设有可再充电供电装置的轮胎参数监测系统的电子组件制造方法及图纸

技术编号:21459721 阅读:36 留言:0更新日期:2019-06-26 06:47
本发明专利技术的目的在于一种电子组件(1),其旨在安装在装有轮胎的车辆车轮的气门嘴(2)上,其集成了用于监测所述车轮的至少一个运转参数的电子装置以及所述电子装置的可再充电供电装置(4),所述电子组件(1)的特征在于,其包括用于向可再充电供电装置(4)进行再充电的装置,这些再充电装置包括:可移动元件(5),其至少一部分(5a)被磁化,其能够被穿过气门嘴(2)来为轮胎打气的气流(F)所移动,并且能够与线圈(7)配合来产生磁场(B)的变化和电磁感应,以及用于管理可再充电供电装置(4)的充电的设备(8)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】设有可再充电供电装置的轮胎参数监测系统的电子组件
本专利技术涉及机动车领域,并且更具体地涉及轮胎参数监测系统(所谓的TPMS系统,TPMS是英语术语“TyrePressureMonitoringSystem(胎压监测系统)”的首字母缩合词)的电子组件,其旨在安装在车辆车轮的气门嘴上并且包括可再充电供电装置。本专利技术还延伸到用于管理根据本专利技术的电子组件的可再充电供电装置的充电的方法。本专利技术还涉及用于监测轮胎的至少一个参数的系统。
技术介绍
出于安全的目的,越来越多的机动车辆具有TPMS监测系统。这些监测系统通常装备:•一方面是电子组件(也称为“车轮单元”),其安装在车辆的每个车轮上并集成了专用于测量参数(如车轮的径向加速度、装配该车轮的轮胎的压力和温度)的传感器,并且还包括微控制器、存储器和射频发射器,以及•另一方面是中央单元(未示出,安装在车辆上),其用于接收由每个车轮的射频发射器发射的信号,其包括电子计算机(或ECU,英语的“ElectronicControlUnit(电子控制单元)”),其集成了连接到天线的射频接收器。这些电子组件周期性地向中央单元提供每个轮胎的基本参数的测量——压力、温度、加速度。然后可以在目标应用中利用这些测量,所述目标应用尤其是:•传感器的自动学习或跟踪传感器本身的位置;•定位车轮以便检查与所定位的每个车轮相对应的轮胎压力;•检测轮胎的过载和磨损情况。由专用传感器进行的测量被转换并经由装配有天线的发射器/接收器设备和CAN总线传输到集成在中央单元中的微处理器。电子组件的微控制器经由射频波发射模块将这些压力、加速度和温度数据传输到车辆上装配的TPMS系统的中央处理单元。相反,该中央处理单元将LF(英语术语“LowFrequency(低频)”的首字母)低频控制数据发射到微控制器。所实施的所有这些装置(传感器、中央单元、经由发射器/接收器的通信网络)形成了胎压检查系统,该系统通常称为TPMS系统(英语术语“TirePressureMonitoringSystem(胎压监测系统)”的首字母缩合词)。由电子组件提供给中央单元的数字数据表示连续的变化水平。中央处理单元可以基于这些值来在过滤和采样之后制定压力、温度、磨损和/或过载信号,以便将这些信号传输到车载计算机。轮胎监测在整个行程中进行多次,甚至在车辆停车时也是如此。因此经常需要用于向TPMS系统供电的电池。因此,使用TPMS系统的一个重要方面涉及能耗,特别是电子组件的能耗。实际上,这些长时间使用无线通信装置的电子组件由具有有限容量的能源来供电。一般而言,电子组件运转所需的能量由纽扣电池型的电池来提供。这种电池包括固定的电荷量,保证电子组件平均持续10年的运转。电子组件的电池的主要缺点在于,电池的内部漏电流仅其自身就占其容量的近30%,以至于电池的尺寸过大才能保证10年的平均使用寿命(如今对应于长于轮胎使用寿命的持续时间)。因此,电池占电子组件总重量的20%,这对电子组件的机械性能产生负面影响。此外,电池的能量容量决定了可由电子组件管理的功能的数量,使得电池的能量容量方面的限制局限了可由TPMS系统提供的应用的数量。此外,难以在不使TPMS系统的监测功能降级的情况下减少TPMS系统可以提供的应用的使用。最后,电子组件的电池价格占所述车轮单元的总价格的相当大的份额。缓解这种情况的解决方案、尤其是专利US2004/0078662中描述的解决方案在于设想了用包括压电元件的供电装置来替换纽扣电池,该压电元件能够将源于车轮的旋转和振动的机械能转换成电能。根据该原理,供电装置产生可再生能源,因此车轮单元的使用寿命在理论上是无限的。然而,压电元件提供的能量的量相对较小,并且目前来说,该能量的量显得过小而不能获得足以用于集成在车轮单元中的各种电子部件的供电,特别是不能获得测量车轮运转参数的序列的可接受的周期性,即足够高的周期性。本专利技术的目的是缓解使用纽扣电池的解决方案,并且本专利技术的主要目标是提供能够产生可再生能源的供电装置。为此,从文献JP2005022457、JP2004268746和US2005/248447中已知了(用于胎压监测系统的)如下供电装置,其使用佩尔蒂埃效应并将车轮上呈现的温度梯度转换成电能。然而,这样产生的电能很少,因为车轮上呈现的温度梯度难以收集并以最佳方式利用。本专利技术的目的是提供一种没有上述缺点的替代解决方案。
技术实现思路
根据本专利技术,该目的首先借助于一种电子组件来实现,该电子组件旨在安装在装有轮胎的车辆车轮的气门嘴上,该电子组件集成了用于监测所述车轮的至少一个运转参数的电子装置以及所述电子装置的可再充电供电装置,所述电子组件的特征在于,其包括用于向可再充电供电装置进行再充电的装置,这些再充电装置包括:•可移动元件,其至少一部分被磁化,其能够被穿过气门嘴来为轮胎打气的气流所移动,并且能够与线圈配合来产生磁场变化和电磁感应;以及•用于管理可再充电供电装置的充电的设备。根据本专利技术的电子组件带来了若干有益优点。特别是:•通过使用可再充电电池技术,减小了车轮单元电池的尺寸和重量,从而提高了机械性能;•通过使用可再充电供电技术,降低了漏电流的影响;•与电池尺寸成比例地降低了电池价格;•使传感器的使用寿命延长超过目前的10年限制;•以等同的机械性能和成本,有助于增加新功能。根据一个优选实施例,可移动元件由设有翅片(ailette)的杆构成,翅片对穿过气门嘴来为轮胎打气的气流的阻力能使所述杆绕着旋转轴旋转。根据一个有利实施例,线圈由具有低频接收模块的线圈构成,其使得能够从中央处理单元接收低频控制数据。以这种方式,该特征带来了以下有益优点:具有单个低频线圈来同时实现TPMS系统的中央处理单元和电子组件之间的通信和对所述电子组件的电池的再充电。根据一个优选实施例,用于管理可再充电供电装置的充电的设备是充电电路。根据另一有利实施例,用于管理可再充电供电装置的充电的设备包括电荷泵转换器。根据一个有利实施例,电子组件还包括AC/DC转换电路。本专利技术还涉及一种用于管理根据前述特征中的任一项实现的电子组件的可再充电供电装置的充电的方法,该方法的特征在于,其包括以下步骤:•监测可再充电供电装置的端子两端的电压;•通知需要将打气气流注入承载电子组件的轮胎中,所述电子组件所包括的可再充电供电装置的端子两端的电压低于预定阈值;•监测线圈的端子两端的电压;•当线圈的端子两端的电压高于预定阈值时,触发用于管理可再充电供电装置的充电的设备以对可再充电供电装置进行再充电。本专利技术还涉及一种用于监测车辆车轮的轮胎的至少一个参数的系统,其特征在于,其包括安装在所述车轮的气门嘴上的根据前述特征中的任一项实现的至少一个电子组件。附图说明本专利技术的其他目的、特征和优点将从参考附图进行的作为非限制性示例的以下描述中变得显而易见,在附图中:-图1是根据本专利技术的电子组件的纵向截面的示意性视图。-图2是根据本专利技术的电子组件的示意性俯视图。-图3是示出根据本专利技术的电子组件的第一实施例的电子线路图的视图。-图4是示出根据本专利技术的电子组件的第二实施例的电子线路图的视图。-图5是示出根据本专利技术的充电管理方法的逻辑图。具体实施方式本专利技术可应用于TPMS监测系统的电子组件1,也称为“车轮单元”,其能本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.电子组件(1),其旨在安装在装有轮胎的车辆车轮的气门嘴(2)上,其集成了用于监测所述车轮的至少一个运转参数的电子装置以及所述电子装置的可再充电供电装置(4),所述电子组件(1)的特征在于,其包括用于向可再充电供电装置(4)进行再充电的装置,这些再充电装置包括:• 可移动元件,其至少一部分被磁化,其能够被穿过气门嘴(2)来为轮胎打气的气流(F)所移动,并且能够与线圈(7)配合来产生磁场(

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.11.21 FR 16612601.电子组件(1),其旨在安装在装有轮胎的车辆车轮的气门嘴(2)上,其集成了用于监测所述车轮的至少一个运转参数的电子装置以及所述电子装置的可再充电供电装置(4),所述电子组件(1)的特征在于,其包括用于向可再充电供电装置(4)进行再充电的装置,这些再充电装置包括:•可移动元件,其至少一部分被磁化,其能够被穿过气门嘴(2)来为轮胎打气的气流(F)所移动,并且能够与线圈(7)配合来产生磁场()的变化和电磁感应;以及•用于管理可再充电供电装置(4)的充电的设备(8)。2.根据权利要求1所述的电子组件(1),其特征在于,可移动元件由设有翅片(6)的杆(5)构成,翅片(6)对穿过气门嘴(2)来为轮胎打气的气流(F)的阻力能使所述杆(5)绕着旋转轴(A)旋转。3.根据权利要求1或2中的一项所述的电子组件(1),其特征在于,线圈(7)由具有低频接收模块(10)的线圈构成,其使得能够从中央处理单元接收低频控制数据。4.根据权利要求1至3中的任一项所述的电子组件(1),其特征在于,用于管理可再充电供电装置(4)的充电...

【专利技术属性】
技术研发人员:R本布乌
申请(专利权)人:法国大陆汽车公司大陆汽车有限公司
类型:发明
国别省市:法国,FR

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