用于操作压缩空气供应装置的方法及压缩空气供应装置与流程

1.本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的用于操作压缩空气供应装置的方法，并且涉及一种根据权利要求10的前序部分所述的压缩空气供应装置。


背景技术：

2.用于电子控制的空气悬架系统的压缩空气供应装置基本包括经由马达驱动的压缩机、干燥器单元和若干切换阀。为了操作空气悬架系统，压缩机从大气吸入空气，将其压缩并且供应给空气悬架系统的消耗器。
3.然而，吸入的环境空气中包含水或水分，这可能导致个别部件(比如切换阀)冻结。为了防止这种情况，藉由干燥器降低吸入的空气的露点。换言之，藉由干燥剂/吸附剂(比如硅胶)来对空气进行干燥或除湿。进入的空气由此将其水分释放到干燥剂中，并且然后被引入到空气弹簧或蓄压器中。
4.因此干燥器的任务是对吸入到空气悬架系统中的空气进行干燥。超过某个点，必定将干燥器视为饱和，因为吸附剂已经吸附了大量水分并且因此仅可以在有限的程度上履行其干燥功能。因此，干燥器必须定期再生以确保可靠的干燥功能。
5.干燥器藉由解吸附而再生。这意味着使用流经的空气来吸收包含在吸附剂中的水分并且将水分释放到环境中。为此，从空气悬架系统中取用干燥的压缩空气。例如，在下降过程中，压缩空气从空气弹簧流动穿过干燥器以便使干燥器再生。在此过程中，压缩空气从空气弹簧逆流流动穿过干燥器并且经由排放阀释放到环境。由于下降过程通常旨在快速进行，因此将排放阀的截面选择为较大。然而，较大的流动横截面也引起干燥器的快速排气。然而为了有效的再生，缓慢流动穿过干燥器是有利的。
6.也可以在更高的空气温度下从吸附剂中更好地提取水分。因此，为了有效的再生，加热的空气是有利的。然而，空气悬架系统中的系统空气通常对应于部件(比如空气弹簧或蓄压器)中占主导的环境温度。由此产生了较差的再生效率。
7.因此，在现有技术中，de 10 2010 036 742a1提出使用来自压缩机或马达的废热。在其中所描述的空气供应系统中，热量基本上作为压缩热量或以电动驱动马达的废热的形式产生。这些类型的热量用于支持干燥器再生，因为在干燥器或干燥剂与在空气供应系统中热源之间形成了直接的热联接。以此方式加热的干燥剂更好地将所包含的水释放到流经的空气中。这提高了干燥器再生的效率。因此，具有封闭式空气供应的系统需要的再生空气量较小，而在开放式空气供应系统中干燥器再生较好。
8.在开放式空气供应系统中，仅在空气悬架系统从满载卸载到空载时，必要量的再生空气通常才是可能的。然而这些是例外情况，因为在操作期间，更多的是在携带行李的两人与空载之间发生负载变化，然而这导致带有相应较差解吸附的较少量的再生空气。在封闭式空气供应系统中，由于系统原因，不存在所描述的空气排放可能性。在此，在系统的初始填充之后，仅可以使用系统空气的一部分用于再生，因为否则系统不会被填满。这部分应该尽可能小，以便使用于填充的压缩机运行时间尽可能短。在这些情况下，空气通常由在任
何情况下都存在的致动器控制，比如空气弹簧阀、蓄压器阀、闭合系统中的转换阀、或排放阀。
9.其结果是，总是存在水或水分渗入系统的风险。这尤其在由于空气悬架系统中存在渗漏、因压缩机必须永久用空气填满系统而系统空气还仅用于干燥器再生的情况下如此。


技术实现要素：

10.因此本发明的目标是改善压缩空气供应装置的干燥器的再生。
11.本发明所基于的目标是通过方法权利要求和相关的装置权利要求的特征来实现的。优选实施例将在相应从属权利要求中找到。
12.根据本发明，提供了一种用于操作压缩空气供应装置的方法，其中压缩空气供应装置包括干燥器以及马达驱动的压缩机，其中，排放路径从干燥器通向外部，其中，为了再生干燥器，执行再生过程，该再生过程仅使用在干燥器中包含的压缩空气量来进行。
13.如果干燥器中存在一定量的压缩空气，则该压缩空气用于进行干燥器的再生。干燥器中存在的水分的一部分被其中存在的压缩空气吸收，并且经由打开的排放路径释放到环境中。因此这个再生过程具有的优点是，直接用所包含的压缩空气再生干燥器。相应地，这个再生过程已经引起了干燥器的部分再生。
14.压缩空气供应装置可以连接至空气悬架装置。在装置侧上，空气悬架装置的切换阀于是在再生过程中保持关闭，使得再生过程仅使用包含在干燥器中的压缩空气来进行，并且在此再生过程期间，来自空气悬架装置的压缩空气不会流动穿过干燥器。
15.干燥器的再生在高空气温度下特别有效地进行。因此，再生过程优选地在压缩机的压缩过程之后进行。由此在压缩过程之后利用加热的压缩空气是有利的。在空气压缩过程中，压缩空气量的温度升高。在压缩过程期间，该压缩空气量被引导穿过干燥器，同时包含在压缩空气中的水分被吸收。在压缩过程之后聚集在干燥器中的压缩空气仍具有高于环境温度的温度值。只要在压缩过程之后包含在干燥器中的压缩空气还未被冷却，压缩空气就有利地用于进行干燥器的再生。因此，如果再生过程在压缩过程之后立即发生是十分有利的。因此，再生过程优选地在压缩机的压缩过程之后立即进行。特别优选地，此压缩过程首先将用于再生过程的压缩空气量加热到在60℃与100℃之间的温度范围内的温度值。干燥器中的压缩空气的温度越高，它就会更好地吸收被捕获在干燥器中的水分，并且在经由排放路径排放时将水分释放到外部。
16.根据优选的实施例，设置调节装置来改变排放路径的流动横截面，其中，对于再生过程，藉由调节装置将排放路径的流动横截面调节到预定值。对再生过程的支持还在于可以改变经过排放路径的流动速度。由此，优选地，排放路径的流动横截面被设定成比排放路径的标称尺寸值小。由于排放路径的收缩，干燥器中的压缩空气量需要更多时间来从压缩空气供应装置中流出。以此方式，干燥器中的压缩空气可以吸收并且提取更多的水分，由此再生过程更有效地发生。这优选地藉由作为调节装置的节流器将排放路径的流动横截面调节到预定值来实现。
17.替代性实施例提供了设置调节装置来改变排放路径的流动横截面，其中，对于再生过程，藉由调节装置将排放路径的流动横截面设定到如下的值，该值取决于针对再生过
程预定的持续时间或在干燥器中占主导的压力。流动横截面由此有目的地被设定到某一值，该值取决于再生过程的持续时间或干燥器中存在的压力来确定。如果仅有一定时间可用于再生过程，排放路径的流动横截面则被设定到特定值，使得限定量的压缩空气流出并且最佳地再生干燥器。同样地，干燥器中的压力值可以藉由压力传感器确定，从而通过设定排放路径的流动横截面使限定量的压缩空气逸出。由此优选地，排放路径的流动横截面的值被设定成使得压缩空气量以10至20bar/min(巴/分钟)从干燥器逸出。
18.优选地，藉由调节装置在再生过程期间可变地调节排放路径的流动横截面的值。根据需要，也可以在再生过程期间可变地设定排放路径的流动横截面。由此例如在再生过程开始时，可以将排放路径的流动横截面设定得尽可能小，并且一旦干燥器中的压力减小，就可以打开排放路径的流动横截面使得剩余量的压缩空气可以快速流出。排放路径的流动横截面的基于时间或压力且还可以在持续期间变化的设定优选地通过用作调节装置的比例阀实现，该比例阀调节排放路径的流动横截面的值。
19.本发明的另外的方面是提供了一种用于机动车辆的空气悬架系统的压缩空气供应装置，该压缩空气供应装置包括干燥器以及马达驱动的压缩机，其中，排放路径从干燥器通向外部，其中，在排放路径中设置有用于改变排放路径的流动横截面的调节装置。有利地，为了干燥器的再生，提供了用于改变排放路径的流动横截面的调节装置，使得再生过程尽可能最佳地进行。由于流动横截面的变化(尤其是收缩)，干燥器中存在的压缩空气量与在具有标称尺寸的排放路径中相比需要更长时间逸出。由此压缩空气从干燥器吸收更多的水分并且将其释放到环境中，从而降低了干燥器的饱和程度。因此优选地，用于改变排放路径的流动横截面的调节装置被配置为节流器。
20.根据优选的实施例，于是在节流器与干燥器之间在排放路径的第一路径部分中设置有第一排放阀。第一排放阀允许为了干燥器的再生而打开第一路径部分，其中，包含在干燥器中的压缩空气量经由节流器逸出。
21.优选地，在排放路径中设有与第一路径部分平行地延伸的第二路径部分，其中，在第二路径部分中设有第二排放阀。第二路径部分于是用于干燥器的常规冲洗过程或用于从空气悬架系统排放压缩空气。在此，第一排放阀保持关闭，第二排放阀打开。由此提供最大的可能的流动横截面以用于从空气悬架系统排放压缩空气。
22.作为具有排放路径的两个平行路径部分的实施例的替代方案，比例阀也可以用作用于改变排放路径的流动横截面的调节装置。比例阀允许排放路径用于再生过程并且也用于常规冲洗过程，因为比例阀可以无级地将流动横截面从关闭设定到完全打开。
23.空气悬架系统可通过控制装置电子地控制，该控制装置用于驱控调节装置、排放阀和压缩机。
24.压缩空气供应装置在用于机动车辆的空气悬架系统中使用。
附图说明
25.基于附图从以下示例性实施例的描述中提供本发明进一步优选的实施例。
26.在附图中：
27.图1示出了具有第一示例性压缩空气供应装置的空气悬架系统的气路图，并且
28.图2示出了具有第二示例性压缩空气供应装置的空气悬架系统的气路图。
具体实施方式
29.图1示出了机动车辆的可电子控制的空气悬架系统13的气路图，该空气悬架系统可以在打开或关闭的空气供应模式下工作。空气悬架系统13包括经由连接管线12连接在一起的压缩空气供应单元1和空气弹簧装置11。空气弹簧装置11包括空气弹簧(未示出)和所示出的空气弹簧阀，这些空气弹簧各自分配给机动车辆的相应车轮。空气悬架系统13还可以包括可连接至连接管线12的蓄压器(未示出)。在这种情况下，然后设置了包括至少四个2/2路方向阀的转换阀装置(未示出)。压缩空气供应单元1、空气弹簧装置11和蓄压器被连接至转换阀装置。空气悬架系统13还包括控制单元(ecu)(未示出)，该控制单元对空气悬架系统13的阀和压缩机2进行致动。
30.压缩空气供应单元1包括由马达3驱动的压缩机2。此外，压缩空气供应单元1包括干燥器4和节流器止回阀装置10。为了将压缩空气输送到空气悬架系统13中，设置了通往压缩机2的输入侧的流入路径9。压缩空气经由排放路径5从空气悬架系统13排放到大气。排放路径5从压缩机2与干燥器4之间的压力路径中分支出来，并且通向压缩空气供应单元1的外部环境中。
31.为了向空气悬架系统13提供压缩空气，压缩机2经由流入路径9从大气/环境中吸入空气，将空气压缩并且经由干燥器4将其供应到空气弹簧装置11。这被称为压缩过程。
32.在压缩过程期间，空气中包含的水分被干燥器4吸收。这通过使用储存在干燥器4中的吸附剂来实现。吸附剂中结合的水分或水超过一定量时，干燥器4被视为饱和。因此，干燥器必须再生。换言之，包含在干燥器4中的水分必须被排出。这通常通过引导压缩空气使其沿着逆流方向(即与压缩方向相反的方向)穿过干燥器4，然后压缩空气经由排放路径5逸出到大气/环境中来实现。通常为实现这种“冲洗过程”要从空气弹簧装置11或从蓄压器取用压缩空气。然后，当空气弹簧阀打开时，压缩空气从空气弹簧装置11经由连接管线12、节流器止回阀装置10、干燥器4和排放路径5逸出到环境中。流动穿过干燥器4的压缩空气吸收吸附剂中的水分并将水分释放到环境中。但该冲洗过程由于压缩空气流速高和压缩空气温度低而并不是很有效。
33.为了确保干燥器4更好的再生或者为了支持常规的冲洗过程，根据示例，执行再生过程，该再生过程仅利用在干燥器4中存在的压缩空气进行。如果干燥器4中存在一定量的压缩空气，则有利地将其用于结合水分并且将水分经由排放路径5从干燥器4释放到大气。针对此过程，空气弹簧装置11的空气弹簧阀关闭，而排放路径5打开。因此，仅干燥器4中所包含的压缩空气量逸出并且将压缩过程期间吸收的干燥器4中的水分释放回环境中。如果空气悬架系统13中存在具有转换阀装置的蓄压器，转换阀装置的阀(尤其是蓄压器阀)保持关闭，使得当排放路径5打开时，仅来自干燥器4的压缩空气逸出。这确保了对于调节机动车辆高度的控制过程仍需的压缩空气量不会从空气悬架系统13逸出。
34.除了任何后续的冲洗过程之外，这种仅使用来自干燥器4的压缩空气的再生过程已经降低了干燥器饱和的程度。根据该示例的再生过程构成了对使用来自空气悬架系统13的压缩空气的通常冲洗过程的补充，由此整体上改进了干燥器4的再生。可以在认定干燥器4过载有水分时执行该示例性的再生过程。这通过常规冲洗过程中的故障来确定或通过软件来监测。
35.对示例性再生过程的支持在于它是用加热的压缩空气执行的。在压缩过程之后，
干燥器4中存在一定量的这种加热的压缩空气。在压缩过程中，空气被加热并且此时被加热的压缩空气被引导穿过干燥器4。然后，压缩空气被分配到压力腔体(空气弹簧或蓄压器)中，由此，此压缩空气与压力腔体中已经存在的冷空气混合并且由此被冷却。然而，一定量的压缩空气留在干燥器4中，并且具有比环境温度和压力腔体中的压缩空气高的温度值。例如，在系统填充之后立即执行再生过程，该再生过程使用干燥器4中存在的加热的压缩空气来确保干燥器4的部分再生。
36.通过控制排放路径5中的排放速度进一步地支持示例性再生过程。例如，为此在排放路径5中设置了调节装置6，藉由该调节装置，排放路径5的流动横截面是可变的。可以通过使排放路径5的流动横截面从完全打开变成几乎关闭来设定压缩空气从干燥器4的排放速度。该压缩空气量可以从干燥器4逸出的时间越慢，排出的水分就越多。如果干燥器4中占主导的压力缓慢降低，则可以尽可能有效地平衡干燥剂中存在的水分和干燥器4中存在的压缩空气的浓度。通过测量干燥器4中占主导的压力或通过时间控制来对示例性再生过程的这种过程加以控制。
37.因此例如在装置侧提出了压缩空气供应装置1，该压缩空气供应装置在排放路径5中设置有调节装置6。优选地，调节装置6被配置为节流器或比例阀。节流器或比例阀可以使排放路径5的流动横截面变小，使得干燥器4中存在的压缩空气量尽可能长时间地流出。在根据图1的压缩空气供应装置1的排放路径5的构型中，比例阀适合用作调节装置6，因为比例阀允许排放路径5的流动横截面完全打开，使得大量压缩空气可以尽可能快地从空气弹簧装置11逸出以用于高度调节过程。另一方面，为了特别有效的再生过程，排放路径5的流动横截面可以设定成尽可能窄，使得干燥器4中存在的压缩空气尽可能多地吸收并排出水分。
38.替代性地，在图2的压缩空气供应装置1中提出了排放路径5的另一构型。排放路径5中设置有彼此平行地延伸的两个路径部分5a和5b。第一路径部分5a中设置有第一排放阀7和调节装置6。第二路径部分5b中仅设置有第二排放阀8。
39.对于示例性再生过程，第一路径部分5a用于使用干燥器4中存在的压缩空气来进行再生。换言之，第一排放阀7打开而第二排放阀8保持关闭。由此，压缩空气量仅通过第一路径部分5a从干燥器4逸出到环境。为此，压缩空气必定穿过调节装置6，该调节装置在图2中被配置为节流器。具有路径部分5a的排放路径5因此用于使压缩空气的排放时间较长，从而干燥器4最佳地再生。
40.对于空气悬架系统11的高度变化过程或对于干燥器4的常规冲洗过程，则使用排放路径5的第二路径部分5b。换言之，第一排放阀7保持关闭而第二排放阀8打开。由于在第二路径部分5b中未设置收缩流动横截面的调节装置，因此压缩空气可以经由此路径尽可能快地逸出到环境中。
41.附图标记列表
[0042]1ꢀꢀ
压缩空气供应装置
[0043]2ꢀꢀ
压缩机
[0044]3ꢀꢀ
马达
[0045]4ꢀꢀ
干燥器
[0046]5ꢀꢀ
排放路径
[0047]
5a 第一路径部分
[0048]
5b 第二路径部分
[0049]6ꢀꢀ
调节装置
[0050]7ꢀꢀ
第一排放阀
[0051]8ꢀꢀ
第二排放阀
[0052]9ꢀꢀ
流入路径
[0053]
10 节流器止回阀装置
[0054]
11 空气弹簧装置
[0055]
12 连接管线
[0056]
13 空气悬架系统