KR102069908B1 - 차량의 공압 서스펜션 시스템 및 그 제어 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 적어도 하나의 차축의 공압 스프링과 관련된 다수의 스프링 벨로우즈(23, 24)를 갖는, 차량의 공압 서스펜션 시스템(1a, 1b, 1e)에 관한 것으로서, 여기서 스프링 벨로우즈는 레벨 제어 밸브(25, 26)를 각각 구비한 연결 라인(29, 30)들에 의하여 메인 압력 라인(22)에 연결될 수 있고 메인 압력 밸브에 대하여 차단될 수 있으며, 메인 압력 라인(22)은 적어도 하나의 관련된 밸브(3, 6, 10, 34)에 의하여 압축 공기원과 압축 공기 싱크에 교대로 연결될 수 있고 압축 공기원과 압축 공기 싱크에 대하여 차단될 수 있다. 본 발명에 따르면, 공기가 스프링 벨로우즈(23, 24)로 공급될 때 그리고 스프링 벨로우즈로부터 제거될 때 간단하고 비용 면에서 효율적인 방식으로 공기 질량 흐름의 다른 유량을 설정하기 위하여, 하나의 차축 또는 차량 측부에 적어도 배치된 공압 스프링의 스프링 벨로우즈(23; 24)는 적어도 (제 2 레벨 제어 밸브(27; 28)를 구비한) 제 2 연결 라인(31; 32)에 의하여 제 1 연결 라인(29; 30)과 평행하게 메인 압력 라인(22)에 연결될 수 있으며 그리고 메인 압력 라인에 대하여 차단될 수 있다. 관련 스프링 벨로우즈(23, 24)의 제 2 레벨 제어 밸브(27; 28) 각각은 제 1 레벨 제어 밸브(25; 26)와 동일한 치수의 노즐 횡단면적(NWX = NWY)을 가지며, 흐름 제한기(51; 52)는 벤트 방향으로 제 2 레벨 제어 밸브(27; 238) 각각의 하류에 연결된다. 여기서, 흐름 제한기의 횡단면적(NWD)은 관련 제 2 레벨 제어 밸브(27; 28)의 노즐 횡단면적(NWY)보다 작다(NWD < NWY).

Description

차량의 공압 서스펜션 시스템 및 그 제어 방법{Pneumatic suspension system of a motor vehicle and method for control thereof}
본 발명은 적어도 하나의 차축의 공압 스프링과 관련된 다수의 스프링 벨로우즈를 갖는, 차량의 공압 서스펜션 시스템에 관한 것으로서, 여기서 스프링 벨로우즈는 레벨 제어 밸브를 각각 구비한 연결 라인들에 의하여 메인 압력 라인에 연결될 수 있고 메인 압력 밸브에 대하여 차단될 수 있으며, 메인 압력 라인은 적어도 하나의 관련된 밸브에 의하여 압축 공기원과 압축 공기 싱크에 교대로 연결될 수 있고 압축 공기원과 압축 공기 싱크에 대하여 차단될 수 있다.
또한, 본 발명은 적어도 하나의 차축의 공압 스프링과 관련된 다수의 스프링 벨로우즈를 갖는, 차량의 공압 서스펜션 시스템에 관한 것으로서, 여기서 스프링 벨로우즈는 레벨 제어 밸브를 구비한 연결 라인에 의하여 공동으로 메인 압력 라인에 연결될 수 있고 메인 압력 밸브에 대하여 차단될 수 있으며, 메인 압력 라인은 적어도 하나의 관련된 밸브에 의하여 압축 공기원과 압축 공기 싱크에 교대로 연결될 수 있고 압축 공기원과 압축 공기 싱크에 대하여 차단될 수 있다.
본 발명은 또한 스프링 벨로우즈로의 공기를 유입 그리고 스프링 벨로우즈로부터의 공기의 벤트 동안에 각 경우에서 차량의 이러한 종류의 공압 서스펜션 시스템을 제어하는 방법에 관한 것이다.
일반적인 스틸 스프링 서스펜션과 대조적으로, 공압 서스펜션 시스템은 현저한 이점을 가지며 따라서 트럭 및 버스와 같은 상용 차량 그리고 승용 차량, 바람직하게는 호화 리무진 및 스포츠 실용 차량(SUV)과 같은 중량의 승용 차량에 점점 더 사용되고 있다. 따라서 각 경우에서 공압 스프링의 스프링 벨로우즈 내의 벨로우즈 압력을 조정함으로써 현재 부하 상태가 보상될 수 있기 때문에 공압 서스펜션 시스템은 부하와 관계없이 레벨 제어를 허용한다. 공압 스프링의 혁신적인 스프링 특성 때문에 공압 서스펜션 시스템은 특히 휠과 차도 간의 신뢰할 수 있는 접촉 그리고 휠의 압축 및 반발 동안 쾌적한 응답을 제공한다.
공압 서스펜션 시스템의 다른 이점은 필요하다면 관련된 도로 차량의 최저 지상고(ground clearance)가 변형, 즉 비포장 도로 사용을 위해서는 증가될 수 있고 고속도로 상에서의 고속 주행을 위하여 감소될 수 있다는 것이다. 상용 차량의 경우, 차체가 적재 및 하역을 위한 적절한 높이로 낮아질 수 있거나 조절될 수 있다는 부가적인 요소가 있다. 따라서, 예를 들어 공압 서스펜션 시스템을 갖는 트럭 또는 트레일러의 차량 샤시는 교체 가능한 플랫포옴(platform)을 내리기 위하여 낮아질 수 있고 또한 플랫포옴을 들어올리기 위하여 다시 올려질 수 있다. 동일하게, 적재 및 하역을 용이하게 하기 위하여 뒷 차축에서 벨로우즈 압력을 낮추거나 증가시킴으로써 트럭의 적재 표면(loading surface)이 적재 램프의 높이로 조절될 수 있다. 공압 서스펜션을 갖는 버스의 경우, 승객이 보다 용이하게 승차 및 하차하도록 하기 위하여 길가 쪽의 스프링 벨로우즈로부터 압축 공기를 방출함으로써 길가 쪽 차체는 낮아질 수 있으며 스프링 벨로우즈를 채움으로써 다시 올려질 수 있다.
이러한 종류의 공압 서스펜션 시스템의 기본 구조가 예를 들어 DE 198 35 491 C2 및 DE 100 04 880 A1로부터 알려져 있다.
DE 198 33 491 C2 에 따른 공압 서스펜션 시스템은 다수의 스프링 벨로우즈를 갖고 있다. 이 스프링 벨로우즈는 레벨 제어 밸브를 각각 구비한 연결 라인에 의하여 메인 압력 라인에 연결될 수 있으며 메인 압력 라인에 대하여 차단될 수 있다. 레벨 제어 밸브 각각은 2/2-웨이 솔레노이드 스위칭 밸브로서 설계되며, 이 밸브는 제 1 위치(휴지 위치)에서 닫히고 제 2 위치(작동 위치)에서 열린다. 메인 압력 라인은 컴프레서, 에어 드라이어 그리고 체크 밸브를 구비한 공급 라인을 통하여 공기를 공급받을 수 있으며, 벤트 라인을 통하여 벤트될 수 있다. 여기서, 벤트 라인은 컴프레서와 에어 드라이어 사이에서 분기되며 배출 밸브를 구비한다. 배출 밸브는 압력 제어 2/2-웨이 스위칭 밸브로써 설계되며, 이 밸브는 제 1 위치(휴지 위치)에서 닫히고 제 2 위치(작동 위치)에서 열린다. 배출 밸브와 관련된 파일럿 제어 밸브는 3/2-웨이 솔레노이드 스위칭 밸브로서 설계되며, 이 밸브는 제 1 위치(휴지 위치)에서 공압 제어 라인을 외부로 연결하고 제 2 위치(작동 위치)에서 공압 제어 라인을 메인 압력 라인에 연결한다.
위 선행 기술의 도 1에 따른 이러한 공지된 공압 서스펜션 시스템의 제 1 실시예에서, 압력 제어 2/2-웨이 스위칭 밸브로서 설계되며 스로틀 횡단면적을 갖고 제 1 위치(휴지 위치)에서 닫히고 제 2 위치(작동 위치)에서 열리는 스로틀 밸브는 체크 밸브와 평행하게 라인 부분에 배치된다. 여기서 스로틀 밸브의 공압 제어 입력부는 배출 밸브의 공압 제어 라인에 연결된다. 공기가 메인 압력 라인으로 공급되는 동안, 파일롯 밸브 때문에 배출 밸브가 열리는 것과 같이 스로틀 밸브는 열린다. 여기서 스로틀 횡단면적은 공기 질량 유량을 제한하고 공기 질량 유량을 에어 드라이어의 앞으로 팽창시키며, 그로 인하여 에어 드라이어로부터의 압축 공기에 의한 수분 흡수를 증가시키며 따라서 그 재생을 개선한다. 위 선행 기술 내의 도 2에 따른 이러한 공지된 공압 서스펜션 시스템의 제 2 실시예에서, 배출 밸브와 스로틀 밸브는 결합되어 공통 압력 제어 4/2-웨이 스위칭 밸브가 된다.
체크 밸브가 컴프레서와 에어 드라이어 사이에 배치된다는 점 그리고 평행하게 연결된 체크 밸브와 스로틀 밸브 대신에 흐름 제한기가 공급 라인에서 공기 공급 방향으로 에어 드라이어 뒤에 배치된다는 점에서 DE 100 04 880 A1에 따른 공압 서스펜션 시스템은 설명된 선행 기술과 다르다. 더욱이, 배출 밸브는 압력 제한 기능 그리고 제 2 위치(작동 위치)에서 작동하는 체크 밸브를 갖는다. DE 100 04 880 A1에 다른 공압 서스펜션 시스템은 또한 압력 어큐뮬레이터를 갖는다. 이 압력 어큐뮬레이터는 어큐뮬레이터 밸브를 구비한 연결 라인에 의하여 메인 압력 라인에 연결될 수 있고 그리고 메인 압력 라인에 대하여 차단될 수 있다. 위 선행 기술의 도 1에 따른 이러한 공지된 공압 서스펜션 시스템의 제 1 실시예에서, 2/2-웨이 솔레노이드 스위칭 밸브로서 설계된 고압 배출 밸브가 부가적으로 제공되며, 에어 드라이어를 우회하는 동안 필요시 이 고압 배출 밸브에 의하여 압축 공기는 메인 압력 라인으로부터 주변으로 배출될 수 있다. 위 선행 기술의 도 2에 따른 이러한 공지된 공압 서스펜션 시스템의 제 2 실시예에서, 스로틀 밸브는 스프링 벨로우즈가 벤트되는 동안, 주변으로 흘러나가는 공기 질량 흐름이 제한될 수 있도록 하며, 이러한 이유로 예를 들어 하나의 차축에서 또는 하나의 차량 측부에서 차체의 낮아지는 속도가 제어될 수 있도록 한다. 여기서, 스로틀 밸브는 제어 가능한 스로틀 횡단면적을 가지며 벤팅 방향으로 배출 밸브 뒤에 배치된다.
반대로, DE 42 43 577 B4에서는, 3/2-웨이 솔레노이드 스위칭 밸브로서 설계된 제 1 제어 밸브에 의하여 다수의 연결 라인(각 연결 라인은 레벨 제어 밸브를 구비하며 관련된 공압 스프링의 스프링 벨로우즈로 이어짐)이 압력 어큐뮬레이터와 같은 압력원 또는 압력 싱크, 예를 들어 주변(environment)에 연결될 수 있는 차량의 공압 서스펜션 시스템이 설명되어 있으며, 이 시스템은 공기 공급 방향으로 뒤에 배치되고 2/2-웨이 솔레노이드 밸브로서 설계된 제 2 제어 밸브를 갖는다. 제 1 위치(휴지 위치)에서 제 2 제어 밸브는 스로틀링 없이 열리며, 제 2 위치(작동 위치)에서 스로틀링 횡단면적을 갖고 열린다. 따라서 제 2 제어 밸브를 작동시킴으로써 이 공지된 공압 서스펜션 시스템은 스프링 벨로우즈로의 급속 공기 유입과 스프링 벨로우즈로부터의 공기의 급속 벤트 사이에서 그리고 스프링 벨로우즈로의 느린 공기 유입과 스프링 벨로우즈로부터의 느린 벤트 사이에서 전환될 수 있다. 그러나, 제 2 제어 밸브의 스로틀은 단지 특정 개수의 스프링 벨로우즈를 위하여, 즉 예를 들어 2개 또는 4개의 스프링 벨로우즈로의 느린 공기 유입과 스프링 벨로우즈로부터의 벤트를 위하여 구성될 수 있으며 따라서 단지 제한된 이용 가치가 있다.
마지막으로, DE 102 23 405 B4는 DE 198 33 491 C2에 개시된 공압 서스펜션 시스템과 대체로 대응하는 차량의 공압 서스펜션 시스템을 개시한다. 그러나, 이 공압 서스펜션 시스템에서는, DE 100 04 880 A1에 따른 공압 서스펜션 시스템에서와 같이, 어큐뮬레이터 밸브를 구비한 연결 라인을 통하여 메인 압력 라인에 연결될 수 있고 또한 메인 압력 라인에 대하여 차단될 수 있는 압력 어큐뮬레이터가 제공된다. 위 선행 기술의 도 1에 따른 이러한 공지된 공압 서스펜션 시스템의 제 1 실시예는 배출 밸브가 2/2-웨이 솔레노이드 스위칭 밸브로서 설계된다는 점에서 그리고 한 위치에서 일정한 스로틀링 횡단면을 구비한 스위칭 밸브 대신에 제어 가능한 스로틀링 횡단면적을 갖는 스로틀 밸브가 흐름 제한기에 평행하게 선분(line segment)에 배치된다는 점에서 이와 다르다. 스로틀링 횡단면적의 조정의 제한된 가능성으로 인하여, 스프링 벨로우즈로의 공기 유입 그리고 스프링 벨로우즈로부터의 공기 벤트 동안에 에어 드라이어 내로 흐르는 또는 에어 드라이어를 통하여 밖으로 흐르는 공기 질량 흐름이 조절될 수 있으며, 이 때문에 차체의 들어 올려지는 속도와 낮아지는 속도는 국부적으로, 즉 관련된 차축에서 또는 차량 측부에서 제어될 수 있다. 그러나, 제어 가능한 스로틀링 횡단면적을 갖는 스로틀 밸브는 생산 면에서 높은 비용을 수반하는 복잡한 기계 요소이며, 또한 상대적으로 고가이고 결함을 갖기 쉽다.
따라서 기본적으로 공지된 공압 서스펜션 시스템은 스프링 벨로우즈로의 공기 공급 및 스프링 벨로우즈로부터 공기 벤트 동안의 공기 질량 흐름 그리고 이러한 이유로 차체의 들어 올려지는 속도 그리고 낮아지는 속도가 단지 불충분하게 제어 또는 변형될 수 있다는 문제점이 있다. 레벨 제어 기능 동안에 그리고 누설 손실을 보상하기 위하여 단지 상대적으로 낮은 공기 질량 흐름이 요구되는 반면에, 차체를 신속하게 낮추거나 들어올리기 위하여 상대적으로 큰 공기 질량 흐름이 관련된 스프링 벨로우즈로 향하거나 관련된 스프링 벨로우즈로부터 배출된다. 지금까지 알려진 공압 서스펜션 시스템에서, 이는 기능적 단점 또는 기능적 제한 또는 장비 면에서 높은 경비를 갖고 불충분한 규모에 대해서만 가능하다.
따라서 본 발명의 근본적인 목적은, 제조하기 저렴한 반면에 공압 스프링의 스프링 벨로우즈로의 공기 유입 및 스프링 벨로우즈로부터의 공기 벤트 동안 공기 질량 흐름의 다른 유속이 설정될 수 있는 간단한 방식을 제공하는, 처음에 설명된 형태의 차량의 공압 서스펜션 시스템을 제안하는 것이다. 더욱이 본 발명의 목적은 공압 스프링의 스프링 벨로우즈로의 공기 유입 및 스프링 벨로우즈로부터의 공기 벤트 동안 각 경우에서 이러한 종류의 공압 서스펜션 시스템을 제어하는 방법을 나타내기 위한 것이다.
적어도 하나의 차축에 또는 차량 측부 상에 배치된 공압 스프링의 스프링 벨로우즈는 제 2 레벨 제어 밸브를 구비한 제 2 연결 라인에 의하여 제 1 연결 라인과 평행하게 메인 압력 라인에 각각 연결될 수 있고 또한 메인 압력 라인에 대하여 각각 차단될 수 있다는 점에서, 관련 스프링 벨로우즈의 제 2 레벨 제어 밸브 각각은 제 1 레벨 제어 밸브와 동일한 치수의 노즐 횡단면적을 갖는다는 점에서, 그리고 흐름 제한기는 공기 유입 방향으로 제 2 레벨 제어 밸브 각각의 뒤에 배치되며, 흐름 제한기의 횡단면적은 관련 제 2 레벨 제어 밸브의 노즐 횡단면적보다 작다는 점에서 제 1의 실질적인 목적은 청구항 1항의 전제부의 특징과 관련하여 달성된다.
본 발명에 따른 공압 서스펜션 시스템의 유리한 실시예 및 개발안은 청구항 2항 내지 4항의 주제를 형성한다. 공압 스프링의 스프링 벨로우즈로의 공기의 유입 및 스프링 벨로우즈로부터의 공기의 벤트 동안 본 발명에 따른 공압 서스펜션 시스템의 제어에 관한 방법론적인 정보는 청구항 5항 내지 7항에 주어진다.
따라서 본 발명은 적어도 하나의 차축 상에서의 공압 스프링과 관련된 다수의 스프링 벨로우즈를 갖는, 그 자체가 알려진 차량용 공압 서스펜션 시스템으로부터 출발한다. 레벨 제어 밸브를 각각 구비한 연결 라인에 의하여 스프링 벨로우즈는 메인 압력 라인에 연결될 수 있고 또한 메인 압력 라인에 대하여 차단될 수 있다. 메인 압력 라인은 적어도 하나의 관련된 밸브, 예를 들어 스위칭 밸브 및/또는 체크 밸브에 의하여 압축 공기원에 교대로 연결될 수 있으며, 이 압축 공기원은 컴프레서 및/또는 압력 어큐뮬레이터, 그리고 예를 들어 압축 공기 싱크, 즉 외부 공기에 의하여 형성될 수 있으며 위의 구성 요소에 대하여 차단될 수 있다.
이러한 공압 서스펜션 시스템에서 공압 스프링의 스프링 벨로우즈로의 공기의 유입 및 스프링 벨로우즈로부터의 공기의 벤트 동안에 간단하고 낮은 비용의 방식으로 다른 공기 질량 흐름을 설정하는 가능성 그리고 이런 이유로 관련 차축 또는 차량 측부에서 차체의 다른 들어올려짐 속도 및 낮아짐 속도를 설정하는 가능성을 제공하기 위하여, 하나의 차축 또는 하나의 차량 측부에서 적어도 배치된 공압 스프링의 스프링 벨로우즈들, 물론 이상적으로는 존재하는 모든 공압 스프링의 스프링 벨로우즈들은 적어도 (제 2 레벨 제어 밸브를 구비한) 제 2 연결 라인에 의하여 제 1 연결 라인과 평행하게 압력 라인에 각각 연결될 수 있고 메인 압력 라인에 대하여 차단될 수 있다. 또한 이 목적을 위하여, 관련 스프링 벨로우즈의 제 2 레벨 제어 밸브 각각은 제 1 레벨 제어 밸브와 동일한 치수의 노즐 횡단면적을 갖는다는 것 그리고 흐름 제한기는 공기 유입 방향으로 제 2 레벨 제어 밸브 각각의 뒤에 배치되고 흐름 제한기의 횡단면적이 관련 제 2 레벨 제어 밸브의 노즐 횡단면적보다 작다는 것이 예상된다.
2개의 레벨 제어 밸브는 일반적으로 파일럿 밸브에 의하여 제어될 수 있는 제2/2-웨이 솔레노이드 스위칭 밸브 또는 압력 제어 2/2-웨이 스위칭 밸브이며, 현재의 경우에 완전하게 동일한 구성으로 이루어지고 따라서 대량으로 그리고 상대적으로 낮은 가격으로 생산될 수 있다. 사용된 흐름 제한기와 압축 공기 라인은 현저한 원가 인자를 나타내지 않는다. 따라서 본 발명에 따른 공압 서스펜션 시스템의 단지 가능한 단점은 부가적인 요소, 즉 부가적인 연결 라인, 레벨 제어 밸브 및 흐름 제한기를 위한 공간 소요에 있다. 본 발명에 의하여 특정된 바와 같이 차량의 공압 스프링의 스프링 벨로우즈가 평행하게 배치된 연결 라인과 레벨 제어 밸브를 갖추는 것은 모든 공압 스프링 상에 필연적으로 수행될 필요가 없다. 이와는 반대로, 예를 들어, 고정된 차체를 갖는 트럭의 경우에는 적재 및 하역 동안에 적재 표면 에지의 조정을 위하여 뒷 차축의 공압 스프링 상에만, 그리고 버스의 경우에는 버스 정류장에서 출입구의 빠른 낮아짐 및 들어 올려짐을 위하여 길가 쪽 공압 스프링 상에만 차체의 다른 들어올려짐 속도 및 낮아짐 속도가 실질적으로 요구되는 공압 스프링의 스프링 벨로우즈를 갖추는 것이 편리하다.
제 2 레벨 제어 밸브들이 열릴 때 각 경우에서 제 2 연결 라인을 통하여 흐르는 공기 질량 흐름은 이 밸브 뒤에 배치된 흐름 제한기에 의하여 결정되기 때문에, 공압 스프링의 스프링 벨로우즈로 흐르는 공기 질량 흐름 또는 벨로우즈로부터 흐르는 공기 질량 흐름은 각각의 제 1 레벨 제어 밸브만이 열림으로써, 각각의 제 2 레벨 제어 밸브만이 열림으로써 또는 각 경우에서 양 레벨 제어 밸브가 열림으로써 3단계의 간단한 방식으로 제어될 수 있다.
조립 노력을 줄이기 위하여, 단일 공압 스프링의 스프링 벨로우즈와 관련된 적어도 2개의 레벨 제어 밸브와 제 2 레벨 제어 밸브 뒤에 배치된 흐름 제한기가 공통 밸브 블록 내에 배치되는 것이 제공된다. 따라서 이 경우에 적어도 하나의 이중 밸브 블록이 이용될 것이다. 그러나, 다수의 공압 스프링의 스프링 벨로우즈와 관련된 레벨 제어 밸브 그리고 다른 스위칭 밸브가 공통 밸브 블록으로 조합될 수도 있다. 따라서 예를 들어 차축의 2개의 공압 스프링의 2개의 스프링 벨로우즈와 관련된 4개의 레벨 제어 밸브가 공통 4중 밸브 블록 내에 배치된다면 또는 차축의 부근에 배치된 압력 어큐뮬레이터의 어큐뮬레이터 밸브를 포함하는 4개의 레벨 제어 밸브가 공통 5중 밸브 블록 내에 배치된다면, 이는 유리하다.
바람직한 실시예에 따르면, 밸브 블록은 각 제 1 레벨 제어 밸브를 관련된 스프링 벨로우즈에 직접적으로 연결하기 위한 연결 보어를 갖는 연결 캡; 연결 보어 대신에 관련된 스프링 벨로우즈에 제 2 레벨 제어 밸브를 직접적으로 연결하기 위한 종단 캡; 및 벨로우즈 측부 상에서 제한된 방식으로 각 제 1 레벨 제어 밸브의 연결 보어로의 각 제 2 레벨 제어 밸브의 연결을 위한 제한 보어로서 구현된 흐름 제한기를 구비한다. 밸브 블록이 기본적으로 변화하지 않는 반면에 제 2 레벨 제어 밸브를 위한 연결 보어를 정상적으로 구비하고 있는 연결 캡이 본 발명에 따라 설계된, 제 2 레벨 제어 밸브를 위한 제한 보어 및 종단 캡을 구비한 연결 캡으로 대체된다는 점에 의하여 본 발명에 따른 밸브 장치는 특별하게 간단하고 저비용 방식으로 실행될 수 있다.
컴프레서에 의하여 외부로부터 메인 압력 라인 내로 전달된 압축 공기를 제습하기 위하여 에어 드라이어가 일반적으로 공기 유입 방향으로 컴프레서 뒤에 배치된다. 에어 드라이어는 일반적으로 회생식 디자인으로 이루어지며, 또한 이 목적을 위하여 예를 들어 자신의 중량의 20%의 물을 흡수할 수 있는 재생 가능한 실리케이트 과립을 포함하며, 또한 벤팅 방향으로의 흐름 동안에 이 수분을 건조 압축 공기로 복원시킬 수 있다. 메인 압력 라인이 공기를 공급받는 동안에 에어 드라이어 내에서의 압축 공기의 제습을 개선하기 위하여 그리고 메인 압력 라인의 벤팅 동안에 에어 드라이어의 재생을 개선하기 위하여, 흐름 제한기가 공기 유입 방향으로 에어 드라이어 뒤에 공지 방식으로 배치될 수 있다.
그러나, 이 흐름 제한기가 레벨 제어 밸브를 통한 공기 질량 흐름의 제어를 손상시키지 않는 것을 보장하기 위하여, 이 흐름 제한기의 흐름 제한기 횡단면적은 관련있는 제 1 레벨 제어 밸브들의 노즐 횡단면적의 합 그리고 관련있는 제 2 레벨 제어 밸브 뒤에 배치된 흐름 제한기들의 흐름 제한기 횡단면적의 합보다 커야만 한다. 식 NWZ > (nFB * (NWX 2 + NWD 2))0.5이 만족될 때, 이 조건은 충족된다. 여기서, NWX 는 제 1 레벨 제어 밸브의 공칭 치수를 나타내며, NWD 는 제 2 레벨 제어 밸브 뒤에 배치된 흐름 제한기의 공칭 치수를, NWZ 는 에어 드라이어 뒤에 배치된 흐름 제한기의 공칭 치수를, 그리고 nFB는 스프링 벨로우즈의 개수를 각각 나타낸다. 제 1 레벨 제어 밸브가 NWX = 8 mm의 공칭 치수를 갖고, 제 2 레벨 제어 밸브 뒤에 배치된 흐름 제한기가 NWD = 8 mm의 공칭 치수를 갖고, 그리고 차축에 배치된 공압 스프링의 2개의 스프링 벨로우즈가 존재한다면(nFB = 2), 흐름 제한기에서의 공기 질량 흐름의 원하지 않는 제한을 방지하기 위하여 에어 드라이어 뒤에 배치된 흐름 제한기의 공칭 치수 NWZ는 13.3 mm보다 커야 한다(NWZ > 13.3 mm).
(하나의 차축 또는 한 차량 측부 상에 배치된 공압 스프링과 적어도 관련되고, 레벨 제어 밸브를 각각 구비한 2개의 평행한 연결 라인에 의하여 메인 압력 라인에 연결될 수 있고 또한 메인 압력 라인에 대하여 차단될 수 있는) 스프링 벨로우즈로의 공기 유입 그리고 스프링 벨로우즈로부터의 공기 벤트 동안에 차량의 공압 서스펜션 시스템을 제어하기 위하여 (여기서, 관련 스프링 벨로우즈의 2개의 레벨 제어 밸브는 동일한 치수(NWX = NWY)의 노즐 횡단면적을 가지며, 흐름 제한기 횡단면적(NWD)이 관련된 레벨 제어 밸브의 노즐 횡단면적(NWY)보다 작은(NWD < NWY) 흐름 제한기가 각 경우에 공기 유입 방향으로 2개의 레벨 제어 밸브 중 하나의 뒤에 배치된다), 적어도 하나의 차축에서 또는 한 차량 측부 상에서 차체가 느리게 낮아지거나 들어올려질 때 각 경우에 흐름 제한기가 뒤에 배치된 관련 스프링 벨로우즈의 레벨 제어 밸브가 열린다는 점, 적어도 하나의 차축에서 또는 한 차량 측부 상에서 차체가 중간 작동 속도로 낮아지거나 들어올려질 때 각 경우에 흐름 제한기가 뒤에 배치된 관련 스프링 벨로우즈의 레벨 제어 밸브가 열린다는 점, 그리고 적어도 하나의 차축에서 또는 한 차량 측부 상에서 차체가 빠르게 낮아지거나 들어올려질 때 각 경우에 관련 스프링 벨로우즈의 양 레벨 제어 밸브가 열린다는 점이 예상된다.
본 발명에 따르면, 하나의 차축 상에 적어도 배치된 공압 스프링의 스프링 벨로우즈가 제 2 레벨 제어 밸브를 구비한 제 2 연결 라인에 의하여 제 1 연결 라인과 평행하게 메인 압력 라인에 연결될 수 있고 또한 메인 압력 라인에 대하여 차단될 수 있다는 점, 관련 스프링 벨로우즈의 제 2 레벨 제어 밸브가 제 1 레벨 제어 밸브와 동일한 치수의 노즐 횡단면적을 갖는다는 점, 그리고 횡단면적이 관련 제 2 레벨 제어 밸브의 노즐 횡단면적보다 작은 흐름 제한기가 공기 유압 방향에서 제 2 레벨 제어 밸브 뒤에 배치된다는 점에 의하여 청구항 8항의 전제부의 특징과 함께 제 2의 실질적인 목적이 이루어진다.
본 발명에 따른 공압 서스펜션 시스템의 유리한 실시예 및 개발안은 청구항 9항 내지 11항의 주제를 형성한다. 공압 스프링의 스프링 벨로우즈로의 공기의 유입 및 스프링 벨로우즈로부터의 공기의 벤트 동안 본 발명에 따른 공압 서스펜션 시스템의 제어에 관한 방법론적인 정보는 청구항 12항 내지 14항에 주어진다.
따라서, 본 발명은 그 자체가 알려진 차량의 공압 서스펜션 시스템으로부터 출발하며, 이 공압 서스펜션 시스템은 적어도 하나의 차축의 공압 스프링과 관련된 다수의 스프링 벨로우즈를 갖는다. 그러나, 위에서 설명된 본 발명의 위에서 설명된 제 1 부분에 반하여, 차축 상에 배치된 공압 스프링과 바람직하게 관련된 다수의 스프링 벨로우즈는 레벨 제어 밸브를 구비한 연결 라인에 의하여 메인 압력 라인에 공동으로 연결될 수 있고 또한 메인 압력 라인에 대하여 차단될 수 있다.
이러한 종류의 공압 서스펜션 시스템에서 공압 스프링의 스프링 벨로우즈로의 공기의 유입 그리고 스프링 벨로우즈로부터의 공기의 벤트 동안에 다른 공기 질량 흐름의 설정 그리고 관련 차축에서의 차체의 다른 들어올림 속도와 낮아짐 속도를 설정하는 가능성을 제공하기 위하여, 하나의 차축 상에 적어도 배치된 공압 스프링의 스프링 벨로우즈가 제 2 레벨 제어 밸브를 구비한 제 2 연결 라인에 의하여 제 1 연결 라인과 평행하게 메인 압력 라인에 연결될 수 있고 또한 메인 압력 라인에 대하여 차단될 수 있다. 이 목적을 위하여, 관련 스프링 벨로우즈의 제 2 레벨 제어 밸브가 제 1 레벨 제어 밸브와 동일한 치수의 노즐 횡단면적을 갖는다는 점 그리고 횡단면적이 관련된 제 2 레벨 제어 밸브의 노즐 횡단면적보다 작은 흐름 제한기가 공기 유입 방향으로 제 2 레벨 제어 밸브 뒤에 배치된다는 점이 더 예상된다.
제 2 레벨 제어 밸브가 열릴 때 제 2 연결 라인을 통하여 흐르는 공기 질량 흐름이 제 2 레벨 제어 밸브 뒤에 배치된 흐름 제한기에 의하여 결정되기 때문에, 관련 공압 스프링의 스프링 벨로우즈로 흐르는 또는 스프링 벨로우즈로부터 흐르는 공기 질량 흐름은 따라서 제 1 레벨 제어 밸브만이 열림으로써, 제 2 레벨 제어 밸브만이 열림으로써 또는 양 레벨 제어 밸브가 열림으로써 3단계의 간단한 방식으로 제어될 수 있다.
조립 노력을 줄이기 위하여, 이 경우에서도 차축의 공압 스프링의 스프링 벨로우즈와 관련된 적어도 2개의 레벨 제어 밸브와 제 2 레벨 제어 밸브 뒤에 배치된 흐름 제한기가 공통 밸브 블록 내에 배치되는 것이 바람직하게는 예상된다.
한번 더, 밸브 블록은 바람직하게는 제 1 레벨 제어 밸브를 관련된 스프링 벨로우즈에 직접적으로 연결하기 위한 연결 보어를 갖는 연결 캡; 연결 보어 대신에 관련된 스프링 벨로우즈에 제 2 레벨 제어 밸브를 직접적으로 연결하기 위한 종단 캡; 및 벨로우즈 측부 상에서 제한된 방식으로 제 1 레벨 제어 밸브의 연결 보어로의 제 2 레벨 제어 밸브의 연결을 위한 제한 보어로서 구현된 흐름 제한기를 구비한다. 이 방식에서, 본 발명의 제 2 부분에 따른 예상되는 밸브 장치는 또한 특히 간단하고 낮은 가격의 방식으로 실현될 수 있다.
이 경우에서도 공기 유입 방향으로 에어 드라이어 뒤에 배치된 흐름 제한기의 원하지 않는 제한 효과를 방지하기 위하여, 흐름 제한기의 흐름 제한기 횡단면적은 관련된 제 1 레벨 제어 밸브의 노즐 횡단면적과 제 2 레벨 제어 밸브 뒤에 배치된 흐름 제한기의 흐름 제한기 횡단면적의 합보다 커야만 한다. 식 NWZ> (NWX 2 + NWD 2)0.5이 만족될 때, 이 조건은 충족된다. 여기서, NWX는 제 1 레벨 제어 밸브의 공칭 치수를 나타내며, NWD는 제 2 레벨 제어 밸브 뒤에 배치된 흐름 제한기의 공칭 치수를, 그리고 NWZ는 에어 드라이어 뒤에 배치된 흐름 제한기의 공칭 치수를 각각 나타낸다. 만일 제 1 레벨 제어 밸브가 NWX = 8mm의 공칭 치수를 갖고 제 2 레벨 제어 밸브 뒤에 배치된 흐름 제한기가 NWD = 5mm의 공칭 치수를 갖는다면, 공기 질량 흐름의 원하지 않는 제한을 방지하기 위하여 에어 드라이어 뒤에 배치된 흐름 제한기의 공칭 치수 NWZ는 9.4mm보다 커야만 한다 (NWZ > 9.4 mm).
(하나의 차축 상에 배치된 공압 스프링과 적어도 관련되고, 레벨 제어 밸브를 각각 구비한 2개의 평행한 연결 라인에 의하여 메인 압력 라인에 공동으로 연결될 수 있고 또한 메인 압력 라인에 대하여 차단될 수 있는) 스프링 벨로우즈로의 공기 유입 그리고 스프링 벨로우즈로부터의 공기 벤트 동안에 차량의 공압 서스펜션 시스템을 제어하기 위하여 (여기서, 관련 스프링 벨로우즈의 2개의 레벨 제어 밸브는 동일한 치수의 노즐 횡단면적을 가지며, 흐름 제한기 횡단면적이 관련된 레벨 제어 밸브의 노즐 횡단면적보다 작은 흐름 제한기가 공기 유입 방향으로 2개의 레벨 제어 밸브 중 하나의 뒤에 배치된다), 관련 차축에서 차체가 느리게 낮아지거나 들어올려질 때 흐름 제한기가 뒤에 배치된 스프링 벨로우즈의 레벨 제어 밸브가 열린다는 점, 관련 차축에서 차체가 중간 작동 속도로 낮아지거나 들어올려질 때 흐름 제한기가 뒤에 배치된 스프링 벨로우즈의 레벨 제어 밸브가 열린다는 점, 그리고 관련 차축에서 차체가 빠르게 낮아지거나 들어올려질 때 스프링 벨로우즈의 양 레벨 제어 밸브가 열린다는 점이 예상된다.
본 발명을 더욱 명확하게 하기 위하여, 다수의 예시적인 실시예를 포함하는 도면이 본 명세서에 첨부된다.
도 1은 본 발명에 따른 차량용 공압 서스펜션 시스템의 제 1 실시예의 개략적인 구성을 도시한 도면.
도 2는 본 발명에 따른 차량용 공압 서스펜션 시스템의 제 2 실시예의 개략적인 구성을 도시한 도면.
도 3은 공지된 차량용 제 1 공압 서스펜션 시스템의 개략적인 구성을 도시한 도면.
도 4는 공지된 차량용 제 2 공압 서스펜션 시스템의 개략적인 구성을 도시한 도면.
도 5는 본 발명에 따른 차량용 공압 서스펜션 시스템의 제 3 실시예의 밸브 장치의 개략적인 구성을 도시한 도면.
도 6은 공지된 차량용 제 3 공압 서스펜션 시스템의 밸브 장치의 개략적인 구성을 도시한 도면.
도 7a는 도 5에 도시된 본 발명에 따른 공압 서스펜션 시스템을 위한, 표 형태의 접속도(connection diagram).
도 7b는 도 5에 도시된 본 발명에 따른 공압 서스펜션 시스템의 도면 형태의 접속도.
도 8은 도 1, 도 2 그리고 도 5에 도시된 본 발명에 다른 공압 서스펜션 시스템의 밸브 블록의 바람직한 실시예를 도시한 도면.
예로써, 도 3에 개략적인 형태로 도시된 차량의 공지된 공압 서스펜션 시스템(1c)은 2개의 스프링 벨로우즈(23, 24)를 갖는다. 이 스프링 벨로우즈는 차축의 2개의 공압 스프링에 관련되며, 연결 라인(29, 30)을 통하여 메인 압력 라인(22)에 연결될 수 있고 메인 압력 라인에 대하여 차단될 수 있다. 여기서, 각 연결 라인은 레벨 제어 밸브(25, 26)를 구비한다. 레벨 제어 밸브(25, 26)는 2/2-웨이 솔레노이드 스위칭 밸브로서 설계되며, 이 레벨 제어 밸브는 제 1 위치(휴지 위치)에서 닫혀지고 제 2 위치(작동 위치)에서 공칭 치수(NWX)의 노즐 횡단면적을 갖고 각각 개방된다.
더욱이, 어큐뮬레이터 밸브(34)를 구비한 연결 라인(35)을 통하여 메인 압력 라인(22)에 연결될 수 있고 메인 압력 라인에 대하여 차단될 수 있는 압력 어큐뮬레이터(33; pressure accumulator)가 존재한다. 어큐뮬레이터 밸브(34)는 2/2-웨이 솔레노이드 스위칭 밸브로서 설계되며, 이 어큐뮬레이터 밸브는 제 1 위치(휴지 위치)에서 닫혀지고 제 2 위치(작동 위치)에서 공칭 치수 (NWS)의 노즐 횡단면적을 갖고 개방된다.
2개의 레벨 제어 밸브(25, 26)의 전자석 그리고 어큐뮬레이터 밸브(34)의 전자석은 관련된 전기 제어 라인(36, 37, 40)에 의하여 전자 제어 유니트(50)에 연결된다. 압력 어큐뮬레이터(33) 내의 어큐뮬레이터 압력을 감지하기 위한 압력 센서(41)는 압력 어큐뮬레이터(33)와 어큐뮬레이터 밸브(34) 사이의 연결 라인(35)에 연결되며, 센서 라인(42)에 의하여 제어 유니트(50)에 연결된다. 관련있는 차량 차축(axle)의 영역 내의 몸체 레벨을 감지하기 위하여 변위 센서(43, 44)가 스프링 벨로우즈(23, 24)를 갖는 공압 스프링에 인접하게 각각 배치되며, 이 센서는 각 센서 라인(45, 46)에 의하여 제어 유니트(50)에 연결된다. 이 경우, 2개의 레벨 제어 밸브(25, 26), 어큐뮬레이터 밸브(34) 그리고 압력 센서(41)는 예를 들어 3중 밸브 블록(47) 내에 배치된다.
메인 압력 라인(22)은 공급 라인(9)을 통하여 공기를 공급받을 수 있다. 여기서, 공급 라인은 유입 종단에 배치된 제 1 필터(2), 제 1 체크 밸브(3), 전기 모터(4)에 의하여 구동될 수 있는 컴프레서(5), 제 2 체크 밸브(6), 에어 드라이어(7) 그리고 공기 공급 방향으로 에어 드라이어 뒤에 배치되고 공칭 치수(NWZ)의 흐름 제한기(restrictor) 횡단면적을 갖는 흐름 제한기(8; restrictor)를 구비한다. 더욱이 메인 압력 라인은 제 2 체크 밸브(6)와 에어 드라이어(7) 사이에서 분기된 벤트 라인(11)을 통하여 벤트될 수 있으며, 벤트 라인은 배출 밸브(10)를 구비하며 그리고 종단에 배치되고 머플러로서 작용하는 제 2 필터(12)를 갖는다. 컴프레서(5)의 전기 모터(4)는 도시되지 않는 방법으로 전원 공급부에 연결되며 전기 제어 라인(13)을 통하여 제어 유니트(50)에 연결된다.
배출 밸브(10)는 공칭 치수(NWA)의 노즐 횡단면적을 갖는 압력-제어 2/2-웨이 스위칭 밸브로서 설계된다. 여기서, 배출 밸브는 제 1 위치(휴지 위치)에서는 닫히고 제 2 위치(작동 위치)에서는 열리며 공급 라인(9) 내의 압력을 위한 압력 제한 기능을 갖는다. 배출 밸브(10)와 관련된 파일럿 밸브(14)는 3/2-웨이 솔레노이드 스위칭 밸브로 설계된다. 이 밸브는 제 1 위치(휴지 위치)에서 관련 공압 제어 라인(15)을 벤트 라인(11)의 영구적으로 가압되지 않은 부분(16)에 연결하고 또한 제 2 위치(작동 위치)에서는 이 공압 제어 라인을 메인 압력 라인(22)에 연결한다. 파일럿 밸브(14)의 전자석은 전기 제어 라인(17)에 의하여 제어 유니트(50)에 연결된다. 이 경우에, 한 예로써 2개의 체크 밸브(3 및 6), 관련된 전기 모터(4)를 갖는 컴프레서(5), 에어 드라이어(7), 흐름 제한기(8) 그리고 관련된 파일럿 밸브(14)를 갖는 배출 밸브(10)는 결합하여 컴프레서 모듈(18)이 된다.
스프링 벨로우즈(23, 24)는 컴프레서(5)에 의하여 압력 어큐뮬레이터(33)로부터 또는 양 압력원으로부터 동시에 공기를 공급받을 수 있다. 스프링 벨로우즈(23, 24)가 컴프레서(5)에 의하여 공기를 공급받을 때, 컴프레서는 전기 모터(4)에 의하여 구동되고 그리고 필터(2), 2개의 체크 밸브(3 및 6), 에어 드라이어(7) 그리고 흐름 제한기(8)를 거쳐 주변으로부터 메인 압력 라인(22) 내로 공급 라인(9)을 통하여 압축 공기를 전달한다. 압축 공기가 바람직하게는 재생될 수 있는 실리케이트 과립을 포함한 에어 드라이어(7)를 통하여 흐름에 따라, 압축 공기는 제습되며, 이는 흐름 제한기(8)의 압력 상승 수두(pressure rise head)에 의하여 강화된다. 압축 공기는 메인 압력 라인(22)으로부터 연결 라인(29, 30) 그리고 열린 레벨 제어 밸브(25, 26)를 통하여 스프링 벨로우즈(23, 24) 내로 흐른다.
압력 어큐뮬레이터(33)로부터 스프링 벨로우즈(23, 24)에 공기가 공급될 때, 고압 하에서 저장된 압축 공기는 연결 라인(35) 그리고 열린 어큐뮬레이터 밸브(34)를 통하여 메인 압력 라인(22) 내로 흐르고 또한 메인 압력 라인으로부터 연결 라인(29, 30) 그리고 열린 레벨 제어 밸브(25, 26)를 통하여 스프링 벨로우즈(23, 24) 내로 흐른다.
스프링 벨로우즈(23, 24)가 벤트될 때, 압축 공기는 스프링 벨로우즈(23, 24)에서 연결 라인(29, 30) 그리고 열린 레벨 제어 밸브(25, 26)를 통하여 메인 압력 라인(22)으로 흐르며, 또한 메인 압력 라인에서 흐름 제한기(8), 에어 드라이어(7), 벤트 라인(11), 열린 배출 밸브(10) 그리고 머플러로 작용하는 필터(12)를 통하여 외부로 흐른다. 이전에 건조된 압축 공기가 에어 드라이어(7)를 통하여 흐름에 따라, 압축 공기는 실리케이트 과립으로부터 수분을 흡수하며, 그로 인하여 에어 드라이어(7)는 재생된다. 에어 드라이어(7)의 재생은 흐름 제한기(8)를 가로지르는 압축 공기 내의 압력 강하에 의하여 강화된다.
파일럿 밸브(14)를 전환시켜 관련된 공압 제어 라인(15)을 가압된 메인 압축 라인(22)에 연결함으로써 배출 밸브(10)는 열린다. 여기서, 공압 제어 라인은 파일럿 밸브(14)의 비작동 상태에서 공압 벤트 라인(11)의 영구적으로 가압되지 않은 부분(16)에 연결된다. 따라서, 메인 압력 라인(22) 내의 압력이 최소값 아래로 떨어질 때까지 또는 파일롯 밸브(14)가 휴지 위치로 전환될 때까지 배출 밸브(10)는 열린 상태로 남아 있다.
도 3에 도시된 공지의 공압 서스펜션 시스템(1c)의 구성 및 기능적이 설명으로부터, 스프링 벨로우즈(23, 24)로의 공기 공급 동안 그리고 스프링 벨로우즈로부터의 공기의 벤팅(venting) 동안의 공기 질량 유량 그리고 관련된 차축에서 차체가 들어 올려지고 그리고 낮아지는 동안의 작동 속도는 단지 불충분하게 제어된다는 것, 즉 불충분한 높이 조정 능력을 갖는다는 것이 분명하다. 스프링 벨로우즈(23, 24)로의 공기 공급 동안의 공기 질량 흐름은 메인 압력 라인(22) 내에 설정된 압력에 의하여 제한된 범위까지 영향을 받을 수 있는 반면에, 스프링 벨로우즈(23, 24)의 벤팅 동안의 공기 질량 흐름은 자동적으로 그리고 기본적으로 스프링 벨로우즈(23, 24) 내의 압력 그리고 레벨 제어 밸브(25, 26), 흐름 제한기(8), 에어 드라이어(7), 배출 밸브(10) 및 제 2 필터(12)의 흐름 저항에 기인한다.
이러한 단점을 적어도 부분적으로 제거하기 위하여, 도 4에 개략적으로 도시되어 있는 그리고 도 3에 도시된 공압 서스펜션 시스템(1c)에 상당 부분 대응하는 공지된 공압 서스펜션 시스템(1d)에 급속 배출 밸브(19)가 부가적으로 제공된다. 이 급속 배출 밸브(19)는 2/2-웨이 솔레노이드 스위칭 밸브로서 설계되며, 메인 압력 라인(22)에 연결된 급속 벤트 라인(20)은 이 급속 배출 밸브에 의하여 제 1 위치(휴지 위치)에서 차단되며 제 2 위치(작동 위치)에서 외부와 연결된다. 급속 배출 밸브(19)의 전자석은 전기 제어 라인(21)에 의하여 제어 유니트(50)에 연결된다. 따라서 급속 배출 밸브(19)가 열림으로써 압축 공기가 메인 압력 라인(22) 밖으로 흐르는 것을 허용하는 것이 가능하며, 또한 관련 차축에서 차체의 급격한 낮아짐을 야기하기 위하여 레벨 제어 밸브(25, 26)가 열린다면, 압축 공기가 스프링 벨로우즈(23, 24)에서 흐름 제한기(8), 에어 드라이어(7), 배출 밸브(10) 그리고 필터(12)를 우회하여 외부로 흐르는 것 또한 가능하게 한다. 그러나, 이러한 구조의 문제점은 공기가 스프링 벨로우즈(23, 24)에 공급되는 동안 이전에 건조된 압축 공기가 사용되지 않고 빠져 나가는 것이며, 그 결과 에어 드라이어(7) 또는 에어 드라이어 내의 실리케이트 입자가 재생되지 않는다는 것이다.
반대로, 도 1에 개략적인 형태로 도시되고 또한 도 3에 도시된 공압 서스펜션 시스템(1c)에 기초한, 본 발명에 따른 공압 서스펜션 시스템(1a)의 제 1 실시예는 공압 스프링 벨로우즈(23, 24)로의 공기의 공급 및 공압 스프링 벨로우즈로부터의 공기의 벤트 동안에 공기 질량 흐름의 제어성을 개선하기 위한 간단하고 저비용의 실행된 해결책을 갖는다. 이 목적을 위하여 제 2 레벨 제어 밸브(27, 28)를 각각 구비한 제 2 연결 라인(31, 32)은 메인 압력 라인(22)과 관련 스프링 벨로우즈(23, 24) 사이에 배치된다. 여기서, 제 2 연결 라인은 (제 1 레벨 제어 밸브(25, 26)를 각각 구비한) 제 1 연결 라인(29, 30)과 평행하다. 제 2 레벨 제어 밸브(27, 28)는 제 1 레벨 제어 밸브(25, 26)와 실질적으로 동일한 구성을 갖는, 즉 제 1 위치(휴지 위치)에서 닫히고 제 2 위치(작동 위치)에서 열리는 2/2-웨이 솔레노이드 스위칭 밸브로서 설계된다. 제 2 레벨 제어 밸브는 공칭 치수(NWY)의 노즐 횡단면적을 갖고 각각 열린다.
본 발명에 따르면, 제 2 레벨 제어 밸브(27, 28)는 제 1 레벨 제어 밸브(25, 26)에 정확하게 대응한다. 즉 제 2 레벨 제어 밸브(27, 28)의 노즐 횡단면적 또는 그 공칭 치수(NWY)는 제 1 레벨 제어 밸브(25, 26)의 노즐 횡단면적 또는 그 공칭 치수(NWX)와 동일(NWY = NWX)하다. 그러나, 관련된 제 2 레벨 제어 밸브(27, 28)의 공칭 치수(NWY)보다 작은 공칭 치수(NWD; NWD < NWY)의 노즐 횡단면적을 갖는 흐름 제한기(51, 52) 각각은 공기 진입 방향으로 제 2 레벨 제어 밸브(27, 28) 뒤에 배치된다. 결과적으로, 제 2 레벨 제어 밸브(27, 28)가 열릴 때, 제 2 연결 라인(31, 32) 내에서의 공기 질량 흐름은 각 흐름 제한기(51, 52) 또는 흐름 제한기의 흐름 제한기 횡단면적에 의하여 제한되며, 관련된 레벨 제어 밸브(27, 28)의 노즐 또는 그 노즐 횡단면적에 의하여 제한되지 않는다. 제 2 레벨 제어 밸브(27, 28)의 전자석은 관련된 전기 제어 라인(38, 39) 각각에 의하여 제어 유니트(50)에 연결된다.
따라서 하나의 스프링 벨로우즈(23, 24)와 각각 관련된 레벨 제어 밸브(25, 27 및 26, 28)의 개별적인 또는 조합된 열림을 통하여, 여러 개의 노즐 또는 흐름 제한기 횡단면적을 노출하는 것 그리고 결과적으로 스프링 벨로우즈(23, 24)로의 공기 공급 및 스프링 벨로우즈로부터의 공기 벤팅시 다른 공기 질량 흐름을 설정하는 것이 가능하다. 2개의 레벨 제어 밸브 중 단지 하나(25 또는 27; 26 또는 28)를 개방함으로써 그리고 양 레벨 제어 밸브(25 및 27; 26 및 28)를 개방함으로써, 다른 치수의 3개의 노즐 횡단면적 또는 흐름 제한기 횡단면적을 효과적으로 노출시킬 수 있으며, 따라서 관련 차축에서 3개의 다른 차체의 들어올려짐 속도 및 낮아짐 속도를 설정할 수 있다. 도 1에 도시된 본 발명에 따른 공압 서스펜션 시스템(1a)에서, 레벨 제어 밸브(25, 26, 27, 28), 어큐뮬레이터 밸브(24) 그리고 압력 센서(41)는 결합되어 예를 들어 5중 밸브 블록(49; fivefold valve block)이 된다.
본 발명에 따른 실시예에 의한 공압 서스펜션 시스템(1a)의 제어성 면에서의 향상 때문에, 필요하다면, 압력 어큐뮬레이터(33), 관련된 어큐뮬레이터 밸브(34) 그리고 압력 센서(41)를 생략할 수 있다. 본 발명에 따른 공압 서스펜션 시스템(1b)의 대응적으로 간략화된 제 2 실시예가 도 2에 개략적인 형태로 도시된다. 구성 요소의 절감 때문에 레벨 제어 밸브(25, 26, 27, 28)가 그후 결합되어 예를 들어 4중 밸브 블록(48; fourfold valve block)이 된다.
도 5에 개략적인 형태로 도시된, 본 발명에 따른 차량용 공압 서스펜션 시스템(1e)의 밸브 장치(61a)에서, 차축의 2개의 공압 스프링과 관련된 2개의 스프링 벨로우즈(62, 63)는 연결 라인(64)에 의하여 서로 직접적으로 연결된다. 2개의 스프링 벨로우즈(62, 63)는 레벨 제어 밸브(65, 66)를 각각 구비한 2개의 평행한 연결 라인(67, 67)에 의하여 메인 압력 라인(69)에 공동으로 연결될 수 있고 메인 압력 라인으로부터 차단될 수 있다.
이 경우에서, 2개의 레벨 제어 밸브(65, 66)는 2/2-웨이 솔레노이드 스위칭 밸브로서 설계되며, 이 밸브는 제 1 위치(휴지 위치)에서 닫히고 제 2 위치(작동 위칭)에서 공칭 치수(NWX 및 NWY)의 노즐 횡단면적을 각각 갖고 열린다. 2개의 레벨 제어 밸브(65, 66)의 전자석은 관련된 전기 제어 라인(70, 71)에 의하여 전자 제어 유니트(도시되지 않음)에 연결된다.
본 발명에 따르면, 2개의 레벨 제어 밸브(65, 66)의 노즐 횡단면적, 또는 공칭 치수(NWX, NWY)는 동일(NWX = NWY)하며, 이는 조달 및 물류를 위한 비용 이점과 관련이 있다. 그러나, 관련된 레벨 제어 밸브(66)의 노즐 횡단면적 또는 공칭 치수(NWY)보다 작은 흐름 제한기 횡단면적 또는 공칭 치수(NWD)를 갖는(NWD < NWY) 흐름 제한기(72)는 공기 유입 방향으로 2개의 레벨 제어 밸브 중 제 2 레벨 제어 밸브(66) 뒤에 배치된다. 레벨 제어 밸브(65, 66) 그리고 흐름 제한기(72)는 결합되어 예를 들어 이중 밸브 블록(73)이 된다.
따라서 2개의 스프링 벨로우즈(62, 63)와 관련된 레벨 제어 밸브(65, 66)의 단일 또는 조합된 열림을 통하여, 다수의 노즐 또는 흐름 제한기 횡단면적을 노출시키는 것이 가능하며, 결과적으로 스프링 벨로우즈(62, 63)로의 공기 공급 및 스프링 벨로우즈로부터의 공기 벤팅 동안에 다른 공기 질량 흐름을 설정하는 것이 가능하다. 따라서 2개의 레벨 제어 밸브 중 단지 하나(62 또는 63)를 개방함으로써 그리고 양 레벨 제어 밸브(65 및 66)를 개방함으로써, 다른 치수의 3개의 노즐 또는 흐름 제한기 횡단면적을 효과적으로 노출시킬 수 있으며 이러한 이유로 관련된 차축에서 차체를 위한 3개의 들어올림 속도 및 낮아짐 속도를 설정할 수 있다.
중량의 상용차의 뒷 차축 상에서의 사용의 예에서, 제 1 레벨 제어 밸브(65) 내의 노즐 횡단면적(AD)의 공칭 치수(NWX)는 추정적인 8mm (NWX = 8 mm)이며, 제 2 레벨 제어 벨브(66) 뒤에 배치된 흐름 제한기(72) 내에서의 흐름 제한기 횡단면적(AD)의 공칭 치수(NWD)는 추정적인 5mm (NWD = 5 mm)이다. 이 예시적인 실시예에서 설정될 수 있는 다른 치수의 3개의 노즐 또는 흐름 제한기 횡단면적(AD = 19.6 mm2 AD = 50.3 mm2 AD = 69.4 mm2이 도 7a 내의 표 내에서 연결도 형태로 도시되어 있으며 또한 도 7b 내의 도면 형태로 도시되어 있다.
도 5에 도시된 밸브 장치(61a)는 현저한 부가적인 노력 없이도 도 6에 도시된, 차량용의 공지된 공압 서스펜션 시스템(1f)으로부터 얻을 수 있다. 이러한 공지된 공압 서스펜션 시스템(1f)에서, 차축의 양 스프링 벨로우즈(62, 63)는 레벨 제어 밸브(74, 75)를 구비한 연결 라인(76, 77)에 의하여 메인 압력 라인(69)에 연결되며, 2개의 스프링 벨로우즈(62, 63)는 연결 라인 및 연결 라인에 배치된 횡 흐름 제한기(79; transverse restrictor)에 의하여 서로 연결된다. 레벨 제어 밸브(74, 75) 그리고 횡 흐름 제한기(79)를 갖는 연결 라인(78)은 결합되어 예를 들어 이중 밸브 블록(80)이 된다.
이러한 공지된 밸브 장치에서, 2개의 스프링 벨로우즈(62, 63) 각각을 위한 관련된 레벨 제어 벨브(74, 75)에 의하여 공칭 치수(NWX)의 단지 하나의 노즐 횡단면적이 열려져야 하며, 이러한 이유로 원칙적으로 관련된 차축에서 차체의 단일의 들어올려짐 그리고 낮아짐 속도만이 설정될 수 있다. 그러나, 압력원 그리고 압력 싱크와의 2개의 스프링 벨로우즈(62, 63)의 별개의 연결 성능 그리고 횡 흐름 제한기(70)를 통한 그의 제한된 연결은 측부 사이에 균일하지 않은 부하 분포가 있다면 유리하게는 이러한 밸브 장치(61b)로 차체 레벨을 균일하게 할 수 있다는 것을 의미한다.
도 6에 도시된 공지의 밸브 장치(61b)로부터 도 5에 도시된 본 발명에 따른 밸브 장치(61a)를 창작하기 위하여, 생산 면에서 단지 약간의 변형만이 요구되며, 특히 관련된 밸브 블록(80) 내에 그리고 외부에 부가적인 스위칭 밸브가 필요없다. 따라서 흐름 제한기(72)는 공기 유입 방향으로 하나의 레벨 제어 밸브(66) 뒤에 배치되며, 이 레벨 제어 밸브(66)의 연결 라인(68)은 흐름 제한기(72) 뒤에서 다른 레벨 제어 밸브(65)의 연결 라인(67)과 결합된다. 더욱이, 도 6에 도시된 공지의 밸브 장치(61b)에서 연결 라인(79)과 횡 흐름 제한기(79)를 통한 스프링 벨로우즈(62, 63)의 교차 연결(cross connection)은 도 5에 도시된 본 발명에 따른 밸브 장치(61a) 내의 연결 라인(64)에 의한 스프링 벨로우즈(62, 63)의 직접적인 연결로 대체된다. 따라서 밸브 장치(61a)는 2개의 레벨 제어 밸브(65, 66) 그리고 흐름 제한기(72)를 수용하는 이중 밸브 블록(73)이 양 스프링 벨로우즈(62, 63)로 이어지는 분배기 라인(60)을 위한 단지 하나의 연결만을 필요로 한다는 이점을 갖는다.
도 5에 도시된 밸브 장치(61a)는 또한 관련된 차축에 설정될 수 있는 차체를 위한 3개의 들어올려짐 속도와 낮아짐 속도를 갖는 도 6에 도시된 공지의 밸브 장치(61b)보다 유리하다. 그러나, 이는 측부 사이의 불균일한 하중 분산의 경우에 차체 레벨의 제한된 균등화의 가능성이 더 이상 없다는 불리한 점과 관련이 있다.
도 1 및 도 2 내의 공압 스프링 시스템(1a 및 1b)을 위한 본 발명에 따른 밸브 장치의 바람직한 현실적인 실시예 그리고 도 5 내에 도시된 본 발명에 다른 밸브 장치(61a)의 바람직한 실시예가 예로써 도 8의 단면도에서 삼중 밸브 블록(81)에 의하여 도시되어 있으나, 동일한 방식으로, 이중, 4중 또는 5중 밸브 블록으로 실행될 수 있다.
도 8에 도시된 밸브 블록(81)에서, 예로써 파일롯 제어 시트 밸브로 설계된 3개의 스위칭 밸브(82, 83, 84)가 축 방향으로 평행하도록 배치된다. 스위칭 밸브(82, 83, 84) 각각은 3/2-웨이 솔레노이드 스위칭 밸브로서 설계된 각 파일럿 밸브(85, 86, 87)에 의하여, 각 관련된 제어 피스톤(88, 89, 90)에 의하여 그리고 (각 경우에서 이 제어 피스톤이 제 1 위치(휴지 위치)에서는 낮은 압력(주변 압력)으로 그리고 제 2 위치(작동 위치)에서는 높은 압력(메인 압력)으로 관련된 파일럿 밸브(85, 86, 87)에 의하여 작동하는) 공정에 의하여 제어될 수 있다.
상대적으로 큰 유동력과 연합하여 비교적 낮은 제어 전류로 비교적 큰 흐름 횡단면이 전환될 때, 즉 열리거나 닫힐 때 이러한 종류의 파일롯 제어 시트 밸브는 바람직하게는 사용된다. 이 파일럿 제어 시트 밸브가 중량의 상용 차량에 사용된다면, 이는 도 1 및 도 2에 도시된 공압 서스펜션 시스템(1a, 1b)을 갖는 경우일 수 있으며 또한 도 5에 도시된 밸브 장치(61a)를 갖는 경우일 수 있다.
밸브 블록(81)은 3개의 단차진 수직 보어(92, 93, 94) 그리고 이 수직 보어를 가로지르는 수평 보어(95)를 갖는 하우징(91)을 포함한다. 시트 밸브로 설계된 스위칭 밸브(82, 83, 84) 그리고 이와 관련된 제어 피스톤(88, 89, 90)이 각 수직 보어(92, 93, 94) 내에 배치된다. 수평 보어(95)는 메인 압력 덕트를 형성하며, 이 덕트는 도 1, 도 2 및 도 5에 도시된 메인 압력 라인(22, 69)에 대응하거나, 이 메인 압력 라인에 연결된다. 예를 들어 도 8에 도시된 캡(96)에 의하여 닫혀진 연결 보어(97)는 다른 밸브 블록이 메인 압력 덕트(95)에 연결되는 것을 가능하게 한다.
도 8의 우측부에 도시된 스위칭 밸브(82)는 3/2-웨이 스위칭 밸브로서 설계된다. 밸브 블록(81)의 설치 상태에서, 이 스위칭 밸브에 의하여 메인 압력 덕트(95)는 제 1 위치(휴지 위치)에서 외부와 연결, 즉 감압되며, 제 2 위치(작동 위치)에서는 관련된 연결 보어(98)에 연결된 압력 어큐뮬레이터에 연결된다. 따라서 스위칭 밸브(82)는 그 자체가 도 1에 도시된 공압 서스펜션 시스템(1a)의 배출 밸브(10)의 기능과 어큐뮬에이터 밸브(34)의 기능을 갖추고 있다. 본 경우에서, 압력 어큐뮬레이터의 연결을 위하여 필터(99)가 스위칭 밸브(82)의 연결 보어(89) 내로 삽입된다.
도 8에서 중앙부에 배치된 스위칭 밸브(83)는 2/2-웨이 스위칭 밸브로서 설계된다. 적어도 하나의 스프링 벨로우즈의 연결을 위하여 제공된 관련된 연결 보어(100)는 이 스위칭 밸브에 의하여 제 1 위치(휴지 위치)에서 메인 압력 덕트(95)로부터 차단되며 제 2 위치(작동 위치)에서 메인 압력 덕트(95)에 연결된다.
도 8에서 좌측부에 배치된 스위칭 밸브(84)는 동일하게 2/2-웨이 스위칭 밸브로서 설계된다. 중앙 스위칭 밸브(83)의 연결 보어(100)는 이 스위칭 밸브에 의하여 제 1 위치(휴지 위치)에서 메인 압력 덕트(95)로부터 차단되며 제 2 위치(작동 위치)에서는 제한 보어로서 구현된 흐름 제한기(101)를 통하여 메인 압력 덕트(95)에 연결된다.
좌측 스위칭 밸브(84)의 일반적으로 제공된 연결 보어 대신에, 본 경우에 종단 캡(102)이 제공된다. 흐름 제한기(101)와 종단 캡(102)은 연결 캡(103)의 필수적인 구성 요소이며, 이 연결 캡은 바닥에서 밸브 블록(81)의 하우징(91)을 폐쇄시킨다. 그리고 우측 스위칭 밸브(82)와 중앙 스위칭 밸브(83)의 연결 보어(98, 100)가 연결 캡 내에 배치된다.
따라서, 중앙 스위칭 밸브(83)는 기능적으로 도 1 및 도 2에 도시된 공압 서스펜션 시스템(1a, 1b)의 제 1 레벨 제어 밸브(25, 26) 중 하나에 대응하며 또한 도 5에 도시된 밸브 장치(61a)의 제 1 레벨 제어 밸브(65)에 대응한다. 공기 유입 방향으로 뒤에 배치된 흐름 제한기(101)를 갖는 좌측 스위칭 밸브(84)는 동일하게 도 1 및 도 2에 도시된 공압 서스펜션 시스템(1a, 1b)에서 공기 유입 방향으로 뒤에 배치된 흐름 제한기(51, 52)를 각각 갖는 제 2 레벨 제어 밸브(27, 28) 중 하나와 대응하며 또한 도 5에 도시된 밸브 장치(61a)의 하류 흐름 제한기(72)를 갖는 제 2 레벨 제어 밸브(66)에 대응한다.
본 발명에 따르면, 메인 압력 라인(22; 69) 또는 메인 압력 덕트(95)로의 관련된 스프링 벨로우즈(23; 24) 또는 다수의 관련된 스프링 벨로우즈(62, 63)의 제 1 전환 가능한 제한되지 않은 연결 및 제 1 연결에 평행한 제 2 전환 가능한 제한된 연결의 본 발명에 따른 기능이 본 경우에 좌측 스위칭 밸브(84)를 위한 연결 밸브를 또한 정상적으로 구비한 연결 캡이 본 발명에 따라 설계되고 좌측 스위칭 밸브(84)를 위하여 제한 보어(101)와 종단 캡(102)을 구비한 연결 캡(103)으로 대체된다는 점에 의하여 특히 간단하고 저비용 방식으로 얻어진다.
1a~1f 공압 서스펜션 시스템
2 제 1 필터
3 제 1 체크 밸브
4 전기 모터
5 컴프레서
6 제 2 체크 밸브
7 에어 드라이어
8 흐름 제한기(restrictor)
9 공급 라인
10 배출 밸브
11 벤트 라인(vent line)
12 제 2 필터
13 전기 제어 라인
14 파일럿 제어 밸브
15 공압 제어 라인
16 가압되지 않은 부분
17 전기 제어 라인
18 컴프레서 모듈
19 급속 배출 밸브
20 급속 벤트 라인
21 전기 제어 라인
22 메인 압력 라인
23 스프링 벨로우즈
24 스프링 벨로우즈
25 제 1 레벨 제어 밸브
26 제 1 레벨 제어 밸브
27 제 2 레벨 제어 밸브
28 제 2 레벨 제어 밸브
29 제 1 연결 라인
30 제 1 연결 라인
31 제 2 연결 라인
32 제 2 연결 라인
33 압력 어큐뮬레이터(pressure accumulator)
34 어큐뮬레이터 밸브
35 연결 라인
36 전기 제어 라인
37 전기 제어 라인
38 전기 제어 라인
39 전기 제어 라인
40 전기 제어 라인
41 압력 센서
42 센서 라인
43 변위 센서
44 변위 센서
45 센서 라인
46 센서 라인
47 3중 밸브 블록 (triple valve block)
48 4중 밸브 블록(quadruple valve block)
49 5중 밸브 블록(quintuple valve block)
50 제어 유니트
51 흐름 제한기
52 흐름 제한기
60 분배기 라인
61a 밸브 장치
61b 밸브 장치
62 스프링 벨로우즈
63 스프링 벨로우즈
64 연결 라인
65 제 1 레벨 제어 밸브
66 제 2 레벨 제어 밸브
67 제 1 연결 라인
68 제 2 연결 라인
69 메인 압력 라인
70 전기 제어 라인
71 전기 제어 라인
72 흐름 제한기
73 2중 밸브 블록
74 레벨 제어 밸브
75 레벨 제어 밸브
76 연결 라인
77 연결 라인
78 연결 라인
79 횡 흐름 제한기
80 2중 밸브 블록
81 3중 밸브 블록
82 스위칭 밸브, 시트 밸브
83 스위칭 밸브, 시트 밸브, 제 1 레벨 제어 밸브
84 스위칭 밸브, 시트 밸브, 제 2 레벨 제어 밸브
85 파일럿 밸브
86 제 1 파일럿 밸브
87 제 2 파일럿 밸브
88 제어 피스톤
89 제 1 제어 피스톤
90 제 2 제어 피스톤
91 하우징
92 수직 보어
93 제 1 수직 보어
94 제 2 수직 보어
95 수평 보어, 메인 압력 덕트
96 캡
97 연결 보어
98 연결 보어
99 필터
100 연결 보어
101 흐름 제한기, 제한 보어
102 종단 캡
103 연결 캡
AD 노즐 횡단면적, 흐름 제한기 횡단면적
nFB 스프링 벨로우즈의 개수
NWA 배출 밸브(10)의 노즐 횡단면적의 공칭 치수
NWD 흐름 제한기(51, 52, 72, 101)의 흐름 제한기 횡단면적의 공칭 치수
NWS 어큐뮬레이터 밸브(34)의 노즐 횡단면적의 공칭 치수
NWX 밸브(25, 26, 65, 83)의 노즐 횡단면적의 공칭 치수
NWY 밸브(27, 28, 66, 84)의 노즐 횡단면적의 공칭 치수
NWZ 흐름 제한기(8)의 노즐 횡단면적의 공칭 치수

Claims (14)

  1. 적어도 하나의 차축의 공압 스프링과 관련되고 레벨 제어 밸브(25, 26; 83)를 각각 구비한 연결 라인(29, 30)에 의하여 메인 압력 라인(22; 95)에 연결될 수 있고 그리고 메인 압력 라인에 대하여 차단될 수 있는 다수의 스프링 벨로우즈(23, 24)를 갖되, 메인 압력 라인(22; 95)은 적어도 하나의 관련된 밸브(3, 6, 10, 34; 82)에 의하여 압축 공기원 및 압축 공기 싱크에 교대로 연결될 수 있고 압축 공기원 및 압축 공기 싱크에 대하여 차단될 수 있으며,
    하나의 차축 또는 한 차량 측부 상에 적어도 배치된 공압 스프링의 스프링 벨로우즈(23; 24)는 제 2 레벨 제어 밸브(27; 28; 84)를 구비한 제 2 연결 라인(31; 32)에 의하여 적어도 제 1 연결 라인(29; 30)과 평행하게 메인 압력 라인(22; 95)에 각각 연결될 수 있고 메인 압력 라인에 대하여 차단될 수 있고, 관련 스프링 벨로우즈(23; 24)의 제 2 레벨 제어 밸브(27; 28; 84) 각각은 제 1 레벨 제어 밸브(25; 26; 83)와 동일한 치수의 노즐 횡단면적을 가지며(NWX = NWY), 흐름 제한기(51; 52; 101)는 공기 유입 방향으로 제 2 레벨 제어 밸브(27; 28; 84) 각각의 뒤에 배치되어 제 2 레벨 제어 밸브가 열릴 때 제 2 연결 라인 내에서의 공기 질량 흐름을 제한하며, 흐름 제한기의 횡단면적(NWD)은 관련 제 2 레벨 제어 밸브(27; 28; 84)의 노즐 횡단면적(NWY)보다 작은 것(NWD < NWY)을 특징으로 하는 차량용 공압 서스펜션 시스템(1a, 1b, 1e).
  2. 제1항에 있어서, 단일 공압 스프링의 스프링 벨로우즈(23; 24)와 관련된 적어도 2개의 레벨 제어 밸브(25, 27; 26, 28; 83, 84) 그리고 관련된 제 2 레벨 제어 밸브(27; 28; 84) 뒤에 배치된 흐름 제한기(51; 52; 101)는 공통 밸브 블록(48, 49; 81) 내에 배치된 것을 특징으로 하는 차량용 공압 서스펜션 시스템(1a, 1b, 1e).
  3. 제 2항에 있어서, 밸브 블록(81)은 각 제 1 레벨 제어 밸브(83)를 관련된 스프링 벨로우즈에 직접적으로 연결하기 위한 연결 보어(100)를 갖는 연결 캡(103); 연결 보어 대신에 관련된 스프링 벨로우즈에 제 2 레벨 제어 밸브(84)를 직접적으로 연결하기 위한 종단 캡(102); 및 벨로우즈 측부 상에서 제한된 방식으로 각 제 1 레벨 제어 밸브(83)의 연결 보어(100)로의 각 제 2 레벨 제어 밸브(84)의 연결을 위한 제한 보어로서 구현된 흐름 제한기(101)를 구비한 것을 특징으로 하는 차량용 공압 서스펜션 시스템(1a, 1b, 1e).
  4. 제 1항 내지 제3항 중 한 항에 있어서, 에어 드라이어(7)는 공기 유입 방향으로 그 뒤에 배치된 흐름 제한기(8)를 갖되, 흐름 제한기의 흐름 제한기 횡단면적은 관련 제 1 레벨 제어 밸브(25, 26)의 노즐 횡단면적의 합보다 크며, 관련된 제 2 레벨 제어밸브(27, 28) 뒤에 배치된 흐름 제한기(51, 52)의 흐름 제한기 횡단면적의 합보다 큰 것(NWZ > (nFB * (NWX 2 + NWD 2))0.5)을 특징으로 하는 차량용 공압 서스펜션 시스템(1a, 1b, 1e).
  5. 하나의 차축 또는 하나의 차량측 상에 배치된 공압 스프링과 적어도 관련되고 레벨 제어 밸브(25, 27; 26, 28)를 각각 구비한 2개의 평행한 연결 라인(29, 31; 31, 32)에 의하여 메인 압력 라인(22)에 연결될 수 있고 그리고 메인 압력 라인에 대하여 차단될 수 있는 스프링 벨로우즈(23, 24)로의 공기의 유입 그리고 스프링 벨로우즈로부터의 공기의 벤팅 동안에 차량의 공압 서스펜션을 제어하는 방법에 있어서, 관련 스프링 벨로우즈(23; 24)의 각 2개의 레벨 제어 밸브(25, 27; 26, 28)는 동일한 치수의 노즐 횡단면적(NWX=NWY)을 가지며, 관련된 레벨 제어 밸브(27; 28)의 노즐 횡단면적(NWY)보다 작은 흐름 제한기 횡단면적(NWD)을 갖는(NWD<NWY) 흐름 제한기(51; 52)는 각 경우에 공기 유입 방향으로 2개의 레벨 제어 밸브(27; 28) 중 하나의 뒤에 배치되어 제 2 레벨 제어 밸브가 열릴 때 제 2 연결 라인 내에서의 공기 질량 흐름을 제한하며며, 차축 중 적어도 하나의 차축에서 또는 한 차량 측부에서 차체가 느리게 낮아지거나 들어올려질 때 뒤에 흐름 제한기(51; 52)가 배치된 관련 스프링 벨로우즈(23; 24)의 레벨 제어 밸브(27; 28)는 각 경우에 열리는 것을 특징으로 하는 공압 서스펜션 제어 방법.
  6. 제 5항에 있어서, 차축 중 적어도 하나의 차축에서 또는 한 차량 측부에서 차체가 중간 작동 속도로 낮아지거나 들어올려질 때 뒤에 흐름 제한기가 뒤에 배치되지 않은 관련 스프링 벨로우즈(23; 24)의 레벨 제어 밸브(25; 26)는 각 경우에 열리는 것을 특징으로 하는 공압 서스펜션 제어 방법.
  7. 제 5항에 있어서, 차축 중 적어도 하나의 차축에서 또는 차량의 한 측부 상에서 차체가 빠르게 들어올려지거나 낮아질 때 관련된 스프링 벨로우즈(23; 24)의 양 레벨 제어 밸브(25 및 27; 26 및 28)는 각 경우에서 열리는 것을 특징으로 하는 공압 서스펜션 제어 방법.
  8. 적어도 하나의 차축의 공압 스프링과 관련되고 레벨 제어 밸브(65; 83)를 구비한 연결 라인(67)에 의하여 메인 압력 라인(69; 95)에 공동으로 연결될 수 있고 그리고 메인 압력 라인에 대하여 차단될 수 있는 다수의 스프링 벨로우즈(62, 63)를 갖되, 메인 압력 라인(69; 95)은 적어도 하나의 관련된 밸브(82)에 의하여 압축 공기원 및 압축 공기 싱크에 교대로 연결될 수 있고 압축 공기원 및 압축 공기 싱크에 대하여 차단될 수 있으며, 하나의 차축 상에 적어도 배치된 공압 스프링의 스프링 벨로우즈(62, 63)는 적어도 제 2 레벨 제어 밸브(66; 84)를 구비한 제 2 연결 라인(68)에 의하여 제 1 연결 라인(67)과 평행하게 메인 압력 라인(69; 95)에 연결될 수 있고 메인 압력 라인에 대하여 차단될 수 있고, 관련 스프링 벨로우즈(62; 63)의 제 2 레벨 제어 밸브(66; 84)는 제 1 레벨 제어 밸브(65; 83)와 동일한 치수의 노즐 횡단면적을 가지며(NWX = NWY), 흐름 제한기(72; 101)는 공기 유입 방향으로 제 2 레벨 제어 밸브(66; 84) 뒤에 배치되어 제 2 레벨 제어 밸브가 열릴 때 제 2 연결 라인 내에서의 공기 질량 흐름을 제한하며, 흐름 제한기의 횡단면적(NWD)은 관련 제 2 레벨 제어 밸브(66; 84)의 노즐 횡단면적(NWY)보다 작은 것(NWD<NWY)을 특징으로 하는 차량용 공압 서스펜션 시스템(1a, 1b, 1e).
  9. 제 8항에 있어서, 차축의 공압 스프링의 스프링 벨로우즈(62, 63)와 관련된 적어도 2개의 레벨 제어 밸브(65, 66; 83, 84) 그리고 관련 제 2 레벨 제어 밸브(66; 84) 뒤에 배치된 흐름 제한기(72; 101)는 공통 밸브 블록(73; 81) 내에 배치된 것을 특징으로 하는 차량용 공압 서스펜션 시스템(1a, 1b, 1e).
  10. 제9항에 있어서, 밸브 블록(81)은 관련된 스프링 벨로우즈로의 제 1 레벨 제어 밸브(83)의 직접적인 연결을 위한 연결 보어(100)를 갖는 연결 캡(103); 연결 보어 대신에 관련된 스프링 벨로우즈로의 제 2 레벨 제어 밸브(84)의 직접적인 연결을 위한 종단 캡(102); 및 벨로우즈 측부 상에서 제한된 방식으로 제 1 레벨 제어 밸브(83)의 연결 보어(100)로의 제 2 레벨 제어 밸브(84)의 연결을 위한 제한 보어로서 구현된 흐름 제한기(101)를 구비한 것을 특징으로 하는 차량용 공압 서스펜션 시스템(1a, 1b, 1e).
  11. 제8항 내지 제10항 중 한 항에 있어서, 에어 드라이어(7)는 공기 유입 방향으로 그 뒤에 배치된 흐름 제한기(8)를 갖되, 흐름 제한기의 흐름 제한기 횡단면적은 관련 제 1 레벨 제어 밸브(65; 83)의 노즐 횡단면적의 합보다 크며, 관련된 제 2 레벨 제어밸브(66, 84) 뒤에 배치된 흐름 제한기(72, 101)의 흐름 제한기 횡단면적의 합보다 큰 것(NWZ > (NWX 2+ NWD 2)0.5)을 특징으로 하는 차량용 공압 서스펜션 시스템(1a, 1b, 1e).
  12. 하나의 차축 상에 배치된 공압 스프링과 적어도 관련되고 레벨 제어 밸브(65, 66)를 각각 구비한 2개의 평행한 연결 라인(67, 68)에 의하여 메인 압력 라인(69)에 공동으로 연결될 수 있고 그리고 메인 압력 라인에 대하여 차단될 수 있는 스프링 벨로우즈(62, 63)로의 공기의 유입 그리고 스프링 벨로우즈로부터의 공기의 벤팅 동안에 차량의 공압 서스펜션을 제어하는 방법에 있어서, 관련 스프링 벨로우즈(62, 63)의 2개의 레벨 제어 밸브(65, 66)는 동일한 치수의 노즐 횡단면적(NWX=NWY)을 가지며, 관련된 레벨 제어 밸브(66)의 노즐 횡단면적(NWY)보다 작은 흐름 제한기 횡단면적(NWD)을 갖는(NWD<NWY) 흐름 제한기(72)는 공기 유입 방향으로 2개의 레벨 제어 밸브(66) 중 하나의 뒤에 배치되어 제 2 레벨 제어 밸브가 열릴 때 제 2 연결 라인 내에서의 공기 질량 흐름을 제한하며, 관련 차축에서 차체가 느리게 낮아지거나 들어올려질 때 뒤에 흐름 제한기(72)가 배치된 스프링 벨로우즈(62, 63)의 레벨 제어 밸브(66)가 열리는 것을 특징으로 하는 공압 서스펜션 제어 방법.
  13. 제 12항에 있어서, 관련 차축에서 차체가 중간 작동 속도로 들어올려지거나 낮아질 때 뒤에 흐름 제한기가 배치되지 않은 스프링 벨로우즈(62, 64)의 레벨 제어 밸브(65)가 열리는 것을 특징으로 하는 공압 서스펜션 제어 방법.
  14. 제 12항에 있어서, 관련 차축에서 차체가 빠르게 들어올려지거나 낮아질 때 스프링 벨로우즈(62, 64)의 양 레벨 제어 밸브(65 및 66)는 열리는 것을 특징으로 하는 공압 서스펜션 제어 방법.
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