CN101509836B - 汽车车轮轮胎状态监测系统 - Google Patents

Abstract

一种汽车车轮轮胎状态监测系统，包括检测显示电路，车体与车轮间电流(电信号)传输回路，反馈网络电路。反馈网络电路的结构和参数可以根据汽车车轮轮胎某种物理状态改变到一定程度后发生改变，反馈网络电路的结构和参数的改变可以改变通过反馈网络电路的电流(电信号)的特征，检测显示电路能够检测到电流(电信号)特征的变化，并显示电流(电信号)变化的特征，显示特定的信息。本发明公开的技术方案和现有的技术方案相比，摆脱了必须使用第二电源的束缚，克服了在电流(电信号)传输过程中因使用电磁转换技术而遇到的各种问题，能够准确、及时地监测车轮轮胎内部气体温度、压力及车轮轮胎镙丝松紧物理状态。

Description

汽车车轮轮胎状态监测系统

技术领域

本发明涉及一种汽车车轮轮胎状态监测系统，更具体地说，涉及一种汽车车轮轮胎状态监测方法和系统。

背景技术

汽车车轮轮胎良好状态是汽车行驶安全的一个保障，车轮的固定镙丝松动，会使汽车发生脱轮，造成安全事故；不合理的胎压(特别是压力偏低)会明显增加汽车行驶过程中的油耗，缩短汽车的行程；车轮轮胎温度会在汽车行驶过程中升高，温度过高则会引发汽车轮胎爆胎，造成安全事故。

目前存在两种型式的轮胎压力监测系统：直接式和间接式，间接式是附加在车轮防抱死制动系统(ABS)中，基于四轮速差判断系统；直接式是利用电子传感器获得轮胎的压力和温度的信息以无线电形式传递再显示。受工作原理的局限，间接式无法监测轮胎的温度，存在误报警频度高，报警迟缓等难以克服的问题；直接式存在无线电通讯可靠性和轮胎电子模块的寿命相对低的不足，以及两种型式都不能监测汽车在行驶中，车轮的固定镙丝松动这种情况。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新型的汽车车轮轮胎状态监测系统技术方案，以解决现有技术方案中存在的不足。

本发明的技术方案是：汽车车轮轮胎状态监测系统，包括检测显示电路、车体与车轮间电信号传输回路、反馈网络电路，其特征是：车体与车轮间电信号传输回路将安装在车体上的检测显示电路输出的电信号传输到车轮上的反馈网络电路中，并再将安装在车轮上的反馈网络电路中的电信号传回到车体上；反馈网络电路的结构和参数可以根据汽车车轮轮胎物理状态的变化而改变，并同时改变检测显示电路输出电信号的特征；检测显示电路检测其输出电信号变化后的特征，并显示电信号变化后的特征和特定信息。

其中，反馈网络电路由温度反馈单元电路、压力反馈单元电路、轮胎镙丝反馈单元电路中的一个电路或者几个电路并联构成，有两个端点；反馈网络电路的一个端点与相对旋转体间电信号电路的一个导体相联接，反馈网络电路的另一个端点与轮体上的搭铁电极触点与车体搭铁电极触点间电信号传输电路中轮体上的搭铁电极触点相联接；组成反馈网络电路的温度反馈单元电路、压力反馈单元电路、轮胎镙丝反馈单元电路中的能够通过反应汽车车轮轮胎某种物理状态发生改变的机械开关闭合(断开)或半导体开关导通(截止)使某个单元电路的结构和参数变化，反馈网络电路的结构和参数同时发生改变。

车体与车轮间电信号传输回路包括相对旋转体间电信号传输电路和轮体上的搭铁电极触点与车体搭铁电极触点间的电信号传输电路，两种电路构成车轮上的电路与车体上的电路之间电信号输入输出回路。

相对旋转体间电信号传输电路是由两个相对旋转的导体构成，两个相对旋转的导体统称为旋转体，其特征是：两个相对旋转的导体相互靠近，或者相互接触，其中的一个导体上的电信号可以通过两个导体间的变化电场传输到另一个相对旋转的导体上，或者其中的一个导体上的电信号直接传递到另一个相对旋转的导体上。这个导体可以是安装在汽车车轮刹车系统中刹车片上的电极；可以是与刹车片结成联动的的电极；可以是直接接触另一个导体的导体；可以是靠近另一个导体的导体，其中的另一个导体可以是刹车盘或刹车锅；可以是车轮车圈；可以是刹车盘或刹车锅或车轮车圈上的导体；可以是直接接触一个导体的导体。

轮体是刹车盘或刹车锅与车轮车圈结合在一起，由车轮轴承支撑，共同围绕车轴旋转，刹车盘或刹车锅与车轮车圈统称轮体；轮体上的搭铁电极触点和车轮轴承相接触，车轮轴承和车轴上的车体搭铁电极触点相接触，轮体上的搭铁电极触点上的电流可以通过车轮轴承传递到车轴上的车体搭铁电极触点上，即，传输到反馈网络电路上的电信号可以通过轮体上的搭铁电极触点与车体搭铁电极触点间电信号传输电路传回车体。

检测显示电路是由检测电路和显示电路构成，检测电路输出电信号并检测输出的电信号的特征；显示电路显示检测电路检测出的电信号的特征和特定信息。

附图说明

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的说明：

图1为本发明汽车车轮轮胎状态监测系统结构示意图。

图2为本发明汽车车轮轮胎状态监测系统反馈网络电路结构示意图。

图3为直流电信号反馈形式汽车车轮轮胎状态监测系统实施例结构示意图。

图4为动态电信号反馈形式汽车车轮轮胎状态监测系统实施例结构示意图。

图中A为本发明所述的检测显示电路。

图中B为本发明所述的相对旋转体间电信号传输电路。

图中C为本发明所述的反馈网络电路。

图中D为本发明所述的轮体上的搭铁电极触点与车体搭铁电极触点间电信号传输电路。

图中V为车载电源正极。

图中E为车载电源负极。

图中X为本发明所述的反馈网络电路的一个端点。

图中Z为本发明所述的反馈网络电路的另一个端点。

图中W为本发明所述的温度反馈单元电路。

图中Y为本发明所述的压力反馈单元电路。

图中G为本发明所述的轮胎镙丝反馈单元电路。

图中A1为本发明所述的能够输出直流电信号并监测直流电信号特征的检测显示电路。

图中B1为安装在汽车车轮刹车系统结构中刹车片上的电极。

图中B2为安装在汽车车轮刹车系统结构中刹车盘。

图中A2为本发明所述的能够输出动态电信号并监测动态电信号特征的检测显示电路。

图中B3为靠近车轮车圈的导体。

图中B4为车轮车圈。

图中箭头方向表示电信号传输方向。

具体实施方式

下面对本发明的两实施例分别作详细说明，所述实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

如图3所示，一种直流电信号反馈形式汽车车轮轮胎状态监测系统实施例，包括输出并检测直流电信号特征的检测显示电路A1；安装在汽车车轮刹车系统结构中刹车片上的电极B1；刹车盘B2；反馈网络电路C；轮体上的搭铁电极触点与车体搭铁电极触点间电信号传输电路D。

输出并检测直流电信号特征的检测显示电路A1构成汽车车轮轮胎状态监测系统中的检测显示电路A；安装在汽车车轮刹车系统结构中刹车片上的电极B1构成相对旋转体间电信号传输电路B中的一个导体；刹车盘B2构成相对旋转体间电信号传输电路B中的另一个导体。

在本实施例中，汽车车轮轮胎状态监测系统在汽车的刹车过程中对汽车车轮轮胎状态进行监测。

其工作过程是：正常情况下，汽车在行驶过程中，汽车车轮轮胎状态监测系统从车体电源得到电能量，系统工作。检测显示电路A1输出的直流电信号传输到安装在汽车车轮刹车系统结构中刹车片上的电极B1上，当汽车司机踩下刹车踏板后，刹车片与刹车盘B2接触，刹车片上的电极B1与刹车盘B2接触，刹车片上的电极B1上的电信号传输到刹车盘B2上，再传输到反馈网络电路C的端点X，电信号通过反馈网络电路C后传输到反馈网络电路C的端点Z上，再经过轮体上的搭铁电极触点与车体搭铁电极触点间电信号传输电路D传回到车体上。直流电信号在这个传输回路中特征是一定的。当车轮轮胎的状态发生改变后，温度反馈单元电路W或者是压力反馈单元电路Y或者是车轮轮胎镙丝反馈单元电路G中开关触点动作，即反馈网络电路C的结构和参数发生变化，检测显示电路输出直流电信号的特征同时发生改变，检测显示电路A1能够检测出其输出的直流电信号发生变化的特征，显示输出电信号变化后的特征和特定信息。汽车车轮轮胎状态监测系统指示出特定的信息。

如图4所示，一种动态电信号反馈形式汽车车轮轮胎状态监测系统实施例，包括输出并检测动态电信号特征的检测显示电路A2；靠近车轮车圈的导体B3；车轮车圈B4；反馈网络电路C；轮体上的搭铁电极触点与车体搭铁电极触点间电信号传输电路D。

输出并检测动态电信号特征的检测显示电路A2构成汽车车轮轮胎状态监测系统中的检测显示电路A；靠近车轮车圈的导体B3构成相对旋转体间电信号传输电路B中的一个导体；车轮车圈B4构成相对旋转体间电信号传输电路B中的另一个导体。

在本实施例中，汽车车轮轮胎状态监测系统在汽车的行驶过程中对汽车车轮轮胎状态进行监测。

其工作过程是：正常情况下，汽车在行驶过程中，汽车车轮轮胎状态监测系统从车体电源得到电能量，系统工作。检测显示电路A2输出的动态电信号传输到靠近车轮车圈的导体B3上，通过靠近车轮车圈的导体B3和车轮车圈B4之间的变化电场，动态电信号传输到车轮车圈B4上，再传输到反馈网络电路C的端点X，电信号通过反馈网络电路C后传输到电路C的端点Z上，再经过轮体上的搭铁电极触点与车体搭铁电极触点间电信号传输电路D传回到车体上。动态电信号在这个传输回路中特征是一定的。当车轮轮胎的状态发生改变后，温度反馈单元电路W或压力反馈单元电路Y或车轮轮胎镙丝反馈单元电路G中开关触点动作，即反馈网络电路C的结构和参数发生变化，检测显示电路输出动态电信号的特征同时发生改变，检测显示电路A2能够检测出其输出的动态电信号发生变化后的特征，显示输出电信号变化后的特征和特定信息。汽车车轮轮胎状态监测系统指示出特定的信息。

Claims (5)

1.一种汽车车轮轮胎状态监测系统，其特征在于：由检测显示电路、车体与车轮间电信号传输回路、反馈网络电路构成；车体与车轮间电信号传输回路将安装在车体上的检测显示电路输出的电信号传输到车轮上的反馈网络电路中，并再将安装在车轮上的反馈网络电路中的电信号传回到车体上；反馈网络电路的结构和参数可以根据汽车车轮轮胎物理状态的变化而改变，并同时改变检测显示电路输出电信号的特征；检测显示电路检测其输出电信号变化后的特征，并显示电信号变化后的特征和特定信息；

其中，车体与车轮间电信号传输回路包括相对旋转体间电信号传输电路和轮体上的搭铁电极触点与车体搭铁电极触点间的电信号传输电路，两种电路构成车轮上的电路与车体上的电路之间电信号输入输出的回路；

相对旋转体间电信号传输电路是由两个相对旋转的导体构成，两个相对旋转的导体统称为旋转体，其中的一个导体和另一个导体相互接触或者相互靠近，这个导体上的电信号可以直接传递到另一个导体上或者这个导体上的电信号可以通过两导体间的变化电场传输到另一个导体上，这个导体可以是安装在汽车车轮刹车系统中刹车片上的电极；可以是与刹车片结成联动的电极；可以是直接接触另一个导体的导体；可以是靠近另一个导体的导体，其中的另一个导体可以是刹车盘或刹车锅；可以是车轮车圈；可以是刹车盘或刹车锅或车轮车圈上的导体；可以是直接接触一个导体的导体；

轮体是刹车盘或刹车锅与车轮车圈结合在一起，由车轮轴承支撑，共同围绕车轴旋转，刹车盘或刹车锅与车轮车圈统称轮体；轮体上的搭铁电极触点和车轮轴承相接触，车轮轴承和车轴上的车体搭铁电极触点相接触，轮体上的搭铁电极触点上的电信号可以通过车轮轴承传递到车轴上的车体搭铁电极触点上；

温度反馈单元电路、压力反馈单元电路、轮胎镙丝反馈单元电路分别是能够反应汽车车轮轮胎某种物理状态改变程度的电路；

反馈网络电路由温度反馈单元电路、压力反馈单元电路、轮胎镙丝反馈单元电路中的一个电路或者几个电路并联构成，有两个端点；温度反馈单元电路、压力反馈单元电路、轮胎镙丝反馈单元电路中某个单元电路的结构和参数变化，反馈网络电路的结构和参数同时发生改变。

2.根据权利要求1所述的汽车车轮轮胎状态监测系统，其特征是，所述的温度反馈单元电路是由数个电阻、电容、与机械式温度开关或半导体开关串联构成。

3.根据权利要求1所述的汽车车轮轮胎状态监测系统，其特征是，所述的压力反馈单元电路是由数个电阻、电容、与机械式压力开关或半导体开关串联构成。

4.根据权利要求1所述的汽车车轮轮胎状态监测系统，其特征是，所述的轮胎镙丝反馈单元电路是由数个电阻、电容、与轮胎镙丝开关串联构成。

5.根据权利要求4所述的汽车车轮轮胎状态监测系统，其特征是，所述的轮胎镙丝开关主要由两个导体构成，轮胎镙丝相对位置的改变可以改变两个导体间的接触或者是分离。