CN103380036A - 用于商用车的压缩空气供给装置以及用于运行压缩空气供给装置的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于商用车的压缩空气供给装置（10）。压缩空气供给装置（10）的阀装置（16）在第一通流的开关状态下使与节能控制输出端（28）连接的压缩机（22）的控制输入端（48）排气且断开通往第二阀装置（18，18'）的供应路径，并且其在第二无流的开关状态下使与节能控制输出端连接的压缩机的控制输入端（48）充气且开启通往第二阀的供应路径，其中，压缩机能通过控制输入端的充气转换为节能状态。

Description

用于商用车的压缩空气供给装置以及用于运行压缩空气供给装置的方法
技术领域
本发明涉及一种用于商用车的压缩空气供给装置以及一种用于运行压缩空气供给装置的方法。
背景技术
在商用车中压缩空气供给装置有广泛的应用。当属此列的特别是制动设备和其它压缩空气负荷装置的干燥清洁的压缩空气的供给、用于彼此保护不同的负荷回路的和用于确保确定的填充顺序的多回路保险阀功能的实现以及压力调节功能的提供。压缩空气负荷装置使用的压缩空气主要由压缩机提供，该压缩机通常由商用车的内燃机驱动。在众多系统中，压缩机转换为节能状态，或通过能使压缩机与内燃机连接的离合器的分离或通过压缩机控制输入端的气动控制，以便压缩机转换为空转状态。这样的节能措施还可以由此支持，即在压缩空气供给装置内的运行进程这样发生，即单次产生的压缩空气没有不必要的流失。在此必须注意，一定程度上的压缩空气流失是不可避免的，因为压缩空气供给装置的过滤单元必须反复再生。为实现此目的，来自连接至压缩空气供给装置的压缩空气容器中的干燥压缩空气通过过滤单元被引入到与输送方向相反的方向。为使通过压缩空气供给装置的排气阀流向空气中，流动经过过滤单元的空气至少部分地吸收了过滤单元中的湿气。
在现有技术中的特点的系统中提出，将节能运行状态与排气阀的开启相联系，也就是说每当压缩机转换为节能状态，排气阀也应当开启，使得由此导致在面对负荷装置的止回阀的前面所有输送管道中的不必要的压力流失，该止回阀布置在过滤单元下游。
由EP1 318 936 B1已知一个压缩空气供给装置，该压缩空气供给装置设有再生功能装置和节能输出端，以用于压缩机转换为空转状态。该功能由两个电磁阀实现。在此提出，再生空气路径的开启与排气阀的开启连接。通过这种方式，介于排气阀和设于过滤单元下游的、面对负荷装置的止回阀间的体积中压缩空气只有在其由于需要的回收不可避免时才会流失。
DE 10 2007 009 767 B4描述了一种压缩空气供给装置，具有：能与压缩机连接的压缩空气入口；通过输送管道与压缩空气入口连接的过滤单元；与排气出口以及输送管道连接的排气阀；能与压缩机控制输入端连接的节能控制输出端；第一阀装置和第二阀装置；其中，通过阀装置能控制排气阀、节能控制输出端和过滤单元的再生器，其中，通过第一阀装置能控制节能控制输出端且通过第二阀装置能控制排气阀以及过滤单元的再生器并且第二阀装置由第一阀装置提供压缩空气。只有当再生功能的导入时排气阀才转换为其打开状态，这可以确保在面对负荷装置的止回阀之前的输送管道中的压缩空气体积只有当其由于需要的运行状态不可避免时才会流失。由此可以确保，在压缩空气供给装置运行时只有为实现再生功能所需的压力才会流失。
发明内容
本发明的根本目的在于，提供一种相对于现有技术具有改变功能的压缩空气供给装置。
该目的通过独立权利要求的特征得以实现。
本发明的有利的实施方式在从属权利要求中得出。
本发明根据DE 10 2007 009 767 B4的压缩空气供给装置为基础由此构造，即第一阀装置在其第一开关状态下为通流的并且在其第二开关状态下为无流的。
实用性地提出，第一阀装置是3/2换向阀，该3/2换向阀在第一开关状态下使与节能控制输出端连接的压缩机的控制输入端排气以及断开通向第二阀装置的供给路径，并且在第二开关状态下使与节能控制输出端连接的压缩机的控制输入端充气以及开启通向第二阀装置的供给路径，并且压缩机能通过控制输入端的充气转换为节能状态。只有当压缩机转换为其节能状态时，压缩空气才供给第二阀装置。这是非常合理的，因为只有此时考虑到压缩空气供给装置的其它的功能第二阀装置才必须转为活动的。
可提出的是，即第二阀装置是3/2阀装置，该3/2换向阀在第一开关状态下使排气阀的控制输入端排气以及断开再生路径并且在第二开关状态下使排气阀的控制输入端充气以及开启再生路径，并且排气阀通过控制输入端的充气能转换为打开的状态。在没有经过控制的状态下由此关闭排气阀。只有当由于再生不可避免时，才会打开。通过第二阀装置与第一阀装置同样设计为3/2换向阀，阀装置可以设计为构造相同。
但是也实用的是，第二阀装置是2/2换向阀，其在第一开关状态下使排气阀的控制输入端排气以及断开再生路径并且在第二开光状态下使排气阀的控制输入端充气以及开启再生路径，并且排气阀通过控制输入端的充气能转换为打开的状态。考虑到提供“再生路径的打开”和“排气阀控制输入端的充气”的功能，2/2通换向阀已经足够，使得考虑到当前的再生和节能方案符合发明的压缩空气供给装置总体由3/2换向阀和2/2换向阀管理。
通过提供两个分别具有两种开关状态的阀装置，总共存在四种可能，由于第二阀装置的供给由第一阀装置进行，其实只存在三种重要的运行状态，其中提出，在压缩空气供给装置的第一运行状态下第一阀装置占据其第一开关状态并且第二阀装置占据其第一开关状态，由此出现负荷运行状态。再生路径是关闭的，压缩机处于其负荷运行阶段，并且排气阀是关闭的。
此外提出，在压缩空气供给装置的第二运行状态下第一阀装置占据其第二开关状态并且第二阀装置占据其第二开关状态，由此出现再生运行状态。再生空气路径是打开的，排气阀是打开的，并且压缩机处于其空转运行阶段。
进一步提出，在压缩空气供给装置的第三运行状态下第一阀装置占据其第二开关状态并且第二阀装置占据其第一开关状态，由此出现关闭运行状态。压缩机处于其空转运行状态并且再生空气路径是开启的，该再生路径也就是包围面向负荷回路处于过滤单元下游的止回阀的路径。然而排气阀是关闭的，使得空气流出得到阻止。
特别优选的是，设置有电子控制单元并且阀装置是电磁阀。通过这种方式可以使压缩空气供给装置的不同运行状态以智能计算为基础来进行，其中，特别是可以考虑众多的关于商用车的信息。
本发明根据DE 10 2007 009 767 B4的这种类型的方法为基础由此构造，即第一阀装置在其第一开关状态下为通流的并且在其第二开关状态下为无流的。通过这种方式，符合发明的在方法范围内的压缩空气供给装置的优点和特殊性也能转化。这同样也适用于下面给出的根据本发明的方法的特别有优选的实施方式。
这特别的特征在于，即第一阀装置是3/2换向阀。
进一步有益地提出，第二阀装置是3/2换向阀，其在第一开关状态下使排气阀的控制输入端排气以及断开再生路径并且在第二开关状态下使排气阀的控制输入端充气以及开启再生路径，并且排气阀通过控制输入端的充气转换为打开的状态。
同样地可提出，第二阀装置是2/2换向阀，其在第一开关状态下给排气阀的控制输入端排气以及断开再生路径并且在第二开关状态下使排气阀的控制输入端充气以及开启再生路径，并且排气阀通过控制输入端的充气转换为打开的状态。
根据本发明的方法以有利的方式由此改进，即在压缩空气供给装置的第一运行状态下第一阀装置占据其第一开关状态并且第二阀装置占据其第二开关状态，由此出现负荷运行状态。
进一步提出，在压缩空气供给装置的第二运行状态下第一阀装置占据其第二开关状态并且第二阀装置占据其第二开关状态，由此出现再生运行状态。
优选地是，在压缩空气供给装置的第三运行状态下第一阀装置占据其第二开关状态并且第二阀装置占据其第一开关状态，由此出现关闭运行状态。
有用地提出，通过电子控制单元控制阀装置。
附图说明
在此参照附图借助特别优选的实施方式示例性地阐述本发明。
附图示出：
图1是根据DE 10 2007 009 767 B4现有技术的压缩空气供给装置的示意性的部分视图；
图2是经过阀装置的第一实施方式以及与之相连接的组件的示意性的轴向截面图；
图3是经过阀装置的第二实施例以及与之相连接的组件的示意性的轴向截面图和
图4是根据本发明的压缩空气供给装置的示意性的部分视图。
具体实施方式
图1示出了根据DE 10 2007 009 767 B4现有技术的压缩空气供给装置的示意性的部分视图。压缩空气供给装置10包括电子控制单元12。通过电子控制单元12能控制两个3/2换向电磁阀16，18。没有示出的其它的组件，如加热装置、压力传感器和其它的可设计的与电子控制单元有关联的电磁阀。压缩空气供给装置具有能与压缩机连接的压缩空气入口26和排气出口24。在压缩空气26和排气出口24之间布置有排气阀20。与压缩空气入口26连接的还有过滤单元14。通过过滤单元14使输送到压缩空气入口26的压缩空气输送至负荷回路，其中，在此路径上设置止回阀42，其阻止负荷回路的压缩空气回流。代替负荷回路示出了压缩空气容器62，其中，一般情况下由与止回阀42连接的管道通过与压缩空气供给装置连接在一起的这里没有示出的多回路保险阀装置实现压缩空气容器62的充满。压缩空气供给装置10还有节能控制输出端28，与压缩空气入口26相连的压缩机的控制输入端能与该控制输出端连接。
电磁阀16与管道30连接，该管道通向压缩空气容器62并且在通常运行条件下由此其处在运行制动压力下。另一条管道32与电磁阀16连接，其中该管道与排气出口24连接。电磁阀16的第三个接口与节能控制输出端28并且通过供给路径36与第二电磁阀18的第一个接口连接。通过管道40第二电磁阀18的第二接口与排气出口24连接。电磁阀18的第三个接口通过止回阀44和节流阀38与输送管道46的部段连接，该部段，相对于在输送阶段时压缩空气的流动方向，布置在过滤单元14的下游并且相对于止回阀42布置在上游。电磁阀18的第三个接口此外与排气阀20的控制输入端34连接。
当电磁阀16，18无流时，那么电磁阀占据其阀符号的下面部分示出的开关状态，而当电磁阀16，18在通流的状态时，在阀符号上面部分示出的开关状态得以实现。
当两个电磁阀16，18无流时，与节能控制输出端28连接的压缩机的控制输入端通过管道32和排气出口24进行排气。再生空气路径处于“双重关闭”，因为一方面由于电磁阀16的无流的位置没有供给压力导向电磁阀18，并且另一方面电磁阀18同样导致了再生空气路径的关闭。由于电磁阀18的通过供给路径36的供给缺失会致使第二阀装置18的切换毫无作用。
当两个电磁阀16，18都通流时，会发生通过节能控制输出端28的压缩机的控制输入端的充气，使得压缩机转换为其空转运行状态；这可通过电磁阀16的通流来实现。通过电磁阀18的通流，能控制排气阀20的控制输入端34，使得排气阀20切换。同时再生空气路径开启，也就是说在压缩空气容器32，通过第一阀装置16，第二阀装置18，止回阀44，节流阀38，输送管道部段46，过滤单元14，排气阀20和排气出口24之间的连接。
当第一电磁阀16通流，而第二电磁阀18无流时，压缩机虽然通过其控制输入端的充气经过节能控制输出端28转换为空转运行状态，然而没有任何再生发生，因为再生空气路径通过电磁阀18和排气阀20是关闭的。压缩机切换至其空转运行状态不是必须与再生一起进行，使得在再生时流出的压缩空气体积不会流失。
根据本发明由此避免了不必要的除再生阶段的在止回阀42和排气阀20之间的管道体积排空。
图2示出了经过阀单元的第一实施方式的示意性的轴向截面图，该阀单元与本发明个相联系可有利地投入使用。以特别的方式，利用在此示出的排气阀装置20'将排气功能和再生空气路径的提供组合起来。在示出的开关状态下，压缩空气实现从压缩机22向排气阀20'的输送。这样输送的压缩空气流经排气阀20'的阀箱60并且从那里通过过滤单元14和止回阀44流向负荷装置，其在此通过压缩空气容器62象征性地表示，其中，当然可以中间接入多回路保险阀装置。存在于止回阀44下游的系统压力那么可由第一阀装置16和第二阀装置18'利用，以用于提供控制压力。在此，阀装置16承担阀装置18'的供给以及设置于压缩机22上的控制输入端48的控制。排气阀装置单元20'包括控制活塞。位于末端的控制活塞盘66把与第二能电气控制的阀装置18'连接的控制腔68借助于密封件84与后腔70分离，该密封件与阀外壳72共同作用。后腔70包括未示出的排气开孔，以便允许控制活塞64的无障碍移动。此外，控制活塞64具有缩颈74，其中，控制活塞在缩颈74的两侧借助于密封件86，88相对于邻近的包围控制活塞64的腔是密封的。包围缩颈74的阀箱作为第一再生阀箱98由此相对于控制活塞盘66的后腔70以及相对于第二再生阀箱76是密封的。这个第二再生阀箱76是借助于另一个密封件90与已提到的阀箱60分离。阀箱60通过阀盘78限制，该阀盘通过弹簧80压在阀座上。以这种方式阀盘78抵靠排气件82密封阀箱60。排气阀装置20'由此共包括五个密封件，即与阀盘78共同作用的阀座以及作为O形密封圈实现的密封件84，86，88，90，其与阀外壳72共同作用并且控制腔68，后腔70，第一再生阀箱98，第二再生阀箱76及阀箱60相互密封。在图2示出的开关状态下第二电气能控制的阀装置18'使控制腔68排气。此排气或者直接发生，其中，那么阀装置18'有益地设计为3/2换向阀，或者也可能发生，通过供给管道36和第一阀装置16进行排气。那么当第二阀装置18'是2/2换向阀时就已足够。阀盘78抵靠排气82密封阀箱60，且密封件88抵靠设有节流阀38通向过滤单元14的空气管道密封止回阀44下游区域，即压缩空气负载侧。如果现在在第一阀装置16打开时第二阀装置18'被控制，使得控制腔68充气，这会推动控制活塞64。这会发生控制活塞一方面由阀座升起阀盘78，使得阀箱60与排气件82相连，并且另一方面包围缩颈74的腔现在会在负荷侧和过滤单元14间提供连接，负荷侧即止回阀44下游区域内。因为在这种状态下排气件是打开的，可能会发生压缩空气从负荷侧通过过滤单元向排气件的回流。排气阀装置20'就排气功能而言与2/2换向阀功能组合起来用于提供再生空气路径。根据本实施例这个2/2换向阀功能是通过缩颈实现的。
图3示出了经过阀装置的第二实施例以及与之连接的组件的示意性的轴向截面图。在图3中示出的阀装置与在图2中示出的阀装置不同之处在于，设置通道96替代缩颈74。通道96的两个开孔100，102位于示出的在第一再生阀箱98内部的开关状态，当通过控制腔68的压力负载控制活塞64以这样方式移动，即通道96使两个再生阀箱76，98相互连接，以便于完成一个再生空气路径。
图4示出了一个根据本发明的压缩空气供给装置的示意性的部分视图。与根据DE 10 2007 009 767 B4现有技术的压缩空气供给装置相比，在此第一阀装置的接口是不一样的。管道30在阀装置16无流的状态下与节能控制输出端28连接，使其在导向排气件24的管道32关闭时受压。为了使根据本发明的压缩空气供给装置利用输送的压缩机转换为负荷状态，阀装置16必须是通流的，然而根据现有技术在无流的阀装置16情况下负荷状态是存在的。本发明的阀装置16的线路设置有很多系统的电路逻辑效应，特别是考虑到电流中断时的系统反应。
本发明的在前述说明中、在附图中以及在权利要求中公开的特征基本上能够单独地和以任意组合的形式用于实现本发明。
参考标号表
10压缩空气供给装置
12控制单元
14过滤单元
16电磁阀
18电磁阀
18'阀装置
20排气阀
24排气出口
26压缩空气入口
28节能控制输出端
30管道
32管道
34控制输入端
36管道
38节流阀
40管道
42止回阀
44止回阀
46输送管道部段
48控制输入端
60阀箱
62压缩空气容器
64控制活塞
66控制活塞托盘
68控制腔
70后腔
72阀外壳
74缩颈
76再生阀箱
78阀盘
80弹簧
82排气件
84密封件
86密封件
88密封件
90密封件
96通道
98再生阀箱
100开孔
102开孔。

Claims (16)

1.一种用于商用车的压缩空气供给装置（10），具有：
-能与压缩机（22）连接的压缩空气入口（26），
-通过输送管道与所述压缩空气入口（26）连接的过滤单元（14），
-与排气出口（24）和所述输送管道连接的排气阀（20），
-能与所述压缩机（22）的控制输入端（48）连接的节能控制输出端（28），
-第一阀装置（16）和第二阀装置（18，18'），
其中，通过所述阀装置（16，18）能控制所述排气阀（20）、所述节能控制输出端（28）和所述过滤单元（14）的再生，其中，通过所述第一阀装置（16）能控制所述节能控制输出端（28），并且通过所述第二阀装置（18，18'）能控制所述排气阀（20）以及所述过滤单元（14）的所述再生，并且所述第二阀装置（18，18'）能由所述第一阀装置（16）供给压缩空气，其中，所述第一阀装置在第一开关状态下使与所述节能控制输出端（28）连接的所述压缩机（22）的所述控制输入端（48）排气以及断开通往所述第二阀装置（18，18'）的供应路径，并且在第二开关状态下使与所述节能控制输出端连接的所述压缩机的所述控制输入端（48）充气以及开启通往所述第二阀的所述供应路径，并且所述压缩机能通过所述控制输入端的充气转换为节能状态，其特征在于，所述第一阀装置在所述第一阀装置的所述第一开关状态下为通流的且在所述第一阀的所述第二开关状态下为无流的。
2.根据权利要求1所述的压缩空气供给装置（10），其特征在于，所述第一阀装置（16）是3/2换向阀。
3.根据权利要求1或2所述的压缩空气供给装置（10），其特征在于，所述第二阀装置是3/2换向阀，所述3/2换向阀在第一开关状态下使所述排气阀（20）的控制输入端（34）排气以及断开再生路径，并且在第二开关状态下使所述排气阀的所述控制输入端充气以及开启所述再生路径，并且所述排气阀通过所述控制输入端的充气能转换为打开的状态。
4.根据权利要求1或2所述的压缩空气供给装置（10），其特征在于，所述第二阀装置是2/2换向阀，所述2/2换向阀在第一开关状态下使所述排气阀（20）的所述控制输入端（34）排气以及断开再生路径，并且在第二开关状态下使所述排气阀的控制输入端充气以及开启所述再生路径，并且所述排气阀通过所述控制输入端的充气能转换为打开的状态。
5.根据权利要求3或4所述的压缩空气供给装置（10），其特征在于，在所述压缩空气供给装置的第一运行状态下所述第一阀装置（16）占据所述第一阀装置的第一开关状态并且所述第二阀装置（18，18'）占据所述第二阀装置的第一开关状态，由此出现负荷运行状态。
6.根据权利要求3至5中任一项所述的压缩空气供给装置（10），其特征在于，在所述压缩空气供给装置的第二运行状态下所述第一阀装置（16）占据所述第一阀装置的第二开关状态并且所述第二阀装置（18，18'）占据所述第二阀装置的第二开关状态，由此出现再生运行状态。
7.根据权利要求3至6中任一项所述的压缩空气供给装置（10），其特征在于，在所述压缩空气供给装置的第三运行状态下所述第一阀装置（16）占据所述第一阀装置的第二开关状态并且所述第二阀装置（18，18'）占据所述第二阀装置的第一开关状态，由此出现关闭运行状态。
8.根据前述权利要求中任一项所述的压缩空气供给装置（10），其特征在于，设置有电子控制单元（12）并且所述阀装置（16，18）是电磁阀。
9.一种用于运行压缩空气供给装置（10）的方法，所述压缩空气供给装置具有：能与压缩机（22）连接的压缩空气入口（26）；通过输送管道与所述压缩空气入口连接的过滤单元（14）；与排气出口（24）和所述输送管道连接的排气阀（20）；能与所述压缩机（22）的控制输入端（48）连接的节能控制输出端（28）；第一阀装置（16）和第二阀装置（18，18'），其中，在所述方法的范畴内提出，通过所述阀装置（16，18）控制所述排气阀（20）、所述节能控制输出端（28）和所述过滤单元（14）的再生，其中，通过所述第一阀装置（16）控制所述节能控制输出端（28）且通过所述第二阀装置（18，18'）控制所述排气阀（20）以及所述过滤单元（14）的所述再生，并且所述第二阀装置（18，18'）由所述第一阀装置（16）提供压缩空气，其中，所述第一阀装置在第一开关状态下使与所述节能控制输出端（28）连接的压缩机（22）的所述控制输入端（48）排气以及断开通往所述第二阀装置（18，18'）的供给路径，并且在第二开关状态下使与所述节能控制输出端连接的所述压缩机的所述控制输入端（48）充气以及开启通往所述第二阀装置的所述供给路径，并且所述压缩机能通过所述控制输入端的充气转换为节能状态，其特征在于，所述第一阀装置在所述第一阀装置的所述第一开关状态下为通流的且在所述第一阀装置的所述第二开关状态下为无流的。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述第一阀装置（16）是3/2换向阀。
11.根据权利要求9或10所述的方法，其特征在于，所述第二阀装置是3/2换向阀，所述3/2换向阀在第一开关状态下使所述排气阀（20）的控制输入端（34）排气以及断开再生路径，并且在第二开关状态下使所述排气阀的所述控制输入端充气以及开启所述再生路径，并且所述排气阀能通过所述控制输入端的充气转换为打开的状态。
12.根据权利要求9或10所述的方法，其特征在于，所述第二阀装置是2/2换向阀，所述2/2换向阀在第一开关状态下使所述排气阀（20）的控制输入端（34）排气以及断开再生路径，并且在第二开关状态下使所述排气阀的所述控制输入端充气以及开启所述再生路径，并且所述排气阀通过所述控制输入端的充气转换为打开的状态。
13.根据权利要求11或12所述的方法，其特征在于，在所述压缩空气供给装置的第一运行状态下所述第一阀装置（16）占据所述第一阀装置的第一开关状态并且所述第二阀装置（18，18'）占据所述第二阀装置的第一开关状态，由此出现负荷运行状态。
14.根据权利要求11至13中任一项所述的方法，其特征在于，在所述压缩空气供给装置的第二运行状态下所述第一阀装置（16）占据所述第一阀装置的第二开关状态并且所述第二阀装置（18，18'）占据所述第二阀装置的第二开关状态，由此出现再生运行状态。
15.根据权利要求11至14中任一项所述的方法，其特征在于，在所述压缩空气供给装置的第三运行状态下所述第一阀装置（16）占据所述第一阀装置的第二开关状态并且所述第二阀装置（18，18'）占据所述第二阀装置的第一开关状态，由此出现关闭运行状态。
16.根据权利要求9至15中任一项所述的方法，其特征在于，通过电子控制单元（12）控制所述阀装置（16，18）。
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