汽车轮胎压力监测系统无源化技术方案.doc

汽车轮胎压力监测系统无源化技术方案作者 杨红光 技术发明人 专利技术申请人 联系电话目前，在现有已实用化的汽车直接式轮胎压力监测系统中，轮胎压力检测传感器电路都是由小容量的电池提供电量，受电池电容量小因素的限制以及电池材料因素的限制，已实用化的汽车直接式轮胎压力监测系统在实际应用中存在种种不足之处，例如，轮胎压力检测传感器的使用寿命、工作期间的检测频次受到限制；轮胎压力检测传感器的设计、生产和制造以及汽车轮胎压力监测系统的应用调试复杂化；还存在在进行无线电信号传输过程中受使用环境因素的限制而造成无线电信号传输质量不稳定、存在无法报警的安全隐患；电池的存在，增加了轮胎压力检测传感器的质量，增大了破坏汽车车轮动平衡的因素，也带来电池报废后产生的环境保护问题。如果汽车直接式轮胎压力监测系统采用相对旋转体间电量(电信号)传输电路，则上述不足之处可以得到解决，安装在车轮中的轮胎压力检测传感器可以获得充足的电量，传输稳定的信号。 举例说明： 上图为本电路的直流电源形式的向轮胎压力检测传感器电路提供电量实施例结构示意图。 图中直流电源正极通过导线搭铁，负极通过导线和刹车钳顶端端面位置上导体导通。图中安装在刹车钳顶端端面位置上的导体和安装在轮辋上具有一定形状的气门嘴可以构成一个电容结构。安装在刹车钳顶端端面位置上的导体是静导体，构成电容结构的一个电极，可以通过导线和直流电源负极导通。 安装在轮辋上具有一定形状的气门嘴构成电容结构的另一个电极，同时，与安置在由轮辋与轮胎构成的密闭空腔里的基本整流电路单元中的二极管导通。图中D1为安置在由轮辋与轮胎构成的密闭空腔里的整流电路中的二极管（负极和气门嘴导通，正极搭铁）。 图中D2为安置在由轮辋与轮胎构成的密闭空腔里的整流电路中的二极管（正极和气门嘴导通，负极作为整流电路的电量（电信号）输出端通过导线和轮胎压力检测传感器电路导通）。 图中轮胎压力检测传感器电路安置在由轮辋与轮胎构成的密闭空腔里。电路工作结构是：在正常情况下，直流电源正极是通过导线搭铁，负极是通过导线和安装在刹车钳顶端端面位置上的导体导通; 气门嘴和二极管（D1）的负极导通，同时，和二极管(D2)的正极导通; 二极管（D1）的正极搭铁;二极管(D2)的负极和轮胎压力检测传感器电路导通。 电路工作过程可简述为：在正常情况下，直流电源负极通过导线和安装在刹车钳顶端端面位置上的导体导通，使安装在刹车钳顶端端面位置上的导体（也可以说是刹车钳）周围产生电场；气门嘴随着车轮的旋转可以周期性的逐渐接近安装在刹车钳顶端端面位置上的导体后再逐渐远离安装在刹车钳顶端端面位置上的导体，在车轮旋转的过程中，气门嘴和安装在刹车钳顶端端面位置上的导体构成的电容结构，其电容值是经历从小到大再到小的循环过程，在气门嘴逐渐接近安装在刹车钳顶端端面位置上的导体阶段中，电容结构的电容值逐渐变大，在电场的作用下，二极管（D1）中产生充电电流，电流流向气门嘴；在气门嘴逐渐远离安装在刹车钳顶端端面位置上的导体阶段中，电容结构的电容值逐渐变小，在电场的作用下，二极管（D2）中产生放电电流，电流流向轮胎压力检测传感器电路；因此，在这个阶段中，轮胎压力检测传感器电路获得电量（电信号）。因此在理论和实践上，相对旋转体间电量(电信号)传输电路是由静导体、气门嘴、整流电路三部分组成。静导体和气门嘴能够呈现具有电容参数的电容结构；气门嘴可以围绕静导体作旋转运动或者说作周期性的逐渐接近静导体后再逐渐远离静导体的运动；静导体与气门嘴两者上的电量在一定条件下可以根据两者之间电场的变化而相应地分别同时增大或者同时减小；静导体例如可以是安装在刹车钳顶端位置上的具有一定形状的导体；具有一定形状的气门嘴是固定在轮辋上。整流电路是由两个二极管构成，在某个整流电路中，第一个二极管的正极和轮辋相导通，第一个二极管的负极和具有一定形状的气门嘴相导通，同时，第二个二极管的正极和第一个二极管的负极相导通，第二个二极管的负极作为这个整流电路电量(电信号)输出端。 相对旋转体间电量(电信号)传输电路的工作原理可以描述如下：所述的静导体和所述的具有一定形状的气门嘴可以构成一个具有电容参数的电容结构，两导体分别成为一个电容结构的两个电极，根据气门嘴不同的运动状态位置，静导体和气门嘴所构成电容结构的电容值存在一定规律性的变化，在一定条件下，当气门嘴处在最接近静导体位置时，电容结构的电容值最大；当气门嘴处在最远离静导体位置时，电容结构的电容值最小；如果电容结构接上电源，则该电容结构就会在一定条件下随着电容值的变大而充电，随着电容值的变小放电，在这个过程中，再配合有整流电路控制充放电流的方向，就可以使构成的相对旋转体间电量(电信号)传输电路表现出其中一个导体上的电量（电信号）向另一个导体传输过去的现象，或者说，相对旋转体间电量(电信号)传输电路中的一个导体上具有一定电量后，一定条件下，非直接接触该导体的另一个导体