空气管理系统及其操作方法转让专利

申请号 : CN201810324115.4

文献号 : CN108773253B

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发明人 : B·P·里迪福德

申请人 : 北京京西重工有限公司

摘要 :

空气管理系统及其操作方法。提供了一种空气管理系统和方法。所述系统包括加压空气源。歧管块联接到该加压空气源并且包括与该加压空气源流体连通的多个悬置阀,用于控制流至和来自多个空气弹簧的空气流。蓄压器联接到歧管块用于存储空气。蓄压器阀与多个悬置阀和蓄压器流体连通,以允许来自多个空气弹簧的排出空气进入蓄压器。电子控制单元电联接到多个悬置阀和蓄压器阀,用于控制操作蓄压器阀和多个悬置阀的顺序,以提供来自多个空气弹簧的增强的排气流,以在使车辆降低时保持车辆处于水平定向。

权利要求 :

1.一种用于控制机动车辆的空气悬架组件的空气管理系统,所述空气管理系统包括:加压空气源;

歧管块,所述歧管块联接到所述加压空气源并且包括与所述加压空气源流体连通的多个前悬置阀和多个后悬置阀,用于控制流至和来自多个前空气弹簧和多个后空气弹簧的空气流;

至少一个调平辅助子组件,所述至少一个调平辅助子组件与所述多个前悬置阀和所述多个后悬置阀流体连通,以允许流至和来自所述多个前空气弹簧和所述多个后空气弹簧的空气流;以及电子控制单元,所述电子控制单元电联接到所述多个前悬置阀和所述多个后悬置阀以及所述至少一个调平辅助子组件,用于控制操作所述至少一个调平辅助子组件以及所述多个前悬置阀和所述多个后悬置阀的顺序,以增强来自所述多个前空气弹簧和所述多个后空气弹簧的所述空气流,以在使所述车辆降低和升高中的至少一个时保持所述车辆处于水平定向,其中,所述空气管理系统包括排气阀,所述排气阀电联接到所述电子控制单元并且由所述电子控制单元控制以选择性地打开和关闭,以抑制和允许空气通过排气出口,其中,来自所述多个前空气弹簧和所述多个后空气弹簧的空气在使所述车辆降低时通过所述排气阀排出,其中,所述至少一个调平辅助子组件包括蓄压器和蓄压器阀,所述蓄压器联接到所述歧管块用于存储空气,所述蓄压器阀电联接到所述电子控制单元并且设置在所述歧管块中并且与所述多个悬置阀流体连通,以允许来自所述多个前空气弹簧和所述多个后空气弹簧的没有通过所述排气阀排出的空气进入所述蓄压器,以提供来自所述多个前空气弹簧和所述多个后空气弹簧的增强的排气流,以在使所述车辆降低时保持所述车辆处于水平定向。

2.根据权利要求1所述的空气管理系统,其中,所述加压空气源包括压缩机和联接到所述歧管块的存储器罐,并且所述歧管块还包括与所述多个前悬置阀和所述存储器罐流体连通的第一存储器阀。

3.根据权利要求2所述的空气管理系统,其中,所述至少一个调平辅助子组件包括联接在所述多个前悬置阀和所述第一存储器阀之间的歧管隔离阀,用于提供所述多个前空气弹簧与所述存储器罐的流体连通,并且所述歧管隔离阀电联接到所述电子控制单元,以独立于所述多个后空气弹簧向所述多个前空气弹簧提供独立的充气空气流,以在使所述车辆升高时保持所述车辆处于水平定向。

4.根据权利要求3所述的空气管理系统,其中,所述歧管块包括与所述多个后悬置阀和所述存储器罐联接的第二存储器阀,用于允许所述多个后空气弹簧与所述存储器罐的流体连通。

5.根据权利要求2所述的空气管理系统,所述空气管理系统还包括设置在所述歧管块中的至少一个存储器填充阀,用于填充所述存储器罐。

6.根据权利要求2所述的空气管理系统,其中,所述压缩机限定用于从所述空气管理系统排出空气的所述排气出口,并且包括所述排气阀。

7.根据权利要求2所述的空气管理系统,其中,所述压缩机包括用于减少通过所述空气管理系统传送的空气中的水分的空气干燥器。

8.根据权利要求1所述的空气管理系统,其中,所述至少一个调平辅助子组件还包括一对角部蓄压器阻断阀,所述一对角部蓄压器阻断阀中的每一个均联接到所述蓄压器和所述多个前悬置阀以及所述电子控制单元,以允许来自所述多个前空气弹簧和所述多个后空气弹簧的排出空气进入所述蓄压器,以提供来自所述多个前空气弹簧和所述多个后空气弹簧的增强的排气流,以在使所述车辆降低时保持所述车辆处于水平定向。

9.根据权利要求1所述的空气管理系统,所述空气管理系统还包括压力传感器,所述压力传感器设置在所述歧管块中并且电联接到所述电子控制单元,用于测量所述歧管块和所述加压空气源以及所述多个前空气弹簧和所述多个后空气弹簧中的至少一个中的压力。

10.一种在使车辆降低和升高中的一个期间操作空气管理系统的方法,所述方法包括以下步骤:操作联接到多个前空气弹簧的多个前悬置阀和联接到多个后空气弹簧的多个后悬置阀,以开始使所述车辆降低和升高中的一个;

操作联接到所述多个前悬置阀和所述多个后悬置阀的至少一个调平辅助子组件;

使用所述至少一个调平辅助子组件来提供流至和来自所述多个前空气弹簧和所述多个后空气弹簧中的至少一个的增强的空气流;以及在使所述车辆降低和升高中的至少一个时保持所述车辆处于水平定向,

其中,操作联接到所述多个前空气弹簧的所述多个前悬置阀和联接到所述多个后空气弹簧的所述多个后悬置阀,以开始使所述车辆降低和升高中的一个的所述步骤包括以下步骤:打开联接到所述多个前空气弹簧的所述多个前悬置阀和联接到所述多个后空气弹簧的所述多个后悬置阀,以开始使所述车辆降低,其中,所述方法还包括以下步骤:打开联接到所述多个前悬置阀和所述多个后悬置阀的排气阀,以从所述多个前空气弹簧和所述多个后空气弹簧排出空气,并且其中,操作联接到所述多个前悬置阀和所述多个后悬置阀的至少一个调平辅助子组件的所述步骤包括以下步骤:打开联接到蓄压器并且联接到所述多个前悬置阀和所述多个后悬置阀的蓄压器阀,以允许来自所述多个前空气弹簧和所述多个后空气弹簧的没有通过所述排气阀排出的空气被排出到所述蓄压器。

11.根据权利要求10所述的方法,其中,打开联接到所述多个前空气弹簧的所述多个前悬置阀和联接到所述多个后空气弹簧的所述多个后悬置阀,以开始使所述车辆降低的所述步骤包括以下步骤:依次打开联接到所述多个前空气弹簧的所述多个前悬置阀和联接到所述多个后空气弹簧的所述多个后悬置阀;以及利用压力传感器读取所述多个前空气弹簧和所述多个后空气弹簧的压力。

12.根据权利要求10所述的方法,所述方法还包括以下步骤:

响应于达到适当的车辆平衡而关闭所述多个前悬置阀和所述多个后悬置阀;

打开所述排气阀以将空气从所述蓄压器排出到大气;以及

响应于空气被排出到所述大气来关闭所述排气阀和所述蓄压器阀。

13.根据权利要求10所述的方法,其中,操作联接到所述多个前空气弹簧的所述多个前悬置阀和联接到所述多个后空气弹簧的所述多个后悬置阀以开始使所述车辆降低和升高中的一个的所述步骤包括以下步骤:打开联接到所述多个前空气弹簧的所述多个前悬置阀和联接到所述多个后空气弹簧的所述多个后悬置阀,以开始使所述车辆升高。

14.根据权利要求13所述的方法,所述方法还包括以下步骤:

保持歧管隔离阀关闭;以及

打开联接到所述多个前悬置阀和存储器罐的第一存储器阀;以及

打开联接到所述多个后悬置阀和所述存储器罐的第二存储器阀。

15.根据权利要求10所述的方法,其中,操作联接到多个前空气弹簧的多个前悬置阀和联接到多个后空气弹簧的多个后悬置阀以开始使所述车辆降低和升高中的一个的所述步骤能够包括以下步骤:打开联接到所述多个前空气弹簧的所述多个前悬置阀以开始使所述车辆降低,并且其中,操作联接到所述多个前悬置阀和所述多个后悬置阀的所述至少一个调平辅助子组件的所述步骤包括以下步骤:打开联接到蓄压器并且联接到多个前悬置阀中的一个的第一角部蓄压器阻断阀,所述多个前悬置阀联接到多个前空气弹簧;

打开联接到所述蓄压器并且联接到所述多个前悬置阀中的另一个的第二角部蓄压器阻断阀;以及响应于达到适当的车辆平衡而关闭所述第一角部蓄压器阻断阀和所述第二角部蓄压器阻断阀。

16.根据权利要求15所述的方法,所述方法还包括以下步骤:

打开联接到多个后空气弹簧的多个后悬置阀;

打开联接到所述多个前悬置阀和所述多个后悬置阀的排气阀,以从所述多个后空气弹簧排出空气;

响应于达到所述适当的车辆平衡而关闭所述多个后悬置阀和所述排气阀;并且其中,操作联接到所述多个前悬置阀和所述多个后悬置阀的所述至少一个调平辅助子组件的所述步骤包括以下步骤:打开联接到所述蓄压器并且联接到所述多个前悬置阀和所述多个后悬置阀的蓄压器阀。

17.根据权利要求16所述的方法,所述方法还包括以下步骤:打开所述排气阀以将空气从所述蓄压器排出到大气。

说明书 :

空气管理系统及其操作方法

技术领域

[0001] 本公开涉及一种用于控制机动车辆的空气悬架组件的空气管理系统。更具体地,本公开涉及一种用于在降低或升高车辆时保持车辆处于水平定向(level orientation)的空气悬架控制系统,以及操作空气管理系统以相应地控制该空气悬架组件的方法。

背景技术

[0002] 空气悬架组件在本领域中已知用于机动车辆。这种空气悬架组件通常包括多个空气弹簧,每个空气弹簧用于将机动车辆的车身和车轮中的一个相互连接,用于衰减车身与车轮之间的相对力并且用于调节机动车辆的高度。
[0003] 为了控制这种空气悬架组件,通常使用空气管理系统。空气弹簧通常经由一个或更多个空气管线连接到空气管理系统的歧管块(manifold block)。空气管理系统还可以包括压缩机和/或泵,其包括联接到歧管的马达以提供加压空气来填充空气弹簧。由于湿气可能成为空气悬架系统的一个问题,因此空气管理系统还可以包括干燥器。尽管在空气弹簧的充气或排气过程中可能需要高流速,但高流速仍然会对干燥器的操作产生不利影响和/或允许过量的水分驻留在空气管理系统中。
[0004] 另外,当升高或降低车辆时,希望保持恒定的车辆“水平线(horizon)”,也称为同步调平(concurrent leveling)或一个动作调平(one motion leveling)。换句话说,重要的是,与车辆后部的空气弹簧相比,车辆前部的空气弹簧以一致的方式充气和/或排气,使得车辆在其升高或降低时通常保持前后水平。车辆前部和车辆后部的空气弹簧中的压力水平可以根据车辆的重量分布和车辆在任何给定时间的装载而变化。压力水平的这种差异可能使空气管理系统保持车辆“水平线”的能力进一步复杂化。因此,仍然需要改进空气管理系统和操作空气管理系统的方法,以在车辆升高或降低时提供从前到后的水平车辆定向,同时保持干燥器操作以及空气悬架和空气管理系统内适当的湿度水平。

发明内容

[0005] 提供了一种用于控制机动车辆的空气悬架组件的空气管理系统。空气管理系统包括加压空气源。空气管理系统还包括歧管块,该歧管块联接到所述加压空气源并且包括与所述加压空气源流体连通的多个前悬置阀和多个后悬置阀,用于控制流至和来自多个前空气弹簧和多个后空气弹簧的空气流。至少一个调平辅助子组件与多个悬置阀流体连通以允许流至和来自所述多个前空气弹簧和所述多个后空气弹簧的空气流。电子控制单元电联接到所述多个前悬置阀和所述多个后悬置阀以及所述至少一个调平辅助子组件,用于控制操作所述至少一个调平辅助子组件以及所述多个前悬置阀和所述多个后悬置阀的顺序,以增强来自所述多个前空气弹簧和所述多个后空气弹簧的所述空气流,以在使车辆降低和升高中的至少一个时保持车辆处于水平定向,其中,所述空气管理系统包括排气阀,所述排气阀电联接到所述电子控制单元并且由所述电子控制单元控制以选择性地打开和关闭,以抑制和允许空气通过排气出口,其中,来自所述多个前空气弹簧和所述多个后空气弹簧的空气在使所述车辆降低时通过所述排气阀排出,其中,所述至少一个调平辅助子组件包括蓄压器和蓄压器阀,所述蓄压器联接到所述歧管块用于存储空气,所述蓄压器阀电联接到所述电子控制单元并且设置在所述歧管块中并且与所述多个悬置阀流体连通,以允许来自所述多个前空气弹簧和所述多个后空气弹簧的没有通过所述排气阀排出的空气进入所述蓄压器,以提供来自所述多个前空气弹簧和所述多个后空气弹簧的增强的排气流,以在使所述车辆降低时保持所述车辆处于水平定向。
[0006] 提供了一种在使车辆降低和升高中的一个期间操作空气管理系统的方法。该方法包括操作联接到多个前空气弹簧的多个前悬置阀和联接到多个后空气弹簧的多个后悬置阀以开始使车辆降低和升高中的一个的步骤。该方法以操作联接到所述多个前悬置阀和所述多个后悬置阀的至少一个调平辅助子组件来继续。该方法还包括使用所述至少一个调平辅助子组件来提供流至和来自所述多个前空气弹簧和所述多个后空气弹簧中的至少一个的增强的空气流的步骤。该方法以下述步骤结束:在使车辆降低和升高中的至少一个时保持车辆处于水平定向。在上述方法中,操作联接到所述多个前空气弹簧的所述多个前悬置阀和联接到所述多个后空气弹簧的所述多个后悬置阀,以开始使所述车辆降低和升高中的一个的所述步骤包括以下步骤:打开联接到所述多个前空气弹簧的所述多个前悬置阀和联接到所述多个后空气弹簧的所述多个后悬置阀,以开始使所述车辆降低,其中,所述方法还包括以下步骤:打开联接到所述多个前悬置阀和所述多个后悬置阀的排气阀,以从所述多个前空气弹簧和所述多个后空气弹簧排出空气,并且其中,操作联接到所述多个前悬置阀和所述多个后悬置阀的至少一个调平辅助子组件的所述步骤包括以下步骤:打开联接到蓄压器并且联接到所述多个前悬置阀和所述多个后悬置阀的蓄压器阀,以允许来自所述多个前空气弹簧和所述多个后空气弹簧的没有通过所述排气阀排出的空气被排出到所述蓄压器。
[0007] 因此,本发明在其最广泛的方面提供了一种空气管理系统,其提供恒定的车辆“水平线”(即水平车辆),同时在空气管理系统和空气悬架系统中保持适当水平的水分。

附图说明

[0008] 本发明的优点将容易理解,因为通过参考下面结合附图考虑的详细描述,本发明的优点将变得更好理解,其中:
[0009] 图1是根据本公开的方面的空气管理系统的第一实施方式的示意图;
[0010] 图2是根据本公开的方面的空气管理系统的第二实施方式的示意图;
[0011] 图3是根据本公开的方面的空气管理系统的第三实施方式的示意图;
[0012] 图4是例示出根据本公开的方面的在使车辆降低和升高中的一个期间操作空气管理系统的方法的步骤的流程图;
[0013] 图5是例示出根据本公开的方面的在使车辆降低期间操作空气管理系统的第一实施方式的方法的步骤的流程图;
[0014] 图6是例示出根据本公开的方面的在使车辆升高期间操作空气管理系统的第二实施方式的方法的步骤的流程图;以及
[0015] 图7是示出根据本公开的方面的在使车辆降低期间操作空气管理系统的第三实施方式的方法的步骤的流程图。

具体实施方式

[0016] 参照附图,空气管理系统20、120、220的示例性实施方式总体上被示出为用于控制具有车身和四个车轮的机动车辆的空气悬架组件。另外,还公开了操作空气管理系统20、120、220的方法。
[0017] 如图1中最佳示出的,空气管理系统20的第一实施方式(即,针对同步降低)连接到使车辆的车身和前轮互连的一对前空气弹簧22和使车辆的车身和后轮互连的一对后空气弹簧24。空气弹簧22、24抑制车身与车轮之间的相对力,并且使机动车辆升高和降低至期望的高度或平衡(trim)。
[0018] 空气管理系统20包括:加压空气源26,该加压空气源26通常连接到空气弹簧22、24,用于提供用于填充空气弹簧22、24的加压空气;歧管块28,该歧管块28联接到加压空气源26并且包括多个阀32、34、35、36、38、40,用于控制哪些空气弹簧22、24被填充和排空。更具体地,加压空气源26包括用于提供加压空气的压缩机44和用于容纳一定量的加压空气的存储器罐(reservoir tank)46。应当理解,虽然加压空气源26包括存储器罐46和压缩机44二者,但是加压空气源26可以替代地包括例如能够提供加压空气的其它部件和/或仅包括压缩机44。空气管理系统20还包括用于减少空气管理系统20中的空气的水分含量的干燥器
48和用于确定空气管理系统20中的压力的至少一个压力传感器50。此外,空气管理系统20包括电子控制单元52,该电子控制单元52设置在歧管块28中或与歧管块28联接,并且电联接到阀30、34、35、36、38、40、42和压缩机44,用于控制空气管理系统20。电子控制单元52因此可以操作压缩机44和阀30、34、35、36、38、40、42以填充或排空空气弹簧22、24。空气管理系统20的高度变化能力可以用于执行这样的功能,例如由于负载变化而保持车辆行驶高度,使车辆的速度降低以提供改善的燃料经济性,使车辆降低以提供便于进入和离开车辆,以及用于调节车辆各侧的高度以补偿车辆的侧向负载变化。
[0019] 压缩机44限定用于将空气接收到压缩机44中的空气入口54以及用于通过空气入口54抽吸空气的马达56。压缩机44还限定主出口58,用于将压缩机44与存储器罐46和空气弹簧22、24流体地连接,并通过歧管块28向存储器罐46和空气弹簧22、24提供空气。此外,压缩机44限定了用于从空气管理系统20排出或释放空气的排气出口60。排气消声器61连接到排气出口60。也可以存在增压入口端口62以增强压缩机44的性能。压缩机44包括电联接到电子控制单元52并由电子控制单元52控制的排气阀30,用于选择性地打开和关闭排气阀30以抑制或允许空气通过排气出口60。压缩机44还可以包括可以由排气阀30控制的常开干燥器控制阀42;然而应当理解的是,该常开干燥器控制阀42是可选的。压缩机44还可以包括一系列其它控制阀,该一系列其它控制阀能够实现压缩机44的功能,诸如压力、排气和增压。
[0020] 歧管块28流体地连接空气弹簧22、24、压缩机44、干燥器48和存储器罐46。歧管块28限定压缩机入口端口63。基础气动管线64在压缩机44的主出口58与歧管块28的压缩机入口端口63之间延伸,用于在歧管块28与压缩机44之间传送空气。
[0021] 歧管块28还限定增压端口65。增压管线66在压缩机44的增压入口端口62与歧管块28的增压端口65之间延伸,用于在歧管块28与压缩机44之间传送补充空气。
[0022] 如果需要,歧管块28另外限定外部通风孔67以使电子控制单元52通风。至少一个存储器填充阀32也设置在歧管块28中,用于填充存储器罐46。另选地,所述至少一个存储器填充阀32可以联接到存储器罐46本身(也在图1中示出)。
[0023] 歧管块28还限定四个悬置端口68,这四个悬置端口68中的每一个均流体地连接到压缩机入口端口62,位于歧管块28内。多个悬架气动管线70中的每一个均在悬置端口68中的一个与空气弹簧22、24中的一个之间延伸,用于在歧管块28与空气弹簧22、24之间传送空气。歧管块28还包括多个前悬置阀34,前悬置阀34中的每一个均与歧管块28内的悬置端口68中的一个串联(in line with),用于抑制和允许空气在歧管块28与前空气弹簧22之间传送。类似地,歧管块28包括多个后悬置阀35,所述多个后悬置阀35中的每一个均与歧管块28内的悬置端口68中的一个串联,用于抑制和允许空气在歧管块28与后空气弹簧24之间传送。悬置阀34、35中的每一个均与电子控制单元52电联接,用于选择性地打开和关闭悬置阀
34、35。
[0024] 为了在四轮空气悬架系统的排气上提供高流量,采用四个悬置阀34、35–车辆的每个角部一个悬置阀。四个悬置阀34、35可用于在任何给定时间排气或充气单个轴,以从前向后均等地使车辆降低或升高。应当理解的是,本公开不限于附图中所例示和本文所讨论的悬置阀34、35的类型、数量和构造,并且可以替代地采用将歧管块28与空气弹簧22、24隔离的任何设计。
[0025] 存储器罐46储存来自压缩机44的加压空气,用于分配到空气弹簧22、24。由于存储器罐46中的加压空气的储存能量,空气管理系统20能够独立地调节每个车轮的高度并且能够比没有存储器罐46的情况下所能够提升的速度更快地升起车辆。歧管块28限定流体地连接到存储器罐46的存储器端口72。具体地,存储器气动管线74从存储器端口72延伸到存储器罐46,用于在歧管块28与存储器罐46之间传送空气。
[0026] 歧管块28还包括第一存储器阀36和第二存储器阀38,第一存储器阀36和第二存储器阀38中的每一个均被设置成与歧管块28内的存储器端口72串联并且电联接到电子控制单元52并由该电子控制单元52控制,用于选择性地抑制和允许空气在歧管块28与加压空气源26(即,存储器罐46)之间传送。因此,存储器阀36、38与多个悬置阀34、35以及加压空气源26流体连通。第一存储器阀36和第二存储器阀38以彼此平行的关系定位,从而允许第一存储器阀36和第二存储器阀38中的一个或二者在任何给定时间关闭。虽然公开了存储器阀
36、38是平行的,但应当理解的是,可以采用存储器阀36、38的其它布置。
[0027] 某些类型的压缩机44(诸如图1至图3中示出的压缩机)可以通过引入来自外部源的附加压力来使标称空气流量增加。因此,歧管块28还包括电联接到电子控制单元52并由该电子控制单元52控制的增压阀40,并且增压管线66在存储器罐46与压缩机44的增压入口端口62之间延伸,用于选择性地直接连接存储器罐46和压缩机44的增压入口端口62。来自存储器46的加压空气可以用于增压压缩机44的输入,并因此空气弹簧22、24可以比不增压时更快地被填充。增压阀40电联接到电子控制单元52,用于选择性地打开和关闭增压阀40。歧管块28还包括设置在增压阀40与增压端口65之间的增压止回阀78,以允许空气从存储器罐46通过增压阀40流到增压端口65并防止空气从增压端口65向增压阀40流动。这防止了“湿”空气(即,未通过干燥器48的空气)从压缩机44进入歧管块28。
[0028] 压缩机44包括联接到压缩机44的主出口58的干燥器48。应当理解的是,尽管干燥器48可以集成在压缩机44中,但它可以替代地与压缩机44分离,例如与压缩机44的主出口58和歧管块28联接。干燥器48在通过基础气动管线64传送到歧管块28的空气进入存储器罐
46和空气弹簧22、24之前减少其中的湿气。湿气是这种加压系统的常见问题,因为大气中的水蒸气可能会在单元内部凝结,并造成腐蚀以及在寒冷的天气条件下冻结部件的问题。例如,干燥器48通常包括置于其中的干燥剂,用于吸收通过基础气动管线64传送的系统中的过量水分。干燥剂的含水量随着空气通过基础气动管线64远离压缩机44而增加,并且干燥剂的含水量随着空气通过干燥器48并从排气出口60和排气消声器61流出而降低。压缩机44中的附加控制阀可以用于引导流动。
[0029] 压力传感器50设置在歧管块28中并且电联接到电子控制单元52,用于测量歧管块28、加压空气源26(例如,存储器罐46)和/或空气弹簧22、24中的压力。为了获得空气弹簧
22、24中的每一个或存储器罐46的单独读数,歧管块28可以被抽空,并然后用于所讨论的装置的阀瞬时打开。
[0030] 常开干燥器控制阀42可以与压缩机入口端口62串联地设置在压缩机44中。另选地,干燥器控制阀42可以设置在压缩机入口端口62处或歧管块28中的其它地方。干燥器控制阀42也可以电联接到电子控制单元52,用于选择性地打开和关闭干燥器控制阀42。在大多数情况下,干燥器控制阀42可以保持打开以允许空气来回流入和流出歧管块28。然而,当需要存储器罐46或空气弹簧22、24的任何组合的单独压力读数时,干燥器控制阀42可以连同空气弹簧22、24或其它空气弹簧22、24以及存储器罐46一起关闭,从而将干燥器48的容积与歧管块28隔离。由于歧管块28主要由将部件连接在一起的小钻孔组成,因此随着干燥器控制阀42关闭,暴露于压力传感器50的空气量非常少,这与歧管块28、干燥器48、以及基础气动管线64的容积相反。这使得特定装置的压力读数几乎瞬间稳定并且空气量损失非常小,从而使其更快且更高效。因此,利用干燥器控制阀42可以提高获得压力读数的速度和效率。空气管理系统20还可以在歧管块28与空气弹簧22、24之间包括附加的止回阀80(例如,连接到悬架气动管线70,该悬架气动管线70连接到前空气弹簧22)。
[0031] 空气管理系统(诸如空气管理系统20)由于空气干燥器48所需的最小流速以及客户要求(诸如降低期间保持车辆处于水平定向)而可能需要较高的排气流量。具体地,期望通过将两个轴(前轴和轴后)一起移动来减小使车辆降低期间的“水平线”效应(也称为驼峰(camel))。这种“水平线”效应可能是由于针对每个轴的平均压力(即,前空气弹簧22中的压力和后空气弹簧24中的压力)不同而导致的,并且除非排气路径(例如,通过排气阀30的排气路径)大到足以消除车轴之间的气动串扰,否则具有较高压力的轴回流到较低压力轴并使其升高而不是降低。虽然歧管块28中的至少一个压力传感器50提供直接反馈以确定是否正在产生空气流并且排气功能是否操作,但是在不增大排气路径的情况下可能难以消除气动串扰。气动串扰取决于轴重差异、空气弹簧22、24的设计以及针对每个轴的压力。总体系统排气流量通常由空气干燥器48(即,空气干燥器48的孔口)的尺寸和排气节流阀79来控制。然而,已知的设计以牺牲干燥器48的露点要求为代价来扩大排气阀30。为了解决这个问题,扩大的排气路径(例如,通过排气阀30)需要重新设计压缩机44,这可能不容易实现。
[0032] 因此,空气管理系统20另外包括至少一个调平辅助子组件81,以在使车辆升高和降低时保持车辆处于水平定向。根据一个方面,所述至少一个调平辅助子组件81包括联接到歧管块28用于存储空气的蓄压器(accumulator)82以及与多个悬置阀34、35和蓄压器82流体连通的蓄压器阀84以允许来自多个空气弹簧22、24的排出空气进入蓄压器82。电子控制单元52电联接到蓄压器阀84,用于控制操作蓄压器阀84和多个悬置阀34、35的顺序,以提供来自多个空气弹簧22、24的增强的排气流,以在使车辆降低时保持车辆处于水平定向。
[0033] 因此,蓄压器82和蓄压器阀84提供附加的排气路径,但是这个附加的排气路径不会立即将空气排出到大气。相反,流入蓄压器82的排出空气被储存并稍后在降低事件完成后排出到大气。因此,附加路径的使用不会影响干燥器48的露点要求。轴速率根据轴重可能仍然略有不同(即,一个轴可能首先达到目标高度),但是“水平线”效应至少会减小。
[0034] 还应当理解的是,本文所公开的空气管理系统20的配置在满足空气干燥器48的最小流量要求的同时提供了快速排气速率。如此,这确保了排出的空气将足以充分地补充干燥器48中的干燥剂。
[0035] 如图2中最佳示出的,总体示出了空气管理系统120的第二实施方式(即,针对同步升高),其中相同的附图标记表示第一实施方式的相同部分。因此,仅描述第一实施方式与第二实施方式之间的差异。空气管理系统120的第二实施方式的至少一个调平辅助子组件81不包括蓄压器82或蓄压器阀84。
[0036] 与车辆降低一样,同样期望在使车辆升高时减小任何“水平线”效应或驼峰。所以通过使两个车轴(前轴和后轴)一起移动来使车辆升高是很重要的。然而,轴压差(即,前空气弹簧22中的压力与后空气弹簧24中的压力相比)可能使得空气在流入高压空气弹簧22、24之前流入低压空气弹簧22、24中。因此,空气管理系统120的第二实施方式的至少一个调平辅助子组件81另外包括设置在歧管块28中并且联接在多个前悬置阀34与第一存储器阀
36之间并联接到压缩机入口端口63的歧管隔离阀86,用于提供多个前空气弹簧22与存储器罐46(以及到压缩机44)的流体连通。第二存储器阀38与多个后悬置阀35和存储器罐46联接,用于允许多个后空气弹簧24与存储器罐46的流体连通(多个后空气弹簧24也通过压缩机入口端口63联接到压缩机44)。电子控制单元52电联接到歧管隔离阀86,用于控制操作存储器阀36、38和多个悬置阀34、35的顺序,以将独立的充气空气流分别从多个后空气弹簧24提供至多个前空气弹簧22,以在使车辆升高时保持车辆处于水平定向。
[0037] 歧管隔离阀86有效地将歧管块28分成两部分(前轴和后轴),并且存储器阀36、38分别端口连接到每个轴。随着来自存储器罐46的气动管线(例如存储器气动管线74)大到足以不会限制空气进入到前轴和后轴(前后空气弹簧22、24)中,每个轴实际上将具有独立的升高能力。同样,轴速率可能根据轴重略有不同(即,一个轴可能首先达到目标高度),但是“水平线”效应将减小。
[0038] 如图3所示,总体示出了空气管理系统220的第三实施方式(针对同步降低),其中相同的附图标记表示第一实施方式的相同部分。因此,仅描述第三实施方式与第一实施方式之间的差异。空气管理系统220的第三实施方式的至少一个调平辅助子组件81包括联接到蓄压器82和歧管块28(即,联接到多个前悬置阀34)的一对角部蓄压器阻断阀88、90。具体地,第一角部蓄压器阻断阀88联接到蓄压器82并且联接到多个前悬置阀34中的一个(例如,左前悬置阀34),所述多个前悬置阀34中一个联接到多个前空气弹簧22中的一个(例如,左前空气弹簧22)。类似地,第二角部蓄压器阻断阀90联接到蓄压器82并且联接到多个前悬置阀34中的另一个(例如,右前悬置阀34),所述多个前悬置阀34中的另一个也联接到多个前空气弹簧22中的另一个。尽管两个角部蓄压器阻断阀88、90都示出为联接到同一个蓄压器82,但应当理解,可以替代地使用多于一个的蓄压器82。所述至少一个调平辅助子组件81的蓄压器82联接到歧管块28以存储空气。空气管理系统220的第三实施方式的至少一个调平辅助子组件81还包括与多个悬置阀34、35以及蓄压器82流体连通的蓄压器阀84,以允许从多个空气弹簧22、24排出的空气进入蓄压器82。蓄压器阀84另外还用于在使车辆降低完成之后从蓄压器82排出空气。电子控制单元52电联接到蓄压器阀84以及一对角部蓄压器阻断阀88、90,用于控制操作蓄压器阀84以及一对角部蓄压器阻断阀88、90和多个悬置阀34、35的顺序,以提供来自多个空气弹簧22、24的增强的排气流,在使车辆降低时保持车辆处于水平定向。
[0039] 虽然空气管理系统20、120、220被示出为单独的实施方式,但应当理解,这些空气管理系统20、120、220中的每一个的特征可以被集成到单个系统中。具体地,空气管理系统20、220可以另外包括联接在多个前悬置阀34与第一存储器阀36之间的歧管隔离阀86,用于提供例如多个前空气弹簧22与存储器罐46的流体连通。而且,空气管理系统20的第二存储器阀38可以与多个后悬置阀35以及存储器罐46分开地联接,以允许多个后空气弹簧24与存储器罐46的流体连通。另选地,空气管理系统120可以另外包括:一个或更多个角部蓄压器阻断阀88、90;联接到歧管块28以用于存储空气的蓄压器82;以及与多个悬置阀34、35和蓄压器82流体连通的蓄压器阀84,以允许来自多个空气弹簧22、24的排出空气进入蓄压器82。
[0040] 如图4至图7最佳示出的,提供了一种在使车辆降低和升高中的一个期间操作空气管理系统20、120、220的方法。该方法包括操作联接到多个前空气弹簧22的多个前悬置阀34和联接到多个后空气弹簧24的多个后悬置阀35以开始使车辆降低和升高中的一个的步骤300。具体地,如图5所示,利用空气管理系统20的第一实施方式,步骤300可以包括步骤302:
打开联接到多个前空气弹簧22的多个前悬置阀34以及联接到多个后空气弹簧24的多个后悬置阀35,以开始使车辆降低。可以依次打开多个悬置阀34、35以(使用歧管块28中的至少一个压力传感器50)读取弹簧压力和/或在打开蓄压器阀84之前减小峰值阀电流。因此,打开联接到多个前空气弹簧22的多个前悬置阀34以及联接到多个后空气弹簧24的多个后悬置阀35以开始使车辆降低的所述步骤302可以包括步骤304:依次打开联接到多个前空气弹簧22的多个前悬置阀34和联接到多个后空气弹簧24的多个后悬置阀35,以开始使车辆降低。接下来,在打开排气阀30之前利用压力传感器50读取多个前空气弹簧22和多个后空气弹簧24的压力(步骤306)。压力读数可以确定降低或升高车辆的模式。该方法还可以包括步骤310:打开联接到多个前悬置阀34和多个后悬置阀35的排气阀30,以从多个前空气弹簧22和多个后空气弹簧24排出空气。该方法可以以如下步骤来继续进行,即步骤312:操作联接到多个前悬置阀34和多个后悬置阀35的至少一个调平辅助子组件81。
[0041] 更详细地,步骤312可以包括步骤314:打开联接到蓄压器82以及多个前悬置阀34和多个后悬置阀35的蓄压器阀84,以允许来自多个前空气弹簧22和多个后空气弹簧24的没有通过排气阀30排出的空气被排出到蓄压器82。该方法包括步骤316:使用所述至少一个调平辅助子组件81来提供流至和来自多个前空气弹簧22和多个后空气弹簧24中的至少一个的增强的空气流。该方法还可以包括步骤318:响应于达到适当的车辆平衡而关闭多个前悬置阀34和多个后悬置阀35。该方法可以以如下步骤来继续进行,即步骤320:打开排气阀30以将空气从蓄压器82排出到大气,以及步骤322:响应于空气被排出到大气而关闭排气阀30和蓄压器阀84。然后,该方法包括步骤324:在使车辆降低和升高中的至少一个时保持车辆处于水平定向。
[0042] 参照图6,利用空气管理系统120的第二实施方式,操作联接到多个前空气弹簧22的多个前悬置阀34和联接到多个后空气弹簧的多个后悬置阀35以开始使车辆降低和升高中的一个的所述步骤300可以包括步骤326:打开联接到多个前空气弹簧22的多个前悬置阀34和联接到多个后空气弹簧24的多个后悬置阀35以开始使车辆升高。操作联接到多个前悬置阀34和多个后悬置阀35的至少一个调平辅助子组件81的步骤312可以包括步骤328:保持歧管隔离阀86关闭。该方法还可以包括步骤330:打开联接到多个前悬置阀34和存储器罐46的第一存储器阀36,以及步骤332:打开联接到多个后悬置阀35和存储器罐46的第二存储器阀38。同样,可以在打开存储器阀36、38之前依次打开多个悬置阀34、35,以减小峰值阀电流。另外,在打开歧管隔离阀86以允许前轴压力进入歧管块28中的至少一个压力传感器50之后,压力读取可以完成。如同采用空气管理系统20的第一实施方式的方法一样,该方法包括步骤322:使用至少一个调平辅助子组件81来提供流到或来自多个前空气弹簧22和多个后空气弹簧24中的至少一个的增强的空气流,以及步骤324:在使车辆降低和升高中的至少一个时保持车辆处于水平定向。
[0043] 另外提供了一种在降低期间操作空气管理系统220的方法,如图7中最佳示出的(即,使用空气管理系统220的第三实施方式来降低车辆)。操作联接到多个前空气弹簧22的多个前悬置阀34和联接到多个后空气弹簧24的多个后悬置阀35来开始使车辆降低和升高中的一个的步骤300可以包括步骤334:打开联接到多个前空气弹簧22的多个前悬置阀34,以开始使车辆降低。操作联接到多个前悬置阀34和多个后悬置阀35的至少一个调平辅助子组件81的步骤312可以包括步骤336:打开联接到蓄压器82并且联接到与多个前空气弹簧22联接的多个前悬置阀34中的一个的第一角部蓄压器阻断阀88。该方法以如下步骤来进行,即步骤338:打开联接到蓄压器82并且联接到多个前悬置阀34中的另一个的第二角部蓄压器阻断阀90。接下来,步骤340:打开联接到多个后空气弹簧24的多个后悬置阀35。该方法然后包括步骤342:打开联接到多个前悬置阀34和多个后悬置阀35的排气阀30,以从多个后空气弹簧24排出空气。该方法以如下步骤来继续,即步骤316:使用所述至少一个调平辅助子组件81来提供流至和来自多个前空气弹簧22和多个后空气弹簧24中的至少一个的增强的空气流。该方法的下一个步骤是步骤344:响应于达到适当的车辆平衡(即,对于车辆的前部)而关闭第一角部蓄压器阻断阀88和第二角部蓄压器阻断阀90。该方法还包括步骤346:响应于达到适当的车辆平衡(即,对于车辆的后部)而关闭多个后悬置阀35和排气阀30。该方法还包括步骤348:打开联接到蓄压器82并且联接到多个前悬置阀34和多个后悬置阀35的蓄压器阀84并且打开排气阀30,以将空气从蓄压器82排出到大气。再一次,该方法包括步骤324:在使车辆降低和升高中的至少一个时保持车辆处于水平定向。
[0044] 显然,根据上述教导,对本公开的许多修改和变型是可能的,并且这些修改和变型可以以与具体描述不同的方式来实施,同时在所附权利要求的范围内。这些在先陈述应该被理解为涵盖本发明新颖性实践其实用性的任何组合。
[0045] 本专利申请要求于2017年5月4日提交的美国临时申请No.62/501,261和于2017年6月19日提交的美国临时申请No.62/521,965以及2018年4月6日提交的序列号为15/947704的美国正式专利申请的权益。上述三个申请的全部公开通过引用并入本文。