CN108349337A - 用于调节机动车辆的轮胎的压力的车载集中式系统 - Google Patents

Abstract

本文描述一种用于调节机动车辆的轮胎的压力的车载集中式系统。该系统包括加压空气源(101)；回路，该回路使加压空气源(101)与每个车轮(W,WR)的气室(P,PR)连通；用于打开或关闭所述连通的电磁阀(102)；以及用于将每个车轮(W,WR)的气室(P,PR)连接到相应轮胎的内部室(C)的装置。上述连接装置包括：第一连接管线(L2)和第二连接管线(L3)，其彼此平行设置以分别用于使轮胎放气和充气；以及第一单向阀(28)和第二单向阀(32)，其分别插设在第一和第二连接管线(L2,L3)中以便仅允许分别来自和通往轮胎的内部室(C)的空气的流动。此外，具有预设加载的回位弹簧(30)与第一单向阀(28)相关联，以便当回路在单向阀(28)上游的部分处于大气压力下，使每个车轮(W,WR)的轮胎的内部室(C)与回路的所述上游部分隔离；并且以便当回路在单向阀(28)上游的部分处于低于大气压力的压力下时，保证轮胎的内部室(C)的压力的预设最小值。

Description

用于调节机动车辆的轮胎的压力的车载集中式系统

技术领域

本发明大体涉及机动车辆，并且特定来说涉及一种所附权利要求1的前序部分中所提及类型的机动车辆的轮胎的压力的车载集中式系统。

本发明可以特别有利地用于客车和轻型商用车辆中。

背景技术

已经知道用于调节机动车辆的轮胎的充气压力的集中式自动系统（所谓的中央轮胎-充气系统–CTIS）有一段时间了。其能够通过用于使轮胎充气和放气的装置来自主管理机动车辆的轮胎的压力。该系统通常由如下阀和连接件构成：这些阀和连接件实现轮胎的内部室与系统的包含正压源并且可能负压源的中心部分之间的空气的连通，其实现轮胎的内部室中的压力的增加或减小。气动旋转接头将机动车辆的每个车轮连接到回路的中心部分。该系统通常借助于电子微控制器自主管理，该电子微控制器从由一个或多个传感器获取的信息开始评估每个轮胎的压力、确定充气压力的目标值并且相应地管理到电控致动器的输入处的控制信号。

CTI系统以各种各样的版本广为人知。如果其确实首先被开发为用于优化不同类型的地形上的牵引力的装置，则其通常还旨在作为改善燃料消耗的方式，对车辆的动态行为并且对车辆安全性产生积极影响。

可以使用CTI系统来在正常驾驶条件下维持轮胎的标称压力，以便避免由经放气轮胎引起的缺点，并且此外，实现在特定驾驶条件下（例如在在软地形上驾驶的情况下）的压力的管理。

如果在正常驾驶条件下的压力未必是标称压力（理解为由车辆的制造商指示的压力）、而是根据车辆的状态和边界条件评估，则可以获得在可操纵性和燃料消耗方面的进一步益处，如在文献第US 2012/0221196号中所论述。

用作用于在正常驾驶条件下维持标称或最佳压力的装置的CTI系统优选于在车轮上构思直接压力传感器或虚拟（或间接）压力传感器的系统（轮胎-压力监视系统-TPMS）有至少两个原因：首先，由于TPM系统提供压力的指示并且让用户自由地干预或不干预以便恢复最佳压力，然而CTI系统并不需要驾驶员的干预，并且压力适应于目标水平的操作可以以保证所期望压力水平在小公差范围内的频率来执行；其次，由于CTI系统在测量精度方面比间接TPM系统可靠得多，并且同时使得能够避免直接TPM系统的关于成本、安装复杂性、通信困难的所有缺点。事实上，间接TPM系统基于不同车轮的旋转速度之间的差异提供估算，并且在其中所有轮胎以相同方式放气的情况下通常完全不精确并且甚至靠不住。另一方面，直接TPM系统需要将压力传感器直接安装在轮胎的内部室内并与控制单元无线通信，从而带来这所引起的所有复杂性。

在CTI系统中，由于轮胎的内部室连接到系统的中心部分，因此可以通过安装在系统的固定部件中的有线传感器来获得轮胎的充气压力的测量结果，如例如在文献第US4763709号、第US 4640331号和第US 7367371号中所示出。

针对CTIS应用，已经随着时间提出数个操作方案，其中一般方案最初由Turek在专利第US 2634783号中提出并且然后在这些年得到实质性证实。除已随时间证明解决一些特性问题的特定布置以外，此操作方案还已经借助引入电子控制件和电磁阀得到改进，这些特性问题诸如：当无致动正在进行时使轮胎的内部室与系统的中心部分隔离，以便减少管道、管状构件、配件等的可能故障的结果，并且减少气动旋转接头的摩擦和磨损；需要将系统与现有车轮配置集成在一起，从而避免与特殊架构的开发相关的成本和复杂性，并且需要避免在车轮的外表面上存在关键部件，可能以牺牲安全性为代价而受到损害；提供将使得系统安全并且同时容易安装的系统布局；将实现该系统的良好性能、强度、可靠性和灵活性的测量、控制和致动策略的识别。

除上文已经提及的文献以外，文献第US 4678017号、第US 4754792号和第US2013/0276902号也表示对以上问题的解决方案的尝试。

现代CTI系统可以是“半自动”类型的，其中目标压力由驾驶员选择（US 4763709、US 5180456），或者该系统还能能够例如根据轮胎的滑动程度并且根据机动车辆的速度(US5327346)或者还根据各种参数（包括环境条件、车辆的速度、从GPS得到的信息、车辆的装载情况以及来自其他子系统（诸如动态电子稳定性控制系统、ABS、制动踏板和转向车轮输入）的数据）(US 2012/0221196)来自主评估目标压力。

许多解决方案被特别（尽管不是排他地）配置成用于具有气动制动系统的机动车辆（US 5180456、US 4754792、US 4619303）。在任何情况下，压力源显然是必需的：一些文献规定其可能是机械或电力驱动的压缩机（US 5587698、US 5180456）。另一可能性是使用涡轮增压器来给热发动机增压，适于供应CTI系统所需的额外流率（US 6779618、US 2007/0144171）。

在上述文献中提出的大多数解决方案构思在车轮上存在安全阀，其通常使轮胎的内部室与回路的其余部分断开。这些阀被打开以用于充气和放气。在充气的情况下，该阀的打开通过在轮胎的内部室的上游产生足够过压而获得，然而，在放气的情况下，该阀可以借助于轮胎的内部室的上游的正压（US 2013/0276902、US 7367371）或负压（US 5180456）打开。

已经提出关于CTI系统的组件在车轮组合件内的集成的各种解决方案。在此上下文中可以识别三个主要方面，其是：使得能够在回路的旋转部件与固定部件之间获得流体连接的组件的类型和位置；安装在车轮上实现轮胎的内部室与系统的其余部分的断开的阀的配置和位置；连接前述组件的管道在车轮组合件内的集成。处理这些方面的解决方案示出在文献第US 4640331号、第US 4678017号、第US 5587698号、第US 5221381号、第US7488046号、第US 736737157号、第US 2013/0276902号、第US 6474383号、第US 7168468号、第US 6283186号中。已经参考工业车辆的典型车轮组合件开发出许多这些解决方案。特定来说，尽管US 5221381和US 7488046的解决方案还可以适用于载客车辆，但例如在文献第US 7367371号和第US 6283186号中示出的驱动车轮的架构排他地涉及非载客车辆。在文献EP 2 746 068 A2、EP 2 664 466 A2和WO 2012 015 669 A1中公开其他相关现有技术。

发明目的

本发明的目的是提供一种用于调节机动车辆的轮胎的压力的车载集中式系统，其将是强健、安全和可靠的，并且其特定来说将保证对机动车辆的轮胎的内部室中的压力的最小安全水平的维持，并且在空气供应回路发生故障的情况下也如此，此外，还使得轮胎在系统处于静止条件时能够从空气供应回路的其他部分隔离。

此外，本发明的目的是一种用于经由使用设置在系统的固定中心伸展段中的一个或多个有线传感器来估计轮胎的充气压力的方法。

本发明的又一目的是提供上面提及类型的系统，其安装并不需要对机动车辆的车轮的安装和移除模式的实质性修改，并且同时需要对机动车辆上存在的组件的配置的最小修改。

发明内容

为了实现前述目的，本发明的目的是一种具有在所附权利要求1中规定的特性的、用于调节机动车辆的轮胎的压力的车载集中式系统。本发明既可应用于仅具有驱动车轮的车辆，又可以应用于具有驱动车轮和非驱动车轮的车辆。

由于以上特性，该系统能够在任何操作条件下并且还在空气供应回路的故障的情况下，为了安全原因而始终保证机动车辆的轮胎中的压力的最小水平。此外，凭借所描述的构造，可获得维持在充气和放气阀的下游的环境的优点，该充气和放气阀被设置成靠近包括在轮胎和轮辋之间的空间的接达处，并且通常与空气供应回路的设置在上述阀的上游的那些部分断开，从而在系统的静止步骤期间使得气动旋转接头能够减压并在系统的设置在充气和放气阀的上游的那些部分发生故障的情况下使得能够隔离轮胎。

根据所附权利要求2，本发明还涉及一种经由使用设置在系统的固定部件中的一个或多个有线传感器来估计轮胎的充气压力的方法。

在优选实施例中，与每个车轮相关联的两个前述连接管线由形成在车轮的本体中的通道构成，并且两个前述单向阀接纳在也形成在车轮的本体中的座部中。

在一变型中，每个车轮的气室限定在前部安装在轮轴的自由端上的附件构件内。在此情况下，以上附件构件承载前述单向阀并且在气室与单向阀之间并入限定连接管线的若干部分的通道，所述单向阀经由相应管连接到轮胎的内部室。

再次在前述优选实施例中，车轮的气室是形成在车轮的前表面中并且由以可移除方式紧固到车轮的盖板封闭的腔体。前述气室借助于管状连接元件（具有连接到相应轮轴的第一端部和通过形成在车轮的前壁中的孔接纳的第二端部，该前壁构成限定气室的前述腔体的底部）与空气供应回路连通。管状元件借助管状支撑密封构件的插设通过孔被接纳。与常规解决方案相比，此配置使得车轮的安装和移除操作能够保持不变。

本发明的其他特性和变型形成所附从属权利要求的主题。

由于前述特性，根据本发明的系统能够根据车辆自身的各种操作特性（例如根据机动车辆的加载和/或地形的类型）以极其简单、安全和可靠的方式确保对轮胎的压力的精确控制和/或所述压力的向上或向下变化。

附图说明

本发明的进一步特性和优点将参考附图从随后描述显现，所述附图仅通过非限制性实例方式提供，并且其中：

-图1是安装有系统的机动车辆的驱动车轮的透视图；

-图2是根据本发明的优选实施例的系统的与驱动车轮相关联的部分的横截面视图；

-图3是由图2中的参考标记III表示的细节以放大比例尺的视图；

-图4是由图3中的参考标记IV表示的细节以放大比例尺的视图；

-图5和图6是由图2中的参考标记V和VI表示的细节以放大比例尺的视图；

-图7和图8是图2中示出的系统的一些部件的透视图；

-图9是图1中示出的细节的正视图；

-图10是根据图1中示出的实施例的替代性实施例的安装有系统的机动车辆的驱动车轮的透视图，其要求附件构件的存在；

-图11是图10的附件构件的前部透视图；

-图12是图10和图11的附件构件的后部透视图；

-图13是图10-12中示出的细节的截面透视图；

-图14是根据图2中示出的实施例的替代性实施例的系统的与驱动车轮相关联的部分的横截面视图；

-图15是由图14中的参考标记XV表示的细节以放大比例尺的视图；

-图16和图17是图14中示出的系统的部件的两个透视图；

-图18是根据本发明的进一步实施例的系统的与机动车辆的非驱动车轮相关联的部分的横截面视图；

-图19是由图18中的参考标记XIX表示的细节以放大比例尺的视图；

-图20是由图19中的参考标记XX表示的细节以放大比例尺的视图；

-图21和图22是图18中示出的细节的截面透视图；并且

-图23和图24分别是根据本发明的系统的第一操作方案和第二操作方案。

具体实施方式

空气供应回路的一般配置

此处首先参考关于两个变型实施例的图23和图24的方案描述在根据本发明的系统中使用的空气供应回路的一般特性。在下文中表示的情况是该系统到具有两个驱动车轮和两个非驱动车轮的车辆的应用的实例。

在两个变型中，该系统包括加压空气源101，其通常由被电马达M驱动的压缩机构成。压缩机101和电马达M两者都由机动车辆的结构刚性支撑。

机动车辆的两个驱动车轮和两个被动车轮具有轮胎，轮胎的内部室C以将在下文详细示出的方式与主管线L连接，主管线L被设计成从压缩机101接收加压空气。

主管线L连接到四个外围管线L1。两个管线L1与设置在两个驱动车轮内的两个气室P连通，并且两个管线L1与设置在两个被动车轮内的两个气室PR连通。而且，下文将更详细描述气室P和PR的构造和布置。

再次参考图23和图24两者，与驱动车轮相关联的气室P经由沿着相应管线L1插设的环状气动旋转接头T与主管线L连通。与非驱动车轮相关联的气室PR经由沿着相应管线L1插设的气动旋转接头TR与主管线L连通。而且，下文将详细描述气动旋转接头T和TR。

每个气动旋转接头T或TR构成相应管线L1的为固定并且由机动车辆的结构支撑的部分与相应管线L1的相对于车轮固定并且随之转动的部分之间的界面。

再次参考图23和图24两者，并且如下文将更详细描述，每个气室P或PR经由两个管线L2, L3与相应轮胎的内部室C连通，两个管线L2, L3彼此平行设置以分别用于使轮胎放气和充气。两个单向阀28, 32分别插设在管线L2和L3中，其实现仅来自和通往轮胎的内部室的空气的流动。具有预设加载的回位弹簧30与每个阀28（其被预先布置成实现轮胎的放气）相关联，以便当回路在单向阀28上游的部分处于大气压力下并且内部室C内的压力低于对应于前述预设加载的压力值时，使每个车轮的轮胎的内部室C与回路的该上游部分隔离；并且以便当回路在单向阀28上游的部分处于低于大气压力的压力下时，保证轮胎的内部室C的压力的预设最小值。

电磁阀102和压力传感器103插设在每个管线L1的将相应气动旋转接头T、TR连接到主管线L的部分中，该电磁阀102被设计成打开或关闭连通，并且该压力传感器103将按将在下文所述的方式用于监视相应轮胎的内部室中的压力。

再次参考图23和图24两者，限压阀104直接在压缩机101的下游设置在主管线L中，当管线中的压力超过最大可容许值时，该限压阀104出于安全原因而使管线L与外部环境连通。电磁阀105再次设置在主管线L中，其还被设计成使管线L朝向外部大气通气。

电磁阀105的功能是在每个致动结束时使系统在阀28和32上游的所有部分减压，并且在系统自身未操作时将系统的中心部分维持在环境压力下。这实现气动旋转接头T、TR的垫片上的摩擦的最小化，因此提高系统的机械效率并且增加组件的使用寿命。

在其中在阀28和32的上游的整个系统保持在环境压力下的静止条件下，由于阀28的弹簧30的适当校准，由相同阀28和32保证轮胎中的压力的维持。

在图23的变型的特定情况下，双位电磁阀106在压缩机101的下游设置在管线L中。在一个位置中（图23中示出），电磁阀106使压缩机101的输送端与外围管线L1连通，以便通过打开由电磁阀102控制的连通来每次实现轮胎中的一者的充气的步骤。在其另一位置中，电磁阀106使管线L1与连接到负压源（真空泵）107的辅助管线L4连通，以便通过打开由电磁阀102控制的连通来实现轮胎中的一者或多者的放气的步骤。真空泵107由电马达M驱动。

图24的变型相对于图23的变型的主要区别在于，替代真空泵107，设置包括文丘里管的喷射器装置108，其被设计成经由供应管线L5从压缩机101接收空气流动，该供应管线L5产生负压效果以用于从辅助管线L4吸入空气。在此情况下，图23的电磁阀106由电磁阀109和由双位电磁阀110代替，该电磁阀109控制通过辅助管线L4的连通，该双位电磁阀110插入主管线L中并且被设计成将压缩机101的输送端选择性地连接到外围管线L1或者连接到管线L5以用于文丘里管的供应。

在图23和图24两者中，框E表示电子控制单元，其从压力传感器103接收输出处的信号，并且被设计成控制系统的所有电磁阀和用于驱动压缩机101和真空泵107的电马达M的操作。考虑来自传感器103的输出处的压力信号，控制单元E根据预设逻辑被编程以实现系统的各种操作步骤。

当电子控制单元E必须实现一个或多个轮胎的充气的步骤时，其导致通气电磁阀105的关闭和沿着相应外围管线L1的对应电磁阀102的打开，并且通过使电磁阀106保持在静止位置中（在图23的变型的情况下）并且通过使电磁阀110和109（其为常闭型）保持在静止位置中（在图24的变型的情况下）而将这些外围管线L1连接到压缩机101的输送端。控制单元E驱动压缩机101，以使来自压缩机101的加压空气流过主管线L、流过针对其电磁阀102打开的外围管线L1、并且流过相应气动旋转接头T和TR、并且到达相应车轮的气室P和PR。空气从每个气室P、PR流过相应管线L3和相应单向阀32，并且到达轮胎的内部室C。一旦达到轮胎中的预设压力值，电子单元E便停止压缩机101并且关闭电磁阀102。在致动结束时，在压缩机101的停止之后并且在电磁阀102的关闭之前，阀105再次打开，从而实现包括在电磁阀102与阀28和32之间的伸展段（即，包括气动旋转接头T、TR的伸展段）的减压。

当电子控制单元E必须实现一个或多个轮胎的放气的步骤时，其在致动开始时导致电磁阀105到关闭位置中的位移，并且其在管线L1与真空泵107断开之后并且在阀102的关闭之前返回到打开位置。为执行放气，电子控制单元E导致沿着相应外围管线L1的对应电磁阀102的打开，并且经由电磁阀106的切换（在图23的变型的情况下）并且经由电磁阀109和110的切换（在图24的变型的情况下）将这些外围管线L1连接到辅助管线L4。控制单元E驱动真空泵107（在图23的情况下）或压缩机101（在图24的情况下），以在管线L1中产生足以在阀28的上游与下游的伸展段之间形成压力差的负压值，从而压迫经校准弹簧30并且使阀28进入到打开位置中。假定，在此时，在内部室C中存在高于管线L1中的压力的压力，则产生流出的空气流动，其经由真空泵107被传送和逐出。

针对其电磁阀102打开的每个轮胎的内部室C中存在的空气因此通过管线L2和相应单向阀28排出并且到达相应车轮的气室P或PR。空气从此气室被排出通过相应气动旋转接头T或TR、并且通过相应电磁阀102、并且到达主管线L，空气然后从主管线L被排出到辅助管线L4中并且然后通气到外部大气中。一旦达到轮胎中的预设压力值，电子单元E便停止真空泵107（在图23的情况下）或压缩机101（在图24的情况下）并且关闭电磁阀102。单向阀28的经校准弹簧30确保在任何情况下，在轮胎的内部室C内，压力值将不下降到最小安全阈值以下。

选择弹簧30的校准以便使得能够：

- 通过连接到真空发生器而在放气期间打开阀28；

- 当在其上游（即，在管线L1中）存在大气压力时（即，在系统的静止条件下或者在阀自身上游的构件损坏的情况下），保持阀28关闭；并且

- 如果系统将被致动以用于放气（连接到真空发生器）并且在轮胎中存在低于或等于最小所期望压力的压力，则保持阀28关闭。

应注意，由于存在保持管线L1与主管线L隔离的常闭型电磁阀102，因此在其中内部室C内的压力高于弹簧30的校准压力并且系统处于静止条件中的情况下，阀28并不限制轮胎的最大操作压力。因此将能够通过致动系统而在内部室C内获得高于弹簧30的校准压力的压力：事实上，在轮胎的充气期间，气室P中的压力将始终高于轮胎的内部室C中的压力；因此阀28将保持关闭，并且空气将能够定期流过阀32。在致动结束时，在此情况下，控制单元E将必须在通过切换阀105执行通向大气之前关闭电磁阀102。在其中在系统的静止条件下，轮胎的内部室C中的操作压力将高于弹簧30的校准压力，并且损坏将发生到沿着管线L1设置的构件的情况下，弹簧30的校准将保证维持轮胎中的最小压力等于弹簧的校准压力。弹簧30的校准因此实现在任何操作条件下对轮胎内的最小压力的限制和对最佳压力范围（其中系统在静止条件下保证管线L1的减压）的识别，然而，对最大操作压力无任何限制，从而在目标压力的选择中实现较宽广余量。另一方面，由于考虑沿着管线L, L1, L3的压头损失的、经适当校准的阀104，在轮胎的充气期间可以在轮胎中获得的对最大压力的限制得以获得。

气动旋转接头与车轮气室之间的连接和车轮气室与轮胎的内部室之间的连接的 配置

在下文中，将特别参考每个气动旋转接头与相应车轮的气室之间的连接和参考此气室到轮胎的内部室的连接的配置示出本发明的一些优选实施例。

所提出配置对于驱动车轮和对于非驱动车轮来说是不同的，并且此外可以根据是否可能具有从一开始就为这些目的设计的可用车轮或者是否优选地使用常规车轮而针对每个车轮变化。

带有具有非常规配置的本体的驱动车轮

图1-9参考具有由轻合金制成的单个本体26的驱动车轮W（在具体实例中，转向车轮）示出根据本发明的系统的第一实施例，该单个本体集成车轮的轮辋、轮辐和中心本体，限定上文所述的将车轮W的气室P连接到轮胎的内部室C的管线L2, L3的通道通过铸造在其中获得，如下文将详细示出。

图1是驱动车轮W的透视图，其接收来自车轴3的转矩。关于车轴3到机动车辆的差速器的连接的细节以及那些关于车轮W的悬架的细节未在本文中示出，因为其可以按任何已知方式获得并且因此至于这些细节自身并不落入本发明的范围内。此外，从附图移除这些细节使得附图更简单并且更容易理解。

参考图2，车轮W的本体借助于螺钉按常规方式连接到轮毂2的环形凸缘。再次根据常规技术，轮毂2具有管状筒形中心本体，该中心本体在其内部接纳有轮轴7，该轮轴7借助于旋拧在轮轴7的螺纹端部部分上的螺母43刚性紧固到中心本体。由轮轴7和轮毂2的中心本体构成的组合件借助于滚珠轴承24由车轮支撑件23以可旋转方式支撑在形成在车轮支撑件23中的开口内。

根据常规技术，车轮支撑件23连接到车轮W的悬架的元件（未示出），以便能够围绕车轮W的转向轴线（本文中未示出）振荡。上文所述的常规技术在非转向驱动车轮的情况下也是类似的。

参考编号1表示与车轮W相关联的盘式制动器的盘。轮轴7经由等速(CV)接头J旋转连接到相应车轴3。CV接头J（如图2中示出）是球笼式（Rzeppa）接头，但是可以使用根据常规技术的任何其他类型的CV接头。

CV接头J具有旋转连接到车轴3的输入构件4和刚性连接到轮轴7的输出构件。此外，CV接头J在其内部具有包含球5的壳体6。在图2中示出的实施例中，轮轴7和CV接头J的输出构件是单个本体的一部分。

此外，再次参考图2，气动旋转接头T与车轮W相关联，其根据现有技术已知的任一方法获得，包括环绕车轴3并且旋转连接到其的内部套筒9和由机动车辆45的结构支撑的外部套筒10。结构45借助于在每个端部上具有球形接头41, 44（参见图2、图7以及图8、图9）的保持线或刚性杆40连接到接头T，以便允许车轴3并且因此气动旋转接头T的垂直和轴向移动、同时限制套筒10旋转。内部套筒9经由设置有弹性保持环14的滚动轴承13以可旋转方式安装在外部套筒10内。内部套筒9通过花键加工或者通过补偿环的插设或者借助从常规技术已知的任何方法限制到车轴。

气动旋转接头T的外部套筒10具有入口开口A，用于连接到空气供应回路的相应外围管线L1（图23和图24）的入口配件（未示出）安装在其内，如上文已经描述的。内部套筒9又具有出口配件19（在图2和图8中示出）。此外，参考标记11, 12表示唇形密封环和相应弹性保持环。

如图2和图3中借助于以放大比例尺的视图示出，轮轴7由用于使空气通过的内部管道65横穿。内部管道65具有由在轮轴7的长度上轴向延伸的孔限定的部分和从第一部分径向分支通过CV接头J的输出构件的本体的第二部分。在本文中未示出的变型中，轮轴7和CV接头J的输出构件由连接在一起的单独元件构成。

再次参考图2和图3，内部管道65具有伸到CV接头J的输出构件的外表面上的第一端部。此端部连接到刚性管16。在相对于管道65定位在相对侧上的端部处，刚性管16借助于连接件19连接到具有螺旋形状（也在图8中示出）的柔性软管20，连接件19因此设置在刚性管116与螺旋形软管20之间。因此，气动旋转接头T的出口配件19与内部管道65的第一端部之间的连接借助于空气在其内部流动的螺旋形软管20获得。根据本文中示出的实施例，柔性软管20具有螺旋形状，以便缠绕在车轴3的护罩17上。柔性软管20可以由任何具有足够抗腐蚀性质的塑料材料制成，假定其被设置在暴露于污垢和大气老化的位置中。关于连接软管20所述的配置允许形成本发明的主题的系统的完整功能，从而保证CV接头J的正常操作，并且此外实现软管20因离心力导致的位移的减少。此外，如图2和图7中示出，软管20完全由第二护罩18覆盖。关于在CV接头J内获得的管道65和到气动旋转接头T的对应连接所述的配置实现系统在车辆上的安装，而不修改车轮、变速器和悬架组合件的一般架构，并且最小化对常规组件的修改。此解决方案因此导致胜于现有技术的优点。

参考图3，内部管道65具有伸到轮轴7的外部端部表面上并且与前部车轮W的气室P连通的第二端部。如图4的以放大比例尺的视图中可以更清楚地看到的，前部车轮W的气室P是形成在车轮W的前表面中的腔体并且由盖板35封闭，该盖板35具有密封环37并借助于固定螺钉44以可移除方式紧固到车轮W。在根据本发明的系统的本文中示出的实施例中，用于使空气通过的内部管道65的第二端部借助于管状连接元件21连接到气室P。管状连接元件21具有密封连接到内部管道65的第二端部的第一端部并且具有伸到车轮W的气室P中的第二端部。再次参考图4，管状连接元件21的第一端部刚性地限制在管状连接构件22内，该管状连接构件22旋拧在用于使空气通过的内部管道65的第二端部的螺纹部分内。伸到车轮W的气室P中的管状连接元件21的第二端部通过形成在车轮W的前壁中的孔接纳，该前壁构成限定气室P的腔体的底部。管状元件21借助管状支撑密封构件36的插设通过以上孔接纳，该管状支撑密封构件36旋拧在形成在限定气室P的壁中的孔内。两个密封环38或在组装阶段被适当地压缩的由塑料材料（例如，尼龙）制成的可变形尖顶形帽插入到管状支撑密封构件36中。

由于上文给出的描述，不同于先前论述的已知系统，根据本发明的系统设法实现对轮胎的压力的车载集中式控制的目标，而不使得车轮的安装和移除操作更加复杂和费力。当必须移除车轮时，拆卸盖板35并且拧开管状支撑密封构件36。一旦车轮已经通过车轮与轮毂2的凸缘的断开而被移除，管状元件21便保持连接到轮轴7的端部。当必须安装车轮时，管状支撑密封构件36最初不存在于车轮上，以使形成在限定气室P的壁中的孔可以容易围绕管状元件21定中心。在将车轮连接到轮毂2之后，管状支撑密封构件36可以装配在管状元件21周围并且旋拧在形成在限定气室P的壁中的螺纹孔内，此后，可以重新放回盖板35。

参考图3，前部车轮W的气室P借助于两个连接管线L2, L3连接到车轮W的轮胎的内部室C，这两个连接管线L2, L3上文已经描述并且彼此平行设置，以分别用于使轮胎放气和充气，单向阀28, 32插设在其中。

根据本发明的系统的优选实施例构思连接管线L2, L3由通过在由轻合金制成的车轮的本体中铸造获得的通道限定。每个连接管线L2, L3容纳用于相应单向阀28, 32的座部。

如图3-6中示出，连接管线L2, L3各自具有第一伸展段和第二伸展段，该第一伸展段从气室P径向延伸到相应阀28, 32的座部，该第二伸展段相对于第一伸展段轴向错开并且从相应阀28, 32的座部径向延伸，直到其伸到车轮轮辋的外围外表面上、与轮胎的内部室C连通。

图5和图6分别示出用于车轮W的轮胎的放气的单向阀28和用于车轮W的轮胎的充气的单向阀32。阀28, 32接纳在形成在前部车轮W的本体中的座部中。再次参考图5和图6，这些座部以一种方式预先布置，使得单向阀28, 32以其自己的主轴线平行于前部车轮W的轴线取向。这防止阀28, 32的移动构件受到由车轮W的旋转产生的离心力的影响。

单向阀28, 32的座部被配置成使得容纳预先组装的阀块，每个阀块具有打开/关闭元件29，打开/关闭元件29通过分别用于单向阀28, 32的由参考标记30, 34表示的弹簧恢复到静止和关闭位置。阀28, 32各自由主体和分别由参考标记31, 33表示的阀盖构成。单向阀28, 32分别还包括两个密封环39，其直接安装在两个阀28, 32的本体上，其保证单向阀28, 32与其座部之间的密封性，从而防止从轮胎中出来的任何空气的渗漏，使入口和出口环境与阀分离，并且形成与管线L2, L3连通的环形内部室。单向阀28, 32的座部中的每个者由可移除盖板27封闭，可移除盖板27优选地借助于固定螺钉（此处未示出）紧固到车轮W的轮辋的轮辐。与阀28相关联的回位弹簧30具有一定加载，该加载被确定以便保证轮胎的内部室中的压力的预设最小值。以此方式，即使在系统故障的情况下，轮胎的室C中的压力也绝不下降到预设最小值以下，因此保证总体安全性。

在本文中示出的根据本发明的实施例中，两个单向阀28, 32设置在在车轮W的轮辋的两个不同轮辐中获得的两个不同座部中，以便允许重量的更好分布和对车轮W的美观性的较低影响。在根据本发明的系统的另一实施例中，每个阀28和32的本体直接形成在车轮W的本体中。

具有常规标准结构的驱动车轮

图10-17示出根据本发明的系统到具有常规标准配置的具有钢板结构的驱动车轮W（在具体实例中，转向车轮）的应用。与先前针对具有非常规配置的由轻合金制成的车轮所述的解决方案的不同之处在于关于在CV接头J的下游的组件的配置。此外，将在下文中参考图10-17描述的这些部件的配置在非驱动车轮的情况下也是相同的。

参考图10-17，附件构件57与具有标准配置的具有由钢板制成的轮辋55的机动车辆驱动车轮W相关联，附件构件57在其内部具有用于先前所述的单向阀28, 32的座部。附件构件57具有盘形本体，气室集成在其内部，并且其连接到先前所述的管状元件21（在图15中示出）。此外，附件构件57在其内部具有先前所述的管状支撑密封构件36和对应密封环38（或相应的可变形尖顶形帽）。因此，气室与管状构件21之间的连接类似于在先前针对具有非常规配置的由轻合金制成的车轮W所述的解决方案中已经看见的那些。如在图14、图16和图17中示出，系统在管状元件21的上游的所有部件都类似于关于具有非常规配置的由轻合金制成的车轮W、先前在图1-9中已经描述和示出的那些。再次参考图13，管状元件21与设置在附件构件57内并且由盖板35封闭的气室P连通。在本文示出的实施例中，在附件构件57内获得两个座部以便容纳先前所述的阀28, 32。

此外，如在图13的截面视图中示出，附件构件57在其外表面上具有连接到阀28的活接三通类型的第一配件58和连接到阀32的L活接类型的第二出口配件19。两个配件58,19通过定位在附件构件57外部的柔性软管59连接在一起，该柔性软管59具有半圆周形状并且环绕盖板35。当然，通过柔性软管59连接在一起的连接器58, 19的构造细节可以关于本文中所述的解决方案广泛变化，只要获得相同功能。最后，如在图10、图16和图17中特别示出，在车轮W外部的管状元件60在其端部处连接到轮胎的内部室并且在其相对端部处连接到活接三通件58。因此，由于上文所述的配置，空气可以通过管60从轮胎的内部室C流出或流到轮胎的内部室C。

可以在车轮的常规安装步骤之后安装附件构件57。附件构件57借助于将车轮连接到轮毂的相同螺钉固定到车轮。

关于上述应用的其他实施例使得气室能够在附件构件57内完全获得，因此避免需要提供盖板35和密封环37。同样地，连接元件58和19以及软管59可以部分地或全部地由整体设置在构件57的本体中的适当管道代替（如果本体通过铸造获得）。

带有具有非常规配置的本体的非驱动车轮

图18-22示出根据本发明的系统到机动车辆的非驱动车轮WR的应用，其具有类似于在图1-9的驱动车轮W的情况中所述的具有非常规配置的车轮轮辋。

非驱动车轮WR根据常规技术借助于螺栓（未示出）连接到轮毂53。轮毂53经由滚珠轴承52以可旋转方式安装在轮轴46上。轮轴46根据常规技术由机动车辆的后悬架的元件（在附图中不可见）承载。制动盘1耦接到车轮WR的轮毂53；然而，所述解决方案在其中存在鼓式制动器的情况下同样有效。

在此情况下，与驱动车轮W的情况相比，缺少用于运动的传递的构件允许根据本发明的系统的更简单配置。事实上，如在图18和图19中示出，固定的轮轴46由轴向孔横穿，用于使空气通过的刚性管状元件21以可旋转方式安装在该轴向孔内，刚性管状元件21旋转连接到车轮WR。此管状元件21经由气动旋转接头TR连接到空气供应回路（先前所述）的相应外围管线L1。

如在图19中可以更清楚地看见，根据现有技术已知的任一方法获得的气动旋转接头TR具有筒形本体，该筒形本体具有连接到空气供应回路的相应外围管线L1的固定部分47和连接到管状元件21的可旋转部分48。固定部分47通过板51的插设而固定到轮轴46。接头TR的可旋转部分48是通过轴承49和密封环50的插设而以可旋转方式安装在固定部分47的管状端部部分内的衬套。该固定部分47被接纳并阻挡在形成在轮轴46的内端中的座部内。替代地，可旋转衬套部分48借助于另一衬套22刚性地连接到管状元件21的相邻端部。衬套22在其内部接纳管状元件21的端部并且又例如经由旋拧和/或焊接刚性地连接到接头TR的内部衬套48。

管状元件21经由衬套22在其端部处以可旋转方式支撑在轮轴46内并且经由轴承54相邻于相对端部设置（参见图20）。

管状元件21从轮轴46的面向车轮WR的端部突出，以便向上连接到车轮WR的气室PR。

根据图19，非驱动车轮WR的气室PR是以与已经针对驱动车轮W的气室P描述的相同方式形成的腔体。管状元件21的从轮轴46突出的端部类似于针对驱动车轮W所述那样、借助管状支撑密封构件36的插设、通过形成在车轮WR的前壁中的孔接纳，该前壁构成限定气室PR的腔体的底部（关于车轮W的气室P）。同样对于非驱动车轮WR，与现有技术中所述的类似系统相比，车轮的安装和移除操纵因此被显著地简化，并且完全类似于已经针对图1-9的驱动车轮W所述那样。

对轮胎的压力的监视

再次参考图23和图24并且考虑系统根据其实现的模式，当系统未执行充气或放气时，其上设置有压力传感器103的管线L1连接到大气。当必需监视机动车辆的轮胎中的一者的压力时，电子控制单元在极短时间间隔内激活空气供应回路，以便在此短暂瞬态期间打开室C与其上安装有压力传感器103的外围管线L1之间的连通。控制单元E获取来自设置在针对其正在进行测量的管线上的传感器103的信号。考虑到在致动结束时管线L1的减压，根据先前所述致动的模式，控制单元E可以容易地识别在测量致动结束之前获取的最后压力值。

根据传感器103的信号并且根据管线L1中的压力与先前在经验上评估并且在控制单元E中实现的轮胎的压力之间的已知相关性，控制单元E能够计算轮胎的室中的压力。

上述用于根据来自安装在管线L1上的传感器103的信号估算轮胎的内部室C中的压力的算法因此变得是必需的，因为在系统由于存在阀28和32而未激活的情况下，管线L1未连接到前述内部室C。因此，该算法对图23和图24中呈现的系统的特定配置并且对先前所述的致动模式敏感。

当然，在不损害本发明的原理的情况下，构造细节和实施例可以关于本文中已经仅通过实例描述和示出的内容广泛变化，而不背离本发明的范围。

从前述描述显而易见，根据本发明的系统提供多个优点。首先，本发明获得具有放气阀的优势，该放气阀以精确方式保证轮胎的内部室C中的最小压力。在此最小压力以下，在任何情况下，轮胎无法由系统放气，即使在可能导致系统需要进一步放气（即使轮胎的压力已经很低）的不可预见故障的情况下也是如此。此外，当无充气或放气操作正在进行时，前述放气阀使轮胎与系统的其余部分隔离，从而在系统的静止条件下实现旋转气动接头的减压并且在需要伸展段L1到大气的连接的任何条件下保证轮胎中的压力的维持。另一有力因素（与先前因素同等重要）是用于每个轮胎的充气和放气的两个单独管线的所提出使用。这些方面确保系统的高度可靠性，这是载客机动车辆领域的基本要求。

与用于估计轮胎压力的已知系统相比，所提出的通过使用设置在系统中心部件中的有线压力传感器来监测轮胎的充气压力的方法还提供了高精度的优点，并且同时使得避免与安装直接设置在车轮上的传感器相关的复杂性成为可能。

根据本发明的系统的布局可以容易应用于任何类型的车辆并且表现出胜于CTI系统的领域中的现有技术的显著改进。

在载客车辆和轻型商用车辆的典型驱动车轮和非驱动车轮的情况下，该系统确保每个轮胎的内部室与回路的固定部件之间的连通。根据本发明构思的一些构造解决方案使得能够避免（如果需要）对车轮的架构的修改并且实现对所涉及机械部件的干预的最小化。本发明使得能够使用关于标准生产组件实质上相同或仅最小程度修改的组件。此外，优选配置使得能够保持车轮和系统自身的安装和移除操作简单、容易和安全。根据本发明的系统的所有组件简单且便宜。最后，根据本发明的系统通过额外功能的实现确保一系列进一步改进。例如，电子控制单元E可以被编程为用于接收指示车轮上的垂直加载的信号（这些信号由任何已知类型的传感器供应），从而相应地实现充气压力的理想值的计算以及回路的激活，以便实现此理想的压力值。

Claims (9)

1. 一种用于调节机动车辆的轮胎的压力的车载集中式系统，其包括：

- 加压空气源(101)；以及

- 回路，所述回路使所述加压空气源(101)与所述机动车辆的每个车轮(W, WR)的轮胎的内部室(C)连通，

所述系统的特征在于，所述回路包括：

- 第一连接管线(L2)和第二连接管线(L3)，其彼此平行设置，以分别用于使轮胎放气和充气；以及

- 第一单向阀(28)和第二单向阀(32)，其分别插设在所述第一和第二连接管线(L2,L3)中，以便仅允许分别来自和通往所述轮胎的所述内部室(C)的空气的流动，

具有预设加载的回位弹簧(30)与所述第一单向阀(28)相关联，以便：

- 当所述回路在所述单向阀(28)上游的部分处于大气压力下并且所述内部室(C)内的压力低于对应于前述预设加载的压力值时，使每个车轮(W, WR)的所述轮胎的所述内部室(C)与所述回路的所述上游部分隔离；并且

- 当所述回路在所述单向阀(28)上游的所述部分处于低于大气压力的压力下时，保证所述轮胎的所述内部室(C)的压力的预设最小值。

2. 根据权利要求1所述的系统，其特征在于，空气从所述加压空气源(101)到所述车轮(W, WR)的所述轮胎的所述内部室(C)的通过借助于连接到所述充气和放气管线(L2, L3)的分配气室(P, PR)进行，并且，对于所述机动车辆的所述车轮中的一者或多者，所述车轮(W, WR)的所述气室(P, PR)限定在附件构件(57)内，附件构件(57)在前部安装在与所述车轮(W, WR)相关联的轮轴(7, 46)的自由端上。

3. 根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述附件构件(57)承载所述第一和第二单向阀(28, 32)并且在所述气室(P, PR)与所述单向阀(28, 32)之间并入限定所述第一和第二连接管线(L2, L3)的若干部分的通道，所述单向阀(28, 32)经由相应软管(59, 60)连接到所述轮胎的所述内部室(C)。

4. 根据权利要求1所述的系统，其特征在于，空气从所述源(101)到所述车轮(W, WR)的所述轮胎的所述内部室(C)的通过借助于连接到所述充气和放气管线(L2, L3)的分配气室(P, PR)进行，并且，所述车轮(W, WR)的所述气室(P, PR)是形成在所述车轮(W, WR)的前表面中的腔体并且各自由盖板(35)封闭，所述盖板(35)以可移除方式紧固到所述车轮(W, WR)。

5. 根据权利要求4所述的系统，其特征在于，对于所述机动车辆的所述车轮中的一者或多者，所述第一和第二连接管线(L2, L3)形成在所述车轮(W, WR)的本体中，并且所述第一和第二单向阀(28, 32)接纳在形成在所述车轮(W, WR)的所述本体中的座部中。

6. 根据权利要求1所述的系统，其特征在于：

- 每个驱动车轮(W)的所述轮轴(7)以可旋转方式支撑在车轮支撑件(23)上并且经由等速接头(J)旋转连接到相应车轴(3)，所述等速接头(J)具有旋转连接到所述车轴(3)的输入构件(4)和刚性地连接到所述轮轴(7)的输出构件；并且

- 所述等速接头(J)的所述输出构件和所述轮轴(7)具有用于使空气通过的内部管道(65)，

- 其中所述内部管道(65)具有第一端部，所述第一端部伸到所述等速接头(J)的所述输出构件的外表面上，并且借助于柔性软管(20)连接到气动旋转接头(T)的出口配件(19)，所述气动旋转接头(T)具有连接到用于供应加压空气的所述回路的入口(A)；所述内部管道(65)具有第二端部，所述第二端部伸到所述轮轴(7)的端部表面上并且与所述驱动车轮(W)的气室(P)连通；并且

- 其中用于使空气通过的前述内部管道(65)的所述第二端部借助于管状连接元件(21)连接到所述气室(P)，所述管状连接元件(21)具有第一端部和第二端部，所述第一端部密封连接到所述内部管道(65)的所述第二端部，并且所述第二端部伸到形成在所述驱动车轮(W)的本体中或附件构件(57)中的所述气室(P)中。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：

- 每个非驱动车轮(WR)的所述轮轴(46)由内部轴向孔横穿，用于使空气通过的管状元件(21)以可旋转方式支撑在所述内部轴向孔内，用于使空气通过的所述管状元件(21)具有第一端部和第二端部，所述第一端部经由气动旋转接头(TR)连接到所述空气供应回路，并且所述第二端部从所述轮轴(46)的端部表面轴向突出并且与所述非驱动车轮(WR)的所述气室(PR)连通，

- 其中用于使空气通过的所述管状元件(21)的从所述轮轴(46)突出的所述端部部分通过形成在所述非驱动车轮(WR)的前壁中的孔或者通过形成在附件构件(57)中的孔接纳，所述前壁构成限定所述非驱动车轮(WR)的所述气室(PR)的腔体的底部，所述附件构件(57)集成所述气室(PR)。

8.根据权利要求6和7所述的系统，其特征在于，所述管状元件(21)借助管状支撑密封构件(36)的插设通过所述孔接纳。

9.一种用于控制配备有根据权利要求1所述的系统的机动车辆的轮胎的压力的方法，其特征在于：

- 提供一个或多个集中式压力传感器(103)，以用于检测前述空气供应回路中的压力；

- 通过向轮胎供应加压空气来引起瞬态，以便通过单向阀(28, 32)使所述回路与所述轮胎的所述内部室(C)连通，所述单向阀(28, 32)在所述系统不活动时关闭；以及

- 根据在所述回路中在传感器(103)所处位置处测量的压力与先前在经验上评估并且在控制单元(E)中实现的轮胎的充气压力之间的已知相关性，处理所述传感器(103)的信号以获得指示轮胎的压力的值的信息。