[发明专利]用于重型车辆的基于负荷的轮胎充气系统

说明书

一种用于重型车辆的基于负荷的轮胎充气系统，其包括：至少一个流体压力源；重型车辆的悬架结构；轮胎和车轮组件；以及用于控制轮胎和车轮组件中的流体压力的系统。悬架结构位于框架构件和轴之间，并且具有指示重型车辆的重量的状态。轮胎和车轮组件可操作地安装到轴，并且与流体压力源流体连通。控制系统响应于悬架结构的状态来控制轮胎和车轮组件中的流体压力。

相关申请的交叉引用

本申请要求2017年4月28日提交的美国临时专利申请序列号62/491,319的权益。

技术领域

所公开的主题总体上涉及车辆轮胎充气系统。所公开的主题尤其涉及用于重型车辆的轮胎充气系统，所述用于重型车辆的轮胎充气系统可以响应于负荷持续地调整车辆轮胎中的流体压力。

背景技术

众所周知在重型车辆中使用轮胎充气系统。许多重型车辆可以包括至少一个拖车，有时两到三个拖车。如本文所用，术语重型车辆通常包括卡车、牵引拖车或半拖车以及拖车。每个这样的重型车辆通常包括多个轮胎，这些轮胎需要用空气充气以达到优化性能的目标压力。但是，众所周知的是空气可能通常以渐进方式从轮胎泄漏，但是如果轮胎出现问题，则有时空气会迅速泄漏。此类问题可能是由于轮胎缺陷或道路危险引起的损坏所导致的。这使得需要定期检查每个轮胎中的气压以确保轮胎不会充气不足。如果空气检查显示轮胎充气不足，则期望使空气能够流入轮胎以使其恢复到目标轮胎压力。

任何给定的重型车辆构造上的大量轮胎使得难以手动检查和维持针对每个轮胎的最佳轮胎压力。车队中的重型车辆可能会长时间停留在某个位置，在此期间可能无法检查轮胎压力，这一事实使问题更加复杂。这些重型车辆中的任何一个都可能会被立即通知使用，从而可能导致轮胎充气不足下的操作。与目标压力充气范围内的轮胎相比，这种操作可能增加轮胎故障的机会。轮胎充气不足可能会导致轮胎内部积聚过多热量，从而损坏内部结构。充气不足还会使轮胎磨损增加，并且每低于目标压力10％，燃油经济性就会降低约1％到1.5％。

如果随着重型车辆在道路上行驶泄漏继续不减弱，则泄漏或充气不足的发展可能导致轮胎出现故障。在重型车辆(诸如长距离和/或长时间行驶的牵引拖车)中，轮胎故障的可能性更加明显。联邦机动车辆安全管理局的合规性、安全性和责任制执行计划旨在确保适当的轮胎充气。重型车辆在称重站或现场经受检查，以检查轮胎压力是否违规。违规行为可以包括由商用车安全联盟(CVSA)定义的泄气轮胎，其压力小于在轮胎侧壁上指示或模制到轮胎侧壁中的最大压力的50％。违反规定的重型车辆将停止服务直到进行维修并且可能不允许其驶至维修中心进行维修或适当充气。因此，违规可能需要路边服务电话，这导致重型车辆的增加的费用和停机时间。

轮胎的过度充气可能不利地影响轮胎的性能和使用寿命。过度充气可能导致轮胎更容易因突然撞击而被刺穿或损坏，从而可能导致灾难性的故障。过度充气通常会减小与路面接触的轮胎表面面积，由此导致重型车辆轮胎所承受的负荷分布在轮胎胎面的更小区域上。这可能导致轮胎的增加和/或不规则的磨损以及操纵性和牵引力降低。如果空气检查显示轮胎过度充气，则需要对轮胎放气以使其恢复到最佳压力或目标压力。

已经开发了用于估计和维持重型车辆轮胎中的目标压力的现有技术系统。现有技术的轮胎充气系统通常通过使用各种不同的部件、布置和/或方法从车辆空气供应部向轮胎提供空气来使轮胎充气。现有技术系统也可能能够放气，其中在监测到的压力升高到目标压力以上时，所述系统通过将空气从轮胎和车轮组件排放到大气使轮胎放气。

一些现有技术系统具有由操作者选择或系统内预设的目标充气压力的值。这种现有技术系统可以允许车辆操作者手动调整目标充气压力的值。这允许操作者在进行这种调整时考虑车辆负荷。这样的现有技术系统监测每个轮胎中的压力并试图将每个轮胎中的空气压力维持处于目标压力或目标压力附近。