CN209541997U - 胎压传感器工作环境模拟系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及胎压传感器工作环境模拟系统。所述胎压传感器工作环境模拟系统包括：壳体；工作盘，其布置在所述壳体内并设置有至少一个工位；动力装置，其布置在所述壳体内并与所述工作盘相连，用于提供动力使得所述工作盘转动；至少一个压力密封单元，其装设在所述工位上，并具有用于容纳胎压传感器的密封腔体；空气单元，其与所述密封腔体相连，用于动态模拟对轮胎的充放气；控制单元，其与所述动力装置和所述空气单元相连，用于通过控制所述动力装置和所述空气单元的运行来动态模拟轮胎的工况；信号接收单元，其与容纳在所述密封腔体内的胎压传感器进行通信，以接收所述胎压传感器发送出的信号。本实用新型结构紧凑、应用灵活且安全性高。

Description

胎压传感器工作环境模拟系统

技术领域

本实用新型涉及车辆技术领域，尤其涉及胎压传感器工作环境模拟系统。

背景技术

随着汽车的高度普及化，人们对汽车的行车安全也越来越重视，为了提升道路行车安全，胎压监测系统（Tire Pressure Monitor System, TPMS）在汽车中的应用也越来越多，还有不少国家或地区通过立法将TPMS作为汽车的标准配置。在目前主流的TPMS技术中，直接式胎压监测系统的应用最为广泛，这种技术通过在四个装入轮胎里的传感器来动态测量轮胎气压，然后再通过射频信号，将胎压信息实时传送到接收模块上，然后通过总线通讯将原始数据传送到中央处理模块进行处理并最后在相应的显示介质上显示出四轮胎压和相应提示信息。

随着TPMS技术的不断发展完善，TPMS已不再是简单的对轮胎气压的显示，在系统中还集成了多种报警提示逻辑，其功能逻辑以及可靠性的验证显得尤为重要。因此在整套系统的前期验证工作中，胎压传感器的环境模拟系统就显得尤其重要。然而，在现有的模拟系统中，还不能最真实地还原传感器的各种工作工况，因此不能对整个TPMS系统的功能逻辑和稳定性进行一个全面的验证。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了胎压传感器工作环境模拟系统，从而有效解决或缓解了现有技术中存在的以上这些问题和其他方面的问题中的一个或多个。

根据本实用新型的一个方面，它提供了一种胎压传感器工作环境模拟系统，其包括：

壳体；

工作盘，其布置在所述壳体内，并且设置有至少一个工位；

动力装置，其布置在所述壳体内并与所述工作盘相连，用于提供动力使得所述工作盘转动；

至少一个压力密封单元，其装设在所述工位上，并且具有用于容纳胎压传感器的密封腔体；

空气单元，其与所述密封腔体相连，用于动态模拟对轮胎的充放气；

控制单元，其与所述动力装置和所述空气单元相连，用于通过控制所述动力装置和所述空气单元的运行来动态模拟轮胎的工况；以及

信号接收单元，其与容纳在所述密封腔体内的胎压传感器进行通信，以接收所述胎压传感器发送出的信号。

在根据本实用新型的胎压传感器工作环境模拟系统中，可选地，所述空气单元包括：

空气压缩机，其布置在所述壳体内；

压力容器，其与所述空气压缩机相连用于接受所输出的压缩空气，并且与所述密封腔体相连，用于使用所述压缩空气向所述密封腔体提供充放气；以及

压力表，其用于检测并显示从所述空气压缩机至所述密封腔体的气体传送路径中的气体压力；以及

控制阀，其布置在所述气体传送路径中，用于控制向所述密封腔体提供充放气。

在根据本实用新型的胎压传感器工作环境模拟系统中，可选地，所述工作盘具有中空的中心轴，并且所述空气单元还包括装设在所述中心轴的端面上以供所述气体传送路径穿过其的旋转接头

在根据本实用新型的胎压传感器工作环境模拟系统中，可选地，所述压力表和所述控制阀均布置在所述壳体的外部，所述控制阀包括针型阀。

在根据本实用新型的胎压传感器工作环境模拟系统中，可选地，所述控制阀包括一个或多个手动阀，其布置在所述气体传送路径中，用于在所述空气压缩机停机后供手动控制向所述密封腔体提供充放气。

在根据本实用新型的胎压传感器工作环境模拟系统中，可选地，所述控制单元被设置成：在所述压力容器内的气体压力值达到第一阈值时使得所述空气压缩机停机，并且在所述压力容器内的气体压力值小于第二阈值时使得所述空气压缩机启动。

在根据本实用新型的胎压传感器工作环境模拟系统中，可选地，所述动力装置包括电机，并且所述控制单元包括：

PLC控制器，其用于设定并提供电机的转速曲线，用于动态模拟轮胎在不同转速下的工况；以及

显示屏，其与所述PLC控制器相连，用于显示至少一个运行参数，所述运行参数包括电机的运行参数。

在根据本实用新型的胎压传感器工作环境模拟系统中，可选地，所述电机是直驱电机，所述显示屏布置在所述壳体的外部。

在根据本实用新型的胎压传感器工作环境模拟系统中，可选地，所述工作盘设置有均布于其上的四个工位。

在根据本实用新型的胎压传感器工作环境模拟系统中，可选地，所述壳体设置有至少两个分隔开的腔体，用于分别放置所述空气单元和所述工作盘。

从结合了附图的以下详细描述中，根据本实用新型的各技术方案的特点、特征及优点等将变得显然。采用本实用新型的胎压传感器工作环境模拟系统，能够有效地模拟行车过程中胎压传感器可能经受的工况，并且准确验证胎压传感器在这些相应工况下能否将相应的信号向外发送出，以及中央处理器能否按照既定的逻辑来正确处理并及时发送出相应的提示或警告信息等。本实用新型结构紧凑、应用灵活且安全性高，能够有效解决现有TPMS系统设计人员无法快速、直观且全面地验证整个系统功能逻辑等方面问题。

附图说明

以下将结合附图和实施例来对本实用新型的技术方案作进一步的详细描述，但是应当知道，这些附图只是出于解释目的而设计的，仅意在概念性地说明此处描述的结构构造，而不必要依比例进行绘制。

图1是一个根据本实用新型的胎压传感器工作环境模拟系统实施例的立体结构示意图。

图2是从图1中所示实施例的后方所看到的立体结构示意图。

图3是图1所示实施例中的一个压力密封单元示例的立体结构示意图。

具体实施方式

首先，需要说明的是，以下将以示例方式来具体说明本实用新型的胎压传感器工作环境模拟系统的结构组成、特点和优点等，然而所有的描述仅是用来进行说明的，而不应将它们理解为对本实用新型形成任何的限制。本文中出于描述的目的，技术用语“上”、“下”、“前”、“后”及其派生词等应联系附图中进行定向的结构，然而将理解的是，本实用新型可以采取多种替代定向。

此外，对于在本文所提及的实施例中予以描述或隐含的任意单个技术特征，或者被显示或隐含在各附图中的任意单个技术特征，本实用新型仍然允许在这些技术特征（或其等同物）之间继续进行任意组合或者删减，从而获得可能未在本文中直接提及的本实用新型的更多其他实施例。

在图1和图2中分别从前端视角和后端视角显示出了一种根据本实用新型的胎压传感器工作环境模拟系统实施例的基本结构组成情况。在这个实施例中，该胎压传感器工作环境模拟系统可以包括壳体1、工作盘2、动力装置3、一个或多个压力密封单元4、空气单元5、控制单元6和信号接收单元（未示出），下面就对此进行详细说明。

首先来讲，可以通过壳体1来为该胎压传感器工作环境模拟系统提供框架结构，以便可将上述的其他组成部件布置在该壳体内部或外表面上。在可选情形下，可将壳体1设置有具有两个或者更多个被分隔开的腔体，以便根据应用需要来将相应的元器件、单元或装置等分别置于各腔体中。例如图1和图2中所示，可以将壳体1设置成具有三个腔体11、12和13，并将它们分别用来放置工作盘2、动力装置3、空气单元5等。

工作盘2是被安装布置在壳体1的内部，可以在该工作盘2上设置一个或多个工位20，例如在图1中仅以示意方式图示出了可将四个工位20均匀布置在工作盘2上。对于每一个工位20来讲，它是被构造成适于将一个压力密封单元4装设在其上，并且通过将胎压传感器布置在压力密封单元4的密封腔体内，从而可以借助工作盘2的旋转运动来带动胎压传感器一起进行运动，由此可以模拟创建出将胎压传感器布置在车辆轮胎上的工作环境。

在给出的实施例中，通过例如可布置在腔体12内的动力装置3来为工作盘2提供动力以促使后者进行运动。在可选情形下，动力装置3可以包括电机（如直流驱动电机等），可以例如将电机的输出轴与工作盘2的中心轴连接在一起，以便用来进行动力传递。

在给出的实施例中，空气单元5是被设置用来动态模拟对轮胎的充放气，以便能被装设在上述压力密封单元4的密封腔体内的胎压传感器进行信号采集。在可选情形，可以将工作盘2的中心轴构造成具有中空结构，并且为空气单元5可选地配置旋转接头并将其装设在工作盘2的中心轴的端面上，以便可以通过以上方式来提供气体从空气单元5到压力密封单元4的密封腔体的传送路径，从而形成对于轮胎的充放气状态的动态模拟。

作为举例说明，结合图1和图2中所示，可将空气单元5可选地设置成包括空气压缩机51、压力容器52、压力表53和控制阀54。其中，可将空气压缩机51布置在壳体1内，例如将其布置在壳体1内的腔体13中。同时，将空气压缩机51与压力容器52相连，以便为后者输入压缩空气，然后再经由压力容器52在需要时将压缩空气供应给与其相连通的压力密封单元4的密封腔体，从而可以在密封腔体内动态模拟出轮胎的充放气状态。

压力表53和控制阀54分别提供了对于上述压缩空气供应状况的相应检测和控制手段。即，通过压力表53可以检测并显示出从空气压缩机51到压力密封单元4的密封腔体的气体传送路径中的气体压力，这为使用者获知当前气压状况提供了方便。控制阀54是被布置在上述的气体传送路径中，使用者可以根据所获知的当前气压状况来操作控制阀54，从而可将当前气压调整控制在所期望的范围。

如图1中所示，在一些应用场合下，可以将压力表53和控制阀54都布置在壳体1的外部，例如布置在壳体1的顶部和/或侧部等，以便于使用者进行观测和操作。

在可选情形下，控制阀54可以采用例如针型阀等形式的各类适宜阀门部件。此外，由于空气压缩机在工作时可能出现振动、噪声较大等现象，因此控制阀54可以包括一个或多个手动阀，可将此类手动阀布置在从空气压缩机51到压力密封单元4的密封腔体的气体传送路径中的任何适宜位置处，用来在空气压缩机51停机后之后供使用者进行手动操作来调控对密封腔的充放气动作。

作为举例说明，例如可以设置两个手动阀，当该胎压传感器工作环境模拟系统上电时，可以通过空气压缩机51来自动将压力容器52加压到例如0.8 MPa后，随后使空气压缩机51停机，然后就就可以通过操作上述两个手动阀来给压力密封单元4的密封腔体进行充放气操作（即加减压操作）。另外，可以在压力容器52的气压低于例如0.6 MPa之后，再启动空气压缩机51（如将其自动启动）来压力容器52加压到例如0.8 MPa。

下面将介绍该胎压传感器工作环境模拟系统中的控制单元6。对于控制单元6来讲，可将它与上述的动力装置3和空气单元5进行连接，以此可对控制动力装置3和空气单元5的运行状况进行控制，从而能够根据需要来动态模拟轮胎的工况。

在一些实际应用中，可以将控制单元6设置成：在压力容器52内的气体压力值达到第一阈值（例如以上所讨论的0.8 MPa）时，使得空气压缩机51停机，并且在压力容器52内的气体压力值小于第二阈值时（例如以上所讨论的0.6 MPa），则使得空气压缩机51重新启动。关于上述的第一阈值和第二阈值，它们是被允许根据具体应用情况来进行灵活设定和调整的。

作为举例说明，在一些具体应用中，可以将上述控制单元6设置成包括PLC控制器61以及与其相连的显示屏62。其中，可在PLC控制器61内于设定并提供电机的转速曲线，以便用来动态模拟轮胎在不同转速下的工况，并且可以通过显示屏62显示一个或多个运行参数（例如上述的可作为动力装置3的电机的运行参数），关于这些运行参数的选择性显示是被允许根据应用需要情形来进行灵活设定的。通常来讲，可以如图1中所示地将显示屏62直接布置在壳体1的外部，以便使用者进行观测。

此外，可以在给出的实施例中设置信号接收单元（未示出），它是用来与装设在上述压力密封单元4的密封腔体内的胎压传感器进行通信，由此可将从胎压传感器所接收的信号用于进行相应的分析处理，例如可以结合通过上述PLC控制器61控制实现的不同转速曲线，用来动态验证整个TPMS系统在多种行车路况中进行预警或报警提示的及时性以及逻辑功能等。

采用根据本实用新型的胎压传感器工作环境模拟系统，可以精确地且自动地模拟胎压传感器在行车过程中可能经受的各种工况，并且验证在这些相应工况下，胎压传感器是否能够准确且稳定地将相应的信号发送出，以及控制部分能否根据设定的逻辑来正确处理并及时发送出相应的提示或警告信息等。本胎压传感器工作环境模拟系统整体结构紧凑小巧，使用灵活方便，可将其应用到例如整车开发的中前期，用来对TPMS进行模拟设计验证，能够有效地解决现有TPMS系统设计人员无法快速、直观且全面地验证整个系统功能逻辑等方面问题。

以上仅以举例方式来详细阐明根据本实用新型的胎压传感器工作环境模拟系统，这些个例仅供说明本实用新型的原理及其实施方式之用，而非对本实用新型的限制，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，本领域技术人员还可以做出各种变形和改进。因此，所有等同的技术方案均应属于本实用新型的范畴并为本实用新型的各项权利要求所限定。

Claims (10)

1.一种胎压传感器工作环境模拟系统，其特征在于，包括：

壳体；

工作盘，其布置在所述壳体内，并且设置有至少一个工位；

动力装置，其布置在所述壳体内并与所述工作盘相连，用于提供动力使得所述工作盘转动；

至少一个压力密封单元，其装设在所述工位上，并且具有用于容纳胎压传感器的密封腔体；

空气单元，其与所述密封腔体相连，用于动态模拟对轮胎的充放气；

控制单元，其与所述动力装置和所述空气单元相连，用于通过控制所述动力装置和所述空气单元的运行来动态模拟轮胎的工况；以及

信号接收单元，其与容纳在所述密封腔体内的胎压传感器进行通信，以接收所述胎压传感器发送出的信号。

2.根据权利要求1所述的胎压传感器工作环境模拟系统，其中，所述空气单元包括：

空气压缩机，其布置在所述壳体内；

压力容器，其与所述空气压缩机相连用于接受所输出的压缩空气，并且与所述密封腔体相连，用于使用所述压缩空气向所述密封腔体提供充放气；以及

压力表，其用于检测并显示从所述空气压缩机至所述密封腔体的气体传送路径中的气体压力；以及

控制阀，其布置在所述气体传送路径中，用于控制向所述密封腔体提供充放气。

3.根据权利要求2所述的胎压传感器工作环境模拟系统，其中，所述工作盘具有中空的中心轴，并且所述空气单元还包括装设在所述中心轴的端面上以供所述气体传送路径穿过其的旋转接头。

4.根据权利要求2所述的胎压传感器工作环境模拟系统，其中，所述压力表和所述控制阀均布置在所述壳体的外部，所述控制阀包括针型阀。

5.根据权利要求2所述的胎压传感器工作环境模拟系统，其中，所述控制阀包括一个或多个手动阀，其布置在所述气体传送路径中，用于在所述空气压缩机停机后供手动控制向所述密封腔体提供充放气。

6.根据权利要求5所述的胎压传感器工作环境模拟系统，其中，所述控制单元被设置成：在所述压力容器内的气体压力值达到第一阈值时使得所述空气压缩机停机，并且在所述压力容器内的气体压力值小于第二阈值时使得所述空气压缩机启动。

7.根据权利要求1所述的胎压传感器工作环境模拟系统，其中，所述动力装置包括电机，并且所述控制单元包括：

PLC控制器，其用于设定并提供电机的转速曲线，用于动态模拟轮胎在不同转速下的工况；以及

显示屏，其与所述PLC控制器相连，用于显示至少一个运行参数，所述运行参数包括电机的运行参数。

8.根据权利要求7所述的胎压传感器工作环境模拟系统，其中，所述电机是直驱电机，所述显示屏布置在所述壳体的外部。

9.根据权利要求1所述的胎压传感器工作环境模拟系统，其中，所述工作盘设置有均布于其上的四个工位。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的胎压传感器工作环境模拟系统，其中，所述壳体设置有至少两个分隔开的腔体，用于分别放置所述空气单元和所述工作盘。