专利名称：对车辆轮胎内的压力的调整的制作方法
技术领域：
本发明涉及ー种用于调整车辆特别是汽车的轮胎内的压カ的装置和方法。
背景技术：
目前为此目的在加油站使用最广泛的装置在便携式单元内包括压カ容器、具有用干与轮胎气门连接的接合器的软管、用于有选择地将软管与压カ容器或与周围大气连接的换向阀以及用于检测软管内压カ的压カ表。如果将该単元的接合器固定在轮胎气门上，那么轮胎气门打开，并且压カ表測量轮胎压力。通过操作该单元的换向阀，用户可以使轮胎压力达到期望的数值。为可以正确调整轮胎压力，用户必须了解正确的压カ值。这一点并非总是那么简 单，因为在ー辆并且是同一辆汽车上的正确压カ在前胎和后胎之间会有所不同，而且在同一辆汽车上也可能使用不同型号的轮胎，它们各自要求不同的压力。但即使已经知道正确的压力，调整也是ー种费时的过程，因为用户不能准确估计换向阀打开时流入或流出的压缩空气的量和轮胎由此产生的压カ变化。为用户提供在用户接ロ输入所期望的轮胎压力的可能性的半自动装置使舒适性有所提高，据此该装置自动承担压カ的调整。在这里也只有在用户了解准确压カ或需要时正确测定准确压カ的情况下，才能调节形成该准确的压カ。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供ー种装置和方法，它们提高用户调整轮胎压カ时的舒适性或有助于避免调整轮胎压カ时的错误。许多现代化的汽车装备所谓的TPM(tire pressure monitoring,轮胎气压监测)系统；美国市场上规定使用这种类型的系统。TPM系统通常包括设置在车辆轮胎上的压カ传感器和用于将所检测的压カ或由所检测的压カ推导出的结果显示在车辆仪表板的显示仪表上的中央単元。为在胎压不足时可以向驾驶员报警，TPM系统必须掌握轮胎正确的额定压カ。本发明基于这种思路，即通过以下方式使该信息可以在调整压カ时得到利用，即，在用于调整车辆轮胎内压カ的装置中，该装置具有高压气体源、可以固定在轮胎气门上的接合器和用于用高压气体源的高压气体有选择地加载接合器的控制件，所述控制件包括用于与TPM系统通信的接ロ。在该装置的一种简单的设计方案中，接ロ可用于直接从TPM系统接收向接合器施加或不施加高压气体的指令。换句话说，TPM系统决定是否需要提高轮胎压力，并且向装置的控制件发出相应的指令，并且控制件的任务基本局限于执行指令，例如在高压气体源是压カ容器情况下通过控制高压气体源与接合器之间的气门，或在高压气体源是压缩机或诸如此类的装置情况下接通或断开高压气体源。依据本发明的装置的接ロ此外可以用于接收TPM系统的对应于轮胎的压カ传感器的压カ测量值。通过所述装置对压カ测量值的利用可以局限于在该装置的显示仪表上显示该压カ测量值，以便用户可以密切关注调整过程并且核实该调整过程的正确实施。但也可以设想，所述装置的控制件本身包括逻辑电路，该逻辑电路用于将所接收的压カ值与额定值进行比较并且根据比较的结果向接合器施加或不施加高压气体。这种装置虽然比上面提到的从TPM系统接收明确指令的装置更加复杂，但它的优点是，它也可与只在很低程度上或根本不能与本发明配合的TPM系统合作。‘这种装置在轮胎压力的额定值必须由用户输入的情况下也可实现舒适地调整轮胎压力。但主要优点在于，该装置无需自身具有压カ计来进行正常运行，因为压カ的调整在TPM系统压カ传感器的测量值基础上进行。这一点尤其在装置供个人使用的情况下是不可忽视的成本优势。为充分利用TPM接ロ的潜能，这种接ロ也应相宜地用于从TPM系统接收轮胎压力额定值。通过该装置在调整轮胎压カ时考虑所接收的额定值，可以可靠地避免调整误差。该装置优选既具有用于从TPM系统接收额定值的接ロ，也具有用于输入额定值的用户接ロ。这使得该装置既能与提供额定值的与其配合的TPM系统合作，也能与不能提供额定值的传统TPM系统合作。此外，用户接ロ可提供的可能性是，调节形成不同于TPM系统提供的额定值的轮胎压力，例如在用户知道车辆马上会负载较重并且需要高于TPM系统目前规定的额定值的轮胎压カ时。装置与TPM系统之间的接ロ可以是通过线路连接的接ロ，例如车辆内部的如LIN或CAN型数据总线系统上的插接位置。但对于用户来说更为舒适的是无绳接ロ。特别有利的是，接ロ用于评估在压カ传感器与TPM系统的中央単元之间交换的消息。尤其在该装置可以评估压カ传感器的必要地详细说明由压カ传感器检测的压力的这些消息吋，中央単元不必将这种压力报告给依据本发明的装置。如果压カ传感器和TPM系统的中央単元也通过无绳接ロ相互通信并且装置的接ロ与TPM系统的接ロ兼容，那么通过依据本发明装置的接ロ对消息的这种监听可以特别简单地实现。然后通过依据本发明的装置对TPM系统内部消息的监听可能可以在TPM系统不进行适配的情况下进行。因此本发明的主题还有TPM系统的应用，该系统包括至少ー个用于检测车辆轮胎压カ的压カ传感器和用于显示所检测的压カ或由所检测的压カ推导出的结果的中央単元，所述TPM系统用于控制上述类型的调整车辆轮胎压カ的装置。本发明的另ー主题特别是与轮胎压カ调整装置的共同作用相配合的TPM系统，正如下面详细介绍的那样。为不消耗不必要的能源，传统TPM系统的压力传感器在汽车停驶的情况下大多是无效的，也就是说，它们不向中央单元发送消息。因为轮胎压カ的调整在汽车停车时进行，所以可能需要先激活压カ传感器，以便使其发送调整压カ所需的消息。这一点可以相宜地这样进行，即压カ传感器可以通过轮胎压力的波动激活，这种波动通常在轮胎压力调整装置与轮胎的气门连接并且该气门打开的情况下出现。如上所述明确的是，TPM系统的适配可以是指，该系统具有至少ー个用于向外部装置输出通过中央単元由所检测的压カ推导出的结果和/或所检测的压カ和/或额定压力的接ロ。该接ロ优选是无绳的。
如果TPM系统包括多个压カ传感器，那么接ロ优选用干与此前检测到压力波动的那个压力传感器相关地输出所检测的压力、额定压力和/或推导出的結果，因为压カ调整装置显然连接在对应于该压カ传感器的轮胎上。本发明的另ー主题是ー种用于调整车辆轮胎内的压カ的方法，该方法具有以下步骤从车辆的数据存储器中读取轮胎的额定压カ；将所读取的额定压力传送给高压气体源的控制件(其中，这些控制件可以完全包含在压カ调整装置内或分配给车辆的压カ调整装置和TPM系统)；
将由轮胎传感器检测的轮胎实际压カ传送给控制件；以及向轮胎施加高压气体源的高压气体，直至实际压カ达到额定压力。如果车辆不同轮胎的额定压力不同，那么此前相宜地进行以下步骤測定与高压气体源连接的轮胎，以及在数据存储器内查找所測定轮胎的特定额定压力。
本发明的其它特征来自下面借助附图对实施例的说明。该说明也提到实施例的不包含在权利要求中的特征。这些特征也可以按不同于在此特别公开的组合方式出现。因此，多个这些特征在同一句子中或者以另ー种相互上下文关系提到的事实并不证明这些特征只能按特别公开的组合方式出现；而是原则上可以认为，在多个这些特征中也可以省去或变换单独的特征，只要这种省去或转换不会影响本发明的功能性。在附图中图I示出实现本发明的车辆的框图；图2示出按照第一种设计方案的压カ调整装置的工作方法的流程图；图3示出该工作方法的ー种扩展设计；图4示出图I所示车辆的TPM系统的中央单元的工作方法；以及图5示出中央单元工作方法的第二种设计方案。
具体实施例方式图I示出汽车I的框图，该汽车具有四个车轮2，其中的每个车轮均装备有轮胎压力传感器3。中央単元4与轮胎压力传感器3通过通信接ロ 5、6连接，以便从轮胎压カ传感器3接收压カ测量值、与储存在存储器7内的额定值进行比较并且在仪表板的显示仪表8上显示所测量的压力，或在所测量的压カ与为相关轮胎或其传感器3储存的额定值有明显偏差的情况下显示警告。因为车轮2上的轮胎压力传感器3与车轮轮胎的空气室接触并且随同其旋转，所以通信接ロ 5、6优选是无绳的，尤其是无线电接ロ，正如它们在例如RFID技术中使用的那样。轮胎压カ调整装置10在便携式外壳内包括与接ロ 5、6兼容的通信接ロ 11、控制逻辑电路12、电子显不仪表13如数字式LED或LCD显不器和电动压缩机14。压カ表可以连接在压缩机的压カ输出端上，以便使压カ调整装置10也可以在没有内装压カ传感器或其压カ传感器出现故障的汽车车轮上使用。依据本发明的方法进行压力调整不需要压カ表。换向阀17将柔性软管15有选择地与压缩机14的压カ输出端或与大气连接。软管自由端上的接合器16可以固定在车轮2的Schrader气门9上。轮胎压力调整装置10存在各种各样可能的工作方式，它们在其与汽车I的TPM系统的中央单元4合作的方式和范围上有所不同。图2介绍一种控制逻辑电路12的工作方法，该方法不需要中央单元4的合作并且因此也可以和未与本发明适配的传统TPM系统相结合地实施。在第一步骤SI中，将接合器16与待调整车轮2的气门9连接。在此，气门9以本身公知的方式打开，压缩空气从轮胎流入软管15，这致使轮胎内的压力略微但突然地减小。这种压力减小可以作为触发器用于将轮胎压力传感器3从准备状态转换到激活状态，在这种激活状态下轮胎压力传感器3以很小的时间间隔通过其通信接口 6发出压力测量值。这些压力测量值不仅可以由中央单元4的相邻接口 5，而且也可以由设置在相关车轮2附近的调整装置10的接口 11接收。调整装置10在这种设计方案中相宜地具有例如键盘形式的用户接口，该用户接口可以使用户在步骤S2中输入额定压力psoll。如果调整装置10作为配件固定分配给确定的汽车，那么相宜地也可以在该调整装置内设置存储器，在该存储器中任意长时间地保持储存有在两个调整过程之间由用户输入的额定压力，使得该用户不必每次都重新输入。用户接口可以相宜地具有按键，这些按键允许用户在为前后车轮2储存的不同额定压力值之间做出选择和/或输入汽车I的负载状态以及由此促使控制逻辑电路12在负载较大的情况下将所储存的压力值加上一增量用作压力额定值psoll或在负载较小的情况下使用比所储存的数值更低的压力额定值psoll。控制逻辑电路根据该压力额定值psoll确定所要调整的轮胎压力的上下限pmax、pmin,其中，适用pmin ( psoll ( pmax = pmin+k并且k可以是预先规定的不变常数。在步骤S3中，控制逻辑电路12通过接口 11接收由激活的轮胎压力传感器3发送的测量值P。在步骤S4中，该控制逻辑电路将该测量值与pmax进行比较。如果所测量的压力P高于pmax，那么控制逻辑电路12短时间向大气打开换向阀17，从而使少量空气从轮胎排到(S5)外界并且然后重复步骤S4。如果P小于pmax,那么在步骤S6中与pmin进行比较。如果p < pmin,那么控制逻辑电路12控制换向阀17，以便短时间使压缩机14与轮胎连接并且这样提高(S7)轮胎压力，然后返回S6。如果在步骤S6中确定P > pmin，那么正确地调整了轮胎压力并且该方法结束。通过控制逻辑电路12在该方法的进程中不断在显示仪表13上显示由压力传感器3接收的压力值P，用户可以了解压力调整已正确地进行。图3示出控制逻辑电路12工作方法的一种变化方案。这种变化方案与图2方法的区别在于以何种方式方法在步骤S2'中确定轮胎压力的极限值pmin、pmax。根据这种变化方案，中央单元4通过其分配给调整装置10所连接的车轮2的那个接口 5发送消息，该消息详细说明该车轮2的额定压力psoll或从中推导出的极限压力pmin、pmax。极限压力pmin、pmax可以是在超过其的情况下在显示仪表8上引起报警的极限压力值，但区间[pmin,pmax]优选明显小于不进行报警的压力范围。在确定psoll或pmin、pmax时，中央单 元4可以考虑影响轮胎压力的各种量，只要存在与该量的检测相应的传感器，例如像汽车I的轮胎温度或负载状态。按照这种方式可以实用地完全排除由于驾驶员无意地错误输入而调节形成不合适的轮胎压力的可能性。图4示出中央单元4与此互补的工作方式。如果一个轮胎压力传感器3如上所述通过连接接合器16时出现的压力冲击被激活并且开始发送压力测量值P，那么这些压力测量值也由中央单元4接收。中央单元4例如借助与压力值P共同传送的发送地址识别相关的轮胎压力传感器3 (S12),从存储器7中读取psoll或pmin、pmax对应于该传感器3的数值(S13)并且通过分配给相关传感器3的接口 5发送含有这些数值的消息。虽然轮胎压力传感器3不能评估该消息，但该消息由于调整装置10处于相关接口 5的附近而也由调整装置10接收并且进行评估。在此，该消息是仅由一个接口 5还是由所有接口发送无关紧要。一种可以设想的选择方案是，中央单元4仅根据其中一个压力传感器3的消息检测轮胎压力调整装置10的连接，但不是识别在哪个车轮2处连接了轮胎压力调整装置10。在这种情况下，中央单元从存储器7中读取全部车轮2的压力值并且将对应于与接口 5相邻的车轮2的那些压力值发送到每个接口 5。这样设置在所要调整的车轮2上的调整装置 10同样接收到与所要进行的调整过程匹配的各个压力值。图5示出依据本发明的一种设计方案的中央单元4的工作方法的流程图，其中TPM系统比此前所观察的情况更密切地与轮胎压力调整相联系。步骤Sll至S13与参照图4所介绍的相同。从以本身常见的方式从轮胎压力传感器3向中央单元4传送的压力测量值(Slf )出发，现在中央单元4在步骤S15中将压力测量值P与pmax进行比较，如果P >pmax，那么在步骤S16中向调整装置10发送用于将换向阀17与大气短暂连接的指令。随后可以检查该指令是否真正导致减压，如果没有减压，则中央单元4产生优选形式为可在汽车I外面听到的声音信号的故障警告。如果P < pmax,那么该方法到达与pmin进行比较的步骤17。如果p< pmin,那么向调整装置10发出短暂地将压缩机14与软管15连接的指令(S18)。在此，在该方法返回步骤S17之前也可以检查是否出现压力变化，并且在必要时产生警告信号。如果P彡pmin,那么压力得到正确调整并且该方法结束。附图标记清单I 汽车2 车轮3 轮胎压力传感器4 中央单元5 通信接口6 通信接口7 存储器8 显示仪表9 气门10 轮胎压力调整装置11 通信接口12 控制逻辑电路13 显示仪表14 压缩机
15 软管16 接合 器17 换向阀。
权利要求
1.ー种用于调整车辆(I)轮胎内的压カ的装置，该装置具有高压气体源(14)、可以固定在轮胎气门(9)上的接合器(16)和用于用高压气体源(14)的高压气体有选择地加载接合器(16)的控制件(11、12、17)，其中，所述控制件(11、12、17)包括用于与TPM系统(3_8)通信的接ロ(11)。
2.按权利要求I所述的装置，其特征在于，所述接ロ(11)用于从TPM系统(3-8)接收(S16、S18)向所述接合器(16)施加或不施加高压气体或大气压的指令。
3.按权利要求I或2所述的装置，其特征在于，所述接ロ(11)用于接收(S3)TPM系统(3-8)的对应于轮胎的压カ传感器(3)的压カ测量值。
4.按权利要求3所述的装置，其特征在于，设置有用于显示所接收的压カ值(P)的显示仪表(13)。
5.按权利要求3或4所述的装置，其特征在于，所述控制件(11、12、17)还包括逻辑电路(12)，该逻辑电路用于将所接收的压カ值(P)与额定值(psoll、pmax、pmin)进行比较(S4 ；S6)并且根据比较的结果向所述接合器(16)施加(S5 ；S7)或不施加高压气体或大气压。
6.按权利要求5所述的装置，其特征在于，所述接ロ(11)用于从TPM系统(3-8)接收(S2,)额定值(psoll、pmax、pmin)。
7.按前述权利要求之一所述的装置，其特征在于，所述接ロ(11)是无绳接ロ。
8.按前述权利要求之一所述的装置，其特征在于，所述接ロ(11)用于评估在压カ传感器(3)与TPM系统(3-8)的中央単元(4)之间交换的消息。
9.ー种TPM系统的应用，该TPM系统包括至少ー个用于检测车辆(I)轮胎压力(P)的压力传感器(3)和用于显示所检测的压カ或由所检测的压カ推导出的结果的中央単元(4)，将所述TPM系统用于控制按前述权利要求之一所述的装置(10)。
10.ー种TPM系统，具有至少ー个用于检测车辆(I)轮胎压力的压カ传感器(3)和用于显示所检测的压カ或由所检测的压カ推导出的结果的中央単元(4)，其特征在于，所述压カ传感器(3)可以通过轮胎压力的波动激活，以便输出所检测的压力。
11.ー种TPM系统，具有至少ー个用于检测车辆(I)轮胎压力的压カ传感器(3)和用于显示所检测的压カ或由所检测的压カ推导出的结果的中央単元(4)，其特征在于，该TPM系统具有至少ー个用于向外部装置(10)输出所推导的结果和/或所检测的压カ和/或额定压カ的接ロ(5 ;6)。
12.按权利要求11所述的TPM系统，其特征在于，所述接ロ(5、6)是无绳接ロ。
13.按权利要求11或12所述的TPM系统，其特征在于，该TPM系统包括多个压カ传感器(3)并且所述接ロ(5 ；6)用干与此前检测到压力波动的那个压カ传感器(3)相关地输出所检测的压力、额定压力和/或所推导出的結果。
14.ー种用于调整车辆(I)轮胎内的压カ的方法，具有以下步骤 -从车辆(I)的数据存储器(8)中读取轮胎的额定压カ； -将所读取的额定压カ传送(S13)给高压气体源(14)的控制件(4、12)； -将由轮胎传感器⑶检测的轮胎实际压カ传送(S3 ;S14')给所述控制件(4、12)；以及 -向轮胎施加(S5 ；S7 ；S16 ；S18)高压气体源(14)的高压气体或施加大气压，直至实际压カ达到额定压力。
15.按权利要求14所述的方法，具有以下准备步骤 -测定(S12)车辆(I)的多个轮胎中与高压气体源(14)连接的轮胎，以及 -在数据存储器(8)内查找(S13)所測定轮胎的特定额定压力。
全文摘要
本发明涉及一种用于调整车辆(1)轮胎内的压力的装置，该装置包括高压气体源(14)、可以固定在轮胎气门(9)上的接合器(16)和用于用高压气体源(14)的高压气体有选择地加载接合器(16)的控制件(11、12、17)，这些控制件包括与TPM系统(3-8)通信的接口(11)。
文档编号B60C23/04GK102673324SQ20121014719
公开日2012年9月19日 申请日期2012年3月5日 优先权日2011年3月3日
发明者A·韦伯, C·费伯, D·鲍尔泽 申请人:通用汽车环球科技运作有限责任公司