CN109466270B - 用于车辆的并行调平系统 - Google Patents

Abstract

用于车辆的并行调平系统。一种并行调平系统包括加压空气源。具有限定空气供给入口的主体的歧管块设置在空气弹簧与加压空气源之间。主体包括前悬置阀和后悬置阀。悬置阀中的每一个限定具有第一预定直径的悬置阀孔口。主体包括与前悬置阀平行并且与前悬置阀流体连通的至少一个限流阀。所述至少一个限流阀包括第一止回阀和限定第一孔口直径的第一断流阀孔口。第一止回阀和第一断流阀孔口被设置成彼此平行并且与前悬置阀串联并且与空气供给入口和前悬置阀流体连通，用于减少流体回流，以允许车辆在标称负载条件下降低。

Description

用于车辆的并行调平系统

技术领域

本发明总体上涉及一种并行调平系统，并且更具体地，涉及一种用于车辆的并行调平系统。

背景技术

本领域中已知并行调平系统用于机动车辆，以提供车辆前端和后端的平稳、无脉冲升高和降低，同时在单独的前轴和后轴气流控制之间需要最小的切换。这种并行调平系统通常包括多个空气弹簧，每个空气弹簧用于将机动车辆的车身与车轮悬置构件中的一个互连，用于阻尼车身与车轮之间的相对力，并且用于调节机动车辆的高度。

为了控制并行调平系统中的气流，空气弹簧通常经由一个或更多个空气管线连接到空气管理系统的歧管块(manifold block)。并行调平系统还可以包括压缩机和/或泵，所述压缩机和/或泵包括可联接到歧管块的马达以提供空气来填充空气弹簧。当在空气弹簧充气后从该空气弹簧中排出空气时，期望提供用于降低车辆的高流速。

在美国专利公开2017/0267046中公开了一种典型的非并行高排气流量调平系统。该调平系统包括用于向前空气弹簧和后空气弹簧供应空气的加压空气源。具有限定空气供给入口的主体的歧管块设置在空气弹簧与加压空气源之间，用于控制从加压空气源到空气弹簧的流体流动。应注意的是，空气供给入口还可以用作空气供给出口，以允许从空气弹簧排出空气。歧管块的主体包括多个气动悬置阀(suspension valve)，所述多个气动悬置阀具有一对前悬置阀和一对后悬置阀。悬置阀中的每一个限定具有第一预定直径的悬置阀孔口，用于禁止和允许空气从加压空气源通过歧管块进行输送。

美国专利6,481,452公开了一种液压阀组件。该液压阀组件包括壳体，该壳体设置在中心轴线上并在第一开口端与第二开口端之间延伸。壳体限定在第一开口端与第二端之间延伸的通道。定子附接到壳体。电枢可滑动地设置在所述通道中并且与定子间隔开。第一弹性构件设置在定子与电枢之间，以在轴向上将所述电枢推离所述定子。阀座设置在通道中，与电枢间隔开并且附接到壳体。阀座限定用于允许流体流过该阀座的孔隙(aperture)。壳体限定设置在阀座与电枢之间的至少一个孔。壳体与通道流体连通，以允许流体从第二开口端流过壳体。包括第一柱塞和第二柱塞的至少一个柱塞设置在通道中，用于响应于磁场与电枢一起移动，用于控制流过阀座的孔隙的流体流量。第一柱塞和第二柱塞级联地(intandem)设置在通道中并且彼此间隔开。第一柱塞附接到电枢。第二柱塞与第二开口端间隔开并且与第一柱塞相邻并且限定开口用于允许流体流过第二柱塞。第二柱塞包括围绕开口设置并且从第二柱塞朝向第二开口端向外延伸到远端以接合阀座的突起。该突起和第二柱塞限定导管，该导管被设置成与开口和孔流体连通，以允许流体流过第二柱塞。盖设置在通道中，与壳体间隔开，并且附接到电枢。该盖围绕第一柱塞和第二柱塞延伸，以响应于磁场与电枢一起轴向移动，并且将第一柱塞和第二柱塞保持在通道中。

通常，如'452专利中所公开的液压阀组件(例如两级主阀)需要两种不同的磁力来移动第一柱塞和第二柱塞。更具体地，使用最小磁力来将第一柱塞从关闭位置移动到打开位置。为了移动第二柱塞，需要大于最小磁力的第二磁力来将第二柱塞从第一位置移动到第二位置。

另外，众所周知，在大多数车辆上，车辆的前端是最重的。这主要是由于发动机和变速器的位置。当降低车辆时，较重的重量导致在歧管块中产生较高的压力。该较高的压力不允许车辆的较轻后端以与前端以相同的速率下降。实际上，前空气弹簧中的较高的压力可能导致车辆后端升高，因为前轴和后轴在气动歧管块中合并。因此，车辆将倾斜，车辆的前端向下倾斜，并且如果置之不理的话车辆的后端向上倾斜到不可接受的程度。换句话说，歧管块中的背压可能减慢甚至逆转车辆后端中的气流，导致车辆的后端完全不降低或者实际上升，从而导致车辆以一个不舒服的角度倾斜。因此，仍然存在改进并行调平系统的需要，以提供车辆的平稳升降。

发明内容

本发明在其最广泛的方面提供一种能够平稳且快速地升高或降低轴高度的并行调平系统。另外，本发明还提供一种具有成本效益的气动电路的开发，该气动电路允许使用较小的、高价值的ABS和ESC阀以及转换成用于气动回路的部件。

并行调平系统包括用于向前空气弹簧和后空气弹簧供应空气的加压空气源。具有限定空气供给入口的主体的歧管块设置在空气弹簧与加压空气源之间，用于控制从加压空气源到空气弹簧的流体流动。歧管块的主体包括多个气动悬置阀，所述多个气动悬置阀具有一对前悬置阀和一对后悬置阀。悬置阀中的每一个限定具有第一预定直径的悬置阀孔口(orifice)，用于禁止和允许空气从加压空气源通过歧管块输送。该主体包括至少一个限流阀，该至少一个限流阀被设置成与前悬置阀串联并与前悬置阀流体连通，用于减少流体回流，以允许车辆在标称负载条件下降低。

本发明的另一方面是提供一种用于具有一对前空气弹簧和一对后空气弹簧的车辆的并行调平系统的歧管块。歧管块包括限定空气供给入口的主体，所述主体设置在空气弹簧与加压空气源之间，用于控制从加压空气源到空气弹簧的流体流动。主体包括多个气动悬置阀，该多个气动悬置阀具有一对前悬置阀和一对后悬置阀。悬置阀中的每一个限定具有第一预定直径的悬置阀孔口，用于禁止和允许空气从加压空气源通过歧管块输送。该主体包括至少一个限流阀，该限流阀被设置成与前悬置阀串联并与前悬置阀流体连通，用于减少流体回流，以允许车辆在标称负载条件下降低。

本发明的另一方面是提供一种气动阀组件，该气动阀组件利用单个磁力将第一柱塞从关闭位置移动到打开位置，并将第二柱塞从第一位置移动到第二位置。另外，本发明提供一种气动阀组件，当第一柱塞从关闭位置移动到打开位置并且第二柱塞从第一位置移动到第二位置时，该气动阀组件具有安静的操作。

气动阀组件包括壳体，该壳体设置在中心轴线上并在第一开口端与第二开口端之间延伸。壳体限定在第一开口端与第二开口端之间延伸的通道。定子附接到壳体。电枢以可滑动的方式设置在所述通道中并与定子间隔开。第一弹性构件设置在定子与电枢之间，以在轴向上将所述电枢推离所述定子。阀座设置在通道中，与电枢间隔开并且附接到壳体。阀座限定用于允许流体流过该阀座的孔隙(aperture)。壳体限定设置在阀座与电枢之间的至少一个孔(hole)。壳体与通道流体连通，以允许流体从第二开口端流过壳体。

包括第一柱塞和第二柱塞的至少一个柱塞设置在通道中，用于响应于磁场而与电枢一起移动，用于控制流过所述阀座的所述孔隙的流体流量。第一柱塞和第二柱塞级联地设置在通道中并且彼此间隔开。第一柱塞附接到电枢。第二柱塞与第二开口端间隔开并且与第一柱塞相邻并且限定开口以允许流体流过第二柱塞。第二柱塞包括围绕开口设置并且从第二柱塞朝向第二开口端向外延伸到远端以接合阀座的突起。该突起和第二柱塞限定导管，该导管被设置成与开口和孔流体连通，用于允许流体流过第二柱塞。盖设置在通道中，与壳体间隔开，并且附接到电枢。该盖围绕第一柱塞和第二柱塞延伸，以响应于磁场与电枢一起轴向移动，并将第一柱塞和第二柱塞保持在通道中。盖包括顶部和底部，顶部附接到电枢，底部限定穿孔以容纳突起，以允许突起的远端接合阀座，以防止流体流过阀座的孔。盖包括中间止动部分，该中间止动部分相对于所述中心轴线以倾斜的角度延伸，位于顶部与底部之间，以将顶部与底部相连接，并且响应于磁场与第二柱塞接合。

附图说明

本发明的其它优点将容易理解，因为通过参考下面结合附图考虑的详细描述，本发明的优点将变得更好理解，其中：

图1是并行调平系统的实施方式的示意图；

图2是至少一个限流器的放大示意图，该至少一个限流器包括图1中所示的第一止回阀、第一断流阀孔口、第二止回阀和第二断流阀孔口；

图3是并行调平系统的另选实施方式的示意图；

图4是例示出图3中所示的并行调平系统在电流降低期间的气流的示意图；

图5是例示出图3中所示的并行调平系统在电流升高期间的气流的示意图；

图6是歧管块的立体图；

图7是歧管块的第一止回阀的横截面立体图；

图8是第一断流阀孔口的横截面立体图；

图9是气动阀组件的横截面平面图；

图10是在车辆的并行降低期间针对空气弹簧、歧管块和干燥器的压力相对于时间的图解例示；以及

图11是当并行升高车辆时针对空气弹簧、歧管块和干燥器的压力相对于时间的图解例示。

具体实施方式

参照附图，其中贯穿全部这些视图，相同的标号表示相应的部件，在图1中总体上示出了用于车辆的并行调平系统20。

并行调平指的是在不切换空气弹簧断流阀(blocker valve)的情况下以平稳的方式气动地升高和降低车辆。通常，并行调平系统20在具有前端、后端和包括一对前轮和一对后轮的多个轮(例如，四个轮)的车辆中实现。多个空气弹簧22、24连接到车辆。多个空气弹簧22、24包括一对前空气弹簧22和一对后空气弹簧24。前空气弹簧22彼此间隔开地设置，并且将车辆与车辆的前轮相连，用于阻尼车辆和前轮之间的相对力。另外，前空气弹簧22升高和降低车辆的前端。类似于前空气弹簧22，后空气弹簧24彼此间隔开并且与前空气弹簧22间隔开。后空气弹簧24将车辆与车辆的后轮互连，以阻尼车辆和后轮之间的相对力。另外，后空气弹簧24升高和降低车辆的后端。

并行调平系统20包括加压空气源26，该加压空气源26被设置成与空气弹簧22、24流体连通，用于向空气弹簧22、24供应空气。具有主体30的歧管块28设置在空气弹簧22、24与加压空气源26之间，用于控制哪些空气弹簧22、24被填充和排空。歧管块28包括多个气动阀32、34、36、38、44、46、48、50、52、54，它们被设置成与空气弹簧22、24以及加压空气源26流体连通，用于控制从加压空气源26到空气弹簧22、24的流体流动。加压空气源26包括存储器罐56和压缩机58，用于容纳空气并将空气输送到歧管块28和空气弹簧22、24。应当理解，加压空气源26可以包括存储器罐56、压缩机58和排气口68。另选地，加压空气源26可以包括能够提供加压空气的其它组件或仅包括存储器罐56和压缩机58。

应当理解，并行调平系统20可以包括至少一个压力传感器60，该至少一个压力传感器60电连接到空气弹簧22、24，用于监测和确定并行调平系统20中的压力。压力传感器设置在歧管块中并且电连接到电子控制单元62，用于测量歧管块28、加压空气源26和/或空气弹簧22、24中的压力。为了获得空气弹簧22、24的每一个或存储器罐56的单独读数，可以将歧管块28抽空并且气动阀32(LF、RF)、34(RR、LR)、36或38可以暂时打开。

电子控制单元62附接到歧管块28。电子控制单元62电连接到气动阀32、34、36、38、44、52、94、压力传感器以及压缩机58，用于控制和操作压缩机58和歧管块28的气动阀32、34、36、38、44、52、54、94，以控制空气从压缩机58通过歧管块28到空气弹簧22、24的流动，以改变车辆的高度。另选地，电子控制单元62可以操作压缩机58和气动阀32、34、36、38、44、52、94以排空空气弹簧22、24。并行调平系统20的高度改变能力可以用于执行这样的功能，例如由于负载变化而保持车辆行驶高度，使车辆的速度降低以提供改善的燃料经济性，使车辆降低以提供便于进入和离开车辆，以及用于调节车辆各侧的高度以补偿车辆的侧向负载变化。

压缩机58限定压缩机空气入口64和主出口66。压缩机空气入口64用于将空气吸入马达驱动的压缩机58中。主出口66被设置成与歧管块28流体连通，用于从压缩机58抽吸空气并将空气供应到空气弹簧22、24。压缩机58限定与主出口66间隔开的排气口68，用于释放来自并行调平系统20的空气。应当理解，排气消声器70可以在排气口68处附接到压缩机58，用于减少由排气口68产生的噪音。压缩机58包括排气阀72，该排气阀72被设置成与排气口68流体连通并且与电子控制单元62电连通，用于选择性地打开和关闭排气阀72以允许空气通过排气口68。

歧管块28的主体30限定具有大致圆形形状的空气供给入口74，用于接收来自加压空气源26的压缩机58的空气。基础气动管线76在压缩机58的主出口66与主体30的空气供给入口74之间延伸，用于将空气从压缩机58的主出口66输送到主体30。主体30限定外部通风口78，用于允许空气从电子控制单元62流出。存储器填充阀80设置在存储器罐56中，用于从未示出的外部加压空气源向存储器罐56提供空气。应当理解，存储器填充阀80还可以联接到歧管块28，直接连接到存储器入口端口90。

主体30限定多个悬置端口82、84，例如，四个悬置端口，其中的每一个具有大致圆形形状，彼此充分间隔开并且与空气弹簧22、24和加压空气源26流体连通。前悬置端口82被设置成与前空气弹簧22流体连通。后悬置端口84被设置成与后空气弹簧24流体连通。多个悬置阀32、34(例如，四个悬置阀)通过未示出的内部通道连接到悬置端口82、84。悬置阀32、34包括一对前悬置阀32和一对后悬置阀34。悬置阀32、34中的每一个限定具有大致圆形形状和第一预定直径D₁的悬置阀孔口86。悬置阀32、34设置在悬置端口82、84中，前悬置阀32设置在前悬置端口82中，并且后悬置阀34设置在后悬置端口84中，用于禁止和允许空气从加压空气源26通过歧管块28输送。多个悬置气动管线88在悬置端口82、84与空气弹簧22、24之间延伸，用于将来自加压空气源26的空气通过歧管块28输送到空气弹簧22、24。悬置阀32、34电连接到电子控制单元62，用于选择性地打开和关闭悬置阀32、34。

为了在四轮空气悬置系统的排气上提供高流量，采用前悬置阀32和后悬置阀34-车辆的每个角部一个。前悬置阀32和后悬置阀34可用于在任何给定时间排出单个轴，以从车辆前部到车辆后部均等地降低车辆。应当理解，本公开不限于图中所例示和本文所讨论的悬置阀32、34的类型、数量和构造，而是可以使用将歧管块28与空气弹簧22、24隔离开的任何设计。

存储器罐56可用于储存从压缩机58接收的压缩空气，用于分配给空气弹簧22、24。由于存储器罐56中存储的压缩空气的能量，并行调平系统20可以相比没有存储器罐56的情况所能够提升的速度更快地升高车辆。歧管块28的主体30限定存储器入口端口90，其具有大致圆形形状，与悬置端口82、84间隔开并且与悬置端口82、84和空气供给入口74流体连通。存储器气动管线92从存储器入口端口90延伸到存储器罐56，用于将空气从存储器罐56输送到主体30。

主体30包括被设置成彼此间隔开的歧管加压阀36和存储器阀38。歧管加压阀36和存储器阀38被设置成与歧管块28中的存储器入口端口90串联(in line with)并且电连接到电子控制单元62。歧管加压阀36和存储器阀38由电子控制单元62控制，用于选择性地禁止和允许空气在歧管块28与加压空气源26之间输送。换句话说，歧管加压阀36被设置成与悬置阀32、34以及加压空气源26流体连通。歧管加压阀36限定歧管加压孔口，其具有远小于第一预定直径D₁的加压孔口直径，用于在高压下打开以允许来自加压存储器罐56的压缩空气进入歧管块28。这进而暂时增加歧管块28中的压力，从而允许较大的存储器阀38打开，因为保持阀关闭的压差接近零。存储器阀38限定存储器孔口，所述存储器孔口具有大于歧管加压阀孔口直径的存储器孔口直径。歧管加压阀36和存储器阀38中的每一个均与电子控制单元62电连接，用于选择性地打开和关闭歧管加压阀36和存储器阀38。歧管加压阀36和存储器阀38被定为成呈彼此平行的关系，从而允许其中一个或这两者在任何给定时间关闭。虽然公开了歧管加压阀36和存储器阀38二者，但是应当理解，歧管块28可以仅包括具有指定孔口直径的单个存储器阀38。

电子控制单元62控制操作歧管加压阀36和多个悬置阀32、34的顺序，以使来自多个空气弹簧22、24的多个悬置阀32、34、36、38、40、44、46、48、50、52、54、72、94上的高压差相等。因此，由于歧管加压阀36可以在高压下操作并且使得每个悬置阀32、34处的压差相等；所使用的悬置阀32、34可以具有更大的第一预定直径D₁，而不需要更大的磁力。

另外，由于歧管加压阀36和存储器阀38的存在，可以通过歧管加压阀36和存储器阀38输送三种不同的气流速率。第一流速可以被限定为最大流量，其中歧管加压阀36和存储器阀38都是打开的。第二流速可以被限定为歧管加压阀36半流量，其中歧管加压阀36打开并且存储器阀38关闭。第三流速可以被限定为存储器阀38的半流量，其中存储器阀38打开而歧管加压阀36关闭。应当理解，在某些工作条件下，可能期望利用不同的气流速率进入空气弹簧来以更快或更慢的速率填充空气弹簧22、24。

图1例示了并行调平系统20，其中，未示出的先导排气阀和干燥器隔离阀包括在加压空气源26中。该系统具有内部限制，其需要最小的气流来维持先导阀开启压力。如图1中最佳例示出的，歧管块28的主体30包括至少一个限流阀40，至少一个限流阀40被设置成与前悬置阀32串联并与前悬置阀32流体连通，用于减少流体回流，以允许车辆在标称负载条件下降低。图2中示出了至少一个限流阀40的放大视图。如图2所例示，所述至少一个限流阀40包括第一止回阀48、限定第一孔口直径O₁的第一断流阀孔口102、第二止回阀50和限定第二孔口直径O₂的第二断流阀孔口104。对于大多数车辆而言，主要由于发动机和变速器的位置，车辆的前端最重。因此，当降低车辆的高度时，车辆的重的前端导致歧管块28中的高压建立。这些高压不允许车辆的较轻后端以与前端相同的速率下降。当升高车辆的高度时，相同的情况可能反过来发生。换句话说，当升高车辆的高度时，由于车辆的前端和后端之间的重量差异，在前端开始升高任何显著的量之前，后空气弹簧24将升高到其最大行程高度或接近顶部。应当理解，第一断流阀孔口102和第二断流阀孔口104可以根据悬置阀孔口86的第一预定直径D₁的相对尺寸独立地确定尺寸，以确保相等的气流并因此提供车辆平稳的水平升高或降低。还应该理解，第一止回阀48和第二止回阀50将允许在一个方向上的无阻碍流动，以允许整个气流在轴之间平衡。通过实现至少一个限流阀40(其现在可以调节来自每个轴的相对气流)，并行调平系统20能够在标称条件下平稳地升高和降低车辆的高度，而无需切换前后悬置阀32、34。此外，由于在该实施方式中需要最小气流以保持先导干燥器隔离阀可操作，因此旁通阀52与限流器孔口102平行地结合。当需要单个前轴下降时，也可以在任何时候使用旁通阀52。应当注意，由于后悬置阀34允许在不受限制的流动方向上通过第二止回阀50的不受限制的气流，因此不需要额外的旁通阀来维持来自后轴的最小流速，如并行调平系统20的加压空气源26所要求的那样。

歧管块28还包括电联接到电子控制单元62并由电子控制单元62控制的增压阀44，并且增压管线100在存储器罐56与增压入口96之间延伸，用于选择性地直接连接存储器罐56和压缩机58的增压入口96。来自存储器罐56的空气可用于增加压缩机58的输出，并因此比没有增压时更快地填充空气弹簧22、24。增压阀44电连接到电子控制单元62，用于选择性地打开和关闭增压阀44。歧管块28包括设置在增压阀44与增压端口98之间的增压止回阀46，以允许空气从存储器罐56通过增压阀44流到增压端口98并防止从增压端口98朝向增压阀44的返回气流。

图3至图5例示出了本发明的另选实施方式。如图3至图5所例示，并行调平系统20使用不需要最小气流的较高流量的加压空气源26。根据本发明的并行调平系统20还可以包括干燥器106，该干燥器106包括干燥器隔离阀。干燥器106设置在加压空气源26与歧管块28之间。应当理解，干燥器106可以设置成与加压空气源26的压缩机58的主出口66以及歧管块28流体连通，以在空气从加压空气源26供应到歧管块28时减少空气的水分含量。干燥器106可以包括被设置成与压缩机58串联的常闭干燥器隔离阀。具体地，常闭干燥器隔离阀可以设置在压缩机空气入口64处；但是，它也可以集成在压缩机58中。常闭干燥器隔离阀也可以电联接到电子控制单元62，用于选择性地打开和关闭该常闭干燥器隔离阀。当需要存储器罐56或空气弹簧22、24的任何组合的单独压力读数时，常闭干燥器隔离阀可以保持关闭，从而将干燥器106的容积与歧管块28隔离开。由于歧管块28主要由将部件连接在一起的小钻孔组成，因此在常闭干燥器隔离阀关闭的情况下，与没有常闭干燥器隔离阀的歧管块28、干燥器106以及基础气动管线76的大得多的容积相比，暴露于压力传感器的空气量非常小。这允许特定装置的压力读数几乎瞬间稳定并且具有非常小的空气量损失，从而使得压力读数更快且更有效。因此，常闭干燥器隔离阀的使用可以允许并行调平系统20在改变压力条件时更快且更有效地响应。

由于干燥器106所需的最小流速以及客户要求，如图3至图5所示的并行调平系统20可能需要更高的排气流量。另外，整个系统排气流量通常由干燥器106(即干燥器106的孔口)的尺寸控制。

如图3所示，歧管块28包括设置在空气供给入口74与至少一个限流阀40之间的干燥器隔离阀94。干燥器隔离阀94与第一止回阀48和前悬置阀32串联，以在升高车辆时改善到前空气弹簧22的气流，同时气流被限制到后空气弹簧24。因此，第二断流阀孔口104的尺寸经过精心设计，以在车辆升高时保持车辆水平。相反，干燥器隔离阀94也与第二止回阀50和后悬置阀34串联，以在降低车辆时改善来自后空气弹簧24的气流，同时气流被限制到前空气弹簧24。因此，第一断流阀孔口102的尺寸经过精心设计，以在车辆降低时保持车辆水平。干燥器隔离阀94还电连接到电子控制单元62，用于控制和操作干燥器隔离阀94，以控制从空气弹簧22、24通过歧管块28到压缩机58的排气流，以降低车辆的高度。在该实施方式中，并行调平系统20中的压缩机58是高流量压缩机58。高流量压缩机58对排气流的限制较少，并且由于不需要先导操作的二级阀的改进的直接作用排气阀(未示出)而没有最小排气流量要求，从而允许旁通阀52从歧管块28移除。然而，为了获得这些流量改进，干燥器隔离阀94被从加压空气源26移除并且添加到歧管块28。干燥器隔离阀94的添加仍然保持紧凑设计的8阀封装限制，因为如前所述，旁通阀52被移除。另外，为了保持所需的改进的排气流量，单级干燥器隔离阀94无法包含大到足以支持这种新要求的孔口。因此，包含了适于气动应用的独特的两级常闭阀。常闭干燥器隔离阀94防止与先前具有该功能的压缩机58的持续连通。歧管块28还包括设置在第一止回阀48和第一断流阀孔口102与第二止回阀50和第二断流阀孔口104之间的压力释放控制阀54，用于限制歧管压力。由于干燥器隔离阀94通常关闭，从而防止与压缩机58的持续连通，因此压力释放控制阀54用于在必要时释放歧管块28内的压力。

当工作时，空气可以从前空气弹簧22和后空气弹簧24释放，以实现车辆高度的并行降低。如图4中最佳例示出的，在车辆并行下降期间，空气从前空气弹簧22和后空气弹簧24两者释放，以降低车辆的高度。从前空气弹簧22释放的空气行进通过前悬置阀32并且通过第一断流阀孔口102。由于第一止回阀48仅允许至空气弹簧22、24的单向气流，因此从前空气弹簧22释放的空气仅能够流过第一断流阀孔口102。同时，来自后空气弹簧24的空气也被释放。从后空气弹簧24释放的空气以更小的气流限制行进通过后悬置阀34、第二止回阀50和第二断流阀孔口104。干燥器隔离阀94打开以允许从前空气弹簧22和后空气弹簧24释放的空气通过歧管块28的空气供给入口74离开歧管块28到达压缩机58。从前空气弹簧22和后空气弹簧24释放的空气从压缩机58的主出口66行进到压缩机的排气出口68，以离开并行调平系统20，从而降低车辆的高度。

通过将空气从加压空气源26(例如存储器罐56)引至前空气弹簧22和后空气弹簧24，可以并行升高车辆的高度。如图5中最佳例示出的，在车辆的并行升高期间，空气首先从加压空气源26引入并行调平系统20。空气通过歧管加压阀36和存储器阀38流到前空气弹簧22和后空气弹簧24。为了升高车辆前端的高度，空气通过第一止回阀48、第一断流阀孔口102和前悬置阀32行进到前空气弹簧22，以升高气流受限较少的车辆的前端的高度。为了升高车辆后端的高度，空气通过第二断流阀孔口104和后悬置阀34行进到后空气弹簧24，用于升高车辆后端的高度。

本发明的另一方面是提供一种用于车辆的并行调平系统20的歧管块28。如图6至图8中最佳示出的，歧管块28包括主体30，该主体30限定空气供给入口74、设置在空气弹簧22、24与加压空气源26之间，用于控制从加压空气源26到空气弹簧22、24的流体流动。主体30包括多个现有技术的单级气动悬置阀32、34，其具有一对前悬置阀32和一对后悬置阀34。悬置阀32、34中的每一个限定具有第一预定直径D₁的悬置阀孔口86，用于禁止和允许空气从加压空气源26通过歧管块28进行输送。主体30包括至少一个限流阀40，该至少一个限流阀40被设置成与前悬置阀32串联并且与前悬置阀32流体连通，用于减少流体回流，以允许车辆平稳地降低，同时在标称负载条件下保持恒定水平。

所述至少一个限流阀40包括第一止回阀48和限定第一孔口直径O₁的第一断流阀孔口102。第一止回阀48和第一断流阀孔口102设置成彼此平行，与前悬置阀32串联，位于主体30的空气供给入口74与前悬置阀32之间，并且通过可选的干燥器隔离阀94与空气供给入口74和前悬置阀32流体连通。应当理解，第一孔口直径O₁可以等于、小于或大于第一预定直径D₁。第一止回阀48允许空气从压缩机58或存储器罐56向前流到前悬置阀32而对空气流没有任何阻抗。因此，这允许更快地填充前空气弹簧22；然而，当降低车辆时，它节流来自空气弹簧22、24的排气流。这使得歧管块28中的背压保持在可与后轴流速平衡的水平，从而允许车辆降低并保持在相对于地面的可接受的角度，而无需连续地打开或关闭悬置阀32、34。

除了第一止回阀48和第一断流阀孔口102之外，至少一个限流阀40包括第二止回阀50和限定第二孔口直径O₂的第二断流阀孔口104。第二止回阀50和第二断流阀孔口104被设置成彼此平行并且与后悬置阀34串联，位于歧管加压阀36、存储器阀38与后悬置阀34之间。应当理解，第二孔口直径O₂可以大于第一预定直径D₁。第二止回阀50和第二断流阀孔口104被布置成使得第二止回阀50关闭填充方向上的空气流而不是排气方向。这迫使空气流过后空气弹簧24的第二阻断孔口，从而降低车辆后部的上升速率，以与车辆前部紧密匹配。如图7中最佳示出的，非常低成本且高效的第一止回阀48和第二止回阀50可以通过由阶梯孔的钻头形成的座来形成。如图8中最佳示出的，非常低成本且高效的第一断流阀孔口102和第二断流阀孔口104可以通过精密钻孔来形成。

本发明的另一方面是提供一种气动阀组件108。如图9中最佳示出的，气动阀组件108是两级常闭阀。气动阀组件108包括壳体110，该壳体110具有大致筒形的形状，设置在中心轴线A上并且在第一开口端112与第二开口端114之间延伸。壳体110限定在第一开口端112与第二开口端114之间沿中心轴线A延伸的通道116。具有大致柱形形状的定子118附接到壳体110。应当理解，定子118可以设置在通道116中并且附接到壳体110的第一开口端112。电枢120可滑动地设置在通道116中，与定子118间隔开，用于沿中心轴线A轴向移动。至少一个线圈围绕定子118和电枢120设置，用于产生磁场。应当理解，定子118和电枢120由不锈钢制成，以防止由于暴露于空气而导致的内部腐蚀。

第一弹性构件122设置在定子118与电枢120之间。第一弹性构件122在定子118与电枢120之间被压缩，以在轴向上将电枢120推离定子118。应当理解，第一弹性构件122可以是在定子118与电枢120之间螺旋地延伸以在轴向上将电枢120推离定子118的弹簧。电枢120限定具有大致柱形形状的孔124，该孔124邻近定子118设置，用于容纳第一弹性构件122。

具有大致圆形形状的阀座126设置在通道116中并且附接到壳体110的第二开口端114。阀座126限定具有大致圆形形状的孔128，该孔128设置在中心轴线A上，以允许流体流过第二开口端114和阀座126。壳体110限定至少一个孔130，该至少一个孔130设置成与第二开口端114相邻，位于阀座126与电枢120之间，并且与通道116流体连通，以允许流体从第二开口端114流过壳体110。

至少一个柱塞132、134设置在通道116中，沿着中心轴线A延伸，位于阀座126与电枢120之间。至少一个柱塞132、134附接到电枢120，用于控制流过限流器的孔隙128的流体流量。至少一个柱塞132、134包括第一柱塞132和第二柱塞134，第一柱塞132和第二柱塞134级联地设置在通道116中并且彼此间隔开，并且沿着中心轴线A延伸，用于响应于由线圈产生的磁场与电枢120一起移动。第一柱塞132设置在通道116中，与第二开口端114间隔开，并且附接到电枢120，用于响应于第一磁场与电枢120一起移动。第二柱塞134设置在通道116中，与第二开口端114间隔开，并且与第一柱塞132相邻，用于响应于由线圈产生的磁场与电枢120一起移动。第二柱塞134限定开口136，该开口136具有大致圆形形状，并且沿着中心轴线A延伸，用于允许流体流过第二柱塞134。第二柱塞134包括围绕开口136设置的突起138，该突起138从第二柱塞134向外延伸并且围绕中心轴线A朝向第二开口端114环形地延伸到远端140，以接合阀座126。突起138在突起138与第二柱塞134之间限定导管142。导管142被设置成与开口136和孔130流体连通，用于允许流体流过第二柱塞134。突起138的远端140被倒角，用于接合阀座126。应当理解，第二柱塞134和突起138由不锈钢制成，以防止由于暴露于空气而导致内部腐蚀。

盖144、146、148设置在通道116中并与壳体110间隔开，并且附接到电枢120。盖144、146、148围绕第一柱塞132和第二柱塞134环形地延伸，以响应于磁场与电枢120一起轴向移动，并且将第一柱塞132和第二柱塞134保持在通道116中。盖144、146、148包括顶部144和底部146，所述顶部144附接到电枢120，该底部146限定穿孔150以容纳突起138，以允许远端140接合阀座126，以防止流体流过阀座126的孔130。中间止动部分148相对于中心轴线A以倾斜角度α延伸，位于顶部144和底部146之间，连接顶部144和底部146，以响应于磁场接合第二柱塞134。应当理解，倾斜角度应该相对于中心轴线在0°和90°之间。

阻挡构件152设置在第一柱塞132与第二柱塞134之间并且附接到第一柱塞132，覆盖第二柱塞134的开口136，以防止流体流过第二柱塞134的开口136。应当理解，阻挡构件152是球。阻挡构件152可以响应于由线圈产生的磁场从闭合位置到打开位置与电枢120一起移动。闭合位置被限定为阻挡构件152抵接第二柱塞134的开口136，以防止流体流过第二柱塞134。打开位置被限定为阻挡构件152和电枢120与定子118呈抵接关系，以允许流体流过开口136。第一柱塞132包括突起154，该突起154设置在通道116中并且从第一柱塞132沿中心轴线A朝向第二柱塞134向外延伸。突起154限定空腔156，该空腔156具有大致半球形的形状，以容纳阻挡构件152。

盖144、146、148的顶部144限定设置在第一柱塞132与第二柱塞134之间的至少一个槽158，用于允许流体响应于阻挡构件152处于打开位置而流过盖144、146、148。第二弹性构件160设置在盖144、146、148中，位于盖144、146、148的底部146与第二柱塞134之间，用于响应于由线圈产生的磁场将第二柱塞134从第一位置移动到第二位置。第一位置被限定为突起138的远端140与阀座126呈抵接关系，以防止流体流过阀座126。第二位置被限定为突起138的远端140与阀座126轴向间隔开，允许流体不受限制地流过第二开口端114和孔130。应当理解，第二弹性构件160可以是弹簧并且围绕第二柱塞134的突起138螺旋地延伸，以将第二柱塞134从第一位置移动到第二位置。至少一个阻尼器162设置在通道116中并且附接到定子118，用于提供电枢120的安静操作。气动阀组件108包括环164，该环164环绕壳体110设置，以防止外部泄漏。

气动阀组件108通常用在歧管块28中，用于控制歧管块28中的流体流动。壳体110的第二开口端114被设置成与歧管块28的入口流体连通。壳体110的至少一个孔130被设置成与歧管块28的出口流体连通。气动阀组件108用于调节歧管块28的入口与出口之间的流体流动。

当工作时，气动阀组件108通常是关闭的。换句话说，第二柱塞134的远端140被设置成与阀座126接合，并且阻挡构件152被设置成与开口136接合，从而防止流体在歧管块的入口和出口之间流动通过壳体110。为了允许流体流过壳体110，通过未示出的线圈发送电流，从而产生磁场。所产生的磁通量集中在定子118与电枢120之间的空间处。响应于产生的磁场和磁通量，电枢120朝向定子118轴向移动。响应于电枢120的轴向移动，第一柱塞132和阻挡构件152从关闭位置移动到打开位置，从而建立通过开口136的流体连通，允许流体从歧管块的入口通过开口136、槽158和壳体110的孔130流到歧管块28的出口。另外，当电枢120和第一柱塞132朝向定子118移动时，盖144、146、148也随着电枢120一起朝向定子118轴向移动。结果，盖144、146、148的中间止动部分148接合第二柱塞134并且将第二柱塞134从第一位置轴向移动到第二位置，以允许流体不受限制地从歧管块28的入口通过壳体110的第二开口端114和孔130流到歧管块28的出口。

根据本发明的气动阀组件108利用单个磁力将第一柱塞132从关闭位置移动到打开位置，并随后将第二柱塞134从第一位置移动到第二位置。因此，气动阀组件的两级设计能够打开阀座，其中孔隙128的直径大于单级阀设计的直径。孔隙128的直径可以是前悬置阀32和后悬置阀34的第一预定直径D₁的两倍以上，从而提供超过四倍的流动面积，以在降低车辆的同时使任何内部背压最小化。另外，当第一柱塞132从关闭位置移动到打开位置并且第二柱塞134从第一位置移动到第二位置时，气动阀组件108提供安静的操作。

根据本发明的并行调平系统20在程序中被模拟，该程序准确地预测各种负载情况的车辆行为。图10描绘了在并行下降过程期间空气弹簧22、24、歧管块28以及干燥器106中的压力随时间的变化。如图10所例示，在并行下降过程期间，由于来自空气弹簧22、24的气流，歧管块28和干燥器106中的压力增加。另外，LF和LR空气弹簧22、24两者中的压力持续平稳地降低，因此在该过程期间保持标称负载车辆的水平。

图11描绘了在并行升高过程期间空气弹簧22、24、歧管块28、加压空气源26(存储器罐56)以及干燥器106中的压力随时间的变化。如图11所例示，在并行升高过程期间，歧管块28和空气弹簧22、24中的压力增加，而存储器罐56内的压力由于空气从存储器罐56通过歧管块28流到空气弹簧22、24而减小。干燥器106中的压力保持为零，因为在并行升高过程期间没有气流通过干燥器106，因为干燥器隔离阀94和压缩机中的排气阀(未示出)保持关闭。

显然，根据上述教导，对本公开的许多修改和变型是可能的，并且这些修改和变型可以以与具体描述不同的方式来实施，同时在所附权利要求的范围内。这些在先陈述应该被理解为涵盖本发明新颖性实践其实用性的任何组合。另外，权利要求中的附图标记仅仅是为了方便，并不以任何方式被理解为限制。

本申请要求于2017年10月18日提交的序列号为62/574,195的美国临时申请以及2018年9月19日提交的序列号为16/136,192的美国正式专利申请的权益，其全部公开通过引用整体并入本文。

Claims (8)

1.一种用于具有一对前空气弹簧和一对后空气弹簧的车辆的并行调平系统，所述并行调平系统包括：

加压空气源，所述加压空气源用于向所述前空气弹簧和所述后空气弹簧供应空气；以及

歧管块，所述歧管块具有主体，所述主体限定空气供给入口，设置在所述空气弹簧与所述加压空气源之间，用于控制从所述加压空气源到所述空气弹簧的流体流动，

其中，所述歧管块的所述主体包括多个悬置阀，所述多个悬置阀具有一对前悬置阀和一对后悬置阀，所述一对前悬置阀和所述一对后悬置阀各限定了具有第一预定直径的悬置阀孔口，该悬置阀孔口用于禁止和允许空气从所述加压空气源通过所述歧管块输送；

所述主体包括至少一个限流阀，所述至少一个限流阀被设置成与所述前悬置阀串联并且与所述前悬置阀流体连通，用于减少流体回流，以允许所述车辆在标称负载条件下降低，

其中，所述至少一个限流阀包括第一止回阀和限定第一孔口直径的第一断流阀孔口，所述第一止回阀和所述第一断流阀孔口被设置成彼此平行，并且与所述前悬置阀串联，位于所述主体的所述空气供给入口与所述前悬置阀之间，并且与所述空气供给入口和所述前悬置阀流体连通，用于减少流体回流，

其中，所述至少一个限流阀包括第二止回阀和限定第二孔口直径的第二断流阀孔口，所述第二止回阀和所述第二断流阀孔口被设置成彼此平行，并且与所述后悬置阀串联，位于所述主体的所述空气供给入口与所述后悬置阀之间，与所述第一断流阀孔口间隔开，并且与所述空气供给入口和所述后悬置阀流体连通。

2.根据权利要求1所述的并行调平系统，其中，所述第一孔口直径等于所述第一预定直径。

3.根据权利要求1所述的并行调平系统，其中，所述第一孔口直径小于所述第一预定直径。

4.根据权利要求1所述的并行调平系统，其中，所述第一孔口直径大于所述第一预定直径。

5.根据权利要求1所述的并行调平系统，其中，所述第二孔口直径大于所述第一预定直径。

6.根据权利要求1所述的并行调平系统，其中，所述至少一个限流阀还包括旁通阀，所述旁通阀被设置成平行于所述第一止回阀和所述第一断流阀孔口，并且与所述空气供给入口和所述前悬置阀流体连通，用于恢复平衡流量。

7.根据权利要求1所述的并行调平系统，其中，所述主体包括干燥器隔离阀，所述干燥器隔离阀设置在所述空气供给入口与所述至少一个限流阀之间，并且与所述第一止回阀和所述第一断流阀孔口以及所述第二止回阀和所述第二断流阀孔口串联，以维持改善的排气流量。

8.一种用于具有一对前空气弹簧和一对后空气弹簧的车辆的并行调平系统的歧管块，所述歧管块包括主体，所述主体限定空气供给入口，所述主体设置在所述空气弹簧与加压空气源之间，用于控制从所述加压空气源到所述空气弹簧的流体流动，

所述主体包括多个悬置阀，所述多个悬置阀具有一对前悬置阀和一对后悬置阀，所述一对前悬置阀和一对后悬置阀各限定了具有第一预定直径的悬置阀孔口，该悬置阀孔口用于禁止和允许空气从所述加压空气源通过所述歧管块输送，

所述主体包括至少一个限流阀，所述至少一个限流阀被设置成与所述前悬置阀串联并且与所述前悬置阀流体连通，用于减少流体回流，以允许所述车辆在标称负载条件下降低，

其中，所述至少一个限流阀包括第一止回阀和限定第一孔口直径的第一断流阀孔口，所述第一止回阀和所述第一断流阀孔口被设置成彼此平行，并且与所述前悬置阀串联，位于所述主体的所述空气供给入口与所述前悬置阀之间，并且与所述空气供给入口和所述前悬置阀流体连通，用于减少回流，

其中，所述至少一个限流阀包括第二止回阀和限定第二孔口直径的第二断流阀孔口，所述第二止回阀和所述第二断流阀孔口被设置成彼此平行，并且与所述后悬置阀串联，位于所述主体的所述空气供给入口与所述后悬置阀之间，与所述第一断流阀孔口间隔开，并且与所述空气供给入口和所述后悬置阀流体连通。

Images