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原文传递一种车辆轮胎自动充放气装置及其控制方法

专利名称：	一种车辆轮胎自动充放气装置及其控制方法
摘要：	本发明公开了一种车辆轮胎自动充放气装置，包括：气源；以及控制阀，其与所述气源连接；轮边装置总成，其连接在所述控制阀与车辆轮胎之间；所述轮边装置总成包括：转向节气道，其设置在车辆转向节的内部；半轴气道，其设置在半轴内部，并且所述半轴气道的一端与所述密封气室连接；密封气室，其设置在所述转向节内部，呈环形套设在车辆半轴外侧，并且所述密封气室的一侧连接转向节气道的另一端；轮辋气道，其设置在车辆轮辋内部，所述轮辋气道的一端与所述半轴气道的另一端连接，并且所述轮辋气道的另一端与车辆轮胎相连。本发明还提供一种车辆轮胎自动充放气装置的控制方法，能够根据具体路况和环境精确控制轮胎胎压，提高轮胎的使用寿命。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	吉林;22
申请人：	吉林大学
发明人：	靳立强;牟希东;靳博豪;张晓;张志阳;田端洋;郭垠锴;任思佳
专利状态：	有效
申请日期：	2019-05-31T00:00:00+0800
发布日期：	2019-08-23T00:00:00+0800
申请号：	CN201910465983.9
公开号：	CN110154653A
代理机构：	北京远大卓悦知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：	许小东
分类号：	B60C23/04(2006.01);B;B60;B60C;B60C23
申请人地址：	130000 吉林省长春市前进大街2699号
主权项：	1.一种车辆轮胎自动充放气装置，其特征在于，包括：气源；以及控制阀，其与所述气源连接；轮边装置总成，其连接在所述控制阀与车辆轮胎之间；其中，所述轮边装置总成包括：转向节气道，其设置在车辆转向节的内部，所述转向节气道的一端与所述控制阀相连通；密封气室，其设置在所述转向节内部，呈环形套设在车辆半轴外侧，并且所述密封气室的一侧连接转向节气道的另一端；半轴气道，其设置在车辆半轴内部，并且所述半轴气道的一端与所述密封气室的另一侧连接；轮辋气道，其设置在车辆轮辋内部，所述轮辋气道的一端与所述半轴气道的另一端连接，并且所述轮辋气道的另一端与车辆轮胎相连；密封垫圈，其为中空圆盘结构，可旋转的设置在半轴与轮辋之间，并且所述密封垫圈上设置有两个气孔，其用于将所述半轴气道和所述轮辋气道连通。 2.如权利要求1所述的车辆轮胎自动充放气装置，其特征在于，所述气源包括：空压机；以及储气罐，其与所述空压机连接。 3.如权利要求2所述的车辆轮胎自动充放气装置，其特征在于，所述控制阀包括：增压控制阀，其与所述气源连接；充放气控制阀，其与所述增压控制阀连接，并且所述充放气控制阀具有进气工位和出气工位；气道分配装置，其两端分别为进气口和多个出气口，并且所述进气口与所述充放气控制阀连接；多个出口控制阀，其分别对应固定安装在所述气道分配装置的多个出气口处；其中，所述气源、增压控制阀、充放气控制阀、气道分配装置、多个出口控制阀和所述轮边装置总成均设置在使车辆的底盘装置上。 4.如权利要求3所述的车辆轮胎自动充放气装置，其特征在于，还包括：控制单元，其同时与所述增压控制阀、所述充放气控制阀和所述多个出口控制阀连接，并能够分别控制所述增压控制阀、所述充放气控制阀和所述多个出口控制阀；胎压监测装置，其设置在轮胎内部，并且所述胎压监测装置与所述控制单元连接。 5.如权利要求4所述的车辆轮胎自动充放气装置，其特征在于，还包括：第一高压气道，其连接在所述气源与所述增压控制阀之间，第二高压气道，其连接在所述增压控制阀与所述充放气控制阀之间；第三高压气道，其连接在所述充放气控制阀与所述气道分配装置的进气口一端；多个连接管道，其分别连接在所述多个出口控制阀与所述转向节气道的另一端之间。 6.如权利要求5所述的车辆轮胎自动充放气装置，其特征在于，所述增压控制阀为两位两通电磁阀，所述充放气控制阀为三位四通电磁阀，所述出口控制阀为两位两通电磁阀。 7.一种车辆轮胎自动充放气装置的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：通过传感器监测环境温度、路面温度和路面坡度，通过胎压监测装置监测轮胎的实时胎压，并将实时胎压传输至控制单元；步骤2：将实时胎压与控制单元中的胎压标准相比较：若实时胎压小于胎压标准，控制单元选择如下充气模式：控制单元控制增压控制阀和充放气控制阀的进气工位导通，同时控制与胎压不足的轮胎对应的出口控制阀打开，高压气体依次从气源经过增压控制阀、充放气控制阀、气道分配装置、出口控制阀、转向节气道、密封气室、半轴气道和轮辋气道，最终连通轮胎；若实时胎压大于胎压标准，控制单元选择如下放气模式：控制单元控制增压控制阀关闭，控制充放气控制阀的出气工位导通，同时控制与胎压过高的轮胎对应的出口控制阀打开，气体从轮胎内流出，依次经过轮辋气道、半轴气道、密封气室、转向节气道、出口控制阀和气道分配装置后，通过充放气控制阀排放到大气中。 8.如权利要求7所述的车辆轮胎自动充放气装置的控制方法，其特征在于，所述胎压标准根据不同的路况分为三种模式：当所述路况为公路模式时：胎压标准为600KPa；当所述路况为越野模式时：胎压标准为450KPa；当所述路况为松软模式时：胎压标准为300KPa。 9.如权利要求7所述的车辆轮胎自动充放气装置的控制方法，其特征在于，在所述充气模式下，所述出口控制阀阀门开度满足如下条件：若75％Pw＜Pv＜Pw时，ov＝40％；若50％Pw≤Pv＜75％Pw时，ov＝75％；若Pv≤50％Pw时，ov＝100％；其中，Pv为实时胎压，Pw为胎压标准，OV为出口控制阀阀门开度；在放气模式下，出口控制阀阀门开度与满足如下条件：若Pw＜Pv＜125％Pw时，ov＝40％；若Pv≥150％Pw时，ov＝75％；若125％Pw≤Pv＜150％Pw时，ov＝100％；其中，Pv为实时胎压，Pw为胎压标准，OV为出口控制阀阀门开度。 10.如权利要求7所述的车辆轮胎自动充放气装置的控制方法，其特征在于，当车重满足：0＜m＜6000kg时，胎压满足如下条件：车速满足0＜V≤80km/h时，胎压满足：其中，Pv为电动轮轮胎的胎压，β为电动轮轮胎的前轮内束角，ξ为路面坡度，m为车辆的重量，g为重力加速度，fr为车辆轮胎与地面的摩擦系数，fv为车辆轮胎的滚动阻力，T0为环境温度，T1为路面温度，K为权重系数，V为车辆行驶速度；其中，路面坡度满足：其中，τ为车辆行驶路面与水平面的夹角；车速满足V＞80km/h时，胎压满足：其中，Pv为电动轮轮胎的胎压，β为电动轮轮胎的前轮内束角，ξ为路面坡度，m为车辆的重量，g为重力加速度，fr为车辆轮胎与地面的摩擦系数，fv为车辆轮胎的滚动阻力，τ为车辆行驶路面与水平面的夹角，T0为环境温度，T1为路面温度，K为权重系数，V为车辆行驶速度；车重满足6000kg≤m＜20000kg时，胎压满足：其中，Pv为电动轮轮胎的胎压，β为电动轮轮胎的前轮内束角，ξ为路面坡度，m为车辆的重量，g为重力加速度，fr为车辆轮胎与地面的摩擦系数，fv为车辆轮胎的滚动阻力，T0为环境温度，T1为路面温度，K为权重系数，Sf为汽车迎风面积；以及车重满足m≥20000kg时，胎压满足：其中，Pv为电动轮轮胎的胎压，β为电动轮轮胎的前轮内束角，ξ为路面坡度，m为车辆的重量，g为重力加速度，fr为车辆轮胎与地面的摩擦系数，fv为车辆轮胎的滚动阻力，τ为车辆行驶路面与水平面的夹角，T0为环境温度，T1为路面温度，K为权重系数，Sf为汽车迎风面积。
所属类别：	发明专利