CN105377590A - 中央轮胎压力监测系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及中央轮胎压力监测系统，其与轮胎充气系统交接，以从拖车上的单个交接位置检查重载车辆的拖车的所有轮胎中的压力，而不需要向拖车提供动力。轮胎充气系统包括加压空气源、至少一个轮胎、气动管道和控制器，该气动管道在加压空气源和轮胎之间延伸，并且将加压空气源流体地连接到轮胎，控制器流体地连接到管道。监测系统包括监测阀，该监测阀在控制器和轮胎之间流体地连接到管道。监测阀包括端口，测试工具选择性地、流体地连接到监测阀的端口，使得空气流能够从轮胎流动到所述测试工具。指示器流体地连接到测试工具，并且提供轮胎中的气动压力的读数。

Description

中央轮胎压力监测系统

相关专利申请的交叉引用

本申请要求2013年7月26日提交的系列号为No.61/858,673的美国临时专利申请的优先权。

技术领域

本发明涉及轮胎压力监测和充气系统的领域。更具体地，本发明涉及通过用于重载车辆(例如卡车和牵引车-拖车或半拖车)的轮胎充气系统的各部件的轮胎空气压力的监测。更具体地，本发明涉及中央轮胎压力监测系统，该中央轮胎压力监测系统与轮胎充气系统交接，以在拖车的单个交接位置处检查重载车辆的拖车的所有轮胎中的压力，而不需要向拖车提供动力，由此提供便利的方式来在多个拖车停在某个地点时监测拖车的轮胎压力。

背景技术

重载车辆通常包括卡车和牵引车-拖车或半拖车。牵引车-拖车和半拖车(为了便利的目的而共同称为牵引车-拖车)包括至少一个拖车，有时候是两个或三个拖车，这些拖车均由单个牵引车拉引。为卡车或牵引车-拖车的所有重载车辆都包括多个轮胎，每个轮胎都用诸如空气的流体或气体充气到最佳或推荐压力。该最佳或推荐压力在本领域中通常称为目标充气压力或目标压力。

然而，众所周知的是，空气通常可能以逐渐的方式从轮胎中泄漏，但是有时候，当轮胎存在问题(例如缺陷或由路面危险源所导致的刺穿)时可能会从轮胎中快速泄漏。因此，需要规律地检查每个轮胎中的空气压力，以确保轮胎不会显著低于目标压力而充气不足。如果空气检查显示轮胎充气不足，那么期望的是使空气能够流入到轮胎中以使该轮胎返回到目标压力。同样，众所周知的是，轮胎中的空气压力可能由于周围空气温度增加而增大，从而需要规律地检查每个轮胎中的空气压力，以确保轮胎不会大大高于目标压力而充气过度。如果空气检查显示轮胎充气过度，那么期望的是使空气能够从轮胎流出以使该轮胎返回到目标压力。

任何指定的重载车辆设备上的轮胎的巨大数量使得难以针对每个轮胎手动地检查和保持目标压力。这个困难部分地是由于以下的事实：车队中的牵引车-拖车的拖车或卡车可能长时间停在某个地点，在这个期间可能不会检查轮胎压力。这些拖车或卡车中的任一个都可能在即时通知的情况下投入使用，这导致可能以充气不足或充气过度的轮胎进行操作。与处于目标压力或者在目标压力的最佳范围内的轮胎的操作相比，这样的操作可能增加使用的轮胎的性能低于最佳性能且使用寿命降低的机会。

在每个轮胎中保持目标压力的这种需要以及车辆操作者必须手动检查轮胎压力和保持目标压力下或附近的合适轮胎压力的不便利，引起了现有技术的轮胎充气系统的发展。在这些现有技术的系统中，当向系统提供有动力时，操作者选择用于车辆轮胎的目标充气压力。然后，系统监测每个轮胎中的压力，并且当监测的压力下降到目标压力以下时试图通过对轮胎充气而将每个轮胎中的空气压力保持为目标压力或目标压力附近。这些现有技术的轮胎充气系统利用多种不同的部件、布置和/或方法将空气从车辆的空气供应装置供应到轮胎而使轮胎充气。某些现有技术的系统还能够放气，并且当监测压力上升到高于目标压力时，这些系统通过将空气从轮胎排放到大气而使轮胎放气。

虽然满意于它们的预期功能，但是现有技术的轮胎充气系统在某些情形下可能存在缺陷。例如，如上所述，车队中的牵引车-拖车的拖车可能长时间停在某个地点。因为这些拖车中的任何一个都有可能随时进入服务，所以车队的拥有者或者操作者要谨慎地监测停靠的拖车的轮胎中的压力，以确保轮胎压力保持为期望水平或保持在期望水平附近，以优化每个轮胎的寿命。然而，仅仅只是在向系统提供电力时(通常在车辆操作时)通过现有技术的轮胎充气系统进行轮胎压力的检验。对于车队拥有者而言，通常不期望的是将电力通到每个停靠的拖车来检查轮胎压力，因为这是耗费时间的任务，消耗人力以及起动每个车辆的燃料或者其它动力，例如将轮胎充气系统通电所需的单独的电线。所有这些因素不期望地增加了维护车队的成本。

在现有技术中，而与技术人员而言，仅有的在不向每个拖车通电的情况下检查或核查停靠的拖车车队的轮胎中的压力的方式是绕着每个拖车走动，利用轮胎压力测量仪手动地检查每个轮胎中的压力。因为每个拖车通常包括八个或更多个轮胎，所以这是一项极为耗时的任务，这再次不期望地增加了维护车队的成本。

因此，本领域中需要轮胎压力监测系统，通过提供中央监测系统来克服现有技术中的缺陷，该中央监测系统与轮胎充气系统交接，以从单个位置检查重载车辆的拖车的所有轮胎中的压力，而不需要向拖车提供动力。如以下将要详细描述的，本发明的中央轮胎压力监测系统满足这些需要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种轮胎压力监测系统，其与轮胎充气系统交接，以从单个位置检查重载车辆的拖车的所有轮胎中的压力。

本发明的另一个目的在于提供一种轮胎压力监测系统，其检查重载车辆的拖车的所有轮胎中的压力，而不需要向拖车提供动力。

通过本发明的用于重载车辆的中央轮胎压力监测系统来实现这个目的和其它的目的。在本发明的示例性实施例中，车辆包括轮胎充气系统，该轮胎充气系统包括加压空气源、至少一个轮胎、气动管道和控制器，该气动管道在加压空气源和至少一个轮胎之间延伸，并且将加压空气源流体地连接到所述至少一个轮胎，控制器流体地连接到管道。监测系统包括监测阀，该监测阀在控制器和所述至少一个轮胎之间流体地连接到管道。监测阀包括端口，测试工具选择性地、流体地连接到监测阀的端口，使得空气流能够从所述至少一个轮胎流动到所述测试工具。指示器流体地连接到测试工具，并且提供所述至少一个轮胎中的气动压力的读数。

附图说明

本发明的优选实施例，申请人已经想到的应用本发明原理的最佳模式的展示，在以下的说明书中陈述，在附图中示出，并且在所附权利要求中具体地且清楚地指出和陈述。

图1为第一示例性现有技术轮胎充气系统的主要部件的示意图；

图2为图1所示的轮胎充气系统的各部件的示意图，其中本发明的中央轮胎压力监测系统的第一示例性实施例安装在轮胎充气系统上并与该轮胎充气系统交接；

图3为图2所示的中央轮胎压力监测系统的示例性监测阀的放大横截面图，示出了在非监测状态下空气流过阀；

图4为图3所示的监测阀的横截面图，示出了在监测状态下测试工具附接到阀；

图5为第二示例性现有技术轮胎充气系统的主要部件的示意图；以及

图6为图5所示的轮胎充气系统的各部件的示意图，其中本发明的中央轮胎压力监测系统的第二示例性实施例安装在轮胎充气系统上并与该轮胎充气系统交接。

在整个附图中，类似的附图标号涉及类似的部分。

具体实施方式

为了更好地理解本发明的中央轮胎压力监测系统及其操作的环境，在图1中示意性地示出了第一示例性现有技术轮胎充气系统，其用10表示并且现在将进行描述。应当理解，示例性现有技术轮胎充气系统10仅仅是示例性的，原因是本发明可以用于任何已知的电子调节的、机械调节的或气动调节的轮胎充气系统。

轮胎充气系统10包括加压或压缩空气的车辆空气供应装置或源12。车辆空气供应装置12通常为主存储罐，该主存储罐通过压缩机而充注有空气，并且在下文中为了方便的目的将被称为供应罐。供应罐12通过以下详细描述的部件连接到车辆轮胎14。为了方便起见，图1中仅仅示出了单个轮胎14，但是应当理解，轮胎充气系统10通常用于多个轮胎，并且分支出来连接到多个轮胎。气动管道16在轮胎充气系统10的各部件之间延伸，并且将轮胎充气系统的各部件相互连接。更具体地，第一气动管道区段16a在供应罐12和控制器18之间延伸，并且流体地连接到供应罐12和控制器18。

应当理解，控制器18可以是本领域技术人员已知的任何轮胎充气系统控制器。控制器18在图中用虚线表示，还应当理解，这种表示仅仅是示例性的，原因是与控制器相关的各个部件及其构造和布置可以改变或调整，如本领域中已知的，而不会影响本发明的概念或操作。以举例的方式，控制器18包括供应阀20。第二气动管道区段16b流体地连接到供应阀20并且从该供应阀延伸。供应阀20优选地为机械操作的调节器，其能够机械地调节到在目标压力下或低于目标压力致动或打开阀的设定值。优选地，供应阀20被偏压到通常关闭位置，并且当第二气动管道区段16b中的空气压力下降到低于目标压力时，供应阀打开，以使得空气能够流过该阀，如本领域的技术人员已知的。一旦供应阀20打开，空气就从供应罐12，通过第一气动管道区段16a，而传送到第二气动管道区段16b。

一旦在第二气动管道区段16b中达到目标压力，供应阀20就关闭，如本领域中已知的。供应阀20打开和关闭以实现目标压力所处的设定值能够由机械手段进行调节，例如通过技术人员或车辆操作者根据系统要求旋转旋钮、设定螺钉、杆等。另外基于系统要求，用于调节供应阀20的装置可以设置在车辆驾驶室(未示出)内的方便位置中，或设置在车辆驾驶室外，例如牵引车-拖车的拖车上。供应阀20优选地还包括流量开关24，其可以检测空气流泄漏，如本领域中已知的。应当理解，供应阀20可以是本领域的技术人员已知的适合于控制气动管道中的空气流动的任何机械操作的阀16。

当供应阀20处于打开位置时，加压空气通过该阀，通过第二气动管道区段16b，流到轮胎阀40，该轮胎阀流体地连接到第二气动管道区段。轮胎阀40(其优选地为美式气门嘴)气动地连接到轮胎14，如本领域中已知的。轮胎阀40通常被弹簧偏压到关闭位置，并且通常仅仅在机械装置用来将其保持打开时打开。优选地，第二气动16b管道区段包括装配件(未示出)，当第二气动管道区段连接到轮胎阀时，该装配件通过机械装置保持轮胎阀40打开，以便能够使轮胎14充气。这样，当轮胎充气系统10处于充气模式时，空气经由气动管道16从供应罐12，通过供应阀20、轮胎阀40，而流入到轮胎14中。

重要的是要注意到，为了方便起见示出了单个轮胎14，而轮胎充气系统10通常包括多个轮胎，这些轮胎通常经由相应的车轮(未示出)安装在多个车轴(未示出)的相对端部上。为了将加压空气传送到每个轮胎14，第二气动管道区段16b分支到单独的车轴，每个分支延伸穿过相应的所选择的车轴，然后延伸到安装在每个车轴端部上的各个轮胎14。另外，应当理解，现有技术轮胎充气系统10仅仅是示例性的，原因是本发明可以用于任何已知的电子调节的、机械调节的或气动调节的轮胎充气系统。

虽然满意于其预期功能，但是现有技术的轮胎充气系统10在某些情形下可能存在缺陷。例如，为了监测停靠的拖车的轮胎中的压力以确保轮胎压力处于期望压力或接近于期望压力而优化每个轮胎的寿命，必要的是，向轮胎充气系统提供动力，这不期望地消耗人力和/或燃料或其它动力来启动轮胎充气系统，如上所述，或者技术人员绕着每个拖车走动并且利用轮胎压力测量仪手动地检查每个轮胎中的压力。这两种现有技术的选择都不期望地增加了维护车队的成本。本发明的中央轮胎压力监测系统克服了这些缺陷，如现在将要描述的。

本发明的中央轮胎压力监测系统涉及这样一种系统，该系统与轮胎充气系统交接，以从单个交接位置检查重载车辆的拖车的所有轮胎中的压力，而不需要向拖车提供动力。如以下将要详细描述的，具体的具有创造性的部件用来实现中央轮胎压力监测。

现在转到图2-4，本发明的中央轮胎压力监测系统的第一示例性实施例整体上用50表示。中央轮胎压力监测系统50与轮胎充气系统10交接，并且在图2中示出为安装在轮胎充气系统上。中央轮胎压力监测系统50包括流体地连接到气动管道16的气动监测系统阀52。更具体地，监测系统阀52流体地连接到第二气动管道区段16b，该第二气动管道区段从控制器18延伸到监测系统阀。

附加气动管道区段16n在监测系统阀52和轮胎阀40之间延伸，并且流体地连接到监测系统阀52和轮胎阀40。当采用监测系统阀52时，附加气动管道区段16n分支到单独的车轴，每个分支延伸穿过相应的所选择的车轴，然后延伸到安装在每个车轴端部上的各个轮胎14。这样，监测系统阀52与所有的轮胎14流体连通，并且对于中央轮胎压力监测系统50而言仅仅需要一个监测阀。

具体参考图3，监测系统阀52优选地为弹簧偏压的导向阀，并且包括阀本体64。在阀本体64中形成有与第二气动管道区段16b流体连通的阀入口56。在阀本体64中还形成有与附加气动管道区段16n流体连通的阀出口62。阀本体64包括三通接头58，该三通接头形成有圆柱形腔体60。腔体60的下部部分66设置在阀入口56和阀出口62之间，并且与阀入口56和阀出口62流体连通，以在阀入口和阀出口之间形成流体路径。

提升组件54设置在腔体60中，并且在没有进行监测时被偏压到允许空气从第二气动管道区段16b流动到附加气动管道区段16n的位置。更具体地，提升组件54包括柱塞74，该柱塞被弹簧76偏压以保持柱塞处于缩回位置并离开腔体60的下部部分66。从而，空气沿着由标记的箭头F所示的路径从第二气动管道区段16b，流过阀入口56，流过腔体60的下部部分66，穿过提升组件54，流过阀出口62，流入附加气动管道区段16n。这样，监测系统阀52被偏压以便在没有进行监测时允许空气从供应罐12通过管道16流动到轮胎14。

现在转到图4，当进行监测时，测试工具68流体地连接到在三通接头58中形成的端口70。端口70与三通接头的腔体60流体连通。测试工具68包括联接件86，该联接件可以接合三通接头58上所形成的螺纹72，或者可以是快速连接式联接器或本领域技术人员已知的其它气动式联接器或连接器。当连接到三通接头58时，测试工具68接合提升阀组件54，以重新引导通过监测系统阀52的空气流。更具体地，测试工具68包括活塞78，该活塞接触提升阀组件54的柱塞74，并且克服弹簧76的偏压以将活塞偏压到腔体60的下部部分66中。当活塞78被偏压到通道下部部分66中时，安装在活塞上的O形环80接合通道下部部分的侧壁82，并且与活塞相配合以堵塞通过通道下部部分的从阀入口56到阀出口62的流体路径。然后，由标记的箭头F所示的空气流从附加气动管道16n，穿过绕柱塞74的腔体60，穿过端口70，而前进到测试工具中。

测试工具68的联接件86包括O形环84，以提供与端口70的气动密封。联接件86形成有中心孔88，该中心孔使得空气能够从三通接头58的通道60和端口70，穿过该联接件，而进入到测试工具的指示器90中，这将在以下更详细地描述。优选地，测试工具68包括加压空气源(未示出)，例如包括便携式压缩机、便携式罐，或者包括联接到压缩机或罐的气动管线。加压空气源使得空气能够流过联接件孔88、端口70、腔体60、阀出口62并流入到气动管道区段16n中，以将管道区段填充有空气，从而打开每个轮胎阀40(图2)。每个轮胎阀40的这样的打开使得空气能够沿着路径F从每个相应的轮胎14，流过轮胎阀、附加气动管道区段16n、阀出口62、腔体60和端口70而流入到测试工具68中，如图4所示。

一旦每个轮胎阀40打开并且空气沿着路径F流动，如图4所示，指示器90就能够测量并提供轮胎14的气动压力的单个读数，原因在于，拖车上的所有轮胎都流体地连接到附加气动管道区段16n，如上所述。更具体地，测试工具68测量的气动压力衰减到系统中的最低压力，也就是衰减到最低轮胎压力水平。然后，由指示器90指示该压力水平，以允许技术人员能够容易地确定该压力水平是否处于目标压力以下，在处于目标压力以下的情况下，需要通过本领域技术人员已知的手段将空气添加到轮胎充气系统10(图2)。

指示器90可以是任何形式或类型的压力指示器。例如，指示器90可以是简单的机械测量仪，其在加压空气源提供比目标压力大的压力以打开轮胎阀40之后提供读数。一旦轮胎阀40打开，空气就沿着图4所示的路径F流动，并且指示器90指示的压力衰减到最低的一个轮胎14中的压力。

另一种类型的指示器90可以是电子单元，其采用步进程序来检查轮胎压力。拥有者与本发明相同(Hendrickson美国有限责任公司)的美国专利No.7,273,082中更加完整地描述了步进程序。概括地说，加压空气源将气浪通过监测系统阀52传递到附加气动管道区段16n。每个气浪都足够小，以防止轮胎14中的压力升高到超过目标空气压力，并且累加地足以使得轮胎阀40打开。一旦传递了预定数量的气浪，指示器90就测量并指示附加气动管道区段16n中的压力，当轮胎阀40打开时，该压力相当于轮胎14中的最低压力。通过读取指示器90上的压力水平，技术人员容易地确定所指示的压力水平是否处于目标压力以下，在处于目标压力以下的情况下，需要向轮胎充气系统10添加空气(图2)。可选地，如果所指示的压力水平处于目标压力以下，那么测试工具68可以流体地连接到加压空气源，该加压空气源足以将轮胎14充气到目标压力。

应当理解，本发明的中央轮胎压力监测系统可以用于除图1所示的系统10之外的其它类型的轮胎充气系统，包括具有附加部件、能力和/或特征的系统。例如，在图5中示例性地示出的第二示例性现有技术轮胎充气系统用100表示，并且现在将进行描述。

与第一现有技术轮胎充气系统10类似的是，第二现有技术轮胎充气系统100包括供应罐12。供应罐12通过以下详细描述的部件连接到车辆轮胎14。为了方便起见，图5中仅仅示出了单个轮胎14，但是应当理解，轮胎充气系统100通常用于多个轮胎，并且分支出来连接到多个轮胎。气动管道16在轮胎充气系统100的各部件之间延伸，并且将轮胎充气系统的各部件相互连接。更具体地，第一气动管道区段16a在供应罐12和控制器18之间延伸，并且流体地连接到供应罐12和控制器18。

以举例的方式，控制器18包括供应阀20。第二气动管道区段16b流体地连接到供应阀20并且从该供应阀延伸。供应阀20优选地为机械操作的调节器，其能够机械地调节到在目标压力下致动或打开阀的设定值。优选地，供应阀20被偏压到通常关闭位置，并且当第二气动管道区段16b中的空气压力下降到低于目标压力时，供应阀打开，以使得空气能够流过该阀，如本领域的技术人员已知的。一旦供应阀20打开，空气就从供应罐12，通过第一气动管道区段16a，而传送到第二气动管道区段16b。

一旦在第二气动管道区段16b中达到目标压力，供应阀20就关闭，如本领域中已知的。供应阀20打开和关闭以实现目标压力所处的设定值能够由机械手段进行调节，例如通过技术人员或车辆操作者根据系统要求旋转旋钮、设定螺钉、杆等。另外基于系统要求，用于调节供应阀20的装置可以设置在车辆驾驶室(未示出)内的方便位置中，或设置在车辆驾驶室外，例如牵引车-拖车的拖车上。供应阀20优选地还包括流量开关24，其可以检测空气流泄漏，如本领域中已知的。应当理解，供应阀20可以是本领域的技术人员已知的适合于控制气动管道中的空气流动的任何机械操作的阀16。

当供应阀20处于打开位置时，加压空气通过该阀，通过第二气动管道区段16b，流到第一止回阀22，该第一止回阀流体地连接到第二气动管道区段。第一止回阀22允许空气沿着气动管道16在从供应罐12延伸到轮胎14的方向上流动，但是防止空气在从轮胎延伸到供应罐的方向上流动。这样，在供应罐压力低于轮胎压力的情况下，第一止回阀22确保来自轮胎14的空气不会流动到供应罐12。

在流过第一止回阀22之后，空气流过第三气动管道区段16c，该第三气动管道区段在第一止回阀和可选的轮胎隔离系统28的隔离导向阀之间延伸并且流体地连接到第一止回阀和可选的轮胎隔离系统28的隔离导向阀，这将在以下更详细地描述。第二止回阀30在第一止回阀22和隔离导向阀26之间通过三通接头32流体地连接到第三气动管道区段16c。第二止回阀30优选地是机械可调节的，以便在管道区段中的压力超过预定水平的情况下将第三气动管道区段16c中的空气排出到大气。这样，第二止回阀30防止第三气动管道区段16c中的过压。

至于可选的轮胎隔离系统28，停车制动器管道34在隔离导向阀26和车辆的停车制动器36之间延伸并且流体地连接到隔离导向阀26和车辆的停车制动器36。对于牵引车-拖车重载车辆应用的拖车，停车制动器36在本领域中也被称为压缩空气紧急备用装置。隔离导向阀26与停车制动器36的连接使得隔离导向阀能够当车辆停车时隔离轮胎14。拥有者与本发明相同(Hendrickson美国有限责任公司)的美国申请No.13/194,284中更加完整地描述了隔离导向阀26和轮胎隔离系统28的构造和操作。概括地说，隔离导向阀26阻止或堵塞来自第三气动管道区段16c的空气流，并且将来自第四气动管道区段16d的空气流排出或排放到大气，由此中断供应罐12和轮胎14之间的流体连通。供应罐12和轮胎14之间的流体连通的这种中断将轮胎与供应罐隔离，继而当车辆停车时通过该系统最小化轮胎的压力损失。当车辆在道路上行驶时，空气压力施加到停车制动器36以释放停车制动器，该停车制动器打开隔离导向阀26，以使得在车辆操作期间空气流能够在第三气动管道区段16c和第四气动管道区段16d之间流动。

一旦加压空气流过可选的轮胎隔离系统28的隔离导向阀26，加压空气就穿过第四气动管道16d，该第四气动管道在隔离导向阀和车轮阀38之间延伸并且流体地连接到隔离导向阀和车轮阀38。车轮阀38优选地为隔膜阀，将每个轮胎14与轮胎充气系统100的其余部分隔离开。更具体地，车轮阀38优选地为弹簧偏压的，并且在低于目标压力的选定压力设定值或压力水平下致动或打开车轮阀，从而使得最多的空气能够从轮胎充气系统100流动到轮胎14。选定压力设定值或压力水平小于将期望用作目标轮胎压力的最小压力。这样，车轮阀38在车辆和轮胎14的所有正常操作条件期间保持打开，并且在极端条件(例如第四气动管道区段16d中的压力低或不够)下关闭。

第五气动管道区段16e流体地连接到车轮阀38和轮胎阀40并且在车轮阀38和轮胎阀40之间延伸。轮胎阀40(其优选地为美式气门嘴)气动地连接到轮胎14，如本领域中已知的。轮胎阀40通常被弹簧偏压到关闭位置，并且通常仅仅在机械装置用来将其保持打开时打开。优选地，第五气动管道区段16e包括装配件(未示出)，当第五气动管道区段流体地连接到轮胎阀时，该装配件通过机械装置保持轮胎阀40打开，以便能够使轮胎14充气。这样，当轮胎充气系统100处于充气模式时，空气从供应罐12流经气动管道16，流过供应阀20、止回阀22、可选的轮胎隔离系统28的隔离导向阀26、车轮阀38、轮胎阀40，并且流入到轮胎14中。

重要的是要注意到，为了方便起见示出了单个轮胎14，而轮胎充气系统100通常包括多个轮胎，这些轮胎通常经由相应的车轮(未示出)安装在多个车轴(未示出)的相对端部上。为了将加压空气传送到每个轮胎14，第四气动管道区段16d分支到单独的车轴，每个分支延伸穿过相应的所选择的车轴，然后延伸到安装在每个车轴端部上的各个轮胎14。另外，应当理解，现有技术轮胎充气系统100仅仅是示例性的，原因是本发明可以用于任何已知的电子调节的、机械调节的或气动调节的轮胎充气系统。

虽然满意于其预期功能，但是第二现有技术的轮胎充气系统100在某些情形下可能存在缺陷。例如，为了监测停靠的拖车的轮胎中的压力以确保轮胎压力处于期望压力或接近于期望压力而优化每个轮胎的寿命，必要的是，向轮胎充气系统提供动力，这不期望地消耗人力和/或燃料或其它动力来启动轮胎充气系统，或者技术人员绕着每个拖车走动并且利用轮胎压力测量仪手动地检查每个轮胎中的压力。这两种现有技术的选择都不期望地增加了维护车队的成本。本发明的中央轮胎压力监测系统的第二实施例克服了这些缺陷，如现在将要描述的。

现在转到图6，本发明的中央轮胎压力监测系统的第二示例性实施例整体上用150表示。中央轮胎压力监测系统150与第二现有技术轮胎充气系统100交接，并且在图6中示出为安装在轮胎充气系统上。中央轮胎压力监测系统150在结构和功能上类似于第一实施例的中央轮胎压力监测系统50。例如，第二实施例的中央轮胎压力监测系统150包括流体地连接到气动管道16的气动监测系统阀52。更具体地，监测系统阀52流体地连接到第四气动管道区段16d，该第四气动管道区段从控制器18和隔离导向阀26延伸到监测系统阀。

附加气动管道区段16n在监测系统阀52和车轮阀38之间延伸并且流体地连接到监测系统阀52和车轮阀38，其中第五气动管道区段16e以与以上所述和图5所示的相同的方式在车轮阀和轮胎阀40之间延伸。当采用监测系统阀52时，附加气动管道区段16n分支到单独的车轴，每个分支延伸穿过相应的所选择的车轴，然后延伸到安装在每个车轴端部上的各个轮胎14。这样，监测系统阀52与所有的轮胎14流体连通，并且对于中央轮胎压力监测系统150而言仅仅需要一个监测阀。

参考图3，监测系统阀52优选地为弹簧偏压的导向阀，并且包括阀本体64。在阀本体64中形成有与第四气动管道区段16d流体连通的阀入口56。在阀本体64中还形成有与附加气动管道区段16n流体连通的阀出口62。阀本体包括三通接头58，该三通接头形成有圆柱形腔体60。腔体60的下部部分66设置在阀入口56和阀出口62之间，并且与阀入口56和阀出口62流体连通，以将阀入口和阀出口相互连接。

提升组件54设置在腔体60中，并且在没有进行监测时被偏压到允许空气从第四气动管道区段16d流动到附加气动管道区段16n的位置。更具体地，提升组件54包括柱塞74，该柱塞被弹簧76偏压以保持柱塞处于缩回位置并离开腔体60的下部部分66。从而，空气沿着由标记的箭头F所示的路径从第四气动管道区段16d，流过阀入口56，流过腔体60的下部部分66，穿过提升组件54，流过阀出口62，流入附加气动管道区段16n。这样，监测系统阀52被偏压以便在没有进行监测时允许空气从供应罐12通过管道16流动到轮胎14。

现在转到图4，当进行监测时，测试工具68流体地连接到在三通接头58中形成的端口70。端口70与三通接头的腔体60流体连通。测试工具68包括联接件86，该联接件可以接合三通接头58上所形成的螺纹72，或者可以是快速连接式联接器或本领域技术人员已知的其它气动式联接器或连接器。当连接到三通接头58时，测试工具68接合提升阀组件54，以重新引导通过监测系统阀52的空气流。更具体地，测试工具68包括活塞78，该活塞接触提升阀组件54的柱塞74，并且克服弹簧76的偏压以将活塞偏压到腔体60的下部部分66中。当活塞78被偏压到通道下部部分66中时，O形环80接合通道下部部分的侧壁82，并且与活塞相配合以堵塞通过通道下部部分的从阀入口56到阀出口62的流体路径。然后，由标记的箭头F所示的空气流从附加气动管道16n，穿过绕柱塞74的腔体60，穿过端口70，而前进到测试工具中。

测试工具68的联接件86包括O形环84，以提供与端口70的气动密封。联接件86形成有中心孔88，该中心孔使得空气能够从三通接头58的通道60和端口70，穿过该联接件，而进入到测试工具的指示器90中。优选地，测试工具68包括加压空气源(未示出)，例如包括便携式压缩机、便携式罐，或者包括联接到压缩机或罐的气动管线。加压空气源使得空气能够流过联接件孔88、端口70、腔体60、阀出口62并流入到气动管道区段16n中，以将管道区段填充有空气，从而打开每个车轮阀38(图5)。每个车轮阀38的这样的打开使得空气能够沿着路径F从每个相应的轮胎14，流过车轮阀、附加气动管道区段16n、阀出口62、腔体60、端口70，而流入到测试工具68中，如图4所示。

一旦每个车轮阀38打开并且空气沿着路径F流动，如图4所示，指示器90就能够测量并提供轮胎14的气动压力的单个读数，原因在于，拖车上的所有轮胎都流体地连接到附加气动管道区段16n，如上所述。更具体地，测试工具68测量的气动压力衰减到系统中的最低压力，也就是衰减到最低轮胎压力水平。然后，由指示器90指示该压力水平，以允许技术人员能够容易地确定该压力水平是否处于目标压力以下，在处于目标压力以下的情况下，需要通过本领域技术人员已知的手段将空气添加到轮胎充气系统100(图5)。

指示器90可以是任何形式或类型的压力指示器。例如，指示器90可以是简单的机械测量仪，其在加压空气源提供比目标压力大的压力以打开车轮阀38之后提供读数。一旦车轮阀38打开，空气就沿着图4所示的路径F流动，并且指示器90指示的压力衰减到最低的一个轮胎14中的压力。

另一种类型的指示器90可以是电子单元，其采用步进程序来检查轮胎压力。拥有者与本发明相同(Hendrickson美国有限责任公司)的美国专利No.7,273,082中更加完整地描述了步进程序。概括地说，加压空气源将气浪通过监测系统阀52传递到附加气动管道区段16n。每个气浪都足够小，以防止轮胎14中的压力升高到超过目标空气压力，并且累加地足以使得车轮阀38打开。一旦传递了预定数量的气浪，指示器90就测量并指示附加气动管道区段16n中的压力，当车轮阀38打开时，该压力相当于轮胎14中的最低压力。通过读取指示器90上的压力水平，技术人员容易地确定所指示的压力水平是否处于目标压力以下，在处于目标压力以下的情况下，需要通过本领域技术人员已知的手段将空气添加到轮胎充气系统100(图5)。可选地，如果所指示的压力水平处于目标压力以下，那么测试工具68可以流体地连接到加压空气源，该加压空气源足以将轮胎14充气到目标压力。

这样，本发明的中央轮胎压力监测系统50、150提供这样一种系统，该系统与轮胎充气系统10、100，以便能够从单个交接位置检查重载车辆的拖车的所有轮胎14中的压力。更具体地，单个监测系统阀52与拖车上的所有轮胎14流体连通，由此提供简单的、易于触及的、延伸到拖车上所有轮胎的交接。监测系统阀52是经济型的，并且易于安装在轮胎充气系统10、100上，作为新的轮胎充气系统的一部分，或者作为已有系统的改进。

监测系统阀52选择性地接纳测试工具68。测试工具68容易地且便利地与监测系统阀52连接和断开，使得技术人员能够在每个拖车上的单个交接位置处利用一个测试工具检查和监测所有轮胎14中的压力。此外，测试工具68与监测系统阀52的容易的连接和断开能够在某个地点快速地检查和监测多个拖车的轮胎压力。因此，本发明的中央轮胎压力监测系统50、150是自备式的系统，容易且便于进行安装和使用。

本发明的中央轮胎压力监测系统50、150的结构和操作消除了在拖车停车时启动或以其它方式向拖车提供动力以检查轮胎14中的压力的需要。通过消除向拖车提供动力的需要，节省了启动轮胎充气系统所需的燃料或其它动力，并且消除了启动拖车和轮胎充气系统所涉及的时间。因此，本发明的中央轮胎压力监测系统50、150期望地降低了维护拖车车队的成本。

此外，本发明的中央轮胎压力监测系统50、150不再需要技术人员绕着每个拖车走动并利用轮胎压力测量仪手动地测量每个轮胎14中的压力。因为每个拖车通常包括八个或更多个轮胎，所以本发明的中央轮胎压力监测系统50、150期望地降低了检查轮胎压力的任务中所涉及的时间，继而降低了维护拖车车队的成本。

通过能够更加容易且便利地监测轮胎压力，本发明的中央轮胎压力监测系统50、150降低了拖车在轮胎充气不足或过度充气的情况下进入操作的可能性。这样的降低期望地优化了轮胎14的性能和寿命。

本发明还包括在轮胎充气系统10、100中监测轮胎14的压力的方法。以举例的方式，该方法包括提供中央轮胎压力监测系统50、150，该中央轮胎压力监测系统与轮胎充气系统10、100，以便能够从单个交接位置检查重载车辆的拖车的所有轮胎14中的压力，而不需要向拖车提供动力。该方法包括与以上所述且如图2-6所示的说明相关的步骤。

应当理解，在不影响本发明的整体概念或操作的情况下，上述中央轮胎压力监测系统的结构可以改变或重新布置，或者可以省略或增加某些部件。此外，在不影响本发明的概念或操作的情况下，诸如监测系统阀52、控制器18和测试工具68的部件的构造可以进行改变或调节。还应当理解，除了本文所示和所述的以及本领域技术人员已知的之外，本发明能够应用于各种类型的重载车辆的轮胎充气系统，而不会影响本发明的概念或操作。虽然为了方便起见，本文已经重载车辆大致参考了重载车辆，但是应当理解，这样的参考包括卡车、牵引车-拖车和半拖车及其拖车。

因此，改进的中央轮胎压力监测系统被简化，提供了有效的、安全的、廉价的且高效的结构，其能够实现所有列举的目标，以消除现有技术的轮胎压力监测系统所遇到的困难，并且解决本领域中的问题且获得新的结果。

在前述说明中，某些术语已经简洁、清楚和可理解地使用；但是对其没有施加超过现有技术的要求的非必要限制，原因是这些术语用于说明性的目的并且具有宽泛的意义。此外，已经参考示例性实施例说明了本发明。应当理解，该说明是示例性的而非限制性的，本发明的范围并不限于所示和所述的确切细节。在阅读并理解了本公开的情况将可以进行可能的修改、更改，应当理解本发明包括所有这样的修改和更改及其等效。

现在已经说明了本发明的特征、公开和原理，构造、布置和使用改进的中央轮胎压力监测系统的方式，构造和布置的特征以及优点，所获得的新的和有用的结果；所附的权利要求中描述了新的和有用的结构、装置、元件、布置、部件和组合。

Claims (11)

1.一种用于重载车辆的中央轮胎压力监测系统，所述车辆包括轮胎充气系统，所述轮胎充气系统包括：

加压空气源；

至少一个轮胎；

气动管道，所述管道在所述加压空气源和所述至少一个轮胎之间延伸，并且将所述加压空气源流体地连接到所述至少一个轮胎；和

控制器，所述控制器流体地连接到所述管道，所述监测系统包括：

监测阀，所述监测阀在所述控制器和所述至少一个轮胎之间流体地连接到所述管道，所述监测阀包括端口；

测试工具，所述测试工具选择性地、流体地连接到所述监测阀的端口，所述测试工具使得空气流能够从所述至少一个轮胎流动到所述测试工具；以及

指示器，所述指示器流体地连接到所述测试工具，由此所述指示器提供所述至少一个轮胎中的气动压力的读数。

2.根据权利要求1所述的中央轮胎压力监测系统，其中所述监测阀包括：

入口；

出口，所述出口流体地连接到所述入口；

测试工具端口，所述测试工具端口流体地连接到所述入口和所述出口；和

提升阀组件，所述提升阀组件选择性地中断所述入口和所述出口之间的空气流。

3.根据权利要求2所述的中央轮胎压力监测系统，其中所述测试工具在连接到所述测试工具端口的情况下致动所述提升阀组件，以中断所述监测阀入口和所述监测阀出口之间的空气流。

4.根据权利要求2所述的中央轮胎压力监测系统，其中所述加压空气源是第一空气源；

所述轮胎充气系统还包括轮胎阀，所述轮胎阀流体地连接到所述至少一个轮胎；并且

所述测试工具流体地连接到第二加压空气源，由此所述第二空气源提供通过所述测试工具端口的加压空气，以打开所述轮胎阀并使得所述空气流能够从所述至少一个轮胎流动到所述测试工具。

5.根据权利要求1所述的中央轮胎压力监测系统，其中所述轮胎充气系统包括至少一个车轮阀，并且所述监测阀在所述控制器和所述至少一个车轮阀之间流体地连接到所述管道。

6.根据权利要求1所述的中央轮胎压力监测系统，其中所述监测阀是弹簧偏压的导向阀。

7.根据权利要求1所述的中央轮胎压力监测系统，其中所述至少一个轮胎是多个轮胎，并且所述气动压力读数表示所述多个轮胎中的最低压力。

8.根据权利要求1所述的中央轮胎压力监测系统，其中所述指示器是机械式测量仪。

9.根据权利要求1所述的中央轮胎压力监测系统，其中所述指示器是电子式的。

10.根据权利要求1所述的中央轮胎压力监测系统，其中所述指示器采用步进程序。

11.根据权利要求1所述的中央轮胎压力监测系统，其中所述轮胎充气系统包括轮胎隔离系统。