通过多种途径反馈给驾驶员，确保驾驶员能及时采取措施以保障安全。
流程图详细描述了从轮胎压力信号的采集开始，经过多个控制模块的处理，最终将结果反馈给驾驶者的过程。每个环节都有明确的输入、处理逻辑和输出，确保在发生爆胎等紧急情况下系统能够迅速响应并进行适当处理，以提高行车安全。
3.4.2 自动驾驶模式
自动驾驶模式：当车辆在自动驾驶模式下发生爆胎时，系统会自动控制车辆转向、刹车和扭矩，并将车辆引导至安全区域。
模块类别子模块名称功能描述输出信号/作用输入部分胎压传感器实时监测轮胎的压力值，检测异常胎压（如过低或爆胎）。胎压数据（正常值或异常值）。射频接收器接收来自胎压传感器的信号，解析胎压数据并汇总。提供校准后的胎压数据至控制模块。自动驾驶控制器判断车辆是否处于自动驾驶状态，并根据需要调整响应策略。自动驾驶状态信号（是/否）。
主要控制模块区域控制器核心模块，接收并判断爆胎信号，结合自动驾驶状态进行决策。输出爆胎模式触发信号或误报/漏报信号至其他模块。制动控制器接收爆胎信号，优化制动分配和车辆稳定性功能。调整制动力分配，提升爆胎情况下的稳定性；发送误报/漏报信号。转向控制器接收爆胎信号，执行转向控制策略（如自动驾驶模式下）。提供精准的转向控制信号；发送误报/漏报信号。动力控制单元调整发动机功率输出，在爆胎时限制功率，保障安全。动力输出信号调整或误报/漏报信号。悬架控制器调整悬架高度和硬度，应对爆胎后的负载分布变化。悬架高度/硬度调整信号或误报/漏报信号。
输出部分警告信号报告系统显示爆胎状态，提供建议操作步骤（如减速、靠边停车等）。爆胎警告信号、操作建议指令。仪表盘/抬头显示器直观展示爆胎警告信息和相关指示。警告图标、文字信息等。语音装置提示驾驶员注意爆胎情况及应对措施。语音警告信号（如“爆胎，请减速”）。屏幕提供爆胎模式的详细信息和操作建议方案。爆胎应对方案显示内容（如导航至安全区域）。
* 输入部分负责数据的采集和初步处理，为控制模块提供决策依据。
* 主要控制模块是系统的核心，依据输入信息执行车辆动态调整并输出协调指令。
* 输出部分则通过多种方式向驾驶员提供信息反馈和引导操作，从而保障车辆行驶安全。
当检测到爆胎且车辆处于非自动驾驶状态时，系统会发出一系列指令来帮助驾驶员安全地处理这一紧急情况：
合理降速并在安全区域内停靠。
启用车内的辅助系统（如ESP）以保持车辆的稳定性和可控性。
提供清晰的视觉和听觉指导，引导驾驶员完成必要的操作步骤。
流程图展示了如何在现代汽车系统中集成多种技术和设备来提高行车安全性。通过实时监测和分析关键参数（如胎压），系统能够快速响应潜在的威胁并及时通知驾驶员，从而最大限度地减少事故发生的风险。
蔚来汽车提供了一种非常详细的爆胎控制系统方案，其设计思路、技术细节和实施方式都非常完善。该系统可以有效提高车辆在爆胎后的稳定性，降低事故风险，并提升用户体验，具有很高的实用价值。
参考：
汽车行驶中爆胎的自救方法 | BJAK
腾势Z9 GT全球首创高速爆胎稳定控制 - 车质网
易三方有多惊艳？腾势Z9GT现场体验_天极大咖秀
为什么TPMS胎压监测系统有时会误报警?_汽车技术__汽车测试网
国产百万级产品 仰望U8/U9正式发布
来源：汽车电子与软件
作者：北湾南巷
