DE102015110082A1

DE102015110082A1 - Drucksystem für eine Reifenanordnung eines Fahrzeugs

Info

Publication number: DE102015110082A1
Application number: DE102015110082.7A
Authority: DE
Inventors: Liviu Serbu; Joseph K. Moore
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2014-06-27
Filing date: 2015-06-23
Publication date: 2015-12-31
Also published as: US20150375581A1; US9630461B2; CN105313612A

Abstract

Eine Reifenanordnung umfasst einen Reservebehälter, einen Reifen und ein Druckmodul. Das Druckmodul umfasst ein erstes Ventil, ein zweites Ventil und eine Steuereinheit. Das erste Ventil leitet Luft selektiv von dem Reservebehälter in den Innenhohlraum des Reifens. Das zweite Ventil leitet Luft von dem Innenhohlraum des Reifens in die Umgebungsluft. Die Steuereinheit ist dafür ausgelegt, selektiv ein erstes Steuersignal an das erste Ventil zu senden, so dass das erste Ventil von einer ersten Stellung, in welcher ein Luftstrom von dem Reservebehälter in den Innenhohlraum unterbunden wird, in eine zweite Stellung, in welcher ein Luftstrom von dem Reservebehälter in den Innenhohlraum des Reifens erlaubt wird, übergeführt wird. Die Steuereinheit ist dafür ausgelegt, selektiv ein anderes erstes Steuersignal an das erste Ventil zu senden, so dass das erste Ventil von der zweiten Stellung in die erste Stellung übergeführt wird.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Drucksystem für eine Reifenanordnung eines Fahrzeugs.
HINTERGRUND
Manche Fahrzeuge weisen Reifendrucküberwachungssysteme auf. Jeder Reifen des Fahrzeugs weist einen Druck auf, der in Form von Druckdaten über einen Fahrzeug-Controller an einen Bediener des Fahrzeugs übermittelt wird. Ein Drucksensor und andere zugehörige Schaltungen können jedem Rad und dem daran montierten Reifen spezifisch zugeordnet sein. Zeigt die Bedienerbenachrichtigung an, dass der Reifendruck zu gering oder zu hoch ist, so muss der Bediener die Temperatur mit einem Druckluftkompressor, einem Reifendruckmessgerät und dergleichen manuell anpassen.
ZUSAMMENFASSUNG
Gemäß einem Aspekt der Offenbarung wird ein Druckmodul für eine Reifenanordnung mit einem Reservebehälter und einem Reifen, der einen Innenhohlraum definiert, bereitgestellt. Das Druckmodul umfasst ein erstes Ventil, ein zweites Ventil und eine Steuereinheit. Das erste Ventil ist dafür ausgelegt, selektiv Luft von dem Reservebehälter in den Innenhohlraum des Reifens zu leiten. Das zweite Ventil ist dafür ausgelegt, Luft von dem Innenhohlraum des Reifens in die Umgebungsluft zu leiten. Die Steuereinheit steht in funktionaler Verbindung mit dem ersten Ventil. Die Steuereinheit ist dafür ausgelegt, selektiv ein erstes Steuersignal an das erste Ventil zu senden, so dass das erste Ventil von einer ersten Stellung in eine zweite Stellung übergeführt wird. In der ersten Stellung wird ein Luftstrom von dem Reservebehälter in den Innenhohlraum unterbunden. In der zweiten Stellung wird ein Luftstrom von dem Reservebehälter in den Innenhohlraum erlaubt. Ebenso ist die Steuereinheit dafür ausgelegt, selektiv ein anderes erstes Steuersignal an das erste Ventil zu senden, so dass das erste Ventil von der zweiten Stellung in die erste Stellung übergeführt wird.
Gemäß einem anderen Aspekt der Offenbarung wird eine Reifenanordnung für ein Fahrzeug bereitgestellt. Die Reifenanordnung umfasst einen Reservebehälter, einen Reifen und ein Druckmodul. Der Reservebehälter ist dafür ausgelegt, Druckluft in sich zu fassen. Der Reifen definiert einen Innenhohlraum, der dafür ausgelegt ist, Druckluft in sich zu fassen. Das Druckmodul steht mit einem jeden von dem Reservebehälter und dem Reifen in selektiver Fluidverbindung. Das Druckmodul umfasst ein erstes Ventil, ein zweites Ventil und eine Steuereinheit. Das erste Ventil ist dafür ausgelegt, selektiv Luft von dem Reservebehälter in den Innenhohlraum des Reifens zu leiten. Das zweite Ventil ist dafür ausgelegt, Luft von dem Innenhohlraum des Reifens in die Umgebungsluft zu leiten. Die Steuereinheit steht in funktionaler Verbindung mit dem ersten Ventil. Die Steuereinheit ist dafür ausgelegt, selektiv ein erstes Steuersignal an das erste Ventil zu senden, so dass das erste Ventil von einer ersten Stellung in eine zweite Stellung übergeführt wird. In der ersten Stellung wird ein Luftstrom von dem Reservebehälter in den Innenhohlraum unterbunden. In der zweiten Stellung wird ein Luftstrom von dem Reservebehälter in den Innenhohlraum erlaubt. Ebenso ist die Steuereinheit dafür ausgelegt, selektiv ein anderes erstes Steuersignal an das erste Ventil zu senden, so dass das erste Ventil von der zweiten Stellung in die erste Stellung übergeführt wird.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Offenbarung umfasst ein Fahrzeug einen Fahrzeug-Controller und eine Reifenanordnung. Die Reifenanordnung steht in funktionaler Verbindung mit dem Fahrzeug-Controller. Die Reifenanordnung umfasst einen Reservebehälter, einen Reifen und ein Druckmodul. Der Reservebehälter ist dafür ausgelegt, Druckluft in sich zu fassen. Der Reifen definiert einen Innenhohlraum, der dafür ausgelegt ist, Druckluft in sich zu fassen. Das Druckmodul steht mit einem jeden von dem Reservebehälter und dem Reifen in selektiver Fluidverbindung. Das Druckmodul umfasst ein erstes Ventil, ein zweites Ventil und eine Steuereinheit. Das erste Ventil ist dafür ausgelegt, selektiv Luft von dem Reservebehälter in den Innenhohlraum des Reifens zu leiten. Das zweite Ventil ist dafür ausgelegt, Luft von dem Innenhohlraum des Reifens in die Umgebungsluft zu leiten. Die Steuereinheit steht in funktionaler Verbindung mit dem ersten Ventil. Die Steuereinheit ist dafür ausgelegt, selektiv ein erstes Steuersignal an das erste Ventil zu senden, so dass das erste Ventil von einer ersten Stellung in eine zweite Stellung übergeführt wird. In der ersten Stellung wird ein Luftstrom von dem Reservebehälter in den Innenhohlraum unterbunden. In der zweiten Stellung wird ein Luftstrom von dem Reservebehälter in den Innenhohlraum erlaubt. Ebenso ist die Steuereinheit dafür ausgelegt, selektiv ein anderes erstes Steuersignal an das erste Ventil zu senden, so dass das erste Ventil von der zweiten Stellung in die erste Stellung übergeführt wird.
Die obigen Merkmale und Vorteile sowie andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Offenbarung erschließen sich mit größerer Deutlichkeit aus der nachfolgenden, detaillierten Beschreibung der besten Umsetzungsarten der Offenbarung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein schematisches Blockdiagramm eines Fahrzeugs mit vier Reifenanordnungen und einem Fahrzeug-Controller, der mit einer jeden der Reifenanordnungen kommuniziert.
2 ist eine schematische, teilweise im Querschnitt dargestellte Perspektivansicht der Reifenanordnung und veranschaulicht ein Drucksystem, das an einem Rad der Reifenanordnung angebracht ist.
3 ist ein Querschnitt eines Drucksystems aus 2 entlang der Linie 3-3.
4A ist ein schematisches Blockdiagramm des Drucksystems für die Reifenanordnung.
4B ist ein schematisches Blockdiagramm eines anderen Drucksystems für die Reifenanordnung.
5 ist eine schematische Perspektivansicht des Drucksystems aus 4A.
6 ist ein schematisches Blockdiagramm eines anderen Drucksystems für die Reifenanordnung.
7 ist eine schematische Perspektivansicht des Drucksystems aus 6.
8 ist ein schematisches Blockdiagramm eines weiteren Drucksystems für die Reifenanordnung.
9 ist eine schematische Perspektivansicht des Drucksystems aus 8.
10 ist eine Querschnittsansicht eines gesteuerten Rückschlagventils in einer geschlossenen Stellung, um einen Luftstrom durch dieses hindurch zu unterbinden.
11 ist eine Querschnittsansicht des gesteuerten Rückschlagventils aus 10 in einer offenen Stellung, um einen Luftstrom durch dieses hindurch zu erlauben.
12–15 sind schematische, diagrammartige Ansichten des ersten Lademoduls in verschiedenen Stellungen relativ zu dem zweiten Lademodul, wenn sich das erste Lademodul mit der Reifenanordnung relativ zu dem Bremssattel dreht.
16 ist eine schematische Seitenansicht eines Impulsladers mit einem ersten Lademodul, das an einem Rad angebracht ist, und einem zweiten Lademodul, das an einem Bremssattel des Fahrzeugs angebracht ist.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Für den Fachmann ist festzustellen, dass Begriffe wie ”oberhalb”, ”unterhalb”, ”aufwärts”, ”abwärts”, ”obere, -r, -s”, ”untere, -r, -s”, usw. in beschreibender Weise für die Figuren verwendet werden und keine Einschränkungen hinsichtlich des Umfangs der Offenbarung darstellen, welcher in den beigefügten Patentansprüchen definiert ist.
In den Figuren, auf welche nun Bezug genommen wird und in denen gleiche Zahlen über die verschiedenen Ansichten hinweg gleiche Bauteile anzeigen, ist ein Fahrzeug in 1 allgemein unter 20 gezeigt. Das Fahrzeug 20 umfasst vier Reifenanordnungen 22, von denen eine jede in funktionaler Verbindung mit einem Fahrzeug-Controller 23 steht. Es ist festzustellen, dass das Fahrzeug 20 nicht darauf beschränkt ist, vier Reifenanordnungen 22 aufzuweisen, da das Fahrzeug 20 jede beliebige Anzahl von Reifenanordnungen 22 umfassen kann. In 2, auf welche nun Bezug genommen wird, umfasst jede Reifenanordnung 22 einen Reifen 24, ein Rad 26 und ein Drucksystem 28. Der Reifen 24 ist an dem Rad 26 angebracht. Bei dem Reifen 24 kann es sich um einen Reifen 24 von beliebiger Art, Form, Größe und/oder Konstruktion handeln, wie etwa, als Beispiel ohne einschränkenden Charakter, um einen Radialreifen oder einen Diagonalreifen.
In 2, auf welche Bezug genommen wird, ist das Rad 26 kreisförmig und umfasst einen Umfang 30, der eine Drehachse 32 der Reifenanordnung 22 umgibt. Die Reifenanordnung 22 ist dafür ausgelegt, sich in eine erste Richtung 31A und eine zweite Richtung 31B, die der ersten Richtung 31A entgegengesetzt ist, zu drehen. Der Reifen 24 ist derart an dem Umfang 30 an dem Rad 26 montiert, dass der Umfang 30 und der Reifen 24 im Zusammenwirken miteinander einen Innenhohlraum 34 der Reifenanordnung 22 definieren. Der Innenhohlraum 34 des Reifens 24 wird bekanntermaßen als das eingeschlossene Luftvolumen der Reifenanordnung 22 bezeichnet. Wenn der Reifen 24 an dem Rad 26 montiert wird, wird der Innenhohlraum 34 mit Gas, wie beispielsweise Luft, unter Druck gesetzt, um die Reifenanordnung 22, wie allgemein bekannt, aufzublasen.
In 2, 4A, 4B und 5, auf welche nun Bezug genommen wird, steht das Drucksystem 28 in selektiver Verbindung mit dem Innenhohlraum 34 des Reifens 24. Im Spezielleren umfasst das Drucksystem 28 ein Druckmodul 35 und einen Reservebehälter 40. In 5, auf welche nun Bezug genommen wird, umfasst das Druckmodul 35 ein Gehäuse 41, ein erstes Ventil 42, ein zweites Ventil 44, eine Steuereinheit 46 und eine Energiespeichervorrichtung 48. Das erste Ventil 42, das zweite Ventil 44, die Steuereinheit 46 und die Energiespeichervorrichtung 48 sind innerhalb des Gehäuses 41 angeordnet.
In 4A, 4B und 5, auf welche Bezug genommen wird, handelt es sich bei dem ersten Ventil 42 um ein gesteuertes Rückschlagventil, welches dafür ausgelegt ist, Luft selektiv von dem Reservebehälter 40 in den Innenhohlraum 34 des Reifens 24 zu leiten. Im Spezielleren umfasst das erste Ventil 42 eine erste Einlassöffnung 43 und eine erste Auslassöffnung 45. Die erste Einlassöffnung 43 steht in Fluidverbindung mit dem Reservebehälter 40 und die erste Auslassöffnung 45 steht in Fluidverbindung mit dem Innenhohlraum 34 des Reifens 24.
Die Steuereinheit 46 steht in funktionaler Verbindung mit dem ersten Ventil 42. Die Steuereinheit 46 ist dafür ausgelegt, selektiv ein erstes Steuersignal (bei Pfeil S₄₂) an das erste Ventil 42 zu senden, so dass das erste Ventil 42 von einer von einer geschlossenen Stellung 84 (wie in 10 gezeigt) und einer offenen Stellung 86 (wie in 11 gezeigt) in die andere von der geschlossenen Stellung 84 und der offenen Stellung übergeführt wird. In der offenen Stellung 86 wird ein Luftstrom von dem Reservebehälter 40 in den Innenhohlraum 34 des Reifens 24 erlaubt. Dieser Luftausgleich ist dadurch bedingt, dass die Luft in dem Reservebehälter 40 unter einem höheren Druck steht als jener Druck, der in dem Innenhohlraum 34 des Reifens 24 herrscht. Ebenso wird in der geschlossenen Stellung 84 ein Luftstrom von dem Reservebehälter 40 in den Innenhohlraum 34 des Reifens 24 unterbunden.
Bei der Energiespeichervorrichtung 48 kann es sich um eine Batterie handeln, die in funktionaler Verbindung mit der Steuereinheit 46 steht. Die Energiespeichervorrichtung 48 ist dafür ausgelegt, der Steuereinheit 46 elektrischen Strom (Pfeil C1) zuzuführen. Die Steuereinheit 46 ist ihrerseits dafür ausgelegt, das erste Steuersignal S₄₂ an das erste Ventil 42 zu senden. Demgemäß kann es sich bei dem ersten Steuersignal S₄₂ ebenfalls um einen elektrischen Strom handeln.
Das zweite Ventil 44 ist dafür ausgelegt, Luft von dem Innenhohlraum 34 des Reifens 24 in die Umgebungsluft ATM zu leiten. Im Spezielleren umfasst das zweite Ventil 44 eine zweite Einlassöffnung 47 und eine zweite Auslassöffnung 49. Die zweite Einlassöffnung 47 steht in Fluidverbindung mit dem Innenhohlraum 34 des Reifens 24 und die zweite Auslassöffnung 49 steht in Fluidverbindung mit der Umgebungsluft ATM. Gemäß der in 4A und 4B veranschaulichten Ausführungsform, auf welche weiterhin Bezug genommen wird, handelt es sich bei dem zweiten Ventil 44 um ein Rückschlagventil, das dafür ausgelegt ist, automatisch einen Luftstrom von dem Innenhohlraum 34 des Reifens 24 in die Umgebungsluft ATM zu erlauben, für den Fall, dass der Druck in dem Innenhohlraum 34 des Reifens 24 größer als ein vorbestimmter Schwellenwertdruck ist. Das zweite Ventil 44 ist somit dafür ausgelegt, als ein automatisches Druckentlastungsventil für den Innenhohlraum 34 des Reifens 24 zu fungieren.
In 10 und 11, auf welche nun Bezug genommen wird, ist das erste Ventil 42 veranschaulicht. Das erste Ventil 42 umfasst ein Gehäuse 76, einen Plungerkolben 78, eine elektrische Spule 80, ein Paar von Kugellagern 81, ein erstes Vorspannelement 82 und ein Paar von zweiten Vorspannelementen 92. Der Plungerkolben 78, die elektrische Spule 80, das Paar von Kugellagern 81, das erste Vorspannelement 82 und das Paar von zweiten Vorspannelementen 92 sind im Inneren des Gehäuses 76 angeordnet. Die elektrische Spule 80 ist radial verteilt, um einen Elektromagneten zu definieren. Die elektrische Spule 80 steht in funktionaler Verbindung mit einer Betätigungsquelle, bei der es sich beispielsweise um die Steuereinheit 46 handeln kann. Die Steuereinheit 46 ist ihrerseits mit der Energiespeichervorrichtung 48 verbunden, durch welche Strom selektiv der elektrischen Spule 80 zugeführt werden kann, um ein Magnetfeld zu erzeugen.
Der Plungerkolben 78 ist im Inneren der elektrischen Spule 80 derart axial angeordnet, dass die Spule 80 den Plungerkolben 78 radial umgibt. Der Plungerkolben 78 ist dafür ausgelegt, sich in Ansprechen auf das Magnetfeld, welches durch das Anlegen von Strom an die Spule 80 bereitgestellt wird, relativ zu der elektrischen Spule 80 entlang einer ersten Achse 79 von der ersten Stellung 84 (geschlossenen Stellung) in die zweite Stellung 86 (offene Stellung) zu bewegen.
Bei dem ersten Vorspannelement 82 kann es sich beispielsweise um eine Druckfeder handeln, die dafür ausgelegt ist, den Plungerkolben 78 von der zweiten Stellung 86 in die erste Stellung 84 vorzuspannen. Wenn sich der Plungerkolben 78 in der zweiten Stellung 86 befindet, wird das erste Vorspannelement 82 zusammengedrückt und übt dadurch eine Rückstellkraft auf den Plungerkolben 78 aus.
Der Plungerkolben 78 umfasst einen Schaft 78A, der sich axial entlang der ersten Achse 79 erstreckt. Der Schaft umfasst einen ersten Schaftabschnitt 83A, der eine die erste Achse 79 umgebende Nut 87 definiert. Der Schaft 78A umfasst außerdem einen zweiten Schaftabschnitt 83B, der sich axial von dem ersten Schaftabschnitt 83A erstreckt. Eine abgeschrägte Fläche 85 verbindet den ersten Schaftabschnitt 83A und den zweiten Schaftabschnitt 83B derart miteinander, dass sich der zweite Schaftabschnitt 83B in Bezug auf den ersten Schaftabschnitt 83 verjüngt.
Das Gehäuse 76 definiert einen Kanal 88, der sich entlang einer zweiten Achse 90 in im Allgemeinen senkrechter Beziehung zu der ersten Achse 79 erstreckt. Das Gehäuse 76 umfasst ein Paar von konischen Flächen 77, die sich radial einwärts zu der ersten Achse 79 hin erstrecken. Der Schaft 78A des Plungerkolbens erstreckt sich entlang der ersten Achse 79 derart in den Kanal 88 hinein, dass der Schaft 78A zwischen dem Paar von konischen Flächen 77 angeordnet ist. Die Kugellager 81 sind derart funktional in dem Kanal 88 angeordnet, dass jeweils eine der konischen Flächen 77 zwischen einem entsprechenden Kugellager 81 und dem Schaft 78A angeordnet ist. Im Spezielleren ist eines der Kugellager 81 dafür ausgelegt, selektiv gegen die entsprechende konische Fläche 77 hin abzudichten. Die zweiten Vorspannelemente 92 sind funktional zwischen einem entsprechenden Kugellager 81 und einer entsprechenden Wand 94 des Gehäuses 76 angeordnet. Somit üben die zweiten Vorspannelemente 92 eine Rückstellkraft auf das entsprechende Kugellager 81 aus, durch die das entsprechende Kugellager 81 ständig zu der konischen Fläche 77 (und dem Schaft 78A) hin vorgespannt wird.
Wenn sich das erste Ventil 42 in der ersten Stellung 84 befindet, wie dies in 10 gezeigt ist, ist der Plungerkolben 78 entlang der ersten Achse 79 zurückgezogen, so dass die Kugellager 81 gegen die entsprechende konische Fläche 77 anliegen und so eine Abdichtung bereitstellen, durch welche verhindert wird, dass sich Luft 33 durch den Kanal 88 hindurchbewegt. Wenn es gegen die konischen Flächen 77 anliegt, fungiert jedes Kugellager 81 auf wirksame Weise der Luft gegenüber als ein Rückschlagventil. Somit kann keine Luftverbindung zwischen dem Reservebehälter 40 und dem Innenhohlraum 34 des Reifens 24 gegeben sein, wenn sich das erste Ventil 42 in der ersten Stellung 84 befindet.
Wird jedoch gemäß 11, auf welche nun Bezug genommen wird, die Spule 80 unter Strom gesetzt, so bewegt sich der Plungerkolben 78 entlang der ersten Achse 79 in die zweite Stellung 86. Durch die Bewegung des Plungerkolbens 78 wird bewirkt, dass sich die Kugellager 81 entlang der abgeschrägten Fläche 85 voneinander weg bewegen und die entsprechenden zweiten Vorspannelemente 92 so weit zusammendrücken, bis jedes Kugellager 81 gegen die Nut 87 anliegt. Sobald die Kugellager 81 gegen die Nut 87 in dem ersten Schaftabschnitt 83A anliegen, kann Luft 33 durch den Kanal 88 hindurch von dem Reservebehälter 42 in den Innenhohlraum 34 des Reifens 24 gelangen. Im Spezielleren bewegt sich die Luft von dem Reservebehälter 40 mit höherem Luftdruck in den Innenhohlraum 34 des Reifens 24 mit niedrigerem Luftdruck. Somit kann das erste Ventil 42 als ein gesteuertes Ablassventil fungieren. Darüber hinaus kann, sobald sich der Plungerkolben 78 in der zweiten Stellung 86 befindet und die Kugellager 81 gegen die Nut 87 anliegen, die Spule 80 stromlos geschaltet werden, da die von einem jeden der zweiten Vorspannelemente 92 erzeugte Rückstellkraft und der Sitz der Kugellager 81 innerhalb der Nut 87 zusammen genommen ausreichend sind, um das erste Ventil 42 in der zweiten Stellung 86 zu halten.
In 10 und 11, auf welche weiterhin Bezug genommen wird, kann ein Filter 89 entlang einem Kanal 88 oder an einem Eintritt/Austritt von diesem funktional angeordnet sein. Die Filter 89 verhindern ein Eintreten von Verunreinigungsstoffen in das Ventil 42 oder ein Austreten von solchen aus diesem.
Das erste Ventil 42 kann als ein Doppelrückschlagventil fungieren. Im Spezielleren kann gemäß bestimmten Szenarios das erste Ventil 42 derart ausgelegt sein, dass, wenn der Luftdruck in dem Reifen mit einer Geschwindigkeit abnimmt, die größer als ein erwartbarer Reifendruckabfall ist, in dem Fahrzeug-Controller 23 residente Algorithmen eine Druckabfallrate, eine Druckreserve in dem Reservebehälter 40 und eine Zeit, die für den Ausgleich dieses Druckverlusts erforderlich ist, bewerten können. Auf der Basis der Ergebnisse der Bewertung kann der Fahrzeug-Controller 23 eine Meldung M übermitteln, welche der Zeit und der Distanz entspricht, innerhalb derer der Reifen 24 wieder aufgepumpt werden soll. Gemäß einer Ausführungsform kann die Meldung M anzeigen, dass der Fahrer den Fahrbetrieb des Fahrzeugs 20 innerhalb einer spezifizierten Zeit oder Distanz einstellen soll. Gemäß dieser Ausführungsform kann das erste Ventil 42 durch den Fahrzeug-Controller 23 in seiner Funktion gesteuert werden, um bei der Regulierung des Reifendrucks unterstützend zu wirken. Gemäß einer anderen Ausführungsform ist, wenn der Luftdruck innerhalb des Hohlraums 34 des Reifens 24 plötzlich ansteigt, das zwischen dem Schaft 78A und dem Reservebehälter 40 angeordnete Kugellager 81 derart ausgelegt, dass es als ein Rückschlagventil für den Reservebehälter 40 fungiert, um einen Luftstrom aus dem Reservebehälter 40 zu unterbinden.
Gemäß einer anderen Ausführungsform kann das erste Ventil 42 dafür ausgelegt sein, für den Fall, dass der Reservebehälter 40 leck wird, den Luftdruck innerhalb des Innenhohlraums 34 des Reifens 24 aufrechtzuerhalten. Somit ist das zwischen dem Schaft 78A und dem Innenhohlraum 34 des Reifens 24 angeordnete Kugellager 81 derart ausgelegt, dass es als ein Rückschlagventil für den Reifen 24 fungiert. Der Fahrzeug-Controller 23 kann dafür ausgelegt sein, eine Meldung M betreffend das Leck in dem Reservebehälter 40 zu übertragen.
Sobald die Bestimmung erfolgt ist, wonach das erste Ventil 42 in die zweite Stellung 86 überzuführen ist, wird die Spule 80 durch die Steuereinheit 46 mit umgekehrter Polarität erneut unter Strom gesetzt. Es ist vorgesehen, dass das Paar von Kugellagern 81 zueinander gegenläufig wirkt, so dass ein ausgeglichenes Verhältnis von Rückstellkräften herrscht, die entgegengesetzt zueinander auf den Schaft 78A einwirken. Somit wird die für das Schließen oder Öffnen des ersten Ventils 42 erforderliche Energie nicht an Reibungskräfte während der Verschiebung des Plungerkolbens 78 verschwendet.
In 4A und 4B, auf welche erneut Bezug genommen wird, kann das Druckmodul 35 außerdem ein drittes Ventil 50 umfassen. Das dritte Ventil 50 umfasst eine dritte Einlassöffnung 51 und eine dritte Auslassöffnung 53. Das dritte Einlassventil 51 ist in selektiver Fluidverbindung mit einer externen Quelle ES. In 4A, auf welche spezifisch Bezug genommen wird, steht die dritte Auslassöffnung 53 in Fluidverbindung mit dem Reservebehälter 40. In 4B, auf welche spezifisch Bezug genommen wird, steht die dritte Auslassöffnung 53 in Fluidverbindung mit dem Innenhohlraum 34 des Reifens 24. Unter erneuter Bezugnahme auf 4A und 4B kann es sich bei dem dritten Ventil 50 um ein Einwegventil handeln, so dass ein Entweichen von Luft von dem Reservebehälter 40 und dem Innenhohlraum 34 des Reifens 24 über das dritte Ventil 50 jeweils unterbunden wird. In 4A, auf welche erneut Bezug genommen wird, ist das dritte Ventil 50 dafür ausgelegt, eine Zufuhr von Druckluft von einer externen Quelle ES, wie etwa einem Druckluftkompressor, einer Pumpe oder dergleichen, in den Reservebehälter 40 zu erlauben, wenn die Druckluft einen größeren Druck als einen vorbestimmten Schwellenwertdruck aufweist. In 4B, auf welche nun Bezug genommen wird, ist das dritte Ventil 50 dafür ausgelegt, eine Zufuhr von Druckluft von der externen Quelle ES in den Innenhohlraum 34 des Reifens 24 zu erlauben, wenn die Druckluft einen größeren Druck als einen vorbestimmten Schwellenwertdruck aufweist. In 4A und 4B, auf welche Bezug genommen wird, ist jedoch festzustellen, dass das dritte Ventil 50 nicht innerhalb des Gehäuses 41 enthalten sein muss, sondern auch als ein von dem Druckmodul 35 getrennt vorliegendes Bauteil, wie etwa als eine Ventilstange ausgelegt sein kann.
In 4B, auf welche spezifisch Bezug genommen wird, kann das Druckmodul 35 außerdem ein Füllvorrichtungsventil 50A umfassen. Das Füllvorrichtungsventil 50A umfasst eine Füllvorrichtungseinlassöffnung 51A und eine Füllvorrichtungsauslassöffnung 53A. Die Füllvorrichtungseinlassöffnung 51A ist in selektiver Fluidverbindung mit einer externen Quelle ES und die Füllvorrichtungsauslassöffnung 53A steht mit dem Reservebehälter 40 in Fluidverbindung. Bei dem Füllvorrichtungsventil 50A kann es sich um ein Einwegventil handeln, so dass ein Entweichen von Luft aus dem Reservebehälter 40 über das Füllvorrichtungsventil 50A unterbunden wird. Das Füllvorrichtungsventil 50A ist dafür ausgelegt, eine Zufuhr von Druckluft von einer externen Quelle ES in den Reservebehälter 40 zu erlauben, wenn die Druckluft einen größeren Druck als einen vorbestimmten Schwellenwertdruck aufweist.
In 4A und 4B, auf welche erneut Bezug genommen wird, kann ein erstes Druckmessgerät 52 in funktionaler Verbindung mit dem Reservebehälter 40 stehen. Das erste Druckmessgerät 52 kann dafür ausgelegt sein, den Druck und die Temperatur der Luft im Inneren des Reservebehälters 40 zu überwachen. Der überwachte Luftdruck und die überwachte Lufttemperatur im Inneren des Reservebehälters 40 können von dem ersten Druckmessgerät 52 an die Steuereinheit 46 (bei Pfeil S₅₂) übertragen werden. Das erste Messgerät 52 kann den Druck und die Temperatur per Funk übertragen. Es ist jedoch festzustellen, dass der überwachte Luftdruck und die überwachte Lufttemperatur auch über einen drahtgebundenen Übertragungsweg übertragen werden können.
Ein zweites Druckmessgerät 54 kann in funktionaler Verbindung mit dem Innenhohlraum 34 des Reifens 24 stehen. Das zweite Druckmessgerät 54 kann dafür ausgelegt sein, den Druck und die Temperatur der Luft in dem Innenhohlraum 34 des Reifens 24 zu überwachen. Der überwachte Luftdruck und die überwachte Lufttemperatur in dem Innenhohlraum 34 des Reifens 24 können von dem zweiten Druckmessgerät 54 an die Steuereinheit 46 (bei Pfeil S₅₄) übertragen werden. Das zweite Messgerät 54 kann den Druck per Funk übertragen. Es ist jedoch festzustellen, dass der überwachte Luftdruck auch über einen drahtgebundenen Übertragungsweg übertragen werden kann.
In 1, 4A und 4B, auf welche Bezug genommen wird, ist die Steuereinheit 46 dafür ausgelegt, die Drücke entsprechend den Drucksignalen S₅₂ und S₅₄ an den Fahrzeug-Controller 23 (bei Pfeil S₄₆) zu übermitteln. Der Fahrzeug-Controller 23 ist seinerseits dafür ausgelegt, zu bestimmen, ob die Drücke in dem Reservebehälter 40 und dem Innenhohlraum 34 des Reifens 24 jeweils einem gewünschten Solldruck entsprechen. Der Fahrzeug-Controller 23 kann dafür ausgelegt sein, ein beliebiges aus einer Anzahl von Computerbetriebssystemen zu verwenden und allgemein computerausführbare Befehle zu umfassen, wobei die Befehle durch einen oder mehrere Computer ausführbar sein können. Computerausführbare Befehle können von Computerprogrammen kompiliert oder interpretiert sein, die mittels einer Mehrzahl von allgemein bekannten Programmiersprachen und/oder Programmiertechniken erzeugt worden sind, wie etwa, als Beispiele ohne einschränkenden Charakter und allein oder in Kombination miteinander, Java^TM, C, C++, Visual Basic, Java Script, Perl, usw.
Die den Fahrzeug-Controller 23 verkörpernde, physische Hardware kann einen oder mehrere digitale Computer mit einem Prozessor 56 und einem Speicher 58, z. B. einem Festwertspeicher (ROM), einem Direktzugriffsspeicher (RAM), einem elektrisch löschbaren und programmierbaren Festwertspeicher (EEPROM), einem Taktgeber mit hoher Geschwindigkeit, einer Analog/Digital(A/D)- und einer Digital/Analog(D/A)-Wandlerschaltung, Eingabe-/Ausgabeschaltungen und -geräten (E/A-Schaltungen und Geräten) einschließlich eines oder mehrerer Sende-/Empfangsgeräte 60 zum Empfangen und Übertragen aller für die Durchführung eines Verfahrens 100 erforderlichen Signale, sowie geeignete Signalaufbereitungs- und -pufferschaltungen umfassen. Jeglicher in dem Fahrzeug-Controller 23 residente oder durch diesen zugängliche Computercode, einschließlich eines Algorithmus 100, kann in dem Speicher 58 gespeichert werden und über den/die Prozessor(en) 56 ausgeführt werden, um die weiter unten dargelegte Funktionalität bereitzustellen.
Der Fahrzeug-Controller 23 aus 1 kann als ein einzelnes oder ein verteiltes Steuergerät ausgelegt sein. Der Fahrzeug-Controller 23 kann mit einem jeden der Drucksysteme 28 in Funkverbindung stehen oder elektrisch verbunden sein, und zwar über geeignete Steuerkanäle, z. B. ein Controller Area Network (CAN) oder einen seriellen Bus, einschließlich beispielsweise aller erforderlichen Übertragungsleiter, sei es festverdrahtet oder über Funk, die für das Übertragen und Empfangen von erforderlichen Steuersignalen zum Überwachen und Steuern des Drucksystems 28 einer jeden Reifenanordnung 22 des Fahrzeugs 20 ausreichend sind.
In 1, 4A und 4B, auf welche weiterhin Bezug genommen wird, kann, falls der Fahrzeug-Controller 23 feststellt, dass der Druck im Inneren des Reservebehälters 40 zu niedrig ist, der Fahrzeug-Controller 23 eine Meldung M übertragen, um einen Bediener des Fahrzeugs 20 zu warnen, dass der Druck in dem Reservebehälter 40 zu niedrig ist. Falls der Fahrzeug-Controller 23 feststellt, dass der Druck im Inneren des Reservebehälters 40 zu hoch ist oder der Druck in dem Innenhohlraum 34 des Reifens 24 zu niedrig ist, kann der Fahrzeug-Controller 23 ebenfalls ein Signal (Pfeil S₂₃) an die Steuereinheit 46 eines entsprechenden Drucksystems 28 der entsprechenden Reifenanordnung 22 übertragen. In Ansprechen auf den Empfang des Signals (Pfeil S₂₃) ist die Steuereinheit 46 dafür ausgelegt, das erste Steuersignal S₄₂ zu übertragen, um das erste Ventil 42 zwischen der offenen Stellung 84 und der geschlossenen Stellung 86 überzuführen, bis der Druck im Inneren des Reservebehälters 40 auf einen gewünschten Solldruck abgesenkt ist und/oder der Druck in dem Innenhohlraum 34 des Reifens 24 einen gewünschten Solldruck erreicht.
In 6 und 7, auf welche nun Bezug genommen wird, ist eine andere Ausführungsform des Drucksystems 128 veranschaulicht. Das Drucksystem 128 umfasst ein Druckmodul 135 und einen Reservebehälter 40. In 5, auf welche Bezug genommen wird, umfasst das Druckmodul 135 ein Gehäuse 141, ein erstes Ventil 142, ein zweites Ventil 144, eine Steuereinheit 46 und eine Energiespeichervorrichtung 48. Das erste Ventil 142, das zweite Ventil 144, die Steuereinheit 146 und die Energiespeichervorrichtung 48 sind innerhalb des Gehäuses 141 angeordnet.
In 6 und 7, auf welche weiterhin Bezug genommen wird, handelt es sich bei dem ersten Ventil 142 um ein gesteuertes Rückschlagventil, welches dafür ausgelegt ist, Luft selektiv von dem Reservebehälter 40 in den Innenhohlraum 34 des Reifens 24 zu leiten. Bei dem gesteuerten Rückschlagventil kann es sich um dieselbe Art von gesteuertem Rückschlagventil handeln, wie es bereits weiter oben in Bezug auf 10 und 11 beschrieben worden ist. Im Spezielleren umfasst das erste Ventil 142 eine erste Einlassöffnung 143 und eine erste Auslassöffnung 145. Die erste Einlassöffnung 143 steht in Fluidverbindung mit dem Reservebehälter 40 und die erste Auslassöffnung 145 steht in Fluidverbindung mit dem Innenhohlraum 34 des Reifens 24.
Das zweite Ventil 144 kann ein gesteuertes Rückschlagventil sein, das dafür ausgelegt ist, selektiv Luft von dem Innenhohlraum 34 des Reifens 24 in die Umgebungsluft ATM zu leiten. Bei dem gesteuerten Rückschlagventil kann es sich um dieselbe Art von gesteuertem Rückschlagventil handeln, wie es bereits weiter oben in Bezug auf 10 und 11 beschrieben worden ist. Im Spezielleren umfasst das zweite Ventil 144 eine zweite Einlassöffnung 147 und eine zweite Auslassöffnung 149. Die zweite Einlassöffnung 147 steht in Fluidverbindung mit dem Innenhohlraum 34 des Reifens 24 und die zweite Auslassöffnung 149 steht in Fluidverbindung mit der Umgebungsluft ATM.
Die Steuereinheit 146 steht in funktionaler Verbindung mit dem ersten Ventil 142 und dem zweiten Ventil 144. Die Steuereinheit 146 ist dafür ausgelegt, selektiv ein erstes Steuersignal (bei Pfeil S₁₄₂) an das erste Ventil 142 zu senden, so dass das erste Ventil 142 von einer von der geschlossenen Stellung 84 und der offenen Stellung 86 in die andere von der geschlossenen Stellung 84 und der offenen Stellung 86 übergeführt wird. In der offenen Stellung 86 wird ein Luftstrom von dem Reservebehälter 40 in den Innenhohlraum 34 des Reifens 24 erlaubt. Ebenso wird in der geschlossenen Stellung 84 ein Luftstrom von dem Reservebehälter 40 in den Innenhohlraum 34 des Reifens 24 unterbunden.
Auf ähnliche Weise ist die Steuereinheit 146 dafür ausgelegt, selektiv ein zweites Steuersignal (Pfeil S₁₄₄) an das zweite Ventil 144 zu senden, so dass das zweite Ventil 144 von der geschlossenen Stellung 84 in die offene Stellung 86 übergeführt wird, um einen Luftstrom von dem Innenhohlraum 34 des Reifens 24 in die Umgebungsluft ATM zu erlauben. Ebenso ist die Steuereinheit 146 dafür ausgelegt, selektiv ein anderes zweites Steuersignal (Pfeil S₁₄₄) an das zweite Ventil 144 zu senden, so dass das zweite Ventil 144 von der offenen Stellung 86 in die geschlossene Stellung 84 übergeführt wird, um einen Luftstrom von dem Innenhohlraum 34 des Reifens 24 in die Umgebungsluft ATM zu unterbinden.
In 6, auf welche nun erneut Bezug genommen wird, kann das Druckmodul 135 außerdem ein drittes Ventil 150 umfassen, das dafür ausgelegt ist, eine Zufuhr von Druckluft von einer externen Quelle ES in den Innenhohlraum 34 des Reifens 24 zu erlauben. Das dritte Ventil 150 umfasst eine dritte Einlassöffnung 151 und eine dritte Auslassöffnung 153. Die dritte Einlassöffnung 151 steht in selektiver Fluidverbindung mit der externen Quelle ES und die dritte Auslassöffnung 153 steht in Fluidverbindung mit dem Hohlraum 34 des Reifens 24. Bei dem dritten Ventil 150 kann es sich um ein Einwegventil handeln, das dafür ausgelegt ist, sich unter einem kontrollierten Luftdruck automatisch zu öffnen, um einen Luftstrom in einer Richtung durch das dritte Ventil 150 zu ermöglichen und dabei gleichzeitig ein Entweichen von Luft aus dem Innenhohlraum 34 des Reifens 24 über das dritte Ventil 150 zu unterbinden. Es ist festzustellen, dass sich das dritte Ventil 150 optional in einem außerhalb des Druckmoduls 135 gelegenen Bauteil, wie etwa in einer Ventilstange, befinden kann.
In 6, auf welche weiterhin Bezug genommen wird, kann das erste Druckmessgerät 52 in funktionaler Verbindung mit dem Reservebehälter 40 stehen. Das erste Druckmessgerät 52 kann dafür ausgelegt sein, den Druck und die Temperatur der Luft im inneren des Reservebehälters 40 zu überwachen. Der überwachte Luftdruck und die überwachte Lufttemperatur im Inneren des Reservebehälters 40 können von dem ersten Druckmessgerät 52 an die Steuereinheit 146 (bei Pfeil S₅₂) übertragen werden. Das erste Messgerät 52 kann den Druck und die Temperatur per Funk übertragen. Es ist jedoch festzustellen, dass der überwachte Luftdruck und die überwachte Lufttemperatur auch über einen drahtgebundenen Übertragungsweg übertragen werden können.
Das zweite Druckmessgerät 54 kann in funktionaler Verbindung mit dem Innenhohlraum 34 des Reifens 24 stehen. Das zweite Druckmessgerät 54 kann dafür ausgelegt sein, den Druck der Luft in dem Innenhohlraum 34 des Reifens 24 zu überwachen. Der überwachte Luftdruck in dem Innenhohlraum 34 des Reifens 24 kann von dem zweiten Druckmessgerät 54 an die Steuereinheit 146 (bei Pfeil S₅₄) übertragen werden. Das zweite Messgerät 54 kann den Druck per Funk übertragen. Es ist jedoch festzustellen, dass der überwachte Luftdruck auch über einen drahtgebundenen Übertragungsweg übertragen werden kann.
In 1 und 6, auf welche erneut Bezug genommen wird, kann, falls der Fahrzeug-Controller 23 feststellt, dass der Druck im Inneren des Reservebehälters 40 zu niedrig ist, der Fahrzeug-Controller 23 ein Signal (Pfeil S₁₆₄) an eine Luftpumpe 164 übertragen, damit diese ihrerseits den Reservebehälter 40 mit Druckluft befüllt. Falls der Fahrzeug-Controller 23 feststellt, dass der Druck im Inneren des Reservebehälters 40 einem vorgeschriebenen Wert entspricht oder dass der Druck in dem Innenhohlraum 34 des Reifens 24 zu niedrig ist, kann der Fahrzeug-Controller 23 ein Signal (Pfeil S₂₃) an die Steuereinheit 146 des entsprechenden Drucksystems 28 übertragen. In Ansprechen auf den Empfang des Signals (Pfeil S₂₃) ist die Steuereinheit 146 dafür ausgelegt, die Luftpumpe 164 zu stoppen oder das erste Steuersignal S₁₄₂ zu übertragen, um das erste Ventil 142 von der geschlossenen Stellung 84 in die offene Stellung 86 überzuführen, bis der Druck in dem Innenhohlraum 34 des Reifens 24 einen gewünschten Solldruck erreicht. Sobald ein gewünschter Solldruck erreicht ist, überträgt die Steuereinheit 146 demgemäß ein anderes erstes Steuersignal S₁₄₂, um das erste Ventil 142 von der offenen Stellung 86 in die geschlossene Stellung 84 überzuführen.
In 1 und 6, auf welche weiterhin Bezug genommen wird, kann, falls der Fahrzeug-Controller 23 feststellt, dass der Druck in dem Innenhohlraum 34 des Reifens 24 zu hoch ist, der Fahrzeug-Controller 23 ein Signal (Pfeil S₂₃) an die Steuereinheit 146 des entsprechenden Drucksystems 28 übertragen. In Ansprechen auf den Empfang des Signals (Pfeil S₂₃) ist die Steuereinheit 146 dafür ausgelegt, ein zweites Steuersignal (Pfeil S₁₄₄) zu übertragen, um das zweite Ventil 144 von der geschlossenen Stellung 84 in die offene Stellung 86 überzuführen, bis der Druck in dem Innenhohlraum 34 des Reifens 24 auf einen gewünschten Solldruck abgesenkt ist. Sobald ein gewünschter Solldruck erreicht ist, überträgt die Steuereinheit 146 demgemäß ein anderes erstes Steuersignal S₁₄₂, um das erste Ventil 142 von der offenen Stellung 86 in die geschlossene Stellung 84 überzuführen.
In 8 und 9, auf welche nun Bezug genommen wird, ist eine weitere Ausführungsform des Drucksystems 228 veranschaulicht. Im Spezielleren umfasst das Drucksystem 228 ein Druckmodul 235 und einen Reservebehälter 40. In 9, auf welche nun Bezug genommen wird, umfasst das Druckmodul 235 ein Gehäuse 241, ein erstes Ventil 242, ein zweites Ventil 244, ein drittes Ventil 250, ein viertes Ventil 262 ein fünftes Ventil 266, eine Steuereinheit 246 und eine Energiespeichervorrichtung 48. Das erste Ventil 242, das zweite Ventil 244, das vierte Ventil, die Steuereinheit 246 und die Energiespeichervorrichtung 48 sind innerhalb des Gehäuses 241 angeordnet.
In 8 und 9, auf welche Bezug genommen wird, ist das erste Ventil 242 dafür ausgelegt, Luft selektiv von dem Reservebehälter 40 in den Innenhohlraum 34 des Reifens 24 zu leiten. Bei dem ersten Ventil 242 kann es sich um ein gesteuertes Rückschlagventil handeln, wie es bereits weiter oben in Bezug auf 10 und 11 beschrieben worden ist. Im Spezielleren umfasst das erste Ventil 242 eine erste Einlassöffnung 243 und eine erste Auslassöffnung 245. Die erste Einlassöffnung 243 steht in Fluidverbindung mit dem Reservebehälter 40 und die erste Auslassöffnung 245 steht in Fluidverbindung mit dem Innenhohlraum 34 des Reifens 24.
Bei dem zweiten Ventil 244 kann es sich ebenfalls um ein gesteuertes Rückschlagventil handeln, wie es bereits weiter oben in Bezug auf 10 und 11 beschrieben worden ist. Das zweite Ventil 244 ist dafür ausgelegt, selektiv Luft von dem Innenhohlraum 34 des Reifens 24 in die Umgebungsluft ATM zu leiten. Im Spezielleren umfasst das zweite Ventil 244 eine zweite Einlassöffnung 247 und eine zweite Auslassöffnung 249. Die zweite Einlassöffnung 247 steht in Fluidverbindung mit dem Innenhohlraum 34 des Reifens 24 und die zweite Auslassöffnung 249 steht in Fluidverbindung mit der Umgebungsluft ATM. In der in 8 und 9 veranschaulichten Ausführungsform, auf welche weiterhin Bezug genommen wird, handelt es sich bei dem zweiten Ventil 244 um ein Rückschlagventil, welches dafür ausgelegt ist, einen Luftstrom von dem Innenhohlraum 34 des Reifens 24 in die Umgebungsluft ATM zu erlauben.
In 8 und 9, auf welche erneut Bezug genommen wird, ist das dritte Ventil 250 dafür ausgelegt, in Kombination mit dem vierten Ventil 262 und dem fünften Ventil 266 eine Zufuhr von Druckluft von der externen Quelle ES über das vierte Ventil 262 in den Innenhohlraum 34 des Reifens 24 und/oder über das fünfte Ventil 266 in den Reservebehälter 40 zu erlauben. Das dritte Ventil 250 umfasst eine dritte Einlassöffnung 251 und eine dritte Auslassöffnung 253. Die dritte Einlassöffnung 251 steht in selektiver Fluidverbindung mit der externen Quelle ES und die dritte Auslassöffnung 253 steht in Fluidverbindung mit einer vierten Einlassöffnung, die zu dem vierten Ventil 262 führt, und mit einer fünften Einlassöffnung, die zu dem fünften Ventil 266 führt. Demgemäß verzweigt sich die dritte Auslassöffnung 253 in die vierte Einlassöffnung und in die fünfte Einlassöffnung 272. Bei dem dritten Ventil 250 kann es sich um ein Einwegventil handeln, das dafür ausgelegt ist, sich unter einem vorbestimmten Luftdruck automatisch zu öffnen, um einen Luftstrom in einer Richtung durch das dritte Ventil 250 hindurch zu ermöglichen.
Das vierte Ventil 262 ist dafür ausgelegt, von dem dritten Ventil 250 kommend empfangene Luft selektiv in den Innenhohlraum 34 des Reifens 24 zu leiten. Bei dem vierten Ventil 262 kann es sich um ein gesteuertes Rückschlagventil handeln, wie es bereits weiter oben in Bezug auf 10 und 11 beschrieben worden ist. Im Spezielleren umfasst das vierte Ventil 262 eine vierte Einlassöffnung 268 und eine vierte Auslassöffnung 270. Die vierte Einlassöffnung 268 steht in Fluidverbindung mit der dritten Auslassöffnung 253 und die vierte Auslassöffnung 270 steht in Fluidverbindung mit dem Innenhohlraum 34 des Reifens 24.
Das fünfte Ventil 266 ist dafür ausgelegt, von dem dritten Ventil 250 kommend empfangene Luft zu dem Reservebehälter 40 zu leiten. Das fünfte Ventil 266 kann dafür ausgelegt sein, eine Zufuhr von Druckluft von der externen Quelle ES in den Innenhohlraum 34 des Reifens 24 zu erlauben. Das fünfte Ventil 266 umfasst eine fünfte Einlassöffnung 272 und eine fünfte Auslassöffnung 274. Die fünfte Einlassöffnung 272 steht in selektiver Fluidverbindung mit der dritten Auslassöffnung 253 und die fünfte Auslassöffnung 274 steht in Fluidverbindung mit dem Reservebehälter 40. Bei dem fünften Ventil 266 kann es sich um ein Einwegventil handeln, das dafür ausgelegt ist, sich unter einem vorbestimmten Luftdruck zu öffnen, um einen Luftstrom in einer Richtung durch das fünfte Ventil 266 zu ermöglichen und dabei gleichzeitig ein Entweichen von Luft aus dem Reservebehälter 40 über die fünften Ventile 266 zu unterbinden.
In 8, auf welche weiterhin Bezug genommen wird, steht die Steuereinheit 246 in funktionaler Verbindung mit dem ersten Ventil 242. Die Steuereinheit 246 ist dafür ausgelegt, selektiv ein erstes Steuersignal (bei Pfeil S₂₄₂) an das erste Ventil 242 zu senden, so dass das erste Ventil 242 von einer von der geschlossenen Stellung 84 und der offenen Stellung 86 in die andere von der geschlossenen Stellung 84 und der offenen Stellung 86 übergeführt wird. Die offene Stellung 86 erlaubt ein Strömen von Luft 33 von dem Reservebehälter 40 in den Innenhohlraum 34 des Reifens 24. Ebenso unterbindet die geschlossene Stellung 84 ein Strömen von Luft von dem Reservebehälter 40 in den Innenhohlraum 34 des Reifens 24.
Auf ähnliche Weise ist die Steuereinheit 246 dafür ausgelegt, selektiv ein zweites Steuersignal (Pfeil S₂₄₄) an das zweite Ventil 244 zu senden, so dass das zweite Ventil 244 von der geschlossenen Stellung 84 in die offene Stellung 86 übergeführt wird, um einen Luftstrom von dem Innenhohlraum 34 des Reifens 24 in die Umgebungsluft ATM zu erlauben. Ebenso ist die Steuereinheit 246 dafür ausgelegt, selektiv ein anderes zweites Steuersignal (Pfeil S₂₄₄) an das zweite Ventil 244 zu senden, so dass das zweite Ventil 244 von der offenen Stellung 86 in die geschlossene Stellung 84 übergeführt wird, um einen Luftstrom von dem Innenhohlraum 34 des Reifens 24 in die Umgebungsluft ATM zu unterbinden.
In 8, auf welche weiterhin Bezug genommen wird, ist die Steuereinheit 246 dafür ausgelegt, selektiv ein drittes Steuersignal (Pfeil S₂₆₂) an das vierte Ventil 262 zu senden, so dass das vierte Ventil 262 von der geschlossenen Stellung 84 in die offene Stellung 86 übergeführt wird, um einen Druckluftstrom von der dritten Auslassöffnung 253 (über das dritte Ventil 250) in den Innenhohlraum 34 des Reifens 24 zu erlauben. Ebenso ist die Steuereinheit 26 dafür ausgelegt, selektiv ein anderes drittes Steuersignal (Pfeil S₂₆₂) an das vierte Ventil 262 zu senden, so dass das vierte Ventil 262 von der offenen Stellung 86 in die geschlossene Stellung 84 übergeführt wird, um einen Luftstrom von der dritten Auslassöffnung 253 in den Innenhohlraum 34 des Reifens 24 zu unterbinden.
Die Energiespeichervorrichtung 48 kann in funktionaler Verbindung mit der Steuereinheit 246 stehen. Die Energiespeichervorrichtung 48 ist dafür ausgelegt, der Steuereinheit 246 elektrischen Strom (bei Pfeil C1) zuzuführen.
Ein erstes Druckmessgerät 52 kann in funktionaler Verbindung mit dem Reservebehälter 40 stehen. Das erste Druckmessgerät 52 kann dafür ausgelegt sein, den Druck und die Temperatur der Luft im Inneren des Reservebehälters 40 zu überwachen. Der überwachte Luftdruck und die überwachte Lufttemperatur im Inneren des Reservebehälters 40 können von dem ersten Druckmessgerät 52 an die Steuereinheit 246 (bei Pfeil S₅₂) übertragen werden. Das erste Messgerät 52 kann den Druck und die Temperatur per Funk übertragen. Es ist jedoch festzustellen, dass der überwachte Luftdruck und die überwachte Lufttemperatur auch über einen drahtgebundenen Übertragungsweg übertragen werden können.
Ein zweites Druckmessgerät 54 kann in funktionaler Verbindung mit dem Innenhohlraum 34 des Reifens 24 stehen. Das zweite Druckmessgerät 54 kann dafür ausgelegt sein, den Druck und die Temperatur der Luft in dem Innenhohlraum 34 des Reifens 24 zu überwachen. Der überwachte Luftdruck und die überwachte Lufttemperatur in dem Innenhohlraum 34 des Reifens 24 können von dem zweiten Druckmessgerät 54 an die Steuereinheit 246 (Pfeil S₅₂) übertragen werden. Das zweite Druckmessgerät 54 kann den Druck per Funk übertragen. Es ist jedoch festzustellen, dass der überwachte Luftdruck und die überwachte Lufttemperatur auch über einen drahtgebundenen Übertragungsweg übertragen werden können.
In 1 und 8, auf welche erneut Bezug genommen wird, kann, falls der Fahrzeug-Controller 23 feststellt, dass der Druck im Inneren des Reservebehälters 40 zu niedrig ist, der Fahrzeug-Controller 23 eine Meldung M übertragen, um einen Bediener des Fahrzeugs 20 zu warnen, dass der Druck in dem Reservebehälter 40 zu niedrig ist. Demgemäß kann der Bediener den Reservebehälter über eine Kombination aus dem dritten Ventil 250 und dem fünften Ventilen 266 befüllen. Alternativ dazu kann, falls der Fahrzeug-Controller 23 feststellt, dass der Druck im Inneren des Reservebehälters 40 zu niedrig ist, der Fahrzeug-Controller 23 ein Signal (Pfeil S₂₆₄) an eine Luftpumpe 264 übertragen, damit diese ihrerseits den Reservebehälter 40 mit Druckluft befüllt. Falls der Fahrzeug-Controller 23 feststellt, dass der Druck in dem Innenhohlraum 34 des Reifens 24 zu niedrig ist, kann der Fahrzeug-Controller 23 eine Meldung M übertragen, um den Bediener des Fahrzeugs 20 zu warnen, dass der Druck in dem Innenhohlraum 34 des Reifens 24 zu niedrig ist. Demgemäß kann der Bediener den Innenhohlraum 34 des Reifens 24 über eine Kombination aus dem dritten Ventil 250 und dem vierten Ventil 262 befüllen. Jedoch ist es dem Bediener nur dann erlaubt, den Innenhohlraum 34 des Reifens 24 zu befüllen, wenn die Steuereinheit 246 ein drittes Steuersignal (Pfeil S₂₆₂) an das vierte Ventil 262 übertragen hat, mit welchem das vierte Ventil 262 in die offene Stellung 86 übergeführt wird. Demgemäß kann Luft 33 nur dann über das dritte Ventil 250 in den Innenhohlraum 34 des Reifens 24 eintreten, wenn sich das vierte Ventil 262 in der offenen Stellung 86 befindet.
Überdies kann, falls der Fahrzeug-Controller 23 feststellt, dass der Druck in dem Innenhohlraum 34 des Reifens 24 zu niedrig ist, der Fahrzeug-Controller 23 ein Signal (Pfeil S₂₃) an die Steuereinheit 246 des entsprechenden Drucksystems 28 übertragen. In Ansprechen auf den Empfang des Signals (Pfeil S₂₃) ist die Steuereinheit 246 dafür ausgelegt, ein erstes Steuersignal (Pfeil S₄₂) zu übertragen, um das erste Ventil 242 von der geschlossenen Stellung 84 in die offene Stellung 86 überzuführen, bis der Druck in dem Innenhohlraum 34 des Reifens 24 einen gewünschten Solldruck erreicht. Sobald ein gewünschter Solldruck erreicht ist, überträgt die Steuereinheit 246 demgemäß ein anderes erstes Steuersignal S₁₄₂, um das erste Ventil 242 von der offenen Stellung 86 in die geschlossene Stellung 84 überzuführen.
Darüber hinaus kann, falls der Fahrzeug-Controller 23 feststellt, dass der Druck in dem Innenhohlraum 34 des Reifens 24 zu niedrig ist, die Steuereinheit 246 ein siebentes zweites Steuersignal (Pfeil S₂₄₄) übertragen, um das zweite Ventil 244 von der geschlossenen Stellung 84 in die offene Stellung 86 überzuführen, bis der Druck in dem Innenhohlraum 34 des Reifens 24 einem angemessenen Solldruck entspricht. Als Beispiel ohne einschränkenden Charakter kann ein Bediener eines Fahrzeugs einen Fahrmodus auswählen, der unter Umständen weniger Druck in den Reifen 24 benötigt. Bei diesem Beispiel kann das Signal (Pfeil S₂₃), das von dem Fahrzeug-Controller 23 an die Steuereinheiten 246 übermittelt wird, einem erforderlichen Reifendruck entsprechen. Demgemäß kann, wenn ein anderer Fahrmodus gewählt wird, der einen höheren Reifendruck erfordert, das erste Ventil 242 betätigt werden, um ein gewünschtes Ausmaß an Reifendruck in dem Innenhohlraum 34 des Reifens 24 bereitzustellen.
In 4A, 4B, 6, 8 kann der Reservebehälter außerdem ein Druckventil 65 umfassen. Das Druckventil 65 kann als ein Einweg-Rückschlagventil ausgelegt sein, das dafür ausgelegt ist, sich zu öffnen, um Luft vom Inneren des Reservebehälters 40 an die Umgebungsluft ATM abzugeben, für den Fall, dass der Druck im Inneren des Reservebehälters einen vorbestimmten Druck übersteigt. Demgemäß ist das Druckventil 65 dafür ausgelegt, zu verhindern, dass der Reservebehälter 40 über einen vorbestimmten Druck hinausgehend befüllt wird. Während des Befüllvorgangs kann, für den Fall, dass der Reservebehälter 40 über den vordefinierten Druck hinausgehend befüllt wird, Luft in die Umgebungsluft entweichen und dabei ein Geräusch verursachen, das für den Bediener beim Befüllen der Reifenanordnung 22 hörbar sein kann.
In 12–16, auf welche nun Bezug genommen wird, kann das Drucksystem 28 außerdem einen in funktionaler Verbindung mit der Energiespeichervorrichtung 48 stehenden Impulslader 96 umfassen. Der Impulslader 96 ist dafür ausgelegt, die Energiespeichervorrichtung 48 mittels eines Verfahrens der regenerativen Energieerzeugung mit Strom zu versorgen. Im Spezielleren nutzt der Impulslader 96 den elektromagnetischen Induktionseffekt eines Paars von Magneten 98A, 98B mit einer entgegengesetzten Magnetfeldorientierung über einem Paar von Spulen 100A, 100B. Alternativ dazu kann es sich bei den Magneten 98A, 98B um Elektromagneten handeln, die unter Verwendung von elektrischem Strom aus dem Fahrzeug 20 aktiviert werden, wenn die Energiespeichervorrichtung 48 in dem Druckmodul 35 wiederaufgeladen werden muss.
In 12–16, auf welche Bezug genommen wird, kann der Impulslader 96 ein erstes Lademodul 96A und ein in funktionaler Verbindung mit dem ersten Lademodul 96A stehendes, zweites Lademodul 96B umfassen. Das erste Lademodul 96A umfasst eine Mehrzahl von Magneten 98A, 98B, die an einem feststehenden Gegenstand des Fahrzeugs 20 funktional angebracht sind. Als Beispiel ohne einschränkenden Charakter ist in 16 veranschaulicht, dass es sich bei dem feststehenden Gegenstand um einen Bremssattel 102 handelt. Die Mehrzahl von Magneten kann einen ersten Magneten 98A und einen zweiten Magneten 98B umfassen. Es ist jedoch festzustellen, dass das erste Lademodul 96A eine beliebige gewünschte Anzahl von Magneten umfassen kann.
Das zweite Lademodul 96B umfasst eine Mehrzahl von Spulen 100A, 100B und eine Spannungsregeleinheit 104. Die Mehrzahl von Spulen 100A, 100B kann eine erste Spule 100A und eine zweite Spule 100B umfassen. Wie in 3 veranschaulicht, ist das zweite Lademodul 96B innerhalb des Gehäuses 41 des Druckmoduls 35 eingebettet. 3 veranschaulicht einen Querschnitt des Druckmoduls 35, 135, 235 aus 2. Zum Zweck der einfacheren Darstellung wird das Druckmodul in seinem Bezug auf den Impulslader 96 hier im Zusammenhang mit dem Druckmodul 35 beschrieben.
In 2 und 16, auf welche Bezug genommen wird, ist das Druckmodul 35 funktional derart an dem Rad 26 der Reifenanordnung 22 angebracht, dass sich die erste und die zweite Spule 100A, 100B als Teil des Druckmoduls 35 an den entsprechenden Magneten 98A, 98B vorbeidrehen, während sich die Reifenanordnung 22 relativ zu dem Bremssattel 102 dreht. In 12–15, auf welche nun Bezug genommen wird, dreht sich das zweite Lademodul 96B mit dem Rad 26 relativ zu dem ersten und dem zweiten Magneten 96A, 96B. Während sich die Spulen 100A, 100B an dem jeweils entsprechenden, ersten und zweiten Magneten 96A, 96B vorbeibewegen, kommt es zur Erzeugung einer elektromagnetischen Induktion der Magnetsätze 96A, 96B über den Spulensätzen 100A, 100B infolge der pulsierenden elektrischen Energie der erzeugten [...]. Diese elektrische Energie wird über die Spannungsregeleinheit 104 auf die Energiespeichervorrichtung 48 aus 4A–9 übertragen. Es ist festzustellen, dass die Anzahl der Magneten nicht auf ein einzelnes Paar beschränkt ist, da eine beliebige gleiche Anzahl von gleichmäßig beabstandeten Magneten vorgesehen sein könnte, die auf dem Rad 26 angeordnet sind. Es ist außerdem festzustellen, dass der Impulslader 96 nicht darauf beschränkt ist, eine Energiespeichervorrichtung des Drucksystems 28 aufzuladen, da der Impulslader 96 auch dazu verwendet werden kann, elektrischen Strom für die Bestromung anderer Geräte innerhalb des Fahrzeugs 20 bereitzustellen.
Überdies können gemäß einer anderen Ausführungsform die Magneten 98A, 98B dafür ausgelegt sein, sich in Ansprechen auf den Erhalt eines Ladesignals von der Steuereinheit 46 zwischen einer zurückgezogenen Stellung und einer vorgeschobenen Stellung zu bewegen. Gemäß dieser Ausführungsform sind die Magneten 98A, 98B in Abwesenheit eines Ladesignals zurückgezogen, so dass sie kein Magnetfeld erzeugen, wenn die Spulen 100A, 100B gedreht werden. Falls jedoch eine Festlegung erfolgt, wonach die Energiespeichervorrichtung 48 aufgeladen werden muss, überträgt die Steuereinheit 46 das Ladesignal, um die Magnete 98A, 98B derart in die vorgeschobene Stellung zu bewegen, dass das Magnetfeld erzeugt werden kann.
Gemäß einem anderen Beispiel ohne einschränkenden Charakter kann das erste Lademodul 96A funktional an dem Rad 26 angebracht sein und ist das zweite Lademodul 96B funktional an dem feststehenden Objekt des Fahrzeugs 20 angebracht. Gemäß dieser Ausführungsform würde das erste Lademodul 96A Magnete umfassen. Strom, der aus dieser Ausführungsform gewonnen wird, kann auch dazu verwendet werden, andere Bauteile des Fahrzeugs 20, wie etwa, als Beispiele ohne einschränkenden Charakter, Sensoren, Sender und dergleichen mit Energie zu versorgen.
Es sind hier zwar die besten Umsetzungsarten der zahlreichen Aspekte der vorliegenden Lehren im Detail beschrieben worden, für den Fachmann auf dem Gebiet, zu welchem diese Lehren gehören, sind jedoch verschiedene alternative Aspekte für die Umsetzung der vorliegenden Lehren, die im Umfang der beigefügten Patentansprüche gelegen sind, erkenntlich.

Claims

Druckmodul für eine Reifenanordnung mit einem Reservebehälter und einem Reifen, der einen Innenhohlraum definiert, wobei das Druckmodul umfasst: ein erstes Ventil, das dafür ausgelegt ist, selektiv Luft von dem Reservebehälter in den Innenhohlraum des Reifens zu leiten; ein zweites Ventil, das dafür ausgelegt ist, Luft von dem Innenhohlraum des Reifens in die Umgebungsluft zu leiten; und eine Steuereinheit, die in funktionaler Verbindung mit dem ersten Ventil steht; wobei die Steuereinheit dafür ausgelegt ist, selektiv ein erstes Steuersignal an das erste Ventil zu senden, so dass das erste Ventil von einer ersten Stellung, in welcher ein Luftstrom von dem Reservebehälter in den Innenhohlraum unterbunden wird, in eine zweite Stellung, in welcher ein Luftstrom von dem Reservebehälter in den Innenhohlraum des Reifens erlaubt wird, übergeführt wird; und wobei die Steuereinheit dafür ausgelegt ist, selektiv ein anderes erstes Steuersignal an das erste Ventil zu senden, so dass das erste Ventil von der zweiten Stellung in die erste Stellung übergeführt wird.
Druckmodul nach Anspruch 1, wobei die Steuereinheit in selektiver Verbindung mit dem zweiten Ventil steht; wobei die Steuereinheit dafür ausgelegt ist, selektiv ein zweites Steuersignal an das zweite Ventil zu senden, so dass das zweite Ventil von einer ersten Stellung, in welcher ein Luftstrom von dem Innenhohlraum des Reifens in die Umgebungsluft unterbunden wird, in eine zweite Stellung, in welcher ein Luftstrom von dem Innenhohlraum des Reifens in die Umgebungsluft erlaubt wird, übergeführt wird; und wobei die Steuereinheit dafür ausgelegt ist, selektiv ein anderes zweites Steuersignal an das zweite Ventil zu senden, so dass das zweite Ventil von der zweiten Stellung in die erste Stellung übergeführt wird, um einen Luftstrom von dem Innenhohlraum des Reifens in die Umgebungsluft zu unterbinden.
Druckmodul nach Anspruch 1, weiterhin umfassend ein drittes Ventil, welches dafür ausgelegt ist, funktional zwischen einer externen Quelle und einem von dem Reservebehälter und dem Innenhohlraum des Reifens angeordnet zu sein; wobei das dritte Ventil ist dafür ausgelegt ist, Luft von der externen Quelle zu dem einen von dem Reservebehälter und dem Innenhohlraum des Reifens zu leiten.
Druckmodul nach Anspruch 3, weiterhin umfassend ein viertes Ventil, welches dafür ausgelegt ist, funktional zwischen dem dritten Ventil und dem Innenhohlraum des Reifens angeordnet zu sein; wobei die Steuereinheit in funktionaler Verbindung mit dem vierten Ventil steht; wobei die Steuereinheit dafür ausgelegt ist, selektiv ein drittes Steuersignal an das vierte Ventil zu senden, so dass das vierte Ventil von einer ersten Stellung, in welcher ein Luftstrom von dem dritten Ventil in den Innenhohlraum des Reifens unterbunden wird, in eine zweite Stellung, in welcher ein Luftstrom von dem dritten Ventil in den Innenhohlraum des Reifens erlaubt wird, übergeführt wird; und wobei die Steuereinheit dafür ausgelegt ist, selektiv ein drittes Steuersignal an das vierte Ventil zu senden, so dass das vierte Ventil von der zweiten Stellung in die erste Stellung übergeführt wird, um einen Luftstrom von dem dritten Ventil in den Innenhohlraum des Reifens zu unterbinden.
Druckmodul nach Anspruch 3, weiterhin umfassend ein fünftes Ventil, welches dafür ausgelegt ist, zwischen dem dritten Ventil und dem Reservebehälter angeordnet zu sein; wobei das fünfte Ventil ist dafür ausgelegt ist, Luft von einer externen Quelle zu einem von dem Reservebehälter und dem Innenhohlraum des Reifens zu leiten.
Reifenanordnung für ein Fahrzeug, wobei die Reifenanordnung umfasst: einen Reservebehälter, der dafür ausgelegt ist, darin Druckluft zu fassen; einen Reifen, der einen Innenhohlraum definiert, der dafür ausgelegt ist, darin Druckluft zu fassen; und ein Druckmodul, das mit einem jeden von dem Reservebehälter und dem Reifen in selektiver Fluidverbindung steht, wobei das Druckmodul umfasst: ein erstes. Ventil, das dafür ausgelegt ist, selektiv Luft von dem Reservebehälter in den Innenhohlraum des Reifens zu leiten; ein zweites Ventil, das dafür ausgelegt ist, Luft von dem Innenhohlraum des Reifens in die Umgebungsluft zu leiten; und eine Steuereinheit, die in funktionaler Verbindung mit dem ersten Ventil steht; wobei die Steuereinheit dafür ausgelegt ist, selektiv ein erstes Steuersignal an das erste Ventil zu senden, so dass das erste Ventil von einer ersten Stellung, in welcher ein Luftstrom von dem Reservebehälter in den Innenhohlraum unterbunden wird, in eine zweite Stellung, in welcher ein Luftstrom von dem Reservebehälter in den Innenhohlraum des Reifens erlaubt wird, übergeführt wird; und wobei die Steuereinheit dafür ausgelegt ist, selektiv ein anderes erstes Steuersignal an das erste Ventil zu senden, so dass das erste Ventil von der zweiten Stellung in die erste Stellung übergeführt wird.
Reifenanordnung nach Anspruch 6, wobei die Steuereinheit in selektiver Verbindung mit dem zweiten Ventil steht; wobei die Steuereinheit dafür ausgelegt ist, selektiv ein zweites Steuersignal an das zweite Ventil zu senden, so dass das zweite Ventil von einer ersten Stellung, in welcher ein Luftstrom von dem Innenhohlraum des Reifens in die Umgebungsluft unterbunden wird, in eine zweite Stellung, in welcher ein Luftstrom von dem Innenhohlraum des Reifens in die Umgebungsluft erlaubt wird, übergeführt wird; und wobei die Steuereinheit dafür ausgelegt ist, selektiv ein anderes zweites Steuersignal an das zweite Ventil zu senden, so dass das zweite Ventil von der zweiten Stellung in die erste Stellung übergeführt wird, um einen Luftstrom von dem Innenhohlraum des Reifens in die Umgebungsluft zu unterbinden.
Reifenanordnung nach Anspruch 6, weiterhin umfassend ein drittes Ventil, welches funktional zwischen einer externen Quelle und einem von dem Reservebehälter und dem Innenhohlraum des Reifens angeordnet ist; wobei das dritte Ventil dafür ausgelegt ist, Luft von der externen Quelle zu dem einen von dem Reservebehälter und dem Innenhohlraum des Reifens zu leiten.
Reifenanordnung nach Anspruch 8, weiterhin umfassend ein viertes Ventil, welches funktional zwischen dem dritten Ventil und dem Innenhohlraum des Reifens angeordnet ist; wobei die Steuereinheit in funktionaler Verbindung mit dem vierten Ventil steht; wobei die Steuereinheit dafür ausgelegt ist, selektiv ein drittes Steuersignal an das vierte Ventil zu senden, so dass das vierte Ventil von einer ersten Stellung, in welcher ein Luftstrom von dem dritten Ventil in den Innenhohlraum des Reifens unterbunden wird, in eine zweite Stellung, in welcher ein Luftstrom von dem dritten Ventil in den Innenhohlraum des Reifens erlaubt wird, übergeführt wird; und wobei die Steuereinheit dafür ausgelegt ist, selektiv ein drittes Steuersignal an das vierte Ventil zu senden, so dass das vierte Ventil von der zweiten Stellung in die erste Stellung übergeführt wird, um einen Luftstrom von dem dritten Ventil in den Innenhohlraum des Reifens zu unterbinden.
Reifenanordnung nach Anspruch 8, weiterhin umfassend ein fünftes Ventil, welches zwischen dem dritten Ventil und dem Reservebehälter angeordnet ist; wobei das fünfte Ventil dafür ausgelegt ist, Luft von einer externen Quelle zu einem von dem Reservebehälter und dem Innenhohlraum des Reifens zu leiten.