CN110582640B - 用于运行具有多级增压机的压力调节设备的方法及压力调节设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于运行尤其是用于车辆(200)的压力调节设备(1)的方法，其具有多级增压机(4)，其中，由多级增压机(4)输出多次被压缩的压力介质(L3、L6)以用于填充压力介质储备器(20)或压力调节设备(1)的压力介质腔室(3.i；i＝1…4)，其中为此，由多级增压机(4)的第一压缩级(5)‑提供被预压缩的压力介质(L2)，将该被预压缩的压力介质至少在另外的第二压缩级(6)中压缩成被压缩的压力介质(L3)，并且从多级增压机(4)输出，或‑提供压缩压力介质(L6)，该压缩压力介质通过对来自压力介质储备器(20)或压力调节设备(1)的压力介质腔室(3.i；i＝1…4)的已被压缩的蓄充压力介质(A)进行附加的压缩所获得，其中，当至少是第一压缩级(5)附加地压缩蓄充压力介质(A)时，压缩压力介质(L6)在不通过多级压缩级(4)的第二压缩级(6)进行附加压缩的情况下被输出以用于匹配第二压缩级(6)的压缩功率。

Description

用于运行具有多级增压机的压力调节设备的方法及压力调节 设备

技术领域

本发明涉及用于运行尤其是商用车辆内的具有多级增压机的压力调节设备的方法、以及具有多级增压机的压力调节设备。

背景技术

多级增压机用于通过如下方式实现对压力介质、尤其是例如空气的气体进行高压缩，即，将在第一压缩级中预压缩的压力介质在接下来的第二压缩级中进行附加压缩。也可以存在级联的另外的压缩级，在其中分别将由之前的压缩级压缩的压力介质进一步压缩。

如果要向车辆中的例如空气弹簧设备或水平调节设备的消耗器供应压力介质，则可以使用这种多级的增压机，以便提供具有相应的压力的压力介质以用于供应给压力弹簧。多级的增压机在此经由两个或更多个压缩级将来自大气的、被引入到抽吸腔中的压力介质进行压缩，并且将经多级压缩的压力介质转移给压力弹簧。替选地，也可以使用来自压力介质储备器的被压缩的压力介质，该压力介质通过多级的增压机被再次压缩。

这例如在DE 10 2008 034 240 B4中说明，根据该文献，设有水平调节设备，在其中使用多级的增压机，以便运送来自大气或来自压力介质储备器的压力介质，其中，设有两个压缩级。如果对来自大气的压力介质进行压缩，则该压力介质被导引通过两个压缩级，而在运送来自压力介质储备器的压力介质期间，则发生了仅用第二压缩级对输送给消耗器的压力介质的压缩。为了在这种情况下减小或截止第一压缩级的压缩功，设置有被实施为2/2换向阀的截止阀，该截止阀在运送从压力介质储备器进行运送时防止了将来自第一压缩级的被压缩的压力介质运送给第二压缩级。截止阀在此电地经由控制装置来驱控。

DE 103 21 771 A1说明了一种多级的增压机，在其中，为了关断第一压缩级，设置了具有能气动地控制的截止阀的旁通线路，该旁通线路将增压机的抽吸腔与第一压缩腔连接。气动的截止阀在此依赖于在抽吸腔中的压力地被打开，从而能够在抽吸腔与压缩腔之间发生压力均衡。这被用于依赖于进入到抽吸腔中的压力介质的压力来关断第一压缩级。由此可以依赖于所进入的压力介质地在单级运行中实现在很小的体积流量下的高压缩。而在两级运行中则实现大的体积流量，并且压力介质穿流过两个压缩级。

根据DE 10 2011 083 614 A1设置的是，在开放式运行模式中，空气通过两个压缩级被压缩，并且将经压缩的空气输送给压力介质储备器。在封闭式运行模式中，可以使被压缩的空气从压力介质储备器进入到在第一和第二压缩级之间的中间体积中，并且通过其中一个压缩级被重新压缩，以便紧接着到达消耗器中。此外，也设置有空气从消耗器到压力介质储备器的回引。为了控制设置有电操作的转换阀，转换阀相应地截止和释放用于被压缩的或有待压缩的空气的流动路径。

DE 10 2012 010 390 A1说明了一种水平调节系统，在其中，在封闭式运行模式中将来自压力储备容器的经由增压机压缩的空气输送给实施为弹簧减震支柱的消耗器。为了控制水平调节系统内的压力，设置有要么以排放阀的形式设计的要么以预控制阀的形式设计的限压功能，限压功能分别在系统内的压力过高的情况下将空气排放到大气中。

发明内容

本发明的任务是，给出用于运行具有多级增压机的压力调节设备的方法，该方法以简单且可靠的方式使多级增压机的压缩功率和被压缩的体积流量与压力调节设备的运行模式相协调。此外，本发明的任务是，提供具有多级增压机的压力调节设备。

该任务通过根据本发明的方法和根据本发明的压力调节设备解决。

因此，根据本发明设置的是，尤其是在车辆内的压力调节设备的空气弹簧设备的尤其是在封闭式运行模式中，通过能气动或电控制的绕流阀将多级增压机的第二压缩级的压缩功率降低到最小程度。压缩功率的降低根据本发明通过如下方式实现，即，绕开第二压缩级，其中，这被理解为，使位于第二压缩级之前的第一压缩级内被压缩的压力介质被导引绕过第二压缩级地。因此，第二压缩级被气动地跨接，从而使得只要进行对绕流阀的相应的驱控，则防止将被压缩的压力介质输送到第二压缩级内。

因此，在将第二压缩级的压缩功率降低到最小程度的情况下，存在将来自第二压缩级的体积流量限制到零流量率。也就是说，实现了对第二压缩级的完全的气动切断；因此，第二压缩级(尤其是在封闭式运行模式中)不再有助于多级增压机的总压缩功率，从而使得第二压缩级在多级增压机的能量消耗中的份额仅被最小化到摩擦损失以及对在绕流阀切换之后在第二压缩级内剩余的压力介质的压缩。

由此，已可以实现的优点是，在转换到以多级压缩级运行的压力调节设备的封闭式运行模式中时，以简单且可靠的方式能够使第二压缩级的压缩功率被自调节地或自动地匹配。

在此不强制地将多级增压机中沿流动方向处在开始处的压缩级指为第一压缩级。而是被理解为，第一压缩级可以是多级增压机中的任一压缩级，跟随其后的是至少一个另外的压缩级(即第二压缩级)，其中，该第二压缩级不必须强制地直接邻接本发明的意义中的第一压缩级。因此，第二压缩级通过如下方式被限定，即，其沿流动方向位于第一压缩级之后，其中，第二压缩级在此也不强制地被视作多级压缩级的最后的压缩级。

在压力调节设备的开放式运行模式中，由多级压缩机将压力介质，例如是经由抽吸线路提供的来自大气的抽吸空气，例如在第一压缩级的稳定压力为例如10至15bar的情况下被第一压缩级预压缩到5至6bar的中间压力，并且将其引入到中间容积内。从那里，被预压缩的空气到达第二压缩级中，在该第二压缩级中将空气进一步压缩例如到20bar的最终压力，并且使空气从该第二压缩级经由空气干燥器到达一个或多个消耗器内，例如是压力调节设备的空气弹簧中，和/或压力介质储备器内。因此，在该示例中通过这两个压缩级确定了在开放式运行模式下的总压缩功率。

尤其是当应向压力调节设备的消耗器供应以高压缩的和/或经干燥的压力介质时，调整到封闭式运行模式。尤其是当希望对消耗器进行快速压力加载时是这种情况，例如当由于空气弹簧调节需要通过将高的最终体积流量，也就是说高的单位时间的空气量，从多级增压机提供到消耗器内进行快速调节时是这种情况。此外，当应将压力介质从消耗器送回到压力介质储备器内时也可以调整到封闭式运行模式，这是因为也需要确保重新的压缩。

为了从开放式运行模式转换到封闭式运行模式中，例如电控地打开将压力介质储备器或消耗器与蓄充线路连接的切换阀，从而使已被压缩的压力介质(在下文中被称为蓄充压力介质)能够流入到蓄充线路内。蓄充压力介质可以是存储在压力介质储备器内的压力介质，该压力介质已被压缩到储备器压力。而如果在封闭式运行模式中应将来自消耗器的已被压缩的压力介质(在下文中称为腔室压力介质)送回到压力介质储备器内，则取而代地，腔室压力介质就是被引入到蓄充线路内的蓄充压力。为此，为消耗器和压力介质储备器优选设有两个分开的切换阀，它们分别对到蓄充线路内的流入进行控制。

根据本发明，蓄充压力介质经由蓄充线路到达第一压缩级内。在从蓄充线路到第一压缩级的过渡处在此存在大致是蓄充压力介质的蓄充压力，该蓄充压力相对于消耗器或压力介质储备器内的压力被减少一些，这是因为这些压力由于流过切换阀和蓄充线路而下降。基于该蓄充压力，在第一压缩级中附加地将已被压缩的蓄充压力介质进行压缩，并且使其随后到达中间容积内，在该中间容积中也布置有转换阀。

通过将已被压缩的蓄充压力介质引入到第一压缩级内，可以有利地很有效地对蓄充压力介质进行附加压缩，这是因为在第一压缩级内提供了大的冲程腔或压缩腔。与传统的多级增压机的实施方案相比(在该实施方案中，蓄充压力介质进入到第二压缩级中，该第二压缩级在两级增压机的情况下具有小的冲程腔或压缩腔，以便在开放式运行模式中不超过允许的驱动功率)尤其是与根据本发明的切断第二压缩级的相结合地，第一压缩级可以将冲程腔设计得明显更大，并且因此产生更大的体积流量。

只要被高压缩的蓄充压力介质到达第一压缩级内，就同时引起了在开放式运行模式中所要从大气引入到第一压缩级内的抽吸空气并不到达第一压缩级内，这是因为蓄充压力高于环境压力。为此，抽吸空气优选经由止回阀被引入到第一压缩级中。只要具有高的蓄充压力的蓄充压力介质到达第一压缩级内或第一压缩级的抽吸腔内，就防止了该止回阀的打开并且因此防止了抽吸空气流入到第一压缩级内，这是因为在第一压缩级内现在存在更高的例如为5bar或更高的抽吸压力。由此，可以确保维持蓄充压力介质的干燥度并且不由于抽吸空气而变糟。在开放式运行模式中并不阻止止回阀的打开，这是因为在抽吸腔内在抽吸期间存在较低的压力，并且抽吸空气可以不受阻碍地流入。

以如下方式实施布置在中间容积内的切换阀，即，使其在封闭式运行模式中可以以如下方式被转换，即，使得在第一压缩级内被附加地压缩的蓄充压力介质(在下文中被称为压缩压力介质)并非如同在开放式运行模式中那样地从中间容积到达第二压缩级内，而是绕过第二压缩级。为此，可以设置有气动的旁通线路，其布置在被优选地实施为3/2换向阀的绕流阀的输出端上，并且在第二压缩级之后又到达多级增压机的运送路径内。为此，旁通线路可以例如与通向压力介质储备器或消耗器的离开线路联接，或可以例如与多级增压机的位于后方的压缩级联接。因此，旁通线路跨接了第二压缩级。

3/2换向阀(绕流阀)的另外的输出端与第二压缩级连接，从而使得在开放式运行模式中在绕流阀的相应的位置中让被预压缩的压力介质可以被引入到第二压缩级内。因此，绕流阀控制的是，是否经由中间容积将第一压缩级与第二压缩级连接起来。

因此，在封闭式运行模式中由第一压缩级提供的压缩压力介质或在开放式运行模式中由第一压缩级提供的被预压缩的压力介质可以根据绕流阀的切换位置而定地被输出到相应的输出端上。

为了转换绕流阀，根据实施方式设置的是，使蓄充压力介质例如经由从蓄充线路分支出的气动的控制线路也被导引至在该情况下被气动控制的绕流阀的气动的控制输入端。因此，在封闭式运行模式中，在控制线路内存在蓄充压力，通过该蓄充压力如下这样地转换绕流阀，即，使得压缩压力介质可以流动到旁通线路内。而在开放式运行模式中，在切换阀关闭时，在控制线路内不存在蓄充压力介质，并且气动的控制输入端上存在的压力低，从而使得例如通过复位弹簧将该切换阀保持在其原始位置中或又返回到其原始位置中，在该原始位置中，被预压缩的压力介质被运送到第二压缩级中。

绕流阀的转换压力在此以如下方式选择，即，使得在通常的例如4bar的蓄充压力的情况下引起绕流阀的转换，否则绕流阀将处于其原始位置中或返回到该原始位置中。

根据替选的实施方式，绕流阀具有电的控制线路以及电的控制输入端，并且取消了气动的控制线路。因此，在切换阀被电转换时或在压力调节设备被电转换到封闭运行模式中时，同时将控制信号转发给绕流阀的电的控制输入端。由此，在该情况下可以对绕流阀进行电转换，以便选出是否将压缩压力介质运送到旁通线路内还是将被预压缩的压力介质运送到第二压缩级内。

有利地，只要调整到封闭式运行模式，则可以通过对绕流阀的电驱控或通过气动驱控以简单的方式自动地或自调节地转换绕流阀。因此，不需要另外的电子电路、控制部或调节部来引起此转换。因为该转换直接与从压力介质储备器或从消耗器将蓄充压力介质释放到蓄充线路内或第一压缩级内耦合，所以该转换在无附加成本和时间损失的情况下进行。

可以有利地以如下方式设置旁通线路在第二压缩级之后的耦接，即，使由第一压缩级提供的压缩压力介质沿流动方向在空气干燥器之后流入，其中，空气干燥器沿流动方向在多级增压机之后地布置在离开线路内，从而使得在开放式运行模式中可以将被压缩的压力介质干燥。因为在封闭式运行模式中在第一压缩级中被压缩的压缩压力介质具有大致蓄充压力介质的干燥度，该蓄充压力介质在开放式运行模式中事先已通过空气干燥器被干燥，所以不强制地需要重新干燥，并且仅导致由于流过空气干燥器所造成的不必需的压力损失。只不过可选地可以设置的是，旁通线路沿流动方向在空气干燥器前方地被耦合到离开线路上，以便然后在例如认为有未被干燥的抽吸空气也从大气到达第一压缩级中时重新干燥压缩压力介质。

在封闭式运行模式中的总压缩功率的主要部分因此通过对从蓄充线路进入到第一压缩级内的蓄充压力介质的压缩来达到。在此，有利地第二压缩级的压缩功率在封闭式运行模式中自动降低到最小程度，这是因为第二压缩级不再参与压缩。因此可以限制了第二压缩级的功率消耗，其中，该功率消耗基本上被限制于摩擦损失以及对在切换阀关闭之后剩余在第二压缩级内的压力介质的压缩。

因此，减少了压缩级的马达的驱动功率，使能量需求下降，并且因此可以在封闭式运行模式中主要协调第一或另外的压缩级的运行进而是协调最终体积流量的运行。此外，可以将已达到较高的干燥等级的压力介质输送给消耗器或压力介质储备器，这是因为明显降低了基本上从大气运送的未被干燥的压力介质的份额。

进入到蓄充线路内的已被压缩的蓄充压力介质的蓄充体积流量，也就是说每单位时间通向第一压缩级的空气量，在此尤其与各自的切换阀的额定宽度并且必要时与蓄充压力介质流过的另外的前接的阀的额定宽度有关。蓄充体积流量又再度地还确定了朝消耗器或压力介质储备器的方向运送的压力介质的最终体积流量。通过根据本发明的在第二压缩级内的能量节约，使得这两个体积流量可以如下被设计得更高：

由于在封闭式运行模式中通过将第二压缩级关断而降低了压缩功率并且因此也降低多级增压机的马达的能量消耗，使得该直至可接受的最大能量极限、尤其是例如35A的电流极限的能量传递可以被附加地用于运行第一压缩级。为此，在不超过多级增压机的可接受的最大能量极限的情况下可以例如将切换阀的额定宽度进而是蓄充体积流量设计得更高。因此，提高了压力调节系统的工作效率，这是因为在相同的可接受的电功率下，在封闭式运行模式中在能量投入相同的情况下可以确保明显更高的最终体积流量。

有利地，蓄充压力介质从蓄充线路通过具有止回阀的另外的输入端到达第一压缩级或其抽吸腔内，从而可以防止蓄充压力介质流出到大气或流出到可能的位于前方的压缩级内。由此，可以实现压力调节设备的简单的结构和运行，这是因为在开放式运行模式中的未被压缩的压力介质或抽吸空气以及在封闭式运行模式中的蓄充压力介质在不同的输入端处被引入到多级增压机内，并且因此不需要对第一压缩级的压力介质源进行转换。

总之，因此能使用电或气动控制的绕流阀实现压力调节设备的简单和廉价的结构，以此可最优地协调增压机的工作效率，也就是说通过增大尤其是切换阀的额定宽度在同时可确认最大能量消耗和被干燥的压缩压力介质的情况下实现高的蓄充体积流量。如无此设计，则系统内的能量将升高，并且附加地出现系统的不可想象的干燥含量。如果通过完全切断第二压缩级达到仅纯粹的封闭式运行，则出现在干燥含量和能量消耗以及系统的能量收获方面的单一的物理上的调节。

因此，对压力调节设备的最优的运行对于封闭式运行模式来说通过被最优地设计的第一压缩级来实现，该第一压缩级通过尤其由切换阀的额定宽度和最大蓄充压力限定的最大的蓄充体积流量以及切断第二压缩级来满足多级增压机的功率极限或能量上限。补充地，为了安全性，也可以在蓄充线路内设有附加的限压阀，其确认了蓄充线路内的最大蓄充压力，其中，最大蓄充压力可以依赖于最大的能量极限来选择，从而使得第一压缩级不超过其功率极限或其驱动器的功率极限地运行。补充地也可以通过如下方式匹配多级增压机的第一压缩级的结构，即，例如设计有具有更大的直径的被提供用于第一压缩级内的压缩的活塞。

根据本发明，多级增压机实施为活塞式增压机，其中，通过第一活塞构成第一压缩级，并且通过第二活塞构成第二压缩级，它们通过中间容积相互连接，其中，也可以存在具有另外的活塞的另外的压缩级。所有活塞都由马达经由活塞驱动器运动，以便相继将压力介质在相应的压缩腔内进行压缩。压缩级具有不同的压缩体积，以便可以通过第一压缩级实现对蓄充压力介质的有效的预压缩或有效的附加压缩，并且可以通过第二压缩级实现对被预压缩的压力介质的附加的压缩，并且可以通过必要时的另外的压缩级实现进一步的压缩。活塞式增压机是压力调节设备的一部分，压力调节设备经由将作为压力介质的空气压缩来为多个弹簧供应以压缩空气，以便例如实现车辆的一部分的减震或提升和下降，其中，这可以在封闭式或开放式运行模式中进行。

有利地，用于在封闭式运行模式中自调节地协调增压机的绕流阀和所属的传递线路以及旁通线路可以节约空间地被装入在增压机壳体内，例如被装入在增压机盖内。由此，可以节约空间和重量，并且此外实现具有低气动传递行程并且因此压力损耗低的简单的结构。此外，有利地能够实现对在常见的多级增压机内的附加的气动的部件的简单的可改装性。

附图说明

本发明在下文中根据附图详细解释。其中：

图1a、b、c不同的实施方式示出具有两级增压机的空气弹簧设备；

图2示出具有整合的压力控制的绕流阀的两级增压机；和

图3示出用于执行根据本发明的方法的流程图表。

具体实施方式

根据图1a、b、c分别设置有例如空气弹簧设备1的压力调节设备，其具有压力介质腔室3.1、3.2、3.3、3.4，它们分别配属于例如车辆200的空气弹簧的消耗器。压力介质腔室3.i例如被供给以被压缩的例如为空气的压力介质L3，其中，被压缩的压力介质L3在两级增压机4内，例如是在图2中所示的活塞式增压机内被压缩。

两级增压机4为此具有第一压缩级5以及第二压缩级6，它们分别具有抽吸腔5.1、6.1和压缩腔5.2、6.2，其中，流入到各自的抽吸腔5.1、6.1内的压力介质L1、L2、A在压缩腔5.2、6.2内被压缩。压缩级5、6通过马达7驱动，马达引起了处于各自的压缩级5、6内的活塞8、9(见图2)上下运动，并且由此相应地压缩了被充入到抽吸腔5.1、6.1内的压力介质L1、L2、A。

压力调节设备1根据该实施方案可以在两个运行模式中运行，一个是开放式运行模式BMo(open mode(打开模式))，而另一个是封闭式运行模式BMc(closed mode(封闭模式))，其中，分别将空气作为压力介质L1、L2、L3、L4、L5、L6、A运送并压缩。在开放式运行模式BMo中，将来自大气100的也就是说具有大约1bar的空气压力或抽吸压力p1和抽吸体积流量Q1的抽吸空气L1经由抽吸线路10以及例如止回阀的第一进入阀11引入到第一压缩级5的第一抽吸腔5.1内。随后，经由第一活塞8(见图2)首先预压缩抽吸空气L1，并且在此导引到第一压缩腔5.2内。具有中间压力p2以及中间体积流量Q2的被压缩的空气L2从第一压缩腔5.2经由例如止回阀的第一离开阀12流动到中间容积13内。

在开放式运行模式BMo中，被预压缩的空气L2从中间容积13经由绕流阀26和第二进入阀14到达第二压缩级6的第二抽吸腔6.1内，被预压缩的空气L2从该第二抽吸腔经由第二活塞9(见图2)被进一步压缩，并且在此被引入到第二压缩腔6.2内。具有最终压力p3的被压缩的空气L3从第二压缩级6经由第二离开阀15到达通向空气干燥器17和喷嘴18的离开线路16中。随后，离开线路16将具有最终体积流量QE的被压缩的空气L3导引到所联接的例如是空气弹簧的消耗器的压力介质腔室3.1、3.2、3.3、3.4，以及经由储备器线路19导引到压力介质储备器20，在压力介质储备器中，被压缩的空气L3作为具有储备器压力p4的存储的空气L4被存储，储备器压力由于损耗略低于最终压力p3。

压力介质储备器20以及压力介质腔室3.1、3.2、3.3、3.4分别通过可控制的阀21.1、21.2、21.3、21.4、21.5、21.6，例如2/2电磁阀，与离开线路16或储备器线路19能连接，从而根据可控阀21.i的位置而定地，使被压缩的空气L3可以流动到压力介质腔室3.1、3.2、3.3、3.4内以用于控制消耗器，或可以流动到压力介质储备器20内。

因此，在第六阀21.6打开以及第一阀21.1打开时，被压缩的空气L3被导引到第一压力介质腔室3.1内，在第二阀21.2打开时，被导引到第二压力介质腔室3.2内，在第三阀21.3打开时，被导引到第三压力介质腔室3.3内，而在第四阀21.4打开时，被导引到第四压力介质腔室3.4内，其中然后，第五阀21.5关闭并且因此被压缩的空气L3不能流动到压力介质储备器20内。

另一方面，如果阀21.1、21.2、21.3、21.4、21.6处于关闭位置中并且第五阀21.5打开，则通过空气干燥器17干燥的且被压缩的空气L3可以被引入到压力介质储备器20内，并且存储在其内。可以经由压力测量仪30进行压力监控。

经由附加的排放阀27可以将被压缩的空气L3排放到大气100中。

在封闭式运行模式BMc中，在压力介质储备器20内存储的空气L4可以作为蓄充压力介质A再次进入到多级增压机4内，从而使得已被压缩的存储的空气L4被进一步压缩：

为此，根据此实施方式，第五阀21.5保持关闭，而第一切换阀22a被电打开，该第一切换阀布置在第五阀21.5与压力介质储备器20之间分路的蓄充线路23内。在此情况中，第二切换阀22b关闭。蓄充线路23经由例如是止回阀的第三进入阀24与第一压缩级5连接，从而在第一切换阀22a的打开的位置中，使存储的空气L4可以流入到第一压缩级5内以及第一抽吸腔5.1内，以便被第一压缩级5重新压缩。由此被重新压缩的蓄充压力介质A在下文中被称为压缩压力介质L6(图1b)，其以压缩压力p6和压缩体积流量Q6从第一压缩级5首先被运送到中间容积13内。

通过第一进入阀11防止存储的空气L4流入到抽吸线路10内，第一进入阀沿此方向关闭。也防止了抽吸空气L1流入到第一压缩级5内，这是因为在第一压缩级5的第一压缩腔5.1内的大致相应于蓄充压力介质A的蓄充压力pA或在此情况中大致相应储备器压力p4的压力比抽吸压力p1更高。由此防止了第一进入阀11的打开，并且因此防止了抽吸空气L1流入到第一抽吸腔5.1内。

如果在封闭式运行模式BMc中希望从压力介质腔室3.i将腔室空气L5回引到压力介质储备器20内，则将配属于各自的压力介质腔室3.i的阀21.i(其中i＝1,…,4)以及第二切换阀22b打开，并且关闭第六阀21.6，从而使腔室空气L5作为蓄充压力介质A进入到蓄充线路23内，并且经此可以重新流入到第一压缩级5内。第一切换阀22a在此情况中也关闭，并且第五阀21.5打开，以便能够实现回引到压力介质储备器20内。如果存储的空气L4的压缩仅设置在压力调节设备1内对，则也可以取消经由第二切换阀22b的路径。

切换阀22a、22b的额定宽度NW在此例如在0.5mm至4mm之间进行选择，从而使可以将高蓄充体积流量QA调整到第一压缩级5内。

因为在封闭式运行模式BMc中不强制地需要第二压缩级6来进一步压缩蓄充介质A，这是因为已通过第一压缩级5实现充分的压缩，所以根据本发明降低了第二压缩级6的压缩功率或将第二压缩级6完全地气动切断。对此理解为，在封闭式运行模式中不再由第二压缩级6压缩压力介质，并且因此不从第二压缩级6将空气运送到离开线路16内。也就是说，实现对从第二压缩级6出发的压力介质的近似至零的压力限制和/或体积流量限制。

为能够实现这一点，绕流阀26实施为3/2换向阀。在绕流阀26的其中一个输出端上布置有旁通线路25，该旁通线路通到离开线路16内。由此，在绕流阀26的相应的位置中可以通过旁通线路25将第二压缩级6跨接。绕流阀26的其他输出端与第二压缩级6连接。因此，可以根据绕流阀26的切换位置而定地，要么在开放式运行模式BMo中使从第一压缩级5被运送到中间容积13内的预压缩的压力介质L2导引到第二压缩级6内，要么在封闭式运行模式BMc中使从第一压缩级5被运送到中间容积13内的压缩压力介质L6导引到旁通线路25内。

为了转换绕流阀26，该绕流阀根据在图1a和1b中的实施方案具有气动的控制输入端26.1a，其与气动的控制线路26.2a连接，其中，气动的控制线路26.2a根据此实施方案从蓄充线路23分路出，从而使蓄充压力介质A也自动地进入到气动的控制线路26.2a内，并且因此在控制输入端26.1a上存在蓄充压力介质A的蓄充压力PA。如果蓄充压力pA超过例如4bar的转换压力pU，该转换压力通常通过蓄充压力介质A来超过，则绕流阀26被转换，如在图1b中图示。因为在图1a中，压力调节设备1在开放式运行模式BMo中运行，所以存在于控制线路26.2a内的压力低于转换压力pU，从而只要从封闭式运行模式BMc转换到开放式运行模式BMo中，则转换阀26保持在其原始位置中或回落到原始位置中。

因此，只要各自的切换阀22a、22b打开以激活封闭式运行模式BMc并且以存储的空气L4运行空气弹簧设备1或运送回腔室空气L5，则自动地经由转换阀26将第二压缩级6的压缩功率降低到零。为此，施加在气动的控制输入26.1a上的蓄充压力pA将切换阀26转换，使得在第一压缩级5内被压缩的压缩压力介质L6被运送到旁通线路25内。转换阀26的该位置在示例性地针对封闭式运行模式BMc的图1b中示出，其中，存储的空气L4被重新压缩，这是因为第一切换阀22a是打开的。因此，压缩仅经由第一压缩级5发生，以便为压力介质腔室3.i供给以空气。

因此，在封闭式运行模式BMc中可以实现功率限制，以此可以匹配增压机4的能量需求，这是因为压缩不再由第二压缩级6所承担。因此限制了增压机4的马达7的所需的功率消耗，这是因为第二活塞9做的压缩功小或不再做压缩功。这可以用于优化第一压缩级5，从而可以进行尤其是对最终体积流量QE、增压机4能量上限oE以及第一压缩级6的活塞直径D1的最优的协调。第一活塞直径D1在此大于第二压缩级6的第二活塞直径D2。

在图1a中所示的实施例中，旁通线路25在空气干燥器17之前引导到离开线路16内，而在图1b中所示的实施例中，旁通线路25在空气干燥器17之后通到离开线路10内。因此，可以根据需要而定地，在封闭式运行模式BMc中将压缩压力介质L6再次干燥。例如当无法确保在封闭式运行模式BMc中较低量的抽吸空气L1到达第一压缩级内并且因此蓄充压力介质A的干燥度变糟时，再次干燥可能是需要的。

根据图1c，与图1a和1b不同之处在于设有对绕流阀26的电驱控。为此，电地实施控制输入端26.1b，并且控制线路26.2b也是电线路，经由该控制线路传输控制信号S。控制信号S在此可以是输出给切换阀22a、22b的相同的信号，以便在转换到封闭式运行模式BMc时受电控地将这些切换阀打开。因此，可以无时间损失地释放蓄充压力介质A，并且同时切断第二压缩级6。

根据图2，在示意性视图中示出了相应于在图1a中图示的实施方式的具有第一和第二压缩级5、6的多级活塞增压机4。两个压缩级5、6经由中间容积13相互连接，从而在第一压缩级5中通过第一活塞8预压缩的空气L2在开放式运行模式BMo中可以被运送到第二压缩级6内，以便在那里进一步被第二活塞9压缩。

在封闭式运行模式BMc中，经由蓄充线路23将蓄充压力介质A导引到第一压缩级5内，以及经由气动的控制线路26.2a导引到绕流阀26的气动的控制输入端26.1a上。在转换阀26的相应的切换位置中，从第一压缩级5运送的压缩压力介质L6经由旁通线路25被运送到离开线路13内。气动的绕流阀26、所属的传输线路23、26.2a以及旁通线路25可以以节约空间的方式例如布置在增压机壳体29的增压机盖28内。分别被实施为止回阀的进入阀10、12、14、15防止被分别压缩的压力介质L2、L6回引。

根据图3，根据本发明的用于运行空气弹簧设备1的方法可以执行如下：

在起始的步骤St0中，查验调整了压力调节设备的哪个运行模式BMo、BMc。

如果调整到压力调节设备1的封闭式运行模式BMc，则在第一步骤St1.1中，经由各自的切换阀22a、22b释放蓄充压力介质A并且经由蓄充线路23进入到第一压缩级5中，被重新压缩并且作为压缩压力介质L6被运送到中间容积13内。

同时，在第二步骤St1.2中，蓄充压力介质A经由气动的控制线路26.2a到达被实施为3/2换向阀的绕流阀26的气动的控制输入端26.1a上，或将电控信号S输出到被实施为3/2换向阀的绕流阀26的在该情况下是电的控制输入端26.1b上。随后在第三步骤St1.3中，通过施加蓄充压力pA或通过切换控制信号S对绕流阀26进行转换，其中，当压力调节设备1处于封闭式运行模式BMc中时总是在这两种情况中进行该转换。

在绕流阀26的该被转换的位置中，在第四步骤St1.4中，被第一压缩级5压缩的压缩压力介质L6经由旁通线路25被运送到离开线路16内，从而使第二压缩级6被绕过或跨接；第一压缩级5因此不再经由中间容积13与第二压缩级6连接。因此，第二压缩级6的压缩功率被降低到最小程度，这是因为第二压缩级6的功率消耗被限制成摩擦损耗。该能量收益可以被用于最优地协调第一压缩级5，从而可以实现尤其是对最终体积流量QE、增压机4能量上限oE以及第一压缩级6的活塞直径D1的最优的协调。压缩压力介质L6然后被提供给消耗器3.i或压力介质储备器20。

在开放式运行模式BMo中，在步骤St2.1中，抽吸空气L1从大气100到达第一压缩级5中。在第二步骤St2.2中，在第一压缩级5中将抽吸空气L1预压缩到中间压力p2，并且在第三步骤St2.3中进入到中间容积13内。因为由于切换阀22a、22b闭合，使得在绕流阀26上不存在蓄充压力介质A或不施加用于转换的相应的控制信号S，所以绕流阀26处于其原始位置中，其中，第一压缩级5经由中间容积13与第二压缩级6连接，从而使得被预压缩的压力介质L2从中间容积13可以流入到第二压缩级6内。在此第二压缩级中，在第四步骤St2.4中被预压缩的压力介质L2被进一步压缩到最终压力p3。在最后的步骤St2.5中，被压缩的压力介质L3到达压力介质腔室3.i或压力介质储备器20内。

附图标号列表

1 空气弹簧设备

3.i 压力介质腔室

4 两级增压机

5 第一压缩级

5.1 第一抽吸腔

5.2 第一压缩腔

6 第二压缩级

6.1 第二抽吸腔

6.2 第二压缩腔

7 马达

8 第一压缩级的第一活塞

9 第二压缩级的第二活塞

10 抽吸线路

11 第一进入阀

12 第一离开阀

13 中间容积

14 第二进入阀

15 第二离开阀

16 离开线路

17 空气干燥器

18 喷嘴

19 储备器线路

20 压力介质储备器

21.i 可控的阀

22a 第一切换阀

22b 第二切换阀

23 蓄充线路

24 第三进入阀

25 旁通线路

26 绕流阀(3/2换向阀)

26.1a、26.1b (气动的、电的)控制输入端

26.2a、26.2b (气动的、电的)控制线路端

27 排放阀

28 增压机盖

29 增压机壳体

30 测压计

100 大气

200 车辆

A 蓄充压力介质

BMo 开放式运行模式

BMc 封闭式运行模式

D1 第一活塞直径

D2 第二活塞直径

L1 抽吸空气

L2 被预压缩的空气

L3 被压缩的空气

L4 存储的空气

L5 腔室空气

L6 压缩压力介质

oE 能量上限

NW 额定宽度

pA 蓄充压力

p1 空气压力/抽吸压力

p2 中间压力

p3 最终压力

p4 储备器压力

p6 压缩压力

pU 转换压力

Q1 抽吸体积流量

Q2 中间体积流量

Q6 压缩体积流量

QE 最终体积流量

QA 蓄充体积流量

S 控制信号

St1.1、St1.2、St1.3、St1.4 BMc模式中的方法步骤

St2.1、St2.2、St2.3、St2.4 BMo模式中的方法步骤

Claims (22)

1.一种用于运行压力调节设备(1)的方法，所述压力调节设备具有多级增压机(4)，

其中，从所述多级增压机(4)输出多次被压缩的压力介质以用于填充压力介质储备器(20)或所述压力调节设备(1)的压力介质腔室(St1.4、St2.5)，

其中，为此，由所述多级增压机(4)的第一压缩级(5)

-提供被预压缩的压力介质(St2.3)，将所述被预压缩的压力介质至少在另外的第二压缩级(6)中压缩成被压缩的压力介质(St2.4)，并且从多级增压机(4)输出(St2.5)，或

-提供压缩压力介质(St1.1)，所述压缩压力介质通过对来自所述压力介质储备器(20)或所述压力调节设备(1)的压力介质腔室的已被压缩的蓄充压力介质进行附加压缩所获得，其中，当至少是所述第一压缩级(5)附加地压缩所述蓄充压力介质时，所述压缩压力介质在不通过所述多级增压机(4)的第二压缩级(6)进行附加压缩的情况下被输出以用于匹配所述第二压缩级(6)的压缩功率。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述压缩压力介质在跨接了所述第二压缩级(6)的旁通线路(25)内被导引绕过所述第二压缩级(6)，以用于防止通过所述第二压缩级(6)对所述压缩压力介质进一步压缩。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述旁通线路(25)通到离开线路(16)中，并且所述压缩压力介质经由所述离开线路(16)在没有在空气干燥器(17)内被进一步干燥的情况下或在所述空气干燥器内被进一步干燥地输送给所述压力介质储备器(20)或所述压力调节设备(1)的压力介质腔室。

4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，依赖于绕流阀(26)的切换位置地，要么从所述第一压缩级(5)将所述被预压缩的压力介质经由中间容积(13)运送到所述第二压缩级(6)，要么将所述压缩压力介质从所述第一压缩级(5)经由所述中间容积(13)引导绕过所述第二压缩级(6)。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述绕流阀(26)的切换位置依赖于控制信号(S)电地被预定，或者依赖于所述蓄充压力介质的蓄充压力(pA)气动地被预定，其中，经由所述控制信号(S)或所述蓄充压力(pA)预定的是，让所述第一压缩级(5)是提供被预压缩的压力介质还是压缩压力介质。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，只要切换阀打开并且因此将所述蓄充压力介质释放到所述第一压缩级(5)中，则

-输出对所述绕流阀(26)进行电转换的控制信号(S)，或

-所述蓄充压力介质将所述绕流阀(26)气动转换，

其中，在所述绕流阀(26)的被转换的位置中，使所述压缩压力介质经由所述中间容积(13)引导绕过所述第二压缩级(6)。

7.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，在切换阀关闭并且因此抽吸空气(L1)通过所述第一压缩级(6)压缩时，所述绕流阀(26)处于原始位置，其中，所述第一压缩级(5)经由所述中间容积(13)与所述第二压缩级(6)连接。

8.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，当为了附加地压缩而使所述蓄充压力介质进入到所述第一压缩级(5)中并且由所述第一压缩级(5)提供压缩压力介质时，防止抽吸空气(L1)流入到所述第一压缩级(5)内。

9.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，所述压力调节设备是用于车辆(200)的压力调节设备。

10.一种压力调节设备(1)，所述压力调节设备至少具有：

多级增压机(4)，所述多级增压机具有至少一个用于提供被预压缩的压力介质或压缩压力介质的第一压缩级(5)和用于提供被压缩的压力介质的第二压缩级(6)，其中，所述第一压缩级(5)和所述第二压缩级(6)经由中间容积(13)相互连接，

与所述第二压缩级(6)连接的至少一个压力介质腔室，

与所述第二压缩级(6)连接的用于存储所述被压缩的压力介质或所述压缩压力介质的压力介质储备器(20)，和

蓄充线路(23)，所述蓄充线路将所述压力介质储备器(20)或所述至少一个压力介质腔室与所述第一压缩级(5)连接，以用于以在所述压力介质储备器(20)内存储的压力介质运行所述压力调节设备(1)或用于将在所述压力介质腔室内使用的腔室压力介质回引到所述压力介质储备器(20)内，

其中，所述压缩压力介质通过附加地由所述第一压缩级(5)所引起的对已被压缩的存储的压力介质的压缩或对已被压缩的腔压力介质的压缩获得，

其特征在于，

在所述中间容积(13)内布置有能电或气动控制的绕流阀(26)，其中，所述绕流阀(26)引起了

-在通过所述第一压缩级(5)提供被预压缩的压力介质时，所述第一压缩级(5)与所述第二压缩级(6)能连接，以用于将所述被预压缩的压力介质引入到所述第二压缩级(6)中，并且

-在通过所述第一压缩级(5)提供压缩压力介质时，所述第一压缩级(5)与跨接所述第二压缩级(6)的旁通线路(25)能连接，以用于将所述第二压缩级(6)绕过并且气动地切断。

11.根据权利要求10所述的压力调节设备(1)，其特征在于，所述绕流阀(26)是3/2换向阀。

12.根据权利要求10或11所述的压力调节设备(1)，其特征在于，经由电的控制输入端(26.1b)能将电的控制信号(S)引向所述绕流阀(26)，或经由气动的控制输入端(26.1a)能将气动的蓄充压力(pA)引向所述绕流阀，其中，经由所述电的控制信号(S)或所述气动的蓄充压力(pA)能预定的是，所述第一压缩级(5)是否输出所述预压缩的压力介质还是输出所述压缩压力介质。

13.根据权利要求10至11中任一项所述的压力调节设备(1)，其特征在于，所述第一压缩级(5)具有第一进入阀(11)，通过所述第一进入阀(11)能将抽吸空气(L1)引入到所述第一压缩级(5)中，其中，所述第一进入阀(11)以如下方式构成，即，如果所述蓄充压力介质进入到所述第一压缩级(5)中，则防止抽吸空气(L1)引入到所述第一压缩级(5)中。

14.根据权利要求10至11中任一项所述的压力调节设备(1)，其特征在于，所述压力调节设备(1)还具有空气干燥器(17)，其中，所述空气干燥器(17)沿流动方向布置在所述多级增压机(4)后方以用于干燥所述被压缩的压力介质，并且所述旁通线路(25)在所述空气干燥器(17)前方通到离开线路(16)中以用于附加地干燥所述压缩压力介质，或在所述空气干燥器(17)后方通到离开线路(16)中。

15.根据权利要求10至11中任一项所述的压力调节设备(1)，其特征在于，所述第一压缩级(5)的第一直径(D1)大于所述第二压缩级(6)的第二直径(D2)。

16.根据权利要求10至11中任一项所述的压力调节设备(1)，其特征在于，所述绕流阀(26)以及所述旁通线路(25)被整合在所述多级增压机(4)的增压机壳体(29)内。

17.根据权利要求10至11中任一项所述的压力调节设备(1)，其特征在于，所述压力调节设备(1)是车辆(200)内的空气弹簧设备(1)。

18.根据权利要求10-11中任一项所述的压力调节设备，其特征在于，所述压力调节设备是用于车辆(200)的压力调节设备。

19.根据权利要求10至11中任一项所述的压力调节设备(1)，其特征在于，所述绕流阀(26)以及所述旁通线路(25)被整合在被整合在所述多级增压机(4)的增压机盖(28)内。

20.根据权利要求10至11中任一项所述的压力调节设备(1)，其特征在于，所述压力调节设备(1)是乘用车(200)内的空气弹簧设备(1)。

21.一种车辆(200)，所述车辆具有用于执行根据权利要求1至9中任一项所述的方法的根据权利要求10至20中任一项所述的压力调节设备(1)。

22.根据权利要求21所述的车辆，其特征在于，所述车辆是乘用车(200)。

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