CN102971160A - 用于胎压监测系统的暖标牌压力阈值的获知和设置方法 - Google Patents

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Abstract

一种设置用于机动车辆轮胎压力监测系统的暖标牌轮胎压力阈值的方法：开启轮胎压力监测系统中的获知模式、基于确定车辆速度大于预定的速度阈值来启动计时器、基于确定车辆速度小于或等于预定的速度阈值或者预定的一段时间已经期满来停止计时器、在计时器计时的同时检测轮胎位置上的多个轮胎压力、储存多个轮胎压力、基于预定的一段时间期满来对多个轮胎压力取平均值以确定暖标牌轮胎压力阈值，以及设置轮胎压力监测系统中的暖标牌轮胎压力阈值。

Description

用于胎压监测系统的暖标牌压力阈值的获知和设置方法
技术领域
本发明总体上涉及直接式轮胎压力监测系统，更具体地，涉及确定直接式轮胎压力监测系统中的暖标牌压力。
背景技术
轮胎压力监测系统(TPMS)是监测车辆上轮胎的气压的电子系统。这种系统使用电磁(EM)射频(RF)信号产生压力信号，该压力信号被传送至接收器并且对应于轮胎内的压力。当轮胎压力降至阈值压力以下时，使用指示器来通知车辆操作者低压状况。在这里，车辆操作者可以通过为低压轮胎充气以增加压力来补救该问题。直接式轮胎压力监测系统(TPMS)使用直接安装在车辆的车轮或轮胎上的压力传感器。
直接式TPMS典型地依赖于冷胎充气压力阈值，其是汽车被驱动以及暖胎之前轮胎的充气压力，并且其典型地是车主手册中所推荐的设置。然而，现在一些市场要求充气不足警告阈值基于使用中的轮胎压力，其也被称为暖标牌轮胎压力(warm placard tire pressure)。轮胎压力推荐是由机动车辆制造商以标牌的形式提供的。使用中的轮胎压力被称为暖标牌压力并且被定义为轮胎温度已经达到稳态条件之后的轮胎压力。这种稳态条件典型地出现在车辆以大于阈值的速度已经行驶了一段预定的时间之后，典型地为行驶二十分钟后。
确定暖标牌压力是困难的，因为其需要知道车辆操作者想要的初始压力设置点。此外，影响轮胎压力的环境温度会使暖标牌压力在给定的一天当中以及每天都发生变化。当环境温度降低时，轮胎压力也降低。当轮胎被驱动时，温度升高，轮胎压力亦然。
其他因素也会影响暖标牌轮胎压力的阈值。例如，一些市场中的车辆在所推荐的压力中还具有附加变化，如前、后轮胎位置之间的压力推荐是不同的，其也被称为不同标牌或多种标牌压力。其他变化可以包括用于满载与轻载条件以及车辆速度的推荐。为了监测这种附加变化，直接式TPMS必须确定每个传感器的位置，这典型地通过昂贵且复杂的硬件来完成。
需要提供一种确定用于直接式TPMS的暖标牌压力的方法，特别是确定用于多种标牌压力要求的暖标牌压力的方法。
发明内容
本发明是一种确定每个滚动轮胎位置上用于直接式TPMS的暖标牌压力并设置用于TPMS的暖标牌轮胎压力阈值的方法。因此本发明能够允许轮胎压力监测系统基于暖标牌压力阈值设置来检测较低的轮胎压力，甚至是对于多种标牌的情况，而不存在与需要昂贵和复杂硬件的现有方法相关的复杂性。
本发明是有优势的，因为发明的TPMS在客户调节或改变标牌压力的情况下基于暖标牌压力指示较低的轮胎压力。确定每个轮胎位置上的暖标牌轮胎压力的另一优势是，本发明在不给TPMS增加硬件或复杂性的情况下，能够监测不同标牌的轮胎压力。
一种设置用于机动车辆轮胎压力监测系统的暖标牌轮胎压力阈值的方法：开启轮胎压力监测系统中的获知模式、基于确定车辆速度大于预定的速度阈值来启动计时器、基于确定车辆速度小于或等于预定的速度阈值或者预定的一段时间已经期满来停止计时器、在计时器计时的同时检测轮胎位置上的多个轮胎压力、储存多个轮胎压力、基于预定的一段时间期满来对多个轮胎压力取平均值以确定暖标牌轮胎压力阈值，以及设置轮胎压力监测系统中的暖标牌轮胎压力阈值。
附图说明
图1是本发明的直接式轮胎压力监测系统的框图；
图2是本发明的直接式轮胎压力监测系统的功能性流程图；并且
图3是本发明的暖标牌轮胎压力监测系统的状态图。
说明附图中的元件和步骤是为了简单和清楚起见所作的图示，并且未必根据任何特定顺序进行表示。例如，附图中说明了可以同时或以不同的顺序执行的步骤以帮助增进对本发明实施例的理解。
具体实施方式
尽管参考具体的说明性实施例描述本发明的各方面，但是本发明并不限于这些实施例，并且在不背离本发明的情况下，可以实施另外的改进、应用和实施例。在附图中，相似的附图标记将用于说明相同的部件。本领域技术人员将认识到，在不超出本发明范围的情况下，可以对这里所述的各种部件做出改变。
图1示出了用于监测左前轮胎14A、右前轮胎14B、右后轮胎14C以及左后轮胎14D内的气压的轮胎压力监测系统12。每个轮胎14A-14D都具有各自的轮胎压力传感器电路16A、16B、16C以及16D。每个传感器电路16A-16D都具有各自的天线18A、18B、18C以及18D。每个轮胎都被置于车辆相应的车轮上。尽管这里说明了四个轮胎，但是应当注意到，轮胎的数量可以取决于车辆而根据需要增加。例如，车辆上还可以包括备用轮胎并且其可以配有压力传感器电路以及天线。另一实例是具有双轮的卡车，其在一个或多个位置上可以具有比本实例中所述更多的轮胎。
控制器22具有与其相关联的存储器26。存储器26可以是各种类型的存储器，包括但不限于只读存储器(ROM)或随机存储器(RAM)。存储器26被示为单独部件。然而，本领域技术人员将认识到，控制器22可以具有结合在其中的存储器26。存储器26储存各种阈值、校准、轮胎特性、车轮特性、序列号、转换因子、温度探头、备用轮胎运行参数以及轮胎压力监测系统12的计算、校准和操作中所需要的其他值。例如，存储器26可以包含帕雷托图(pareto)，其包括传感器标识。而且，每个轮胎的任何警告状态都可以储存在存储器26内。
控制器22耦接至接收器28，其同存储器26一样，也可以结合在控制器22中。接收器28具有与其相关联的天线30。接收器30接收来自轮胎压力电路16A-16E的压力和各种信息。控制器22还耦接至多个传感器，包括但不限于，气压传感器32、环境温度传感器34、距离传感器36、速度传感器38、制动器踏板传感器41以及点火传感器42。控制器22还可以耦接至按钮50或多个按钮50以输入信息、重置控制器或本领域技术人员通过下文的说明显而易见的其他功能。在执行维修之后，操作者或经销商维修将重置TPMS以获知新的暖标牌压力值。该方法可以基于车辆而变化。重置可以包括专用TPMS重置按钮，或者集群信息中心中的TPMS重置菜单屏幕。
点火传感器42可以是多种类型的传感器中的一种以确定点火是否开启。当点火开启时，可以生成运转信号。当点火关闭时，可以生成关闭信号。简单的点火开关可以充当点火传感器42。当然，感应特定控制线上的电压还可以提供点火是否被激活的指示。
可以使用计时器44来测量与这里所述过程有关的各种时间。例如，计时器44可以测量车辆以高于预定的阈值速度值的速度行驶的时间。可以使用遥测系统46来传达信息至车辆的中央位置或者传达来自车辆的中央位置的信息。例如，控制位置可以保持对维修间隔的跟踪并使用信息来通知车辆操作者需要进行维修。计数器48也可以包括在控制系统中。计数器48可以计算执行特定动作的次数。例如，计数器48可以用于计算压力测量值被储存在存储器中的次数。
控制器22还可以耦接至指示器52。指示器52可以包括生成视觉信号的指示灯或显示面板54或者生成听觉信号的音频装置56如扬声器或蜂鸣器。指示器52可以提供一些关于系统的可操作性的指示，如确认收到信号如校准信号或将在下文讨论的其他指令、警告和控制。指示器52可以是执行手动校准时用于为车辆操作者提供指令的LED或LCD面板。
图2示出了本发明的流程图100。本发明的方法通过基于车辆操作者开启状态改变来监测在每个滚动的轮胎位置上的轮胎压力来确定暖标牌轮胎压力值，并且接着设置TPMS将要使用的用于每个滚动轮胎位置的暖标牌轮胎压力阈值水平。当车辆操作者将一个或多个轮胎中的轮胎压力设置为用于特定车辆使用条件的推荐水平102时，操作者通过专用的开关或其他人/机界面装置开启由TPMS接收的输入104，从而开启暖标牌轮胎压力获知模式。
暖标牌压力典型地在驱动约二十分钟后获得，因此一旦获知模式由操作者开启，判定框106就询问车辆是否处于运动中。如果询问106的结果为车辆未处于运动中，则该方法等待车辆运动108。如果询问106的结果为车辆处于运动中，则判定框110询问车辆速度是否大于预定的车辆速度阈值。
如果车辆速度不大于阈值，则系统返回判定框106。如果对询问的响应为车辆速度大于阈值，则计时器开始计时106。在计时器计时并且车辆速度大于预定的阈值时，系统周期性地获取每个轮胎位置上的轮胎压力114并将每个轮胎位置上的值储存在存储器中。询问框116询问车辆速度是否降至小于或等于车辆速度阈值。如果对询问的响应为否，则询问框116询问车辆速度是否达到或降至车辆速度阈值以下。如果对询问的响应为是，则计时器停止计时118。在计时器已经开始计时并且车辆速度保持在阈值以上时，该方法周期性地获取每个轮胎位置上的轮胎压力并用所获取的压力值来计算将由TPMS系统用于监测轮胎压力的暖标牌轮胎压力阈值120。
图3是应用在每个轮胎位置上用以获知并设置TPMS的暖标牌压力阈值的系统的状态图200。本发明的系统和方法基于得自每个滚动车轮中的轮胎压力传感器的压力数据来确定每个轮胎的暖标牌压力。TPMS所要使用的充气不足警告阈值由暖标牌压力确定。因为每个滚动轮胎位置上确定独特的暖标牌压力，所以本发明的系统和方法不受通常与不同标牌、负载以及速度变化有关的复杂性的影响。
仍然参考图3，其示出了用于单个轮胎位置的状态图200。该状态图适用于每个轮胎位置，并将在下文说明。当TPMS接收来自车辆操作者的表明操作者已经调节了轮胎压力设置从而导致需要确定新的暖标牌轮胎压力阈值的输入时，获知暖标牌轮胎压力的方法开始。该方法等待指示获知模式开始的信号202。当点火状态读取启动并且获知模式输入已经被接收204时，获知状态被开启并且本发明的方法开始计算暖标牌轮胎压力阈值206。
当TPMS获取所关注的滚动轮胎位置上的轮胎压力读数时车辆必须处于运动中208。在一优选的实施例中，获得多个压力读数，并且前三个所关注的轮胎位置的压力读数被储存以用于计算该特定轮胎位置上的暖标牌轮胎压力阈值。因为暖标牌轮胎压力基于使用中的轮胎的轮胎压力，所以该方法等待车辆运动212。一旦车辆处于运动中并且以高于预定的速度阈值的速度行驶，计时器就开始计时并且该方法开始周期性地获取轮胎压力。如果车辆停止或降至预定的速度阈值以下，则计时器停止并且该方法等待212。
如果在任何时候点火状态返回“关闭(OFF)”，则计时器停止218。一旦车辆已经以大于速度阈值的速度运动一段预定的时间，就对多个储存的压力读数取平均值220。在图3中所示的实施例中，对前三个压力读数取平均值220。然而，在不背离本发明范围的情况下，本领域技术人员可以更改平均值中所使用的压力读数的数量。
接着，用压力读数的平均值来设置该特定轮胎位置上的暖标牌轮胎压力阈值。接着，当监测轮胎压力并警告操作者轮胎压力问题时，TPMS使用新获知的暖标牌轮胎压力阈值。
在前述说明书中，已经参考具体示例性实施例对本发明作了说明。然而，在不背离权利要求书中所述的本发明范围的情况下，可以做出各种改进和变换。说明书和附图是说明性的，而不是限制性的，并且改进也将包括在本发明的范围内。因此，本发明的范围应当由权利要求及其法律等同物来确定，而不仅仅是所述的实例。
例如，任何方法或过程权利要求中所述的步骤都可以以任何顺序执行并且不限于权利要求中所提出的特定顺序。此外，任何装置权利要求中所述的部件和/或元件都可以以各种排列方式装配或另外操作地配置，因此不限于权利要求中所述的特定配置。
上文已经描述了关于特定实施例的益处、其他优势和问题的解决方案；然而，能够引起任何特定的益处、优势或解决方案出现或变得更为显著的任何益处、优势、问题的解决方案或任何要素不应视为任何或所有权利要求决定性的、必需的或者是必要的特征或部分。
术语“包含(comprise)”、“包含(comprises)”、“包含(comprising)”、“具有(having)”、“包括(including)”、“包括(includes)”或其任何变化，意在引用非排他性的内含物，以使包含一系列要素的过程、方法、物品、合成物或装置不仅仅包括所述的要素，而是还可以包括其他未明确列出的或这种过程、方法、物质、合成物或装置固有的要素。同样，在不背离总体原理的情况下，本发明的实践中所使用的上述结构、布置、应用、比例、要素、材料或部件的其他组合和/或改进，除了未特别指明的之外，可以改变或另外特别地适应于特定环境、制造说明书、设计参数或其他操作要求。

Claims (11)

1.一种设置用于机动车辆轮胎压力监测系统的轮胎压力阈值的方法，其特征在于，包含以下步骤：
开启获知模式；
当车辆速度大于预定的速度阈值时启动计时器；
当车辆速度小于或等于预定的速度阈值或预定的一段时间已经期满时停止计时器；
在计时器计时的同时检测轮胎位置上的多个轮胎压力；
储存轮胎位置上的多个轮胎压力；
基于预定的一段时间期满从多个轮胎压力计算轮胎压力阈值；以及
设置轮胎压力监测系统中用于轮胎的轮胎压力阈值。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，计算的步骤包含对多个轮胎压力取平均值。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，计算的步骤还包含对多个轮胎压力中预定数量的轮胎压力取平均值。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，计算的步骤还包含对多个轮胎压力的前三个轮胎压力取平均值。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，检测的步骤还包含以预定的周期性时间间隔检测轮胎位置上的轮胎压力。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，检测、储存、计算并设置的步骤还包含对机动车辆上的每个轮胎位置分别检测、储存、计算并设置，从而给每个轮胎位置分配各自的轮胎压力阈值以便由轮胎压力监测系统使用。
7.一种设置用于机动车辆轮胎压力监测系统的暖标牌轮胎压力阈值的方法，其特征在于，包含以下步骤：
开启轮胎压力监测系统中的获知模式；
基于确定车辆速度大于预定的速度阈值来启动计时器；
基于确定车辆速度小于或等于预定的速度阈值或者预定的一段时间已经期满来停止计时器；
在计时器计时的同时检测轮胎位置上的多个轮胎压力；
储存多个轮胎压力；
基于预定的一段时间期满来对多个轮胎压力取平均值以确定暖标牌轮胎压力阈值；以及
设置轮胎压力监测系统中的暖标牌轮胎压力阈值。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，检测和储存多个轮胎压力的步骤还包含分别检测并储存每个轮胎位置上的多个轮胎压力。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，对多个轮胎压力取平均值以确定暖标牌轮胎压力阈值的步骤还包含分别对每个轮胎位置上的多个轮胎压力取平均值。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，设置轮胎压力监测系统中的暖标牌轮胎压力阈值的步骤还包含分别设置每个轮胎位置上的暖标牌轮胎压力阈值。
11.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，开启获知模式的步骤还包含手动开启获知模式。
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