CN1866265A - 用于暖胎充气压力调节的系统和方法 - Google Patents

Abstract

提供一种用于推荐适当的轮胎压力的方法，该方法使用带有处理器的轮胎压力推荐系统。该方法包括获得对应于冷态公告空气温度(T_Pl)的冷态公告轮胎压力(P_Pl)，以及获得所测量的外部空气温度(T_Outside)。将上述冷态公告轮胎压力(P_Pl)、冷态公告空气温度(T_Pl)和所测量的外部空气温度(T_Outside)输入该轮胎压力推荐系统。然后利用该处理器计算出对应于所测量的外部空气温度(T_Outside)的推荐轮胎压力(P_Re)，该推荐轮胎压力(P_Re)是基于该冷态公告轮胎压力(P_Pl)的。

Description

用于暖胎充气压力调节的系统和方法

技术领域

总地来说，本发明涉及轮胎压力监测，尤其涉及一种提供推荐轮胎压力的技术。

背景技术

对轮胎的适当充气是轮胎保养的一个重要方面。经适当充气的轮胎行驶时温度更低并且更加高效，从而改善了操控性、延长了轮胎的使用寿命并且增加了汽油里程。车辆和轮胎的制造商通常会提供对应于每个车用轮胎的适当气压的信息。所述压力也就是众所周知的公告压力(placard pressure)，其可以被包括在车辆所有者的操作手册内，或者可以写在位于车身上的标签上。公告压力通常是对于“冷态(cold)”轮胎情况给出的，例如30℃下的30psi。此外，当轮胎处于“暖态(warm)”时，很多时候给出在公告压力上增加3或4psi的指示。

许多驾驶员不知道轮胎是处于冷态还是暖态，也不知道适当的轮胎压力应该是多少。因此，希望提供一种计算经校正的轮胎压力的方式，并将更精确的推荐轮胎压力提供给驾驶员。此外，当达到适当的轮胎充气压力时，希望提供反馈。此外，在结合附图以及前述的技术领域和背景技术进行的随后的详细说明和所附权利要求书中，本发明的其它理想的特征和特点将更为明显。

发明内容

提供一种用于推荐适当的轮胎压力的方法，该方法使用带有处理器的轮胎压力推荐系统。该方法包括获得对应于冷态公告空气温度(T_Pl)的冷态公告轮胎压力(P_Pl)以及获得所测量的外部空气温度(T_Outside)。将上述冷态公告轮胎压力(P_Pl)、冷态公告空气温度(T_Pl)和所测量的外部空气温度(T_Outside)输入该轮胎压力推荐系统。然后利用该处理器计算出对应于所测量的外部空气温度(T_Outside)的推荐轮胎压力(P_Re)，该推荐轮胎压力(P_Re)是基于该冷态公告轮胎压力(P_Pl)的。

提供一种用于推荐适当的轮胎压力的方法，该方法使用带有处理器的轮胎压力推荐系统。该方法包括获得对应于冷态公告空气温度(T_Pl)的冷态公告轮胎压力(P_Pl)以及获得所测量的当前轮胎温度(T_Tire)。然后将上述冷态公告轮胎压力(P_Pl)、冷态公告空气温度(T_Pl)和所测量的当前轮胎温度(T_Tire)输入该轮胎压力推荐系统。然后利用该处理器计算出对应于该当前轮胎温度(T_Tire)的推荐轮胎压力(P_Re)，该推荐轮胎压力(P_Re)是基于该冷态公告轮胎压力(P_Pl)的。

提供一种用于轮胎压力推荐系统的设备。该设备包括用于存储表示对应于冷态公告空气温度的冷态公告轮胎压力数据的存储器元件和能够测量轮胎附近的空气温度的温度计。该系统进一步提供被配置成产生对应于所测量的外部空气温度的推荐轮胎压力的处理逻辑，该推荐轮胎压力是基于该冷态公告轮胎压力的。这种系统还提供用于通告该推荐轮胎压力的显示器。

附图说明

以下将结合附图对本发明进行说明，同样的附图标记表示同样的元件，其中：

附图1是一个示例性轮胎压力系统的示意图；以及

附图2是根据本发明的示例性轮胎压力系统诊断处理的流程图。

具体实施方式

以下的详细说明从其性质而言是示例性的，而不是用于对本发明或本发明的应用和用途进行限定。更进一步来说，不希望局限于在前面的技术领域、背景技术、发明内容或下文的详细说明中的任何所表述或暗示的原理。

本发明可以通过功能组件和/或逻辑框组件以及各个处理步骤来进行说明。应当认识到：这种框组件可以由被配置成执行特定功能的任意数量的硬件、软件和/或固件组件来实现。例如，本发明的一个实施例应用了具有来自各传感器的输入的等式，比如轮胎压力、轮胎温度和外部空气温度。为了实现这一点，本发明可以采用集成电路，例如存储器元件、数字信号处理元件、逻辑元件、查找表或其它类似元件，所述集成电路可以在一个或多个微处理器或其它控制装置的控制下执行多种功能。此外，本领域的熟练技术人员能够认识到，本发明可以结合任意数量的车辆系统来实施，这里描述的特定实现方式仅是本发明的一个示范性应用。

为简洁起见，涉及轮胎传感器、温度传感器、数据处理、从传感器至处理器的数据传输的传统技术以及本系统的其它功能方面(和系统中的各个单独的操作组件)在下文中可能不作细节描述。此外，各附图中的连线是用于代表各个元件之间的示例性功能关系和/或物理耦合。应当注意到，在实际的实施例中可能存在许多替换的或附加的功能关系或物理连接。

本发明提供了一种方法和系统，该方法和系统用于通过计算对应于不同温度的推荐轮胎压力来调节轮胎压力，其不需要将车辆停放一个小时以允许轮胎达到“冷态”温度。该系统可以是完全或部分自动的，其利用车载计算体系结构、网络或平台。该系统还可以处理由用户人工获得的数据或信息。在一个实施例中，利用有时被称作公告轮胎压力的推荐“冷态”轮胎压力对该系统进行编程。“冷态”压力是当车辆在当前的外部环境温度下停放至少一个小时后轮胎所应处于的压力。因此，冷态公告温度是这样的外部温度，其中轮胎已在该外部温度下停放至少一个小时(其基于天气而频繁改变)。通过使用已编程的数据以及可获得的所测量的当前温度数据(例如外部空气温度或轮胎温度)，可以计算出在当前温度下的经校正的或推荐的轮胎压力。这个经校正的或推荐的轮胎压力可以通过车辆显示器和/或车辆反馈以闪光或喇叭啁啾(horn chirp)的形式被通告给顾客。当轮胎已被充气至所推荐的压力时，该轮胎压力通告和/或反馈可以向顾客做出指示。

附图1是示例性轮胎压力推荐系统10的示意图，该系统包括以下的一个或多个组件：轮胎传感器15，温度计20，显示器25，用户接口30，处理器35，存储器40和反馈元件45。该系统10可以是一个独立的系统或者是车辆系统(未显示)的一部分。轮胎传感器15被设置于轮胎50的内部，并且能够利用已知技术来测量轮胎50内的轮胎压力和轮胎温度。温度计20可以被用来利用已知技术测量当前空气温度。温度计20可以是能够测量外部环境温度的车辆传感器的一部分。显示器25可以被用于向驾驶员传达与各轮胎及其状况有关的信息。有鉴于此，显示器25可以被合并到车辆显示器组(display cluster)中。用户接口30可以用于向系统10输入信息，例如冷态公告轮胎温度和冷态公告轮胎压力。处理器35可以用于控制系统10的各组件，以及执行计算来确定推荐轮胎压力。在实践中，处理器35可以是被配置成处理支持系统10的应用程序指令的任何通用微处理器。存储器40可以被用来存储用于轮胎压力计算的轮胎信息。反馈元件45可以用于在轮胎已被充气至推荐压力时提供一个指示，例如利用闪光或喇叭啁啾来提供该指示。

附图2显示了轮胎压力推荐处理100的流程图。在步骤105提供冷态公告轮胎压力(P_Pl)和冷态公告空气温度(T_Pl)。冷态公告轮胎压力(P_Pl)是当车辆在冷态公告空气温度(T_Pl)下停放至少一个小时后的轮胎压力。冷态公告轮胎压力(P_Pl)可以通过轮胎传感器15获得，冷态公告空气温度(T_Pl)可以通过温度计20获得，或者通过用户接口30输入所述冷态公告轮胎压力和冷态公告空气温度。所测量的当前外部空气温度T_Outside通过已知技术在步骤110获得。该外部空气温度T_Outside也可以自动地通过温度计20获得，或通过用户接口30手动输入。利用该信息，在步骤115可以由处理器35计算推荐轮胎压力(P_Re)，例如使用在下文中讨论的等式1或2进行计算。在另一实施例中，在步骤120获得所测量的当前轮胎温度(T_Tire)，并且可以在步骤115计算该推荐轮胎压力(P_Re)，例如使用在下文中讨论的等式3、4、5或6进行计算。然后可在步骤125通过显示器25来通告推荐轮胎压力P_Est。当轮胎已被充气至所推荐的压力时，在步骤130利用反馈元件来提供车辆反馈。当用户在加油站对轮胎充气时，该处理100可以持续监测轮胎压力，以便提供精确的充气。

下文的实例用于对这些情况进行说明。

用于推荐轮胎压力的等式可以采用两种主要形式。第一种在考虑温度和轮胎压力时基于行业的经验法则，第二种则使用理想气体定律。

经验法则等式—经验法则是：温度每改变5.56℃(或～10)，轮胎压力改变1psi。从已知的轮胎压力和温度开始，可以给出对应于不同温度的推荐轮胎压力。例如，如果起始轮胎压力和温度是在公告上列出的压力和温度，那么使用该经验法则，对应于所测量的外部空气温度的推荐轮胎压力为：

等式1

其中：

P_Re＝推荐轮胎压力(psi)

P_Pl＝冷态公告轮胎压力(psi)

T_OutAir＝外部空气温度(C)

T_Pl＝冷态公告空气温度(C)

实例1：使用经验法则等式1，其中轮胎压力的测量单位是磅/平方英寸(psi)，温度的单位是摄氏温度(C)或开氏温度(K)。随着外部空气温度的改变，推荐轮胎压力也发生改变。在本例中，使用了以下信息：

T_Pl＝0℃(或300°K)

P_Pl＝30psi

T_Outside＝27℃(或273°K)

在以上给定条件下使用等式1，则推荐轮胎压力(P_Re)为：

理想气体定律等式—理想气体定律指出：压力(P)、体积(V)和温度(T)之间的关系通过等式PV＝nRT表示，在此等式中：

P＝压力

T＝温度

V＝体积

n＝所存在的气体的摩尔数；以及

R＝通用气体常数

根据此定律预测到：可测量的轮胎压力的改变会受到任何这些变量的影响。R和n是常数。此外，轮胎体积也被假定为常量(V₁＝V₂)。因此，在轮胎的情况下，压力P和温度T是变量。使用这一等式，对应于所测量的外部空气温度的推荐轮胎压力为：

$P_{\mathrm{Re}}=P_{\mathrm{Pl}}\·\left(\frac{T_{\mathrm{Outside}}}{T_{\mathrm{Pl}}}\right)$ 等式2

其中：

P_Re＝推荐轮胎压力(psi)

P_Pl＝冷态公告轮胎压力(psi)

T_Outside＝外部空气温度(K)

T_Pl＝冷态公告温度(K)

实例2：使用理想气体定律等式2，其中压力的测量单位是磅/平方英寸(psi)，温度的单位是开氏温度(K)。在此例中，将与例1相同的条件用作输入：

冷态公告空气温度(T_Pl)＝273°K；

公告压力(P_Pl)＝30psi；以及

外部空气温度(T_Outside)＝300°K。

使用等式2，则推荐轮胎压力(P_Re)为：

可以看出，两个等式在相同的输入下得到了近似的结果。行业经验法则等式1给出的推荐轮胎压力为34.86psi，同时理想气体定律等式2给出的推荐轮胎压力为32.97psi。

增强的实施例1-在此实施例中，来自轮胎自身内部的当前温度数据是通过轮胎传感器15测量的，并被应用于确定推荐轮胎压力。使用该当前轮胎温度来替换用在等式1和2中的外部空气温度。对于此实施例，等式1和2被如下修改：

等式3(从等式1中推导而出)

其中：

P_Re＝推荐轮胎压力(psi)

P_Pl＝冷态公告轮胎压力(psi)

T_Tire＝当前轮胎温度(C)

T_Pl＝冷态公告空气温度(C)

以及

$P_{\mathrm{Re}}=P_{\mathrm{Pl}}\·\left(\frac{T_{\mathrm{Tire}}}{T_{\mathrm{Pl}}}\right)$ 等式4(从等式2中推导而出)

其中：

P_Re＝推荐轮胎压力(psi)

P_Pl＝冷态公告轮胎压力(psi)

T_Tire＝当前轮胎温度(K)

T_Pl＝冷态公告温度(K)

增强的实施例2-在此实施例中，当前轮胎温度和外部空气温度被用作输入以确定推荐轮胎压力。等式1和2被如下修改：

等式5(从等式1中推导而出)

其中：

P_Re＝推荐轮胎压力(psi)

P_Pl＝冷态公告轮胎压力(psi)

T_Tire＝当前轮胎温度(C)

T_QutAir＝外部空气温度(C)

以及

$P_{\mathrm{Re}}=P_{\mathrm{Pl}}\·\left(\frac{T_{\mathrm{Tire}}}{T_{\mathrm{Outside}}}\right)$ 等式6(从等式2中推导而出)

其中：

P_Re＝推荐轮胎压力(psi)

P_Pl＝冷态公告轮胎压力(psi)

T_Tire＝当前轮胎温度(K)

T_Outside＝外部空气温度(K)

尽管在上文中提供了至少一个示范性的实施例，但应当认识到存在大量的变型。还应当认识到上述示范性的实施例仅仅是用于举例说明，而不意图以任何方式对本发明的范围、应用或配置进行限定。相反，上文中的详细说明将为本领域熟练技术人员提供实现上述示范性实施例的便捷的指示。应当认识到，在不脱离如所附权利要求书及其法律上的等效表述所阐述的本发明范围的情况下，可以对各元件的功能和安排做出各种改变。

Claims (20)

1、一种用于推荐适当的轮胎压力的方法，该方法使用带有处理器的轮胎压力推荐系统，该方法包括：

获得对应于冷态公告空气温度(T_Pl)的冷态公告轮胎压力(P_Pl)；

获得所测量的外部空气温度(T_Outside)；

将所述冷态公告轮胎压力(P_Pl)、冷态公告空气温度(T_Pl)和所测量的外部空气温度(T_Outside)输入所述轮胎压力推荐系统；以及

使用所述处理器计算出对应于所测量的外部空气温度(T_Outside)的推荐轮胎压力(P_Re)，所述推荐轮胎压力(P_Re)是基于所述冷态公告轮胎压力(P_Pl)的。

2、如权利要求1所述的方法，进一步包括：在显示器上通告所述推荐轮胎压力(P_Re)。

3、如权利要求1所述的方法，进一步包括：

检测轮胎何时已达到所述推荐轮胎压力(P_Re)；以及

产生表明轮胎何时已被充气到所述推荐轮胎压力(P_Re)的反馈。

4、如权利要求3所述的方法，其中，利用与所述轮胎压力推荐系统相耦合的反馈元件来做出所述反馈。

5、如权利要求1所述的方法，其中，通过与所述轮胎压力推荐系统相耦合的温度计来自动地获得所测量的外部空气温度(T_Outside)。

6、如权利要求1所述的方法，其中，所述推荐轮胎压力(P_Re)为：

7、如权利要求1所述的方法，其中，所述推荐轮胎压力(P_Re)为：

$P_{\mathrm{Re}}=P_{\mathrm{Pl}}\·\left(\frac{T_{\mathrm{Outside}}}{T_{\mathrm{Pl}}}\right)$

8、一种用于推荐适当的轮胎压力的方法，该方法使用带有处理器的轮胎压力推荐系统，该方法包括：

获得对应于冷态公告空气温度(T_Pl)的冷态公告轮胎压力(P_Pl)；

获得所测量的当前轮胎温度(T_Tire)；

将所述冷态公告轮胎压力(P_Pl)、冷态公告空气温度(T_Pl)和所测量的当前轮胎温度(T_Tire)输入所述轮胎压力推荐系统；以及

利用所述处理器计算出对应于所述当前轮胎温度(T_Tire)的推荐轮胎压力(P_Re)，所述推荐轮胎压力(P_Re)是基于所述冷态公告轮胎压力(P_Pl)的。

9、如权利要求8所述的方法，进一步包括：在显示器上通告所述推荐轮胎压力(P_Re)。

10、如权利要求8所述的方法，进一步包括：

检测轮胎何时已达到所述推荐轮胎压力(P_Re)；以及

产生表明轮胎何时已被充气到所述推荐轮胎压力(P_Re)的反馈。

11、如权利要求10所述的方法，其中，利用与所述轮胎压力推荐系统相耦合的反馈元件来做出所述反馈。

12、如权利要求8所述的方法，其中，通过与所述轮胎压力推荐系统相耦合的轮胎传感器来自动地获得所测量的当前轮胎温度(T_Tire)。

13、如权利要求8所述的方法，其中，所述推荐轮胎压力(P_Re)为：

14、如权利要求8所述的方法，其中，所述推荐轮胎压力(P_Re)为：

$P_{\mathrm{Re}}=P_{\mathrm{Pl}}\·\left(\frac{T_{\mathrm{Tire}}}{T_{\mathrm{Pl}}}\right)$

15、如权利要求8所述的方法，进一步包括：获得所测量的外部空气温度(T_Outside)。

16、如权利要求15所述的方法，其中，所述推荐轮胎压力(P_Re)为：

17、如权利要求15所述的方法，其中，所述推荐轮胎压力(P_Re)为：

$P_{\mathrm{Re}}=P_{\mathrm{Pl}}\·\left(\frac{T_{\mathrm{Tire}}}{T_{\mathrm{Outside}}}\right)$

18、一种轮胎压力推荐系统，包括：

存储器元件，用于存储表示对应于冷态公告空气温度的冷态公告轮胎压力的数据；

温度计，其能够测量轮胎附近的外部空气温度；

处理逻辑，其被配置成产生对应于所测量的外部空气温度的推荐轮胎压力，所述推荐轮胎压力是基于所述冷态公告轮胎压力的；以及

显示器，用于通告所述推荐轮胎压力。

19、如权利要求18所述的系统，进一步包括：

与所述逻辑处理相耦合并且能够测量轮胎温度的轮胎传感器，其中所述处理逻辑进一步被配置成产生对应于所测量的轮胎温度的推荐轮胎压力。

20、如权利要求18所述的系统，进一步包括反馈元件，该反馈元件与所述处理逻辑相耦合，并且被配置成表明轮胎何时已被充气到所述推荐轮胎压力。

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