CN104972845B - 轮胎压力调整系统及方法 - Google Patents

Abstract

一种示例方法，包含当车辆移动时降低车辆的至少一个轮胎内的压力。该降低响应状况的变化。一种示例总成，包括传感器和响应传感器检测的第一状况而引起车辆的至少一个轮胎内压力的降低的轮胎压力控制器。

Description

轮胎压力调整系统及方法

背景技术

本发明涉及调整车辆轮胎压力。

示例混合动力车辆包括混合动力电动车辆(HEV)以及插电式混合动力车辆(PHEV)。通常，由于混合动力车辆选择性地利用电池供电的电机驱动，因此混合动力车辆不同于传统机动车辆。相比之下，传统机动车辆仅依靠内燃发动机驱动车辆。

所有车辆——尤其是混合动力车辆——都期望提高燃料经济性。燃料经济性的改善典型地集中在动力传动系统的效率以及气动效率。

发明内容

根据本发明示例性方面的方法，除其他外包括，当车辆移动时，降低至少一个车辆轮胎内的压力。该降低响应于状况的变化。

在上述方法的进一步非限制性实施例中，车辆是电动车辆。

在上述任一方法的进一步非限制性实施例中，状况变化包含车辆的减速。

在上述任一方法的进一步非限制性实施例中，通过驱动电动气门引起该降低。

在上述任一方法的进一步非限制性实施例中，状况的变化包含道路干扰。

在上述任一方法的进一步非限制性实施例中，道路干扰包括基于对车辆前方的道路区域的监测而预测的道路干扰的增加。

在上述任一方法的进一步非限制性实施例中，状况变化包含第一状况变化，以及方法进一步包含响应不同于第一状况变化的第二状况变化而增加至少一个车辆轮胎内的压力。

在上述任一方法的进一步非限制性实施例中，第二状况变化包含车辆的加速。

在上述任一方法的进一步非限制性实施例中，第二状况变化包括基于对车辆前方道路区域的监测的预测道路干扰降低的检测。

在上述任一方法的进一步非限制性实施例中，该方法进一步包括利用再生制动所重新获得的能量来驱动增加。

在上述任一方法的进一步非限制性实施例中，该方法进一步包含在降低中获得至少一个轮胎的流体量，以及利用该流体量增加压力。

在上述任一方法的进一步非限制性实施例中，该方法进一步包含利用当车辆移动时由至少一个轮胎从较少偏置位置移动到较多偏置位置的弹簧来驱动增加。

在上述任一方法的进一步非限制性实施例中，至少一个轮胎包含第一轮胎以及第二轮胎，响应于状况变化，第一轮胎的压力比第二轮胎的压力降低得更多。

在上述任一方法的进一步非限制性实施例中，在降低中保持第二轮胎的压力。

在上述任一方法的进一步非限制性实施例中，状况变化是车辆物理位置的变化。

根据本发明另一示例性方面的总成，除其他外包括，传感器以及响应传感器检测到的第一状况而引起至少一个车辆轮胎内的压力降低的轮胎压力控制器。

在上述总成的进一步非限制性实施例中，当车辆移动时轮胎压力控制器引起降低。

在上述任一总成的进一步非限制性实施例中，车辆是电动车辆。

在上述任一总成的进一步非限制性实施例中，传感器是速度传感器。

在上述任一总成的进一步非限制性实施例中，传感器是道路干扰传感器。

在上述任一总成的进一步非限制性实施例中，轮胎压力控制器进一步响应传感器所检测的第二状况而引起至少一个车辆轮胎内的压力增加。第二状况不同于第一状况。

在上述任一总成的进一步非限制性实施例中，总成包括保持由该降低产生的流体量的容器，以便该流体量能够重新用于增加压力。

在上述任一总成的进一步非限制性实施例中，容器包括气囊。

在上述任一总成的进一步非限制性实施例中，总成包括增加压力的流体泵，流体泵至少部分地利用车辆再生制动的能量来驱动。

在上述任一总成的进一步非限制性实施例中，总成包括增加压力的机械活塞。机械活塞包括当车辆移动时利用至少一个轮胎从较少偏置的位置移动到较多偏置位置的弹簧。

可以单独地或任意结合地采用前述段落、权利要求或下面的说明和附图中的实施例、示例以及替代形式，包括它们任意的各种方面或各独立特征。关于一个实施例所描述的特征可以应用于所有的实施例，除非这样的特征是不兼容的。

附图说明

所公开示例的各种特征及有利之处从具体实施方式中对本领域的技术人员而言是显而易见的。伴随具体实施方式的附图可以简要描述如下：

图1示出了电动车辆的示例混合动力变速器的示意图；

图2示出了具有图1中的混动动力变速器的车辆的高度示意图；

图3示出了图2中车辆响应道路干扰的增加而降低轮胎压力的局部示意图；

图4示出了图3的车辆响应道路干扰的降低而增加轮胎压力；

图5示出了图2中示例车辆响应减速而降低轮胎压力；

图6示出了图2中的车辆响应加速而增加轮胎压力。

具体实施方式

参照图1，用于电动车辆的示例混合动力传动系统10包括电池14、电机18以及内燃发动机22。示例动力传动系统10结合到混合动力电动车辆(HEV)内。但是，应当理解的是，此处所述的概念不限于HEV，并且可以扩展到其他车辆，包括但并不限于插电式混合动力电动车辆(PHEV)和纯电动车辆(BEV)等。在这个示例中，电池14是电压较高的电池。

在这个示例中，动力传动系统10采用了第一驱动系统和第二驱动系统。第一驱动系统包括至少是电机18和电池14的组合。因此，第一驱动系统能够被视为动力传动系统10的电力驱动系统。第二驱动系统包括内燃机22和电机18的组合。

第一和第二驱动系统产生扭矩以通过变速器30驱动一组或多组车辆驱动轮26。当采用第一驱动系统时，分离离合器(未示出)可以可操作地使内燃发动机22与动力传动系统10的剩余部分分离。当采用第二驱动系统时，分离离合器接合从而使内燃发动机22可操作地连接到动力传动系统10的剩余部分。当采用第一或第二驱动系统时，分离离合器可以保持接合从而容许内燃发动机22驱动电机18使电池14充电。

在这个示例中，电机18是马达-发电机的结合。在其他示例中，电机包括马达和独立于马达的发电机。

继续结合图1参照图2，具有动力传动系统10的车辆40包括四个轮胎48a-48d。两个轮胎48a和48b提供一组由动力传动系统10驱动的驱动轮26。

例如，轮胎48a-48d通过流体增压。流体可以是气体或液体。

轮胎48a-48d内相对高的压力改善了滚动阻力以及进而改善燃料经济性。但是，轮胎48a-48d内相对高的压力对于制动和平滑行驶需求而言是不期望的。

因此车辆40包括当车辆40操作时选择性地调整车辆40的轮胎内的压力的轮胎压力调整系统44。调整响应于状况的变化，例如车辆40从轮胎48a-48d需要较高的压力的状况变化为轮胎内需要低的压力的另一状况。

示例系统44包括驱动器60、第一传感器64、第二传感器68、控制器72以及容器76。控制器72可操作地调整驱动器60从而控制容器76和轮胎48a-48d之间的流体的流动。在这个示例中，控制器72响应第一传感器64、第二传感器68或二者的收集的信息而调整驱动器60。在另一示例中，控制器72响应其他信息而调整驱动器60。

在这个示例中，驱动器60包括容许容器76和轮胎48a-48d之间的例如空气的流体的流动的电动气门。驱动器60可以进一步结合电动泵从而促使流体在容器76和轮胎48a-48d之间移动。在这个示例中，驱动器60控制所有的轮胎48a-48d的流体的流动。

为了使轮胎48a-48d放气，示例控制器72开启驱动器60，从而容许流体从轮胎48a-48d流到容器76。轮胎48a-48d内的压力和容器76内的压力间的压力差能够引起流体从轮胎48a-48d移动到容器76。当所需的流体量流出轮胎48a-48d时，控制器72关闭驱动器60。

值得注意的是，当车辆40移动或静止时，控制器72能够打开驱动器60。因此，当车辆40移动或静止时，系统44能够使轮胎48a-48d放气。

为了使轮胎48a-48d充气，示例控制器72开启驱动器60从而容许流体从容器76流向轮胎48a-48d。泵或另一类型的充气装置能够引起流体从容器76移动到轮胎48a-48d。当期望的流体的量进入到轮胎48a-48d时，控制器72关闭驱动器60。

示例控制器72响应状况变化而开启和关闭驱动器60。在这个示例中，传感器64和68检测状况变化。控制器72评估状况变化，从而查看需要变化或者降低轮胎48a-48d内的压力的状况变化。

继续结合图1和图2来参照图3和图4，示例状况变化包含检测车辆40移动所在的道路R内的干扰D。干扰D可以是坑洼、减速带或当轮胎具有较高压力时在车辆40移动穿过干扰D的情况下会破坏车辆40的乘员行驶体验的一些道路R表面上的其他不规则的事物，在这个示例中轮胎压力为50到60磅每平方英寸。

可以利用算法、测试以及其他评估方法来确定何时干扰D足够明显从而需要降低轮胎压力。控制器72可以包括保存在存储器内的阈值水平。高于阈值的干扰D被认为是状况变化，以及会引起控制器72降低轮胎压力。

在这个示例中，传感器64检测干扰D。传感器64可以包括前方道路传感技术，例如在商标激光雷达下销售的传感技术。例如，传感技术能够利用扫频激光脉冲以及光检测来通过反射的激光脉冲来创建前方道路的详细图像。在车辆保持其速度的情况下，传感技术可以检测在未来约四秒内将处于车辆40下方的干扰D。

从传感器64收集到关于干扰D的信息之后，控制器72命令驱动器60开启，使流体从轮胎48a-48d转储到容器76内。流体转储直至轮胎48a-48d内的流体压力降低到车辆40移动通过干扰D时提供可接受的干扰水平的水平。

在这个示例中，在驱动器60开启之前，轮胎内的压力为从50到60磅每平方英寸。随着车辆40移动通过干扰D，压力降低到约40到45磅每平方英寸。压力的降低提高了轮胎48a-48d与道路R之间的摩擦。压力降低也提供了减振。

压力降低快速发生并且在一些示例中在短于1.5秒内发生。压力降低可以降低10到15磅每平方英寸。根据轮胎类型、环境状况等设定具体压力范围。

如图4所示，在车辆40移动通过干扰D之后，车辆40沿着不存在引起不可接受的干扰水平的干扰的道路R的部分移动。因此，控制器72重新开启驱动器60并且启动泵或使流体从容器76移动回到轮胎48a-48d的其他装置。这引起轮胎48a-48d重新增压到50-60磅每平方英寸。为轮胎48a-48d充气需要的时间比放气所需的更长。在一些示例中，充气会占用二十秒。

现在结合图1和图2参照图5和图6，控制器72可以进一步响应传感器68检测的状况变化而选择性地增加和降低轮胎48a-48d内的压力。在这个示例中，传感器68是能够检测动力传动系统10减速或接近停止80以及其他的加速计或制动传感器。例如，传感器68可以检测制动踏板的移动。

当接近停止80时，减速代表状况变化。控制器72从传感器68接收此状况变化并且命令驱动器60开启，以便能够降低轮胎48a-48d内的压力。

之后，在减速或停止之后，传感器68检测加速度。控制器72可以在另一状况变化时解释来自传感器68的该信息，以及命令驱动器60开启利用存储在容器内的流体使轮胎48a-48d增压。

再次参照图1和图2，示例容器76是保持从轮胎48a-48d传递来的流体并且为轮胎48a-48d充气提供流体的气囊。因此，利用在降低中从轮胎48a-48d中流出的流体来增加轮胎48a-48d的压力。

在另一个示例中，省去了容器76，以及在降低中轮胎48a-48d的流体排到空气中。在这样的示例中，随后可以启动泵，从而利用从空气或一些其他的流体供应处获得的流体来增加轮胎48a-48d的压力。

示例系统44利用包括为通到轮胎48a-48d的管路增压的单独泵的驱动器60。驱动器60包括与轮胎48a-48d中的每一个都相连的几个阀门。阀门可以位于每个轮胎48a-48d上。

例如，车辆40可以包括四对驱动器和泵，每对驱动器和泵都与轮胎48a-48d中的一个相连。在这个示例中，控制器72能够为具有与一个或多个其他轮胎48a-48d不同的内部流体压力的一个或多个轮胎48a-48d增压。

示例车辆40的动力传动系统10可以是有益的并且从制动中存储能量，例如通过结合再生制动系统。在一些示例中，来自再生制动的能量可以用于驱动电泵或泵。

也可以将单独的容器用在每一个轮胎48a-48d，而不是在容器76内结合用于为轮胎充气的流体。

在另一个示例中，系统44包括代替驱动器60的机械活塞。当轮胎48a-48d减压时，机械活塞可以存储一个或多个轮胎48a-48d中的流体。活塞能够包括当车辆40移动时利用轮胎48a-48d的离心力引起偏置的弹簧。

当需要流体使轮胎48a-48d重新充气时，活塞内的弹簧是未偏置的并且施加力使流体从活塞进入到一个或多个轮胎48a-48d。

当在装置内利用控制器72独立地控制轮胎48a-48d的压力时，系统作为与轮胎48a-48d中的一个相连的减振器。

示例系统44响应例如制动或道路粗糙程度的状况变化。其他示例系统可以响应例如车辆的物理位置变化的状况变化。例如，控制器可以基于路径内车辆40的位置使轮胎48a-48d充气或放气。

例如，如果存储的GPS地图表明当前道路是碎石的或其他粗糙表面，轮胎压力会有意地留在较低值，从而避免非常简短地充气或不断地充气和放气。除了GPS道路表面信息，可以存储道路粗糙历史，并且显示在导航显示器上，以备将来使用从而避免粗糙道路上过度的充气循环。

上述说明实质上是示例性的而不是限制。没有必然背离本发明的实质的公开示例的变形及改进对本领域技术人员是显而易见的。因此，法律赋予本发明的保护范围只能通过研究权利要求而确定。

Claims (6)

1.一种总成，包括：

基于对车辆前方的道路区域的监测而检测道路干扰的传感器，所述道路干扰是道路表面上的不规则的事物；

轮胎压力控制器，其响应传感器检测的第一状况而引起车辆的至少一个轮胎内的压力降低，所述第一状况为干扰高于阈值，并且进一步响应传感器检测的第二状况而引起车辆的至少一个轮胎内压力的增加，第二状况不同于第一状况；以及

保持由所述降低产生的流体量的容器，以便所述流体量能够重新用于增加压力。

2.根据权利要求1中所述的总成，其中当车辆移动时轮胎压力控制器引起降低。

3.根据权利要求1中所述的总成，其中车辆是电动车辆。

4.根据权利要求1中所述的总成，其中容器包括气囊。

5.根据权利要求1中所述的总成，进一步包括增加压力的流体泵，流体泵至少部分地利用车辆再生制动的能量来驱动。

6.根据权利要求1中所述的总成，进一步包括增加压力的机械活塞，该机械活塞包括当车辆移动时利用至少一个轮胎从未偏置的位置移动到偏置位置的弹簧。