轮胎充气方法及中央轮胎充气系统与流程

1.本公开涉及一种使至少一个轮胎充气的方法，特别是中央轮胎充气系统(ctis)的至少一个轮胎以及相应的中央轮胎充气系统。中央轮胎充气系统是一种控制车辆轮胎气压的系统，特别是提高在不同表面上的性能。例如，当车辆行驶在诸如沙地或泥土的软地形上时，可以降低车辆轮胎的压力以对车辆提供额外的牵引力，或者当车辆行驶在沥青路面上时，可以升高轮胎压力以减小车辆的滚动阻力。


背景技术：

2.轮胎充气系统通常包括用于使轮胎充气和放气的主流体管线、用于每个轮胎的用于控制相应车辆轮胎的充气和放气过程的轮阀和通道阀、以及设置在主流体管路上的压力传感器和温度传感器。中央轮胎充气系统可以安装在诸如卡车或作业机械的车辆上，作业机械可以是诸如拖拉机、轮式装载机、自卸车、轮式挖掘机或类似物。
3.在现有的ctis中，压力传感器设置在主流体管线上。因此，轮胎充气控制基于充气过程期间的轮胎压力估计，因为压力传感器不能直接读取单个轮胎中的当前压力。因此，对任何轮胎单独估计压力。该估计基于不同的输入，包括由作为ctis的部分的温度传感器提供的温度。一旦估计压力等于目标压力，就测量到实际压力。该过程称为“压力检查”。
4.轮胎压力的估计以及经由阀控制来比较估计的轮胎压力与实际轮胎压力会增加总充气时间。此外，ctis的温度传感器增加了成本并降低了可靠性。


技术实现要素：

5.基于现有技术，本公开的目的是提供一种使中央轮胎充气系统的至少一个轮胎充气的改进方法和/或相应的轮胎充气系统。
6.该问题可以通过包括权利要求1的特征的方法和/或根据从属权利要求的中央轮胎充气系统来解决。在从属权利要求中描述了示例性和/或有利特征。
7.因此，目前提出了一种使至少一个轮胎充气的方法。该方法包括以下步骤：
[0008]-提供了一种中央轮胎充气系统，该中央轮胎充气系统具有至少一个轮胎，该至少一个轮胎连接到用于经由气动管线施加空气压力的压力端口，
[0009]-接收至少一个轮胎的环境空气温度和目标压力，并基于环境空气温度和目标压力计算轮胎充气率，
[0010]-基于轮胎充气率估计至少一个轮胎的估计压力，
[0011]-使至少一个轮胎以经计算的轮胎充气率充气，直到估计压力达到目标压力的预定百分比，
[0012]-测量至少一个轮胎的压力并基于测量压力和估计压力之间的比率计算校正系数，
[0013]-使用校正系数校正轮胎充气率，
[0014]-使至少一个轮胎以校正的轮胎充气率充气，直到达到目标压力。
[0015]
此外，这种方法的具有的优点是可以省略ctis中的温度传感器。
[0016]
先前描述的方法(如果适用的话，包括在以下描述中描述的其它步骤)可以由作为中央轮胎充气系统的部分的控制装置执行。
[0017]
环境温度可由电子控制单元接收，例如车辆控制单元或供暖通风和空调(hvac)。这些部件通常包括环境温度传感器。环境空气温度可以经由can或经由其它通信技术进行通信。
[0018]
替代地，可以假设接收到的环境温度是预定值。接收的环境温度可以假设为至少10℃，较佳地至少15℃，更较佳地至少18℃。接收的环境温度可以假设为至多40℃，较佳地至多30℃，更佳地至多25℃。例如，可以假设接收到的环境温度为20℃。
[0019]
目标压力的预定百分比可以是可调的。例如，在一个实施例中，目标压力的预定百分比可以是至少50％，较佳地至少60％，更较佳地至少70％，和/或目标压力的预定百分比可以是至多95％，较佳地至多90％，更佳地至多85％。然而，预定百分比可能在这些范围之外。
[0020]
有利地，中央轮胎充气系统具有连接到气动管线的至少两个轮胎，较佳地至少四个轮胎。
[0021]
在一个实施例中，第一轮阀和供应阀沿着气动管线设置。第一轮阀可设置在压力端口和至少一个轮胎的第一轮胎之间，供应阀设置在压力端口和第一轮阀之间。
[0022]
第一轮阀和供应阀可以选择性地打开或闭合。
[0023]
第一轮阀可以构造成控制使第一车辆轮胎充气和放气的过程。供应阀可以打开或闭合以选择性地使第一轮胎与压力端口流体连接。
[0024]
具体地，打开供应阀和第一轮阀，以使第一轮胎以经计算的轮胎充气率充气，并且当估计的压力达到目标压力的预定百分比时，闭合供应阀以中断第一轮胎的充气。
[0025]
较佳地，第二轮阀沿气动管线设置，第二轮阀设置在压力端口和至少一个轮胎的第二轮胎之间。具体地，打开第二轮阀以使第二轮胎以经计算的轮胎充气率充气，并且当估计压力达到目标压力的预定百分比时，闭合供应阀以中断第一轮胎和第二轮胎的充气。
[0026]
在较佳实施例中，第一通道阀沿着气动管线布置，第一通道阀设置在压力端口和第一轮胎之间，较佳地设置在供应阀和第一轮阀之间。有利地，可以打开第一通道阀以使第一轮胎以经计算的轮胎充气率充气。
[0027]
附加地或替代地，第二通道阀可沿着气动管线设置。第二通道阀可以设置在压力端口和第二轮胎之间，较佳地设置在供应阀和第二轮阀之间。有利地，可以打开第二通道阀以使第二轮胎以经计算的轮胎充气率充气。
[0028]
较佳地，当供应阀闭合以中断第一轮胎和第二轮胎的充气时，第一通道阀和第二通道阀保持打开。这可以导致节省在充气过程期间控制通道阀和/或打开和/或闭合它们所需的时间，从而总体充气所需的时间更少。
[0029]
附加地或替代地，当供应阀闭合以中断第一轮胎和第二轮胎的充气时，第一轮阀和第二轮阀保持打开。这可以导致节省在充气过程期间控制轮阀和/或打开和/或闭合它们所需的时间，从而总体充气所需的时间更少。
[0030]
供应阀可以选择性地使压力端口流体连接到第一通道阀，或者可以使压力端口并联连接到第一通道阀和第二通道阀。
[0031]
在一个实施例中，中央轮胎充气系统包括共用轨道并且第一轮胎和第二轮胎各自经由旋转歧管、较佳地分别经由第一通道阀和第二通道阀连接到共用轨道。
[0032]
在一个实施例中，用于测量第一和/或第二轮胎的压力的至少一个压力传感器设置在第一轮阀和供应阀之间和/或在第二轮阀和供应阀之间。特别地，至少一个压力传感器可以设置在共用轨道上。这可以允许通过至少一个压力传感器测量流体连接到共用轨道的一个或多个轮胎的压力。
[0033]
在一个实施例中，单独估计第一轮胎和第二轮胎的估计压力。
[0034]
在一个实施例中，第一轮胎和第二轮胎具有相同的体积并且较佳地设置在车辆的一个车桥上。这可能导致第一轮胎和第二轮胎的目标压力相等。然而，相等的目标压力可能还有其它原因。因此，例如第一轮胎和第二轮胎的至少两个轮胎的目标压力可以相等。这可能是有利的，因为可以同时估计至少两个轮胎的估计压力。附加地或替代地，可以同时测量至少两个轮胎中的实际压力。
[0035]
本公开还涉及一种中央轮胎充气系统，其包括连接到压力端口的至少一个轮胎，用于经由气动管线施加空气压力。中央轮胎充气系统可包括构造为执行以下步骤的控制装置：
[0036]-接收至少一个轮胎的环境空气温度和目标压力，并基于环境空气温度和目标压力计算轮胎充气率，
[0037]-基于轮胎充气率估计至少一个轮胎的估计压力，
[0038]-使至少一个轮胎以经计算的轮胎充气率充气，直到估计压力达到目标压力的预定百分比，
[0039]-测量至少一个轮胎的压力并基于测量压力和估计压力之间的比率计算校正系数，
[0040]-使用校正系数校正轮胎充气率，
[0041]-使至少一个轮胎以校正的轮胎充气率充气，直到达到目标压力。
附图说明
[0042]
当前提出的方法的实施例和当前提出的轮胎充气系统的实施例在以下详细描述中进行描述并在附图中示出，附图中：
[0043]
图1示意性地示出了说明使轮胎充气系统的至少一个轮胎充气的方法的流程图，
[0044]
图2示意性地示出了轮胎充气系统的第一构造，
[0045]
图3示意性地示出了轮胎充气系统的第二构造，
[0046]
图4示意性地示出了轮胎充气系统的第二构造(图4(a))和第三构造(图4(b))。
具体实施方式
[0047]
在图1中，流程图示出了用于使至少一个轮胎充气的示例性方法。提供了一种具有至少一个轮胎的中央轮胎充气系统，该轮胎连接到用于经由气动管线施加空气压力的压力端口。较佳地，每个轮胎经由一个通道阀连接到气动管线。
[0048]
在第一步骤中，轮胎充气系统处于静止构造i。当接收到使至少一个轮胎充气的请求时，基于环境空气温度和目标压力计算轮胎充气率。基于计算的轮胎充气率，估计至少一
个轮胎的估计压力。
[0049]
在第二构造ii中，至少一个轮胎以计算的轮胎充气率充气，直到估计压力达到目标压力的预定百分比。在所示的示例中，预定的百分比是90％。当至少一个轮胎达到目标压力的90％时，停止充气并且系统转入第三快速检查构造iii。
[0050]
在第三构造iii中，测量至少一个轮胎的实际压力并且基于测量压力和估计压力之间的比率计算校正系数。用于将至少一个轮胎充气至90％的轮胎充气率使用校正系数进行校正。
[0051]
在第四构造iv中，基于计算，至少一个轮胎以校正的轮胎充气率充气，直到达到目标压力。
[0052]
因此，当推定至少一个轮胎已经达到目标压力时，停止充气并且系统再次转换到第三快速检查构造iii。
[0053]
在第三构造iii中，测量至少一个轮胎的实际压力。当实际压力不等于目标压力时，基于测量的压力和估计的压力之间的比率计算校正系数。用于使至少一个轮胎充气至90％的轮胎充气率使用校正系数进行校正，并且基于经校正的充气率使至少一个轮胎充气。
[0054]
只要实际压力不对应于目标压力，就可以重复步骤iii和iv。有利地，步骤iii和iv仅执行一次。
[0055]
当实际压力等于目标压力(或至少接近设定容差值内的目标压力)时，系统转换到最终构造v。较佳地，最终构造v等于静止构造i。
[0056]
图2示意性地示出了轮胎充气系统100的第一构造。控制装置(未示出)构造为执行图1中描述的方法步骤。四个轮胎11、12、13、14各自经由轮阀111、121、131、141、旋转歧管112、122、132、142和通道阀113、123、133、143选择性地流体连接到共用轨道4。轮胎11、12、13、14通常包含一定压力下的空气，在下文中将其称为轮胎压力。较佳地，轮胎11和12设置在同一轴上并且具有相同的体积和相同的目标压力。较佳地，轮胎13和14设置在同一轴上并且具有相同的体积和相同的目标压力。
[0057]
供应阀2选择性地将用于提供加压空气的压力端口3与共用轨道4流体连接。更具体地，供应阀2和通道阀113、123、133、143分别在压力端口3和轮胎11、12、13、14之间串联流体连接。。
[0058]
即，供应阀2和第一通道阀113在压力端口3和第一轮胎11之间串联流体连接，供应阀2和第二通道阀123在压力端口3和第二轮胎之间串联流体连接，依此类推。
[0059]
供应阀2具有打开位置21和闭合位置22。当供应阀2切换到其打开位置21时，供应阀2使压力端口3流体连接到共用轨道4和通道阀113、123、133、143。并且当供应阀2切换到其闭合位置22时，供应阀2使压力端口3与共用轨道4和通道阀113、123、133、143流体隔离。
[0060]
通道阀113、123、133、143中的每一个可以构造为选择性地分别放置在第一控制位置113
′
、123
′
、133
′
、143
′
和第二控制位置113
″
、123
″
、133
″
、143
″
中的任一个。例如，在它们的第一控制位置113
′
、123
′
、133
′
、143
′
，通道阀113、123、133、143使第一共用轨道4和供应阀203分别流体连接到轮胎11、12、13、14，并且使相应的轮胎11、12、13、14与第二共用轨道5隔离。另一方面，在它们的第二控制位置113
″
、123
″
、133
″
、143
″
，通道阀113、123、133、143使第一共用轨道4和供应阀2分别与轮胎11、12、13、14流体隔离，并且使相应的轮胎11、12、13、
14流体连接到第二共用轨道5。第二共用轨道5连接到罐端口6。
[0061]
每个轮阀111、121、131、141具有打开位置o和闭合位置c。当轮阀111切换到其打开位置o时，轮阀111使轮胎11流体连接到通道阀113和共用轨道4。当轮阀121切换到其打开位置o时，轮阀121使轮胎12流体连接到通道阀123和共用轨道4。当轮阀131切换到其打开位置o时，轮阀131使轮胎13流体连接到通道阀133和共用轨道4。当轮阀141切换到其打开位置o时，轮阀141使轮胎14流体连接到通道阀143和共用轨道4。
[0062]
并且当轮阀111切换到其闭合位置c时，轮阀111使轮胎11与共用轨道4和通道阀113流体隔离。并且当轮阀121切换到其闭合位置c时，轮阀121使轮胎12与共用轨道4和通道阀123流体隔离。当轮阀131切换到其闭合位置c时，轮阀131使轮胎13与共用轨道4和通道阀133流体隔离。当轮阀141切换到其闭合位置c时，轮阀141使轮胎14与共用轨道4和通道阀143流体隔离。
[0063]
用于测量共用轨道中的压力的压力传感器7设置在共用轨道上。用于测量温度的温度传感器8可选地设置在共用轨道4上。另一个压力传感器9可以设置在压力端口3和供应阀2之间。
[0064]
在图2中，示出了充气系统的静止构造。轮阀111、121、131、141处于闭合位置。通道阀处于第二控制位置113
″
、123
″
、133
″
、143
″
。供应阀处于打开位置21。
[0065]
在图3中，示出了图1的充气系统。在图3中，系统处于使轮胎13和14充气的第二构造。轮阀131和141切换到打开位置o。通道阀133和143切换到第一控制位置133
′
、143
′
。供应阀2和轮阀111、121以及通道阀113、123保持它们如图2所示的位置。
[0066]
图4示出了充气系统从第二构造(充气构造)到快速检查构造(第三构造iii)的转换。在图4(a)中示出了第二构造ii，在图4(b)中示出了第三构造iii。在第三构造中，轮阀131和141以及通道阀133和143保持打开。将供应阀2带到其闭合位置22。因此，可以减少总充气时间。尽管附图中所示的过程描述了轮子13和14的充气，轮子11和12也可以以相同的方式充气。也可以一次使两个以上的轮胎充气或只使一个轮胎充气。