[发明专利]汽车轮胎动态气压监测装置

说明书

本发明涉及一种能在汽车行驶中对轮胎气压进行监测的装置，用它可避免由于轮胎气压异常带来的损失及事故。

目前有关能对行驶中轮胎泄漏发出报警的发明装置较多，这些装置基本都能完成这一功能，但归纳起来不论是机械还是电子类型的，都存在着两点主要的不足：一是可靠性较差，即误报警程度较高或装置本身失效的可能性较大，而且在失效后不能自动给出失效信号，特别是电子类型的，基本都需向车轮上提供电源，或是自带电池或是经摩擦接触供电，这就至少需要经常对电源部分的部件检查或更换，否则装置的可靠性即成问题，增加了需日常维护的麻烦;另一点就是只能对轮胎泄漏报警，对轮胎气压过高则无能为力。目前这类发明装置可靠性不高的主要原因是由于行驶时车轮在转动，同时车轮周围的工作条件十分恶劣，不仅有雨雪风沙、复杂路面及随时可能的异物干扰，同时还有严重的灰尘、震动、燥声及来自汽油发动机高压点火系统甚强的无线电干扰，所以一般的方法难以胜任，包括各种使用声、光、无线电的方法。

本发明的目的是提供一种不仅能对行驶中轮胎的气压过低给出报警，还能在轮胎气压过高时给出告警，并能克服上述的多种干扰，误报警率很低，且在装置失效时给出失效信号的高可靠、免维护型的轮胎气压监测装置。

本发明的目的是这样实现的，在车轮轮辋内侧突缘上，通过一夹持在轮辋突缘上的金属夹板，将一与轮胎内气压密闭连通的胶管固定在轮上，或胶管装在一无阀杆的专用附加气门嘴上后直接装在轮上，该胶管的盲堵一端可在轮胎气压不同时而移动，同时该移动端上装有一可随其一同移动的磁体;在轴架上用螺栓固定一安装架，其上装有磁敏传感器-霍尔IC，该磁体的某一磁极与霍尔IC处于相应所需的位置，行驶中轮上的磁体周期地处于这种位置，由安装架上的霍尔IC给出此时磁体由于轮胎气压不同而位置不同所对应的输出信号，该信号经传送、处理、显示后，完成该装置的功能。

霍尔IC是一种近年来渐多被使用的集成电路器件，它是将半导体磁敏传感器与信号处理及输出电路集成在一起的IC，工作时，其接收面感应到某种一定程度的磁极信号，其输出端则有相应的输出信号，其中有在某种磁信号超过一定阀值即可被触发的开关型，也有随某种磁信号在一定大小范围内对应给出不同输出值的线性型，它们的外形状似小型塑封晶体管，在提供适当的电压范围后即可工作。实际具体型号开关输出型的有例如美国的：UGN3020、3120、3130，国产的：CS3020、6837等;线性输出型的有：UGN3501、HP503等。霍尔IC的突出优点是无接触、抗恶劣工作环境性强，在本装置中使用霍尔IC是非常合适的。

为实现轮胎气压与上述的胶管密闭连通，在原气门嘴上装一附加气门嘴其具有与一般气门嘴相同的内部阀杆结构及充气口形状，底部带有外螺纹，其侧部有一根部带外螺纹的尾锥形接口。当用橡胶垫圈及螺帽将其拧装在被拧出阀杆的原气门嘴上后该锥形口与轮胎内连通;一段相应直径的铜管，一端经扩成相应喇叭口状后，用一带相应锥形口的螺帽加橡胶垫圈，使铜管与轮胎内密闭连通，轮胎的充放气可通过附加气门嘴进行，铜管的另一端套入上述带盲端的一段波形胶管或被弹簧弯曲的直胶管，套口处用金属环套经工具密实压紧，即实现胶管与轮胎气压的密闭连通。也可在轮辐内侧轮辋适当位置装一无阀的专用气门嘴，将上述带沿的胶管端口用一螺帽与该气嘴密实连接并固定在轮上;一盲堵的螺帽及胶垫也可拧在该气嘴上使轮胎气压密闭。该气嘴可在车轮制造时完成，对无内胎车轮也可在轮辋适当位置开孔后，将带好胶垫并带上座圈的该气嘴用螺圈密实装在轮辋上完成。

当使用触发型的霍尔开关IC时，胶管移动端上磁体的作用磁极方向大致保持与轮轴平行，轴架上适当的位置由螺栓固定一安装架，其上装有适当间距的三只霍尔开关IC，其触发面均朝向磁体，在反映轮胎气压不同的不同磁体位置，可各自独立地被周期触发，输出各代表气压正常、过低、过高的信号。安装架上也可只装一只线性输出型的霍尔IC，此时胶管移动端磁体的作用磁极方向大致保持指向轮轴，霍尔线性IC的接受面朝向磁体，调正二者适当距离，即可由该霍尔线性IC周期地输出代表气压正常、过低、过高的不同信号。

当装置正常时，对应霍尔IC上均有对应周期的输出信号，一但该信号异常或消失时，相应电路可发出该装置失效的告警。

由于采用上述方案，该装置不仅能对轮胎气压过低给出报警，也能对轮胎气压过高给出告警，并可克服多数的干扰因素，误报警率很低，同时具有装置失效后自动告知的功能，是一种高可靠、免维护的轮胎气压监测装置。