具有供气节流阀的空气悬挂系统技术方案

本发明专利技术公开一种主要在车辆上使用的控制系统，其响应接收到的控制信号，通过使用节流阀限制流体充入到流体包或从流体包中排出，增加了在车辆正常运行过程中的行驶稳定性并最小化控制系统的循环。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是对2003年8月18日提交的序列号为10/643,070的美国专利申请的继续申请。本专利技术涉及车辆悬挂系统中的高度控制阀，尤其涉及与高度控制阀或测高控制阀一起使用的气体节流阀。
技术介绍
空气悬挂系统正日益广泛的用于车辆悬挂系统，半拖/挂卡车和其它车辆上的座位和驾驶室。空气悬挂系统一般包括用于维持特定或可选悬挂高度的高度控制阀。例如，在半拖/挂货运车中，该特定高度是车架和车桥之间的距离。空气悬挂系统能够检测出该特定高度的任何变化并调整位于车架和车桥之间的弹簧中的空气压力。如此，随着载荷重量的改变，空气悬挂系统保持了车架和车桥之间的特定高度。高度控制阀通过选择性地向位于纵臂(trailing arm)和车架之间的气体弹簧充气或从该气体弹簧排气而起作用。所述纵臂被设置成用于承载车桥，使得对气体弹簧进行调节从而将能相应地调节车桥和车架之间的距离。通常，高度控制阀安装在车架上并且设有通过连杆装置连接到纵臂的控制臂。以这种方式，随着纵臂和车架之间距离的改变，连杆装置将导致控制臂旋转高度控制阀内部的控制轴，其接着控制向气体弹簧中充入或从气体弹簧中排出空气。尽管机械连接已广泛的应用于测量车桥和车架之间距离的改变，其它的测量传感器也可有效地使用，例如光学传感器，可变电容器，可变电阻器或任何其它合适的传感器。通常，高度控制阀包括三个通气口，一个连接到气体弹簧上的气体弹簧口，一个连接到加压气体源的入口和一个与大气相通的排出口。为了减少车架与车桥之间的距离，高度控制阀打开气体弹簧口和排出口之间的流体通道，由此使得气体弹簧中的加压气体通过控制阀排出到大气中。为了增加车架与车桥之间的距离，高度控制阀打开入口和气体弹簧口之间的流体通道，由此使得来自加压气体源中的加压气体通过控制阀进入到气体弹簧中。当气体弹簧处于选定高度时，所述阀处于中间位置，由此使得气体弹簧口与入口和排出口均隔离开来。在车辆正常运行过程中，尤其是在负重载时，由于诸如不平坦的路面，天气状况或者甚至车辆方向的变化，半挂车/拖车将有左右的，前后的或两者都有的来回摇摆和振荡。随后这些重量的移动引发车桥和车架之间距离的扩大和收缩，这将被空气悬挂系统测量出来。空气悬挂系统通过选择性地各自从空气弹簧中排气和向空气弹簧中充气响应车桥和车架之间距离的改变，以维持车桥和车架之间的选定高度。在车辆运行过程中不需以这种方式维持选定高度。实际上，所述系统的这种持续循环是特别不希望的，因为它大大的降低了设备的使用期限，导致更高的维修费用和车辆运行和修理时更多的停机时间。空气悬挂系统的改变通常会用到，例如，半挂车/拖车接近码头时，拖车高度必须调整到与码头的高度相匹配，或者将挂车与拖车连接或断开时。此外，当拖车处于载荷状态时，自动地调整高度控制阀的高度使其与拖车水平对于高度控制阀是有利的。然而，一旦根据载荷选定了高度且与拖车处于水平时，由于距离的小变化而连续地调整车桥和车架之间的高度是不希望的。然而，车辆行驶过程中突然的载荷移动会引起车桥和车架之间距离的显著变化。在这种情况下，空气悬挂系统调整空气弹簧以维持选定高度是很重要的。在试图最小化空气悬挂系统正常运行时气体消耗量的过程中使用了各种系统。最通常的方法是通过集成到阀上的机械阻尼器阻尼或减少施加到阀上的动态振荡。其它已经尝试的方法是绘制阀内的气流曲线图并且随后最小化在正常运行过程中所述臂运动附近的流速。已经证明这两种方法是适度成功的，但仍没消除所述问题。可选地，电子测高系统也已用于最小化空气悬挂系统正常运行过程中的气体消耗量。对于电子测高系统，使用过滤算法以节约气体。这种方法是相对有效的，然而，电子系统的成本是很高的使得其在市场的使用受到了限制。虽然电子系统可能优于前面列出的其它方法，然而，电子系统在设计，安装，使用和替换上更复杂，进一步增加系统的成本。尽管序列号为5048867(’867专利)的美国专利申请专注解决一个不同的问题，也就是使得关闭阀的开启独立于施加到关闭阀上的密闭压力，从而使得阀可以被布置成小的体积尺寸，所述’867专利公开了与高度控制阀串连的关闭阀(’867专利，摘要和图1)。然而高度控制阀和方向控制阀均通过基于高度测量装置的控制信号进行控制(’867专利，第9栏，31-53行)。因此，由于基于车架和车桥之间测量距离的变化，关闭阀和高度控制阀将会对因不必要的从空气弹簧排出气体和将气体充入到空气弹簧所造成的车辆振荡作出响应，所以’867专利中公开和讲述的系统将不能使处于正常运行过程中的车辆空气悬挂系统的气体损失达到最小。因此，所需要的一种空气悬挂系统是可以在车辆的正常运行过程中使空气悬挂系统中设备的循环和气体的损失达到最小。也需要提供一个系统，其能基于选定的控制标准，在车辆的正常运行过程中选择性地断开空气悬挂系统的控制阀。还需要提供一种能够提供各种控制输入标准，人工的和自动的，以选择性的致动高度控制阀的系统。仍进一步希望提供一种能够减少与空气悬挂系统相关的安装，维护和操作成本的系统。还需要提供一种简单的，易于安装的并且非常可靠的空气悬挂系统。
技术实现思路
本专利技术的这些和其它的目标是通过使得最小化空气悬挂系统正常运行过程中的气体损失而实现的。在一个优选实施例中，在高度控制阀和气体弹簧之间插入一个气体节流阀。在另一个优选实施例中，该气体节流阀位于加压气体源和高度控制阀之间。在车辆的正常运行过程中，气体节流阀断开从所述气体源到高度控制阀的加压气体的流体连通，从而使得高度控制阀不能向空气弹簧中充入加压气体或从空气弹簧中排出气体。气体节流阀通过各种源自于任何车载数据传感系统的控制输入致动，这些控制输入可能包括，但不限于，例如，自动制动系统信号，电子制动系统信号，来自运动传感器的信号，操作者输入，任何其它可能由车载数据传感系统生成的信号，或上述的组合。在一个优选实施例中，设有车辆空气悬挂控制系统，其包括加压气体源和空气弹簧。所述系统还包括具有连接到加压气体源的入口，与大气相通的排出口和连接到空气弹簧的空气弹簧口的高度控制阀，高度控制阀可操作选择性地连接在空气入口和空气弹簧口之间，排出口和空气弹簧口之间或者空气入口、空气弹簧口和排出口彼此间互相隔离的中间位置。所述系统还包括流体连接在高度控制阀和空气弹簧之间的气体节流阀，该气体节流阀可操作选择性地打开和关闭高度控制阀和空气弹簧之间的流体连通。所述系统也包括用于控制高度控制阀的第一控制输入和用于控制气体节流阀的第二控制输入，该第一控制输入以第一参数为基础，该第二控制输入以第二参数为基础，第二参数与第一参数是不同的。所述系统设置为第一参数包括测量的车辆高度，选定第二参数以控制气体节流阀使得空气悬挂控制系统中的气体损失达到最小。在另一优选实施例中，提供了用于提高车辆行驶稳定性的方法，所述方法包括下述步骤选定车辆高度值，测量实际车辆高度值，将该选定车辆高度值与测量车辆高度值比较从而产生补正信号。该方法还包括下述步骤根据补正信号操作高度控制阀以维持选定的车辆高度值，产生对应于车载系统的致动的控制信号，该控制信号与补正信号是不同的，然后选择性地根据所述控制信号致动限制阀以中断高度控制操作从而提高车辆的行驶稳定性。在另一优选实施例中，提供最小化车辆空气悬挂控制系统中的气体损失的方法，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种流体控制系统包括：流体源；用于在其中接收流体的流体包；控制阀，其具有用于接收来自流体源的流体的入口，用于从流体包排放流体的排出口和连接到流体包的流体包开口，所述控制阀可操作以选择性地连接在入口和流体包开口之间，排 出口和流体包开口之间，或者入口、流体包开口和排出口彼此隔开的中间位置；流体连接到所述控制阀的节流阀，其可操作的选择性地打开和关闭到所述流体源的流体连通；用于控制所述控制阀的第一控制输入，所述第一控制输入以第一参数为基础；和　 　用于控制所述节流阀的第二控制输入，所述第二控制输入以第二参数为基础，所述第二参数与所述第一参数不同；其中所述第一参数包括测量的车辆高度，选定所述第二参数来控制所述节流阀使得控制系统的循环最小化。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：戴维J博尔特，维克托A普拉思，
申请(专利权)人：哈尔德克斯制动器公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]