TWI788628B - 輪胎組件及輪胎抓地力的改善方法 - Google Patents

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Abstract

一種輪胎組件包括輪框、充氣輪胎、行車狀態識別裝置、氣體供應源及氣體控制閥件，其中充氣輪胎環設於輪框，且充氣輪胎包括氣嘴；行車狀態識別裝置用以判別行車狀態；氣體控制閥件設置於氣嘴及氣體供應源之間，且訊號連接於行車狀態識別裝置；當行車狀態識別裝置根據行車狀態傳送控制訊號至氣體控制閥件時，氣體控制閥件調控使氣體供應源與氣嘴連通，或使氣嘴與外界連通，藉以調整充氣輪胎的胎壓。一種輪胎抓地力的改善方法亦在此揭露。藉由本發明提供的輪胎組件及輪胎抓地力的改善方法，可根據行車狀態，即時調控輪胎胎壓，進而提升行車安全性。

Description

輪胎組件及輪胎抓地力的改善方法
本發明係與調整輪胎抓地力的技術有關；特別是指一種輪胎組件及輪胎抓地力的改善方法。
一般車輛（例如汽車、機車）使用傳統充氣輪胎做為車輛移動的主要元件。傳統充氣輪胎於打氣之後，其胎壓通常只能隨外界溫度而變化。舉例來說，在夏天，傳統充氣輪胎於路面滾動時，因氣溫及所接觸的路面溫度高，使得胎內空氣膨脹，且使胎壓增加；反之，在冬天，傳統充氣輪胎於路面滾動時，因氣溫及所接觸的路面溫度低，使得胎內空氣收縮，且使胎壓減少。
然而，當胎壓增加時，輪胎與路面接觸的面積減少，抓地力減弱，極有可能發生失控打滑的意外；當胎壓減少時，輪胎與路面接觸的面積增加，使得輪胎與路面之間的摩擦力增加，以致汽車較為耗能，增加交通成本。
綜上可知，亟需新穎的輪胎組件及輪胎抓地力的改善方法以改善現有的充氣輪胎所存在的諸多問題。
有鑑於此，本發明之目的在於提供一種輪胎組件，其包括 行車狀態識別裝置、氣體供應源及氣體控制閥件；當行車狀態識別裝置根據行車狀態傳送控制訊號至氣體控制閥件時，氣體控制閥件調控使氣體供應源與氣嘴連通，或使氣嘴與外界連通，藉以調整充氣輪胎的胎壓。 本發明所提供的輪胎組件可根據行車狀態即時調控充氣輪胎的胎壓，進而提升使用者的行車安全性以及達到節省能源的目的。
緣以達成上述目的，本發明提供的一種輪胎組件包括一輪框、一充氣輪胎、一行車狀態識別裝置、一氣體供應源及一氣體控制閥件，其中該充氣輪胎環設於該輪框，且該充氣輪胎包括一氣嘴；該行車狀態識別裝置，固設於該輪框上，用以判別一行車狀態；該氣體供應源，可拆離地設置於該輪框上，且對應連接於該氣嘴；該氣體控制閥件，設置於該氣嘴及該氣體供應源之間，且訊號連接於該行車狀態識別裝置；當該行車狀態識別裝置根據該行車狀態傳送一控制訊號至該氣體控制閥件時，該氣體控制閥件調控使該氣體供應源與該氣嘴連通，或使該氣嘴與外界連通，藉以調整該充氣輪胎的胎壓。
本發明的另一目的在於提供一種輪胎抓地力的改善方法，其包括： 提供一車輛，該車輛裝設有如請求項1至13中之任一項所述之輪胎組件； 駕駛該車輛於一道路上； 該行車狀態識別裝置根據該行車狀態傳送該控制訊號至該氣體控制閥件；以及 該氣體控制閥件自動調控使該氣體供應源與該氣嘴連通，或使該氣嘴與外界連通，藉以調整該充氣輪胎的胎壓。
本發明之效果在於，藉由裝設於輪胎組件中之輪框上的行車狀態識別裝置、氣體供應源及氣體控制閥件，當行車狀態識別裝置根據行車狀態傳送控制訊號至氣體控制閥件時，氣體控制閥件調控使氣體供應源與氣嘴連通，或使氣嘴與外界連通，藉以調整充氣輪胎的胎壓。本發明所提供的輪胎組件可根據行車狀態即時調控充氣輪胎的胎壓，進而提升使用者的行車安全性以及達到節省能源的目的。
為能更清楚地說明本發明，茲舉一較佳實施例並配合圖式詳細說明如後。請參圖１所示，圖１為本發明一較佳實施例的輪胎組件1的示意圖。
輪胎組件1包括輪框12、充氣輪胎14、行車狀態識別裝置22、氣體供應源24、氣體控制閥件26。充氣輪胎14環設於輪框12，且充氣輪胎14包括氣嘴141。行車狀態識別裝置22固設於輪框12上，用以判別一行車狀態。氣體供應源24可拆離地設置於輪框12上，且對應連接於氣嘴141。氣體控制閥件26設置於氣嘴141及氣體供應源24之間，且訊號連接於行車狀態識別裝置22。
在本發明實施例中，氣體供應源24包括壓縮氣瓶，例如可為可更換式的高壓鋼瓶，以供應氣體至充氣輪胎14。在本發明實施例中，氣體供應源24係可拆離地設置於輪框12的外表面、肋條、輻條或其組合，但不以此為限制。在圖１中，輪胎組件1包括配重物32，配重物32與氣體供應源24具有相同重量，且配重物32與氣體供應源24對稱地設置於輪框12上。在本發明實施例中，配重物32與氣體供應源24對稱於輪框12軸心A。
當行車狀態識別裝置22根據該行車狀態傳送一控制訊號至氣體控制閥件26時，氣體控制閥件26調控使氣體供應源24與氣嘴141連通，或使氣嘴141與外界連通，藉以調整充氣輪胎14的胎壓。在圖１中，氣體控制閥件26具有三通閥，因此可調控使氣體供應源24與氣嘴141連通，或使氣嘴141與外界連通。
在本發明實施例中，行車狀態識別裝置22可訊號連接於一胎壓偵測器(圖未繪示)，使用者可由胎壓偵測器觀察充氣輪胎14的胎壓變化；在實務上，使用者也可藉由胎壓偵測器開啟或關閉行車狀態識別裝置22，以減少不必要的電能消耗。
接著請參考圖２及圖３，圖２為本發明一較佳實施例的輪胎抓地力的改善方法的流程圖；圖３為本發明一較佳實施例的輪胎抓地力的改善方法的流程圖。
在圖２中，輪胎抓地力的改善方法，包括至少以下步驟： 步驟S02，提供一車輛(圖未繪示)，該車輛裝設有如上所述之輪胎組件1； 步驟S04，駕駛該車輛於一道路(圖未繪示)上； 步驟S06，行車狀態識別裝置22根據上述行車狀態傳送上述控制訊號至氣體控制閥件26； 步驟S08，氣體控制閥件26自動調控使氣體供應源24與氣嘴141連通，或使氣嘴141與外界連通，藉以調整充氣輪胎14的胎壓。
在圖３中，控制訊號包括增壓訊號及洩壓訊號。當行車狀態識別裝置22根據行車狀態傳送增壓訊號至氣體控制閥件26時，氣體控制閥件26控制氣體供應源24與氣嘴141連通，使氣體供應源24對於充氣輪胎14灌注氣體，以增加充氣輪胎14的胎壓。
相反地，當行車狀態識別裝置22根據行車狀態傳送洩壓訊號至氣體控制閥件26時，氣體控制閥件26控制氣嘴141與外界連通，使充氣輪胎14內的氣體向外洩出，以減少充氣輪胎14的胎壓。
在本發明實施例中，當充氣輪胎14的胎壓增加時，充氣輪胎14與路面接觸的面積變小，如圖４Ａ所示；反之，當充氣輪胎14的胎壓減少時，充氣輪胎14與路面接觸的面積變大，如圖４Ｂ所示。
在本發明實施例中，當充氣輪胎14的胎壓增加時，充氣輪胎14的胎壓係增加8%至12%；當充氣輪胎14的胎壓減少時，充氣輪胎14的胎壓係減少8%至12%。然而，無論充氣輪胎14的胎壓增加或減少時，充氣輪胎14的胎壓係保持在一安全胎壓範圍內，以確保使用者的行車安全。
在圖２中，所述行車狀態例如可為一輪胎震動參數。行車狀態辨識裝置22包括震動感測器(圖未繪示)及分析模組(圖未繪示)，震動感測器訊號連接於分析模組。震動感測器用以偵測輪胎震動參數，且將輪胎震動參數傳送至分析模組，分析模組分析輪胎震動參數後，傳送控制訊號至氣體控制閥件26，藉以調整充氣輪胎14的胎壓。在本發明實施例中，震動感測器包括加速規、陀螺儀、重力感測器或其組合，但不以此為限制，任何可以偵測輪胎震動的裝置皆可做為震動感測器。
在圖２的步驟S04中，所述道路包括濕地及乾地。當震動感測器偵測輪胎震動參數，而分析模組分析輪胎震動參數且判斷車輛行駛於濕地時，分析模組傳送洩壓訊號至氣體控制閥件26，氣體控制閥件26控制氣嘴141與外界連通，使充氣輪胎14內的氣體向外洩出，以減少充氣輪胎的胎壓，進而使充氣輪胎14與路面接觸的面積變大，可提高輪胎抓地力，避免充氣輪胎14在濕地上打滑，藉以提升雨天行車的安全性。
另一方面，當震動感測器偵測輪胎震動參數，而分析模組分析輪胎震動參數且判斷車輛行駛於乾地時，分析模組傳送增壓訊號至氣體控制閥件26，氣體控制閥件26控制氣體供應源24與氣嘴141連通，使氣體供應源24對於充氣輪胎14灌注氣體，以增加充氣輪胎14的胎壓，進而使充氣輪胎14與路面接觸的面積變小，可減少輪胎抓地力，以降低車輛在乾地上行駛的耗能，藉以減少交通成本。此外，當充氣輪胎14與路面接觸的面積變小時，可提供使用者較佳的車輛操縱駕馭感。在本發明實施例中，濕地的輪胎震動參數大於乾地的輪胎震動參數。舉例來說，濕地的輪胎震動參數大於30 m/S2 ，較佳係介於35 m/S2 ~50 m/S2 ；乾地的輪胎震動參數小於或等於30 m/S2 ，較佳係介於20 m/S2 ~28 m/S2 。
在圖２中，所述行車狀態例如可為一車速。行車狀態辨識裝置22包括車速感測器(圖未繪示)及分析模組，車速感測器訊號連接於分析模組。車速感測器用以偵測車速，且將車速傳送至分析模組，分析模組分析車速後，傳送控制訊號至氣體控制閥件26，藉以調整充氣輪胎14的胎壓。
當車速感測器偵測車速大於等於一預定速度時，分析模組分析車速且傳送增壓訊號至氣體控制閥件26，氣體控制閥件26控制氣體供應源24與氣嘴141連通，使氣體供應源24對於充氣輪胎14灌注氣體，以增加充氣輪胎14的胎壓，進而使充氣輪胎14與路面接觸的面積變小，可減少輪胎抓地力，以降低車輛於高速行駛時的耗能，藉以減少交通成本。此外，當充氣輪胎14與路面接觸的面積變小時，可提供使用者較佳的車輛操縱駕馭感。
另一方面，當車速感測器偵測車速小於等於該預定速限時，分析模組分析車速且傳送洩壓訊號至氣體控制閥件26，氣體控制閥件26控制氣嘴141與外界連通，使充氣輪胎14內的氣體向外洩出，以減少充氣輪胎14的胎壓，進而使充氣輪胎14與路面接觸的面積變大，可提高輪胎抓地力，藉以提升低速行車的平穩度。在本發明實施例中，該預定速度係等於100 km/hr，但不以此為限制，使用者可依實際使用需求自由調整預定速度。
在圖２中，所述行車狀態例如可為一路面傾斜度。行車狀態辨識裝置22包括坡度計(圖未繪示)及分析模組，坡度計訊號連接於分析模組。坡度計用以偵測路面傾斜度，且將路面傾斜度傳送至分析模組，分析模組分析路面傾斜度後，傳送控制訊號至氣體控制閥件26，藉以調整充氣輪胎14的胎壓。
在圖２的步驟S04中，所述道路包括斜坡及平地。當坡度計偵測路面傾斜度，而分析模組分析該路面傾斜度且判斷車輛行駛於斜坡時，分析模組傳送洩壓訊號至氣體控制閥件26，氣體控制閥件26控制氣嘴141與外界連通，使充氣輪胎14內的氣體向外洩出，以減少充氣輪胎14的胎壓，進而使充氣輪胎14與路面接觸的面積變大，可提高輪胎抓地力，避免充氣輪胎14在斜坡上打滑，藉以提升車輛在斜坡上行駛的安全性。
另一方面，當坡度計偵測路面傾斜度，而分析模組分析路面傾斜度且判斷車輛行駛於平地時，分析模組傳送增壓訊號至氣體控制閥件26，氣體控制閥件26控制氣體供應源24與氣嘴141連通，使氣體供應源24對於充氣輪胎14灌注氣體，以增加充氣輪胎14的胎壓，進而使充氣輪胎14與路面接觸的面積變小，可減少輪胎抓地力，以降低車輛在平地上行駛的耗能，藉以減少交通成本。此外，當充氣輪胎14與路面接觸的面積變小時，可提供使用者較佳的車輛操縱駕馭感。在本發明實施例中，斜坡的路面傾斜度係大於或等於10度，而平地的路面傾斜度係小於10度，但不以此為限制，使用者可依實際使用需求自由調整路面傾斜度的數值。
藉由裝設於輪胎組件中之輪框上的行車狀態識別裝置、氣體供應源及氣體控制閥件，當行車狀態識別裝置根據行車狀態傳送控制訊號至氣體控制閥件時，氣體控制閥件調控使氣體供應源與氣嘴連通，或使氣嘴與外界連通，藉以調整充氣輪胎的胎壓。本發明所提供的輪胎組件可根據行車狀態即時調控充氣輪胎的胎壓，進而提升使用者的行車安全性以及達到節省能源的目的。
以上所述僅為本發明較佳可行實施例而已，舉凡應用本發明說明書及申請專利範圍所為之等效變化，理應包含在本發明之專利範圍內。
1:輪胎組件 12:輪框 14:充氣輪胎 141:氣嘴 22:行車狀態識別裝置 24:氣體供應源 26:氣體控制閥件 32:配重物 A:軸心
圖１為本發明一較佳實施例的輪胎組件的示意圖； 圖２為本發明一較佳實施例的輪胎抓地力的改善方法的流程圖； 圖３為本發明一較佳實施例的輪胎抓地力的改善方法的流程圖； 圖４Ａ為本發明一操作狀態的充氣輪胎與路面接觸的面積，其中已增加該充氣輪胎的胎壓； 圖４Ｂ為本發明另一操作狀態的充氣輪胎與路面接觸的面積，其中已減少該充氣輪胎的胎壓。

Claims (13)

  1. 一種輪胎組件，包括：一輪框；一充氣輪胎，環設於該輪框，且該充氣輪胎包括一氣嘴；一行車狀態識別裝置，固設於該輪框上，用以判別一行車狀態；一氣體供應源，可拆離地設置於該輪框上，且對應連接於該氣嘴；以及一氣體控制閥件，設置於該氣嘴及該氣體供應源之間，且訊號連接於該行車狀態識別裝置；當該行車狀態識別裝置根據該行車狀態傳送一控制訊號至該氣體控制閥件時，該氣體控制閥件調控使該氣體供應源與該氣嘴連通，或使該氣嘴與外界連通，藉以調整該充氣輪胎的胎壓，其中該行車狀態包括一輪胎震動參數；該行車狀態辨識裝置包括一震動感測器及一分析模組，該震動感測器訊號連接於該分析模組；該震動感測器用以偵測該輪胎震動參數，且將該輪胎震動參數傳送至該分析模組，當該輪胎震動參數為一第一預定值時，該分析模組判斷車輛行駛於濕地並傳送一控制訊號至該氣體控制閥件以控制該氣嘴與外界連通；當該輪胎震動參數為一第二預定值時，該分析模組判斷車輛行駛於乾地並傳送一控制訊號至該氣體控制閥件以控制該氣體供應源與該氣嘴連通；其中該第一預定值介於35m/S2~50m/S2之間，該第二預定值介於20m/S2~28m/S2之間，藉以調整該充氣輪胎的胎壓。
  2. 如請求項1所述之輪胎組件，其中該控制訊號包括一增壓訊號及一洩壓訊號；當該行車狀態識別裝置根據該行車狀態傳送該增壓訊號至該氣體控制閥件時，該氣體控制閥件控制該氣體供應源與該氣嘴 連通，使該氣體供應源對於該充氣輪胎灌注氣體，以增加該充氣輪胎的胎壓；當該行車狀態識別裝置根據該行車狀態傳送該洩壓訊號至該氣體控制閥件時，該氣體控制閥件控制該氣嘴與外界連通，使該充氣輪胎內的氣體向外洩出，以減少該充氣輪胎的胎壓。
  3. 如請求項2所述之輪胎組件，其中當該充氣輪胎的胎壓增加時，該充氣輪胎的胎壓係增加8%至12%；當該充氣輪胎的胎壓減少時，該充氣輪胎的胎壓係減少8%至12%。
  4. 如請求項3所述之輪胎組件，其中當該充氣輪胎的胎壓增加或減少時，該充氣輪胎的胎壓係保持在一安全胎壓範圍內。
  5. 如請求項1所述之輪胎組件，其中該震動感測器包括一加速規、一陀螺儀、一重力感測器或其組合。
  6. 如請求項1所述之輪胎組件，其中當該行車狀態識別裝置根據該行車狀態傳送一增壓或洩壓的控制訊號至該氣體控制閥件時，該氣體控制閥件調控使該氣體供應源與該氣嘴連通，或使該氣嘴與外界連通，藉以調整該充氣輪胎的胎壓，其中該行車狀態包括一車速；該行車狀態辨識裝置包括一車速感測器，該車速感測器訊號連接於該分析模組；該車速感測器用以偵測該車速，且將該車速傳送至該分析模組，該分析模組分析該車速後，當車速感測器偵測車速大於等於一預定速度時，傳送該增壓的控制訊號至該氣體控制閥件，當車速感測器偵測車速小於等於該預定速度時，傳送該洩壓的控制訊號至該氣體控制閥件，藉以調整該充氣輪胎的胎壓。
  7. 如請求項1或6所述之輪胎組件，其中該氣體供應源包括一壓縮氣瓶。
  8. 如請求項7所述之輪胎組件，其中該氣體供應源係可拆離地設置於該輪框的一外表面、一肋條、一輻條或其組合。
  9. 如請求項1或6所述之輪胎組件，包括一配重物，該配重物與該氣體供應源具有相同重量，且該配重物與該氣體供應源對稱地設置於該輪框上；該配重物與該氣體供應源對稱於該輪框軸心。
  10. 如請求項1或6所述之輪胎組件，其中該氣體控制閥件具有一三通閥。
  11. 一種輪胎抓地力的改善方法，包括：提供一車輛，該車輛裝設有如請求項1至5中之任一項所述之輪胎組件；駕駛該車輛於一道路上；該行車狀態識別裝置根據該行車狀態傳送該控制訊號至該氣體控制閥件；以及該氣體控制閥件自動調控使該氣體供應源與該氣嘴連通，或使該氣嘴與外界連通，藉以調整該充氣輪胎的胎壓，其中該道路包括一濕地及一乾地；當該震動感測器偵測該輪胎震動參數，而該分析模組分析該輪胎震動參數且判斷該車輛行駛於該濕地時，該分析模組傳送該洩壓訊號至該氣體控制閥件，該氣體控制閥件控制該氣嘴與外界連通，使該充氣輪胎內的氣體向外洩出，以減少該充氣輪胎的胎壓；當該震動感測器偵測該輪胎震動參數，而該分析模組分析該輪胎震動參數且判斷該車輛行駛於該乾地時，該分析模組傳送該增壓訊號至該氣體控制閥件，該氣體控制閥件控制該氣體供應源與該氣嘴連通，使該氣體供應源對於該充氣輪胎灌注氣體，以增加該充氣輪胎的胎壓。
  12. 如請求項11所述之輪胎抓地力的改善方法，其中該濕地的該輪胎震動參數大於該乾地的該輪胎震動參數。
  13. 一種輪胎抓地力的改善方法，包括：提供一車輛，該車輛裝設有如請求項6所述之輪胎組件；駕駛該車輛於一道路上；該行車狀態識別裝置根據該行車狀態傳送該控制訊號至該氣體控制閥件；以及當該分析模組傳送該增壓的控制訊號至該氣體控制閥件，該氣體控制閥件控制該氣體供應源與該氣嘴連通，使該氣體供應源對於該充氣輪胎灌注氣體，以增加該充氣輪胎的胎壓；當該分析模組傳送該洩壓的控制訊號至該氣體控制閥件，該氣體控制閥件控制該氣嘴與外界連通，使該充氣輪胎內的氣體向外洩出，以減少該充氣輪胎的胎壓。
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