CN116021941A - 车辆的压缩空气系统中的组件 - Google Patents

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Abstract

提供一种车辆的压缩空气系统中的组件，该组件设置有空气悬架。该组件被设计用以通过填充至少一个空气弹簧来提升车辆车身，螺线管阀可与电子控制装置协作切换，该组件包括用于填充空气弹簧的压力管线，并且该压力管线包括第一分支管线以及第二分支管线，该第一分支管线经由先导控制的螺线管阀可连接到压力管线，用于填充空气弹簧，并且该第一分支管线包括用于每个空气弹簧的第一供应管和先导控制的螺线管阀，该第二分支管线用于提供控制压力，该第二分支管线包括用于先导控制的螺线管阀的第二供应管，其中该第二分支管线经由止回阀连接到压力管线，该止回阀提供阻塞位置以防止第二分支管线中出现排气或压力下降。

Description

车辆的压缩空气系统中的组件
技术领域
本发明涉及一种设置有空气悬架的车辆的压缩空气系统中的组件，该车辆配备有空气弹簧，该组件被设计用以通过对至少一个空气弹簧进行压力填充，即，通过用压缩空气填充至少一个空气弹簧来将车辆车身相对于路面水平提升。
背景技术
在必要的装置借助压缩空气系统操作的车辆中，重要的是要确保通过压缩空气操作的这些系统在所有操作状态下以及在潜在空气压力波动的情况下的功能性。因此，通常会提供许多安全系统，即使在极端情况下，这些安全系统也确保系统的功能性。特别是在商用车辆或巴士中，其中不仅制动系统通过压缩空气操作，而且还需要对空气弹簧供应压缩空气，当然，一方面，首先重要的是要保持制动功能，然而另一方面，重要的是还要确保车辆的安全悬架，从而避免危急驾驶条件。
特别重要的是，车辆只有一个单个的空气供应系统，该空气供应系统包括一个车载压缩机。通常，必须为制动回路和空气弹簧由仅一个压力源供应的这样的系统设计气动回路，以使得制动系统优先于通过压缩空气操作的其它部件。尽管如此，依旧同样重要的是，在仍然可以对车辆进行提升或降低并且因此仍然确保安全驾驶操作的条件下，保持用于使调平系统操作的气动回路配备有空气弹簧。这种协调操作可以通过借助于电动部件或气动部件进行控制/调节来实现，例如通过响应压力变化的控制阀和/或借助来自压力传感器的信号提供对应的逻辑的电子回路。
然而，即使在可能预计系统固有空气压力波动而例如无需激活安全位置或故障安全位置(如果没有必要这样做的话)的情况下，在压缩空气系统内也应该可以在所有常见的操作状态和情境下切换和执行所有功能。因此，在此范围内，需要确保即使在不寻常的切换操作或空气消耗的情况下，控制/调节系统也不会对辅助装置执行不必要的阻塞或去激活。
例如，这样的过程可能在如下时间发生：当在调平系统中通过对空气弹簧的突然填充来执行将车辆车身从非常低的初始位置突然提升时，例如，当在支撑或应急弹簧上执行从车辆车身的静止位置的快速提升(从保险杠快速提升)时。
这种快速且有力的提升需要大量的空气，因此当然会产生非常高的空气消耗。然而，当时必须填充到空气弹簧的波纹管中以提升底盘的空气量可能会导致其余系统中或压缩空气系统的其它管线部分中的压力下降。由于整个系统中的压力当然由压力传感器监测，因此检测到这样的压力下降可能会导致压力传感器产生用于控制系统的信号。这些信号可能会在控制逻辑中引起可能不需要的或甚至不希望有的反应，例如可能导致特定系统部件或功能的不希望有的去激活。
特别地，这在如下时间将变得有些关键：在由提升操作引起的这种突然的压力下降期间，当被设置用以为先导控制的螺线管阀供应先导压力的那些压缩空气管线受到影响时。在这种先导压力管线中出现由来自对应压力传感器的信号触发的这样的压力下降的情况下，当时可能需要通过控制逻辑将先导控制的螺线管阀切换到本身安全且预定的状态。然而，在没有足够高的先导压力的情况下，无法再安全地达到这种状态。理论上，这种情况当时可能导致先导控制的螺线管阀处于无关紧要的位置。在最坏的情况下，这种无关紧要的位置可能会使进一步的压力下降加速。
当然，可以通过在压缩空气系统中提供具有高容量的足够的储存器来防止这种影响，在这种情况下，所述储存器补偿管线部分中的压力下降，特别是补偿先导压力管线部分中的压力下降，并且所述储存器可以防止由于控制系统的信号响应而导致先导控制的螺线管阀处于无关紧要的位置。然而，集成额外的储存器不仅昂贵，而且还增加整个系统的尺寸及其复杂性。因此，在较小且更轻的车辆中，集成额外的储存器对于设计工程师来说并不是特别优选的选择。
发明内容
在此背景下，本发明的目的是为设置有空气悬架和空气弹簧的车辆设计一种压缩空气系统，以使得可以以简单的方式实现通过对空气弹簧进行快速填充来将车辆车身或车辆车架相对于路面水平提升，而不会出现上述切换问题，并且不会由于各个系统部件中的压力下降而产生先导控制的螺线管阀的无关紧要的阀位置。此外，应避免使用额外的部件，诸如额外的储存器，这是因为这些部件会显著改变压缩空气系统的尺寸或导致压缩空气系统的设计和生产变得不经济。
该目的通过具有独立权利要求的特征的创造性组件来实现。在从属权利要求中公开了进一步的有利实施例。
根据本发明的组件包括：气动回路，该气动回路设置有先导控制的螺线管阀，其中螺线管阀可与电子控制装置(ECU＝电子控制单元)协作切换；以及压力管线，该压力管线连接至在车辆中设置的压缩空气源，用于填充空气弹簧，其中该压力管线包括分支管线，即a)第一分支管线，其用于填充空气弹簧，该第一分支管线包括用于每个空气弹簧的第一供应管，以及b)第二分支管线，其用于向先导控制的螺线管阀提供先导压力，该第二分支管线包括用于先导控制的螺线管阀的第二供应管，其中，在该第一分支管线中，用于每个空气弹簧的第一供应管分别包括先导控制的螺线管阀，该先导控制的螺线管阀具有闸门和阻塞位置，其中该第一分支管线经由先导控制的螺线管阀可连接到压力管线，并且该螺线管阀具有用于填充空气弹簧的第一闸门位置和用于对第一分支管线进行排气的第二闸门位置，并且其中该第二分支管线经由止回阀连接到压力管线，该止回阀提供阻塞位置以防止第二分支管线中出现排气或压力下降。
利用组件的这样的构造，当通过将大量空气填充到空气弹簧中并且通过经由先导控制的螺线管阀将第一分支管线连接到压力管线而发生底盘的突然、快速提升时，在填充空气弹簧时，第二分支管线中的止回阀防止先导压力管线损失压力。第一分支管线中的螺线管阀占据第一闸门位置，以便在填充过程期间填充空气弹簧。
在此，该组件优选地被构造为模块，即，被构造为可连接到压缩空气系统的其余部件的单独的、可更换的部件。在空气悬架发展的特殊领域中，这种组件也可以简单地被表示为“调平单元”或空气悬架“阀模块”。
本发明的进一步的发展基于用于每个空气弹簧的第一供应管，所述第一供应管分别包括先导控制的2/2通螺线管阀。以这种方式，使用先导控制螺线管阀的非常简单的设计来填充相应的空气弹簧。在适当的情况下，取决于回路中其它阀的位置，也可以以这种方式对弹簧进行排气。
在本发明的另一个实施例中，第一分支管线经由先导控制的3/2通螺线管阀，所谓的“增压器”可连接到压力管线。这种先导控制的螺线管阀也是众所周知且常见的系列化生产的阀，其可用于各种闸门位置，并且因此用于以简单的方式进行各种切换操作。
另一种构造基于用于对所设置的空气弹簧和制动系统进行供应的公共中央压缩空气源。由于压缩空气系统包括根据本发明形成的用于提升车辆车身或车辆车架的组件这一事实，因此可以操作甚至更小的系统而无需额外的单独的储存器，并且即使在制动器和水平控制系统通过从同一来源供给的压缩空气操作时，也可以提供所有的安全功能。这也特别适用于这样的构造，其中有利地，中央压缩空气源由车辆中的仅一个单个压缩机提供。
另一个实施例基于被设计成使得控制压力为至少5巴的止回阀。通过将止回阀设置到该压力，可保证连接到控制管线的先导控制的螺线管阀的安全功能，从而避免无关紧要的位置，诸如中间位置。
另一种构造基于：当将先导控制的3/2通螺线管阀切换到其第二闸门位置时，第一分支管线经由消音器装置可连接到大气。利用这样的回路，当时也可以使空气弹簧降低，可以以相对无声的方式执行后者。
在本发明的进一步的发展中，气动回路和电子控制装置集成在组件/组件的集成部件中，并且电子控制装置经由连接部件和/或CAN总线连接到车辆控制系统。这样，先导控制阀的磁体可以与电子控制装置协作进行集中切换，并且先导控制阀的磁体可以以简单的方式集成到其余的切换逻辑中。这意味着该组件被设计为与压缩空气系统的部件相匹配的模块化部件，优选地被设计为单独的且可更换的部件。
有利地，配备有根据本发明的组件的压缩空气系统适用于较小的商用车辆或适用于依赖于节省空间和减轻重量的部件的机动巴士。
附图说明
图1示出了压缩空气系统中的根据本发明的组件1。利用本发明的组件，可以通过填充至少一个空气弹簧来执行将车辆车身相对于路面水平抬高或提升。图1仅以完全示意的方式并且借助标准功能或回路符号制成。
具体实施方式
组件1包括气动回路2，该气动回路2设置有先导控制的螺线管阀V1、V2和V3，这些螺线管阀可与电子控制装置3协作切换。组件1在此以其用虚线表示的轮廓被示出，该组件包括必要的相关功能元件。在组件1的虚线轮廓内，还可以看到电子控制装置3，该电子控制装置3的轮廓由点划线示出。在控制装置3的该点划线轮廓内，尤其可以找到用于压力测量传感器4的功能元件和用于电连接5.1到先导控制的螺线管阀V1至V3的磁体的插入构件5。
该组件的气动回路首先包括压力管线7，该压力管线7连接到压缩空气源6并且提供用于填充空气弹簧的压缩空气量。
压力管线7被分为两条分支管线，即，被分为：第一分支管线8，其用于填充空气弹簧，该第一分支管线8包括用于每个空气弹簧的第一供应管8.1；以及第二分支管线9，其用于提供控制压力，该第二分支管线9包括用于先导控制的螺线管阀V1至V3的第二供应管9.1。在这里没有进一步示出空气弹簧本身，并且通常以对应于悬挂轴或轮子的数目提供空气弹簧。这里，为了简化起见，仅示出了用于两个空气弹簧的供应管8.1。当然，该数目可以根据需要而定。
用于每个空气弹簧的、与第一分支管线8相关联的第一供应管8.1分别包括先导控制的螺线管阀V2、V3，取决于螺线管阀的切换，所述螺线管阀V2、V3可以分别占据闸门或阻塞位置。在该实施例中，先导控制的螺线管阀V2和V3是2/2通螺线管阀，这从回路符号也是显而易见的。为了完整起见，这里应该提到的是，也可以通过这些阀来对空气弹簧进行排气或降低。后者则取决于先导控制的螺线管阀V1的位置。
在此，先导控制的螺线管阀V1用于将第一分支管线8连接到压力管线7。为此，螺线管阀V1可以占据用于填充空气弹簧的第一闸门位置和用于对第一分支管线8进行排气的第二闸门位置，这从回路符号也是显而易见的。在该实施例中，先导控制的螺线管阀V1为3/2通螺线管阀。在此，经由消音器装置10以直接通向大气的方式对第一分支管线8执行排气。
根据本发明，第二分支管线9经由止回阀11连接到压力管线7。在该止回阀的阻塞位置，该止回阀防止第二分支管线9排气或防止第二分支管线9中的压力下降，使得第二分支管线中的压力，即控制压力管线中的压力不能下降至低于5巴的最小压力。
在图1的上部分中，可以看到两个插入构件或连接件12和13，借助它们可以将组件或其电子控制装置连接到此处未示出的车辆控制系统以及连接到车辆或空气悬架的另一个传感器系统。
附图标记列表
1   设置有空气悬架的车辆的压缩空气系统中的组件
2   气动回路
3   电子控制装置
4   压力传感器
5   插入构件
5.1 电连接
6   压缩空气源
7   压力管线
8   压力管线的第一分支管线
8.1 第一供应管，用于空气弹簧的供应管
9   压力管线的第二分支管线
9.1 第二供应管，用于先导压力的供应管
10  消音器装置
11  止回阀
12  到车辆控制系统的插入构件和连接件
13  到传感器系统的插入构件和连接件
V1  先导控制的2/2通螺线管阀
V2  先导控制的2/2通螺线管阀
V3  先导控制的3/2通螺线管阀。

Claims (10)

1.一种车辆的压缩空气系统中的组件(1)，所述车辆设置有空气悬架，所述车辆配备有空气弹簧，所述组件被设计用以通过对至少一个空气弹簧进行压力填充来将所述车辆的车身相对于路面水平提升，
所述组件(1)包括气动回路(2)，所述气动回路设置有先导控制的螺线管阀(V1、V2、V3)，所述螺线管阀能够与电子控制装置(3)协作地切换，
所述组件(1)包括以下装置：
-压力管线(7)，所述压力管线用于填充所述空气弹簧，所述压力管线(7)被连接到压缩空气源(6)，
所述压力管线(7)包括多个分支管线，即
a)第一分支管线(8)，所述第一分支管线用于填充所述空气弹簧，所述第一分支管线(8)包括用于所述空气弹簧中的每一个空气弹簧的第一供应管(8.1)，
b)第二分支管线(9)，所述第二分支管线用于向所述先导控制的螺线管阀(V1、V2、V3)提供先导压力，所述第二分支管线(9)包括用于所述先导控制的螺线管阀(V1、V2、V3)的第二供应管(9.1)，
其中，在所述第一分支管线(8)中，用于每个空气弹簧的所述第一供应管(8.1)分别包括具有闸门和阻塞位置的先导控制的螺线管阀(V2、V3)，
其中，所述第一分支管线(8)能够经由气动压力控制的螺线管阀(V1)连接到所述压力管线(7)，并且所述螺线管阀(V1)具有用于填充所述空气弹簧的第一闸门位置和用于使所述第一分支管线(8)进行排气的第二闸门位置，
其中，所述第二分支管线(9)经由止回阀(11)被连接到所述压力管线(7)，所述止回阀(11)提供阻塞位置以防止所述第二分支管线(9)中的排气或压力下降。
2.根据权利要求1所述的组件，其中，用于每个空气弹簧的所述第一供应管(8.1)分别包括先导控制的2/2通螺线管阀(V2、V3)。
3.根据权利要求1或2所述的组件，其中，所述第一分支管线(8)能够经由先导控制的3/2通螺线管阀(V1)连接到所述压力管线(7)。
4.根据权利要求1至3中的一项所述的组件，其中，设置中央压缩空气源以便对所述空气悬架的空气弹簧和空气制动系统进行供应。
5.根据权利要求4所述的组件，其中，由所述车辆中的压缩机提供所述中央压缩空气源。
6.根据权利要求1至5中的一项所述的组件，其中，所述止回阀(11)被设计为使得所述先导压力是至少5巴。
7.根据权利要求1至6中的一项所述的组件，其中，当将所述先导压力控制的3/2通螺线管阀(V1)切换到其第二闸门位置时，所述第一分支管线(8)能够经由消音器装置(10)连接到大气。
8.根据权利要求1至7中的一项所述的组件，其中，所述气动回路(2)和所述电子控制装置(3)被集成在所述组件中，并且所述电子控制装置(3)经由连接部件(12、13)和/或CAN总线被连接到车辆控制系统。
9.一种空气悬挂车辆的压缩空气系统，设置有根据权利要求1至8中的一项所述的组件，其中，所述组件(1)被设计为与所述压缩空气系统的部件相匹配的模块化部件，优选被设计为单独的且可更换的部件。
10.一种空气悬挂商用车辆或机动巴士，包括根据权利要求9所述的压缩空气系统。
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