用于商用车离合式空压机的控制系统及其方法与流程

本发明总体涉及一种用于商用车离合式空压机的控制系统以及相应的方法。

背景技术：

1、空压机是商用车的重要部件之一，其主要为车辆运行(例如空气悬架、制动系统、离合换挡系统等)提供压缩空气。传统的空压机始终与发动机动力连接，以便实现空气压缩。离合式空压机是一种改进的空压机，其中集成有离合装置，从而能实现与发动机断开连接，以便节能减排。

2、由空压机提供的压缩空气可供给空气处理单元(apu)。空气处理单元通常可包括空气干燥器(ad)和多回路保护阀(mcpv)。由空压机供给的压缩空气首先经由空气干燥器被干燥和清洁(例如，除去油和/或水)，然后通过多回路保护阀以限定的压力输出到相应的储气筒以供用气部件使用。

3、有利地，当空气处理单元的输出端达到限定的压力时，就切断离合式空压机与发动机的动力连接(也即，将离合式空压机的离合装置打开)，由此实现节能省油的效果。然而，在运行过程中，就切断离合式空压机而言，对其响应时间的要求非常高，也即，要求在非常短的时间内就能在离合式空压机的压力腔中建立压力从而实现切断动力连接，同时也要求在非常短的时间内离合式空压机的压力腔中压力释放从而实现动力恢复。

4、在现有技术中，这主要通过电控制来实现。电控制的优点是响应速度快，然而其缺点是制造成本高。

技术实现思路

1、本发明的目的是要克服上述现有技术中的至少一种缺陷，提出一种用于商用车离合式空压机的控制系统，借助该控制系统能以结构简单且成本有利的方式实现离合式空压机的快速响应。

2、为此，根据本发明的一个方面，提供一种用于商用车离合式空压机的控制系统，该控制系统包括离合器快放阀(cfv：clutch fast valve)，该离合器快放阀包括：输入口、输出口和控制端口，其中，该离合器快放阀的输入口与空气处理单元的压缩空气输出口连接，该离合器快放阀的输出口与所述离合式空压机的控制端口连接，该离合器快放阀的控制端口与该空气处理单元的控制端口连接，其中，所述离合式空压机向所述空气处理单元供给压缩空气。由此，根据本发明的控制系统仅仅采用纯机械的设计结构就能实现离合式空压机的快速响应。

3、在一个具体实施方式中，该离合器快放阀的输出口通过第一管路与所述离合式空压机的控制端口连接，该离合器快放阀的输入口通过第二管路与空气处理单元的压缩空气输出口连接，该离合器快放阀的控制端口通过第三管路与该空气处理单元的控制端口连接。借助本发明的控制系统能以结构简单的方式实现离合式空压机的快速响应。

4、在一个具体实施方式中，第一管路、第二管路和第三管路的长度分别在0.5米至6米的范围内。在上述参数范围内，能特别有利地使离合式空压机获得特别快速的压力响应。

5、在一个具体实施方式中，第一管路、第二管路和第三管路的内直径分别在4毫米至8毫米的范围内。在上述参数范围内，能特别有利地使离合式空压机获得特别快速的压力响应。

6、在一个具体实施方式中，第三管路的长度小于第一管路的长度。优选地，第三管路的长度小于第一管路长度的三分之一。由此，能进一步提高压力响应速度。

7、在一个具体实施方式中，第一管路和第二管路的内直径分别大于第三管路的内直径。优选地，第一管路和第二管路的内直径分别是第三管路的内直径的1.5至2倍。由此，能进一步提高压力响应速度。

8、在一个具体实施方式中，该离合器快放阀是继动阀。在一个具体实施方式中，该离合器快放阀包括控制活塞和阀器件，该控制活塞布置在离合器快放阀的壳体中且能借助于从该离合器快放阀的控制端口提供的控制压力而轴向移动，该阀器件包括阀体，所述阀体能借助所述控制活塞的轴向移动而轴向移动，其中，所述阀体控制该离合器快放阀的输入口与输出口之间的流体连接。由此，能借助纯机械式的离合器快放阀，以特别简单的结构使离合式空压机获得特别快速的压力响应。

9、在一个具体实施方式中，该离合器快放阀包括移动调节机构，该移动调节机构能调设所述控制活塞的轴向移动范围。由此，能以简单的方式灵活地调设该离合器快放阀的流量，以便适用于不同配置的系统。

10、本发明还提出一种用于借助本发明的控制系统来运行用于商用车的离合式空压机的方法，该方法包括如下步骤：借助所述离合式空压机向所述空气处理单元供给压缩空气；当所述空气处理单元的输出口达到限定的压力时，通过所述空气处理单元的控制端口激活所述离合器快放阀，使得该离合器快放阀的输入口与输出口之间流体连通，由此触发该离合式空压机的离合装置断开。由此，当达到限定压力时，能实现将离合式空压机与发动机快速断开，以获得节能减排的效果。

11、有利地，通过本发明的系统和/或方法，能实现特别快地(例如在350ms内)将离合器控制端口的压力升高(例如从0.5bar升高到6bar)，由此能将离合式空压机与发动机快速断开。

12、在一个具体实施方式中，该方法还包括如下步骤：当所述空气处理单元的输出口低于所述限定的压力时，所述空气处理单元的控制端口压力降低使得所述离合器快放阀去激活，由此该离合式空压机的离合装置闭合且该离合式空压机再次向所述空气处理单元供给压缩空气。由此，借助本发明的控制系统能实现根据输出口的压力自动化地驱控离合式空压机，同时该离合式空压机的断开和接合响应时间都非常短。

13、有利地，通过本发明的系统和/或方法，能实现特别快地(例如在500ms内)将离合器控制端口的压力降低(例如从5bar降低到0.5bar)，由此能将离合式空压机的离合装置快速闭合。

14、总之，根据本发明的用于商用车离合式空压机的控制系统能以结构简单的方式实现离合式空压机的快速断开。同时，本发明的控制系统仅仅采用纯机械的设计结构，而无需使用电子传感器、电子致动器和/或电信号传输装置。本发明采用结构简单的离合器快放阀替代现有技术中的电控制方式，能以特别简单的结构和特别低的成本实现特别好的控制效果。此外，借助本发明的控制系统能在断开和接合响应时间非常短的情况下实现根据空气处理单元输出口的压力自动化地驱控离合式空压机。

技术特征：

1.用于商用车离合式空压机的控制系统(100)，其特征在于，该控制系统(100)包括离合器快放阀(3)，该离合器快放阀(3)包括：输入口(31)、输出口(32)和控制端口(34)，其中，该离合器快放阀(3)的输入口(31)与空气处理单元(2)的压缩空气输出口(22)连接，该离合器快放阀(3)的输出口(32)与所述离合式空压机(1)的控制端口(14)连接，该离合器快放阀(3)的控制端口(34)与该空气处理单元(2)的控制端口(24)连接，其中，所述离合式空压机(1)向所述空气处理单元(2)供给压缩空气。

2.根据权利要求1所述的控制系统(100)，其特征在于，该离合器快放阀(3)的输出口(32)通过第一管路(l1)与所述离合式空压机(1)的控制端口(14)连接，该离合器快放阀(3)的输入口(31)通过第二管路(l2)与空气处理单元(2)的压缩空气输出口(22)连接，该离合器快放阀(3)的控制端口(34)通过第三管路(l3)与该空气处理单元(2)的控制端口(24)连接。

3.根据权利要求2所述的控制系统(100)，其特征在于，第一管路(l1)、第二管路(l2)和第三管路(l3)的长度分别在0.5米至6米的范围内。

4.根据权利要求2或3所述的控制系统(100)，其特征在于，第一管路(l1)、第二管路(l2)和第三管路(l3)的内直径分别在4毫米至8毫米的范围内。

5.根据权利要求2至4中任一项所述的控制系统(100)，其特征在于，第三管路(l3)的长度小于第一管路(l1)的长度，优选地，第三管路(l3)的长度小于第一管路(l1)长度的三分之一。

6.根据权利要求2至5中任一项所述的控制系统(100)，其特征在于，第一管路(l1)和第二管路(l2)的内直径分别大于第三管路(l3)的内直径，优选地，第一管路(l1)和第二管路(l2)的内直径分别是第三管路(l3)的内直径的1.5至2倍。

7.根据权利要求2至6中任一项所述的控制系统(100)，其特征在于，该离合器快放阀(3)是继动阀。

8.根据权利要求2至7中任一项所述的控制系统(100)，其特征在于，该离合器快放阀(3)包括控制活塞(33)和阀器件(35)，该控制活塞(33)布置在离合器快放阀(3)的壳体(36)中且能借助于从该离合器快放阀(3)的控制端口(34)提供的控制压力而轴向移动，该阀器件(35)包括阀体(351)，所述阀体能借助所述控制活塞(33)的轴向移动而轴向移动，其中，所述阀体(351)控制该离合器快放阀(3)的输入口(31)与输出口(32)之间的流体连接。

9.根据权利要求8所述的控制系统(100)，其特征在于，该离合器快放阀(3)包括移动调节机构，该移动调节机构能调设所述控制活塞(33)的轴向移动范围。

10.用于借助权利要求1至9中任一项所述的控制系统来运行用于商用车的离合式空压机的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，该方法还包括如下步骤：

技术总结
本发明涉及一种用于商用车离合式空压机的控制系统(100)，其特征在于，该控制系统(100)包括离合器快放阀(3)，该离合器快放阀(3)包括：输入口(31)、输出口(32)和控制端口(34)，其中，该离合器快放阀(3)的输入口(31)与空气处理单元(2)的压缩空气输出口(22)连接，该离合器快放阀(3)的输出口(32)与所述离合式空压机(1)的控制端口(14)连接，该离合器快放阀(3)的控制端口(34)与该空气处理单元(2)的控制端口(24)连接，其中，所述离合式空压机(1)向所述空气处理单元(2)供给压缩空气。本发明还涉及一种用于借助所述控制系统来运行用于商用车的离合式空压机的方法。

技术研发人员：刘伟,马冰,邬钱涌
受保护的技术使用者：克诺尔商用车系统(重庆)有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12