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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Trocknerregenerationsverfahren für eine Luftfederungsvorrichtung, insbesondere ein Trocknerregenerationsverfahren zur Verwendung mit einer Luftfederungsvorrichtung, die das Zuleiten oder Ablassen von Luft für eine an jedem Rad eines Fahrzeugs angeordnete Gasdruckfeder steuert.
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STAND DER TECHNIK
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In Bezug auf ein Trocknerregenerationsverfahren für ein sogenanntes geschlossenes Luftfederungssystem offenbart das Patentdokument 1 beispielsweise eine Methode zum Bestimmen einer für eine Regeneration benötigten Luftmenge in Abhängigkeit von einer Ansaugluftmenge, einer Temperatur oder Feuchtigkeit der Ansaugluft. Auch sind in dem durch das Patentdokument 1 zitierte Patentdokument 2 verschiedene Betriebsmodi zum Zuleiten oder Ablassen von Druckluft zwischen Luftkammern und einem Reservoir in einer Fahrzeugniveauregelung offenbart.
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STAND DER TECHNIK DOKUMENTE
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Patente
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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AUFGABE DER ERFINDUNG
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Im Allgemeinen wird als Methode zur Verbesserung einer Regenerationseffizienz für einen Trockner zur Verwendung in einer Luftfederungsvorrichtung, wenn die gesamte oder ein Teil der durch ein Trocknungsmittel entfeuchteten Luft für seine Regeneration verwendet wird, ein Druckwechselverfahren verwendet, das das Trocknungsmittel regeneriert, indem Luft durch den Trockner geleitet wird, deren Luftdruck beispielsweise durch eine Öffnung verringert ist. Oder, In einer Fabrik und dergleichen, wird als Regenerationsverfahren, das durch eine Entwässerungsvorrichtung unter Verwendung des Trocknungsmittels durchgeführt wird, ein Temperaturwechselverfahren verwendet, das das Trocknungsmittel regeneriert, indem Luft mit hoher Temperatur durch den Trockner geleitet wird. Jedes Verfahren wurde bisher einzeln durchgeführt, und es bestand nicht die Möglichkeit, dass beide Verfahren gleichzeitig durchgeführt werden, sodass keine Kombination von ihnen in Betracht gezogen wurde.
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Gemäß dem geschlossenen Luftfederungssystem, wie es in den vorgenannten Dokumenten beschrieben ist, wird üblicherweise die in dem System zirkulierende Luft verwendet, sodass Außenluft nur im Fall einer unzureichenden Luftmenge in das System eingebracht wird und ein Teil der Ansaugluft unmittelbar nach einem Ansaugvorgang zum Regenerieren des Trockners verwendet wird. Dementsprechend wird, wenn Restfeuchte übrig bleibt, die Restfeuchte zu dem Trocknungsmittel transferiert und durch dieses absorbiert, jedes Mal, wenn die Luft in dem Trockner zirkuliert wird, wodurch ein Taupunkt in dem Trockner wahrscheinlich erhöht ist. Insbesondere im Fall des geschlossenen Luftfederungssystems ist es deshalb für das Trocknungsmittel wichtig, dass ein Feuchtigkeitsaufnahmekoeffizient niedrig ist, sodass eine Regenerationseffizienz des Trockners verbessert ist.
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Dementsprechend ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Trocknerregenerationsverfahren für eine Luftfederungsvorrichtung zur Verfügung zu stellen, bei dem eine Regenerationseffizienz des Trockners verbessert ist, ohne eine Heizvorrichtung und dergleichen separat vorzusehen.
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MITTEL ZUR LÖSUNG DER PROBLEME
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Um das zuvor beschriebene Problem zu lösen, bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Trocknerregenerationsverfahren für eine Luftfederungsvorrichtung bei der an jedem Rad eines Fahrzeugs eine Gasdruckfeder mit einer Druckkammer festgelegt ist, die einen Druckspeichertank aufweist, der die Gasdruckfeder mit Druckluft versorgt, die einen Kompressor aufweist, der zumindest den Druckspeichertank mit Druckluft versorgt und der einen Elektromotor als Antriebsmittel, eine von dem Elektromotor angetriebenen Verdichter zum Produzieren der Druckluft sowie einen Trockner, der die durch den Verdichter komprimierte Druckluft trocknet aufweist, und die eine Steuerungseinrichtung aufweist, die einen Fahrzeughebevorgang durchführen kann, indem der Druckspeichertank derart mit der Gasdruckfeder verbunden wird, dass die Druckkammer mit Druckluft versorgt wird, die eine Fahrzeugabsenkvorgang durchführen kann, indem die Gasdruckfeder derart mit dem Kompressor verbunden wird, dass die Druckluft aus der Druckkammer durch den Kompressor entweichen kann, die einen Ansaugvorgang durchführen kann, indem der Kompressor derart mit dem Druckspeichertank verbunden wird, dass Außenluft in die Druckspeichertank gepumpt werden kann und die einen Regenerationsluftablassvorgang durchführen kann, indem der Druckspeichertank derart mit dem Kompressor verbunden wird, dass die Druckluft durch den Trockner nach außen abgelassen wird, wobei die Steuerungseinrichtung einen Erhitzungsvorgang durchführt, indem der Verdichter betrieben wird, während die Verbindung zwischen dem Kompressor und der Gasdruckfeder blockiert ist, wodurch die Druckluft durch den Trockner zum Verdichter zirkuliert und durch die Kompression erhitzt wird, um so den Trockner zu regenerieren.
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Bei dem zuvor beschriebenen Trocknerregenerationsverfahren kann die Steuerungseinrichtung derart ausgebildet sein, dass sie den Erhitzungsvorgang vor dem Regenerationsluftablassvorgang und vor oder nach dem Ansaugvorgang durchführt. Und sie kann einen Temperatursensor zum Ermitteln einer Temperatur der durch den Kompressor dem Druckspeichertank bereitgestellten Außenluft aufweisen, und die Steuerungseinrichtung kann derart ausgebildet sein, dass sie auf der Grundlage zumindest eines Messwerts des Temperatursensors eine Notwendigkeit zur Durchführung des Erhitzungsvorgangs bestimmen kann. Weiterhin kann sie einen Feuchtigkeitssensor zum Ermitteln einer Luftfeuchtigkeit der durch den Kompressor dem Druckspeichertank zugeleiteten Außenluft aufweisen, und die Steuerungseinrichtung kann derart ausgebildet sein, dass sie auf der Grundlage der Messwerte des Temperatursensors und des Feuchtigkeitssensors die Notwendigkeit zur Durchführung des Erhitzungsvorgangs bestimmen kann. Die Steuerungseinrichtung kann auch so ausgebildet sein, dass sie eine Durchführungsdauer des Erhitzungsvorgangs auf der Grundlage der von dem Feuchtigkeitssensor und dem Temperatursensor detektierten Ergebnisse einstellt.
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In dem oben beschriebenen Trocknerregenerationsverfahren kann der Kompressor einen Ansauganschluss, durch den die Außenluft in den Verdichter angesaugt wird, einen Auslassanschluss, durch den die Druckluft aus dem Verdichter durch den Trockner geleitet werden kann, und eine Druckanschluss, durch den die Luft aus der Druckkammer und die durch den Trockner geleitete Druckluft einleitbar ist. Die Luftfederungsvorrichtung kann einen ersten Strömungsweg, der den Druckspeichertank mit der Druckkammer verbindet, ein Steuerventil, das in dem ersten Strömungsweg angeordnet ist und einen zweiten Strömungsweg, der eine Position zwischen dem Steuerventil und dem Druckspeichertank mit dem Druckanschluss verbindet und der den Auslassanschluss mit dem Druckspeichertank verbindet, aufweisen, und die Steuervorrichtung kann so ausgebildet sein, dass sie das Öffnen und Schließen des Steuerventils steuert, um die Luft, die der Gasdruckfeder zugeführt und aus ihr ausgelassen wird, zu steuern und das Öffnen und Schließen des zweiten Strömungswegs zu steuern, um den Erhitzungsvorgang durchzuführen.
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Dann kann die Luftfederungsvorrichtung einen Zirkulationsweg, der durch den ersten Strömungsweg und den zweiten Strömungsweg gebildet ist, und in dem die Druckluft zirkulieren kann, indem die durch den Trockner ausgelassene Luft zurück in den Verdichter geleitet wird sowie eine Schaltvorrichtung, die die Zirkulationsweg entsprechend von der Steuerungseinrichtung gegebener Steuerbefehle öffnet oder schließt, umfassen. Die Schaltvorrichtung kann ein Schaltventil umfassen, das den Zirkulationsweg öffnet und schließt. Ferner kann die Schaltvorrichtung ein 3/2-Wegeschaltventil umfassen, das parallel zu dem Schaltventil geschaltet und zwischen dem Auslassanschluss des Kompressors und dem Druckspeichertank angeordnet ist, das eine erste Ventilposition bereitstellt in der der Auslassanschluss des Kompressors mit dem Druckspeichertank verbunden ist und in der die Verbindung zwischen dem Druckspeichertank und dem ersten Strömungsweg blockiert ist und das eine zweite Ventilposition bereitstellt, in der der Druckspeichertank mit dem ersten Strömungsweg verbunden und die Verbindung zwischen dem Auslassanschluss des Kompressors und dem Druckspeichertank blockiert ist, sodass die erste Ventilposition oder die zweite Ventilposition von der Steuerungseinrichtung ausgewählt wird. Oder die Schaltvorrichtung kann ein 3/3-Wegeschaltventil umfassen, das zwischen dem Auslassanschluss des Kompressors und dem Druckspeichertank angeordnet ist und das eine erste Ventilposition bereitstellt, in der der Auslassanschluss des Kompressors mit dem ersten Strömungsweg verbunden und die Verbindung zwischen dem Auslassanschluss des Kompressors und dem Druckspeichertank blockiert ist und das eine zweite Ventilposition bereitstellt, in der der Auslassanschluss des Kompressors mit dem Druckspeichertank verbunden und die Verbindung zwischen dem Druckspeichertank und dem ersten Strömungsweg blockiert ist und das eine dritte Ventilposition bereitstellt, in der der Druckspeichertank mit dem ersten Strömungsweg verbunden und die Verbindung zwischen dem Auslassanschluss des Kompressors und dem Druckspeichertank blockiert ist, sodass eine der Ventilpositionen von der Steuerungseinrichtung auswählbar ist.
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Oder bei dem zuvor beschriebenen Trocknerregenrationsverfahren kann die Luftfederungsvorrichtung ein erstes Zuleitungs-Auslass-Schaltventil, das in dem ersten Strömungsweg zwischen dem Druckspeichertank und dem Schaltventil angeordnet und mit dem Auslassanschluss des Kompressors verbunden ist, ein erstes Tankschaltventil, das in dem zweiten Strömungsweg zwischen dem Auslassanschluss des Kompressors und dem Druckspeichertank angeordnet ist und ein zweites Zuleitungs-Auslass-Schaltventil sowie ein zweites Tankschaltventil, die in dem ersten Strömungsweg zwischen dem Steuerventil und dem Druckspeichertank sowie parallel zu dem ersten Zuleitungs-Auslass-Schaltventil und dem ersten Tankschaltventil geschaltet sind, wobei ein Abschnitt zwischen dem zweiten Zuleitungs-Auslass-Schaltventil und dem zweiten Tankschaltventil mit dem Druckanschluss des Kompressors verbunden ist, wobei ein Abschnitt zwischen dem ersten Zuleitungs-Auslass-Schaltventil und dem ersten Tankschaltventil mit dem Auslassanschluss des Kompressors verbunden ist und wobei die Steuerungseinrichtung das Öffnen und Schließen des ersten und zweiten Tankschaltventils oder das Öffnen und Schließen des ersten und zweiten Zuleitungs-Auslass-Schaltventils steuert, um den Erhitzungsvorgang durchzuführen, sodass die Druckluft, die aus dem Auslassanschluss durch den Trockner strömt, durch den zweiten Strömungsweg in den Druckanschluss geführt wird, um so zirkuliert zu werden und um die Kompressionswärme der Druckluft im Trockner zu akkumulieren.
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WIRKUNGSWEISE DER ERFINDUNG
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Da die vorliegende Erfindung wie oben beschrieben konfiguriert ist, werden die folgenden Wirkungen erzielt. Das heißt, gemäß der vorliegenden Erfindung in dem Trocknerregenerationsverfahren für die Luftfederungsvorrichtung, umfassend die Gasdruckfeder, den Druckspeichertank, den Kompressor, der die Druckluft zumindest für den Druckspeichertank bereitstellt und der den Elektromotor, den Verdichter und den Trockner aufweist, die Steuerungseinrichtung, die den Fahrzeughebevorgang, den Fahrzeugabsenkvorgang, den Ansaugvorgang und den Regenerationsluftablassvorgang durchführt, wobei der Erhitzungsvorgang durchgeführt wird, indem der Verdichter betrieben wird, während die Verbindung zwischen dem Kompressor und der Gasdruckfeder blockiert ist wodurch die Druckluft durch den Trockner in den Verdichter abgelassen wird, um zirkuliert zu werden und die Kompressionswärme der Druckluft im Trockner zu akkumulieren und den Trockner zu regenerieren. Bei Durchführung der Trocknerregeneration kann die Regenerationseffizienz des Trockners durch die Luft von hoher Temperatur und geringem Luftdruck erhöht sein, ohne eine Heizvorrichtung und dergleichen separat vorzusehen.
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Insbesondere wenn der Erhitzungsvorgang vor dem Regenerationsluftablassvorgang und dem Ansaugvorgang durgeführt wird, kann die Trocknerregeneration reibungslos und zielgerichtet durchgeführt werden. Und wenn die Notwendigkeit zur Durchführung des Erhitzungsvorgangs auf der Grundlage der Messwerte des Temperatursensors zur Bestimmung der Lufttemperatur der durch den Kompressor dem Druckspeichertank bereitgestellten Außenluft bestimmt wird, kann die Regenerationseffizienz des Trockners auf einfache Weise erhöht werden. Darüber hinaus kann, wenn der Feuchtigkeitssensor zur Bestimmung der Luftfeuchtigkeit der durch den Kompressor dem Druckspeichertank bereitgestellten Außenluft vorgesehen ist und die Notwendigkeit zur Durchführung des Erhitzungsvorgangs auf der Grundlage der Messwerte des Feuchtigkeitssensors und des Temperatursensors bestimmt wird, die Trocknerregeneration zielgerichtet durchgeführt werden. Außerdem kann, wenn die Durchführungsdauer des Erhitzungsvorgangs auf der Grundlage der durch den Feuchtigkeitssensor und den Temperatursensor erfassten Messwerte angepasst wird, die Regenerationseffizienz des Trockners auf einfache Art und Weise weiter verbessert werden.
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Bei dem oben beschriebenen Trocknerregenerationsverfahren kann, wenn der Kompressor den vorgenannten Ansauganschluss, den Auslassanschluss und den Druckanschluss umfasst und die Luftfederungsvorrichtung den ersten Strömungsweg, der den Druckspeichertank mit der Druckkammer verbindet, das Steuerventil, das in dem ersten Strömungsweg angeordnet ist und den zweiten Strömungsweg, der einen Abschnitt zwischen dem Steuerventil und dem Druckspeichertank mit dem Druckanschluss und den Auslassanschluss mit dem Druckspeichertank verbindet, umfasst, wobei die Steuerungseinrichtung derart ausgebildet ist, dass sie das Öffnen und Schließen des Steuerventils steuern kann, um so die Druckluft zu steuern, die der Gasdruckfeder zugeführt, oder aus ihr abgelassen wird und dass sie das Öffnen und Schließen des zweiten Strömungswegs steuern kann, um so den Erhitzungsvorgang durchzuführen, wenn die Trocknerregeneration durchgeführt wird, die Regenerationseffizienz des Trockners durch die Luft von hoher Temperatur und geringem Luftdruck erhöht sein, ohne eine Heizvorrichtung und dergleichen separat vorzusehen.
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Wenn die Luftfederungsvorrichtung den Zirkulationsweg, der durch den ersten Strömungsweg und den zweiten Strömungsweg gebildet ist und die Schaltvorrichtung, die auf der Grundlage von Steuerungssignalen der Steuerungseinrichtung das Öffnen und Schließen des zweiten Strömungswegs durchführt umfasst, wobei die Schaltvorrichtung durch das Schaltventil gebildet ist, das den Zirkulationsweg öffnet und schließt, dann kann beispielsweise der zuvor beschriebene Erhitzungsvorgang mit einer einfachen Konfiguration durchgeführt werden. Weiterhin kann das 3/2-Wegeschaltventil parallel zu dem Schaltventil geschaltet sein. Insbesondere, wenn das Schaltventil durch das zuvor erwähnte 3/3-Wegeschaltventil gebildet ist, weist es eine gute Dichtigkeit auf, wobei sein Ansprechverhalten verbessert ist.
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Oder, bei dem zuvor beschriebenen Trocknerregenerationsverfahren ist es, wenn die Luftfederungsvorrichtung das erste und zweite Zuleitungs-Auslass-Schaltventil sowie das erste und zweite Tankschaltventil aufweist und der Erhitzungsvorgang durch das Öffnen und Schließen dieser Ventile durchgeführt wird, sodass die Druckluft, die aus dem Auslassanschluss durch den Trockner strömt, durch den zweiten Strömungsweg in den Druckanschluss geführt wird, um so zirkuliert zu werden und um die Kompressionswärme der Druckluft im Trockner zu akkumulieren, ermöglicht, dass die Druckluft für die Gasdruckfeder effizient zur Verfügung gestellt werden kann und dass die Schaltventile die für den Erhitzungsvorgang vorgesehen sind, zielgerichtet ausgerichtet werden können, auch wenn der Druck in dem Druckspeichertank niedrig ist, sodass die Trocknerregeneration zielgerichtet durchgeführt werden kann.
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Figurenliste
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- In 1 ist ein Blockdiagramm, das eine grundlegende Konfiguration einer Luftfederungsvorrichtung zur Verwendung in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, dargestellt.
- In 2 ist ein Blockdiagramm, das eine Fahrzeughebevorgang gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, dargestellt.
- In 3 ist ein Blockdiagramm, das eine Fahrzeugabsenkvorgang gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, dargestellt.
- In 4 ist ein Blockdiagramm, das einen Ansaugvorgang gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, dargestellt.
- In 5 ist ein Blockdiagramm, das einen Erhitzungsvorgang gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, dargestellt.
- In 6 ist ein Blockdiagramm, das eine Regenerationsluftablassvorgang gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, dargestellt.
- In 7 ist ein Blockdiagramm, das eine grundlegende Konfiguration einer Luftfederungsvorrichtung zur Verwendung in einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, dargestellt.
- In 8 ist ein Blockdiagramm, das einen Erhitzungsvorgang gemäß einer grundlegenden Konfiguration einer Luftfederungsvorrichtung zur Verwendung in einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, dargestellt.
- In 9 ist ein Blockdiagramm, das eine grundlegende Konfiguration einer Luftfederungsvorrichtung zur Verwendung in einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, dargestellt.
- In 10 ist ein Blockdiagramm, das einen Erhitzungsvorgang gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, dargestellt.
- In 11 ist ein Blockdiagramm, das einen Ansaugvorgang gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, dargestellt.
- In 12 ist ein Blockdiagramm, das einen Regenerationsluftablassvorgang gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, dargestellt.
- In 13 ist ein Blockdiagramm, das einen weiteren Erhitzungsschritt gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, dargestellt.
- In 14 ist ein Blockdiagramm, das einen Erhitzungsvorgang gemäß einer weiteren Ausführungsform einer Luftfederungsvorrichtung mit einem Druckspeichertank zeigt, dargestellt.
- In 15 ist ein Blockdiagramm, das einen Erhitzungsvorgang gemäß eines Referenzbeispiels einer Luftfederungsvorrichtung zeigt, dargestellt.
- In 16 ist ein Graph, der ein Beispiel eines Druckerhöhungsbetriebs für einen Druckspeichertank, einschließlich eines Erhitzungsvorgangs, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, dargestellt.
- In 17 ist ein Graph, der ein weiteres Beispiel einer Druckerhöhung für einen Druckspeichertank, einschließlich eines Erhitzungsvorgangs, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, dargestellt.
- In 18 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel einer Druckerhöhung für einen Druckspeichertank einschließlich eines Erhitzungsvorgangs gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, dargestellt.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung
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Nachstehend werden bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. Zunächst ist eine grundlegende Konfiguration einer Luftfederungsvorrichtung eines geschlossenen Typs für eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. In 1 sind als Druckluftquelle der Luftfederungsvorrichtung ein Drucklufttank 50 und ein wie dargestellt konfigurierter Kompressor CMP vorgesehen. Der Kompressor CMP weist einen Elektromotor 1 als Arbeitsmaschine, einen Verdichter 2, der eine Rotationsbewegung des Elektromotors 1 in eine Hubbewegung eines Kolbens innerhalb eines Zylinders umwandelt, um Druckluft zu generieren und einen Trockner 3, der die Druckluft, die von dem Verdichter 2 bereitgestellt wird, trocknet und auslässt. In einem Auslassabschnitt ist ein Ablassschaltventil 5 angeordnet, das durch ein stromlos geschlossenes elektromagnetisches Schaltventil gebildet ist. Weiterhin ist in dem Kompressor CMP ein Rückschlagventil 4 angeordnet, dass einen Luftstrom in Austrittsrichtung ermöglicht und seinen Rückstrom blockiert, wobei parallel dazu eine Öffnung 6 geschaltet ist, durch die eine Verbindung mittels einer Drossel hergestellt ist. OP bezeichnet einen Auslassanschluss, BP bezeichnet einen Druckanschluss und AP bezeichnet einen Ansauganschluss.
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Die Gasdruckfedern A1 - A4 weisen Druckkammern 11 - 14 auf und sind jeweils an vier Rädern eines Fahrzeugs vorgesehen, beispielsweise an einem vorderen rechten Rad FR, einem vorderen linken Rad FL, einem hinteren rechten Rad RR und einem hinteren linken Rad RL, von denen in 1 jeweils beispielhaft ein Stützabschnitt dargestellt ist. Die Druckkammern 11 - 14 sind mit dem Druckspeichertank 50 durch die Strömungswege P1 und P2 verbunden. Durch die Strömungswege P1 und P2 ist ein erster Strömungsweg gebildet, wobei Radschaltventile 61 bis 64 in dem ersten Strömungsweg P1 angeordnet sind, um als Steuerventile verwendet zu werden, mittels derer das Zuleiten und Ablassen von Druckluft aus den Druckkammern 11 - 14 steuerbar ist. Darüber hinaus ist als Schaltvorrichtung in der vorliegenden Erfindung ein Schaltventil 70 vorgesehen, das den Strömungsweg P1 öffnet oder schließt, wobei ein Abschnitt zwischen dem Schaltventil 70 und den Radschaltventilen 61 bis 64, beispielsweise ein Verbindungsabschnitt der Strömungswege P1 und P2, wie in 1 gezeigt, mit dem Druckanschluss BP des Kompressors CMP durch einen Strömungsweg P3 verbunden ist. Dann ist ein Abschnitt zwischen dem ersten Schaltventil 70 und dem Druckspeichertank 50 mit dem Auslassanschluss OP des Kompressors CMP durch einen Strömungsweg P4 verbunden, wobei durch die Strömungswege P3 und P4 ein zweiter Strömungsweg gebildet ist.
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Gemäß der vorliegenden Ausführungsform sind die Radschaltventile 61 bis 64 und das Schaltventil 70 als stromlos geschlossene elektromagnetische Schaltventile ausgebildet, durch die auch die Entlastungsventile gebildet sind. Das Öffnen und Schließen der Radschaltventile 61 bis 64 und des Schaltventils 70, der Betrieb des Elektromotors 1 und die Gasdruckfedern A1 - A4 werden, wie nachfolgend noch beschrieben wird, von einer Steuerungseinrichtung ECU gesteuert.
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Bei dem dargestellten Kompressor CMP wird, wenn der Verdichter 2 durch den Elektromotor 1 angetrieben wird, die entfeuchtete und komprimierte Luft durch den Trockner 3 und das Rückschlagventil 4 ausgelassen. Wenn das stromlos geschlossene Ablassschaltventil 5 bei gestopptem Elektromotor 1 in seiner Öffnungsposition überführt ist und die Luft durch den Trockner 3 und die Öffnung 6 ausgelassen wird, wird ein nicht dargestelltes Trocknungsmittel in dem Trockner 3 durch die ausgelassen Luft regeneriert. Ein erster Drucksensor PS1 und ein zweiter Drucksensor PS2 sind an dem Druckspeichertank 50 und dem Strömungsweg P2 vorgesehen, sodass Drücke in dem Druckspeichertank 50 und dem Strömungsweg P2 durch die Drucksensoren PS1 und PS2 erfasst werden und die erfassten Drucksignale der Steuerungseinrichtung ECU zugeführt werden können. Ferner wird die Druckluft, die durch den Kompressionsbetrieb des Verdichters 2 erwärmt ist, durch den Trockner 3 ausgestoßen und durch den Strömungsweg P4, den Strömungsweg P1, das in die Öffnungsposition überführte Schaltventil 70 und den Strömungsweg P3 in den Druckanschluss BP eingeleitet, sodass die Kompressionswärme in dem Trockner 3 akkumuliert wird, um einen Erhitzungsvorgang durchzuführen, wie später unter Bezugnahme auf 5 beschrieben.
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Gemäß der vorliegenden Ausführungsform sind ein Temperatursensor TS, der eine Temperatur der Atmosphäre (Außenluft) im Bereich des Ansauganschlusses AP erfasst sowie ein Feuchtigkeitssensor MS, der eine Feuchtigkeit der Atmosphäre erfasst, vorgesehen, sodass die Notwendigkeit zur Durchführung des Erhitzungsvorgangs durch die Steuerungseinrichtung ECU auf der Grundlage der durch den Temperatursensor TS und den Feuchtigkeitssensor MS ermittelten Messwerte durchgeführt werden kann, wie später unter Bezugnahme auf 18 beschrieben. Falls ein weiterer Temperatursensor, wie er zur Bestimmung der Temperatur der Außenluft vorgesehen ist, oder etwas Ähnliches, in dem Fahrzeug installiert sein sollte, so kann dieser weitere Temperatursensor anstelle des Temperatursensors TS verwendet werden. Bei der Bestimmung der Notwendigkeit zur Durchführung des Erhitzungsvorgangs kann der Feuchtigkeitssensor MS auch unberücksichtigt bleiben. Die dargestellte Ausführungsform ist jedoch derart ausgebildet, dass eine Dauer über die die Druckluft von dem Auslassanschluss OP des Kompressors CMP, durch den Strömungsweg P3, in den Druckanschluss BP eingeleitet wird, d.h. die Dauer des Erhitzungsvorgangs, durch die Steuerungseinrichtung ECU auf der Basis der durch den Feuchtigkeitssensor MS und den Temperatursensor TS ermittelten Messwerte angepasst werden kann.
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Nachstehend wird, nachdem eine Fahrzeughöhenanpassung, wie sie üblicherweise mit einer Luftfederungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform durchgeführt wird, erklärt worden ist, ein Regenerationsluftablassvorgang des Trockners 3 und so weiter erklärt werden. Vorweg, in einem Normalzustand, wenn ausreichend Druckluft in dem Druckspeichertank 50 gespeichert ist, ist jedes Radschaltventil 61 bis 64 und das Schaltventil 70 in seine Verschlussposition überführt, wie in 1 dargestellt, wobei der Elektromotor 1 nicht betrieben wird, d.h. sich in einem gestoppten Zustand befindet. Dann, als Reaktion auf ein Signal, dass durch einen Höhensensor HS des Fahrzeugs gegeben wird, oder auf das Betätigen eines manuellen Schalters SW, wird jedes Radschaltventil 61 bis 64 und das Schaltventil 70 durch die Steuerungseinrichtung ECU so geöffnet oder geschlossen, wie es nachfolgend beschrieben ist.
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Wenn beispielsweise ein Fahrzeugerhöhungskommando (Heben) durch die Steuerungseinrichtung ECU detektiert wird, dann wird der Fahrzeughebevorgang wie folgt ausgeführt. Das bedeutet, wenn der vom Drucksensor PS1 erfasste Druck größer ist, als der vom Drucksensor PS2 erfasste Druck und gleich oder größer als ein Vorgabedruck K1, dann werden das Schaltventil 70 und die Radschaltventile 61 bis 64 in ihre Öffnungspositionen überführt und die Druckluft aus dem Druckspeichertank 50 wird durch die Strömungswege P1 und P2 in die Druckkammern 11 - 14 eingeleitet, wie in 2 dargestellt, sodass die Druckkammern 11 - 14 sich ausdehnen um die Fahrzeughöhe zur erhöhen (Heben). Wenn die Fahrzeughöhe einen gewünschten Wert erreicht hat, werden das Schaltventil 70 und die Radschaltventile 61 bis 64 in ihre Verschlusspositionen überführt.
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Wenn andererseits ein Fahrzeugabsenkkommando (Absenken) detektiert wird, dann wird ein Fahrzeugabsenkvorgang ausgeführt, wie er in der 3 dargestellt ist. Das bedeutet, während das Schaltventil 70 in seine Verschlussposition überführt ist, werden die Radschaltventile 61 bis 64 in ihre Öffnungsposition überführt und der Elektromotor 1 wird in Betrieb gesetzt. Dementsprechend wird die Druckluft aus den Druckkammern 11 - 14 durch die Strömungswege P2 und P3, den Verdichter 2, den Trockner 3, das Rückschlagventil 4 und den Strömungsweg P4 in den Druckspeichertank 50 gefördert, wie in 3 dargestellt, sodass die Druckkammern 11 - 14 sich zusammenziehen um die Fahrzeughöhe zu verringern (Absenken), wobei der Druck in dem Druckspeichertank 50 gesammelt wird. Wenn die Fahrzeughöhe einen gewünschten Wert erreicht hat, wird der Elektromotor 1 gestoppt und die Radschaltventile 61 bis 64 werden in ihre Verschlusspositionen überführt.
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Wenn der durch den Drucksensor PS1 detektierte Druck soweit verringert ist, dass er kleiner ist als der Vorgabedruck K1, dann wird ein Ansaugvorgang zur Erhöhung des Drucks im Druckspeichertank 50 durchgeführt. Das bedeutet, wie in 4 dargestellt, das mit in ihre Verschlusspositionen überführten Radschaltventilen 61 bis 64, Schaltventil 70 und Ablassschaltventil 5, während der Elektromotor 1 in Betrieb gesetzt ist, wird die Atmosphäre (Außenluft) am Ansauganschluss AP angesaugt, wobei die durch den Verdichter 2 produzierte Druckluft durch den Strömungsweg P4 in den Druckspeichertank 50 geleitet, wie in 4 dargestellt. Wenn der durch den Drucksensor PS1 detektierte Druck gleich oder größer als ein Vorgabedruck K3 ist, wobei der Vorgabedruck K3 größer als der Vorgabedruck K1 ist, dann wird der Elektromotor 1 gestoppt und der Druckspeichertank 50 wird wieder in einen Druckhaltezustand überführt.
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Vor oder nach dem zuvor beschriebenen Ansaugvorgang wird die Notwendigkeit zur Durchführung des Erhitzungsvorgangs auf der Grundlage der durch den Feuchtigkeitssensor MS und den Temperatursensor TS detektierten Messwerte bestimmt. Wenn die Notwendigkeit zur Durchführung des Erhitzungsvorgangs festgestellt wird, wie in 5 dargestellt, werden die Radschaltventile 61 bis 64 und das Ablassschaltventil 5 in ihre Verschlusspositionen überführt, wobei das Schaltventil 70 durch die Steuerungseinrichtung ECU in seine Öffnungsposition überführt wird, sodass durch die Strömungswege P4, P1 und P3 ein Zirkulationsweg gebildet ist. Dementsprechend wird, wie in 5 dargestellt, die Druckluft, die aus dem Trockner 3 abgelassen wird, von dem Auslassanschluss OP durch den zuvor beschriebenen Zirkulationsweg zu dem Druckanschluss BP geleitet. Während dieses Vorgangs wird die Druckluft, die durch die Kompression des Verdichters 2 erwärmt wird, zirkuliert, sodass die Kompressionswärme im Trockner 3 akkumuliert wird.
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Wenn das nicht dargestellte Trocknungsmittel im Trockner 3 regeneriert werden muss, nachdem der zuvor beschriebene Erhitzungsvorgang durchgeführt wurde, wird, wie in 6 dargestellt, wird bei in die Verschlussposition überführten Radschaltventilen 61 bis 64 und Schaltventil 70 das Ablassschaltventil 5 durch die Steuerungseinrichtung ECU in die Öffnungsposition überführt. Dementsprechend wird, wie in 6 dargestellt, die entfeuchtete Luft aus dem Druckspeichertank 50 strömt durch den Strömungsweg P4 und den Auslassanschluss OP in den Kompressor CMP und durch die Öffnung 6, wobei Druck (Strömungsgeschwindigkeit) reduziert werden, in den Trockner 3, wobei die Luft anschließend durch das in seine Öffnungsposition überführte Ablassschaltventil 5 in die Atmosphäre abgelassen wird und wobei das nicht dargestellte Trocknungsmittel in dem Trockner 3 regeneriert wird, wenn die Luft abgelassen wird, weshalb dieser Vorgang Regenerationsluftablassvorgang genannt wird.
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Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist es, als ein Teil des Vorgangs zur Erhöhung des Drucks in dem Druckspeichertank 50 vorgesehen, dass die den 4 bis 6 gezeigten Schritte mehrmals zyklisch wiederholt werden. Beispielsweise wird, wie in 16 gezeigt, vor dem Ansaugvorgang, der in 4 gezeigt ist (dargestellt durch Strich-Punkt-Linien in 16) und dem Regenerationsluftablassvorgang, der in 6 gezeigt ist (dargestellt durch gepunktete Linien in 16), der Erhitzungsvorgang, der in 5 gezeigt ist (dargestellt durch durchgezogene Linien in 16), für die Dauer von 60 Sekunden durchgeführt, beispielsweise und der Erhitzungsvorgang wird in den nachfolgenden Zyklen für die Dauer von 15 Sekunden durchgeführt, beispielsweise, sodass der Zyklus aus Erhitzungsvorgang, Ansaugvorgang und Regenerationsluftablassvorgang in mehreren Zyklen wiederholt wird. Während dieser Vorgänge ist es vorgesehen, dass, wenn der Druck der durch den Drucksensor PS1 detektiert wird einen Vorgabedruck erreicht, z.B. Tankdrücke, die in Stufen der Reihe nach vorgegeben sind, wie entlang der vertikalen Achse in 16 angegeben, der nächste Erhitzungsvorgang starten soll. Folglich kann mittels der Luft, die eine hohe Temperatur und einen niedrigen Druck aufweist, eine Adsorptionsrate von Feuchtigkeit des Trocknungsmittels (nicht gezeigt) in dem Trockner 3 verringert werden, um das Trocknungsmittel wirksam zu regenerieren.
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Oder es kann so aufgebaut sein, wie es in 17 gezeigt ist. Das heißt, vor dem Regenerationsluftablassvorgang in 6 (dargestellt durch gepunktete Linien in 17) und nach dem Ansaugvorgang in 4 (dargestellt durch Strich-Punkt-Linien in 17) wird der Erhitzungsvorgang in 5 (dargestellt durch durchgezogene Linien in 17) beispielsweise für eine Dauer von 60 Sekunden durchgeführt und der Erhitzungsvorgang wird in den nachfolgenden Zyklen beispielsweise für die Dauer von 15 Sekunden durchgeführt, sodass der Zyklus aus Ansaugvorgang, Erhitzungsvorgang und Regenerationsluftablassvorgang in mehreren Zyklen wiederholt wird. In jedem Fall sind die Erhitzungsvorgänge in den nachfolgenden Zyklen ausreichend lange Wärme akkumulieren (heizen) um die Wärmeverluste auszugleichen, die durch das Regenerieren des Trocknungsmittels entstehen, sodass die Dauer des Erhitzungsvorgangs in den nachfolgenden Zyklen kürzer sein kann, als die erstmalige Dauer des Erhitzungsvorgangs, oder ein weiterer Erhitzungsvorgang in einigen Fällen auch entfallen kann. Die Durchführungsdauer des Erhitzungsvorgangs kann beliebig bestimmt werden, wie zuvor beschrieben oder auf der Grundlage eines Taupunktes der sich aus den Messwerten ergibt, die von dem Temperatursensor TS und dem Feuchtigkeitssensor MS bestimmt gemessen werden. Oder es kann so aufgebaut sein, dass der Taupunkt in dem Trockner 3 direkt erfasst werden kann und dass die Notwendigkeit zur Durchführung und die Durchführungsdauer des Erhitzungsvorgangs auf der Basis des bestimmten Ergebnisses eingestellt werden kann.
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Der Druckerhöhungsvorgang für den Druckspeichertank 50 gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird durch die Steuerungseinrichtung ECU beispielsweise wie in 18 dargestellt durchgeführt, wobei der Erhitzungsvorgang als ein Teil von dessen Kontrollzyklus durchgeführt wird. Zunächst werden in Schritt S101 eine Dauer des Erhitzungsvorgangs im Initialschritt (Th1) und eine Dauer des Erhitzungsvorgangs in den Folgezyklen (Th2) berechnet, beispielsweise auf der Grundlage von Messwerten des Temperatursensors TS. Die Dauer des Erhitzungsvorgangs (Th1) korrespondiert mit der Dauer des Vorgangs der durchgeführt wird, und der solange mit Th1 durchgeführt wird, wie die Anzahl (N) der Erhitzungsvorgänge kleiner ist, als eine Vorgabeanzahl (Ns) und die beispielsweise mit einer Dauer von 60 Sekunden korreliert sein kann, wie in 16 dargestellt, wobei die Dauer des Erhitzungsvorgangs (Th2) mit der Dauer des Vorgangs korrespondiert der durchgeführt wird, und der solange mit Th2 durchgeführt wird, wie die Anzahl (N) der Erhitzungsvorgänge gleich oder größer ist, als die Vorgabeanzahl (Ns) und die beispielsweise mit einer Dauer von 15 Sekunden korreliert sein kann, wie in 16 dargestellt. Üblicherweise wird es so festgesetzt, dass Th1 größer ist, als Th2. Daraufhin wird im Schritt S102 die Notwendigkeit zur Durchführung des Erhitzungsvorgangs auf der Grundlage der durch den Feuchtigkeitssensor MS und den Temperatursensor TS ermittelten Messwerte bestimmt. Wenn es sich ergibt, dass der Erhitzungsvorgang notwendig ist, dann setzt das Programm mit Schritt S103 fort, in dem der Erhitzungsvorgang durchgeführt wird, wohingegen, wenn er sich als nicht notwendig erweist, das Programm mit Schritt S108 fortsetzt.
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Nach Schritt S103 wird die Anzahl (N) der Erhitzungsvorgänge mit der Vorgabeanzahl (Ns) verglichen, wobei, wenn festgestellt wird, dass die Anzahl (N) an durchgeführten Erhitzungsschritten kleiner ist, als die Vorgabeanzahl (Ns), das Programm mit Schritt S105 fortgesetzt wird, in dem der Erhitzungsvorgang fortgesetzt wird bis die Dauer (T) seit dem Starten des Erhitzungsvorgangs die Dauer des Erhitzungsvorgangs (Th1) überschreitet. Andererseits wird, wenn die Anzahl (N) der Erhitzungsvorgänge gleich oder größer ist, als die Vorgabeanzahl (Ns), das Programm mit Schritt S106 fortgesetzt, in dem der Erhitzungsvorgang fortgesetzt wird bis die Dauer (T) seit dem Starten des Erhitzungsvorgangs die Dauer des Erhitzungsvorgangs (Th2) überschreitet, woraufhin der Erhitzungsvorgang in Schritt S107 beendet wird. Hiernach wird in Schritt S108 der Ansaugvorgang (dargestellt durch Strich-Punkt-Linien in 16) oder der Regenerationsluftablassvorgang (dargestellt durch gepunktete Linien in 16) durchgeführt. Dann wird in Schritt S109 bestimmt, ob der Druck in dem Druckspeichertank 50 den vorbestimmten Druck erreicht hat, wobei wenn er den vorbestimmten Druck nicht erreicht hat, der Zyklus der Schritte S101 bis S108 wiederholt wird. Wenn der vorbestimmte Druck erreicht wird, wodurch bestimmt ist, dass die Druckerhöhung abgeschlossen wurde, wird der Druckerhöhungsvorgang beendet.
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Die Schaltvorrichtung, die den Strömungsweg P1 gemäß der zuvor beschriebenen Ausführungsform öffnet oder schließt, kann wie in 7 gezeigt ausgeführt sein. Das heißt, zusätzlich zu dem Schaltventil 70, kann dort ein 3/2-Wegeschaltventil 80 angeordnet sein, dass parallel zu dem Schaltventil 70 geschaltet und zwischen dem Auslassanschluss OP des Kompressors CMP und dem Druckspeichertank 50 angeordnet ist. Das 3/2-Wegeventil 80 weist eine erste Ventilstellung (d.h. eine Normalstellung, wie in 7 gezeigt), in der der Auslassanschluss OP mit dem Druckspeichertank 50 verbunden ist und in der die Verbindung zwischen dem Druckspeichertank 50 und dem Strömungsweg P1 blockiert ist und eine Ventilstellung, in der Druckspeichertank 50 mit dem Strömungsweg P1 verbunden ist und in der die Verbindung zwischen dem Auslassanschluss OP und dem Druckspeichertank 50 blockiert ist, wobei das 3/2-Wegeventil 80 derart ausgebildet ist, dass entweder die erste Ventilstellung oder die zweite Ventilstellung durch die Steuerungseinrichtung ECU ausgewählt ist.
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In Bezug auf den Erhitzungsvorgang der in 7 dargestellten Ausführungsform, werden die Radschaltventile 61 bis 64 und das 3/2-Wegeventil 80 so eingestellt, wie in 7 gezeigt, während das Schaltventil 70 in seine Öffnungsposition überführt ist. Hierdurch wird ein Zirkulationsweg gebildet, durch den die Druckluft aus dem Auslassanschluss OP ausströmen und in den Druckanschluss BP eingeleitet werden kann, nämlich durch den Strömungsweg P4, das in seine Öffnungsposition überführte Schaltventil 70, den Strömungsweg P1 und durch den Strömungsweg P3. Dementsprechend wir die Druckluft, die durch die Kompression im Verdichter 2 erwärmt ist, durch den Auslassanschluss BP durch den Trockner 3 ausgelassen und durch den zuvor beschriebenen Zirkulationsweg in den Druckanschluss BP eingeleitet, sodass die Kompressionswärme der Druckluft im Trockner 3 akkumuliert wird.
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Die zuvor beschriebene Schaltvorrichtung kann auch wie in 8 gezeigt ausgestaltet sein. Das heißt, dass sie ein 3/3-Wegeschaltventil 90 aufweisen kann, das zwischen dem Auslassanschluss OP des Kompressors CMP und dem Druckspeichertank 50 angeordnet ist. Das 3/3-Wegeventil 90 weist eine erste Ventilstellung (d.h. eine Normalstellung, wie in 8 gezeigt), in der der Auslassanschluss OP mit dem Strömungsweg P1 verbundenen ist und in der die Verbindung zwischen dem Auslassanschluss OP und dem Druckspeichertank 50 blockiert ist, eine zweite Ventilstellung, in der Auslassanschluss OP mit dem Druckspeichertank 50 verbunden ist und in der die Verbindung zwischen dem Druckspeichertank 50 und dem Strömungsweg P1 blockiert ist und eine dritte Ventilstellung, in der der Druckspeichertank 50 mit dem ersten Strömungsweg P1 verbunden ist und in der die Verbindung zwischen dem Auslassanschluss OP und dem Druckspeichertank 50 blockiert ist, auf, wobei das 3/3-Wegeventil 90 derart ausgebildet ist, dass eine der Ventilstellungen eins bis drei durch die Steuerungseinrichtung ECU ausgewählt ist.
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In Bezug auf den Erhitzungsvorgang der in 8 dargestellten Ausführungsform, wird der Zirkulationsweg, durch den die Druckluft von dem Auslassanschluss OP zu dem Druckanschluss BP geleitet wird, durch den Strömungsweg P4, das, wie in 8 gezeigt, in seine Normalstellung überführte 3/3-Wegeschaltventil 90, den Strömungsweg P1 und den Strömungsweg P3 gebildet. Dementsprechend wird, wie durch dünne Pfeillinien in 8 gezeigt, die Druckluft, die durch die Kompression des Verdichters 2 erhitzt ist, nach dem durchströmen des Trockners 3 aus dem Auslassanschluss OP ausgelassen und durch den zuvor beschriebenen Zirkulationsweg wieder in den Druckanschluss BP eingeleitet, sodass die Kompressionswärme der Druckluft im Trockner 3 akkumuliert wird. Insbesondere ist gemäß der in 8 gezeigten Konfiguration das 3/3-Wegeschaltventil 90 in seine erste Ventilstellung (Normalstellung) überführt, wodurch der Druckspeichertank 50 gegenüber dem Strömungsweg P1 blockiert ist, wenn alle Steuerungsbefehle gestoppt sind, sodass die Abdichtung erhalten werden kann. Darüber hinaus wird, weil der Druckspeichertank 50 während des Erhitzungsvorgangs in seinen Verschlusszustand (wie zuvor beschrieben) überführt ist, die Feuchtigkeit aufweisende Luft nicht in den Druckspeichertank 50 eingebracht, sodass die Regenerationsfunktion verbessert ist. Zusätzlich wird, weil der in dem Druckspeichertank 50 vorgehaltene Druck nicht auf den Kompressor CMP wirkt und an dem Druckanschluss BP und dem Auslassanschluss OP der gleiche Druck anliegen, eine Schwingung, die durch ein Stoppen des Vorgangs ausgelöst werden kann reduziert, wobei sein Ansprechverhalten verbessert werden kann. Die weiteren Ausführungsformen, wie sie in den 7 und 8 gezeigt sind, gleichen grundsätzlich der in 1 gezeigten Ausführungsform, sodass eine Erläuterung der im Wesentlichen gleichen Elemente hier weggelassen wird, wobei die gleichen Bezugszeichen wie in 1 verwendet werden.
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In den 9 bis 13 ist eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt, die in ihrer grundlegenden Ausgestaltung der in 1 gezeigten Ausführungsform entspricht. Bei der gezeigten Ausführungsform ist ein Schaltventil 71 zwischen dem Druckspeichertank 50 und den Radschaltventilen 61 bis 64 mit dem Strömungsweg P2 (erster Strömungsweg) und mit dem Auslassabschnitt OP des Kompressors CMP verbunden. Darüber hinaus ist ein Schaltventil 81 in dem Strömungsweg P4 (zweiter Strömungsweg) zwischen dem Auslassanschluss OP und dem Druckspeichertank 50 angeordnet. Weiterhin sind ein Schaltventil 72 und ein Schaltventil 82 in dem Strömungsweg P1 (erster Strömungsweg) zwischen den Radschaltventilen 61 bis 64 und dem Druckspeichertank 50 angeordnet und parallel zu den Schaltventilen 71 und 81 geschaltet. Darüber hinaus ist ein Strömungsweg zwischen dem Schaltventil 72 und dem Schaltventil 82 mit dem Druckanschluss BP des Kompressors CMP verbunden, wobei ein Strömungsweg zwischen dem Schaltventil 71 und dem Schaltventil 81 mit dem Auslassanschluss OP des Kompressors CMP verbunden ist. Dementsprechend wird die Druckluft, die durch die Kompression des Verdichters 2 erwärmt wird, aus dem Auslassanschluss OP ausgelassen und durch die Strömungswege P4 und P3 (zweiter Strömungsweg) in den Druckanschluss BP eingeleitet, sodass die Kompressionswärme der Druckluft in dem Trockner 3 akkumuliert wird. Wie die Schaltventile 71, 81, 72 und 82 durch die Steuerungseinrichtung ECU gesteuert werden, wird später unter Bezugnahme auf die 10 bis 13 beschrieben.
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Die beschriebenen Schaltventile 71 und 72 bilden jeweils das erste und zweite Zuleitungs-Auslass-Schaltventil wobei die beiden Schaltventile 81 und 82 jeweils ein erstes Tankschaltventil und ein zweites Tankschaltventil bilden. Entsprechend der vorliegenden Ausführungsform funktioniert es effektiv, wenn der Druck in dem Druckspeichertank 50 kleiner ist, als der Druck in den Druckkammern 11 - 14. Die Radschaltventile 61 bis 64, die Schaltventil 71, 72 und die Schaltventile 81, 82 sind als stromlos geschlossene elektromagnetische Schaltventile ausgebildet, die in ihrer Verschlussposition überführt sind und durch die Entlastungsventile gebildet sind, und wobei deren Öffnen und Schließen der, wie später beschrieben, von der Steuerungseinrichtung ECU gesteuert wird, wobei ebenfalls der Betrieb des Elektromotors 1 und die Gasdruckfedern A1 - A4 gesteuert werden. Die Ausgestaltung des Kompressors CMP usw. gleicht im Wesentlichen dem der zuvor beschriebenen Ausführungsformen, sodass auf eine Beschreibung der gleichen Merkmale verzichtet wird und die gleichen Bezugszeichen verwendet werden.
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Nachstehend wird, nachdem eine Fahrzeughöhenanpassung, wie sie üblicherweise mit einer Luftfederungsvorrichtung gemäß der in 9 dargestellten Ausführungsform durchgeführt wird, erklärt worden ist, der Regenerationsvorgang des Trockners 3 erklärt. Zunächst, im Normalzustand, wenn ausreichend Druckluft in dem Druckspeichertank 50 gespeichert ist, ist jedes Schaltventil 61-64, 71, 72, 81, 82 in seine Verschlussposition überführt, wie in 9 dargestellt, wobei der Elektromotor 1 nicht betrieben wird, d.h. sich in einem gestoppten Zustand befindet. Wenn beispielsweise ein Fahrzeugerhöhungskommando (Heben) durch die Steuerungseinrichtung ECU detektiert wird, während der vom ersten Drucksensor PS1 erfasste Druck größer oder gleich dem Vorgabedruck K1 ist, dann werden das Schaltventil 72, das Zweites Schaltventil 82 und die Radschaltventile 61 bis 64 in ihre Öffnungspositionen überführt und die Druckluft aus dem Druckspeichertank 50 wird durch die Strömungswege P1 und P2 in die Druckkammern 11 - 14 eingeleitet, sodass die Druckkammern 11 - 14 sich ausdehnen um die Fahrzeughöhe zur erhöhen (Heben). Wenn die Fahrzeughöhe einen gewünschten Wert erreicht hat, werden das Schaltventil 72, das Schaltventil 82 und die Radschaltventile 61 bis 64 in ihre Verschlusspositionen überführt.
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Wenn der Druck in dem Druckspeichertank 50 soweit abgesenkt ist, dass er geringer ist, als der Druck in den Druckkammern 11 - 14, sodass der Druck, der durch den Drucksensor PS1 detektiert wird soweit abgesenkt ist, dass er kleiner ist, als beispielsweise ein Vorgabedruck K2 (< K1), dann werden das Schaltventil 71 und das Schaltventil 82 in ihre Öffnungsposition überführt und der Elektromotor 1 wird durch die Steuerungseinrichtung ECU in Betrieb gesetzt. Dann wird die Druckluft aus dem Druckspeichertank 50 durch das in seine Öffnungsposition überführte Schaltventil 82 und den Strömungsweg P3 in den Druckanschluss BP des Kompressors CMP eingeleitet und von dem Auslassanschluss OP durch die Strömungswege P4 und P2 sowie das in seine Öffnungsposition überführte Schaltventil 71 und die in ihre Öffnungsposition überführten Radschaltventile 61 bis 64 solange in die Druckkammern 11 - 14 eingeleitet, bis die Fahrzeughöhe den gewünschten Wert erreicht hat. Somit wird die Druckluft direkt von dem Kompressor CMP zu den Druckkammern 11 - 14 gefördert, wobei die Luft von dem Druckspeichertank 50 zur Verfügung gestellt wird. Dementsprechend ist, weil der Druckunterschied zwischen der Druckluft, die am Auslassanschluss OP bereitgestellt und der Druckluft, die in den Druckanschluss BP eingespeist wird, im Verhältnis zum Umgebungsdruck gering ist, eine Last, die am Kompressor CMP anliegt klein ist, sodass die Druckluft effizient zu den Druckkammern 11 - 14 gefördert werden kann.
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Wenn andererseits, wie in dem in 9 gezeigten Fall, das Fahrzeugabsenkkommando (Absenken) detektiert wird, dann werden die Radschaltventile 61 bis 64, das Schaltventil 72 und das Schaltventil 81 in ihre Öffnungsposition überführt und der Elektromotor 1 wird in Betrieb gesetzt. Folglich wird die Druckluft aus den Druckkammern 11 - 14 durch den Strömungsweg P2, das in seine Öffnungsposition überführte Schaltventil 72, den Strömungsweg P3, den Verdichter 2, den Trockner und das in seine Öffnungsposition überführte Schaltventil 81 in den Druckspeichertank 50 gefördert. Wenn die Fahrzeughöhe einen gewünschten Wert erreicht hat, wird der Elektromotor 1 gestoppt und die Radschaltventile 61 bis 64, das Schaltventil 72 sowie das Schaltventil 81 in ihre Verschlusspositionen überführt.
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Unabhängig von der Fahrzeughöhenanpassung oder Ähnlichem werden, wenn das Trocknungsmittel (nicht gezeigt) in dem Trockner 3 regeneriert werden muss, das Schaltventil 81 und das Ablassschaltventil 5 in ihre Öffnungspositionen überführt, sodass die entfeuchtete Luft aus dem Druckspeichertank 50 durch die Öffnung 6 und den Trockner 3 abgelassen wird, wobei das Trocknungsmittel (nicht gezeigt) in dem Trockner 3 regeneriert wird, während die Luft abgelassen wird. Dieser Regenerationsluftablassvorgang wird später unter Bezugnahme auf 12 beschrieben. Danach wird das Ablassschaltventil 5 zurück in seine Verschlussposition überführt und der Elektromotor 1 wird in Betrieb gesetzt, sodass an dem Ansauganschluss AP Außenluft angesaugt und die so durch den Verdichter 2 bereitgestellte Druckluft von dem Auslassanschluss OP durch das in seine Öffnungsposition überführte Schaltventil 81 in den Druckspeichertank 50 eingeleitet wird. Wenn der durch den Drucksensor PS1 detektierte Druck gleich einem, oder größer als ein Vorgabedruck K3 (> K1) ist, dann wird das Schaltventil 81 in seine Verschlussposition überführt und der Elektromotor 1 wird gestoppt, sodass der Druckspeichertank 50 wieder in seinen Druckhaltezustand überführt.
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Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die 10 bis 12 beschrieben, welche Steuervorgänge von der Steuerungseinrichtung ECU zur Steuerung des Verdichters 2 durchgeführt werden, wie der Erhitzungsvorgang mittels des Öffnens und Schließens der Schaltventile 81, 82 durchgeführt wird, wie der Ansaugvorgang durchgeführt wird und wie der Regenerationsluftablassvorgang durchgeführt wird. 10 zeigt den Erhitzungsvorgang vergleichbar zu den vorgenannten Ausführungsformen, wobei die Druckluft, die durch ihre Kompression im Verdichter 2 erhitzt ist, wie in 10 mittels der dünnen Pfeile dargestellt, durch den Trockner 3 hindurch aus dem Auslassanschluss OP ausgelassen und durch die durch die Steuerungseinrichtung ECU in ihre Öffnungspositionen überführten Schaltventile 81, 82 und die Strömungswege P4 und P3 (zweiter Strömungsweg), in den Druckanschluss BP eingeleitet werden, sodass die Kompressionswärme der Druckluft im Trockner 3 akkumuliert wird.
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11 zeigt den Ansaugvorgang entsprechend der dargestellten Ausführungsform. Durch Mittel der Steuerungseinrichtung ECU wird das Schaltventil 81 in seine Öffnungsposition überführt und der Elektromotor 1 eingeschaltet, während das Schaltventil 82 und die weiteren Schaltventile in ihre Verschlusspositionen überführt sind, wodurch die Luft, die am Ansauganschluss AP aus der Atmosphäre angesaugt und durch den Verdichter 2 komprimiert wird, sodass die Druckluft durch den Trockner 3 und das Rückschlagventil 4 hindurch aus dem Auslassanschluss OP ausgelassen und durch das in seine Öffnungsposition überführte Schaltventil 81 in den Druckspeichertank 50 eingeleitet wird. Dementsprechend wird, wenn der Druck, der durch den Drucksensor PS1 detektiert wird, einen Vorgabedruck erreicht, z.B. in Stufen vorgegebene Tankdrücke, wie auf der vertikalen Achse in 16 aufgetragen, das Schaltventil 81 in seine Verschlussposition überführt und der Elektromotor 1 gestoppt.
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12 zeigt den Regenerationsluftablassvorgang, bei dem das Schaltventil 81 und das Ablassschaltventil 5 durch die Steuerungseinrichtung ECU in ihre Öffnungspositionen überführt sind, sodass die Druckluft aus dem Druckspeichertank 50 durch den Auslassanschluss OP in den Kompressor CMP eingeleitet, ihr Druck durch die Öffnung 6 verringert und sie in den Trockner 3 eingeleitet wird, wodurch das Trocknungsmittel (nicht gezeigt) regeneriert wird, wobei die Luft dann durch das in seine Öffnungsposition überführte Ablassschaltventil 5 in die Atmosphäre abgelassen wird. Wenn der durch den Drucksensor PS1 detektierte Druck einen Vorgabedruck erreicht, z.B. in Stufen vorgegebene Tankdrücke, wie auf der vertikalen Achse in 16 aufgetragen, wird das Schaltventil 81 in seine Verschlussposition überführt. Bei dieser Ausführungsform wird jeder der in den 10 bis 12 gezeigten Vorgänge auf die gleiche Weise, wie es schon bei den zuvor beschriebenen Ausführungsformen erklärt wurde, in einer Vielzahl von Zyklen wiederholt, wie in 16 oder 17 gezeigt ist, weshalb deren Erklärung hier weggelassen wird, um Wiederholungen zu vermeiden, wobei der Erhitzungsvorgang für diese Ausführungsform in 10, der Ansaugvorgang in 11 und der Regenerationsluftablassvorgang in 12 gezeigt ist.
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In 13 ist eine weitere Ausführungsform des Erhitzungsvorgangs gezeigt, bei dem das Öffnen und Schließen Schaltventile 71, 72 durch die Steuerungseinrichtung ECU durchgeführt wird, anstelle des Öffnens und Schließens der Schaltventile 81, 82, wie in 10 gezeigt. Entsprechend des Erhitzungsvorgangs bei dieser Ausführungsform wird die Druckluft, die durch das Komprimieren im Verdichter 2 erwärmt ist, wie in 13 mittels der dünnen Pfeile dargestellt, durch den Trockner 3 und den Auslassanschluss OP ausgelassen und durch die in ihre Öffnungspositionen überführten Schaltventile 71, 72 und die Strömungswege P3 und P4 (zweiter Strömungsweg) in den Druckanschluss BP eingeleitet, sodass die Kompressionswärme der Druckluft im Trockner 3 akkumuliert wird. Somit kann, ähnlich wie bei der in 9 gezeigten Ausführungsform, der Erhitzungsvorgang durchgeführt werden, wie in den 10 und 13 gezeigt.
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14 zeigt den Erhitzungsvorgang bei einer weiteren Ausführungsform der Luftfederungsvorrichtung, die einen Druckspeichertank 50 aufweist, wobei der Kompressor CMP den Ansauganschluss AP, durch Atmosphäre (Außenluft) angesaugt wird, den Auslassanschluss OP durch den die Luft nach dem Trockner 3 ausgelassen wird und den Druckanschluss BP durch den die Luft aus den Radschaltventilen 61 bis 64 eingeleitet wird. Der Auslassanschluss OP ist mit den Radaschaltventilen 61 bis 64 durch den Strömungsweg P4 (und den Strömungsweg P2) und mit dem Druckanschluss BP durch den Strömungsweg P3 verbunden, wobei der Druckspeichertank 50 mit den Radschaltventilen 61 bis 64 durch den Strömungsweg P1 (und den Strömungsweg P2) verbunden ist. Weiterhin weist es ein stromlos geschlossenes Schaltventil 100 auf, das in 14 in seiner Öffnungsposition zur Durchführung des Erhitzungsvorgangs gezeigt ist und das in dem Strömungsweg P3 angeordnet ist und ein stromlos geschlossenes Schaltventil 110, das in dem Strömungsweg P1 angeordnet ist. Durch Mittel der Steuerungseinrichtung ECU wird das Öffnen und Schließen der Radschaltventile 61 bis 64 und der Schaltventils 100 und 110 gesteuert, um das Einleiten und Ablassen der der Luft in und aus den Gasdruckfedern 61 bis 64 zu steuern und um den Erhitzungsvorgang, wie zuvor beschrieben, durchzuführen. Entsprechend der Steuerung durch die Steuerungseinrichtung ECU wird deshalb die durch das Komprimieren im Verdichter 2 erwärmte Luft durch den Trockner 3 und den Auslassanschluss OP ausgelassen und wie in 14 durch dünne Pfeile gezeigt durch das in seine Öffnungsposition überführte Schaltventil 100 und den Strömungsweg P3 in den Druckanschluss BP eingeleitet, sodass die Kompressionswärme der Druckluft im Trockner 3 akkumuliert wird.
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15 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform des Erhitzungsvorgangs für eine offene Luftfederungsvorrichtung, die nicht, wie die zuvor beschrieben, einen Druckspeichertank 50 aufweist. Bei dieser Ausführungsform wird der zuvor beschriebene Zirkulationsweg durch den dritten Strömungsweg P3 gebildet, wobei das stromlos geschlossene Schaltventil 100 in dem Strömungsweg P3 angeordnet ist. Gemäß dieser Ausführungsform wird der Erhitzungsvorgang durchgeführt indem, während das Schaltventil 100 durch die Steuerungseinrichtung ECU in seine Öffnungsposition überführt ist, die Druckluft, die durch das Komprimieren im Verdichter 2 erwärmt ist, durch den Trockner 3 und den Auslassanschluss OP ausgelassen und durch das in seine Öffnungsposition überführte Schaltventil 100 und den Strömungsweg P3 in den Druckanschluss BP eingeleitet wird, wie es in 15 durch die dünnen Pfeile dargestellt ist, sodass die Kompressionswärme der Druckluft im Trockner 3 akkumuliert wird.
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Bezugszeichenliste
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- A1 - A4
- Gasdruckfedern
- CMP
- Kompressor
- AP
- Ansauganschluss
- BP
- Druckanschluss
- OP
- Auslassanschluss
- P1, P2
- Strömungsweg (erster Strömungsweg)
- P3, P4
- Strömungsweg (zweiter Strömungsweg)
- 1
- Elektromotor
- 2
- Verdichter
- 3
- Trockner
- 4
- Rückschlagventil
- 5
- Auslassschaltventil
- 11-14
- Druckkammer
- 50
- Druckspeichertank
- 61 - 64
- Radschaltventil (Steuerventil)
- 70.
- Schaltventil (Schaltvorrichtung)
- 71.
- Schaltventil (erstes Zuleitungs-Auslass-Schaltventil)
- 72.
- Schaltventil (zweites Zuleitungs-Auslass-Schaltventil)
- 81.
- Schaltventil (erstes Tankschaltventil)
- 82.
- Schaltventil (zweites Tankschaltventil)
- 80.
- 3/2-Wegeschaltventil (Schaltvorrichtung)
- 90.
- 3/3-Wegeschaltventil (Schaltvorrichtung)
- 100.
- Schaltventil (Schaltvorrichtung)
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 8490991 [0002]
- US 6726189 [0002]