中央輪胎充氣系統(tǒng)壓力調(diào)節(jié)器的制造方法
【專利說明】
[0001] 相關(guān)申請
[0002] 本申請要求2012年9月19日提交的美國臨時專利申請?zhí)?1/703, 109的優(yōu)先權(quán)。 在此以引證的方式并入其公開內(nèi)容，如同完整闡述一樣。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003] 本公開涉及用于恒定地維持在操作中的車輛的輪胎壓力的中央輪胎充氣系統(tǒng)。更 具體地，本公開提供了用于將增壓空氣供應至車輛拖車的輪胎的壓力調(diào)節(jié)器。
【背景技術(shù)】
[0004] 車輛的安全和效率是任何車輛操作者的擔憂。安全對于車輛的操作者、在車輛中 的乘客，以及與車輛共享道路的其他事物而言是重要的。安全的車輛操作也可能降低車輛 維修成本和停機時間。效率對于車輛操作者和車輛所有者也是重要的。高效的車輛操作可 減少與車輛相關(guān)聯(lián)的操作和維護成本，從而提高操作車輛的業(yè)務的利潤率。有助于同時兼 顧車輛的安全和效率的組件包括軸組件和傳動組件。軸組件包括車輪、輪轂、充氣輪胎、懸 掛組件、制動組件和類似物。傳動組件包括車輛發(fā)動機以及從發(fā)動機傳輸功率到車輛的驅(qū) 動輪的組件。
[0005] 適當?shù)能囕v維修是非常重要的，以實現(xiàn)安全、高效的車輛操作。適當?shù)木S護包括適 當?shù)臐櫥旱乃?、適當?shù)囊后w更換、適當?shù)妮喬毫?，等等。在充氣輪胎的情況下，例如， 在輪胎內(nèi)不當?shù)目諝鈮毫蓪е螺喬グl(fā)生故障的可能性的增加，這是由于增加的熱量和/ 或增加的或不均勻的胎面磨損。不當?shù)目諝鈮毫σ部梢援a(chǎn)生與操作車輛相關(guān)聯(lián)的由于輪胎 的壽命降低而增加的成本，從而增加了更換成本，也增加了滾動摩擦，由此減少了車輛的燃 油經(jīng)濟性并增加了燃料成本。
[0006] 因此，關(guān)于操作任何車輛的一個重要方面是各種組件的適當維護，以確保適當?shù)?車輛性能。在一實體，如卡車公司操作多個不同車輛的情況下，這樣的維護尤為重要，以確 保與車輛操作相關(guān)聯(lián)的成本不會不必要地增加。然而，在許多情況下，維護檢查的量和進行 這樣的檢查所需要的時間，再加上運送和交貨期限的壓力，導致這樣的檢查的執(zhí)行頻率少 于理想中的頻率。另外，維護檢查以確認適當?shù)能囕v狀況的價值，抵消了被適當維護的車輛 的一些好處，這是由于與進行這樣的檢查相關(guān)的成本。此外，當車輛在路上時獲得合適的維 護設(shè)施可能是有限的。
[0007] 各種系統(tǒng)已經(jīng)被設(shè)計，并且許多專利是以實現(xiàn)輪胎壓力維持的目標為主題的。這 些系統(tǒng)通常被稱為中央輪胎充氣系統(tǒng)（CTIS)。在重型卡車行業(yè)中最常見系統(tǒng)是設(shè)計用于 拖車的系統(tǒng)。拖車軸通常是空心的通常是具有一通孔的軸端?？招妮S提供了一有利的管道 以供應空氣壓力至輪端。該輪端組件包括在軸和車輪之間的潤滑區(qū)域，通過堵塞在軸端的 通孔并覆蓋附接到車輪的輪轂蓋的軸的端部進一步界定。車輪通過車輪軸承被支撐在軸端 上。軸承需要潤滑且潤滑區(qū)域的完整性在維持輪端組件的可操作性和壽命方面是至關(guān)重要 的。為了提供增壓空氣到旋轉(zhuǎn)的輪胎中，CTIS通常包括與軸承在相同的一般位置的旋轉(zhuǎn)接 頭且必然在或鄰近于固定軸與車輪之間的潤滑區(qū)域。
[0008] 許多輪胎充氣系統(tǒng)還提供空氣正流動到一個或多個輪胎的指示。這樣的指示可以 提供通知告知操作者有一個或多個輪胎在泄漏，或者在輪胎充氣系統(tǒng)中的泄漏。在任何情 況下，這樣的泄漏的存在是指示該車輛應被維修以糾正該問題。傳統(tǒng)的系統(tǒng)通常依賴于非 常簡單化的使用壓差以關(guān)閉機械開關(guān)的流量開關(guān)。此外，傳統(tǒng)的系統(tǒng)需要線束以從指示燈 被返回到傳感器，從而增加了安裝成本。許多這樣的系統(tǒng)只將信息帶給拖車的鼻子，司機需 要注意在其鏡子中的燈以得知在系統(tǒng)中存在問題，且僅當流入任何一個車輪而不是一個特 定成問題的車輪時進行警告。
[0009] 另外，壓力調(diào)節(jié)在許多輪胎充氣系統(tǒng)中被提供。傳統(tǒng)的壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)通常依賴于 機械控制調(diào)節(jié)或電磁閥控制調(diào)節(jié)。機械彈簧控制調(diào)節(jié)器的溫度循環(huán)重復性差，并且也經(jīng)歷 變形或橡膠的隨時間變化，這可能對輸出產(chǎn)生不利的影響。另外，這種閥的輸出僅基于線性 彈簧關(guān)系而打開。一些系統(tǒng)可以使用通過復雜的一組電磁提升閥控制的電子調(diào)節(jié)器。這種 系統(tǒng)具有允許用于非線性輸出響應的優(yōu)點，但通常具有緩慢響應和隨著時間推移的磨損。 這種系統(tǒng)傳統(tǒng)上不具有任何無線輸出能力或無線控制性能。此外，這樣的系統(tǒng)傳統(tǒng)上不具 有在控制回路中的流量傳感器，以允許附加的非線性輸出控制方法。
[0010] 輪胎壓力監(jiān)視系統(tǒng)可用來檢測、報告和選擇性地記錄一個或多個輪胎的當前狀態(tài) 及壓力的歷史。一例子是由德克薩斯州的朗維尤的Stemco LP提供的BatRF?系統(tǒng)。本公 開的各個方面提供了將監(jiān)視系統(tǒng)集成到維護系統(tǒng)的能力。
[0011] 概述
[0012] 用于集成監(jiān)視系統(tǒng)和壓力維持系統(tǒng)的方法、系統(tǒng)和裝置被描述。本公開的方面提 供電子壓力調(diào)節(jié)器系統(tǒng)，其允許類似于電子調(diào)節(jié)器的非線性輸出響應。在一些實施方式中， 在一方法中固態(tài)的微機電系統(tǒng)（MEMS)比例閥可以被用于改變膜片后的壓力，該方法提供 了相對快的響應時間和可以在相對大數(shù)量的周期經(jīng)歷相對小的磨損。單個比例閥可以取代 傳統(tǒng)系統(tǒng)的傳統(tǒng)雙提升電磁閥，且控制具有單個硅片的電子元件可以提供監(jiān)視和控制。
【附圖說明】
[0013] 圖1所示是關(guān)于具有牽引車和拖車的重型卡車的示例性實施方式的應用。
[0014] 圖2示出了充氣系統(tǒng)的框圖。
[0015] 圖3示出了一實施方式的調(diào)節(jié)器控制器的框圖。
[0016] 圖4示出了根據(jù)一實施方式的壓力調(diào)節(jié)器。
【具體實施方式】
[0017] 此處描述提供實施方式，但無意限制本發(fā)明的范圍、適用性或構(gòu)造。相反，下文的 描述將使本領(lǐng)域普通技術(shù)人員根據(jù)其所已知的來實施本發(fā)明的實施方式?？蓪υ墓δ?和排布進行各種改變。
[0018] 因此，各種實施方式可適當?shù)氖÷浴⑷〈蛱砑痈鞣N步驟或組件。例如，應理解的 是，可以和描述的順序不同的順序來實施方法，且可添加、省略或組合各種步驟。此外，相對 于某些實施方式描述的方面和元件，可與各種其它實施方式結(jié)合。還應理解，下述的系統(tǒng)、 方法、裝置和軟件可以單獨地或集體地作為是更大系統(tǒng)的組件，其中之前可進行其它步驟， 或者改變它們的應用。
[0019] 本公開的系統(tǒng)，根據(jù)各種實施方式，提供了用于中央輪胎充氣系統(tǒng)的壓力調(diào)節(jié)器。 該壓力調(diào)節(jié)器是數(shù)字溫度補償?shù)腗EMS比例閥先導的壓力調(diào)節(jié)器，其可以一種在中央輪胎 充氣系統(tǒng)內(nèi)向輪端提供增強的壓力調(diào)節(jié)的方式進行操作。在一些方面中，電子壓力調(diào)節(jié)器 系統(tǒng)被提供，以允許非線性輸出響應。在一些實施方式中，在一提供了相對快的響應時間和 可以在相對大數(shù)量的周期經(jīng)歷相對小的磨損的方法中，固態(tài)的MEMS比例閥可以被用于改 變膜片后的壓力。單個比例閥可以取代傳統(tǒng)系統(tǒng)的傳統(tǒng)雙提升電磁閥，且具有單個的硅芯 片的控制電子元件可以提供監(jiān)視和控制。
[0020] 參考圖1，關(guān)于具有牽引車24和拖車28的重型卡車20的一示例性實施方式的應 用被描述。如圖1所示的拖車28,作為重載拖車且這樣的拖車典型地包括兩個軸32,每一 個軸具有位于每一側(cè)的雙輪36。如對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員將是顯而易見的，拖車28可以 是單軸拖車，