CN108698465A - 机械操纵式水平高度调节阀装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于商用车空气悬架装置的机械操纵式水平高度调节阀装置(22)。促动器(21)集成到该水平高度调节阀装置中,所述促动器使得除机械水平高度调节外也能够实现电子水平高度调节。在此,所述机械水平高度调节和所述电子水平高度调节使用相同的阀元件,所述阀元件用于空气弹簧波纹管(3)的闭锁、充气和排气。

Description

机械操纵式水平高度调节阀装置
技术领域
本发明涉及一种用于具有空气悬架的商用车的机械操纵式水平高度调节阀装置。
背景技术
一方面,已知机械的水平高度调节阀,在所述水平高度调节阀中,车轴或车轮的水平高度变化被机械地传递到阀元件上,该阀元件为所述水平高度根据预定的水平高度(也称为参考水平高度或水平高度零点)对配属于轴或车轮的空气弹簧波纹管进行闭锁;随着超过预给定的水平高度而占据打开位态,在所述打开位态中对空气弹簧波纹管进行充气用于提升水平高度;并且对于过大的水平高度占据排气位态,在所述排气位态中使空气弹簧波纹管排气用于降低水平高度。
此外,已知一种电子水平高度调节装置,在该电子水平高度调节装置中,通过传感器感测水平高度并且通过控制单元电子地操控阀装置,所述控制单元将测得的水平高度与水平高度的额定值进行比较,所述阀装置然后引起空气弹簧波纹管的充气、排气或闭锁,以便恢复预定的水平高度。
机械水平高度调节装置和电子水平高度调节装置的累加使用也是已知的,所述机械水平高度调节装置和所述电子水平高度调节装置可以布置在平行的气动线路分支中或可以前后依次布置在一个气动线路分支中。
此外,任意手动地引起的水平高度变化可以是有意义的,例如以便对车身结构进行适配用于在装卸台处装载或卸载,和/或当商用车在船上时,以便将车身结构搁置在橡胶缓冲垫上。为此使用手动操纵的升降阀,除机械水平高度调节阀或者电子水平高度调节阀装置外,所述升降阀被集成到连接到空气弹簧波纹管的压缩空气连接中。
关于上述现有技术尤其参考以下文献:EP 1 687 160 B1、GB 2 237 780 A、EP 1382 469 A2、DE 41 20 824 C1、DE 42 02 729 C2、DE 199 16 040 A1、US 5,016,912 B、DE101 29 143 C1、GB 2 280 877 A、DE 199 44 873 C1、DE 10 2005 017 591 B3、DE 102005 017 590 B3和DE 10 2005 019 479 B3。
US 7 878 065 B2公开了一种水平高度调节单元,在该水平高度调节单元中,可枢转的臂与车轴耦合。通过使用旋转传感器感测臂的枢转,该旋转传感器的输出信号被供应给控制单元。该控制单元操控伺服马达,该伺服马达通过曲轴传动装置使阀芯运动。根据该阀芯的位态对空气弹簧波纹管进行充气、排气或闭锁。优选地,阀芯被这样加载,使得其在伺服马达未通电的情况下占据闭锁位态。
US 2012/0146307A1公开了一种机械水平高度调节阀,在该机械水平高度调节阀中,能够改变壳体相对于车架的相对位置。在第一变型中,机械水平高度调节阀的壳体相对于车架的相对位置的改变在于壳体的枢转,而在第二变型中,壳体在框架上被平移移动。对于两种变型而言,机械水平高度调节阀的壳体位置变化导致机械水平高度调节阀的参考水平高度的改变,然后对所述机械水平高度调节阀进行机械的水平高度调节。参考水平高度的改变应当被用于降低水平高度来提高在高行驶速度下的行驶稳定性、为了简化装货和卸货而降低水平高度或为了便于进入驾驶室。另一方面,也可以利用参考水平高度的改变,以便例如当在不平坦的车道或倾斜的车道上行驶时,增大水平高度。
JP H08 91034 A涉及在转弯行驶时主动减小侧倾角。此外,JP H08 91034 A还描述了下述问题,即在水平高度调节阀延迟响应来回的侧倾运动时,能够发生侧倾角超高和行驶状态不稳定。在JP H08 91034 A中提出,通过传感器感测转向角和转向角速度,并且在感测的转向角信号的基础上使在车辆两侧的空气弹簧波纹管彼此相反地充气和排气。JPH08 91034 A提出,通过电子控制信号改变操纵杆的长度,该操纵杆的一个端部区域与车轴耦合,而该操纵杆的另一端部区域铰接在操纵水平高度调节阀的操纵杆上。为此目的,所述操纵杆构造为齿条传动装置。根据开关的信号、转向角传感器的转向角和速度信号对用于驱动齿条传动装置的电马达进行控制,以便抑制可能形成侧倾角。同时,控制单元也操控减震器。在此,可以从综合特性曲线中求取对用于齿条传动装置的步进马达进行操控的控制信号。最后,通过经由齿条传动装置来控制操纵杆的长度给人下述印象,即在出现转向运动时,所述空气悬架具有更大的“伪刚度”。
KR 10-20 10-01 27395 A公开了一种混合式空气弹簧系统,在该空气弹簧系统中,水平高度调节一方面可以通过机械的耦合元件来实现并且另一方面可以通过电子控制装置借助来自传感器单元或车辆乘客的信号来实现。在此,乘客可以通过用户界面激活越野模式,以便提升车辆水平高度。传感器单元可以是水平高度传感器、行驶速度传感器、用于感测转向角速度的传感器、节气门传感器或三轴加速度传感器,在所述传感器单元的基础上可以进行电子水平高度调节。机械水平高度调节通过阀体经由第一齿条传动装置的机械运动被触发,其中,所述阀体与齿条固定地连接,并且通过相互铰接的操纵杆来实现小齿轮的扭转,所述操纵杆与车轴耦合。相反地,通过第二齿条传动装置实现电子地改变水平高度,该第二齿条传动装置的小齿轮通过电马达来驱动,而所述齿条与水平高度调节阀的壳体固定地连接。根据壳体和阀体之间的相对位态,所述水平高度调节阀占据用于车轴的空气弹簧波纹管的闭锁位态、排气位态或充气位态。在此,为了避免在转向运动时车辆的侧倾、为了避免在突然的制动操纵时前倾、为了根据行驶速度或在操纵越野开关的情况下改变水平高度等,应当进行电子水平高度调节。
JP 2002 293122 A涉及一种用于巴士的水平高度调节系统。所述巴士正好具有两个轴。所述轴分别配有水平高度调节阀,借助所述水平高度调节阀同时控制所述轴的两个空气弹簧波纹管的充气。在此,根据行驶速度这样调节相应轴的和从而两个空气弹簧波纹管的额定水平高度,使得水平高度在高速时低于在低速时。为此目的,水平高度调节阀的壳体能够通过步进马达沿垂直方向相对于车身结构移动。通过两个相互铰接的操纵杆实现对水平高度调节阀的操纵,其中,一个操纵杆的自由的端部区域与轴本体耦合,并且另一操纵杆的自由的端部区域根据该操纵杆的枢转角度操纵水平高度调节阀的进气阀或排气阀。
DE 44 14 868 C1同样公开了一种水平高度调节阀装置,在该水平高度调节阀装置中,为了调节额定水平高度而引起水平高度调节阀壳体的运动,其中,所述壳体的运动可以是该壳体的枢转或平移移动。所述运动通过气动的执行缸产生,该气动执行缸的气动加载可以通过由使用者手动操纵的升降切换阀来控制。
发明内容
本发明所基于的任务是,提出一种用于商用车的机械操纵式水平高度调节阀装置,该水平高度调节阀装置可以被使用在空气悬架装置的范畴内,该水平高度调节阀装置能够对水平高度实现补充的电子方式的影响。尤其,在此应当特别考虑结构空间要求、现有的空气悬架装置的可改装性、安装花费和控制可能性。
根据本发明,本发明的任务通过独立权利要求的特征来解决。根据本发明的其它优选的构型可以从从属权利要求中得出。
与根据文献US 2012/0146307 A1的提议不同,本发明提出,水平高度调节阀装置的壳体相对于车架不运动,而是所述壳体固定在车架上。根据本发明,在机械操纵式水平高度调节阀装置的壳体的位置和取向固定的情况下能够改变该水平高度调节阀装置的参考位置。该参考位置的改变可以例如通过由操作者的手动预给定、例如用于在装卸台处提升或降低车身结构而引起。然而,参考位置也能够在行驶时在电子控制的范畴内被改变。在此,所述参考位置与水平高度调节阀装置的闭锁位态相关联,在该闭锁位态中不进行水平高度改变。在此,所述参考位置通过水平高度调节阀装置组件的相对位态预给定,所述组件参与用于至少一个空气弹簧波纹管的接头的充气、排气和/或闭锁。
在这样改变所述参考位置的情况下,对于由现有技术已知的一些解决方案而言有问题的是,当电力供应停止时(在所述电力供应中断的情况下或者对于电力供应停用而言),通常由于机械水平高度调节产生自动地从改变的参考位置到预定的参考位置的复位。根据本发明不是这种情况。而是已改变的参考位置在没有电力供应的情况下也保持不变,其中,甚至还可以进行机械水平高度调节。如果电力供应例如在装卸台处调整水平高度之后停止,则在商用车的继续装载或卸载时也借助机械水平高度调节保持已调整的水平高度,而无需根据装载状态的变化进行手动的补充调节,以便保持所述水平高度。再举一个其它非限制性的例子,也可以在行驶时保持改变了的参考位置,该改变了的参考位置在电力供应的紧急情况下也借助可能的机械水平高度调节来保持,借此可以提高运行安全性。
根据本发明,水平高度调节阀装置具有驱动元件,该驱动元件能够与车轮或车轴机械耦合并且按照当前水平高度来运动。在此,所述驱动元件通过机械的耦合机构与车轮或车轴耦合。所述驱动元件代表车轮或车轴的或者配属的空气弹簧波纹管的当前水平高度。
根据本发明,水平高度调节阀装置具有机械的水平高度调节阀,该机械的水平高度调节阀可以是单个的结构单元或模块化的结构单元,该模块化的结构单元具有壳体而没有在各个组件之间自由延伸的线路连接。在此,水平高度调节阀能够以任意结构类型,尤其滑阀结构类型、座阀结构类型或者盘式结构类型构造。所述驱动元件是水平高度调节阀的可扭转的驱动轴,该驱动轴例如被在这种情况下的外部耦合机构根据水平高度扭转。根据本发明,促动器集成到水平高度调节阀中,其中,用于电子控制装置的结构元件也可以集成到水平高度调节阀中或者可以(至少部分地)布置在该水平高度调节阀以外。
此外,水平高度调节阀装置具有阀元件。该阀元件与驱动元件机械地耦合,使得通过驱动元件的运动、即通过水平高度变化能够引起所述阀元件的运动。在此,根据增加或减小的传动比,阀元件的运动不但在自由度的类型方面而且在运动的幅度方面可以与驱动元件的运动不同。
所述阀元件(直接地或间接地,尤其通过阀瓣)与配合阀元件共同作用。借助阀元件和配合阀元件可以构成具有任意数量的通路和/或接头的阀。如果这种阀例如构造为滑阀,则阀元件构成阀芯,而配合阀元件由孔或套筒构成,所述阀芯能够在所述孔或套筒中移动用于不同的阀位态。相反,如果所述阀构造为座阀,则阀元件可以由阀挺杆构成,而配合阀元件由阀座构成。再举一个非限制性的例子,为了以盘式结构方式构造阀(例如参见文献DE 600 31 554 T2、DE 10 2014 103 842 A1和DE 10 2006 006 439 B4),所述阀元件和所述配合阀元件可以分别构造为阀盘。
根据阀元件和配合阀元件的相对位态,通过所述阀元件和所述配合阀元件之间的相互作用,在第一相对位态中闭锁用于空气弹簧波纹管的接头,在第二相对位态中将用于空气弹簧波纹管的接头与用于充气的接头连接和/或在第三相对位态中将用于空气弹簧波纹管的接头与用于排气的接头连接。因此,在阀元件和配合阀元件之间形成所述阀的阀横截面或过渡横截面,所述阀横截面或过渡横截面在第一相对位态中闭锁并且在所述第二相对位态和/或第三相对位态中打开用于建立上述连接。第一相对位态、第二相对位态和第三相对位态可以是分立的位态或者也可以是一些位态区域,其中,在最后所述的情况下,对于一个位态区域而言,用于充气和/或排气的过渡横截面的大小也能够根据在该位态区域中的位态而变化。
根据本发明,所述水平高度调节阀装置不是仅能够机械地操纵,即相应于当前水平高度与固定预给定的参考水平高度的偏差通过机械地改变阀元件和配合阀元件的相对位态来操纵。而是,在所述水平高度调节阀装置中也存在能够电子控制的促动器。在此,所述促动器例如可以是可能也具有配属的传动装置或耦合机构的电子控制的驱动马达、可以通过电子控制阀来操纵的气动执行缸或者气动马达,尤其气动的叶片式马达、气动的旋转活塞马达或气动的径向活塞马达。借助所述促动器,为了改变参考水平高度可以改变阀元件和驱动元件的相对位态。替代或累加地,通过所述促动器也能够改变至少一个配合阀元件相对于壳体的相对位置,该壳体接收阀元件和配合阀元件。两种替代方案都导致,随着促动器的运行,可以改变阀元件和配合阀元件之间的相对位置。对于典型的机械水平高度调节阀而言,所述相对位置(和从而水平高度调节阀的打开、闭锁和关闭)的改变仅与驱动元件的位态、即预给定的水平高度有关,而根据本发明,阀元件和配合阀元件之间的相对位态此外也能够通过促动器的运行被改变,借此即使没有驱动元件的运动也能够引起相对位态的改变,并且因此能够电子地控制由阀元件和配合阀元件构成的阀进入到充气位态、排气位态和闭锁位态中。通过操纵促动器也能够实现对参考水平高度的调节。在商用车运行时,通过电子地操控促动器也能够累加地一方面由于驱动元件的运动而引起阀元件的运动并且另一方面引起阀元件和配合阀元件之间或配合阀元件和壳体之间的相对位置的改变(这也被理解为调节)。因此,借助可电子操控的促动器能够确保水平高度调节阀的替代或累加的机械和电子的操纵,其中,优选对于两种操纵类型而言,为空气弹簧波纹管的充气和/或排气使用相同的阀组件和在所述阀组件之间形成的相同的阀横截面或开口横截面,由此能够显著减小结构耗费。
在本发明的另一构型中,水平高度调节阀一方面具有上述驱动轴并且另一方面具有操纵元件,该操纵元件操纵所述阀元件。驱动轴与操纵元件通过促动器耦合,其中,促动器的传动装置和/或促动器的驱动马达可以串联地或并联地集成到所述驱动轴和所述操纵元件之间的力流中。
如前面提到的那样,在本发明的范畴内可以使用任意的促动器,尤其具有任意传动装置的促动器。对于一个特别的提议而言,所述促动器具有行星传动装置。这种行星传动装置优选具有三个传动装置元件,即空心轮、行星架和太阳轮。本发明提出,行星传动装置的一个传动装置元件与驱动轴抗扭地连接,行星传动装置的另一传动装置元件与操纵元件抗扭地连接并且第三个传动装置元件通过驱动机组扭转。
仅举一个例子,可以通过驱动机组使行星传动装置的空心轮扭转,而在这种情况下,太阳轮和行星架尤其与驱动轴和操纵元件抗扭地连接。驱动机组能够通过螺杆或蜗杆与空心轮的相应的外齿部啮合,借此,所述促动器构造为蜗杆传动装置或螺杆传动装置。
对于本发明的另一建议而言,驱动轴的旋转通过驱动连接结构转化为操纵元件的平移运动。仅举一些非限制性的例子,所述驱动连接结构可以构造为凸轮传动装置或偏心传动装置。然后,操纵元件的平移运动被传递到阀元件上。在这种情况下,促动器可以连接到操纵元件与阀元件之间。如果促动器改变操纵元件和阀元件之间的相对位态,则这最终导致(即使在驱动轴不扭转的情况下)阀元件和配合阀元件之间的相对位置改变并且从而导致参考水平高度改变。
促动器能够以适合的方式被电子控制和被电加载,如果不希望改变运行位态,则所述促动器占据和保持其所希望的位态。有利的是,所述促动器自锁地作用到阀元件上。这被理解为,在促动器没有被电子操控或通电的情况下也保持该促动器的曾经占据的位态,借此,当例如发生电力供应中断时,阀元件和配合阀元件之间的相对位态没有不希望地改变。另一方面,在这种自锁式构造的情况下,即使在没有通过促动器改变相对位态的情况下,也无需电力消耗。
为了确保促动器的自锁式构造,存在多种可能性。仅举一些非限制性的例子,在促动器构造有电子操控的电磁阀的情况下,不发生阀元件和配合阀元件之间相对位态改变的阀位态可以通过弹簧来保险,在电磁阀通电时必须克服所述弹簧,或者电磁阀可以具有多稳态位态。然而,所述促动器也能够以机械的方式自锁地构造。因此,例如为改变阀元件和配合阀元件之间的相对位置而运动的结构元件可以有针对性地构造有增大的摩擦,为此,例如将摩擦元件压紧到轴、挺杆、螺母、螺杆或蜗杆或者螺杆螺母或蜗轮的周边上。有利地,也能够通过螺纹或者蜗杆传动装置或螺杆传动装置产生对促动器的调节,该螺纹或者蜗杆传动装置或螺杆传动装置能够直接确保自锁。
在根据本发明的水平高度调节阀装置的另一构型中提出,存在至少一个传感器,该传感器感测驱动轴和操纵元件的相对位态。传感器也能够感测驱动元件、驱动轴和/或操纵元件的位态。上述测量信号与驱动轴和驱动元件或者操纵元件的相对位态并且从而与水平高度关联,或从测量信号中然后能够确定当前的水平高度。在所述测量信号的基础上,然后可以对促动器进行操控用于引起水平高度的改变和/或保持该水平高度恒定。另一方面,根据驱动轴和操纵元件的相对位态能够推断出促动器的运行位态和/或参考水平高度。
原则上,能够使用任意传感器、尤其非接触式位移传感器和/或角度传感器。在一个优选的构型中,至少一个传感器是霍尔传感器,其中,所述传感器能够集成到水平高度调节阀的壳体中,仅举一个非限制性的例子,霍尔传感器的永磁体可以布置在驱动轴、操纵元件或驱动元件上并且能够带有小间距地从霍尔传感器的感测永磁体磁场的接收器旁运动经过,所述接收器保持在壳体上。
对于水平高度调节阀构造有阀盘的情况,可以根据阀盘的旋转角度在第一相对位态中闭锁用于空气弹簧波纹管的接头,而在第二相对位态中使接头充气和/或在第三相对位态中使接头排气。在此,所述阀盘中的一个阀盘或一个另外的阀盘被促动器扭转。在这种情况下,两个阀盘构成阀元件和配合阀元件。
本发明的另一方面致力于构造水平高度调节阀装置的用于操控(其中也包括调节)促动器的电子控制装置。
对于第一提议,控制装置具有控制逻辑。当由操作者手动地预给定水平高度变化,例如对在装卸台处提升或降低车身结构的希望、即对改变参考水平高度的希望时,所述控制逻辑生成用于促动器的控制信号。在此,控制信号由控制逻辑这样求取,使得在控制信号的基础上如由操作者所希望的那样改变阀元件和配合阀元件的相对位态。因此,如果操作者通过手动预给定而希望提升(或降低)车身结构,则控制信号由控制逻辑这样预给定,使得相对位态朝第二相对位态(或第三相对位态)的方向改变。从而根据本发明,手动的升降阀功能也可以无需显著附加花费地被集成到水平高度调节阀装置中。然而,在这种情况下,不必设置附加的阀元件用于确保手动的提升和降低。而是设置开关、操纵杆等类似装置已足够,操作者能够通过所述开关、操纵杆等类似装置预给定提升或降低的希望,该希望然后被供应给控制装置并且被控制逻辑进一步处理。
电子控制装置也能够具有控制逻辑,该控制逻辑为用于使所述水平高度适配装卸台的水平高度而进行自动的水平高度变化生成用于促动器的控制信号,车辆尤其应当在所述装卸台处被装载和/或卸载。在所述控制信号的基础上,促动器相应于所述自动的水平高度变化来改变阀元件和配合阀元件的相对位态。在此,自动的水平高度变化的幅度例如可以存储在用于不同装卸台的地理地点的控制单元中,使得能够通过识别所驶向的装卸台,例如随着通过GPS系统的识别、随着接近所述装卸台或者随着停止在所述装卸台的区域中而引起之前所存储的自动的水平高度变化。然而,水平高度也能够随着接近装卸台尤其借助摄像机被识别,借此,然后引起自动的水平高度变化,该水平高度变化由曾经拍摄的图像来确定或者随着变化在对产生的图像进行进一步监控的情况下借助调节来引起。
对于替代或累加的提议而言,所述控制装置具有控制逻辑,该控制逻辑为在行驶时的动态水平高度调节生成用于促动器的控制信号。在所述控制信号的基础上,所述促动器这样改变阀元件和配合阀元件的相对位态,使得产生阀元件和配合阀元件的相对位态的改变,所述改变的量大于阀元件和配合阀元件能在纯机械的水平高度调节时产生的相对位态改变的量。仅举一个非限制性的例子,在行驶时,在纯机械的水平高度调节情况下产生的小的水平高度变化可以导致,虽然充气横截面被打开,但是该充气横截面对于所述小的水平高度变化而言较小,使得水平高度适配将较慢并且以小的动态性进行。在这种情况下,控制信号可以这样操控促动器,使得该控制信号这样改变阀元件和配合阀元件的相对位态,使得产生较大的开口横截面,借此简言之,也能够模拟实际水平高度与所述参考水平高度存在较大的偏差。该阀横截面的增大导致发生更快、更动态的水平高度变化。如果然后再次达到所述参考水平高度,则通过相应地由控制逻辑求出的控制信号进行促动器的复位。
原则上,由于电子控制装置一方面与控制逻辑、控制信号和促动器的共同作用并且另一面与纯机械水平高度调节的共同作用,可以考虑任意地叠加电子水平高度调节,其中,借助电子水平高度调节也能够实现对机械水平高度调节的修正。对于本发明的另一提议而言,控制装置的控制逻辑为在行驶时的动态水平高度调节生成控制信号,在所述控制信号的基础上,促动器这样改变阀元件和配合阀元件的相对位态,使得阀元件和配合阀元件保持在第一相对位态中或转换到该第一相对位态中,尽管它们在纯机械水平高度调节时会处于第二或者第三相对位态中。仅为根据本发明能够实现的功能举一个非限制性的例子,在行驶时出现不希望的所谓的“摇摆”(“Cycling”),在该摇摆中,车身结构绕着车辆纵向轴线或横向轴线的振动在纯机械水平高度调节中导致空气弹簧波纹管的连续充气和排气,与此伴随着不希望的大的压缩空气消耗。这种摇摆例如由于在驶过弯道时绕着侧倾轴线的振动或者由于车辆在红绿灯处制动时绕着俯仰轴线的振动而出现。根据本发明,控制逻辑可以在这种运行状况中操控促动器以引起所述第一相对位态,借此,所述空气弹簧波纹管被闭锁并且没有出现不希望的压缩空气消耗,所述运行状况例如可以在本来就通过总线系统已知的信息的基础上被确定。
对于累加或替代的解决方案而言,所述控制装置具有控制逻辑,该控制逻辑在识别到行驶开始的情况下生成用于促动器的控制信号。在所述控制信号的基础上,促动器然后这样改变阀元件和配合阀元件的相对位态,使得产生预限定的行驶高度(也被称为所谓的“复位到行驶功能”,Reset-to-Ride-Funktion)。例如在手动或自动的装卸台适配之后随着行驶的开始可以是这种情况。在此,当相应的能够识别行驶开始的信号被供应给水平高度调节阀装置的电子控制单元时,可以通过所述电子控制单元本身识别行驶开始。同样能够通过另外的电子控制单元来识别行驶开始,其中,所述另外的电子控制单元将触发信号发送给水平高度调节阀装置的电子控制装置,在所述触发信号的基础上,然后求取用于设定预限定的行驶高度的控制信号。行驶开始的识别例如可以通过感测制动灯开关或制动灯信号、点火装置的操纵、油门踏板的操纵、驾驶座占用识别、挂挡、超速或者车辆地理地点的改变来实现。
对于将车辆尤其构造为巴士或轨道车辆的情况也能够实现降低水平高度(这也包括车身结构的倾斜),以便便于乘客上车和/或下车。关于这一点本发明提出,电子控制装置的控制逻辑对于识别到乘客将要上车或下车的情况生成用于促动器的控制信号。在所述控制信号的基础上,所述促动器这样改变阀元件和配合阀元件的相对位态,使得产生减小的行驶高度,该减小的行驶高度便于所述上车或下车。在此,在由驾驶员手动预给定信号的基础上,或在通过车辆中的乘客为表示想要下车或者在车外的人员想要上车而操纵开关的基础上,实现对(将要)上车或下车的识别。替代或累加地,控制逻辑能够对于识别到乘客的上车或下车结束的情况生成用于促动器的控制信号。在所述控制信号的基础上,所述促动器然后这样改变阀元件和配合阀元件的相对位态,使得产生预限定的行驶高度。在此,所述识别优选通过分析处理由驾驶员预给定的信号来实现。
如之前所提及的那样,促动器可以构造为电促动器、电线性驱动装置或电旋转驱动装置等类似装置。对于本发明的一个提议而言,所述促动器构造为气动运行的促动器。因此,该促动器不需要附加的电能来引起执行运动。而是所述促动器利用本来就存在的气动能用于产生所述执行运动。在这种情况下,仅电控制所述气动能的激活和停用,借此,尤其借助适合的电控制阀对所述气动运行的促动器进行电控制的气动加载。在此,可以使用促动器的双运行状态(压力加载或者无压力加载)、具有不同加载压力的任意分级的运行状态或者可无级变化的运行状态。
在优选的构型中,这种气动运行的促动器构造为叶片式马达(参见https://de.wikipedia.org/wiki/Lamellenmotor;审阅日期:2016年2月16日)或者往复活塞式马达(参见https://de.wikipedia.org/wiki/Hubkolbenmotor;审阅日期:2016年2月16日)。在此,气动的驱动装置可以通过相反的压力加载而沿不同方向运动。借助压力加载也能够引起沿第一方向抵抗弹簧的运动,而由于所述弹簧的压力减小也能够导致复位运动。
对于水平高度调节阀装置的另一构型而言,所述气动运行的促动器是可气动加载的执行活塞。在这种情况下,构成促动器的可气动加载的执行活塞起到配合阀元件作用,该配合阀元件的通过压力加载引起的运动导致参考位置的改变。
原则上,根据压力情况,气动的执行活塞能够无级地或以任意级数地占据不同的运行位态,所述运行位态与不同的参考位置关联。对于本发明的一个提议而言,可气动加载的执行活塞在未气动加载的运行位态中预给定第一参考位置。对于气动加载的第一运行位态,所述执行活塞预给定第二参考位置。借助与所述气动加载的第一运行位态不同的气动加载的第二运行位态,所述执行活塞预给定第三参考位置。
仅举一个非限制性的例子,第一参考位置可以是居中的参考位置,而第二参考位置和第三参考位置相应于相对于所述第一参考位置增大的或者减小的水平高度。在此,气动加载的第二和第三运行位态的区别可以在于执行活塞沿不同的、相反方向的压力加载。然而,所述第一参考位置能够相应于最大的(或最小的)水平高度,而所述第二参考位置能够相应于减小的(或增加的)水平高度并且所述第三参考位置能够相应于进一步减小的(或进一步增加的)水平高度,和/或在一个气动加载的运行位态中作用有与在另一气动加载的运行位态中相同的压强,然而该压强作用到不同面积上。在此,不同的参考位置可以通过执行活塞的止挡预给定,或者可以由通过所述压力作用到执行活塞上而引起的挤压力和至少一个弹簧的(直接或者间接地)作用到执行活塞上的弹簧力的力平衡而产生。
对于本发明的一个特别的提议,通过经由促动器改变构成配合阀元件的阀座体的位置而改变机械水平高度调节阀的参考位置。这可以借助连接在促动器和阀座体之间的传动装置的任意驱动动态实现,而在本发明的另一构型中,所述促动器的旋转运动通过螺杆传动装置被转化为阀座体的平移运动。借助这种螺杆传动装置能够对阀座体的位置和从而所述参考位置(根据螺杆驱动装置的螺距)进行灵敏的调整。另一方面,通过使用螺杆传动装置也能够以简单的方式引起自锁,对于所述自锁而言,在不存在电力供应的情况下,借助螺杆传动装置也能够保持被所述阀座体占据的位置。
本发明的另一提议涉及一种用于由于车轴或车轮的水平高度的改变而对驱动轴的旋转运动进行转化的特别方式。对于本发明的该提议,驱动轴的旋转通过螺杆传动装置被转化为阀元件、尤其阀挺杆的平移运动。
本发明的有利的扩展方式从权利要求、说明书和附图中得出,特征和多个特征组合的在说明书中所述的优点仅是示例性的并且能够替代或累加地产生作用,而所述优点不必强制地被根据本发明的实施方式实现。由此,在不改变从属权利要求内容的情况下,在原始申请文件和本专利的公开内容方面适用下述内容:从附图中、尤其从所示的几何形状和多个构件彼此之间的相对尺寸及其相对布置和作用连接中能够得出另外的特征。本发明的不同实施方式的特征组合或者不同权利要求的特征组合同样能够与权利要求的所选择的引用关系不同并且借此被激发。这也涉及这样的特征,该特征在单独的附图中被示出或者在所述附图的说明中被提及。这些特征也能够与不同权利要求的特征组合。同样也可以为本发明的其它实施方式删除在权利要求中所列举的特征。
在权利要求和说明书中提及的特征的数量应当这样理解,使得存在恰好该数量或者比所提及的数量更大的数量,而不需要明确地使用副词“至少”。即例如当提到元件时,可以这样理解,使得存在恰好一个元件、两个元件或者更多元件。这些特征能够通过其它特征来补充或是构成相应的产品的独特特征。
包含在权利要求中的附图标记不构成对被权利要求保护内容范围的限制。所述附图标记仅用于为了更容易地理解权利要求。
附图说明
下面根据在附图中示出的优选实施例进一步阐述和说明本发明。
图1和2示意性地示出未被权利措辞原文所包括的水平高度调节阀装置,在所述水平高度调节阀装置中,可电子控制的促动器布置在车轮或者车轴和水平高度调节阀之间的机械耦合机构中。
图3示出具有促动器的构造为水平高度调节阀的水平高度调节阀装置的纵截面,所述促动器具有行星传动装置。
图4示出根据图3的水平高度调节阀的截面IV。
图5示意性地示出根据图3和4的行星传动装置。
图6示意性地示出具有促动器的水平高度调节阀的另一实施方式,所述促动器具有行星传动装置。
图7示出根据图6的水平高度调节阀的截面VII。
图8示意性地示出根据图6和7的行星传动装置。
图9示意性地示出可使用在促动器中的行星传动装置的另一实施方式。
图10和11示出水平高度调节阀的另外的实施方式。
图12以横截面XII-XII示意性地示出以盘式结构方式的水平高度调节阀。
图13以纵截面XIII-XIII示出根据图12的水平高度调节阀。
图14至21示意性地示出用于商用车的空气悬架装置的控制回路的不同构型,所述控制回路具有控制装置和由此被操控的水平高度阀装置。
图22至24示出水平高度调节阀的其它实施方式。
图25示出根据图24的水平高度阀的截面XXV-XXV。
图26示意性地示出具有机械水平高度调节阀的空气悬架装置,该机械水平高度调节阀具有集成的促动器,通过该促动器能够改变机械水平高度调节阀的与空气悬架装置的参考水平高度关联的参考位置。
具体实施方式
示出一种未被权利要求措辞所包括的实施方式的附图1在商用车的局部中非常示意性地示出车轮1或车轴2通过空气弹簧波纹管3支撑在车架4或车身结构上。通过空气弹簧波纹管3的充气或排气能够改变水平高度5的变化,该水平高度描述车轮1或车轴2的旋转轴线与车架4的距离。在此例如能够进行充气或排气,以便补偿由于加速、制动、在转弯行驶时、在不平车道的情况下产生的动态的水平高度变化,或者有针对性地引起水平高度变化(例如通过使用者手动地将车架4提升到装卸台的高度)或者用于在高速公路上行驶时或者根据车道的不平度而改变水平高度5。在此将实际水平高度朝固定给定的或可被使用者或通过控制单元改变的参考水平高度的方向改变。
通过水平高度调节阀6控制空气弹簧波纹管3的充气和排气。所述水平高度调节阀构造为单独的结构单元并且具有壳体7,该结构单元也能够模块化地构造,水平高度调节阀6借助所述壳体紧固和固定在车架4上。水平高度调节阀6具有气动接头,在这里是用于与压缩空气源连接的接头8、用于与空气弹簧波纹管3连接的接头9和用于与其它配属于另外的车轴或另外的车轮的空气弹簧波纹管(在这里未示出)连接的接头10。此外,水平高度调节阀6具有可扭转的驱动轴11,其中,通过驱动轴11的扭转来机械地控制空气弹簧波纹管3的充气和排气以及闭锁。
驱动轴11通过机械的耦合机构12与驱动元件13机械耦合,该驱动元件被车轴2或车轮1承载并且随着水平高度变化垂直地运动,而不随着车轮1的旋转一起旋转。对于根据图1的实施例而言,驱动元件13构造为驱动牵杆14,该驱动牵杆在一端部区域中铰接在车轴2或车轮1上。
耦合机构12具有两个耦合杆15,16,所述耦合杆通过铰链17可枢转地相互连接。耦合杆15在背离铰链17的端部区域中固定在驱动轴11上,使得耦合杆15的枢转相应于驱动轴11的枢转。耦合杆16在背离铰链17的端部区域中通过铰链18铰接在驱动牵杆14上。水平高度5的改变导致驱动牵杆14、耦合杆15和耦合杆16之间角度的改变并且从而导致驱动轴11的扭转。
对于根据图1的实施例而言,耦合杆16具有两个耦合杆部件19,20。所述耦合杆部件19,20通过促动器21相互连接。促动器21被电子操控用于改变其长度,借此,所述耦合杆部件19,20之间的距离改变并且耦合杆16的长度改变。因此,通过操控促动器21(与水平高度5改变无关地)也能够引起驱动轴11的扭转,借此,能够电子地引起空气弹簧波纹管3的充气或排气或闭锁并且能够改变参考水平高度。
任意的用于产生纵向执行位移的促动器可以被用作促动器21。仅举一个例子,促动器21可以构造为简单地抵抗弹簧作用的气动缸或构造为双重作用的气动缸,所述气动缸的执行位移通过电子操控至少一个电磁阀来控制。同样,仅举一些非限制性的例子,在这里能够使用螺杆传动装置、具有螺旋传动装置的伺服马达或步进马达,用于沿纵向方向产生执行位移。与图1不同,替代或累加地,用于引起耦合杆15长度改变的促动器21也可以集成到耦合杆15中。用于操控促动器21的气动信号和/或电信号的传递可以通过自由的线路实现或通过集成到耦合机构12中或安装在所述耦合机构上的线路实现。
对于根据图2的未被权利要求措辞所包括的实施例而言,原则上适用针对图1的所述内容,而在这里,在耦合杆15中使用连接耦合杆部件19,20的促动器21,该促动器不改变耦合杆15的长度,而是改变耦合杆部件19,20之间的角度,借此也能够与水平高度5的改变无关地引起驱动轴11的扭转。也能够在至少一个耦合杆15,16中使用至少一个促动器21,通过该促动器不但实现耦合杆长度的调节而且实现所述耦合杆的耦合杆部件的角度位态改变。
对于图1和2而言,根据本发明的水平高度调节阀装置22构造有水平高度调节阀6、机械的耦合机构12和集成在该耦合机构中的促动器21。在此,水平高度调节阀6原则上可以相应于传统的水平高度调节阀构造。尽管水平高度调节阀装置22能够通过与车轮1或车轴2的机械耦合实现机械控制,水平高度调节阀6却优选不具有电部件、电控制接头和控制单元。而是电控制的部件在这里集成到机械的耦合机构12中。
相反地,下面的图3至13示出下述实施方式,即水平高度调节阀装置22由水平高度调节阀6构成,该水平高度调节阀装置不但能够实现根据水平高度5的机械水平高度调节而且能够实现电子水平高度调节。在这种情况下,水平高度调节阀6的驱动轴11构成驱动元件13,该驱动元件相对于阀元件23的相对位置应当能够以电的方式来控制。
对于根据图3的实施例而言,水平高度调节阀6在结构方式上构造为滑阀。操纵元件24可扭转地支承在水平高度调节阀6的壳体7中。所述操纵元件具有偏心件或凸轮25,阀元件23、在这里是阀芯27通过弹簧26被压紧到所述偏心件或凸轮上。根据操纵元件24的旋转角度,偏心件25沿壳体7的孔28的纵向方向推动阀元件23,所述孔构成配合阀元件29。对于图3所示的运行位态而言,控制棱边30将接头9,10通向孔28中的口部31,32封闭,其中,在这里在口部31,32和接头9,10之间分别存在有节流部。如果偏心件25这样地进行枢转,使得阀元件23可以向下运动,则阀元件23的控制棱边30释放口部31,32,借此,接头9,10与构造在阀元件23和配合阀元件29之间的环形空间33连接。随着向下的运动,阀元件23的端侧与阀瓣36(该阀瓣通过弹簧34压抵壳体7的阀座35)分离,借此实现环形空间33和阀元件23的排气的内孔37之间的连接。因此,接头9,10(和从而与此连接的空气弹簧波纹管3)能够经由所述节流部、口部31或者32、环形空间33和排气的内孔37被排气。相反地,如果偏心件25这样地进行扭转,使得阀元件23从根据图3的位态向上运动,则阀元件23将阀瓣36压离阀座35。这导致,在接头8处存在的压缩空气可以经由止回阀38、阀瓣36和阀座35之间的过渡横截面、环形空间33和口部31,32到达接头9,10,借此实现空气弹簧波纹管3的充气。
因此,阀元件23(在这里是可能具有阀瓣26的阀芯27)和在这里由壳体7构成的配合阀元件29的相对位态预给定,对所述空气弹簧波纹管是进行充气、排气还是闭锁:
在图3所示的第一相对位态84中,通过控制棱边30实现将通向空气弹簧波纹管3的接头9,10闭锁。当阀元件、以阀芯27的控制棱边30布置在配合阀元件29(在这里是壳体7)的口部31,32的高度上时,到达该第一相对位态。
如果阀元件23从根据图3的位态向上运动,则到达第二相对位态,在该第二相对位态中,为了使空气弹簧波纹管3充气,接头9,10与接头8连接。在所述第二相对位态中,阀元件23构造有一起运动的阀芯27和阀瓣36。进行充气的过渡横截面构造在具有阀瓣36的阀元件23和配合阀元件29、在这里是阀座35之间。对于所示的实施例而言,随着阀元件23逐渐向上的运动,所述过渡横截面增大。
最后,当阀元件23的控制棱边30已从口部31,32离开向下运动并且阀元件23(在这里是阀芯27)的端侧也已从阀瓣36(在这里是配合阀元件29的不可运动的组成部分)运动离开时,到达第三相对位态,在该第三相对位态中,用于空气弹簧波纹管3的接头9,10被排气。进行排气的内孔37以未示出的方式与用于排气的接头39连接。对于所示实施例而言,随着阀元件23逐渐向下运动,阀元件23的端侧和阀瓣36之间的排气横截面增大。
如果对水平高度的电子控制例如根据图1和图2在水平高度调节阀6外进行,则操纵元件24可以与驱动轴11抗扭地或一体地构造。相反地,根据图3,电子水平高度调节通过改变驱动轴11和操纵元件24之间的相对旋转角度进行,在所述驱动轴上铰接有耦合机构12。为此目的,操纵元件24和驱动轴11能够绕着共同的旋转轴线40旋转。在驱动轴11和操纵元件24之间布置有行星传动装置41,该行星传动装置的结构在图5中示意性地示出。行星传动装置41具有太阳轮42,该太阳轮借助在轴承44,45中的太阳轮轴43可旋转地支承在驱动轴11和操纵元件24中。在此,太阳轮42作为双太阳轮配备有两个相同直径的太阳轮齿部,所述太阳轮齿部与布置在平行平面中的行星轮46,47啮合。支承行星轮46的行星架48与驱动轴11一起扭转。相应地,支承行星轮47的行星架49与操纵元件24一起旋转。行星轮47在径向外侧与相对于壳体固定的空心轮50啮合,而行星轮46与空心轮51啮合,该空心轮能够通过驱动机组54旋转。为此,空心轮51具有外齿部52、例如蜗轮齿部,空心轮51能够通过所述外齿部被驱动轴53(在这里是蜗杆)被驱动机组54(在这里是电动马达)沿两个旋转方向驱动。
水平高度调节阀6的工作方式如下:
在空心轮51未被驱动机组54扭转的情况下,通过行星传动装置41实现驱动轴11与操纵元件24的刚性耦合,使得实现传统的机械水平高度调节。相反地,通过空心轮51的扭转可以引起驱动轴11相对于操纵元件24的相对旋转角度的改变,使得根据驱动机组54的电子操控并且根据由此引起的空心轮51的扭转能够实现对参考水平高度的调节和/或能够有针对性地引起阀元件23和配合阀元件29之间的第一、第二或第三相对位态。对于该实施方式而言,驱动轴11构成驱动元件13。
根据图3,传感器55,56集成到水平高度调节阀6中,所述传感器在这里构造为霍尔传感器。传感器55在此感测驱动元件13的旋转角度,而传感器56感测操纵元件24的旋转角度。为将传感器55,56构造为霍尔传感器,驱动元件13和操纵元件24在其周面区域中具有永磁体,该永磁体如所示那样紧密相邻地从传感器55,56的接收器旁经过。
对于所示实施例而言,传感器55,56与电路板57连接或者甚至被该电路板承载,所述电路板优选也负责驱动机组54的操控和传感器55,56信号的分析处理。水平高度调节阀6在这种情况下也具有电接头,尤其用于与数据总线连接、与其它控制单元连接和/或电力供应。
图6和7示出水平高度调节阀6,在该水平高度调节阀中(在其它方面相应于图3至6的构型的情况下),另外的行星传动装置41连接到驱动元件13和操纵元件24之间,该另外的行星传动装置在图8中示意性地示出。在这里,构造有两个行星轮58,59的双行星装置60相对于与驱动元件13一起扭转的行星架48可旋转地支承。行星轮58在此仅在径向外侧与空心轮51啮合,该空心轮具有齿部52并且被驱动机组54驱动。相反地,行星轮59仅在径向内侧与太阳轮42啮合,该太阳轮在这种情况下与操纵元件24抗扭地连接。通过合适地选择行星架48和行星轮58,59的半径,可以选择驱动元件13和操纵元件24之间的传动比,其中,驱动元件13和操纵元件24也能够扭转相同的角度。在这里也可以通过操纵促动器21实现对参考水平高度的调节。
图9示意性地示出在水平高度调节阀6中可使用在驱动元件13和操纵元件24之间的另外的行星传动装置41。在这里,驱动元件13直接驱动太阳轮42。操纵元件24与空心轮50固定地连接。唯一的行星轮46(或者相应的行星轮组)在这里在径向外侧与空心轮50啮合并且在径向内侧与太阳轮42啮合。支承行星轮46的行星架48在无电子控制的情况下被驱动机组54保持固定,而所述行星架通过电子控制和驱动机组54能够被扭转。
图10示出水平高度调节阀6的变型的实施方式,在该实施方式中,驱动轴11的扭转通过驱动连接结构61转化为操纵元件24的平移运动。驱动连接结构61具有偏心件62,该偏心件随着驱动轴11扭转。偏心件62嵌接到操纵元件24的凹槽或者说槽63中,借此,偏心件62的旋转能够引起操纵元件24的平移运动。在这种情况下,促动器21在操纵元件24和阀元件23之间起作用。促动器21在此产生纵向移动或阀元件23从操纵元件24中的“驶出和驶入”。例如,所述促动器在这里构造为借助驱动机组54被驱动的螺杆传动装置、轴向步进马达或类似装置。在这里,通过用于操纵元件24平移运动的操纵轴线64的偏心布置和阀元件23通过促动器21从操纵元件24中的驶入和驶出以及通过阀元件23经由支撑翼65,66偏心地支撑,实现避免操纵元件24在水平高度调节阀6的壳体7中的扭转。
根据图11,(在其它方面相应于图10的构型的情况下)摩擦元件67集成到操纵元件24中,该摩擦元件这样提高在驱动元件13、促动器21和阀元件23之间力流中的摩擦,使得对于阀元件的曾经引起的位置,即使在驱动机组54未通电的情况下由于自锁也不会对阀元件23进行不希望的调节。对于所示实施例而言,操纵元件24具有从用于接收阀元件23的纵向孔出发的盲孔68,弹簧69的一个弹簧固定点支撑在所述盲孔的底部上。弹簧69被预紧并且为了增加摩擦借助其另一弹簧固定点使例如由橡胶制成的摩擦体70压抵阀元件23的周面。
图12和13示出盘式结构的水平高度调节阀6。在盘式结构的水平高度调节阀的基本构造方面参考与此相关的现有技术。在这里,水平高度调节阀6具有三个阀盘71,72,73。阀盘71,72,73以该顺序被置入到壳体7的孔74中。阀盘71,72,73通过弹簧75在彼此密封的情况下(除所希望的过渡横截面和通道外)压抵孔74的底部,为此在这里未示出的密封元件可以补充地在阀盘71,72,73之间起作用。阀盘71静止并且不可旋转地布置在壳体7中,为与接头8,39连接而提供传递通道76,77,在这里呈阀盘71的阶梯状错开的贯通孔形式。中间的阀盘72可以通过促动器21被扭转。对于所示实施例而言,促动器21如在前面的实施方式中那样构造有驱动轴53(尤其蜗杆)和驱动机组54,其中,驱动轴53与阀盘72的外齿部啮合。阀盘72在面向阀盘71的一侧上具有沿周向方向连贯的周向通道78,79,所述周向通道构造为周向槽,并且传递通道76,77如所示那样通向所述周向通道中。根据图12,阀盘72具有连贯的长形孔80,81,82,所述长形孔以不同的延伸量在部分周边上延伸并且相对彼此同心地布置。在此,长形孔80大约从01:30时钟位态延伸到02:45时钟位态。长形孔81从01:30时钟位态延伸到04:15时钟位态。长形孔82从03:15时钟位态延伸到04:15时钟位态。长形孔81与阀盘71,72,73的旋转角度无关地与用于空气弹簧波纹管3的接头9永久地处于气动连接中,这可以通过穿过阀盘71的适合的通道和槽来实现。长形孔80经由周向通道79与接头8处于永久连接中,而长形孔82经由周向通道78与接头39永久地处于气动连接中。阀盘73在面向阀盘72的一侧上具有构造为径向槽的传递通道83。在图12中,借助图12中的黑色线示意性地示出用于阀盘73的不同旋转角度的传递通道83。在阀盘72,73之间的所述第一相对位态84中,传递通道83与长形孔81而不与长形孔80,82气动地连接。以这种方式,用于空气弹簧波纹管3的接头9通过阀盘72,73之间的接触闭锁。阀盘73在这里通过四棱部85抗扭地、但轴向可移动地与驱动元件13或驱动轴11连接。水平高度5的减小导致阀盘73通过驱动元件13逆时针朝第二相对位态86的方向枢转(参见图12)。在该第二相对位态中,传递通道83将长形孔80,81相互连接,而不存在到长形孔82的连接。因此,在所述第二相对位态86中实现接头9与接头8的连接,使得能够实现空气弹簧波纹管3的充气。相反地,水平高度5的增加导致阀盘73顺时针地朝第三相对位态87的方向枢转。在第三相对位态中87,传递通道83将长形孔81,82相互连接,而不存在到长形孔80的连接。因此,在第三相对位态87中实现接头39与接头9连接,借此实现空气弹簧波纹管3的排气。因此,如之前所说明的,借助水平高度调节阀6能够实现传统的机械水平高度调节,尤其通过机械的耦合机构12。此外,补充地,通过阀盘72借助促动器21扭转,可以调节参考水平高度和/或也通过电子控制实现动态的水平高度调节。如在图12中所示,能够在阀盘72上设置相应于长形孔80,81,82的另外的长形孔以及在阀盘73上设置另外的传递通道83,以便也能够实现用于双回路的空气悬架装置的水平高度调节。
对于该实施例而言,在电子水平高度调节时,不介入到从车轮1或车轴到阀元件23的机械传递路径中,所述阀元件在这里由阀盘73构成。而且在这里使用不能够电子调节的机械式耦合机构12。对于该构型,对配合阀元件29进行电子调节,所述配合阀元件在这里由阀盘72构成。
相应地,在水平高度调节阀6构造为滑阀(参见图3)的实施例中,通过阀元件23的运动引起机械水平高度调节,而配合阀元件29在这种情况下不由壳体7构成,而是由相对于所述壳体可移动地支承的套筒构成,该套筒然后可以构成控制棱边或限界过渡横截面,并且该套筒可以通过促动器21被移动用于电子水平高度调节。
图14示出水平高度调节阀装置22,尤其水平高度调节阀6集成到用于商用车空气悬架装置的电子气动控制回路88中。在这里,耦合机构12仅示意性地示出。接头9在这里与车辆右侧的空气弹簧波纹管3a,3b,3c以串联所述空气弹簧波纹管3a,3b,3c的方式连接,而接头10相应地与车辆左侧的空气弹簧波纹管3d,3e,3f连接。从储存容器89向接头8供给压缩空气。空气弹簧波纹管3a-3f分别配属于车轮1a-1f或配属于车轮1a-1f的车轴。水平高度调节阀装置22或水平高度调节阀6具有电接头90。在这里,控制线路91附接到接头90上,用于操控促动器21的控制信号通过所述控制线路被传输给水平高度调节阀装置22。控制信号通过电子控制装置92生成,该电子控制装置具有控制输出端93,控制线路91附接到该控制输出端上并且将控制信号通过该控制输出端传递给水平高度调节阀装置22。电子控制装置92可以是ABS或EBS控制单元,而这不是强制性的情况。电子控制装置92可以构造为集成的单个的结构单元、构造为模块化的结构单元或也可以构造有多个子控制单元的分布式结构单元。此外,电子控制装置92具有输入接头94,水平高度信号通过该输入接头被供应给控制装置92。对于根据图14的实施例而言,所述水平高度信号来源于传统构造的水平高度调节阀95,该传统构造的水平高度调节阀例如配属于三个轴中的一个轴,并且水平高度传感器可以集成到该传统构造的水平高度调节阀中。替代地,输入接头94可以与任意的其它水平高度传感器连接,所述任意的其它水平高度传感器在任意车轴上感测车轴的和/或车轮的水平高度。通过另外的控制输入端96或接口97,控制装置92与操作元件98连接。操作者可以通过操作元件98手动并且任意地引起水平高度变化或预给定参考水平高度、引起预给定的装卸台水平高度或者引起提升或降低。操作元件98可以任意地构造,只要在这里能够生成电信号,该电信号将操作者的相应希望传输给控制装置92。仅举一些非限制性的例子,操作元件98可以具有至少一个开关、至少一个可枢转的操纵杆、至少一个可平移运动的操作元件等类似构件,所述操作元件的操纵与操作者的希望关联并且生成用于控制装置92的相应输入信号。例如,相应于文献WO 2014/124944 A1也能够构造并且操纵操作元件98,其中,该文献变为本专利申请的内容。如果存在电力供应,则可以通过操作元件98由操作者来影响水平高度5或改变参考水平高度。控制装置92将由操作者在操作元件98上预给定的信号转化为对促动器21适合的操控。如果例如通过操作元件98在装卸台处预给定相应于该装卸台高度的所希望的参考水平高度,则也可以在取消电力供应的情况下在装载或卸载时通过机械的耦合机构12实现机械水平高度调节,在机械水平高度调节时保持通过操作元件98预给定的、改变的参考水平高度。
根据图15,在其它方面基本上相应于根据图14的构型的结构和功能的情况下,代替外部的水平高度传感器,控制装置92使用集成到水平高度调节阀装置22中的传感器、尤其传感器55,56的信号。水平高度调节阀装置22在这种情况下具有用于传感器信号的输出端99,所述传感器信号然后通过信号线路100被供应给控制装置92的输入接头94。
对于根据图14和15的实施例而言,车辆侧的空气弹簧波纹管3d,3e,3f通过压力信号线路101与控制装置92的气动接头102连接。在控制装置92中则可以存在压力传感器,该压力传感器感测在接头102处的压力,借此,在控制装置92中然后也知道在空气弹簧波纹管3d,3e,3f中的压力并且该压力可以被用于控制或者调节。此外,控制装置92可以具有接头103,储存容器89附接到该接头上。通过集成到控制装置92中的压力传感器然后也可以感测在储存容器89中的压力,并且该压力也可以被控制装置92的控制或调节考虑。操作元件98能够通过总线系统与控制装置92的接口97通信,其中,通过总线系统104然后也可以将其它运行参量例如转向角度、车辆速度、挡位、地理地点等传递给控制装置92。同样,控制装置92能够通过总线系统104将运行参量例如在空气弹簧波纹管和/或储存容器中的压力、水平高度5等传递给其它控制装置。
图16示出水平高度调节阀装置22通过传统的升降切换阀105与车辆两侧的空气弹簧波纹管3a-3f连接的实施方式,所述传统的升降切换阀例如是由哈尔德克斯制动产品有限公司(Haldex Brake Products GmbH)以名称“COLAS”销售的产品或由竞争对手威伯科有限公司(WABCO GmbH)以名称“TASC”销售的产品。原则上,这种升降切换阀105也能够在水平高度调节阀装置22上游布置在储存容器89和水平高度调节阀装置22之间,而升降切换阀105在这里布置在水平高度调节阀装置22下游。除根据图14和15也能够在借助控制装置92有些情况下也动态进行的水平高度调节的基础上、在由使用者通过操作元件98预给定的希望的基础上以及纯机械地通过耦合机构12来改变水平高度5外,也可以据此借助升降切换阀105引起水平高度变化,尤其在装卸台处。然而在这种情况下也可能不利的是,当对车辆进行装载或卸载时,在存在电力供应以及不存在电力供应的情况下都不补充调节曾经由驾驶员通过升降切换阀105预给定的水平高度。在这种情况下,控制装置92能够具有另外的控制输出端106,该另外的控制输出端与升降切换阀105的控制输入端107连接。在这种情况下,控制装置92也为下述情况生成所谓的复位到行驶信号(Reset-to-Ride-Signal):从行驶速度传感器、挂挡、操纵制动踏板、操纵制动灯开关等识别到行驶开始。所述复位到行驶信号通过控制装置92的控制输出端106被传递给升降切换阀105的控制输入端107,借此,即使使用者忘记了通过手动操纵升降切换阀而将升降切换阀105再次转换到行驶位态中,升降切换阀105也从提升、降低和/或停止位态中被转换到行驶位态中,在该行驶位态中通过水平高度调节阀装置22进行水平高度调节。在关于升降切换阀105和复位到行驶功能的现有技术方面,示例性地参考文献EP 1 712 380 B1、EP 2 067 638 B1、EP 0 520 147 B1和EP 0 520 148 B1,其中,借助控制装置92的解除信号或复位到行驶信号能够解除升降切换阀105的提升和/或降低位态的锁止或者锁定。然而,另一方面,假如不存在电力供应时,附加的升降切换阀105使得也能够手动地改变水平高度。
对于根据图17的实施例而言,使用双向线路108,该双向线路通过双向接头109,110在一端部区域中与控制装置92连接,而在另一端部区域中与水平高度调节阀装置22连接。一方面,水平高度信号可以通过双向线路108从水平高度调节阀装置22被传递到控制装置92上;另一方面,所述控制信号可以通过双向线路108从控制装置92被传递到水平高度调节阀装置22上用于操控促动器21。
图18示出一种实施方式,在该实施方式中,操作元件92本身构造为电子控制装置92并且具有控制输出端93,通过该控制输出端将控制信号传递到水平高度调节阀装置22的接头90上。在这里也能够将关于水平高度调节阀装置22的水平高度5的信号沿相反方向,例如通过双向线路从该水平高度调节阀装置传递到控制装置92或者操作元件98上用于在控制装置92中进一步处理。另一方面,水平高度5的信号通过水平高度调节阀装置22的输出端111被传递到另外的控制单元,在这里是EBS控制单元112,用于进一步处理。在这种情况下,EBS控制单元112不负责电子控制水平高度调节阀装置22,而是仅负责控制制动器。同样,在这里能够实现信号在各个部件之间通过总线系统的传递,即例如在操作元件98和水平高度调节阀装置22之间和/或在水平高度调节阀装置22和EBS控制单元112之间的传递。在该实施方式中,传统的升降切换阀105也能够可选地附加集成到控制回路88中。
操作元件98也能够仅将切换信号传输到水平高度调节阀装置22的控制单元或者电路板上,其中,操作元件98的信号然后能够被直接供应给水平高度调节阀装置22的控制单元。然后,对所述信号的处理发生在水平高度调节阀装置22的控制单元或电路板上(相应的情况也适用于前面的其它附图)。
图19示出一个实施方式,在该实施方式中存在附加的电子控制单元113,该附加的电子控制单元预给定用于所谓的负载转移(Load-Transfer)阀装置114的气动压力。该负载转移阀装置114具有电磁阀115,116,所述电磁阀同样被EBS控制单元112控制。通过EBS控制单元112的控制以及控制单元113的控制在这里实现以下目的:以相同的负载加载车辆的不同轴。
对于根据图20的构型而言,EBS控制单元112也负责控制升降轴系统117。
图21示出控制回路88的一个实施方式,在该实施方式中,第一控制装置92操控水平高度调节阀装置6,22,在该水平高度调节阀装置中电子水平高度调节以及机械水平高度调节都是可能的。水平高度调节阀装置22在这种情况下负责两个车轴的空气弹簧波纹管3a,3b以及3d,3e的双回路水平高度调节。另外的控制装置113纯电地操控另外的水平高度调节阀118,通过该另外的水平高度调节阀实现对空气弹簧波纹管3c,3f的水平高度调节。在此,控制装置92,113相互通信,借此,也能够使一方面空气弹簧波纹管3a,3b以及3d,3e的水平高度与另一方面空气弹簧波纹管3c,3f的水平高度相适配或相协调。
对于所示实施例而言也可能的是,一方面,手动的希望可以由使用者通过操作元件98预给定,借此,操作元件98借助其控制装置生成用于操控水平高度调节阀装置22的促动器21的控制信号。另一方面,在其它运行状况中,可以通过EBS控制单元112对水平高度调节阀装置22的促动器21进行操控。
在下面提及水平高度调节阀装置22、水平高度调节阀6和/或控制回路88的其它可选的构型,所述构型可以替代或累加地和/或结合之前阐述的实施例中的一个实施例使用:
对于本发明的一个构型而言,电子控制装置92具有用于机械控制的水平高度调节阀装置22的控制输出端93,如之前已经所说明的那样并且也是权利要求的内容。对于该构型而言,控制装置92具有控制逻辑,该控制逻辑在控制输出端93上生成用于改变水平高度调节阀装置22的阀元件23和驱动元件13的相对位态的控制信号和/或用于改变配合阀元件29相对于接收阀元件23和配合阀元件29的壳体7的相对位态的控制信号。
可选地,所述控制装置也能够具有控制逻辑,该控制逻辑为在行驶中的动态水平高度调节生成用于促动器21的控制信号,在所述控制信号的基础上,促动器21这样改变阀元件23和配合阀元件29的相对位态,使得产生阀元件23和配合阀元件29的相对位态的改变,该改变的量不同于在进行纯机械水平高度调节时能产生的阀元件23和配合阀元件29的相对位态的改变的量。
可选地,控制装置29也能够具有控制逻辑,该控制逻辑为动态的水平高度调节生成用于促动器21的控制信号,在所述控制信号的基础上,促动器21这样改变阀元件23和配合阀元件29的相对位态,使得尽管在纯机械水平高度调节的基础上将产生第二或者第三相对位态86,87,阀元件23和配合阀元件29却保持在第一相对位态84中或被转换到该第一相对位态中。
可选地,所述控制装置能够具有控制逻辑,该控制逻辑在控制输出端93上生成用于升降切换阀105的复位到行驶控制信号。
在一个构型中,控制装置92可以具有双向接头109和/或用于总线系统104的接口97。
控制装置92能够具有机电的操作元件98,通过该机电的操作元件可以由操作者影响水平高度。
控制装置92能够与ABS或EBS控制单元113或者其它控制单元集成地构造。
控制装置92能够具有电控制输出端,该电控制输出端能够与负载转移阀装置114的电磁阀115,116或者控制单元113连接。
此外,如之前已经阐述的那样,电子控制装置92能够与附接在电子控制装置92的控制输出端93上的水平高度调节阀装置22一起是电子气动控制回路88的组成部分。
可选地,所述控制回路88也可以具有可手动操纵的机械气动式升降切换阀105,操作者可以通过该升降切换阀引起水平高度5的变化。
控制回路88可以具有可手动操纵的操作元件98,该操作元件的由操作者预给定的电控制信号被供应给电子控制装置92的控制输入端96,这能够实现,以便传输操作者关于提升或降低的希望。
同样,在控制回路中能够存在至少一个传感器55,56,该传感器感测驱动元件13或驱动轴11和操纵元件24的相对位态或者驱动元件13、驱动轴11和/或操纵元件24的位态。在这种情况下,电子控制装置92的控制逻辑在至少一个传感器55,56信号的基础上求取用于水平高度调节阀装置的促动器21的控制信号。
所述商用车也能够配备为自卸车。在这种情况下,控制装置92也可以根据倾斜信号这样操控促动器21,使得由于料斗或其它车身结构的倾斜而引起的自卸车重心移位可以通过水平高度变化来抵消。
控制装置92也能够在商用车行驶时根据行驶速度进行水平高度5的适配。
此外,控制装置92可以设定水平高度调节阀的闭锁位态,在该闭锁位态中停用机械水平高度调节,这尤其为了避免在驶过弯道时和/或例如在红绿灯区域中制动或者加速时可能出现所谓的“摇摆”。
在控制装置92中也能够存储预定的参考水平高度,该参考水平高度然后可以被使用者在操作元件98上激活和/或被控制装置根据运行条件自动选择并且然后被促动器92调整。
同样,在例如通过GPS传感器识别到已知的目标地点、尤其装卸台时,能够自动化地引起适合的水平高度。
控制装置92能够与智能手机通信或水平高度调节阀6能够直接与智能手机通信,使得通过智能手机也可以预给定水平高度变化,借此,智能手机然后至少可以承担操作元件98的部分功能。优选地,步进马达用作促动器21。
在本发明的范畴内,机械水平高度调节和电子水平高度调节使用相同的阀部件用于提供空气弹簧波纹管的闭锁、充气和排气。对于根据图3至13的实施例而言,这些阀部件集成到水平高度调节阀的壳体7中。
促动器21也能够直接在车轮1或车轴2和耦合机构12之间起作用,例如借助通过促动器21引起的驱动牵杆14的扭转。
图22以纵截面示出水平高度调节阀6的另一实施方式。在这里,由驱动轴11构成的驱动元件13在没有中间连接有另外的传动装置(如行星传动装置41)的情况下通过偏心件25驱动阀元件23。为了简化装配和/或确保水平高度调节阀6的参考位置的可手动调整性,阀元件23可以如所示那样通过螺纹连接与接触体119连接,该接触体被偏心件25操纵。对于该实施方式而言,阀座35不由水平高度调节阀6的壳体7构成,而是由执行活塞120构成。在假设执行活塞固定的情况下,根据驱动轴11的扭转和阀元件23的与此关联的位态,在阀体23处于下方位态中时实现排气,在根据图22的阀位态中实现空气弹簧波纹管的闭锁,并且在相对于根据图22的阀位态提升的阀位态中实现空气弹簧波纹管的充气。参考位置,在这里是根据图22的闭锁位态,可以通过执行活塞120的移动被改变,该执行活塞因此构成负责预给定参考位置的配合阀元件29。
能够以如下方式来引起执行活塞120的运动:
壳体7具有两个气动的控制接头121,122。执行活塞120可轴向移动地在壳体7的凹槽中被引导。执行活塞120的在图22中所示居中的运行位态通过弹簧123,124来保险,所述弹簧沿相反方向加载执行活塞120。执行活塞120分别借助活塞面125,126和壳体7的凹槽来限界压力室127,128,配属的控制接头121,122分别通向所述压力室中。执行活塞120的活塞面125,126相对彼此相反地取向。通过电磁阀129,130,在这里是两位三通电磁阀,加载控制接头121,122。电磁阀129,130在图22中起作用的运行位态中使配属的压力室127,128排气,而电磁阀129,130中的一个电磁阀的切换导致选择性地使配属的压力室127,128充气。在对压力室127加载压力时在活塞面125上引起的挤压力导致,执行活塞120抵抗通过弹簧126的加载向下移动,直到执行活塞120压抵壳体7的止挡。相应地,通过对压力室128加载压力,在压力室127无压力时,执行活塞120可以从根据图22的位态抵抗弹簧123的加载向上运动。根据图22在没有对压力室127,128加载压力(或者对于对压力室127,128同时加载压力)的情况下,产生居中的第一参考位置,而对压力室127加载压力在没有对压力室128加载压力的情况下导致下方的第二参考位置,并且对压力室128加载压力在没有对压力室127加载压力的情况下导致提升的第三参考位置。电磁阀129,130可以被任意的控制单元(例如也被EBS控制单元)通过电控制线路操控。电磁阀129,130通过压缩空气源被供给压缩空气,其中,相同的压缩空气源优选也是对所述空气弹簧波纹管进行充气的压缩空气源。电磁阀129,130也能够集成到控制单元中,尤其EBS控制单元中,使得在所述控制单元和水平高度调节阀6之间仅需要两个气动线路连接。对于根据图22的实施例而言,执行活塞120构造为套筒,所述套筒在面向阀瓣36的一侧上构成阀座35、在两个端部区域中相对于壳体7通过密封元件被密封、在这些密封部位之间构成一种具有两个活塞面125,126的环形活塞、在横向孔的两侧上为了形成口部31同样相对于所述壳体被密封,并且阀元件23延伸穿过所述壳体的内孔。
对于根据图23的实施例而言,执行活塞120构造有两个能够伸缩的并且套筒状的执行活塞部件131,132。径向地布置在内部的执行活塞部件131在面向阀瓣36的端部区域中构成阀座35。弹簧133将执行活塞部件131的凸肩134压抵执行活塞部件132的内凸缘135,借此,执行活塞部件132也压抵壳体7的凸肩136。以这种方式,预给定执行活塞部件131的最下方的第一参考位置。通过切换电磁阀129,能够以压力加载压力室137。压力室137通过执行活塞部件131的活塞面138限界。通过压力室137的加载和在活塞面138上引起的挤压力,执行活塞部件131能够抵抗弹簧133的加载相对于执行活塞部件132向上运动,直到执行活塞部件131的凸肩139贴靠到执行活塞132的内凸缘140上。借此,预给定提升的第二参考位置。如果要引起进一步提升的第三参考位置,则通过电磁阀130压力加载压力室141,该压力室被由执行活塞132的下端侧构成的活塞面142限界。在这里生产的挤压力可以抵抗弹簧133的加载导致两个执行活塞部件131,132的共同运动,此外,在所述两个执行活塞部件共同运动时,凸肩139贴靠在内凸缘140上。
如果借助加载压力室137,141而导致的执行位移不同,则可以通过对压力室141加载压力在没有对压力室137加载压力的情况下而引起另外的参考位置。如果要能够引起所述另外的参考位置,则可以使用另外的被相应地彼此嵌套的套筒状执行活塞部件,这些执行活塞部件具有配属的压力室和配属的电磁阀。
根据图24和25的实施例基本上相应于根据图6的实施例。然而,在这里不借助电驱动机组54引起驱动轴53的扭转。而是在这里通过气动运行的促动器143来驱动驱动轴53。优选地,气动运行的促动器143是叶片式马达144或旋转活塞马达145。在此,可以气动地影响执行力矩和/或执行角度,这能够通过电磁阀129,130实现。
图26示意性地示出空气悬架装置146,该空气悬架装置在这里构成具有回路147,148的双回路,所述回路具有空气弹簧波纹管3a至3f。
水平高度调节阀6具有用于两个回路147,148的输出端9,10。此外,水平高度调节阀6具有接头8,该接头为了供给水平高度调节阀6而与压缩空气源、尤其容器连接。在水平高度调节阀6中布置有止回阀38,该止回阀能够实现从接头8到壳体7的内部空间中的压缩空气供应,但防止压缩空气经由接头8逸出。
根据空气弹簧波纹管3的水平高度并且按照促动器21的操纵而引起空气弹簧波纹管3的充气、排气和闭锁的阀在这里构造为双座阀149。该双座阀149具有构成阀座35的阀座体150、阀元件23以及阀瓣36,所述阀元件在这里构造为与排气部151连接的空心体并且构造为阀挺杆。阀瓣36通过弹簧34朝阀座35的方向被加载。如果由于所述加载,阀瓣36贴靠在阀座35上,则双座阀1499阻止压缩气体从接头8溢出到接头9,10,借此,不能够实现空气弹簧波纹管3的充气。阀元件23与车辆的配属的轴或车辆的车轮这样机械地耦合,使得根据轴或车轮的水平高度改变阀元件23相对于阀瓣36和/或阀座35的相对位态。在此,阀元件23优选占据下述相对位态:
a)在图26中起作用的相对位态中,阀元件23在端侧贴靠在阀瓣36上,借此,接头9,10经由阀元件23的内孔37与排气部151的连接被闭锁,使得不能够实现空气弹簧波纹管3的排气。同时,如之前所阐述的,通过贴靠在阀座35上的阀瓣36闭锁接头8与接头9,10的连接,使得也不能够对空气弹簧波纹管3进行充气。因此,存在双座阀149的闭锁位态。
b)如果阀元件23在图26中由于水平高度的不希望的降低而向上运动,则阀瓣36(在进一步阻止压缩空气经由内孔37溢出到排气部151的情况下)向上并且离开阀座35运动,使得接头8与接头9,10连接并且对空气弹簧波纹管3进行充气。因此,存在双座阀149的充气位态。
c)相反地,如果对于过大的水平高度,阀元件23从根据图26的起始位态向下运动,则阀瓣36不能够跟随阀元件23,而是阀瓣36通过弹簧34压紧到阀座35上。因此,接头8,9,10的连接被禁止,并且不能够对空气弹簧波纹管3进行充气。由于阀元件23在图26中向下运动,实现阀元件23的端侧和阀瓣36之间的过渡横截面,然而借此,压缩空气能够从接头9,10经由所述过渡横截面和内孔37溢出到排气部151。因此,对于这种相对位态进行空气弹簧波纹管3的排气。因此,存在双座阀149的排气位态。
对于所示实施例而言(这不是强制性的情况),双座阀149经由环形空间152和至少一个节流孔153与接头9,10连接,所述环形空间在阀元件23的外周面和阀座体150的内表面之间与阀座35相邻地构造,所述节流孔沿径向方向贯穿阀座体150。同样可选地,阀元件23如在图26中所示那样能够具有凸缘或控制棱边154,该控制棱边在双座阀149的在图26中起作用的闭锁位态中至少部分地覆盖节流孔153,而所述凸缘或控制棱边154在阀元件23的充气和排气位态中可以释放节流孔153。至少一个节流孔153例如具有在2.50至3.00mm、尤其2.70至2.90mm范围内的最大直径。
闭锁位态的位置和从而水平高度调节阀6的参考位置可以通过阀座体150的运动被改变,所述参考位置与轴或车轮的参考水平高度关联。根据在图22和23中所示的实施例,阀座体150的运动通过电促动器被控制,该电促动器构造为电控制的气动操纵执行活塞,而对于根据图26的实施例而言,通过促动器21实现对阀座体150位置的调节,该促动器构造为电驱动装置155。在此,电驱动装置155可以构造为线性驱动装置或也可以构造为旋转驱动装置,所述电驱动装置然后可以直接地或者在中间连接有任意的传动装置或其它机械传递装置的情况下引起阀座体150的所希望的平移运动。对于图26所示的实施例而言,电驱动装置155通过螺纹或螺杆传动装置156驱动阀座体150。螺杆传动装置156具有螺杆螺母157,该螺杆螺母能够旋转、但不能够轴向移动地相对于壳体7被引导。螺杆螺母157通过传动装置或如在这里所示那样直接被电驱动装置155驱动、即置于旋转中。螺杆螺母157借助其内螺纹158与阀座体150的外螺纹159啮合。阀座体150在壳体7中被这样引导,使得该阀座体可以被平移运动用于打开和关闭双座阀149,但不能够实现阀座体150的旋转。阀座体150的构成外螺纹的端部区域构成螺杆传动装置156的螺杆160。对于所示的实施例而言,通过阀座体150的突起部161防止阀座体150扭转,该突起部在壳体7的纵向槽162中无间隙地或者仅沿周向方向具有小间隙地被引导。
对于根据图26的实施例而言,使用水平高度变化与阀体23的平移运动的特别耦合,而这不是强制性的情况:在这里,在随着车轮或车轴运动、即枢转的铰接件163和阀元件23之间使用另外的螺杆传动装置164。在这里,能够扭转、但不能够轴向移动地支承在壳体7上的螺杆螺母165与铰接件163连接,使得与铰接件163一起实现螺杆螺母165的旋转。螺杆螺母165具有内螺纹166,该内螺纹与阀元件23的端部区域的外螺纹167啮合,该端部区域因此构成螺纹传动装置164的螺杆168。阀元件23能够轴向移动,但不能够绕着纵向轴线旋转。对于所示的实施例而言,这通过下述方式实现,即阀座体150在用于穿过阀元件23的凹槽中具有至少一个突起部169,该突起部沿周向方向无间隙地或具有小间隙地在纵向槽170中被引导。因此,阀元件23与阀座体150抗扭地耦合,而阀座体150又与壳体7抗扭地耦合。
通过传感器能够直接地或者间接地感测阀座体150的位置和/或该位置的改变。在此,传感器可以直接感测所述位置。为此能够使用非接触式传感器,例如基于霍尔效应的传感器。在此,传感器可以感测阀座体150相对于壳体7的绝对位置。然而,如在图26中示意性所示,传感器176也尽可能地集成到驱动装置155中。在此,传感器176例如可以构造为旋转角度传感器,该旋转角度传感器可以与控制单元171连接。借助传感器176感测到的旋转角度能够以简单的方式在考虑螺杆传动装置156的驱动特性的情况下换算为阀座体150的位置改变。
通过具有ECU 172的电子控制单元171实现对促动器21或者电驱动装置155的操控。控制单元171例如通过线路或数据总线173与电力供应装置或串行数据接口、例如CAN总线连接。此外,控制单元171通过数据总线或线路174与手动的操作单元175连接,使用者能够通过该手动的操作单元预给定对额定水平高度的手动改变,例如用于在装卸台处为了装载和卸载而提升或降低水平高度。通过所述手动的操作单元或一个手动的操作单元和/或自动地借助控制单元也能够实现对水平高度的自动适配,这例如也是为了尤其在城市中、在乡村道路和在高速公路上行驶期间确保不同的行驶高度的情况。通过控制单元171在识别到车辆例如从装卸台驶离时实施所谓的“复位到行驶功能”,在该功能中,通过促动器21从手动预给定的装卸台水平高度恢复到用于行驶的额定水平高度。同样,同样,当例如通过机械或光学器件求得装卸台高度时,通过对电驱动装置155的自动电子操控而实现自动地适配车辆装卸台的水平高度或者例如在识别到驶向具有预给定的装卸台高度的装卸台时随着接近装卸台而适配该装卸台高度。对于根据图26的实施例而言,与铰接件163抗扭地连接并且相对于壳体7可旋转地支承的螺杆螺母165构成驱动元件13,该驱动元件又构成水平高度调节阀6的可旋转的驱动轴11。
如果曾经通过电子操控促动器21已经预给定额定水平高度或任意的装卸台水平高度,则通过机械水平高度调节在没有电力供应的情况下也可以进行水平高度调节、即保持电子地预给定的额定水平高度或装卸台水平高度。这不但可以在静止时而且可以在车辆行驶时是这种情况。也能够借助电缆连接的或无线的远程操作实现对额定水平高度的电子调节。
优选地,水平高度调节阀装置22具有存储装置,通过该存储装置在不存在电力供应的情况下也能够存储数据,例如当前的额定水平高度或装卸台水平高度。一种驱动单元能够用作电驱动装置155,该驱动单元一方面具有电马达,另一方面已经具有集成的传动装置。
附图标记列表
1 车轮
2 车轴
3 空气弹簧波纹管
4 车架
5 水平高度
6 水平高度调节阀
7 壳体
8 接头
9 接头
10 接头
11 驱动轴
12 机械的耦合机构
13 驱动元件
14 驱动牵杆
15 耦合杆
16 耦合杆
17 铰链
18 铰链
19 耦合杆部件
20 耦合杆部件
21 促动器
22 水平高度调节阀装置
23 阀元件
24 操纵元件
25 偏心件
26 弹簧
27 阀芯
28 孔
29 配合阀元件
30 控制棱边
31 口部
32 口部
33 环形空间
34 弹簧
35 阀座
36 阀瓣
37 内孔
38 止回阀
39 接头
40 旋转轴线
41 行星传动装置
42 太阳轮
43 太阳轮轴
44 轴承
45 轴承
46 行星轮
47 行星轮
48 行星架
49 行星架
50 空心轮
51 空心轮
52 外齿部
53 驱动轴
54 驱动机组
55 传感器
56 传感器
57 电路板
58 行星轮
59 行星轮
60 双行星装置
61 驱动连接结构
62 偏心件
63 凹槽
64 操纵轴线
65 支撑翼
66 支撑翼
67 摩擦元件
68 盲孔
69 弹簧
70 摩擦体
71 阀盘
72 阀盘
73 阀盘
74 孔
75 弹簧
76 传递通道
77 传递通道
78 周向通道
79 周向通道
80 长形孔
81 长形孔
82 长形孔
83 传递通道
84 第一相对位态
85 四棱部
86 第二相对位态
87 第三相对位态
88 控制回路
89 储存容器
90 接头
91 控制线路
92 电子控制装置
93 控制输出端
94 输入接头
95 水平高度调节阀
96 控制输入端
97 接口
98 操作元件
99 输出端
100 信号线路
101 压力信号线路
102 接头
103 接头
104 总线系统
105 升降阀单元
106 控制输出端
107 控制输入端
108 双向线路
109 接头
110 接头
111 输出端
112 EBS控制单元
113 控制单元
114 负载转移阀装置
115 电磁阀
116 电磁阀
117 升降轴系统
118 水平高度调节阀
119 接触体
120 执行活塞
121 控制接头
122 控制接头
123 弹簧
124 弹簧
125 活塞面
126 活塞面
127 压力室
128 压力室
129 电磁阀
130 电磁阀
131 执行活塞部件
132 执行活塞部件
133 弹簧
134 凸肩
135 内凸缘
136 凸肩
137 压力室
138 活塞面
139 凸肩
140 内凸缘
141 压力室
142 活塞面
143 气动运行的促动器
144 叶片式马达
145 旋转活塞马达
146 空气悬架装置
147 回路
148 回路
149 双座阀
150 阀座体
151 排气部
152 环形空间
153 节流孔
154 凸缘、控制棱边
155 电驱动装置
156 螺杆传动装置
157 螺杆螺母
158 内螺纹
159 外螺纹
160 螺杆
161 突起部
162 纵向槽
163 铰接件
164 螺杆传动装置
165 螺杆螺母
166 内螺纹
167 外螺纹
168 螺杆
169 突起部
170 纵向槽
171 电子控制单元
172 ECU
173 数据总线、线路
174 数据总线、线路
175 手动的操作单元
176 传感器

Claims (18)

1.一种用于具有空气悬架装置的商用车的、机械操纵式水平高度调节阀装置(22),具有:
a)驱动元件(13),所述驱动元件能够与车轮(1)或车轴(2)机械耦合,
b)阀元件(23),所述阀元件
ba)与所述驱动元件(13)这样地机械耦合,使得通过所述驱动元件(13)的运动能够引起所述阀元件(23)的运动,
bb)与配合阀元件(29)这样地共同作用,使得根据所述阀元件(23)和所述配合阀元件(29)的相对位态通过所述阀元件(23)和所述配合阀元件(29)之间的相互作用而
-在第一相对位态中闭锁用于空气弹簧波纹管(3)的接头(9),-在第二相对位态中将用于所述空气弹簧波纹管(3)的接头(9)与用于充气的接头(8)连接,和/或
-在第三相对位态中将用于所述空气弹簧波纹管(3)的接头(9)与排气部连接,
c)其中,存在能够电控制的促动器(21),借助所述促动器能够改变
ca)所述阀元件(23)和所述驱动元件(13)的相对位态和/或
cb)至少一个所述配合阀元件(29)相对于接收所述阀元件(23)和所述配合阀元件(29)的壳体(7)的相对位置,
其特征在于,
d)所述水平高度调节阀装置是水平高度调节阀(6),所述驱动元件(13)是所述水平高度调节阀(6)的能扭转的驱动轴(11),并且所述促动器(21)集成到所述水平高度调节阀(6)中。
2.根据权利要求1所述的水平高度调节阀装置(22),其特征在于,在所述水平高度调节阀装置(22)的壳体(7)在车架上的位置和取向固定的情况下,能够改变所述水平高度调节阀装置(22)的与所述空气悬架装置的参考水平高度关联的参考位置,并且对于所述水平高度调节阀装置(22)的改变了的参考位置,在没有电力供应的情况下,也能进行够机械的水平高度调节。
3.根据权利要求1或2所述的水平高度调节阀装置(22),其特征在于,所述驱动轴(11)通过所述促动器(21)与用于所述阀元件(23)的操纵元件(24)耦合。
4.根据权利要求3所述的水平高度调节阀装置(22),其特征在于,所述促动器(21)具有行星传动装置(41),
a)所述行星传动装置的一个传动装置元件与所述驱动元件(13)不相对转动地连接,
b)所述行星传动装置的一个传动装置元件与所述操纵元件(24)不相对转动地连接,并且
c)所述行星传动装置的一个传动装置元件能够通过驱动机组(54)扭转。
5.根据权利要求4所述的水平高度调节阀装置(22),其特征在于,所述驱动机组(54)使所述行星传动装置(41)的空心轮(51)扭转。
6.根据权利要求5所述的水平高度调节阀装置(22),其特征在于,所述驱动机组(54)驱动驱动轴(53)、尤其蜗杆,并且所述空心轮(51)在其周面区域中形成外齿部(52)、尤其蜗轮,所述蜗轮与所述驱动轴(53)啮合。
7.根据前述权利要求中任一项所述的水平高度调节阀装置(22),其特征在于,
a)所述驱动元件(13)的扭转通过驱动连接结构(61)被转化为操纵元件(24)的平移运动,
b)其中,所述操纵元件(24)的平移运动被传递到所述阀元件(23)上,
c)所述促动器(21)连接到所述操纵元件(24)和所述阀元件(23)之间,并且
d)所述促动器(21)改变所述操纵元件(24)和所述阀元件(23)之间的相对位态。
8.根据前述权利要求中任一项所述的水平高度调节阀装置(22),其特征在于,所述促动器(21)自锁地作用到所述阀元件(23)上。
9.根据前述权利要求中任一项所述的水平高度调节阀装置(22),其特征在于,存在至少一个传感器(55;56),所述传感器感测
a)所述驱动元件(13)或所述驱动轴(11)和所述操纵元件(24)的相对位态,或者
b)所述驱动元件(13)、所述驱动轴(11)和/或所述操纵元件(24)的位态。
10.根据权利要求9所述的水平高度调节阀装置(22),其特征在于,所述传感器(55;56)是霍尔传感器和/或集成到所述水平高度调节阀(6)的一个壳体或所述壳体(7)中。
11.根据前述权利要求中任一项所述的水平高度调节阀装置(22),其特征在于,所述水平高度调节阀(6)具有阀盘(71,72,73),在所述阀盘之间根据所述阀盘(71,72,73)的旋转角度,
-在第一相对位态(84)中闭锁用于空气弹簧波纹管(3)的接头(9),-在第二相对位态(86)中将用于所述空气弹簧波纹管(3)的接头(9)与用于充气的接头(8)连接,和/或
-在第三相对位态(87)中将用于所述空气弹簧波纹管(3)的接头(9)与排气部连接,
其中,阀盘(72)被所述促动器(21)扭转,阀盘(73)构成所述阀元件(23)并且阀盘(72)构成所述配合阀元件(29)。
12.根据前述权利要求中任一项所述的水平高度调节阀装置(22),其特征在于,存在电子控制装置,所述电子控制装置具有控制逻辑,所述控制逻辑
a)为由操作者手动地预给定的水平高度变化生成用于所述促动器(21)的控制信号,在所述控制信号的基础上,所述促动器(21)相应于由所述操作者预给定的水平高度变化来改变所述阀元件(23)和所述配合阀元件(29)的相对位态,
b)为用于使所述水平高度适配装卸台的水平高度而进行自动的水平高度变化生成用于所述促动器(21)的控制信号,在所述控制信号的基础上,所述促动器(21)相应于所述自动的水平高度变化来改变所述阀元件(23)和所述配合阀元件(29)的相对位态,
c)为在行驶时的动态水平高度调节生成用于所述促动器(21)的控制信号,在所述控制信号的基础上,所述促动器(21)这样改变所述阀元件(23)和所述配合阀元件(29)的相对位态,使得产生所述阀元件(23)和所述配合阀元件(29)的相对位态改变,所述改变的量大于所述阀元件(23)和所述配合阀元件(29)的能在纯机械的水平高度调节时产生的相对位态改变的量,
d)为用于避免车身结构摇摆的动态水平高度调节生成用于所述促动器(21)的控制信号,在所述控制信号的基础上,所述促动器(21)这样改变所述阀元件(23)和所述配合阀元件(29)的相对位态,使得尽管在纯机械水平高度调节的基础上会产生所述第二相对位态或所述第三相对位态(86;87),所述阀元件(23)和所述配合阀元件(29)却保持在所述第一相对位态(84)中或者转换到所述第一相对位态中,
e)对于识别到行驶开始的情况生成用于所述促动器(21)的控制信号,在所述控制信号的基础上,所述促动器(21)这样改变所述阀元件(23)和所述配合阀元件(29)的相对位态,使得产生预限定的行驶高度,和/或
f)对于识别到乘客的上车或下车的情况生成用于所述促动器(21)的控制信号,在所述控制信号的基础上,所述促动器(21)这样改变所述阀元件(23)和所述配合阀元件(29)的相对位态,使得产生减小的行驶高度,所述减小的行驶高度便于所述上车或下车,和/或对于识别到乘客的上车或下车结束的情况生成用于所述促动器(21)的控制信号,在所述控制信号的基础上,所述促动器(21)这样改变所述阀元件(23)和所述配合阀元件(29)的相对位态,使得产生预限定的行驶高度。
13.根据前述权利要求中任一项所述的水平高度调节阀装置(22),其特征在于,所述促动器构造为气动运行的促动器(143)。
14.根据权利要求13所述的水平高度调节阀装置(22),其特征在于,所述气动运行的促动器(143)是叶片式马达(144)或旋转活塞马达(145)。
15.根据权利要求13所述的水平高度调节阀装置(22),其特征在于,所述气动运行的促动器(143)是能够气动加载的执行活塞(120),所述执行活塞构成所述配合阀元件(29)。
16.根据权利要求15所述的水平高度调节阀装置(22),其特征在于,所述够气动加载的执行活塞(120)
a)在未气动加载的运行位态中预给定第一参考位置,
b)在气动加载的第一运行位态中预给定第二参考位置,和
c)在气动加载的第二运行位态中预给定第三参考位置,所述气动加载的第二运行位态与所述气动加载的第一运行位态不同。
17.根据权利要求1、2、8、9、10、12和14中任一项所述的水平高度调节阀装置(22),其特征在于,所述配合阀元件是阀座体(150),并且所述促动器(21)的旋转运动通过螺杆传动装置(156)被转化为所述阀座体(150)的平移运动。
18.根据前述权利要求中任一项所述的水平高度调节阀装置(22),其特征在于,所述驱动轴(13)的扭转通过螺杆传动装置(164)被转化为所述阀元件(23)的平移运动。
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