CN102862449A - 轮胎气压监视系统的控制装置及轮胎气压监视系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能够催促用户以轮胎气压在监视对象温度下维持在适当气压范围内的形式进行气压调整的轮胎气压监视系统的控制装置、以及轮胎气压监视系统。轮胎气压监视系统的控制装置包含控制部,控制部从安装在各个轮胎上的传感器单元接收包含与轮胎气压(P1)以及轮胎温度(T1)有关的信息在内的信息信号。所述控制部在基于在相对应的轮胎的气压调整后接收到的所述信息信号,判断出当现在的轮胎温度(T1)变成监视对象温度(Ta)时所述相对应的轮胎的气压在适当气压的范围外的情况下,向用户发出通知。

Description

轮胎气压监视系统的控制装置及轮胎气压监视系统
技术领域
本发明涉及一种轮胎气压监视系统的控制装置及轮胎气压监视系统。
背景技术
以往,已知有监视轮胎的气压的轮胎气压监视系统(TPMS:Tire PressureMonitoring System)。在搭载有该TPMS的车辆中,在各个轮胎上设置有检测轮胎气压的传感器单元。各个传感器单元将包含轮胎气压的检测结果的信息信号发送至接收器。接收器基于接收到的信息信号来判断轮胎气压是否小于等于阈值。在轮胎气压小于等于阈值时,接收器通过指示器向用户发出警告(例如,参照日本特开2003-211925号公报)。
众所周知,轮胎气压随着轮胎温度的上升而变高(波义耳-查理定律Boyle-Charles law)。在此,轮胎温度因环境温度或者行驶时轮胎与道路的摩擦热而上升。
因此,在轮胎温度已上升的状态下将轮胎气压设定为适当气压时,会出现因之后轮胎温度回到常温而使轮胎气压小于等于适当气压的问题。这时,用户不会注意到现在的轮胎气压没有设定为在常温时能达到适当气压。另外,在轮胎温度回到常温时,轮胎气压小于等于阈值的情况下,会出现尽管在轮胎气压调整之后轮胎不漏气却发出警告的问题。
发明内容
本发明提供一种,能够催促用户以轮胎气压在监视对象温度下维持在适当气压范围内的形式进行气压调整的轮胎气压监视系统的控制装置、以及轮胎气压监视系统。
本发明的一个形态为一种轮胎气压监视系统的控制装置。轮胎气压监视系统包含安装在各个轮胎上的传感器单元。所述控制装置从所述传感器单元接收包含与轮胎气压以及轮胎温度有关的信息在内的信息信号,并在基于所述信息信号判断出与所述传感器单元相对应的轮胎的气压小于等于阈值时,发出气压低下的警告。所述控制部在基于在所述相对应的轮胎的气压调整后接收到的所述信息信号,判断出当现在的轮胎温度变成监视对象温度时所述相对应的轮胎的气压在适当气压的范围外的情况下,向用户发出通知。
基于该构成,通过上述通知,能够催促用户以轮胎气压在监视对象温度下维持在适当气压范围内的形式进行气压调整。例如,用户可以等现在的轮胎温度回到监视对象温度时将轮胎气压调整到适当气压范围,或者通过预先将现在的轮胎气压调整为较高的气压以使在监视对象温度下能得到适当气压范围内的轮胎气压。
本发明的其他形态为轮胎气压监视系统。轮胎气压监视系统具备:安装在各个轮胎上的传感器单元;以及控制部,其从所述传感器单元接收包含与轮胎气压以及轮胎温度有关的信息在内的信息信号,并在基于所述信息信号判断出与所述传感器单元相对应的轮胎的气压小于等于阈值时,发出气压低下的警告。所述控制部在基于在所述相对应的轮胎的气压调整后接收到的所述信息信号,判断出当现在的轮胎温度变成监视对象温度时所述相对应的轮胎的气压在适当气压的范围外的情况下,向用户发出通知。
基于该构成,通过上述通知,能够催促用户以轮胎气压在监视对象温度下维持在适当气压范围内的形式进行气压调整。
附图说明
图1是第1实施方式的轮胎气压监视系统的概略结构图。
图2是表示第1实施方式的气压以及温度的关系的图表。
图3是表示第2实施方式的气压以及温度的关系的图表。
图4是表示第3实施方式的气压以及温度的关系的图表。
具体实施方式
(第1实施方式)
以下,参照图1以及图2,对第1实施方式的轮胎气压监视系统(TPMS:Tire Pressure Monitoring System)的控制装置进行说明。
如图1所示,在车辆1的各个轮胎的电子管部分上形成有传感器单元30。如图1的下侧放大所示,传感器单元30具备气压传感器33、温度传感器34、CPU(Central Processing Unit)31、发送电路32、以及发送天线32a。
气压传感器33检测轮胎气压,且将该检测结果输出至CPU31。CPU31基于气压传感器33的检测结果来识别轮胎气压。
另外,温度传感器34检测轮胎温度,且将该检测结果输出至CPU31。CPU31基于温度传感器34的检测结果来识别轮胎温度。
然后,CPU31按恒定周期生成包含与轮胎气压以及轮胎温度有关的信息在内的信息信号,并将该信息信号输出至发送电路32。发送电路32调制信息信号,并通过发送天线32a无线发送该被调制的信息信号。
搭载在车辆1上的接收器10具备作为控制部的CPU11、接收电路12、接收天线12a、以及存储器13。CPU11与指示器15和初始化开关17电气连接。
在存储器13中存储有作为轮胎气压适当与否的判断基准的气压阈值。接收电路12通过接收天线12a接收信息信号。然后,接收电路12对接收到的信息信号进行解调,并将该已解调的信息信号输出至CPU11。CPU11基于被解调的信息信号来识别轮胎气压以及轮胎温度。
初始化开关17被安装在车辆1上,可由用户操作。初始化开关17将与用户的操作相对应的操作信号输出至CPU11。CPU11对来自于初始化开关17的操作信号作出应答,并过渡到初始化模式。在此,要求用户在现在的轮胎温度下将轮胎气压调整到适当气压的范围(以下称为适当范围)内之后再操作初始化开关17。该适当范围按照例如制造商推荐压力设定。
CPU11在初始化模式下,对最先接收到的信息信号中所含的轮胎气压P1以及轮胎温度T1进行识别。然后,CPU11判断当现在的轮胎温度T1变成常温Ta时轮胎气压是否在适当范围外。例如使用图2所示的直线L1(函数)来进行该判断。该直线L1通过轮胎气压P1与轮胎温度T1的交点O1,且具有基于波义耳-查理定律的斜率。CPU11基于直线L1算出当现在的轮胎温度T1变成常温Ta时的轮胎气压P2。也就是说,CPU11进行温度补正处理,根据现在的轮胎温度T1下的现在的轮胎气压P1来推断常温Ta下的轮胎气压P2。该常温Ta基于例如轮胎的平均温度预先设定。另外,常温Ta为监视对象温度的一个例子,直线L1为补正函数的一个例子。
CPU11判断通过温度补正而推断出的轮胎气压P2是否在适当范围内。当轮胎气压P2在适当范围内的情况下,CPU11继续初始化模式。这时,CPU11通过按预定比例(例如恒定比例)减少例如轮胎气压P2的值来设定气压阈值,并将该气压阈值存储在存储器13中。然后,结束初始化模式。
在初始化模式结束后,CPU11一接收信息信号,就基于该信息信号(现在的轮胎气压以及现在的轮胎温度),以与上述相同的形式通过对现在的轮胎气压进行温度补正来算出常温Ta下的轮胎气压。然后,当通过温度补正得到的常温Ta下的轮胎气压小于等于存储在存储器13中的气压阈值时,CPU11通过指示器15发出气压低下的警告。
另一方面,在初始化模式下,在通过温度补正而推断出的轮胎气压P2在适当范围外的情况下,CPU11不进行气压阈值的设定(即,阈值的初始化),结束初始化模式。然后,CPU11通过指示器15将对气压阈值的初始化进行了限制的信息(在本例中,初始化中止)通知给用户。因此,用户能够识别气压调整后的现在的轮胎气压在常温Ta下不在适当范围。
基于第1实施方式的TPMS的控制装置,可以获得以下的效果。
(1)在初始化开关17被操作时,开始初始化模式。在初始化模式下,CPU11基于在气压调整后接收到的信息信号来判断当现在的轮胎温度Tl变成常温Ta时轮胎气压P2是否在适当范围外。当轮胎气压P2在适当范围外时,CPU11不进行气压阈值的设定,将对气压阈值的初始化进行了限制的信息通知给用户。
因此,用户能够通过上述初始化限制的通知来识别气压调整后的现在的轮胎气压在常温Ta下不在适当范围内。由此,能够催促用户进行在常温Ta下能得到适当范围内的轮胎气压的气压调整。这时,用户可以等现在的轮胎温度T1回到常温Ta时重新将轮胎气压调整到适当范围,或者通过预先将现在的轮胎气压P1调整为较高的气压以使在常温Ta下能得到适当范围内的轮胎气压P2。
另外,基于第1实施方式,可抑制以在常温Ta下在适当范围外的轮胎气压为基准来设定气压阈值。由此,能够抑制气压阈值的设定精度的下降。
(2)在初始化模式中,CPU11基于在气压调整后接收到的信息信号中所含的轮胎气压P1以及轮胎温度T1来算出常温Ta下的轮胎气压P2。然后,CPU11在算出的轮胎气压P2在适当范围外时将上述初始化限制通知给用户。这样,对现在的轮胎气压P1以及现在的轮胎温度T1进行考虑,并推断在常温Ta下能得到的轮胎气压P2。也就是说,根据现在的轮胎条件来进行轮胎气压P2是否在适当范围外的判断。所以,能够提高该判断的精度。
(第2实施方式)
以下,参照图3,对第2实施方式进行说明。该第2实施方式具备与图1所示的第1实施方式的TPMS大致相同的构成。
在第2实施方式中,如图3所示,即使在根据现在的轮胎条件算出的常温Ta下的轮胎气压P2在适当范围外的情况下,CPU11也通过按预定比例(例如恒定比例)减少该已算出的轮胎气压P2的值来设定气压阈值。这时,CPU11通过指示器15将在常温Ta时轮胎气压有可能在适当范围外的信息通知给用户。除此之外的其他方面与上述第1实施方式相同。
基于第2实施方式的TPMS的控制装置,可以获得以下的效果。
(3)即使算出的轮胎气压P2在适当范围外,CPU11也实行初始化,并根据现在的轮胎条件设定气压阈值。另外,用户通过指示器15能够识别在常温Ta时轮胎气压有可能在适当范围外。因此,用户可以等现在的轮胎温度T1回到常温Ta时重新将轮胎气压调整到适当范围,或者通过预先将现在的轮胎气压P1调整为较高的气压以使在常温Ta下能得到适当范围内的轮胎气压P2。
(第3实施方式)
以下,参照图4,对第3实施方式进行说明。该第3实施方式具备与图1所示的第1实施方式的TPMS大致相同的构成。
在第3实施方式中,在根据现在的轮胎条件算出的常温Ta下的轮胎气压P2在适当范围外的情况下,CPU11通过指示器15将为了在常温Ta下能得到适当范围内的轮胎气压(轮胎气压目标值)而在现在的轮胎温度T1下应该设定的适当的轮胎气压(轮胎气压补正值)通知给用户。
例如,如图4所示,在存储器13中存储有使用轮胎气压目标值(在图4中,例如P1)和监视对象温度(常温Ta)导出的直线L2的函数。该直线L2设定为,具有基于波义耳-查理定律的斜率,且通过常温Ta与轮胎气压目标值(P1)的交点O2。CPU11基于直线L2来算出在现在的轮胎温度T1下应该设定的适当的轮胎气压P3(轮胎气压补正值)。另外,直线L2为补正函数的一个例子。
CPU11识别在初始化模式下最先接收到的信息信号中所含的轮胎气压P1以及轮胎温度T1。然后,CPU11基于轮胎气压P1以及轮胎温度T1,使用直线L1算出常温Ta下的轮胎气压P2。当轮胎气压P2在适当范围外时,CPU11使用直线L2算出在轮胎温度T1下应该设定的适当的轮胎气压P3。CPU11通过指示器15将该轮胎气压P3的值通知给用户。
其结果,用户能够参照指示器15的显示将现在的轮胎气压P1调整为适当的轮胎气压P3。由此,在现在的轮胎温度T1回到常温Ta时,轮胎气压也维持在适当范围内。
另外,除此之外的其他方面与上述第1实施方式相同。另外,第3实施方式不仅可以适用于第1实施方式,也可以适用于第2实施方式。
基于第3实施方式的TPMS的控制装置,可以获得以下的效果。
(4)CPU11在判断出当现在的轮胎温度T1回到了常温Ta时的轮胎气压P2在适当范围外的情况下,通过指示器15将在现在的轮胎温度T1下应该设定的适当的轮胎气压P3通知给用户。因此,用户通过参照指示器15进行轮胎气压调整,能够设定在常温Ta下处于适当范围内的轮胎气压。
(第4实施方式)
以下,参照图2~图4,对第4实施方式进行说明。该第4实施方式具备与图1所示的第1实施方式的TPMS大致相同的构成。
在第4实施方式中,根据现在的轮胎条件对常温Ta下的轮胎气压P2的算出、以及对该轮胎气压P2是否在适当范围内的判断被省略。
在存储器13中存储有轮胎温度阈值Ts。该轮胎温度阈值Ts被设定为,超出与假设的环境温度变化相对应的轮胎温度范围的值。在轮胎温度大于等于该轮胎阈值温度Ts的情况下,可以预计轮胎温度的上升与环境温度的变化无关而与行驶有关。
在将例如第4实施方式适用于第1实施方式(图2)的情况下,当初始化模式下接收到的信息信号中所含的轮胎温度大于等于轮胎温度阈值Ts时,CPU11在不对气压阈值进行设定的情况下结束初始化模式,并通过指示器15将对初始化进行了限制的信息通知给用户。
也就是说,即使在现在的轮胎温度大于等于轮胎温度阈值Ts时进行气压调整,之后在轮胎温度变成常温Ta时,轮胎气压也有可能在适当范围外。因此,CPU11不设定气压阈值,结束初始化模式。在这种情况下,例如,用户可以等现在的轮胎温度T1回到常温Ta时重新将轮胎气压调整到适当范围,或者通过预先将现在的轮胎气压P1调整为较高的气压以使在常温Ta下能得到适当范围内的轮胎气压P2。
另外,在将例如第4实施方式适用于第2实施方式(图3)的情况下,在初始化模式下接收到的信息信号中所含的轮胎温度大于等于轮胎温度阈值Ts时,CPU11通过指示器15将在常温Ta时轮胎气压有可能在适当范围外的信息通知给用户。与此同时,CPU11以与上述第2实施方式相同的形式设定气压阈值,完成初始化。
另外,在将例如第4实施方式适用于第3实施方式(图4)的情况下,在初始化模式下接收到的信息信号中所含的轮胎温度大于等于轮胎温度阈值Ts时,CPU11通过指示器15将在现在的轮胎温度下的适当的轮胎气压P3通知给用户。
无论在适用于上述哪一个实施方式的情况下,CPU11都会在判断出在初始化模式下接收到的信息信号中所含的轮胎温度小于轮胎温度阈值Ts时,以与上述第1实施方式相同的方式实行初始化。
基于第4实施方式的TPMS的控制装置,可以获得以下的效果。
(5)通过比较信息信号中所含的轮胎温度和轮胎温度阈值Ts,能够判断常温Ta时轮胎气压是否在适当范围外。因此,通过简单的计算以及判断处理,可获得与上述第1~第3实施方式相同的效果。具体地讲,可以省略根据现在的轮胎条件对常温Ta下的轮胎气压P2的计算处理、以及对该轮胎气压P2是否在适当范围内的判断处理。
另外,上述实施方式也可以按照对此方式做了适当更改的以下的方式来实施。
·虽然在上述各个实施方式中,作为补正函数使用了直线L1、L2,然而补正函数并不一定为直线。另外,也可以将与补正函数相对应的补正表存储在存储器13中。
·虽然在上述各个实施方式中,将监视对象温度设为常温Ta(轮胎的平均温度),然而并不仅限于常温Ta,也可以为其他轮胎温度。
·在上述各个实施方式中,CPU11在判断轮胎气压P2在适当范围内、或者信息信号中所含的现在的轮胎温度T1小于轮胎温度阈值Ts时,通过按预定比例减少轮胎气压P2的值来对气压阈值进行了设定。然而,在判断为上述的情况下,CPU11也可以通过等现在的轮胎温度T1回到常温Ta之后再按预定比例减少在常温Ta下能得到的轮胎气压的值来设定气压阈值。另外,CPU11也可以基于信息信号中所含的现在的轮胎气压P1来设定气压阈值。
·上述各个实施方式中的各种通知方法并不仅限于指示器15,也可以为通过例如扬声器发出的语音。
·在上述各个实施方式中,当在初始化模式下算出的常温Ta下的轮胎气压P2在适当范围外时,向用户发出某种通知(例如,在第1实施方式中为限制初始化的通知)。然而,即使不是初始化模式,也可以发出该通知。例如,在向初始化模式过渡前(初始化开关17的操作前),CPU11基于信息信号来监视轮胎气压的波动,由此来判断用户是否完成了气压调整。然后,CPU11在判断出气压调整已完成时,判断是否适当地进行了该气压调整,并将基于该判断结果的通知给用户。例如,CPU11在轮胎气压按特定值以上的斜率上升后变为恒定时,判断用户已完成气压调整。由此,用户在不操作初始化开关17的情况下也能够识别气压调整后的轮胎气压在常温Ta时是否在适当范围内。
·在上述各个实施方式中,CPU11通过按预定比例减少被温度补正的轮胎气压的值来对气压阈值进行了设定。然而,气压阈值的设定方法并不仅限于此,例如CPU11也可以通过按预定比例(例如恒定比例)减少过去预定时间内的轮胎气压的最大值来设定气压阈值。在本构成中,通过初始化开关17的操作使气压阈值被初始化。即使以这种形式实施,也能够以与上述各个实施方式相同的形式,催促用户调整轮胎气压使其在常温Ta下处于适当范围内。
·在上述各个实施方式中,与车辆1是否行驶无关,按预定周期(恒定周期)从传感器单元30发送信息信号。然而,传感器单元30也可以只在车辆1行驶时将信息信号发送至接收器10。在这种情况下,例如传感器单元30具备以轮胎是否旋转作为加速度来检测的加速度传感器。CPU31基于加速度传感器的检测结果,只有当轮胎旋转时才通过发送电路32按预定周期(恒定周期)发送信息信号。进一步,传感器单元30也可以根据从车辆1发送出的要求信号来发送信息信号。在这些构成中,也通过初始化开关17的操作来实行初始化。
·在第4实施方式中,CPU11对在初始化模式下接收到的信息信号中所含的轮胎温度是否大于等于轮胎温度阈值Ts进行了判断。然而,CPU11也可以对信息信号中所含的轮胎温度与环境温度之差是否大于等于预定值进行判断。在这种情况下,在车辆1上设置环境温度传感器。CPU11通过环境温度传感器识别环境温度。CPU11在判断出信息信号中所含的轮胎温度与环境温度之差大于等于预定值时,向用户发出通知。基于本构成,可以抑制在因环境温度的上升而使轮胎温度大于等于轮胎温度阈值Ts的情况下,错误判断常温Ta时的轮胎气压在适当范围外。
·在上述各个实施方式中,CPU11在已进行温度补正的轮胎气压小于等于气压阈值时发出气压低下的警告。然而,也可以在不进行温度补正的情况下,在信息信号中所含的轮胎气压小于等于气压阈值时发出警告。

Claims (10)

1.一种轮胎气压监视系统的控制装置,所述轮胎气压监视系统包含安装在各个轮胎上的传感器单元,
所述控制装置具备控制部,该控制部从所述传感器单元接收包含与轮胎气压以及轮胎温度有关的信息在内的信息信号,并在基于所述信息信号判断出与所述传感器单元相对应的轮胎的气压小于等于阈值时,发出气压低下的警告,
所述控制部在基于在所述相对应的轮胎的气压调整后接收到的所述信息信号,判断出当现在的轮胎温度变成监视对象温度时所述相对应的轮胎的气压在适当气压的范围外的情况下,向用户发出通知。
2.根据权利要求1所述的轮胎气压监视系统的控制装置,其中,
所述轮胎气压监视系统包含初始化开关,该初始化开关被搭载在车辆上,可由用户操作,
所述控制部构成为,
在所述初始化开关被操作时,判断进行了所述气压调整,并实行所述阈值的初始化,
在判断出当所述现在的轮胎温度变成所述监视对象温度时所述相对应的轮胎的气压在所述适当气压的范围外的情况下,限制所述阈值的初始化,且将对所述阈值的初始化进行了限制的信息通知给用户。
3.根据权利要求1所述的轮胎气压监视系统的控制装置,其中,
所述控制部构成为,基于在所述相对应的轮胎的气压调整后接收到的所述信息信号,根据所述现在的轮胎温度下的现在的轮胎气压来算出所述监视对象温度下的轮胎气压,并判断该被算出的所述监视对象温度下的轮胎气压是否在所述适当气压的范围外。
4.根据权利要求1所述的轮胎气压监视系统的控制装置,其中,
所述控制部基于在所述相对应的轮胎的气压调整后接收到的所述信息信号来判断所述现在的轮胎温度是否大于等于轮胎温度阈值,
所述轮胎温度阈值被设定为,超出与假设的环境温度变化相对应的轮胎温度范围的值,
所述控制部在所述现在的轮胎温度大于等于所述轮胎温度阈值时,判断为当所述现在的轮胎温度变成所述监视对象温度时所述相对应的轮胎的气压在所述适当气压的范围外。
5.根据权利要求1~4中任意一项所述的轮胎气压监视系统的控制装置,其中,
所述控制部在判断出当所述现在的轮胎温度变成所述监视对象温度时所述相对应的轮胎的气压在所述适当气压的范围外的情况下,算出为了在所述监视对象温度下能得到所述适当气压的范围内的轮胎气压而在所述现在的轮胎温度下应该设定的轮胎气压补正值,并将该轮胎气压补正值通知给用户。
6.根据权利要求1~4中任意一项所述的轮胎气压监视系统的控制装置,其中,
所述适当气压的范围按照制造商推荐压力设定。
7.根据权利要求3所述的轮胎气压监视系统的控制装置,其中,
所述控制部基于从所述信息信号导出的第1补正函数,根据所述现在的轮胎温度下的现在的轮胎气压来算出所述监视对象温度下的轮胎气压。
8.根据权利要求7所述的轮胎气压监视系统的控制装置,其中,
所述控制部通过按预定比例减少基于所述第1补正函数算出的所述监视对象温度下的轮胎气压的值来设定所述阈值。
9.根据权利要求5所述的轮胎气压监视系统的控制装置,其中,
所述控制装置具备存储器,该存储器存储有使用所述监视对象温度和该监视对象温度下的轮胎气压目标值导出的第2补正函数,
所述控制部基于所述第2补正函数来算出所述轮胎气压补正值。
10.一种轮胎气压监视系统,具备:
安装在各个轮胎上的传感器单元;以及
控制部,其从所述传感器单元接收包含与轮胎气压以及轮胎温度有关的信息在内的信息信号,并在基于所述信息信号判断出与所述传感器单元相对应的轮胎的气压小于等于阈值时,发出气压低下的警告,
所述控制部在基于在所述相对应的轮胎的气压调整后接收到的所述信息信号,判断出当现在的轮胎温度变成监视对象温度时所述相对应的轮胎的气压在适当气压的范围外的情况下,向用户发出通知。
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