轮胎充气辅助方法和设备与流程

相关申请

本申请要求在2014年12月16日提交的题为“轮胎充气辅助方法和设备”的juzswik美国临时专利申请no.62/092323的权益，其全部内容在此通过引用并入本发明。

本发明涉及一种帮助驾驶员为车辆轮胎充气/放气的轮胎充气辅助方法和设备。

背景技术：

轮胎状况监测系统是已知的。通过辅助车辆操作者保持车辆轮胎处于适当充气压力下，轮胎状况监测系统增强了车辆安全性，辅助减少轮胎磨损并且因为车辆利用适当充气的轮胎更加有效地行驶而帮助减少co2排放。已知的轮胎状况监测系统可以包括基于轮胎的传感器，所述基于轮胎的传感器安装在轮胎的内部(例如，附接到轮胎轮辋)，以用于测量轮胎状况，诸如温度和压力。操作地联接到基于轮胎的传感器的基于轮胎的发射器将无线电信号发射到基于车辆的接收器单元。发射的信号可以包括温度和压力信息以及唯一传感器识别码，所述唯一传感器识别码能够作为轮胎识别码。基于车辆的接收器单元监测轮胎状况信号、接收的轮胎识别码并且控制车辆驾驶室中的显示装置，以当感测到的轮胎状况没有处于预定限制内时向车辆操作者发出警报。基于车辆的接收器单元还能够通过使用唯一轮胎识别码使得轮胎位置与接收到的轮胎状况信号相关联来表示哪个轮胎位置具有超限轮胎状况(例如，过压或者低压)。

已经针对可应用于特定车辆类别的轮胎压力监测系统提出了某些法规(例如，由联合国欧洲经济委员会(“unece”)交通运输部门提出，具体是法规ecr64.02)。这些法规要求轮胎压力监测系统在车辆轮胎中的任意一个内发生预定百分比的压力损失(例如，20％压力损失)时必须向车辆操作者发出警报。因为轮胎压力取决于温度，所以检测百分比压力损失是有困难的。在世界的特定地理区域中，仅仅由于在使用期间环境温度发生变化(尤其是与轮胎温度增加结合时)而使得轮胎压力发生大百分比变化。影响轮胎压力的四个主要因素是轮胎温度、环境温度、环境大气压力和车辆载荷状况。轮胎温度在使用期间变化，环境温度随着时间和位置变化，环境大气压力根据海拔和天气而变化并且车辆载荷在使用条件下变化。在正常车辆运转期间难以建立冷轮胎压力值，尤其是在车辆操作者为热轮胎充气至建议压力值的时候。

在车辆静止时，一些提出的系统响应于轮胎压力变化自动启动轮胎充气辅助操作。当轮胎由于例如热盘转子或者运转的车辆发动机而发热造成轮胎压力变化(例如，压力升高)时出现问题。在这种情况中，因温度波动而导致压力测量可能出现错误。因为这种轮胎充气辅助系统可以使用对于车辆操作者的听觉和/或视觉反馈，轮胎辅助系统的不当启动可能使得操作者困惑。

响应于此，一些轮胎状况监测系统实施理想气体定律，以通过监测轮胎中的空气的摩尔数或质量来检测压力增加或者减小。理想气体定律是pv＝nrt，其中，p是压力，v是体积，n是摩尔数，r是所关注气体的理想气体常数，并且t是温度。如果假设轮胎的体积恒定，则v和r作为常数能够被忽略并且方程简写成n＝p/t。因此，通过使用这个简化方程，轮胎中的空气的摩尔数(n)能够被监测为与接收自tcm传感器的测量的压力(p)和温度(t)函数相关。在2003年9月2日公告的题为“具有用于表示轮胎内的空气压力何时处于预定压力范围内的压力计操作模式的轮胎压力监测系统”的juzswik美国专利no.6,612,165和在2014年8月26日公告的题为“用于使用理想气体定律判定轮胎状况的方法和设备”的juzswik美国专利no.8,818,619中公开了这种系统的示例。这两个专利的全部内容在此通过引用并入本申请。

技术实现要素：

根据本发明的一个方面，在特定车辆状况下响应于轮胎中的空气摩尔数的预定变化，启动轮胎状况检测系统的轮胎充气辅助模式。

根据本发明的另一个方面，从轮胎状况传感器获知轮胎压力和温度，所述轮胎状况传感器形成轮胎状况监测系统(tcms)的一部分。依赖于理想气体定律的简化形式，能够将轮胎内的空气摩尔数变化(与压力变化相反)判定为与当前压力和温度以及存储压力和温度之间的差函数相关。响应于摩尔数变化，能够启动轮胎充气辅助模式。

根据一个方面，轮胎状况监测设备包括基于轮胎的传感器，所述传感器构造成感测轮胎运转状况并且发射轮胎状况信号，所述轮胎状况信号包括感测到的轮胎运转状况。该设备还包括基于车辆的控制器，所述控制器构造成接收轮胎状况信号并且监测轮胎运转状况。传感器和控制器中的至少一个构造成响应于根据感测到的运转状况对轮胎中的空气摩尔数发生预定变化的判定来判定存在轮胎压力调节状况。

根据单独的另一个方面或者与前述方面中的任意一个组合的另一个方面，发射的轮胎状况信号中的轮胎运转状况能够包括感测到的轮胎中的空气压力和温度。

根据单独的另一个方面或者与前述方面中的任意一个组合的另一个方面，控制器能够构造成响应于存在轮胎压力调节状况的判定而进入轮胎充气辅助模式。

根据单独的另一个方面或者与前述方面中的任意一个组合的另一个方面，当处于轮胎充气辅助模式中时控制器能够构造成提供视觉和听觉警报中的至少一种，所述视觉和听觉警报中的至少一种表示以下状况中的至少一种：控制器处于轮胎充气辅助模式中；轮胎压力小于预定压力；轮胎压力等于预定压力和轮胎压力超过预定压力。

根据单独的另一个方面或者与前述方面中的任意一个组合的另一个方面，预定压力能够是由车辆制造商判定的车辆标示压力。

根据单独的另一个方面或者与前述方面中的任意一个组合的另一个方面，警报能够包括车辆喇叭鸣叫、车灯闪光、车辆仪表板指示和车辆中心控制台指示中的至少一个。

根据单独的另一个方面或者与前述方面中的任意一个组合的另一个方面，传感器能够构造成测量轮胎中的压力并且响应于在预定时间内测量压力发生预定变化的判定而进入轮胎充气请求模式。

根据单独的另一个方面或者与前述方面中的任意一个组合的另一个方面，传感器能够构造成测量轮胎中的压力并且响应于自最后发射的压力值始测量压力发生预定变化的判定而进入轮胎充气请求模式。

根据单独的另一个方面或者与前述方面中的任意一个组合的另一个方面，压力的预定变化能够是+/﹣0.8至+/﹣1.2psi，并且预定时间能够是1秒至3秒。

根据单独的另一个方面或者与前述方面中的任意一个组合的另一个方面，传感器能够构造成在轮胎状况信号中包括轮胎充气请求并且控制器能够构造成响应于接收包括轮胎充气请求指示的轮胎状况消息而判定空气摩尔数发生变化。

根据单独的另一个方面或者与前述方面中的任意一个组合的另一个方面，传感器能够构造成判定是否存在压力调节状况。

根据单独的另一个方面或者与前述方面中的任意一个组合的另一个方面，对存在轮胎压力调节状况的判定能够中止，除非存在预定车辆状况。所述车辆状况能够包括：车辆停止，车辆点火，在自动变速器的情况中车辆变速器处于驻车档，以及在手动变速器的情况中车辆驻车制动器啮合。

根据单独的另一个方面或者与前述方面中的任意一个组合的另一个方面，对轮胎中的空气摩尔数已经发生预定变化的判定能够与函数相关：

其中，pstored是先前存储的轮胎空气压力，tstored是先前存储的轮胎空气温度，pmeas是感测到的轮胎中的空气压力，并且tmeas是先前存储的轮胎空气的温度中的感测到的轮胎中空气的温度。

根据单独的另一个方面或者与前述方面中的任意一个组合的另一个方面，用于利用轮胎状况监测系统监测车辆轮胎状况的方法能够包括经由传感器感测轮胎运转状况，所述轮胎状况监测系统包括基于轮胎的传感器和基于车辆的控制器。该方法还能够包括经由传感器发射包括感测到的轮胎运转状况的信号和经由控制器接收信号。该方法还能够包括响应于根据所感测到的运转状况对轮胎中的空气摩尔数发生预定变化的判定而判定存在轮胎压力调节状况。

根据单独的另一个方面或者与前述方面中的任意一个组合的另一个方面，发射信号中的轮胎状况能够包括感测到的轮胎中的空气压力和温度。

根据单独的另一个方面或者与前述方面中的任意一个组合的另一个方面，该方法还能够包括以下步骤：所述控制器响应于存在轮胎压力调节状况的判定而进入轮胎充气辅助模式。

根据单独的另一个方面或者与前述方面中的任意一个组合的另一个方面，该方法还能够包括当处于轮胎充气辅助模式中时经由控制器提供视觉和听觉警报中的至少一个。视觉和听觉警报中的至少一个能够表示：控制器处于轮胎充气辅助模式中；轮胎压力小于预定压力；轮胎压力等于预定压力或者轮胎压力超过预定压力。

根据单独的另一个方面或者与前述方面中的任意一个组合的另一个方面，预定压力能够是由车辆制造商判定的车辆标示压力。

根据单独的另一个方面或者与前述方面中的任意一个组合的另一个方面，视觉和听觉警报中的至少一个能够包括车辆喇叭鸣叫、车灯闪光、车辆仪表板指示和车辆中心控制台指示中的至少一个。

根据单独的另一个方面或者与前述方面中的任意一个组合的另一个方面，该方法还能够包括经由传感器测量轮胎中的压力。传感器能够构造成响应于自最后发射的值始测量压力发生预定变化的判定而进入轮胎充气请求模式。

根据单独的另一个方面或者与前述方面中的任意一个组合的另一个方面，该方法还能够包括经由传感器测量轮胎中的压力。传感器能够构造成响应于测量压力在预定时间内发生预定变化的判定而进入轮胎充气请求模式。

根据单独的另一个方面或者与前述方面中的任意一个组合的另一个方面，压力的预定变化能够是+/﹣0.8至+/﹣2.0psi，并且预定时间能够是1秒至3秒。

根据单独的另一个方面或者与前述方面中的任意一个组合的另一个方面，传感器能够构造成在轮胎状况信号中包括轮胎充气请求。该方法能够包括响应于接收包括轮胎充气请求的轮胎状况消息经由控制器判定空气摩尔数是否发生变化。

根据单独的另一个方面或者与前述方面中的任意一个组合的另一个方面，能够在判定存在预定车辆状况时断定存在轮胎压力调节状况。车辆状况能够包括：车辆停止，车辆点火，在自动变速器的情况中车辆变速器处于驻车档；和在手动变速器的情况中车辆驻车制动器啮合。

根据单独的另一个方面或者与前述方面中的任意一个组合的另一个方面，判定空气摩尔数发生变化能够包括判定摩尔数与函数相关，其中，pstored是先前存储的轮胎空气压力，tstored是先前存储的轮胎空气温度，pmeas是感测到的轮胎中的空气压力，并且tmeas是先前存储的轮胎空气温度中的感测到的轮胎中的空气温度。

根据单独的另一个方面或者与前述方面中的任意一个组合的另一个方面，能够由传感器判定是否存在压力调节状况。

根据单独的另一个方面或者与前述方面中的任意一个组合的另一个方面，能够由控制器判定是否存在压力调节状况。

附图说明

在参照附图阅读以下描述时，本发明的前述和其它特征和优点对于与本发明相关的领域中的技术人员而言将变得显而易见，在附图中：

图1是包括根据本发明的一个示例性实施例的轮胎状况监测系统的车辆的示意图；

图2是根据本发明的一个示例性实施例的图1的轮胎状况监测系统的一部分的示意图；

图3是示出了根据本发明的示例性实施例的能够由图1的轮胎状况监测系统实施的控制处理的流程图；

图4是示出了根据本发明的示例性实施例的能够由图1的轮胎状况监测系统实施的控制处理的另一流程图。

具体实施方式

图1图解了根据本发明的一个示例性实施例的车辆12，所述车辆12包括轮胎状况监测(tcm)系统10。tcm系统10还能够称作轮胎压力监测(tpm)系统。为了一致性，在本描述中将保持系统10的tcm名称和其部件，应当理解的是tcm/tpm名称可以互换并且使用针对系统的任意一种名称或者其部件均不会增加或减损它们相应的功能或者能力。

tcm系统10设计成测量并监测包括压力和温度的轮胎运转状况，并且当存在关于车辆轮胎的特定状况时向车辆操作者提供表示。例如，tcm系统10能够在充气压力低于预定值时提供轮胎低压警报或当充气压力超过预定值时提供轮胎高压警报。根据本发明的一个方面，tcm系统10还能够在为轮胎充气或者放气时辅助车辆操作者，如在下文更加详细描述的那样。

参照图1，车辆12包括四个轮胎14，所述四个轮胎14分别位于车辆的右前(fr)角部处、车辆的左前(fl)角部处、车辆的右后(rp)角部处和车辆的左后(rl)角部处。每个轮胎14均具有相关的轮胎状况监测(tcm)传感器20，所述轮胎状况监测传感器20以已知方式安装到其相关轮胎的车轮。tcm传感器20是tcm系统10的基于车轮的部件。tcm传感器20还能够称作轮胎压力监测(tpm)传感器(参见关于tcm/tpm名称的等效性的上述解释)。

每个tcm传感器20均包括相关压力传感器/换能器和温度传感器/换能器，用于分别感测其轮胎的相关压力和温度。每个tcm传感器20还能够包括加速器，所述加速器操作以测量传感器的移动，以便判定例如车辆是否处于移动中。每个tcm传感器20还包括射频发射器(未示出)，以发射无线轮胎状况信号。从每个tcm传感器20发射的信号可以为数字码调制格式的形式，诸如在射频(rf)信号(本领域中已知为载波频率)上实施的幅移键控(ask)、频移键控(fsk)等。

由每个tcm传感器20发射的轮胎状况信号通常为编码信号，所述编码信号包括针对相关轮胎14的感测到的压力和温度信息以及唯一tcm传感器发射器识别(id)信息。因为每个tcm传感器20单元均具有相关的发射器id并且每个tcm传感器单元均与单个轮胎相关，所以发射器id还能够用作轮胎id并且在此称作轮胎id。

tcm系统10还包括一个或者多个基于车辆的部件30，用于接收和处理来自每个tcm传感器20的信号。基于车辆的tcm部件30例如能够包括tcm接收器/控制器32(在下文中是tcm控制器)和用于向车辆操作者提供听觉和/或视觉警报的车辆警报模块36。tcm控制器32包括天线34，用于从tcm传感器20接收信号。tcm控制器32能够例如包括ecu，ecu包括微型计算机、微型处理器以及所需的外围电路、分立电路或者特定用途集成电路(“asic”)，所述分立电路设计成实施控制处理的所需功能，所述特定用途集成电路设计成实施本发明的特定功能。

因为车辆系统构造和架构能够变化，所以在图1中示意性示出了tcm系统10。然而，在图2中示出了能够实施的基于车辆的tcm部件30的一个具体构造。在这种构造中，tcm控制器32是射频枢纽模块(rfhm)，所述射频枢纽模块能够接收和处理来自tcm传感器20和其它无线车辆系统(诸如，车辆安全/防盗系统和免钥匙点火系统)的无线信号。rfhm32经由车辆控制器局域网或者can总线40与车辆控制模块38通信，所述车辆控制模块38通常称作车身控制模块(bcm)。rfhm32和/或bcm38还能够经由can总线40与车辆警报模块36通信，所述车辆警报模块36能够呈车辆仪表(例如，仪表板)、信息控制台显示装置、车喇叭、安全鸣叫装置、车灯或者其组合的形式。

tcm控制器32构造成监测一个或者多个车辆状况，诸如：车辆点火状态，即，打开或者关闭；车辆变速器是否处于驻车档位；是否啮合停车制动器；车速等。响应于从tcm传感器22接收到的压力和温度信息，tcm控制器32控制车辆警报模块36，以向车辆操作者提供轮胎状况信息。因为每个tcm传感器20均具有唯一id，所以tcm控制器32能够使得接收自每个tcm传感器的信号均与车辆上的相关轮胎定位相关联，因此提供了轮胎状况信息与哪个轮胎有关的表示。

tcm系统10操作以监测从接收自tcm传感器20的数据判定的轮胎14的运转状况。这些状况例如能够包括轮胎充气压力、温度和轮胎是否移动。基于监测到的状况，tcm系统10能够向车辆操作者提供信息/警报，诸如，轮胎的当前充气压力或者轮胎中的一个或者多个具有低压状况的警报。tcm系统10能够以任何已知方式实施这个功能，诸如，在上述美国专利no.6,612,165和8,818,619中陈述的那些功能。

根据本发明的一个方面，tcm系统10还能够判定车辆操作者何时实施压力调节，即，为车辆轮胎充气或者放气。响应于对轮胎压力调节的判定，tcm系统10能够进入辅助模式并且通过向操作者表示还没有达到、已经达到以及已经超过适当的充气压力而在充气或者放气处理中辅助车辆操作。

因为这些压力调节事件中的压倒性多数为与放气事件相反的充气事件，所以使用术语“轮胎充气”来描述这个状况。这个术语并不意味着将系统仅仅限制为轮胎充气事件，而表示操作者正在通过添加或者移除空气的方式对轮胎实施任何压力调节。响应于检测轮胎充气状况，tcm系统10能够进入轮胎充气辅助(tfa)模式，其中，tcm系统提供在实施轮胎压力调节的过程中辅助车辆操作者的表示和/或反馈。

tcm传感器的tfa操作

tcm传感器能够以各种方式操作，以感测或者测量轮胎状况并且发送关于这些状况的数据。举例说明，在一种构造中，tcm传感器20能够以四种主要模式操作：驻车模式、定位模式、驾驶模式和临时模式。仅仅在tcm传感器20检测到车辆停止(即，运动＝0)时发生驻车和临时模式。仅仅在tcm传感器20检测到车辆移动(即，运动＝1)时发生定位和驾驶模式。

在每种模式中，tcm传感器20能够测量并且以预定速率发射感测到的轮胎运转状况。例如，在表格1中示出了一些速率，tcm传感器20能够构造成以这样的速率在不同操作模式中实施这些测量和发射中的一些。

表格1

在运转中，tcm传感器20初始化为驻车模式。从驻车模式，传感器20在车辆移动时进入定位模式。在定位模式中，tcm传感器20将数据发射到tcm控制器32，所述控制器用于判定与每个传感器有关的轮胎位置(即，fl、fr、rl、rr，见图1)。例如，tcm控制器32能够通过使用从tcm传感器20接收到的数据(例如，传感器id、检测到的运动、定位模式)和其它车辆信息(诸如，来自车辆防抱死制动(abs)系统的车轮旋转信息)判定tcm传感器20在车辆上的位置。

能够以任何已知方式实施定位模式。在题为“用于使得车辆轮胎与轮胎位置相关的方法和设备”的juzswik美国专利no.6,879,252、题为“用于判定轮胎压力监测系统中的可确认轮胎位置的方法和设备”的juzswik美国专利no.7,948,364b2中公开了在能够在定位模式中实施的位置识别方法的示例，其全部公开内容在此通过引用并入本申请。

一旦完成或者暂停定位模式并且在车辆处于运动中时，tcm传感器20进入到驾驶模式，在驾驶模式中，它们保持直到车辆停止为止。当车辆处于运动中(并且因此处于驾驶模式或者定位模式)并即将停止时，tcm传感器20进入到临时模式。tcm传感器20在车辆停止(运动＝0)一连续预定时段(诸如15分钟)时进入到驻车模式。如果在处于临时模式的同时车辆发生运动，则tcm传感器20返回到进入临时模式之前的模式，即驾驶模式或者定位模式。

在每种模式中，tcm传感器20收集数据并且根据表格1发射轮胎状况(tc)消息。因此，例如当处于驾驶模式中时，tcm传感器20每隔16秒测量和存储压力，而且每隔64秒将该轮胎压力和温度发射到tcm控制器32。tcm控制器32接收发射的压力和温度数据，将数据分配给对应于传感器id的轮胎位置，并且更新任何可应用的车辆系统和显示装置。

在处于驾驶模式中时，tcm传感器20比较当前压力测量值与先前存储的压力测量值。如果当前和最后测量的压力之间的差超过预定值，诸如1.2psi，则立即将压力传输到tcm控制器32，以使得能够更新tcm系统10并且能够警报车辆操作者压力发生变化。根据本发明，tpm系统10构造成响应于判定车辆操作者可以为轮胎充气或者为轮胎放气的状况实施轮胎充气辅助(tfa)模式。因为车辆操作者仅仅能够在车辆停止时为轮胎充气/放气，所以仅仅在tcm传感器20处于临时模式或者驻车模式中时可以利用tfa模式。在本文描述的示例性实施例中，tcm传感器20判定可以发生轮胎充气，并且响应地在发射的轮胎状况消息中设定轮胎充气请求(tfr)标志。响应于从传感器20接收tfr消息，如果tcm控制器32判定操作者实际上正在为轮胎充气或者放气并且tfr标志不是由温度变化引发的压力变化(例如，轮胎加热或者冷却)，则tcm控制器32可以进入tfa模式并且命令车辆操作者为轮胎充气。

参照表格1，在临时模式和驻车模式中，tcm传感器20每隔2秒测量轮胎压力，以辅助快速进入到tfa模式，用于反馈给车辆操作者。tcm传感器20仅仅响应于检测到压力发生预定变化而发送轮胎状况消息。在处于临时模式或者驻车模式的同时，tcm传感器按照图3示出的处理操作。

图3示出了tfm处理100，在传感器每次测量轮胎中的压力时由tcm传感器20实施tfm处理100。tfm处理100开始于步骤102并且继续到步骤104，在步骤104，判定tcm传感器20是否处于驻车或者临时模式。如果tcm传感器20没有处于驻车或者临时模式中，则处理100进行到步骤122，在步骤122中，重新设置tfr标志(tfr＝0)并且处理返回到步骤102，以用于下一次压力测量。如果在步骤104处tcm传感器20处于驻车或者临时模式中，则处理100进行到步骤106，在步骤106中，作为测量压力(pmeas)和最后发送的压力(pstored)之间的差的绝对值的δp根据以下方程计算：

δp＝abs[pmeas-pstored]

然后处理100进行到步骤108，在步骤108中，判定是否设定了tfr标志(tfr＝1)。如果没有设置tfr标志，则处理100进行到步骤110，在步骤110中，判定δp是否大于所选的预定压力值(p1)，以指示操作者可以为轮胎充气或者为轮胎放气，诸如≥1.2psi。如果δp没有大于这个阈值p1，则处理100返回到步骤102，以进行下一次压力测量。

如果在步骤110中，判定δp大于预定值(例如≥1.2psi)，则处理100进行到步骤112，在所述步骤112中，设置tfr标志(tfr＝1)并且将轮胎状况消息发送到tcm控制器32。另外，在步骤112中，启动tfr计时器(例如，24秒)并且增加压力测量速率(prate)(例如，增加为每隔一秒而不是每隔两秒)。发射的轮胎状况消息包括测量的压力、温度和tfr标志。tcm传感器20在每次发射的轮胎状况消息之后更新pstored。处理100返回到步骤102，以用于以增加的压力测量速率进行下一次压力测量。

如果在步骤108处已经设置了tfr标志(表示传感器已经处于tfr模式中)，则处理100进行到步骤114，在所述步骤114中，判定δp是否大于所选的第二预定值(p2)，以提供操作者仍然正在为轮胎充气或者放气的其它表示/确认。因为已经设置tfr标志并且prate增加(增加到一秒)，所以对于δp的第二预定值能够小于第一值(p2＜p1)，诸如≥0.8psi。如果δp没有大于这个阈值p2，则处理100在步骤116处判定tfr计时器是否过期。如果如在车辆操作者停止调节轮胎压力的情况中那样计时器已经过期，则在步骤118处重置tfr标志并且压力测量速率设置回非tfm速率(例如，2秒)。然后处理进行到步骤102，以用于下一次压力测量。

如果在步骤114处判定δp大于第二值(例如，≥0.8psi)，则处理100进行到步骤120，在所述步骤120处，重新启动tfr计时器并且将tfr消息发射到tcm控制器32。tcm传感器20更新pstored。处理100返回到步骤102，以用于以增加的压力测量速率进行下一次压力测量。

tfa模式判定

根据本发明，tcm系统10通过使用理想气体定律检测是为轮胎添加空气还是从轮胎移除空气而非仅仅因温度变化而引起的压力变化来判定是否进入tfa模式。如在此所述，任何给定轮胎中的空气的摩尔数或者质量变化均与理想气体定律的简化形式函数相关。因此，空气质量增加，即，摩尔数增加表示轮胎充气而空气质量减小，即，摩尔数减少表示轮胎放气。以这种方式，tcm系统10能够检测轮胎充气状况并且进入tfa模式，以据此辅助操作者。

方程1表示为提供轮胎充气辅助功能而由tcm系统10实施的函数方程：

在方程1中，因为δn与先前存储和当前测量的压力值和温度值函数相关，所以δn表示任何特定轮胎中的空气摩尔数变化。这里应当注意的是，方程1表示轮胎中的空气的质量或者摩尔数和轮胎中的空气的压力和温度变化之间的函数关系。在这个方程中，pmeas是当前测量的压力读数，pstored是先前存储的压力读数，tmeas是当前温度读数，并且tstored是先前存储的温度读数。

方程1采用了理想气体定律的简化形式。理想气体定律是pv＝nrt，其中，p是压力，v是体积，n是气体的摩尔数，r是理想气体常数，理想气体常数与玻耳兹曼常量和阿伏伽德罗常数函数相关，并且t是高于绝对零度的温度(即，高于0开氏度)。对于轮辋上的给定子午线轮胎而言，轮胎的体积在大范围的温度和压力中保持基本恒定不变。因为能够认为v恒定不变(对于子午线轮胎如此)并且r定义为常数，所以理想气体定律简化成简化形式，在所述简化形式中，摩尔数n根据n＝p/t与压力和温度函数相关。尽管n的值本身不是轮胎中的空气摩尔的直接测量结果，但是其与轮胎中的空气摩尔函数相关，以使得该值的增加或者减小与轮胎中的空气摩尔的对应增加或者减小成正比。

能够通过tcm系统10的任何部件，例如，通过tcm控制器32、tcm传感器20或者这些部件的组合来实施方程1的计算。在如下所述的示例性实施例中，由tcm控制器32实施判定。根据本发明的tfa模式判定的实施并不局限于这个示例，因为能够由tcm传感器20实施判定。

tcm控制器的tfa状态操作

当在允许tfa模式的车辆状况下(诸如速度＝零、车辆停车(自动变速器)、驻车制动器啮合(手动变速器)以及点火装置接通(acc或者run))，tcm控制器32接收具有tfr标志设定(在此称作tfr消息)的轮胎状况消息时，控制器将tfa未决状态分配给该tcm传感器20。然后控制器32实施方程1的计算，使用从来自该传感器的最后接收的非tfa模式的轮胎状况消息的存储压力和温度值作为pstored和tstored。使用在tfr消息中接收的压力和温度值作为方程1中的pmeas和tmeas。tcm控制器32计算δn并且如果计算表示轮胎中空气的摩尔数/质量增加或者减小超过预定值，则tcm控制器32进入到针对tcm传感器20的tfa模式。针对摩尔数的预定值能够与和轮胎压力的预定变化(诸如大约2.67kpa或者1.2psi)相当的变化相关。

如果δn的计算没有满足或者超过预定增加/减小值，则tcm控制器保持针对该传感器的tfa未决标志并且等待来自所述传感器的下一个轮胎状况消息。在从该传感器接收到下一个tfr消息时，tcm控制器32重新计算δn，再次使用从来自该传感器的最后接收到的非tfa模式的轮胎状况消息的存储压力和温度值作为pstored和tstored，但是使用新接收到的值作为pmeas和tmeas。如果这个重新计算的δn指示轮胎充气事件，则tcm控制器32进入针对该tcm传感器20的tfa模式。如果重新计算的δn不指示轮胎充气事件，则tcm控制器32保持针对该传感器20的tfa未决状态并且等待另一个传输。该循环继续直到发生以下情况中的一种为止：

●控制器进入到针对传感器的tfa模式；

●车辆状况(诸如速度≠零)取消tfa模式；

●传感器不再发送tfr消息(即，传感器处于驾驶模式)；

●另一个传感器进入到tfa模式。

多个轮胎能够同时发送tfr消息。这能够例如在压力由于温度增加而快速增加时发生，诸如在车辆停止移动并且发动机和制动器的热量加热轮胎中的空气时发生。因此，tcm控制器32能够将tfa未决状态同时分配给多个轮胎/传感器。当该情况发生时，如果tcm控制器32经由方程1判定压力由于轮胎充气事件增加，则进入到针对满足该条件的第一轮胎/传感器的tfa模式。当tcm控制器32针对任意一个轮胎/传感器20进入tfa模式时，控制器保持当前处于tfa未决中的所有其它轮胎/传感器处于tfa未决状态，直到控制器退出tfa模式为止。tcm控制器32保持处于tfa模式并且辅助车辆操作者填充tcm传感器20，直到发生以下情况中的一种为止：

●车辆状况(诸如速度≠零)取消tfa模式；

●传感器不再发送tfr消息(即，传感器处于驾驶模式)；

●在预定短时间内(例如，5秒)没有来自被辅助的tcm传感器20的新tfr消息，并且处于tfa未决的另一个tcm传感器20获得tfa资格；

●在预定长时间内(例如，30秒)没有来自被辅助的tcm传感器20的新tfr消息。

轮胎充气辅助处理

当tcm控制器32进入到针对轮胎/传感器的tfa模式时，tcm系统实施向操作者提供旨在辅助轮胎充气/放气处理的表示的处理。在图4中示出了通常由tcm系统10并且更加具体地由tcm控制器32实施的tfa处理150。参照图4，处理150在控制器在步骤152进入到针对传感器的tfa模式时开始，并且进行到步骤154，在所述步骤154中，tcm控制器32开始向车辆操作者发送表示已经进入tfa模式的警报。tfa模式警报能够是视觉、听觉、或者视觉和听觉。在一个示例中，tfa模式警报包括在tfa模式持续期间并且在从传感器20接收每个tfr消息之后的一段时间内(例如，30秒)使得车辆危险灯闪烁。

然后处理150进行到步骤156，在所述步骤156中，将在tfm消息中接收的压力值pmeas与预定值(诸如由车辆制造商指定的标示压力)比较。tcm控制器32能够补偿测量的压力pmeas，以考虑环境压力和其它状况，如本领域中已知的那样。

如果在步骤156处，判定已经在某个小公差范围内实现了标示压力，则处理150进行到步骤158，并且发出轮胎充气警报。轮胎充气警报能够是视觉、听觉、或者视觉和听觉的组合。在一个示例中，在步骤158中发出的轮胎充气警报能够是单喇叭鸣叫。从步骤158，处理150返回到步骤152并且等待经由tfr消息的下一个压力读数，并且进行如上所述的步骤154和156。tcm控制器32因此继续向操作者发送听觉/视觉tfa模式警报。如果在步骤156，判定还没有实现标示压力，则处理150进行到步骤160。

判定轮胎是否过充满或者未充满(例如，已经超过标示压力预定量诸如+/﹣10％)。如果与处于tfa条件下的传感器20相关的轮胎还没有过充满或者未充满，则处理150返回到步骤152并且从此处如上所述的那样继续。如果与处于tfa条件下的传感器20相关的轮胎已经过充满或者未充满，则处理150进行到步骤162，并且发出轮胎过充满/未充满警报，然后返回到步骤152。这种警报能够是视觉、听觉、或者视觉和听觉的组合。在一个示例中，在轮胎压力继续增加超过预定量的同时，过充满/未充满警报能够是以预定间隔(诸如，每隔2-3秒)发出的双喇叭鸣叫。

根据本发明的以上描述，本领域技术人员将想到改进方案、变型方案和修改方案。本技术领域中的这些改进方案、变型方案和修改方案旨在由所附权利要求涵盖。