[发明专利]用于车辆的双轮胎压力监测器和车轮扭矩传感器

说明书

一种双轮胎压力监测系统（TPMS）和车轮扭矩传感器系统生成包含轮胎压力数据和车轮应变数据两者的单个无线信号。车轮应变数据在功能上与车轮扭矩有关。双传感器具有针对远程控制器生成无线信号的收发器。双传感器的主体位于阀杆附近的轮胎下的车轮内部。车轮扭矩用于控制高度自动化驾驶（HAD）车辆的制动、推进或转向，并且改善车辆稳定性控制和车辆诊断。

背景技术

实施例涉及用于车辆的组合的轮胎压力监测器系统和车轮扭矩传感器。

高度自动化驾驶（HAD）车辆需要虚拟驾驶员，该虚拟驾驶员能够补偿性能（诸如，制动、加速和转向）中的变化。在非HAD或人类驾驶的车辆中，人类驾驶员负责感测、思考和行动以实现期望的车辆性能。

发明内容

一个实施例提供了一种用于车辆（诸如，高度自动化驾驶（HAD）车辆）的组合的轮胎压力监测系统（TPMS）和车轮扭矩传感器系统。该组合的系统包括双轮胎压力传感器和车轮扭矩传感器。双传感器具有与车轮互连的主体。应变传感器和轮胎压力传感器与双传感器的主体互连。双传感器包括与该主体互连并且被配置成从应变传感器接收应变数据的电子控制单元（ECU）。ECU还被配置成从轮胎压力传感器接收压力数据。ECU处理应变数据并且输出处理后的应变数据。ECU还处理轮胎压力数据并且输出处理后的压力数据。双传感器还包括与该主体互连并且与电子控制单元通信的无线收发器，该无线收发器被配置成生成包括处理后的应变数据和处理后的压力数据的无线信号。远离车轮设置的控制器被配置成从无线收发器接收无线信号。

另一个实施例提供了一种双传感器，该双传感器感测车辆车轮的轮胎压力和车轮扭矩。双传感器包括被配置成与车轮互连的主体、以及与该主体互连的应变传感器。应变传感器被配置成输出与车轮应变有关的应变数据。轮胎压力传感器也与该主体互连。轮胎压力传感器被配置成输出压力数据。双传感器还包括与该主体互连的电子控制单元（ECU），该电子控制单元被配置成接收应变数据和压力数据，并且输出处理后的应变数据和处理后的压力数据。无线收发器与该主体互连并且与电子控制单元通信。无线收发器被配置成生成包括处理后的应变数据和处理后的压力数据的无线信号。

另一个实施例提供了一种用于监测设置在车辆车轮上的车辆轮胎的轮胎压力并且感测车轮的车轮扭矩的方法。该方法包括将双传感器的主体固定到车轮；从应变传感器生成应变数据，该应变传感器与双传感器的主体互连；以及从轮胎压力传感器生成压力数据，该轮胎压力传感器与双传感器的主体互连。使用与该主体互连的电子控制单元来处理应变数据和压力数据。使用与双传感器主体互连的收发器将无线信号传输到远程控制器。无线信号包括处理后的应变数据和处理后的压力数据两者。

通过考虑具体实施方式和附图，其他实施例将变得显而易见。

附图说明

图1是根据一些实施例的高度自动化驾驶（HAD）车辆的透视图。

图2是根据一些实施例的远程车辆控制器、远程双传感器控制器和CAN（控制器区域网络）总线的框图。

图3是根据其他实施例的组合的轮胎压力传感器、阀（valve）和车轮扭矩传感器的侧视截面图。

图4是根据一些实施例的沿着图3的弧线4-4截取的组合的轮胎压力传感器、阀和车轮扭矩传感器的详细侧视截面图。

图5描绘了根据一些实施例的组合的轮胎压力传感器和车轮扭矩传感器。

图6图示了在一些实施例中使用的应变仪。

图7是根据一些实施例的当车轮静止时的车轮扭矩传感器的后视图。

图8是描绘了根据一些实施例的在负载下的车轮挠曲（deflection）的曲线图。

图9A、9B和9C分别描绘了根据一些实施例的处于无负载（unloaded）、侧向负载（side-loaded）和纵向负载（longitudinally-loaded）状况下的车轮扭矩传感器。