专利名称：汽车轮胎压力与温度监控器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及汽车轮胎安全保护的一种汽车轮胎压力与温度监控器。
众所周知，汽车早已成为一种广泛应用的交通工具，确保汽车的安全行驶愈来愈引起社会和人们的强烈关注。汽车行驶离不开与路面直接接触的轮胎，而轮胎的磨损程度又直接关连着汽车的安全行驶。轮胎的磨损主要受其压力和温度两大因素影响。汽车行驶中若轮胎欠压，则会导致轮胎磨损加剧、行驶阻力增大、油耗增加，严重时会酿成事故；若由于制动轮毂与制动片发咬磨擦、轮轴轴承缺油或严重超载都将致使轮胎温度升高，使轮胎急剧磨损甚至突然爆裂。因此，汽车在正常行驶时均应保证轮胎的压力和温度在允许范围内。从有关资料获悉，国外研制的“轮胎压力监测ECU”能对汽车轮胎的压力和温度自动监控，但需采用微机控制，技术难度大，成本偏高，在我国较难推广应用(《现代汽车电子技术》，潘旭峰等编著，北京理工大学出版社，P185至P187)；国内研制的“汽车轮胎欠压报警器”只能对压力进行自动监控，对其温度不能自动监控(曹成茂、诸立义，《汽车电器》2000年第2期，P14至P15)。
针对上述同类技术的不足，本实用新型的目的是提供一种设计合理、监控可靠准确、成本低、安装维护方便的汽车轮胎压力与温度监控器。
本实用新型的设计方案是将汽车行驶中的轮胎压力与温度、制动轮毂与制动片车桥悬挂机件的工作状况和轮轴轴承润滑情况通过相应的传感器实时检测，然后将检测信号采用有线或无线方式传输给安装在驾驶室内的主控箱，最后通过数字、灯光和声音准确提示驾驶员轮胎故障的具体位置和性质。
附
图1为本实用新型的结构及安装示意图(以四轮汽车为例)；附图2为本实用新型轮胎压力与温度传感器电气原理图；附图3为本实用新型轴温传感器电气原理图；附图4为本实用新型主控箱电气原理图。
现结合附图，对本实用新型的实施方案进行详细描述(以四轮汽车为例)。
显示器(2)、轮胎压力与温度指示灯(3)和轴温指示灯(4)置于主控箱(1)的正面，2个前轮的压力与温度接收电路(5)、逻辑电路板(6)和扬声器(7)装在主控箱(1)中，连接插座(8)固定在主控箱(1)的外侧，各种实时检测有线信号经连接插座(8)传输给逻辑电路板(6)。为了克服汽车行驶时的信号干扰，2个后轮的压力与温度接收电路(9)固定在相应后轮的车桥上。4个轮胎压力与温度传感器(10)分别固定在相应车轮轮辋外侧，传温杆(11)勾在辋边上并与轮胎边缘接触，气压测量开关(12)用橡胶波纹管与轮胎气门相连，旋转离心开关(13)和轮胎压力与温度发射电路(14)装在轮胎压力与温度传感器(10)中。4个轴温传感器(15)分别固定在相应车轮的制动片支撑板上。
本实用新型在国家规定的315-316MHZ汽车专用频率内对4个车轮分别预先设置好四种不同的无线调制频率，同时分别用显示数字“1”、“2”、“3”和“4”相应代表左前轮、右前轮、左后轮和右后轮，并设定轮胎的压力控制值为290kPa和温度控制值为80℃。现再结合附图，对本实用新型的监控原理予以说明。
一、轮胎压力与温度监控(结合附图1、附图2和附图4)1、压力监控(以左前轮为例)当轮胎压力正常时，气压测量开关(12)(即附图2中的K1)是断开的。当压力低于290kPa时，K1闭合，附图1中的轮胎压力与温度发射电路(14)(即附图2中的“315M发”)工作并发出预定的左前轮无线调制频率信号。前轮压力与温度接收电路(5)(即附图4中的“315M收”)将接收到的信号输入至Q5的B1，再经Q5的Y1输出。此时产生二个动作过程①信号由Q5的Y1输入到Q4的D1，再由Q4的Y1输出到Q2的A，致使显示器(2)显示数字“1”；同时，Q2的b输出使扬声器(7)(即附图4中的Y)发声报警。
②信号由Q5的Y1输入到Q3的A2，再由Q3的Y2输出使轮胎压力与温度指示灯(3)(即附图4中的L1)亮。
由显示数字“1”和L1亮，驾驶员可知左前轮胎有故障。
2、温度监控(以右后轮为例)只要汽车行驶，旋转离心开关(13)(即附图2中的K2)是闭合的，轮胎压力与温度传感器(10)工作。此时，装在传温杆(11)中的检测元件(即附图2中的铂电阻Rt100)将检测信号(阻值变化量)经IC1和IC2放大为电压信号后在IC3与原设定的80℃对应电压模拟量进行电压比较。当由于车桥悬挂机件松动使轮胎与地面摩擦加剧、制动轮毂与制动片发咬摩擦、轮轴轴承缺油或严重超载致使轮胎温度高于80℃(即温度传感电压信号高于80℃对应电压模拟量)时，IC3的输出信号使G1导通，继电器J线圈带电，其常开接点闭合致使附图1中的轮胎压力与温度发射电路(14)(即附图2中的“315M发”)工作并发出预定的右后轮无线调制频率信号。安装在右后轮附近车桥上的右后轮压力与温度接收电路(9)(即附图4中的“315M收右后轮”)接收到该信号后有线输送到附图4中的Q5的C，再经Q5的Y4输出。此时同样产生两个动作过程①信号由Q5的Y4输入到Q1的A，再由Q1的Y输出Q2的C，致使显示器(2)显示数字“4”；同时Q2的b输出使Y发声报警。
②信号由Q5的Y4输入到Q3的D2，再由Q3的Y2输出致使L1亮。
由显示数字“4”和L1亮，驾驶员可知右后轮轮胎有故障。
二、轮轴轴温监控(结合附图1、附图3和附图4，并以右前轴为例)汽车行驶时，轴温传感器(15)(即附图4中的Z1至Z4)工作，检测元件(即附图3中的铂电阻Rt100)将检测信号(阻值变化量)经IC4和IC5放大为电压信号后在IC6与原设定的80℃对应电压模拟量进行电压比较。当由于制动轮毂与制动片发咬摩擦、轮轴轴承缺油或严重超载致使右前轮轮轴温度高于80℃时，IC6同时输出二个信号并产生二个动作过程1、信号由IC6输入到Q3的D1，再经Q3的Y1输出到Q2的B，致使显示器(2)显示数字“2”；同时Q2的b输出使Y发声报警。
2、信号由IC6输入到Q4的D2，再由Q4的Y2输出使轴温指示灯(4)(即附图4中的L2)亮。
由显示数字“2”和L2亮，驾驶员可知右前轮轴有故障。
本实用新型还可采用远红外测温方式和霍尔开关磁控测温电路，同时根据相似原理还适用于多于4个车轮的汽车实现轮胎压力与温度监控。
本实用新型的主要优点是①设计合理，工作可靠，监控效果好。②结构简单，安装维护方便，可适用于各类型汽车。③使用灵活，运用数字、灯光和声音信号，能正确区分车轮位置和事故原因，成本低，推广价值大，社会经济效益好。
权利要求1.一种汽车轮胎压力与温度监控器，包括显示器(2)、轮胎压力与温度指示灯(3)、轴温指示灯(4)、扬声器(7)和连接插座(8)，其特征是显示器(2)、轮胎压力与温度指示灯(3)和轴温指示灯(4)置于主控箱(1)的正面，2个前轮的压力与温度接收电路(5)、逻辑电路板(6)和扬声器(7)装在主控箱(1)中，连接插座(8)固定在主控箱(1)的外侧；2个后轮的压力与温度接收电路(9)固定在相应后轮的车桥上；4个轮胎压力与温度传感器(10)分别固定在相应车轮轮辋外侧，传温杆(11)勾在辋边上并与轮胎边缘接触，气压测量开关(12)与轮胎气门相连，旋转离心开关(13)和轮胎压力与温度发射电路(14)装在轮胎压力与温度传感器(10)中4个轴温传感器(15)分别固定在相应车轮的制动片支撑板上。
专利摘要一种主要由轮胎压力与温度传感器、轴温传感器和主控箱组成的汽车轮胎压力与温度监控器,既克服了轮胎压力或温度单一监控、保护功能不完备的不足,又避免了微机自控系统成本高、维修繁杂的缺点,设计合理,结构简单,安装维修便捷,运用数字、灯光和声音信号能正确区分车轮位置和事故原因,适用各种类型汽车的改装,推广应用价值大,社会经济效益显著。
文档编号G01M17/02GK2441131SQ00225758
公开日2001年8月1日 申请日期2000年10月8日 优先权日2000年10月8日
发明者李章奎 申请人:李章奎