[发明专利]用于车辆的压力控制装置和用于压力控制的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种按权利要求1所述的用于车辆的压力控制装置。本发明还涉及一种按权利要求14所述的车辆压缩空气设备以及一种按权利要求17所述的与之相适配的压缩空气压缩机。本发明还涉及一种按权利要求18所述用于在车辆中进行压力控制的方法。

背景技术

在商用车辆领域，也就是说载货车和公共汽车领域，压缩空气制动设备的使用是很常见的。因此，这种车辆具有用于产生和储存压缩空气的元件，例如压缩机和储存容器。压缩机通常被车辆的驱动发动机驱动，其中，例如通过可控的离合器在压缩机与驱动发动机之间设置固定的而且部分也可拆卸的联接。

由DE 10 2005 039 281 A1得出：压缩机被用作车辆的附加的驱动单元。在此情况下，提出：压缩机的现有的阀（亦即高压阀和低压阀）机械地通过凸轮传动件运行。为了在压缩机的运行模式与发动机模式的运行模式之间来回切换，提出：使用由发动机技术公知的凸轮移相器。由DE 10 2007 033 693 A1可知类似的提案。

但是，带有凸轮移相器的凸轮传动件的使用在机械上和结构上都较为耗费和昂贵。此外，这也要求压缩机的气缸盖的新型结构设计。

发明内容

因此，本发明所基于的任务是：给出一种用于运行压缩空气压缩机的可行方案，该压缩空气压缩机既用于产生压缩空气又附加地作为车辆的驱动件，这些可行方案能更为简单而且成本低廉地被实现。

该任务通过本发明按权利要求1、14、17和18来解决。从属权利要求给出本发明有利的设计方案。

本发明基于如下设想，即：利用在商用车中通常存在的压缩空气压缩机来支持车辆的驱动发动机。因此，压缩空气压缩机为了支持车辆的加速过程或在上坡行驶时可以说由此作为气动发动机运行，方式为：来自车辆的压缩空气储存器的压缩空气被输送返回压缩机中，更确切地说以如下方式与压缩机的运动同步化，即：使得驱动发动机负担起支持作用的扭矩。由此可以与在轿车的电动混合动力驱动器中的情况类似地使车辆的通常设计为内燃机的驱动发动机被以较小的额定功率来实施。因此，可以使用更为小、更轻和成本更为低廉的驱动发动机。这种运行模式也被称为压缩空气膨胀模式。

与之对应地，在压缩机的压缩空气产生模式中被压缩的压缩空气被从压缩空气压缩机的压缩室导入压缩空气供应和储存设备中，并且在压缩空气膨胀模式中，压缩空气被从压缩空气供应和储存设备导入到压缩室，压缩空气在压缩室中为了对车辆进行驱动支持而膨胀。

在中型商用车中，迄今常用的构造方式中，可以在使用市面上常见的压缩空气压缩机时，利用本发明例如产生一个约为50Nm的附加的平均驱动扭矩，这与柴油机驱动发动机的约700Nm的驱动力矩相比是一显著的数值。

按照本发明进一步设置为：压力控制装置被配置用于通过借助电子控制器对阀装置的一个或多个可电操作的阀的电操作而从压缩空气产生模式切换到压缩空气膨胀模式，并且反过来也可以。为此，电子控制器可以配设有相应的编程件，以便在识别到有切换需求时操作可电操作的阀。因此有利的是：对于从压缩空气产生模式到压缩空气膨胀模式的切换和反过来的切换，不需要复杂的机械机构，如本文开头提到的凸轮移相器。取而代之的是，为此设置有可电操作的阀，该阀被电子控制器操作。这样做的优势在于，能以现有市面上常见的压缩空气压缩机来实现本发明，其中，在压缩空气压缩机上根据可电操作的阀的设计方案和布置而定地，要么仅需简单且成本低廉的改变，要么根本不需要改变。在后一种情形下，可以说可电操作的阀可连接在压缩空气压缩机之前或之后。

只要在此涉及一种与曲轴相关的控制方案，那么这包括一种与曲轴相关的机械控制方案（例如通过凸轮轴），以及包括另一种与曲轴相关的控制（例如电控制），在电控制中，例如通过曲轴传感器检测曲轴位置，并且根据传感器信号与曲轴相关地进行控制，例如控制可电操作的阀的操作。

只要谈及与曲轴相关的机械控制的话，那么这例如涵盖通过凸轮轴进行的控制，其中，凸轮操作例如可以通过机械的推杆或液压推杆实现。

此外，还包括一种电液压操作的阀，即将液压阀用作可电操作的阀，该阀由于电操作而允许了液压介质流动的通流、截止或改变。