用于对商用车的至少一个轮胎进行压力调节的方法

摘要

本发明涉及一种用于对商用车的至少一个轮胎进行压力调节的方法，利用中继阀，从压力源出发根据气动的先导控制系统对通向轮胎的工作管路进行压缩空气加载或压缩空气排气，利用所述先导控制系统，通过集成于其内的电‑气动的转换机构将电操控信号转换为用于中继阀的与额定轮胎压力相应的气动先导控制信号。按照本发明，通过控制单元，在实际轮胎压力低和/或额定轮胎压力高的情况下，在因此而发起的送气的初始阶段中预先设定比额定轮胎压力更高的压力，以加速送气；并且在实际轮胎压力高和/或额定轮胎压力低的情况下，在因此而发起的排气开始时预先设定高于轮阀关断压力的尽可能最低的压力，以加速排气。

权利要求

1.用于对商用车的至少一个轮胎(6)进行压力调节的方法，利用中继阀(7)，从压力源(9)出发根据气动的先导控制系统对通向轮胎(6)的工作管路(8)进行压缩空气加载或压缩空气排气，利用所述先导控制系统，通过集成于其内的电-气动的转换机构将电操控信号转换为用于中继阀(7)的与额定轮胎压力相应的气动先导控制信号，其特征在于，通过控制单元(13)，

a)在实际轮胎压力低和/或额定轮胎压力高的情况下，在因此而发起的送气的初始阶段中预先设定比额定轮胎压力更高的压力，以加速送气，并且b)在实际轮胎压力高和/或额定轮胎压力低的情况下，在因此而发起的排气开始时预先设定高于轮阀(14)关断压力的尽可能最低的压力，以加速排气。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，借助储存在控制单元(13)内的或者由该控制单元形成的特征曲线，预先设定相对于要调准的额定轮胎压力的初始上冲或下落。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，除了利用压力传感器(12)所测量的轮胎压力之外，控制单元(13)还对来自车载气动系统的其他测量信号进行信号处理，以确定所述气动先导控制信号，并且由此出发对轮胎(6)的充气时间进行计算，以便在计算出的时段内实施对轮胎(6)的送气，其中，所述其他测量信号包括实时的外部温度、车辆马达的运行状态或者实时的储备压力值。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述轮胎压力和/或所述车载气动系统的其他测量信号改变之后，由电子控制单元(13)重新计算填充时间。

5.如权利要求3或4所述的方法，其特征在于，若对所述车载气动系统的其他测量信号的分析处理表明：车载气动系统的优先级更高的基本功能的执行可能受到轮胎充气的压缩空气需求的威胁，则由电子控制单元(13)阻止或中断送气。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，若由压力传感器(12)所测量的轮胎压力达到了额定轮胎压力的至少90％，则通过控制单元(13)止停对轮胎(6)的过度送气或过度排气。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，由控制单元(13)记录通过压力传感器(12)测定的随时间的压力变化曲线。

说明书

用于对商用车的至少一个轮胎进行压力调节的方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种用于对商用车的至少一个轮胎进行压力调节的方法。

[0002] 本发明的应用领域特别是延及在不同道路状况(如坚固的公路、越野地形、沙地、沼泽地等等)下使用的商用车。这种商用车即使在行驶期间也需要使轮胎压力适应于不同的地面条件。因此，在这里所关注的商用车中存在着一种轮胎充气设备，该轮胎充气设备使商用车各轮胎所具备的实际轮胎压力与根据地面条件预先设定的额定轮胎压力相适配。这种轮胎充气设备一般是商用车气动系统的组成部分，该商用车气动系统此外还可以包括气动的制动设备以及在必要时包括气动的弹簧悬挂设备。

背景技术

[0003] 本发明涉及一种用于商用车的至少一个轮胎的轮胎压力调节设备，其包括气动先导控制的中继阀，从压力源出发，该中继阀根据气动的先导控制系统对通向轮胎的工作管路进行压缩空气加载，所述先导控制系统包括电-气动的转换机构，用以将电操控信号转换为用于中继阀的相应的气动先导控制信号。

[0004] 本发明的应用领域特别是延及在不同道路状况(如坚固的公路、越野地形、沙地、沼泽地等等)下使用的商用车。这种商用车即使在行驶期间也需要使轮胎压力适应于不同的地面条件。因此，在这里所关注的商用车中存在着一种轮胎充气设备，该轮胎充气设备使商用车各轮胎所具备的实际轮胎压力与根据地面条件预先设定的额定轮胎压力相适配。这种轮胎充气设备一般是商用车气动系统的组成部分，该商用车气动系统此外还可以包括气动的制动设备以及在必要时包括气动的弹簧悬挂设备。

[0005] 由公知的现有技术得知一些轮胎充气设备，它们为了给一个或多个轮胎加载压缩空气而使用一种高流量率的送气或排气阀。根据传感技术所测量的实际轮胎压力，确定出与所期望的指标相比的压力偏差，以便接着对轮胎压力进行适配调整。在此，通过选择阀从车辆的多个轮胎中选择出要充气的轮胎，所述选择阀建立起在待充气轮胎与阀门装置之间的连接。在大多数应用情况中，送气阀与排气阀是串联的并且以手动方式或以电动方式进行操控。

[0006] 与此相对，由DE 34 05 101 A1得知一种此类型的轮胎压力调节设备，该轮胎压力调节设备利用中继阀为轮胎充气。所述轮胎充气设备包括一个阀门系统，在该阀门系统中电磁阀和中继阀相互功能性连接。根据用于额定值预设的手动控制开关的切换位置，来执行使得轮胎压力提高或降低的调节功能。在降低轮胎压力时，经由与轮阀直接连接的中继阀的排气口将从轮胎中流出的压缩空气导入大气。由控制开关手动选择的额定值预设经由电信号线被传递给电磁转换器，该电磁转换器操控中继阀的气动先导控制系统。在这个轮胎充气设备的框架下，用以测量实际轮胎压力的传感器仅仅起到示值的作用，而不是闭环调节回路的组成部分。

[0007] DE 31 05 037 A1公开了一种带有中继阀的轮胎充气设备，其中，利用手动的额定值预设来操控同样为电-气动的先导控制阀。在此通过流动传感器测量实际轮胎压力。在一个可手动调整的调节阀下游连接着所述中继阀和一个截止阀。设置到中继阀之后的供应管路中的流动传感器体现了这种轮胎充气设备的测量原理。利用这样一种技术方案，可以通过机械式的调节部件相当费时地调准额定值偏差，需要多个近似步骤。

[0008] DE 10 2012 008 002 A1公开了一种带有中继阀的轮胎充气设备，该中继阀同样是实行机械方式的调节。操控中继阀的送气阀和排气阀则又同样是以气动方式受先导控制的。在该技术方案中，应该给商用车的多回路压缩空气供应系统的轮胎压力回路优选供应压缩空气。

发明内容

[0009] 本发明的目的是，提供一种用于对商用车的至少一个轮胎进行压力调节的方法，其中采用这样的轮胎充气设备，它使用针对高流量的气动先导控制的中继阀，该轮胎充气设备快速而精确地补偿在测量得到的实际轮胎压力与预先设定的额定轮胎压力之间的调节偏差。

[0010] 为此，本发明提供一种用于对商用车的至少一个轮胎进行压力调节的方法，利用中继阀，从压力源出发根据气动的先导控制系统对通向轮胎的工作管路进行压缩空气加载或压缩空气排气，利用所述先导控制系统，通过集成于其内的电-气动的转换机构将电操控信号转换为用于中继阀的与额定轮胎压力相应的气动先导控制信号，

[0011] 其特征在于，通过控制单元，

[0012] a)在实际轮胎压力低和/或额定轮胎压力高的情况下，在因此而发起的送气的初始阶段中预先设定比额定轮胎压力更高的压力，以加速送气，并且

[0013] b)在实际轮胎压力高和/或额定轮胎压力低的情况下，在因此而发起的排气开始时预先设定高于轮阀关断压力的尽可能最低的压力，以加速排气。

[0014] 本发明包括如下技术教导：转换机构具有电-气动的送气阀和电-气动的排气阀用于实现气动信号预设以提高或降低轮胎压力。优选为此规定：设置在中继阀的工作管路侧的压力传感器测量轮胎压力的变化并且将测量信号连续地传递给电子控制单元，用以调节到预先设定的额定轮胎压力，为此，要么是对送气阀、要么是对排气阀进行电动操控，或者将两个阀均保持于关闭状态中。

[0015] 按照本发明的解决方案的优点特别是在于：通过由此实现的连续的、闭环控制的调节，可以快速地对要调准的调节偏差作出反应。通过对轮胎压力的连续的监测过程，持续地监测待补偿的额定压力偏差。为了实现在调节过程结束时调定到所期望的额定轮胎压力，并不需要逐步的送气或排气阶段。当需要较高的额定轮胎压力时，本发明的解决方案根据要求调定新的压力值，即送气，而当需要较小的额定轮胎压力时排气。否则便关闭先导控制系统。在此，并不是通过设置在轮胎上的压力传感器直接测量实际轮胎压力，而是以类似方式在通向轮胎的工作管路内测量在中继阀的输出侧出现的工作压力。

[0016] 利用电子操控的调节阀，在送气或排气期间可以连续地改变用于送气或排气的额定值，以便降低用于必要的轮胎压力补偿的时间需求。

[0017] 根据本发明的一种优选的实施方式，提出：对于商用车的多个轮胎，各自配设有一个轮阀，以便选择轮胎中的一个需实施必要的轮胎送气或排气的轮胎。因此可以针对多个轮胎使用唯一一个轮胎充气设备，该轮胎充气设备在需要时为多个连接于其上的轮胎适配调整额定轮胎压力。

[0018] 电-气动的送气阀和排气阀通过由控制单元进行的交替操控为中继阀预先设定所期望的控制压力，所述送气阀和排气阀优选构造成单稳的电-气动式两位两通换向阀。由此以少量的设备技术费用便实现了中继阀的可靠先导控制。

[0019] 通过控制单元优选这样地操控上述这种轮胎充气设备，即：在轮胎压力过低的情况下，在因此而发起的送气开始时首先预先设定一个比额定轮胎压力更高的压力，以加速送气。反过来，在轮胎压力过高的情况下，也可以通过控制单元在因此而发起的排气开始时预先设定高于轮阀的关断压力(所谓“shut-off-pressure”)的尽可能最低的压力，以加速排气。也可以通过对调节装置的调整信号的初始偏置来实现同样效果。借助储存在控制单元内的或者由该控制单元形成的特征曲线，可以预先设定相对要调准的额定轮胎压力的或代表调整值的调节偏差的初始上冲(Aufschlag)或下落(Abschlag)。优选为线性的特征曲线在送气的情况中确保：预先设定的额定值在送气期间连续下降。然后在送气结束时便达到额定轮胎压力。按类似方式，也在排气时实现这一点。

[0020] 根据改进本发明的又一措施，提出：为了确定气动先导控制信号，除了利用压力传感器所测量的轮胎压力之外，控制单元还对其他来自车载气动系统的测量信号(诸如实时的外部温度、车辆马达的运行状态或者实时的储备压力值)进行信号处理，并由此出发对轮胎的充气时间进行计算，以便在计算出的时段内实施对轮胎的送气。此外，也可以在轮胎压力和车载气动系统的其他测量信号改变之后由电子控制单元重新计算填充时间，以便能够进行动态的适配调整。

[0021] 根据进一步改进本发明的另一措施，提出：若对车载气动系统的其他测量信号的分析处理表明：车载气动系统的优先级更高的基本功能的执行可能受到轮胎充气的压缩空气需求的威胁，则由电子控制单元阻止或中断送气。因此可以利用同一气动系统来进行轮胎压力调节，该系统例如还实施在安全技术方面更加重要的车辆制动，而不会对其功能产生不利影响。

[0022] 优选地，若由压力传感器测量的实际轮胎压力达到了额定轮胎压力的至少90％，则通过控制单元止停对轮胎的过度送气或过度排气。通过系统内包含的惯性继续进行最佳加载。因此不出现超过额定轮胎压力的情形，额定轮胎压力将会立即由于由此产生的系统振荡而触发轮胎排气。由此便能以目标定向方式达到额定值。

附图说明

[0023] 下文借助附图随同对本发明优选实施例的说明一起详细地阐述另外一些改进本发明的措施。示出的是：

[0024] 图1为用于商用车的压缩空气供应系统的示意图；

[0025] 图2为用于为商用车的两个轮胎充气的轮胎充气设备的机组连接图，和[0026] 图3为额定值变化曲线的图形显示，带有用于快速压力平衡的偏置。

具体实施方式

[0027] 根据图1，在此未详示的商用车的压缩空气系统主要包括一个压缩机1，用于由环境空气产生压缩空气，在该压缩机下游接有空气干燥器2，用于从被压缩的压缩空气中去除湿气。由此得以干燥的压缩空气用来为不同的压缩空气消耗器3提供供应，并且尤其是经由限压阀4也为轮胎充气设备5提供供应，用以给至少一个与之连接的轮胎6充气。

[0028] 根据图2，用于两个在此连接的轮胎6a和6b的轮胎充气设备5主要包括中继阀7，从前进压力波 9出发，该中继阀为通向轮胎6a和6b的工作管路8加载压缩空气。通过电-气动的送气阀10以及通过电-气动的排气的排气阀11来实现对气动先导控制的中继阀7的操控。送气阀10用于提高先导控制压力，这就通过中继阀7触发了轮胎压力的提高。排气阀11用于降低先导控制压力，这样便导致轮胎压力降低的结果。按类似方式通过一个设置在中继阀7的工作管路8上的压力传感器12来测量所存在的轮胎压力。电测量信号被传输给电子控制单元13的输入端。电子控制单元13根据预先设定的额定轮胎压力psoll确定调节偏差并依其结果来电动操控送气阀10以产生轮胎压力或者电动操控排气阀11以降低轮胎压力。为了选择轮胎充气，每个轮胎6a和6b设有一个自己的轮阀14a或14b。

[0029] 电-气动的送气阀10和电-气动的排气阀11彼此串联连接并且二者均构造成单稳的电-气动式两位两通换向阀。通过控制单元13可以交替地操控两个阀。

[0030] 为了加速送气，在实际轮胎压力过低的情况下通过控制单元13在开始送气时预先设定一个比额定轮胎压力psoll更高的压力。对于排气，即调节地降低轮胎压力，同样类似地进行。

[0031] 图3示出了储存在控制单元13内的线性特征曲线，该特征曲线具有一个相对要调准的额定轮胎压力的初始上冲△。该初始上冲在本实施例中从时间点t1到时间点t2连续减少，直到其下降到预先设定的额定轮胎压力p1的水平。若通过压力传感器12所测量的实际轮胎压力差不多达到了额定轮胎压力，则通过控制单元止停对轮胎的送气。另外，为了避免调节系统的过度振荡(überschwingen)，这种闭环控制的调节还包含预先设定的阈值。

[0032] 本发明并不局限于前述的优选实施例。确切地说，也可以考虑由此得出的变型，这些变型也被囊括于本申请所主张的保护范围之内。于是，例如也可以利用唯一一个轮胎充气设备对两个以上的轮胎进行监测并以可预先设定的轮胎压力进行充气。为此需要将相应多的轮阀集成于系统中。

[0033] 附图标记列表

[0034] 1     压缩机

[0035] 2     空气干燥器

[0036] 3     压缩空气消耗器

[0037] 4     限压阀

[0038] 5     轮胎充气设备

[0039] 6     轮胎

[0040] 7     中继阀

[0041] 8     工作管路

[0042] 9     前进压力波

[0043] 10    送气阀

[0044] 11    排气阀

[0045] 12    压力传感器

[0046] 13    控制单元

[0047] 14    轮阀

[0048] psoll  额定轮胎压力

[0049] pist   实际轮胎压力

[0050] p1    预先设定的额定值

[0051] t1    额定值预设的起始点

[0052] t2    用于上冲的时间点

[0053] △    相对预先设定的额定值的上冲