СПОСОБ УСТАНОВКИ ПОРОГОВОГО ДАВЛЕНИЯ В ШИНАХ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА
METHOD TO SET THRESHOLD PRESSURE IN VEHICLE TIRES

Область техники, к которой относится изобретение
Предмет изобретения относится к системе прямого контроля давления в шинах, в частности к определению рекомендованного значения давления в разогретых шинах.
Уровень техники
Система контроля давления в шинах (TPMS) представляет собой электронную систему, которая отслеживает значение давления воздуха в шинах транспортного средства. Такая система генерирует сигнал о давлении с использованием электромагнитного (ЭМ) радиочастотного (РЧ) сигнала, который передается на приемник и соответствует значению давления в шинах. Когда давление в шинах падает ниже порогового уровня, индикатор оповещает водителя о понижении давления. Водитель может решить проблему, подкачав спустившуюся шину, и увеличить давление. Система прямого контроля давления в шинах (TPMS) использует датчики давления, которые установлены непосредственно на колеса или шины транспортного средства.
Системы прямого контроля обычно используют пороговое значение внутреннего давления в холодных шинах, т.е. внутреннее давление в шине до начала движения автомобиля и до разогрева шины. Как правило, это значение указывается в руководстве по эксплуатации транспортного средства. Однако в последнее время некоторые рынки требуют, чтобы пороговое значение для выдачи предупреждения о недостаточном внутреннем давлении основывалось на давлении в шинах транспортного средства, которое находится в движении, также известном как рекомендованное давление разогретых шин. Рекомендуемое значение давления в шинах указывается производителем транспортного средства на соответствующих табличках. В процессе эксплуатации давлением в шинах называют именно рекомендованное давление разогретых шин, которое определяется как давление в шинах после того, как температура шин достигла стабильного значения. Стабильное значение достигается после того, как автомобиль проехал на скорости выше заданной в течение определенного периода времени, обычно двадцати минут.
Определение рекомендованного давления разогретых шин может оказаться сложным процессом, так как требует знания начальной заданной величины, выставленной водителем. Кроме того, влияние температуры окружающей среды может стать причиной изменения рекомендованного давления в разогретых шинах в течение одного дня или в разные дни. Если температура окружающей среды понижается, то и давление в шинах соответственно снижается. Во время движения автомобиля температура шин повышается по мере повышения давления в них.
На рекомендованное пороговое значение давления в разогретых шинах также могут повлиять и другие факторы. Например, на некоторых рынках рекомендованное давление может дополнительно варьироваться. Так, рекомендованное пороговое значение давления разогретых передних и задних шин транспортных средств могут различаться, такое различие называется раздельным или множественным рекомендованным значением. Другие различия могут относиться к рекомендациям для полностью или частично загруженного транспортного средства, а также рекомендациям для разных скоростных режимов. Для того чтобы отслеживать такие дополнительные изменения, системы прямого контроля должны определять местоположение каждого датчика, что, как правило, осуществляется путем установки сложного и дорогостоящего оборудования.
Таким образом, существует необходимость в определении рекомендованного значения давления разогретых шин в системах прямого контроля давления, в частности в определении рекомендованного значения давления в разогретых шинах при наличии нескольких значений рекомендованных давлений.
Раскрытие изобретения
Настоящее изобретение относится к способу определения рекомендованного значения давления в разогретых шинах для систем прямого контроля давления в каждой шине, находящейся в движении, а также к способу задания рекомендованного порогового значения давления в разогретых шинах для таких систем. Настоящее изобретение, таким образом, позволяет системе контроля давления в шинах обнаружить низкое давление, основываясь на установленном рекомендованном пороговом значении давления, установленном даже для нескольких различных ситуаций без усложнений, связанных с существующими способами, которые требуют дорогостоящего и сложного оборудования.
Преимуществом настоящего изобретения является способность представленной системы контроля сигнализировать о низком давлении в шине, основываясь на рекомендованном значении давления разогретых шин в случаях, когда водитель регулирует или меняет значение давления самостоятельно. Еще одним преимуществом определения рекомендованного давления для каждой шины является возможность контролировать раздельные рекомендованные значения давления в шинах без дополнительного оборудования или усложнения системы контроля.
Способ установки рекомендованного порогового давления для разогретых шин в системах контроля давления включает в себя запуск режима обучения системы, запуск таймера, когда определено, что скорость автомобиля превысила предустановленное пороговое значение, остановку таймера, когда скорость ниже или равна пороговому значению скорости либо когда истек заранее заданный промежуток времени, считывание нескольких значений давления в разных шинах во время работы таймера, сохранение этих значений в памяти и их усреднение для определения рекомендованного порогового значения давления разогретых шин после истечения заранее заданного периода времени, а также установку этого рекомендованного порогового значения давления в системе контроля давления в шинах.
Краткое описание чертежей
На Фиг.1 приведена схема системы прямого контроля давления в шинах, являющейся объектом изобретения;
На Фиг.2 приведена функциональная схема работы системы прямого контроля давления в шинах, являющейся объектом изобретения;
На Фиг.3 приведена диаграмма состояний системы прямого контроля давления в шинах, являющейся объектом изобретения.
Элементы и этапы на чертежах приведены для упрощения и наглядности, они необязательно устанавливают определенную последовательность. Например, этапы, которые могут быть выполнены параллельно или в ином порядке, показаны на чертежах для лучшего понимания сущности настоящего изобретения.
Осуществление изобретения
Хотя различные аспекты настоящего изобретения описаны со ссылкой на конкретный иллюстративный вариант воплощения, изобретение не ограничивается этими вариантами, и дополнительные изменения или применения могут быть реализованы без отступления от идеи настоящего изобретения. На чертежах одинаковые ссылочные позиции использованы для обозначения одних и тех же компонентов. Специалистам в данной области техники будет понятно, что различные компоненты, описанные в настоящем документе, могут быть модифицированы без изменения сущности изобретения.
На Фиг.1 показана система 12 контроля давления в шинах для контроля давления воздуха в левой передней шине 14А, правой передней шине 14В, правой задней шине 14С и левой задней шине 14D. Каждая шина 14A-14D имеет соответствующую цепь 16А, 16В, 16С и 16D датчика давления. Каждая цепь 16A-16D датчика имеет соответствующую антенну 18А, 18В, 18С и 18D. Каждая шина расположена на определенном колесе транспортного средства. На Фиг.1 изображено четыре шины, но следует отметить, что количество шин может быть увеличено по мере необходимости в зависимости от транспортного средства. Например, также может иметься запасное колесо, оснащенное цепью датчика давления в шине и антенной. Другим примером являются грузовики, которые могут иметь двойные колеса в одном или нескольких местах, с большим числом шин, чем описано в настоящем примере.
Контроллер 22 содержит запоминающее устройство 26. Запоминающее устройство 26 может быть различных типов, включая, без ограничения перечисленным, ПЗУ и ОЗУ. Запоминающее устройство 26 показано в виде отдельного компонента. Однако специалистам в данной области техники будет понятно, что контроллер 22 может иметь встроенное запоминающее устройство 26. Запоминающее устройство 26 хранит информацию о различных пороговых значениях, калибровочных значениях, характеристиках шин, характеристиках колес, серийные номера, коэффициенты преобразования, данные датчиков температуры, рабочие параметры запасных шин и другие значения, необходимые для расчета, калибровки и эксплуатации системы 12 контроля давления в шинах. Например, в запоминающем устройстве 26 может храниться множество Парето, включающее в себя идентификацию датчиков. Кроме того, в запоминающем устройстве 26 могут храниться статусы предупреждений для каждой из шин.
Контроллер 22 соединен с приемником 28, который, как и запоминающее устройство 26, может быть встроен в контроллер 22. Приемник 28 имеет соответствующую антенну 30. Приемник 28 получает данные о давлении и другую информацию от цепей 16А-16Е датчиков давления. Контроллер 22 также соединен с множеством датчиков, включая, без ограничения перечисленным, датчик 32 атмосферного давления, датчик 34 температуры окружающей среды, датчик 36 расстояния, датчик 38 скорости, датчик 41 педали тормоза и датчик 42 зажигания. Контроллер 22 может также быть соединен с кнопкой 50 или несколькими кнопками 50 для ввода информации, установки параметров контроллера или для других функций, необходимость которых станет очевидной для специалистов в данной области на основании данного описания. После осуществления технического обслуживания водитель или оператор сервисной службы сбрасывает настройки системы TPMS, чтобы задать новые рекомендуемые значения давления разогретых шин. Способ может отличаться в зависимости от транспортного средства. Сброс настроек может выполняться с помощью специальной кнопки в системе TPMS или пункта меню на дисплее сообщений на приборной панели.
Датчик 42 зажигания может представлять собой датчик любого типа для определения факта включения зажигания. Когда зажигание включено, может вырабатываться сигнал о запуске. Когда зажигание выключено, может вырабатываться сигнал о выключении. В качестве датчика 42 зажигания может служить простой переключатель зажигания. Естественно, указанием на то, что зажигание включено, может также служить считывание напряжения на определенном контрольном участке цепи.
Таймер 44 может быть использован для измерения различных промежутков времени, связанных с процессом, описанным в данном документе. Например, таймер 44 может измерять время, в течение которого транспортное средство движется со скоростью выше предустановленного порогового значения. Телеметрическая система 46 может быть использована для передачи информации главному устройству автомобиля. Например, управляющее устройство может отслеживать интервалы между сервисным обслуживанием и информировать водителя о том, что требуется посещение сервиса. Система контроля также может содержать счетчик 48, который может считывать, сколько раз было выполнено определенное действие. Например, счетчик 48 может быть использован для подсчета количества сохранений в памяти данных об измерении давления.
Контроллер 22 может также быть соединен с индикатором 52. Индикатор 52 может содержать световой индикатор или дисплей 54, который подает визуальный сигнал, или аудиоустройство 56 (акустическая система или зуммер), которое подает звуковой сигнал. Индикатор 52 может предоставлять информацию о работоспособности системы, например подтверждать получение сигнала, например сигнала калибровки или других команд, предупредительных и контрольных сигналов, как будет описано далее. Индикатор 52 может представлять собой светодиодную или ЖК-панель, используемую водителем при выполнении ручных настроек.
На Фиг.2 показана блок-схема 100, иллюстрирующая функционирование системы по изобретению. Представленный способ позволяет определить рекомендованное значение давления разогретых шин путем мониторинга давления в каждой движущейся шине после изменения водителем статуса, а затем установить пороговое значение рекомендованного давления, которое будет использоваться системой TPMS для каждой шины. Когда оператор транспортного средства на этапе 102 устанавливает давление в одной или нескольких шинах на рекомендованный уровень для конкретных условий эксплуатации автомобиля, на этапе 104 он начинает ввод данных с помощью специального переключателя или другого устройства человеко-машинного интерфейса, которые получает система TPMS, запуская режим обучения.
Рекомендованное давление обычно достигается через 20 минут езды, поэтому, как только водитель запускает режим обучения, блок 106 принятия решений выдает запрос, находится ли транспортное средство в движении. Если на запрос 106 передается ответ о том, что автомобиль не находится в движении, то способ предусматривает на этапе 108 ожидание начала движения автомобиля. Если в результате запроса 106 выясняется, что автомобиль находится в движении, блок ПО принятия решений запрашивает, превышает ли текущая скорость автомобиля предустановленное пороговое значение.
Если скорость автомобиля не превышает пороговое значение, система возвращается к блоку 106 принятия решений. Если в ответ на запрос выясняется, что скорость оказалась выше порогового значения, то на этапе 112 таймер начинает отсчет времени. Пока таймер замеряет время, и скорость остается выше предустановленного порогового значения, система (блок 114) периодически считывает данные о давлении в каждой отдельной шине и сохраняет полученные значения в памяти. В блоке 116 принятия решений проверяется, падает ли скорость транспортного средства до порогового значения и ниже. Если на этот запрос получен ответ «нет», то в блоке 116 принятия решений проверяется, превышает ли скорость автомобиля пороговое значение. Если на этот запрос получен ответ «да», то на этапе 118 таймер останавливает отсчет времени. Пока таймер замеряет время, и скорость остается выше предустановленного порогового значения, система периодически считывает данные о давлении в каждой отдельной шине, чтобы использовать эти данные для вычисления на этапе 120 порогового значения рекомендованного давления, которое будет использоваться системой TPMS для контроля давления в шинах.
На Фиг.3 показана диаграмма 200 состояний для системы, которая работает с каждой шиной для того, чтобы пройти обучение и установить пороговое значение рекомендованного давления в разогретых шинах для системы TPMS. В системе и способе по изобретению определяют значения рекомендованного давления в разогретых шинах для каждой шины, основываясь на данных о давлении, полученных от каждого датчика давления в движущихся колесах. Используемое в системе TPMS пороговое значение, при котором выдается предупреждение о низком давлении в шинах, определяется из значения рекомендованного давления. Так как рекомендованное давление вычисляется отдельно для каждой шины, то система и способ настоящего изобретения не имеют дополнительных сложностей, которые обычно связаны с разделением давления в разных шинах, различной нагрузкой и скоростью.
На Фиг.3 изображена диаграмма 200 состояний для одной шины. Диаграмма состояний применима для любой и каждой шины и будет описана ниже. Способ определения значения рекомендованного давления путем обучения начинается с того, что система TPMS получает входной сигнал от водителя о том, что он отрегулировал давление в шине и требуется задать новое пороговое значение рекомендованного давления. На этапе 202 происходит ожидание сигнала, сообщающего о том, что режим обучения запущен. При получении сигналов о включении зажигания и переходе на этапе 204 в режим обучения, запускается режим обучения. В способе по изобретению на этапе 206 начинается вычисление порогового значения рекомендованного давления в разогретых шинах.
Когда система TPMS регистрирует считанные данные давления в движущихся шинах, транспортное средство должно быть в движении (блок 208). В предпочтительном воплощении настоящего изобретения считывается множество значений давления, и только три наибольших полученных значения сохраняются в памяти для вычисления порогового значения рекомендованного давления для данной конкретной шины. Так как значение рекомендованного давления в разогретых шинах зависит от давления в используемых шинах, то способ предусматривает на этапе 212 ожидание начала движения транспортного средства. Как только автомобиль начинает двигаться и его скорость превышает предустановленное пороговое значение, запускается таймер и периодически выполняется регистрация значений давления в шинах. Когда транспортное средство останавливается или его скорость падает ниже предустановленного порогового значения, таймер останавливается, после чего способ переходит в состояние ожидания (блок 212).
Если в любой момент времени статус зажигания возвращается к значению «ВЫКЛ.», таймер останавливается (блок 218). Как только время, в течение которого транспортное средство двигалось со скоростью выше порогового значения, достигает предустановленного значения, сохраненные значения считанного давления усредняются (блок 220). В показанном на Фиг.3 воплощении настоящего изобретения усредняются три наибольших считанных значения (блок 220). Однако специалистам в данной области очевидно, что количество показаний давления, используемых для усреднения, может быть изменено без выхода за рамки настоящего изобретения.
Усредненное значение считанных показаний давления в дальнейшем используется для установки порогового значения рекомендованного давления в разогретых шинах для каждой конкретной шины. Новое полученное пороговое значение рекомендованного давления в разогретых шинах используется в системе TPMS для контроля давления в шинах и предупреждения водителя о возникающих проблемах.
В приведенном выше описании изобретение было раскрыто со ссылкой на конкретный иллюстративный пример. Различные модификации и изменения могут быть внесены без отступления от объема настоящего изобретения, приведенного в формуле изобретения. Описание и чертежи приведены в качестве примера и не должны рассматриваться в качестве ограничения, все модификации включены в объем настоящего изобретения.
Например, шаги и этапы по любому способу или процессу, описанному в формуле изобретения, могут быть выполнены в любом порядке и не ограничиваться определенной последовательностью, представленной в формуле изобретения. Кроме того компоненты и/или элементы, перечисленные как входящие в состав устройства, могут быть объединены или иным образом оперативно настроены в различных комбинациях, и, следовательно, конфигурация, приведенная в формуле изобретения, не должна рассматриваться как ограничительная.