專利名稱：輪胎壓力的調(diào)節(jié)系統(tǒng)和調(diào)節(jié)輪胎的輪胎壓力的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種依據(jù)權(quán)利要求1前序部分所述的用于調(diào)節(jié)機(jī)動車輛的輪胎壓力的系統(tǒng)以及一種依據(jù)權(quán)利要求2前序部分所述的用于調(diào)節(jié)輪胎的輪胎壓力的方法。
背景技術(shù)：
在機(jī)動車輛和其他單轍以及多轍的輪式車輛中，這樣的輪胎是現(xiàn)有技術(shù)這些輪胎由金屬輪輞和有內(nèi)胎或者無內(nèi)胎的輪胎組成并且由車輛使用者手動地經(jīng)由閥門通過外部的壓縮空氣提供裝置填充。在這些系統(tǒng)中，車輛駕駛員必須每隔一定時間手動地檢查輪胎壓力，以避免錯誤地設(shè)定輪胎壓力并且對由于空氣從輪胎中擴(kuò)散出而產(chǎn)生的緩慢的壓力減小進(jìn)行補(bǔ)償。在行駛期間輪胎壓力不能改變。此外，手動檢查的必要性有如下危險忘記檢查，這會對行駛安全性、磨損和燃料消耗產(chǎn)生影響。此外已知多種輪胎壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)，在這些輪胎壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)中，通過旋轉(zhuǎn)接頭可以調(diào)整輪胎的空氣壓力，這些旋轉(zhuǎn)接頭通過或者說經(jīng)由輪轂延伸到輪輞或者輪胎中。這種系統(tǒng)例如由DE 3108247C2和DE 3124481C2已知，并且在行駛期間也允許改變輪胎壓力。此外已知這樣的導(dǎo)航系統(tǒng)，這些導(dǎo)航系統(tǒng)可以確定車輛的當(dāng)前位置以及通向選取的行駛目的地的有利的行駛路徑。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是，提供一種改進(jìn)的用于調(diào)節(jié)機(jī)動車輛輪胎壓力的系統(tǒng)。該目的通過具有權(quán)利要求1所述特征的系統(tǒng)得以解決。此外，本發(fā)明的目的是提供一種用于調(diào)節(jié)輪胎的輪胎壓力的方法。該目的通過具有權(quán)利要求2所述特征的方法得以解決。優(yōu)選的改進(jìn)方案在從屬權(quán)利要求中給出。依據(jù)本發(fā)明的機(jī)動車輛輪胎壓力的調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括輪胎壓力調(diào)節(jié)裝置和導(dǎo)航系統(tǒng)， 該導(dǎo)航系統(tǒng)被構(gòu)造用于確定預(yù)測要駛過的行駛路徑的特性。在此，所述調(diào)節(jié)系統(tǒng)被構(gòu)造用于根據(jù)確定的特性調(diào)節(jié)輪胎壓力。有利地，所述調(diào)節(jié)系統(tǒng)允許單轍或者多轍車輛的輪胎壓力與當(dāng)前的行駛路徑條件相適應(yīng)，以便能夠改善行駛舒適度和/或降低燃料消耗和/或降低輪胎磨損和/或提高行駛安全性和/或減少噪聲產(chǎn)生。在依據(jù)本發(fā)明的調(diào)節(jié)輪胎的輪胎壓力的方法中，根據(jù)預(yù)測要駛過的行駛路徑的特性調(diào)節(jié)輪胎壓力。有利地，該方法允許輪胎壓力與當(dāng)前的行駛路徑條件相適應(yīng)，以實(shí)現(xiàn)行駛舒適度改善和/或燃料消耗降低和/或輪胎磨損降低和/或行駛安全性提高和/或噪聲產(chǎn)生減少。有利地，如果預(yù)測要駛過的行駛路徑包括高速公路路段，則提高輪胎壓力。有利的是，由此降低輪胎的滾動阻力，而行駛舒適度不會有明顯的損失。優(yōu)選的是，將輪胎壓力提高至輪胎額定壓力的1. 1至3倍。有利的是，輪胎的滾動阻力由此可以降低大約15%至30%。有利地，如果預(yù)測要駛過的行駛路徑包括路面狀況差的路段，則降低輪胎壓力。有利地，由此可以避免行駛舒適度變差。優(yōu)選的是，在此將輪胎壓力降低至輪胎額定壓力的0. 5至0. 9倍。有利地，通過這樣降低的輪胎壓力可以在行駛舒適度方面對差的路面狀況進(jìn)行補(bǔ)償。同樣有利的是，如果預(yù)測要駛過的行駛路徑包括具有上坡坡度或者下坡坡度的路段并且上坡坡度或者下坡坡度超過確定的極限值，或者如果預(yù)測要駛過的行駛路徑包括非常彎曲的路段，則對輪胎壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)，使得在輪胎和道路表面之間產(chǎn)生最大的滾動摩擦或者接地壓力分布。有利地，由此可以確保在行駛于上坡道或者下坡道或者彎彎曲曲的路段時的行駛安全性。在所述方法的另一實(shí)施方式中，根據(jù)預(yù)測要駛過的行駛路徑的上坡坡度或者下坡坡度對輪胎壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)。有利地，在這種實(shí)施方式中，始終確保在行駛安全性、行駛舒適度、輪胎磨損和燃料消耗之間的最優(yōu)關(guān)系。同樣有利的是，如果輪胎的溫度超出確定的極限值，則提高輪胎壓力。有利地，由此可以避免輪胎過熱和由此產(chǎn)生的輪胎損壞。特別有利的是，在調(diào)節(jié)輪胎壓力時，根據(jù)車輛駕駛員的預(yù)設(shè)，確定以下調(diào)節(jié)目標(biāo)中的一個或者多個調(diào)節(jié)目標(biāo)的優(yōu)先級改善燃料消耗、改善行駛舒適度、提高安全性、降低滾動噪聲和降低輪胎磨損。有利地由此可以考慮到車輛駕駛員特殊的需求和偏好。


現(xiàn)在依據(jù)附圖對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)闡述。附圖中圖1示出了輪胎壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)的示意性視圖；圖2示出了預(yù)測要駛過的行駛路徑的示意性視圖；圖3示出了以中等輪胎壓力填充的輪胎的截面圖；圖4示出了以高的輪胎壓力填充的輪胎的截面圖；圖5示出了以低的輪胎壓力填充的輪胎的截面圖。
具體實(shí)施例方式圖1示出了輪胎壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)100的示意性視圖。所述輪胎壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)100可以設(shè)置在機(jī)動車輛中，例如PKW(載人汽車)或者LKW(載重汽車)或者其他單轍或多轍的輪式車輛中。車輪壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)100具有輪胎壓力調(diào)節(jié)裝置200，該輪胎壓力調(diào)節(jié)裝置與車輛的至少一個輪胎210連接。輪胎壓力調(diào)節(jié)裝置200被構(gòu)造用于確定輪胎210的輪胎壓力， 以及用于提高或者降低輪胎210的輪胎壓力。這種輪胎壓力調(diào)節(jié)裝置本身已知，例如在DE 3108247C2 和 DE 3124481C2 中進(jìn)行了描述。優(yōu)選地，輪胎壓力調(diào)節(jié)裝置200與車輛的所有輪胎連接，并且可分別地確定和改變在車輛的每個輪胎中存在的壓力。替代地，對于車輛的每個輪胎210，輪胎壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括一個單獨(dú)的車輪調(diào)節(jié)系統(tǒng)200。輪胎壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)100此外還包括本身已知的導(dǎo)航系統(tǒng)300。導(dǎo)航系統(tǒng)300包括地圖數(shù)據(jù)310，這些地圖數(shù)據(jù)例如可以以數(shù)字形式存在并且包括關(guān)于在一個空間區(qū)域中存在的行駛路徑的信息和關(guān)于這些行駛路徑的特性的信息。在地圖數(shù)據(jù)310中提供的關(guān)于行駛路徑特性的信息可以例如包括關(guān)于行駛路徑種類(高速公路、地方公路、田間小路等等) 的信息、行駛路徑的路面狀況(道路表面的材料和性質(zhì)、路上有凹坑和凹陷輪跡等等)、關(guān)于行駛路徑的上坡坡度和下坡坡度的信息和關(guān)于行駛路徑的彎曲情況的信息。導(dǎo)航系統(tǒng)300此外被構(gòu)造用于確定車輛的位置數(shù)據(jù)330。位置數(shù)據(jù)330說明車輛的當(dāng)前位置和/或當(dāng)前的行駛方向。導(dǎo)航系統(tǒng)300可以例如借助于GPS接收裝置確定位置數(shù)據(jù)330。導(dǎo)航系統(tǒng)300此外還被構(gòu)造用于確定行駛路徑預(yù)測數(shù)據(jù)320。行駛路徑預(yù)測數(shù)據(jù) 320包括關(guān)于車輛馬上可能要駛過哪些行駛路徑的信息以及關(guān)于這些行駛路徑的特性的信息。導(dǎo)航系統(tǒng)300可以例如依據(jù)由車輛駕駛員給出的行駛目的地確定行駛路徑預(yù)測數(shù)據(jù) 320。在考慮到當(dāng)前位置數(shù)據(jù)330和地圖數(shù)據(jù)310的條件下，導(dǎo)航系統(tǒng)300由此計算出行駛路線建議，由該行駛路線建議得出行駛路徑預(yù)測數(shù)據(jù)320。圖1的輪胎壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)100此外還包括一個評估和控制單元400。該評估和控制單元400與輪胎壓力調(diào)節(jié)裝置200連接并且可以指示該輪胎壓力調(diào)節(jié)裝置200確定或者改變車輛的一個或者多個輪胎210的輪胎壓力。評估和控制單元400此外與導(dǎo)航系統(tǒng)300 連接并且可以通過該導(dǎo)航系統(tǒng)對地圖數(shù)據(jù)310、位置數(shù)據(jù)330并且特別是行駛路徑預(yù)測數(shù)據(jù)320進(jìn)行訪問。評估和控制單元400根據(jù)一種接下來要描述的方法評估由導(dǎo)航系統(tǒng)300接收到的行駛路徑預(yù)測數(shù)據(jù)320并且依據(jù)接下來闡述的規(guī)則根據(jù)行駛路徑預(yù)測數(shù)據(jù)320指示輪胎壓力調(diào)節(jié)裝置200改變一個或者多個輪胎210的輪胎壓力。圖2示出了示例性的行駛路徑預(yù)測數(shù)據(jù)320的示意性視圖。行駛路徑預(yù)測數(shù)據(jù) 320指出車輛預(yù)測要駛過的行駛路徑。圖2的示例性的行駛路徑預(yù)測數(shù)據(jù)包括第一行駛路徑路段321、第二行駛路徑路段322和第三行駛路徑路段323。所述第一行駛路徑路段321 是車輛行駛于高速公路的路段。行駛路徑路段322是車輛行駛于路面狀況差的行駛路徑的路段，例如路面磨損的支路。所述第三行駛路徑路段323是位于山區(qū)的路段，在該路段中車輛首先行駛于上坡道接著行駛于下坡道。圖3至圖5示出了輪胎210的部分截面圖。輪胎210設(shè)置在輪輞212上并且具有滾動面212，該滾動面與道路表面213接觸。在輪胎210的內(nèi)部設(shè)有處于輪胎壓力220下的填充氣體，例如空氣或者純凈的氮?dú)?。在圖3的視圖中，輪胎210以中等輪胎壓力221或者說輪胎額定壓力填充。在這個中等輪胎壓力221下，輪胎210的滾動面212平地放置在道路表面213上。任一機(jī)動車輛的輪胎額定壓力由車輛制造商通常在操作說明書中和/或油箱蓋(內(nèi)側(cè))中和/或在車門附近進(jìn)行說明。在此，制造商對于不同的裝載條件預(yù)設(shè)兩個至三個具體的理論壓力。對于機(jī)動車輛的前輪和后輪，輪胎額定壓力可以不同。輪胎額定壓力或者說中等輪胎壓力221 可以例如在1. 8bar和2. 8bar之間。在圖4的視圖中，輪胎210以高的輪胎壓力222填充。高的輪胎壓力222與圖3 的中等輪胎壓力相比提高了。在圖4中可以看出，在以高的輪胎壓力222填充的輪胎210 中，滾動面212向外拱起并且因此不是平地放置在道路表面213上。相反地，僅僅是滾動面 212的中間區(qū)域與道路表面213接觸。由此相對于圖3的以中等輪胎壓力221填充的輪胎 210，滾動摩擦減小。此外，以高的輪胎壓力222填充的輪胎210比圖3的以中等輪胎壓力221填充的輪胎210具有更小的彈性特性和緩沖特性。在圖5的視圖中，輪胎210以低的輪胎壓力223填充，該低的輪胎壓力小于圖3的中等輪胎壓力221。由圖5可以看到，以低的輪胎壓力223填充的輪胎210的滾動面212不是平地放在道路表面213上。相反地，輪胎210的滾動面212向內(nèi)拱起，從而基本上只有滾動面210的靠外區(qū)域與道路表面213接觸。在以低的輪胎壓力223填充的輪胎210中，輪胎210的滾動阻力或者說滾動摩擦相對于圖3的以中等輪胎壓力221填充的輪胎210增加了。此外，圖5的以低的輪胎壓力223填充的輪胎210具有提高的緩沖或者彈性特性。在高速公路上通常存在良好的路面狀況，因此可以降低通過車輛的輪胎210確保的緩沖作用，而對于車輛的車輛駕駛員的駕駛舒適度不會明顯變差。相反地，在高速公路上通常以高的速度行駛，從而有利的是，降低車輛的輪胎210的滾動阻力，以便還能降低燃料消耗。評估和控制單元400可以因此在行駛于第一行駛路徑路段321之前指示輪胎壓力調(diào)節(jié)裝置220，以圖4的高的輪胎壓力222填充車輛輪胎210。為此目的，高的輪胎壓力222 可以例如為中等輪胎壓力221的1. 1至3倍。由此，輪胎210的滾動阻力在行駛于第一行駛路徑路段321期間降低大約15%至30%。這引起燃料消耗降低。在第二行駛路徑路段322中存在差的路面狀況，從而需要擔(dān)心顛簸的行駛。因此期望改善緩沖作用，以確保對于駕駛員的足夠的行駛舒適度。為此目的，評估和控制單元 400在行駛于第二行駛路段之前指示輪胎壓力調(diào)節(jié)裝置200將一個或者多個輪胎210中的壓力降低至圖5的低的輪胎壓力223。由此，改善通過輪胎210實(shí)現(xiàn)的緩沖作用，從而提高對于車輛駕駛員的行駛舒適度。低的輪胎壓力223可以例如被降低至圖3的中等輪胎壓力 221 的 0.5 至 0.9 倍。在行駛于上坡道或者下坡道時，由于安全性的原因值得期望的是，確保車輛輪胎 210和所行駛的行駛路徑的道路表面213之間的盡可能好的附著作用。因此，評估和控制單元400在行駛于位于山區(qū)的第三行駛路段323之前指示輪胎壓力調(diào)節(jié)裝置200對一個或者多個輪胎210中的輪胎壓力220進(jìn)行調(diào)節(jié)，使得在所述一個或者多個輪胎210和道路表面213之間產(chǎn)生最優(yōu)的滾動摩擦或者接地壓力分布。根據(jù)輪胎210的性質(zhì)，該有利的輪胎壓力可以比中等輪胎壓力221更高或者更低。一旦在馬上要駛過的行駛路徑路段中的上坡坡度或者下坡坡度超出某個閾值，評估和控制單元400可以指示輪胎壓力調(diào)節(jié)裝置200改變一個或者多個輪胎210中的輪胎壓力220。替代地，評估和控制單元400可以連續(xù)地根據(jù)當(dāng)前的下坡坡度或者當(dāng)前的上坡坡度指示輪胎壓力調(diào)節(jié)裝置200，將一個或者多個輪胎210調(diào)節(jié)至確定的輪胎壓力220。此外，評估和控制單元400可以在機(jī)動車輛較長的行駛中識別需要擔(dān)心的輪胎 210的過熱并且在這種情況下指示輪胎壓力調(diào)節(jié)裝置對輪胎壓力220進(jìn)行調(diào)整，從而避免輪胎210過熱。在此，可以對輪胎壓力220進(jìn)行調(diào)節(jié)，使得輪胎壓力220至少與中等輪胎壓力221相當(dāng)或者超出該中等輪胎壓力，因?yàn)檩喬?10的過熱主要是在輪胎壓力220過低時可能產(chǎn)生。在此，輪胎210的溫度例如通過在輪胎210上或者在輪胎210中的單獨(dú)的溫度傳感裝置確定。如果輪胎的210的溫度超出確定的極限值，例如因?yàn)橛捎谑孢m度原因輪胎壓力220已選得比中等輪胎壓力221低，那么輪胎壓力220通過輪胎壓力調(diào)節(jié)裝置200重新被提高。由此防止輪胎210過熱且防止其可能爆裂。此外，評估和控制單元400可以調(diào)節(jié)一個或者多個輪胎210的輪胎壓力220，使得滾動噪聲特別小而且輪胎磨損特別小。為此，對輪胎壓力220進(jìn)行調(diào)節(jié)，使得輪胎壓力220 至少與中等輪胎壓力221相當(dāng)或者超過該中等輪胎壓力，因?yàn)檩喬ツp增加和滾動噪聲增大主要是在輪胎壓力220過低時產(chǎn)生。 在本發(fā)明的一種改進(jìn)方案中，評估和控制單元400指示輪胎壓力調(diào)節(jié)裝置200對一個或者多個輪胎210的輪胎壓力220進(jìn)行調(diào)節(jié)，使得以下參數(shù)中的一個或者多個參數(shù)達(dá)到最優(yōu)燃料消耗、行駛舒適度、行駛安全性、滾動噪聲和輪胎磨損。燃料消耗、滾動噪聲和輪胎磨損的降低可以如上面所述通過提高輪胎壓力220實(shí)現(xiàn)。行駛舒適度的提高可以如上面所述通過降低輪胎壓力220實(shí)現(xiàn)。行駛安全性的改善可以如上面所述根據(jù)輪胎210和道路表面213的性質(zhì)通過提高或者降低輪胎壓力220實(shí)現(xiàn)。因此所提到的調(diào)節(jié)目標(biāo)之間處于緊張關(guān)系。評估和控制單元400可以根據(jù)行駛路徑預(yù)測數(shù)據(jù)320確定燃料消耗、行駛舒適度、行駛安全性、滾動噪聲和輪胎磨損這些參數(shù)中的一個或者多個參數(shù)的優(yōu)先級。替代地， 一個或者多個需要確定優(yōu)先級的參數(shù)可以由車輛駛員預(yù)設(shè)。
權(quán)利要求
1.機(jī)動車輛的輪胎壓力(220)的調(diào)節(jié)系統(tǒng)(100)，其中所述調(diào)節(jié)系統(tǒng)(100)包括輪胎壓力調(diào)節(jié)裝置000)，其特征在于，所述調(diào)節(jié)系統(tǒng)(100)具有導(dǎo)航系統(tǒng)(300)，該導(dǎo)航系統(tǒng)能夠確定預(yù)測要駛過的行駛路徑(320)的特性，其中所述調(diào)節(jié)系統(tǒng)(100)能夠根據(jù)確定的特性對輪胎壓力(220)進(jìn)行調(diào)節(jié)。
2.調(diào)節(jié)輪胎(210)的輪胎壓力(220)的方法，其特征在于，根據(jù)預(yù)測要駛過的行駛路徑 (320)的特性，對輪胎壓力(220)進(jìn)行調(diào)節(jié)。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，如果所述預(yù)測要駛過的行駛路徑(320)包括高速公路路段(321)，則提高所述輪胎壓力020)。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，將所述輪胎壓力(220)提高至輪胎額定壓力 (221)的 1. 1 至 3 倍。
5.如權(quán)利要求2至4中任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，如果所述預(yù)測要駛過的行駛路徑(320)包括路面狀況差的路段(322)，則降低所述輪胎壓力020)。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，將所述輪胎壓力(220)降低至輪胎額定壓力 (221)的 0.5 至 0.9 倍。
7.如權(quán)利要求2至6中任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，如果所述預(yù)測要駛過的行駛路徑(320)包括具有上坡坡度或者下坡坡度的路段(32 并且上坡坡度或者下坡坡度超出確定的極限值，或者如果所述預(yù)測要駛過的行駛路徑(320)包括非常彎曲的路段，則對所述輪胎壓力(220)進(jìn)行調(diào)節(jié)，使得在所述輪胎(210)和道路表面(21 之間產(chǎn)生最大的滾動摩擦或者接地壓力分布。
8.如權(quán)利要求2至7中任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，根據(jù)所述預(yù)測要駛過的行駛路徑(320)的上坡坡度或者下坡坡度對所述輪胎壓力(220)進(jìn)行調(diào)節(jié)。
9.如權(quán)利要求2至8中任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，如果所述輪胎O10)的溫度超出確定的極限值，則提高所述輪胎壓力020)。
10.如權(quán)利要求2至9中任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在調(diào)節(jié)所述輪胎壓力 (220)時，根據(jù)車輛駕駛員的預(yù)設(shè)，確定以下調(diào)節(jié)目標(biāo)中的一個或者多個調(diào)節(jié)目標(biāo)的優(yōu)先級改善燃料消耗、改善行駛舒適度、提高安全性、降低滾動噪聲和降低輪胎磨損。
全文摘要
本發(fā)明涉及輪胎壓力的調(diào)節(jié)系統(tǒng)和調(diào)節(jié)輪胎的輪胎壓力的方法。本發(fā)明提出一種機(jī)動車輛輪胎壓力的調(diào)節(jié)系統(tǒng)，所述調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括輪胎壓力調(diào)節(jié)裝置和導(dǎo)航系統(tǒng)，該導(dǎo)航系統(tǒng)能夠確定預(yù)測要駛過的行駛路徑的特性。在此，所述調(diào)節(jié)系統(tǒng)能夠根據(jù)確定的特性對輪胎壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)。
文檔編號B60C23/00GK102398487SQ20111027471
公開日2012年4月4日 申請日期2011年9月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月10日
發(fā)明者M·恩辛格, M·阿貝勒 申請人:羅伯特·博世有限公司