CN102398487B - 轮胎压力的调节系统和调节轮胎的轮胎压力的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及轮胎压力的调节系统和调节轮胎的轮胎压力的方法。本发明提出一种机动车辆轮胎压力的调节系统，所述调节系统包括轮胎压力调节装置和导航系统，该导航系统能够确定预测要驶过的行驶路径的特性。在此，所述调节系统能够根据确定的特性对轮胎压力进行调节。
Description
技术领域
本发明涉及一种依据权利要求1前序部分所述的用于调节机动车辆的轮胎压力的系统以及一种依据权利要求2前序部分所述的用于调节轮胎的轮胎压力的方法。
背景技术
在机动车辆和其他单辙以及多辙的轮式车辆中，这样的轮胎是现有技术：这些轮胎由金属轮辋和有内胎或者无内胎的轮胎组成并且由车辆使用者手动地经由阀门通过外部的压缩空气提供装置填充。在这些系统中，车辆驾驶员必须每隔一定时间手动地检查轮胎压力，以避免错误地设定轮胎压力并且对由于空气从轮胎中扩散出而产生的缓慢的压力减小进行补偿。在行驶期间轮胎压力不能改变。此外，手动检查的必要性有如下危险：忘记检查，这会对行驶安全性、磨损和燃料消耗产生影响。
此外已知多种轮胎压力调节系统，在这些轮胎压力调节系统中，通过旋转接头可以调整轮胎的空气压力，这些旋转接头通过或者说经由轮毂延伸到轮辋或者轮胎中。这种系统例如由DE3108247C2和DE3124481C2已知，并且在行驶期间也允许改变轮胎压力。
此外已知这样的导航系统，这些导航系统可以确定车辆的当前位置以及通向选取的行驶目的地的有利的行驶路径。
发明内容
本发明的目的是，提供一种改进的用于调节机动车辆轮胎压力的系统。该目的通过具有权利要求1所述特征的系统得以解决。此外，本发明的目的是提供一种用于调节轮胎的轮胎压力的方法。该目的通过具有权利要求2所述特征的方法得以解决。优选的改进方案在从属权利要求中给出。
依据本发明的机动车辆轮胎压力的调节系统包括轮胎压力调节装置和导航系统，该导航系统被构造用于确定预测要驶过的行驶路径的特性。在此，所述调节系统被构造用于根据确定的特性调节轮胎压力。有利地，所述调节系统允许单辙或者多辙车辆的轮胎压力与当前的行驶路径条件相适应，以便能够改善行驶舒适度和/或降低燃料消耗和/或降低轮胎磨损和/或提高行驶安全性和/或减少噪声产生。
在依据本发明的调节轮胎的轮胎压力的方法中，根据预测要驶过的行驶路径的特性调节轮胎压力。有利地，该方法允许轮胎压力与当前的行驶路径条件相适应，以实现行驶舒适度改善和/或燃料消耗降低和/或轮胎磨损降低和/或行驶安全性提高和/或噪声产生减少。
有利地，如果预测要驶过的行驶路径包括高速公路路段，则提高轮胎压力。有利的是，由此降低轮胎的滚动阻力，而行驶舒适度不会有明显的损失。
优选的是，将轮胎压力提高至轮胎额定压力的1.1至3倍。有利的是，轮胎的滚动阻力由此可以降低大约15％至30％。
有利地，如果预测要驶过的行驶路径包括路面状况差的路段，则降低轮胎压力。有利地，由此可以避免行驶舒适度变差。
优选的是，在此将轮胎压力降低至轮胎额定压力的0.5至0.9倍。有利地，通过这样降低的轮胎压力可以在行驶舒适度方面对差的路面状况进行补偿。
同样有利的是，如果预测要驶过的行驶路径包括具有上坡坡度或者下坡坡度的路段并且上坡坡度或者下坡坡度超过确定的极限值，或者如果预测要驶过的行驶路径包括非常弯曲的路段，则对轮胎压力进行调节，使得在轮胎和道路表面之间产生最大的滚动摩擦或者接地压力分布。有利地，由此可以确保在行驶于上坡道或者下坡道或者弯弯曲曲的路段时的行驶安全性。
在所述方法的另一实施方式中，根据预测要驶过的行驶路径的上坡坡度或者下坡坡度对轮胎压力进行调节。有利地，在这种实施方式中，始终确保在行驶安全性、行驶舒适度、轮胎磨损和燃料消耗之间的最优关系。
同样有利的是，如果轮胎的温度超出确定的极限值，则提高轮胎压力。有利地，由此可以避免轮胎过热和由此产生的轮胎损坏。
特别有利的是，在调节轮胎压力时，根据车辆驾驶员的预设，确定以下调节目标中的一个或者多个调节目标的优先级：改善燃料消耗、改善行驶舒适度、提高安全性、降低滚动噪声和降低轮胎磨损。有利地由此可以考虑到车辆驾驶员特殊的需求和偏好。
附图说明
现在依据附图对本发明进行详细阐述。附图中：
图1示出了轮胎压力调节系统的示意性视图；
图2示出了预测要驶过的行驶路径的示意性视图；
图3示出了以中等轮胎压力填充的轮胎的截面图；
图4示出了以高的轮胎压力填充的轮胎的截面图；
图5示出了以低的轮胎压力填充的轮胎的截面图。
具体实施方式
图1示出了轮胎压力调节系统100的示意性视图。所述轮胎压力调节系统100可以设置在机动车辆中，例如PKW(载人汽车)或者LKW(载重汽车)或者其他单辙或多辙的轮式车辆中。
车轮压力调节系统100具有轮胎压力调节装置200，该轮胎压力调节装置与车辆的至少一个轮胎210连接。轮胎压力调节装置200被构造用于确定轮胎210的轮胎压力，以及用于提高或者降低轮胎210的轮胎压力。这种轮胎压力调节装置本身已知，例如在DE3108247C2和DE3124481C2中进行了描述。
优选地，轮胎压力调节装置200与车辆的所有轮胎连接，并且可分别地确定和改变在车辆的每个轮胎中存在的压力。替代地，对于车辆的每个轮胎210，轮胎压力调节系统包括一个单独的车轮调节系统200。
轮胎压力调节系统100此外还包括本身已知的导航系统300。导航系统300包括地图数据310，这些地图数据例如可以以数字形式存在并且包括关于在一个空间区域中存在的行驶路径的信息和关于这些行驶路径的特性的信息。在地图数据310中提供的关于行驶路径特性的信息可以例如包括关于行驶路径种类(高速公路、地方公路、田间小路等等)的信息、行驶路径的路面状况(道路表面的材料和性质、路上有凹坑和凹陷轮迹等等)、关于行驶路径的上坡坡度和下坡坡度的信息和关于行驶路径的弯曲情况的信息。
导航系统300此外被构造用于确定车辆的位置数据330。位置数据330说明车辆的当前位置和/或当前的行驶方向。导航系统300可以例如借助于GPS接收装置确定位置数据330。
导航系统300此外还被构造用于确定行驶路径预测数据320。行驶路径预测数据320包括关于车辆马上可能要驶过哪些行驶路径的信息以及关于这些行驶路径的特性的信息。导航系统300可以例如依据由车辆驾驶员给出的行驶目的地确定行驶路径预测数据320。在考虑到当前位置数据330和地图数据310的条件下，导航系统300由此计算出行驶路线建议，由该行驶路线建议得出行驶路径预测数据320。
图1的轮胎压力调节系统100此外还包括一个评估和控制单元400。该评估和控制单元400与轮胎压力调节装置200连接并且可以指示该轮胎压力调节装置200确定或者改变车辆的一个或者多个轮胎210的轮胎压力。评估和控制单元400此外与导航系统300连接并且可以通过该导航系统对地图数据310、位置数据330并且特别是行驶路径预测数据320进行访问。
评估和控制单元400根据一种接下来要描述的方法评估由导航系统300接收到的行驶路径预测数据320并且依据接下来阐述的规则根据行驶路径预测数据320指示轮胎压力调节装置200改变一个或者多个轮胎210的轮胎压力。
图2示出了示例性的行驶路径预测数据320的示意性视图。行驶路径预测数据320指出车辆预测要驶过的行驶路径。图2的示例性的行驶路径预测数据包括第一行驶路径路段321、第二行驶路径路段322和第三行驶路径路段323。所述第一行驶路径路段321是车辆行驶于高速公路的路段。行驶路径路段322是车辆行驶于路面状况差的行驶路径的路段，例如路面磨损的支路。所述第三行驶路径路段323是位于山区的路段，在该路段中车辆首先行驶于上坡道接着行驶于下坡道。
图3至图5示出了轮胎210的部分截面图。轮胎210设置在轮辋212上并且具有滚动面212，该滚动面与道路表面213接触。在轮胎210的内部设有处于轮胎压力220下的填充气体，例如空气或者纯净的氮气。
在图3的视图中，轮胎210以中等轮胎压力221或者说轮胎额定压力填充。在这个中等轮胎压力221下，轮胎210的滚动面212平地放置在道路表面213上。任一机动车辆的轮胎额定压力由车辆制造商通常在操作说明书中和/或油箱盖(内侧)中和/或在车门附近进行说明。在此，制造商对于不同的装载条件预设两个至三个具体的理论压力。对于机动车辆的前轮和后轮，轮胎额定压力可以不同。轮胎额定压力或者说中等轮胎压力221可以例如在1.8bar和2.8bar之间。
在图4的视图中，轮胎210以高的轮胎压力222填充。高的轮胎压力222与图3的中等轮胎压力相比提高了。在图4中可以看出，在以高的轮胎压力222填充的轮胎210中，滚动面212向外拱起并且因此不是平地放置在道路表面213上。相反地，仅仅是滚动面212的中间区域与道路表面213接触。由此相对于图3的以中等轮胎压力221填充的轮胎210，滚动摩擦减小。此外，以高的轮胎压力222填充的轮胎210比图3的以中等轮胎压力221填充的轮胎210具有更小的弹性特性和缓冲特性。
在图5的视图中，轮胎210以低的轮胎压力223填充，该低的轮胎压力小于图3的中等轮胎压力221。由图5可以看到，以低的轮胎压力223填充的轮胎210的滚动面212不是平地放在道路表面213上。相反地，轮胎210的滚动面212向内拱起，从而基本上只有滚动面210的靠外区域与道路表面213接触。在以低的轮胎压力223填充的轮胎210中，轮胎210的滚动阻力或者说滚动摩擦相对于图3的以中等轮胎压力221填充的轮胎210增加了。此外，图5的以低的轮胎压力223填充的轮胎210具有提高的缓冲或者弹性特性。
在高速公路上通常存在良好的路面状况，因此可以降低通过车辆的轮胎210确保的缓冲作用，而对于车辆的车辆驾驶员的驾驶舒适度不会明显变差。相反地，在高速公路上通常以高的速度行驶，从而有利的是，降低车辆的轮胎210的滚动阻力，以便还能降低燃料消耗。评估和控制单元400可以因此在行驶于第一行驶路径路段321之前指示轮胎压力调节装置220，以图4的高的轮胎压力222填充车辆轮胎210。为此目的，高的轮胎压力222可以例如为中等轮胎压力221的1.1至3倍。由此，轮胎210的滚动阻力在行驶于第一行驶路径路段321期间降低大约15％至30％。这引起燃料消耗降低。
在第二行驶路径路段322中存在差的路面状况，从而需要担心颠簸的行驶。因此期望改善缓冲作用，以确保对于驾驶员的足够的行驶舒适度。为此目的，评估和控制单元400在行驶于第二行驶路段之前指示轮胎压力调节装置200将一个或者多个轮胎210中的压力降低至图5的低的轮胎压力223。由此，改善通过轮胎210实现的缓冲作用，从而提高对于车辆驾驶员的行驶舒适度。低的轮胎压力223可以例如被降低至图3的中等轮胎压力221的0.5至0.9倍。
在行驶于上坡道或者下坡道时，由于安全性的原因值得期望的是，确保车辆轮胎210和所行驶的行驶路径的道路表面213之间的尽可能好的附着作用。因此，评估和控制单元400在行驶于位于山区的第三行驶路段323之前指示轮胎压力调节装置200对一个或者多个轮胎210中的轮胎压力220进行调节，使得在所述一个或者多个轮胎210和道路表面213之间产生最优的滚动摩擦或者接地压力分布。根据轮胎210的性质，该有利的轮胎压力可以比中等轮胎压力221更高或者更低。
一旦在马上要驶过的行驶路径路段中的上坡坡度或者下坡坡度超出某个阈值，评估和控制单元400可以指示轮胎压力调节装置200改变一个或者多个轮胎210中的轮胎压力220。替代地，评估和控制单元400可以连续地根据当前的下坡坡度或者当前的上坡坡度指示轮胎压力调节装置200，将一个或者多个轮胎210调节至确定的轮胎压力220。
此外，评估和控制单元400可以在机动车辆较长的行驶中识别需要担心的轮胎210的过热并且在这种情况下指示轮胎压力调节装置对轮胎压力220进行调整，从而避免轮胎210过热。在此，可以对轮胎压力220进行调节，使得轮胎压力220至少与中等轮胎压力221相当或者超出该中等轮胎压力，因为轮胎210的过热主要是在轮胎压力220过低时可能产生。在此，轮胎210的温度例如通过在轮胎210上或者在轮胎210中的单独的温度传感装置确定。如果轮胎的210的温度超出确定的极限值，例如因为由于舒适度原因轮胎压力220已选得比中等轮胎压力221低，那么轮胎压力220通过轮胎压力调节装置200重新被提高。由此防止轮胎210过热且防止其可能爆裂。
此外，评估和控制单元400可以调节一个或者多个轮胎210的轮胎压力220，使得滚动噪声特别小而且轮胎磨损特别小。为此，对轮胎压力220进行调节，使得轮胎压力220至少与中等轮胎压力221相当或者超过该中等轮胎压力，因为轮胎磨损增加和滚动噪声增大主要是在轮胎压力220过低时产生。
在本发明的一种改进方案中，评估和控制单元400指示轮胎压力调节装置200对一个或者多个轮胎210的轮胎压力220进行调节，使得以下参数中的一个或者多个参数达到最优：燃料消耗、行驶舒适度、行驶安全性、滚动噪声和轮胎磨损。燃料消耗、滚动噪声和轮胎磨损的降低可以如上面所述通过提高轮胎压力220实现。行驶舒适度的提高可以如上面所述通过降低轮胎压力220实现。行驶安全性的改善可以如上面所述根据轮胎210和道路表面213的性质通过提高或者降低轮胎压力220实现。因此所提到的调节目标之间处于紧张关系。评估和控制单元400可以根据行驶路径预测数据320确定燃料消耗、行驶舒适度、行驶安全性、滚动噪声和轮胎磨损这些参数中的一个或者多个参数的优先级。替代地，一个或者多个需要确定优先级的参数可以由车辆驶员预设。
Claims (9)
1.机动车辆的轮胎压力（220）的调节系统（100），其中所述调节系统（100）包括轮胎压力调节装置（200），其特征在于，所述调节系统（100）具有导航系统（300），该导航系统能够确定预测要驶过的行驶路径（320）的特性，其中所述行驶路径（320）的特性为行驶路径种类、行驶路径的路面状况、行驶路径的上坡坡度或下坡坡度、或者行驶路径的弯曲情况，其中所述调节系统（100）能够根据确定的特性对轮胎压力（220）进行调节，在调节所述轮胎压力（220）时，根据车辆驾驶员的预设，确定以下调节目标中的一个或者多个调节目标的优先级：改善燃料消耗、改善行驶舒适度、提高安全性、降低滚动噪声和降低轮胎磨损。
2.调节轮胎（210）的轮胎压力（220）的方法，其特征在于，根据预测要驶过的行驶路径（320）的特性，对轮胎压力（220）进行调节，其中所述行驶路径（320）的特性为行驶路径种类、行驶路径的路面状况、行驶路径的上坡坡度或下坡坡度、或者行驶路径的弯曲情况，在调节所述轮胎压力（220）时，根据车辆驾驶员的预设，确定以下调节目标中的一个或者多个调节目标的优先级：改善燃料消耗、改善行驶舒适度、提高安全性、降低滚动噪声和降低轮胎磨损。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，如果所述预测要驶过的行驶路径（320）包括高速公路路段（321），则提高所述轮胎压力（220）。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，将所述轮胎压力（220）提高至轮胎额定压力（221）的1.1至3倍。
5.如权利要求2至4中任意一项所述的方法，其特征在于，如果所述预测要驶过的行驶路径（320）包括路面状况差的路段（322），则降低所述轮胎压力（220）。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，将所述轮胎压力（220）降低至轮胎额定压力（221）的0.5至0.9倍。
7.如权利要求2所述的方法，其特征在于，如果所述预测要驶过的行驶路径（320）包括具有上坡坡度或者下坡坡度的路段（323）并且上坡坡度或者下坡坡度超出确定的极限值，或者如果所述预测要驶过的行驶路径（320）包括非常弯曲的路段，则对所述轮胎压力（220）进行调节，使得在所述轮胎（210）和道路表面（213）之间产生最大的滚动摩擦或者接地压力分布。
8.如权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述预测要驶过的行驶路径（320）的上坡坡度或者下坡坡度对所述轮胎压力（220）进行调节。
9.如权利要求2所述的方法，其特征在于，如果所述轮胎（210）的温度超出确定的极限值，则提高所述轮胎压力（220）。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20160302 Termination date: 20210909 |