專利名稱：帶有空氣關(guān)斷閥的空氣懸架系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及車輛懸架中的高度控制閥，更具體地涉及與高度控制閥或水平調(diào)整閥一起使用的空氣限制閥。
背景技術(shù)：
在半掛/牽引鉆機(jī)車(semi-tracker/trailer truck rigs)和其它車輛的車輛懸架、座椅和駕駛室中正在越來越多地使用空氣懸架系統(tǒng)。通常，空氣懸架系統(tǒng)包括高度控制閥，其保持懸架的規(guī)定或選擇高度。例如，在半掛/牽引鉆機(jī)車中，規(guī)定高度是車架和車軸之間的距離?？諝鈶壹芟到y(tǒng)感知規(guī)定高度的任何變化并調(diào)節(jié)位于車架和車軸之間的彈簧中的氣壓。通過這種方式，空氣懸架系統(tǒng)甚至在荷載重量變化的情況下也能保持車架和車軸之間的規(guī)定高度。
通過選擇地將空氣供給到空氣彈簧或?qū)⒖諝鈴目諝鈴椈膳懦鍪垢叨瓤刂崎y起作用，空氣彈簧位于拖曳臂(trailing arm)和車架之間，拖曳臂用來承載車軸，從而對(duì)空氣彈簧的調(diào)節(jié)將相應(yīng)地調(diào)節(jié)車軸和車架之間的距離。通常，高度控制閥被安裝到車架上且設(shè)有控制臂，控制臂通過聯(lián)接裝置(linkage arrangement)與拖曳臂相連，通過這種方式，當(dāng)拖曳臂和車架之間的距離改變時(shí)，聯(lián)接裝置將使控制臂轉(zhuǎn)動(dòng)高度控制閥內(nèi)部的控制軸，然后控制軸控制空氣向空氣彈簧的引入或空氣從空氣彈簧的排出。雖然廣泛地利用機(jī)械聯(lián)接裝置測(cè)量車軸和車架之間的變化距離，但也可以有效地利用其它測(cè)量變換器，如光敏元件、可變電容器、可變電阻器或任何其它合適的變換器。
通常，高度控制閥包括三個(gè)通氣口，與空氣彈簧相連的空氣彈簧口、與加壓空氣源相連的進(jìn)口和通向大氣的排氣口。為了減小車架和車軸的距離，高度控制閥打開空氣彈簧口和排氣口之間的流體連通，從而允許加壓空氣通過控制閥從空氣彈簧排出到大氣。為了增加車架和車軸的距離，高度控制閥打開進(jìn)口和空氣彈簧口之間的流體連通，從而允許加壓空氣通過控制閥從加壓空氣源進(jìn)入空氣彈簧。當(dāng)空氣彈簧處于選擇高度時(shí)，閥處于中間位置中，以便空氣彈簧口與進(jìn)口和排氣口兩者隔離。
在車輛的正常運(yùn)行過程中，特別是在重荷載的情況下，半掛/牽引車將具有前后搖晃的趨勢(shì)，從左到右、從前到后地?fù)u晃或同時(shí)進(jìn)行上述兩種搖晃，和例如由于不平的路面、天氣條件或甚至由于車輛方向的改變而發(fā)生振擺(oscillation)，這些重量變動(dòng)又將引起車軸和車架之間距離的擴(kuò)大和縮小，該距離將由空氣懸架系統(tǒng)測(cè)量?？諝鈶壹芟到y(tǒng)將通過從各個(gè)空氣彈簧排出空氣或者將空氣引入各個(gè)空氣彈簧來響應(yīng)車軸和車架之間變化的距離，以保持車軸和車架之間的選擇高度。在車輛運(yùn)行過程中并不需要通過這種方式保持選擇高度，實(shí)際上，系統(tǒng)的這個(gè)持續(xù)的循環(huán)是非常不理想的，因?yàn)樗鼧O大地減少了設(shè)備的使用壽命，導(dǎo)致較高的維護(hù)成本和更多的車輛被保養(yǎng)或修理時(shí)的車輛停工時(shí)間。
例如在半掛/牽引車接近裝車平臺(tái)且必須調(diào)節(jié)掛車高度使其與裝車平臺(tái)的高度相符時(shí)，或?yàn)榱藢恳囘B接到掛車或使?fàn)恳嚺c掛車分離，通常要利用空氣懸架系統(tǒng)的改變。另外，當(dāng)正在給掛車裝貨時(shí)，高度控制閥自動(dòng)調(diào)節(jié)掛車的高度和調(diào)節(jié)掛車水平是有利的。然而，一旦基于荷載選擇了高度和使掛車水平，就不希望由于較小的距離變化就不斷調(diào)節(jié)車軸和車架之間的高度。然而，在車輛運(yùn)行過程中荷載的突然變動(dòng)可能引起車軸和車架之間的距離發(fā)生相當(dāng)大的變化，在這種情況下，空氣懸架系統(tǒng)調(diào)節(jié)空氣彈簧以保持選擇高度是很重要的。
已利用了各種各樣的系統(tǒng)，以嘗試在空氣懸架系統(tǒng)的正常工作過程中將空氣消耗量減到最少，最普通的方法是通過整合到閥中的機(jī)械阻尼器衰減或減小施加到閥上的動(dòng)態(tài)振擺。其它方法設(shè)法概括抽象(profile)閥內(nèi)空氣的流動(dòng)，然后將正常運(yùn)行過程中臂運(yùn)動(dòng)附近的流量減到最小。已經(jīng)證實(shí)這兩種方法取得了適度的成功，但沒有消除問題。
或者，利用電子調(diào)節(jié)水平系統(tǒng)將空氣懸架系統(tǒng)正常工作過程中的空氣消耗量減到最小。對(duì)于電子調(diào)節(jié)水平系統(tǒng)，為了保存空氣而使用過濾算法，該方法是比較有效的，然而，電子系統(tǒng)的成本是非常高的使得其只用于有限的市場(chǎng)中。盡管電子系統(tǒng)可能優(yōu)于之前列出的其它方法，但電子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、保養(yǎng)和替換也復(fù)雜得多，還增加了系統(tǒng)成本。
美國專利5048867(’867專利)，盡管是針對(duì)解決不同的問題，即使得關(guān)斷閥的促動(dòng)獨(dú)立于給關(guān)斷閥加載的關(guān)閉壓力以便閥能具有小的體積尺寸，但’867專利披露了一種與高度控制閥串聯(lián)的關(guān)斷閥(’867專利，摘要和附圖1)。然而，高度控制閥和方向控制閥都由基于高度測(cè)量裝置的控制信號(hào)控制(’867專利，第9欄31-53行)，因而，在’867專利中披露和教導(dǎo)的系統(tǒng)沒有將空氣懸架系統(tǒng)在車輛正常運(yùn)行過程中的空氣損失減到最小，這是因?yàn)殛P(guān)斷閥和高度控制閥將都基于車架和車軸之間變化的測(cè)量距離，通過不必要地將空氣從空氣彈簧排出和將空氣加入空氣彈簧，對(duì)車輛振擺作出反應(yīng)。
因而，希望有一種空氣懸架系統(tǒng)，其在車輛的正常運(yùn)行中時(shí)將空氣懸架系統(tǒng)中的設(shè)備的循環(huán)和空氣損失減到最少。
還希望提供一種系統(tǒng)，其基于選擇的控制標(biāo)準(zhǔn)，在車輛的正常運(yùn)行過程中選擇地?cái)嚅_空氣懸架系統(tǒng)的控制閥。
進(jìn)一步希望提供一種系統(tǒng)，其提供不同的控制輸入標(biāo)準(zhǔn)，既有手動(dòng)的也有自動(dòng)的，以選擇地促動(dòng)高度控制閥。
進(jìn)一步希望提供一種系統(tǒng)，其將減少與空氣懸架系統(tǒng)相關(guān)的安裝、維護(hù)和運(yùn)行成本。
進(jìn)一步希望提供一種簡(jiǎn)單、易于安裝且高度可靠的空氣懸架系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
通過在正常工作過程中將空氣懸架系統(tǒng)的空氣損失減到最小來實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的這些和其它目標(biāo)。將空氣限制閥插入到高度控制閥和空氣彈簧之間，空氣限制閥使空氣彈簧到高度控制閥的流體聯(lián)接斷開，以使得高度控制閥在車輛正常運(yùn)行過程中不能將壓縮空氣引入空氣彈簧或?qū)⒖諝鈴目諝鈴椈膳懦觥?br> 空氣限制閥由不同的控制輸入促動(dòng)，控制輸入可以來源于任何車載車輛數(shù)據(jù)感測(cè)系統(tǒng)，車載車輛數(shù)據(jù)感測(cè)系統(tǒng)例如可以包括，但不局限于，自動(dòng)制動(dòng)系統(tǒng)信號(hào)、電子制動(dòng)系統(tǒng)信號(hào)、來自運(yùn)動(dòng)傳感器的信號(hào)、操作者輸入、可以由車載車輛數(shù)據(jù)感測(cè)系統(tǒng)產(chǎn)生的任何其它信號(hào)，或前述信號(hào)的組合。
在一個(gè)有利實(shí)施方式中，提供了車輛的空氣懸架控制系統(tǒng)，其包括加壓空氣源和空氣彈簧。該系統(tǒng)還包括高度控制閥，高度控制閥具有與加壓空氣源相連的進(jìn)氣口、與大氣相通的排氣口和與空氣彈簧相連的空氣彈簧口，高度控制閥是可操作的以選擇地使進(jìn)氣口和空氣彈簧口之間聯(lián)接、排氣口和空氣彈簧口之間聯(lián)接，或處于中間位置，在中間位置，進(jìn)氣口、空氣彈簧口和排氣口彼此隔離。該系統(tǒng)進(jìn)一步包括流體地聯(lián)接在高度控制閥和空氣彈簧之間的空氣限制閥，空氣限制閥是可操作的以選擇地打開和關(guān)閉高度控制閥和空氣彈簧之間的流體連通。該系統(tǒng)也包括用于控制高度控制閥的第一控制輸入和用于控制空氣限制閥的第二控制輸入，第一控制輸入基于第一參數(shù)，第二控制輸入基于第二參數(shù)，第二參數(shù)不同于第一參數(shù)。該系統(tǒng)是這樣提供的，即使第一參數(shù)包括測(cè)量的車輛高度，而選擇第二參數(shù)以控制空氣限制閥，以將空氣懸架控制系統(tǒng)中的空氣損失減到最小。
在另一個(gè)有利實(shí)施方式中，提供了用來增加車輛行駛穩(wěn)定性的方法，其包括下列步驟選擇車輛高度值，測(cè)量實(shí)際的車輛高度值，和將選擇的車輛高度值與測(cè)量的車輛高度值進(jìn)行比較以產(chǎn)生修正信號(hào)。該方法還包括下列步驟根據(jù)修正信號(hào)操作高度控制閥以保持選擇的車輛高度值，產(chǎn)生與車載車輛系統(tǒng)的啟動(dòng)(activation)相對(duì)應(yīng)的控制信號(hào)，該控制信號(hào)不同于修正信號(hào)，和用控制信號(hào)選擇地促動(dòng)限制閥以選擇地中斷高度控制的操作，增加車輛的行駛穩(wěn)定性。
在又一個(gè)有利實(shí)施方式中，提供了用來將車輛的空氣懸架控制系統(tǒng)中的空氣損失減到最小的方法，其包括下列步驟使高度控制閥的進(jìn)氣口與加壓空氣源聯(lián)接，使高度控制閥的排氣口與大氣聯(lián)接，使高度控制閥的空氣彈簧口與空氣限制閥聯(lián)接，和使空氣限制閥與空氣彈簧聯(lián)接。該方法還包括下列步驟測(cè)量第一參數(shù)，基于第一參數(shù)產(chǎn)生第一控制輸入以控制高度控制閥，和基于第二參數(shù)產(chǎn)生第二控制輸入以控制空氣限制閥，所述第二參數(shù)不同于所述第一參數(shù)。該方法進(jìn)一步包括下列步驟將第二控制輸入應(yīng)用于空氣限制閥，和根據(jù)第二控制輸入選擇地促動(dòng)空氣限制閥以便防止在車輛運(yùn)行過程中的空氣懸架控制系統(tǒng)中加壓空氣的損失。
在另外一個(gè)有利實(shí)施方式中，提供了車輛的空氣懸架控制系統(tǒng)，其包括高度控制閥，高度控制閥具有與加壓空氣源相連的進(jìn)氣口、與大氣相通的排氣口和與空氣彈簧相連的空氣彈簧口。高度控制閥是可操作的以選擇地使進(jìn)氣口和空氣彈簧口之間聯(lián)接、排氣口和空氣彈簧口之間聯(lián)接，或處于中間位置，在中間位置，進(jìn)氣口、空氣彈簧口和排氣口彼此隔離。高度控制閥由修正信號(hào)控制，修正信號(hào)與第一車輛系統(tǒng)參數(shù)測(cè)量的車輛高度相應(yīng)。該系統(tǒng)還包括聯(lián)接在高度控制閥和空氣彈簧之間的空氣限制閥，空氣限制閥是可操作的以選擇地限制加壓空氣在高度控制閥和空氣彈簧之間的流動(dòng)，以便將空氣懸架控制系統(tǒng)中的空氣損失減到最小。該系統(tǒng)更進(jìn)一步包括用于控制空氣限制閥的控制信號(hào)，該與第二車輛系統(tǒng)參數(shù)相應(yīng)的控制信號(hào)不同于第一車輛系統(tǒng)參數(shù)。該系統(tǒng)還被這樣提供，即使第一車輛系統(tǒng)參數(shù)與測(cè)量的車輛高度相應(yīng)。
從下面參考附圖進(jìn)行的詳細(xì)說明中，本發(fā)明及其特定特征和優(yōu)點(diǎn)將變得更加明顯。


圖1是框圖，表示本發(fā)明的一個(gè)有利實(shí)施方式；圖1A是框圖，表示本發(fā)明的另一個(gè)有利實(shí)施方式；圖1B是框圖，表示本發(fā)明的又一個(gè)有利實(shí)施方式；圖2是與圖1相應(yīng)的框圖，更加詳細(xì)地表示控制輸入；圖3是框圖，表示本發(fā)明的又一個(gè)有利實(shí)施方式；圖4是流程圖，表示本發(fā)明一個(gè)有利實(shí)施方式的操作順序；圖5是框圖，表示本發(fā)明又一個(gè)有利實(shí)施方式；圖6是表示本發(fā)明一有利實(shí)施方式的圖5的管道布置圖。
具體實(shí)施例方式
參考附圖特別是參考圖1，將空氣懸架系統(tǒng)10的一個(gè)有利實(shí)施方式表示為一個(gè)框圖?？諝鈶壹芟到y(tǒng)10設(shè)有加壓空氣源12，其與高度控制閥14流體地聯(lián)接。
高度控制閥14以傳統(tǒng)方式工作，其具有進(jìn)氣口11、空氣彈簧口13、排氣口15和中央孔或空腔(未示出)，這些口通過中央孔或空腔選擇地彼此流體連通。進(jìn)氣口11用來接收來自加壓空氣源12的加壓空氣，此外，空氣彈簧口13用來使高度控制閥14與空氣彈簧18流體地聯(lián)接。另外，排氣口15用來使高度控制閥14與大氣流體地聯(lián)接。
雖然高度控制閥14的操作是典型的，但為了清楚的原因，在這里將對(duì)其進(jìn)行描述。高度控制閥14接收與拖曳臂(未示出)和車架(未示出)之間距離的測(cè)量值相應(yīng)的變換器輸入(未示出)，比較測(cè)量值與選擇的參考值以確定測(cè)量值是否大于、小于或等于選擇的參考值，如果測(cè)量值大于選擇的參考值，高度控制閥就開啟空氣彈簧口13和排氣口15之間的流體連通以從空氣彈簧18排出空氣，從而減小拖曳臂(未示出)和車架(未示出)之間的距離?；蛘撸绻麥y(cè)量值小于選擇的參考值，高度控制閥就開啟空氣彈簧口13和進(jìn)氣口11之間的流體連通以將額外的加壓空氣引入空氣彈簧18中，從而增加拖曳臂(未示出)和車架(未示出)之間的距離。最后，如果測(cè)量值等于選擇的參考值或參考值的范圍，高度控制閥14就保持各口彼此之間的流體隔離。
然而，當(dāng)在車輛正常運(yùn)行過程中例如由于車輛左右移位、前后移位或左右和前后同時(shí)移位而發(fā)生振擺時(shí)，問題出現(xiàn)了。高度控制閥接收到拖曳臂(未示出)和車架(未示出)之間距離的持續(xù)變化的測(cè)量值，從而響應(yīng)測(cè)量值連續(xù)不斷地使系統(tǒng)循環(huán)以將空氣加到空氣彈簧18或從空氣彈簧18排出空氣，然而，這浪費(fèi)了大量的壓縮空氣。
為了解決該問題，設(shè)置了空氣限制閥16，并且空氣限制閥16位于高度控制閥14與空氣彈簧18之間，空氣限制閥16是這樣提供的，即當(dāng)促動(dòng)空氣限制閥16時(shí)，高度控制閥14和空氣彈簧18之間的流體連通受到限制?？諝庀拗崎y16可以包括任何合適的用于車輛的閥組件，所述閥組件適合選擇地幫助或限制高度控制閥14和空氣彈簧18之間的流體連通。還應(yīng)該注意，空氣限制閥16可以包括僅僅部分地限制，或者備選地，完全切斷高度控制閥14和空氣彈簧18之間的流體聯(lián)接的閥組件。
通過減少或甚至消除空氣懸架系統(tǒng)的循環(huán)，將極大地改善行駛高度管理?？諝鈶壹芟到y(tǒng)將更少地進(jìn)行循環(huán)，這將使得系統(tǒng)的磨損更少，和將減小與系統(tǒng)運(yùn)行相關(guān)的成本。另一個(gè)好處是將會(huì)提高行駛穩(wěn)定性，這是因?yàn)轫憫?yīng)車輛振擺將壓縮空氣排出或加入空氣彈簧本身將使車輛以循環(huán)的方式搖晃和上下顛簸，由于這有損害行駛穩(wěn)定性的趨勢(shì)，而行駛穩(wěn)定性對(duì)于大型車輛是非常重要的，所以它是非常不希望有的。本系統(tǒng)不會(huì)與在車輛正常運(yùn)行過程中循環(huán)的許多其它系統(tǒng)一樣使車輛不穩(wěn)定。
雖然在圖1的一個(gè)實(shí)施方式中將空氣限制閥16表示為與高度控制閥14和空氣彈簧18分開，但這不是必需的。例如，可以將空氣限制閥16接到空氣管道并且如圖1中所示的使空氣限制閥16與高度控制閥14和空氣彈簧18物理地分開?；蛘邆溥x的是，可以如圖1A中所示的將空氣限制閥16整體地形成在高度控制閥14中，或還可以將空氣限制閥16整體地形成在空氣彈簧18中，如圖1B中所示?？梢灶A(yù)見的是，使空氣限制閥16的物理位置可以依據(jù)車輛設(shè)計(jì)而變化。
空氣限制閥16還設(shè)有控制輸入20?？刂戚斎?0根據(jù)選擇的控制邏輯選擇地促動(dòng)空氣限制閥16。理想的是，在車輛的正常運(yùn)行過程中，空氣限制閥16限制高度控制閥14和空氣彈簧18之間的流體連通以便將例如由車輛振擺引起的空氣損失減到最少。一般希望高度控制系統(tǒng)在下列時(shí)候被啟動(dòng)例如在車輛正在裝貨或卸貨從而引起重量的很大變化或荷載變動(dòng)時(shí)、在車輛接近裝車平臺(tái)且必須調(diào)節(jié)掛車高度以使其與裝車平臺(tái)高度相符時(shí)、在正在使?fàn)恳嚺c掛車分離或正在將牽引車連接到掛車時(shí)、或例如在發(fā)生很大的重量變動(dòng)從而必需調(diào)節(jié)空氣彈簧以使掛車水平時(shí)。
圖2是與圖1相應(yīng)的框圖，更加詳細(xì)地表示控制輸入20。雖然圖2中舉例說明了許多輸入，但控制輸入20可以包括下組中的任意數(shù)量的輸入，例如但不局限于，各車載車輛數(shù)據(jù)感應(yīng)和控制系統(tǒng)。
控制輸入20可以包括，例如但不局限于，制動(dòng)系統(tǒng)信號(hào)21，制動(dòng)系統(tǒng)信號(hào)21例如可以包括來自防抱死制動(dòng)系統(tǒng)(ABS)、牽引力控制系統(tǒng)(ASR)或綜合耦合力控制(integrated Coupling Force Coutrol)(CFC)的信號(hào)。控制輸入20也可以包括時(shí)間測(cè)量信號(hào)22，其例如可以包括從規(guī)定事件或系統(tǒng)啟動(dòng)開始所測(cè)量的經(jīng)過時(shí)間?？刂戚斎?0還可以包括操作者輸入信號(hào)23，其可以是取代系統(tǒng)的手動(dòng)輸入信號(hào)或由操作者編程到系統(tǒng)中的自動(dòng)信號(hào)。控制輸入20還可以進(jìn)一步包括高度測(cè)量信號(hào)24，其例如可以是車架、拖曳臂或車輛任何其它部分的高度的測(cè)量?？刂戚斎?0還可以包括(多個(gè))運(yùn)動(dòng)傳感器信號(hào)25，其可以位于牽引車或掛車上以測(cè)量車輛運(yùn)動(dòng)?？梢灶A(yù)見的是，使控制輸入20可以包括任何數(shù)量的車輛數(shù)據(jù)和/或控制信號(hào)，而這里列出的具體信號(hào)不意味著是一個(gè)全面的例舉，而僅僅給出了可以得自不同車輛和操作者系統(tǒng)的不同信號(hào)的例子。還應(yīng)該注意，針對(duì)特定應(yīng)用，控制輸入20可以隨意包括車輛數(shù)據(jù)和/或控制信號(hào)中的任一個(gè)或任何組合。實(shí)際上，可以預(yù)見的是，提高路上安全的新的車輛安全系統(tǒng)將繼續(xù)涌現(xiàn)。
由于車輛系統(tǒng)可能具有的對(duì)行駛穩(wěn)定性的影響，所以對(duì)結(jié)合控制輸入20列出的不同系統(tǒng)信號(hào)進(jìn)行選擇。例如，與制動(dòng)系統(tǒng)(breaking system)有關(guān)的，ABS防止車輪在制動(dòng)過程中抱死。車速的突然改變可以引起車輛荷載的顯著變動(dòng)，這又可能需要空氣懸架系統(tǒng)10調(diào)節(jié)空氣彈簧18以使掛車重新平衡?；蛘?，用ASR確保從動(dòng)車軸上的任一個(gè)車輪都不會(huì)在加速過程中回轉(zhuǎn)從而確保關(guān)于路面的最佳牽引力。又一種情況是，車輛荷載的顯著變動(dòng)可能需要空氣懸架系統(tǒng)10調(diào)節(jié)空氣彈簧18以補(bǔ)償荷載變動(dòng)。作為又一種備選，可由將ABS和ASR功能集成到一個(gè)單一系統(tǒng)和信號(hào)中的電子制動(dòng)系統(tǒng)(EBS)產(chǎn)生制動(dòng)系統(tǒng)信號(hào)21。此外，關(guān)于控制輸入20，可使用來自綜合耦合力控制(CFC)的控制信號(hào)，綜合耦合力控制(CFC)修正制動(dòng)力分配并使?fàn)恳嚭蛼燔囍g的制動(dòng)協(xié)調(diào)。
結(jié)合控制輸入20列出的其它各種信號(hào)也可能對(duì)行駛穩(wěn)定性具有影響。例如，可以利用高度測(cè)量信號(hào)24以便如果由于車輛荷載變動(dòng)而使拖曳臂和車架之間的距離改變超過閥值，則空氣懸架系統(tǒng)10能調(diào)節(jié)空氣彈簧18以使掛車重新水平。在另一個(gè)例子中，能用運(yùn)動(dòng)傳感器信號(hào)25感測(cè)車輛運(yùn)動(dòng)以便在車輛的正常運(yùn)行過程中限制在高度控制閥14和空氣彈簧18之間的流體聯(lián)接，以將空氣損失減到最小和停止設(shè)備的循環(huán)。關(guān)于控制輸入20，也可以使用操作者輸入信號(hào)23，其中，例如，車輛操作者可能想暫時(shí)斷開空氣限制閥16以便在正常的車輛運(yùn)行過程中高度控制閥14能連續(xù)操作空氣彈簧18，或車輛操作者可能想將空氣懸架系統(tǒng)斷開一段時(shí)間。
參考圖3，以框圖形式闡明了空氣懸架系統(tǒng)10的另一個(gè)實(shí)施方式。在本實(shí)施方式中，空氣懸架系統(tǒng)10包括流體地聯(lián)接到高度控制閥34的進(jìn)口31和高度控制閥36的進(jìn)口37的加壓空氣源32。另外，高度控制閥34和36每個(gè)都分別具有排氣口35和41，排氣口35和41各流體地聯(lián)接到大氣。高度控制閥34和36還包括進(jìn)口33和39，進(jìn)口33和39分別將高度控制閥34和36流體地聯(lián)接到空氣限制閥38和40。高度控制閥34和36都具有中心孔或空腔(未示出)，這些口通過中心孔或空腔彼此選擇地流體連通。
空氣限制閥38和40都分別流體地聯(lián)接到空氣彈簧42和44，空氣限制閥38和40與之前結(jié)合圖1描述的相似，這里不再描述。
空氣限制閥38和40都具有控制輸入46，控制輸入46和高度控制閥34與36的操作與結(jié)合圖1描述的相似，因而這里不再重述。
圖3中還示出了空氣限制部46，空氣限制部46使空氣彈簧42與空氣彈簧44通過空氣限制部(air restriction)相連，空氣限制部46的目的是使空氣彈簧42和44中的壓力均衡。然而，空氣限制部46限制空氣從一個(gè)空氣彈簧流到另一個(gè)空氣彈簧，所以空氣彈簧不可能通過空氣限制部46迅速達(dá)到均衡，相反地，空氣限制部46在一時(shí)刻僅僅允許非常少量的空氣通過，所以如果在空氣彈簧42和空氣彈簧44之間存在壓差，空氣限制部46將在一段時(shí)間上使均衡得以實(shí)現(xiàn)，當(dāng)然，該時(shí)間段依據(jù)壓差而不同。
盡管在圖3中示出了兩個(gè)高度控制閥、兩個(gè)空氣限制閥和兩個(gè)空氣彈簧，但可以預(yù)見的是，取決于車輛構(gòu)造和所需的車輛控制模式，可以采用任何數(shù)量的高度控制閥、空氣限制閥和空氣彈簧。另外，被描述為與高度控制閥34與36和空氣彈簧42與44分開和遠(yuǎn)離的空氣限制閥38與40也可以分別制造成與高度控制閥34和36或與空氣彈簧42和44成一整體，如之前結(jié)合圖1A和1B所示。
圖4是流程圖，表示用來將空氣懸架控制系統(tǒng)中的空氣損失減到最少的方法的操作順序。為了簡(jiǎn)化，將結(jié)合圖1中所示的空氣懸架系統(tǒng)10討論圖4中的流程圖。
最初，操作者將選擇車輛懸架高度50。車輛懸架高度對(duì)應(yīng)于拖曳臂和車架之間的所需高度?；蛘?，可以根據(jù)制造商設(shè)定或車載車輛控制系統(tǒng)自動(dòng)選擇該高度，或可以手動(dòng)選擇該高度。一旦選擇了該高度，系統(tǒng)將測(cè)量車輛高度60。在許多系統(tǒng)中，高度控制閥14安裝到車架上且設(shè)有控制臂，控制臂通過聯(lián)接裝置與拖曳臂相連，當(dāng)拖曳臂和車架之間的距離改變時(shí)，聯(lián)接裝置致使控制臂轉(zhuǎn)動(dòng)高度控制閥14內(nèi)的控制軸。接下來，控制軸又控制空氣向空氣彈簧18的引入或空氣從空氣彈簧18的排出。進(jìn)一步可以預(yù)見的是，雖然已經(jīng)或正在廣泛地利用機(jī)械聯(lián)接裝置測(cè)量車軸和車架之間的變化距離，但也可以有效地利用其它測(cè)量變換器，其包括但不局限于光敏元件、可變電容器、可變電阻器或任何其它適合用于車輛的變換器(transducer)。
一旦獲得車輛高度的測(cè)量值，系統(tǒng)就確定車輛高度是否與選擇高度相符70。這通過簡(jiǎn)單地將測(cè)量的車輛高度與選擇高度值或值的范圍進(jìn)行比較來實(shí)現(xiàn)，以產(chǎn)生下列結(jié)果之一正偏差、負(fù)偏差或沒有偏差。如果測(cè)量的車輛高度符合選擇的車輛高度以至于沒有偏差，則系統(tǒng)返回以測(cè)量車輛高度60且將繼續(xù)該循環(huán)直到循環(huán)中斷或測(cè)量值不符合選擇值為止。然而如果測(cè)量的車輛高度不符合選擇的車輛高度，具有正偏差或負(fù)偏差，則系統(tǒng)繼續(xù)下去以確定控制輸入是否使高度控制無效80。例如當(dāng)控制輸入20啟動(dòng)空氣限制閥16以限制高度控制閥14和空氣彈簧18之間的流體聯(lián)接時(shí)，高度控制系統(tǒng)可能無效。如果確定已經(jīng)啟動(dòng)了空氣限制閥16，則系統(tǒng)返回以測(cè)量車輛高度60且將繼續(xù)該循環(huán)直到循環(huán)中斷或系統(tǒng)確定沒有啟動(dòng)(activated)空氣限制閥16為止。然而，如果沒有啟動(dòng)空氣限制閥16，則系統(tǒng)繼續(xù)下去以根據(jù)測(cè)量高度調(diào)節(jié)空氣彈簧90，將壓縮空氣加到空氣彈簧或使壓縮空氣從空氣彈簧排出。
如之前結(jié)合圖2所述，可以將任何數(shù)量的可變車輛數(shù)據(jù)和控制信號(hào)用于控制輸入20以控制限制閥16。選擇用來控制限制閥16的邏輯順序依據(jù)選擇的信號(hào)而改變，已經(jīng)結(jié)合圖2描述了數(shù)個(gè)信號(hào)。雖然已經(jīng)結(jié)合控制輸入20描述和討論了許多不同的控制輸入，但如前所述，可以用任意數(shù)量的不同車載車輛數(shù)據(jù)系統(tǒng)輸入來控制空氣限制閥16。進(jìn)一步可預(yù)見的是，在對(duì)應(yīng)于控制輸入的車載數(shù)據(jù)和/或控制信號(hào)中，沒有特別的順序是關(guān)鍵的。
另外，用于高度控制閥14和空氣彈簧18的相應(yīng)調(diào)節(jié)的控制邏輯之前也結(jié)合圖1進(jìn)行了描述，這里不再重復(fù)。
圖5是本發(fā)明又一個(gè)有利實(shí)施方式的框圖，描繪的是空氣懸架系統(tǒng)100?？諝鈶壹芟到y(tǒng)100包括通過進(jìn)氣口111與高度控制閥112流體連通的加壓空氣源110?？諝鈶壹芟到y(tǒng)100還包括通過空氣彈簧口113與高度控制閥112流體連通的空氣限制閥114。高度控制閥112還設(shè)有排氣口115，其可以選擇地與空氣彈簧口113流體連通。空氣彈簧口113還可以基于選擇的邏輯與進(jìn)氣口111流體連通。
空氣限制閥114設(shè)有控制輸入120，其可以包括各種車載數(shù)據(jù)和控制信號(hào)，如之前結(jié)合圖2討論的。
空氣彈簧116和空氣彈簧118都表示為與空氣限制閥114流體地連接從而兩個(gè)空氣彈簧被同時(shí)調(diào)節(jié)，該構(gòu)造具有零件較少和安裝與操作成本較低的優(yōu)點(diǎn)。
圖6是圖5的空氣懸架系統(tǒng)100的管道布置圖。如圖6中所示，管道布置圖包括通向與高度控制閥112相連的加壓空氣源110的空氣入口120；高度控制閥112又與空氣限制閥114相連；和空氣限制閥114與空氣彈簧116和空氣彈簧118相連。
應(yīng)該注意，雖然空氣限制閥114在圖5和6中表示為與高度控制閥112分離，但也可以提供成與高度控制閥112成一整體，如圖1A中所示。
雖然已經(jīng)參考零件的特定布置、特征等等對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，但它們不是用來詳細(xì)論述所有可能的布置或特征，實(shí)際上對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，可以發(fā)現(xiàn)許多其它的改變和變化。
權(quán)利要求
1.一種用于車輛的空氣懸架控制系統(tǒng)，包括加壓空氣源；空氣彈簧；高度控制閥，其具有與所述加壓空氣源相連的進(jìn)氣口、與大氣相通的排氣口和與所述空氣彈簧相連的空氣彈簧口，所述高度控制閥是可操作的以選擇地使進(jìn)氣口和空氣彈簧口之間、排氣口和空氣彈簧口之間聯(lián)接，或處于中間位置，在中間位置，進(jìn)氣口、空氣彈簧口和排氣口彼此隔離；流體地聯(lián)接在所述高度控制閥和空氣彈簧之間的空氣限制閥，所述空氣限制閥是可操作的以選擇地打開和關(guān)閉所述高度控制閥和空氣彈簧之間的流體連通；用于控制所述高度控制閥的第一控制輸入，所述第一控制輸入基于第一參數(shù)；用于控制所述空氣限制閥的第二控制輸入，所述第二控制輸入基于第二參數(shù)，所述第二參數(shù)不同于所述第一參數(shù)；其中，所述第一參數(shù)包括測(cè)量的車輛高度，和選擇第二參數(shù)以控制所述空氣限制閥，以便將空氣懸架控制系統(tǒng)中的空氣損失減到最小。
2.如權(quán)利要求1所述的空氣懸架控制系統(tǒng)，其特征在于所述第二參數(shù)從下組選出防抱死制動(dòng)系統(tǒng)、牽引力控制、電子制動(dòng)系統(tǒng)、運(yùn)動(dòng)傳感器、操作者輸入、時(shí)間測(cè)量或它們的組合。
3.如權(quán)利要求1所述的空氣懸架控制系統(tǒng)，其特征在于所述第二控制輸入從下組選出電信號(hào)、氣體信號(hào)、機(jī)械信號(hào)或它們的組合。
4.如權(quán)利要求1所述的空氣懸架控制系統(tǒng)，其特征在于所述第二控制輸入基于選擇的控制邏輯自動(dòng)促動(dòng)所述空氣限制閥。
5.如權(quán)利要求1所述的空氣懸架控制系統(tǒng)，其特征在于所述空氣限制閥與所述高度控制閥分離。
6.如權(quán)利要求1所述的空氣懸架控制系統(tǒng)，其特征在于所述空氣限制閥與所述高度控制閥整體地形成。
7.如權(quán)利要求1所述的空氣懸架控制系統(tǒng)，其特征在于所述空氣限制閥與所述空氣彈簧整體地形成。
8.一種用來增加車輛行駛穩(wěn)定性的方法，包括下列步驟選擇車輛高度值；測(cè)量實(shí)際的車輛高度值；將所述選擇的車輛高度值與測(cè)量的車輛高度值進(jìn)行比較以產(chǎn)生修正信號(hào)；根據(jù)所述修正信號(hào)操作高度控制閥以保持選擇的車輛高度值；產(chǎn)生與車載車輛系統(tǒng)的啟動(dòng)相對(duì)應(yīng)的控制信號(hào)，該控制信號(hào)不同于修正信號(hào)；用所述控制信號(hào)選擇地促動(dòng)限制閥以選擇地中斷高度控制的操作，增加車輛的行駛穩(wěn)定性。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于所述車載車輛系統(tǒng)從下組選出防抱死制動(dòng)系統(tǒng)、牽引力控制、電子制動(dòng)系統(tǒng)、運(yùn)動(dòng)傳感器、操作者輸入、時(shí)間測(cè)量或它們的組合。
10.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于所述控制信號(hào)從下組選出電信號(hào)、氣體信號(hào)、機(jī)械信號(hào)或它們的組合。
11.一種用來將車輛的空氣懸架控制系統(tǒng)中的空氣損失減到最小的方法，包括下列步驟使高度控制閥的進(jìn)氣口與加壓空氣源聯(lián)接；使高度控制閥的排氣口與大氣聯(lián)接；使高度控制閥的空氣彈簧口與空氣限制閥聯(lián)接；使所述空氣限制閥與空氣彈簧聯(lián)接；測(cè)量第一參數(shù)；基于所述第一參數(shù)產(chǎn)生第一控制輸入以控制所述高度控制閥；基于第二參數(shù)產(chǎn)生第二控制輸入以控制所述空氣限制閥，所述第二參數(shù)不同于所述第一參數(shù)；將所述第二控制輸入應(yīng)用于空氣限制閥；和根據(jù)所述第二控制輸入選擇地促動(dòng)所述空氣限制閥以便防止空氣懸架控制系統(tǒng)中的加壓空氣在車輛運(yùn)行過程中的損失。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于所述第二參數(shù)從下組選出防抱死制動(dòng)系統(tǒng)、牽引力控制、電子制動(dòng)系統(tǒng)、運(yùn)動(dòng)傳感器、操作者輸入、時(shí)間測(cè)量或它們的組合。
13.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述第二控制輸入從下組選出電信號(hào)、氣體信號(hào)、機(jī)械信號(hào)或它們的組合。
14.一種用于車輛的空氣懸架控制系統(tǒng)，包括高度控制閥，其具有與加壓空氣源相連的進(jìn)氣口、與大氣相連的排氣口和與空氣彈簧相連的空氣彈簧口，所述高度控制閥是可操作的以選擇地使進(jìn)氣口和空氣彈簧口之間、排氣口和空氣彈簧口之間聯(lián)接，或處于中間位置，在中間位置，進(jìn)氣口、空氣彈簧口和排氣口彼此隔離，所述高度控制閥由修正信號(hào)控制，所述修正信號(hào)與第一車輛系統(tǒng)參數(shù)測(cè)量的車輛高度相應(yīng)；聯(lián)接在高度控制閥和空氣彈簧之間的空氣限制閥，所述空氣限制閥是可操作的以選擇地限制加壓空氣在高度控制閥和空氣彈簧之間的流動(dòng)，以便將空氣懸架控制系統(tǒng)中的空氣損失減到最小；用于控制所述空氣限制閥的控制信號(hào)，所述控制信號(hào)與不同于第一車輛系統(tǒng)參數(shù)的第二車輛系統(tǒng)參數(shù)相應(yīng)；其中第一車輛系統(tǒng)參數(shù)與測(cè)量的車輛高度相應(yīng)。
15.如權(quán)利要求14所述的空氣懸架控制系統(tǒng)，其特征在于所述第二車輛系統(tǒng)參數(shù)從下組選出防抱死制動(dòng)系統(tǒng)、牽引力控制、電子制動(dòng)系統(tǒng)、運(yùn)動(dòng)傳感器、操作者輸入、時(shí)間測(cè)量或它們的組合。
16.如權(quán)利要求14所述的空氣懸架控制系統(tǒng)，其特征在于所述控制信號(hào)從下組選出電信號(hào)、氣體信號(hào)、機(jī)械信號(hào)或它們的組合。
17.如權(quán)利要求14所述的空氣懸架控制系統(tǒng)，其特征在于所述控制信號(hào)基于選擇的控制邏輯自動(dòng)促動(dòng)所述空氣限制閥。
18.一種流體控制系統(tǒng)，包括流體源；流體彈簧；控制閥，其具有用于從流體源接收流體的進(jìn)口、用于從流體彈簧排出流體的排出口和與流體彈簧相連的流體彈簧口，所述控制閥是可操作的以選擇地使進(jìn)口和流體彈簧口之間、排出口和流體彈簧口之間聯(lián)接，或處于中間位置，在中間位置，進(jìn)口、流體彈簧口和排出口彼此隔離；流體地聯(lián)接到所述控制閥的限制閥，所述限制閥是可操作的以選擇地打開和關(guān)閉從所述流體源到所述流體彈簧的流體連通；用于控制所述控制閥的第一控制輸入，所述第一控制輸入包括測(cè)量的車輛高度；和用于控制所述限制閥的第二控制輸入，選擇所述第二控制輸入以控制所述限制閥，以便將控制系統(tǒng)的循環(huán)減到最少。
全文摘要
一種空氣懸架控制系統(tǒng)(10)，主要用于車輛，通過響應(yīng)接收到的控制信號(hào)、用空氣限制閥(16)限制被引入空氣彈簧(18)或從空氣彈簧(18)排出的空氣，該系統(tǒng)在車輛正常運(yùn)行過程中增加行駛穩(wěn)定性和將空氣懸架控制系統(tǒng)(10)的空氣損失減到最小。
文檔編號(hào)B60G17/056GK1871139SQ200480030671
公開日2006年11月29日 申請(qǐng)日期2004年8月18日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月18日
發(fā)明者戴維·博爾特, 維克托·A·普拉思 申請(qǐng)人:哈爾德克斯制動(dòng)器公司