[發明專利]具有感應電源的輪胎參數監測系統

有效

• 申請號: 200710089310.5
• 申請日: 2007-03-16
• 公開（公告）號: CN101093185A
• 公開（公告）日: 2007-12-26
• 發明（設計）人: S·S·黃;S·朱
• 申請（專利權）人: 硅谷微C股份有限公司
• 主分類號: G01M17/02
• 分類號: G01M17/02;G01L17/00
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司
• 代理人: 陳煒

技術領域

本發明涉及汽車輪胎參數監測系統，尤其涉及由感應生成的DC電源供電的輪胎參數監測系統。

背景技術

參數監測系統已是眾所周知，并且常用于檢測車輛的各個充氣輪胎中的一個或多個感興趣的參數，以及只要所監測到的一個或多個車輛輪胎中的參數達到落在預定安全范圍之外的值，就向駕駛員或車載計算機系統提供忠告信號。參數通常是內胎壓力、輪胎溫度、內胎氣溫、橫向的輪胎力或某些其它感興趣的參數。忠告信號通常通過由連接到輪胎參數傳感器的微處理器控制的參考信號生成器來生成，只要由傳感器測量的輪胎參數落在預定的正常工作范圍之外，這表示高或低參數狀態，就生成該忠告信號。此參考信號被發送到車載接收器，該接收器使用該忠告信號在視覺(通過激活報警燈或顯示器)或聽覺(通過激活音響報警器)或者兩者上警告駕駛員。對傳感器電路的電功率通常由電池提供，在可用的電池功率下降到可用水平之下時，必須更換該電池(如果可能)。在某些公知的系統中，不能更換電池，從而在電池到達其使用壽命終點時必須更換整個傳感器組件。

在于2003年1月21日提交的題為“External?Mount?Tire?Pressure?Sensor?System(外部安裝的胎壓傳感器系統)”、序列號為10/346,490的共同轉讓、待批的專利申請(‘490申請)中公開了一種監測內胎壓力的輪胎參數傳感器系統，該申請的公開通過引用結合于此。這種系統使用了在電橋電路的一支路中具有本質上為線性的可變電阻特性的機械應變傳感器來測量該傳感器所附的輪胎的內壓。這一類傳感器對于通常在汽車環境中遇到的機械振動相對不敏感。另外，該電路(即電橋電路)的配置相對簡單、具有公知的性能特性、并且被發現在工作中是相當可靠的。然而，這種傳感器系統的使用壽命受到用來向系統供電的電池的能量的限制。更具體地，因為在車輛電氣系統被激活時，傳感器電路由基本電池連續供電，所以電池的使用壽命受到電池能量和總激活時間的限制。這個缺點因需要由于安裝約束而具有相對小的物理尺寸的元件而變得更復雜。因此，電池的尺寸受到嚴格的限制，并且電池更換對于這種公知的傳感器系統的安裝效率而言是主要約束。

在于2005年11月4日提交的題為“Tire?Pressure?Sensor?System?With?ImprovedSensitivity?And?Power?Saving(具有提高的靈敏度并省電的胎壓傳感器系統)”、序列號為11/267,775的共同轉讓、待批的專利申請中公開了一種結合有提供延長的使用電池壽命的省電單元的輪胎壓力監測系統，該申請的公開通過引用結合于此。從相關輪胎速率這個意義來說，該省電單元限制了從電池到系統的電功率的應用，從而功率僅僅在輪胎速度在已達到閾值速度值之后的與輪胎速度有關的測量時段中施加且因而從電池中汲取。這個測量時段較佳地與給定尺寸的輪胎完成預選轉數所需的時間相關。因為電池功率并不連續地施加到系統，所以電池的使用壽命超出了其中電池持續地電連接到系統元件的輪胎參數監測系統中所使用的相同類型的電池的使用壽命。

雖然上述省電單元在系統電池的使用壽命方面的確提供了實質性的改進，但是因此整個系統、所有電池都具有有限的能量并且最后將被耗盡。一旦耗盡，如果可能，就必須更換電池。如果由于系統設計而不能更換電池，則必須安裝新系統。

電池供電的輪胎參數監測系統也遭受其它缺點。首先，電池成本相對于其它系統元件相對較高。例如，高質量鋰電池的成本接近整個傳感器組件的成本的一半。另外，電池向系統增加了可觀的重量：基本上系統重量的百分之五十歸因于電池。

已經對設計輪胎參數傳感器系統做出了努力：省略對向要求電功率的系統元件提供該電功率的電池的需求。于2004年12月9日公開的美國專利申請No.US2004/0244474?A1中示出了一種這樣的設計，該申請的公開通過引用結合于此。這種設計每一車輪中利用了專門設計的輪轂組件，該輪轂組件具有帶有用于為位于車輪上或車輪中的傳感器元件電磁地生成直流供電電壓的永久磁鐵和線圈的定子元件和轉子元件。雖然在省略電池方面是有效的，但是這種設計要求每一車輪都配備有專用的輪轂組件，這使傳感器系統增加了相當大的費用，并且要求相當多的專家來將其安裝于車輛上。