本發(fā)明涉及一種用于商用車的至少一個(gè)輪胎的輪胎壓力調(diào)節(jié)設(shè)備，其包括氣動(dòng)先導(dǎo)控制的中繼閥，從壓力源出發(fā)，該中繼閥根據(jù)氣動(dòng)的先導(dǎo)控制系統(tǒng)對通向輪胎的工作管路進(jìn)行壓縮空氣加載，所述先導(dǎo)控制系統(tǒng)包括電-氣動(dòng)的轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，用以將電操控信號轉(zhuǎn)換為用于中繼閥的相應(yīng)的氣動(dòng)先導(dǎo)控制信號。此外，本發(fā)明還涉及利用該輪胎壓力調(diào)節(jié)設(shè)備為商用車的至少一個(gè)輪胎充氣的方法。

本發(fā)明的應(yīng)用領(lǐng)域特別是延及在不同道路狀況(如堅(jiān)固的公路、越野地形、沙地、沼澤地等等)下使用的商用車。這種商用車即使在行駛期間也需要使輪胎壓力適應(yīng)于不同的地面條件。因此，在這里所關(guān)注的商用車中存在著一種輪胎充氣設(shè)備，該輪胎充氣設(shè)備使商用車各輪胎所具備的實(shí)際輪胎壓力與根據(jù)地面條件預(yù)先設(shè)定的額定輪胎壓力相適配。這種輪胎充氣設(shè)備一般是商用車氣動(dòng)系統(tǒng)的組成部分，該商用車氣動(dòng)系統(tǒng)此外還可以包括氣動(dòng)的制動(dòng)設(shè)備以及在必要時(shí)包括氣動(dòng)的彈簧懸掛設(shè)備。

背景技術(shù)：

由公知的現(xiàn)有技術(shù)得知一些輪胎充氣設(shè)備，它們?yōu)榱私o一個(gè)或多個(gè)輪胎加載壓縮空氣而使用一種高流量率的送氣或排氣閥。根據(jù)傳感技術(shù)所測量的實(shí)際輪胎壓力，確定出與所期望的指標(biāo)相比的壓力偏差，以便接著對輪胎壓力進(jìn)行適配調(diào)整。在此，通過選擇閥從車輛的多個(gè)輪胎中選擇出要充氣的輪胎，所述選擇閥建立起在待充氣輪胎與閥門裝置之間的連接。在大多數(shù)應(yīng)用情況中，送氣閥與排氣閥是串聯(lián)的并且以手動(dòng)方式或以電動(dòng)方式進(jìn)行操控。

與此相對，由de3405101a1得知一種此類型的輪胎壓力調(diào)節(jié)設(shè)備，該輪胎壓力調(diào)節(jié)設(shè)備利用中繼閥為輪胎充氣。所述輪胎充氣設(shè)備包括一個(gè)閥門系統(tǒng)，在該閥門系統(tǒng)中電磁閥和中繼閥相互功能性連接。根據(jù)用于額定值預(yù)設(shè)的手動(dòng)控制開關(guān)的切換位置，來執(zhí)行使得輪胎壓力提高或降低的調(diào)節(jié)功能。在降低輪胎壓力時(shí)，經(jīng)由與輪閥直接連接的中繼閥的排氣口將從輪胎中流出的壓縮空氣導(dǎo)入大氣。由控制開關(guān)手動(dòng)選擇的額定值預(yù)設(shè)經(jīng)由電信號線被傳遞給電磁轉(zhuǎn)換器，該電磁轉(zhuǎn)換器操控中繼閥的氣動(dòng)先導(dǎo)控制系統(tǒng)。在這個(gè)輪胎充氣設(shè)備的框架下，用以測量實(shí)際輪胎壓力的傳感器僅僅起到示值的作用，而不是閉環(huán)調(diào)節(jié)回路的組成部分。

de3105037a1公開了一種帶有中繼閥的輪胎充氣設(shè)備，其中，利用手動(dòng)的額定值預(yù)設(shè)來操控同樣為電-氣動(dòng)的先導(dǎo)控制閥。在此通過流動(dòng)傳感器測量實(shí)際輪胎壓力。在一個(gè)可手動(dòng)調(diào)整的調(diào)節(jié)閥下游連接著所述中繼閥和一個(gè)截止閥。設(shè)置到中繼閥之后的供應(yīng)管路中的流動(dòng)傳感器體現(xiàn)了這種輪胎充氣設(shè)備的測量原理。利用這樣一種技術(shù)方案，可以通過機(jī)械式的調(diào)節(jié)部件相當(dāng)費(fèi)時(shí)地調(diào)準(zhǔn)額定值偏差，需要多個(gè)近似步驟。

de102012008002a1公開了一種帶有中繼閥的輪胎充氣設(shè)備，該中繼閥同樣是實(shí)行機(jī)械方式的調(diào)節(jié)。操控中繼閥的送氣閥和排氣閥則又同樣是以氣動(dòng)方式受先導(dǎo)控制的。在該技術(shù)方案中，應(yīng)該給商用車的多回路壓縮空氣供應(yīng)系統(tǒng)的輪胎壓力回路優(yōu)選供應(yīng)壓縮空氣。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是，提供一種輪胎充氣設(shè)備，其使用針對高流量的氣動(dòng)先導(dǎo)控制的中繼閥，該輪胎充氣設(shè)備快速而精確地補(bǔ)償在測量得到的實(shí)際輪胎壓力與預(yù)先設(shè)定的額定輪胎壓力之間的調(diào)節(jié)偏差。

此目的從按照權(quán)利要求1前序部分的輪胎壓力調(diào)節(jié)設(shè)備出發(fā)，結(jié)合該權(quán)利要求特征部分所述的特征得以實(shí)現(xiàn)。在方法技術(shù)方面，此目的通過權(quán)利要求5和6得以實(shí)現(xiàn)。各從屬權(quán)利要求反映了本發(fā)明的一些有益的發(fā)展設(shè)計(jì)。

本發(fā)明包括如下技術(shù)教導(dǎo)：轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)具有電-氣動(dòng)的送氣閥和電-氣動(dòng)的排氣閥用于實(shí)現(xiàn)氣動(dòng)信號預(yù)設(shè)以提高或降低輪胎壓力。優(yōu)選為此規(guī)定：設(shè)置在中繼閥的工作管路側(cè)的壓力傳感器測量輪胎壓力的變化并且將測量信號連續(xù)地傳遞給電子控制單元，用以調(diào)節(jié)到預(yù)先設(shè)定的額定輪胎壓力，為此，要么是對送氣閥、要么是對排氣閥進(jìn)行電動(dòng)操控，或者將兩個(gè)閥均保持于關(guān)閉狀態(tài)中。

按照本發(fā)明的解決方案的優(yōu)點(diǎn)特別是在于：通過由此實(shí)現(xiàn)的連續(xù)的、閉環(huán)控制的調(diào)節(jié)，可以快速地對要調(diào)準(zhǔn)的調(diào)節(jié)偏差作出反應(yīng)。通過對輪胎壓力的連續(xù)的監(jiān)測過程，持續(xù)地監(jiān)測待補(bǔ)償?shù)念~定壓力偏差。為了實(shí)現(xiàn)在調(diào)節(jié)過程結(jié)束時(shí)調(diào)定到所期望的額定輪胎壓力，并不需要逐步的送氣或排氣階段。當(dāng)需要較高的額定輪胎壓力時(shí)，本發(fā)明的解決方案根據(jù)要求調(diào)定新的壓力值，即送氣，而當(dāng)需要較小的額定輪胎壓力時(shí)排氣。否則便關(guān)閉先導(dǎo)控制系統(tǒng)。在此，并不是通過設(shè)置在輪胎上的壓力傳感器直接測量實(shí)際輪胎壓力，而是以類似方式在通向輪胎的工作管路內(nèi)測量在中繼閥的輸出側(cè)出現(xiàn)的工作壓力。

利用電子操控的調(diào)節(jié)閥，在送氣或排氣期間可以連續(xù)地改變用于送氣或排氣的額定值，以便降低用于必要的輪胎壓力補(bǔ)償?shù)臅r(shí)間需求。

根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選的實(shí)施方式，提出：對于商用車的多個(gè)輪胎，各自配設(shè)有一個(gè)輪閥，以便選擇輪胎中的一個(gè)需實(shí)施必要的輪胎送氣或排氣的輪胎。因此可以針對多個(gè)輪胎使用唯一一個(gè)輪胎充氣設(shè)備，該輪胎充氣設(shè)備在需要時(shí)為多個(gè)連接于其上的輪胎適配調(diào)整額定輪胎壓力。

電-氣動(dòng)的送氣閥和排氣閥通過由控制單元進(jìn)行的交替操控為中繼閥預(yù)先設(shè)定所期望的控制壓力，所述送氣閥和排氣閥優(yōu)選構(gòu)造成單穩(wěn)的電-氣動(dòng)式兩位兩通換向閥。由此以少量的設(shè)備技術(shù)費(fèi)用便實(shí)現(xiàn)了中繼閥的可靠先導(dǎo)控制。

通過控制單元優(yōu)選這樣地操控上述這種輪胎充氣設(shè)備，即：在輪胎壓力過低的情況下，在因此而發(fā)起的送氣開始時(shí)首先預(yù)先設(shè)定一個(gè)較高的壓力作為額定輪胎壓力，以加速送氣。反過來，在輪胎壓力過高的情況下，也可以通過控制單元在因此而發(fā)起的排氣開始時(shí)預(yù)先設(shè)定高于輪閥的關(guān)斷壓力(所謂“shut-off-pressure”)的盡可能最低的壓力，以加速排氣。也可以通過對調(diào)節(jié)裝置的調(diào)整信號的初始偏置來實(shí)現(xiàn)同樣效果。借助儲存在控制單元內(nèi)的或者由該控制單元形成的特征曲線，可以預(yù)先設(shè)定相對要調(diào)準(zhǔn)的額定輪胎壓力的或代表調(diào)整值的調(diào)節(jié)偏差的初始上沖(aufschlag)或下落(abschlag)。優(yōu)選為線性的特征曲線在送氣的情況中確保：預(yù)先設(shè)定的額定值在送氣期間連續(xù)下降。然后在送氣結(jié)束時(shí)便達(dá)到額定輪胎壓力。按類似方式，也在排氣時(shí)實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。

根據(jù)改進(jìn)本發(fā)明的又一措施，提出：為了確定氣動(dòng)先導(dǎo)控制信號，除了利用壓力傳感器所測量的輪胎壓力之外，控制單元還對其他來自車載氣動(dòng)系統(tǒng)的測量信號(諸如實(shí)時(shí)的外部溫度、車輛馬達(dá)的運(yùn)行狀態(tài)或者實(shí)時(shí)的儲備壓力值)進(jìn)行信號處理，并由此出發(fā)對輪胎的充氣時(shí)間進(jìn)行計(jì)算，以便在計(jì)算出的時(shí)段內(nèi)實(shí)施對輪胎的送氣。此外，也可以在輪胎壓力和車載氣動(dòng)系統(tǒng)的其他測量信號改變之后由電子控制單元重新計(jì)算填充時(shí)間，以便能夠進(jìn)行動(dòng)態(tài)的適配調(diào)整。

根據(jù)進(jìn)一步改進(jìn)本發(fā)明的另一措施，提出：若對車載氣動(dòng)系統(tǒng)的其他測量信號的分析處理表明：車載氣動(dòng)系統(tǒng)的優(yōu)先級更高的基本功能的執(zhí)行可能受到輪胎充氣的壓縮空氣需求的威脅，則由電子控制單元阻止或中斷送氣。因此可以利用同一氣動(dòng)系統(tǒng)來進(jìn)行輪胎壓力調(diào)節(jié)，該系統(tǒng)例如還實(shí)施在安全技術(shù)方面更加重要的車輛制動(dòng)，而不會(huì)對其功能產(chǎn)生不利影響。

優(yōu)選地，若由壓力傳感器測量的實(shí)際輪胎壓力達(dá)到了額定輪胎壓力的至少90％，則通過控制單元止停對輪胎的過度送氣或過度排氣。通過系統(tǒng)內(nèi)包含的慣性繼續(xù)進(jìn)行最佳加載。因此不出現(xiàn)超過額定輪胎壓力的情形，額定輪胎壓力將會(huì)立即由于由此產(chǎn)生的系統(tǒng)振蕩而觸發(fā)輪胎排氣。由此便能以目標(biāo)定向方式達(dá)到額定值。

附圖說明

下文借助附圖隨同對本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的說明一起詳細(xì)地闡述另外一些改進(jìn)本發(fā)明的措施。示出的是：

圖1為用于商用車的壓縮空氣供應(yīng)系統(tǒng)的示意圖；

圖2為用于為商用車的兩個(gè)輪胎充氣的輪胎充氣設(shè)備的機(jī)組連接圖，和

圖3為額定值變化曲線的圖形顯示，帶有用于快速壓力平衡的偏置。

具體實(shí)施方式

根據(jù)圖1，在此未詳示的商用車的壓縮空氣系統(tǒng)主要包括一個(gè)壓縮機(jī)1，用于由環(huán)境空氣產(chǎn)生壓縮空氣，在該壓縮機(jī)下游接有空氣干燥器2，用于從被壓縮的壓縮空氣中去除濕氣。由此得以干燥的壓縮空氣用來為不同的壓縮空氣消耗器3提供供應(yīng)，并且尤其是經(jīng)由限壓閥4也為輪胎充氣設(shè)備5提供供應(yīng)，用以給至少一個(gè)與之連接的輪胎6充氣。

根據(jù)圖2，用于兩個(gè)在此連接的輪胎6a和6b的輪胎充氣設(shè)備5主要包括中繼閥7，從前進(jìn)壓力波9出發(fā)，該中繼閥為通向輪胎6a和6b的工作管路8加載壓縮空氣。通過電-氣動(dòng)的送氣閥10以及通過電-氣動(dòng)的排氣的排氣閥11來實(shí)現(xiàn)對氣動(dòng)先導(dǎo)控制的中繼閥7的操控。送氣閥10用于提高先導(dǎo)控制壓力，這就通過中繼閥7觸發(fā)了輪胎壓力的提高。排氣閥11用于降低先導(dǎo)控制壓力，這樣便導(dǎo)致輪胎壓力降低的結(jié)果。按類似方式通過一個(gè)設(shè)置在中繼閥7的工作管路8上的壓力傳感器12來測量所存在的輪胎壓力。電測量信號被傳輸給電子控制單元13的輸入端。電子控制單元13根據(jù)預(yù)先設(shè)定的額定輪胎壓力psoll確定調(diào)節(jié)偏差并依其結(jié)果來電動(dòng)操控送氣閥10以產(chǎn)生輪胎壓力或者電動(dòng)操控排氣閥11以降低輪胎壓力。為了選擇輪胎充氣，每個(gè)輪胎6a和6b設(shè)有一個(gè)自己的輪閥14a或14b。

電-氣動(dòng)的送氣閥10和電-氣動(dòng)的排氣閥11彼此串聯(lián)連接并且二者均構(gòu)造成單穩(wěn)的電-氣動(dòng)式兩位兩通換向閥。通過控制單元13可以交替地操控兩個(gè)閥。

為了加速送氣，在實(shí)際輪胎壓力過低的情況下通過控制單元13在開始送氣時(shí)預(yù)先設(shè)定一個(gè)較高的壓力作為額定輪胎壓力psoll。對于排氣，即調(diào)節(jié)地降低輪胎壓力，同樣類似地進(jìn)行。

圖3示出了儲存在控制單元13內(nèi)的線性特征曲線，該特征曲線具有一個(gè)相對要調(diào)準(zhǔn)的額定輪胎壓力的初始上沖△。該初始上沖在本實(shí)施例中從時(shí)間點(diǎn)t1到時(shí)間點(diǎn)t2連續(xù)減少，直到其下降到預(yù)先設(shè)定的額定輪胎壓力p1的水平。若通過壓力傳感器12所測量的實(shí)際輪胎壓力差不多達(dá)到了額定輪胎壓力，則通過控制單元止停對輪胎的送氣。另外，為了避免調(diào)節(jié)系統(tǒng)的過度振蕩(überschwingen)，這種閉環(huán)控制的調(diào)節(jié)還包含預(yù)先設(shè)定的閾值。

本發(fā)明并不局限于前述的優(yōu)選實(shí)施例。確切地說，也可以考慮由此得出的變型，這些變型也被囊括于后附權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。于是，例如也可以利用唯一一個(gè)輪胎充氣設(shè)備對兩個(gè)以上的輪胎進(jìn)行監(jiān)測并以可預(yù)先設(shè)定的輪胎壓力進(jìn)行充氣。為此需要將相應(yīng)多的輪閥集成于系統(tǒng)中。

附圖標(biāo)記列表

1壓縮機(jī)

2空氣干燥器

3壓縮空氣消耗器

4限壓閥

5輪胎充氣設(shè)備

6輪胎

7中繼閥

8工作管路

9前進(jìn)壓力波

10送氣閥

11排氣閥

12壓力傳感器

13控制單元

14輪閥

psoll額定輪胎壓力

pist實(shí)際輪胎壓力

p1預(yù)先設(shè)定的額定值

t1額定值預(yù)設(shè)的起始點(diǎn)

t2用于上沖的時(shí)間點(diǎn)

△相對預(yù)先設(shè)定的額定值的上沖