CN101228040A - 具有局部信号处理的空气弹簧组件、使用该空气弹簧组件的系统和方法以及用于该空气弹簧组件的操作模块 - Google Patents

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Abstract

一种用于在车辆VHC的转角处进行局部信号处理的操作模块(304)，其包括壳体(324)、阀组件(326)或者传感器(334)以及操作装置(342)。操作模块可以用来与空气弹簧组件(302)结合操作。操作模块可以与其它部件和/或系统连通。此外，还论述了车辆悬架系统(100)和方法。

Description

具有局部信号处理的空气弹簧组件、使用该空气弹簧组件的系统和方法以及用于该空气弹簧组件的操作模块
本申请要求享有2005年5月28日提交的美国临时专利申请No.60/685,689的优先权，该申请本文全部引入在此作为参考。
技术领域
本新颖的概念广义地涉及车辆悬架系统技术，更具体地说，涉及空气弹簧组件，该空气弹簧组件包括空气弹簧、输出传感器信号的传感器、操作以控制与空气弹簧流体连通的阀以及在传感器和/或阀与监控单元之间进行信号通信的信号处理装置。本新概念还涉及一种适合于与空气弹簧结合使用并且包括传感器、阀和信号处理装置的操作模块。本新颖的概念还包括一种使用这种空气弹簧组件和/或操作模块的系统和方法。
背景技术
这里使用的诸如“过程”、“处理”和“处理器”之类的术语本文以各种形式和组合用来表示信号、数据、命令、指令和/或通信的变换、转变、加密、解密、编码、解码和其它动作或操纵，以及适合于执行上述功能的部件。作为示例，模拟一数字处理器可用来将模拟信号变换为数字信号。作为另一示例，信号处理装置可用来将多个信号，例如象数字传感器信号编码或另外组合和/或变换为适合于在车辆或局部网络上通信的形式。另外，这些术语本文还用来表示命令和/或指令的运行或执行，比如那些可能从决策或监控装置或系统接收的命令和/或指令。例如，信号处理装置可用来从另一部件或系统接收命令或指令，例如象从沿着车辆或系统网络来的命令或指令，并且完成、执行或引起将要执行该命令或指令，例如象接收打开阀和激励或者另外向一个部件发出信号来激励阀致动器的指令。
这里使用的诸如“控制”和“控制器”之类的词语本文以各种形式和组合使用来表示各种动作或部件，用于执行涉及评定或比较输入、信号、数据和/或通信和根据预定标准对动作做出决策或确定的各种动作。例如，监控单元可从多个高度传感器接收高度数据并根据该高度数据做出一个或多个确定和/或决策，例如象确定车辆不平、决定应当启动调平动作，而后发出适当的指令，以引起相应的悬架部件来执行动作。上述“处理器”或“处理装置”于是可接收发出的指令并完成、执行或引起将要执行的指令动作。
随着车辆制造商努力开发车辆以提供更佳的驾驶舒适性以及在这些舒适水平上改进车辆性能，这种车辆的各种主要机械系统已经变得愈加由电子控制而且现在往往相当复杂。这种主要机械系统可包括具有主动减振和/或主动侧倾控制的悬架系统、提供防抱死制动和牵引力控制的制动系统和经常包括上述一个或多个方面以及其它系统的稳定性控制系统。近来，甚至车辆的前灯都开始装备可主动调节的安装系统。例如，一些高强度的灯系统可操作以在车体摇摆或倾斜时，比如在转向、制动或加速动作情况下仍保持灯束沿着道路正确地指向。
随着上述和其它车辆系统已变得愈加复杂，因此出现了许多问题和/或困难。该问题的一个示例就是传感器和其它部件的数目随着增加，而且来/去这些装置传递信息和数据所需的导线和/或连接器也相应地增加。对这么多的传感器直接或“硬性”布线会加重或另外不良地影响现有已与组件和/或装置相关联的问题。另外，上述问题会导致成本和/或车辆重量的增加。
这种问题的另一个示例就是随着增加使用电子部件和系统而必然增加计算/处理能力。更准确地说，普遍需要增加处理能力势必导致系统中使用的微处理器和附带部件数量增加、尺寸和处理能力增加，或者在很多情况下数量和尺寸两者都增加。这在里面和本身通常不会带来问题。然而，往往用于这种系统的部件经常容纳在而后安装在车辆上的共用结构内。
一种这样的结构经常称为车体控制模块(BCM)，其通常容纳具有与影响车体控制(例如车辆高度控制和主动调平)的系统相关的电子部件的监控单元的集合体。通常，可用的实际空间对车辆非常需要并且还要经常做很大努力来避免重量增加。因此，在没有不利地增加其尺寸的情况下，愈加难以将较大和/或数量较多的处理器或其它部件，比如BCM安装到车辆上或其周围或者壳体内。而且，使用额外材料所带来的相应的重量增加很可能会遇到很大的阻力。因此，装入这种受限制的实际空间中的电子部件的密度会增加装配的难度，并且甚至会导致装配成本的相应增加。
与使用增加处理能力相关的另一个问题是处理器和部件产生的热量增加。这在许多种类和型式的处理器和部件密集封装在有限的空间内的地方特别成问题。众所周知，电子部件通常会受到高温下操作不利的影响。因此，在这种环境中连续操作是不利的。另外，往往要采用增加质量和/或表面积来消散处理器和部件产生的额外热负载。然而，由于车辆上通常出现重量和实际空间限制，这些选项往往不太被接受。
考虑到这些和其它问题和困难，提出了车辆悬架部件和系统，试图将电子控制器或其它决策部件分布到车辆的其它部分，以减少空间使用和热负载，或者至少有助于抵消有关上述情况的趋势。这种部件和系统的一个示例公开在国际出版物No.WO 2005/032863(’863出版物)中。然而，’863出版物中公开的部件和系统具有可能降低其功效和应用的某些缺点。
更准确地说，’863出版物中公开的部件和系统已经分散了车辆悬架系统的控制(例如逻辑和决策)。也就是每个空气悬架单元在车辆相应的转角处独立地控制其操作和运行(例如高度和减振率调节)。该系统似乎没有公开任何类型的全车电子控制单元(例如主控制器或监控器)，例如象可能设置在BCM中的电子控制单元。因此，没有单一部件来接收和评定关于车辆总体运行和操作的信号，以及负责协调和指导悬架部件的操作。
’863出版物中的空气悬架单元表示为相互连通。然而，所有关于空气悬架单元的运行和操作的决策被认为是在每个转角处由该转角的电子控制器独立地做出。结果，在任何规定时间，车辆上执行四个不同且独立的逻辑处理，每个转角上一个。因此认为，这种不协调的控制系统可能导致悬架部件对因车辆其它转角处的动作而产生或另外引起的变化做出反应，而不是主要随道路和/或运行输入而发生反应。所以认为，由于缺乏集中或车辆中心控制单元(例如整体底盘控制器)可能在运行和操作方面造成更大的困难。例如，似乎有可能，一个前转角可能采取动作，而另一个前转角正采取不同的动作。这两个动作可能彼此抵消，而导致车辆未处理的状况或者引起某些其它不良后果。因此认为，’863出版物中公开的部件和系统不能适当地处理已知车辆和车辆悬架系统中存在的上述问题和困难。
发明内容
提供一种本新概念的操作模块，其用于具有相关悬架控制器的相关车辆的相关转角处的相关空气弹簧上，相关空气弹簧经受第一相关输入状态并且包括相关端件，所述端件具有通过其中的相关开口，并且所述操作模块包括壳体，该壳体包括贯穿其中的流体通路。壳体适合于紧固在相关端件上，使得流体通路与相关开口连通。阀组件或第一传感器中的至少一个支撑在壳体上。阀组件如果设置，则沿着流体通路支撑并且选择性地在开放通路状态与封闭通路状态之间可操作。第一传感器如果设置，则输出表示第一相关输入状态的信号。处理装置支撑在壳体上并且与相关的悬架控制器和阀组件或传感器中的至少一个电气连通。
根据以上段落所述的操作模块，其中，阀组件包括沿着流体通路支撑在壳体上的阀体和与阀体结合操作的致动器。该致动器操作，以在开放通路状态与封闭通路状态之间移动阀体。
根据以上段落中之一所述的操作模块，其中，壳体包括沿着流体通路设置的阀室并且阀体至少部分地容纳在阀室内。
根据以上段落中之一所述的操作模块，还包括与处理装置连通并输出显示第二相关输入的信号的第二传感器。
根据以上段落中之一所述的操作模块，其中，第二传感器是加速度计、压力传感器、温度传感器和距离传感器中的一个。
根据以上段落中之一所述的操作模块，还包括沿着流体通路紧固在壳体上的流体管线连接器接头。
根据以上段落中之一所述的操作模块，还包括位于壳体上并与处理装置连通的电连接器。
根据以上段落中之一所述的操作模块，还包括支撑在壳体上并与阀组件和第一传感器连通的操作装置。该操作装置包括处理装置。
根据以上段落中之一所述的操作模块，其中，操作装置包括与处理装置和阀组件电气连通的驱动电路。
根据以上段落中之一所述的操作模块，其中，操作装置包括与处理装置和第一传感器电气连通的调压器。
根据以上段落中之一所述的操作模块，其中，操作装置包括与第一传感器电气连通的传感器输入接口。
根据以上段落中之一所述的操作模块，其中，操作装置包括在传感器输入接口与处理装置之间电气连通的模拟-数字转换器。
提供一种本新颖概念的操作模块，其用于经受第一相关输入状态并且包括相关端件的相关空气弹簧上，并且包括壳体，该壳体包括壳体壁和贯穿相对端部之间的壳体壁的流体通路。阀组件包括沿着流体通路支撑在壳体上的阀体和与阀体操作地相关联的致动器。所述致动器可操作以在第一与第二位置之间移动阀体。传感器支撑在壳体上并输出显示第一相关输入状态的信号。操作装置支撑在壳体上并且包括处理装置、与该处理装置电气连通的通信接口、与阀组件电气连通的驱动电路以及与传感器电气连通的传感器输入接口。
根据以上段落所述的操作模块，其中，操作装置包括与处理装置结合操作的存储器。
根据以上段落中之一所述的操作模块，其中，通信接口是系统通信接口和车辆通信接口中的一个。
根据以上段落中之一所述的操作模块，其中，操作装置包括与处理装置电气连通的电源连接接口。
根据以上段落中之一所述的操作模块，其中，操作装置包括与处理装置、电源连接接口或传感器中的至少一个电气连通的调压器。
提供一种本新颖概念的操作模块，其用于具有相关端件和相关空气弹簧高度的相关空气弹簧上，并且包括壳体，该壳体包括贯穿其中的流体通路。阀组件沿着流体通路支撑在壳体上并且选择性地可在开放通路状态与封闭通路状态之间操作。距离传感器支撑在壳体上并且操作，以输出显示相关空气弹簧高度的传感器信号。操作装置支撑在壳体上并且包括信号处理装置、与信号处理装置电气连通的信号接口、与阀组件电气连通的驱动电路以及与距离传感器电气连通的传感器输入接口。
根据以上段落所述的操作模块，其中，距离传感器是超声波传感器、电磁波传感器、线性位置转换器和机械连接的旋转电位计中的一个。
根据以上段落中之一所述的操作模块，其中，距离传感器包括支撑在壳体上的第一传感器部件和与第一传感器部件间隔开的第二传感器部件。
根据以上段落中之一所述的操作模块，其中，第一传感器部件广播电磁波，而第二传感器部件接收电磁波并感应显示第一传感器部件中距离的信号。
提供一种本新颖概念的空气弹簧组件，其用于包括相关悬架控制单元的相关车辆上，并且包括具有贯穿其中的第一开口的第一端件和与第一端件间隔开的第二端件。柔性壁紧固在第一与第二端件之间并在其间至少部分地限定弹簧室。设置阀组件或传感器中的至少一个。阀组件如果设置的话，则而支撑在第一端元件上并且通过第一开口与弹簧室连通。传感器如果设置，则支撑在第一端件或第二端件中的一个上并且适合于输出传感器信号。处理装置支撑在第一端件上并且与相关悬架控制单元和阀组件或传感器中的至少一个电气连通。
根据以上段落所述的空气弹簧组件，还包括支撑在第一端件上的壳体，所述壳体包括壳体壁和贯穿壳体壁的流体通路。
根据以上段落中之一所述的空气弹簧组件，其中，壳体设置在第一端件上，以使流体通路与第一开口连通。
根据以上段落中之一所述的空气弹簧组件，其中，壳体包括密封件，以在壳体与第一端件之间形成基本不漏流体的密封。
根据以上段落中之一所述的空气弹簧组件，其中，阀组件包括沿着流体通路支撑在壳体上的阀体和与阀体结合操作的致动器。致动器操作，以在开放通路状态和封闭通路状态之间移动阀体。
根据以上段落中之一所述的空气弹簧组件，其中，壳体包括沿着流体通路设置的阀室并且阀体至少部分地容纳在阀室内。
根据以上段落中之一所述的空气弹簧组件，其中，传感器是加速度计、压力传感器、温度传感器和距离传感器中的一个。
根据以上段落中之一所述的空气弹簧组件，其中，传感器是第一传感器，并且空气弹簧组件包括与信号处理装置连通的第二传感器。
根据以上段落中之一所述的空气弹簧组件，其中，第一传感器或第二传感器中的至少一个是加速度计、压力传感器、温度传感器和距离传感器中的一个。
根据以上段落中之一所述的空气弹簧组件，还包括位于壳体上并与信号处理装置连通的电连接器。
根据以上段落中之一所述的空气弹簧组件，还包括支撑在第一端件上并与阀组件和传感器连通的操作装置。该操作装置包括信号处理装置和与信号处理装置连通的存储器。
根据以上段落中之一所述的空气弹簧组件，其中，操作装置包括与信号处理装置连通的电源连接接口或通信接口中的至少一个。
根据以上段落中之一所述的空气弹簧组件，其中，操作装置包括与信号处理装置和阀组件电气连通的驱动电路。
根据以上段落中之一所述的空气弹簧组件，其中，操作装置包括与传感器电气连通的调压器。
根据以上段落中之一所述的空气弹簧组件，其中，操作装置包括与传感器电气连通的传感器输入接口。
根据以上段落中之一所述的空气弹簧组件，其中，操作装置包括与信号处理装置结合操作的存储器。
根据以上段落中之一所述的空气弹簧组件，其中，第一传感器是广播超声波和电磁波中一个的距离传感器。
提供一种本新概念的空气弹簧组件，其用于具有相关悬架监控器的相关车辆上，并且包括具有第一开口的第一端件、与第一端件间隔开的第二端件以及紧固在第一与第二端件之间并在其间至少部分地限定弹簧室的柔性壁。壳体包括贯穿其中的流体通路并且支撑在第一端件上，以使流体通路通过第一开口与弹簧室连通。阀组件支撑在与流体通路连通的壳体上。阀组件选择性地可在开放通路状态与封闭通路状态之间操作。距离传感器支撑在第一端件上并适合于输出显示第二端件距离的信号。操作装置支撑在壳体上并与相关悬架监控器连通。该操作装置包括信号处理装置、与信号处理装置电气连通的信号通信接口、与阀组件电气连通的驱动电路以及与距离传感器电气连通的传感器输入接口。
根据以上段落所述的空气弹簧组件，其中，距离传感器是超声波传感器、电磁波传感器、线性位置转换器和机械连接的旋转电位计中的一个。
根据以上段落中之一所述的空气弹簧组件，其中，距离传感器包括支撑在壳体上的第一传感器部件和与第一传感器部件间隔开的第二传感器部件。
根据以上段落中之一所述的空气弹簧组件，其中，第二传感器部件支撑在第二端件上。
根据以上段落中之一所述的空气弹簧组件，其中，第一传感器部件广播电磁波，而第二传感器部件接收电磁波并感应显示第一传感器部件中距离的信号。
提供一种本新概念的空气弹簧和减振器组件，该组件用于具有相关悬架监控器的相关车辆上，并且包括减振器，该减振器包括彼此之间相互啮合的第一和第二减振器部分。空气弹簧包括支撑在第一减振器部分上的第一端件、支撑在第二减振器部分上并与第一端件间隔开的第二端件以及紧固在第一与第二端件之间并在其间至少部分地限定弹簧室的柔性壁。阀组件支撑在减振器和空气弹簧中的一个上，并与弹簧室操作连通。传感器支撑在减振器和空气弹簧中的一个上，并且适合于输出显示减振器和空气弹簧中一个的输入状态的传感器信号。操作装置支撑在减振器和空气弹簧中的一个上，并且与相关悬架监控器连通。该操作装置包括信号处理装置、与信号处理装置电气连通的信号通信接口、与阀组件电气连通的驱动电路以及与传感器电气连通的传感器输入接口。
根据以上段落所述的空气弹簧和减振器组件，其中，阀组件是第一阀组件，并且空气弹簧和减振器组件还包括与减振器和空气弹簧中的一个操作地相关联的第二阀组件。
根据以上段落中之一所述的空气弹簧和减振器组件，其中，第一阀组件与减振器和空气弹簧中的一个操作地相关联，而第二阀组件与减振器和空气弹簧中的另一个操作地相关联。
根据以上段落中之一所述的空气弹簧和减振器组件，其中，传感器是第一传感器，并且空气弹簧和减振器组件包括与操作装置连通的第二传感器。
根据以上段落中之一所述的空气弹簧和减振器组件，其中，第一传感器或第二传感器中的至少一个是加速度计、压力传感器、温度传感器或距离传感器中的一个。
根据以上段落中之一所述的空气弹簧和减振器组件，其中，距离传感器是超声波传感器、电磁波传感器和线性位置传感器中的一个。
提供一种本新概念的车辆悬架系统，其包括悬架监控单元。空气弹簧包括第一端件、与第一端件间隔开的第二端件以及紧固在其间并至少部分地限定弹簧室的柔性壁。信号处理装置支撑在第一端件和第二端件中的一个上并与悬架监控单元电气连通。设置传感器或阀组件中的至少一个。传感器如果设置，则支撑在第一端件和第二端件中的一个上并与信号处理装置连通且适合于将显示相关输入状态的传感器信号输出至信号处理装置。阀组件如果设置，则与信号处理装置连通并与空气弹簧操作地相关联。信号处理装置操作将传感器信号传递至悬架监控单元或者从该悬架监控单元接收阀启动信号，用于启动阀组件。
提供一种本新概念的车辆悬架系统，其用于具有相关上部结构件、相关第一和第二下部结构件以及相关悬架监控单元的相关车辆，并且包括第一空气弹簧组件和第二空气弹簧组件。第一空气弹簧组件包括第一空气弹簧和与相关悬架监控单元连通的第一操作模块。第一空气弹簧支撑在相关上部结构件和相关第一下部结构件之间。第一操作模块支撑在第一空气弹簧上并包括第一信号处理装置、与第一信号处理装置连通的第一传感器以及与第一信号处理装置连通且与第一空气弹簧操作地相关联的第一阀组件。第二空气弹簧组件包括第二空气弹簧和与相关悬架监控单元连通的第二操作模块。第二空气弹簧支撑在相关上部结构件和相关第二下部结构件之间。第二操作模块支撑在第二空气弹簧上，并且包括第二信号处理装置、与第二信号处理装置连通的第二传感器以及与第二信号处理装置连通且与第二空气弹簧操作地相关联的第二阀组件。
根据以上段落所述的车辆悬架系统，其中，第二操作模块通过第一操作模块与相关悬架监控单元连通。
提供一种本新颖概念的操作车辆悬架系统的方法，并且该方法包括提供一种车辆悬架系统，其包括悬架监控器、包括空气弹簧的空气弹簧组件、传感器和信号处理装置以及在悬架监控器与信号处理装置之间延伸的通信网络。该方法还包括利用传感器产生传感器输出信号并将该传感器输出信号传递至信号处理装置。该方法还包括利用信号处理装置产生相应于传感器输出信号的第一通信信号。该方法还包括将该第一通信信号传递至悬架监控器并利用悬架监控器处理该第一通信信号。该方法还包括利用悬架监控器至少部分地根据第一通信信号作出与车辆悬架系统相关的决定，并利用该悬架监控器产生相应于决定的第二通信信号。该方法还包括将该第二通信信号传递至信号处理装置。
根据以上段落所述的方法，其中a)包括提供沿着空气弹簧组件支撑并与信号处理装置操作连通的阀组件，并且该方法还包括产生相应于第二通信信号的阀启动信号，并将该阀启动信号传递至阀组件，以将该阀组件启动。
附图说明
图1是俯视平面图，示意示出本新颖概念的车辆悬架系统的一个典型实施例。
图2是俯视平面图，示意示出本新颖概念的车辆悬架系统的另一典型实施例。
图3示意示出本新颖概念的空气弹簧组件的一个典型实施例。
图4示意示出图3中通信系统的一个典型实施例。
图5是俯视平面图，示意示出本新概念的车辆悬架系统的又一典型实施例。
图6示意示出本新颖概念的空气弹簧组件的另一典型实施例。
图7示意示出图6中通信系统的一个典型实施例。
图8是本新颖概念的空气弹簧组件的一个典型实施例的透视图。
图9是图8中空气弹簧组件的俯视平面图。
图10是图8和9中空气弹簧组件的正视立面图。
图11是图8-10中空气弹簧组件的右侧视图。
图12是图8-11中空气弹簧组件沿着图11中线12-12截取的局部横断面后视立面图。
图13是本新颖概念的操作模块的一个典型实施例的透视图。
图14是图13中操作模块的俯视平面图。
图15是图13和14中操作模块的正视立面图。
图16是图13-15中操作模块的右侧视图。
图17是图13-16中操作模块沿着图14中线17-17截取的局部横断面正视立面图。
图18是本新概念的空气弹簧组件的另一典型实施例的透视图。
图19是图18中空气弹簧组件的俯视平面图。
图20是图18和19中空气弹簧组件的右侧视图。
图21是图18-20中空气弹簧组件的正视立面图。
图22示意示出本新概念用于空气弹簧组件的通信系统的另一典型实施例。
图23示意示出可与图22中通信系统进行操作的转发器的一个典型实施例。
图24示意示出本新概念用于空气弹簧组件的通信系统的又一典型实施例。
图25示意示出可与图24中通信系统进行操作的转发器的典型实施例。
具体实施方式
现转向附图，其中，所示附图是为展现本新颖概念的典型实施例的目的，而不是作为对其限制，图1示出车辆VHC，其具有邻近其每个转角被支撑的轮WHL。车辆VHC包括上部车辆结构UVS(图3和6)，比如车辆底盘或车体BDY，和下部车轮啮合构件WEM(图3和6)，比如从车体BDY延伸的轴AXL。
在图1所示的实施例中，包括空气弹簧组件102、104、106和108的车辆悬架系统100与车辆VHC结合操作。悬架系统100还包括监控单元，例如象主控制器110，和供气系统112。空气弹簧组件102-108与监控单元(例如主控制器110)连通，并在其间发送和接收信号、数据和/或其它信息。监控单元(例如主控制器110)还与供气系统112连通，以选择性地操作供气系统112，并由此选择性地将压缩空气供应至空气弹簧组件或者从空气弹簧组件供应压缩空气。另外，监控单元(例如主控制器110)还示出与车辆的另一控制系统连通，比如整体底盘控制器、主动横倾控制系统、自动制动系统或者任何其它可设置在中心或加固壳体(consolidating housing)内的适合系统，例如象车体控制模块BCM，利用通过引线的适合车辆网络或者车辆网络连接VCN。这样，监控单元(例如主控制器110)可操作，对空气弹簧组件102-108的操作和运行做出决策并且将相应的控制指令传递至空气弹簧组件。为清楚和易于阅读起见，下面将具体提到作为监控单元一个示例的主控制器110(和图2中的主控制器110′)。然而，将要理解的是，可以使用能够决策并对空气弹簧组件的控制、操作和/或运行进行协调的任何适合的控制单元。
在图1所示的实施例中，空气弹簧组件利用包括适合连接器或引线114、116、118和120的系统或局部网络与主控制器110连通。供气系统112通过适合的接线或引线122与主控制器110连通。另外，供气系统112还作为压缩空气源而通过流体管线124、126、128和130将压缩空气传送至空气弹簧组件或者传送来自空气弹簧组件的压缩空气(例如，供气和/或排气)。这样，供气系统112包括至少一压缩机(未示出)和与压缩机流体连通的流体管线连接器歧管(未示出)。将要理解，流体管线连接器歧管可以与压缩机成整体或者与其分开提供。该系统还可选择地包括用于储存压缩空气的储器(未示出)。另外，进气阀和/或排气阀可选择地包括在内，与另一部件，例如象压缩机或储器分开或者成整体。然而，如下面更加详细描述的那样，供气系统的一个实施例不包括常用的阀组，该阀组通常会包括有多个置于其上的阀，这些阀被选择性地启动，将压缩空气源，比如压缩机或储器置于与空气弹簧中的一个或多个流体连通。
车辆悬架系统100的替换实施例在图2中示出为支撑在车辆VHC上的车辆悬架系统100′。将要理解的是，悬架系统100′基本上类似于悬架系统100。然而，悬架系统100′中的主控制器110′示出为装入或者另外容纳在另一系统或结构中，例如象整体底盘控制器或车体控制模块BCM，而不是象组件100中那样为分开安装的部件。车辆悬架系统100′包括空气弹簧组件102′、104′、106′和108′，并且从图2中将认识到，所述空气弹簧组件102′、104′、106′和108′保持仍然与主控制器110′连通，如供气系统112′那样。
本新颖概念的空气弹簧组件的一个典型实施例在图3中示意示出为空气弹簧组件102，不过将要理解，该空气弹簧组件102也代表空气弹簧组件104-108。空气弹簧组件102包括具有第一端件134，例如象顶板、限位板(bead plate)或活塞的空气弹簧132。第二端件136，例如象顶板、限位板或活塞与第一端件间隔开，并且柔性壁138，例如象弹性套筒或波纹管紧固在其间且至少部分地限定弹簧室140。所示第一端件134与车辆的上部车辆结构UVS，比如车体的框架构件或者车身板对接啮合。所示第二端件136与车轮啮合构件WEM，例如象轴或者悬架臂对接啮合。端件可以任何适合的方式紧固在相关的车辆结构上，例如象使用螺纹紧固件(未示出)。空气弹簧组件102还包括如箭头144所示与弹簧室140流体连通的阀142。另外，阀142通过流体管线124如箭头146所示与供气系统，例如象供气系统112流体连通。阀142可以为任何适合的型式、种类或构造，例如象双位置、三位置或比例/可变位置阀。
空气弹簧组件102还包括一个或多个传感器，所述一个或多个传感器可以为任何适合的型式、种类和/或构造，用于单独地或者联合地检测车辆、悬架系统和/或悬架部件的输入或状况(以下称为输入状况)。这种输入状况可以包括但不作为限制操作有：力输入，例如象负荷；距离输入，例如象车辆或空气弹簧高度；加速度输入，例如象车辆或其部件的横向、纵向或垂直加速度；压力状况，例如象空气弹簧的弹簧室内的气压；以及温度状况，例如象空气弹簧内的气温。另外，任何数量的传感器可以设置在空气弹簧组件102上或与该空气弹簧组件102结合操作，如通常用附图字母S1至Sn所示。
第一传感器148示出为与第一端件134结合操作。第二和第三传感器150和152示出为与弹簧腔140结合操作。另一传感器154示出为与第二端件136结合操作。适合传感器的一些示例包括但不限于高度或距离传感器(例如机电传感器，比如线性位置转换器和机械连接旋转电位计、超声波传感器以及电磁波传感器，比如RF和激光传感器)、压力传感器或转换器、温度传感器或热电偶、以及加速度计，包括单轴或多轴加速度计。因此，应清楚地理解，可以使用任何数量或组合的传感器，包括一个或多个任何特殊型式、种类或构造所需的传感器。
例如，传感器148可以是多轴加速度计，这种多轴加速度计可操作输出一个或多个信号，来显示作用在第一端件上的加速度输入。作为另一示例，传感器150可以是高度传感器，其适合于广播超声或电磁波(例如RF或激光)并根据该超声或电磁波确定第一与第二端件之间的距离，并且输出表示该距离的信号。作为又一示例，传感器152可以是压力传感器或转换器，该压力传感器或转换器可操作输出表示弹簧室内气压的信号。并且作为再一示例，传感器154可以是单轴加速度计，其可操作输出表示作用在车轮或第二端件上的加速度输入的信号。
空气弹簧组件102还包括操作装置156，该操作装置156与一个或多个与空气弹簧132操作地相关联的阀和传感器，例如象阀142和传感器148-154连通。另外，操作装置156还通过引线114与主控制器110连通，并且可选择地通过引线116与空气弹簧组件106连通。
图4示意示出本新颖概念的操作装置的一个典型实施例，例如象操作装置156，其在图3中示出与阀142和传感器148-154连通。另外，操作装置156连接至引线114和116，如图3和4所示。该操作装置156包括适合的信号处理装置158，其不应当与控制器混淆，例如象上面所述的用于决策或者基于逻辑确定的控制器。将要理解，任何适合的处理装置可以用作信号处理装置158，包括但不限于例如处理器、微处理器、数字信号处理器、微型控制器或者微型计算机。存储器可选择地提供或作为信号处理装置的整体部件，如方块159A所示，或作为与信号处理装置操作连通的分开安装的部件，如元件159B所示。另外，存储器可以是任何适合的型式或种类，例如但不限于象只读存储器、随机存取存储器、可再编程存储器、不可编程存储器或者它们的任何组合。尽管将会理解到，可以使用任何适合型式、种类或构造的引线，但是引线114和116示出为具有四个导体C1、C2、C3和C4。这种四导体引线一般用在车辆通信网络中并且通常包括两个通信或信号导体，例如象导体C1和C2，以及电源导体和接地导体，例如分别象导体C3和C4。
操作装置156包括信号或通信接口160和电源连接接口162。在图4所示的典型实施例中，导体C1和C2连接至通信接口160的端子(未示出)上，并且电源和接地导体C3和C4连接至电源连接接口162的端子(未示出)上。通信接口160与信号处理装置158连通，并且适合于转播信号处理装置和/或相关的车辆或局部系统网络的来、去和其间的信号。电源连接接口162与信号处理装置158以及调压器164和驱动电路166电气连通。
调压器164与信号处理装置158连通并适合于将适当调节的电能输出至传感器。然而将要理解，传感器中的一个或多个可以不利用外部电源，并且这样可以不与调压器164连通。驱动电路166也与信号处理装置158连通并可操作来选择性地启动阀142。将要理解，驱动电路166可以任何适合的方式启动阀，例如象通过脉冲宽度调制或者撞击-保持启动(hit-and-hold actuation)。操作装置156还包括传感器输入接口168和模拟-数字转换器170。传感器与接口168连通并向其输出相应的信号。在本实施例中，传感器适合于将模拟信号输出至传感器接口168，该接口168将该模拟信号传递到模拟-数字转换器170，模拟-数字转换器170再将相应的数字信号输出到信号处理装置158。
车轮悬架系统200的替换实施例在图5中示出，其与车辆VHC操作地相关联。悬架系统200包括多个空气弹簧组件202、204、206和208。悬架系统200还包括通过流体管线212、214、216和218与空气弹簧组件流体连通的供气系统210。空气弹簧组件202、204、206和208基本上与图1、3和4中关于悬架系统100所示和描述的空气弹簧组件102、104、106和108相同。
悬架系统200与悬架系统100的不同之处在于，空气弹簧组件202包括监控单元以及操作装置。而悬架系统100包括与空气弹簧组件分开安装且间隔开的监控单元(例如主控制器110)。这样，空气弹簧组件204和208通过引线220和222利用系统或局部网络与空气弹簧组件202的操作装置部分连通。类似地，空气弹簧组件206通过引线224利用系统或局部网络与空气弹簧组件202的操作装置部分连通。而且，一个或多个控制系统(例如整体底盘控制器、自动制动系统、主动侧倾控制系统)，例如象可能设置在车体控制模块BCM中的控制系统，和供气系统210通过车辆网络连接VCN，利用适合的车辆网络与空气弹簧组件202的监控部分连通。因此将要认识到，空气弹簧组件202包括至少两个不同的部分，也就是操作装置部分和监控部分(例如主控制器)。
图6示出本新颖概念的空气弹簧组件的另一典型实施例，例如象空气弹簧组件202。该空气弹簧组件包括具有第一端件228例如象顶板、限位板或活塞和第二端件230例如象顶板、限位板或活塞的空气弹簧226。柔性壁232紧固在端件228与230之间并在其间至少部分地限定弹簧室234。
空气弹簧组件202还包括如箭头238所示与弹簧室234流体连通的阀236。另外，阀236通过流体管线212如箭头240所示与压缩气体源，例如象供气系统210流体连通。空气弹簧组件202还包括多个通常用附图标记S1至Sn表示的传感器，例如针对空气弹簧组件102所详述的。如图6所示，空气弹簧组件202包括传感器242、244、246和248，这些传感器随着阀236与组合操作和监控装置250电气连通，装置250具有至少两个操作不同的部分，也就是通常用附图字母OD表示的操作装置和通常用附图字母SC表示的监控器。
装置250通过引线220和224，利用系统或局部网络与其它空气弹簧组件连通，以及通过车辆网络连接VCN，利用车辆网络与一个或多个控制系统(例如整体底盘控制器、自动制动系统、主动侧倾控制系统)，例如象可能设置在车体控制模块BCM中的控制系统，和供气系统210连通。因此，装置250包括作为操作装置(类似于上述操作装置156)的第一操作部分，以便从相关传感器接收关于空气弹簧226操作输入和状况的信号。另外，装置250包括作为监控器(类似于例如上述主控制器110)的第二操作部分，进行操作，以作为监控器或主控制器来协调悬架系统200其它空气弹簧组件来/去的信息，并利用车辆网络传递来/去其它系统和/或部件，例如象车体控制模块和供气系统关于车辆悬架系统的信息、数据和其它信号。
图7示意示出本新概念的组合监控单元和操作装置例如象装置250的典型实施例。装置250包括信号处理装置252以及监控器或主控制器MC。任何适合的部件或部件组可用作信号处理装置252，例如象处理器、微处理器、数字信号处理器、微型控制器或微型计算机。存储器可选择地提供或作为信号处理装置的整体部件，如方块253A所示，或作为与处理装置操作连通的分开安装的部件，如元件253B所示。另外，存储器可以是任何适合的型式或种类，例如但不限于象只读存储器、随机存取存储器、可再编程存储器、不可编程存储器或者它们的任何组合。主控制器MC可以由任何适合的部件或部件组构成，包括但不限于处理器、微处理器、数字信号处理器、微型控制器、微型计算机或者任何其它适合的装置或部件。另外，主控制器MC可以包括适合的存储装置(未示出)，或与任何其它部件成整体或分开。可选择地，信号处理装置252和主控制器MC可以形成为同一装置或者部件上两个不同的操作部分，如虚线ALT所提出的。
第一信号或通信接口254和电源连接接口256与信号处理装置252和主控制器MC电气连通。引线220和224与装置250电气连通，该电气连通借助于与通信接口254的端子(未示出)相连的导体C1和C2以及与电源连接接口256的端子(未示出)相连的电源和接地导体C3和C4。另外，装置250包括调压器258、驱动电路260、传感器输入接口262，和与阀例如象阀236对接的模拟-数字转换器264、一个或多个传感器例如象传感器242-248，以及信号处理装置，例如象信号处理装置252，其连通方式与关于图4中操作装置156所示和描述的基本上相同。组合装置250与操作装置156的不同之处在于，装置250包括监控器，例如象主控制器MC，以及与主控制器连通的第二信号或通信接口266，所述主控制器以适合的方式，例如象通过与车辆网络连接VCN对接来连接至车辆网络上。
本新颖概念的车辆悬架系统的一个有益标志是所得到的车辆在各转角处的运行输入和状况传递到车辆网络上，使得与这些输入和状况相关的数据可供其它车辆系统使用。而且，这很可能利用与已知车辆系统操作通常使用的传感器数量相比数量减少的传感器来完成，如下表A和B所示，
表A
                                           已知车辆的传感器
刹车系统 高度传感器 压力传感器(转角) 轮加速度计 转向角度传感器   横摆率传感器(车体加速度计可以是双轴的) 车速度传感器
  空气系统 X X X X X X
  转向系统 X X X
  侧倾控制系统 X X X X
  照明系统 X X X
  减振系统 X X
表B
                                         根据本发明的车辆传感器
刹车系统 高度传感器 压力传感器(转角) 轮加速度计 转向角度传感器   横摆率传感器(车体加速度计可以是双轴的) 轮速度传感器
  空气系统   X   X
  转向系统   X   X   X   X   X
  侧倾控制系统   X
  照明系统   X
  减振系统
将要理解是，上列每个车辆系统实际上不能为将要测量或另外监控的每个输入或状况提供单独的传感器。因此，各个车辆系统之间可以有一些数据和/或传感器信号共享。然而，通过将与车辆两个或多个转角处的各种输入和/或状况相关的数据、信号和/或其它信息传递至车辆网络，这种信息可以被其它系统使用，并且认为，车辆上传感器的数量能够达到显著减少。另外，预计这样能带来许多其它益处和优点，例如包括所使用的导线和连接器数量减少并伴随重量的降低，以及减少构造复杂性和改进组装。
另外，在车辆各转角处设置信号处理装置将处理能力重新配置而离开密集封装的中心控制模块，例如象上面所述的车体控制模块。这样减少了中心控制模块中的部件数量，形成用于其它部件的额外空间和/或降低热负载的产生。而且，在空气弹簧组件处提供处理能力可以允许自诊断和其它目前不具有的程序的开发。
现转向图8-12，本新颖概念的空气弹簧组件300的一个典型实施例包括空气弹簧302和紧固在其上的操作模块304。空气弹簧302包括第一端件306，例如象顶板、限位板或活塞。第二端件308，例如象顶板、限位板或活塞与第一端件间隔开。柔性壁310，例如象弹性套筒或波纹管紧固在第一与第二端件之间，并且至少部分地限定于形成其间的弹簧室312(图12)。
在图8-12所示的典型实施例中，第一端件306是沿着柔性壁310的第一开口端314紧固的上端件或限位板。另外，第二端件308是与柔性壁310的第二开口端316啮合的活塞，所述第二开口端316沿着活塞用端部封闭件318以常规的方式紧固。紧固件320，例如象螺纹安装螺柱贯穿端部封闭件和活塞，并由此将它们紧固在一起。紧固件也可以用来沿着车辆的结构部件紧固空气弹簧组件。可替换地，单独的紧固装置(未示出)可以用来沿着车辆的结构部件紧固空气弹簧组件。
操作模块，例如象操作模块304可以任何适合的方式或配置支撑在悬架部件上或者沿着悬架部件支撑。如本典型实施例所示，操作模块304支撑在第一端件306的外表面上。然而将要理解，操作模块可替换地支撑在空气弹簧或其它部件的内表面上或者沿着空气弹簧或其它部件的内表面支撑。另外，操作模块，例如象操作模块304可以任何适合的方式紧固在上述部件上，比如通过使用机械紧固件，例如象螺钉、螺母、螺栓或铆钉。作为另一示例，操作模块可以利用可流动材料，例如象胶粘剂、密封剂或者焊接或钎焊接头紧固在悬架部件上。作为又一示例，操作模块或其部件可形成为悬架部件，例如象通过模压成空气弹簧的聚合物端件。在一个典型实施例中，采用了螺纹紧固件322(图8)。操作模块304和第一端件306优选地密封啮合，以防止其间有任何显著程度的泄漏。将要理解，可以使用任何适合的密封装置，包括密封元件，例如象O形环或X形圈压缩地安置在操作模块与端件之间。另外，或者可替换地，可以使用适合的垫圈或可流动密封剂。
从图12中可以清楚地看出，操作模块304包括壳体324和设置在至少部分形成于壳体内的阀室327中的阀326。连接器接头328支撑在壳体324上，并且适合于接收和形成与相关流体管线(未示出)的流体密封连接。第一端件306包括贯穿其中形成的第一孔或开口330，并且流体通路332贯穿壳体324，从连接器接头328延伸至阀326并在端件306中的开口330附近离开壳体。因此，通过选择性地启动阀326可以使流体选择性地传送至弹簧室312并从弹簧室312中排出。
图12中示出的操作模块304包括与弹簧室312流体连通的传感器334，这种连通例如象通过流体通路332和开口330。在替换方案中，传感器334可以通过另外的通路(图12中未标记)或者通过完全分开的通路(未示出)与弹簧腔312流体连通。操作模块304还包括第二传感器336，例如象高度传感器。第二孔或开口338贯穿第一端件306，并且传感器336布置在其附近。将要理解，传感器336可以是任何适合的型式、种类或构造，并且可选择地利用第二或远端部件340，例如象反射器或转发器。典型的高度传感器可包括例如适合于广播超声波或电磁波WVS的那些传感器，还有机电传感器，例如象线性位置转换器(未示出)和机械连接的旋转电位计(未示出)。这个实施例的操作模块304还包括设置在壳体324内并与阀326和传感器334及336电气连通的操作装置342。典型的装置作为操作装置156和组合装置250较详细地作了论述，还有下面论述的那些。另外，操作模块304包括从壳体324延伸的插座，其适合于接收相应的插头，用于连接例如象来自车辆、局部网络或系统网络连接的电线。插座344的端子(未示出)与操作装置342电气连通。
图13-17较详细地示出操作模块304。操作模块304的壳体324包括顶壁346、相对侧壁348和350、相对端壁352和354以及底壁356。这里示出的壳体324基本为矩形。然而将要理解，可替换地来用任何适合的形状或构造。
在图17中示出操作模块304的放大横截面视图。如上所述，操作模块304包括连接器接头328，其示出为典型的，具有筒夹358和密封件360的推压连接型接头。然而将要理解，可替换地采用任何适合型式、种类或构造的连接器。流体通路332可采取任何适合的形式或构造，并且在这个典型实施例中示出为包括多个互连通路，包括接头通路362、阀通路364和沿着底壁355开口并通过第一端壁306中的第一开口330与弹簧腔连通的端部通路366。如上所示，传感器334是通过沿着端部通路366设置的传感器通路368与弹簧腔312流体连通的压力传感器或转换器。另外，传感器370可包括在操作装置342上，或作为单独的分立部件或者作为整体装置。适合传感器的一个示例是加速度计，例如象单轴或多轴加速度计。
本新颖概念的空气弹簧组件的另一典型实施例在图18-21中示出为空气弹簧组件400并且包括支撑在减振件404上的空气弹簧402。空气弹簧组件400还包括沿着空气弹簧402紧固并与其操作连通的操作模块406。空气弹簧包括第一端件408、与第一端件间隔开的相对第二端件410和紧固在其间并在其中至少部分地限定弹簧室(未示出)的柔性壁412。减振件404包括第一减振部分或者壳体414和第二减振部分或者从壳体414延伸并且与其相互啮合的减振杆416。第一端件408利用适合的紧固件，例如象螺母418沿着减振杆416的螺纹端紧固。第一端件包括由此伸出的安装螺柱420，其适合于将第一端件连接至车辆的结构件上。安装环422或其它适合零件沿着壳体414的相对端设置，用于沿着车辆的车轮啮合构件将其紧固。
另外，减振件404可选择地包括用于改变其减振率的适合装置。例如，减振件可以是磁流变型或电流变型的可调节减振件。可替换地，如图18-21所示，例如减振件404可包括阀或其它机械装置，用于改变减振件的减振率。在所示的典型实施例中，壳体414包括适合于改变减振件的减振率的阀424。在一个典型实施例中，阀424是可电启动的并可接收电信号，以选择性地产生不同的减振率。电信号可以由任何适合的系统或网络提供，例如象由主动减振系统、主动侧倾控制系统或稳定性控制系统提供。可替换地，阀424可以适合的方式与操作模块406电气连通，例如象通过使用有线或无线的信号传输，并且关于减振率选择变化的信号可以通过操作模块传递至阀424。
操作模块406包括支撑阀组件428的壳体426、信号处理装置(未示出)、一个或多个传感器(未示出)和电连接器430，例如象插头或插座。操作模块406还包括用于以基本流体密封的方式接收流体管线并将其紧固在操作模块上的连接器接头432。壳体还包括从连接器接头延伸至阀组件428并以适合的方式例如象对操作模块304和空气弹簧302已讨论过的方式进入空气弹簧的弹簧室的流体通路(未示出)。另外，可以将一个或多个密封件或垫圈乃至一定量的密封剂设置在操作模块406与第一端件408之间，以确保在其间形成流体不漏的密封。
本新颖概念的操作装置的又一典型实施例在图22中示意示出为操作装置500。操作装置的这个实施例，例如象装置500包括信号处理装置502、可选择的存储器503A和/或503B、电气连接至信号处理装置的信号或通信接口504以及与信号处理装置电气连通的电源连接接口506。电源连接接口506还与调压器508和一个或多个通常用附图标记“驱动器1”至“驱动器n”表示的驱动电路电气连通。在本典型实施例中，所述一个或多个驱动电路包括驱动电路510和512。信号处理装置502也与调压器和驱动电路电气连通。四导体(C1、C2、C3和C4)引线L1和L2，例如象可能与车辆、局部或系统网络相联的引线电气连接至操作装置500上。在所示的典型实施例中，导体C1和C2传送数据、指令和/或其它通信信号，并且与信号或通信接口504电气连接。导体C3和C4分别是电源和接地导体，并且电气连接至电源连接接口506。
操作装置500与多个传感器操作地相关联，这些传感器通常用附图标记“传感器1”至“传感器n”表示，并且可以为任何适合的型式、种类、构造或者其组合。该多个传感器包括传感器514、516、518和520，并且所示调压器508与传感器514-520电气连通并向这些传感器输出调节的电能。然而将要理解的是，在这种或其它典型的操作装置(例如操作装置156和组合装置250)中，一些传感器可不使用外部电源，并因此可以不与调压器连通。这种传感器的一个示例是加速度计。操作装置500还与一个或多个阀操作相关联，这些阀通常用附图标记“阀1”至“阀n”表示，并且可以为任何适合的型式、种类、构造或者其组合。在本典型实施例中，所述一个或多个阀包括阀522和524。所述一个或多个阀与上述的一个或多个驱动电路操作地相关联。因此，这里所示阀522和524分别与驱动电路510和512电气连通，这些驱动电路可操作以选择性地将所述阀激发。另外将要理解的是，阀1至n，例如象阀522和524可以与任何车辆装置或部件操作地相关联，比如为沿着至/来自一个或多个部件的多个流体流程、沿着至/来自一个或多个部件，例如象空气弹簧或减振器的一个流体流程的不同部分提供流动控制，或者沿着至/来自不同部件，例如象与空气弹簧操作地相关联的一个阀和与减振器操作地相关联的一个阀的流程提供流动控制。更准确地说，阀，比如阀522或524可选择地用来将一附加容量引入与弹簧室流体连通，以改变流体弹簧的弹簧刚度。或者阀，比如阀522和524可用来允许例如在车辆的前和/或后流体弹簧之间交叉流动。
所示多个传感器中的一个或多个与传感器输入接口526连通，传感器输入接口526接收由传感器输出的信号，该信号表示由传感器测量、确定或者另外检测的输入或状况。在所示的典型实施例中，传感器516、518和520与传感器输入接口526电气连通，传感器输入接口526将这些传感器信号传递至模拟-数字转换器528，模拟-数字转换器528再将对应于传感器信号的数据传递至信号处理装置502。然而，传感器514未示出与输入接口526电气连通。而是传感器514直接与模拟-数字转换器528连通。
在图22所示的典型实施例中，传感器514可以是适合于输出波WVS的高度或距离确定传感器，例如象图12示出的传感器，所述波可以是任何适合型式或种类的波，例如象气压波(例如声波或超声波)。在这种情况下，可选择地采用适合的反射器或其它部件或物体，例如象图12中的远端部件340。
可替换地，传感器514可以是高度或距离确定传感器，该传感器适合于输出电磁波WVS(例如100kHz至30MHz)并利用例如与在图12中通常表示为远端部件340的第二传感器装置或部件的感应耦合来确定其间的距离DST(图12)。在这个典型实施例中，传感器514可包括适合于输出适合载波的载波发生器530和与载波发生器530电气连通的天线532。所述天线接收来自发生器530的适合载波并朝向感应耦合至传感器514的相应第二传感器装置广播相应的电磁波WVS。第二传感器装置以对应于第二传感器装置与传感器514之间距离的方式调制电磁波是有效的。传感器514包括与模拟-数字转换器528电气连通的调制检测器534。调制检测器检测调制并将与距离相关的信号输出至模拟-数字转换器，模拟一数字转换器再将与来自调制检测器534的信号相对应的数据输出到信号处理装置502。
适合的第二传感器装置的一个示例在图23中示出为转发器540，该转发器540包括天线542、电气连接至天线542的电源电路544以及电气连接在电源电路544与天线542之间的并联电路546。天线542接收由传感器514的天线532广播的电磁波WVS，传感器514的天线532感应传输至电源电路544的电能输出。电源电路聚集电能输出并且一旦电源电路内已聚集预定量的电能，则将电能脉冲传输至并联电路546。电能脉冲使并联电路546形成跨越天线542的短路。
天线532和天线542优选地包括互补感应元件(未示出)。沿着天线542接收的电磁波感应跨越或沿着天线感应元件的电信号。这个电信号传递至电源电路，如上面所述那样。由于电源电路选择性地激励并联电路，因此发生跨越天线542感应元件的短路。这种短路将天线542感应元件的电感降低到大约为零。本领域的技术人员将要认识到，天线532和542的感应元件起到松耦合变压器的作用，并且天线542感应元件的电感的变化产生感应场调制，这种感应场调制在图23中通常表示为正弦波IFM，这将引起天线532的感应元件中的相应变化。天线532的感应元件中的变化与第一和第二传感器装置之间的距离有关，并由此可用来确定其间的距离。这种变化由调制检测器534检测，而与调制相应的信号则传递至模拟-数字转换器528，如上所述那样。
本新颖概念的操作装置的又一典型实施例在图24中示意示出为操作装置600。将要理解的是，操作装置600基本上与针对图22所示和论述的操作装置500相同。因此，类似的部件用增加100的类似附图标记来表示。于是，图22中用附图标记502表示的信号处理装置在图24中则用附图标记602表示。操作装置500与600之间的不同之处将在适当的地方清楚地指出和论述。
现转向操作装置600，这里的传感器614基本上类似于上面详述的传感器514。然而，所示传感器614直接与信号处理装置602电气连通，而传感器514则与模拟-数字转换器连通。因此，调制检测器534输出与调制相应的模拟信号，而调制检测器634则输出与调制相应的数字数据。
可与操作装置600的传感器614一起操作的第二传感器装置640的一个典型实施例在图25中示出。第二传感器装置640包括与传感器614的天线632感应耦合的天线642，其方式基本上类似于上面关于天线532和542论述的那样。天线642接收电磁波WVS并沿着和/或跨越感应元件(未示出)产生电信号。第二传感器装置640包括电源电路644和定标器646，它们每个都电气连接至天线642上。电源电路644可操作来收集来自天线642的电能，如上面所述那样。第二传感器装置640还包括处理装置648，例如象微处理器、微型控制器或者微型计算机。处理装置648电气连接至电源电路644上并从该电路接收电能。定标器646电气连接至处理装置648上，并且可操作，将从天线642接收的电信号幅度适当地定标至适合处理装置648接收的水平。来自定标器定标的信号由处理装置648接收，处理装置648确定传感器614与第二传感器装置640之间的距离。因此，距离的确定在第二传感器装置上进行，而不是在更直接与操作装置操作相关联的第一传感器装置上。
第二传感器装置640还包括在处理装置与天线之间电气连接的并联电路650。该并联电路可操作，使天线的感应元件短路并感应传感器的天线调制，这通常用正弦波IFM表示。不是如在传感器514和第二传感器装置540中那样仅由操作来导致相应天线的调制，而是第二传感器装置640可操作来将与由处理装置确定的距离相应或另外相关的数据传递至传感器614，以便传递至处理装置602。所述数据可以任何适合的形式和/或方式传递。例如，处理装置648可以选择性地激励并联电路650来传递相应于二进制数据的信号，比如通过直接通信，其中，调制相应于零(0)的值，而非调制相应于一(1)的值。可替换地，可以使用编码通信方式，比如相移键控或频移键控，这是本领域的技术人员很容易理解的。调制检测器634检测从装置640传递的数据，再将该数据传递至信号处理装置602。调制检测器634如果使用编码方式还可以解码数据信号。
另外，第二传感器装置640在图25中示出包括一个或多个可选择的传感器，这种传感器通常用附图标记“第1个传感器”至“第n个传感器”表示。因此，将要理解的是，这些传感器是可选择的并且可以是任何适合的型式、种类、数量和/或构造。在所示的典型实施例中，传感器652、654和656在电源电路644与处理装置648之间电气连接。因此，这些传感器接收来自电源电路644的电能并将相应的传感器信号输出至处理装置648。然后，该处理装置可将任何提供的传感器数据与如上所述的距离数据一道传递至调制检测器634。适合的传感器示例可以包括加速度计、压力传感器或转换器和/或温度传感器或热电偶。
尽管已经参照上述实施例描述了新概念主题并且本文还显著强调了各公开实施例的部件结构和部件之间的结构相互关系，但是将要理解，在不背离新概念主题的原理下可以产生其它实施例以及对所示和描述的实施例做很多改变。例如，操作模块可以包括分立部件单独安装其上的壳体。在又一示例中，一个或多个部件可以分开安装到例如象空气弹簧的端件上。另外，除了所述传感器和阀之外的其它装置和/或部件可以与操作模块结合操作。这些其它装置和/或部件可包括输出装置，例如象灯。显然，根据对前面详细说明的阅读和理解，还可对其它方面做出改变和修改。因此，将要清楚地理解到，前面描述的内容仅理解为本新概念的举例说明，而非是限制。这样，不言而喻，新概念主题要认作包括所有这些改变和修改，只要这些改变和修改在所附权利要求及其任何等效物的范围内。

Claims (11)

1.一种操作模块，其用于具有相关悬架控制器的相关车辆的相关转角处的相关空气弹簧上，所述相关空气弹簧经受第一相关输入状态并且包括相关的端件，所述端件具有通过其中的相关开口，所述操作模块包括：
壳体，其包括贯穿其中的流体通路，所述壳体适合于紧固在相关端件上，使得所述流体通路与其相关的开口连通；
至少下述部件之一：
阀组件，其沿着所述流体通路支撑在所述壳体上，并且选择性地在开放通路状态与封闭通路状态之间可操作；或者
第一传感器，其支撑在所述壳体上，并且输出表示第一相关输入状况的信号；以及
处理装置，其支撑在所述壳体上，并且与相关悬架控制器和所述阀组件或所述第一传感器中的至少一个电气连通。
2.根据权利要求1所述的操作模块，其中，所述阀组件包括沿着所述流体通路支撑在所述壳体上的阀体和与所述阀体结合操作的致动器，所述致动器操作以在开放通路状态与封闭通路状态之间移动所述阀体。
3.根据权利要求1所述的操作模块，其中，所述第一传感器是加速度计、压力传感器、温度传感器和距离传感器中的一个。
4.根据权利要求1所述的操作模块，还包括与所述处理装置连通并输出显示第二相关输入信号的第二传感器。
5.根据权利要求1所述的操作模块，还包括支撑在所述壳体上并与所述阀组件和所述第一传感器连通的操作装置，所述操作装置包括所述处理装置。
6.根据权利要求5所述的操作模块，其中，所述操作装置包括与所述处理装置连通的电源连接接口或通信接口中的至少一个。
7.一种空气弹簧组件，其用于包括相关悬架控制单元的相关车辆上，所述空气弹簧组件包括：
第一端件，其具有贯穿其中的第一开口；
第二端件，其与所述第一端元件间隔开；
柔性壁，其紧固在所述第一与第二端件之间并在其间至少部分地限定其间的弹簧室；
至少下述部件之一：
阀组件，其支撑在所述第一端件上并通过所述第一开口与所述弹簧室连通；或者
传感器，其支撑在所述第一端件或所述第二端件中的一个上并适合于输出传感器信号；以及
信号处理装置，其支撑在所述第一端件上与相关悬架控制单元电气连通以及与所述阀组件或所述传感器中的至少一个电气连通。
8.根据权利要求7所述的空气弹簧组件，还包括支撑在所述第一端件上并与所述阀组件和所述传感器连通的操作装置，所述操作装置包括所述信号处理装置和与所述信号处理装置连通的存储器。
9.一种车辆悬架系统，包括：
悬架监控单元；
空气弹簧，其包括第一端件、与所述第一端件间隔开的第二端件以及紧固在其间并且至少部分限定弹簧室的柔性壁；
信号处理装置，其支撑在所述第一端件和所述第二端件中的一个上并与所述悬架监控单元电气连通；以及
至少下述部件之一：
传感器，其支撑在所述第一端件和所述第二端件中的一个上，所述传感器与所述信号处理装置连通并适合于将表示相关输入状况的传感器信号输出至所述信号处理装置；或者
阀组件，其与所述信号处理装置连通并与所述空气弹簧操作相关联；
所述信号处理装置操作以执行以下动作中的至少一个：将所述传感器信号传递至所述悬架监控单元或者从所述悬架监控单元接收阀启动信号，用于启动所述阀组件。
10.一种操作车辆悬架系统的方法，包括：
a)提供车辆悬架系统，其包括悬架监控器、包括空气弹簧的空气弹簧组件、传感器和信号处理装置；以及在所述悬架监控器与所述信号处理装置之间延伸的通信网络；
b)利用所述传感器产生传感器输出信号并将所述传感器输出信号传递至所述信号处理装置；
c)利用所述信号处理装置产生对应于所述传感器输出信号的第一通信信号；
d)将所述第一通信信号传递至所述悬架监控器；
e)利用所述悬架监控器处理所述第一通信信号；
f)利用所述悬架监控器至少部分地根据所述第一通信信号作出与所述车辆悬架系统相关的决定并且利用所述悬架监控器产生对应于所述决定的第二通信信号；和
g)将所述第二通信信号传递至所述信号处理装置。
11.根据权利要求9所述的方法，其中a)包括提供沿着所述空气弹簧组件支撑并与所述信号处理装置操作连通的阀组件，并且所述方法还包括产生对应于所述第二通信信号的阀启动信号并且将所述阀启动信号传递至所述阀组件，用于将该阀组件启动。
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