一种胎压模拟系统总成的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种胎压模拟系统总成，属于汽车【技术领域】。该胎压模拟系统总成，包括：轮胎模拟系统、胎压监测系统、空气压缩机和工控机；轮胎模拟系统包括：轮胎和伺服电机；伺服电机的一端与轮胎相连，另一端与工控机相连，空气压缩机和轮胎相连，胎压监测系统设置在轮胎内部；工控机，用于控制伺服电机带动轮胎按照预设速度进行转动；工控机，还用于控制空气压缩机向轮胎内部压入预设气压值的压缩空气；胎压监测系统，用于采集轮胎内部的压缩空气的相关指标，并在相关指标达到预设阈值时，发出报警信号。该胎压模拟系统总成，能够较为真实地模拟轮胎的内部环境，并对轮胎的性能进行监控，保证轮胎的使用安全。
【专利说明】一种胎压模拟系统总成
【技术领域】
[0001]本发明涉及汽车【技术领域】，特别涉及一种胎压模拟系统总成。
【背景技术】
[0002]轮胎是在各种车辆或机械上装配的接地滚动的圆环形弹性橡胶制品，通常安装在金属轮辋上，能支承车身，缓冲外界冲击，实现与路面的接触并保证车辆的行驶性能。由于轮胎常在复杂和苛刻的条件下使用，在行驶时承受着各种变形、负荷、力以及高低温作用，因此，需要具有较高的承载性能、牵引性能和缓冲性能。
[0003]为了保证轮胎使用安全，需要在轮胎内部安装胎压监测系统(Tire PressureMonitoring System,简称TPMS系统),从而对轮胎的性能指标进行监测，并在轮胎出现异常时发出报警信号，减少爆胎、毁胎的概率，降低油耗和车辆部件的损坏，进而保证整车安全。
[0004]现有技术中，在汽车实际生产制造过程中，通常在完成实际轮胎的组装后，再通过整车试验对轮胎性能进行监测，出现问题后再进行整改周期长、成本较高；还有一些通过压力舱来模拟轮胎的内部环境，对轮胎的性能进行监测，但是采用压力舱模拟整车的轮胎环境，由于无法对压力舱的运动状态进行实时控制，导致与整车的实际工况相差较远，从而使得监测结果不准确，无法真实反映轮胎的实际情况。
【发明内容】
[0005]本发明实施例提供了一种胎压模拟系统总成，能够较为真实地模拟轮胎内部环境，并对轮胎性能进行监控。
[0006]本发明实施例提供的技术方案如下:
[0007]—种胎压模拟系统总成，包括:轮胎模拟系统、胎压监测系统、空气压缩机和工控机；所述轮胎模拟系统包括:轮胎和伺服电机；所述伺服电机的一端与所述轮胎相连，另一端与所述工控机相连，所述空气压缩机和所述轮胎相连，所述胎压监测系统设置在所述轮胎内部；所述工控机，用于控制所述伺服电机带动所述轮胎按照预设速度进行转动；所述工控机，还用于控制所述空气压缩机向所述轮胎内部压入预设气压值的压缩空气；所述胎压监测系统，用于采集所述轮胎内部的压缩空气的相关指标，并在所述相关指标达到预设阈值时，发出报警信号。
[0008]优选地，还包括:设置在所述空气压缩机和所述轮胎之间的储气罐，所述储气罐和所述轮胎之间通过导气管相连。
[0009]优选地，所述导气管上设置有开度可控的电磁阀。
[0010]优选地，所述储气罐中设置有能够采集所述储气罐中压缩空气的温度值的热电偶温度计，以及能够对所述储气罐中的压缩空气进行加热的热电偶。
[0011]优选地，所述储气罐中还设置有能够采集所述储气罐中压缩空气的气压值的压力传感器。
[0012]优选地，还包括:设置在所述储气罐和所述工控机之间的模数转换器；所述模数转换器，用于将所述热电偶温度计采集的所述压缩空气的温度值，以及所述压力传感器采集的所述压缩空气的气压值转换为电信号后输出给所述工控机。
[0013]优选地，所述胎压监测系统包括:设置在所述轮胎内部的胎压监测传感器和报警器；所述胎压监测传感器，用于采集所述轮胎内部的压缩空气的相关指标；所述报警器，用于在所述相关指标达到预设阈值时，发出报警信号。
[0014]优选地，所述轮胎内部的压缩空气的相关指标包括:气压信号和温度信号。
[0015]优选地，还包括:与所述胎压监测传感器相连的解码模块；所述解码模数，用于将所述胎压监测传感器采集的所述轮胎内部的压缩空气的气压信号和温度信号进行解码后得到对应的气压值和温度值。
[0016]优选地，还包括:与所述解码模块相连的信号分析及显示模块；所述信号分析及显示模块，用于将经过解码后得到的所述气压值和温度值进行信号分析及显示。
[0017]本发明实施例提供的胎压模拟系统总成，通过工控机控制伺服电机带动轮胎转动，并通过空气压缩机向轮胎内部压入预设气压值的压缩空气，能够较为真实地模拟轮胎的内部环境，通过胎压监测系统能够对轮胎的性能进行监控，当压缩空气的相关指标达到预设阈值时，及时发出报警信号，从而有效保证轮胎的使用安全。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0019]图1是本发明实施例提供的一种胎压模拟系统总成的整体示意图。
[0020]附图标记:
[0021]1-轮胎模拟系统；2_轮胎；3_伺服电机；4_胎压监测系统；
[0022]5-空气压缩机；6_工控机；7_储气罐；8_导气管；9_电磁阀；
[0023]10-热电偶温度计；11-热电偶；12-压力传感器；13-模数转换器；
[0024]14-胎压监测传感器；15_报警器；16_信号分析及显示模块；
[0025]17-解码模块。
【具体实施方式】
[0026]为了使本【技术领域】的人员更好地理解本发明实施例的方案，下面结合附图和实施方式对本发明实施例作进一步的详细说明。
[0027]如图1所示，胎压模拟系统总成可以包括:轮胎模拟系统1、胎压监测系统4、空气压缩机5和工控机6 ;轮胎模拟系统I可以包括:轮胎2和伺服电机3 ;具体地，伺服电机3的一端可以通过轴承与轮胎2相连，另一端与工控机6相连，空气压缩机5和轮胎2相连，胎压监测系统4设置在轮胎2内部；其中，伺服电机3采用频率可调的电动机，工控机6不仅能够控制伺服电机3带动轮胎2按照预设速度进行转动，还能够控制空气压缩机5向轮胎2内部压入预设气压值的压缩空气；胎压监测系统4，用于采集轮胎2内部的压缩空气的相关指标，并在相关指标达到预设阈值时，发出报警信号。该胎压模拟系统，通过工控机6对伺服电机3的转速进行控制，从而能够对轮胎2的转速进行控制，进而能够对轮胎2的运动状态进行实时控制，从而模拟整车的实际工况，能够保证监测结果准确、真实地反映轮胎的实际情况。
[0028]其中，上述轮胎2内部的压缩空气的相关指标可以包括:气压信号和温度信号，这些信号具体可以为射频信号，经过信号处理后，能够得到气压值和温度值。相关指标的预设阈值可以根据需要进行设定，当气压值过小或者过大，例如，小于或等于轮胎2常态下气压值的75%，或者大于或等于常态下气压值125%时，发出报警信号；当温度值过高时，例如，大于70°C时发出报警信号。
[0029]为了保证轮胎2在压入空气过程中的安全性，防止通过空气压缩机5直接向轮胎2内部压入压缩空气过量导致轮胎2发生炸裂，上述胎压模拟系统总成，还可以包括设置在空气压缩机5和轮胎2之间的储气罐7，储气罐7和轮胎2之间通过导气管8相连，从而可以通过空气压缩机5先将压缩空气压入储气罐7，再通过导气管8使压缩空气9流入轮胎2，能够有效保证轮胎2的安全。
[0030]为了对进气和放气速度进行控制，可以在导气管8上设置开度可控的电磁阀9，通过电磁阀9开度大小的控制，能够实现速度的调节。当电磁阀9打开时，储气罐7和轮胎2相连通，稳态时，储气罐7和轮胎2内部的气压值和温度值相同，通过工控机6对空气压缩机5的气压值进行控制，可以设定储气罐7和轮胎2内部的气压。当电磁阀9关闭后，储气罐7和轮胎2相互独立，可以通过改变储气罐7内部的气压值，从而使再次打开电磁阀9后，能够实现压缩空气在储气罐7和轮胎2之间的流通。
[0031]为了实现温度控制，可以在储气罐7中设置能够采集储气罐7中压缩空气温度值的热电偶温度计10，以及能够对储气罐7中的压缩空气进行加热的热电偶11。通过设置热电偶温度计10实时采集储气罐7中当前的温度值反馈给工控机6，由工控机6根据当前的温度值控制热电偶11在需要时，对储气罐7内的压缩空气进行加热，然后打开电磁阀9，从而使轮胎2和储气罐7之间的温度达到相同，进而实现对轮胎2内部的温度控制。
[0032]为了实时检测储气罐7中的气压值，还可以在储气罐7中设置能够采集储气罐7中压缩空气的气压值的压力传感器12，通过将压力传感器12采集的压力值反馈给工控机6，由工控机6对空气压缩机5的气压值进行调整，从而对储气罐7中的气压值进行调整，进而对轮胎2中的气压值进行控制。
[0033]由于通过热电偶温度计10和压力传感器12所采集的信号可以为模拟量信号，通过在储气罐7和工控机6之间设置模数转换器13，能够将模拟量信号转化为数字量信号，以便于工控机6进行信号识别。具体通过模数转换器13将热电偶温度计10采集的压缩空气的温度值，以及压力传感器12所采集的压缩空气的气压值转换为相应的电信号，例如电压信号，然后输出给工控机6。
[0034]上述胎压监测系统4可以包括:设置在轮胎2内部的胎压监测传感器14和报警器15 ;其中，胎压监测传感器14，用于采集轮胎2内部的压缩空气的相关指标；报警器15，用于在相关指标达到预设阈值时，发出报警信号。
[0035]其中，轮胎2内部的压缩空气的相关指标可以包括:气压信号和温度信号，由于胎压监测传感器14所采集的的气压信号和温度信号可以为射频信号，为了对信号进行解码识别，上述胎压监测系统4进一步还可以包括:与胎压监测传感器14相连的解码模块17 ；其中，解码模数17，用于将胎压监测传感器14采集的轮胎2内部的压缩空气的气压信号和温度信号进行解码后得到对应的气压值和温度值。具体地，胎压监测传感器14可以采用INFINEON公司的TDK5100F芯片，该芯片带有射频发射1C，能够将所采集到的轮胎2内部的气压信号和温度信号，以射频信号形式发送给解码模块；解码模块17，可以根据需要选用具有一体式解码识别功能的芯片加以实现，也可以采用信号接收和解码识别相分离的独立芯片加以实现，例如，可以采用带射频接收IC的INFINEON公司的TDA5210芯片接收胎压监测传感器14所发送的射频信号，然后再采用FREESCALE公司的MC9S12G64F0MLF芯片进行信号解码识别。本领域技术人员容易知道，上述各芯片之间的通信可以采用现有技术中的通信方法加以实现，本发明实施例不做具体限定。
[0036]为便于进行信号分析及观察，上述胎压监测系统4可以包括与解码模块17相连的信号分析及显示模块16 ;信号分析及显示模块16，用于将经过解码后得到的气压值和温度值进行信号分析及显示。其中，信号分析及显示模块16可以采用专门的总线分析设备，例如CANoe或TELLUS等进行信号分析处理，采用计算机设备进行显示，当然也可以采用安装有总线分析软件的一体化的计算机设备进行信号分析及显示，能够非常直观、方便地对轮胎情况进行观察。
[0037]为保证上述胎压模拟系统总成能够正常工作，本领域技术人员容易知道，上述胎压模拟系统总成还包括为其提供电能的供电模块，该供电模块优选采用直流稳压电源。
[0038]本发明实施例提供的胎压模拟系统总成，通过工控机控制伺服电机带动轮胎转动，并通过空气压缩机向轮胎内部压入预设气压值的压缩空气，能够较为真实地模拟轮胎的内部环境，通过胎压监测系统能够对轮胎的性能进行监控，当压缩空气的相关指标达到预设阈值时，及时发出报警信号，从而有效保证轮胎的使用安全。
[0039]以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种胎压模拟系统总成，其特征在于，包括:轮胎模拟系统、胎压监测系统、空气压缩机和工控机；所述轮胎模拟系统包括:轮胎和伺服电机；所述伺服电机的一端与所述轮胎相连，另一端与所述工控机相连，所述空气压缩机和所述轮胎相连，所述胎压监测系统设置在所述轮胎内部； 所述工控机，用于控制所述伺服电机带动所述轮胎按照预设速度进行转动； 所述工控机，还用于控制所述空气压缩机向所述轮胎内部压入预设气压值的压缩空气; 所述胎压监测系统，用于采集所述轮胎内部的压缩空气的相关指标，并在所述相关指标达到预设阈值时，发出报警信号。
2.根据权利要求1所述的胎压模拟系统总成，其特征在于，还包括:设置在所述空气压缩机和所述轮胎之间的储气罐，所述储气罐和所述轮胎之间通过导气管相连。
3.根据权利要求2所述的胎压模拟系统总成，其特征在于:所述导气管上设置有开度可控的电磁阀。
4.根据权利要求3所述的胎压模拟系统总成，其特征在于:所述储气罐中设置有能够采集所述储气罐中压缩空气的温度值的热电偶温度计，以及能够对所述储气罐中的压缩空气进行加热的热电偶。
5.根据权利要求4所述的胎压模拟系统总成，其特征在于:所述储气罐中还设置有能够采集所述储气罐中压缩空气的气压值的压力传感器。
6.根据权利要求5所述的胎压模拟系统总成，其特征在于，还包括:设置在所述储气罐和所述工控机之间的模数转换器；所述模数转换器，用于将所述热电偶温度计采集的所述压缩空气的温度值，以及所述压力传感器采集的所述压缩空气的气压值转换为电信号后输出给所述工控机。
7.根据权利要求1至6任一项所述的胎压模拟系统总成，其特征在于，所述胎压监测系统包括:设置在所述轮胎内部的胎压监测传感器和报警器；所述胎压监测传感器，用于采集所述轮胎内部的压缩空气的相关指标；所述报警器，用于在所述相关指标达到预设阈值时，发出报警信号。
8.根据权利要求7所述的胎压模拟系统总成，其特征在于，所述轮胎内部的压缩空气的相关指标包括:气压信号和温度信号。
9.根据权利要求8所述的胎压模拟系统总成，其特征在于，还包括:与所述胎压监测传感器相连的解码模块；所述解码模数，用于将所述胎压监测传感器采集的所述轮胎内部的压缩空气的气压信号和温度信号进行解码后得到对应的气压值和温度值。
10.根据权利要求9所述的胎压模拟系统总成，其特征在于，还包括:与所述解码模块相连的信号分析及显示模块；所述信号分析及显示模块，用于将经过解码后得到的所述气压值和温度值进行信号分析及显示。
【文档编号】B60C23/02GK104129240SQ201410398075
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2014年8月13日 优先权日:2014年8月13日
【发明者】李娟 , 刘成厚, 关宁, 祝慧, 王宏大 申请人:安徽江淮汽车股份有限公司