CN117529412A - 轮胎充气系统和具有轮胎充气系统的商用车辆以及操作轮胎充气系统的方法 - Google Patents

Abstract

一种尤其用于商用车辆的轮胎充气系统，其包括控制单元(12)、气流入口(1)、压力传感器(10、11)、尤其电动或磁性的可切换阀(13)以及气流出口(6)，其中，气流入口(1)连接到或能够连接到压缩空气系统，尤其连接到空气悬架的压缩空气系统，其中，气流出口(6)连接到或能够连接到轮胎的压力室，其中，控制单元(12)连接到压力传感器(10、11)和可切换阀(13)，其中，压力传感器(10、11)能够检测气流出口(6)或气流入口(1)处的压力，其中，控制单元(12)被设计为使得尤其当在气流出口(6)处检测的压力低于阈值时，控制单元根据使检测的压力打开和/或切换可切换阀(13)。

Description

轮胎充气系统和具有轮胎充气系统的商用车辆以及操作轮胎 充气系统的方法

技术领域

本发明涉及轮胎充气系统和具有轮胎充气系统的商用车辆以及操作轮胎充气系统的方法。

背景技术

轮胎充气系统在现有技术中是已知的。它们用于在行驶时或在没有外部压缩空气源的情况下将空气泵入车辆轮胎，以达到所需的气压。已知的系统使用车辆上可用的压缩空气供应来给轮胎充气，其中，通过轮胎充气系统的泵实现高于系统压力的轮胎压力水平。为了避免轮胎压力过高，使用压力控制阀，当达到设定压力时，该压力控制阀会自动防止对轮胎充气。然而，现有技术中已知的系统的问题在于压力控制阀使得难以或不能设定轮胎的目标压力。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种能够简单、容易且安全地对车辆、尤其对商用车辆的轮胎充气的系统。

该目的通过根据权利要求1所述的轮胎充气系统、根据权利要求9所述的商用车辆以及根据权利要求10所述的用于操作轮胎充气系统的方法来实现。在从属权利要求、说明和附图中示出了其它的特征、优点和实施例。

根据本发明，提供了一种尤其用于商用车辆的轮胎充气系统。有利地，轮胎充气系统包括控制单元、气流入口、压力传感器、可切换阀(特别是电动或磁性的可切换阀)以及气流出口，其中，气流入口连接到或能够连接到压缩空气系统，尤其连接到空气悬架的压缩空气系统，其中，气流出口连接到或能够连接到轮胎的压力室，其中，控制单元连接到压力传感器和可切换阀，其中，压力传感器能够检测气流出口或气流入口处的压力，其中，控制单元被设计成使得尤其当在气流出口处检测的压力低于或超过阈值时其根据所检测的压力打开和/或切换可切换阀。轮胎充气系统用于向轮胎填充压缩空气，以达到轮胎所需的压力。特别地，轮胎充气系统附接到商用车辆(尤其是商用拖车)。特别地，本发明意义上的商用车辆具有大于3.5t、优选大于7.5t、特别优选大于15t、特别优选大于18t的允许总重量的车辆。商用车辆可以是拖车(特别是半拖车)和/或牵引车。商用车辆特别是适合道路行驶和/或受道路限制的车辆。根据本发明的轮胎充气系统具有气流入口，由此空气可以通过该气流入口流入轮胎充气系统中。有利地，气流入口连接到压缩空气系统(特别是商用车辆的压缩空气系统)。轮胎充气系统可以利用商用车辆的压缩空气系统来操作或填充。有利地，该气流入口还可以是轮胎充气系统的增压单元的能量接口。商用车辆的与气流入口连接的压缩空气系统可以特别是商用车辆的用于操作商用车辆的空气悬架的压缩空气系统。替代地或优选地，车辆还可以具有机械悬架。出于安全原因，气流入口可以具有入口截止阀，以便在气流方面将轮胎充气系统与压缩空气系统分开。此外，轮胎充气系统还具有气流出口，其中，气流出口连接或能够连接到一个轮胎或多个轮胎的压力室。在本发明的意义上，轮胎的压力室是由轮胎封闭出的体积，该体积在操作期间必须具有一定的气压以确保轮胎在道路上的正确滚动和/或操作。有利地，基本上也可被称为充气系统的轮胎充气系统不依赖于负载。换句话说，轮胎充气系统可以以独立于轮胎负载的方式进行操作或者与轮胎负载无关。因此，轮胎充气系统可以以独立于轮胎负载的方式操作。这在操作安全性方面是特别有利的。充气系统的气流入口可用于将压缩空气引入到轮胎充气系统中，并且气流出口可用于将空气从轮胎充气系统输送到待充气的一个或多个轮胎中。除了气流入口和气流出口之外，轮胎充气系统还具有控制单元以及至少一个压力传感器和可切换阀。控制单元连接到压力传感器(就信息技术而言)，使得由压力传感器记录的测量值可以传输至控制单元(就信息技术而言)。另外，可切换阀还连接到控制单元，使得控制单元能够影响、切换或控制可切换阀的可切换状态。优选地，一个或多个可切换阀是电磁阀，以便实现阀的特别简单且安全的切换。有利地，控制单元连接到总线系统，特别地连接到布置有轮胎充气系统的车辆的CAN总线系统。由此，允许控制单元向车辆(特别是商用车辆)的其它控制单元传送信息且/或从其接收信息。轮胎充气系统的压力传感器特别地被布置和/或设计为使得其能够检测气流出口和/或气流入口处的压力。有利地，该压力检测可限于静态压力，且和/或压力传感器也能够检测动态压力。有利地，该系统具有至少两个压力传感器，其中，这些传感器中的一个传感器确定或测量气流入口处的压力，且/或另一个传感器测量气流出口处的压力。因此，可以将这两个传感器相应地称为气流入口传感器和气流出口传感器或者气流入口压力传感器和气流出口压力传感器。有利地，轮胎充气系统的这两个传感器或所有传感器(特别是压力传感器)连接到控制单元。控制单元被设计和/或构造成使得其根据检测的压力来打开和/或切换和/或关闭一个或多个阀和可切换阀。便利地，也可被称为可切换阀的阀布置在轮胎充气系统中，使得当阀打开时，气流可通过阀直接或间接地从气流入口流到气流出口(打开位置)，且/或使得当阀处于任何其它开关位置时，阀不允许任何气流通过阀从气流入口流到或能够流到气流出口(关闭位置)。可切换阀可以布置和/或设计在轮胎充气系统中，使得阀的切换位置决定了直接和/或间接气流是否可以从气流入口流到气流出口且/或气流是否可以从气流出口流到待充气的轮胎。通过使用控制单元的压力传感器以及可切换阀，可以实现的是，特别地，可以可变地调节轮胎中存在的目标压力，这是因为可以容易将控制单元设置为特定阈值，超过或低于该阈值时打开或关闭阀门。便利地，轮胎充气系统的阀或可切换阀被设计为使得其具有电气接口且/或能够通过磁力进行切换。由此，可以为可切换阀创建特别紧凑且简单的控制选项或切换选项。

有利地，连接到控制单元的所有压力传感器布置在气流入口和气流出口之间。换句话说，所有能够向控制单元传送信息的压力传感器都可以被设计为使得它们只能确定气流入口和气流出口之间的压力。因此，控制单元特别地不连接可测量车辆的轮胎、空气悬架或悬架系统中的压力或可使用测量来记录压力的压力传感器(就信息技术而言)。

有利地，控制单元具有信息输出端，其中，控制单元被设计为在由轮胎充气系统的压力传感器确定的值或其时间导数高于阈值且/或低于阈值时在信息输出端输出信号(特别是警告信号)。也可以将警告信号称为警报信号。特别地，控制单元的信息输出端可以连接或能够连接到车辆的总线系统和/或另一信息系统。因此，警告信号输出端可以特别用于为商用车辆和/或安装有轮胎充气系统的车辆的操作者输出警告灯光和/或声学或触觉信号。通过将轮胎充气系统设计为当在轮胎充气系统中在气流入口或出口处检测的压力值和/或其时间导数高于且/或低于阈值时在信息输出端处发出警告信号，可以以特别简单的方式通知车辆的用户轮胎中存在过压、欠压和/或泄漏和/或未做好运行准备。尤其可以通过压力的时间导数来确定泄漏。另一方面，可以通过“绝对”压力测量来容易检测系统和/或轮胎中的过压和欠压。另外，尤其在气流入口处且/或在气流出口所记录的压力值的时间导数可用于检测例如增压单元是否正常运行。换句话说，压力传感器可用于确定压力的波动，该波动清楚地表明例如泵的泵周期，且/或在不存在泵的情况下或者在泵或增压单元已被旁路的情况下清楚地表明可切换阀的与压力变化有关的打开时间。其中，附加地或替代地，记录压力的长期时间值及其时间导数，使得可以确定空气压力的长期增加(特别是在2-40秒内的平均值；移动平均值)是否适合于所计数的泵周期。然而，如果压力增加不对应于泵送循环数，则控制单元可以容易确定在轮胎充气系统和/或轮胎和/或压力供应系统或气流入口处存在故障。以此方式，可以以多种方式使用轮胎充气系统及其控制单元，以检测轮胎充气系统和/或其周围部件(轮胎和压缩空气系统)的故障且/或特别地通过信息输出端将这种故障通知给驾驶员。信息输出端可以连接到远程信息处理系统。远程信息处理可用于通知远程人员。远程人员是距远程信息处理系统超过100米、优选地超过1000米并且特别优选地超过10公里的人。特别地，远程人员可以是车队管理者或(车队管理)服务器。

有利地，控制单元是电子控制和/或监测单元。这种电子控制和/或监测单元也可被称为ECU，且/或被设计成ECU。通过以电子控制和/或监控单元的方式提供控制单元，可以以特别简单的方式实现用于车辆的总线系统的接口。此外，此类控制单元还特别具有成本效益。

阀(特别是可切换阀或可被描述为可切换阀)有利地是电磁阀。由此可，能够特别容易且快速地对阀或可切换阀进行切换。

有利地，轮胎充气系统被设计成使得当阀打开时气流出口处的压力大于气流入口处的压力。换句话说，轮胎充气系统可以增加气流入口和气流出口之间的压力。这种压力增加不仅可以出现在打开的阀的情况下，而且也可以出现在关闭的阀的情况下。然而，有利地，至少在打开的阀的情况下，在适当的状态下，在气流出口处存在比在气流入口处更高的压力。气流入口和气流出口之间的这种压力增加尤其可以通过增压单元来实现。

方便地，轮胎充气系统具有增压单元，其中，增压单元特别是增压器。替代地，增压单元还可以是泵、压力补偿器、压力摇杆(Druckwippe)、蠕动泵、涡轮增压器和/或涡轮机。通过提供增压单元，可以以简单且有效的方式在气流出口处实现比气流入口处更高的压力。换句话说，增压单元因此可用于增加轮胎充气系统内的压力，使得车辆的低压(空气)系统(特别是空气悬架系统)也可用作轮胎充气系统的充气系统，但在气流出口处仍然可以存在足够高的压力。特别地，增压单元可以连接到控制单元，使得控制单元可以控制和/或调节增压单元。换句话说，控制单元可以具体地干预增压单元的(操作)状态。如果增压单元是增压器，则可以实现不需要任何外部接口的特别紧凑的系统，从而可以实现特别自主的系统。另一方面，如果增压单元是泵，则可以实现增压单元的特别成本有效且简单的设计。特别优选的是，增压单元是蠕动泵，因为这意味着可以避免空气被润滑剂污染，从而可以防止待充气的轮胎的气门阀被润滑剂堵塞。有利地，增压单元可以是涡轮增压器和/或涡轮机。涡轮增压器和/或涡轮机可用于实现连续的开放式泵送过程，使得可几乎不间断地填充轮胎。有利地，涡轮增压器由压缩空气系统供气，压缩空气系统也向气流入口供气。如果增压单元是压力摇杆，则可以实现增压单元的进一步具有成本效益的替代设计。

优选地，增压单元具有能量接口，其中，用于增压所需的能量通过能量接口进入或能够进入增压单元。有利地，增压单元的能量接口连接到气流入口。换句话说，经由气流入口向增压单元供给能量。

有利地，增压单元的增压能力或增压比在1.05至2.6的范围内，优选在1.1至2.0的范围内，并且特别优选在1.2至1.8的范围内。增压能力或增压比是指增压单元的入口压力与出口压力之间或气流入口处与气流出口处的压力之间的比率。替代地或附加地，优选地，该比率还可以特别地表示增压单元的出口处的压力与增压单元的入口处的压力之间的比率。在比率为1.05至2.6时，可以实现特别好的使用范围，同时防止系统过载。如果比率在1.1至2.0的范围内，则可以实现特别好的能量利用或者可以实现特别高的效率。

有利地，增压单元(特别是增压器)具有一个或两个双活塞、双作用气缸或双作用活塞。由此，允许实现特别紧凑的设计。有利地，两个双作用活塞或气缸特别地通过活塞杆彼此机械连接。这导致活塞之间的力传输特别紧凑。机械连接特别意味着这两个元件不能彼此分离或相对彼此移动。

有利地，增压单元具有出口和/或通风口，其中，出口或通风口将增压单元(特别直接)连接到环境。由此，增压单元的排气变得容易。有利地，消音器布置在出口或通风口中或者出口或通风口上，以便减少周围环境中的噪声污染。除了直接连接之外，可切换阀中的该切换阀或其中一个可切换阀也可以布置在通风口中。

优选地，增压单元(尤其可以是增压器)具有壳体，其中，壳体由铝合金和/或纤维增强塑料制成，或者至少部分地由铝合金和/或纤维增强塑料制成。外壳用于保护增压单元免受外部影响。通过使用铝和/或纤维增强塑料的使用，装置变得特别轻，从而增加了特别是商用车辆中的有效载荷。

在有利实施例中，气流入口直接或间接连接到增压单元的入口，且/或其中，增压单元的出口直接或间接连接到气流出口。直接连接特别是指管线从一个元件直接布线至另一元件，特别地在它们之间不布置阀和/或泵或其它元件。然而，通过直接连接，可以在不破坏“直接”连接的情况下设置气流支路或甚至阀，尤其仅设置可切换阀。间接连接特别意味着不仅在待连接的两个相关点之间可以存在气流支路，而且还可以存在其它元件(例如增压单元和/或阀或其它流体机械元件)。通过将气流入口连接到增压单元的入口，可以以简单的方式使用气流入口处已经存在的压力，从而增压单元须做更少的功。通过将增压单元的出口连接到气流出口，由增压单元输送的流体(特别是压缩空气)能够以特别简单的方式用于轮胎充气。

在附加或替代的优选实施例中，增压单元尤其在气缸盖中、有利地在双作用气缸中具有至少一个、优选两个或多个位移元件，特别是活塞。本发明上下文中的位移元件特别是在增压单元内位移和/或旋转的那些元件，以便实现增压单元的输送空间的体积位移和/或变化，且/或实现输送流体(特别是压缩空气)的输送。例如，活塞、涡轮叶片和/或可变软管体积因此可以被描述为本发明意义内的位移元件。通过提供位移元件，可以通过增压单元以特别简单的方式实现压力的增加。特别优选地，增压单元是静压单元。换句话说，增压单元可以设计成通过封闭的热力学过程实现增压。有利地，增压单元具有一个或多个作为一个或多个双作用缸形式的位移元件。有利的是，这些双作用缸中的两者保持和/或布置在同一活塞杆上且/或通过操作性连接件彼此连接，使得一个双作用缸的运动自动引起或需要另一个双作用气缸的运动。通过这种方式，可以以特别节省空间的方式实现增压单元，特别是增压器形式的增压单元。

在有利实施例中，增压单元具有线性电机或者连接到线性电机。通过使用线性电机，可以实现用于增压单元的位移元件和/或活塞的特别良好且紧凑的驱动选项。另外，还可以使用线性电机来专门设定和/或确定增压单元的冲程或排量。

在有利实施例中，增压单元具有磁力源(特别是电磁体)，其中，由磁力源感应出的磁力直接或间接地作用在增压单元的一个或一个位移元件上，并且有利地可以改变其空间位置。换句话说，增压单元可具有发起或能够感应出磁力的元件，其中，该磁力源的配对件直接或间接连接到增压单元的位移元件，使得由磁力源发起的力可以引起增压单元的位移元件的空间位置的变化。例如，磁力源可以“类似于”电动机的定子，并且位移元件可以类似于电动机的转子。因此，为了实现增压单元的小尺寸，特别有用的是，由磁力源感应出的磁力直接作用在增压单元的位移元件上，特别是作用在增压单元的活塞或活塞杆上。通过以这种方式设计位移元件的致动或位移元件的驱动，可以实现类似于“轨道炮”的操作原理，其中，“射弹”可以是位移元件或者形成其等同物。

有利地，轮胎充气系统具有入口压力传感器，其中，入口压力传感器能够检测气流入口处的压力。例如，轮胎充气系统可以具有能够检测轮胎充气系统入口处的压力的另一压力传感器。利用这种入口压力传感器，轮胎充气系统能够检测轮胎充气系统的气动操作准备状态。换句话说，入口压力传感器可以轻松检测到气流入口处的气压何时不足以操作轮胎充气系统。入口压力传感器有利地连接到轮胎充气系统的控制单元，从而可以向控制单元馈送或供应由入口压力传感器检测的值。

有利地，可切换阀是2/2路阀。替代地或附加地，优选地，可切换阀或可切换阀中的一者是3/2路阀或4/2路阀。通过仅提供可切换阀的两个切换位置，可以相对快速且可靠地切换阀，从而可以提高轮胎充气系统的安全性。

如果可切换阀是2/2路阀，则可以实现特别紧凑的阀，从而节省宝贵的安装空间。

如果切换阀是3/2路阀，则可以以特别简单的设计以不同的方式实现从气流入口到气流出口的目标气流。例如，轮胎充气系统可以被设计为使得3/2路阀的其中一个接口连接到气流入口，而其它接口可选地或可切换地连接到连接管线和/或增压单元。由此，允许轮胎的压力填充类型能够快速且选择性地适应气流入口中存在的压力。特别地，这种设计允许轮胎充气系统选择性地决定是否应当在气流入口和气流出口之间例如经由连接管线直接建立气流或者从气流入口流动至流量出口(加压)空气是否应当流经增压单元。通过绕过增压单元，可以实现特别快速和容易的填充，其中，尤其在气流出口处的压力低于气流入口处的压力的情况且/或在所需的压力为低的情况下(例如，双轮胎就是这种情况)，应当使用这种设计。

如果使用4/2路阀，则特别可以实现的是，压力传感器(特别是入口压力传感器)可以可选地连接到环境或气流入口，同时增压单元可以连接到气流入口或环境。通过可选地以使压力传感器连接到气流入口或连接到环境的方式连接压力传感器，压力传感器(特别是气流入口传感器)可以用于检测可切换阀的“站位(Kleben)”。换句话说，压力传感器因此可用于监测可切换阀的正确功能。通过增压单元的选择性区分以及增压单元与气流入口或环境的选择性连接，可以即使在压力供应系统(特别是空气悬架系统)发生故障或气流入口堵塞的情况下确保轮胎充气系统也继续运行，因为因此使用环境空气而不是气流入口来给轮胎充气。

便利地，一个压力传感器和/或多个压力传感器，尤其入口压力传感器和/或出口压力传感器布置在控制单元的电路板上。以此方式，可以实现特别紧凑的控制传感器单元，由于这种紧凑性，该控制传感器单元可以容易地安装，并且在制造过程期间仅导致较低的存储成本，并且还可以节省宝贵的安装空间。

方便地，轮胎充气系统具有连接管线，其中，连接管线尤其仅经由阀将气流入口直接连接到气流出口。换句话说，轮胎充气系统可以被设计为使得通过连接管线并通过阀来自气流入口的气流或者通过可切换阀并通过连接管线来自气流入口的气流将气流入口直接连接到气流出口。以此方式，可以实现空气从气流入口直接供应到轮胎中，尤其无需引导气流通过轮胎充气系统的增压单元。这在如下情况下是有利的：通过轮胎充气系统快速消除低轮胎压力，且和/或轮胎充气系统或气流出口流体地连接到双轮胎。此外，尤其在低轮胎压力的情况下，可以通过这种设计来减少轮胎充气系统的充气时间和/或能量需求。

方便地，轮胎充气系统具有排气阀，其中，处于其切换位置之一的排气阀将气流出口流体地、尤其直接连接到环境。因此，排气阀可用于将气流出口直接连接到环境，尤其以便降低轮胎充气系统内的压力，尤其降低气流出口处的压力。排气阀可以连接到控制单元，且/或是自切换阀。自切换阀的优点是创建了额外的安全系统。可以通过控制单元切换的排气阀的优点在于，可以通过使用这种排气阀的控制单元有针对性地降低轮胎的轮胎压力。例如，在轮胎显著变热的情况下，在路面发生的情况下，且和/或在轮胎被压缩空气无意地过度填充的情况下，这种措施可能是必要的和/或优选的。

在有利实施例中，可以通过控制单元来切换排气阀。这种类型的设计能够特别容易以有针对性的方式将轮胎中的压力尤其降低到可自由选择的值。

方便地，在气流入口与切换阀之间布置有背压阀(Rückschlagventil)和/或无回流的溢流阀。“之间”应理解为背压阀和/或溢流阀可设置在气流入口与可切换阀之间的流动路径“中”。因此，术语“之间”应在流动意义上理解。有利地，回流阀可以防止空气或压缩空气从轮胎充气系统流入供应系统，尤其流入供应车辆或商用车辆的压缩空气系统。特别地，这可以防止压力损失。溢流阀用于确保气流入口处存在一定的最小充气压力。有利的是提供背压阀和无回流的溢流阀两者，因为两种类型的阀的这种双重布置能够实现特别安全且高效的轮胎充气系统。

有利地，轮胎充气系统具有温度传感器，通过该温度传感器可以尤其气流入口处确定轮胎充气系统中的环境温度或压缩空气温度。有利地，轮胎充气系统可以具有大量温度传感器。

优选地，在气流入口和增压单元之间，尤其在气流入口和增压单元的入口之间仅存在一个可切换阀。由此，压力损失保持在较低水平，从而获得特别节能的系统。

优选地，在增压单元与气流出口之间，尤其在增压单元的出口与气流出口之间仅存在一个可切换阀。由此，压力损失保持在较低水平，从而获得特别节能的系统。

有利地，可切换阀将增压单元的入口与气流入口流体地连接或断开。换句话说，可切换阀或可切换阀之一可在一个切换位置将气流入口流体地连接到增压单元，尤其连接到增压单元的入口，并在另一切换位置将它们断开。由此，能够实现特别紧凑的系统。

有利地，可切换阀将增压单元的出口与气流出口流体连接或断开。换句话说，可切换阀或可切换阀之一可以在一个切换位置将气流出口连接到增压单元的出口，或者通常就流量而言连接到增压单元，并在另一切换位置将它们断开。由此，能够实现特别紧凑的系统。

本发明的另一方面可涉及一种包括如前述和下述的轮胎充气系统的商用车辆。有利地，轮胎充气系统的气流入口连接或能够连接到商用车辆的压缩空气系统，尤其连接到商用车辆的空气悬架的压缩空气系统，且/或其中，轮胎充气系统的气流出口有利地连接或能够连接到商用车辆的轮胎的压力室。换句话说，轮胎充气系统可以布置在商用车辆中，使得压缩空气可以从商用车辆的压缩空气系统经由轮胎充气系统的气流入口流入流体内部空间或流动管线以及轮胎充气系统的压缩空气接收结构中，且/或可以从轮胎充气系统的这些体积或压缩空气接收体积经由轮胎充气系统的气流出口流动或输送到商用车辆的轮胎的压力室中。有利地，商用车辆的所有轮胎，尤其承载轮胎均流体地连接到气流出口。例如，商用车辆的所有轮胎因此可以通过轮胎充气系统来充气。商用车辆的承载轮胎特别是支撑商用车辆的车轴的那些轮胎。车轴特别是当车辆行驶时相对于道路支撑和/或承载商用车辆的那些车轴。商用车辆的这些轮胎尤其可以是双轮胎和/或单轮胎。

本发明的另一方面可涉及一种操作尤其如上文和下文所述的轮胎充气系统的方法。有利地，该方法包括以下步骤：

-确定轮胎充气系统的气流出口处的压力；

-有利地将所确定的压力值传输至控制单元；

-通过控制单元将所确定的压力与目标压力的比较；

-特别地，当压力低于设定压力或阈值时，尤其通过控制单元驱动轮胎充气系统的压力增加单元。

根据本发明的方法是确保在轮胎中的压力下降时可以对轮胎重新充气或者增加压力的特别简单的方式。有利地，目标压力是固定值。换句话说，这个值是不可变的。特别地，因此它不是过程中测量的轮胎压力，而仅是在气流出口处测量的压力。对于气流出口替代地或附加地，还可以测量气流入口处的压力。

在该方法的有利实施例中，该方法包括以下步骤：

-确定增压单元的输送流体流量，尤其确定轮胎充气系统的输送体积流量；

-确定轮胎充气系统的气流出口处的压力增加；

-确定压力增加是否小于尤其由于体积和/或待充气轮胎的体积和/或轮胎充气系统的体积而预期的压力增加。

通过尤其通过对例如增压单元的位移元件的泵循环、泵冲程和/或转数和/或缸冲程进行计数来确定输送体积流量，并且确定轮胎充气系统的气流处处的压力增加并将其与预期压力进行比较，可以特别地确定是否需要泄漏和/或更换轮胎和/或轮胎的气门阀。通过了解轮胎充气系统和/或轮胎的所提供的体积并且通过使用简单的热力学定律，可以以简单的方式确定预期的压力增加。方便地，可通过轮胎充气系统的控制单元确定该预期压力增加或输送体积流量。

在特别是如上所述和如下所述的操作轮胎充气系统的方法的另一替代或附加优选实施例中，该方法包括以下步骤：

-确定增压单元的两个连续泵循环之间的时间；

-比较两个泵送循环之间的时间和/或时间变化，其中，在超过阈值时，控制单元发出警告。通过确定增压单元的两个连续泵送循环之间的时间并将变化和/或与设定压力进行比较，可以容易确定增压单元是否正常运行。

特别地，可以确定的是，在两个连续的泵循环或泵冲程之间的时间间隔太短时，增压单元不能实现期望的目标压差。泵送循环特别是指增压单元的位移元件恰好完成一个运行周期或一转。特别地，运行周期是指增压单元的位移元件离开一个位置并在一个循环之后返回到完全相同的位置。

特别地，根据本发明的方法可以具有已经在轮胎充气系统和/或商用车辆的背景下扫描的和/或下文说明的特征。换句话说，用于操作轮胎充气系统的方法还可具有上文关于装置阐述的特征，并且相反，该装置可具有结合用于操作轮胎充气系统的方法阐述的特征。特别地，轮胎充气系统的控制单元能够被设计和/或构造使得其能够尤其在上文和下文描述的轮胎充气系统中实现根据该方法的特征。

附图说明

通过下文参照附图给出的说明，本发明的其它优点和特征将变得显而易见。所示实施例中公开的各个特征也可以用在其它实施例中，除非明确排除这一点。

图1示出了轮胎充气系统的第一实施例；

图2示出了轮胎充气系统的第二实施例；

图3示出了轮胎充气系统的第三实施例；

图4示出了是轮胎充气系统的第四实施例；

图5示出了轮胎充气系统的第五实施例；

图6示出了轮胎充气系统的第六实施例；

图7示出了轮胎充气系统的第七实施例；

图8示出了轮胎充气系统的第八实施例；

图9示出了轮胎充气系统的第九实施例；和

图10示出了轮胎充气系统的第十实施例。

具体实施方式

图1示出了轮胎充气系统。轮胎充气系统通过气流入口1连接到商用车辆的压缩空气系统，其中，该压缩空气系统是商用车辆的空气悬架压缩空气系统，也可被称为空气悬架(Luftfeder)的压缩空气系统。该轮胎充气系统也可被称为填充或供气系统。溢流阀2布置在气流入口1的在气流方向上的下游。在溢流阀2的下游设置有气流支路，压力传感器11能够通过该气流支路确定气流入口1处的压力，压力传感器11是气流入口传感器11，特别是间接气流入口传感器。再往下游的是阀13，其可通过电流和电磁体进行切换。可切换阀13连接到控制单元12，使得控制单元12能够使可切换阀13进入各种切换位置。控制单元12具有信息输出端14。利用该信息输出端14，控制单元12(图中为ECU)可以尤其经由总线系统将信息提供给车辆系统，提供给车辆的其它控制单元，且/或连接到显示器，以便能够为用户显示错误消息和/或其它信息，尤其显示压力传感器10、11的压力值。除了信息输出端14之外或作为信息输出端14的替代，控制单元12还可以具有信息输入端，可以利用该信息输入端将信息传送到控制单元12。为了实现相对于气流入口1处存在的(可由气流入口传感器10确定的)压力的压力增加，轮胎充气系统具有增压单元3。在当前情况下，增压单元3具有两个双作用气缸，这两个双作用气缸通过活塞杆彼此连接。增压单元3具有环境出口，在该环境出口处布置有消音器9。可以通过该环境出口将流体从增压单元3直接排放到环境中。增压单元3的出口直接连接到气流出口6，其中，如图1所示，气流出口6连接到多个轮胎。为了确定气流出口6处存在的压力，轮胎充气系统具有压力传感器11，如图1所示，压力传感器11被设计为气流出口传感器11，因为其确定气流出口6处的压力。为了防止由于轮胎充气系统的管线中的过大压力而导致系统过载，安全阀5安装或布置在气流出口6附近且/或直接连接到气流出口6，该安全阀可以防止系统中的压力过大。可选地或附加地，优选地，安全阀5还可以尤其以直接连接到出口3.2的方式集成到增压单元3中。

图2示出了与图1所示的系统类似的系统，其中，在图2中标记了增压单元的入口3.1和增压单元的出口3.2。如在图2中可以看出，气流入口传感器10和气流出口传感器11都是控制单元12的一部分。该控制单元12也可被称为控制装置。图2中使用的可切换阀13是4/2路阀。在图2所示的情况下，入口压力传感器10经由可切换阀13连接到环境，使得可经由压力传感器10或气流入口传感器10检测可切换阀13的“站位(Festkleben)”。

图3示出了与图1和图2所示的变型根本不同的轮胎充气系统。在图3所示的变型中，气流入口1经由连接管线22直接连接到气流出口6。因此，图3所示的轮胎充气系统没有增压单元。

图4示出了与图2所示的轮胎充气系统类似的轮胎充气系统，其中根据图4的系统包括可由控制单元12切换的排气阀24。换句话说，控制单元12因此可以使排气阀24进入其两个不同的切换位置。在图4中，排气阀24被设计为电磁阀。排气阀24可以容易降低气流出口6处的压力，以防止待充气的轮胎过度充气或降低轮胎内的压力。

图5示出了轮胎充气系统，该轮胎充气系统能够利用可切换阀13将气流入口1经由增压单元13或经由连接管线22连接到气流出口6。换句话说，由控制单元12切换的可切换阀13因此可以确保来自气流入口1的气流通过增压单元3流入气流出口6，或者可以经由连接管线22直接从气流入口1或可切换阀13流入气流出口6。另外，在可切换阀13与气流入口1之间设有溢流阀2和背压阀34，其中，背压阀34用于防止流体从轮胎充气系统内部回流到气流入口1。另一方面，溢流阀2用于确保气流入口1处的压缩空气具有一定的最小压力。

图6示出了轮胎充气系统。该轮胎充气系统包括具有入口3.1和出口3.2的增压单元3。控制单元12的信息输出端14连接到24V CAN总线或至少部分地形成该总线。然而，CAN总线也可以具有低电压，例如12伏或5伏。该CAN总线可以设置在本发明的任何实施例中。增压单元3通过通风口与环境连接，该通风口具有消音器9，也可被称为静音器。可切换阀13连接到控制单元12，其中，可切换阀13是2/2路阀。2/2路阀或可切换阀13位于增压单元3的供气管线中或者在气流方面将增压单元3的入口3.1与气流入口1连接或分开。气流入口1和气流出口6均连接到压力传感器，从而可以在那里测量或记录压力。

图7示出了类似于图6的实施例。可切换阀13也连接到控制单元12，其中，可切换阀13是2/2路阀。2/2路阀或可切换阀13位于增压单元3的排气管线中或者在气流方面将增压单元3的出口3.2与气流出口6连接或分开。气流入口1和气流出口6均连接到压力传感器10、11，从而可以在那里测量或检测压力。

图8示出了与图6或图7类似的设计。然而，可切换阀13在此布置在增压单元3的通风口中。

图9示出了轮胎充气系统的另一实施例。与图5的实施例类似，该轮胎充气系统具有连接管线22，连接管线22可以将气流入口1直接连接到气流出口6，从而绕过增压单元3。为了防止连接管线22中的回流，在连接管线22内部设置有背压阀34。切换阀13可以将连接管线22以及增压单元3连接到气流入口1或将它们同时断开。有利地，在所示实施例中，气流出口1处的期望压力比期望的轮胎压力或气流出口6处的压力低不超过15％。

图10示出了轮胎充气系统的另一实施例。该实施例的特征特别在于以下事实：可切换阀13布置在连接管线22以及增压单元3的供气管线中。由此，可以抵消轮胎的尤其通过连接管线22的甚至较大的泄漏。连接管线22也可被称为旁路，其在其它实施例中也可配备有可切换阀和/或背压阀34。

附图标记列表

1 气流入口

2 溢流阀

3 增压单元

3.1 增压单元入口

3.2 增压单元出口

5 安全阀

6 气流出口

9 消音器

10 压力传感器/气流入口传感器

11 压力传感器/气流出口传感器

12 控制单元

13 可切换阀

14 信息输出端

22 连接管线

24 排气阀

34 背压阀

Claims (15)

1.一种尤其用于商用车辆的轮胎充气系统，其包括：

控制单元(12)、气流入口(1)、压力传感器(10、11)、可切换阀(13)和气流出口(6)，所述可切换阀特别是电动和/或磁性的可切换阀，

其中，所述气流入口(1)连接到或能够连接到压缩空气系统，尤其连接到空气悬架的压缩空气系统，

其中，所述气流出口(6)连接到或能够连接到轮胎的压力室，

其中，所述控制单元(12)连接到所述压力传感器(10、11)和所述可切换阀(13)，

其中，所述压力传感器(10、11)能够检测所述气流出口(6)或所述气流入口(1)处的压力，

其中，所述控制单元(12)被设计成使得：尤其当在所述气流出口(6)处检测的压力低于阈值时，所述控制单元根据所检测的压力打开和/或切换所述可切换阀(13)。

2.根据权利要求1所述的轮胎充气系统，

其中，所述控制单元(12)是电子控制和/或监测单元(ECU)。

3.根据前述权利要求中任一项所述的轮胎充气系统，

其中，所述轮胎充气系统包括增压单元(3)，

其中，所述增压单元(3)特别是增压器、泵、压力补偿器、压力摇杆、蠕动泵、涡轮增压器和/或涡轮机。

4.根据前述权利要求中任一项所述的轮胎充气系统，

所述增压单元(3)具有能量接口，用于增压所需的能量通过所述能量接口到达或能够到达所述增压单元(3)，

其中，特别地，所述增压单元(3)的所述能量接口连接到所述气流入口(1)。

5.根据前述权利要求中任一项所述的轮胎充气系统，

其中，所述增加单元(3)的增压能力和/或增压比在1.05至2.6的范围内，优选在1.1至2.0的范围内，特别优选在1.2至1.8的范围内。

6.根据前述权利要求中任一项所述的轮胎充气系统，

其中，所述增压单元(3)特别地可以是增压器，其具有一个或两个双活塞、双作用气缸或双作用活塞。

7.根据前述权利要求中任一项所述的轮胎充气系统，

其中，所述轮胎充气系统具有入口压力传感器(10)，

其中，所述入口压力传感器(10)能够检测所述气流入口(1)处的压力。

8.根据前述权利要求中任一项所述的轮胎充气系统，

其中，所述可切换阀(13)是2/2路阀。

9.根据前述权利要求中任一项所述的轮胎充气系统，

其中，所述切换阀(13)为3/2路阀或4/2路阀。

10.根据前述权利要求中任一项所述的轮胎充气系统，

其中，所述压力传感器，尤其所述入口压力传感器(10)布置在所述控制单元(12)的电路板上。

11.根据前述权利要求中任一项所述的轮胎充气系统，

其中，所述轮胎充气系统具有连接管线(22)，

其中，所述连接管线(22)经由所述可切换阀(13)尤其直接地将所述气流入口(1)连接到所述气流出口(6)。

12.根据前述权利要求中任一项所述的轮胎充气系统，

其中，在所述气流入口(1)和所述可切换阀(13)之间设置有背压阀(34)和/或无回流的溢流阀(2)。

13.一种商用车辆，其包括根据前述权利要求中任一项所述的轮胎充气系统，

其中，所述气流入口(1)有利地连接到或能够连接到所述商用车辆的压缩空气系统，尤其连接到所述商用车辆的空气悬架的压缩空气系统，且/或

其中，所述气流出口(6)有利地连接到或能够连接到所述商用车辆的轮胎的压力室。

14.根据权利要求13所述的商用车辆，

其中，所述商用车辆是商用拖车，特别是半拖车。

15.一种用于操作轮胎充气系统的方法，所述轮胎充气系统特别是根据前述权利要求1至12中任一项所述的轮胎充气系统，所述方法包括以下步骤：

-确定所述轮胎充气系统的气流出口(6)处的压力；

-通过控制单元(12)将所确定的压力与目标压力进行比较；

-特别地，当所述压力低于所述目标压力时，驱动所述轮胎充气系统的增压单元(3)。