[发明专利]基于轮胎特性的胎压监测装置及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种根据轮胎特性的胎压监测装置及其方法，更为详细地涉及利用基于轮胎特性的低压概率基准值来判断轮胎低压的胎压监测装置及其方法。

背景技术

轮胎的气压是汽车能够安全行驶的要素之一。如果轮胎的气压较低，则车辆很容易因打滑而引发大型事故，并因燃料消耗量增加而使燃油效率大减。此外，不仅缩短轮胎的寿命，而且乘车感和制动力也会下降很多。如果轮胎的气压下降，则可能会发生类似于燃油效率降低、轮胎磨损等功能上的问题。不仅如此，如果气压下降严重，则可能无法行驶或轮胎爆裂而导致事故等，给车辆和人身带来伤害。

但是，驾驶者通常在驾驶中无法了解轮胎气压的变化，因此正在开发将轮胎的压力变化向驾驶者实时告知的胎压监测方法监视装置、即胎压监测方法监测系统(TPMS:Tire Pressure Monitoring System)。

近来，车辆上安装有胎压监测方法监测系统(TPMS)，所述胎压监测方法监测系统对安装于车辆的轮胎的气压下降进行检测并告知驾驶者。

胎压监测方法监测系统(TPMS)将轮胎的压力下降向驾驶者告知，由此可对轮胎的压力状态进行检查，从而可解决所述问题。

胎压监测方法监测系统大致可分为直接方式与间接方式。

直接方式的TPMS是将压力传感器设置于轮胎的轮子(wheel)内部，从而直接测定轮胎的气压。直接方式的TPMS向驾驶者告知附着于轮胎的压力传感器所测定的轮胎的气压变化。间接方式的TPMS是通过气压下降时所产生的轮胎的响应特性(例如，旋转速度或旋转速度的频率特性)变化来间接估计轮胎的气压变化，并将其告知驾驶者。

间接方式的TPMS是由轮胎的旋转信息来估计轮胎气压的方法。间接方式的TPMS可再细分为动负荷半径(DLR:Dynamic Loaded Radius)分析方式和共振频率(RFM:Resonance Frequency Method)分析方式。可将其简单称为动半径分析方式及频率分析方式。

就共振频率分析方式而言，如果轮胎的气压下降，则利用车轮的旋转速度信号的频率特性变化来检测与气压正常的轮胎的差异。在频率分析方式中，以通过车轮的旋转速度信号的频率分析所能得到的共振频率为基础，如果与初始化时估计的基准频率相比，计算出该共振频率较低时，则判断轮胎的气压下降。

就动半径分析方式而言，利用减压后的轮胎在行驶时动负荷半径变小而最终旋转速度比正常的车轮快的现象，通过对四个轮胎的旋转速度进行比较来对压力下降进行检测。在动半径分析方式的胎压监测方法监测系统中，以轮子速度为基础来判断轮胎减压与否，因此轮子速度对减压判断具有最大影响。

直接方式的TPMS虽然能够准确检测轮胎的气压，但是缺点在于，电池的寿命是有限的，并且在每次更换轮胎时都需要重新设置。直接方式的TPMS因为附着有压力传感器，所以可能产生轮胎的不均衡，并也可能产生无限频率干扰等问题。此外，直接方式的TPMS是将传感器安装于轮胎从而进行测定的方式，因此具有能够准确测定压力的优点。相反地，直接方式的TPMS由压力测定传感器和无线通信部等多个构成要素组成，所述压力测定传感器安装于轮胎，所述无线通信部通常用于以无线方式发送测定值。由此，直接方式的胎压监测方法监测系统与间接方式的胎压监测方法监测系统相比价格高昂且故障率高。

另外，间接方式的胎压监测方法监测系统是利用安装于车辆从而对轮速进行测定的轮速传感器(wheel speed sensor)来估计气压损失的方式。间接方式的TPMS仅通过算法(algorithm)便能实现胎压监测方法监测系统，从而无需额外的硬件(hard ware)，进而无需很多的费用，且维护费用也不高。间接方式的胎压监测方法监测系统与直接方式的胎压监测方法监测系统相比具有价格竞争力。但是，间接方式的胎压监测方法监测系统因为轮速导致共振频率变化，所以具有准确度稍差的缺点。间接方式的TPMS可能发生所估计的轮胎的气压变化与实际不符的情况，因此也可能向驾驶者发送虚假警报(false alarm)。

另外，间接方式的胎压监测方法监测系统为了利用频率分析来区分低压轮胎，低压频率的基准线必须准确。

但是，低压基准线根据轮胎特性而不同。由此，为了推导出准确的低压基准线，决定目前所安装的轮胎是间接方式的胎压监测方法监测系统所要求的。

此外，需要提高通过频率及动半径分析来执行低压判定的综合逻辑(logical)的可信度。

发明内容

(要解决的技术问题)