СПОСОБ И СИСТЕМА ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАСПОЛОЖЕНИЯ ШИН ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА СО СДВОЕННЫМИ ЗАДНИМИ ШИНАМИ
METHOD AND SYSTEM FOR DETERMINATION OF VEHICLE TIRES WITH DUAL REAR WHEELS

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящая заявка относится, главным образом, к области систем подвески транспортных средств, а именно к контролю и регулировке давления в шинах транспортного средства.
Уровень техники
Транспортные средства со сдвоенными задними шинами, например, рассчитанные на удвоенные нагрузки грузовики или прицепы, подвергаются сильно изменяющимся нагрузкам. Периодически, транспортное средство может использоваться совсем без нагрузки, в то время как в других случаях нагрузкой могут быть грузы или пассажиры, в различном количестве. Из-за распределения нагрузки, определяемого конструкцией транспортного средства, нагрузка на заднюю ось обычно выше, чем нагрузка на переднюю ось. Таким образом, в задних шинах, имеющих внутренние и наружные шины, обычно требуется более высокое давление, чем в передних шинах для оптимальной работы при наличии нагрузки. Производители обычно предоставляют табличку с информацией, касающейся их транспортных средств, указывая оптимальные значения давления в шинах при различных нагрузках. В табличках рекомендуется уменьшить давление в передних шинах по отношению к давлению в задних шинах при максимальной нагрузке. Более того, рекомендуются два уровня давления в задних шинах: пониженное давление для удобства и управления при небольших нагрузках, и повышенное давление для компенсации высоких нагрузок. Данная система обычно называется системой с «двойной информацией» или «разделенной информацией».
Для транспортных средств со сдвоенными задними шинами необходима Система контроля давления в шинах (TPMS) для предупреждения водителя машины, если давление в какой-либо из передних или задних шин ниже заданного порогового значения. TPMS может представлять собой систему удаленного контроля давления в шинах, содержащую дистанционные датчики контроля давления в шинах, средства контроля абсолютного давления в шинах и центральный приемник. Давление в каждой отдельной шине передается центральному приемнику посредством радиочастотных передатчиков, которые предупреждают водителя транспортного средства о том, что давление ниже заданного предела. Предупреждение может быть в виде сигнала тревоги или в виде изображения на сенсорном экране. В некоторых системах, сигнал тревоги может быть универсальным и просто информировать водителя транспортного средства о том, что давление, по меньшей мере, в одной из шин слишком низкое. В альтернативных вариантах осуществления изобретения сигнал тревоги может указывать на конкретную шину, имеющую низкое давление.
Обычно задние шины имеют заданные пороговые значения давления, отличающиеся от передних шин. Для того чтобы убедиться, что на центральный приемник передаются верные значения давления, TPMS необходимо распознавать положения передних и сдвоенных задних шин. Более того, требуется и распознавание внутренней задней шины и наружной задней шины. Соответственно, важным становится правильное определение расположения шин. Для правильного распознавания, все датчики давления в шинах содержат соответствующий уникальный идентификационный код. Используя такой идентификационный код, приемник связывает каждое значение давления в шинах с определенным расположением шины. В случае проведения регулярного технического обслуживания или ремонта, однако, при снятии шин с транспортного средства и последующей установке обратно, шины могут изменить свое расположение с заднего на переднее или наоборот. Это может привести к передаче неправильных данных о расположении шины в приемник.
Для решения описанной выше проблемы существуют ручные способы, которые могут использоваться для калибровки TPMS с правильным расположением каждой шины. Очевидно, что при ручной калибровке может иметь место ошибка оператора. В результате чего, ручной способ может привести к неправильному определению расположения шины. К тому же, существующая TPMS может быть не способна отличить внутреннюю заднюю шину от наружной в транспортных средствах со сдвоенными задними шинами.
Очевидно, что остается необходимость эффективного определения расположения каждой шины транспортного средства со сдвоенными задними шинами для того, чтобы поддерживать давление в шинах на заданном уровне.
Раскрытие изобретения
Один из вариантов осуществления настоящего изобретения касается способа определения расположения шин транспортного средства со сдвоенными задними шинами, имеющего передние шины и пару сдвоенных задних шин. Сдвоенные задние шины содержат внутренние и внешние задние шины. Способ включает в себя обеспечение набора модулей контроля, подключенных к каждой шине, и модуля обработки, функционально соединенного с модулями контроля шин. Более того, способ включает в себя получение информации о состоянии шин от набора модулей контроля, в т.ч. сигналов давления и данных о направлении вращения каждой шины. Затем способ включает в себя распознавание сдвоенных задних шин и передних шин, а также сдвоенных задних шин, расположенных на правой стороне и на левой сторонах транспортного средства, на основании полученной информации.
Внутренняя задняя шина и наружная задняя шина сдвоенной задней шины также распознаются на основании полученной информации.
Настоящее изобретение также относится к системе определения расположения шин транспортного средства со сдвоенными задними шинами, имеющего передние шины и пару задних сдвоенных шин. Сдвоенные задние шины содержат внутренние и внешние задние шины. Система содержит набор модулей контроля, подключенных к каждой шине, и модуль обработки, функционально соединенный с модулями контроля состояния шин. Модули контроля содержат два передних модуля контроля, подключенных к передним шинам, для передачи информации о состоянии передних шин, и набор модулей контроля, подключенных к паре сдвоенных задних шин, для передачи информации о состоянии задних шин. Информация о состоянии шин включает в себя сигналы давления и данные о направлении вращения. Более того, модуль обработки распознает сдвоенные задние шины и передние шины, а также сдвоенные задние шины, расположенные на правой стороне и левой сторонах транспортного средства, на основании сигналов давления в шинах. Также модуль обработки распознает внутреннюю заднюю шину и наружную заднюю шину каждой из сдвоенных задних шин на основании информации о направлении вращения.
Краткое описание чертежей
Чертежи, описанные ниже, иллюстрируют несколько вариантов осуществления настоящего изобретения. На всех чертежах одними и теми же номерами позиций обозначены одинаковые или функционально похожие элементы. Чертежи выполнены не в масштабе.
На Фиг.1 показана система подвески транспортного средства, представляющая собой систему, раскрытую в настоящем изобретении.
На Фиг.2 показана блок-схема, демонстрирующая осуществление способа, раскрытого в настоящем изобретении.
На Фиг.3 показан пример таблицы, описывающей, как данные о направлении вращения сдвоенных задних шин транспортного средства могут быть использованы для распознавания внутренней и внешней задних шин каждой сдвоенной задней шины.
На Фиг.4 показан еще один пример таблицы, описывающей, как информация о состоянии каждой шины транспортного средства может быть использована для распознавания шины сдвоенной задней шины.
Осуществление изобретения
Следующее далее подробное описание приведено со ссылкой на чертежи. Варианты осуществления изобретения приводятся здесь для раскрытия объекта изобретения, но не для ограничения объема изобретения, который определяется прилагаемой формулой изобретения.
Настоящее изобретение относится к способу и системе для определения расположения шин транспортного средства со сдвоенными задними шинами. Описанные в настоящем изобретении способ и система применимы, как правило, к любым транспортным средствам со сдвоенными задними шинами, например к рассчитанным на максимальные нагрузки грузовикам или прицепам со сдвоенными шинами, имеющим пару передних шин и пару сдвоенных задних шин. Система, описанная в настоящем изобретении, способна распознавать передние шины и сдвоенные задние шины на основании соответствующих значений давления в шинах. Также система может определять расположение сдвоенных задних шин на правой и левой сторонах транспортного средства. Кроме того, система определяет расположение левой задней внутренней шины и левой задней наружной шины; а также правой задней внутренней шины и правой задней наружной шины. Соответственно, может быть осуществлено распознавание передних шин и сдвоенных задних шин; сдвоенных задних шин на правой стороне и сдвоенных задних шин на левой стороне транспортного средства; и внутренней задней шины и наружной задней шины каждой из сдвоенных задних шин. Комбинация системы или способа, раскрытых в настоящем изобретении, вместе с обычной системой контроля давления в шинах (TPMS) обеспечивает эффективный контроль и регулировку давления в шинах транспортного средства со сдвоенными задними шинами.
На Фиг.1 показана система 100, раскрытая в настоящем изобретении, реализованная в системе 102 подвески транспортного средства 104 со сдвоенными задними шинами. Система 102 подвески транспортного средства оснащена системой 105 контроля давления в шинах (TPMS). Транспортное средство 104 содержит кузов 106 транспортного средства, установленный на заднюю ось 108 и переднюю ось 110, пару задних сдвоенных шин 112 и передних шин 114. Система 102 подвески транспортного средства соединена с кузовом 106, задней осью 108, передней осью 110, сдвоенными задними шинами 112 и передними шинами 114. Задние сдвоенные шины 112 включают в себя правые сдвоенные задние шины 116, каждая из которых содержит правую внутреннюю заднюю шину 118 и правую наружную заднюю шину 120, и левые сдвоенные задние шины 122, каждая из которых содержит левую внутреннюю заднюю шину 124 и левую наружную заднюю шину 126.
Система 100 содержит набор модулей контроля, таких как пара передних модулей 128 контроля, функционально соединенных с передними шинами 114. Кроме того, система 100 содержит набор задних модулей контроля, таких как первый задний модуль 130 контроля, второй задний модуль 132 контроля, третий задний модуль 134 контроля, и четвертый задний модуль 136 контроля, соединенных со сдвоенными задними шинами 112. Для целей описания задние модули 130-134 контроля вместе названы задними модулями 138 контроля. Первый задний модуль 130 контроля и второй задний модуль 132 контроля соединены с правой задней внутренней шиной 118 и правой задней наружной шиной 120, соответственно. Аналогичным образом, третий задний модуль 134 контроля и четвертый задний модуль 136 контроля соединены с левой задней внутренней шиной 124 и левой задней наружной шиной 126, соответственно. Каждый из передних модулей 128 контроля и задних модулей 138 контроля передает информацию о состоянии шин. Информация о состоянии шин включает в себя сигналы давления в шинах и данные о направлении вращения, связанные с каждой из передних шин 114 и сдвоенных задних шин 112. В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения система 100 может содержать отдельные модули для передачи сигналов давления в шинах и данных о направлении вращения. В частности, радиочастотные датчики (RF) могут быть использованы для передачи сигналов давления, а датчики шин, известные из уровня техники, могут быть использованы для передачи данных о направлении вращения.
Система 100 также содержит модуль 140 обработки для обработки данных о шинах, функционально соединенный с передними и задними модулями 128 и 138 контроля любым подходящим способом, известным из уровня техники. Например, модули 128 и 138 контроля могут быть электрически соединены напрямую с модулем 140 обработки с помощью проводов, проводников и т.д.; или модули 128 и 138 контроля могут передавать информацию модулю 140 обработки по беспроводному соединению.
Модуль 140 обработки получает сигналы давления, содержащиеся в информации о состоянии шин, в цифровом или аналоговом виде. Наряду с сигналами давления, модуль 140 обработки может также получать значения давления в передних шинах 114 и сдвоенных задних шинах 112. Модуль 140 обработки может быть выполнен таким образом, чтобы либо сначала обрабатывать сигналы в аналого-цифровом преобразователе, либо использовать сразу аналоговые сигналы. Модуль 140 обработки также получает данные о направлении вращения, содержащиеся в информации о состоянии шин, в целочисленном или другом виде.
Система 100 также содержит интерфейсный модуль 142, реагирующий на сигналы модуля 140 обработки для предупреждения водителя транспортного средства о значениях давления в шинах транспортного средства 104. Интерфейсный модуль 142 может также обеспечивать отображение или уведомление об относительном расположении установки шин транспортного средства. Интерфейсный модуль 142 может быть выполнен в виде сенсорного экрана, ЖК-дисплея, или другого известного из уровня техники интерфейсного модуля. Способ определения расположения передних шин 114 и сдвоенных задних шин 112 подробно раскрыт на Фиг.2.
На Фиг.2 показан способ 200, осуществляемый системой 100, для реализации объекта настоящего изобретения. Выполнение способа 200 начинается на этапе 202, когда модуль 140 обработки получает информацию о состоянии шин от передних и задних модулей 128 и 138 контроля. Очевидно, что интенсивность сигналов давления, содержащихся в информации о состоянии шин и передаваемых от модулей контроля, соединенных с передними шинами 114, будут больше, чем интенсивность сигналов от модулей контроля, соединенных с задними сдвоенными шинами 112. На этапе 204, модуль 140 обработки определяет величину разности интенсивностей принятых сигналов давления, чтобы определить, была ли информация о состоянии шин получена от передних модулей 128 контроля или от задних модулей 138 контроля. Соответственно, на этапе 206 модуль 140 обработки различает сдвоенные задние шины 112 и передние шины 114.
После распознавания задних сдвоенных шин 112 и передних шин 114, на этапе 208 модуль 140 обработки определяет величину разности между интенсивностью сигналов давления, содержащихся в информации о состоянии шин, полученной от модулей контроля, подключенных к правой и левой шинам транспортного средства 104. Очевидно, что полученные от модулей контроля, подключенных к правым задним сдвоенным шинам 116, сигналы сильнее, чем сигналы от модулей контроля, подключенных к левым задним сдвоенным шинам 122. Эти сигналы используются модулем 140 обработки на этапе 210 для определения, была информация о состоянии шин получена от правых сдвоенных задних шин 116 или от левых сдвоенных задних шин 122, чтобы различить задние сдвоенные шины, расположенные на правой и левой сторонах транспортного средства 104. Очевидно, что модуль 140 обработки может распознавать правые сдвоенные задние шины 116 и левые сдвоенные задние шины 122 до этапа распознавания передних шин 114 и сдвоенных задних шин 112.
Помимо сигналов давления, на этапе 212 модуль 140 обработки получает данные о направлении вращения, содержащиеся в информации о состоянии шин, каждой из сдвоенных задних шин 112. Очевидно, что колеса в сборе, содержащие внутренние и наружные задние шины и обода колес обычного транспортного средства со сдвоенными задними шинами, вращаются в противоположных угловых направлениях, поскольку сдвоенные задние шины расположены напротив друг друга. Соответственно, правые и левые наружные задние шины 120 и 126 вращаются в одном направлении, а правые и левые внутренние задние шины 118 и 124 вращаются в противоположных угловых направлениях.
С использованием данных о направлении вращения, модуль 140 обработки на этапе 214 определяет, передается информация о состоянии шин от модулей контроля, подключенных к правой и левой внутренним задним шинам 118 и 124, или от модулей контроля, подключенных к правой и левой наружным задним шинам 120 и 126. Соответственно, модуль 140 обработки различает внутренние и наружные задние шины на правой и левой сторонах транспортного средства 104. Осуществление способа распознавания внутренней и наружной задних шин подробно описано со ссылками на Фиг.3 и 4.
В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения, модуль 140 обработки может сначала использовать данные о направлении вращения, содержащиеся в информации о состоянии шин, для распознавания задних шин, вращающихся в одном направлении. Затем сигналы давления могут быть использованы для того, чтобы различить внутренние и наружные шины на правой и левой сторонах транспортного средства 104.
Модуль 140 обработки передает выходной сигнал на интерфейсный модуль 142 для его отображения. На этапе 216, интерфейсный модуль 142 выводит значения давления, соответствующие расположению задних сдвоенных шин 112 и передних шин 114, вместе с расположением правых сдвоенных задних шин 116 и левых сдвоенных задних шин 122 на этапе 218. На этапе 220, интерфейсный модуль 142 также выводит расположение внутренних задних шин 118, 124 и внешних задних шин 120, 126. Интерфейсный модуль 142 отображает расположение шин либо графическом, либо в текстовом представлении. Например, интерфейсный модуль 142 может отображать систему 102 подвески транспортного средства, отображая различные шины с числовыми значениями, представляющими собой значения давления в каждой шине. В альтернативном варианте осуществления изобретения интерфейсный модуль 142 может отображать список расположений всех шин и соответствующие им значения давления.
На Фиг.3 показана таблица 300, демонстрирующая, как направления вращения шин транспортного средства со сдвоенными задними шинами, например, транспортного средства 104, могут быть использованы для того, чтобы распознавать внутренние и наружные задние шины. После распознавания задних сдвоенных шин, расположенных на правой стороне и на левой стороне транспортного средства, направление вращения каждой задней сдвоенной шины используется для распознавания внутренних и наружных задних шин сдвоенных задних шин. В таблице 300, "1" означает вращение вправо, а "0" означает вращение влево. Если задняя шина, расположенная на левой стороне, вращается вправо (что обозначено "1"), то шина является наружной задней шиной, а если задняя шина вращается влево (что обозначено "0"), то шина является внутренней задней шиной.
Для сдвоенных задних шин, расположенных на правой стороне транспортного средства, задняя шина, вращающаяся вправо (что обозначено "1"), является внутренней задней шиной, а задняя шина, вращающаяся влево (что обозначено "0"), является наружной задней шиной.
На Фиг.4 показана таблица 400, демонстрирующая, как информация о состоянии шин, содержащая сигналы давлении и данные о направлении вращения, может быть использована для распознавания шин транспортного средства со сдвоенными задними шинами, например, транспортного средства 104. Распознавание может быть проведено двумя этапами. На первом этапе, данные о направлении вращения используются для распознавания шин, имеющих одинаковое направление вращения. На втором этапе, интенсивность полученных сигналов (RSS) давления используется для определения расположения каждой из сдвоенных задних шин, имеющих одинаковое направление вращения. После сортировки шин по направлениям вращения на первом этапе число сравнений RSS на втором этапе сокращается до 8 возможных вариантов вместо стандартных 24 вариантов, тем самым повышая надежность системы 100, раскрытой в настоящем изобретении.
В таблице 400, "0" означает вращение влево, а "1" означает вращение вправо. "А", "В", "С", и "D" относятся к набору модулей контроля, подключенных к каждой сдвоенной задней шине. Настоящее изобретение раскрывает 6 возможных вариантов определения расположения шины. В первом варианте, данные о направлении вращения получены от каждого набора модулей контроля и определены задние шины, имеющие одинаковое направление вращения. Если от модулей контроля "А" и "В" получено значение "0", то задние шины, к которым подключены модули "А" и "В" вращаются влево. Также, если модули контроля "С" и "D" передают значение "1", то задние шины, подключенные к модулям "С" и "D", вращаются вправо. Как только шины, имеющие одинаковое направление вращения, определены, сигналы давления используются для определения расположения задних шин.
Как показано в таблице 400, для модулей контроля "А" и "В", подключенных к задним шинам, имеющим одинаковое направление вращения (влево), если интенсивность сигнала давления от модуля "А" выше, чем у сигнала от модуля "В", то "А" подключен к правой внутренней задней шине, а "В" - к правой наружной задней шине. Аналогично, если интенсивность сигнала от модуля "С" больше, чем интенсивность сигнала от модуля "D" ("С" и "D" подключены к задним шинам, имеющим одинаковое направление вращения, т.е. вправо), то модуль "С" подключен к левой наружной задней шине, а модуль "D" подключен к левой внутренней задней шине. В противном случае, если сигнал от модуля "D" сильнее, чем от модуля "С", то модуль "D" подключен к правой наружной задней шине, в то время как модуль "С" подключен к левой внутренней задней шине.
Остальные варианты, где один из двух модулей контроля задних шин, подключенных к задним шинам, имеющим одинаковое направление вращения, имеет более сильный сигнал, чем другой, тоже возможны. Все эти варианты продемонстрированы в таблице 400, а в описании не приведены для краткости. К тому же другие варианты, которыми может быть осуществлен способ, подробно представлены в таблице 4, а в описании не приведены для краткости.
Специалисты в данной области техники поймут, что изложенные выше этапы могут быть скомбинированы или изменены для конкретного варианта осуществления настоящего изобретения. Показанные шаги приведены для раскрытия варианта осуществления изобретения, также предполагается, что постоянное техническое развитие может изменить способ выполнения конкретных операций. Это описание не ограничивают объем настоящего изобретения, который определяется исключительно прилагаемой формулой изобретения.
Настоящее изобретение относится к системе, например системе 100, и способу, например способу 200 определения расположения шин транспортного средства со сдвоенными задними шинами, обладающему следующими преимуществами. Система и способ обеспечивают простое определение расположения задних сдвоенных шин транспортного средства. Более того, настоящее изобретение гарантирует эффективность механизма определения расположения внутренних задних шин и наружных задних шин, расположенных на правой и левой сторонах транспортного средства.
В описании приведены несколько вариантов осуществления изобретения, но специалисты в данной области техники поймут, что варианты осуществления могут быть изменены в процессе осуществления изобретения в других вариантах и при других условиях. Например, могут быть использованы датчики, отличные от радиочастотных датчиков. Очевидно, что этот и другие варианты осуществления изобретения подпадают под объект настоящего изобретения. Ни эти возможные варианты, ни конкретные примеры, приведенные выше, не ограничивают объем изобретения. Напротив, объем заявленного изобретения определен исключительно в приведенной ниже формуле изобретения.