专利名称：拖车轮胎气压监测系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及轮胎气压的监测，特别是涉及拖车轮胎气压的监测。
背景技术：
已经有多种用于监测机动车辆轮胎内气压的压力感应系统被提出。这些系统利用电磁信号产生压力信号，并将该信号传送到一个接收器上。该压力信号对应于轮胎内部的气压。当压力下降到低于预设压力时，用指示器向车辆的操作者通知低压。
运动型多功能车和其他大型车辆常用于拖动拖车。人们需要监测拖车轮胎的轮胎状况和主要的车辆轮胎状况。公知方法的缺点是，为了正确地设定系统，需要驾驶员的介入。驾驶员必需将RF接收器与安装在拖车轮胎内的相关联的传感器进行校准。此外，压力数据的关联性取决于传感器的传送速度，而为了优化传感器的电池寿命，该传感器典型地在静止时以较低速度运行。结果导致在开始拖车连接时压力未知。 为了克服上述问题，一些系统结合了低频启动器以激发传感器，籍此允许系统自校准并请求压力数据。该启动器作为独立的组成部分，位于车辆的轮舱内，并向轮胎内的传感器发出信号。被启动器激发的传感器将识别数据和其他信息传送到接收器。然而，这样增加了不必要的成本，并使系统复杂化。 需要一种拖车轮胎气压监测系统，其不需要驾驶员手动介入，不会导致延时的压力数据，也不会增加成本和使系统复杂化。
发明内容
本发明提供一种自动监测拖车轮胎内轮胎气压的系统和方法，包括独立权利要求中的特征的组合，优选包括从属权利要求提供的可选特征。
图1是本发明的方法的方框图； 图2是本发明的压力监测系统的方框图； 图中的部件和步骤是为了简要和清楚起见进行的图示说明，并不一定表示对应任何特定的顺序。例如，为了进一步理解本发明的实施例，各步骤可以同时执行，或者以不同于附图中所示的顺序执行。
具体实施例方式
虽然本发明的各方面都通过参照详细说明的实施例进行描述，但本发明并不限于
这些实施例，附加的修改、应用、实施方式都能在不脱离本发明的情况下实施。在附图中，相同的附图标记将被用于表示相同的组件。本领域的技术人员会认识到，在不改变本发明的
范围时，这里提出的各种组件也能进行变换。本发明结合美国专利6，966，613所述的装配有集成拖车制动控制的拖车和牵引车辆以及美国专利7， 026， 922所述的轮胎气压监测系统进行说明，所述两个美国专利的全部内容以参考引用的方式结合于此。然而，应该注意， 在不脱离本发明范围的情况下，本发明也可以采用非集成的拖车制动控制实现，比如采用 售后市场的拖车制动控制器。 根据本发明，图1表示以方框图100表示的一种方法。根据方法ioo，拖车与牵引 车辆连接102。牵引车辆装配有集成拖车制动控制和轮胎气压监测系统。当拖车开始连接 时，牵引车辆的集成拖车制动控制器确认104拖车已经连接，并激发拖车上的传感器向拖 车制动控制器提供识别。根据本发明，拖车制动系统上的电磁体用于激发传感器。在检测 到拖车连接后，该集成拖车制动控制器发送信号给该电磁体。电磁体发射场106，该场能被 胎腔内的传感器检测到108。该电磁体实质上起到轮胎气压传感器的启动器的作用，从而消 除激发传感器的独立元件的需要。一旦拖车制动磁体发射的电磁场被传感器监测到108，传 感器就发送110包含有其信息的信号到牵引车辆的轮胎气压监测系统。轮胎气压监测系统 检测、识别并校正该传感器到各自的轮胎位置，并将该信息储存到存储器当中，下面将更加 详细地描述。随后，轮胎气压监测系统能够监测112各传感器位置上的轮胎气压。
图2表示本发明用于监测拖车轮胎内的空气压力的轮胎气压监测系统10。本发明 指向拖车12，其优选连接至机动车辆，也称为牵引车辆(图中未示出)。拖车12与各种车 辆系统保持联系，包括牵引车辆上的集成拖车制动控制器14，和也在牵引车辆上的轮胎气 压监测系统16。拖车和集成拖车制动控制器之间的通信可以通过有线连接13，也可以是低 频(LF)15和射频(RF)17传输。本实施例中，拖车12具有四个轮胎18。图中表示了左前轮 胎18a，右前轮胎18b，右后轮胎18c，左后轮胎18d。应当注意的是，虽然图中表示了四个轮 胎，拖车可能具有更多或者更少的轮胎。本领域的技术人员可以将这里描述的本发明的内 容应用到与本实施例轮胎数量不同的拖车上。 各轮胎18安装在拖车12上相对应的车轮上。每个轮胎都具有各自的轮胎气压 传感器电路20a， 20b， 20c， 20d，和作为拖车电力制动器系统的一部分、并位于拖车制动器内 的电磁体22a， 22b， 22c， 22d。每个电磁体位于邻近轮胎的位置，组成了用于每个传感器20 的启动器。启动器22产生低频RF信号15，被各传感器20a-20d识别，并激发来自传感器 20a-20d的响应，使得各传感器20a-20d的位置能够被车辆上的压力监测系统10识别。启动 器22作为拖车电力制动器的一部分，与牵引车辆上的集成拖车制动控制器14连接。 一旦传 感器20a-20d被启动器22a-22d激发，压力监测系统10上的天线24就接收传感器20a-20d 发送的信号。 根据本发明，启动器22是作为拖车电力制动系统一部分的电力制动器磁体。该磁 体在不用于制动时作为激发器。集成制动控制器14在检测到拖车12与牵引车辆连通后， 将发送信号13到电力制动器磁体上，该电力制动器磁体在需要时，或在轮胎气压监测系统 16请求下，发出低频电磁信号15以激发传感器20。集成拖车制动控制器14自动识别拖车 12与牵引车辆的连接。 当拖车连接上时，集成拖车制动控制器通知轮胎气压监测系统开始监测TPMS的 信息，并在同时激发启动器，即电磁体。传感器20a-20d响应电磁场，电磁场由发送到电力 制动磁体22a-22d的信号产生。结果就是传感器发射RF信号17，并被天线24接收到。天 线24在轮胎气压监测系统中与接收器26相连接。控制器28与结合有天线24的接收器26 相连接。接收器26接收来自轮胎气压传感器20a， 20b， 20c， 20d并被控制器26处理的压力信息和其他信息。传感器20a-20d发射的信息在控制器28中解码并处理，这是轮胎气压监 测与轮胎气压监测系统10自动校准所必需的，系统10可以通过电力制动器产生的低频场 从传感器16请求压力数据。 本发明的一个优点是不需要附加的硬件，因此不会产生额外的成本。该系统还能 够自校准，而不需要操作者/驾驶员的输入。 在上述说明中，本发明参照具体实施例进行了描述。然而，在不脱离本发明权利要 求所限定的范围内，可以进行各种修改和改变。说明书和附图作为本发明的示例，而不是作 为限制，各种修都被认为包括在本发明的范围之内。因此，本发明的范围应该由权利要求书 和其法定等同物所确定，而不仅仅是由所述的实施例确定。 例如，在任何方法权利要求中所述的步骤可以以任何顺序执行，而不限于权利要 求中的特定顺序。为减少信号噪声的影响也可以使用与滤波器相等同的替换物。此外，在 任何产品权利要求中所述的组件和/或部件也可以以其他排列安装，或可操作地配置，而 不限于权利要求所述的具体结构。 有益效果、其他优点和问题的解决方案已经在上面通过特定的实施例进行了说 明；然而，任何有益效果、优点、问题的解决方案或可以导致特定的有益效果、优点和解决方 案出现或变得更加显著的任何因素，都不得解释为任何或全部权利要求的重要、必需或基 本的特征或组件。 词组"包含"，"具有"，"包括"或其中任何的变化，都指非排他性的包含，这样以来， 包含要素清单的过程、方法、物品、组份或装置，并不是只包括所陈述的这些要素，也可能包 括没有清楚罗列的其他要素，或这些过程，方法，物品，组成或装置本身就固有的要素。在不 脱离总原则的情况下，除了那些没有明确陈述的之外，上述用于实施本发明的结构、排列、 应用、比例、元素、材料或组件的其他组合和/或修改，也可以变换或特别调整用于具体的 环境、制造规范、设计参数或其他操作要求。
权利要求
一种操作拖车轮胎气压监测系统的方法，包括以下步骤将拖车连接到具有拖车制动控制器和轮胎气压监测系统的牵引车辆上；拖车制动控制器识别拖车被连接至牵引车辆后，启动拖车制动器上的电磁体，使其产生电磁场；响应电磁场激活拖车上的轮胎气压传感器；从拖车上的传感器发射信号到牵引车辆上的轮胎气压监测系统，该信号包括传感器标识；在发射的传感器标识的基础上，识别牵引车辆上的轮胎气压监测系统的轮胎气压传感器；以及监测识别的轮胎气压传感器上的轮胎气压。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于进一步包括以下步骤 检测传感器何时停止发射，并通知操作者可能的传感器故障。
3. —种用于启动具有电力制动器的拖车的气压监测系统的系统，该系统包括 牵引车辆上的轮胎气压监测系统； 牵引车辆上的轮胎制动控制器；多个固定连接在位于拖车多个位置上的拖车制动器上的电磁体，被拖车制动控制器识 别和启动后，所述多个电磁体产生电磁场；多个安装在拖车车轮上的压力传感器，用于在被多个电磁体产生的电磁场激发后，发 射各自的识别信号到轮胎气压监测系统；其中轮胎气压监测系统识别压力传感器并监测各识别的传感器位置的轮胎气压。
4. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于进一步包括以下步骤发射代表在发射的 信号中未检测到传感器标识的指示的信号。
5. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于进一步包括以下步骤检测传感器何时停 止发射，并产生信号通知操作者可能的传感器故障。
6. —种监测具有拖车制动控制器的拖车上的轮胎气压的方法，该方法包括以下步骤 在拖车制动控制器中识别拖车与牵引车辆之间的连接；从拖车制动控制器发送启动器信号到拖车制动器，从而在拖车制动器的磁体上产生电 磁场；响应电磁场激发拖车上的轮胎气压传感器；从拖车上的传感器发射传感器标识信号到轮胎气压监测系统； 在传感器标识信号的基础上，识别轮胎气压监测系统中拖车上的传感器； 监测轮胎气压监测系统中拖车上与已识别的传感器关联的各位置上的轮胎气压。
7. 根据权利要求6所述的方法，其特征在于进一步包括以下步骤发射代表在发射的 信号中未检测到传感器标识的指示的信号。
8. 根据权利要求6所述的方法，其特征在于进一步包括以下步骤检测传感器何时停 止发射，并产生信号通知操作者可能的传感器故障。
全文摘要
一种系统和方法，其在拖车连接到牵引车辆上之后，拖车制动控制器通知轮胎气压监测系统开始监测TPMS的信息，同时启动启动器，即电磁体。传感器响应电力制动器磁体产生的电磁场。结果，传感器发射RF信号，该信号被轮胎气压监测系统接收。传感器发射的信息在控制器中解码并处理，这是轮胎气压监测与轮胎气压监测系统自动校准所必需的，该系统可以通过电力制动器产生的低频场从传感器请求压力数据。
文档编号B60L7/00GK101734116SQ20091020948
公开日2010年6月16日 申请日期2009年11月4日 优先权日2008年11月5日
发明者伊布拉辛·伊萨, 卡克·沃伊奇克, 布赖恩·班尼, 托马斯·李·米勒, 托马斯·麦克尔·麦克奎德 申请人:福特全球技术公司