專利名稱：對車輛輪胎內(nèi)的壓力的調(diào)整的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種用于調(diào)整車輛特別是汽車的輪胎內(nèi)的壓カ的裝置和方法。
背景技術(shù)：
目前為此目的在加油站使用最廣泛的裝置在便攜式單元內(nèi)包括壓カ容器、具有用干與輪胎氣門連接的接合器的軟管、用于有選擇地將軟管與壓カ容器或與周圍大氣連接的換向閥以及用于檢測軟管內(nèi)壓カ的壓カ表。如果將該単元的接合器固定在輪胎氣門上，那么輪胎氣門打開，并且壓カ表測量輪胎壓力。通過操作該單元的換向閥，用戶可以使輪胎壓力達到期望的數(shù)值。為可以正確調(diào)整輪胎壓力，用戶必須了解正確的壓カ值。這一點并非總是那么簡 單，因為在ー輛并且是同一輛汽車上的正確壓カ在前胎和后胎之間會有所不同，而且在同一輛汽車上也可能使用不同型號的輪胎，它們各自要求不同的壓力。但即使已經(jīng)知道正確的壓力，調(diào)整也是ー種費時的過程，因為用戶不能準確估計換向閥打開時流入或流出的壓縮空氣的量和輪胎由此產(chǎn)生的壓カ變化。為用戶提供在用戶接ロ輸入所期望的輪胎壓力的可能性的半自動裝置使舒適性有所提高，據(jù)此該裝置自動承擔(dān)壓カ的調(diào)整。在這里也只有在用戶了解準確壓カ或需要時正確測定準確壓カ的情況下，才能調(diào)節(jié)形成該準確的壓カ。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于，提供ー種裝置和方法，它們提高用戶調(diào)整輪胎壓カ時的舒適性或有助于避免調(diào)整輪胎壓カ時的錯誤。許多現(xiàn)代化的汽車裝備所謂的TPM(tire pressure monitoring,輪胎氣壓監(jiān)測)系統(tǒng)；美國市場上規(guī)定使用這種類型的系統(tǒng)。TPM系統(tǒng)通常包括設(shè)置在車輛輪胎上的壓カ傳感器和用于將所檢測的壓カ或由所檢測的壓カ推導(dǎo)出的結(jié)果顯示在車輛儀表板的顯示儀表上的中央?yún)g元。為在胎壓不足時可以向駕駛員報警，TPM系統(tǒng)必須掌握輪胎正確的額定壓カ。本發(fā)明基于這種思路，即通過以下方式使該信息可以在調(diào)整壓カ時得到利用，即，在用于調(diào)整車輛輪胎內(nèi)壓カ的裝置中，該裝置具有高壓氣體源、可以固定在輪胎氣門上的接合器和用于用高壓氣體源的高壓氣體有選擇地加載接合器的控制件，所述控制件包括用于與TPM系統(tǒng)通信的接ロ。在該裝置的一種簡單的設(shè)計方案中，接ロ可用于直接從TPM系統(tǒng)接收向接合器施加或不施加高壓氣體的指令。換句話說，TPM系統(tǒng)決定是否需要提高輪胎壓力，并且向裝置的控制件發(fā)出相應(yīng)的指令，并且控制件的任務(wù)基本局限于執(zhí)行指令，例如在高壓氣體源是壓カ容器情況下通過控制高壓氣體源與接合器之間的氣門，或在高壓氣體源是壓縮機或諸如此類的裝置情況下接通或斷開高壓氣體源。依據(jù)本發(fā)明的裝置的接ロ此外可以用于接收TPM系統(tǒng)的對應(yīng)于輪胎的壓カ傳感器的壓カ測量值。通過所述裝置對壓カ測量值的利用可以局限于在該裝置的顯示儀表上顯示該壓カ測量值，以便用戶可以密切關(guān)注調(diào)整過程并且核實該調(diào)整過程的正確實施。但也可以設(shè)想，所述裝置的控制件本身包括邏輯電路，該邏輯電路用于將所接收的壓カ值與額定值進行比較并且根據(jù)比較的結(jié)果向接合器施加或不施加高壓氣體。這種裝置雖然比上面提到的從TPM系統(tǒng)接收明確指令的裝置更加復(fù)雜，但它的優(yōu)點是，它也可與只在很低程度上或根本不能與本發(fā)明配合的TPM系統(tǒng)合作。‘這種裝置在輪胎壓力的額定值必須由用戶輸入的情況下也可實現(xiàn)舒適地調(diào)整輪胎壓力。但主要優(yōu)點在于，該裝置無需自身具有壓カ計來進行正常運行，因為壓カ的調(diào)整在TPM系統(tǒng)壓カ傳感器的測量值基礎(chǔ)上進行。這一點尤其在裝置供個人使用的情況下是不可忽視的成本優(yōu)勢。為充分利用TPM接ロ的潛能，這種接ロ也應(yīng)相宜地用于從TPM系統(tǒng)接收輪胎壓力額定值。通過該裝置在調(diào)整輪胎壓カ時考慮所接收的額定值，可以可靠地避免調(diào)整誤差。該裝置優(yōu)選既具有用于從TPM系統(tǒng)接收額定值的接ロ，也具有用于輸入額定值的用戶接ロ。這使得該裝置既能與提供額定值的與其配合的TPM系統(tǒng)合作，也能與不能提供額定值的傳統(tǒng)TPM系統(tǒng)合作。此外，用戶接ロ可提供的可能性是，調(diào)節(jié)形成不同于TPM系統(tǒng)提供的額定值的輪胎壓力，例如在用戶知道車輛馬上會負載較重并且需要高于TPM系統(tǒng)目前規(guī)定的額定值的輪胎壓カ時。裝置與TPM系統(tǒng)之間的接ロ可以是通過線路連接的接ロ，例如車輛內(nèi)部的如LIN或CAN型數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)上的插接位置。但對于用戶來說更為舒適的是無繩接ロ。特別有利的是，接ロ用于評估在壓カ傳感器與TPM系統(tǒng)的中央?yún)g元之間交換的消息。尤其在該裝置可以評估壓カ傳感器的必要地詳細說明由壓カ傳感器檢測的壓力的這些消息吋，中央?yún)g元不必將這種壓力報告給依據(jù)本發(fā)明的裝置。如果壓カ傳感器和TPM系統(tǒng)的中央?yún)g元也通過無繩接ロ相互通信并且裝置的接ロ與TPM系統(tǒng)的接ロ兼容，那么通過依據(jù)本發(fā)明裝置的接ロ對消息的這種監(jiān)聽可以特別簡單地實現(xiàn)。然后通過依據(jù)本發(fā)明的裝置對TPM系統(tǒng)內(nèi)部消息的監(jiān)聽可能可以在TPM系統(tǒng)不進行適配的情況下進行。因此本發(fā)明的主題還有TPM系統(tǒng)的應(yīng)用，該系統(tǒng)包括至少ー個用于檢測車輛輪胎壓カ的壓カ傳感器和用于顯示所檢測的壓カ或由所檢測的壓カ推導(dǎo)出的結(jié)果的中央?yún)g元，所述TPM系統(tǒng)用于控制上述類型的調(diào)整車輛輪胎壓カ的裝置。本發(fā)明的另ー主題特別是與輪胎壓カ調(diào)整裝置的共同作用相配合的TPM系統(tǒng)，正如下面詳細介紹的那樣。為不消耗不必要的能源，傳統(tǒng)TPM系統(tǒng)的壓力傳感器在汽車停駛的情況下大多是無效的，也就是說，它們不向中央單元發(fā)送消息。因為輪胎壓カ的調(diào)整在汽車停車時進行，所以可能需要先激活壓カ傳感器，以便使其發(fā)送調(diào)整壓カ所需的消息。這一點可以相宜地這樣進行，即壓カ傳感器可以通過輪胎壓力的波動激活，這種波動通常在輪胎壓力調(diào)整裝置與輪胎的氣門連接并且該氣門打開的情況下出現(xiàn)。如上所述明確的是，TPM系統(tǒng)的適配可以是指，該系統(tǒng)具有至少ー個用于向外部裝置輸出通過中央?yún)g元由所檢測的壓カ推導(dǎo)出的結(jié)果和/或所檢測的壓カ和/或額定壓力的接ロ。該接ロ優(yōu)選是無繩的。
如果TPM系統(tǒng)包括多個壓カ傳感器，那么接ロ優(yōu)選用干與此前檢測到壓力波動的那個壓力傳感器相關(guān)地輸出所檢測的壓力、額定壓力和/或推導(dǎo)出的結(jié)果，因為壓カ調(diào)整裝置顯然連接在對應(yīng)于該壓カ傳感器的輪胎上。本發(fā)明的另ー主題是ー種用于調(diào)整車輛輪胎內(nèi)的壓カ的方法，該方法具有以下步驟從車輛的數(shù)據(jù)存儲器中讀取輪胎的額定壓カ；將所讀取的額定壓力傳送給高壓氣體源的控制件(其中，這些控制件可以完全包含在壓カ調(diào)整裝置內(nèi)或分配給車輛的壓カ調(diào)整裝置和TPM系統(tǒng))；
將由輪胎傳感器檢測的輪胎實際壓カ傳送給控制件；以及向輪胎施加高壓氣體源的高壓氣體，直至實際壓カ達到額定壓力。如果車輛不同輪胎的額定壓力不同，那么此前相宜地進行以下步驟測定與高壓氣體源連接的輪胎，以及在數(shù)據(jù)存儲器內(nèi)查找所測定輪胎的特定額定壓力。


本發(fā)明的其它特征來自下面借助附圖對實施例的說明。該說明也提到實施例的不包含在權(quán)利要求中的特征。這些特征也可以按不同于在此特別公開的組合方式出現(xiàn)。因此，多個這些特征在同一句子中或者以另ー種相互上下文關(guān)系提到的事實并不證明這些特征只能按特別公開的組合方式出現(xiàn)；而是原則上可以認為，在多個這些特征中也可以省去或變換單獨的特征，只要這種省去或轉(zhuǎn)換不會影響本發(fā)明的功能性。在附圖中圖I示出實現(xiàn)本發(fā)明的車輛的框圖；圖2示出按照第一種設(shè)計方案的壓カ調(diào)整裝置的工作方法的流程圖；圖3示出該工作方法的ー種擴展設(shè)計；圖4示出圖I所示車輛的TPM系統(tǒng)的中央單元的工作方法；以及圖5示出中央單元工作方法的第二種設(shè)計方案。
具體實施例方式圖I示出汽車I的框圖，該汽車具有四個車輪2，其中的每個車輪均裝備有輪胎壓力傳感器3。中央?yún)g元4與輪胎壓力傳感器3通過通信接ロ 5、6連接，以便從輪胎壓カ傳感器3接收壓カ測量值、與儲存在存儲器7內(nèi)的額定值進行比較并且在儀表板的顯示儀表8上顯示所測量的壓力，或在所測量的壓カ與為相關(guān)輪胎或其傳感器3儲存的額定值有明顯偏差的情況下顯示警告。因為車輪2上的輪胎壓力傳感器3與車輪輪胎的空氣室接觸并且隨同其旋轉(zhuǎn)，所以通信接ロ 5、6優(yōu)選是無繩的，尤其是無線電接ロ，正如它們在例如RFID技術(shù)中使用的那樣。輪胎壓カ調(diào)整裝置10在便攜式外殼內(nèi)包括與接ロ 5、6兼容的通信接ロ 11、控制邏輯電路12、電子顯不儀表13如數(shù)字式LED或LCD顯不器和電動壓縮機14。壓カ表可以連接在壓縮機的壓カ輸出端上，以便使壓カ調(diào)整裝置10也可以在沒有內(nèi)裝壓カ傳感器或其壓カ傳感器出現(xiàn)故障的汽車車輪上使用。依據(jù)本發(fā)明的方法進行壓力調(diào)整不需要壓カ表。換向閥17將柔性軟管15有選擇地與壓縮機14的壓カ輸出端或與大氣連接。軟管自由端上的接合器16可以固定在車輪2的Schrader氣門9上。輪胎壓力調(diào)整裝置10存在各種各樣可能的工作方式，它們在其與汽車I的TPM系統(tǒng)的中央單元4合作的方式和范圍上有所不同。圖2介紹一種控制邏輯電路12的工作方法，該方法不需要中央單元4的合作并且因此也可以和未與本發(fā)明適配的傳統(tǒng)TPM系統(tǒng)相結(jié)合地實施。在第一步驟SI中，將接合器16與待調(diào)整車輪2的氣門9連接。在此，氣門9以本身公知的方式打開，壓縮空氣從輪胎流入軟管15，這致使輪胎內(nèi)的壓力略微但突然地減小。這種壓力減小可以作為觸發(fā)器用于將輪胎壓力傳感器3從準備狀態(tài)轉(zhuǎn)換到激活狀態(tài)，在這種激活狀態(tài)下輪胎壓力傳感器3以很小的時間間隔通過其通信接口 6發(fā)出壓力測量值。這些壓力測量值不僅可以由中央單元4的相鄰接口 5，而且也可以由設(shè)置在相關(guān)車輪2附近的調(diào)整裝置10的接口 11接收。調(diào)整裝置10在這種設(shè)計方案中相宜地具有例如鍵盤形式的用戶接口，該用戶接口可以使用戶在步驟S2中輸入額定壓力psoll。如果調(diào)整裝置10作為配件固定分配給確定的汽車，那么相宜地也可以在該調(diào)整裝置內(nèi)設(shè)置存儲器，在該存儲器中任意長時間地保持儲存有在兩個調(diào)整過程之間由用戶輸入的額定壓力，使得該用戶不必每次都重新輸入。用戶接口可以相宜地具有按鍵，這些按鍵允許用戶在為前后車輪2儲存的不同額定壓力值之間做出選擇和/或輸入汽車I的負載狀態(tài)以及由此促使控制邏輯電路12在負載較大的情況下將所儲存的壓力值加上一增量用作壓力額定值psoll或在負載較小的情況下使用比所儲存的數(shù)值更低的壓力額定值psoll。控制邏輯電路根據(jù)該壓力額定值psoll確定所要調(diào)整的輪胎壓力的上下限pmax、pmin,其中，適用pmin ( psoll ( pmax = pmin+k并且k可以是預(yù)先規(guī)定的不變常數(shù)。在步驟S3中，控制邏輯電路12通過接口 11接收由激活的輪胎壓力傳感器3發(fā)送的測量值P。在步驟S4中，該控制邏輯電路將該測量值與pmax進行比較。如果所測量的壓力P高于pmax，那么控制邏輯電路12短時間向大氣打開換向閥17，從而使少量空氣從輪胎排到(S5)外界并且然后重復(fù)步驟S4。如果P小于pmax,那么在步驟S6中與pmin進行比較。如果p < pmin,那么控制邏輯電路12控制換向閥17，以便短時間使壓縮機14與輪胎連接并且這樣提高(S7)輪胎壓力，然后返回S6。如果在步驟S6中確定P > pmin，那么正確地調(diào)整了輪胎壓力并且該方法結(jié)束。通過控制邏輯電路12在該方法的進程中不斷在顯示儀表13上顯示由壓力傳感器3接收的壓力值P，用戶可以了解壓力調(diào)整已正確地進行。圖3示出控制邏輯電路12工作方法的一種變化方案。這種變化方案與圖2方法的區(qū)別在于以何種方式方法在步驟S2'中確定輪胎壓力的極限值pmin、pmax。根據(jù)這種變化方案，中央單元4通過其分配給調(diào)整裝置10所連接的車輪2的那個接口 5發(fā)送消息，該消息詳細說明該車輪2的額定壓力psoll或從中推導(dǎo)出的極限壓力pmin、pmax。極限壓力pmin、pmax可以是在超過其的情況下在顯示儀表8上引起報警的極限壓力值，但區(qū)間[pmin,pmax]優(yōu)選明顯小于不進行報警的壓力范圍。在確定psoll或pmin、pmax時，中央單 元4可以考慮影響輪胎壓力的各種量，只要存在與該量的檢測相應(yīng)的傳感器，例如像汽車I的輪胎溫度或負載狀態(tài)。按照這種方式可以實用地完全排除由于駕駛員無意地錯誤輸入而調(diào)節(jié)形成不合適的輪胎壓力的可能性。圖4示出中央單元4與此互補的工作方式。如果一個輪胎壓力傳感器3如上所述通過連接接合器16時出現(xiàn)的壓力沖擊被激活并且開始發(fā)送壓力測量值P，那么這些壓力測量值也由中央單元4接收。中央單元4例如借助與壓力值P共同傳送的發(fā)送地址識別相關(guān)的輪胎壓力傳感器3 (S12),從存儲器7中讀取psoll或pmin、pmax對應(yīng)于該傳感器3的數(shù)值(S13)并且通過分配給相關(guān)傳感器3的接口 5發(fā)送含有這些數(shù)值的消息。雖然輪胎壓力傳感器3不能評估該消息，但該消息由于調(diào)整裝置10處于相關(guān)接口 5的附近而也由調(diào)整裝置10接收并且進行評估。在此，該消息是僅由一個接口 5還是由所有接口發(fā)送無關(guān)緊要。一種可以設(shè)想的選擇方案是，中央單元4僅根據(jù)其中一個壓力傳感器3的消息檢測輪胎壓力調(diào)整裝置10的連接，但不是識別在哪個車輪2處連接了輪胎壓力調(diào)整裝置10。在這種情況下，中央單元從存儲器7中讀取全部車輪2的壓力值并且將對應(yīng)于與接口 5相鄰的車輪2的那些壓力值發(fā)送到每個接口 5。這樣設(shè)置在所要調(diào)整的車輪2上的調(diào)整裝置 10同樣接收到與所要進行的調(diào)整過程匹配的各個壓力值。圖5示出依據(jù)本發(fā)明的一種設(shè)計方案的中央單元4的工作方法的流程圖，其中TPM系統(tǒng)比此前所觀察的情況更密切地與輪胎壓力調(diào)整相聯(lián)系。步驟Sll至S13與參照圖4所介紹的相同。從以本身常見的方式從輪胎壓力傳感器3向中央單元4傳送的壓力測量值(Slf )出發(fā)，現(xiàn)在中央單元4在步驟S15中將壓力測量值P與pmax進行比較，如果P >pmax，那么在步驟S16中向調(diào)整裝置10發(fā)送用于將換向閥17與大氣短暫連接的指令。隨后可以檢查該指令是否真正導(dǎo)致減壓，如果沒有減壓，則中央單元4產(chǎn)生優(yōu)選形式為可在汽車I外面聽到的聲音信號的故障警告。如果P < pmax,那么該方法到達與pmin進行比較的步驟17。如果p< pmin,那么向調(diào)整裝置10發(fā)出短暫地將壓縮機14與軟管15連接的指令(S18)。在此，在該方法返回步驟S17之前也可以檢查是否出現(xiàn)壓力變化，并且在必要時產(chǎn)生警告信號。如果P彡pmin,那么壓力得到正確調(diào)整并且該方法結(jié)束。附圖標記清單I 汽車2 車輪3 輪胎壓力傳感器4 中央單元5 通信接口6 通信接口7 存儲器8 顯示儀表9 氣門10 輪胎壓力調(diào)整裝置11 通信接口12 控制邏輯電路13 顯示儀表14 壓縮機
15 軟管16 接合 器17 換向閥。
權(quán)利要求
1.ー種用于調(diào)整車輛(I)輪胎內(nèi)的壓カ的裝置，該裝置具有高壓氣體源(14)、可以固定在輪胎氣門(9)上的接合器(16)和用于用高壓氣體源(14)的高壓氣體有選擇地加載接合器(16)的控制件(11、12、17)，其中，所述控制件(11、12、17)包括用于與TPM系統(tǒng)(3_8)通信的接ロ(11)。
2.按權(quán)利要求I所述的裝置，其特征在于，所述接ロ(11)用于從TPM系統(tǒng)(3-8)接收(S16、S18)向所述接合器(16)施加或不施加高壓氣體或大氣壓的指令。
3.按權(quán)利要求I或2所述的裝置，其特征在于，所述接ロ(11)用于接收(S3)TPM系統(tǒng)(3-8)的對應(yīng)于輪胎的壓カ傳感器(3)的壓カ測量值。
4.按權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，設(shè)置有用于顯示所接收的壓カ值(P)的顯示儀表(13)。
5.按權(quán)利要求3或4所述的裝置，其特征在于，所述控制件(11、12、17)還包括邏輯電路(12)，該邏輯電路用于將所接收的壓カ值(P)與額定值(psoll、pmax、pmin)進行比較(S4 ；S6)并且根據(jù)比較的結(jié)果向所述接合器(16)施加(S5 ；S7)或不施加高壓氣體或大氣壓。
6.按權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述接ロ(11)用于從TPM系統(tǒng)(3-8)接收(S2,)額定值(psoll、pmax、pmin)。
7.按前述權(quán)利要求之一所述的裝置，其特征在于，所述接ロ(11)是無繩接ロ。
8.按前述權(quán)利要求之一所述的裝置，其特征在于，所述接ロ(11)用于評估在壓カ傳感器(3)與TPM系統(tǒng)(3-8)的中央?yún)g元(4)之間交換的消息。
9.ー種TPM系統(tǒng)的應(yīng)用，該TPM系統(tǒng)包括至少ー個用于檢測車輛(I)輪胎壓力(P)的壓力傳感器(3)和用于顯示所檢測的壓カ或由所檢測的壓カ推導(dǎo)出的結(jié)果的中央?yún)g元(4)，將所述TPM系統(tǒng)用于控制按前述權(quán)利要求之一所述的裝置(10)。
10.ー種TPM系統(tǒng)，具有至少ー個用于檢測車輛(I)輪胎壓力的壓カ傳感器(3)和用于顯示所檢測的壓カ或由所檢測的壓カ推導(dǎo)出的結(jié)果的中央?yún)g元(4)，其特征在于，所述壓カ傳感器(3)可以通過輪胎壓力的波動激活，以便輸出所檢測的壓力。
11.ー種TPM系統(tǒng)，具有至少ー個用于檢測車輛(I)輪胎壓力的壓カ傳感器(3)和用于顯示所檢測的壓カ或由所檢測的壓カ推導(dǎo)出的結(jié)果的中央?yún)g元(4)，其特征在于，該TPM系統(tǒng)具有至少ー個用于向外部裝置(10)輸出所推導(dǎo)的結(jié)果和/或所檢測的壓カ和/或額定壓カ的接ロ(5 ;6)。
12.按權(quán)利要求11所述的TPM系統(tǒng)，其特征在于，所述接ロ(5、6)是無繩接ロ。
13.按權(quán)利要求11或12所述的TPM系統(tǒng)，其特征在于，該TPM系統(tǒng)包括多個壓カ傳感器(3)并且所述接ロ(5 ；6)用干與此前檢測到壓力波動的那個壓カ傳感器(3)相關(guān)地輸出所檢測的壓力、額定壓力和/或所推導(dǎo)出的結(jié)果。
14.ー種用于調(diào)整車輛(I)輪胎內(nèi)的壓カ的方法，具有以下步驟 -從車輛(I)的數(shù)據(jù)存儲器(8)中讀取輪胎的額定壓カ； -將所讀取的額定壓カ傳送(S13)給高壓氣體源(14)的控制件(4、12)； -將由輪胎傳感器⑶檢測的輪胎實際壓カ傳送(S3 ;S14')給所述控制件(4、12)；以及 -向輪胎施加(S5 ；S7 ；S16 ；S18)高壓氣體源(14)的高壓氣體或施加大氣壓，直至實際壓カ達到額定壓力。
15.按權(quán)利要求14所述的方法，具有以下準備步驟 -測定(S12)車輛(I)的多個輪胎中與高壓氣體源(14)連接的輪胎，以及 -在數(shù)據(jù)存儲器(8)內(nèi)查找(S13)所測定輪胎的特定額定壓力。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于調(diào)整車輛(1)輪胎內(nèi)的壓力的裝置，該裝置包括高壓氣體源(14)、可以固定在輪胎氣門(9)上的接合器(16)和用于用高壓氣體源(14)的高壓氣體有選擇地加載接合器(16)的控制件(11、12、17)，這些控制件包括與TPM系統(tǒng)(3-8)通信的接口(11)。
文檔編號B60C23/04GK102673324SQ20121014719
公開日2012年9月19日 申請日期2012年3月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月3日
發(fā)明者A·韋伯, C·費伯, D·鮑爾澤 申請人:通用汽車環(huán)球科技運作有限責(zé)任公司