CN103270302A - 用于控制对车辆的压缩机进行空气输送的阀装置以及压缩机系统和用于控制压缩机系统的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于控制对车辆（10）的压缩机（24）进行空气输送的阀装置（40），其中阀装置（40）包括阀壳体（100），该阀壳体具有用于连接在外界空气输送装置（32）上的第一压缩空气输入端（102）、用于连接在通过其可输送预压缩空气的增压空气输送装置（34）上的第二压缩空气输入端（104）以及用于连接在压缩机（24）上的压缩空气输出端（106）。阀装置（40）具有第一开关状态和第二开关状态，在第一开关状态中压缩空气输出端（106）与第一压缩空气输入端（102）流体导通地连接，在第二开关状态中压缩空气输出端（106）与第二压缩空气输入端（104）流体导通地连接。另外阀装置（40）具有能够使阀装置（40）在第一开关状态和第二开关状态之间切换的开关装置。另外，本发明涉及一种具有这种阀装置的压缩机系统和用于控制对压缩机系统进行空气输送的方法。

Description

用于控制对车辆的压缩机进行空气输送的阀装置以及压缩机系统和用于控制压缩机系统的方法

技术领域

本发明涉及一种用于控制对车辆的压缩机进行空气输送的阀装置。另外，本发明还涉及一种具有这种阀装置的压缩机系统以及一种用于控制对车辆的压缩机系统的压缩机进行空气输送的方法。

背景技术

在现代车辆、特别是载货车中，通常使用利用压缩空气运行的系统。这种系统例如位于制动系统和悬挂系统中。为产生和处理压缩空气而采用空气调节装置，其例如产生、过滤、储存压缩空气，并将其传输给相应的系统。这种空气调节装置例如用在载重汽车、轨道车辆和拖拉机中，并且具有压缩机和压缩机系统的附属组件，以便给空气加压。为了有效地充分利用来自中央驱动装置、例如发动机的能量，常常在这种车辆中使用涡轮增压器。通过涡轮增压器例如可以从废气流中获取能量。已知的是，在将空气输送给空气调节装置的压缩机或压缩机系统之前，将涡轮增压器用于为空气预压缩，以便提高单位时间内从压缩机流出的空气量。关于这一点，从文件WO2009/146866A1中已知的是，向压缩机或者提供通过涡轮增压器预压缩的空气或提供外界空气，其中外界空气经涡轮增压器处理后被输送给压缩机。

发明内容

本发明的目的在于提供一种尽可能可靠、简单并且便宜的可能性，向车辆的压缩机有选择地输送外界空气或预压缩的空气。

这一目的通过独立权利要求的特征来实现。

其它有利的设计方案和改进方案由从属权利要求中得出。

根据本发明，设置了一种用于控制对车辆的压缩机进行空气输送的阀装置，其中阀装置包括阀壳体，该阀壳体具有用于连接在外界空气输送装置上的第一压缩空气输入端、用于连接在增压空气输送装置上的第二压缩空气输入端以及用于连接在压缩机上的压缩空气输出端，通过增压空气输送装置能输送预压缩的空气。阀装置具有第一开关状态和第二开关状态，在第一开关状态中，压缩空气输出端与第一压缩空气输入端流体导通地相连接，在第二开关状态中，压缩空气输出端与第二压缩空气输入端流体导通地相连接。另外，阀装置具有能够使阀装置在第一开关状态和第二开关状态之间切换的开关装置。因此，可以以简单的方式和方法在朝向压缩机的外界空气输送和增压空气输送之间进行切换。特别是可以将阀装置设置用于在车辆的压缩机系统中进行应用。除了两个压缩空气输入端，阀装置特别是只具有用于连接在压缩机上的输出端。能电动或气动地控制开关装置或阀装置，用于在开关状态之间进行切换。可以设想的是，在压缩空气输出端的范围中、在压缩空气输出端中或在压缩空气输出端下游可连接或连接传感器装置。传感器装置特别是可以具有压力传感器和/或流量传感器。将传感器装置或其传感器连接在电子控制装置上是适宜的。可以设想的是，将传感器装置设计为或看作阀装置的一部分和/或压缩机系统的一部分。可以设计或连接传感器装置，以便确定阀装置的开关状态和/或测定或传输用于测定和/或控制开关状态的数据。阀装置可以具有电子控制装置和/或连接或能连接在电子控制装置上。特别是可以将这种控制装置设计用于在不同的开关状态之间控制和/或接通阀装置或开关装置。可以提出，为了与车辆的至少一个另外的、可能是上一级的控制装置通信而连接或能连接阀装置的电子控制装置。特别地，可以将切换装置设计用于通过控制装置进行控制。适合的是，将传感器装置连接至相应的控制装置用于信号传输。可以这样设计阀装置，即阀装置在每个开关状态中提供其唯一的输出端、即压缩空气输出端与至少一个压缩空气输入端的流体导通的连接。特别是可以提出，在阀装置的任何开关状态下都不同时截断在第一压缩空气输入端与压缩空气输出端之间的流体管路和在第二压缩空气输入端与压缩空气输出端之间的流体管路。

可以提出，通过切换装置在第一开关状态中截断第二压缩空气输入端与压缩空气输出端之间的流体管路，和/或在第二开关状态中截断第一压缩空气输入端与压缩空气输出端之间的流体管路。因此，在第一开关状态中只通过第一压缩空气输入端向压缩空气输出端输送压缩空气，并且最后传输给压缩机，同时禁止通过第二压缩空气输入端的压缩空气输送。反之，在第二开关状态中只能够通过第二压缩空气输入端输送压缩空气。

阀装置可以具有至少一个第三开关状态，在第三开关状态中，第一压缩空气输入端和第二压缩空气输入端流体导通地与压缩空气输出端相连接。因此，可以实现对所输送空气的混合。由此，例如对于通过增压空气输送装置输送具有对压缩机来说临界的压力的压缩空气的情况，能够以通过第一压缩空气输入端输送外界空气或排放预压缩的空气的方式降低压力。这样一来，一方面可以保护压缩机。另一方面，不需要为了减小增压空气压力而干预涡轮增压器系统，这可以减少车辆的线路费用。特别是可以提出，阀装置具有一系列不同的开关状态，在这些开关状态中，第一压缩空气输入端和第二压缩空气输入端流体导通地与压缩空气输出端相连接。参照在阀装置中开启的第一压缩空气输入端和第二压缩空气输入端的横剖面和/或相对于所开启的横剖面的比例，可以区分不同的开关状态。所以，可以调节各种混合比。适宜的是，可以在第一开关状态和第二开关状态之间基本上连续地调节阀装置的开关状态。因此，阀装置可以具有处于第一开关状态和第二开关状态之间的其它中间开关状态。另外适合的是，为测定所输送的空气压力水平而在外界空气输送装置和/或增压空气输送装置中布置传感器。这些传感器可以直接或间接通过其它电子组件与开关装置的电子控制装置或阀装置相连接。可以这样设计电子控制装置，即电子控制装置能够调节阀装置的开关状态，在该开关状态中，通过压缩空气输出端输送给压缩机的空气不超出预先确定的压力极限值。这种控制可以例如在传感器信号的基础上完成并通过在开关状态之间切换来实现。

阀装置的开关装置可以具有活塞，这个活塞能在相应于第一开关状态的第一位置和相应于第二开关状态的第二位置之间运动，在第一位置中，活塞开启在第一压缩空气输入端和压缩空气输出端之间的流体导通的连接，在第二位置中，活塞开启在第二压缩空气输入端和压缩空气输出端之间的流体导通的连接。这个活塞可以容纳在阀壳体内部，特别是在通向活塞导向装置的通道内。可以设想的是，活塞具有密封件，该密封件例如在活塞和阀壳体的或阀装置的元件之间提供密封，活塞在其中、例如在通道中运动。因此，可以以简单的方式特别是在第一开关状态和第二开关状态之间实现切换。

可以提出，阀壳体具有配属于第一压缩空气输入端的第一阀座和配属于第二压缩空气输入端的第二阀座。可以对此设置切换装置的活塞，即能够可控地与第一阀座抵靠，并且能够可控地与第二阀座抵靠。在第一开关状态中，活塞与第二阀座抵靠，并截断第二压缩空气输入端和压缩空气输出端之间的流体管路。在第二开关状态中，活塞与第一阀座抵靠，并截断第一压缩空气输入端和压缩空气输出端之间的流体管路。这种结构为活塞提供了准确定义的运动空间。在至少一个阀座的范围内，例如可以为了给活塞定位而设置传感器、例如接触传感器。这种传感器可以与控制装置相连接。例如可以将阀座设计为配属于相应的压缩空气输入端的开口或管路部段中的狭窄部位。特别地，活塞能在其中活塞与第一阀座抵靠的位置和其中活塞与第二阀座抵靠的位置之间来回运动。另外，可以设想设置中间开关状态。

切换装置可以具有开关盘，该开关盘能在相应于第一开关状态的第一位置和相应于第二开关状态的第二位置之间旋转，其中，在第一位置中，开关盘开启在第一压缩空气输入端和压缩空气输出端之间的流体导通的连接，在第二位置中，开关盘开启在第二压缩空气输入端和压缩空气输出端之间的流体导通的连接。这是另一种可能性，即提供易于控制并且可靠的切换装置。

在改进方案中，开关装置还具有带输出端开口的输出端盘以及带第一输入端开口和第二输入端开口的输入端盘，通过输出端开口能形成或设置从开关盘到压缩空气输出端的流体导通的连接，通过第一输入端开口能形成或设置从第一压缩空气输入端到开关盘的流体导通的连接，通过第二输入口能形成或设置从第二压缩空气输入端到开关盘的流体导通的连接。开关盘能旋转地布置在输出端盘与输入端盘之间，并且具有开关开口。另外，可以提出，开关盘能在第一位置和第二位置之间旋转，在第一位置中通过开关盘的开关开口形成在输出端开口和第一输入端开口之间的流体导通的连接，在第二位置中通过开关开口形成在输出端开口和第二输入端开口之间的流体导通的连接。于是形成简单的开关装置，在这个开关装置中，来自压缩空气输入端的压缩空气几乎不会加重开关盘旋转的负担，这是因为开关盘可以垂直于气流旋转。第一位置相应于第一开关状态，并且第二位置相应于第二开关状态。可以提出，开关盘在第一位置中这样覆盖第二输入端开口并在第二位置中这样覆盖第一输入端开口，即，开关盘通过相应的开口截断流体管路。在这一变体中当然也可以有中间开关状态，在中间开关状态中，如前所述，可以对从两个压缩空气输入端输送的压缩空气进行限定的混合。可以将输出端盘和/或输入端盘固定在阀壳体内部，从而使它们相对于壳体不能运动。

可以设想的是，开关装置具有电动机作为用于在开关状态之间切换的操作装置。开关装置也可以与单独的操作装置、如这种电机相连接。作为操作装置，也可以使用电磁体和/或弹簧装置。可以通过前述控制装置来控制操作装置。

特别是可以将阀装置设计为3/2换向阀。于是，不存在不必要的输入端和输出端，这可以简化结构和控制。

此外，本发明还涉及一种具有用于控制对如前所述的压缩机进行空气输送的阀装置的压缩机系统。对于压缩机系统来说，根据阀装置的结构形式，得出与前述优点基本一致的优点。压缩机系统可以具有外界空气输送装置和增压空气输送装置。

可以提出，压缩机系统具有关断阀，该关断阀在阀装置的压缩空气输出端和压缩机之间切换，并且关断阀能截断或开启从阀装置到压缩机的压缩空气输送。特别地可以提出，关断阀在截断状态中能够在截断压缩空气输出端和压缩机之间的压缩空气输送，并且在导通状态中能实现在压缩空气输出端和压缩机之间的压缩空气输送。因此，大约当压缩机在空转阶段中运行时，可以以简单的方式阻止朝向压缩机的不期望的压缩空气输送。也可以提出，压缩机可替换地或附加地连接在压缩机联轴器上，通过这个压缩机联轴器，压缩机可与传动装置断开。

适宜地，压缩机系统可以具有电子控制装置，电子控制装置适用于控制阀装置。控制装置可以直接与阀装置或开关装置相连接。可以设想的是，压缩机系统的控制装置连接在阀装置的控制装置上。压缩机系统可以具有在阀装置的压缩空气输出端和压缩机之间的接通的传感器装置。这个传感器装置特别地可以具有压力传感器和/或流量传感器。传感器装置或它的传感器可以连接在电子控制装置上。可以设想的是，设计或连接传感器装置来确定阀装置的开关状态和/或测定用于测定和/或控制开关状态的数据并传输给控制装置，这个控制装置可以是压缩机系统的控制装置和/或车用电子元件的一部分。这种控制装置特别是可以被设计用于在不同的开关状态之间控制和/或接通阀装置或开关装置。适宜的是，将传感器装置连接在相应的控制装置上用于信号传输。控制装置可以连接在车辆的CAN总线上。

另外，本发明涉及一种用于控制对压缩机系统的压缩机进行空气输送的方法，如此处所描述的，其中压缩机连接在阀装置的压缩空气输出端上，用于空气输送，具有该步骤：这样控制阀装置，即阀装置在两个开关状态之间进行切换。这种控制可以在此处所描述的传感器装置的或传感器的传感器信号的基础上完成。在控制过程中，可以考虑车辆参数、如车辆速度，电机参数、如电机转数和/或压缩机参数、如压缩机转数。

在改进方案中提出，这样控制阀装置，即，阀装置在第一和第二开关状态之间进行切换。

也可以填充，这样控制阀装置，即，将阀装置切换至或切换出第三开关状态，在第三开关状态中，第一压缩空气输入端和第二压缩空气输入端流体导通地与压缩空气输出端相连接。

在本说明书的范畴中，车辆可以是各种类型的机动车。车辆尤其可以是载货车、可行驶的施工机械、轨道车辆、拖拉机或载重汽车。压缩机系统可以具有压缩机。压缩机或压缩机系统可以包括压缩机联轴器。可以提出，压缩机系统具有用于压缩空气传输的组件、管路、阀、压缩空气接口和/或类似组件。还可以将用于控制压缩气流、用于控制压缩机或压缩机联轴器的组件看作压缩机系统的组成部分。具有空气干燥器、多回路保险阀和其它组件的空气调节装置可以被理解为压缩机系统，或包括压缩机系统。可以以电子、电学或气动形式实现控制。也可以设置电子和气动控制的组合。压缩机系统尤其可以具有一个或多个电子控制装置。例如可以为了控制压缩机和/或压缩机联轴器和/或阀装置，特别是为了控制前述阀装置而设置和/或相应地连接电子控制装置。可以提出，控制装置基于一个或多个压力传感器的信号进行控制。在由位于阀装置下游的适合的传感器装置传输的信号的基础上，和/或在增压空气传输装置和/或外界空气传输装置的信号的基础上进行控制是特别适宜的。可以在考虑车辆参数、如车辆速度，电机参数、如电机转数和/或压缩机参数、如压缩机转数的条件下完成控制。另外，通过车用电子元件、例如CAN总线，将相应的参数传输给实施控制的控制装置是适宜的。增压空气传输装置用于为压缩机传输预压缩的空气。可以通过涡轮增压器或通过其它适当的装置对空气进行预压缩。外界空气输送装置用于输送没有经过预压缩的外界空气。因此，外界空气可以具有大气压。可以将截断流体管路设计为阻断每个直接或间接的流体导通的连接。适宜地提出，流体管路在两者之间被截断的两个组件不能交换流体、特别是不能交换压缩空气。流体、特别是空气或压缩空气，可以在流体导通地连接的装置之间，例如在压缩空气输入端和压缩空气输出端之间流动。一个或多个开口和/或管路部段和/或压力腔可以配属于阀壳体的一个压缩空气输入端或压缩空气输出端。因此，只要压缩空气基本上只流入一个开口位置并且只在一个开口位置重新从该区域流出，则可以将输入端或输出端理解为输入区域或输出区域。

附图说明

在此，根据附图借助于优选的实施方式对本发明进行示例性的说明。

在此示出：

图1       示出具有压缩机系统的车辆的示意图；

图2       示出阀装置的变体的示意图；

图3       示出阀装置的另一种变体的示意图；

图4a和4b  示出阀装置的另外一种变体的各种示意图；

图5a至5d  示出阀装置的另外一种变体的各种示意图；

图6       示出具有其它组件的阀装置的示意图。

具体实施方式

在以下附图描述中，相同的参考标号表示相同的或功能相近的组件。图1中以实线示出气动管路，而电动管路和连接则以虚线示出。

图1示出载货车10的示意图。图中示出的载货车10除了驱动电机14和压缩机系统12还包括具有消耗设备16的空气调节装置、空气过滤器18、增压空气冷却器20和涡轮增压器22。压缩机系统12自身除了可以是单缸或双缸压缩机的压缩机24，还包括具有连接在CAN总线30上的接口28的电子控制装置26。设置了外界空气输送装置32和增压空气输送装置34。在外界空气输送装置中设置了第一压力传感器36，并在增压空气输送装置34中设置了第二压力传感器38。代替压力传感器36，38，可以设置流量传感器或其它适合的传感器装置，例如具有压力传感器和流量传感器。外界空气输送装置32将来自外界的空气直接在空气过滤器18之后朝向空气输送-阀装置40输送。增压空气输送装置也同样将预压缩的空气，亦称为增压空气，朝向空气输送-阀装置40输送，其中增压空气由涡轮增压器22预压缩然后在增压空气冷却器20中得到冷却。空气输送-阀装置40连接在压缩机24上，以便将空气输送给压缩机进行压缩。在压缩机24和空气输送-阀装置40的连接在这个压缩机上的输出端之间连接有传感器装置39。传感器装置39具有压力传感器和流量传感器。阀装置40优选地只具有用于连接在压缩机24上或用于将空气输送给压缩机24的唯一的压缩空气输出端。

取决于阀装置40的开关状态，压缩机24通过增压空气-输送装置34吸取已经由涡轮增压器22预压缩的空气，或通过外界空气输送装置32吸取没有预压缩的外界空气。如果阀装置40处于图中示出的第一开关状态，则压缩机24通过空气过滤器18和外界空气输送装置32吸取外界空气。在没有示出的第二开关状态中，压缩机24通过空气过滤器18、涡轮增压器22、增压空气冷却器20和增压空气输送装置34吸取已经由涡轮增压器22预压缩的空气。另外，由于增压压力相对于环境压力升高，在压缩机24转数相同时，压缩机24在单位时间内输送的空气体积增多。涡轮增压器22由驱动电机14的废气驱动，其中，涡轮增压器22的主要任务看起来是为驱动电机14增压，也就是说，利用更大量的燃烧用空气来运行驱动电机14的六个示出的汽缸42。以专业人员已知的方式通过驱动电机14来驱动压缩机24。例如，可以通过齿轮传动由驱动电机14驱动压缩机24。由压缩机24输送的压缩空气被输送给具有消耗设备16的空气调节装置。具有消耗设备16的空气调节装置特别是包括专业人员已知的空气调节装置以及多个例如通过多回路保险阀相互确保安全的消耗设备回路，各个消耗设备连接在消耗设备回路上。压缩机24还具有可由阀装置44接通的余隙容积（Schadraum）46，每个汽缸约10ccm，以便在压缩空气输送过程中减弱压力峰值。一般来说，各个与压缩机的活塞室相连接的空间体积称为余隙容积46，其剩余地保留在压缩机的压缩冲程末尾。因此，接通余隙容积46可以使压缩机可能的最大压缩量下降，并从而使压缩冲程中出现的压力峰值下降。在压缩机24和空气输送-阀装置40之间，可以布置关断阀48，通过这个关断阀可以截断或打开从空气输送-阀装置40到压缩机24的空气输送。于是，压缩机24可以在关断阀关闭时不吸取任何空气，所以也不再输送压缩空气。已知的是，在这种状态中，通常用于润滑压缩机24所使用的油通过压缩机24的膨胀冲程中形成的负压被吸入压缩室，并在压缩机24的下一个压缩冲程中向连接的具有消耗设备16的空气调节装置的方向射出。为了防止这种情况，可以考虑并不将关断阀48完全密封，而是使其具有限定的剩余不密封性，以便限制压缩机24的吸入口负压。通过这种方式，可以减少压缩机24喷油。通过关断阀截断向压缩机24输送空气是一种使压缩机24进入省电运行方式的简单方法。可替换地或附加地，压缩机24可以通过连接装置连接至期驱动装置。通过松脱联轴器，可以使压缩机24进入省电运行模式。

只要涡轮增压器22提供的增压压力低于可调节的增压压力极限值，空气输送-阀装置40就处于图中没有示出的第二开关状态。于是，压缩机24通过增压空气输送装置34获得已经预压缩的空气。为了吸取未预压缩的空气而对压缩机24进行了优化，所以较小的增压压力就可以使压缩机输送的空气量明显增加。为吸取未预压缩的空气而优化的压缩机24也可以毫无问题地输送已经预压缩的空气，直至大约0.6巴的增压压力。如果涡轮增压器22提供的增压压力超出这个亦称为余隙容积-增压压力极限值的第一极限，就通过阀装置44接通配属于压缩机24的余隙容积46，以便降低在输送已经预压缩的空气时出现的输送压力。如果涡轮增压器22提供的增压压力继续上升并且最终超出另一个称为增压压力极限值的极限，则尽管存在余隙容积46，出现的输送压力还是会损害压缩机24。所以，超出增压压力极限值时，将空气输送-阀装置40切换至其示出的第一开关状态。可以再次通过操作阀装置44来关闭配属于压缩机24的余隙容积46。为了吸取未预先压缩的空气而优化的压缩机24此时通过外界空气输送装置32吸取未预压缩的空气。此外，在不需要大量空气时，接通余隙容积46还可以用于减少输送的空气体积或用于节能。例如可以通过控制装置26对阀装置44进行控制或操作。

空气输送阀装置40是可以电动或气动操作的阀装置，这个阀装置特别是根据其开关状态开启空气输送装置32，34的尽可能大的气流横剖面。空气输送阀装置40可以连接在电子控制装置26上，电子控制装置可以设计用于特别是在传感器装置39和/或传感器36，38的信号的基础上控制阀装置。也可以以直接的方式通过一个或多个传感器36，38，39进行控制，这些传感器相应地连接在空气输送-阀装置40上，其中并不需要电机控制装置的其它数据用于接通阀装置40。可以根据电机转数和/或压缩机转数和/或其它电机-和/或车辆参数通过电子控制装置26来控制空气输送-阀装置40。优选地可以从电机控制装置和/或另一个控制装置读取电机转数和其它参数。在这种情况下，可以将电机涡轮增压器的特征曲线设为已知的。可以通过CAN总线30传输相应的数据。

图2至5示出各种阀装置的示意图，这些阀装置分别用作用于压缩机系统的空气输送-阀装置40。这些阀装置都具有阀壳体100。在阀壳体旁边设置有第一压缩空气输入端102、第二压缩空气输入端104和单独的压缩空气输出端106。适宜的是，设置用于连接在外界空气输送装置上的第一压缩空气输入端102和用于连接在增压空气输送装置上的第二压缩空气输入端104。设置压缩空气输出端106用于将压缩空气从至少一个压缩空气输入端102，104输送到压缩机。阀装置分别至少具有第一开关状态以及第二开关状态，其中在第一开关状态中，压缩空气输出端106与第一压缩空气输入端102流体导通地相连接，在第二开关状态中，压缩空气输出端106与第二压缩空气输入端104流体导通地相连接。另外，设置了开关装置，以便在各种开关状态之间切换阀装置。开关装置分别包括操作装置108，可通过电动控制管路110控制操作装置。控制管路110例如可以与控制装置26和/或一个或多个传感器装置相连接。操作装置108可以具有用于力传递的轴或杆109。可以设想的是，将操作装置108设计为电机或电磁体。可以这样控制操作装置108，即其调节阀装置的多个开关状态。所以，特别是可设想中间开关状态，在这些中间开关状态中，可以将第一压缩空气输入端102和第二压缩空气输入端104同时与压缩空气输出端106相连接。于是，在这些中间开关状态中可以对输送的空气进行不同的混合，或者，来自增压空气输送装置34的压缩空气可以在不同的经过调节的、不同尺寸的流体横截面的基础上通过外界空气输送装置32漏出。对中间开关状态的控制可以连续进行。

在图2示出的阀装置中，切换装置具有活塞112，这个活塞可通过操作装置108在壳体100内部运动。在阀壳体100中设置了第一阀座114，该阀座配属于第一压缩空气输入端102。第二阀座116配属于第二压缩空气输入端104。阀座114，116分别构成用于活塞112的止挡部，因此活塞的运动范围被限制在阀座114，116之间。如果活塞12抵靠在第一阀座114上，则活塞截断压缩空气输出端106和第一压缩空气输入端102之间的流体连接。在第二压缩空气输入端104和压缩空气输出端106之间存在流体导通的连接，所以空气可以在那里流动。活塞的这个位置相应于阀装置的第二开关状态。另一方面，如果活塞112抵靠在第二阀座116上，如图2所示，则活塞截断压缩空气输出端106和第二压缩空气输入端104之间的流体连接。在第一压缩空气输入端102和压缩空气输出端106之间存在流体导通的连接，所以空气可以在那里流动。活塞112的这个位置相应于阀装置的第一开关状态。通过将活塞定位在阀座114，116之间的位置可以对中间开关状态进行调节。

图3示出阀装置的变体，在这一变体中，开关装置具有可通过操作装置108运动的活塞122。活塞122具有密封件124，该密封件用于相对于阀壳体100进行密封。在这一变体中，没有设置限制活塞122运动的阀座。更确切地说，活塞122容纳在通道126中，并且可以在里面运动。在通道126的一端，活塞可以至少部分地进入第一压缩空气输入端102或配属的管路，以便截断在第一压缩空气输入端102和压缩空气输出端106之间的流体连接。空气可以在第二压缩空气输入端104和压缩空气输出端106之间流动。这个位置相应于第二开关状态。另外，如图3所示，活塞122可以这样运动到在第二压缩空气输入端104和压缩空气输出端106之间的位置中，即活塞截断了在第二压缩空气输入端104和压缩空气输出端106之间的流体连接。空气可以在第一压缩空气输入端102和压缩空气输出端106之间流动。这个位置相应于第一开关状态。在这一变体中，压缩空气输出端106和第二压缩空气输入端104垂直于活塞122的运动方向从通道126分支出去，而第一压缩空气输入端102可以沿着运动方向容纳活塞122。壳体100中的通道126具有凹槽，可以将活塞122容纳在这个凹槽中，以便完全开启两个压缩空气输入端102，104。所以可以为两个空气输送装置开启最大的横截面。

图4a和4b示出阀装置的另一种变体的不同截面图。在这个实例中，开关装置具有可以通过操作装置108旋转的开关盘132。开关盘132可旋转地安装在操作装置108的轴109上，并具有密封件134。这样设计阀壳体100，即开关盘132可以这样在壳体100内部旋转，即至少在确定的位置中可以实现壳体壁和开关盘132的密封件134之间的密封接触。图4a中示出了相应的位置，开关盘132在这个位置截断第一压缩空气输入端102和压缩空气输出端106之间的流体连接。在第二压缩空气输入端104与压缩空气输出端106之间存在流体导通的连接。图4a示出了第二开关状态。通过旋转开关盘132可以切换开关状态。不言而喻，可以占据由开关盘132的适当旋转状态所定义的中间开关状态。图4b示出侧视图，在该图中可识别出操作装置108和轴109。

图5a至5d示出阀装置的另一种变体，在这种变体中，开关装置具有开槽形成的开口144的开关盘142，其如图5c中所示。开关盘142可旋转地布置在操作装置108的轴109上。另外，开关装置具有固定在阀壳体100中的输出端盘152和固定在阀壳体100中的输入端盘162。开关盘142布置在输入端盘162和输出端盘152之间并且可以相对于它们旋转。输入端盘162的第一扁平侧和输出端盘152的第一扁平侧相应地面向开关盘142的扁平侧，并且以适宜的方式气密地抵靠在其上。输出端盘152的第二扁平侧朝向与压缩空气输出端106相连接的压力室154。输出端盘152具有可在图5b中识别出的开口槽156，通过开口槽可以形成从开关盘142到压缩空气输出端106的流体连接。如由图5d识别出的，输入端盘162具有第一输入端槽164，通过这个第一输入端槽可以形成与第一压缩空气输入端102的流体连接。另外，输入端盘162具有第二输入端槽166，通过这个第二输入端槽可以形成与第二压缩空气输入端104的流体连接。除此之外，这些盘具有可以实现这样容纳轴109的结构，即开关盘142可以在另外两个盘之间旋转。通过旋转开关盘142还可以旋转它的开槽形成的开口144。开关盘142和输入端盘162的开口这样确定尺寸，即开关盘至少在第一位置完全遮盖输入端盘162的第二输入端槽166，并且从而通过输入端盘162截断通向第二压缩空气输入端104的流体连接。在这个位置，开关盘142的开槽形成的开口144和第一输入端槽164这样重叠，即输出端盘152的开口槽156、开关盘142的开口144和第一输入端槽164至少部分重叠。因此，通过这些开口或槽，在第二压缩空气输入端104和压缩空气输出端106之间的流体连接被截断时，压缩空气可以从第一压缩空气输入端102流到压缩空气输出端106。这相应于第一开关状态。类似地，可以这样旋转开关盘142，即第一输入端槽164被开关盘142遮盖，并通过开口144，156和166形成在压缩空气输出端106和第二压缩空气输入端104之间的流体导通的连接。开关盘142的这个位置相应于第二开关状态。通过将开关盘142旋转到一个位置中，在该位置中，槽开口144分别部分地与第一输入端开口164和第二输入端开口166以及输出端盘152的开口156重叠，由此可以调节中间开关状态，在这些中间开关状态中，两个压缩空气输入端都与压缩空气输出端106流体导通地连接。输入端盘162、输出端盘152和/或开关盘142可以由陶瓷材料制成。还可以设想的是，设置用于在盘之间或在输出端盘152与压缩空气输出端106之间和/或在输入端盘与压缩空气输入端之间进行密封的密封件，以便防止压缩空气无意地从盘开口旁边流过。

图6示意性地示出具有其它组件的阀装置40的部分视图。在这个实例中，可以识别出如图2所示的阀装置。不言而喻，联系图6，可以应用上述所有其它阀装置。阀装置40的操作装置108通过控制管路110与电子控制装置170连接，控制装置可以是如参照图1所描述的电子控制装置26。还可以设想的是，控制装置170是例如能够与压缩机系统的控制装置26或与车辆的车载计算机系统进行通讯的独立控制装置。在阀装置40的压缩空气输出端106的下游设置传感器装置39。在这个实例中，传感器装置39包括压力传感器172和流量传感器174。还可以设想的是，传感器装置39只具有两个传感器172，174的其中之一或者还具有额外的传感器。传感器装置39或传感器172，174为了信号传输与控制装置170相连接。另外，控制装置170通过信号连接176与一个或多个组件、例如压缩机装置的控制装置或车载电子元件的其它装置相连接，例如通过CAN总线。在传感器装置39的信号和/或通过信号线176提供的信号的基础上，可以确定或控制阀装置40的状态或其开关状态，其中信号例如可以代表电机参数、如电机转数，压缩机参数、如压缩机转数或其它车辆参数、如车辆速度。例如可以通过控制装置170进行控制。

在当前的说明书中、附图中以及在权利要求书中公开的本发明的特征可以不仅单独地、也在任意的组合中对于实现本发明来说都是重要的。。

参考标号表

10     载货车

12     压缩机系统

14     电机

16     具有消耗设备的空气调节装置

18     空气过滤器

20     增压空气冷却器

22     涡轮增压器

24     压缩机

26     控制装置

28     接口

30     CAN总线

32     外界空气输送装置

34     增压空气输送装置

36     压力传感器

38     压力传感器

39     传感器装置

40     空气输送-阀装置

42     电机汽缸

44     阀装置

46     余隙容积

48     关断阀

100    阀壳体

102    压缩空气输入端

104    压缩空气输入端

106    压缩空气输出端

108    操作装置

109    轴/杆

110    控制管路

112    活塞

114    阀座

116    阀座

122    活塞

124    密封件

126    通道

132    开关盘

134    密封件

142    开关盘

144    开口

152    输出端盘

154    压力室

156    开口槽

162    输入端盘

164    输入端槽

166    输入端槽

170    控制装置

172    压力传感器

174    流量传感器

Claims (15)

1.一种用于控制对车辆（10）的压缩机（24）进行空气输送的阀装置（40），其中所述阀装置（40）包括阀壳体（100），所述阀壳体具有：

用于连接在外界空气输送装置（32）上的第一压缩空气输入端（102）；

用于连接在增压空气输送装置（34）上的第二压缩空气输入端（104），通过所述增压空气输送装置能输送预压缩的空气；

用于连接在所述压缩机（24）上的压缩空气输出端（106）；

其中所述阀装置（40）具有第一开关状态，在所述第一开关状态中，所述压缩空气输出端（106）与所述第一压缩空气输入端（102）流体导通地相连接，并且

所述阀装置（40）具有第二开关状态，在所述第二开关状态中，所述压缩空气输出端（106）与所述第二压缩空气输入端（104）流体导通地相连接，并且

其中所述阀装置（40）还具有能够使所述阀装置（40）在所述第一开关状态和所述第二开关状态之间切换的开关装置。

2.根据权利要求1所述的阀装置，其中，通过所述开关装置在所述第一开关状态中截断在所述第二压缩空气输入端（104）和所述压缩空气输出端（106）之间的流体通道，和/或在所述第二开关状态中截断在所述第一压缩空气输入端（102）和所述压缩空气输出端（106）之间的流体通道。

3.根据权利要求1或2所述的阀装置，其中所述阀装置（40）具有至少一个第三开关状态，在所述第三开关状态中，所述第一压缩空气输入端（102）和所述第二压缩空气输入端（104）流体导通地与所述压缩空气输出端（106）相连接。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的阀装置，其中所述开关装置具有活塞（112，122），所述活塞能在相应于所述第一开关状态的第一位置和相应于所述第二开关状态的第二位置之间运动，其中在所述第一位置中，所述活塞开启在所述第一压缩空气输入端（102）和所述压缩空气输出端（106）之间的流体导通的连接，并且在所述第二位置中，所述活塞开启在所述第二压缩空气输入端（104）和所述压缩空气输出端（106）之间的流体导通的连接。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的阀装置，其中所述阀壳体（100）具有第一阀座（114），所述第一阀座配属于所述第一压缩空气输入端（102），并且所述阀壳体（100）还具有第二阀座（116），所述第二阀座配属于第二压缩空气输入端（104），并且其中所述开关装置具有活塞（122），所述活塞能够可控地与所述第一阀座（114）抵靠，并且能够可控地与所述第二阀座（116）抵靠，其中所述活塞（122）在所述第一开关状态中与所述第二阀座（116）抵靠，并且截断所述在所述第二压缩空气输入端（104）和所述压缩空气输出端（106）之间的流体通道，而且所述活塞（122）在所述第二开关状态中与所述第一阀座（114）抵靠，并且截断所述在所述第一压缩空气输入端（102）和所述压缩空气输出端（106）之间的流体通道。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的阀装置，其中所述开关装置具有开关盘（132，142），所述开关盘能在相应于所述第一开关状态的第一位置和相应于所述第二开关状态的第二位置之间旋转，其中在所述第一位置中，所述开关盘开启在所述第一压缩空气输入端（102）和所述压缩空气输出端（106）之间的流体导通的连接，在所述第二位置中，所述开关盘开启在所述第二压缩空气输入端（104）和所述压缩空气输出端）106）之间的流体导通的连接。

7.根据权利要求6所述的阀装置，其中所述开关装置还包括：

具有输出端开口（156）的输出端盘（152），通过所述输出端开口能形成或设置从所述开关盘（142）到所述压缩空气输出端（106）的流体导通的连接；

具有第一输入端开口（164）和第二输入端开口的输入端盘（162），通过所述第一输入端开口能形成或设置从所述第一压缩空气输入端（164）到所述开关盘（142）的流体导通的连接，通过所述第二输入端开口能形成或设置从所述第二压缩空气输入端（104）到所述开关盘（142）的流体导通的连接；其中

所述开关盘（142）能旋转地布置在所述输出端盘（152）和所述输入端盘（162）之间，并且具有开关开口（144）；

并且其中所述开关盘（142）还能在第一位置和第二位置之间旋转，在所述第一位置中通过所述开关盘（142）的所述开关开口（144）形成在所述输出端开口（156）和所述第一输入端开口（154）之间的流体导通的连接，在所述第二位置中通过所述开关开口（144）形成在所述输出端开口（156）和所述第二输入端开口（166）之间的流体导通的连接。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的阀装置，其中所述开关装置具有电动机作为用于在开关状态之间切换的操作装置（108）。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的阀装置，其中所述阀装置（40）设计为3/2换向阀。

10.一种具有根据权利要求1至9中任一项所述的阀装置（40）并具有用于车辆（10）的压缩机（24）的压缩机系统（12），其中，用于压缩空气输送的所述阀装置（40）的所述压缩空气输出端（106）连接或能连接在所述压缩机（24）上，所述阀装置（40）的所述第一压缩空气输入端（102）连接或能连接在外界空气输送装置（32）上，并且所述第二压缩空气输入端（104）为了输送预压缩的空气而连接或能连接在增压空气输送装置（34）上。

11.根据权利要求10所述的压缩机系统，所述压缩机系统还具有关断阀（48），所述关断阀在所述阀装置（40）的所述压缩空气输出端（106）和所述压缩机（24）之间切换，并且所述关断阀能够截断或开启从所述阀装置（40）到所述压缩机（24）的所述压缩空气输送。

12.根据权利要求10或11所述的压缩机系统，所述压缩机系统还具有电子控制装置（26，170），所述电子控制装置适用于控制所述阀装置（40）。

13.一种用于控制对根据权利要求10至12中任一项所述的压缩机系统（12）的压缩机（24）进行空气输送的方法，其中所述压缩机（24）连接在所述阀装置（40）的所述压缩空气输出端（106）上，用于所述空气输送，所述方法具有该步骤：这样控制所述阀装置（40），即所述阀装置在两个开关状态之间进行切换。

14.根据权利要求13所述的方法，其中这样控制所述阀装置（40），即所述阀装置在所述第一和所述第二开关状态之间进行切换。

15.根据权利要求13所述的方法，其中这样控制阀装置（40），即将所述阀装置切换至或切换出第三开关状态，在所述第三开关状态中，所述第一压缩空气输入端（102）和所述第二压缩空气输入端（104）流体导通地与所述压缩空气输出端（106）相连接。

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