專利名稱：電子壓縮空氣系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分的車輛電子壓縮空氣系統(tǒng)。
從WO 98/47751 A1中可知一種氣動(dòng)式車輛制動(dòng)系統(tǒng)，該系統(tǒng)設(shè)置有一壓縮機(jī)；至少一個(gè)空氣消耗回路，比如諸腳制動(dòng)回路、一手制動(dòng)回路、一低壓輔助回路和一高壓回路，其中諸回路設(shè)置有壓縮空氣存儲(chǔ)容器和諸指令閥。在壓縮機(jī)和至少一個(gè)消耗回路之間置有諸第一電動(dòng)閥門，這些閥門在斷電的常態(tài)下關(guān)閉；并且在壓縮機(jī)和輔助回路之間置有一第二電動(dòng)閥門，該閥門在斷電的常態(tài)下打開。諸閥門由一電子控制單元驅(qū)動(dòng)。諸空氣消耗回路的諸第一閥門的出口端經(jīng)諸止回閥與第二閥門的出口端連通，該閥門在斷電的常態(tài)下打開。如當(dāng)消耗回路之一需要壓縮空氣時(shí)，例如存儲(chǔ)容器壓力過低時(shí)，相應(yīng)的閥門便由控制單元啟動(dòng)，隨即由壓縮機(jī)來補(bǔ)償空氣需求，與此同時(shí)，輔助回路的第二閥門關(guān)閉。壓縮機(jī)的故障會(huì)導(dǎo)致壓力下降，這可由控制單元檢得，該控制單元將閥門關(guān)閉或使其保持關(guān)閉狀態(tài)，以保持回路中的壓力。一調(diào)壓閥決定了壓力水平。當(dāng)調(diào)壓閥發(fā)生故障時(shí)，通過一過壓閥來釋放過高的壓力。壓力傳感器監(jiān)測回路。諸回路通過常態(tài)時(shí)打開的第二閥門和連接于回路上游的止回閥來得到空氣供給。當(dāng)電系統(tǒng)失靈時(shí)，所有的閥門即處于常態(tài)之下。此時(shí)，壓縮機(jī)繼續(xù)運(yùn)行并通過輔助回路中正常態(tài)下打開的第二閥門向回路供應(yīng)空氣，系統(tǒng)的壓力由輔助回路中的一低壓安全閥來確定。如有一個(gè)閥門失靈，可通過輔助回路中的閥門和止回閥向相關(guān)的回路供應(yīng)空氣。由于每個(gè)消耗回路都裝配有一壓縮空氣存儲(chǔ)容器，現(xiàn)有的系統(tǒng)很復(fù)雜。
由德國專利100004091 C2可知一用于壓縮空氣系統(tǒng)的壓縮空氣供應(yīng)裝置，該系統(tǒng)配置有一多回路保護(hù)閥、一壓力調(diào)節(jié)器、一用于供應(yīng)帶有壓縮空氣的多回路保護(hù)閥回路的供應(yīng)管、以及一可由一氣動(dòng)切換裝置控制的壓縮機(jī)、一用于控制壓力調(diào)節(jié)器和所設(shè)置的切換裝置的控制導(dǎo)閥、以及一安裝在控制閥和切換裝置之間的節(jié)流閥。每個(gè)回路都置有一壓縮空氣存儲(chǔ)容器。導(dǎo)閥由一電子控制單元和/或調(diào)壓單元進(jìn)行控制和/或調(diào)節(jié)。壓力傳感器監(jiān)測回路和供應(yīng)管中的壓力。
在配置有壓縮空氣制動(dòng)系統(tǒng)的車輛中，眾所周知，為前軸和后軸制動(dòng)回路設(shè)置互相獨(dú)立的壓縮空氣存儲(chǔ)容器符合歐洲制動(dòng)器標(biāo)準(zhǔn)(EU BrakeDirective)。另外，壓縮空氣存儲(chǔ)容器也用于其它壓縮空氣消耗裝置，例如一空氣懸掛系統(tǒng)，從而保證制動(dòng)系統(tǒng)的功能不會(huì)受到此類的附加壓縮空氣消耗裝置操作時(shí)的不利影響?，F(xiàn)有的多個(gè)壓縮空氣消耗回路的壓縮空氣系統(tǒng)中設(shè)置獨(dú)立的壓縮空氣存儲(chǔ)容器的成本花費(fèi)很高。
本發(fā)明的目的是設(shè)計(jì)一種上述類型的壓縮空氣系統(tǒng)，除了制動(dòng)回路以外，諸多用于如一空氣懸掛回路之類的附加壓縮空氣消耗回路的壓縮空氣存儲(chǔ)容器可完全取消，又不必?fù)?dān)心對(duì)制動(dòng)回路有負(fù)面影響。
該目標(biāo)可由根據(jù)權(quán)利要求1的本發(fā)明來實(shí)現(xiàn)。
本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)和有利的改進(jìn)在所附的權(quán)利要求中有所說明。
本發(fā)明為在各個(gè)消耗回路配置電動(dòng)閥門，最好選用電磁閥。根據(jù)本發(fā)明所設(shè)計(jì)的壓縮空氣系統(tǒng)，可節(jié)約成本，因?yàn)楦郊訅嚎s空氣消耗裝置、尤其是空氣懸掛回路不再需要配置壓縮空氣存儲(chǔ)容器，包括相關(guān)的組件。顯然，腳制動(dòng)回路的存儲(chǔ)容器是不能省去的。根據(jù)本發(fā)明的設(shè)計(jì)，整個(gè)系統(tǒng)的成本降低。安裝的復(fù)雜程度減小。在需要壓力的情況下，只要制動(dòng)回路的制動(dòng)壓力符合法規(guī)，附加壓縮空氣消耗回路、尤其是空氣懸掛回路基本上可由腳制動(dòng)回路供氣，為此，必須打開常態(tài)下關(guān)閉的空氣懸掛回路的電磁閥，這是因?yàn)槟_制動(dòng)回路的電磁閥在常態(tài)下是打開的，或者換句話說，在斷電的常態(tài)下是打開的。這樣，在沒有壓縮空氣存儲(chǔ)容器的壓縮空氣懸掛回路中，只有當(dāng)電子控制的空氣懸掛回路(ECAS)需要壓縮空氣時(shí)才切換閥們，常態(tài)下關(guān)閉的電磁閥的切換頻率減少。系統(tǒng)安全性和可靠性得到提高。因?yàn)殡姶砰y是在正常操作中關(guān)閉的，在制動(dòng)回路中感覺不到由空氣懸掛回路所引起的反應(yīng)。
下面將在附圖
的基礎(chǔ)上對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更加詳細(xì)的說明，該圖示出了所發(fā)明的壓縮空氣系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)例。
在附圖中，壓力流體管用實(shí)線來表示，電器線路用虛線來表示。
圖中示出了一具有壓縮空氣供應(yīng)部分4和一壓縮空氣消耗部分6的壓縮空氣系統(tǒng)2。壓縮空氣供應(yīng)部分4包括一壓縮機(jī)7、一壓縮機(jī)控制裝置8和一空氣干燥部分10。
壓縮空氣消耗部分6上設(shè)有壓縮空氣分配管14、多個(gè)具有恢復(fù)彈簧的可電致動(dòng)電磁閥16、18、20、22、24以及多個(gè)壓縮空氣消耗回路26、28、30、32、34、36、38，這些消耗回路通過電磁閥供應(yīng)壓縮空氣。
一壓縮空氣供應(yīng)管40從壓縮機(jī)7通過一過濾器42、一空氣干燥器44和一止回閥46而通到分配管14，分配管14有通向諸電磁閥的諸分支管48、50、52、54、56。壓縮空氣管58、60、62、64、66經(jīng)諸電磁閥通向消耗回路。管子62設(shè)有分支管62’和62”，它們通向回路30和32，在管子62”處還放置有止回閥68。在供應(yīng)管52處置有一限壓器70。通向電磁閥22的管子54在限壓器70的下游形成分支。管子64設(shè)有分支管64’和64”，它們通向回路34和36。
壓力傳感器72、74、76、78、80、82監(jiān)測諸消耗回路和分配管14中的壓力，并將各個(gè)壓力作為壓力信號(hào)傳給直接控制諸電磁閥的電子控制單元84。
消耗回路26、28可為腳制動(dòng)回路。消耗回路30可為掛車制動(dòng)回路，在該情況中，通常有兩根管子一根供應(yīng)管和一根通向掛車的制動(dòng)管。消耗回路32可為帶有彈簧式儲(chǔ)能器的手制動(dòng)回路。消耗回路34和36可為二級(jí)消耗回路，比如駕駛室懸架、門控制器等，換句話說，所有與制動(dòng)回路無關(guān)的組件。消耗回路38設(shè)計(jì)為一空氣懸掛系統(tǒng)(用一風(fēng)箱來代表)的高壓回路。一空氣懸掛系統(tǒng)通常需要高壓，因?yàn)榭諝鈶覓祜L(fēng)箱通常具有很大的容積和相對(duì)較高的壓力。
腳制動(dòng)回路26、28設(shè)置有符合歐洲標(biāo)準(zhǔn)(EU Directive)98/12的壓縮空氣儲(chǔ)存容器90、92。
本發(fā)明的壓縮空氣系統(tǒng)可省去回路30、32、34、36、尤其是空氣懸掛回路38中的壓縮空氣存儲(chǔ)容器。例如，只要腳制動(dòng)回路26和28的制動(dòng)功能或制動(dòng)動(dòng)作不被削弱，即可允許由腳制動(dòng)回路(回路26和28)向其它壓縮空氣消耗回路進(jìn)行供氣。
通過一管子40’，壓縮機(jī)7由壓縮機(jī)控制器8機(jī)械(氣動(dòng))控制。壓縮機(jī)控制器8包括一額定寬度較小的電磁閥94，該電磁閥可由電子控制單元84切換。如圖所示，在斷電的正常狀態(tài)下它是打開的，此時(shí)，壓縮機(jī)7啟動(dòng)。如果要關(guān)閉壓縮機(jī)7，例如當(dāng)所有的消耗回路中都充滿壓縮空氣時(shí)，控制單元84便切換電磁閥94的位置，使可由壓力驅(qū)動(dòng)的壓縮機(jī)通過管子40’而關(guān)閉。如果將電磁閥94切換到斷電狀態(tài)，例如當(dāng)一消耗回路需要壓縮空氣時(shí)，再次將電磁閥94切換到圖示的正常狀態(tài)，由此，管子40’打開，壓縮機(jī)7重新啟動(dòng)。
空氣干燥部分10包括一具有較小額定寬度的電磁閥100，該電磁閥的進(jìn)口102與分配管14連通，且通過該電磁閥的其出口104與氣動(dòng)控制的截流閥106相連，該截流閥門與壓縮機(jī)7的供應(yīng)管40連通，用作為空氣干燥器的排氣口。
當(dāng)將電磁閥100切換到連通狀態(tài)時(shí)，壓縮機(jī)7不再向消耗回路中供充氣，而是通過閥門106向大氣排氣。在此同時(shí)，干燥空氣則由分配管14(與腳制動(dòng)回路的存儲(chǔ)容器90、92連接)經(jīng)電磁閥100、節(jié)流閥108和止回閥110流經(jīng)空氣干燥器44，使其干燥劑再生，然后再經(jīng)過濾器42和閥門106流入大氣。
標(biāo)號(hào)112表示一過壓閥。
電磁閥16、18、20、22、24由控制單元84控制，消耗回路26到34的電磁閥16到22處于斷電的正常狀態(tài)下的打開，而空氣懸掛回路38的電磁閥24處于在斷電的正常狀態(tài)下的關(guān)閉。也可使用諸導(dǎo)向控制電磁閥?；芈分械膲毫τ蓧毫鞲衅?2、74、76、78、80直接在電磁閥處監(jiān)測?？諝鈶覓旎芈?8由一控制裝置120(也稱為ECAS)電氣控制，該控制裝置通過一數(shù)據(jù)線122與電子控制單元84連接。
如當(dāng)一個(gè)消耗回路、例如回路30(掛車制動(dòng)回路)中的壓力下降時(shí)，腳制動(dòng)回路26和28會(huì)通過打開電磁閥來供應(yīng)壓縮空氣，限壓器70會(huì)將二級(jí)消耗回路30到36中的壓力調(diào)整到比腳制動(dòng)回路26和28中的壓力(例如10.5bar)更低的水平，例如8.5bar。空氣懸掛回路38由電磁閥24關(guān)閉，而不與其它回路連通。它通常具有較高的壓力，例如為12.5bar。
如果將空氣懸掛回路38中的存儲(chǔ)容器省去，如上所述，并且如由于特別描述的電磁閥的布置和構(gòu)造而成為可能，只有腳制動(dòng)回路的存儲(chǔ)容器的容量和消耗裝置較小極限容量存在。如果在沒有存儲(chǔ)容器的空氣懸掛系統(tǒng)中發(fā)生一少量的泄漏，通常需要通過電磁閥24進(jìn)行頻繁的調(diào)節(jié)。由于電磁閥24的額定寬度通常較大，相應(yīng)的調(diào)節(jié)算法就非常復(fù)雜，因此希望只有當(dāng)空氣懸掛回路的確需要壓縮空氣時(shí)才將電磁閥打開。這樣，就有可能省略以上所述的壓力調(diào)節(jié)。
在需要壓縮空氣的情況下，例如，由于壓力水平調(diào)節(jié)功能，控制裝置120通過數(shù)據(jù)線向電子控制單元84發(fā)送一壓縮空氣請(qǐng)求信號(hào)，該控制裝置通過數(shù)據(jù)線122與電子控制單元84連接。用以檢查制動(dòng)回路26和28中的壓力(或流量、空氣質(zhì)量或能量)是否符合給定值。如情況如此，那末控制單元84便將電磁閥24從關(guān)閉的正常位置切換到打開位置，從而通過常開的電磁閥16、18建立與存儲(chǔ)容器90、92之間的連通。然后，空氣懸掛回路38由制動(dòng)回路26、28的壓縮空氣存儲(chǔ)容器90、92經(jīng)打開的電磁閥16、18向空氣懸掛回路38進(jìn)行充氣。如果由壓力傳感器72、74測得的制動(dòng)回路中的壓力下降到特定的值以下，則電子控制單元84會(huì)檢測到這個(gè)情況，該控制單元據(jù)此將空氣懸掛回路38的電磁閥24關(guān)閉并通過壓縮機(jī)控制裝置8變換電磁閥94，啟動(dòng)壓縮機(jī)7。壓縮機(jī)向制動(dòng)回路供氣。當(dāng)制動(dòng)回路中存儲(chǔ)達(dá)到給定的壓力時(shí)，電子控制單元84將空氣懸掛回路的電磁閥24再次切換到打開位置，從而空氣懸掛回路由制動(dòng)回路或其壓縮空氣存儲(chǔ)容器90、92不斷充氣。由制動(dòng)回路進(jìn)行的這一循環(huán)充氣一直繼續(xù)到空氣懸掛回路38的壓力達(dá)到給定值時(shí)止。壓力請(qǐng)求信號(hào)消失，電磁閥24再次關(guān)閉，而制動(dòng)回路再次得到充氣。此后，將電磁閥94再次切換到排氣的正常狀態(tài)，以關(guān)閉壓縮機(jī)7，并打開管道40’。
壓縮機(jī)通常只向制動(dòng)回路26、28供氣。如有需要，也可向空氣懸掛回路供氣，在此情況下，根據(jù)制動(dòng)回路中的空氣壓力，可以關(guān)閉制動(dòng)回路中的電磁閥16、18。既然相關(guān)的消耗回路30到36中的壓力由限壓器70限定，那么二級(jí)回路的電磁閥20和22保持打開狀態(tài)。
如前所述已經(jīng)提到的那樣，空氣懸掛回路38通常具有高于其它回路的壓力等級(jí)；然而，相對(duì)來說，它對(duì)壓力的需求并不頻繁，因此，根據(jù)本發(fā)明，它在斷電的狀態(tài)下是關(guān)閉的。即使需要，它也可在一個(gè)十分短暫的時(shí)間內(nèi)(兆秒或幾分之一秒)不需要壓縮空氣，這就給出了允許與電子控制單元84建立聯(lián)系的某一極限時(shí)間；因此空氣懸掛回路在正常狀態(tài)下是關(guān)閉的?；芈?0到36由腳制動(dòng)回路26和28的存儲(chǔ)容器90和92供氣，而閥門16、18、20和22在正常運(yùn)行時(shí)的斷電狀態(tài)下是打開的。
除了壓力，還有可能監(jiān)測其它的狀態(tài)變量，例如消耗回路和分配管中的空氣流速、空氣質(zhì)量和能量。
權(quán)利要求
1.一種用于汽車的電子壓縮空氣系統(tǒng)，該壓縮空氣系統(tǒng)有一設(shè)有一壓縮機(jī)的壓縮空氣供應(yīng)部分和一設(shè)有多個(gè)腳制動(dòng)回路的壓縮空氣消耗部分，該壓縮空氣消耗部分有諸壓縮空氣消耗回路和諸壓縮空氣存儲(chǔ)容器，這些消耗回路通過諸電動(dòng)閥得到壓縮空氣的供應(yīng)，其中至少諸腳制動(dòng)回路中的壓力由諸傳感器監(jiān)測，這些傳感器的電信號(hào)由一控制諸電動(dòng)閥的電子控制單元評(píng)估，其特征在于，被設(shè)計(jì)成不帶有壓縮空氣存儲(chǔ)容器的壓縮空氣消耗回路(38)的電動(dòng)閥門(24)在斷電的正常狀態(tài)下關(guān)閉，而當(dāng)壓縮空氣消耗回路(38)需要壓縮空氣時(shí)可由電子控制單元(84)將其切換到打開狀態(tài)，從而與腳制動(dòng)回路(26、28)或它們的壓縮空氣存儲(chǔ)容器(90、92)以及/或壓縮空氣供應(yīng)部分(4)建立連通。
2.如權(quán)利要求1所述的壓縮空氣系統(tǒng)，其特征在于，壓縮空氣消耗回路(38)為一空氣懸掛回路。
3.如權(quán)利要求1所述的壓縮空氣系統(tǒng)，其特征在于，電子控制單元(84)在制動(dòng)回路(26、28)中的狀態(tài)變量(壓力、空氣流速、空氣質(zhì)量、能量)下降到一特定值以下時(shí)將壓縮空氣消耗回路(38)的電動(dòng)閥(24)關(guān)閉，將壓縮機(jī)(7)打開，向諸制動(dòng)回路再供氣，而當(dāng)諸制動(dòng)回路中的狀態(tài)變量值重新達(dá)到給定值時(shí)將電動(dòng)閥(24)再次打開，重復(fù)這一操作直到壓縮空氣消耗回路(38)被再次供氣以及諸制動(dòng)回路中的狀態(tài)變量的具體給定值在諸制動(dòng)回路中得到調(diào)整時(shí)為止，其后，再次將電磁閥(24)切換到關(guān)閉的正常位置，壓縮機(jī)重又關(guān)閉。
4.如以上權(quán)利要求中的一項(xiàng)所述的壓縮空氣系統(tǒng)，其特征在于，諸電動(dòng)閥(16、18、20、22、24)為電磁閥。
5.如權(quán)利要求1或3所述的壓縮空氣系統(tǒng)，其特征在于，壓縮空氣消耗回路(38)由一電子控制裝置(120)控制，該控制裝置通過一數(shù)據(jù)線(122)與電子控制單元(84)聯(lián)系。
6.如權(quán)利要求5所述的壓縮空氣系統(tǒng)，其特征在于，一壓縮空氣的需求經(jīng)數(shù)據(jù)線(122)傳送到控制裝置(120)。
7.如權(quán)利要求1所述的壓縮空氣系統(tǒng)，其特征在于，諸壓縮空氣消耗回路設(shè)有至少一個(gè)被設(shè)計(jì)成沒有壓縮空氣存儲(chǔ)容器的二級(jí)消耗回路(30、32、34、36)。
8.如權(quán)利要求7所述的壓縮空氣系統(tǒng)，其特征在于，二級(jí)消耗回路(30、32、34、36)中的壓力水平低于腳制動(dòng)回路(26、28)中的壓力水平。
9.如權(quán)利要求1、2、7和8所述的壓縮空氣系統(tǒng)，其特征在于，壓縮空氣消耗回路(38)中的壓力水平高于腳制動(dòng)回路(26、28)和二級(jí)消耗回路(30到36)中的壓力水平。
10.如權(quán)利要求7到9中的一項(xiàng)所述的壓縮空氣系統(tǒng)，其特征在于，在二級(jí)消耗回路(30、32、34、36)的電動(dòng)的閥門(20、22)的上游串聯(lián)有一限壓閥(70)。
11.如以上權(quán)利要求中的一項(xiàng)所述的壓縮空氣系統(tǒng)，其特征在于，空氣懸掛回路(38)的電磁閥(24)和壓縮空氣消耗回路(26到36)的電磁閥(16、18、20、22)與一共用壓縮空氣分配管(14)連接，在該分配管上連接有一與壓縮機(jī)(7)連通的壓縮空氣供應(yīng)管(40)。
12.如權(quán)利要求11所述的壓縮空氣系統(tǒng)，其特征在于，在壓縮空氣供應(yīng)管(40)中串聯(lián)有一空氣干燥器(44)和一止回閥(46)。
全文摘要
一種用于車輛的電子壓縮空氣系統(tǒng)設(shè)有一設(shè)有壓縮機(jī)(7)的壓縮空氣供應(yīng)部分(4)和一設(shè)有多個(gè)壓縮空氣消耗回路(26、28、30、32、34、36、38)的壓縮空氣消耗部分(6)，該消耗部分包括一空氣懸掛回路(38)和帶有壓縮空氣存儲(chǔ)容器(90、92)的諸腳制動(dòng)回路(26、28)。諸壓縮空氣消耗回路經(jīng)諸電磁閥(16、18、20、22、24)得到壓縮空氣的供應(yīng)。諸消耗回路中的壓力由諸傳感器(72、74、76、78、80)監(jiān)測，其電信號(hào)由一控制諸電動(dòng)閥的電子控制單元(84)評(píng)估。被設(shè)計(jì)成不帶有壓縮空氣存儲(chǔ)容器的壓縮空氣消耗回路(38)的電動(dòng)閥(24)在斷電的正常狀態(tài)下關(guān)閉，而其它的壓縮空氣消耗回路(26、28、30、32、34、36)，特別是腳制動(dòng)回路(26，28)的電磁閥(16、18、20、22)在斷電的正常狀態(tài)下打開。當(dāng)空氣懸掛回路(38)需要壓縮空氣時(shí)，其電磁閥(24)經(jīng)數(shù)據(jù)傳輸由電子控制單元(84)切換到打開位置，以建立與壓縮空氣供應(yīng)部分(4)和/或腳制動(dòng)回路(26、28)或它們的壓縮空氣存儲(chǔ)容器(90、92)連通，用以向空氣懸掛回路重新供氣。
文檔編號(hào)B60G17/00GK1826256SQ200480021262
公開日2006年8月30日 申請(qǐng)日期2004年7月12日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月28日
發(fā)明者C·戴特來福, H·戴克梅耶, F-D·利普爾特, J·萊因哈荻特, B·斯特利卡 申請(qǐng)人:威伯科有限合伙公司