CN110719852A - 用于基于车轮的自充气轮胎系统的空气感应系统 - Google Patents

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Abstract

一种用于将可压缩流体过滤至安装在车辆的车轮上的机电部件的空气感应系统。该系统可以利用串联布置在非线性的第一流动路径中的第一多个浮阀，其中浮阀中的至少一个浮阀形成用于将可压缩流体引入第一流动路径的入口，并且一个浮阀与机电部件的入口连通。浮阀中的每个浮阀在其中均可以具有有浮力的浮阀元件，浮阀元件当浸没在水中时作出响应以改变位置，根据车轮的角度取向以及因此根据浮阀的角度取向作出响应以关闭其各自的浮阀。

Description

用于基于车轮的自充气轮胎系统的空气感应系统
相关申请的交叉引用
本申请要求于2017年5月8日提交的美国临时申请第62/503,062号的权益。上述申请的全部公开内容通过引用并入本文。
技术领域
本公开内容涉及用于控制机动车辆中的轮胎压力的系统和方法，并且更具体地涉及用于与轮胎压力充气/放气/调节系统和方法一起使用的空气感应系统。
背景技术
该部分中的陈述仅提供与本公开内容有关的背景信息，并且可能不构成现有技术。
用于诸如汽车、卡车、吉普车、SUV等的机动车辆的轮胎充气系统有时利用安装在车辆上某处的空气压缩机。如果轮胎中的空气压力不处于适当的水平，则车辆的操作员通常手动地使用附接至空气压缩机的输出端口的空气软管来手动地使车辆的每个车轮上的轮胎充气。对于使其车辆越野并需要使其车辆的轮胎“减气(air down)”以获得最佳牵引的车辆操作员而言，尤其如此。使用车辆上承载的压缩机来使轮胎重新充气会是耗时且费力的过程。
当前存在自动轮胎压力调节系统。这些系统通常被称为“中央轮胎充气”(CTI)系统。压缩机和水箱集中位于车辆的具有引导至所有四个车轮的空气管路的一个区域中。然而，这些系统必须经由滑动密封件将空气压力从车辆的非运动/旋转部分传输至旋转的车轮。这些滑动密封件引起不期望的摩擦阻力(对于燃料经济性而言是不良的)，通常是昂贵的，并且经常需要过高的维护/服务水平。
自动轮胎压力调节系统的另一个公认的挑战是需要向空气压缩机输入端提供清洁的空气。污垢、泥浆、水、雪和其他污染物可能会阻塞至空气压缩机的空气进气口，并且可能地损坏空气压缩机。这已经将先前开发的轮胎充气系统限制为使用以如下方式定位的空气压缩机，该方式使得使泥浆、水、雪和道路污染物进入空气压缩机的风险最小化。
因此，非常需要一种能够提供与当前可用的CTI系统相同的功能但是没有滑动密封件的缺点的系统。
发明内容
该部分提供了本公开内容的总体概述，而不是其全部范围或其所有特征的全面公开。
在一个方面中，本公开内容涉及一种用于将可压缩流体过滤至安装在车辆的车轮上的机电部件的空气感应系统。该系统可以包括串联布置在第一流动路径中的第一多个浮阀，其中浮阀中的至少一个浮阀形成用于将可压缩流体引入第一流动路径的入口，并且一个浮阀与机电部件的入口(504)连通。浮阀中的每个浮阀在其中均可以具有有浮力的浮阀元件，浮阀元件当浸没在水中时作出响应以改变位置，根据所述车轮的角度取向以及因此根据所述浮阀的角度取向作出响应以关闭其各自的浮阀。
在另一个方面中，本公开内容涉及一种控制空气进入安装在车辆车轮上的机电部件的入口的方法。该方法可以包括在车轮上的非线性路径中串联布置第一多个浮阀，使得第一多个浮阀中的第一浮阀形成用于从周围环境引入空气的入口并且第一多个浮阀中的最后一个浮阀与机电部件的入口连通。该方法还可以包括布置第一多个浮阀使得第一多个浮阀中的相邻对相对于彼此不同地成角度地定位。该方法还可以包括根据车轮的角度取向使用浮阀中的所选浮阀来中断空气流入机电部件。
在又一个方面中，本公开内容涉及一种系统，该系统可以包括：车轮；安装在该车轮上的空气压缩机；以及空气感应系统。该空气压缩机可以具有入口，并且该空气感应系统可以被安装在车轮上用于控制来自周围环境的空气进入空气压缩机的入口。该空气感应系统可以包括支承在车轮上并布置在非线性流动路径中的多个浮阀，使得当车轮浸没在流体中时阻挡空气进入车轮轮辋。
根据本文提供的说明书，其他的应用领域将变得明显。该发明内容中的描述和特定示例旨在仅出于说明的目的，并且不旨在限制本公开内容的范围。
附图说明
本文中描述的附图仅出于说明的目的并且不旨在以任何方式限制本公开内容的范围。
图1以高层次方式示出了集成至车轮中的轮胎压力充气/放气/调节系统；
图2是图1中所示的系统以及用于有助于控制每个轮胎的放气和重新充气的其他部件的更详细的高层次框图；
图3是根据本公开内容的另一个实施方式的车轮的平面图，在该实施方式中车轮包括使轮胎能够自充气的多个一次性使用的CO2筒；
图4是第一轮毂状感应充电部件和第二轮毂状感应充电部件的简化透视图，第一轮毂状感应充电部件和第二轮毂状感应充电部件可以以彼此间隔的关系耦合以使感应充电电流能够被施加至车轮内的电动部件；
图5是根据本公开内容的另一个实施方式的车轮内充气和控制系统的框图；
图6是本公开内容的车轮内充气系统的一个实施方式的高层次框图，在该实施方式中控制器/接收器包括集成的轮胎压力监测/轮胎压力控制单元(TPM/TPCU)；
图7是本公开内容的车轮内充气系统的另一个实施方式的高层次框图，在该实施方式中TPCU是独立的部件并且与TPM和轮胎控制发送模块无线通信；
图8是本公开内容的车轮内充气系统的另一个实施方式的高层次框图，在该实施方式中TPCU与电力发送单元无线通信，同时经由有线连接与安装在车轮上的控制器/接收器进行通信；
图9是根据本公开内容的一个实施方式的空气感应系统的高层次框图，该空气感应系统非常适合于将高度过滤的空气供应至车轮安装的旋转式微型空气压缩机的空气进气端口；
图9a是浮阀之一的更详细的视图；
图10是示出了以车轮上的不同角度位置布置在曲折路径中的图9的浮阀的视图，并且其中浮阀中的每一个的浮阀元件都处于以下位置，该位置将假设车轮处于如图所示的静态位置；
图11是示出了在车轮旋转时浮阀元件的取向的视图，其示出了离心力如何在车轮旋转的所有点处保持至少一个气流回路向空气压缩机开放；
图12是示出了当车轮完全浸没在水中时浮阀内的浮阀元件的取向的高层次框图；
图13是示出了空气压缩机的一个可能的安装位置的车轮的一部分的简化透视图；
图14是示出了从空气压缩机至由轮胎的外侧壁限定的石线的优选间隙的简化视图；
图15是示出了车轮内充气系统的微型空气压缩机的优选位置的车轮/轮胎组合的一部分的透视图；
图16是示出了可以相对于车辆的刹车转子和车轴如何集成无线(即，感应)电力传输系统的各个部件的高层次图；
图17是进一步示出了无线电力传输系统的各个部件可以如何被集成在车辆的车轮上的高层次图示；
图18示出了车轮的内部的一部分以更好地说明车轮上的用于无线电力传输系统的发送单元的一个优选的安装位置；
图19是经修改的防尘罩的放大透视图，该防尘罩被配置成承载无线电力传输系统的源线圈；
图20是接收器线圈和源线圈的透视图，其中两个线圈均以平面结构延伸；
图21示出了相对于接收器线圈定位的源线圈的简化透视图并且示出了形成在接收器线圈的自由端之间的间隔；
图22示出了接收器线圈的一部分的透视图，其中接收器线圈发送单元位于间隔中；
图23示出了车轮的截面的一部分以说明在接收器线圈与车轮的各个部分之间存在的间隙，其中安装在轮上的其他部件需要该间隙；
图24和图25示出了各个部件在车轮的外部区域和内部区域上的优选安装位置；
图26示出了浮阀之一的前视图，示出了可以如何根据车轮的角度取向在三个不同的位置中形成凹处(pocket)以捕获和保持浮球；
图27示出了图26的浮阀的截面侧视图；
图28示出了图27的浮阀的顶部简化截面图；
图29至图36示出了浮阀的不同凹处如何根据浮阀的角度取向来捕获浮球，其中浮阀的出口在图29至图31中被密封，而在图32至图36中打开；
图37是类似于图10中所示但包括图26中所示的浮阀设计的空气感应系统的示意图；
图38是空气感应系统的另一个实施方式的示意图，该空气感应系统在空气压缩机的空气入口中的每一处包括一对涡流过滤器，以及在空气入口之一的上游的用于在粘性流体到达浮阀之一之前捕获粘性流体(例如泥浆)的至少一条蛇形流动路径；
图39是车轮/轮胎组合的简化侧截面图，示出了可以如何使用两个可释放地紧固在一起的蛤壳半部形成空气感应系统以允许容易接近浮球，例如用于清洁、维护或修理；
图40示出了浮阀的另一个实施方式，该浮阀包括用于保持浮球的完整笼罩，其中该笼罩被定形为位于由两个蛤壳半部形成的内部区域内；
图41示出了图39的两片蛤壳构造的另一个实施方式，但是其中轮廓和凹处形成在两个蛤壳半部之一中以易于制造组件；以及
图42是示出了可以如何由图39的两个蛤壳半部形成涡流过滤器的简化图。
具体实施方式
以下描述在本质上仅是示例性的，并且不旨在限制本公开内容、应用或用途。应当理解的是，遍及附图，相应的附图标记表示相同或相应的部件和特征。
参照图1，示出了轮胎压力自充气/放气/调节系统10(以下简称“系统10”)的一个实施方式，该系统10集成至车辆14的车轮12中。尽管仅示出了一个车轮12，但是应当理解，系统10可以集成至车辆14的所有四个车轮中并且车辆的所有车轮12可以以下面讨论的方式来构造。
车轮12包括轮辋16和轮胎18。在该示例中，轮辋16包括六个不同的辐条20，但是系统10不限于与仅六个辐条的车轮一起使用。系统10可以集成至实际上任何设计的车轮中，而不管车轮是否包括辐条。然而，对于该示例，以下讨论将集中于六个辐条的车轮，其中每个辐条在其背面具有形成独特的隔室的中空凹陷区域。
在该示例中，系统10包括空气存储罐22，该空气存储罐可以位于轮辋16的每个辐条20的中空隔室中。微型压缩机24可以设置在轮辋16上，例如设置在轮辋16的中心或轮毂区域26处，并且可以与存储罐22中的每一个流体连通。可选地，或者除了存储罐22之外，微型压缩机24中的每一个可以包括其自己的空气罐。更进一步地，该系统可以放弃使用一个或更多个罐，并且严格地依赖于每个轮辋16中的微型压缩机24来提供增压空气。
系统10在图1中被示出为具有安装在轮辋16的中心或轮毂区域26处的微型压缩机24，但是应当理解，微型压缩机24在轮辋16上的其他安装位置同样适用。微型压缩机24能够实现轮胎18的“自充气”。所谓的“自充气”是指不需要外部或远程增压空气源或者远程空气压缩机被连接至轮胎18以使轮胎18充气。轮胎18还可以根据通过用户输入控件来自用户的命令可控地放气至期望的压力，这将在以下段落中讨论。
在系统10的一个实施方式中，存储罐22通过在约350psig下共同提供约0.75L的存储容量来允许轮胎18的几乎即刻充满。例如，对于5个辐条的轮辋，每个辐条可以具有约0.125L的存储容量。图1中所示的6个辐条的轮辋16可以每辐条提供约0.125L的存储容量。当然，这些存储容量可以根据车轮/轮胎的尺寸而显著地变化，其中较大的轮胎和/或较低的存储压力显然比较小的轮胎需要更大的存储容量。但是对于安装在18英寸车轮上的轮胎，通常在350psi下约0.75L将提供足以使轮胎18完全充气的存储容量。
如将在以下段落中更详细地说明的，系统10还允许用户使车辆14的每个轮胎18放气而无需离开车辆并手动地打开轮胎18的杆中的阀，如通常在用户期望使车辆的轮胎“减气”时，例如在为越野驾驶做准备时进行的。因此，可以实现轮胎18中的每一个的放气和使轮胎18中的每一个重新充气回至其推荐的轮胎压力这两者而无需用户必须离开车辆14并将空气管路从远程增压空气源或空气压缩机(便携式的或车载安装的)连接至轮胎。
图2示出了系统10的一个实施方式的更详细的框图，该系统包括用于存储增压空气的多个空气罐22以及微型压缩机24。再次，应当理解的是，空气罐22的使用是可选的，但是出于以下讨论的目的，将假定包括它们。如果不使用空气罐22，则轮辋16可以形成为具有多个不同的区域，这些区域可以被用作流体存储区域，空气或另一种流体可以被泵入该流体存储区域并保持在其中。仅为了方便起见，下面的讨论将参考在系统10中使用空气罐22，其中应当理解，这只是系统10的一种可能的实现。
在图2中所示的示例实施方式中，每个轮辋16还可以包括轮胎压力传感器28和形成放气阀30的电控电磁阀。放气阀30可以集成至轮辋16的阀杆中或者其可以形成完全独立的阀，但是无论在哪种情况下，其都能够接收电信号并由该电信号控制。可选地，空气过滤器31a和液体分离器31b可以布置在每个轮辋中的微型压缩机24的上游。还应当理解，尽管空气过滤器31a和液体分离器31b被示为彼此串联，但是还可行的是其可以被并联配置，尽管期望的是在大多数实现中具有这两个部件的串联布置将更为有利。
车辆电子控制单元(ECU)32可以接收来自轮胎压力传感器28中的每一个的输入，并且可以生成用于控制放气阀30和微型压缩机24的操作的输出信号。可选地，ECU 32还可以接收其他信号例如温度、压缩机电流、车轮旋转速度、湿度等。操作员控件34使用户能够命令放气操作或充气操作。例如，操作员控件34可以使用户能够直接地选择轮胎压力或者通过从多个预设的轮胎压力值中选择来选择轮胎18中的一个或全部的压力可以被降低至的轮胎压力，并且然后操作员控件34可以在车辆的中央堆栈显示器上(或在不同的车载显示器上)显示让用户知道放气或充气操作进展如何的状态报告。车辆的四个车轮的轮胎压力可以由ECU 32独立地控制，或者可替选地，前轮可以被在一起控制和/或后轮可以被在一起控制。ECU 32可以被编程为当用户正在命令轮胎放气操作和对部分放气的轮胎进行操作时暂停对用户的轮胎压力警告。更进一步地，操作员控件34可以使用户能够选择轮胎中的一个或全部可以被重新充气至的特定轮胎压力，或者可替选地，操作员控件34可以提供用户从其中选择的多个预设轮胎压力。无论在哪种情况下，操作员控件34向ECU 32提供适当的信号以使ECU 32执行轮胎放气操作或轮胎充气操作。如果执行轮胎放气操作，则ECU可以打开放气阀30直到每个轮辋16的轮胎压力传感器28向ECU指示在轮辋处已经达到用户选择的轮胎压力为止。如果执行重新充气操作，则ECU 32可以控制微型压缩机24以使每个轮胎18重新充气直到轮胎压力传感器28指示已经达到选择的(或者可能地预设的)轮胎压力为止，轮胎压力对应于正确充气的轮胎。在一个实施方式中，车辆14的所有轮胎18可以在约5至15分钟内被系统10完全充气，并且相反地，轮胎可以在约3分钟内被系统放气至最小预定值(例如5psi)。
系统10还可以包括轮辋16安装的接收元件36a和固定安装的无线发送元件36b。元件36a和36b可以是无线电容式或电感式充电系统的一部分。无线发送元件36b中的每一个可以从车辆14的蓄电池或电气系统接收DC电压信号例如+12VDC，使得可以将DC电力从每个发送元件36b无线传送至其相应的轮辋安装的接收元件36a。因此，每个轮辋安装的接收元件36a可以将DC充电电力无线地供应至其相应的微型压缩机24或者可能地供应至也可以承载在轮辋16上的蓄电池(未示出)。合适的开关或开关系统(未示出)可以被插入在施加至每个无线发送单元36b的DC电力与ECU 32之间，使得ECU可以控制何时向每个微型压缩机24施加电力和何时从每个微型压缩机24移除电力。
除了为微型压缩机24供电之外，向每个轮辋16施加DC电力还可以用于其他目的。例如，提供给每个轮辋16的电力可以用于为灯、通风口、传感器或实际上支承在轮辋16上的任何其他需要电力以用于其操作的部件供电。并且，尽管上面已经将充电信号描述为+12VDC信号，但是应当理解可以使用大范围的其他电压来代替+12VDC。这样，系统10不限于与任何一个特定的电压一起使用。
参照图3，示出了根据本公开内容的另一个实施方式的系统100。在该实施方式中，系统100利用多个一次性的(即，一次性使用的)压缩气体筒，在该示例中，该压缩气体筒被示出为CO2筒102。然而，所使用的气体可以是纯净的或不纯净的，例如空气/CO2、N2等，并且因此系统100不限于与任何特定形式的气体一起使用。然而，对于该示例，将参考使用CO2作为所使用的特定的压缩气体。
CO2筒102可以包含在与轮辋104的辐条相关联的凹部中。尽管八个CO2筒102被示出为对应于八个辐条的轮辋104，但是应当理解可以根据轮辋的设计使用更多或更少数目的CO2筒。例如，如果车轮设计将容纳这样的结构，甚至可以使用具有圆环状形状以及多个单独的CO2筒的容量的单个CO2筒。并且如上所述，可以使用压缩的二氧化氮(NO2)或任何其他合适的气体混合物来代替CO2。
阀系统106可以由ECU 32控制以使CO2筒102能够将其压缩流体释放至安装在轮辋104上的轮胎108中以使轮胎重新充气。CO2筒102可以被定尺寸成容纳足够数量的压缩CO2气体以使能够执行轮胎108的近似指定数目的重新充气，但是应当理解该重新充气的数目将根据轮胎减气到什么程度来变化。定期将轮胎108从40psi减气至20psi的用户与将轮胎108减气至10psi的用户相比将能够更多次数地使用一组给定的CO2筒来使轮胎108重新充气。如果轮胎压力下降至预定水平以下而ECU 32没有接收到来自用户的命令，则车辆ECU 32也可以被编程为自动地释放来自CO2筒102的压缩气体。
图4示出了形成无线充电系统的轮辋安装的接收元件36a的一个实施方式和发送元件36b的一个实施方式。轮辋安装的接收元件36a可以被固定地固定至轮辋16(图1)并与轮辋一起旋转。发送元件36b可以支承在车轮轮毂、卡钳或甚至车轮防尘罩(即，基本上相对于车轮取向处于固定位置处的任何悬挂部件)上。有利地，无论车辆14是静止的还是运动的，都可以实现无线充电。在该示例中，发送元件36b具有圆环形状并且轮辋安装的接收元件36a具有互补的形状，该互补的形状使其能够紧密地定位在发送元件36b附近而不与发送元件36b物理接触。在一个实施方式中，发送元件36b具有约19.0”(48.2cm)的外直径，但是这可以根据在其上实现部件36a/36b的特定车辆以及需要被供应以为微型压缩机24、传感器28和与轮辋16相关联的任何其他电子部件供电的所需电力量而显著地变化。在一个实施方式中，轮辋安装的接收元件36a和发送元件36b可以为每个轮辋16提供约50瓦的充电功率，但是应当理解该数字可以部分地根据位于轮辋16上的需要DC电力的电气部件的数目显著地变化。
现在参照图5，示出了车轮内充气系统100的另一个实施方式。通过与用于描述系统10的附图标记相比增加了100的附图标记来标识与系统10相同的部件。应当理解，系统100与车辆14(图1)的一个车轮112和一个轮胎118相关联。因此，系统100将存在于车辆14的每个车轮上，在车辆14的每个车轮上人们期望能够可控制地使与车轮相关联的轮胎充气和/或放气。在大多数情况下，预期车辆的所有四个车轮都将包括系统100的单独实例(即，相同的系统100将存在于车辆14的所有四个车轮处)。
在该示例中，系统100包括车轮组件116，微型旋转式空气压缩机124(以下简称“空气压缩机”124)位于该车轮组件116上。空气压缩机124可以通过单向止逆阀125将增压空气馈送至车轮组件116。液体分离器131b可以用于最初从吸入空气过滤器131a的空气中分离液体或湿气。空气过滤器131a可以包括例如涡流式过滤系统，该涡流式过滤系统通过对进入的空气流引起旋转运动来对变化密度的材料进行过滤。较重的颗粒被引导至空气过滤器131a的外直径并从底部排出。空气过滤器131a的中间附近的清洁空气可以被引导出过滤器的顶部。然后，可以将来自空气过滤器131a的过滤后的空气提供给空气压缩机124。空气压缩机124可以直接地供应空气以使轮胎18充气。因此，应当理解，对于系统100，不需要被形成或包含在车轮轮辋116上的单独的空气储存器。空气压缩机124可以是涡旋式压缩机，该涡旋式压缩机能够具有期望的输出例如高达或可能地超过50psi，并且具有预定的最大功耗。在一个示例中，压缩机124的功耗可以在约50W至200W之间。然而，应当理解，系统100不限于与具有任何特定的功耗的任何一种类型的空气压缩机一起使用。压缩机124的性能也可以部分地基于车轮12被集成在其上的特定车辆以及与该车辆相关的特定性能目标来进行调整/选择，车轮12将与该特定车辆一起使用。
轮胎压力监测(“TPM”)子系统128可以用于监测轮胎18的轮胎压力。TPM子系统128的输出128a可以被传送至射频集线器模块150(以下简称“RFHM”150)。RFHM 150远离车轮12定位(即，但是仍在车辆14上)。
RFHM 150可以与远离车轮12安装的许多其他子系统或部件直接地或间接地通信。在图5中，由RFHM 150获得的轮胎压力信息被无线地提供给车身控制模块152(以下称为“BCM”152)以及提供给轮胎控制发送模块(“TCSM”)154。BCM 152形成用于控制大多数车辆功能的主控制模块并与TCSM 154进行通信。BCM 152也可以与车辆14的驾驶模式选择器控制器156进行通信，该驾驶模式选择器控制器156向系统100通知车辆当前处于的驾驶模式。BCM 152还可以从可选的开关158例如专用按钮或拨盘接收信号，以通过另一部件启用对系统100的控制。
在车辆14侧上，BCM 152可以用于将信号馈送至电力发送单元160(以下称为“PSU”160)。PSU 160可以用于例如通过感应耦合方法将电力无线地发送至车轮12，以供车轮上承载的电子部件和子系统使用。PSU 160可以位于车辆14上的任何方便的位置处，但是在一种优选的实现中，PSU 160在车辆14的转向节162或任何其他合适的位置上。PSU 160可以从电源163接收电力，该电源可以是例如+48VDC电源、+12VDC电源、+5VDC电源或其他电源。
PSU 160可以用于与安装在车轮116上的接收器164进行无线通信。接收器164可以用于将通信和/或命令中继至控制器/接收器166、空气进气阀168和湿度传感器170。空气进气阀也可以是电子电磁阀。可选地，可行的是排放阀130和进气阀可以一起集成为单个多用途的阀组件。
接收器164还可以将命令发送至排放阀130，排放阀130可以包括电子电磁阀。排放阀130还可以接收来自车轮116上的其他部件的信号，例如与轮胎18内的空气压力有关的空气压力信号。排放阀130可以向其他部件供应信号，例如向车轮116上的一个或多更个部件供应排放空气压力信号。
控制器/接收器166可以用于控制空气进气阀168以在接收到合适的命令时准许来自环境大气的空气进入液体分离器131b。该命令可以来自驾驶模式选择器控制器156、来自可选的开关158或与系统100通信的任何其他信号源。系统100可以用于根据来自用户的适当的命令来使轮胎18充气或放气，所述适当的命令经由驱动模式选择器控制器156和/或可选的开关158由用户输入(或由用户中继)。
参照图6，示出了根据本公开内容的另一个实施方式的系统200。系统200在某种程度上类似于系统100，并且与系统100的部件/子系统相同的部件/子系统由增加了100的附图标记来表示。
系统200可以在车辆14的车轮12上包括基于微处理器的电子控制器/接收器266，其用于接收无线RF信号例如根据A4WP通信协议的无线RF信号。该实施方式的特别的优点是，专用的轮胎压力监测和轮胎压力控制单元子系统(“TPM/TPCU”)228被集成至控制器/接收器266中并形成其一部分。无线通信信号可以来自电力发送单元260，该电力发送单元远离车轮12安装在车辆14的不同部分上。
为了冗余以及也为了符合适用的联邦法规，在车轮12上包括单独的阀杆安装的轮胎压力监测部件或子系统228a。电力接收器264从PSU 260无线地接收电力(例如，通过感应式电力传输)并且将电力供应至电磁止逆阀225、微型空气压缩机224、电子进气阀/排放阀230和湿度传感器270。液体分离器231b和空气过滤器231a也可以包括在车轮12上以在吸收的空气被供应至空气压缩机224之前从吸收的空气中过滤并移除湿气。
在车辆14侧上，射频集线器(“RFHUB”)250与阀杆安装的TPM 228a无线通信。车身控制模块(“BCM”)可以与RFHUB 250、与驾驶模式控制器256以及可选地与开关258进行通信。BCM 252可以控制PSU 260，以及与控制器/接收器266无线通信。PSU 260可以从合适的DC电源263(例如，+12VDC车辆蓄电池)接收DC电力。
系统200还利用了内置在无线电力设备中的无线通信协议“A4WP”。无线电力设备包括该协议以允许源和接收器的功能彼此配对并彼此传送基本电平、命令、诊断等，等等。因此，系统200使用现有的A4WP协议并添加其他控件来控制整个系统。因此，实际上，对于系统200而言，PSU 260既是无线电力设备又是无线通信设备。
还应注意，可以由车辆(使用BCM 252)或车轮组件12上的TPM/TPCU 228做出行动(即，吹扫系统或填充系统)的决定。如果车辆BCM 252确实做出了决定，则其发送吹扫/压缩/停止等的无线信号。如果TPM/TPCU 228是决定做出的中心，则BCM 252仅发送目标设定压力并且TPCU做出吹扫/泵送等的决定。这两种结构被本公开内容设想到。
参照图7，示出了根据本公开内容的另一个实施方式的系统300。系统300在某种程度上类似于系统200，并且与用于描述系统200的部件相同的部件在图7中被增加了100。然而，与系统300的一个重要区别是车轮与轮胎之间的通信方法不使用图6的实施方式可以使用的基于的A4WP无线通信协议(由无线电力设备使用)。对于系统300，可以使用标准射频协议，该标准射频协议没有完全绕过从无线电力系统可获得的无线通信协议。
系统300类似地包括控制器/接收器366，控制器/接收器366例如经由A4WP协议与独立的轮胎控制发送模块(“TCSM”)354无线通信。在该实施方式中，TCSM 354远离车轮12位于车辆上。控制器/接收器366与电力接收器364进行通信并从电力接收器364接收电力。电力接收器364向微型空气压缩机324、电子电磁止逆阀325、进气阀/排放阀330和湿度传感器370供应电力。还包括液体分离器331b和过滤器331a用于对空气进行过滤并从馈送至空气压缩机324中的空气中移除湿气。车轮12上的轮胎压力监测(“TPM”)传感器328还与远离车轮位于车辆14上的RFHUB 350无线通信，以及与位于车轮12上的独立的轮胎压力控制单元(“TPCU”)366a无线通信。TPCU 366a与TCSM 354无线通信。BCM 352与RFHUB 350、驾驶模式选择器控制器356、可选的开关358和PSU 360进行通信。PSU 360可以被安装在车辆14上的任何方便的位置处，但是一个特别优选的位置是转向节362。电源363可以向PSU 360供应DC电力，例如+12VDC。
因此，系统300与系统200的主要区别在于，TCSM 354远离车轮12位于车辆14上，单独的车轮安装的TPCU 366a与TPM 328无线通信，并且没有集成至车轮安装的控制器/接收器366中的单独的TPM/TPCU。一个重要的区别是系统300不使用来自由
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通信协议频率驱动的无线电力系统的A4WP协议。在这种情况下，系统300经由不同的射频进行通信并且从通信的角度来看完全绕过了电力单元和接收器。尽管该方法可能不如先前描述的方法那样理想，但其仍然是可行的并且可以解决以下忧虑：蓝牙通信协议频率可能不够快以至不能应对由以高速旋转的车轮引起的多普勒效应。
参照图8，示出了根据本公开内容的另一个实施方式的系统400。系统400在某种程度上类似于系统200和系统300，并且与系统的部件相同的部件在图8中用与用于描述系统300的附图标记相比增加了100的附图标记表示。
系统400与系统300的主要区别在于，TPM 428与车辆安装的PSU 460无线通信以从PSU 460接收电力。无线通信协议可以是A4WP无线协议或者可以使用任何其他合适的协议。在该实施方式中，不需要TPCU；在该实施方式中，TPM 428代替TPCU。现有的TPM 428用于应答车辆上的PSU 460。尽管该结构要求系统400承担满足当今法规要求的任务，但是由于可以用少了一个的无线传感器来实现系统400，其确实降低了成本。
系统400类似地利用电力接收器464、电子电磁止逆阀425、微型空气压缩机424、空气过滤器431a、液体分离器431b、进气阀/排放阀430和湿度传感器470。车辆14可以类似地承载RFHUB 450、BCM 452、PSU 460和驾驶模式选择器控制器456。DC电源(例如，+12VDC)463例如车辆14的蓄电池可以用于为PSU 460供电。PSU 460可以被安装在任何方便的位置处，但是在一种实现中，PSU 460被安装在转向节462上。
空气过滤
用于微型旋转式空气压缩机的输入端的空气过滤是一项重大的挑战，该重大的挑战通过如图9中所示的根据本公开内容的一个实施方式的空气感应/过滤系统500来解决。空气感应/过滤系统500(以下简称“空气过滤系统500”)形成一种能够阻挡污染物、水、泥浆、雪等进入微型旋转式空气压缩机502的输入端504的系统。如果阻塞会暂时地出现在空气进气端口504中，则系统500具有疏通阻塞的附加能力。可以经由系统500的反向吹扫和/或通过过滤系统500的物理拆卸和用合适的工具对其进行清洁来疏通阻塞。因此，重要的特征是，系统500的空气感应部分是可维修的而无需从车辆移除车轮12并且使用最小数目的附加/专用工具。
可以预见的是，要在以下段落中描述的流动通道可以使用蛤壳(clam shell)构造来形成，使得可以移除一个半部，以用于清洁和移除任何可能阻塞的流动通道并且然后例如通过滑入配合构造来简单地重新附接两个蛤壳件。
系统500可以包括与第一独立的空气进气端口506相关联的多个单向浮阀506a/506b、与独立的第二空气进气端口508相关联的第二多个单向浮阀508a/508b、与独立的第三空气进气端口510相关联的第三多个单向浮阀510a/510b以及与独立的第四进气端口512相关联的第四多个单向浮阀。单向浮阀506a/506b可以形成曲折回路506c，曲折回路506c与由单向浮阀508a/508b形成的曲折回路508c串联。单向浮阀510a/510b可以形成曲折回路510c，曲折回路510c与由单向浮阀512a/512b形成的曲折回路512d串联。所谓的“曲折的”是指非线性或非直线流动回路。在该示例中，曲折的流动路径通过在不同的方向上使流动路径转弯而形成，使得如果会发生阻塞，则该阻塞很可能在其进入压缩机空气入口504之前发生。在这方面，应当理解，空气进气端口506、508、510和512可以形成有一个或更多个转弯或弯曲以甚至在吸收的空气进入单向浮阀506a、508a、510a和512a之前引入非线性(例如，蛇形)流动路径。
回路508c和512c可以在空气压缩机入口504之前并联耦接，或者其可以如图10中所示耦接至一对入口504a/504b。可选地，涡流过滤器514可以插入在空气压缩机入口504与回路508c和512c之间。可选地，根据包装考虑和空气纯度考虑，涡流过滤器514可以用布置在串联和/或并联组合的阵列中的多个过滤器替换。
电磁阀516可以被控制成作为单向阀操作以允许空气被准许进入轮胎18，或者可替选地允许从轮胎18排出受控量的空气以用于强制吹扫回路506c/508c/510c/512c以移除阻塞的目的。标准的单向空气进气阀杆(即，阀)518可以用于允许轮胎18使用远程增压空气源被手动地充气，以及允许轮胎18由用户手动地放气。
参照图9a，更详细地示出了浮阀506a，但是应当理解的是，在该实施方式中，浮阀506a/506b/508a/508b/510a/510b/512a/512b在构造上都相同。浮阀506a可以包括球形浮阀元件506a1，该球形浮阀元件506a1被捕获在金字塔状的笼506a2中。入口506a3存在于笼506a2的一端处，并且出口506a4存在于笼506a2的另一端处。浮阀元件506a1在水中可以是有浮力的，并且因此如果笼506a2的内部充分地充满水，则在图9a中浮阀元件506a1将上升。当笼几乎完全充满水时，浮阀元件506a1将与出口506a4接合，以关闭通过浮阀506a的流动路径。利用该设计，应当理解的是，如果浮阀506a从图9a中所示的表示旋转180度使得入口506a4面向下，则重力还可能会使浮阀元件506a1关闭出口506a4。
图10示出了更详细地配置在车轮12上的系统500，其中车轮是静止的(即，静态的)。在该示例中，浮阀506a/506b/508a/508b/510a/510b/512a/512b相对于车轮12的中心的特定取向确保系统500在车轮的完整360度的旋转—换言之车轮12在其使用期间采取的任何取向期间操作。四个空气入口506/508/510/512布置在车轮12上的0度、90度、180度和270度点处。浮阀506a/506b/508a/508b/510a/510b将基于如下来打开或关闭：重力、离心力和/或存在的大块液体/泥浆/雪或可能地一些其他污染物。在该具体图示中，浮阀506a/506b/508a/508b/510a/510b/512a/512b的布置导致浮阀506a和510b关闭，因此关闭空气进气端口506和510。浮阀506b、512a、512b、508a、508b和510a全部打开。这允许空气通过浮阀对512a/512b或通过空气进气端口504b被准许进入压缩机空气进气端口504a。因此，从图10应当理解的是，当车轮静止时，无论车轮12所处的角度取向如何，车轮12上的轮胎都可以被充气。
图11示出了“车轮旋转”的情况。在该示例中，由浮阀506a/506b/508a/508b/510a/510b/512a/512b经受的离心力将所有浮阀推至其最外部的位置，这打开所有浮阀。因此，空气可以通过四个回路506c/508c/510c/512c中的任何一个被准许进入空气压缩机入口504a或504b。
图12示出了车轮12完全浸没在水下的情况。浮阀506a/506b/508a/508b/510a/510b/512a/512b的取向使得阀512b通过其浮阀元件(即浮球)的浮力而关闭，因此关闭了压缩机空气进气端口504a。浮阀508a也由于其浮阀元件阻挡空气流入空气压缩机进气端口504b而被关闭。因此，没有水能够进入压缩机502。无论车轮12的角度取向如何，浮阀506a/506b/508a/508b/510a/510b/512a/512b中的至少两个将阻挡压缩机空气进气端口504a/504b。
应当理解的是，对于系统500，如下适当的注意可能会是重要的：使浮阀506a/506b/508a/508b/510a/510b/512a/512b的浮球元件相对于其各自的流入端口定尺寸以确保无论车轮12的取向如何，当车轮12完全浸没在水中时系统500都将能够关闭所有浮阀，而不管车轮是静止的还是旋转的。可选地，可以包括例如放置在车轮12的90、180、270、360点之间的所选位置处的附加回路。
微小碎片的涡流过滤
图9中所示的涡流过滤器514是可选的，但是相信在大多数应用中，其对于过滤灰尘和碎片并有助于使空气压缩机进气端口(一个或更多个)504a/504b不接触灰尘和碎片是有价值的。在该示例中，涡流过滤器514的尺寸可以根据车轮12的尺寸以及还可能地根据可以在车轮12上使用的轮胎的(一个或更多个)尺寸而显著地变化，但是在一个实施方式中，涡流过滤器514的直径为约0.25英寸(6.35mm)并且涡流过滤器514的总长度为约1.0英寸(25.4mm)。涡流过滤器514的这些尺寸使气流速率能够足以在约15分钟或更短的时间内从15psi至34psi填充安装在20英寸(50.8cm)车轮上的轮胎。可选地，多个涡流过滤器514可以并联或串联配置成以减小尺寸和/或增加过滤器效率。涡流过滤器514的定尺寸考虑还在于，对于大多数直径超过2微米的颗粒，涡流过滤器应当优选地提供约0.25CFM并且具有优选地约99％或更高的分离效率。这将使涡流过滤器514能够捕获除极细的灰尘颗粒之外的所有灰尘颗粒。理想地，通过包括涡流过滤器514产生的压力降在整个空气压缩机502的操作范围内应当不超过约0.35psi。
如果包括涡流过滤器514，则其可以有助于提供下游空气压缩机502流量的约百分之一的排放以有助于从涡流分离器中排出灰尘、水和其他颗粒。这可以通过将空气压缩机502的下游输出的一部分引导成与涡流过滤器514的底部部分连通来实现，如图9中的线514a所示地。可选地，可以包括另外的阀，例如由控制器/接收器166控制的另外的电子电磁阀514b以周期性地允许压缩空气的短脉冲从空气压缩机502的输出侧至涡流过滤器514的灰尘/污垢微粒排放侧，以有助于清除来自涡流过滤器的内部区域的任何泥浆、灰尘或污垢微粒。可选的空气流动脉冲还可以有助于提高涡流过滤器514的清洁效率。电磁阀514b在系统500被淹没的情况下有助于防止水经由涡流排出端口(至大气)绕过空气过滤系统500并直接经过压缩机。还应当理解，涡流过滤器514独立于重力进行工作并且没有移动的零件。通常，涡流过滤器514可以由塑料制成，并且因此给旋转的车轮添加很少的质量。
并且，尽管系统500已被示出为用于控制和过滤至旋转式微型压缩机中的气流，但是应当理解，系统500可以适于与除旋转式微型压缩机之外的其他机电部件一起使用。可能地，安装在车轮上的任何需要清洁气流的机电部件都可以在对系统500进行小的修改或不进行修改的情况下从系统500中受益。并且尽管系统500已被示出被配置成吸收环境空气，但是系统500可以可能地用于控制其他可压缩流体(例如氮气)进入安装在车轮上的一个或更多个部件。
部件位置
参照图13和图14，在一种优选的实现中，空气压缩机(例如，空气压缩机24)可以位于车轮12的中心盖区域600内。优选地，压缩机24被安装成使得其不突出超过轮胎18的石线(stone line)602。空气压缩机也应当与驱动车轮12的半轴604的端部间隔开至少一小段距离。
另外的安装考虑也是与制动钳的间距，该间距优选地至少为10mm左右。与车轮12的下降井区的间隙也是重要的，因为该间隙使本文所述的各种实施方式的部件不接触车轮12的车轮平衡区域。本文中公开的各种实施方式还优选地被集成为单个组件，该单个组件可以被固定至车轮12和从车轮12拆卸，且更优选地，从车轮的前部(即，外部)拆卸，以便如果需要快速地且容易地进行维修。与本文所述的空气压缩机24、502等的连接也优选地是快速/连接类型。优选地，本文公开的各种实施方式也是可维修的/可接近的，而不需要从车辆14移除车轮12。
还应当理解，将优选的是，避免将系统500的部件以及压缩机502和涡流空气过滤器514安装在车轮12的特定位置处，在这些特定位置处这些部件可能会干扰其他需要的部件。例如，将优选与制动钳606保持足够的间隙，例如可能地至少约10mm。类似地，可以优选能够与608保持例如约17mm的最小间隙。如本文之前所述，石线602也划定了一条线，系统500的部件都不应当突出超过该线。车轮平衡区域610和612还限定了优选地系统500的部件不定位的区域。
实现细节的示例
图15示出了微型空气压缩机1000，其可以在车轮1002的径向中心处安装在车轮1002上的凸耳之间。图15还示出了在车轮1002的内部边缘附近安装的无线充电接收器环1004，其能够从远离车轮1002固定安装的部件感应地接收电力。
图16进一步示出了高层次图，该高层次图示出了用于向安装在车轮1002上的部件供应电力的感应充电系统1010的部件。在该示例中，该系统1010形成了无线充电/发送单元，该无线充电/发送单元可以利用位于假卡钳1014上的一个或更多个辐条。假卡钳1014可以在其上支承源线圈1016(例如1mm厚的印刷铜线圈)，并且形成为大致垂直于辐条1012并电耦合至辐条1012。接收器线圈1018可以邻近车轮的内壁定位在车轮1002上，例如被示出为具有接收器环1004。假卡钳1014可以以与如下方式类似的方式安装至车辆的转向节：防尘罩可以如何被支承在转子1020上方。因此，转子1020自由旋转而不受假卡钳1014和辐条1012的干扰。
图17进一步示出了车轮1002的更详细的示例。在该示例中，修改的防尘罩1014a用作假卡钳并且可以支承电路板组件的部分或全部，该电路板组件形成固定在其上的接收器线圈收发器单元1022。然而，优选的是，电路板的至少部分，或更优选地全部与该恶劣的环境区域分离并且重新定位在车辆的较不恶劣的环境区域中。修改的防尘罩1014a可以被安装至转向节1024。图18示出了接收器1018的沿车轮1002的内侧部分延伸的一部分。图19示出了仅修改的防尘罩1014a的放大图。源线圈1016被固定地固定至修改的防尘罩1014a的框架部分1026，并且可以被覆盖有保护盖1028例如塑料盖，该保护盖1028被模制在框架部分1026上方或以其他方式固定地附接至框架部分1026。保护盖1028还应当由非铁材料组成。
图20至图21示出了关于接收器线圈1018和源线圈1016的构造的附加细节。在一个示例中，接收器线圈1018可以使用例如90mm×1564mm的单匝的导线(或可替选地多匝)形成，然而源线圈1016可以使用90mm×300mm的单根长度的导线形成。图21示出了当接收器线圈1018被弯曲或形成为圆形结构以用于放置在车轮1002的内侧边缘区域上时，在接收器线圈1018的自由面对的端部之间存在间隔1030。在一个示例中，该间隔可以是约32mm，并且可以被称为“接收器线圈间隔”1030。图22示出了接收器线圈间隔1030足以容纳接收器线圈收发器单元1022。接收器线圈收发器单元1022还可以被嵌入保护塑料外壳或用保护塑料外壳包围，并且可以放置在接收器线圈间隔1030内，使得其通常与覆盖或包围接收器线圈1018的塑料外壳1028(图19)的外表面轮廓齐平。
图23示出了20”车轮的截面部分的一个示例，以说明接收器线圈1018和源线圈16结构提供的间隔。在该示例中，接收器线圈1018和接收器线圈收发器单元1022两者均具有由尺寸指示符1032指示的90mm的宽度，这留下如由尺寸指示符1034所指示的20mm至30mm的间隔。区域1036表示可以留给车轮配重的旋转体积。这样，在接收器线圈1018与接收器线圈收发器单元1022之间存在足够的间隙，该间隙来自与车轮相关联的任何部件或来自安装在转向节1024(图17)上的部件。还应当注意，接收器线圈1018、源线圈1016和接收器线圈收发器单元1022在车轮1002上的安装不干扰车轮1002的车轮平衡区域或下降区域，或者不干扰制动钳所需的最小间隔，并且这些部件中的任何一个都没有接近向安装至车轮1002的轮胎的石线的投影。
参照图24，示出了在从前侧(即，面向外的侧)观察车轮1042的截面时用于5个辐条的车轮1042的优选包装区域1038和1040的一个示例。图25示出了在从后侧(即，面向转向节的内侧)观察车轮的截面时用于车轮1042的优选包装区域1038和1040。
参照图26至图28，浮阀506a的各种视图被示出为更具体说明浮阀506、508、510和512中的每一个以及整个过滤器系统500的详细构造的一个示例。浮阀506a/506b、508a/508b、510a/510b和512a/512b中的每一个。如在图27中和在图28的顶部截面图中所示，浮阀506a可以由两个半部1050a和1050b形成为蛤壳状结构，以实现浮球506a1在其中的易于组装和捕获。出口1052与入口506相对形成。可以在入口506的开口上方放置筛网507，该筛网通向浮阀506a的内部。半部1050a和1050b还可以形成有三个凹处1052a、1052b和1052c，这三个凹处被定尺寸成能够根据浮阀506a的角度取向来将浮球506a1容纳在其中。
图29至图32示出了浮球506a1在阀506a的顺时针旋转期间如何首先阻挡出口1052a但是最终落入凹处1052c。图33至图36进一步示出了随着浮阀506的顺时针旋转继续，浮球506a1如何在筛网507上方滚动并滚进凹处1052b。图37示出了阀506a、506b、508a、508b、510a、510b和512a、512b相对于其在轮1060上的各自位置，其各自位置类似于在图10中所示的各自位置。如果车轮1060部分或全部浸没在水中，则浮阀对506a/506b、508a/508b、510a/510b和512a/512b的取向有助于阻挡流体流入压缩机入口。
图38示出了分开的涡流过滤器1070a和1070b可以位于至安装在车轮1060上的压缩机1074的入口1072a和1072b处。来自压缩机1074的预定量的压缩空气可以经由反馈线1076a和1076b被转移至每个涡流过滤器1070a和1070b以协助过滤器1070a或1070b排出通过入口506、508、510或512中的任何一个吸入的污染的空气。图38还示出了曲折路径1077(例如，在一个示例中蛇形流动路径)，该曲折路径可以被并入浮阀506a、506b、508a、508b、510a、510b和512a、512b中的至少一个(或可能地所有)的上游，以积极地防止任何进入的粘性材料(例如，泥浆)进入其各自的浮阀。
图39至图41进一步示出了可以如何实现空气过滤器系统500的蛤壳构造。第一蛤壳部件1080可以被固定地安装至车轮1060，而配合的第二蛤壳部件1082通过紧固件1084可移除地紧固至第一蛤壳部件1080。简单地移除第二蛤壳部件1082使得能够接近两个蛤壳半部1080和1082的内部区域而无需从车辆移除车轮。因此，浮阀506a、506b、508a、508b、510a、510b或512a、512b中的任何一个的清洁和/或维修都可以快速地且容易地完成，并且甚至无需移除安装在车轮上的任何其他部件(例如轮胎压力传感器，阀杆等)。
图40示出了允许空气流动经过的球形阀笼1086可以用于将球形阀元件捕获在其中。当两个蛤壳半部1080和1082被紧固在一起时，笼1086可以被成形为装配在形成在阀506a内的体积内。图41示出了为了易于制造，第一蛤壳半部1080可以主要地形成为平坦表面，并且第二蛤壳半部1082可以形成为包括形成本文所述的凹处1052a、1052b和1052c的所需的轮廓。
图42示出了也可以使用图39中所示的两个蛤壳部件1080和1082来形成的图38的涡流过滤器1070a或1070b。可以使用蛤壳部件1070a和1070b中的一个或两个来形成适当尺寸的端口1090a和1090b以形成脏空气排出端口(端口1090a)和清洁空气输出端口1090b，以及与端口1090a和1090b正交的输入端口1090c，输入端口1090c用于吸入夹带污垢的空气。应当理解，端口1090a、1090b和1090c的尺寸将根据各种因素例如所需的空气流动速率和压力等而变化。显然，较大的车轮/轮胎组合和/或更强大的系统可能需要较大直径的端口尺寸。
本公开内容的各种实施方式提供了以完全无线的方式向车辆14的车轮12上的部件提供电力和电子通信的益处。各种实施方式可以与实际上任何直径和宽度的车轮一起使用，而不管当车轮被附接至车辆14时车轮的取向如何。一个显著的优点是，与许多以前设计的车轮充气系统不同，本公开内容的各种实施方式将不会在车轮12上引入附加的寄生阻力。另外，每个车轮12的充气/放气可以由本文所述的各种实施方式独立地控制。
尽管已经结合机动车辆描述了各种实施方式，但是应当理解，本文描述的各种实施方式可以同样容易地应用于其他轮式车辆，例如ATV、RV、拖车、摩托车、推土设备、农用设备、拖拉机等，并且因此不仅限于汽车应用。
尽管已经描述了各种实施方式，但是本领域技术人员将认识到在不脱离本公开内容的情况下可以做出的修改或变化。示例示出了各种实施方式，并且不旨在限制本公开内容。因此，鉴于相关的现有技术，说明书和权利要求应当用仅必要的这样的限制来自由地解释。

Claims (14)

1.一种用于控制可压缩流体进入安装在车辆的车轮上的机电部件的系统，所述系统包括：
第一多个浮阀，所述第一多个浮阀串联布置在第一流动路径中，其中所述浮阀中的至少一个浮阀形成用于将所述可压缩流体引入所述第一流动路径的入口，并且一个浮阀与所述机电部件的入口连通，并且
所述浮阀中的每个浮阀在其中具有有浮力的浮阀元件，所述浮阀元件当被浸没在水中时做出响应以改变位置，根据所述车轮的角度取向以及因此根据所述浮阀的角度取向做出响应以关闭其各自的浮阀。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述第一多个浮阀包括串联布置在非线性路径中的四个浮阀，其中所述浮阀中的一个浮阀形成能够接收所述可压缩流体的第一入口，而所述多个四个浮阀中的一个浮阀与所述机电部件的入口连通。
3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述第一多个浮阀中的相邻浮阀被旋转以在角度取向上彼此不平行。
4.根据权利要求2所述的系统，还包括形成第二流动路径的第二多个浮阀，其中所述第二多个浮阀中的一个浮阀形成用于引入所述可压缩流体的第二入口，并且所述第二多个浮阀中的另一个浮阀与所述机电部件的入口连通。
5.根据权利要求4所述的系统，其中，所述第一多个浮阀中的两个浮阀被配置成接收所述可压缩流体。
6.根据权利要求5所述的系统，其中，所述第二多个浮阀中的两个浮阀被配置成接收所述可压缩流体。
7.根据权利要求6所述的系统，其中，所述第一流动路径和所述第二流动路径彼此成角度地间隔开，使得每相邻成对的流动路径中的流动路径彼此成角度地偏移以形成非直线路径。
8.根据权利要求6所述的系统，其中，两个流动路径包括所述浮阀中的被配置成如下的总共四个浮阀：接收所述可压缩流体，并且各自相对于其相邻的浮阀围绕所述车轮的圆周旋转超过45度。
9.根据权利要求1所述的系统，还包括过滤器，所述过滤器布置在所述第一多个浮阀与所述机电部件的入口之间，用于在可压缩介质进入所述机电部件的入口之前对所述可压缩介质进行过滤。
10.一种系统，包括：
车轮；
安装在所述车轮上的空气压缩机，所述空气压缩机具有入口；以及
安装在所述车轮上的空气感应系统，所述空气感应系统用于控制来自周围环境的空气进入所述空气压缩机的入口，
所述空气感应系统包括多个浮阀，所述多个浮阀固定地支承在所述车轮上并且布置在非线性流动路径中，使得当所述车轮浸没在流体中时阻挡空气进入车轮轮辋。
11.根据权利要求11所述的系统，其中，所述空气感应系统包括过滤器，所述过滤器用于在来自周围环境的空气被准许进入所述空气压缩机的入口之前对所述空气进行过滤。
12.根据权利要求11所述的系统，其中，所述浮阀被布置成使得所述浮阀中的相邻浮阀在所述车轮上被定位成彼此成角度地偏移。
13.根据权利要求11所述的系统，其中，所述多个浮阀和所述非线性流动路径包括形成另外的非线性流动路径的另外的多个浮阀，所述另外的非线性流动路径操作成将来自周围环境的空气提供给压缩机入口，并且所述非线性流动路径或所述另外的非线性流动路径中之一操作成根据所述车轮的角度取向来阻挡空气和流体流入压缩机入口。
14.根据权利要求11所述的系统，所述非线性流动路径和所述另外的非线性流动路径被布置成包括围绕所述车轮的圆周彼此分开90度的部分。
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