CN105564163A - 车辆轮胎管理系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及车辆轮胎管理系统。根据本发明的用于包括四个轮的车辆的轮胎管理系统，在每个轮上安装限定轮胎腔的可充气轮胎。系统包括每个轮上的双向泵以用于选择性地从每个轮胎泵送空气至大气以使每个轮胎放气以及从大气泵送空气至每个轮胎腔以使每个轮胎充气，以及电池组件，其安装到每个轮以用于为双向泵供电，电池组件每个包括可充电电池和磁铁以连续地为可充电电池充电。

Description

车辆轮胎管理系统
技术领域
本发明总体涉及机动车，更具体地，涉及用于感测和控制机动车轮胎中的空气压力的轮胎压力管理系统。
背景技术
机动车轮胎应最佳充气至的压力取决于车辆所行驶的地形类型。对于硬表面，例如铺面路，压力应相对高，对于软表面，例如湿泥或散砂，压力应相对低。
可行的是通过停止并离开车辆，用泵手动地使轮胎充气以增加压力或通过打开阀并允许空气流出以使轮胎放气从而减小压力，由此将单个轮胎中的压力调整到希望值。
不过，这种操作是不方便且费时的，在恶劣天气中或在其他险恶环境中是特别不希望的。其还存在的缺点在于其不能在车辆正在移动时进行。
一种传统系统包括安装在车身上的空气泵或压缩机，以及从压缩机通向在车轮中提供的阀的导管。阀由操作员从车辆内部远程地致动，以将压缩机连接到轮胎用于充气，或者将轮胎连接到大气用于放气。这种系统的缺点在于包括支承空气密封件的旋转轮的高压空气连接必须在从压缩机延伸的导管和旋转轮之间制造。这种连接难以构造和维护，并且连接或阀的失效将导致轮胎的灾难性的放气。
另一传统系统包括高压贮器和控制器阀，其设置在每个轮上。阀包括压力传感器，其连接到安装在车辆内的控制单元上的显示器。阀由操作员从车辆内部远程地致动，以将贮器连接到轮胎用于充气，或者将轮胎连接到大气用于放气。虽然这种系统消除了其它系统的高压旋转空气连接，高压贮器必须从车轮外部周期地补充。这限制了车辆的工作范围和要求不同轮胎压力的操作条件之间可转换的次数。另外，阀暴露于大气，并且会被灰尘、沙或其他环境物质污染。
发明内容
根据本发明的用于包括四个轮的车辆的轮胎管理系统，在每个轮上安装限定轮胎腔的可充气轮胎。系统包括每个轮上的双向泵以用于选择性地从每个轮胎泵送空气至大气以使每个轮胎放气以及从大气泵送空气至每个轮胎腔以使每个轮胎充气，以及电池组件，其安装到每个轮以用于为双向泵供电，电池组件每个包括可充电电池和磁铁以连续地为可充电电池充电。
根据本系统的另一方面，每个轮上提供的传感器感测每个轮胎腔中的空气压力。
根据本系统的另一方面，车辆的客舱中的控制单元显示由传感器感测到的空气压力，以及电互连单元以用于将控制单元电互连到每个双向泵，每个电池组件和每个传感器，从而控制从电池组件到传感器和双向泵的电功率的应用。
根据本系统的另一方面，车辆包括轴，两个轮可旋转地安装在轴上并且每个相对应的互连单元包括设置在每个轮的内周边上的第一电触点和第二电触点，其设置在轴的外周边上并且与相应的第一电触点电接合。
根据本系统的另一方面，第一电触点包括电刷。
一种车轮，在车轮上安装形成轮胎腔的根据本发明的可充气轮胎。车轮包括用于安装轮胎的轮辋和双向泵以用于选择性地从轮胎腔泵送空气至大气以使轮胎放气以及从大气泵送空气至轮胎腔以使轮胎充气。
根据车轮的另一方面，传感器感测轮胎腔中的空气压力。
根据车轮的另一方面，控制单元安装在车辆的客舱中，电池组件安装到车轮。
根据车轮的另一方面，电池组件为控制单元和双向泵供电。
根据车轮的另一方面，控制单元操作双向泵。
附图说明
本发明的特征（相信其是创新的）在所附权利要求中被特别阐明。通过结合附图参考下面的描述，本发明与其进一步的目标与优点一起可以最好地被理解，在若干附图中，相同的附图标记表示相同的元件，其中：
图1是垂直剖视图，其示出了根据本发明的车辆轮胎压力管理系统的一个例子。
具体实施方式
根据本发明的轮胎压力管理系统10在图1中示出。系统10类似于由Olney的专利US5,452,753公开的系统，其通过引用全文并入本文。系统10可以包括控制单元12，其设置在机动车的操纵室14中的仪表盘或其他位置上，或者在可通入而不离开车辆的其他合适位置。车辆可以包括多个轴，通常是四个，在其上安装具有可充气轮胎的相同轮。一个轴16在图1中示出。轮18通过轴承19可旋转地安装在轴16上并可包括轮辋20，轮胎22安装在轮辋上。轮胎腔24在轮辋20和轮胎22的内表面之间被限定。
压缩机或泵28可以安装在轮18上，优选地尽可能靠近轴16，以使惯性矩最小化。配平物30可以在与泵28径向相反的位置处在轮18中提供，以消除由泵28产生的轮不平衡。泵28可以具有通过导管34可以连接到轮胎腔24的一个口。泵28可以是进入轮胎腔24或在轮胎腔外能够有选择地泵送空气的双向单元。
空气压力传感器38可以安装在轮胎腔24内的轮辋20上并且可以提供电信号至控制单元12，电信号对应于感测到的轮胎腔中的轮胎空气压力。控制单元12可以包括用于每个轮18的显示器用于显示轮胎压力，如由传感器38感测到的，开关或按钮以用于增加轮胎压力，以及开关或按钮以用于减少轮胎压力。
一个按钮可以被按下以从显示器上指示的值增加轮胎压力。这可能使泵28从大气泵送空气通过导管34进入轮胎腔24以进一步以使轮胎22充气。其他按钮可以被按下，以从显示器上指示的值减小轮胎压力。这可能使泵28从轮胎腔24泵送空气通过导管34到大气以使轮胎22放气。
控制单元12可以通过互连单元46连接到传感器38和泵28。互连单元46可以包括电触点，其为环形环48、50、52的形式，设置在轴16的外部周边上。以电刷54、56、58的形式的相应的电触点可以分别设置在轮18的内部周边上，从而与环48、50、52直接接触。
环48、50、52可以通过线60、62、64连接到控制单元12。电刷54、56可以通过线66、68连接到泵28，而电刷58可以通过线70连接到传感器38。虽然没有详细示出，环48、50、52，电刷54、56、58和线60、62、64、66、68、70可以与轴16和轮18电绝缘。
轴16，轮18，和安装在轮上的电池36的负极端子可以连接到车辆底盘并设计为地。传感器38的一个触点可以连接到轮辋20并且因此接地。这可以经由线70，电刷58，环52和线64在传感器38和控制单元12之间提供完整电路路径。泵28可以包括电马达，其包括绕组（未示出），其具有通过线66，电刷54，环48和线60连接到控制单元12的一端，以及通过线68，电刷56，环50和线62连接到控制单元12的相对端。
控制单元12和电马达/泵28可以由安装在轮18上的电池组件36供电。泵28可以因此根据需要从大气泵送空气进入轮胎腔24，其通过经由线37连接电池组件36的正极端子到泵。泵方向可以由控制单元12倒转，以从轮胎腔24泵送空气至大气。电池组件36的电池可以连续地通过由磁铁产生的电流提供，磁铁也是电池组件的一部分。
控制单元12可以包括用于车辆每个轮胎的单独的显示器和按钮和/或开关用于切换轮胎之间的显示器读数和按钮。如果轮胎中的压力被维持近似相等，仅一个轮胎中的压力可以被感测到，并且仅一个显示器和按钮可以被提供。在这种情况下，按钮可以连接以同步引发所有轮胎的充气和放气。控制单元12可以进一步感测所有轮胎中的压力，计算并显示其平均值，并且显示的平均压力使所有轮胎一起充气或放气。作为另一替代，控制单元12可以设计成自动地，而不是手动地，调节轮胎中的压力到显示器上的值设置。在这种情况下，按钮可以用于向上或向下调节显示器读数到轮胎压力的最新期望值。
尽管本发明已经参照其特定例子被特别地示出和描述，本领域技术人员将理解的是，可以进行各种改变和其元件的等同替换，而不脱离本发明的范围。另外，可以进行很多修改以将特定情况或材料适用于本发明的教导，而不脱离其范围。因此，本发明旨在不被限制于本文公开的特定例子，而是本发明将包括落入所附权利要求范围内的所有实施例。

Claims (10)

1.一种用于车辆的轮胎管理系统，车辆包括四个轮，在每个轮上安装限定轮胎腔的可充气轮胎，其特征在于，所述轮胎管理系统包括：
每个轮上的双向泵以用于选择性地从每个轮胎泵送空气至大气以使每个轮胎放气以及从大气泵送空气至每个轮胎腔以使每个轮胎充气；以及
电池组件，其安装到每个轮以用于为双向泵供电，电池组件的每个包括可充电电池和磁铁以连续地为可充电电池充电。
2.根据权利要求1所述的轮胎管理系统，其特征在于，其进一步包括每个轮上提供的传感器以用于感测每个轮胎腔中的空气压力。
3.根据权利要求2所述的轮胎管理系统，其特征在于，其进一步包括设置在车辆的客舱中的控制单元以用于显示由传感器感测到的空气压力，以及电互连单元以用于将控制单元电互连到每个双向泵，每个电池组件和每个传感器，从而控制从电池组件到传感器和双向泵的电功率的应用。
4.根据权利要求3所述的轮胎管理系统，其特征在于，车辆包括轴，两个轮可旋转地安装在轴上并且每个相对应的互连单元包括设置在每个轮的内周边上的第一电触点和第二电触点，其设置在轴的外周边上并且与相应的第一电触点电接合。
5.根据权利要求4所述的轮胎管理系统，其特征在于，第一电触点包括电刷。
6.一种车轮，在车轮上安装形成轮胎腔的可充气轮胎，其特征在于，所述车轮包括：
用于安装轮胎的轮辋；以及
双向泵以用于选择性地从轮胎腔泵送空气至大气以使轮胎放气以及从大气泵送空气至轮胎腔以使轮胎充气。
7.根据权利要求6所述的车轮，其特征在于，其进一步包括传感器以用于感测轮胎腔中的空气压力。
8.根据权利要求7所述的车轮，其特征在于，其进一步包括安装在车辆的客舱中的控制单元，和安装到车轮的电池组件。
9.根据权利要求8所述的车轮，其特征在于，电池组件为控制单元和双向泵供电。
10.根据权利要求9所述的车轮，其特征在于，控制单元操作双向泵。
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