一种车辆空气悬架的气体调节系统及方法与流程

1.本发明属于车辆控制领域，具体涉及一种车辆空气悬架的气体调节系统及方法。


背景技术：

2.车辆空气悬架的气体调节系统是用于调节车辆空气悬架中空气弹簧气体压力和位移的系统，使得车辆保持合适的减震效果和离地高度；现有技术中，通常使用外循环系统，其不能很好的节能，压缩机较大，消耗能量较多；或采用内循环系统，其在系统有气体泄漏时系统失效，不能及时的补气维持，现有技术缺少一种节能环保且高效的气体调节系统。


技术实现要素：

3.为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种车辆空气悬架的气体调节系统及方法，以解决现有技术中采用外循环耗能较大和内循环不能及时补气的问题。
4.为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：
5.一种车辆空气悬架的气体调节系统，包括：压缩机、第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀、空气弹簧和储气罐；压缩机的入口分别经第一电磁阀和第四电磁阀连接空气弹簧和储气罐；压缩机的出口分别连接第二电磁阀和第三电磁阀，第三电磁阀的出口分别连接空气弹簧和储气罐。
6.优选地，所述压缩机入口处还顺次连接有单向阀和进气过滤器。
7.优选地，所述压缩机与第三电磁阀之间还依次设置有干燥器和单向节流阀。
8.优选地，所述空气弹簧的入口处还设置有用于控制空气弹簧开关的电磁阀。
9.优选地，所述电磁阀入口处设置有压力传感器。
10.本发明还公开了一种车辆空气悬架的气体调节系统的调节方法，包括：
11.当外部直接向空气弹簧充气时，开启电机带动压缩机运行，空气进入压缩机压缩增压后，经第三电磁阀充入空气弹簧；
12.当外部直接向储气罐充气时，开启电机带动压缩机运行，空气进入压缩机压缩增压后，经第三电磁阀充入储气罐中；
13.当储气罐直接向空气弹簧充气时，第一电磁阀和第四电磁阀通电打开，储气罐中的气体通过第四电磁阀、第一电磁阀充入空气弹簧；
14.当储气罐经压缩增压向空气弹簧充气时，开启电机带动压缩机运行，储气罐中的气体通过第四电磁阀，进入压缩机压缩增压后，经第三电磁阀充入空气弹簧；
15.当空气弹簧直接向储气罐排气时，第一电磁阀和第四电磁阀通电打开，空气弹簧中的气体通过第一电磁阀、第四电磁阀直接排入储气罐；
16.当空气弹簧经压缩增压向储气罐排气时，第一电磁阀和第三电磁阀通电打开，开启电机带动压缩机运行，空气弹簧中的气体通过第一电磁阀，进入压缩机压缩增压后，经第三电磁阀排入储气罐；
17.当空气弹簧向外部排气时，第二电磁阀通电打开，空气弹簧中的气体通过第三电
磁阀，经第二电磁阀排出外部。
18.优选地，所述压缩机入口处还设置有单向阀和进气过滤器，压缩机出口处设置有干燥器和单向节流阀；空气经过滤器和单向阀后进入压缩机压缩增压后进入干燥器干燥，干燥后的气体经单向节流阀流出。
19.优选地，当系统使用一段时间后，通电打开第二电磁阀、第三电磁阀，用储气罐中的气体经第三电磁阀、单向节流阀、干燥器和第二电磁阀排出外部，给干燥器进行再生。
20.优选地，所述空气弹簧的入口处还设置有电磁阀，当空气弹簧需要充气或放气时，其对应的电磁阀通电打开，用于控制空气弹簧开关的。
21.优选地，所述电磁阀入口处设置有压力传感器，通过压力传感器判断系统各处压力及需求并启用不同的循环。
22.与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
23.本发明公开的一种车辆空气悬架的气体调节系统，通过控制第三电磁阀的通断，使压缩机从外部吸气给空气弹簧或储气罐充气；通过控制第一电磁阀、第三电磁阀和第四电磁阀的通断，使储气罐经压缩机向空气弹簧充气或储气罐直接向空气弹簧充气；通过控制第一电磁阀和第三电磁阀的通断，使空气弹簧经压缩机向储气罐排气；通过控制第一电磁阀和第二电磁阀的通断，使空气弹簧经压缩机向外排气；通过控制不同电磁阀的动作，可以使压缩机从外部吸气给空气弹簧或储气罐充气；也可以从储气罐经压缩机向空气弹簧充气或直接向空气弹簧充气；还可以从空气弹簧经压缩机或直接向储气罐排气或直接向外排气；储气罐的气体还可以用于对干燥器进行再生；同时具备内外循环功能，当储气罐或空气弹簧气压较低时可从外部吸气经压缩干燥后充入气体，实现外循环功能；当系统有轻微泄漏时可通过外循环功能，从外部吸气经压缩干燥后向系统补充气体。当系统内有足够气体时，气体在储气罐和空气弹簧之间进行内部循环，由于储气罐和空气弹簧之间压差较大的时候直接进行充排气，不需要压缩机进行压缩，当气罐和空气弹簧之间压差较小时通过压缩机进行充排气，由于压差较小，因此压缩机耗功少。
附图说明
24.图1为本发明的原理图。
25.其中：1-进气过滤器；2-单向阀；3-压缩机；4-干燥器；5-单向节流阀；6-压力传感器；7-空气弹簧；8-储气罐；ya1-第一电磁阀；ya2-第二电磁阀；ya3-第三电磁阀；ya4-第四电磁阀；ya5-第五电磁阀；ya6-第六电磁阀；ya7-第七电磁阀；ya8-第八电磁阀。
具体实施方式
26.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
27.需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用
的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
28.下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
29.现有技术内外循环不能兼备，原因是外循环直接从大气吸气，充罐压力要到1.2-1.8mpa左右，压缩机压比较大，一般采用两级压缩，内循环压缩机从气罐吸气，气罐有一定压力，压缩机压比较小，一般采用单级压缩；本技术采用单级压缩，但通过系统控制，不直接将气罐充到较高压力，一般先充到0.5-0.8mpa左右，气簧工作压力一般0.6-1mpa左右，也可直接充到压力，在气簧排气时将气簧排气通过压缩机充入气罐，最终将气罐充到较高压力。
30.本发明的技术方案见图1车辆空气悬架的气体调节系统原理，该系统由进气过滤器1，单向阀2，压缩机3，干燥器4，单向节流阀5，压力传感器6，四个空气弹簧7以及储气罐8和控制第一电磁阀ya1-第八电磁阀ya8组成；通过控制不同电磁阀的动作，可以使压缩机从外部吸气给空气弹簧或储气罐8充气；也可以从储气罐8经压缩机向空气弹簧充气或直接向空气弹簧充气；还可以从空气弹簧经压缩机或直接向储气罐8排气或直接向外排气；储气罐8的气体还可以用于对干燥器进行再生。
31.在储气罐8没有气体的状态，当某一空气弹簧或多个空气弹簧需要充气时与其对应的电磁阀(ya5-ya8中的一个或多个)通电打开，开启电机带动压缩机运行，空气经过滤器1单向阀2进入压缩机3压缩增压后进入干燥器4干燥，干燥后的气体经单向节流阀5，第三电磁阀ya3和相应的电磁阀充入空气弹簧，实现从外部直接向空气弹簧充气。
32.当储气罐8需要充气时第三电磁阀ya3通电打开，开启电机带动压缩机运行，空气经过滤器1单向阀2进入压缩机3压缩增压后进入干燥器4干燥，干燥后的气体经过单向节流阀5，第三电磁阀ya3充入储气罐8中，实现从外部直接向储气罐8充气。
33.在储气罐8比空气弹簧气体压力高出较多时候，当某一空气弹簧或多个空气弹簧需要充气时与其对应的电磁阀(ya5-ya8中的一个或多个)通电打开，第一电磁阀ya1和第四电磁阀ya4也通电打开，储气罐8中的气体通过第四电磁阀ya4，第一电磁阀ya1和相应的电磁阀直接充入空气弹簧，实现从储气罐8直接向空气弹簧充气。
34.在储气罐8和空气弹簧气体压力相差不多或较低时候，当某一空气弹簧或多个空气弹簧需要充气时与其对应的电磁阀(ya5-ya8中的一个或多个)通电打开，开启电机带动压缩机运行，储气罐8中的气体通过ya4，进入压缩机3压缩增压后进入干燥器4干燥，干燥后的气体经单向节流阀5，第三电磁阀ya3和相应的电磁阀充入空气弹簧，实现从储气罐8经压缩增压向空气弹簧充气。
35.在空气弹簧比储气罐8气体压力高出较多时候，当某一空气弹簧或多个空气弹簧需要排气时与其对应的电磁阀(ya5-ya8中的一个或多个)通电打开，第一电磁阀ya1和第四电磁阀ya4也通电打开，空气弹簧中的气体通过相应的电磁阀和第一电磁阀ya1，第四电磁阀ya4直接排入储气罐8，实现从空气弹簧直接向储气罐8排气。
36.在空气弹簧和储气罐8气体压力相差不多或较高时候，当某一空气弹簧或多个空气弹簧需要排气时与其对应的电磁阀(ya5-ya8中的一个或多个)通电打开，第一电磁阀ya1
和第三电磁阀ya3也通电打开，开启电机带动压缩机运行，空气弹簧中的气体通过相应的电磁阀和第一电磁阀ya1，进入压缩机3压缩增压后进入干燥器4干燥，干燥后的气体经单向节流阀5，第三电磁阀ya3排入储气罐8，实现从空气弹簧经压缩增压向储气罐8排气。
37.在储气罐8中气体充满时，当某一空气弹簧或多个空气弹簧需要排气时与其对应的电磁阀(ya5-ya8中的一个或多个)通电打开，第二电磁阀ya2也通电打开，空气弹簧中的气体通过相应的电磁阀和第三电磁阀ya3，经单向节流阀5，干燥器4，第二电磁阀ya2排出外部，实现从空气弹簧向外部排气，同时有给干燥器再生的功能。
38.当使用一段时间后，应通电打开第二电磁阀ya2，第三电磁阀ya3用储气罐8中的气体经第三电磁阀ya3，单向节流阀5，干燥器4，第二电磁阀ya2排出外部，给干燥器进行再生。
39.本发明的关键创新点如下：
40.同时具备内外循环功能，当气罐或空气弹簧气压较低时可从外部吸气经压缩干燥后充入气体，实现外循环功能。
41.当系统有轻微泄漏时可通过外循环功能，从外部吸气经压缩干燥后向系统补充气体。
42.当系统内有足够气体时，气体在气罐和空气弹簧之间进行内部循环，由于气罐和空气弹簧之间压差较大的时候直接进行充排气，不需要压缩机进行压缩，当气罐和空气弹簧之间压差较小时通过压缩机进行充排气，由于压差较小，因此压缩机耗功少。
43.系统安装有压力传感器，可根据系统各处压力及需求自动启用不同的循环。
44.本发明与现有技术相比，相对于外循环系统，当系统气体足够时以内循环运行，耗功相对较少；相对于内循环系统，当系统内气体较少时可以进行外循环对系统充气；因此本发明兼有内循环和外循环的优点。
45.为便于生产和装配两位三通电磁阀也可以用两个两位两通电磁阀替代，当然也可以用多位多通阀替代系统中多个电磁阀，这些变化应视为本发明的不同表达形式予以保护。
46.以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。

技术特征：
1.一种车辆空气悬架的气体调节系统，其特征在于，包括：压缩机(3)、第一电磁阀(ya1)、第二电磁阀(ya2)、第三电磁阀(ya3)、第四电磁阀(ya4)、空气弹簧(7)和储气罐(8)；压缩机(3)的入口分别经第一电磁阀(ya1)和第四电磁阀(ya4)连接空气弹簧(7)和储气罐(8)；压缩机(3)的出口分别连接第二电磁阀(ya2)和第三电磁阀(ya3)，第三电磁阀(ya3)的出口分别连接空气弹簧(7)和储气罐(8)。2.根据权利要求1所述的一种车辆空气悬架的气体调节系统，其特征在于，所述压缩机(3)入口处还顺次连接有单向阀(2)和进气过滤器(1)。3.根据权利要求1所述的一种车辆空气悬架的气体调节系统，其特征在于，所述压缩机(3)与第三电磁阀(ya3)之间还依次设置有干燥器(4)和单向节流阀(5)。4.根据权利要求1所述的一种车辆空气悬架的气体调节系统，其特征在于，所述空气弹簧(7)的入口处还设置有用于控制空气弹簧(7)开关的电磁阀。5.根据权利要求4所述的一种车辆空气悬架的气体调节系统，其特征在于，所述电磁阀入口处设置有压力传感器(6)。6.基于权利要求1～5所述的一种车辆空气悬架的气体调节系统的调节方法，其特征在于，当外部直接向空气弹簧(7)充气时，开启电机带动压缩机(3)运行，空气进入压缩机(3)压缩增压后，经第三电磁阀(ya3)充入空气弹簧(7)；当外部直接向储气罐(8)充气时，开启电机带动压缩机(3)运行，空气进入压缩机(3)压缩增压后，经第三电磁阀(ya3)充入储气罐(8)中；当储气罐(8)直接向空气弹簧(7)充气时，第一电磁阀(ya1)和第四电磁阀(ya4)通电打开，储气罐(8)中的气体通过第四电磁阀(ya4)、第一电磁阀(ya1)充入空气弹簧(7)；当储气罐(8)经压缩增压向空气弹簧充气时，开启电机带动压缩机(3)运行，储气罐(8)中的气体通过第四电磁阀(ya4)，进入压缩机(3)压缩增压后，经第三电磁阀(ya3)充入空气弹簧(7)；当空气弹簧(7)直接向储气罐(8)排气时，第一电磁阀(ya1)和第四电磁阀(ya4)通电打开，空气弹簧(7)中的气体通过第一电磁阀(ya1)、第四电磁阀(ya4)直接排入储气罐(8)；当空气弹簧(7)经压缩增压向储气罐(8)排气时，第一电磁阀(ya1)和第三电磁阀(ya3)通电打开，开启电机带动压缩机(3)运行，空气弹簧(7)中的气体通过第一电磁阀(ya1)，进入压缩机(3)压缩增压后，经第三电磁阀(ya3)排入储气罐(8)；当空气弹簧(7)向外部排气时，第二电磁阀(ya2)通电打开，空气弹簧(7)中的气体通过第三电磁阀(ya3)，经第二电磁阀(ya2)排出外部。7.根据权利要求6所述的一种车辆空气悬架的气体调节方法，其特征在于，所述压缩机(3)入口处还设置有单向阀(2)和进气过滤器(1)，压缩机(3)出口处设置有干燥器(4)和单向节流阀(5)；空气经过滤器(1)和单向阀(2)后进入压缩机(3)压缩增压后进入干燥器(4)干燥，干燥后的气体经单向节流阀(5)流出。8.根据权利要求7所述的一种车辆空气悬架的气体调节方法，其特征在于，当系统使用一段时间后，通电打开第二电磁阀(ya2)、第三电磁阀(ya3)，用储气罐(8)中的气体经第三电磁阀(ya3)、单向节流阀(5)、干燥器(4)和第二电磁阀(ya2)排出外部，给干燥器(4)进行再生。
9.根据权利要求6所述的一种车辆空气悬架的气体调节方法，其特征在于，所述空气弹簧(7)的入口处还设置有电磁阀，当空气弹簧(7)需要充气或放气时，其对应的电磁阀通电打开，用于控制空气弹簧(7)开关的。10.根据权利要求9所述的一种车辆空气悬架的气体调节方法，其特征在于，所述电磁阀入口处设置有压力传感器(6)，通过压力传感器(6)判断系统各处压力及需求并启用不同的循环。

技术总结
本发明公开了一种车辆空气悬架的气体调节系统及方法，属于车辆控制领域，包括：压缩机、第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀、空气弹簧和储气罐；通过控制不同电磁阀的动作，可以使压缩机从外部吸气给空气弹簧或储气罐充气；也可以从储气罐经压缩机向空气弹簧充气或直接向空气弹簧充气；还可以从空气弹簧经压缩机或直接向储气罐排气或直接向外排气；储气罐的气体还可以用于对干燥器进行再生。生。生。


技术研发人员：卜立潇
受保护的技术使用者：西安云天能源科技有限责任公司
技术研发日：2023.03.21
技术公布日：2023/7/6