JP2004017962A - 自動車用のタイヤ充填装置を自動的に操作するための装置 - Google Patents

Abstract

【課題】自動車用のタイヤ充填装置を自動的に操作するための装置であって、制御エレクトロニクスを有しており、該制御エレクトロニクスがセンサを介して、又は論理演算によってすべてのタイヤ１３のタイヤ圧及び走行状態を算出し、走行速度、負荷、道路状態、オフロードその他等のそれぞれ与えられた状況にタイヤ圧を適合させるために、空圧式の弁を制御する形式のものにおいて、危険な運転状態をできるだけ避けるようにする。
【解決手段】可変な容積２９を増大又は縮小させるための調節部材２３が設けられており、それによって該調節部材２３が目標値に従ってタイヤ圧力を適合させるようになっている。
【選択図】　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車用のタイヤ充填装置を自動的に操作するための装置であって、制御エレクトロニクスを備えており、該制御エレクトロニクスが、走行速度、負荷、道路状態、オフロードその他等のそれぞれ与えられた状況にタイヤ圧を合わせるために、センサを介して又は論理演算によってすべてのタイヤのタイヤ圧及び走行状態を算出して、空圧式の弁を制御するようになっている形式のものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
これと類似の装置は、例えばオーストリア国特許第４０８８６７号明細書、及びオーストリア国特許出願第Ａ１２７４／２００１号明細書に記載されている。この公知の装置においては、主に自動車の走行速度及び実際のタイヤ圧力が測定され、タイヤ圧力の目標値が算出され、実際値と目標値とのずれが発生した場合に、充填弁若しくは排気弁が、タイヤ圧の目標値が得られるまで制御されるようになっている。
【０００３】
充填のために必要な空気は、コンプレッサによって周囲の雰囲気（大気）から吸い込まれ、圧縮され、圧力を減少させる際には空気が外部に排出されるようになっている。
【０００４】
自動的なタイヤ圧調整の危険な運転状態は、充填時である。何故ならば、それぞれの走行速度のために低すぎるタイヤ圧は、確実に危険な走行状態を意味しているからである。貯蔵タンクを十分に設計することによって、原則的に自動運転が保証されるが、短時間で連続的に行われる切換え調整過程においては、貯蔵タンクはすぐ空になる。これは、走行確実性を損なわないようにするために、エンジンマネージメント（Ｍｏｔｏｒｍａｎａｇｅｍｅｎｔ）に介入する必要があるということを意味する。
【０００５】
【特許文献１】
オーストリア国特許第４０８８６７号明細書
【特許文献２】
オーストリア国特許出願第Ａ１７４／２００１号明細書
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、以上のような危険な運転状態をできるだけ避けるようにすることである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決した本発明によれば、可変な容積を増大又は縮小するための調節部材が設けられていて、この調節部材が可変な容積を増大又は縮小させることによって、目標値に従ってタイヤ圧を適合させるようになっていることによって得られる。
【０００８】
【発明の効果】
本発明によれば、上記のようなシステムの高い圧力差に基づいて導管パイプ若しくはコンプレッサによって発生する妨害雑音は避けられる。調節部材によって圧力変化が迅速かつ確実に両方向で行われる。
【０００９】
本発明によるシステムは、雰囲気に対して閉じられたシステムとしても、また開放したシステムとしても運転することができ、このシステムにおいて、タイヤ内に存在するガス状のタイヤ内圧は、導管及び弁システムによって接続された可変な貯蔵容積を用いて調節部材を介して変えることができる。このシステムは、コンプレッサによって駆動されるシステムに対して次のような多くの重要な利点を有している。
【００１０】
ａ　閉じたシステムに基づいて、任意の別のガスも空気として用いることができ、タイヤの科学技術的な快適な特性を支持するための特殊なタイヤガスを使用することができる。
【００１１】
ｂ　特に閉じたシステムに基づいて、そうでなければ必要な、付加的なコストがかかり、かつ付加的な構造スペースを伴う空気乾燥機は省くことができる。
【００１２】
ｃ　圧力貯蔵容器を必要としないので、弁装置は著しく簡単に構成することができる。
【００１３】
ｄ　タイヤ空気を騒音を伴って排出する過程は省くことができ、これによってシステムの快適性が著しく改善される。
【００１４】
ｅ　容積の変化を介して圧力が変えられるようになっているので、コンプレッサの騒々しい運転雑音は避けられる。
【００１５】
ｆ　タイヤと圧力貯蔵容器との間の種々異なる圧力レベルを雑音を伴って補償することは省かれる。
【００１６】
ｇ　高い対抗圧力に抗して作業する必要のある時代遅れのコンプレッサを用いて圧力貯蔵容器を圧力上昇させることは、簡単な容積変化によって省くことができる。この容積変化においては、タイヤ内部圧力の変化を、上昇又は低下とは無関係に常に時間的に同時に行うことができる。
【００１７】
雰囲気に対して閉じたシステムとして使用する場合には、相応に補整しなければならないという欠点を有している。多数の接続部、弁及びシールを備えた空圧式のシステム内のわずかな漏れは避けられない。閉じたシステムは、外部から吸い込んだ新鮮空気によって漏れを補償する、システムに内在する特性を有していない。
【００１８】
本発明によれば、例えば液状のタイヤガスが充填されている、簡単に交換可能な補助パトローネを弁を介して接続し、危険な充填状態を越えた時に充填率を自動的に再び目標レベルにもたらすことによって、貯蔵容積の貯蔵量を超える漏れ損失を後補充することができる。
【００１９】
雰囲気に対して開放したシステムとして使用した場合に、そうでなければ閉じている弁において簡単な形式で、このために特別に配置された弁を介して、貯蔵容積を増大させることによって外気を吸込むことができ、これによって必要な空気容積を確保することができる。
【００２０】
これによって同様の形式で、雰囲気に対して閉鎖されたシステム内で欠陥のあるタイヤにおいて緩慢に進行する圧力損失も補償することができる。何故ならば、設計基準に基づいて、付加的な圧力貯蔵のためのポテンシャル（Ｐｏｔｅｎｔｉａｌ）は与えられていないからである。自動的なタイヤ圧制御を行うことができる付加的な補償ポテンシャルも利用するために、装置は本発明に従って、これに関する緊急性が確認された時に外気供給に切換える必要がある。同様にこの機能は、前記圧力貯蔵パトローネが空になって、適宜に補充されない場合に効力を発揮する。
【００２１】
コンプレッサの代わりに、可変な容積を有するタイヤ圧制御装置をシステム内に内在したことによって、車輪弁を開放するための制御ライン用の相応の超過圧調整回路は省かれる。従って、制御回路は充填回路から完全に接続解除されていて、固有の圧力供給を行うことができる。これは例えば、外気の圧力と必要な車輪弁開放圧力との間の制御ラインシステム内の圧力を変える、相応に寸法設計された空圧シリンダによって得られる。
【００２２】
本発明の有利な構成によれば、得られた調整過程後の充填ラインシステム内の超過圧力は排気することもできる。これは、雰囲気に対して開放されたシステム内で例えば外気弁を介して行うことができるか、又は雰囲気に対して閉鎖されたシステム（システム内に排気容積を維持する必要がある）内でも、制御ラインのためと同様の構成で、又は閉じた車輪弁における可変な容積の相応の容積増大によっても簡単な形式で実施することができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
次に本発明を図示の実施例を用いて詳しく説明する。本発明は図示の実施例のみに限定されるものではない。図面には、本発明による装置の概略図が示されており、この装置では、タイヤ圧調整システムのエレクトロニクスのための圧力情報がタイヤ内部に設けられたセンサエレクトロニクスによって提供されている。タイヤ圧情報は、別のやり方で提供されてもよい。また同様に、走行状態を検出するための、及び相応のタイヤ目標圧を割り当てるためのセンサは、タイヤ圧情報だけに限定されるものではない。
【００２４】
図１には開放したシステムの概略図が示されており、図２には雰囲気に対して閉じられたシステムの概略図が示されている。
【００２５】
図面は、タイヤ圧調整システムの後ろに配置された、例えば車輪を車軸制御するための空圧回路の概略図を示しているが、このシステムは、任意のその他の制御、例えば４輪すべての車軸を個別に制御するためにも、車軸に関連して車輪又は車軸を制御するために用いても良い。
【００２６】
制御は、中央の調整エレクトロニクス１によって行われる。この調整エレクトロニクス１はセンサシステムに接続されており、このセンサシステムは、特に、タイヤ圧１４、例えば走行状態情報３１例えば負荷状態、車両速度及び制動を監視し、これらそれぞれの情報が中央の制御エレクトロニクスに供給される。有利な走行速度監視及び走行状態監視の詳細は、オーストリア国特許第４０８８６７号明細書、若しくはオーストリア国特許出願第１２７４／２００１号明細書に記載されている。タイヤ圧監視は従来技術である。
【００２７】
詳細なセンサ信号が演算されることによって、調整過程の必要性が認識されると、エレクトロニクス１の論理命令によって、空圧エレメントが次のように接続される。
【００２８】
調整特性曲線でそれぞれ与えられた、単数又は複数のタイヤ内の圧力を上昇させるための切換え値を越えることに基づいて切換え命令が発せされると、電気的な制御ライン２を介して有利には電磁操作式の制御弁３が開放される。それと同時に調節部材２８有利には空圧シリンダによって、制御ライン１１内の圧力が高められて、車輪弁５が開放される。こうして、単数又は複数の充填弁７が開放されて、調節部材２３有利には電動モータに、電気的な制御ライン２４を介して制御命令が電子制御ユニット（調整エレクトロニクス）１から伝達され、制御ロッド２７が伝動装置２５を介して制御ピストン２６を、位置Ｉから位置ＩＩに操作する。これによって容器８の容積２９が縮小され、ひいては充填ライン１０内及び制御された調整回路の車輪１３内のガスが圧縮される。
【００２９】
有利な構成によれば、例えばこれに限定されるものではないが気密な製織品（織物）又はプラスチックより成るフレキシブルなバッグ９内の容積２９が減少される。このバッグ２９は、ピストン２６が位置Ｉから位置ＩＩに向かってシフトする際に折り畳まれて、シリンダ８に対するピストン２６のシールを著しく簡単に行う。
【００３０】
充填ライン１０の内部容積と比較してタイヤ１３の容積は非常に大きく、タイヤ内の圧力変化は比較的ゆくっりと行われるので、タイヤ内部圧は測定技術的にいわば静的（ｓｔａｔｉｓｃｈ）であって、ガスの静的な圧力配分を測定することによってのみ、十分に正確な値が算出される。車輪内部のタイヤ圧力コントロールシステムの所属の圧力センサを備えた車輪エレクトロニクス１２は、それぞれの圧力値を連続的に算出して、この算出した圧力値を電気的な制御ライン１４を介して中央の制御エレクトロニクス１にさらに供給する。制御されたタイヤ１３内の目標圧力が得られると（これはタイヤ圧監視のための前記センサ装置を介して、又は種々異なるセンサ信号を演算することによって、又はピストン２７或いは伝動装置２５の位置情報によって得られる）、アクチュエータ（調節部材）２８が制御ラインＩＩ内の圧力を低下させるので、車輪弁５は閉鎖される。それと同時に制御弁３及び充填弁７は閉鎖される。
【００３１】
調整特性曲線でそれぞれ前もって与えられる、１つ又は多数のタイヤ内或いは調整回路内の圧力を減少させるための切換え値を越えることに基づいて切換え命令が発せられると、電気的な制御ライン２を介して有利には電磁式に操作される制御弁３が開放される。それと同時に調節部材２８有利には空圧シリンダによって、制御ライン１１内の圧力が上昇せしめられて、車輪弁５が開放する。こうして１つ又は複数の充填弁７が開放され、調節部材２３有利には電動モータに電気的な制御ライン２４を介して制御命令が電子制御ユニット１から伝達され、制御ロッド２７が伝動装置５５を介して制御ピストン２６を、位置ＩＩから位置Ｉの方向に操作する。それによって容器８の容積２９が増大され、それによってガスの圧力が充填ライン（充填管路）１０内及び制御された調整回路の車輪１３内の圧力が低下せしめられる。制御されたタイヤ１３内の目標圧が得られると、アクチュエータ２８は制御ライン１１内の圧力を低下せしめ、それによって車輪弁５は閉鎖する。それと同時に制御弁３及び充填弁７が閉鎖される。
【００３２】
３方向切換弁６は、以上すべての機能において常に自由に切換えられる。弁は、タイヤ充填システムのためのポイント（分岐部）を形成するという目的だけを有しており、それによって可変な容積２９を、例えばガスばねの圧力変化のための別の目的にも利用できる。
【００３３】
調節部材２８が作動されることに基づいて、制御ライン１１内の圧力は調整過程後に雰囲気圧に低下せしめられる。充填ライン１０は、開放したシステム（図１）においては充填弁７の開放後に排気され、閉じた車輪弁５においては弁２０及び消音器１９を介して排気されることによって、放圧される。
【００３４】
このタイヤ圧調整装置が閉じたシステム（図２）として運転される場合には、管路システムの排気は雰囲気に接続して行われるのではなく、別個の排気システムを介して行われる。可能な構成部３０は、調節部材２８と類似の構成を有しており、この構成部３０を操作することによって、充填ライン１０の接続された管路容積の内圧が周囲の雰囲気（大気）に低下せしめられる。位置ＩＩから位置Ｉへのピストン２６の運動と連動して、充填弁７が制御及び開放されることによっても（この場合車輪弁５は閉鎖維持されている）、充填ライン１０内の圧力は、特に回転実施手段４内で同様の形式で低下させられる。
【００３５】
相応の表示器１８を介して運転者は、タイヤのそれぞれの状態に関する情報を得ることができる。この運転者情報システムによって、欠陥に関する警告を得るか又は、タイヤの負荷及び圧力状態に対応するそれぞれの車両最高速度に関する情報を得ることができる。
【００３６】
閉じた充填弁７並びに開放した弁２０において、位置ＩＩから位置Ｉへのピストン２６の運動に従って、外気が吸い込まれることによって、漏れ損失を簡単に補償することができる。外気とは異なるガス例えば科学技術的なタイヤガスで作業する図２に示した閉じたシステム内で、簡単に交換することができる補助パトローネ２２（閉じたシステムと同じ媒体例えば空気又は液体状の特別なタイヤガスが満たされている）によって補償することができる。これによって、危険な充填状態を越えた時に弁２１が自動的に開放されることによって充填率を再び目標状態にもたらされる。
【００３７】
欠陥のあるタイヤによって次第に進行する圧力損失を補償するために、閉じたシステムにおいても弁２０を介して外気供給に切換えることができる。同様にこの機能は、蓄圧パトローネ２２が空になって、適宜補充されない場合に作動するようになっている。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による装置の概略図である。
【図２】雰囲気に対して閉じられたシステムの概略図である。
【符号の説明】
１　中央の調整エレクトロニクス、　２　電気的な制御ライン、　３　制御弁、　４　回転実施手段、　５　車輪弁、　７　充填弁、　８　容器、　９　フレキシブルなバッグ、　１０　充填ライン、　１１　制御ライン、　１２　車輪エレクトロニクス、　１３　タイヤ、　１４　タイヤ圧、　１８　表示器、　２０弁、　２２　補助パトローネ、　２３　調節部材、　２４　電気的な制御ライン、　２５　伝動装置、　２６　制御ピストン、　２８　調節部材、アクチュエータ、　２９　容積、　３０　構成

Claims (14)

1. 自動車用のタイヤ充填装置を自動的に操作するための装置であって、制御エレクトロニクスを有しており、該制御エレクトロニクスがセンサを介して、又は論理演算によってすべてのタイヤ（１３）のタイヤ圧及び走行状態を算出し、走行速度、負荷、道路状態、オフロードその他等のそれぞれ与えられた状況にタイヤ圧を適合させるために、空圧式の弁を制御する形式のものにおいて、
   可変な容積（２９）を増大又は縮小させるための調節部材（２３）が設けられており、それによって該調節部材（２３）が目標値に従ってタイヤ圧力を適合させるようになっていることを特徴とする、自動車のタイヤ充填装置を自動的に操作するための装置。
2. 可変な容積（２９）を増大又は縮小させるために、シリンダ（８）内にガイドされたピストン（２６）が配置されている、請求項１記載の装置。
3. 可変な容積（２９）が気密に密閉された被覆体内に閉じこめられている、請求項１又は２記載の装置。
4. 調節部材（２３）が電動モータである、請求項１から３までのいずれか１項記載の装置。
5. 電動モータ（２３）がステップモータである、請求項４記載の装置。
6. 可変な容積（２９）を変えるための調節値を伝達するために伝動装置（２５）が設けられている、請求項１から５までのいずれか１項記載の装置。
7. 管路システム内の漏れ及びタイヤ（１３）内の緩慢に進行する圧力損失を補償するために外気を吸い込む弁（２０）が配置されている、請求凹１から６までのいずれか１項記載の装置。
8. 前記システムが、雰囲気に対して閉鎖されたシステムとして運転されるようになっている、請求項１から７までのいずれか１項記載の装置。
9. 閉鎖されたシステムの漏れ損失が、制御エレクトロニクスによって制御された弁及び、閉鎖されたシステムの駆動ガスを有する交換用の補助パトローネ（２２）によって、危険な充填状態を越えた時に自動的に補償され、閉鎖されたシステムの充填率が再び目標レベルにもたらされるようになっている、請求項８記載の装置。
10. 閉鎖されたシステムに、制御エレクトロニクスによって制御された３方向切換え弁（６）を介して、システムの一部及び別のシステムの一部も、圧力ガス供給のために使用することができる、請求項８又は９記載の装置。
11. 閉鎖されたシステムの空圧式の管路システムが、少なくとも管路システムの容積に相当する可変な補助容積（３０）を介して排気される、請求項１から１０までのいずれか１項記載の装置。
12. 制御弁（３）及び制御ライン（１１）が故障した場合に、車輪弁（５）の開放が同様に充填ライン（１０）を介して行われる、請求項１から１１までのいずれか１項記載の装置。
13. 制御ライン（１１）が別個の圧力上昇装置（２８）を介して圧力負荷され、排気されるようになっている、請求項１から１２までのいずれか１項記載の装置。
14. 圧力上昇装置が空圧シリンダである、請求項１３記載の装置。

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