具有分立放气回路的轮胎充气系统的利记博彩app
【专利说明】具有分立放气回路的轮胎充气系统
[0001 ] 本申请是国际申请号为PCT/US2011/045955、国家申请号为201180035659.5、申请日为2011年7月29日、名称为“具有分立放气回路的轮胎充气系统”的发明专利申请的分案申请。
[0002]相关专利申请的交叉引用
[0003]本申请要求2010年7月30日提交的系列号为N0.61/369，159的美国临时专利申请的优先权。
技术领域
[0004]本发明涉及轮胎充气系统的领域。更具体地，本发明涉及用于重载车辆(例如卡车和牵引车-拖车或半拖车)的轮胎充气系统，其能够在车辆运动时操作。更具体地，本发明涉及轮胎充气系统，其包括与充气回路分立或分离的轮胎放气回路，从而能够基于具体的预定条件控制轮胎放气。
【背景技术】
[0005]重载车辆通常包括卡车和牵引车-拖车或半拖车。牵引车-拖车和半拖车(为了便利的目的而共同称为牵引车-拖车)包括至少一个拖车，有时候是两个或三个拖车，这些拖车均由单个牵引车拉引。为卡车或牵引车-拖车的所有重载车辆都包括多个轮胎，每个轮胎都用诸如空气的流体或气体充气到最佳或推荐压力。该最佳或推荐压力在本领域中通常称为目标充气压力或目标压力。
[0006]然而，众所周知的是，空气通常可能以逐渐的方式从轮胎中泄漏，但是有时候，当轮胎存在问题(例如缺陷或由路面危险源所导致的刺穿)时可能会从轮胎中快速泄漏。因此，需要规律地检查每个轮胎中的空气压力，以确保轮胎不会显著低于目标压力而充气不足。如果空气检查显示轮胎充气不足，那么期望的是使空气能够流入到轮胎中以使该轮胎返回到目标压力。同样，众所周知的是，轮胎中的空气压力可能由于周围空气温度增加而增大，从而需要规律地检查每个轮胎中的空气压力，以确保轮胎不会大大高于目标压力而充气过度。如果空气检查显示轮胎充气过度，那么期望的是使空气能够从轮胎流出以使该轮胎返回到目标压力。
[0007]任何指定的重载车辆设备上的轮胎的巨大数量使得难以针对每个轮胎手动地检查和保持目标压力。这个困难部分地是由于以下的事实:车队中的牵引车-拖车的拖车或卡车可能长时间位于某个地点，在这个期间可能不会检查轮胎压力。这些拖车或卡车中的任一个都可能在即时通知的情况下投入使用，这导致可能以充气不足或充气过度的轮胎进行操作。与处于目标压力或者在目标压力的最佳范围内的轮胎的操作相比，这样的操作可能增加使用的轮胎的性能低于最佳性能且使用寿命降低的机会。
[0008]此外，当车辆在公路上行驶时，如果轮胎遇到导致轮胎充气不足(例如由于撞击路上危险源而引起泄漏)或充气过度(例如由于周围空气温度增加而导致压力增大)的条件，那么在车辆行驶时充气不足或充气过度持续不减弱的情况下，轮胎的寿命和/或性能可能显著地降低。在长距离和/或长时间行驶的车辆(例如卡车或牵引车-拖车)中，通常增大了显著降低轮胎寿命的可能性。
[0009]在每个轮胎中保持目标压力的这种需要以及车辆操作者手动检查轮胎压力和保持目标压力下或附近的合适轮胎压力的不便利，引起了现有技术的轮胎充气系统的发展。在这些现有技术的系统中，操作者选择用于车辆轮胎的目标充气压力。然后，系统监测每个轮胎中的压力，并且当监测的压力下降到目标压力以下时试图通过对轮胎充气而将每个轮胎中的空气压力保持为目标压力或目标压力附近。这些现有技术的轮胎充气系统利用多种不同的部件、布置和/或方法将空气从车辆的空气供应装置供应到轮胎而使轮胎充气。在现有技术的还能够放气系统中，当监测的压力上升到高于目标压力时，该系统通过将空气从轮胎排放到大气而使轮胎放气。
[0010]虽然满意于它们的预期功能，但是现有技术的轮胎充气系统在某些情形下可能存在缺陷。更具体地，许多现有技术的轮胎充气系统不能够放气。因此，当轮胎中的空气压力由于周围空气温度增加而大大高于目标压力时，这些系统不能够降低轮胎中的压力。因此，这样的现有技术的轮胎充气系统可能使得轮胎在显著充气过度的条件下操作，这不期望地降低了轮胎的性能，而又降低了轮胎的寿命。
[0011]此外，在具有放气能力的那些现有技术的轮胎充气系统中，这些系统通常通过从车辆空气供应装置延伸到轮胎的相同的部件、气动管道回路或通路、阀等使车辆轮胎充气和放气，这在本文中称为回路。通过采用包括电子致动的电磁阀的电子控制的系统，现有技术中已经实现了使用相同的回路用于充气和放气功能。对于电磁阀，当期望使轮胎充气时，电子控制器致动该阀，以使阀移动到使得空气能够从空气存储器流到车辆轮胎的位置。当期望使轮胎放气时，电子控制器致动该阀，以使阀移动到使得空气从轮胎排出到大气的位置。这种现有技术的能够放气的轮胎充气系统具有某些缺陷。
[0012]首先，现有技术的轮胎充气系统仅仅将轮胎中的充气压力保持为目标压力，并且缺乏根据操作条件而适应增大的轮胎压力的能力。更具体地，期望的目标充气压力通常由车辆操作者根据本领域中所谓的冷充气压力或冷压力(为车辆保持停车时轮胎的充气压力)进行选择。在许多情况下，轮胎制造商推荐的目标压力为用于具体轴载荷的冷压力设定值。
[0013]然而，当车辆在公路上操作和行驶时，与行驶相关的能量和力使得每个车辆轮胎的温度增大。当轮胎的温度增大时，轮胎内的空气膨胀。因为轮胎的体积受限，所以空气的膨胀使得轮胎内的空气压力增大到超过冷充气压力。该增大的空气压力通常称为轮胎的操作压力。以举例的方式，操作压力可以为比典型重载车辆两轮构造中每个轮胎的冷压力大大约每平方英寸十五(15)镑(psi)。事实上，国家公路交通安全管理局(NHTSA)推荐的是，当在轮胎处于其操作温度的情况下检查压力时，冷压力设定值加上大约15psi。操作压力的增大是期望的，原因是在公路行驶期间轮胎温度增加时，轮胎制造商通常依赖于该增大来补偿轮胎的下侧壁刚度，从而通常将重载车辆的轮胎设计成在操作压力下提供最佳性能。
[0014]因为车辆操作者通常选择冷充气压力下的轮胎的目标充气压力，所以现有技术的轮胎充气系统在需要获得该冷目标压力时使轮胎充气或放气。然而，如上所述，当车辆操作时，轮胎内的空气压力从冷压力增大到较高的操作压力。因为现有技术的轮胎充气系统仅仅将轮胎内的充气压力维持在目标压力，所以当车辆操作期间轮胎内的空气压力增大时，这些系统使轮胎放气而从最佳操作压力下降到较低的目标压力。由于缺乏根据操作条件适应增大的轮胎压力的能力，使得现有技术的轮胎充气系统通常将轮胎的充气压力维持在低于最佳操作压力的水平，这降低了轮胎的性能，从而降低了车辆的性能。
[0015]在车辆操作者试图通过选择较高的操作压力作为目标充气压力来防止现有技术的充气系统使轮胎放气而从最佳操作压力下降到较低的冷目标压力的情形下，可能对系统提出不期望的需求。更具体地，因为操作压力高于冷压力，所以操作压力可能接近或为车辆空气供应装置中不可能获得的压力水平，或者这将要求车辆空气供应装置维持在不期望的高水平。维持车辆空气供应装置中这种压力水平的要求对轮胎充气系统提出了不期望的需求，这又降低了系统的性能和/或寿命。因此，试图通过选择操作压力作为目标充气压力来防止现有技术的系统使轮胎放气而从最佳操作压力下降到较低的冷目标压力是不现实的。
[0016]现有技术的轮胎充气系统的第二个缺陷在于，能够充气和放气的大多数系统是电子控制的，这是不期望地昂贵的、复杂的，并且可能是不可靠的。例如，电子控制的系统通常涉及电子操作的电磁阀、电子控制器和其它电子部件，这是昂贵的且通常安装和构造复杂。此外，这些电气部件需要使用车辆的电气系统，电气系统可能是不可靠的或者甚至在某些时候不起作用，而这又使得轮胎充气系统的操作不可靠且可能不起作用。
[0017]现有技术的轮胎充气系统的第三个缺陷在于，电子系统不是恒定压力系统。更具体地，当系统不执行充气时，系统的气动管道排放到大气，从而不会主动地监测轮胎压力。在这种系统中，在气动管道中没有空气压力的情况下，电子控制装置用来周期性地检查轮胎压力，继而触发或开始进行充气。因为这样的现有技术系统仅仅能够提供轮胎压力的周期性检查，所以仅仅在周期性检查之后进行任何充气以使轮胎获得目标压力。现有技术的系统缺乏连续监测轮胎压力且动态响应压力变化的能力不期望地降低了系统主动地或快速地响应降低的轮胎压力条件(例如在空气泄漏的情况下)的能力。此外，如上所述，现有技术的轮胎充气系统用来确定何时需要触发或开始进行充气的电子控制装置是昂贵的、复杂的，并且需要来自车辆电气系统的电力，这是不可靠的。
[0018]现有技术轮胎充气系统的第四个缺陷存在于某些气动控制的系统中，该系统为恒定压力系统，即在所有时间都保持在车辆空气存储器和轮胎之间延伸的气动管道中的空气压力的系统。这些恒定压力系统中的一些系统包括能够放气的车轮阀，该车轮阀保持从空气存储器到轮胎的充气通路开放。本领域的技术人员已知的是，当车辆长时间停车时，由于任何气动系统中常见的少量空气泄漏，使得空气存储器中的气动压力可能下降或流失。因为现有技术的恒定压力系统(其包括能够放气的车轮阀)保持从空气存储器到轮胎的充气通路开放，所以当空气存储器中的气动压力下降时，轮胎中的气动压力也下降。该压力下降可能高达25psi或更多，在这点处，车轮阀通常关闭，以消除甚至更大的压力下降。
[0019]然而，当车辆起动以准备在公路上行驶时，轮胎充气系统必须使每个轮胎重新充气到目标压力或目标压力附近，从而这可能涉及使八个或更多个轮胎中的每一个轮胎增加大约25psi。该重新充气的过程通常要花费大量的时间，并且向轮胎充气系统提出重复的需求，这可能降低系统的寿命。此外，在操作车辆之前，车辆操作者可能不会等到轮胎被重新充气到目标压力，这又使得轮胎在充气不足的条件下操作，直到达到目标压力。这样的操作降低了轮胎的寿命。因此，对于恒定压力轮胎充气系统而言期望的是，任选地包括这样的特征，即在车辆停车时将轮胎与空气存储器和系统的其它部件隔离，从而最小化轮胎的压力损失，继而最小化为轮胎提供大量重新充气所需的系统后续时间和需求。
[0020]现有技术的轮胎充气系统的第五个缺陷存在于某些气动控制的恒定压力系统中，该恒定压力系统不包括能够放气的车轮阀。更具体地，在没有能够放气的车轮阀的情况下，该现有技术的系统不能够响应由于周围空气温度增加而过度增大的轮胎压力，如上针对不能够放气的现有技术系统所述的。因此，这样的现有技术的轮胎充气系统可能使得轮胎在显著充气过度的条件下操作，这不期望地降低了轮胎的性能，而又降低了轮胎的寿命。
[0021]因此，本领域中需要轮胎充气系统，其通过提供对发生放气的条件的控制，通过提供能够适应由于操作条件而增大的轮胎压力的能力，来克服现有技术的缺陷，其不采用电子部件，从而比现有技术的轮胎充气系统更加经济、更加简单、更加可靠且更加高效，并且其是恒定压力系统，能够放气且任选地包括在车辆停车时能够将轮胎与空气存储器和系统的其它部件隔离以最小化压力损失的特征。本发明的具有分立放气回路的轮胎充气系统满足这种要求，如下详细所述。
【发明内容】
[0022]本发明的目的在于提供一种轮胎充气系统，其包括对通过该系统放气的条件的控制。
[0023]本发明的另一个目的在于提供一种轮胎充气系统，其具有适应由于操作条件而增大的轮胎压力的能力。
[0024]本发明的另一个目的在于提供一种轮胎充气系统，其不采用电子部件，从而比现有技术的轮胎充气系统更加经济、更加简单、更加可靠且更加高效。
[0025]本发明的另一个目的在于提供一种轮胎充气系统，其是能够放气的恒定压力系统。
[0026]本发明的另一个目的在于提供一种轮胎充气系统，其任选地包括在车辆停车时能够将轮胎与空气存储器和系统的其它部件隔离以最小化压力损失的特征。
[0027]这些目的和其它目的通过本发明的具有分立放气回路的轮胎充气系统来实现。以举例的方式，车辆的轮胎充气系统包括空气供应源，该空气供应源与车辆的多个轮胎流体连通。气动管道在空气供应源和轮胎之间延伸，并且与空气供应源和轮胎流体连通。装置流体地连接到气动管道，以用于能够选择性地使轮胎充气和放气。该装置包括用于轮胎充气的第一气动回路和用于轮胎放气的第二气动回路。第二气动回路与第一气动回路分立，并且共同用于不止一个轮胎。该装置基于预定条件在第二气动回路中提供轮胎的受控放气，使得轮胎充气系统能够适应轮胎中增大的压力。
[0028]这些目的和其它目的通过具有本发明的分立放气回路的轮胎充气系统来实现。以额外举例的方式，车辆的轮胎充气系统包括空气供应源，该空气供应源与车辆的多个轮胎流体连通。气动管道在空气供应源和轮胎之间延伸，并且与空气供应源和轮胎流体连通。轮胎隔离导向阀与气动管道流体连通，并且装备有用于监测车辆条件的装置。当车辆处于停车条件时，轮胎隔离导向阀中断空气供应源和轮胎之间的流体连通，以便气动地隔离轮胎，这最小化轮胎的气动压力损失。
【附图说明】
[0029]本发明的优选实施例，申请人已经想到的应用该原理的最佳模式的展示，在以下的说明书中陈述，在附图中示出，并且在所附权利要求中具体地且清楚地指出和陈述。
[0030]图1A为本发明的具有分立放气回路的轮胎充气系统的第一示例性实施例的示意图，示出了充气模式；
[0031]图1B为图1A所示的轮胎充气系统的实施例的示意图，但是示出了放气模式；
[0032]图2A为本发明的具有分立放气回路的轮胎充气系统的第二示例性实施例的示意图，