[发明专利]胎压监测装置及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及胎压监测装置及其方法。

背景技术

为了加强车辆上装配的轮胎的耐久性、乘车感、制动力等，轮胎的气压和温度等条件须保持合理水平。因此需要一种可以对上述的轮胎气压和温度进行监测的装置。对于这些装置，从汽车工程学上通常称为轮胎压力监测系统（Tire Pressure Monitoring System: TPMS）。

图1是显示普通TPMS上具备的TPMS传感器结构的框图。

根据图1，TPMS传感器由压力传感器11（Pressure Sensor）、温度传感器13（Temperature Sensor）、车速与旋转传感器15（Acceleration Sensor）、电池电压传感器17（Supply Voltage Sensor）、控制器19、RF发射机21（RF Transmitter）以及LF接收机23（LF Receiver）组成。

所述压力传感器中检测轮胎内部压力，判断低压和检测压力变化。所述温度传感器13是感应轮胎内部温度，校正压力传感器的误差，并检测轮胎的温度。所述车辆速度和旋转传感器15检测加速度和速度，判断车辆行驶以及检测传感器的装配位置。所述电池电压传感器17测定TPMS传感器内部的电池25电压而检测出电池25的低压状态。

TPMS传感器中的RF发射是判断车辆行驶以后定期检测轮胎压力、温度等（车辆行驶时定期发射RF），在定期检测轮胎压力的过程中与之前检测的压力比较后当前检测的压力发生变化超过恒压（因轮胎内部压力变化造成的RF发射）时，为了车辆维护、生产线以及传感器位置识别等特殊目的，利用低频启动器(Low Frequency Initiator)向TPMS传感器请求应答指令，而且对请求的指令（根据外部装置信号的RF发射）进行应答时发生。

如上所述，TPMS传感器是轮胎内部压力发生变化时发射RF数据，而轮胎内部压力变化的情况有两种。一种是压力因轮胎内部空气量变化而发生变化，另一种是压力因轮胎内部空气温度变化而发生变化。

尤其，轮胎内部空气出现变化时，压力会按照以下数学式（一）的异常气体方程式发生变化。

【数学式一】

其中，P_warm是随轮胎内部温度变化的轮胎内部压力，所述RCP是车辆制造商提供的适当压力 (Recommended Cold Pressure), T_tire是轮胎内部温度, T_reference 是车辆室外气温以及外部温度设定值，P_ambient表示气压。

轮胎内部空气温度发生变化是因轮胎外部温度有变化或者车辆行驶以后轮胎和地面发生摩擦力、随着车辆制动使车轮温度上升而引起。轮胎内部空气温度和外部空气温度之差是考虑外部空气温度变化的速度非常慢的因素的前提下因车辆行驶以及实施制动等原因使温度出现变化而发生。

根据关于TPMS的国内外法规规定，根据轮胎温度运算相对的轮胎压力（P_warm），以运算的压力为准，实施低压报警以及报警解除。此时相对轮胎压力是根据上述数学式一的异常气体方程式计算。

上述数学式一中，RCP由车辆制造设定，T_tire是利用TPMS传感器感应的轮胎温度算出的值。但P_ambient和T_reference是应根据从车辆信息或其它检测数据中估算的信息计算。T_reference是外部空气温度，由与TPMS传感器通信的TPMS接收机通过CAN(Controller Area Network, 控制器局域网络)等车辆网络通信向其它电子控制设备获取。

没有装配外部空气温度测定装置的车辆是测定车辆的停车时间而估算外部空气温度。此时，TPMS传感器会通过TPMS接收机向其它电子控制设备接收一定时间之内对车辆停车状态实施监测的结果。

车辆的停车状态是可以通过点火（Ignition）的ON或OFF状态实施监测。但是点火为（Ignition）OFF的状态下，监测车辆停车状态的电子控制设备是因利用车辆电池电源而造成浪费车辆电池电力的问题。