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作者 | 北湾南巷
出品 | 汽车电子与软件
技术进步：电池能量密度不断提升、充电技术逐步完善以及电驱动系统效率的持续优化，使得电动汽车的续航里程、充电速度和整体性能显著提高。
政策支持：各国政府通过补贴、税收优惠、限行政策和燃油车禁售计划等措施，大力推动电动汽车的普及。
市场需求：消费者对环保出行的需求日益增长，同时电动汽车的运营成本相较传统燃油车更低，也进一步刺激了市场需求。
外部因素：例如轮胎被尖锐物扎破、碾压异物（如石块或窨井盖）等。
内部因素：轮胎老化、气压过低或过高、过载以及制造缺陷等。
极端环境：高温会导致轮胎过热，长时间高速行驶则会加速磨损，从而增加爆胎风险。
方向失控：爆胎导致车轮与地面接触不良或完全丧失抓地力，尤其是前轮爆胎时，方向盘可能剧烈偏摆，使驾驶员难以控制行驶方向。
车身动态失衡：爆胎导致车身重心发生变化，进而引发横摆角速度异常，可能造成甩尾或翻滚风险。
刹车性能下降：爆胎轴的制动能力显著降低，使车辆整体的刹车性能失衡。
高速公路场景：车辆失控可能撞击周边车辆，引发连环事故。
城市道路场景：车辆爆胎后突然偏离车道，可能危及行人和骑行者的安全。
山路或恶劣环境：爆胎可能导致车辆坠崖或发生更严重的事故。
心理压力与应急能力不足：在高速状态下发生爆胎，驾驶员可能因惊慌失措而作出不合理的操作（如猛踩刹车或猛打方向盘），进一步加剧车辆失控风险。
缺乏足够的培训：大多数驾驶员未经过专门的爆胎应急培训，对如何正确操作（如缓慢制动、保持方向稳定等）了解有限。
被动式系统响应滞后：传统车辆通常依靠机械制动系统或被动悬架调节车辆状态，这类系统缺乏实时感知和快速反应能力，无法应对高速爆胎引发的瞬间动态变化。
缺乏模块联动能力：制动、动力和转向系统各自独立工作，难以实现协同控制。在爆胎情况下，系统无法快速分配制动力或调整动力输出以优化车身平衡。
胎压监测不全面：传统车辆中未普及实时胎压监测系统（TPMS），或者监测系统仅能提供胎压过低警告，无法检测爆胎等极端情况。
缺乏误报纠正与漏报补偿：爆胎信号可能因传感器精度不足或数据传输延迟出现误报或漏报，导致系统未及时响应或触发错误的干预措施。
高速工况下稳定性不足：传统燃油车在高速工况下依赖于机械刹车和转向补偿，难以快速恢复车身稳定性。
复杂环境下适应性差：例如湿滑路面或陡坡环境下，爆胎后车辆更容易发生侧滑或翻滚事故。
先进的传感器网络：现代电动车集成了高精度的胎压传感器、轮速传感器和悬架高度传感器，可以实现爆胎信号的实时采集与高频更新。
多维度数据融合：智能爆胎控制系统不仅依赖胎压数据，还结合轮速、滑移率、悬架状态等多维信息，形成全面的动态感知，极大提高了爆胎检测的准确性。
误报与漏报校正：通过机器学习算法和数据分析技术，智能系统能够过滤掉传感器误报，同时补偿因信号延迟或缺失导致的漏报问题，从而增强系统的鲁棒性。
域控制器的协同作用：电动车通常配备中央域控制器，能够实时协调制动、动力、悬架和转向等多个模块，在爆胎时快速响应。
制动与动力分配优化：域控制器通过计算制动力和扭矩的最优分配方案，减少爆胎轮轴的负载，转移更多制动力和扭矩至非爆胎轮轴，显著提升车辆稳定性。
悬架动态调整：智能悬架系统通过调整非爆胎轮的悬架高度，优化轮荷分布，进一步降低失控风险。
自动驾驶场景下的精准控制：在自动驾驶模式中，智能系统可以基于安全边界设定（如转向角、减速范围）自动调整车辆行驶路径，将车辆安全引导至停车区域。
驾驶员辅助功能：在手动驾驶模式下，系统可通过增加方向盘扭矩等方式引导驾驶员作出正确操作，同时语音或视觉警告提醒爆胎状况。
与稳定性系统的深度集成：如防抱死制动系统（ABS）、车辆动态控制（VDC）和翻滚运动干预系统（RMI）等，这些功能在智能爆胎控制系统中得以更高效地联动，增强车辆的抗失控能力。
环境感知与自适应控制：结合摄像头和雷达数据，智能爆胎控制系统可在车辆动态变化时调整环境感知传感器的位置偏差，确保感知精度，为路径规划提供可靠的输入。
实时计算与优化：利用域控制器的高计算能力和先进算法，系统能够在毫秒级时间内完成复杂的动态优化计算，确保控制策略的实时性和高效性。 数据驱动的改进：通过收集车辆行驶过程中的爆胎相关数据，智能系统能够不断迭代优化爆胎响应策略，从而在各种工况下表现更优。
实时监测胎压：通过内置传感器检测每个轮胎的压力和温度，确保数据更新频率足够高（如20毫秒内完成更新），以满足爆胎场景的快速响应需求。
监测胎压动态变化：在爆胎时，TPMS能够捕捉到胎压的快速下降，生成爆胎信号并传递至中央域控制器。
高精度传感器：使用微机电系统（MEMS）技术制造的压力传感器，能够检测细微的胎压变化。
数据融合能力：将胎压值与其他轮胎参数（如温度、转速）结合，提供更加全面的轮胎健康状态数据。
自校正功能：通过算法修正传感器偏差，降低误报和漏报率。
快速反应：在检测到胎压异常时，TPMS模块会立即生成爆胎信号，并通过CAN总线或以太网传输至中央域控制器。
冗余设计：为提高可靠性，每个轮胎均配备独立传感器，避免单点故障对系统响应的影响。
信号处理与判断：接收胎压监测模块的爆胎信号，通过多维数据（如胎压、轮速、滑移率）融合，验证爆胎事件的真实性。检测车辆当前动态状态（车速、加速度、方向盘转角等），决定控制策略的优先级。
协同控制：同时管理动力分配、制动分配和悬架调整等多模块操作，确保车辆在爆胎后能够快速恢复平衡。
多核处理器：使用高性能车规级芯片（如NXP或英飞凌），实现实时计算和数据处理。
多协议通信：支持CAN总线、FlexRay和车载以太网，确保与各模块之间的高速通信。
安全模块：集成安全机制（如ASIL-D等级），确保控制信号在突发情况下的可靠性。
扭矩分配优化：在检测到爆胎轴后，减小该轴电机的扭矩输出，同时增加非爆胎轴的扭矩输出。保持车辆的总扭矩不变，以避免爆胎后的急剧减速或失控。
动态调整响应：根据车辆行驶状态（如车速和道路附着力）动态调整前后轴或左右车轮的扭矩分配比例。
高响应电机驱动：电机扭矩响应速度通常小于10毫秒，能够在极短时间内完成调整。
分布式驱动支持：在分布式驱动架构下，每个车轮均可独立控制扭矩，为扭矩分配提供更高的灵活性。
前后轴分配：爆胎发生在前轴时，减少前轴扭矩，增加后轴扭矩；爆胎发生在后轴时，则进行相反操作。
右车轮分配：如果分布式驱动支持单轮控制，优先减小爆胎轮的扭矩输出，并通过差动分配实现稳定性优化。
轮缸压力分配：在总制动力不变的情况下，减少爆胎轴的制动力，增加非爆胎轴的制动力，平衡车辆的制动效果。
防抱死系统（ABS）联动：在爆胎情况下启动ABS功能，防止非爆胎轮因制动力过大而失去抓地力。
动态轮荷优化：检测爆胎轮的轮荷减小量，并通过调整非爆胎轮的悬架高度，将该负荷分配到其他车轮。
悬架高度控制：利用空气悬架或主动悬架系统，在毫秒级时间内完成非爆胎轮的高度调整，增强车辆稳定性。
方向盘扭矩调整：在手动驾驶模式下，增加方向盘扭矩，避免驾驶员误操作导致车辆偏离方向。
路径规划优化：在自动驾驶模式下，实时计算最佳避险路径，将车辆引导至安全区域。
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。
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。
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。
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