CN111315598A

CN111315598A - 用于检测静止车辆的轮胎泄漏的方法

Info

Publication number: CN111315598A
Application number: CN201880072684.2A
Authority: CN
Inventors: M·格雷克; O·米尔霍夫
Original assignee: Compagnie Generale des Etablissements Michelin SCA
Current assignee: Compagnie Generale des Etablissements Michelin SCA
Priority date: 2017-11-10
Filing date: 2018-11-06
Publication date: 2020-06-19
Also published as: EP3707018B1; WO2019092352A1; US11420485B2; EP3707018A1; US20210170813A1

Abstract

一种用于检测车辆轮胎中的泄漏的方法，轮胎包括用于测量压力和温度的构件，具有行驶工作模式和静止工作模式，所述方法包括：确定车辆停止；接着启动静止工作模式，以检测当车辆是静止的时存在或不存在来自轮胎的充气气体的泄漏。

Description

用于检测静止车辆的轮胎泄漏的方法

技术领域

本发明涉及一种用于检测车辆的轮胎泄漏的方法。更具体地涉及在车辆静止时进行的测量的使用。

背景技术

已知的轮胎的充气压力不足以向车辆的驾驶员提供可靠且有用的信息。此外，不断咨询这些指示可能导致费力却并不真正实用。实际上，由于构成轮胎的混合物的滞后损耗所引起的热量、制动器散发的热量的影响以及由于轮胎体积的微小变化而引起的载荷传递，行驶过程中轮胎内腔中的充气气体的压力和/或温度的测量值变化很大。这就是为什么对于私家车而言，通常的车辆轮胎压力监测系统(Tire Pressure Monitoring System，TPMS)通常仅在轮胎的充气压力比冷却时的标称充气压力小于约20％的情况下，才向驾驶员发出警告。该冷却时的标称充气压力由车辆制造商规定。对于私家车，这些通常的系统如果充气压力低于1.5巴也会发出警告，这是根据欧洲轮胎和轮辋技术组织(ETRTO)的建议的最小充气压力。

近年来销售的轮胎的内表面上包括一层自封闭产品。这些粘性或糊状的弹性产品的目的是封闭由穿过轮胎壁的穿孔物体引起的孔。

这些自封闭产品不能完全消除穿孔后泄气轮胎的风险，但是仍然可以使得该风险显著降低。还应注意的是，很大一部分残余泄漏是缓慢的泄漏或非常缓慢的泄漏，在被目前的轮胎压力监测系统(TPMS)检测到之前，这样的泄漏能够进行几天甚至几周，常见的情况是，车辆的使用者在返回他们的车辆时发现车辆的轮胎中的一个泄气，因而不适合驾驶。

发明内容

本发明的主题是一种用于检测来自车辆轮胎的泄漏的方法，所述轮胎包括用于监测所述轮胎的部件，所述部件具有用于测量压力和温度的传感器，并具有行驶工作模式和静止工作模式，其中：

-确定出车辆是静止的；然后

-启动所述静止工作模式，以检测当车辆是静止的时存在或不存在来自轮胎的充气气体的泄漏。

有利地，在启动所述部件的静止工作模式之后：

-周期性地测量所述轮胎的内腔中的气体的压力p_g和温度θ；

-将一系列的压力和温度值以及测量时间存储在非易失性存储器中；

-将测量出的压力p_g转换为绝对压力P，并且将测量出的温度θ转换为绝对温度T，计算比率P/T并获得一系列的值；

-如果所述一系列的值减少的量在给定阈值以上，则触发警告。

当车辆是静止的时，来自测量部件的干扰测量的来源减少，并且更容易检测出与缓慢的泄漏或非常缓慢的泄漏有关的充气压力的微小变化。

如本领域技术人员所公知的，监测比率P/T能够使得温度变化对测量精度的影响最小化。所述比率与所述轮胎的内腔中存在的气体的摩尔数成比例。

根据一个实施方案，所述测量周期是恒定的，并且在30分钟至60分钟以内。

根据该实施方案，例如每30分钟进行一次测量。

根据另一个实施方案，在两次测量之间或至少在给定次数的测量期间，测量周期连续增加。

每次测量之后，测量周期可以增加1.5至4以内的系数。

举例来说，该周期可以例如在每次测量之后加倍。因此，在启动所述部件的静止工作模式时需要进行第一次测量，然后在15分钟后进行第二次测量，在30分钟后进行第三次测量，而后在1小时后、2小时后进行测量，依此类推。该实施方案使得能够限制测量的次数以及来自所述部件的能源的能耗。

然而，需要注意的是，与将警告消息发送到所述部件的外部相比，进行和处理测量所消耗的能量要少得多。

根据有利的实施方案，如果测量周期超过给定阈值，并且优选地，如果所述周期大于或等于一周，则测量周期是恒定的。

警告触发阈值可以在比率P/T的2％至比率P/T的7％以内。

根据一个替选实施方案，警告触发阈值可以对应于所述轮胎的内腔中的气体压力在50毫巴至200毫巴以内的变化，优选地在100毫巴至150毫巴以内的变化。

可以将在所述部件的行驶工作模式中获得的压力和温度的最后测量结果作为参考。也可以将在启动所述部件的静止工作模式之后获得的第一个测量结果作为参考。

根据一个优选的实施方案，在触发警告时，将警告消息发送给至少一个预先识别的收信方。

所述收信方可以包括车辆的用户，泄漏可以得到修复的车库的地址和/或轮胎的出售商的地址。

根据一个优选的实施方案，该车辆包括用于监测车辆轮胎的中央单元，在轮胎的部件触发警告时，经由所述监测中央单元将警告消息发送给至少一个预先识别的收信方。

随后，所述中央单元能够验证泄漏诊断的检测，并使用其通信装置将适当的警告消息发送给预先识别的收信方。

视情况而定，警告消息可以转发到外部服务器或因特网站点，或直接转发到预定的移动电话或智能手机。也可以通过电子邮件发送。

可以使用多种装置来确定车辆是静止的。例如，所述车辆包括用于为仪表板供电的电路，当该供电电路断开时，可以确定所述车辆是静止的。

如果所述部件包括用于检测所述轮胎的旋转运动的加速度计，如果在给定阈值以上的时间内不存在与轮胎的旋转有关的任何信号，则可以确定车辆是静止的。

用于触发车辆停车和启动静止模式的阈值可以在例如15分钟至20分钟以内。

最后，如果识别出车辆不再是静止的，则所述部件的静止工作模式切换为行驶工作模式。

有利地，在所述轮胎内壁的至少一部分上包括一层自封闭产品。

所述车辆还可以具有自动驾驶模式。在这种情况下，“车辆的驾驶员”是指所有能够自动驾驶车辆的元件。

根据本发明的任何目的的方法特别适用于这种车辆，因为其具有在任何试图使车辆恢复服务之前提醒轮胎问题的优点。

定义

本发明的文本中使用以下缩写：

-p，轮胎内腔中的气体的相对充气压力；

-P，绝对充气压力；P＝p+p_atm；

-p_atm，标准条件下的大气压，等于101.325kPa；

-θ，轮胎内腔中的气体温度，以摄氏度为单位；

-T，绝对温度，以开尔文为单位(摄氏度+273.16)。

附图说明

附图1是监测部件的静止工作模式的示意图。

具体实施方式

图1显示了根据本发明的目的之一的监测部件的静止工作模式的主要步骤的图。

所讨论的监测部件布置在车辆的轮胎内腔中，具体配备有压力传感器、温度传感器、微处理器、非易失性存储器、时钟。所述部件能够发送和接收无线电信号。所述部件具有车辆行驶工作模式和车辆静止工作模式。

在轮胎失压的情况下，特别是如果压力相对于车辆制造商规定的冷却时的标称相对压力值降低20％以上时，行驶工作模式能够警告车辆的驾驶员。

该监测部件构成了用于车辆轮胎的监测系统的一部分，所述监测系统由四个监测部件(每个轮胎一个)以及中央单元或UC组成。在行驶工作模式下，UC定期接收由部件进行的测量，对其进行处理，并发送适合轮胎状态的消息以引起驾驶员或其他任何预先识别的收信方的注意。

在步骤100，监测部件处于行驶工作模式。车辆正在移动或者静止，但未满足停车检测的标准。

在步骤110，所述部件对停车的检测进行测试。所述检测可以与以下因素有关：为仪表板供电的电路断开、在大于15分钟或20分钟的时间内没有与轮胎旋转有关的信号、或者任何其他经过认可的测试。

如果不满足停车检测的一个标准或多个标准，则继续行驶模式(循环102)。

否则，监测部件的工作模式切换到静止工作模式(循环104)。

在切换到静止工作模式的时刻，即在t₀，所述部件至少测量轮胎内腔中的气体的相对充气压力p₀和温度θ₀(步骤130)。

所述部件根据相对压力和绝对温度(以开尔文为单位)计算绝对充气压力P₀：

P₀＝p₀+p_atm，其中p_atm是大气压；并且

T₀＝θ₀+273.16

然后所述部件计算比率P₀/T₀(步骤140)。

此后，所述部件周期性地测量轮胎内腔中的气体的相对压力和温度。

举例来说，在t＝t+Δt处，其测量p_t和θ_t(步骤150)。

随后，所述部件获得绝对压力和绝对温度并计算比率：P_t/T_t(步骤160)。

在步骤170，所述部件测试比率P_t/T_t相对于作为参考的初始比率的值：

如果该差低于阈值S(循环172)，则所述部件判断车辆是否仍然静止(步骤180)。在来自图1的实施方案中，使用例如监测部件的加速度计来测试是否检测到轮胎开始旋转。

如果两个测试170和180是否定的，则在大于或等于前一个周期的周期Δt之后重复测量步骤150(循环172)。

如果测试170是肯定的，也就是说，如果初始的值与t处的值的两个值之间的差大于阈值S，则在步骤190所述部件得出结论，认为气体从轮胎内腔泄漏。然后所述部件向车辆轮胎的监测系统的中央单元UC发送启动和警告信号(步骤200)。随后UC向至少一个预先识别的收信方发送提醒来自相应轮胎泄漏的警告消息。

可选地，在启动UC之后，所述部件可以将在静止工作模式下执行的所有测量结果发送到UC(步骤220)。

该可选步骤具有这样的优点，使得UC能够验证泄漏诊断或使泄漏诊断无效，并根据检测到的泄漏强度来调整发送给预先识别的收信方的消息：

-如果泄漏率为例如小于0.05巴/月或0.10巴/月，则这为自然的充气损失，如果充气压力正确，则没有消息有用；

-如果泄漏率大于0.10巴/月且小于1巴/周，则这为异常泄漏，有必要提醒预先识别的收信方并建议他们检查相关轮胎；

-如果泄漏率大于1巴/周，则这为迅速泄漏，如果充气压力接近或低于1.5巴，则消息可以为：尽快检查相关轮胎并禁止行驶。

当然，可以根据所测量的轮胎的相对充气压力来调整发送的消息。

最终，如果测试180为肯定的，则监测部件从静止工作模式切换到行驶工作模式(循环182)，直到车辆下次停车。

为了实现本发明的方法，可以使用如申请人的专利EP1354219B1中所述的监测设备。

Claims

1.一种用于检测来自车辆轮胎的泄漏的方法，所述轮胎包括用于监测所述轮胎的部件，所述部件具有用于测量压力和温度的传感器，并具有行驶工作模式和静止工作模式，其中：

-确定出车辆是静止的；然后

2.根据权利要求1所述的检测方法，其中，在启动所述部件的静止工作模式之后：

-周期性地测量所述轮胎的内腔中的气体的压力p_g和温度θ；

3.根据权利要求2所述的检测方法，其中，所述测量周期是恒定的，并且在30分钟至60分钟以内。

4.根据权利要求2所述的检测方法，其中，在至少给定次数的测量期间，测量周期连续增加。

5.根据权利要求4所述的检测方法，其中，在每次测量之后，测量周期增加1.5至4以内的系数。

6.根据权利要求4或5中任一项所述的检测方法，其中，如果测量周期超过给定阈值，优选地，如果所述周期大于或等于一周，则测量周期是恒定的。

7.根据权利要求2至6中任一项所述的检测方法，其中，所述阈值在所述比率P/T的2％至比率P/T的7％以内。

8.根据权利要求2至6中任一项所述的检测方法，其中，所述阈值对应于轮胎的内腔中的气体压力在50毫巴至200毫巴以内的变化，优选地在100毫巴至150毫巴以内的变化。

9.根据权利要求7或8中任一项所述的检测方法，其中，将在所述部件的行驶工作模式下获得的压力和温度的最后一个或多个测量结果作为比率P/T的参考。

10.根据权利要求7或8中任一项所述的检测方法，其中，将在所述部件的静止工作模式下获得的压力和温度的最后一个或多个测量结果作为比率P/T的参考。

11.根据权利要求2至10中任一项所述的检测方法，其中，在触发警告时，将警告消息发送给至少一个预先识别的收信方。

12.根据权利要求11所述的检测方法，其中，所述车辆包括用于监测所述车辆轮胎的中央单元，在触发警告时，所述轮胎的部件经由所述监测中央单元将警告消息发送给至少一个预先识别的收信方。

13.根据前述权利要求中任一项所述的检测方法，其中，所述车辆包括用于为仪表板供电的电路，当该供电电路断开时，确定所述车辆是静止的。

14.根据权利要求1至12中任一项所述的检测方法，其中，借助于驾驶员的座椅上没有重量而确定车辆是静止的。

15.根据权利要求1至12中任一项所述的检测方法，其中，所述部件包括用于检测所述轮胎的旋转运动的加速度计，通过在给定阈值以上的时间内不存在与轮胎的旋转运动有关的任何信号，确定出车辆是静止的。

16.根据权利要求15所述的检测方法，其中，在15分钟至60分钟以内的时间之后，确定出车辆是静止的。

17.根据前述权利要求中任一项所述的检测方法，其中，如果识别出车辆不再静止，并且优选地，如果检测到所述轮胎的旋转运动，则将所述车辆的静止工作模式切换为行驶工作模式。

18.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，在所述轮胎内壁的至少一部分上包括一层自封闭产品。

19.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述车辆具有自动驾驶模式。