汽车轮胎气压的复合式监测装置及其监测方法

专利名称：汽车轮胎气压的复合式监测装置及其监测方法
技术领域：
本发明涉及一种汽车行驶时轮胎气压的复合式监测装置及其监测方法。
背景技术：
轮胎气压是影响汽车安全行驶的重要因素之一。气压过低，轮胎变形增大，行驶阻力增大，易造成轮胎温度急剧升高，轮胎强度下降，可能导致轮胎帘子布断裂而造成爆胎；气压过高，使轮胎接地面积减小，附着系数和附着力减小，使轮胎安全性降低。因此，保持轮胎气压在正常的范围，不仅能够保障行驶安全，还能节省燃油和延长轮胎寿命。轮胎气压监测系统(TPMS)具有在汽车行驶中检测轮胎气压，并在气压异常时给与报警，能够确保汽车行驶安全。在现有技术中，TPMS主要有直接式和间接式两大类。直接式TPMS是利用安装在每一个轮胎里的以锂离子电池为电源的压力传感器来测量轮胎的气压和温度。这些传感器用射频信号将压力和温度信息传送到中央接收主机里，中央主机对信息进行处理后在仪表板上显示出来，从而实现对各轮胎气压进行监测。直接式TPMS测量轮胎气压精度较高，但是成本较高，无线传输受天气和环境影响大，使用寿命受电池寿命限制。间接式TPMS则是通过采集和处理ABS轮速传感器信号，分析计算出受轮胎气压影响的其它物理量及其变化来间接判断轮胎气压。如燕山大学韩宗奇教授公开了一种行驶中汽车轮胎气压的检测方法(专利号:ZL2008 I 0054917.4)。该方法通过对行驶中汽车各个轮速传感器输出的脉冲信号进行采集、整理、分析、比较、判断等处理步骤来预报行驶中汽车轮胎气压的异常状况。间接式TPMS成本低，安装容易，寿命长。但检测精度和实时性不如直接式TPMS。

发明内容
为了综合上述两种TPMS的优点，克服技术上的不足，本发明提供一种汽车轮胎气压的复合式监测装置及其监测方法，该发明能实时的、动态的、较准确的监测行驶中的轮胎气压。在汽车行驶过程中，即直接检测I号车轮的轮胎气压，又同时采集4个车轮轮速传感器的脉冲数，利用上述两种关系，得到另外3个车轮较准确的轮胎气压。本发明解决其技术问题采用的技术方案是:一种汽车轮胎的复合式气压监测装置，包括压力传感器1、轮速传感器(2、3、4、5)和1 1^主机(8)。所述装置在其中一个车轮的轮胎内安装压力传感器1、无线发射天线(6)，主机接收天线(7)安装在轮罩的内侧，所述压力传感器I直接检测该轮胎的气压和温度，并且通过无线发射天线、主机接收天线将射频(RF)信号，经过无线接收处理电路传输到TPMS主机(8)，TPMS主机(8)将信号处理成轮胎充气压力；同时，使用轮速传感器(2、3、4、5)，采用间接式方法检测另外几个车轮的轮胎气压。一种使用汽车轮胎的复合式气压监测装置的监测方法，所述方法包括以下步骤: 步骤1:
用实车试验得到I号车轮轮胎气压与该车轮脉冲数与汽车行驶速度之间的关系，画出MAP图，并将MAP图拟合成多项式:
权利要求
1.一种汽车轮胎的复合式气压监测装置，包括压力传感器(I)、轮速传感器(2、3、4、5)和TPMS主机(8)，其特征是:其中一个车轮的轮胎内安装压力传感器(I)、无线发射天线(6)，主机接收天线(7)安装在轮罩的内侧，所述压力传感器(I)直接检测该轮胎的气压和温度，并且通过无线发射天线、主机接收天线将射频信号，经过无线接收处理电路传输到TPMS主机(8 )，TPMS主机(8 )将信号处理成轮胎充气压力；同时，采用间接式方法，使用轮速传感器(2、3、4、5)来间接计算另外3个车轮的轮胎气压。
2.一种使用如权利要求1所述的汽车轮胎的复合式气压监测装置的监测方法，其特征是:所述方法包括以下步骤: 步骤1: 用实车试验得到I号车轮轮胎气压与该车轮脉冲数与汽车行驶速度之间的关系，画出MAP图，并将MAP图拟合成多项式:
全文摘要
本发明公开一种汽车轮胎气压的复合式监测装置及其监测方法。所述装置在汽车的1个车轮轮胎内安装压力传感器(1)，直接测得该车轮轮胎气压的准确值；若汽车上安装有ABS等电控装置，本发明可与该装置共用轮速传感器(2、3、4、5)；若汽车的CAN总线上具有轮速传感器的信号数据，也可以从CAN总线上读取轮速数据。所述方法根据1号车轮的压力传感器测得的轮胎压力P1和1号车轮的轮速传感器采集的车轮脉冲数N1，计算出相应的车速Va，根据计算出的车速Va和各车轮脉冲数对应的1号车轮脉冲数，由1号车轮MAP图所拟合多项式计算各个车轮的轮胎气压。该发明结合了直接式和间接式胎压监测系统的优点，成本低，可靠性高。
文档编号B60C23/02GK103223830SQ20131016982
公开日2013年7月31日 申请日期2013年5月10日 优先权日2013年5月10日
发明者王立强, 韩宗奇, 鲍千千 申请人:燕山大学