CN1033693A - 测量轮胎监视装置中的压力和温度的方法 - Google Patents

Abstract

为测量轮胎监视装置中的压力和温度，先算出每 个轮胎摩尔估算器的P/T值，然后再设计一个偏差 状态指示器，通过代数运算，将多个轮胎估算器的值 组合起来。

Description

本发明涉及的是轮胎监视系统，特别涉及到对轮胎进行的测量，以便发出一个或多个警报。

WO87/00127专利申请中描述了一个可用于从车轮向车身传送轮胎温度和压力的编码装置。为连续监视，当对车辆轮胎进行温度测量时，就难以测量充气轮胎的精确温度。但为能精确地监视轮胎正需要这个温度。为此，可以根据温度对压强进行修正，也可以监视绝对压力除以绝对温度的比值，因为这个非常接近摩尔数的成比例的比值必须保持恒定，除非打气轮胎的流体漏失。

轮胎温度升高，温度传感器就受到轮缘温度的干扰，大约所有车辆的轮缘都包着制动装置，在强大的外力情况下，制动装置要消耗大量的热量，这就产生了一个由上升温度与内部空气的实际温度相比的超出部份引起的偏差，除了制动操作外，通常轮缘温度要比轮胎内部温度低，这不足以形成一个偏差。

其他因素也干扰轮胎内的空气量（摩尔数）。例如处于转弯时的车辆，在弯道处外胎受到压迫时体积缩小，压力增加，然而对于轮胎的对应面却出现相反的情况。这也可以引起一些偏差，该偏差是由计算摩尔数的超出部份或不足部份引起的。

本发明的目的是在不使用外加传感器时考虑这些干扰因素，因而该发明的目的是可以及时迅速地确定一个轮胎是否处于偏差状况，或通常确定转动整体是否处于偏差状况。

根据本发明，利用车辆轮胎监视系统中的信号的方法，所述系统对于每个轮胎至少要进行升高压力和升高温度的测量，该方法的特征在于，根据每个轮胎内同时显著上升的压力和温度值：

-计算每个轮胎摩尔数估算器的同时进行“绝对压力除以绝对温度”的运算，

-用和、差、比、积和它们的混合运算中选择的代数运算方法将计算一个轮胎的估算器与该车辆计算另一个轮胎的至少一个相同的估算器进行比较，当这一比较结果偏离试验测定值时便发出警报。

下面对这种方法进行详细描述，本发明可用于旅游车中，但并非是限定的。

在每个轮子上安装轮胎的温度和压力传感器，例如为采集这些测量参数所必要的元器件（不仅为检测极限）以及将测定值传到车辆边缘所必需的元器件，为此可以用任意合适的设备，例如WO87/00127专利申请中的设备。

在车辆上插入适于编码的译码器，以便得到每个轮胎的绝对压力P和绝对温度T的测量值。连续对每个轮子的P/T估算器进行计算。破裂指示器N表示二个和的比，对四轮胎的车辆，例如旅游车，最好用下列方式计算N：

$\mathrm{N=}\frac{(\frac{P}{T}{)}_{\mathrm{AVG}}\mathrm{+(}\frac{P}{T}{)}_{\mathrm{ARD}}}{(\frac{P}{T}{)}_{\mathrm{AVD}}\mathrm{+(}\frac{P}{T}{)}_{\mathrm{ARG}}}$

下标的含义为：

AVG表示P/T估算器为左前方轮胎的估算器;

AVD表示P/T估算器为右前方轮胎的估算器;

ARG表示P/T估算器为左后方轮胎的估算器;

ARD表示P/T估算器为右后方轮胎的估算器。

通过类比法，在四个估算器之间进行比照来对旅游车辆总体进行监视，就设计了这样一个称作“十字形”的破裂指示器。

同样也可以设计一个称作“平行”破裂指示器，由此得到一个分数，其分子为与一侧几个轮胎有关的比值之和，分母为与另一侧几个轮胎有关的比值之和。还可以设计一些指示器来对只是一根轴上的两个轮胎作比较，或对车辆一侧的两个轮胎作比较，同时算出估算器的比或差。

对于多于两根轴的车辆可以算出总和，该和的项数与轴的根数相同，当轴的同一侧均处于变化时，就计算“平行”指示器，以便算出每个和值，当轴换侧并处于变化时，就计算“十字形”指示器来算出每个和值。

对于两根轴的车辆，要想获得较佳结果，可采用“十字形”指示器，该指示器除对刹车消耗的热量不灵敏外，还能很好地把其他参量（例如负载转移、静止负载、对传感器离心力的作用）排除掉。

在使用微型信息处理机时，对于所有轮胎均可及时、准确地得到估算量P/T，然后再计算“十字形”指示器N值，时间t₁周期大约为2秒钟的指示器的滤波值可以将所有短暂波动除去，该波动频率明显比与轮子周长相对应的数值低，这样，通过指示器就可以很快地知道在某一轮胎中存在偏差状况，所谓很快，就是在偏差实际出现片刻后，例如破裂后的很短的时间，这仅仅不利于对有缺陷的轮胎进行鉴别，而这种鉴别也是不可能的。然而，监视并不影响速度，同时还具有精确测量轮胎的优点。不过，轮胎快速监视系统的性能对高性能的车辆是基本的，用这样的指示器可以把警报极限降低到这样的数值，该值能够使传感器、编码电路及译码电路的精度保持不变。例如，如果｜N-1｜＞2%就可以发出警报，警报极限值应由实验确定，尤其要考虑所按装的指示器的类型和车辆型号，当分别对每个轮胎进行监视时，应使警报极限提高10%以上，否则会发出错误警报，对上面的轮胎尤其应该这样，这是因为刹车的显著影响，同时由于在这种情况下，不得不假设在使用最坏车辆时来选择极限值。

所述信号的使用方法可以很有效地来完成，如有必要，即使在相隔一段很长的时间后，仍能够鉴别有关的轮胎，能够加快发出第二次警报。

例如，计算前面所述N的比值（在时间间隔t₁期间的滤波值）及计算具有下述关系的t₂期间的滤波值：

$\mathrm{NV=(}\frac{P}{T}{)}_{\mathrm{AVG}}(\frac{T}{P}{)}_{\mathrm{AVD}}\mathrm{NR=(}\frac{P}{T}{)}_{\mathrm{ARG}}(\frac{T}{P}{)}_{\mathrm{ARL}}$

$\mathrm{NG=(}\frac{P}{T}{)}_{\mathrm{AVG}}(\frac{T}{P}{)}_{\mathrm{ARG}}\mathrm{ND=(}\frac{P}{T}{)}_{\mathrm{AVD}}(\frac{T}{P}{)}_{\mathrm{ARD}}$

然后：

-如果｜N-1｜＞X和/或如果｜NV-1｜＞Y和/或如果｜NG-1｜＞Z，就发出有关左前方轮胎的警报，Y和Z为试验测定的百分比;

-如果｜N-1｜＞X和/或如果｜NV-1｜＞Y和/或｜ND-1｜＞Z，就发出有关右前方轮胎的警报;

-如果｜N-1｜＞X和/或如果｜NR-1｜＞Y和/或如果｜NG-1｜＞Z，就发出有关左后方轮胎的警报;

-如果｜N-1｜＞X和/或如果｜NR-1｜＞Y和/或如果｜ND-1｜＞Z，就发出有关右后方轮胎的警报。

用另一种方法，可以分别监视每个轮子估算值P/T，并当超过极限时便发出警报。所述的极限不再固定，但按照所阐原理、根据按装的指示器的数值将极限值计算出来为止。也可以根据一个指示器的数值，使其适合另一个指示器的极限。作为说明应当指出：对于旅游车辆“平行轴”指示器（每根轴的轮子的估算值的总和之比）能很好地将计算的刹车应力显示出来，当刹车应力很大时，可以只提高前面车轮的警报极限或为此至少考虑某种方法。

Claims (4)

1、车辆轮胎监视系统中使用信号的方法，所述系统至少测量出每个轮胎上升的压力和温度，其特征在于：在同一时间，根据每个轮胎中压力和温度明显上升的这一数值，

-计算每个轮胎的摩尔数估算器，同时进行“绝对压力除以绝对温度”的运算；

-用和、差、比、积以及它们的混合运算中选择的代数运算方法将计算一个轮胎的估算器与该车辆计算另一轮胎的至少一个相同的估算器进行比较，当这一比较结果偏离试验测定值时便发出信号。

2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的比较由下列方法确立：

-把所述第一根轴的一个轮胎之比至少加上所述另一根轴的一个轮胎之比，从而得到和S₁;

-把所述第一根轴的另一轮胎之比至少加上所述另一根轴的一个轮胎之比，从而得到和S₂所述和S₁与S₂的极限值相同;

-计算N＝S₁/S₂;

-当｜N-1｜大于试验测定的百分比X时便发出警报。

3、根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的比较由下列方法确立：

-计算

$\mathrm{N=}\frac{(\frac{P}{T}{)}_{\mathrm{AVG}}\mathrm{+(}\frac{P}{T}{)}_{\mathrm{ARD}}}{(\frac{P}{T}{)}_{\mathrm{AVD}}\mathrm{+(}\frac{P}{T}{)}_{\mathrm{ARG}}}$

这儿P为绝对压力、T为绝对温度;上述数值的下标详述为：

AVG表示左前方车轮;

ARG表示左后方车轮;

AVD表示右前方车轮;

ARD表示右后方车轮。

4、根据权利要求3所述的方法，在该方法中，用t₁期间内所述比值N的滤波值，其特征在于：

-根据下列关系计算t₂期间内的指示器的滤波值：

$\mathrm{NV=(}\frac{P}{T}{)}_{\mathrm{AVG}}(\frac{T}{P}{)}_{\mathrm{AVD}}\mathrm{NR=(}\frac{P}{T}{)}_{\mathrm{ARG}}(\frac{T}{P}{)}_{\mathrm{ARL}}$

$\mathrm{NG=(}\frac{P}{T}{)}_{\mathrm{AVG}}(\frac{T}{P}{)}_{\mathrm{ARG}}\mathrm{ND=(}\frac{P}{T}{)}_{\mathrm{AVD}}(\frac{T}{P}{)}_{\mathrm{ARD}}$

然后：

-如果｜N-1｜＞X和/或如果｜NV-1｜＞Y和/或如果｜NG-1｜＞Z，就发出有关左前方轮胎的警报，Y和Z为试验测定的百分比;

-如果｜N-1｜＞X和/或如果｜NV-1｜＞Y和/或如果｜ND-1｜＞Z，就发出有关右前方轮胎的警报;

-如果｜N-1｜＞X和/或如果｜NR-1｜＞Y和/或如果｜NG-1｜＞Z，就发出有关左后方轮胎的警报;

-如果｜N-1｜＞X和/或如果｜NR-1｜＞Y和/或如果｜ND-1｜＞Z，就发出有关右后方轮胎的警报。