专利名称：用于车辆的压力控制装置和用于压力控制的方法
技术领域：
本发明涉及一种按权利要求I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 Al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 Al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I、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。在一些未设置有与曲轴相关的机械控制方案、而使用可纯电操作的阀的实施形式中，与曲轴相关的控制通过对这些阀相应的定时的控制来进行。在此情况下，在压缩空气产生模式与压缩空气膨胀模式之间按本发明的切换通过改变驱控信号来进行，也就是说通过改变对这些阀的定时操作方案来进行。为此，在电子控制器的控制程序中储存有在各个运行模式中必需对电阀进行哪种类型的操作。接下来要详细阐释的用于借助可电操作的阀实现本发明的可行方案可以在技术上作如下划分。在此情况下，由如下的一种压缩空气压缩机出发，其例如在活塞压缩机中通常具有用于压缩空气产生模式的进气阀(也称为吸取阀或低压阀)和排气阀(也称为排出阀或高压阀)。为了与压缩空气膨胀模式区分，这些阀也被称为压缩进气阀以及压缩排气阀。I.压缩空气压缩机保持不变可电操作的阀接在压缩空气压缩机的通向压缩进气阀的进气连接部之前；另一个可电操作的阀接在压缩空气压缩机的通向压缩排气阀的排气连接部之后。2.压缩空气压缩机被改变，其中，压缩进气阀和压缩排气阀保持不变在压缩空气压缩机的气缸盖内以如下方式设置有附加的连接部或插塞部，即可电操作的阀可以通过附加的连接部与压缩室连接。能连接的可电操作的阀可以由用于压缩空气膨胀模式中的压缩空气进气功能的分立的单个的阀(膨胀进气阀)和用于压缩空气膨胀模式中的压缩空气排气功能的分立的单个的阀(膨胀排气阀)构成或也构造成组合式的膨胀进气/排气阀，例如两位三通换向阀类型。膨胀进气阀和膨胀排气阀除了电操作方案外也具有例如借助凸轮轴的与曲轴相关的机械操作方案。3.压缩空气压缩机也在压缩进气阀和/或压缩排气阀方面被改变 a)压缩空气压缩机的压缩进气阀和压缩排气阀被可电操作的进气阀和排气阀替代，利用可电操作的进气阀和排气阀可以通过电子控制既实现压缩空气产生模式也实现压缩空气膨胀模式。b )设置有机械式曲轴控制的进气阀和排气阀，这种进气阀和排气阀可通过电操作被固定在打开位置或闭合位置。通过这种机械式曲轴控制的进气阀和排气阀，既实现了压缩空气产生模式也实现了压缩空气膨胀模式。c )压缩空气压缩机配设有附加的机械式曲轴控制的膨胀进气阀和膨胀排气阀，这种膨胀进气阀和膨胀排气阀于是通过可电操作的阀而能与压缩空气储存器或大气连接。有利的是，也可以实现前述实施形式的组合。因此在前述实施形式a)至c)中，例如压缩空气压缩机的压缩进气阀也不变地被保留。然后，补充一种附加的曲轴控制的膨胀排气阀，该膨胀排气阀通过可电操作的阀可以与大气连接。附加地，压缩空气压缩机的现有的压缩排气阀被保留，但附加地以依赖于曲轴的方式被控制。 有利的是，压力控制装置例如借助电子控制器识别例如当车辆应当加速或在爬坡行驶时，是否在车辆运行中存在提高的驱动力需求。在这种情况下，压力控制装置负责使压缩空气压缩机在压缩空气膨胀模式中运行。在压缩空气膨胀模式中，驱动发动机通过以来自压缩空气供应和储存设备的压缩空气对压缩空气压缩机的压缩空气的加载而得到支持。有利的是，压力控制装置还识别在车辆运行中的滑行阶段(Schubphase)。例如当驾驶员想要使车辆减速或在下坡行驶时，则例如识别到滑行阶段。在存在滑行阶段时，压缩空气压缩机通过压力控制装置自动地在压缩空气产生模式中运行，在压缩空气产生模式中，压缩空气压缩机将压缩空气输送到压缩空气供应和储存设备。以此方式可以在车辆运行中在滑行阶段期间对从压缩空气供应和储存设备的压缩空气取用加以补偿，这种压缩空气取用在驱动力需求提高的阶段执行。由此，实现了一种尤为节省能量的车辆运行。压缩空气压缩机可以通过压力控制装置附加地切换到空转模式，在空转模式中，压缩空气既不产生，也不在压缩空气膨胀模式中被使用。空转模式可以说被设置为是除压缩空气产生模式和压缩空气膨胀模式之外的第三运行模式。公知的是例如在单缸式压缩空气压缩机中应用可接通的死区、在多缸式压缩空气压缩机中连接压力室或借助可切换的离合器使压缩空气压缩机与驱动发动机脱开联接。按照本发明的一种有利的改进方案，压力控制装置被配置为，当压缩空气压缩机在压缩空气产生模式或在压缩空气膨胀模式中运行时，在使用可通过换挡离合器与车辆发动机分开的压缩空气压缩机的情况下将压缩空气压缩机自动与驱动发动机连接。按照本发明的一种有利的改进方案，阀装置具有连接阀，连接阀设置用于将多缸式压缩空气压缩机的两个压缩室直接连接起来。压力控制装置还设置用于在空转模式中打开连接阀，由此将接到连接阀上的压缩室相互连接起来。通过打开连接阀在被连接的压缩室之间建立起连接，这例如在常用的双缸式压缩机中会导致在压缩室内存在的空气在其中一个活塞作上行冲程时被压入其他的压缩室中，反之亦然。有利的是，在这种多缸式压缩机中，活塞通过曲轴的相应设计彼此相反地布置，方式为在其中一个活塞作上行冲程时另一个相邻的活塞实施下行冲程。按照本发明的一种有利的改进方案，所有或至少一部分可电操作的阀构造成可压电式、电磁式、电动式、电气动式或电液压式操作的阀。在此情况下，尤其对那些为设置与曲轴相关的机械控制方案的前述实现形式而言，可压电式操作的阀的应用是特别有利的，因为可压电式操作的阀允许了伴随对于压缩空气较大的可实现通流横截面的特别短的响应时间和反应时间。按照本发明的一种有利的改进方案，所有或至少一部分可电操作的阀被整合到压缩空气压缩机的气缸中。阀整合到气缸盖中的方案也已证实是特别有利的。按照本发明的一种改进方案，所有或至少一部分可电操作的阀被整合到压缩空气压缩机的曲轴壳体中。这样做的优点在于，压缩空气压缩机可以连同可电操作的阀一起被构造成稳定内用而且紧凑的单元，还可以节省结构空间地构造这个单元。另一个优势在于，可电操作的阀可以布置得紧密靠近其各自的使用位置，因而基于短的流动路径和小的流动体积实现了快速的响应时间。按照本发明的一种有利的改进方案，所有或至少一部分可电操作的阀被接在压缩空气压缩机的进气连接部之前。按照本发明的一种有利的改进方案，所有或至少一部分可
电操作的阀被接在压缩空气压缩机的排气连接部之后。这样做的优势在于，能利用常用的压缩空气压缩机来实现本发明，其中，要么甚至不必改变，要么只要稍微改变这种压缩空气压缩机。由此，在压缩空气设备中创造了本发明的一种简单而且成本低廉的后续装备可行方案。按照本发明的一种有利的改进方案，阀装置与压缩空气压缩机的压缩室的附加的插塞部连接。这同样允许了结合现有的能买到的压缩空气压缩机简单且成本低廉地实现本发明以及因而允许了对本发明的一种简单的后续装备可行方案。插塞部可以例如规定为在气缸盖上的孔的形式。于是，阀装置可以连接到孔上。按照本发明的一种有利的改进方案，压缩室的容积随着时间可变。由此这不是意指压缩机或压缩机的一部分(例如气缸)随时间改变其形式，而且例如在活塞式压缩机中活塞的上行和下行运动。在容积变小阶段，容积随着时间变小，而在容积变大阶段，容积随着时间增加。压力控制装置设置为，在压缩空气膨胀模式中将压缩室在容积变大阶段与压缩空气供应和储存设备连接起来，以及在容积变小阶段与大气连接起来。由此，使压缩室在压缩空气膨胀模式中在容积变小阶段被去负荷。之前在容积变大阶段在压缩室内被控制输入的压缩空气因而可以排放到大气中。因此，压缩空气压缩机在压缩空气膨胀模式中可以说是如在压缩空气产生模式中“反过来”地运行。在压缩空气产生模式中，压缩空气有利地在容积变大阶段被从大气中抽吸以及在容积变小阶段将压缩空气输出给压缩空气供应和储存设备。按照本发明的一种有利的改进方案设置为压缩室与压缩空气供应和储存设备的连接在压缩空气膨胀模式中仅在一部分容积变大阶段中被建立。由此可以优化压缩空气压缩机的效率，以作为在能耗方面对车辆驱动的支持。尤其是由此消耗了这么多对尽量经济的使用而言有意义的而且必要的压缩空气。按照本发明的一种有利的改进方案，在压缩空气膨胀模式中，压缩室与压缩空气供应和储存设备的连接在容积变大阶段开始时立刻建立。在活塞式压缩机中，这意味着，压缩室从达到活塞的上止点起就与压缩空气供应和储存设备连接。按照本发明的一种有利的改进方案，在压缩空气膨胀模式中，压缩室与压缩空气供应和储存设备的连接仅在容积变大阶段的一半持续时长期间被建立。由此，可以最小化压缩空气消耗并且因而提高装置的能量效率。当连接仅在容积变大阶段的四分之一期间被建立时，可以有利地达到压缩空气消耗的进一步变小。当连接仅在容积变大阶段的八分之一时被建立时，可以有利地实现压缩空气消耗的进一步变小。在此，膨胀排气阀在曲轴完整的半转动期间从下止点直到上止点都被保持打开。与之对应的是，对膨胀进气阀和膨胀排气阀的与曲轴相关的控制的配气相位被调整。因此，在本发明的一种有利的改进方案中，压力控制装置被设置成在压缩空气产生模式中将压缩室在容积变小阶段期间与压缩空气供应和储存设备连接起来，尤其是当在压缩室内的压力大于在压缩空气供应和储存设备中的压力时；并且将压缩室在容积变大阶段期间与大气连接起来，尤其是当压缩室内的压力小于大气压力时。为了实现压缩空气产生模式，可以有利地规定一种压缩进气阀和压缩排气阀的系统，压缩进气阀和压缩排气阀例如布置在压缩气缸盖中。压缩进气阀和压缩排气阀可以有利地构造成止回阀，例如构造成置片阀。如前所述，可以在压缩空气产生模式中，纯以超压控制或低压控制的方式实施压缩室与大气或与压缩空气供应和储存设备的相应连接。在本发明的一种有利的设计方案中，对这些连接的控制都依赖于曲轴来进行，例如通过凸轮轴或通过电子控制器来进行。在·一种有利的设计方案中，压缩进气阀在此在完整的半转期间在活塞的上止点直至下止点之间被打开。在一种有利的设计方案中，压缩排气阀没有完全在曲轴转动一半期间被打开，而是仅在达到上止点前曲轴转动的一部分，尤其是最后一半期间被打开，或仅在达到上止点前转动最后35°期间被打开。按照本发明的一种有利的改进方案，在压缩空气膨胀模式期间，压缩空气的量可以通过压力控制装置与压缩空气压缩机的驱动轴的转动同步地在压缩室内被调整。由此可以确保了驱动力支持的最佳效率以及用于使驱动发动机的输出轴转动的精确同步性。按照本发明的一种有利的改进方案，压力控制装置具有带通气路径和排气路径的阀装置，以便给压缩空气压气机的压缩室通气和排气。通气路径和排气路径与压缩室连接或可以与压缩室连接。排气路径可以与压缩空气供应和储存设备连接，排气路径则可以与大气连接。有利的是，阀装置可以通过与驱动发动机的输出轴连接的或可连接的凸轮轴而被机械地操作。由此可以使在内燃机中业已证明行得通的凸轮轴控制方案也能用于在压缩空气膨胀模式中对压缩空气压缩机的控制。有利的是，凸轮轴控制可以设计得十分稳定耐用和长寿。凸轮轴可以有利地与驱动发动机的输出轴固定地连接，或例如通过可操作的离合器可以暂时与驱动发动机的输出轴连接。凸轮轴可以有利地例如通过凸轮在压缩空气压缩机的曲轴上的布置方案而实现。也有利的是，可以设置有一种单独的、与压缩空气压缩机的曲轴或驱动发动机的输出轴连接的凸轮轴。按照本发明的一种有利的改进方案，阀装置具有至少一个可电操作的磁阀。此外，设置有一种用于控制该磁阀的电子控制装置。通过实施为磁阀，同样实现了在压缩空气膨胀模式中对压缩空气压缩机有利的控制，其中，可以使用业已证明有利的磁阀技术，例如使用防抱死系统领域中长寿的磁阀。电子控制装置的应用具有的优势在于，可以将对滑行阶段以及驱动力需求提高的阶段的识别结合到惟一一次控制中，并且连同通过磁阀对压缩空气压缩机的控制一起整合。控制可以有利地作为一种用于设置在电子控制装置中的微处理器的控制程序实现。按照本发明的一种有利的改进方案，向压力控制装置的电子控制装置输送一个传感器的信号，通过该信号来检测压缩空气压缩机的曲轴的位置，或在对驱动发动机的曲轴的位置作相应的校准时作为备选也检测其曲轴位置。信号可以有利地直接由相应的感应式的、光学的或其他合适的传感器输送给电子控制装置。电子控制装置然后使用给出曲轴位置的信号，以便对阀装置的可电操作的阀加以适于阶段的控制。按照本发明的一种有利的改进方案，电子控制装置从发动机控制器接收关于车辆发动机的输出轴的角位置的信息。在此，发动机控制器用于控制车辆的驱动发动机。公知的发动机控制器例如本就具有通过传感器求出的关于车辆发动机的输出轴的角位置的信息。通过电子控制装置与发动机控制器例如通过设置在车辆中的数据总线的连接，可以在电子控制装置中以成本低廉的方式接收关于车辆发动机的输出轴的角位置的信息，并且用于在压缩空气压缩机的压缩空气膨胀模式中控制磁阀。因为车辆发动机的输出轴的角位置与压缩机的曲轴的角位置基于装配而可以每辆车都有所区别，所以按照本发明的一种有利的改进方案，可以求出并补偿电子控制装置的这个相对位置。为此，通过至少一个在车辆中存在的压力传感器，基于压缩过程在时间上评估压缩空气设备中的压力峰值。从中，作为修正值确定在压缩空气压缩机的曲轴的角位置与输出轴的角位置之间的角差。接下来电子控制装置使用计算出的修正值用于适于相位地控制阀装置。·按照本发明的一种有利的改进方案，压力控制装置具有另一个阀，压缩空气压缩机的曲轴壳体可以通过该阀被以压缩空气加载。由此，实现了对本发明的效率的进一步提高以支持车辆驱动。通过对曲轴壳体的压力加载，驱动发动机的支持可以通过压缩空气压缩机的一个附加的扭矩也在容积变小阶段中实现。因此，压缩空气压缩机的活塞可以根据运行阶段的不同(上行运动、下行运动)被以压缩空气一次从一侧加载，一次从另一侧加载。以此方式，通过压缩空气压缩机在压缩空气压缩机的驱动轴的整个转动期间实现了对驱动发动机几乎持续的支持。在此，用于压缩室的压缩空气加载的阀装置以相对于另一个用于曲轴壳体的压缩空气加载的阀装置相位补偿的方式来运行。换句话说，当压缩室通过阀装置与压缩空气储存器连接时，曲轴壳体与大气连接。在曲轴壳体被压缩空气储存器的压力加载时，压缩室与大气连接。本发明还涉及一种有利的车辆压缩空气设备，其带有前述类型的压力控制装置和压缩空气压缩机。按照一种有利的改进方案，车辆压缩空气设备具有换热器，换热器一端与驱动发动机热关联或与被驱动发动机加热的车辆部分热关联。换热器另一端则与压缩空气供应和储存设备的部分热关联，以将被驱动发动机或被由驱动发动机加热部分吸收的热量排出，因而可以向压缩空气供应和储存设备中的压缩空气排出热量以及因而压缩空气可以被加热。为了吸收热量，换热器可以直接与驱动发动机联接或同与驱动发动机相连的部分联接，例如与排气设备或催化转换器联接。这样做的优势在于，驱动发动机的废热可以用来进一步提高车辆压缩空气设备的能效。由此，向压缩空气进一步输送能量，该能量当将压缩空气使用在压缩空气膨胀模式中时或当将压缩空气在压缩空气设备中作其他应用(例如可以用于制动车辆)时得到利用。尤其可以通过向压缩空气的热量输出来提高在压缩空气储存器中或压缩空气设备的其他部分中的可用压力，因而可以提供处在较高水平上的压缩空气并且相应加以应用。按照本发明的一种有利的改进方案，压力控制装置设置为，仅当压缩空气产生模式没有被激活时才允许向压缩空气供应和储存设备进行热量输出。这样做的优势在于，在压缩空气产生模式中，压缩空气压缩机不必克服已经通过输送的热量得到提高的反压输送，这又带来这样的优势，即，用于驱动压缩空气压缩机的能量使用较小并且此外压缩空气压缩机承受较小的磨损。压力控制装置为此可以装备有另一个例如可电操作的阀，通过该阀可以暂时截断通过换热器的热量流体回路。作为对此的备选，也可以关断一个设置用于输送热量流体的泵。 本发明还涉及一种用于这类车辆压缩空气设备的有利的压缩空气压缩机。此外，本发明还涉及一种用于在车辆中进行压力控制的方法，其中，车辆具有至少一个用于产生车辆的驱动力的驱动发动机、压缩空气供应和储存设备以及与车辆的驱动发动机联接或可与车辆的驱动发动机联接的压缩空气压缩机，带有特征的是a)压缩空气在压缩空气产生模式中被从压缩空气压缩机的压缩室导入到压缩空气供应和储存设备，b)压缩空气在压缩空气膨胀模式中被从压缩空气供应和储存设备中导入到压缩室，c)从压缩空气产生模式到压缩空气膨胀模式的切换和反向的切换通过电子控制器对阀装置的一个或多个可电操作的阀的电动操作来进行。按照本发明的一种有利的改进方案，在车辆运行中的滑行阶段，压缩空气压缩机在压缩空气产生模式下运行和/或在车辆运行中伴随驱动力需求提高的阶段内，压缩空气压缩机在压缩空气膨胀模式中运行。电子控制装置以及必要时所需的压力传感器可以有利地被构造成EAPU的一部分。EAPU是一种设有压缩空气设备的车辆所用的电子控制的压缩空气准备单元。在此，尤其可以实现压力控制装置的形式为在EAPU的控制软件中的程序部分的控制功能。
下面，借助实施例在应用附图的情况下详细阐释本发明。附图中图I以示意图示出车辆，以及图2至8结合压力控制装置的各种实施形式示出了车辆的对于本发明的说明书重要相关的压缩空气部件，以及图9和10示出了压力控制装置的阀配气相位。
具体实施例方式附图中彼此对应的元件使用相同的附图标记。图I中示出了车辆100，车辆100具有驱动发动机101，例如柴油发动机，其可以通过万向节式地与车辆后桥连接的驱动轴102来提供用以驱动车辆100的驱动力。驱动发动机101通过轴103与车辆100的压缩空气压缩机I连接。轴103同时是驱动发动机101的输出轴和压缩空气压缩机I的驱动轴。根据实施方案的不同，也可以借助变速器来设置在驱动发动机与压缩空气压缩机之间的传动比。此外，压缩空气压缩机I通过压力管路与车辆100的在图中通过压缩空气储存器12象征性表示的压缩空气供应和储存设备连接。压缩空气供应和储存设备例如具有多回路保护阀、空气干燥器和形式为耐超压容器的压缩空气储存器。只要可电操作的阀在附图中用表示磁体的符号示出，那么在此包括所有类型的电操作，尤其是压电式、电磁式、电液压式、电气动式和电动式操作。图2以示意图示出了压缩空气压缩机1，压缩空气压缩机I可以被构造成单缸式或多缸式压缩空气压缩机，以及示出了通过压缩空气储存器12象征性表示的压缩空气供应和储存设备。压缩空气压缩机I实施成常用的活塞式压缩机。压缩空气压缩机I具有气缸2以及位于气缸内的活塞3。压缩空气压缩机I在气缸2下方具有曲轴壳体10,在曲轴壳体10内设置用于活塞3的曲柄驱动件。曲柄驱动件具有与压缩空气压缩机I的驱动轴103连接的曲柄11，曲柄11在一侧与活塞3连接以及在另一侧与在驱动轴103上的曲柄销连接。在驱动轴103转动时，活塞3通过曲柄驱动件作周期性的上行运动和下行运动。活塞3将压缩空气压缩机I划分成压缩室4和与压缩室4在压力介质侧分开的曲轴室，曲轴室在压力介质侧与曲轴壳体10的内腔5连接。在活塞3的下行运动中，压缩室 4的容积变大。于是，压缩空气压缩机处在容积变大阶段，其中，通过进气连接部13吸取来自大气的空气并且通过用作吸取阀的压缩进气阀16到达压缩室4。压缩进气阀16可以构造成止回阀，止回阀由于压缩室4内相比大气压力的低压而被自主打开并且在超压下自主关闭。在活塞3做上行运动时，压缩室4的容积变小。位于其中的空气被压缩。当在压缩室4内达到比在所连接的压缩空气储存器12中的压力更高的压力时，同样构造成止回阀的压缩排气阀17打开。借此，使经压缩的压缩空气从压缩室4导向压缩空气压缩机I的排气连接部14并且通过压缩空气管路15进入压缩空气储存器12。在容积变大阶段，压缩排气阀17基于在压缩室4内存在的与压缩空气压缩机I的排气连接部14的压力相比的低压而自主关闭。在图2中还示出了实施为压力控制装置一部分的电子控制装置，其实施成电子控制器18。电子控制器18通过数据连接装置19 (例如形式为CAN总线的数据总线)与车辆内的另一个电子装置连接。电子控制器18尤其可以与车辆的驱动发动机的发动机控制器连接。电子控制器18与构造成形式为两位两通换向阀的磁阀的第一可电操作的阀7通过电线连接。第一可电操作的阀7通过压缩空气管路20与压缩室4的插塞部33连接。插塞部33可以例如构造成压缩空气压缩机的气缸2内的孔。第一可电操作的阀7可以被电子控制器18从图2所示的截止位置切换到通流位置。在通流位置中，第一可电操作的阀7将压缩室4与所示阀装置7、8、9、70的第一可机械操作的阀9连接起来。在截止位置，第一可电操作的阀7断开这种连接。电子控制器18还与构造成形式为两位两通换向阀的磁阀的第二可电操作的阀70通过电线连接。第二可电操作的阀70可以被电子控制器18从图2所示的截止位置切换到通流位置。在通流位置中，第二可电操作的阀70将曲轴壳体10的内腔5与所示阀装置7、8、9、70的第二可机械操作的阀8连接起来。在截止位置中，第二可电操作的阀70断开这种连接。第一可机械操作的阀9被构造成可机械操作的两位三通换向阀。在图2所示的通气位置中，只要第一可电操作的阀7处在通流位置，第一可机械操作的阀9将压缩室4通过压缩空气管路20与压缩空气储存器12连接起来。在排气位置中，只要第一可电操作的阀7处在通流位置，第一可机械操作的阀9将压缩室4通过压缩空气管路20与大气连接起来。第二可机械操作的阀8同样实施成可机械操作的两位三通换向阀。第二可机械操作的阀8通过压力管路21与曲轴壳体10的内腔5连接。只要第二可电操作的阀70处在通流位置，第二可机械操作的阀8具有与第一可机械操作的阀9类似的功能，亦即将曲轴壳体10选择性地与压缩空气储存器12或与大气连接。第一可机械操作的阀8和第二可机械操作的阀9被机械地通过凸轮轴控制装置操作。在压缩空气压缩机I的驱动轴103上象征性地示出了凸轮6。通过从凸轮6到可机械操作的阀8、9的机械的操作元件的虚线示出了凸轮轴控制装置。凸轮轴控制装置被以如下方式实施，即使可机械操作的阀8、9得到相位补偿式的操作，也就是说，在机械操作第一可机械操作阀9时，第二可机械操作的阀8未被操作。在机械操作第二可机械操作的阀8时，第一可机械操作的阀9未被操作。由此，在压缩空气膨胀模式中选择性地以来自压缩空气储存器12的压缩空气来加载压缩室4和曲轴壳体10的内腔5。电子控制器18将第一可电操作的阀7和第二可电操作的阀70在压缩空气膨胀模式中切换到通流位置以及在压缩空气产生模式中切换到截止位置。·如可见的那样，按图2的实施形式中的压力控制装置包括电子控制器18和由可电操作的阀7、70与可机械操作的阀8、9构成的阀装置。图3示出了压力控制装置的另一种有利的实施形式。压力控制装置又具有电子控制器18。按照图2作为机械地通过凸轮轴控制装置可机械操作的阀8、9按照图3构造成可电操作的磁阀，更确切地说构造成第三可电操作的磁阀80以及构造成第四可电操作的阀90，其中，这些阀可以通过电线被电子控制器18控制。第三可电操作的阀80和第四可电操作的阀90在其气动的阀功能方面对应借助图2示出的可机械操作的阀8、9。图3的磁阀7对应按图2的第一可电操作的阀7，其中，在按图3的实施方案中仅设第一可电操作的阀7作为中央截止/通流阀，该截止/通流阀布置在第三和第四可电操作的阀80、90与压缩空气储存器12之间。两个磁阀7、8如在图2中那样的使用在按图3的实施方案中原则上也是可行的，但不一定是必要的，因为第三可电操作的阀80和第四可电操作的阀90不是持续地被凸轮轴控制，而是可以被电子控制器18在压力产生模式中带至对压缩空气产生而言中立的位置。因此可以在压缩空气产生模式中不操作第三可电操作的阀80，并且操作第四可电操作的阀90。以此方式可以成本低廉地用仅一个磁阀7作为中央截止/通流阀实施按图3的实施方案。电子控制器18结合由电子控制器18通过数据总线19从发动机控制器获得的信息与压缩空气压缩机I的驱动轴103的转动同步地实施对第三第四可电操作的阀80和第四可电操作的阀90的控制。由此，可以确保驱动发动机通过压缩空气压缩机支持的最大效率。压缩空气压缩机I的曲轴相对驱动轴103位置的相对角位置的可能需要的修正值可以借助通过车辆中存在的压力传感器对压力峰值在时间上的评估而由电子控制器18加以计算和考虑到。作为备选，用于检测驱动轴103的转动角位置的电子控制器18也可以与电传感器22连接，电传感器22直接检测压缩空气压缩机I的驱动轴103或曲轴的转动角位置。传感器22可以例如与防抱死系统的传感器类似地实施成感应式传感器，感应式的传感器通过检测凸轮6的位置感测压缩空气压缩机I的驱动轴103或曲轴的角位置。如可见的那样，压力控制装置在按图3的实施形式中包括电子控制器18、传感器22和由第一可电操作的阀7、第三可电操作的阀80和第四可电操作的阀90构成的阀装置。由此，在按图2和3的装置中，压缩空气膨胀模式通过电子控制器18激活，方式为将第一可电动操作的阀7以及必要时还有第二可电动操作的阀70从截至位置切换到通流位置。由此，通过第一可机械操作的阀8和第二可机械操作的阀9或第三可电操作的阀80和第四可电操作的阀90实现对压缩室或曲轴壳体10的内腔5的相应的压力加载。由于压缩进气阀16设计成止回阀，所以不需要在压缩空气膨胀模式中对压缩进气阀16加以特别的控制。通过对压缩室经由压缩空气管路20的压力加载，压缩进气阀16自主关闭。同样地，不需要对压缩排气阀加以特别的控制，因为压缩排气阀通过经由压缩空气管路15作用在排气阀14上的压力而保持关闭。此外还可见的是，按图2和3的实施形式也有利地在不具有为曲轴壳体10的压力
加载而设置的阀的情况下实现。在这种情况下，本发明能以对压缩空气压缩机较少的改动并且以较少的构件来实现，但也没有可能在活塞3的上行阶段中对车辆的驱动给予支持。接下来描述的按图4至8的实施形式能以类似的方式也附加地配备有借助图2和3说明的曲轴壳体10的压力加载方案。图4示出了压力控制装置的一种有利的设计方案，该压力控制装置能在与常见结构类型的压缩空气压缩机I相结合下使用，而不必对压缩空气压缩机加以改动。因此，按图4的实施形式尤其适用于在现有车辆中后续装备本发明，在现有车辆中，不应在压缩空气压缩机I的压缩室4上后续装备附加的压缩空气连接部。压力控制装置具有已经阐述过的电子控制器18，电子控制器18可以按需与数据总线19或传感器22连接。压力控制装置还具有构造成磁阀的第五可电操作的阀23以及构造成磁阀的第六可电操作的阀24。第五可电操作的阀23接在压缩空气压缩机I的进气连接部13之前。第六可电操作的阀24接在压缩空气压缩机的排气连接部14之后，并且布置在通往压缩空气储存器12的压缩空气管路15中。第五可电操作的阀24构造成两位三通换向阀。第六可电操作的阀24同样构造成两位三通换向阀。但所述的两位三通换向阀也可以构造成两个两位两通换向阀的组合。第五可电操作的阀23可以在切换位置中将压缩空气压缩机I的进气连接部13与大气连接，如图4所示的那样。在第二个切换位置中，第五可电操作的阀23将进气连接部13与压缩空气储存器12连接。第六可电操作的阀24可以将压缩空气压缩机的排气连接部14在图4所示的切换位置中与压缩空气储存器12连接起来。在第二个开关位置中，第六可电操作的阀24可以将排气连接部14与大气连接起来。电子控制器18以如下方式控制第五可电操作的阀23和第六可电操作的阀24，即使得在压缩空气产生模式中无论是第五可电操作的阀23还是第六可电操作的阀24都未被操作并且进而处于它们在图4中所示的切换位置中。在此，进气连接部13与大气连接，排气连接部14与压缩空气供应和储存设备12连接。在压缩空气膨胀模式中，电子控制器18根据驱动轴103的转动角位置，也就是依赖于容积变小阶段或容积变大阶段的存在来控制第五可电操作的阀23和第六可电操作的阀24。转动角位置例如通过传感器22或通过经数据总线19接收来自发动机控制器的相应的信息而得到确定。
在压缩空气膨胀模式中，电子控制器18在容积变大阶段操作第五可电操作的阀23。由此，压缩室4与压缩空气储存器12连接，因而压缩室4经由自主打开的压缩进气阀16被以压缩空气储存室12内的压力加载。第六可电操作的阀24在此未被操作。由此，压缩空气排气阀17通过由压缩空气储存器12施加的压力保持关闭。在压缩空气膨胀模式中，电子控制器18在容积变小阶段操作第六可电操作的阀24，而第五可电操作的阀23则未被操作。由此，使在压缩室4内建立的压力通过在此情况下自主打开的压缩排气阀17经由第六可电操作的阀24的排气连接部发生消减。由于第五可电操作的阀23未被操作，排气连接部13与大气连接，因而没有压缩空气能以不期望的方式从压缩空气储存器12伴流(nachstrSmen )。可见的是，压力控制装置在按图4的实施形式中包括电子控制器18和由第五可电操作的阀23和第六可电操作的阀24形成的阀装置。图5示出了如下的实施形式，在该实施形式中，压缩空气压缩机I的气缸盖被改动。气缸盖除了已经借助图2至4说明的压缩进气阀16和压缩排气阀17外还具有膨胀排气阀50和膨胀进气阀51。膨胀排气阀50和膨胀进气阀51在压缩空气压缩机的膨胀运行·中，也就是说在压缩空气膨胀模式中，对空气到压缩室4内的输入和空气排出加以控制，其中，在压缩空气膨胀模式中，压缩空气压缩机I支持车辆的驱动。膨胀排气阀50通过气缸盖的单独的膨胀排气连接部52与第七可电操作的、构造成两位两通换向阀的阀57连接。第七可电操作的阀57在电操作时将膨胀排气连接部52与大气连接起来，或在图5所示的未操作位置中将膨胀排气连接部52相对大气隔开。膨胀进气阀51通过气缸盖中单独的膨胀进气连接部53与第八可电操作的、构造成两位两通换向阀的阀58连接。第八可电操作的阀58在被操作位置中将膨胀进气连接部53与压缩空气供应和储存设备12连接起来，或在图5所示的未操作位置中阻断该连接。第七可电操作的阀57和第八可电操作的阀58为了电操作而与电子控制器18连接。此外，膨胀排气阀50和膨胀进气阀51还以机械的方式得到曲轴控制，更确切地说，通过凸轮轴56借助机械地作用到膨胀排气阀50或膨胀进气阀51上的操作推杆54、55得到曲轴控制。凸轮轴56与压缩空气压缩机I的同时相当于驱动轴103的曲轴连接或与驱动发动机101的输出轴连接。电子控制器18使第七可电操作的阀57和第八可电操作的阀58在压缩空气产生模式中不被操作。在这种情况下，压缩空气压缩机I由于压缩进气阀16和压缩排气阀17的正常功能实施压缩空气产生。在压缩空气膨胀模式中，电子控制器18持续地操作第七可电操作的阀57和第八可电操作的阀58。由此，使得对膨胀排气阀50和膨胀进气阀51的凸轮轴控制起效。通过凸轮轴控制，膨胀进气阀51在容积变大阶段中，也就是说在活塞3的下行运动中被打开，由此，使压缩空气从压缩空气储存器12通过第八可电操作的阀58流入压缩室4。在容积变大阶段，也就是说在活塞3的上行运动，膨胀进气阀51通过凸轮轴控制装置关闭。同时，膨胀排气阀50通过凸轮轴控制装置50被打开，因而在压缩室4内的空气可以通过第七可电操作的阀57逸出到大气中。在此，在压缩空气膨胀模式中，压缩进气阀16自主地通过处在压缩室4中的超压保持关闭。压缩排气阀17通过从压缩空气储存器12作用到排气连接部14的压力保持关闭。可见的是，压力控制装置在按图5的实施形式中包括电子控制器18和由第七可电操作的阀57和第八可电操作的阀58构成的阀装置。图6示出了一种与图5相似的实施形式，因此接下来只涉及不同之处。按照图6，仅膨胀排气阀50以与之前图5所说明的相同的方式得到凸轮轴控制。在使用第七可电操作的阀57的情况下，以与按图5的实施形式中类似的方式实现控制。与图5的区别在于，在按图6的实施形式中不设膨胀进气阀51并且不设压缩排气阀17。取而代之的是，在图5中示出的连接部14、53被集合成压缩空气压缩机I的气缸盖中的一个共同的排气连接部14。排气连接部14通过构造成两位两通换向阀的第九可电操作的阀60与压缩空气供应和储存设备12连接。第九可电操作的阀60可以被电子控制器18电操作。在操作时，第九可电操作的阀60将排气连接部14与压缩空气供应和储存设备12连接起来。在未被操作的情况下，如图6所示，该连接被截断。电子控制器18以与之前图5所述相同的方式控制第七可电操作的阀门57。膨胀
排气阀50的凸轮轴控制也能以相同的方式进行。与图5有所区别的是，在按图6的实施形式中，第九可电操作的阀60被电子控制器18相应于设置在其内的程序根据压缩空气设备的运行模式地不同地操作。在压缩空气产生模式中，电子控制器18依赖于通过传感器22检测到的曲轴位置以如下方式来操作第九可电操作的阀60，方式为在容积变小阶段，在容积变小阶段结束时才操作第九可电操作的阀60，例如约在到达上止点前35°至45°曲轴角时才操作第九可电操作的阀60。由此确保压缩室4在达到超压时才与压缩空气储存器12连接。此外有利的是，关于压缩空气储存器12中当前压力的信息被输送给电子控制器18。该信息可以要么通过数据总线19，要么通过单独的与压缩空气储存器12或压缩空气供应和储存设备的其他部分连接的压力传感器而输送给电子控制器18。有利的是，根据压缩空气储存器12中的当前压力来确定对第九可电操作的阀60操作的开始以及电子控制器18操作的持续时间。为此可以在电子控制器18中存储相应的特征曲线或数据。在压缩空气膨胀模式中，电子控制器18同样根据曲轴角(具体而言，当容积变大阶段开始时)操作第九可电操作的阀60。电子控制器18例如随着到达上止点而接通第九可电操作的阀60，以及例如在上止点之后15°至30°的曲轴角时又关断第九可电操作的阀60。如可见地，压力控制装置在按图6的实施形式中包括电子控制器18和由第七可电操作的阀57和第九可电操作的阀60构成的阀装置。图7示出了本发明在构件费用方面得到进一步优化的实施形式。在此情况下，压缩空气压缩机I取消了所有在按图5的实施形式中示出的阀，亦即取消了压缩进气阀16、压缩排气阀17、膨胀排气阀50和膨胀进气阀51。取而代之的是，进气连接部13可通过构造成两位两通换向阀的第十可电操作的阀门71与大气连通。排气连接部14通过已经借助图6阐释的第九可电操作的阀60可与压缩空气供应和储存设备12连接。在图7中，第九和第十可电操作的阀60、71又以未被操作的情况示出，也就是说在截止位置中示出。在由电子控制器18对第九种或第十可电操作的阀60、70进行电操作时，该阀60、70被切换到相应的通流位置。在此，电子控制器18在压缩空气产生模式和压缩空气膨胀模式中以与之前在图6中所说明相同的方式来控制第九可电操作的阀60。第十可电操作的阀71被电子控制器18在压缩空气产生模式中依赖于曲轴角度以如下方式来控制，即在压缩室4内现有的低压下，建立起与大气的连接。在一种有利的设计方案中，第十可电操作的阀71在整个容积变大阶段期间(也就是说从上止点直至下止点时)被打开。在压缩空气膨胀模式中，在一种有利的实施形式中，第十可电操作的阀71被电子控制器18在整个容积变小阶段期间(也就是说从下止点直至上止点期间)被持续打开。在剩余时间中，第十可电操作的阀71未被操作并且进而至大气的连接被截断。如可见的是，压力控制装置在按图7的实施形式中包括电子控制器18和由第九种和第十可电操作的阀60、71构成的阀装置。图8示出了本发明的另一种实施形式，其中，关于之前借助图7阐释的第九种和第十可电操作的阀60、71，实现了与在图7的实施形式中相同的功能原理。与图7有所区别的是，可电操作的阀构造成直接整合到气缸盖中的可压电式操作的两位两通换向阀，其形式为第十一可电操作的阀81和第十二可电操作的阀82。第十一可电操作的阀81和第十二可电操作的阀82同样具有各一个在操作时所占据的打开位置和关闭位置。在操作时，第十一可电操作的阀81将进气连接部13与压缩室4连接，在未操作的情况下，该连接被截断。在 操作时，第十二可电操作的阀82将排气连接部14与压缩室4连接，在未操作的情况下，该连接被截断。如可见地，压力控制装置在按图3的实施形式中包括电子控制器18和由第i^一种和第十二可电操作的阀81、82构成的阀装置。在图8中，示例性示出了本发明的另一种有利的改进方案。设置有换热器83。换热器83具有吸热元件84，吸热元件84例如可以构造成螺旋形的线圈。吸热元件84与驱动发动机101热关联或同与驱动发动机101热连接的部分热关联。换热器83还具有与压缩空气储存器12热关联的第一排热元件85以及与压缩空气管路15热关联的第二排热元件86。也可行的是，仅设置有排热元件85、86中的一个。排热元件85、86可以与吸热元件84相似地构造。吸热元件84、第一排热元件85和第二排热元件86通过相应的管路相互连接。传热介质(例如水)通过管路被泵吸。为此，在其中一条管路中布置有例如电动驱动的泵86。泵86可以被电子控制器18电控制。电子控制器18可以在此根据需求接通或关断泵86。通过所介绍的换热器83，可以将驱动发动机101的废热用来加热在压缩空气供应和储存设备12中的压缩空气。图9有利地示出了各种不同的之前所述的阀的依赖于压缩空气压缩机I的曲轴角识的有利配气相位。在图9中示出了如下配气相位，即当压缩空气压缩机I在压缩机运行中，也就是说在压缩空气产生模式中运行时。如可见地，在从下止点UT到上止点OT的角区域中(容积变小阶段)，一个将压缩室4与压缩空气供应和储存设备12连接起来的阀仅在较短的时间区段91期间被打开。阀随着到达上止点时被关闭。在这个时间间隔中，经压缩的空气从压缩室4流入压缩空气供应和储存设备12。与之相对照地，在容积变大阶段，以上止点OT开始直至达到下止点UT时，将压缩室4与大气连接起来的阀在较长的时间间隔92内被打开，该时间间隔92延伸经历整个容积变大阶段。图10示出了压缩空气压缩机的膨胀运行中，也就是说在压缩空气膨胀模式中，对前述阀的操作方案，在压缩空气膨胀模式中，压缩空气压缩机同时用作车辆的驱动件。还示出了在压缩空气压缩机I的曲轴角炉之内的阀操作。如可见地，在容积变小阶段期间，在从下止点UT直至上止点OT延伸经历整个容积变小期间的较长的时间间隔93内，打开一将压缩室4与大气连接起来的阀。相对照地，在达到上止点OT后，立即打开另一将压缩室4与压缩空气供应和储存设备12连接起来的阀。但这个阀仅在较短的时间间隔94内被打开以及旋即、例如约上止点后15°时又被关闭。有利的是，之前所述的阀构造有足够大的压缩空气横截面积，以便能确保在压缩空气膨胀模式中快速填充和排空压缩室4或曲轴壳体10的内腔5。·
权利要求
1.用于车辆(100)的压力控制装置(7、8、9、18、22、23、24、57、58、60、70、71、80、81、82、90)，其中，所述车辆(100)具有至少一个用于产生所述车辆的驱动力的驱动发动机(101 )、压缩空气供应和储存设备(12)以及与所述车辆的驱动发动机(101)联接的或能联接的压缩空气压缩机(I)，以及所述压力控制装置(7、8、9、18、22、23、24、57、58、60、70、71、80、81、82、90)具有至少一个电子控制器(18)和至少一个用于将所述压缩空气压缩机(I)的压缩室(4)与所述压缩空气供应和储存设备(12)以能控制的方式连接起来的阀装置(7、8、9、23、24、57、58、60、70、71、80、81、82、90)，带有特征 b)所述压力控制装置(7、8、9、18、22、23、24、57、58、60、70、71、80、81、82、90)设置成在压缩空气产生模式中将所述压缩室(4)与所述压缩空气供应和储存设备(12)连接起来，以将压缩空气从所述压缩室(4)输送到所述压缩空气供应和储存设备(12)中， c)所述压力控制装置(7、8、9、18、22、23、24、57、58、60、70、71、80、81、82、90)设置成在压缩空气膨胀模式中将所述压缩室(4)与所述压缩空气供应和储存设备(12)连接起来，以将压缩空气从所述压缩空气供应和储存设备(12)输送到所述压缩室(4)中， 其特征在于， 。)所述压力控制装置(7、8、9、18、22、23、24、57、58、60、70、71、80、81、82、90)设置用于通过借助所述电子控制器(18)对所述阀装置(7、8、9、23、24、57、58、60、70、71、80、81、82、90)的一个或多个能电操作的阀(7、23、24、57、58、60、70、71、80、81、82、90)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，以及反之亦然。
2.按权利要求I所述的压力装置，其特征在于，所有或至少一部分能电操作的阀(7、23、24、57、58、60、70、71、80、81、82、90)构造成能压电式、电磁式、电动式、电气动式或电液压式操作的阀。
3.按前述权利要求之一所述的压力控制装置，其特征在于，至少一部分能电操作的阀(7、23、24、57、58、60、70、71、80、81、82、90)整合在气缸(2)中，尤其是整合在气缸盖中，和/或至少一部分能电操作的阀(7、23、24、57、58、60、70、71、80、81、82、90)整合在所述压缩空气压缩机(I)的曲轴壳体(10)中。
4.按前述权利要求之一所述的压力控制装置，其特征在于，至少一部分能电操作的阀(7、23、24、57、58、60、70、71、80、81、82、90)接在所述压缩空气压缩机(I)的进气连接部(13)之前和/或至少一部分能电操作的阀(7、23、24、57、58、60、70、71、80、81、82、90)接在所述压缩空气压缩机(I)的排气连接部(14)之后。
5.按前述权利要求之一所述的压力控制装置，其特征在于，所述阀装置(7、8、9、23、24、57、58、60、70、71、80、81、82、90)与所述压缩空气压缩机(I)的所述压缩室(4)的附加的插塞部(33 )连接。
6.按前述权利要求之一所述的压力控制装置，其特征在于，所述阀装置(7、8、9、23、24、57、58、60、70、71、80、81、82、90)具有设置用于将多气缸式压缩空气压缩机的两个压缩室直接连接起来的连接阀，以及所述压力控制装置(7、8、9、18、22、23、24、57、58、60、70、71、80、81、82、90)设置成在空转模式中打开所述连接阀，由此，使接到所述连接阀上的压缩室相互连接。
7.按前述权利要求之一所述的压力控制装置，其特征在于，所述压缩室(4)的容积在时间上是能变的，其中，在容积变小阶段，容积在时间上减小，并且在容积变大阶段，容积在时间上增大，以及所述压力控制装置(7、8、9、18、22、23、24、57、58、60、70、71、80、81、82、90)设置成在压缩空气膨胀模式中，将所述压缩室(4)在容积变大阶段期间与所述压缩空气供应和储存设备(12)连接，以及在容积变小阶段期间与大气连接，其中，与所述压缩空气供应和储存设备(12)的连接仅在一部分容积变大阶段期间建立。
8.按权利要求7所述的压力控制装置，其特征在于，所述压缩室(4)与所述压缩空气供应和储存设备(12)的连接在容积变大阶段开始时立刻建立。
9.按权利要求7或8所述的压力控制装置，其特征在于，所述压缩室(4)与所述压缩空气供应和储存设备(12)的连接仅在容积变大阶段持续时间的一半期间、尤其是仅在容积变大阶段的八分之一期间建立。
10.按前述权利要求之一所述的压力控制装置，其特征在于，所述压力控制装置(7、8、9、18、22、23、24、57、58、60、70、71、80、81、82、90)设置成，识别所述车辆(100)的运行中的滑行阶段，以及在存在滑行阶段时在压缩空气产生模式中运行所述压缩空气压缩机(I)，以及所述压力控制装置(7、8、9、18、22、23、24、57、58、60、70、71、80、81、82、90)设置成识别所述车辆(100)运行中驱动力需求提高的阶段，以及当存在驱动力需求提高的阶段时在压缩空气膨胀模式中运行所述压缩空气压缩机(I)。
11.按前述权利要求之一所述的压力控制装置，其特征在于，所述电子控制器(18)从发动机控制器接收关于所述车辆发动机(101)的输出轴(103)的角位置的信息。
12.按前述权利要求之一所述的压力控制装置，其特征在于，所述电子控制器(18)设置成通过至少一个压力传感器基于压缩过程在时间上评估压力峰值，从中作为修正值确定在所述压缩空气压缩机(I)的曲轴的角位置与所述车辆发动机(101)的输出轴(103)的角位置之间的角差，以及使用所计算出的修正值用于对所述阀装置(7、8、9、23、24、57、58、60、70、71、80、81、82、90)的适于阶段的控制。
13.按前述权利要求之一所述的压力控制装置，其特征在于，所述压力控制装置(7、8、9、18、22、23、24、57、58、60、70、71、80、81、82、90)具有如下阀(8)，通过该阀(8)能够以来自所述压缩空气供应和储存设备(12)的压缩空气来加载所述压缩空气压缩机(I)的曲轴壳体(10)。
14.车辆压缩空气设备，带有按前述权利要求之一所述的压力控制装置(7、8、9、18、22、23、24、57、58、60、70、71、80、81、82、90)和压缩空气压缩机(I)。
15.按权利要求14所述的车辆压缩空气设备，其特征在于，设置有换热器(83)，所述换热器(83)—方面与驱动发动机(101)热联接或与所述车辆(100)的被所述驱动发动机(101)加热的部分热联接，以及另一方面与所述压缩空气供应和储存设备(12)的部分热联接，以便将由所述驱动发动机(101)或由所述被所述驱动发动机(101)加热的部分吸收的热量排放给所述压缩空气供应和储存设备(12)中的压缩空气。
16.按权利要求15所述的车辆压缩空气设备，其特征在于，所述压力控制装置(7、8、9、18、22、23、24、57、58、60、70、71、80、81、82、90)设置成仅当压缩空气产生模式未被激活时，才允许向所述压缩空气供应和储存设备(12)排放热量。
17.用于按权利要求14至16之一所述的车辆压缩空气设备的压缩空气压缩机(I)。
18.用于在车辆(100)中进行压力控制的方法，其中，所述车辆(100)具有至少一个用于产生所述车辆的驱动力的驱动发动机(101 )、压缩空气供应和储存设备(12)和与所述车辆(100)的驱动发动机(101)联接或能联接的压缩空气压缩机(I )，带有特征 d)在压缩空气产生模式中，压缩空气从所述压缩空气压缩机(I)的压缩室(4)导入到所述压缩空气供应和储存设备(12)， b)在压缩空气膨胀模式中，压缩空气从所述压缩空气供应和储存设备(12)中导入到压缩室⑷， 其特征在于， c)通过借助电子控制器(18)对阀装置(7、8、9、23、24、57、58、60、70、71、80、81、82、90)的一个或多个能电操作的阀(7、23、24、57、58、60、70、71、80、81、82、90)的电操作进行从压缩空气产生模式到压缩空气膨胀模式的切换，以及反之亦然。
19.按权利要求18所述的方法，其特征在于，在所述车辆(100)运行中的滑行阶段中，所述压缩空气压缩机(I)在压缩空气产生模式中运行，和/或在所述车辆(100)运行中的驱动力需求提高的阶段中，所述压缩空气压缩机(I)在压缩空气膨胀模式中运行。
全文摘要
本发明涉及一种用于车辆(100)的压力控制装置(7、8、9、18、22、23、24、57、58、60、70、71、80、81、82、90)，其中，车辆(100)具有至少一个用于产生车辆的驱动力的驱动发动机(101)、压缩空气供应和储存设备(12)以及与车辆的驱动发动机(101)联接或能联接的压缩空气压缩机(1)，以及压力控制装置(7、8、9、18、22、23、24、57、58、60、70、71、80、81、82、90)具有至少一个电子控制器(18)和至少一个用于将压缩空气压缩机(1)的压缩室(4)与压缩空气供应和储存设备(12)可控地连接起来的阀装置(7、8、9、23、24、57、58、60、70、71、80、81、82、90)，带有特征a)压力控制装置(7、8、9、18、22、23、24、57、58、60、70、71、80、81、82、90)设置成在压缩空气产生模式中将压缩室(4)与压缩空气供应和储存设备(12)连接起来以将压缩空气从压缩室(4)输送到压缩空气供应和储存设备(12)中，b)压力控制装置(7、8、9、18、22、23、24、57、58、60、70、71、80、81、82、90)设置成在压缩空气膨胀模式中将压缩室(4)与压缩空气供应和储存设备(12)连接起来，以将压缩空气从压缩空气供应和储存设备(12)输送到压缩室(4)，c)压力控制装置(7、8、9、18、22、23、24、57、58、60、70、71、80、81、82、90)设置用于通过用电子控制器(18)对阀装置(7、8、9、23、24、57、58、60、70、71、80、81、82、90)的一个或多个可电操作的阀(7、23、24、57、58、60、70、71、80、81、82、90)的电操作从压缩空气产生模式切换到压缩空气膨胀模式以及反之亦然。本发明还涉及一种有利的车辆压缩空气设备以及一种与之相适应的压缩空气压缩机。本发明还涉及一种用于车辆中进行压力控制的方法。
文档编号B60T17/02GK102892647SQ201180024033
公开日2013年1月23日 申请日期2011年3月7日 优先权日2010年5月15日
发明者斯特凡·艾斯费尔德, 英戈·施通贝尔格, 克里斯蒂安·维恩, 克里斯托弗·维尔肯 申请人:威伯科有限公司