CN105339193B - 用于调节装至安装于机动车辆上的车轮上的轮胎的压力的辅助方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于调节安装于机动车辆的车轮上的轮胎压力的辅助方法，所述机动车辆装有电子模块，其适于向所述车辆中的机载中央单元发射包括表示关联轮胎的压力数据的信号。根据本发明以及在调节轮胎压力的动作期间，此辅助方法首先包括，在接收到n个初始测量信号之后（其中n≥2）确定表示压力测量值Pm(t)随时间变化的直线的梯度或斜率Cd。然后在接收到每个后续测量信号时且根据本发明方法，由比值|Pc–Pm(t)|/Cd推断出获得设定点压力Pc所需的剩余时间，且在此剩余时间于接收到新测量信号之前到期或与其同时到期时，开始用于控制压力调节动作的停止的过程，该过程包括发送信号指示所述调节动作结束的最后步骤。

Description

用于调节装至安装于机动车辆上的车轮上的轮胎的压力的辅 助方法

技术领域

本发明涉及用于调节装至安装于机动车辆上的车轮上的轮胎的压力的辅助方法。这种调节可包括充气或放气。

背景技术

出于安全的目的，越来越多的机动车辆带有监控系统，其包括安装于车辆的每个车轮上的传感器用于测量参数（例如，装在这些车轮上的轮胎的压力或温度）且旨在通知驾驶员被测参数的任何异常变化。

这些监控系统常规地包括安装于每个车轮上的电子模块，这些电子模块适于向位于车辆中的中央单元发射信号，这些信号包括所述电子模块的识别码和使得能够确定相关联轮胎的压力的数据。

除了它们的监控轮胎操作参数的主要功能之外，这些监控系统还具有其它功能，例如辅助调节（充气/放气）轮胎压力的功能。

当前，用于提供这种辅助功能的目的辅助方法通常包括在调节车轮轮胎压力的动作期间所执行的以下过程：

· 由装在此车轮上的电子模块来发射一系列信号（称为测量信号），每个信号包括用于确定轮胎压力的测量值Pm(t)的数据，

· 在接收到每个测量信号时，由中央单元来比较压力的测量值Pm(t)与设定点预定值Pc，

· 以及然后，如果压力的测量值Pm(t)对应于设定点压力值Pc，则所述辅助方法包括控制压力调节动作的停止的过程，其包括发送信号表示所述调节动作结束的最后步骤。

这种辅助方法的缺陷在于，必须等待由装在车轮上的电子模块所传递的测量信号，以便更新辅助功能所需的数据。因此，所获得的压力实际值的准确性是由测量信号的发射周期性来确定，并且此准确性会是高度随机的，尤其在测量信号的发射周期性低的情况下（例如，在称作电子模块的“驻车”操作模式的情形中，对此而言，测量周期性达到大约15到30秒的持续时间）和/或当使用安装于服务站中的具有高的自由空气输送量的压缩机类型时。

发明内容

本发明旨在克服此缺陷，且具有以下主要目标：提供一种用于以最佳方式提高所获得的压力值相对于设定点值的准确度的辅助方法。

为此目的，本发明提出一种用于调节安装于机动车辆的车轮上的轮胎的压力的辅助方法，所述机动车辆装备有电子模块，所述电子模块适于向所述车辆中的机载中央单元发射信号，所述信号包括使得能够确定相关联轮胎的压力的数据，所述辅助方法包括在车轮轮胎的压力调节动作期间进行以下过程：

· 由装在此车轮上的电子模块来发射称作测量信号的一系列信号，每个信号包括用于确定轮胎压力的测量值Pm(t)的数据；

· 如果压力的测量值Pm(t)对应于设定点预定压力值Pc，则所述辅助方法包括控制压力调节动作的停止的过程，所述过程包括发送信号表示所述调节动作结束的最后步骤。

根据本发明，这种辅助方法的特征在于，

- 最初，在接收到n个初始测量信号之后（其中n ≥ 2），确定表示压力测量值Pm(t)根据时间变化的直线的梯度或斜率Cd，以及然后，

· 在接收到每个后续测量信号时，由比值|Pc – Pm(t)|/Cd推断出达到设定点压力Pc所需的剩余时间，

· 以及，如果此剩余时间在接收到新测量信号之前到期或与其同时到期，则开始用于控制压力调节动作的停止的过程。

应注意到，术语“如果压力测量值Pm(t)对应于设定点压力值Pc”意指压力Pm(t)等于Pc或至少在以Pc为中心的值的预定范围内。

就监控轮胎压力的变化而言，这种辅助方法相当于这样一种方法，即其包括对此压力的连续测量，使得发现与设定点值相比所得压力值的准确度是最佳的，因为其不依赖于测量信号的发射周期性，且因此明显不受具有高的自由空气输送量的压缩机的使用的影响。

根据本发明的辅助方法的有利实施例，根据本发明：

· 每个车轮装备有用于测量轮胎内部的空气体积的温度的机构；

· 在初步步骤中，对于装在车辆上的每种类型的车轮绘制对应表，此表：

- 包括输入，所述输入一方面包括称作初始温度T_i的输入，所述初始温度T_i对应于当开始此轮胎的压力调节动作时在轮胎内部所测得的温度，且另一方面包括称作最终温度T_f的输入，且所述最终温度T_f对应于当中断此轮胎的压力调节动作时在轮胎内部所测得的温度，

- 使压力值ΔP与每对温度（T_i、T_f）相关联，所述压力值ΔP对应于在稳定之前（即当充气/放气过程结束时）与压力调节动作结束时所确定的压力变化，所述压力调节动作开始于初始温度T_i且中断于最终温度T_f，

· 以及，在每个轮胎压力调节动作期间，确定在开始此调节动作时的初始温度T_i，且当获得设定点压力Pc时执行控制压力调节动作的过程，所述过程包括：

- 测量最终温度T_f，并且通过查阅对应表来确定与一对温度（T_i、T_f）相关联的压力值ΔP，以及

- 在获得设定点压力Pc的时刻后已经过等于ΔP/Cd的时间之后，引起执行发送信号指示所述调节动作结束的最后步骤。

根据本发明，此实施例是基于以下发现：在轮胎的压力调节动作之后，其中轮胎内部的温度在初始值T_i与最终值T_f之间变化：

· 在充气/放气停止之后但在稳定之前，轮胎内部的温度经历一种变化，所述变化包括：如果T_f > T_i，则温度减小；或如果T_f < T_i，则温度增加，且对于每对值（T_i、T_f）而言具有特定值，

· 根据查理定律，轮胎压力经历一种变化，所述变化与温度的变化成比例并且对于一对值（T_i、T_f）而言也具有特定值。

基于此发现，本发明因此使得有可能抵消在充气/放气停止时的这种压力变化现象，并且因此获得最佳地接近设定点压力的最终压力。

根据本发明的辅助方法的另外的有利实施例，根据本发明：

· 将可用于调节机动车辆轮胎压力的压缩机的类型划分为至少两个类别，每个类别的特征在于自由空气输送量值的预定范围，且对于每个压缩机类别绘制特定范围的对应表，

· 以及，在轮胎的每个压力调节动作期间，根据斜率的值Cd来确定所使用的压缩机的类别。

这是因为已发现，对于相同的一对（T_i、T_f），变化值ΔT和ΔP可显示出差异，该差异为压缩机自由空气输送量的函数，且因此为在轮胎的压力调节动作期间获得此温度差异T_f-T_i所耗费的时间的函数。根据压缩机的自由空气输送量对压缩机的这种分类能够用于减小变化ΔT和ΔP中这些差异的大小。

上述根据本发明的辅助方法能够特别地用于调节装至安装于机动车辆上的车轮上的轮胎的压力，所述机动车辆具有多个发射器，所述多个发射器如此定位在所述车辆上，使得每个车轮位置由一个或两个发射器的发射区域所覆盖，这些发射器中的每个由中央单元控制，以便向位于其发射区域中的每个电子模块发射信号，所述信号请求发射预定数据，例如特别地，识别请求信号。

根据本发明，在这种情况下且以这种有利方式，在剩余时间于接收到新测量信号之前到期时，在其到期时对中央单元进行编程，以引起：

· 由发射器发射至少一个信号，其中所述发射器的发射区域覆盖与正经历压力调节的轮胎相关联的电子模块，所述信号请求发射测量信号，

· 如果基于由测量信号传递的数据所计算的压力测量值Pm(t)对应于设定点压力Pc，则开始用于控制压力调节动作的停止的过程。

显然，这种辅助方法也能够用于调节装至安装于不具有发射器的机动车辆上的车轮上的轮胎的压力。在这种情况下，在剩余时间于接收到新测量信号之前到期时，对中央单元进行编程从而直接引起开始控制压力调节动作的停止的过程。

根据本发明，额外地且有利地，发送信号指示所述调节动作结束的最后步骤常规地包括：引起激活用于发送特定声音和/或视觉消息的特定的听觉和/或视觉装置，以便向用户发送其必须停止压力调节动作的信号。

附图说明

本发明的其它特征目标和优点将从以下参照附图的详细描述中是显而易见的，这些附图以非限制性示例的方式来表示本发明的优选实施例。在这些附图中：

- 图1是具备监控系统的车辆的示意性顶视图，该监控系统允许执行根据本发明的用于调节轮胎压力的辅助方法，

- 图2是装备有用于执行根据本发明的方法的电子模块的车轮的一部分的较大比例尺的详细的截面图，

- 图3是示出在由具有高的自由空气输送量的压缩机对轮胎进行充气期间轮胎内部的温度和压力变化的图表，

- 图4是示出在由具有低的自由空气输送量的压缩机对轮胎进行充气期间轮胎内部的温度和压力变化的图表，以及

- 图5是示出在轮胎放气期间轮胎内部的温度和压力变化的图表。

具体实施方式

根据本发明的方法提出用于调节装至安装于车辆V上的车轮的轮胎的压力的辅助功能，该车辆V装备有用于监控安装在这些车轮上的轮胎的操作参数的系统。

根据图1中所示的示例，监控系统安装于具有四个车轮的车辆V中，每个车轮以常规方式包括装有轮胎9的轮辋10（见图2），这些车轮包括两个前轮1、2和两个后轮3、4。

这些监控系统首先常规地包括与每个车轮1-4相关联的电子模块5-8，其定位于轮胎9的壳体内，并且（例如）出于此目的固定到所述车轮的轮辋10（如图2中所示），或固定到轮胎9的胎面的内面（未示出）。

这些电子模块5-8中每个以已知的方式合并有连接到微处理器的专用于测量参数的传感器，例如测量轮胎的压力和/或温度，该微处理器具有所述电子模块的识别码且被链接至RF发射器，该RF发射器连接至低频天线，例如20。

额外地，根据本发明，每个电子模块5-8装备有旨在测量轮胎9内部的空气温度的温度传感器21（图2）。如图2中所示，在此示例中，此温度传感器21借助于能使所述温度传感器与电子模块5热绝缘的任何已知装置被固定到电子模块5外部。

监控系统还包括集中式计算机或中央单元11，其具有微处理器且并入RF接收器，该RF接收器装备有天线12用于接收由四个（在所图示的示例中）电子模块5-8中每个所发射的信号。

最后，此监控系统包括发射器13-16，其由中央单元11控制，且尤其旨在使得能够定位电子模块5-8。

根据图1中所示的示例，这些发射器13-16的数目为四个，每个以如此方式放置在车轮位置附近，使得所述车轮位置由仅由此发射器的发射区域A1-A4所覆盖。

根据本发明的辅助方法首先包括绘制对应表的初步步骤，该对应表是以实验方法或通过针对每种类型的车轮（轮辋10和轮胎9）建模所确定，以及其：

· 包括输入，所述输入：一方面包括初始温度T_i，其对应于当（在时间t₀）开始进行轮胎9的压力调节的动作时在此轮胎9内部由温度传感器21所测得的温度；以及另一方面包括最终温度T_f，其对应于当（在时间t₁）中断此轮胎的压力调节的动作时在轮胎9内部所测得的温度，

· 使每对温度（T_i、T_f）与压力值ΔP相关联，该压力值ΔP对应于在稳定之前与调节动作结束时所确定的压力变化，其中该调节动作开始于初始温度T_i且中断于最终温度T_f。

这些对应表是通过应用根据本发明所发现的原理来绘制的，在节轮胎9的压力的调节动作中轮胎内部的温度在初始值T_i与最终值T_f之间变化，在此调节动作之后该原理确立：

· 在充气/放气停止之后但在稳定之前，轮胎内部的温度经历一定变化（温度减小（如果T_f > T_i），或温度增加（如果T_f < T_i）），此变化对于每对值（T_i、T_f）而言具有特定值，

· 轮胎压力经历的变化与温度的变化成比例，并且因此对于一对值（T_i、T_f）而言也具有特定值。

额外地，出于绘制这些对应表的目的：

· 定义压缩机的能够用于调节机动车辆V的轮胎9压力的至少两个类别，这些类别中每种的特征在于自由空气输送量值的预定范围，

· 以及对于每个压缩机类别绘制对应表的特定范围。

例如，能够因此创建两个压缩机类别，其包括：具有低的自由空气输送量的压缩机，其提供轮胎9内部小于1.2 kPa/s的压力梯度；以及具有高的自由空气输送量的压缩机，其对应于轮胎9内部大于1.2 kPa/s的压力梯度。

图3示出基于使用具有高的自由空气输送量（梯度是8 kPa）的压缩机对轮胎9进行充气（在时刻t₀和时刻t₁之间）的图表，在此期间轮胎9的压力从100 kPa提升到300 kPa。此图表还示出了轮胎9内部的温度Tp的变化、轮胎9的压力P的变化和环境温度Ta的变化。应注意到，已省略了压力曲线P的起点以便简化此图，并且图3中仅示出此压力曲线P的终点。

此图表证明：

· 在充气（即，在时间t₁）之后，压力（305 kPa）在其变得稳定在大约295 kPa之前下降大约10 kPa的值ΔP，

· 在下降大致等于15°的值ΔT之前，轮胎9内部的温度Tp在大约21℃的初始温度T_i（在充气开始时刻t₀）和充气停止时大约36℃的最终温度T_f（在充气结束时刻t₁）之间变化。

根据由本发明所确立的操作原理，此图表能够用于使10 kPa的值ΔP与对于测试所使用车轮类型所绘制的对应表中的等于（21℃、36℃）的一对温度（T_i、T_f）相关联。

类似地，图4示出基于使用具有低的自由空气输送量的压缩机对轮胎9进行充气的图表，且此图表能够用于使2 kPa的值ΔP与对于测试所使用车轮类型所绘制的对应表中的等于（20℃、25℃）的一对温度（T_i、T_f）相关联。

图5本身示出基于对轮胎9进行放气（在放气开始时间t₀和放气停止时间t₁之间）的图表，且该图表能够用于使4 kPa的值ΔP与对于测试所使用车轮类型所绘制的对应表中的等于（22℃、16℃）的一对温度（T_i、T_f）相关联。

根据本发明的辅助方法本身始于时间t₀，即当中央单元11接收到来自电子模块5-8信息信号时，该信息信号包括电子模块5-8的识别码和称作相关联的轮胎9内部的温度的初始值T_i，在所述电子模块检测到压力变化时，发射此信息信号，其中此压力变化表示调节轮胎9的压力的动作。

这种辅助方法首先包括引起由发射器13-16发射一系列LF（低频）信号，请求发射包括用于确定轮胎压力值的测量数据的测量信号，响应于这些信号中的每个，所述电子模块传递测量信号，其中发射器13-16的发射区域A1-A4覆盖发射信息信号的电子模块5-8所在的车轮位置。

在接收到n个第一测量信号之后，其中n通常等于2，对中央单元11进行编程以计算直线的梯度或斜率Cd，其表示压力测量值Pm(t)随时间的变化，并且在充气动作期间由此值Cd推断出所使用的压缩机的类别。

接下来，在接收到每个后续测量信号时，中央单元11由比值|Pc – Pm(t)|/Cd推断出获得设定点压力Pc所需的剩余时间，并且在此剩余时间到期时于接收到新测量信号之前或同时，中央单元11引起：

· 由发射器13-16发射至少一个信号，其请求发射测量信号，其中发射器13-16的发射区域覆盖与经历压力调节的轮胎9相关联的电子模块5-8，以及

· 如果基于由测量信号传递的数据所计算的压力测量值Pm(t)对应于设定点压力Pc，则开始用于管理压力调节动作的停止的过程，此过程包括：

- 测量最终温度T_f，并且通过查阅对应表来确定与此对温度（T_i、T_f）相关联的压力值ΔP，以及

- 在获得设定点压力Pc的时刻之后已经过等于ΔP/Cd的时间之后，引起激活听觉和/或视觉装置17。

在调节装备有监控系统（其可具备或可不具备发射器）的车辆的压力的动作期间，所使用的这种辅助方法使得能够以最佳方式提高所获得的压力值相对于设定点值的准确度。

还应注意到，由温度传感器21供应的数据不仅可以用于其在使用根据本发明的辅助方法的用途的背景下的上述功能，而且由于轮胎9内部的温度值和此轮胎9对于此温度的压力值之间所存在的关系，其还能够用于持续供应关于所述轮胎的充气速率（即，空气的量或空气的质量）的准确数据。

因此，在应用示例中，尤其有可能使用监控轮胎9内部的空气质量的功能，从而使得能够检测到快或慢爆胎，且使得能够连续测量剩余空气质量以及此空气质量减少时的速度。

这种功能能够用于通知驾驶员并向其提供关于在达到会不利影响驾驶状况的临界压力阈值之前所剩余的时间（以小时或天为单位）的数据。

Claims (5)

1.一种用于调节安装于机动车辆（V）的车轮（1-4）上的轮胎（9）的压力的辅助方法，所述机动车辆装备有电子模块（5-8），所述电子模块适于向所述车辆中的机载的中央单元（11）发射信号，所述信号包括使得能够确定相关联的轮胎（9）的压力的数据，所述辅助方法包括在车轮（1-4）的所述轮胎（9）的压力调节动作期间进行以下过程：

· 由装在此车轮（1-4）上的所述电子模块（5-8）来发射称作测量信号的一系列信号，每个信号包括用于确定所述轮胎（9）压力的测量值Pm(t)的数据，

· 如果所述压力的所述测量值Pm(t)对应于设定点压力Pc的预定值，则进行控制压力调节动作的停止的过程，其包括发送信号表示所述调节动作结束的最后步骤，

所述辅助方法的特征在于：

· 最初，在接收到n个初始测量信号之后，其中n ≥ 2，确定表示所述压力的测量值Pm(t)根据时间变化的直线的梯度或斜率Cd，以及然后，

· 在接收到每个后续测量信号时，由比值|Pc – Pm(t)|/Cd推断出达到所述设定点压力Pc所需的剩余时间，

· 以及，如果此剩余时间在接收到新测量信号之前到期或与其同时到期，则开始用于控制所述压力调节动作的停止的过程。

2.根据权利要求1所述的辅助方法，其特征在于：

· 每个车轮装备有用于测量所述轮胎（9）内部的空气体积的温度的机构（21）；

· 在初步步骤中，对于装在车辆（V）上的每种类型的车轮（1-4）绘制对应表，此表：

- 包括输入，所述输入一方面包括称作初始温度T_i的输入，所述初始温度T_i对应于当在（t₀）开始此轮胎的压力调节动作时在此轮胎内部所测得的温度，且另一方面包括称作最终温度T_f的输入，所述最终温度T_f对应于当在（t₁）中断此轮胎的压力调节动作时在所述轮胎（9）内部所测得的温度，

- 使压力值ΔP与每一对温度（T_i、T_f）相关联，所述压力值ΔP对应于在轮胎压力稳定之前与压力调节动作结束时所确定的压力变化，所述压力调节动作开始于初始温度T_i且中断于最终温度T_f，

· 以及，在轮胎（9）的每个压力调节动作期间，确定在开始此压力调节动作时的初始温度T_i，且当获得所述设定点压力Pc时，进行控制所述压力调节动作的停止的过程，所述过程包括：

- 测量所述最终温度T_f，并且通过查阅所述对应表来确定与所述一对温度（T_i、T_f）相关联的所述压力值ΔP，以及

- 在获得所述设定点压力Pc的时刻起经过等于ΔP/Cd的时间之后，执行所述最后步骤，所述最后步骤发送信号指示所述压力调节动作的结束。

3.根据权利要求2所述的辅助方法，其特征在于所述辅助方法包括：

· 将能够用于调节机动车辆（V）的轮胎（9）的压力的压缩机类型划分为至少两个类别，每个类别的特征在于自由空气输送量值的预定范围，

· 对于每个压缩机类别绘制特定范围的对应表，

· 以及，在轮胎（9）的每个压力调节动作期间，根据所述斜率的值Cd来确定所使用的压缩机类别。

4.根据权利要求3所述的辅助方法，对于包括多个发射器（13-16）的机动车辆（V），所述发射器（13-16）如此定位于所述车辆（V）上，使得每个车轮位置由一个或两个发射器的发射区域（A1-A4）所覆盖，每个所述发射器（13-16）均由所述中央单元（11）控制，以便向位于其发射区域中的每个电子模块（5-8）发射请求发射预定数据的信号，其特征在于，在所述剩余时间于接收到新测量信号之前到期时，在其到期时对所述中央单元（11）进行编程，以使得：

· 由发射器（13-16）发射请求发射测量信号的至少一个信号，其中所述发射器的发射区域覆盖与正经历压力调节的所述轮胎（9）相关联的所述电子模块（5-8），以及

· 如果基于由所述测量信号所传递的数据所计算的所述压力的所述测量值Pm(t)对应于所述设定点压力Pc，则开始用于控制所述压力调节动作的停止的过程。

5.根据前述权利要求中的任一项所述的辅助方法，根据所述方法，发送信号表示所述压力调节动作结束的最后步骤包括激活听觉和/或视觉装置（17）。