CN110621519A - 具有上面能够布置轮胎充气系统的底盘的商用车辆 - Google Patents

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Abstract

一种具有上面能够布置或布置有轮胎充气系统的底盘的商用车辆，其中，所述底盘具有至少一个具有被实施为压缩气体储存器的腔室的车轴，在所述压缩气体储存器中以规定的气压储存有气体以用于给所述商用车辆的轮胎充气，其中，所述压缩气体储存器具有抗压强度至少为0.9N/mm2，优选至少为1.4N/mm2的壁。

Description

具有上面能够布置轮胎充气系统的底盘的商用车辆
技术领域
本发明涉及一种具有上面能够布置或布置有轮胎充气系统的底盘的商用车辆(Nutzfahrzeug)。
背景技术
已知的轮胎充气系统从辅助消耗设备(Nebenverbraucher)的拖车的压缩空气罐(例如提升车轴或空气悬架系统等)获得用于对车辆的轮胎进行充气或再充气的所需压缩气体。根据法律规定，在拖车的连结处的最大供给压力最大为8.5bar。因此，为了增加压力，例如为了在拖车轮胎中产生9bar的气压，已知的是，在以更高的压力水平将气体注入到底盘的轴管之前提供增压泵。轮胎一旦失去气压，在相应轮胎中补充气压，直到达到预设的轮胎气压(特别是至少9bar)。
DE 10 2011 007 231 B4涉及一种车轮轴承装置，该车轮轴承装置包括空心体单元和在空心体单元内沿轴向方向延伸的压缩空间。
DE 10 2005 029 540 A1涉及被实施为压缩空气储存器的车轴体。
DE 27 06 801 C2公开了一种用于车辆的具有空心轴体的车轴结构，在该轴车轴结构的两端分别可旋转地安装有工作轮，在该工作轮上分配有可通过压力介质激活的制动器、控制装置和用于压力介质的储存空间，其中，被实施为储存空间的车轴内部设置有塑料涂层。
US 6,398,236 B1涉及具有腔室的车轴，其中，该腔室用作与弹簧机构和/或气动升降机构连接的压缩空气储存器，以便向其提供压缩空气。
DE 10 2008 062 048 A1涉及一种用于具有充气轮胎的车辆的轮胎压力调节系统，该系统具有压力再增压泵以及至少一个轮胎压力控制阀。
DE 10 2008 062 071 A1涉及一种具有多个压缩机的轮胎压力调节系统。
DE 602 08 563 T2公开了一种用于压力容器的监测系统。
目前已知的是，将底盘的轴管用作压缩气体容器，但压力水平的升高要求必须使用增压泵，以便能够最佳地向相应的辅助消耗设备提供气压。另外，还需要连接到辅助消耗设备的气压罐。已知的轮胎充气系统需要许多相互配合且使整个系统易于发生故障的部件。另外，已知的轮胎充气系统并非相对于拖车的气压回路独立地运行，使得始终必须确保拖车或商用车辆与相应的轮胎充气系统之间的兼容性。
发明内容
鉴于现有技术中的这些问题，本发明的目的是提供一种具有上面能够布置或布置有轮胎充气系统的底盘的商用车辆，底盘不易出现故障和可以更经济地制造，且相对于安装在车辆上的压缩空气回路独立地运行。
这些目的通过根据权利要求1所述的商用车辆来实现。优选实施例是从属权利要求的主题。说明书和附图给出本发明的其他优点和特征。
根据本发明，特别是被构造为商用车辆拖车的商用车辆具有上面能够布置或布置有轮胎充气系统的底盘，其中，底盘具有至少一个具有腔室的车轴。另外，底盘被实施为压缩气体储存器，在压缩气体储存器中以规定的气压储存有气体以用于给商用车辆的轮胎充气。根据该建议，压缩气体储存器具有壁，壁的抗压强度至少为0.9N/mm2，优选地至少为1.4N/mm2。底盘的车轴优选地由具有比由规定的轮胎气压施加在车轴上的压应力更高的抗压强度的材料形成。可以考虑使用碳纤维(特别是各向异性的碳纤维)或纤维-塑料复合材料(FPC)或轻质金属作为底盘的车轴的材料。例如，各向异性碳纤维具有高强度和高刚度水平，同时在轴向上的断裂伸长率低。另外，可以想到使用陶瓷，特别是高性能陶瓷作为底盘的车轴的材料。在陶瓷材料的情况下，不仅仅重要的是，该基本材料(特别是氮化硼、碳化硅或氧化铝)形成基体。而且，故障点的类型和频率，特别是气孔、微裂缝或非常少量的外来物质会影响成品部件中的陶瓷的特定性能。因此，由于处理步骤的配置，与例如金属相关的情况相比，陶瓷材料的性能的与应用相关的变化以更大的程度出现。可以通过不同的燃烧方法和燃烧气氛以及凭借粒度大小和燃烧温度来获得同一物质混合物的多种性能。一个例子是反应式烧制，利用反应式烧制，在保护气体下由硅粉末和碳粉制成富含硅的碳化硅(SiC)。在烧结期间不存在在其它情况下存在的常规收缩，这使得可以制造复杂的、相对较大的结构。SiSiC例如具有碳化硅的很高的硬度、导热性、化学稳定性和耐腐蚀性，但嵌入孔中的硅提高了抗氧化性，因此这种陶瓷也适合用作底盘的结构性部件。规定的轮胎气压例如至少为9bar，且规定的轮胎气压优选具有12至14bar之间的值。为了能够以12至14bar的轮胎气压给车辆的轮胎充气，压缩气体容器必须被设计为用于储存相应压缩气体。根据该建议，因此压缩气体储存器具有抗压强度至少为0.9N/mm2且优选地至少为1.4N/mm2的壁。可以通过将底盘中的气压增加到明显更高的等级来实现气体从底盘的压缩气体储存器到商用车辆的轮胎的溢出。所描述的技术启示可以优选地应用于商用车辆。另外，还可以将本技术启示应用于轿车。
优选地，商用车辆被构造为在用于填充压缩气体储存器的流体系统或管路系统或供应系统中不具有增压泵。可以省去增压泵及其与辅助消耗设备的外部气压储存器的连接。根据该建议，没有使用布置在商用车辆中的增压泵来增加气压。也就是说，商用车辆被实施为在填充压缩气体储存器的流体系统或管路系统或供应系统中不具有增压泵。这样做的优点在于，因为减少了彼此相互作用的部件的数量，所提出的包括商用车辆的底盘和轮胎充气系统的系统可被更经济地制造且不易发生故障。
压缩气体储存器的壁优选地具有至少二轴抗压强度，并优选地具有三轴抗压强度。在二轴抗压强度的情况下，可以在两个横向方向或横向延伸方向中的一个方向上防止变形，而在三轴抗压强度的情况下，在两个横向方向或横向延伸方向上都防止变形。例如，底盘或车轴可以由纤维-塑料复合材料(FPC)或由诸如铝、镁或钛等轻质金属或陶瓷形成。也可以考虑由具有所需抗压强度的任何其他材料来制造压缩气体储存器。
优选地，在必要时可以借助外部的压缩气体供应单元将压缩气体储存器填充到高于规定的轮胎气压的气压，特别是至少为14bar，其中，外部的压缩气体供应单元尤其包括在加油站或车间处的压缩机。在此，术语“外部的压缩气体供应单元”是指本地地位于商用车辆或拖车外部的压缩气体供应单元。仅在必要时，特别是仅当压缩气体容器中的气压低于9bar时，优选低于14bar时，才接入外部的压缩气体供应单元，以便在压缩气体容器中再次填充压缩气体。
另外优选地，气压储存器流体性地连接到至少一个轴端，可通过轴端将气体引导至轮胎中，其中，轴端优选被至少部分地实施为气体储存器。优选地，车辆的底盘和轮胎之间的轴端充当压缩气体的介体(Mediator)，其中，压缩气体被部分地储存在轴端中。为此，轴端被实施为具有相应的腔室或气体管路，该腔室或气体管路优选被实施为轴端的内壁。优选地，空气、二氧化碳或诸如氮气、氩气或特定气体混合物等惰性气体用作压缩气体。
另外，底盘的至少一个车轴优选地包括充气单元，特别是阀装置，充气单元特别通过外部的压缩气体供应单元进行充气。优选地，充气单元还包括特别被以双向方式实施的阀装置。通过阀装置的双向实施，既可以将气体引导至气压储存器中，也可以将其从气压储存器中引出。更改的阀装置优选具有泄漏保护。可防止气体经由阀装置逸出到周围环境中。
另外，优选地，在至少一个车轴上，优选地在气压储存器中布置有至少一个传感器，传感器用于特别连续地获取与规定的气压相关的传感器信号。在气压储存器的填充状态下，底盘的至少一个车轴承受压力，其中，当车轴可能破裂时，压缩空气可以从气压储存器中向外逸出。由于气体从气压储存器中逸出，气压储存器中的压力下降。这样的压力下降可以表示例如底盘中的泄漏(断裂)。为了监测压缩气体储存器，在底盘上安装有用于监测气压的传感器，特别是压力传感器。
另外，至少一个传感器优选地连接至控制器，控制器被设计成接收和评估由传感器检测的气压。因此，控制器可以就地确定例如由气压储存器中泄漏等引起的压力下降。还可以想到的是，除了气压之外，至少一个传感器还获取气体温度和/或气体密度。所获取的传感器值(气压、气体温度、气体密度)可以传递到控制器，其中，评估记录存储在控制器中，并可以基于评估记录来确定气体是否逸出或诸如外部温度等外部影响或底盘的车轴中的气体体积是减少还是增加。冬天的外部温度通常比夏天的外部温度低。
另外，控制器还优选地被设计为在检测到低于规定的气压的气压之后借助指示装置向驾驶员显示指示信号，该指示装置使驾驶员警惕气压储存器中的过低气压。因此，商用车辆的驾驶员可以立即或很快的做出反应，并借助外部的压缩气体供应单元(例如加油站或车间处的压缩机)填充气压储存器，或在气压储存器中存在泄漏的情况下，可以采取相应的措施修理气压储存器。
此外，指示信号优选为光信号和/或声学信号，特别地，指示装置被实施为优选车辆仪表板上的灯和/或发声器。指示信号可以被再现为例如具有不同波长的光学信号。例如，这种光学信号可以以交通灯代码的形式再现气压储存器中的与规定的气压相比的压力降低。例如，绿灯可显示较小的压力降低，不需要重新填充压缩气体。黄灯可表示压力下降幅度已经较大，这表明尽快补充气压是合适的。红灯可能表示例如轮胎充气压力不足，因此表示必须尽快充满压缩气体。也可以例如借助声音信号来提供类似的指示，其中，声音模式在此还指示相应的气压损失。另外，可想到将这样的光信号和声学信号混合或叠加。
控制器优选地布置在电子制动系统(EBS)中。其优点在于，可以使用已经存在的用于评估传感器信号的控制器。因此，不需要任何其他组件。
附图说明
本发明的其他优点和特征将通过以下参考附图对优选实施例的描述中得出。
图1示出了连接至轮胎充气系统的底盘的示意性平面图。
具体实施方式
图1示出了特别是拖车的商用车辆(Nutzfahrzeug)12的底盘10。商用车辆12具有通过轴端(Achsstummel)16连接至底盘10的轮胎14。底盘10的车轴20至28均具有用作气压储存器40的腔室30至38。气压储存器40的壁41具有至少为0.9N/mm2且优选至少为1.4N/mm2的抗压强度。气压储存器40的壁41可承担或承受9bar的压力，优选为14bar以上的压力，而在此情况下气压储存器14不会损坏。
另外，在底盘10的至少一个轴20至28上布置有在必要时可以连接至外部的压缩气体供应单元44的充气单元42。压力供应单元44例如被实施为加油站或车间处的压缩机。压缩气体供应单元44到充气单元42的临时连接由虚线双箭头46表示。
例如，如果至少一个传感器50获取与气压相关的传感器信号或气压储存器40中低于规定的气压的气压(特别是低于14bar的气压)，由至少一个传感器50获取的压力信号被传输到控制器60。如图1所示，例如可以在底盘10上布置多个传感器50，特别是可以在每个轴20至28上布置一个传感器50。这些传感器50中的每一个被设计成与控制器60通信。传感器50与控制器60的通信分别由双箭头62表示。另外，传感器50可以获取不同的传感器信号，每个信号都可与气压相关。例如，传感器50可以检测压力或温度，或者可以执行电子或机械压力测量。
控制器60被设计为接收传感器50的至少一个传感器信号并对传感器信号进行评估。如果控制器60的压力评估结果例如是储存器40中的规定的气压低于规定的气压，则将气压储存器40中的下降气压例如通过指示装置65显示给商用车辆12的驾驶员。指示装置65例如可以被实施为在商用车辆的仪表板上布置的灯和/或发声器。
由于气压储存器40具有提高的气压水平并且轴端16分别被至少部分地实施为储气容器，所以可以根据需要，特别是在不使用增压泵的情况下立即补充轮胎14中的气压。
因此，车辆12的使用者不再需要自己监测轮胎14中的轮胎压力。当控制器60通过指示装置65指示气压储存器40的气压低于规定的气压时，车辆12的使用者仅需作出反应。在这种情况下，可以通过充气装置42并通过外部的压缩气体供应单元44再次将压缩气体到气压储存器40。
因此，所提出的具有底盘和轮胎充气系统的商用车辆不需要连接至辅助消耗设备的气压容器或增压泵来提高气压。
参考编号列表
10 底盘
12 商用车辆
14 轮胎
16 轴端
20-28 车轴
30-38 腔室
40 气压储存器
41 壁
42 充气单元
44 外部的压缩气体供应单元
46 临时连接
50 传感器
60 控制器
62 控制器60与传感器50的连接
65 指示装置

Claims (14)

1.一种特别是商用车辆拖车的商用车辆(12)，其包括上面能够布置或布置有轮胎充气系统的底盘(10)，
其中，所述底盘(10)具有至少一个具有腔室(30～38)的车轴(20～28)，
其中，所述车轴(20～28)被实施为压缩气体储存器(40)，在所述压缩气体储存器中以规定的气压储存有气体以用于给所述商用车辆(12)的轮胎(14)充气，并且
其中，所述压缩气体储存器(40)具有壁(41)，所述壁的抗压强度至少为0.9N/mm2，优选至少为1.4N/mm2。
2.根据权利要求1所述的商用车辆(12)，其中，所述压缩气体储存器(40)的所述壁(41)具有至少二轴压缩强度，优选具有三轴压缩强度。
3.根据权利要求1或2所述的商用车辆(12)，其中，所述底盘(10)的所述车轴(20～28)的形成材料具有比由所述规定的轮胎气压施加在所述车轴(20～28)上的压应力高的抗压强度。
4.根据前述任一项权利要求所述的商用车辆(12)，其中，所述商用车辆(12)被构造为在用于填充所述压缩气体储存器(40)的流体系统或管路系统或供应系统中不具有增压泵。
5.根据前述任一项权利要求所述的商用车辆(12)，其中，所述压缩气体储存器(40)能够在必要时通过外部的压缩气体供应单元(44)被填充到高于所述规定的轮胎气压的气压，特别是被填充到至少14bar，并且其中，所述外部的压缩气体供应单元(44)优选包括加油站或车间处的压缩机。
6.根据前述任一项权利要求所述的商用车辆(12)，其中，所述气压储存器(40)流体性地连接到至少一个轴端(16)，通过所述轴端能够将气体引导至轮胎(14)中，其中，所述轴端(16)优选地被至少部分地实施为气体储存器。
7.根据前述任一项权利要求所述的商用车辆(12)，其中，所述底盘(10)的所述至少一个车轴(20至28)包括特别是阀装置的充气单元(42)，所述充气单元特别通过所述外部的压缩气体供应单元(44)进行充气。
8.根据权利要求7所述的商用车辆(12)，其中，所述充气单元(42)是被双向地实施的阀装置。
9.根据前述任一项权利要求所述的商用车辆(12)，其中，在所述至少一个车轴(20～28)上，在所述压缩气体储存器(40)中布置有至少一个传感器(50)，所述传感器特别连续地获取与所述规定的气压相关的传感器信号。
10.根据权利要求9所述的商用车辆(12)，其中，所述至少一个传感器(50)连接至控制器(60)，所述控制器被设计成用于接收和评估由所述传感器(50)获取的所述传感器信号。
11.根据权利要求9或10所述的商用车辆(12)，其中，设置有多个所述传感器(50)，其中，所述多个传感器(50)获取能够均与气压相关的不同传感器信号，特别地，所述传感器(50)能够感测压力或温度或者能够执行电子或机械压力测量。
12.根据权利要求10至11所述的商用车辆(12)，其中，所述控制器(60)还被设计为用于在感测到低于所述规定的气压的气压之后通过指示装置(65)向驾驶员显示指示信号，所述指示装置使所述驾驶员警惕所述压缩气体储存器(40)中的过低气压。
13.根据权利要求12所述的商用车辆(12)，其中，所述指示信号是光学信号和/或声学信号，特别地，所述指示装置(65)被实施为优选位于所述车辆(12)的仪表盘上的灯和/或发声器。
14.根据权利要求10至13中任一项所述的商用车辆(12)，其中，所述控制器(60)布置在电子制动系统(EBS)中。
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