全面胎壓維持系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是有關(guān)于胎壓維持系統(tǒng)，且特別是關(guān)于五個次系統(tǒng)共同合作來達成的一全面胎壓維持系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]胎壓監(jiān)測系統(tǒng)(TPMS)現(xiàn)在成為在美國銷售的所有新車所必須配備的一項安全裝備。幾乎所有在市面上設(shè)計的胎壓監(jiān)測系統(tǒng)都有一傳感器，該傳感器是被安裝在輪框的內(nèi)部且被設(shè)置在閥桿的基座上。用來接近該傳感器的唯一方法是將輪胎自輪子上移除。對一般大眾而言，自該輪子上移去輪胎是一項太困難的工作。甚至對一些熱心自己動手的人們來說，其仍須要一非常專門和昂貴的輪胎移除工具才可接近該傳感器。
[0003]因為現(xiàn)行市面上胎壓監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計存在有一固有缺失，可來接近該傳感器的能力就顯得重要。目前大部分的傳感器有內(nèi)部電池被置放和密封在傳感器單元中。這些電池有一定的壽命，如此限制了該傳感器的壽命。當(dāng)該電池壽終正寢時，依據(jù)當(dāng)?shù)匕踩珮?biāo)準(zhǔn)，該車輪的所有人可能被迫來更換該傳感器并重新安置該傳感器。即使沒有如此法規(guī)，車輪所有人因個人安全問題亦可能決定要來更換該胎壓監(jiān)測系統(tǒng)。此一因一再須要來更換相對便宜的電池所導(dǎo)致的一再更換胎壓監(jiān)測系統(tǒng)，其對車輪所有人而言是所費不貲。目前使用的設(shè)計須要經(jīng)常性地更換一便宜的組件，其系將本來可長時間使用的監(jiān)測傳感器變成一一次性使用的昴貴裝置。
[0004]另外，某些商用和軍用車輛上系有一車載空氣壓縮機用來對失壓的輪胎進行充氣。同時方便消費者使用，自我充氣的輪胎是被特定設(shè)計來維持在一定的目標(biāo)胎壓上。再者，失壓續(xù)跑胎的設(shè)計和采用系允許一駕駛可在輪胎受損或爆胎的情況下以一定的速度來繼續(xù)行駛一段距離，其中該受損或爆胎的輪胎系無法再維持足夠的空氣壓力。
[0005]自我充氣輪胎(SIT)—般是使用一外部輸送系統(tǒng)來對輪胎充氣。商用或軍用車輛的應(yīng)用使用車載空氣壓縮機經(jīng)由一軟管將空氣饋入，該軟管將空氣輸送至該輪胎中。此一設(shè)計對汽車和輕型車輛而言并不實用。
[0006]在用于汽車的自我充氣輪胎的一最近創(chuàng)新中，其系使用一蠕動栗位在輪胎唇部和輪框之間。當(dāng)輪胎轉(zhuǎn)動時，該蠕動栗迫使空氣進入輪胎中，該蠕動栗是由一壓力感應(yīng)閥來控制。雖然此一設(shè)計對汽車和輕型車輛而言是一精巧的解決方案，然其須要特制的輪框或輪胎才可容納或一體化該蠕動栗。
[0007]失壓續(xù)跑胎是被設(shè)計來允許一駕駛?cè)嗽谳喬ナ軗p后來持續(xù)開車。三個基本設(shè)計為:自我密封、自我支撐和輔助支撐。
[0008]一自我密封的輪胎使用一特別內(nèi)面膠或一密封劑來修補一小型刺傷。此一設(shè)計的效果，在產(chǎn)生一小型輪胎穿刺或孔洞后防止空氣的逃逸，其系有所限制。再者，自我密封輪胎經(jīng)常使用密封劑，密封劑會損壞輪胎壓力監(jiān)測傳感器，而輪胎壓力監(jiān)測傳感器現(xiàn)在是所有新車必須的配備。
[0009]一自我支撐的輪胎利用一較厚的側(cè)壁，其被設(shè)計來當(dāng)該輪胎沒氣時支撐該車輪的重量。此一變更的設(shè)計不利地影響輪胎的操縱特性。在支撐一泄氣的輪胎后，這些輪胎只能在一定的速度下來行駛一定的距離。同時，這些輪胎通常會有多出20%至40%重量的不利結(jié)果。再者，在一泄氣的情況下來駕駛損傷了該輪胎的完整結(jié)構(gòu)，使得這些輪胎無法被修理或再使用。
[0010]一輔助支撐輪胎有一圈由重量支撐材料制成的支撐環(huán)，其被附接于輪框內(nèi)部中，該支撐環(huán)在輪胎泄氣后系支撐該車輛的重量。該支撐環(huán)系較輪框的側(cè)壁為高，但并不夠高以接觸一正常狀況下泄氣的輪胎的內(nèi)緣。此一設(shè)計須要特別設(shè)計的輪胎和特別設(shè)計的輪框以收納該輔助支撐環(huán)。此一設(shè)計也會導(dǎo)致明顯重量增加的不利結(jié)果且只能在一定速度下來行駛一定的距離。
[0011]如上所述，胎壓監(jiān)測系統(tǒng)(TPMS)現(xiàn)在成為在美國銷售的所有新車所必須配備的一項安全裝備。幾乎所有在市面上設(shè)計的胎壓監(jiān)測系統(tǒng)都有一傳感器，該傳感器是被裝在輪框的內(nèi)部且實時地對車輛電子訊息網(wǎng)絡(luò)廣播輪胎壓力數(shù)據(jù)。在一些較高級的車輛中，該輪胎壓力數(shù)據(jù)是以圖解的方式來被呈現(xiàn)在一車上屏幕中，該屏幕顯示每一個輪子的位置和胎壓的視覺影像。然而在許多車輛中，顯示出來的數(shù)據(jù)是被簡化成一單一指示燈，當(dāng)該輪胎中的一個或多個泄氣達25%或更多時，該指示燈就產(chǎn)生訊號。雖然此一設(shè)計滿足在交通工具召回的強化責(zé)任和文件法案(TREAD Act)下的安全規(guī)定，一個簡單的指示燈并無法傳遞真實的輪胎壓力、被影響的輪胎數(shù)量或泄氣輪胎的輪子位置。同時，該簡單指示燈亦無法來指出充氣太飽或泄氣未達25%門坎的狀況。結(jié)果是，一警示燈并無法使駕駛?cè)丝杀O(jiān)看和管理最佳輪胎壓力，此會沖擊安全和燃料效率。
[0012]當(dāng)警示燈亮起時，駕駛?cè)巳员仨毷褂靡惶河媮頉Q定那一個輪胎須要來充氣。甚至是那些顯示胎壓和位置訊自的較高成本系統(tǒng)，其在當(dāng)對輪胎充氣時仍須依賴一胎壓計。因為顯示器是被建構(gòu)在車子的儀表板上，當(dāng)對輪胎充氣時是無法看到該顯示器，因此一胎壓計必須被使用來監(jiān)測該輪胎壓力。一般而言，輕便的機械式胎壓計和加油站的軟管可有10%至15%的不準(zhǔn)確度。
[0013]針對上述問題，在此提出的解決方案為i)可確定每一輪胎胎壓且為駕駛?cè)素摀?dān)的起的替代方案，ii)藉由自動設(shè)定目標(biāo)輪胎壓力至其推薦充氣程度來精確地對每個輪胎充氣使其有最佳的充氣程度，及iii)a)當(dāng)目標(biāo)氣壓到達時發(fā)出訊號，或iii)b)藉由使用一電子控制調(diào)節(jié)器來界定充氣氣壓至該推薦目標(biāo)。進一步，iv)每一個輪胎壓力可被遠程地(在車輛車廂之外)和無線地查看，而無須實體地附接任何東西至輪子總成上或啟動車輛。
[0014]因此在此須要有一胎壓監(jiān)測系統(tǒng)，其中該傳感器是被安裝在輪胎的內(nèi)部區(qū)間而該電池是被安裝在輪胎之外。為增強此一胎壓監(jiān)測系統(tǒng)的效能，在此亦須要有一管狀干電池和本發(fā)明的胎壓監(jiān)測系統(tǒng)一起使用。此外亦須要在當(dāng)當(dāng)一輪胎的氣壓掉到理想目標(biāo)空氣壓力范圍之外時來對該輪胎充氣。在此進一步須要提供一自我充氣失壓續(xù)跑胎。在此亦須要一裝置，其可在充氣時監(jiān)視輪胎壓力，該裝置系利用和該車輛相聯(lián)的胎壓監(jiān)測系統(tǒng)(TPMS)。
[0015]在因此須要有剛剛以上所說明的每個次系統(tǒng)時，這些次系統(tǒng)的共同作用產(chǎn)生了一個全面胎壓維持系統(tǒng)的須求，此系統(tǒng)合并有本發(fā)明所有的次系統(tǒng)。在此可被確定了解的是，本發(fā)明次系統(tǒng)少于全部的大致任何組成皆可產(chǎn)生有好處。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0016]本發(fā)明是一全面胎壓維持系統(tǒng)，其合并有五個次系統(tǒng)。
[0017]依據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)，在此系提供一用在汽車車輛上的全面胎壓維持系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括有:(a) —胎壓監(jiān)測系統(tǒng)具有安裝在外的電池；(b) —管狀電池被構(gòu)建來部署在一閥桿上，該閥桿是被構(gòu)建來容納該管狀電池的部署；(c) 一自我充氣及失壓續(xù)跑輪胎安排；(d)一自我充氣及壓力優(yōu)化輪胎安排；及(e) —無線胎壓計。
[0018]依據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)，在此亦提供一具有一安裝在外之電池之胎壓監(jiān)測系統(tǒng)，其系用在一安裝有一輪胎的輪子上，該胎壓監(jiān)測系統(tǒng)包括有:(a) —閥桿被構(gòu)建來接納該安裝在外的電池的部署；(b) —電池被構(gòu)建來部署在該閥桿上；(c)電線穿過一閥桿基座進入由該安裝在輪子上的輪胎的一組合所界定的內(nèi)部空間，以提供介于該電池和一胎壓監(jiān)測系統(tǒng)傳感器的電氣連通，該傳感器系被部署在該內(nèi)部區(qū)間中。
[0019]依據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)，該電池為一管狀電池構(gòu)建有一軸向通孔。
[0020]依據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)，在此亦提供一管狀電池包括有:(a) —外部殼體；和(b) —軸向通孔。
[0021]依據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)，該管狀電池是被構(gòu)建來部署在一閥桿上，該閥桿是被構(gòu)建來接納該管狀電池的部署。
[0022]依據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)，在此亦被提供有一自我充氣及失壓續(xù)跑輪胎安排，其系用在一輪胎上，該輪胎安裝在一具有一胎壓傳感器系統(tǒng)的一汽車車輛的一輪子上，該自我充氣及失壓續(xù)跑輪胎安排包括:(a) —加壓空氣貯存器部署在該輪胎的一內(nèi)部空間中；及(b) —可充氣空氣袋被構(gòu)建來自該加壓空氣貯存器接收加空的空氣，藉此以充滿該輪胎的內(nèi)部空間及對該輪胎再充氣。
[0023]依據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)，在此亦提供包括一調(diào)節(jié)器用來控制介于該自我充氣及失壓續(xù)跑輪胎安排的各個組件間的空氣流動。
[0024]依據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)，該調(diào)節(jié)器是被構(gòu)建來控制下述中至少之一者:(a)自該閥桿至該輪胎內(nèi)部空間的空氣流動；(b)自該閥桿至該空氣貯存器的空氣流動；(c)自該空氣貯存器至該輪胎內(nèi)部空間的空氣流動；(d)自該空氣貯存器至該可充氣空氣袋的空氣流動；(e)自該輪胎內(nèi)部空間至該閥桿的空氣流動以釋放空氣；及(f)自該可充氣空氣袋至該閥桿的空氣流動以對泄放可充氣空氣袋內(nèi)的空氣。
[0025]依據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)，該調(diào)節(jié)器是被構(gòu)建來可遙控控制。
[0026]依據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)，在此亦提供一自動自我充氣及壓力優(yōu)化輪胎安排，其用在一安裝在一汽車車輛輪子的輪胎上，該汽車車輛具有一胎壓傳感器系統(tǒng)，該自我充氣及壓力優(yōu)化輪胎安排包括有:(a) —加壓氣體貯存器被部署在該輪胎的一內(nèi)部空間中；及(b) —調(diào)節(jié)器用來控制介于該加壓空氣貯存器和該內(nèi)部空間的空氣流動，以維持一最佳的預(yù)定輪胎壓力，以校正少量的空氣損失。
[0027]依據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)，在此亦提供一無線胎壓計，用在一具有一胎壓監(jiān)測系統(tǒng)的汽車車輛上，該無線胎壓計包括:(a) —無線射頻(RF)接收器，其和該車輛的胎壓監(jiān)測系統(tǒng)的發(fā)射單元相調(diào)諧；及(b) —顯示屏幕被構(gòu)建來顯示一目標(biāo)空氣壓力和一實際空氣壓中的至少一者。
[0028]依據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)，該無線射頻接收器和該顯示器系被一體地形成在