PL211758B1 - System kontroli wysokości prześwitu pomiędzy półosią pojazdu i ramą pojazdu - Google Patents

System kontroli wysokości prześwitu pomiędzy półosią pojazdu i ramą pojazdu

Info

Publication number
PL211758B1
PL211758B1 PL373890A PL37389002A PL211758B1 PL 211758 B1 PL211758 B1 PL 211758B1 PL 373890 A PL373890 A PL 373890A PL 37389002 A PL37389002 A PL 37389002A PL 211758 B1 PL211758 B1 PL 211758B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
height
vehicle
sensor
air
light
Prior art date
Application number
PL373890A
Other languages
English (en)
Other versions
PL373890A1 (pl
Inventor
David J. Bolt
Randy Schutt
Victor Plath
Original Assignee
Haldex Brake Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Haldex Brake Corp filed Critical Haldex Brake Corp
Publication of PL373890A1 publication Critical patent/PL373890A1/pl
Publication of PL211758B1 publication Critical patent/PL211758B1/pl

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G17/00Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load
    • B60G17/02Spring characteristics, e.g. mechanical springs and mechanical adjusting means
    • B60G17/04Spring characteristics, e.g. mechanical springs and mechanical adjusting means fluid spring characteristics
    • B60G17/052Pneumatic spring characteristics
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G11/00Resilient suspensions characterised by arrangement, location or kind of springs
    • B60G11/26Resilient suspensions characterised by arrangement, location or kind of springs having fluid springs only, e.g. hydropneumatic springs
    • B60G11/27Resilient suspensions characterised by arrangement, location or kind of springs having fluid springs only, e.g. hydropneumatic springs wherein the fluid is a gas
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G17/00Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load
    • B60G17/02Spring characteristics, e.g. mechanical springs and mechanical adjusting means
    • B60G17/04Spring characteristics, e.g. mechanical springs and mechanical adjusting means fluid spring characteristics
    • B60G17/052Pneumatic spring characteristics
    • B60G17/0523Regulating distributors or valves for pneumatic springs
    • B60G17/0525Height adjusting or levelling valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B13/00Details of servomotor systems ; Valves for servomotor systems
    • F15B13/02Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors
    • F15B13/04Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with a single servomotor
    • F15B13/0401Valve members; Fluid interconnections therefor
    • F15B13/0406Valve members; Fluid interconnections therefor for rotary valves
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2200/00Indexing codes relating to suspension types
    • B60G2200/30Rigid axle suspensions
    • B60G2200/31Rigid axle suspensions with two trailing arms rigidly connected to the axle
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2202/00Indexing codes relating to the type of spring, damper or actuator
    • B60G2202/10Type of spring
    • B60G2202/15Fluid spring
    • B60G2202/152Pneumatic spring
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2401/00Indexing codes relating to the type of sensors based on the principle of their operation
    • B60G2401/14Photo or light sensitive means, e.g. Infrared
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2500/00Indexing codes relating to the regulated action or device
    • B60G2500/20Spring action or springs
    • B60G2500/202Height or leveling valve for air-springs
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2500/00Indexing codes relating to the regulated action or device
    • B60G2500/20Spring action or springs
    • B60G2500/202Height or leveling valve for air-springs
    • B60G2500/2022Height or leveling valve for air-springs with valve seat actuation for selectively adjusting neutral height

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Vehicle Body Suspensions (AREA)
  • Axle Suspensions And Sidecars For Cycles (AREA)
  • Sanitary Device For Flush Toilet (AREA)
  • Feeding And Controlling Fuel (AREA)
  • Percussion Or Vibration Massage (AREA)
  • Vibration Prevention Devices (AREA)
  • Fluid-Damping Devices (AREA)

Description

Przedmiotem wynalazku jest system kontroli wysokości prześwitu pomiędzy półosią pojazdu i ramą pojazdu.
System ten stosuje się do kontrolowania wysokości prześwitu pomiędzy półosią pojazdu i ramą pojazdu.
Znane są zawieszenia z wahaczami wzdłużnymi z mechanicznie powiązanymi i uruchamianymi zaworami kontroli wysokości. Na pos. I, przedstawiającej widok z boku zawieszenia z wahaczami wzdłużnymi według stanu techniki, zawierającego znany, mechanicznie kontrolowany i uruchamiany zawór kontroli wysokości, zilustrowano tego rodzaju zawieszenie z wahaczami wzdłużnymi 10 w połączeniu z zaworem kontroli wysokości 12. Zawieszenie z wahaczami wzdłużnymi 10 zawiera przeciwległe zespoły wahaczy wzdłużnych 11 zamontowane po przeciwnych stronach pojazdu, korzystnie do szyn ramy pojazdu 16. Każdy z zespołów wahaczy wzdłużnych zawiera wahacz wzdłużny 14 posiadający jeden koniec przegubowo połączony ze wspornikiem zawieszenia 18 za pośrednictwem przegubowego połączenia 20. Wspornik zawieszenia jest zawieszony z ramy pojazdu 16. Drugi koniec wahacza wzdłużnego 14 zamontowany jest do amortyzatora pneumatycznego 22, który przymocowany jest do ramy pojazdu 16. Amortyzator pneumatyczny 22 tłumi przegubowy obrót wahacza wzdłużnego 14 wokół wspornika zawieszenia 18 względem ramy 16.
Zespół półosi 28 zazwyczaj rozpina się pomiędzy wahaczami wzdłużnymi 14 i jest na nich zamontowany lub przezeń dźwigany. Zespół półosi 28 obrotowo montuje koła stykające się z podłożem (nie pokazane). Każdy ruch kół w odpowiedzi na ich kontakt z podłożem będzie powodował obrót wahaczy wzdłużnych 14, który hamowany jest przez amortyzatory pneumatyczne 22.
Amortyzatory pneumatyczne 22 zawierają zazwyczaj poduszkę powietrzną 24 oraz tłok 26. Tłok zamontowany jest na wahaczu wzdłużnym 14 a poduszka powietrzna 24 łączy tłok z ramą. W celu dostosowania skuteczności tłumienia amortyzatora pneumatycznego wprowadzany lub usuwany może być sprężony płyn. Dodatkowo objętość powietrza w amortyzatorze pneumatycznym może być regulowana w celu zmiany wysokości szyn ramy względem wahaczy wzdłużnych. Często określona jest korzystna lub referencyjna wysokość prześwitu dla naczepy i zależnie od przenoszonego przez naczepę ładunku lub warunków pracy, faktyczny lub aktualny prześwit może zmieniać się w czasie. Sprężone powietrze jest wprowadzane lub usuwane z poduszek powietrznych w celu dostosowania względnej wysokości szyny ramy naczepy względem wahaczy wzdłużnych w celu zachowania prześwitu na wysokości odniesienia dla danego obciążenia czy danych warunków środowiskowych.
Dopasowanie wysokości prześwitu osiągane jest przez zawór kontroli wysokości 13, który posiada otwór wlotowy, otwór amortyzatora pneumatycznego oraz otwór wylotowy. Otwór wlotowy jest połączony w sposób umożliwiający przepływ płynu ze źródłem sprężonego powietrza dla pojazdu. Otwór amortyzatora pneumatycznego jest połączony z poduszkami powietrznymi 24 amortyzatorów pneumatycznych w sposób umożliwiający przepływ płynu oraz otwór wylotowy jest połączony z atmosferą w sposób umożliwiający przepływ płynu. Zawór kontroli wysokości kontroluje połączenie otworu amortyzatora pneumatycznego z otworem wlotowym oraz otworem wylotowym w celu wprowadzania lub usuwania powietrza z amortyzatora pneumatycznego w celu regulowania wysokości pojazdu.
Zawór kontroli wysokości jest zwykle montowany do ramy 16 pojazdu i zawiera obrotową dźwignię 32, która jest roboczo połączona z wahaczem wzdłużnym 14 za pośrednictwem regulowanego pręta 34, dzięki czemu każdy ruch wahacza wzdłużnego 14 powoduje odpowiednie przemieszczenie ramienia dźwigni w celu przemieszczenia zaworu i połączenia otworu amortyzatora pneumatycznego albo z otworem wlotowym albo z otworem wylotowym.
Tradycyjny zawór kontroli wysokości posiada trzy położenia, to jest położenie nadmuchiwania, położenie neutralne oraz położenie usuwania. W położeniu nadmuchiwania ramię dźwigni 32 jest obrócone w górę i otwór amortyzatora pneumatycznego jest połączony z otworem wlotowym. W położeniu neutralnym ramię dźwigni 32 jest położone generalnie poziomo a otwór amortyzatora pneumatycznego nie jest połączony ani z otworem wlotowym ani otworem wylotowym. W położeniu usuwania ramię dźwigni jest obrócone w dół a otwór amortyzatora pneumatycznego jest połączony z otworem wylotowym.
Rozmaite zawory kontroli wysokości, które są obecnie dostępne, mogą pracować z opóźnieniem czasowym lub też mogą odpowiadać natychmiastowo na zmiany wysokości. Konstrukcja tych zaworów zawiera zwykle liczne sprężynowe tłoki lub podobne elementy, które uszczelniają różne otwory w odpowiedzi na względne przemieszczenie wahacza wzdłużnego. Przykłady tego rodzaju zaworu
PL 211 758 B1 kontroli wysokości są ujawnione w opisach patentowych US 5 161 579 (z 10 listopada 1992), US 5 560 591 (z 1 października 1996), a także US 5 375 819, (z 27 grudnia 1994).
W zaworach tych zwykle stosuje się uszczelkę typu O-ring lub podobną, która otacza poruszający się tłok, w celu uszczelnienia tego tłoka względem obudowy zaworu. Takie „dynamiczne” uszczelki mogą ulegać zużyciu w miarę poruszania się tłoka ruchem postępowo-zwrotnym, doprowadzając w koń cu do ich uszkodzenia.
Inne odpowiednie zawory obejmują zawory nie zawierające takich „dynamicznych” uszczelek. Grupę tych zaworów określa się jako zawory ścinające i zawierają one płyty oporowe, z których jedna jest ruchoma względem drugiej. Płyty te są utrzymywane razem przez sprężone powietrze pochodzące z systemu powietrznego pojazdu, co sprawia, że nie ma potrzeby stosowania żadnych „dynamicznych” uszczelek. Tego rodzaj zawór ujawniony jest w międzynarodowym zgłoszeniu patentowym PCT/US00/23278, załączonym tu jako referencja.
Najpowszechniej stosowane obecnie zawory kontroli wysokości, niezależnie od ich konstrukcji, ulegają uszkodzeniom, ze względu na mechaniczne sprzężenie pomiędzy wahaczem wzdłużnym a zaworem kontroli wysokości. Mechaniczne sprzęgnięcie jest bezpoś rednio wystawione na działanie środowiska zawieszenia z wahaczami wzdłużnymi, które może być bardzo surowe. Ponadto większość sterowanych mechanicznie zaworów ulega „zamarzaniu”, jeśli nie są one regularnie wykorzystywane.
W odpowiedzi na niedogodnoś ci uruchamianych i sterowanych mechanicznie zaworów kontroli wysokości opracowane zostały elektronicznie sterowane i uruchamiane systemy kontroli wysokości. Elektryczne systemy stanowią niewielki segment rynku zaworów kontroli wysokości. Tego rodzaju elektronicznie sterowane systemy wykorzystują zwykle rozmaite czujniki do monitorowania wysokości położenia pojazdu i wykorzystują elektrycznie uruchamiane zawory, takie jak zawory elektromagnetyczne, do sterowania wprowadzaniem i usuwaniem powietrza z amortyzatorów pneumatycznych. Wadą elektronicznie sterowanych systemów jest to, że są one znacznie bardziej kosztowne niż systemy mechaniczne pod względem kosztów elementów składowych, kosztów utrzymania i kosztów obsługi. Są one jednak korzystne w tym, iż lepiej odpowiadają na zmiany zachodzące w wysokości położenia pojazdu.
W opisie US 4 386 791 opisano czujnik wbudowany integralnie w poduszkę powietrzną . Czujnik ten jest wbudowany za pomocą rozszerzalnego pasa, związanego z miechem poduszki powietrznej. Rozszerzalny pas obejmuje grafitowe włókna osadzone w gumowym pasie. Takie włókna działają jako część przewodników elektrycznych. Osadzone są tam również kontakty metaliczne środków wyłącznikowych. Normalnie, kontakty te przerywają elektryczne połączenie ze sprężarką. W przypadku sprężania poduszki powietrznej kontakty mogą zostać zwarte w celu pobudzenia sprężarki. Ponadto, obwód powietrzny zawiera zawór posiadający trzy pozycje przełączania, tj. jedną pozycję przełączania tworzącą pozycję neutralną, jedną pozycję przełączania do napełniania powietrzem i jedną pozycję przełączania do usuwania powietrza z miechów powietrznych. Zawór ten jest przemieszczany pomiędzy tymi trzema pozycjami przełączania w podłużnym kierunku przemieszczania za pomocą serwomechanizmu.
Wciąż zatem istnieje zapotrzebowanie na system kontroli wysokości pojazdu, który łączył będzie niskie koszty tradycyjnych systemów mechanicznych ze skutecznością systemów elektronicznych.
Przedmiotem wynalazku jest system kontroli wysokości prześwitu pomiędzy półosią pojazdu i ramą pojazdu zawierający czujnik, który wykrywa bieżącą wysokość prześwitu pomiędzy półosią pojazdu i ramą pojazdu i generuje sygnał wyjściowy reprezentujący bieżącą wysokość prześwitu, obudowę zaworu zawierającą ścianę, która co najmniej częściowo tworzy wewnętrzną komorę, która zawiera otwór wlotowy, otwór poduszki powietrznej oraz otwór wylotowy, przechodzące przez nią, obrotową płytę, której bok daje się przyłączyć szczelnie do ściany za pomocą powietrza pod ciśnieniem wprowadzanego do komory, charakteryzujący się tym, że:
wymieniony czujnik jest przetwornikiem, wybranym z grupy obejmującej czujnik światła, kondensator o zmiennej pojemności, zmienny rezystor lub ich kombinacje oraz że silnik jest sprzężony z płytą za pomocą przekładni dla selektywnego przemieszczania płyty w pierwszym kierunku obrotowym i w drugim kierunku obrotowym, przeciwnym do pierwszego kierunku obrotowego, na podstawie sygnału, pomiędzy pozycją napełniania, w której otwór operacyjny jest przyłączony do otworu wlotowego oraz pozycją usuwania, w której otwór operacyjny jest przyłączony do otworu wylotowego, tak aby selektywnie kontrolować odległość pomiędzy półosią pojazdu i ramą pojazdu.
Korzystnie, system według wynalazku zawiera pozycję neutralną, w której otwór poduszki powietrznej jest odłączony od otworu wlotowego i od otworu wylotowego.
Korzystnie, ruchoma płyta obejmuje dysk.
PL 211 758 B1
Korzystnie, otwór poduszki powietrznej i otwór wylotowy są umieszczone na ścianie.
Korzystnie, obrotowy dysk, który daje się szczelnie przyłączyć do ściany jest nałożony na otwór poduszki powietrznej i otwór wylotowy.
Korzystnie, system według wynalazku ponadto jest zaopatrzony w kontroler zawierający logiczny system sterujący.
Korzystnie, przekładnia wyjściowa jest przekładnią ślimakową.
Korzystnie, przetwornik jest zamontowany na desce obwodowej.
Korzystnie, system według wynalazku ponadto zawiera czujnik pozycji zaworu do oznaczania pozycji ruchomej płyty.
System według wynalazku może być stosowany do kontrolowania wysokości prześwitu pomiędzy półosią pojazdu i ramą pojazdu w systemie zawierającym czujnik, który wykrywa bieżącą wysokość prześwitu pomiędzy półosią pojazdu i ramą pojazdu, korzystnie przez to, że wskazuje się pozycję ruchomej płyty na podstawie sygnału otrzymanego z czujnika pozycji zaworu.
Wynalazek dostarcza system kontroli wysokości prześwitu zawieszenia, które dźwiga półoś, która unosi stykające się z podłożem koła względem pojazdu. System kontroli wysokości prześwitu utrzymuje pojazd na założonej wysokości względem podłoża. Zawieszenie zawiera czujnik wysokości, który wykrywa bieżącą wysokość prześwitu pojazdu i wytwarza sygnał wyjściowy reprezentujący bieżącą wysokość prześwitu. Pomiędzy półosią a pojazdem sprzężona roboczo jest poduszka powietrzna, dzięki czemu wprowadzanie do poduszek powietrznych i usuwanie z nich powietrza odpowiednio zwiększa lub zmniejsza względną odległość pomiędzy półosią a pojazdem w celu dopasowania wysokości prześwitu pojazdu. Obecne jest źródło sprężonego powietrza służące do nadmuchiwania poduszki powietrznej. Zawór wybiórczo łączy w sposób umożliwiający przepływ płynu poduszkę powietrzną ze źródłem sprężonego powietrza lub atmosferą w celu wprowadzenia do niej lub usunięcia z niej powietrza.
System kontroli wysokości prześwitu odznacza się tym, że posiada urządzenie uruchamiające zawór sprzężone z czujnikiem wysokości oraz z zaworem, przy czym urządzenie uruchamiające zawór odbiera w charakterze sygnału wejściowego sygnał wyjściowy czujnika wysokości i wybiórczo uruchamia zawór przemieszczając go pomiędzy położeniem neutralnym, w którym poduszka powietrzna nie jest połączona w sposób umożliwiający przepływ płynu ani ze źródłem sprężonego powietrza ani też z atmosferą, położeniem napełniania, w którym poduszka powietrzna jest połączona w sposób umożliwiający przepływ płynu ze źródłem sprężonego powietrza w celu wprowadzenia powietrza do poduszki powietrznej, a także położeniem usuwania, w którym poduszka powietrzna jest połączona w sposób umożliwiający przepływ płynu z atmosferą w celu usunięcia powietrza z poduszki powietrznej. Poprzez połączenie poduszki powietrznej albo ze źródłem sprężonego powietrza albo też z atmosferą, urządzenie uruchamiające zawór umożliwia systemowi kontroli wysokości prześwitu dokonanie regulacji wysokości prześwitu pojazdu względem prześwitu odniesienia.
Urządzenie uruchamiające zawór korzystnie zawiera kontroler, który jest zaopatrzony w logiczny system sterujący. Kontroler wykorzystuje sygnał wyjściowy czujnika wysokości w połączeniu z sterującym układem logicznym do uruchamiania zaworu w celu dopasowania wysokości prześwitu. Obecny może być silnik wraz z urządzeniem uruchamiającym zawór i może on być roboczo sprzężony z kontrolerem i połączony z zaworem, dzięki czemu kontroler uruchamia silnik w celu wybiórczego uruchamiania zaworu.
Silnik zawiera korzystnie przekładnię wyjściową, która jest związana z przekładnią przenoszenia, zamontowaną na zaworze, tak iż uruchomienie silnika powoduje obrót przekładni wyjściowej w celu dokonania obrotu przekł adni przenoszenia, a przez to przemieszczenia zaworu między poł oż eniem napełniania a położeniem usuwania. Silnik jest korzystnie odwracalny a kontroler steruje silnikiem w pierwszym kierunku w celu przemieszczenia zaworu w położenie napełniania oraz w drugim kierunku w celu przemieszczenia zaworu w położenie usuwania. Korzystne jest aby przekładnia wyjściowa była przekładnią ślimakową.
Sygnał wyjściowy czujnika jest korzystnie sygnałem napięciowym, który niesie z sobą informację o dodatnim lub ujemnym znaku, przy czym kontroler wykorzystuje znak sygnału napięciowego do wyznaczenia kierunku pracy silnika. Logiczny system sterujący jest taki, że kontroler korzystnie utrzymuje wysokość prześwitu pojazdu na wysokości odniesienia. Kontroler wykorzystuje znak sygnału napięciowego jako wskazanie tego, czy pojazd znajduje się powyżej czy też poniżej wysokości odniesienia.
Zawór zawiera korzystnie otwór wlotowy służący do połączenia ze źródłem sprężonego powietrza, otwór poduszki powietrznej służący do połączenia w sposób umożliwiający przepływ płynu z poPL 211 758 B1 duszką powietrzną, otwór wylotowy służący do połączenia w sposób umożliwiający przepływ płynu z atmosferą , a takż e obrotowy element zaworowy, posiadają cy kontrolny kanał , który wybiórczo łączy w sposób umożliwiający przepływ płynu otwór poduszki powietrznej z otworem wlotowym lub otworem wylotowym przy obrocie elementu zaworowego. Zawór może także zawierać obudowę zaworu, która tworzy wewnętrzną komorę, do której w sposób umożliwiający przepływ płynu przyłączone są otwór wlotowy, otwór poduszki powietrznej oraz otwór wylotowy.
Element zaworowy może rozdzielić otwór wlotowy i otwór wylotowy pod kątem przepływu płynu. W takiej konfiguracji sprężone powietrze wchodzą ce do obudowy z otworu wlotowego będzie odchylać element zaworowy do uszczelniającego oparcia się na obudowie zaworu.
Element zaworowy jest korzystnie obrotowym dyskiem i może spoczywać na nieruchomym dysku zamontowanym na obudowie. Obrotowe i nieruchome dyski wykonane są korzystnie z ceramiki lub innych podobnych materiałów.
Czujnik wysokości jest przetwornikiem, korzystnie takim jak przetwornik światła, kondensatorem o zmiennej pojemności czy też rezystorem albo ich kombinacjami.
Przedmiot wynalazku przedstawiono w korzystnych przykładach wykonania na załączonym rysunku, na którym fig. 1 przedstawia widok z boku zawieszenia z wahaczami wzdłużnymi z zaworem kontroli wysokości według wynalazku, zawierającym czujnik wysokości sprzężony z zaworem kontroli wysokości napędzanym przez kontroler, fig. 2 przedstawia częściowo widok od czoła wzdłuż linii 3 - 3 z fig. 1, ilustrują cy mechaniczne połączenie mię dzy czujnikiem wysokoś ci a zawieszeniem z wahaczami wzdłużnymi, fig. 3 przedstawia przekrój czujnika z fig. 1 i 2 ilustrujący nadajnik światła przeznaczony dla czujnika w położeniu odniesienia względem mostka optycznego zespołu czujnika światła, fig. 4 jest identyczna z fig. 3, za wyjątkiem tego, że nadajnik światła przedstawiony został w alternatywnym położeniu względem mostka optycznego, fig. 5 przedstawia rozłożony widok perspektywiczny napędzanego zaworu kontroli wysokości według wynalazku z usuniętą częścią obudowy dla uzyskania większej przejrzystości rysunku, fig. 6 przedstawia widok z góry obudowy zaworu kontroli wysokości z fig. 5 z pokrywą i zespołem zaworu usuniętymi dla większej przejrzystości, fig. 7 przedstawia przekrój poprzeczny wzdłuż linii 8 - 8 z fig. 6, ilustrujący ścieżki przepływu przez obudowę, fig. 8 przedstawia powiększony widok perspektywiczny stacjonarnego dysku ścinającego zespołu zaworu z fig. 6, fig. 9 przedstawia widok perspektywiczny pokazują cy dynamiczny ścinają cy dysk zespoł u zaworu z fig. 6, fig. 10 przedstawia schematyczny widok ilustrujący zawór kontroli wysokości z fig. 6 w poł o ż eniu neutralnym, fig. 11 przedstawia schematyczny widok ilustrują cy zawór kontroli wysokości z fig. 6 w położ eniu napełniania, fig. 12 przedstawia schematyczny widok ilustrujący zawór kontroli wysokości z fig. 6 w położeniu usuwania, fig. 13 przedstawia schemat blokowy procesu sterowania według wynalazku, fig. 14 przedstawia drugi przykład wykonania czujnika wysokości według wynalazku, fig. 15 przedstawia zawieszenie z wahaczami wzdłużnymi zawierające trzeci przykład wykonania czujnika wysokości według wynalazku, fig. 16 przedstawia przekrój trzeciego przykładu wykonania czujnika wysokości, fig. 17 przedstawia przekrój czwartego przykładu wykonania czujnika wysokości według wynalazku, fig. 18 przedstawia przekrój wzdłuż linii 19 - 19 z fig. 17 dla trzeciego przykładu wykonania czujnika wysokości, fig. 19 przedstawia piąty przykład wykonania czujnika wysokości według wynalazku, fig. 20 przedstawia szósty przykład wykonania czujnika wysokości według wynalazku w kontekś cie amortyzatora, fig. 21 przedstawia siódmy przykł ad wykonania czujnika wysokoś ci wedł ug wynalazku, zaś fig. 22 przedstawia przekrój wzdłuż linii 23 - 23 z fig. 21.
Na fig. 1 zilustrowano zawieszenie z wahaczami wzdłużnymi 110 według wynalazku. Zawieszenie z wahaczami wzdłużnymi zawiera parę (przedstawiono tylko jeden) zespołów wahaczy wzdłużnych 112 zamontowanych na ramie pojazdu 114 i zawierających napędzany silnikowo zawór kontroli wysokości 116 według wynalazku. Zespół wahacza wzdłużnego 112 zawiera wahacz wzdłużny 118 posiadający jeden koniec przegubowo zamontowany poprzez panwiowe połączenie 120 do wspornika ramy 122, zwisającego z ramy pojazdu 114. Amortyzator pneumatyczny 124 zawierający tłok 126 zamontowany na części wahacza wzdłużnego 118 oraz poduszkę powietrzną 128 zamontowaną do ramy pojazdu 114 poprzez płytę 130 łączy wahacz wzdłużny 118 z ramą pojazdu 114. Wspornik półosi 132 jest zamontowany na wahaczu wzdłużnym 118 pomiędzy wspornikiem ramy 122 a amortyzatorem pneumatycznym 124 poprzez parę panwiowych połączeń 134. Wspornik półosi montuje półoś 136, na której obrotowo zamontowane są stykające się z podłożem koła (nie pokazane) pojazdu. Amortyzator 138 rozciąga się pomiędzy wspornikiem półosi 132 a wspornikiem ramy 122.
Pomimo, iż podstawowe funkcje zawieszenia z wahaczami wzdłużnymi są szeroko znane, w zrozumieniu następującego dalej ujawnienia wynalazku przydatne może być krótkie streszczenie.
PL 211 758 B1
Gdy koła pojazdu (nie przedstawione) napotykają zmiany w powierzchni drogi, reagują one siłą reakcji działając na wahacz wzdłużny, obracając wahacz wzdłużny 118 względem wspornika ramy 122 i ramy pojazdu 114. Obrotowy ruch wahacza wzdłużnego 118 tłumiony jest przez amortyzator pneumatyczny 124.
Poza tłumieniem obrotowego ruchu wahacza wzdłużnego 14, amortyzator pneumatyczny 124 wykorzystywany jest także do regulacji wysokości ramy 114 względem podłoża. Przykładowo, przyjmując warunki statyczne, gdy do poduszki powietrznej 128 wprowadzane jest powietrze, rama pojazdu 114 podnosi się względem wahacza wzdłużnego 118, gdyż wahacz wzdłużny 118 jest skutecznie przymocowany względem podłoża w wyniku styczności ze stykającymi się z podłożem kołami. Podobnie, jeśli sprężone powietrze jest usuwane z poduszki powietrznej 128, rama pojazdu 114 obniża się względem podłoża.
Na ramie pojazdu 114 obecne jest przeciwdziałające pełzaniu urządzenie 140, ograniczające obrót wahacza wzdłużnego 118 w trakcie obciążania, które obniża wysokość ramy pojazdu. Zjawisko to jest znane w stanie techniki jako pełzanie naczepy i występuje, gdyż w trakcie obciążania dostawa powietrza do amortyzatorów pneumatycznych jest zwykle zamykana. Gdy na naczepę nakładany jest większy ciężar, amortyzator pneumatyczny nie może zostać nadmuchany, aby przeciwdziałać przyrostowi ciężaru, co powoduje obniżenie się ramy. W miarę obniżania się ramy, wahacz wzdłużny jest skutecznie obracany wokół panwiowego połączenia, co powoduje obrót kół i oddalenie się naczepy od doku.
Przeciwdziałające pełzaniu urządzenie 140 zawiera ramię wstrzymujące 142, które jest obrotowo zamontowane na ramie pojazdu 114. Ramię wstrzymujące może być obracane od położenia wycofanego (jak zaznaczono liniami ilustrującymi zarys) do położenia wysuniętego, w którym koniec ramienia wstrzymującego 142 znajduje się nad wahaczem wzdłużnym 118 i ogranicza obrót do góry wahacza wzdłużnego 118 względem ramy pojazdu. Ruch ramienia wstrzymującego 142 pomiędzy położeniami wycofanym a wysuniętym jest zwykle kontrolowany przez pneumatyczne urządzenie uruchamiające (nie pokazane), które odpowiada na wprowadzanie lub usuwanie sprężonego powietrza z urządzenia uruchamiającego. Taki rodzaj przeciwdziałającego pełzaniu urządzenia 140 jest dobrze znany i nie będzie opisywany dalej bardziej szczegółowo.
Czujnik kontroli wysokości 144 zamontowany jest na wsporniku ramy 122 i jest operacyjnie połączony z wahaczem wzdłużnym 118, tak iż czujnik 144 śledzi położenie wahacza wzdłużnego i wysyła sygnał odpowiadający temu położeniu. Czujnik kontroli wysokości 144 jest połączony elektrycznie z napędzanym silnikowo zaworem kontroli wysokości 116 w celu dostarczenia do zaworu kontroli wysokości 116 sygnału wskazującego położenie wahacza wzdłużnego.
Odwołując się do fig. 1 i 2, czujnik 144 jest na stałe zamontowany we wnętrzu wspornika ramy 122 i połączony mechanicznie z panwiowym połączeniem 120 za pośrednictwem cięgła 146. Wspornik ramy 122 ma przeciwległe ściany boczne 148, które są połączone za pośrednictwem ściany czołowej 150. Panwiowe połączenie 120 zawiera zewnętrzną tuleję 152, która jest wciskana wewnątrz wahacza wzdłużnego 118 oraz wewnętrzną tuleję 154, która jest koncentrycznie umieszczona wewnątrz zewnętrznej tulei 152. Pomiędzy zewnętrzną tuleją 152 a wewnętrzną tuleją 154 ściskany jest pierścień 155 z materiału elastomerowego. Końce wewnętrznej tulei 154 opierają się na wewnętrznych powierzchniach ściany bocznej 148. Montażowy sworzeń 156 ściskająco montuje ścianę boczną 148 na końcach wewnętrznej tulei 154 w celu przymocowania wewnętrznej tulei do wspornika ramy 122. Przy takiej budowie ruch obrotowy wahacza wzdłużnego powoduje obrót zewnętrznej tulei 152 względem wewnętrznej tulei 154. Obrót ten jest dokonywany poprzez elastomerowy pierścień 155, który ułatwia obrót zewnętrznej tulei 152 względem wewnętrznej tulei 154.
Czujnik 144 zawiera zewnętrzny trzon 160, który jest sprzężony z cięgłem 146, które jest połączone z zewnętrzną tuleją 152. Cięgło 146 może mieć dowolny przydatny kształt o ile tylko ruch obrotowy zewnętrznej tulei jest odpowiednio przenoszony na obrót zewnętrznego trzonu 160. Przykładowo cięgło może zawierać ramiona 162, 164, które są połączone poprzez jedno z ramion posiadające trzpień, który jest umieszczony w szczelinie w końcu drugiego ramienia, w wyniku czego ruch obrotowy zewnętrznej tulei jest odpowiednio przenoszony do zewnętrznego trzonu 160 czujnika 144, mieszcząc jednocześnie wszelkie względne przemieszczenie między ramionami 162, 164.
Na fig. 3 i 4 zilustrowano korzystną postać czujnika 144. Czujnik 144 zawiera nadajnik światła 170, który zamontowany jest na zewnętrznym trzonie 160. Nadajnik światła 170 wykonany jest korzystnie z litego bloku 172 metalu lub tworzywa sztucznego, zawierającego komorę źródła światła 174 oraz kanał światła 176 optycznie łączący komorę światła 174 z zewnętrznym środowiskiem 170.
PL 211 758 B1
W komorze światła 174 umieszczone jest źródło światła 178, takie jak dioda świecąca lub laser, które emituje światło opuszczające blok 172 poprzez kanał światła 176 wzdłuż drogi A.
Czujnik wysokości 144 zawiera ponadto zespół czujnika światła 190 zawierający nieprzepuszczalną dla światła obudowę 192, mającą otwarty koniec, w którym umieszczany jest na stałe element dyfuzyjny 194, na przykład szkło matowe. Detektor światła o postaci mostka optycznego 196 umieszczany jest wewnątrz światłoszczelnej obudowy 192 za elementem dyfuzyjnym 194. Mostek optyczny 196 zawiera dwa oddalone czujniki 198, 200, które mogą być fotorezystorami lub detektorami fotodiodowymi. Każdy z czujników światła wysyła sygnał napięciowy reprezentujący natężenie światła, jaki na nie pada. Sygnały napięciowe oraz ich różnice stosowane są do oceny zmiany wysokości pojazdu. Mostek optyczny 196 jest korzystnie mostkiem Wheatstone'a wykorzystującym fotorezystory albo w układzie połowy mostka (2 ogniwa) lub też pełnego mostka (4 ogniwa).
Działanie czujnika światła 144 jest najlepiej opisane w odniesieniu do fig. 3 i 4. Na fig. 3 zilustrowano położenie nadajnika światła 170, gdy pojazd znajduje się na wysokości odniesienia. Należy zauważyć, że chociaż na fig. 3 zilustrowano nadajnik światła 170 zorientowany zasadniczo prostopadle do zespołu czujnika światła 190, gdy pojazd znajduje się na wysokości odniesienia, nadajnik światła 170 może być zorientowany pod kątem względem zespołu czujnika światła 90 w celu ustalenia wysokości prześwitu odniesienia.
W położeniu odniesienia przedstawionym na fig. 3, nadajnik światła 170 emituje promień światła wzdłuż ścieżki A. Gdy promień światła styka się z elementem dyfuzyjnym 194 zespołu czujnika światła 190, promienie rozproszonego światła kontaktują się z rozstawionymi czujnikami światła 198. Promienie światła wędrują na odległość d i d2 od elementu dyfuzyjnego 194, odpowiednio do czujników światła 198, 200. Odległość jaką przemierza światło wpływa na natężenie światła odbieranego przez czujniki światła, powodując wysłanie odpowiednich sygnałów napięciowych przez czujniki.
Odwołując się do fig. 4, jeśli wysokość pojazdu ulega zmianie, na przykład poprzez załadowanie lub rozładowanie produktu z pojazdu, wahacz wzdłużny 118 będzie obracał się względem wspornika ramy 122, powodując odpowiedni obrót zewnętrznej tulei 152, co wywoła odpowiedni obrót zewnętrznego trzonu 160 czujnika wysokości 144. Gdy zewnętrzny trzon 160 czujnika wysokości obraca się, nadajnik światła 170 jest obracany w nowe położenie a promień światła A pada na element dyfuzyjny 194 w innym miejscu. Promienie światła promieniujące z elementu dyfuzyjnego 194 i wchodzące do czujnika światła 198 muszą teraz przebyć odległości d2 i d4. Jak można zauważyć poprzez porównanie z odległościami d2, d2, odległość d2 dla promienia światła wchodzącego do czujnika światła 198 jest mniejsza niż poprzednia odległość d4. Przeciwnie, odległość d jest większa niż odległość d2 dla światła padającego na czujnik światła 200. Zmiana położenia nadajnika światła 170 z fig. 3 do fig. 4 powoduje odebranie przez czujnik 198 światła o większym natężeniu, a przez czujnik 100 światła o mniejszym natężeniu. Zmiana natężenia odpowiada zmianie wyjściowego sygnału napięciowego czujników światła 198, 200. Zmiana sygnałów wyjściowych pochodzących z czujników 198, 200 jest bezpośrednio związana z obrotową zmianą wahacza wzdłużnego 118 względem ramy pojazdu 114 i stanowi miarę dla zmiany wysokości pojazdu od założonego położenia. Sygnał wyjściowy pochodzący z czujników światła 198, 200 może zostać wykorzystany do kontroli wprowadzania i usuwania sprężonego powietrza do wnętrza amortyzatorów pneumatycznych w celu podnoszenia lub obniżania ramy pojazdu, aż nadajnik światła 170 zostanie obrócony na powrót do położenia odniesienia.
Na fig. 5 zilustrowano składniki napędzanego zaworu kontroli wysokości 116 według wynalazku. Napędzany zawór kontroli wysokości 116 zawiera dwuelementową obudowę mająca podstawę 202 oraz pokrywę 204, którą pokazano zdjętą z podstawy 202. Podstawa 202 jest funkcjonalnie podzielona na dwie części - część elektrycznego połączenia 206 oraz część kontroli płynu 208. Część elektrycznego połączenia 206 zawiera interfejs wejścia/wyjścia 210, który posiada niezbędne elektryczne połączenia służące do połączenia czujnika wysokości 144 z dowolnymi innymi czujnikami. Część kontroli płynu 208 zawiera zespół zaworu 212 oraz przewód rozgałęziony płynu 214, mający otwór wlotowy 216 oraz otwór amortyzatora pneumatycznego 218. Otwór wylotowy 220 znajduje się po przeciwnej stronie podstawy 202 niż otwór wlotowy 216 oraz otwór amortyzatora pneumatycznego 218. Zespół zaworu 212 kontroluje przepływem płynu z otworu amortyzatora pneumatycznego do otworu wlotowego 216 lub otworu wylotowego 220 w celu kontrolowania w ten sposób wprowadzania i usuwania sprężonego powietrza do lub z amortyzatora pneumatycznego.
Urządzenie uruchamiające zawór 222 jest operacyjnie połączone z zespołem zaworu 212. Urządzenie uruchamiające zawór 222 zawiera silnik elektryczny 224 posiadający wyjściowy trzon 226, na którym zamontowana jest przekładnia napędu 228. Z przekładnią napędu 228 sprzęgnięta jest prze8
PL 211 758 B1 kładnia przenoszenia 230, która posiada kontrolny trzon 232, który jest sprzęgnięty z zespołem zaworu, przez co uruchomienie silnika 224 obraca przekładnią napędu 228, która poprzez przekładnię przenoszenia 230 obraca kontrolnym trzonem 232 w celu kontrolowania zespołem zaworu i komunikacją pomiędzy amortyzatorem pneumatycznym 218 a otworem wlotowym 216 lub otworem wylotowym 220.
Wewnątrz napędzanego zaworu kontroli wysokości 116 obecny jest także kontroler 240. Korzystnie kontroler 240 tworzony jest przez płytkę drukowaną 242, na której zamontowane są silnik 224 i przekładnia przenoszenia 230. Na płytce drukowanej 242 znajduje się mikroprocesor, który jest elektrycznie sprzężony z interfejsem wejścia/wyjścia 210 oraz silnikiem 224. Obecny jest także czujnik położenia zaworu 246 na płytce drukowanej 242 i jest elektrycznie połączony z procesorem 244. Czujnik położenia zaworu 246 zawiera urządzenie uruchamiające 248 położone na zespole zaworu 212.
Odwołując się do fig. 6 i 7, przedstawiono podstawę 202 z usuniętym zespołem zaworu 212. Podstawa 202 zawiera wewnętrzną komorę 260, otwartą na jednej stronie w celu przyjmowania zespołu zaworu. Wewnętrzna komora 260 jest częściowo tworzona przez ścianę boczną 262 wewnętrznej obudowy oraz wewnętrzną obwodową ścianę 264, która rozciąga się z dala od ściany bocznej 262. Doprowadzający powietrze kanał 266 oraz kanał amortyzatora pneumatycznego 268 rozciągają się od komory 260, odpowiednio do otworu wlotowego 216 oraz otworu amortyzatora pneumatycznego 218. Kanał doprowadzania powietrza tworzy szczelinowy otwór 266a w obwodowej ścianie 264. Kanał amortyzatora pneumatycznego tworzy otwór 268a w ścianie 262. Wylotowy kanał 270 rozciąga się od zewnętrznej części podstawy 202 do otworu wylotowego 220.
Doprowadzający powietrze kanał 266 przystosowany jest do połączenia umożliwiającego przepływ płynu źródła sprężonego powietrza do wewnętrznej komory 260. Kanał amortyzatora pneumatycznego 268 łączy się w sposób umożliwiający przepływ płynu wewnętrzną komorę 260 z poduszką powietrzną amortyzatora pneumatycznego 128. Wylotowy kanał 270 łączy w sposób umożliwiający przepływ płynu przez komorę 260 z atmosferą.
Odwołując się do fig. 8 i 9, zespół zaworu 212 zawiera ścinający zawór zawierający statyczny ścinający dysk 272 oraz dynamiczny dysk 273. Statyczny dysk 272 posiada osiowy kanał w postaci otworu 274 oraz kanał płynu w postaci kryzy 276, z których obydwa biegną poprzez dysk 272. Statyczny ścinający dysk 272 zawiera ślepe wyrównujące otwory 278 i 280, które przyjmują pozycjonujące kołki 282 i 284, wybiegające z podstawy 202 do wewnętrznej komory 260 w celu wyrównania statycznego ścinającego dysku 272 względem podstawy 202, tak iż kryza 276 wyrównuje się z otworem 268a kanału 268 amortyzatora pneumatycznego. Osiowy otwór 274 wyrównuje się z kanałem wylotowym 270. Tak więc kryza 276 oraz osiowy otwór 274 tworzą połączenie umożliwiające przepływ płynu pomiędzy górną powierzchnią statycznego dysku 272 a otworem amortyzatora pneumatycznego 218 oraz otworem wylotowym 220.
Odwołując się do fig. 9, dynamiczny ścinający dysk 273 widziany jest od jego dolnej powierzchni. Dynamiczny ścinający dysk 273 umieszczany jest wewnątrz wewnętrznej komory 260 podstawy 202, tak iż dolna powierzchnia dynamicznego ścinającego dysku opiera się o górną powierzchnię statycznego ścinającego dysku 270. Dynamiczny ścinający dysk 273 zawiera wycinek koła 282, z którego wybiega okrągły płatek 284. W dynamicznym ścinającym dysku 273 utworzony jest kanał o postaci wykroju 286 generalnie o postaci litery T, który zawiera łukowatą część 288 oraz kanał 290. Łukowata część 288 położona jest głównie w wycinku koła 282 i zawiera przeciwległe wylotowe profilowe szczeliny 294. Wlotowa profilowa szczelina 296 znajduje się na zewnętrznej stronie wycinka koła 282 i odpowiada jednej z wylotowych profilowych szczelin 294. Ślepa szczelina 298 jest utworzona w górnej powierzchni dynamicznego ścinającego dysku 273 i jest tak zwymiarowana, aby przyjęła kontrolny trzon 232.
W stanie zmontowanym kryza 276 ścinającego dysku 272 leżeć będzie pomiędzy jedną z par wylotowych profilowych szczelin 294 a wlotowych profilowych szczelin 296. Ślepa szczelina 298 przyjmuje dolny koniec kontrolnego trzonu 232. Kanał 290 łączy w sposób umożliwiający przepływ płynu łukowatą część 288 oraz wylotowe profilowe szczeliny do otworu wylotowego 220 poprzez kanał wylotowy 270.
Na fig. 10 - 12 zilustrowano trzy główne robocze położenia ścinającego zaworu, to jest położenie napełniania, położenie neutralne oraz położenie usuwania. Dla celów niniejszego opisu przyjęte zostanie założenie, że zawór kontroli wysokości rozpoczyna pracę w położeniu neutralnym. W położeniu neutralnym przedstawionym na fig. 10 dynamiczny ścinający dysk 273 jest tak zorientowany względem ścinającego dysku 272, że kryza 276 ścinającego dysku znajduje się pomiędzy wewnętrzną szczeliną 294 a zewnętrzną szczeliną 296 oraz opierając się o dynamiczny ścinający dysk 273, skuPL 211 758 B1 tecznie uszczelniając otwór 268a kanału amortyzatora pneumatycznego 268 i blokując przepływ płynu z doprowadzającego powietrze kanału 266 czy też wylotowego kanału 270 do kanału amortyzatora pneumatycznego 268.
Jeżeli z jakiegokolwiek powodu następuje względne przemieszczenie wahacza wzdłużnego 118 w kierunku szyny ramy 114, takiego jak na przykład zwiększenie obciążenia naczepy, zawór 116 przesuwany jest do położenia napełniania, jak zilustrowano na fig. 11, w celu wprowadzenia powietrza do poduszki powietrznej 128 w celu uniesienia ramy pojazdu 114 względem wahacza wzdłużnego 118. Jak widać to na fig. 11, w takich warunkach silnik 224 obraca dynamicznym ścinającym dyskiem 273, tak iż kryza 276 przesuwa się do stanu połączenia umożliwiającego przepływ płynu z zewnętrzną szczeliną 296 w celu otwarcia kanału amortyzatora pneumatycznego 268 do wewnętrznej komory 260. Ze względu na to, że wewnętrzna komora 260 jest nieustannie odsłonięta dla doprowadzającego powietrze otworu 266, sprężone powietrze skierowane zostanie do wnętrza kanału amortyzatora pneumatycznego 268 i wprowadzone do wnętrza amortyzatorów pneumatycznych 124.
Jeżeli wahacz wzdłużny 118 oraz szyna ramy 114 odsuwają się od siebie, tak jak przy rozładunku towarów z naczepy, powietrze musi zostać usunięte z poduszek powietrznych 128 w celu przesunięcia ramy 114 na powrót do jej wysokości odniesienia. Jak widać to na fig. 12, w takich okolicznościach zawór jest przesuwany do położenia usuwania przez silnik 224 poruszający dynamicznym ścinającym dyskiem 273 względem ścinającego dysku 272, tak iż wewnętrzna szczelina 294 doprowadzana jest do połączenia umożliwiającego przepływ płynu z kryzą 276. W położeniu usuwania kanał amortyzatora pneumatycznego 268 znajduje się w połączeniu umożliwiającym przepływ płynu z kanałem wylotowym 270 poprzez kanał 290.
Na fig. 13 przedstawiono schematyczną ilustrację systemu kontroli wysokości dla zawieszenia 110 oraz przedstawiono połączenie pomiędzy głównym kontrolerem pojazdu 300, kontrolerem zawieszenia 240, czujnikiem wysokości 144, a także zespołem zaworu 212. Schemat ten zawiera także czujnik 302 służący do wykrywania położenia ramion 142 przeciwdziałającego pełzaniu urządzenia. Obecny jest zasobnik powietrza, który dostarcza sprężone powietrze do pneumatycznego systemu zawieszenia i pneumatycznego systemu hamulcowego.
Główny kontroler pojazdu 300 steruje pracą wielu funkcji pojazdu. Główny kontroler pojazdu 300 jest zwykle połączony z licznymi dyskretnymi kontrolerami, które sterują pracą poszczególnych funkcji, takimi jak na przykład kontroler zawieszenia 240. Główny kontroler pojazdu 300 zawiera przewód zasilania 310, który doprowadza energię do kontrolera zawieszenia 240. Połączenia danych 312, 314 dostarczają dane do wyjścia i odbierają dane z wejścia kontrolera zawieszenia 240. Korzystnie, połączenie wyjściowe 312 wysyła sygnał z danymi o wybranej przez użytkownika funkcji/trybie z głównego kontrolera pojazdu 300 do kontrolera zawieszenia 240, które kontroler zawieszenia 240 wykorzystuje do wyznaczenia trybu swej pracy. Połączenie wejściowe 314 dostarcza korzystnie głównemu kontrolerowi pojazdu 300 dane dotyczące wysokości, trybu i/lub powietrza z kontrolera zawieszenia 240.
Czujnik wysokości 144 zawiera przewód zasilania 316, który doprowadza energię elektryczną z kontrolera zawieszenia 240 do czujnika wysokości 144. Połączenie danych 318 dostarcza sygnał wejściowy do kontrolera zawieszenia 240, który wskazuje na bieżącą wysokość pojazdu.
Zespół zaworu 212 zawiera przewód zasilania 320, który dostarcza energię elektryczną z kontrolera zawieszenia 240 do zespołu zaworu 212. Połączenie danych 322 dostarcza sygnał wejściowy do kontrolera zawieszenia 240, który wskazuje na położenie dynamicznego dysku względem dysku statycznego. Połączenie napędowe 333 doprowadza sygnał danych z kontrolera zawieszenia 240 do zespołu zaworu 212 w celu kontrolowania pracą silnika elektrycznego 224. Jak już to opisano uprzednio, otwór wlotowy 216 zaworu kontroli wysokości 116 jest połączony w sposób umożliwiający przepływ płynu z zasobnikiem sprężonego powietrza 304 pojazdu. Podobnie otwór amortyzatora pneumatycznego 218 jest połączony w sposób umożliwiający przepływ płynu z amortyzatorem pneumatycznym 124. Otwór wylotowy 220 jest połączony w sposób umożliwiający przepływ płynu z atmosferą.
Przewód zasilania 324 dostarcza energię elektryczną z kontrolera zawieszenia 240 do czujnika 302. Podobnie jak w przypadku innych czujników, połączenie danych 326 zaopatruje kontroler zawieszenia 240 w sygnał wejściowy wskazujący na położenie ramienia 142. Dostępnych jest wiele odpowiednich czujników, które wykorzystywane są obecnie do wykrywania położenia ramion 142. Zakładając, iż ramiona 142 są uruchamiane poprzez zwolnienie sprężonego powietrza z pneumatycznych parkujących hamulców, powszechnym czujnikiem jest przełącznik ciśnieniowy, który wysyła sygnał elektryczny, kiedy powietrze jest wydalane z parkujących hamulców.
PL 211 758 B1
Kontroler zawieszenia 240 zawiera pamięć, korzystnie pamięć nieulotną, która zawiera niezbędną logikę służącą do sterowania zawieszeniem pojazdu, w szczególności kontroli wysokości pojazdu. Kontroler 240 zawiera także algorytm filtrujący, który wykorzystywany jest do przetwarzania danych odbieranych z czujnika wysokości 144. Algorytm filtrujący filtruje dane odbierane z czujnika wysokości 144 w celu wyeliminowania wysokoczęstotliwościowych zmian, które normalnie wskazują na chwilowe zmiany wysokości, a przez to uniknięcia niepotrzebnego regulowania wysokości pojazdu. Złącza kompensacyjne w powierzchni drogi oraz inne powtarzające się i niepowtarzające zakłócenia są przykładami wysokoczęstotliwościowych zmian wysokości pojazdu, dla których nie jest pożądane dokonanie zmiany prześwitu pojazdu.
Potrzeba unikania niepotrzebnej regulacji wysokości pojazdu jest ważna dla pracy pojazdu. Regulacje rządowe wymagają, aby pneumatyczny przewód hamulcowy był oddzielony od wszystkich innych pneumatycznych przewodów, włączając w to pneumatyczny przewód zawieszenia. W większości pojazdów występują tylko dwa pneumatyczne przewody lub systemy: pneumatyczny przewód hamulcowy oraz pneumatyczny przewód zawieszenia, który także doprowadza powietrze do wszystkich innych pneumatycznych układów akcesoryjnych. Większość systemów pneumatycznych ciągnie sprężone powietrze dla obydwu systemów z tego samego zasobnika powietrza 304 poprzez zastosowanie zaworu (zaworu chroniącego ciśnienie), który doprowadza powietrze tylko do przewodu hamulcowego, kiedy ciśnienie w zasobniku powietrza spada poniżej założonej wartości. Jeśli wysokość pojazdu regulowana jest bez potrzeby, na przykład w odpowiedzi na chwilowe zmiany wysokości, możliwe jest pobranie powietrza ze zbiornika 304 z większą szybkością niż zrekompensować to będzie mogła pokładowa sprężarka, prowadząc do przedwczesnego i niepotrzebnego wyłączenia się systemu kontroli wysokości, aż do ciśnienie powietrza zwiększone zostanie powyżej wartości progowej.
Podczas pracy użytkownik pojazdu wybiera zwykle tryb pracy zawieszenia, który jest następnie przekazywany do kontrolera zawieszenia 240. Wybór trybu może obejmować założoną wysokość prześwitu pojazdu. Ewentualnie, korzystna wysokość prześwitu oraz wprowadzenie danych użytkownika mogą być równe bieżącej wysokości prześwitu. Po ustaleniu początkowego trybu pracy oraz wysokości prześwitu, sterowanie zawieszeniem 114 przechodzi do kontrolera zawieszenia 240.
Pomimo, iż kontroler zawieszenia 240 może sterować wieloma związanymi z działaniem zawieszenia czynnościami, dla celów systemu kontroli wysokości według niniejszego wynalazku najbardziej odpowiednią czynnością sterowaną przez kontroler zawieszenia 240 jest sterowanie prześwitem pojazdu w odpowiedzi na dane dotyczące prześwitu dostarczane przez czujnik wysokości 144 oraz odpowiednie wysokości prześwitu pojazdu poprzez kontrolę obszaru poduszek powietrznych 128 amortyzatorów pneumatycznych 124. Kontroler zawieszenia 240 przyjmuje korzystnie strumień danych dotyczących wysokości prześwitu z czujnika wysokości 144 poprzez połączenie danych 318. Strumień danych dotyczących wysokości prześwitu jest analizowany przez kontroler zawieszenia 240 w celu śledzenia zarówno wysokoczęstotliwościowych jak i niskoczęstotliwościowych zmian prześwitu. Korzystnie, kontroler zawieszenia 240 nakłada filtr na strumień danych dotyczących wysokości prześwitu w celu usunięcia punktów związanych z wysokoczęstotliwościowymi zmianami wysokości prześwitu pojazdu, które są typowo wprowadzane przez zjawiska, które nie gwarantują zmiany bieżącej wysokości prześwitu.
Wyfiltrowane dane dotyczące wysokości prześwitu są następnie śledzone i porównywane z referencyjną wysokością prześwitu pojazdu. Gdy zmiana bieżącej wysokości prześwitu przekracza referencyjną wysokość prześwitu o założoną wielkość „Delta”, kontroler zawieszenia 240 dopasowuje bieżącą wysokość prześwitu pojazdu odpowiednio albo wprowadzając albo usuwając sprężone powietrze z amortyzatora pneumatycznego 124. Zazwyczaj bieżąca wysokość prześwitu jest śledzona w ciągu założonego okresu „Czasu próbkowania” w celu zagwarantowania tego, że zmiana bieżącej wysokości prześwitu względem wysokości prześwitu odniesienia nie jest przejściowa. Jeśli bieżąca wysokość prześwitu przekracza wartość Delta dla Czasu próbkowania, normalnie wystąpi wskazanie trwałej zmiany wysokości prześwitu pojazdu oraz tego, że bieżąca wysokość prześwitu powinna zostać dostosowana do referencyjnej wysokości prześwitu. Warto zauważyć, iż bezwzględna wartość Delta jest normalnie taka sama, niezależnie od tego czy bieżąca wysokość prześwitu jest ponad czy też poniżej referencyjnej wysokości prześwitu. Jednakże w zakresie wynalazku leży to, iż Delta może mieć inną wartość, zależnie od tego czy bieżąca wysokość prześwitu znajduje się nad czy też pod referencyjną wysokością prześwitu. Należy także zauważyć, że wartość Delta jest zwykle definiowana przez użytkownika i może zmieniać się zależnie od pojazdu, zawieszenia, środowiska roboczego i innych czynników.
PL 211 758 B1
Jeżeli bieżąca wysokość prześwitu znajduje się nad referencyjną wysokością prześwitu o wielkość większą niż wartość Delta dla czasu próbkowania, bieżąca wysokość prześwitu jest zbyt wysoka i musi zostać obniżona do referencyjnej wysokości prześwitu. W celu przejścia zawieszenia do wartości referencyjnej wysokości prześwitu kontroler zawieszenia 240 wysyła sygnał sterujący przez połączenie 323 do zespołu zaworu 212 w celu uruchomienia silnika 224 a przez to wykonania obrotu dynamicznego dysku 273 w celu przemieszczenia zaworu do położenia usuwania, w którym otwór Amortyzatora pneumatycznego 216 znajduje się w połączeniu umożliwiającym przepływ płynu z otworem wylotowym 212 w celu usunięcia powietrza z poduszek powietrznych 128 i obniżenia bieżącego prześwitu do wartości referencyjnej. Kontroler zawieszenia 240 kontynuuje odbiór danych dotyczących wysokości z czujnika wysokości 144, w miarę jak powietrze jest usuwane z poduszki powietrznej 128 poprzez zespół zaworu 212. Gdy kontroler zawieszenia 240 określa na podstawie danych dotyczących wysokości, iż bieżąca wysokość prześwitu pojazdu równa jest referencyjnej wysokości prześwitu, kontroler zawieszenia 240 wysyła sygnał sterujący do silnika 224 w celu przemieszczenia dynamicznego ścinającego dysku 273 na powrót do położenia neutralnego w celu zatrzymania usuwania powietrza z poduszki powietrznej 128.
Jeżeli bieżąca wysokość prześwitu jest niższa niż referencyjna wysokość prześwitu o wielkość większą niż Delta przez czas próbkowania, bieżąca wysokość prześwitu jest zbyt mała i musi zostać podniesiona do poziomu referencyjnej wysokości prześwitu. W celu podniesienia zawieszenia do referencyjnej wysokości prześwitu, kontroler zawieszenia 240 wysyła sygnał sterujący linią połączenia 323 do zespołu zaworu 212 w celu uruchomienia silnika 224 a przez to dokonania obrotu dynamicznego dysku 273 w celu umieszczenia zaworu w położeniu napełniania, w którym otwór amortyzatora pneumatycznego 218 jest połączony w sposób umożliwiający przepływ płynu z otworem wlotowym 216 w celu wprowadzenia powietrza z poduszek powietrznych 128 i podniesienia bieżącej wysokości prześwitu do referencyjnej wysokości prześwitu. Kontroler zawieszenia 240 kontynuuje odbiór danych dotyczących wysokości z czujnika wysokości 144, gdy powietrze jest usuwane z poduszki powietrznej 128 poprzez zespół zaworu 212. Gdy kontroler zawieszenia 240 wykryje na podstawie danych dotyczących wysokości, iż bieżąca wysokość pojazdu jest zasadniczo równa referencyjnej wysokości prześwitu, kontroler zawieszenia 240 wysyła sygnał sterujący do silnika 224 w celu obrócenia dynamicznego ścinającego dysku 273 z powrotem do położenia neutralnego w celu zatrzymania usuwania powietrza z poduszki powietrznej 128.
Korzystnie kontroler zawieszenia 240 zgodnie ze swoją zaprogramowaną logiką śledzi szybkość zmiany wysokości prześwitu, w miarę jak zbliża się ona do referencyjnej wysokości prześwitu w celu uniknięcia przekroczenia referencyjnej wysokości prześwitu, która, jeśli jest wystarczająco duża, mogłaby wymagać dodatkowej regulacji wysokości prześwitu pojazdu w kierunku przeciwnym. W najgorszym razie mogłoby to prowadzić do efektu jo-jo, kiedy wysokość prześwitu nieprzerwanie zmienia się nad i poniżej referencyjnej wysokości, co najprawdopodobniej prowadziłoby do spadku ciśnienia powietrza w zbiorniku powietrza 304 poniżej wartości progowej.
Pomimo, iż istnieje wiele sposobów, w jakie kontroler zawieszenia 240 może wysłać sygnał sterujący do zespołu zaworu 212 w celu wykonania uruchomienia silnika elektrycznego 224 w celu kontroli położenia dynamicznego dysku 273 a przez to kontroli wprowadzania i usuwania sprężonego powietrza z poduszki powietrznej 24, korzystne jest, aby kontroler zawieszenia 240 oraz sygnał sterujący miały albo dodatnie albo ujemne napięcie. Znak sygnału napięciowego będzie odpowiednio kontrolował pracą silnika elektrycznego do przodu lub do tyłu. W połączeniu z ujemnym lub dodatnim sygnałem napięciowym, kontroler zawieszenia 240 odbiera strumień danych po połączeniu 322 zależnie od położenia dynamicznego ścinającego dysku 273. Informacja dotycząca położenia wykorzystywana jest do określenia położenia dynamicznego ścinającego dysku 273 i dostarczenia kontrolerowi zawieszenia 240 informacji potrzebnej do wyznaczenia prawidłowego znaku sygnału napięciowego potrzebnego do przemieszczenia dynamicznego ścinającego dysku 273 do wymaganego położenia w celu umieszczenia zaworu w położeniu napełniania, położeniu neutralnym lub położeniu usuwania.
Na fig. 14 zilustrowano drugi przykład wykonania czujnika wysokości 440 przeznaczonego do zastosowania wraz z wynalazkiem. Czujnik wysokości 440 jest podobny w wielu aspektach do czujnika wysokości według pierwszego przykładu wykonania, dlatego też podobne numery zastosowane zostaną do identyfikacji podobnych elementów a szczegółowo omówione zostaną tylko główne różnice pomiędzy pierwszym i drugim przykładem wykonania. Czujnik wysokości 440 zawiera nadajnik światła 470, który jest zamontowany na zewnętrznym trzonie 160 i wysyła światło o dyfrakcyjnym charakterze na czujnik światła 490. Nadajnik światła 470 zawiera blok 472 posiadający komorę światła 474
PL 211 758 B1 oraz dyfrakcyjną szczelinę 476, łączącą optycznie komorę światła 474 z zewnętrznym otoczeniem bloku 472. Nadajnik światła, taki jak dioda LED lub laser diodowy znajduje się wewnątrz komory światła 474. Pomiędzy źródłem światła 478 a dyfrakcyjną szczeliną 476 znajduje się soczewka kolimacyjna.
Zespół czujnika światła 490 zawiera mostek optyczny 496 zawierający rozmieszczone w odstępach czujniki światła 498, 500. Mostek optyczny 490 nie jest zamknięty w obudowie, jak miało to miejsce w pierwszym przykładzie wykonania. Brak jest także elementu dyfuzyjnego umieszczonego pomiędzy mostkiem optycznym 496 a nadajnikiem światła 470.
Nadajnik światła 470 wytwarza wzór dyfrakcyjny, jak zilustrowano to linią przerywaną B. Linia przerywana B przedstawia natężenie światła na czujnikach światła 498, 500. Jak można zauważyć, w położeniu odniesienia, jak zilustrowano na fig. 6, największe natężenie wzoru dyfrakcyjnego jest zasadniczo wyśrodkowane pomiędzy czujnikami światła 498, 500. Czujniki światła 498, 500 są korzystnie tak położone, że widzą część wzoru dyfrakcyjnego, który wynosi w przybliżeniu 50% maksymalnego natężenia. W miarę obrotu zewnętrznego trzonu 460 w odpowiedzi na zmianę wysokości pojazdu, wzór dyfrakcyjny przemieszcza się w bok względem mostka optycznego 496, jak zilustrowano za pośrednictwem wzoru dyfrakcyjnego C. Ruch wzoru dyfrakcyjnego powoduje zmianę natężenia światła odbieranego przez czujniki 498, 500. Mostek optyczny 496 wysyła sygnał napięciowy, który odpowiada bieżącemu natężeniu światła odbieranego przez optyczne czujniki 498, 500. Ten sygnał wyjściowy jest przetwarzany w taki sam sposób, jak sygnał wyjściowy w uprzednio opisanym pierwszym przykładzie wykonania.
W drugim przykładzie wykonania korzystne jest, aby źródłem światła była wąskopasmowa podczerwona dioda LED (w przybliżeniu 940 nm) o wysokiej mocy albo też diodowy laser na podczerwień. Światło pochodzące ze źródła światła korzystnie pasuje lub jest zoptymalizowane pod kątem czułości czujników światła 498, 500, które mogą być przykładowo fotorezystorami, fotodiodami na podczerwień lub fotoogniwami na podczerwień.
Ważne jest także dla wynalazku, aby światło emitowane przez nadajnik światła 470 było skolimowane, a następnie wyemitowane przez szczelinę w celu wygenerowania wzoru dyfrakcyjnego. Dlatego też kształt szczeliny musi być precyzyjnie kontrolowany w celu otrzymania wzoru dyfrakcyjnego. Przykładowo, jeśli nadajnik światła wysyła światło o długości fali 940 nm, szczelina powinna mieć wielkość od 0,00005 do 0,0001 m. Światło opuszczające szczelinę 476 powinno przebywać odległość, która jest stosunkowo duża w porównaniu ze szczeliną przed dotarciem do mostka optycznego. W powyższym przykładzie wystarczająca jest odległość 5 cm.
Na fig. 15 i 16 zilustrowano trzeci przykład wykonania czujnika wysokości 540 w środowisku zawieszenia z wahaczami wzdłużnymi i pojazdu z pos. I. Trzeci przykład wykonania czujnika 540 jest zasadniczo identyczny z pierwszym przykładem wykonania za wyjątkiem tego, że czujnik wysokości 540 śledzi zmianę wysokości wahacza wzdłużnego 118 a nie obrotową zmianę wahacza wzdłużnego 118 w celu ustalenia zmiany wysokości ramy pojazdu względem położenia odniesienia. Dlatego też podobne części w trzecim przykładzie wykonania w porównaniu z pierwszym i drugim przykładem wykonania oznaczone będą podobnymi numerami. Przykładowo czujnik wysokości 540 może korzystać z tego samego nadajnika światła 570 oraz zespołu czujnika 190, jak opisane w pierwszym przykładzie wykonania.
Główna różnica pomiędzy czujnikiem wysokości 540 a czujnikiem wysokości 440 leży w tym, że nadajnik światła 570 jest nieruchomy a obecna jest poruszająca się poprzecznie soczewka Fresnela 542 pomiędzy nadajnikiem światła 570 a zespołem czujnika 190. Soczewka Fresnela 542 jest mechanicznie połączona z wahaczem wzdłużnym 118 za pośrednictwem cięgła 544. Gdy wahacz wzdłużny obraca się względem wspornika ramy 122, cięgło 544 porusza się ruchem postępowo-zwrotnym względem czujnika wysokości 540 i przesuwa soczewkę Fresnela 542 względem nieruchomego położenia nadajnika światła 170 i zespołu czujnika światła 190.
Jak dobrze wiadomo, soczewka Fresnela 542 zawiera szereg koncentrycznych pierścieni 548, z których każdy posiada odbijającą powierzchnię, która jest ustawiona pod innym kątem, tak iż światło padające na płaską powierzchnię 546 soczewki Fresnela przechodzi przez soczewkę i jest ogniskowane przez koncentryczne pierścienie w założonym punkcie zogniskowania.
W czujniku wysokości 540 płaska powierzchnia 546 soczewki Fresnela 542 skierowana jest na nadajnik światła 170 a koncentryczne pierścienie 548 skierowane są na element dyfuzyjny 194 zespołu czujnika światła 190. Dlatego też światło wysyłane z nadajnika światła 170 i padające na płaską powierzchnię 546 soczewki Fresnela jest skupiane przez koncentryczne pierścienie do punktu na elePL 211 758 B1 mencie dyfuzyjnym 194. Kątowe położenie powierzchni załamujących tworzonych przez koncentryczne rowki, jest tak dobrane, że światło wyemitowane z nadajnika światła jest skupiane w miejscu elementu dyfuzyjnego 194.
W miarę jak wahacz wzdłużny 118 przemieszcza się względem pojazdu, soczewka Fresnela 542 przesuwa się w bok względem elementu dyfuzyjnego w celu zmiany położenia ogniska na dyfuzorze a przez to zmiany natężenia światła odbieranego przez czujniki światła 198, 200. Punkt zetknięcia się światła z elementem dyfuzyjnym 194 po przejściu przez soczewkę Fresnela 542 jest przetwarzany zasadniczo tak samo jako opisano to w pierwszym przykładzie wykonania.
Na fig. 17 i 18 zilustrowano czwarty przykład wykonania czujnika wysokości 640 według wynalazku. Czujnik wysokości 640 według czwartego przykładu wykonania jest podobny do pierwszego i trzeciego przykładu wykonania w tym, że odpowiada on na obrotowy ruch wahacza wzdłużnego 118 względem ramy pojazdu 114. Czujnik wysokości 640 różni się tym, że opiera się na zmianie pojemności w celu wygenerowania sygnału sterującego w celu wyznaczenia zmiany wysokości ramy pojazdu względem wahacza wzdłużnego 118.
Czujnik wysokości 640 posiada kondensator o zmiennej pojemności zawierający zestaw rozstawionych stacjonarnych płytek 644, pomiędzy którymi umieszczony jest zestaw ruchomych płytek 646, który tworzy obwód mostka kondensatora 642. Stacjonarne płytki 644 tworzone są przez parę przeciwległych półokręgów 648, z których każdy zamontowany jest na rurze nośnej 650. Półokrągłe płyty 648 zamontowane są na rurze nośnej w taki sposób, że są rozmieszczone w niewielkiej odległości od siebie w celu skutecznego podziału stacjonarnych płyt 644 na pierwszy szereg 652 i drugi szereg 654. Szeregi pierwszy i drugi, 652, 654 są elektrycznie odrębne. Ruchome płytki 646 mają kształt wycinka koła lub placka i zamontowane są na obrotowym sterującym trzonie 656, który jest zamontowany wewnątrz rury nośnej 650 i połączony z zewnętrznym trzonem 160, tak iż obrót trzonu powoduje obrót ruchomych płytek 646 względem stacjonarnych płytek 644.
W korzystnym położeniu odniesienia ruchome płytki 646 są tak umieszczone względem pierwszego i drugiego szeregu 652, 654 stacjonarnych płytek 644, że przerwa między pierwszym i drugim szeregiem 652, 654 jest w przybliżeniu wyśrodkowana względem ruchomej płytki. Przestrzeń pomiędzy stacjonarnymi płytkami a ruchomymi płytkami jest korzystnie wypełniona odpowiednim materiałem dielektrycznym.
W trakcie pracy, w miarę jak wahacz wzdłużny 118 obraca się względem ramy pojazdu 114 w odpowiedzi na zmianę wysokości pojazdu, zewnętrzny trzon 160 obraca odpowiednio kontrolnym trzonem 656, który przesuwa ruchome płytki 646 względem pierwszego i drugiego szeregu 652, 654 półokrągłych płytek. W miarę jak poruszające się płytki pokrywają większy obszar na jednym szeregu półokrągłych płytek, pojemność na tym szeregu półokrągłych płytek rośnie, powodując powstanie różnicy pojemności pomiędzy pierwszym a drugim szeregiem płytek. Różnica pojemności jest związana z wielkością zmiany wysokości i jest wysyłana przez czujnik wysokości w celu wyregulowania wysokości pojazdu.
Na fig. 19 zilustrowano piąty przykład wykonania czujnika wysokości 740 według wynalazku. W przeciwieństwie do przykładów wykonania od pierwszego do czwartego, czujnik wysokości 740 nie jest bezpośrednio połączony z wahaczem wzdłużnym 118. Zamiast tego czujnik wysokości 740 połączony jest we wnętrzu amortyzatora pneumatycznego 124. Czujnik wysokości 740 zawiera płytkę sprężystą 742, mającą jeden koniec połączony z wierzchnią płytą 125 amortyzatora pneumatycznego 124, zaś inną część połączoną z tłokiem 123 amortyzatora pneumatycznego 124. Do płytki sprężystej 742 przymocowany jest giętki zmienny rezystor 744. Giętki zmienny rezystor jest dobrze znany i opisany szczegółowo w dokumencie US 5 086 785, który jest załączony przez odniesienie. Giętki rezystor 744 zmienia swoją rezystancję w miarę jego zginania.
Właściwość zmiany rezystancji giętkiego rezystora 744 w odpowiedzi na jego zginanie wykorzystana została do wskazania wielkości zmiany wysokości w pojeździe względem położenia odniesienia. Przykładowo, w miarę jak wysokość pojazdu zmienia się w odpowiedzi na załadunek lub rozładunek pojazdu, poduszka powietrzna 128 będzie odpowiednio ulegać sprężeniu lub rozprężeniu, powodując wyginanie płytki sprężystej 742 oraz giętkiego zmiennego rezystora 744. Zmiana rezystancji giętkiego zmiennego rezystora 744 staje się więc wskaźnikiem stopnia zmiany wysokości.
Dla spójności wskazań ważne jest, aby giętki zmienny rezystor 744 powtarzalnie zginał się w taki sam sposób. Płytka sprężysta 742 stanowi podstawę dla giętkiego zmiennego rezystora 744 i pomaga w uzyskaniu powtarzanego spójnego zginania giętkiego zmiennego rezystora 744.
PL 211 758 B1
Na fig. 20 zilustrowano szósty przykład wykonania czujnika wysokości 840 według wynalazku. Czujnik wysokości 840 jest podobny do czujnika wysokości 740 w tym, że wykorzystuje on giętki zmienny rezystor 744, który jest owinięty wokół zwojów spiralnej lub zwojowej sprężyny 842. Zwojowa sprężyna 842 jest umieszczona we wnętrzu amortyzatora 138.
Amortyzator zawiera zewnętrzną pokrywę 844, która jest ruchomo zamontowana i przykrywa cylinder 846, z którego rozciąga się trzon tłoka 848, który także rozciąga się poprzez pokrywę 844. Sprężyna zwojowa 842 jest owinięta wokół trzonu tłoka 848 i posiada jeden koniec przymocowany do pokrywy 844 a inny koniec przymocowany do górnej części cylindra 846.
Czujnik wysokości 840 funkcjonuje zasadniczo identycznie jak czujnik wysokości 740 pod tym względem, że kiedy wahacz wzdłużny 118 obraca się względem ramy pojazdu 114, amortyzator 844 porusza się postępowo-zwrotnie względne obudowy 846 w celu ściśnięcia lub rozprężenia zwojowej sprężyny 842, która zgina giętki zmienny rezystor 744. Podobnie jak miało to miejsce w przypadku czujnika wysokości 740, wygięcie giętkiego zmiennego rezystora 744 oraz czujnika wysokości 840 powoduje wysłanie przez czujnik wysokości 840 sygnału, który odpowiada względnemu przesunięciu ramy pojazdu 114 i wahacza wzdłużnego 118.
Na fig. 21 i 22 przedstawiono siódmy przykład wykonania czujnika wysokości 940 według wynalazku i także w kontekście amortyzatora 138. Różnica między siódmym przykładem wykonania czujnika wysokości 940 a szóstym przykładem wykonania czujnika wysokości 840 polega na tym, że wykorzystywana jest płytka sprężysta 942 w miejscu zwojowej sprężyny 842. Płytka sprężysta 942 jest zatrzymywana wewnątrz odrębnej komory 645 utworzonej w pokrywie 844 amortyzatora.
Podobnie jak miało to miejsce w przypadku czujnika wysokości 740, płytka sprężysta 942 czujnika wysokości może mieć rozmaite wstępnie wygięte kształty. Przykładowo, płytka sprężysta, zgodnie z tym, co ujawniono w czujniku wysokości 740 ma głównie profil o kształcie litery C, zaś płytka sprężysta 942 ma profil połowy okresu sinusoidy lub innymi słowy mówiąc profil ślimakowy. Profil ten może równie dobrze mieć kształt litery S ustawionej pionowo lub poziomo lub też licznych fal sinusoidalnych.
O ile wynalazek opisano w odniesieniu do pewnych szczególnych przykładów wykonania, należy rozumieć, że miało to na celu jego ilustrację, a nie ograniczenie, zaś zakres załączonych zastrzeżeń winien być interpretowany tak szeroko na ile umożliwia to stan techniki.

Claims (9)

1. System kontroli wysokości prześwitu pomiędzy półosią pojazdu i ramą pojazdu zawierający czujnik, który wykrywa bieżącą wysokość prześwitu pomiędzy półosią pojazdu i ramą pojazdu i generuje sygnał wyjściowy reprezentujący bieżącą wysokość prześwitu, obudowę zaworu zawierającą ścianę, która co najmniej częściowo tworzy wewnętrzną komorę, która zawiera otwór wlotowy, otwór poduszki powietrznej oraz otwór wylotowy, przechodzące przez nią, obrotową płytę, której bok daje się przyłączyć szczelnie do ściany za pomocą powietrza pod ciśnieniem wprowadzanego do komory, znamienny tym, że:
wymieniony czujnik jest przetwornikiem (144, 440, 540, 640, 740, 840, 940), wybranym z grupy obejmującej czujnik światła, kondensator o zmiennej pojemności, zmienny rezystor lub ich kombinacje oraz że silnik (224) jest sprzężony z płytą za pomocą przekładni (228, 230) dla selektywnego przemieszczania płyty w pierwszym kierunku obrotowym i w drugim kierunku obrotowym, przeciwnym do pierwszego kierunku obrotowego, na podstawie sygnału, pomiędzy pozycją napełniania, w której otwór operacyjny jest przyłączony do otworu wlotowego oraz pozycją usuwania, w której otwór operacyjny jest przyłączony do otworu wylotowego, tak aby selektywnie kontrolować odległość pomiędzy półosią pojazdu i ramą pojazdu.
2. System według zastrz. 1, znamienny tym, że zawiera pozycję neutralną, w której otwór poduszki powietrznej jest odłączony od otworu wlotowego i od otworu wylotowego.
3. System według zastrz. 1, znamienny tym, że ruchoma płyta obejmuje dysk (273).
4. System według zastrz. 1, znamienny tym, że otwór poduszki powietrznej (218) i otwór wylotowy (220) są umieszczone na ścianie (262).
5. System według zastrz. 3, znamienny tym, że obrotowy dysk (273), który daje się szczelnie przyłączyć do ściany (262) jest nałożony na otwór poduszki powietrznej (218) i otwór wylotowy (220).
PL 211 758 B1
6. System według zastrz. 1, znamienny tym, że ponadto jest zaopatrzony w kontroler (240) zawierający logiczny system sterujący.
7. System według zastrz. 1, znamienny tym, że przekładnia wyjściowa (228, 230) jest przekładnią ślimakową.
8. System według zastrz. 1, znamienny tym, że przetwornik (144, 440, 540, 640, 740, 840, 940) jest zamontowany na desce obwodowej.
9. System według zastrz. 1, znamienny tym, że ponadto zawiera czujnik pozycji zaworu (246) do oznaczania pozycji ruchomej płyty.
PL373890A 2001-05-25 2002-05-23 System kontroli wysokości prześwitu pomiędzy półosią pojazdu i ramą pojazdu PL211758B1 (pl)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US29361601P 2001-05-25 2001-05-25

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL373890A1 PL373890A1 (pl) 2005-09-19
PL211758B1 true PL211758B1 (pl) 2012-06-29

Family

ID=23129802

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL373890A PL211758B1 (pl) 2001-05-25 2002-05-23 System kontroli wysokości prześwitu pomiędzy półosią pojazdu i ramą pojazdu

Country Status (16)

Country Link
US (1) US7192033B2 (pl)
EP (1) EP1395453B1 (pl)
JP (2) JP2005515103A (pl)
KR (2) KR20060053015A (pl)
CN (1) CN100486826C (pl)
AT (1) ATE502803T1 (pl)
AU (1) AU2002305698B2 (pl)
BR (1) BR0210015A (pl)
CA (1) CA2448577C (pl)
DE (1) DE60239532D1 (pl)
HU (1) HUP0600148A2 (pl)
IL (1) IL159046A0 (pl)
MX (1) MXPA03010781A (pl)
PL (1) PL211758B1 (pl)
RU (1) RU2268161C2 (pl)
WO (1) WO2002096683A1 (pl)

Families Citing this family (39)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2003900336A0 (en) * 2003-01-28 2003-02-13 Steerable Wheel Systems Pty Ltd Steerable single wheel unit for trailers
SE529962C2 (sv) * 2004-10-18 2008-01-15 Volvo Lastvagnar Ab System och förfarande för axellastreglering för en lastbärande lastbil
US7293781B2 (en) * 2005-04-29 2007-11-13 Hendrickson Usa, L.L.C. Anti-creep trailer locking mechanism
JP4274189B2 (ja) * 2006-02-13 2009-06-03 トヨタ自動車株式会社 車両制御システム
US10836232B2 (en) 2007-04-12 2020-11-17 Haldex Brake Products Corporation Electronic height control system for a vehicle with multiple input signals
US20080252025A1 (en) * 2007-04-12 2008-10-16 Plath Victor A Electronic height control system for a vehicle with multiple input signals
ITTO20070735A1 (it) * 2007-10-18 2009-04-19 Sistemi Sospensioni Spa Sospensione posteriore per autoveicolo.
US7938416B2 (en) * 2008-04-18 2011-05-10 Lbc Contracting, Ltd. Air suspension adapter kit
WO2009134253A1 (en) * 2008-04-30 2009-11-05 Bombardier Recreational Products Inc. Adjustable height suspension system
US7806417B1 (en) 2008-09-08 2010-10-05 Hwh Corporation Height averaging means for use with a motor vehicle suspension control system
US8182193B2 (en) 2008-10-28 2012-05-22 Max-Atlas Trailer for transporting freight containers and method of use
US7887065B2 (en) * 2009-02-24 2011-02-15 Hadley Products Height control valve for vehicle leveling system
US7976029B2 (en) * 2009-04-29 2011-07-12 Richard T. Plummer Airplane trailer
KR100973332B1 (ko) * 2009-08-25 2010-07-30 김석환 공기식 현가시스템의 차체높이 다중 조절장치
US8870203B2 (en) * 2010-01-19 2014-10-28 Lbc Contracting, Ltd. Vehicle leaf spring to air ride suspension conversion assembly
TWI531740B (zh) * 2010-03-31 2016-05-01 西部電機股份有限公司 致動器
US8655530B2 (en) * 2010-04-21 2014-02-18 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Parking assist device for vehicle and electrically powered vehicle including the same
CN102069698B (zh) * 2010-12-20 2012-10-31 中冶宝钢技术服务有限公司 用于液压悬挂车辆的高度检测装置
KR200454375Y1 (ko) * 2011-05-16 2011-06-30 주식회사 피엔에스 엘시디 및 피디피 패널 이송용 팔레트의 정전기 배출 장치
US8973922B2 (en) 2013-03-15 2015-03-10 Haldex Brake Products Corporation Air suspension height control valve with dual ride height positions
EP2806194B1 (en) * 2013-05-21 2018-01-03 WABCO Europe BVBA Leveling valve for discharging and supplying fluid
DE102013106703A1 (de) * 2013-06-26 2014-12-31 Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH Luftfeder mit in den Balg integrierter Niveaumesseinrichtung
US9333827B2 (en) 2014-01-24 2016-05-10 Stalwart Design & Development LLC Shock absorber mounting assembly for leaf spring suspension trailers
US9511644B2 (en) 2014-09-18 2016-12-06 Cnh Industrial America Llc Liquid dispensing equipment with active suspension system
EP3208119A1 (de) * 2016-02-18 2017-08-23 Haldex Brake Products Aktiebolag Mechanisch betätigte niveauregelventileinrichtung
US10479159B2 (en) * 2016-04-04 2019-11-19 Barksdale, Inc. Ride height leveling with selectable configurations: system and method
DE102016007367A1 (de) * 2016-06-16 2017-10-19 Hochschule für Angewandte Wissenschaft und Kunst - Hildesheim/Holzminden/Göttingen Starres Fahrwerk für Nutzfahrzeuge
RU2645512C1 (ru) * 2017-01-16 2018-02-21 Николай Егорович Сергиенко Транспортное средство
CN108621730A (zh) * 2017-03-24 2018-10-09 约斯特(中国)汽车部件有限公司 车轮悬挂装置及具有该车轮悬挂装置的车辆
US10493798B2 (en) 2017-03-24 2019-12-03 Cnh Industrial America Llc Air strut suspension system for a self-propelled high ground clearance product applicator
US10279644B2 (en) * 2017-03-30 2019-05-07 Cnh Industrial America Llc Task-specific ride-height control of an agricultural product applicator with air strut suspension
EP3401134B1 (en) * 2017-05-08 2020-04-01 WABCO Europe BVBA Leveling valve for discharging and supplying fluid
WO2019007528A1 (en) * 2017-07-07 2019-01-10 Volvo Truck Corporation CHARGE SENSOR ASSEMBLY FOR VEHICLE AXLE
WO2019077504A1 (en) * 2017-10-19 2019-04-25 Saf-Holland, Inc. DYNAMIC SUSPENSION ARRANGEMENT OF HEAVY UTILITY VEHICLE
KR102117942B1 (ko) * 2018-12-05 2020-06-02 이화령 차고 제어 시스템
CN110411356B (zh) * 2019-07-30 2021-11-02 安徽安凯汽车股份有限公司 一种用于汽车ecas调试辅助系统
CN111409534A (zh) * 2020-03-31 2020-07-14 扬州中集通华专用车有限公司 具有平衡系统的运输罐车
WO2023200784A1 (en) * 2022-04-11 2023-10-19 James Richard Myers Pneumatic gauge and pressure control device and pneumatic system including same
US20240051364A1 (en) * 2022-08-10 2024-02-15 Universal Air, Inc. Air bag suspension

Family Cites Families (54)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US790650A (en) * 1904-11-01 1905-05-23 Cornelius J Mccarthy Tender for locomotives.
US1555199A (en) 1923-06-11 1925-09-29 Marie Julia Track Vehicle with pneumatic suspension
US2544448A (en) * 1945-04-11 1951-03-06 Aero Supply Mfg Co Inc Motor operated valve shaft
US2790650A (en) 1955-02-22 1957-04-30 Gomma Antivibranti Applic Pneumatic load-responsive spring suspension for vehicles
US2905430A (en) * 1956-03-16 1959-09-22 Firestone Tire & Rubber Co Control device for vehicle pneumatic suspension systems
US2964311A (en) 1957-04-12 1960-12-13 Weatherhead Co Air spring control valve
US2910305A (en) 1957-04-15 1959-10-27 Weatherhead Co Pneumatic suspension for vehicles and control valve therefor
US2948549A (en) 1957-10-11 1960-08-09 Midland Ross Corp Fluid suspension system for vehicles
US3083059A (en) 1958-11-13 1963-03-26 Hercules Galion Prod Inc Automatic tilting dump truck stabilizer
US3104114A (en) 1959-03-25 1963-09-17 Dawson Vogel Engineering Compa Control system for vehicle suspension
DE1144125B (de) 1961-07-13 1963-02-21 Boge Gmbh Drehschiebergesteuerter Hoehenregler zur Regelung von mit einem Fluid arbeitenden Federungen, insbesondere fuer Kraftfahrzeuge
FR1432614A (fr) * 1965-01-20 1966-03-25 Renault Dispositif de correction d'assiette pour véhicule
BE754551A (fr) 1969-08-11 1971-01-18 Scovill Manufacturing Co Soupape de commande de dispositif de regulation automatique d'assiette pour vehicules
US4373744A (en) * 1980-01-23 1983-02-15 Lucas Industries Limited Suspension control system for a road vehicle
DE3008150A1 (de) 1980-03-04 1981-09-17 Wabco Fahrzeugbremsen Gmbh, 3000 Hannover Luftfederventil
US4386791A (en) * 1981-07-06 1983-06-07 Ford Motor Company Actively controlled suspension system and height sensor
JPS59137207A (ja) * 1983-01-24 1984-08-07 Nissan Motor Co Ltd サスペンシヨン装置
DE3542975A1 (de) 1985-12-05 1987-06-11 Wabco Westinghouse Fahrzeug Niveauregeleinrichtung fuer fahrzeuge mit luftfedern
DE3542974A1 (de) 1985-12-05 1987-06-11 Wabco Westinghouse Fahrzeug Niveauregeleinrichtung fuer fahrzeuge mit luftfedern
DE3728463A1 (de) 1987-08-26 1989-03-09 Wabco Westinghouse Fahrzeug Regelventileinrichtung
US4817922A (en) * 1987-10-23 1989-04-04 The Goodyear Tire & Rubber Company Airspring height sensor
JPH0671850B2 (ja) 1988-10-31 1994-09-14 マツダ株式会社 車高調整装置
DE3842633A1 (de) 1988-12-17 1990-06-28 Wabco Westinghouse Steuerung Vorgesteuertes mehrwegeventil
US4976104A (en) 1988-12-22 1990-12-11 Gt Development Corporation Combined switch and valve for compressor powered inflatable
DE3917458A1 (de) 1989-05-30 1990-12-06 Wabco Westinghouse Fahrzeug Niveauregeleinrichtung fuer fahrzeuge
US5086785A (en) 1989-08-10 1992-02-11 Abrams/Gentille Entertainment Inc. Angular displacement sensors
US5161817A (en) 1990-10-16 1992-11-10 Imo Industries Inc. Fluid-operated leveling valve systems
DE4114861A1 (de) 1991-05-07 1992-11-12 Wabco Westinghouse Fahrzeug Fahrzeug mit liftbarer nachlaufachse
US5161579A (en) 1991-06-06 1992-11-10 Hadley Products, Division Of Nelson Metal Products, Corp. Leveling valve for air springs
JP3069408B2 (ja) 1991-08-09 2000-07-24 株式会社ブリヂストン 高さセンサ及び空気ばね
FR2687350B1 (fr) 1992-02-14 1994-04-29 Wabco Westinghouse Equip Autom Valve d'echappement et d'alimentation de fluide, notamment valve de nivellement pour suspension pneumatique et systeme de suspension utilisant de telles valves.
US5375819A (en) 1992-11-10 1994-12-27 Nai Neway, Inc. Dual in-line height control valve assembly
DE4243577B4 (de) 1992-12-22 2004-02-05 Wabco Gmbh & Co. Ohg Mit Druckmittel arbeitende Niveauregeleinrichtung
JP3296868B2 (ja) * 1993-02-05 2002-07-02 アイシン精機株式会社 車高調整装置
DE4317847B4 (de) 1993-05-28 2007-07-19 Wabco Gmbh Einrichtung zum Steuern der Schleppachse eines Fahrzeugs
DE4331417A1 (de) 1993-09-15 1995-03-16 Wabco Vermoegensverwaltung Ventil
CN1113475A (zh) * 1993-10-01 1995-12-20 B·F·谷德里奇公司 聚氨酯除冰装置
WO1995029823A1 (en) 1994-05-03 1995-11-09 Nai Neway, Inc. Height control valve with dump valve
JP3355450B2 (ja) * 1994-10-04 2002-12-09 本田技研工業株式会社 排気浄化装置
US5560591A (en) 1995-05-02 1996-10-01 Hadley Products Leveling valve for air springs
US5797607A (en) * 1995-08-30 1998-08-25 Kopczynski; John F. Vehicle with vertically movable and vertically pulsating wheels
US5651555A (en) 1995-11-13 1997-07-29 Barksdale, Inc. Fluid-operated leveling valve systems
US6220566B1 (en) * 1996-02-16 2001-04-24 Mueller Industries, Inc. Incrementally positionable ball valve
WO1997037864A1 (en) * 1996-04-10 1997-10-16 Neway Anchorlok International, Inc. Anti-creep device for a trailer with air springs
US5848610A (en) 1996-11-14 1998-12-15 Livernash; Robert A. Motorized diverter valve
US5860450A (en) 1997-07-17 1999-01-19 Hadley Products Corporation Height control valve for vehicle leveling system
US6089551A (en) 1998-02-10 2000-07-18 Crowe Manufacturing Services, Inc. Height control valve with integral dump device
US6679509B1 (en) * 1999-03-12 2004-01-20 The Holland Group, Inc. Trailing arm suspension with anti-creep automatic reset
WO2001014156A1 (en) 1999-08-24 2001-03-01 Holland Neway International, Inc. Trailing arm suspension and height control valve therefor
DE19944873C1 (de) * 1999-09-18 2001-01-04 Haldex Brake Prod Gmbh Steueranlage zum Heben und Senken des Fahrzeugaufbaus von luftgefederten Fahrzeugen mit Niveauregelung
KR100325230B1 (ko) * 1999-10-08 2002-03-04 이계안 레벨링 밸브 조작장치
US6722669B1 (en) * 2000-05-18 2004-04-20 John C. Stammreich Adjustable suspension system for a vehicle
CN100376415C (zh) 2000-05-25 2008-03-26 霍兰集团公司 高度控制系统及其传感器
JP4386791B2 (ja) * 2004-05-20 2009-12-16 レンゴー株式会社 切花輸送用の保水容器

Also Published As

Publication number Publication date
US7192033B2 (en) 2007-03-20
KR20060053015A (ko) 2006-05-19
MXPA03010781A (es) 2005-04-19
JP5047775B2 (ja) 2012-10-10
ATE502803T1 (de) 2011-04-15
WO2002096683A1 (en) 2002-12-05
BR0210015A (pt) 2006-04-04
CA2448577A1 (en) 2002-12-05
IL159046A0 (en) 2004-05-12
HUP0600148A2 (en) 2006-05-29
KR20040022426A (ko) 2004-03-12
RU2268161C2 (ru) 2006-01-20
CA2448577C (en) 2008-05-06
CN100486826C (zh) 2009-05-13
RU2003137218A (ru) 2005-02-10
EP1395453B1 (en) 2011-03-23
JP2005515103A (ja) 2005-05-26
CN1533336A (zh) 2004-09-29
JP2008087764A (ja) 2008-04-17
EP1395453A1 (en) 2004-03-10
DE60239532D1 (de) 2011-05-05
PL373890A1 (pl) 2005-09-19
US20060175775A1 (en) 2006-08-10
AU2002305698B2 (en) 2007-06-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
PL211758B1 (pl) System kontroli wysokości prześwitu pomiędzy półosią pojazdu i ramą pojazdu
EP2810800B1 (en) Electronic height control system for a vehicle with multiple input signals
AU2002305698A1 (en) Trailing arm suspension and height control system with motorized valve therefor
US10836232B2 (en) Electronic height control system for a vehicle with multiple input signals
CA2410003C (en) Height control system and sensor therefor
US6915884B1 (en) Load sensing system
JPS6246704A (ja) 車高調整装置
MXPA96001602A (en) Height control valve with disc valve