CZ20032558A3

CZ20032558A3 - Systém k řízení tlaku při huštění pneumatik

Info

Publication number: CZ20032558A3
Application number: CZ20032558A
Authority: CZ
Inventors: Michel Maquaire
Original assignee: Syegon Sarl
Priority date: 2001-03-20
Filing date: 2002-02-22
Publication date: 2004-12-15
Also published as: CA2441811A1; US6976391B2; IL152557A0; FR2822413B1; KR20030019390A; PL370198A1; BR0204492A; US20040112130A1; EP1370429A1; WO2002074561A1; FR2822413A1

Description

Oblast techniky

Vynález se týká systémů k řízení a kontrole tlaku pneumatik.

Dosavadní stav techniky

Je známo, že ve shora uvedené preferované oblasti použití bylo již navrženo zabudovat do klasické pneumatiky vzduchový ventil, v zásadě určený k huštění a vypouštění pneumatiky. Ventil je ovládán pneumatickým blokem, kde tento blok je automaticky řízen elektronickou skříňkou nebo ručně pomocí tlačítek. Pro větší upřesnění se lze odvolat na patenty EP0246953 a EP-0296017. V tomto provedení není popsána speciální konstrukce pneumatiky a je možno zjistit, že huštění pneumatiky je zajištěno pouze externím zdrojem.

Jenže jednoduché ovládání huštění a vypouštění pneumatiky prostřednictvím externího zdroje již není v současnosti uspokojivé, neboť uživatelé si přejí, aby řízení tlaku panujícího v celkovém objemu nebo pneumatice vzhledem ke stavu terénu probíhalo tak, aby zjištění jakékoliv nepravidelnosti objemu bylo provedeno automaticky a úplně nezávisle. Lze se odvolat na patent FR-88.00476, kde je popsán systém udržování tlaku pneumatik.

Podstata vynálezu

Cílem vynálezu je navrhnout spolehlivý systém pro řízení tlaku v pneumatice, zahrnující zdroj tlaku, a • ·

pro trvalou, a to automatickou kontrolu stavu uvedené pneumatiky.

Předmětem tohoto vynálezu je tedy systém k řízení tlaku panujícího v pneumatice, tvořené vnějším obalem, upevněným na ráfku, jehož podstatou je, že pneumatika obsahuje vnitřní obal, uspořádaný na dně ráfku a uzpůsobený k vytvoření rezervy vzduchu pod zvýšeným tlakem, první ovládač zabudovaný do vnitřního obalu, povolující průchod vzduchu k vnějšímu obalu pro zajištění jeho nahuštění, druhý ovládač zabudovaný do vnějšího obalu, povolující odvádění vzduchu směrem ven, pro zajištění jeho vypuštění, elektronický soubor, uzpůsobený k vysílání informací k prvnímu nebo druhému ovládači nebo k přijímání informací dodávaných pomocí snímače nebo snímačů pro kontrolu tlaku a teploty, panujících ve vnějším obalu nebo ve vnitřním obalu, ovládací prostředek elektronického souboru a klávesnici, přičemž uvedený systém je uspořádán pro ovládání hodnoty tlaku vnějšího obalu mezi minimální a maximální hodnotou, vzhledem k logice ovládání ve vztahu s vnějšími podmínkami, kterým je vystavena pneumatika, a pro zajištění trvalé kontroly hodnoty uvedeného tlaku, panujícího v uvedené pneumatice.

Ovládací prostředek je s výhodou ve formě elektronické skříňky, v níž jsou uzavřeny logické ovládací prostředky.

Klávesnice dále s výhodou obsahuje indikátory stavu pneumatiky, viditelného operátorem a prostředky pro oznamování korekce nebo hodnot nastavení tlaku panujícího v kontrolní (pilotní) pneumatice.

Klávesnice může být součástí ovládacího prostředku.

Systém dále s výhodou obsahuje prostředky umožňující zjišťovat vypuštění vzduchu v pneumatice a lokalizovat uvedenou pneumatiku.

Systém dále s výhodou obsahuje odlišné hodnoty nastavení podle stavu naložení vozidla, například plně naloženého, z poloviny naloženého nebo prázdného, a to pro každý druh terénu, a indikátor zvýšených otáček.

Ovládač s výhodou obsahuje zdroj elektrické energie, tvořený elektronickým systémem, uzpůsobeným k rekuperování a akumulování energie, pocházející ze setrvačnosti spojené se zrychlováním nebo zpomalováním vozidla nebo cyklickým deformováním pneumatiky nebo bezdrátovým přenosem kmitočtu nebo odpovídačem.

Zdroj elektrické energie může být spojen s dynamem poháněným zrychlováním nebo zpomalováním vozidla.

Pneumatika může obsahovat první snímač teploty a tlaku, zabudovaný ve vnitřním obalu, a určený k měření tlaku a teploty panujících v uvedeném obalu.

Pneumatika může obsahovat druhý snímač teploty a tlaku, zabudovaný ve vnějším obalu, a určený k měření tlaku a teploty panujících v uvedeném obalu.

Snímač je s výhodou opatřen vysílačem zapojovatelným buď dálkově, pro přenášení údajů o teplotě a tlaku, nebo automaticky v případě změny horních a spodních parametrů tlaku a teploty vzhledem k předem nastavené hodnotě.

Systém dále s výhodou obsahuje buď trvalý systém pro udržování tlaku vnitřního obalu, nebo minimálních hodnot tlaku, který má panovat ve vnitřním obalu, aby buď oznámil řidiči, aby provedl navrácení tlaku vnějším zásahem, nebo zapojil automatické zařízení pro opětné nahuštění, které může být zabudováno ve vozidle nebo v kole.

Nejpřednější výhoda systému pro pneumatiky podle vynálezu spočívá ve zjednodušené konstrukci pro výrobu kol vozidla, uzpůsobených k zabudování všech prvků, umožňujících ovládat

tlak huštění a znát jeho stav.

Další výhoda vynálezu spočívá ve stálé pohotovosti zdroje tlakového vzduchu ve vnitřním obalu, umožňující uskutečnit velice rychlé nahuštění vnějšího obalu.

Další výhoda vynálezu spočívá v izolování zdroje tlaku vzhledem k vnějšímu prostředí.

Další výhoda vynálezu spočívá ve skutečnosti, že zdroj tlaku umožňuje normální jízdu vozidla v případě prasknutí pneumatiky.

Další výhoda vynálezu spočívá ve skutečnosti, že systém umožňuje operatérovi vložit v každém okamžiku nastavení odlišné od nastavení vloženého automaticky.

Další výhoda spočívá ve skutečnosti, že systém umožňuje izolovat objem od zbytku zařízení v případě vážné havárie.

Další výhoda systému podle vynálezu spočívá ve skutečnosti, že objem se může měnit bez jakéhokoliv poruchy funkce, přičemž systém zůstává provozuschopný.

Přehled obrázků na výkrese

Další vlastnosti, podrobnosti a výhody vynálezu jasněji vyplynou z výkladu popisu, daného jak bude ukázáno v souvislosti s výkresem, kde na obr. 1 je ve schematickém řezu znázorněna pneumatika podle vynálezu, na obr. 2 je schematicky znázorněno provedení ovládače, na obr. 3 je schematicky znázorněno provedení snímače a na obr. 4 je schematicky znázorněno provedení systému ovládání.

Příklady provedení vynálezu

Na obr. 1 je uvedeno kolo 1 neznázorněného vozidla,

tvořeného ráfkem 2, na němž je upevněn vnější obal 3. Ráfek 2 představuje obvodovou část 4_, tvořící vybrání. Vnitřní obal _5 je s výhodou umístěn ve vybrání. Tento vnitřní obal _5 může mít tvar trubice uzavřené tlustou stěnou nebo může mít tvar plného okolku opatřeného perforacemi, které jsou vzájemně spojeny. Tento vnitřní obal _5 může být pod zvýšeným tlakem, například 100.10⁵ Pa, pokud není nainstalován žádný stálý systém pro huštění, nebo například pod tlakem 5 až 10.10⁵ Pa, jestliže je použit stálý systém pro huštění, pro vytvoření rezervy stlačeného vzduchu, uzpůsobeného zásobovat vnější obal jj.

Vnitřní obal 5 představuje dostatečnou trvanlivost a dostatečný odpor pro vytváření odvalovacího povrchu v případě prasknutí vnějšího obalu 3, které se nedá kompenzovat.

Vnitřní obal _5 je opatřen prvním ovládačem 6, jehož úkolem je povolovat průchod stlačeného vzduchu směrem k vnějšímu obalu 3.

Takto je možné postupným odběrem nastavit tlak panující ve vnějším obalu .3. Vnitřní obal _5 je současně opatřen prvním snímačem Ί_, určeným k měření teploty a tlaku, panujících uvnitř, a jehož význam bude dále vysvětlen.

Vnější obal jj je opatřen druhým ovládačem 8_, určeným ke zprostředkování komunikace s vnějším prostředím. Otevření tohoto ovládače jj je kontrolováno prostředky, které budou dále popsány, pro zajištění rychlého nebo pomalého vypouštění vnějšího obalu jj. Vnější obal 3 je rovněž opatřen snímačem 9, umožňujícím měřit tlak a teplotu, panující uvnitř něho.

Konstrukce snímačů 7 a 9 je určena pro bezdrátový přenos měření, provedených buď průběžně během daného času, nebo přesně, na přání uživatele, nebo konečně náhodně podle logiky ovládání.

Konstrukce popsané pneumatiky umožňuje zbavit se • ·

externího zdroje tlaku pro normální funkci a umožňuje zjednodušit různé kontroly nebo ovládání, vyžadované pro řízení funkčního tlaku pneumatiky při použití u vozidla, stavu odvalovacího povrchu, přepravovaného nákladu nebo všech dalších parametrů, považovaných za podstatné.

Na obr. 2 je uveden příklad provedení ovládače 6 (nebo 8), které jsou ve tvaru zpětné klapky, obsahující například kuličku 10, dosedající na sedlo vymezené podpěrou 11. Kulička 10 je spojena s ovládacím prostředkem 12, určeným k zajištění uvolnění kuličky 10 od svého sedla. Zdroj 13 energie umožňuje zásobovat ovládací prostředek 12 například elektrickým proudem. Zdroj 13 může být například tvořen elektronickým systémem, uzpůsobeným k rekuperování a akumulování energie, pocházející ze setrvačnosti spojené se zrychlováním nebo zpomalováním vozidla nebo cyklickým deformováním boku pneumatiky nebo odpovídačem s bezdrátovým přenosem kmitočtu.

Rovněž dynamo, otočně poháněné během pohybu zrychlování nebo zpomalování vozidla vytváří prostředek k výrobě energie, která se může zmenšovat. Otevření ovládače je ovládáno snímačem zabudovaným do ovládacího prostředku 12. Tento ovládač může být vytvořen ve velice kompaktním tvaru o velice nízké hmotnosti, umožňující normální vyvážení kola.

Na obr. 3 je uveden snímač /_ (nebo 9) , obsahující sondu 14 nebo detektor pro měření teploty a sondu 15 nebo detektor pro měření tlaku. Tyto sondy jsou připojeny k vysílači 16. Samozřejmě, že snímač T_ (nebo 9) může být ovládán pro uvedení do pohotovosti nebo pro jeho aktivaci. Vysílač může být zapojen buď dálkově, podle potřeby, pro přenášení údajů o teplotě a tlaku, nebo automaticky v případě změny parametrů tlaku a teploty, které se odchylují od předem nastavených hodnot.

Ί

vypouštění pneumatik,

Podle vynálezu se ke shora popsané pneumatice připojí systém k řízení, umožňující kontrolovat tlak ve vnějším obalu f a automaticky ho měnit v závislosti na určitém počtu kritérií, jako je přepravovaný náklad nebo stav terénu.

Je pochopitelné, že taková možnost nabízí uživatelům splnění řady přání. Skutečně, konstrukce vozidla není namáhána stejným způsobem, když je vozidlo plně naloženo, z poloviny naloženo nebo je prázdné. Stejné to je, když vozidlo jede na zvlněném terénu, na písku, na silnici nebo na dálnici. Zásah do tlaku huštění umožňuje snížit tato namáhání a omezit je na úroveň srovnatelnou s kritérii požadované bezpečnosti a mobility a normální životnosti vozidla. A za druhé, projevuje se jako nezbytné, znát v každém okamžiku stav pneumatik vozidla, zejména v případě prasknutí pneumatiky nebo v případě nenapravitelné havárie.

Na obr. 4 jsou uvedeny různé komponenty systému ovládání, který obsahuje elektronický soubor 17, ovládací prostředek 18 a klávesnici 19.

Elektronický soubor 17 umožňuje zajistit všechny kontrolní funkce, s nimiž se počítá v logice ovládání.

Tento soubor umožňuje podle okolnosti huštění nebo pneumatiky JL nebo podle okolnosti skupiny zajištění automatického dohledu nad pneumatikou nebo pneumatikami, trvalým hlášením o tlaku a teplotě, automatické seřízení tlaku pneumatiky v závislosti na • · · · • · ··

nastavení, zjišťování a lokalizování objemu vypuštěného vzduchu, kompenzování tohoto vypuštění, izolování pneumatiky od zbývající části systému, jestliže u ní není možno provést kompenzování, dodávání informací o zvýšených otáčkách, a korigování tlaku. Samozřejmě, že tento soubor obsahuje elektronické prostředky umožňující zjišťování tlaku a teploty, případně zabudovaných v objemu pneumatik nebo umístěných v odstupu vzhledem ke shora popsaným ovládačům a detektorům.

Soubor 17 může obsahovat první přijímač 20 ve spojení se sondami 14 snímačů Ί_ a 9 každé pneumatiky a druhý přijímač 21 ve spojení se sondami 15 jejich snímačů, přičemž tyto dva přijímače mohou být ostatně spojeny. Soubor 17 rovněž obsahuje jeden vysílač 22 ve spojení s ovládačem 6 a druhý vysílač ve spojení s ovládačem £3.

Signál vysílaný vysílačem 16 je tak přijímán a zpracován v ovládacím prostředku, pro přenesení informací ke klávesnici 19.

Ovládacím prostředkem 18 je elektronická skříňka, v níž jsou uzavřeny logické ovládací prostředky, umožňující iniciování každého měření, nutného k činnosti systému. Jedná se tedy o řadu instrukcí nebo o program, umožňující získat oznámení na úrovni klávesnice 19 představující daný příkaz. Takže, jestliže se chce nahustit obal 3 podle předem nastavené hodnoty, například podle průjezdu z měkkého terénu na silnici, ovládá se otevření ovládače 8^ pro spojení zdroje tlaku, vytvořeného vnitřním obalem _5 s obalem 3. Když se dosáhne hodnoty nastavení, tj. když je odchylka mezi těmito dvěma hodnotami nulová, skříňka 18 ovládá vypnutí ovládače 6. Analogický proces je přijat pro zajištění vypouštění obalu 3. Když je příkaz vydán, ovládač _8 je otevřen a vzduch je vypuštěn do okolí. Je to stejné, když je požadavek na kontrolu ·· ···· • · · · • · ·· • · · ·

tlaku pneumatiky. Snímač tlaku se aktivuje ovládacím prostředkem 18 a naměřená hodnota je oznámena na úroveň klávesnice 19. Jde to tak, že prostředek 18 umožňuje rozlišovat informace, přicházející z každé pneumatiky.

Pravidelná kontrola rezervy tlaku obalu .5 se provádí pro ověření jeho dobré činnosti a měření tlaku přítomného vzduchu. Takže tlak v pneumatice 2 je až 800 kPa, tlak ve vnitřním obalu 5 by mohl být například kolem 1200 kPa se systémem opětovného trvalého huštění a asi 10000 kPa bez tohoto zařízení. Jestliže tlak v obalu _5 klesne níže než tlak v obalu 3, bude systém pokračovat ve své činnosti podle zeslabeného režimu, v němž už není možné huštění, ale ostatní funkce jsou použitelné.

Klávesnice 19 obsahuje indikátory stavu objemu, které jsou viditelné pro operátora a prostředky pro oznamování korekce nebo hodnoty nastavení tlaku, panujícího v tomto objemu. Tato klávesnice může například obsahovat indikátor funkce prahového tlaku terénu a nákladu vozidla, indikátor samotného nákladu, indikátor nepravidelnosti akumulátoru tlaku, indikátor nepravidelnosti části systému, indikátor lokalizování objemu vypuštěného vzduchu, indikátor stavu poškozeného objemu, jako je prasknutí pneumatiky, které se může kompenzovat trvalým huštěním, nebo které se nemůže kompenzovat. Všechny tyto indikátory jsou iniciovány elektronickým souborem nebo naopak hodnota oznámená operátorem je přenášena klávesnicí 19 k ovládacímu prostředku 18, který zase ovládá vybraný orgán.

Klávesnice 19 může tvořit součást ovládacího prostředku

18.

Systém může obsahovat indikátor zvýšených otáček. Ten se může ukázat jako důležitý, když nominální oznámený tlak • · ····

pneumatik není v korelaci s rychlostí vozidla. Systém podle vynálezu obsahuje prostředky pro srovnání rychlosti vozidla vzhledem k maximální povolené rychlosti pro nominální oznámený tlak. Příslušný indikátor na klávesnici je zásobován údaji a řidič vozidla je předem informován o této situaci. Může tedy korigovat nastavení huštění až do zmizení signálu o zvýšených otáčkách. Jestliže řidič nezasáhne během daného času, může být proveden zásah pomocí automatické korekce tlaku huštění s odkazem na tabulku rychlosti, zabudovanou do skříňky ý v okamžiku vydání systému.

Systém podle vynálezu může zajistit najednou pomalé vypouštění a rychlé vypouštění vnějšího obalu 3. Pomalým vypouštěním se rozumí například vypouštění od 2,5.10⁵ Pa do 2.10⁵ Pa za 5 minut. Rychlým vypouštěním se rozumí například vypouštění od 2.10⁵ Pa do 10⁵ Pa za několik sekund.

Toto rychlé vypouštění se může ukázat jako důležité v případě náledí nebo naléhavého brždění pro rychlou úpravu adheze pneumatiky.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY _vprť husjenr

1. Systém k řízení tlaku yW Zoo 3 - 285^ pneumatik, tvořen vnějším obalem (3), upevněným na ráfku (2), vyznačující se tím, že pneumatika obsahuje vnitřní obal (5), uspořádaný na dně ráfku (2) a uzpůsobený k vytvoření rezervy vzduchu pod zvýšeným tlakem, první ovládač (6), zabudovaný do vnitřního obalu (5), povolující průchod vzduchu k vnějšímu obalu (3) pro zajištění jeho nahuštění, druhý ovládač (8) zabudovaný do vnějšího obalu (3), povolující odvádění vzduchu směrem ven, pro zajištění jeho vypuštění, elektronický soubor (17), uzpůsobený k vysílání informací k prvnímu nebo druhému ovládači (6 nebo 8) nebo k přijímání informací dodávaných pomocí snímače nebo snímačů (7, 9) pro kontrolu tlaku a teploty, panujících ve vnějším obalu (3) nebo ve vnitřním obalu (5), ovládací prostředek (18) elektronického souboru a klávesnici (19), přičemž uvedený systém je uspořádán pro ovládání hodnoty tlaku vnějšího obalu mezi minimální a maximální hodnotou, vzhledem k logice ovládání ve vztahu s vnějšími podmínkami, kterým je vystavena pneumatika, a pro zajištění trvalé kontroly hodnoty uvedeného tlaku, panujícího v uvedené pneumatice.
2. Systém k řízení tlaku podle nároku 1, vyznačuj ící se t í m, že ovládací prostředek je ve formě elektronické skříňky, v níž jsou uzavřeny logické ovládací prostředky.
3. Systém k řízení tlaku podle nároku 1, vyznačuj ící se t í m, že klávesnice obsahuje indikátory stavu pneumatiky^ viditelného operátorem a prostředky pro oznamování korekce nebo hodnot nastavení tlaku panujícího v kontrolní • Φ Φ · · φ · · φ φ · • · φ e φ φ φ φ < >

• · · · · ······ · • · · · ··· φ φ φ φ ·· φ φ φ φ φ φ φ φ <

pneumatice.
4. Systém k řízení tlaku podle nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že klávesnice je součástí ovládacího prostředku.
5. Systém k řízení tlaku podle nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že obsahuje prostředky umožňující zjišťovat vypuštění vzduchu v pneumatice a lokalizovat uvedenou pneumatiku.
6. Systém k řízení tlaku podle nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že obsahuje odlišné hodnoty nastavení podle stavu naložení vozidla, například plně naloženého, z poloviny naloženého nebo prázdného, a to pro každý druh terénu.
7. Systém k řízení tlaku podle nároků 1 až 6, vyznačující se tím, že obsahuje indikátor zvýšených otáček.
8. Systém k řízení tlaku podle nároků 1 až 7, vyznačující se tím, že ovládač (6, 8) obsahuje zdroj (13) elektrické energie, tvořený elektronickým systémem, uzpůsobeným k rekuperování a akumulování energie, pocházející ze setrvačnosti spojené se zrychlováním nebo zpomalováním vozidla nebo cyklickým deformováním pneumatiky nebo bezdrátovým přenosem kmitočtu nebo odpovídačem.
9. Systém k řízení tlaku podle nároku 8, vyznačuj ící se t í m, že zdroj (13) elektrické energie může být spojen • · • · ····

- 13 s dynamem poháněným zrychlováním nebo zpomalováním vozidla.
10. Systém k řízení tlaku podle nároků 1 až 9, vyznačující se tím, že pneumatika obsahuje první snímač (7) teploty a tlaku, zabudovaný ve vnitřním obalu (5), a určený k měření tlaku a teploty panujících v uvedeném obalu.
11. Systém k řízení tlaku podle nároků 1 až 10, vyznačující se tím, že pneumatika obsahuje druhý snímač (9) teploty a tlaku, zabudovaný ve vnějším obalu (3), a určený k měření tlaku a teploty panujících v uvedeném obalu.
12. Systém k řízení tlaku podle nároku 10 nebo 11, vyznačující se tím, že snímač (7, 9) je opatřen vysílačem (16) zapojovatelným buď dálkově, pro přenášení údajů o teplotě a tlaku, nebo automaticky v případě změny horních a spodních parametrů tlaku a teploty vzhledem k předem nastavené hodnotě.