本發(fā)明涉及用于壓縮空氣設(shè)備的閥裝置、具有該閥裝置的壓力調(diào)節(jié)模塊以及具有該壓力調(diào)節(jié)模塊和/或具有該閥裝置的機(jī)動(dòng)車(chē)。

背景技術(shù)：

機(jī)動(dòng)車(chē)，特別是商用車(chē)中的壓縮空氣設(shè)備例如用于像電子制動(dòng)系統(tǒng)(ebs)那樣的系統(tǒng)。在這種情況下，壓縮空氣設(shè)備的壓力借助于電子調(diào)節(jié)器來(lái)影響。對(duì)此，在操縱制動(dòng)踏板時(shí)，駕駛員的制動(dòng)愿望作為電信號(hào)被交給控制電子器件，控制電子器件與閥裝置進(jìn)行通信，閥裝置根據(jù)駕駛員的制動(dòng)愿望來(lái)調(diào)整制動(dòng)缸內(nèi)的制動(dòng)壓力。在此，例如對(duì)于快速防抱死系統(tǒng)(abs)或者驅(qū)動(dòng)防滑系統(tǒng)(asr)來(lái)說(shuō)，閥裝置必須滿足對(duì)額定寬度和控制流量特性曲線的一定的需求，然而用于壓縮空氣設(shè)備的簡(jiǎn)單的、常用的比例閥不能提供該需求。

按傳統(tǒng)地，電磁閥由控制電子器件進(jìn)行電激勵(lì)，電磁閥又針對(duì)至少一個(gè)風(fēng)量增強(qiáng)閥、例如中繼閥提供氣動(dòng)控制。因此，電磁閥的比較小的壓縮空氣量控制例如用于機(jī)動(dòng)車(chē)的制動(dòng)缸的比較大的壓縮空氣量。這種中繼閥例如從ep1844999a1公知。

這種具有至少一個(gè)風(fēng)量增強(qiáng)閥的閥裝置具有以電氣動(dòng)的方式工作的預(yù)控制裝置，以便將所希望的工作壓力提供給制動(dòng)缸。

de10062625a1例如示出了用于具有多個(gè)電磁閥的電子制動(dòng)系統(tǒng)的以電氣動(dòng)的方式工作的預(yù)控制單元，多個(gè)電磁閥以氣動(dòng)的方式驅(qū)控風(fēng)量增強(qiáng)閥。然而，這種具有預(yù)控制裝置的閥裝置需要相對(duì)大的結(jié)構(gòu)空間，以便布置所有的部件。

此外，由于在電磁閥中的切換過(guò)程或者交變磁化能量，在壓縮空氣儲(chǔ)備容器中產(chǎn)生不符合期望的固體聲音效應(yīng)和/或噪音。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

因而，本發(fā)明所基于的任務(wù)在于提供一種用于壓縮空氣設(shè)備的閥裝置，閥裝置低噪音地進(jìn)行工作并且可以以小尺寸來(lái)制造。

本發(fā)明根據(jù)權(quán)利要求1所述的閥裝置、根據(jù)權(quán)利要求13所述的壓力調(diào)節(jié)模塊、根據(jù)權(quán)利要求14所述的機(jī)動(dòng)車(chē)以及根據(jù)權(quán)利要求15所述的對(duì)閥裝置的應(yīng)用來(lái)解決所述任務(wù)。

按照本發(fā)明的閥裝置適合于壓縮空氣設(shè)備，尤其是在載重汽車(chē)中的壓縮空氣制動(dòng)設(shè)備，而且具有可與壓力介質(zhì)源連接的壓力介質(zhì)輸入端、至少一個(gè)可與消耗部(verbraucher)連接的壓力介質(zhì)輸出端和至少一個(gè)引導(dǎo)通向大氣的排氣部。閥裝置可以被用作主閥，例如用于驅(qū)控制動(dòng)缸，而且閥裝置作為具有三點(diǎn)式調(diào)節(jié)功能的三點(diǎn)式閥門(mén)來(lái)工作。優(yōu)選地，閥裝置被實(shí)施為具有進(jìn)氣閥座和出氣閥座的雙座閥。

按照本發(fā)明的閥裝置在殼體內(nèi)具有閥活塞，閥活塞沿著閥活塞軸可滑移地來(lái)布置，而且運(yùn)動(dòng)獨(dú)立于閥活塞布置的換氣活塞以打開(kāi)和關(guān)閉進(jìn)氣閥。

按照本發(fā)明的閥裝置的換氣活塞具有預(yù)緊裝置，例如回位彈簧，預(yù)緊裝置施加對(duì)于使換氣活塞回位所需要的力。然而，也可能的是，氣動(dòng)的預(yù)緊裝置例如通過(guò)所存在的壓力介質(zhì)源來(lái)實(shí)現(xiàn)用于使換氣活塞回位。

通過(guò)閥活塞抵抗預(yù)緊裝置的力而使得換氣活塞運(yùn)動(dòng)，從而閥裝置的進(jìn)氣閥被打開(kāi)。根據(jù)閥活塞的運(yùn)動(dòng)，壓力介質(zhì)源的壓力介質(zhì)經(jīng)過(guò)壓力介質(zhì)輸入端流進(jìn)閥裝置，以便通過(guò)壓力介質(zhì)輸出端來(lái)給消耗部，例如制動(dòng)缸供應(yīng)預(yù)先確定的工作壓力或制動(dòng)壓力。

為了關(guān)閉閥裝置的進(jìn)氣閥，閥活塞被換氣活塞抬起，并且換氣活塞由于預(yù)緊裝置而回移。

按照本發(fā)明的閥裝置的特點(diǎn)在于機(jī)電線性驅(qū)動(dòng)部，機(jī)電線性驅(qū)動(dòng)部根據(jù)被輸送給線性驅(qū)動(dòng)部的電控制信號(hào)來(lái)線性地驅(qū)動(dòng)閥活塞，以便控制在壓力介質(zhì)輸出端上存在的壓力，尤其是制動(dòng)系統(tǒng)的制動(dòng)壓力。

機(jī)電線性驅(qū)動(dòng)部被理解為如下驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)優(yōu)選地具有電調(diào)控機(jī)構(gòu)，電調(diào)控機(jī)構(gòu)機(jī)械地對(duì)閥活塞起作用并且驅(qū)動(dòng)閥活塞，尤其是直接驅(qū)動(dòng)閥活塞。因此，線性驅(qū)動(dòng)部激發(fā)閥活塞平移，在平移時(shí)，閥活塞以沿著閥活塞軸線的直線運(yùn)動(dòng)。通過(guò)線性驅(qū)動(dòng)部來(lái)實(shí)現(xiàn)閥活塞的運(yùn)動(dòng)，使得近似無(wú)級(jí)地進(jìn)行在壓力介質(zhì)輸出端上的所希望的工作壓力的調(diào)整。優(yōu)選地，每個(gè)機(jī)電線性驅(qū)動(dòng)部都能被用在按照本發(fā)明的閥裝置中，閥裝置通過(guò)利用電控制信號(hào)的驅(qū)控來(lái)使電控制信號(hào)變換成針對(duì)閥活塞的路程改變。

因此，通過(guò)在閥活塞上的直接運(yùn)動(dòng)控制來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)雙座閥的進(jìn)氣閥和出氣閥的控制，其中運(yùn)動(dòng)控制通過(guò)線性驅(qū)動(dòng)部根據(jù)出現(xiàn)在閥裝置的電連接端子上的電控制信號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)。按照本發(fā)明，通過(guò)電連接端子進(jìn)行對(duì)工作壓力的控制。有利地，由于在閥活塞上的直接運(yùn)動(dòng)控制，通向閥裝置的氣動(dòng)控制管道不是必需的。因而，相對(duì)于傳統(tǒng)的電氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)，使用機(jī)電線性驅(qū)動(dòng)部具有如下優(yōu)點(diǎn)，可以省去相對(duì)應(yīng)的氣動(dòng)部件，由此按照本發(fā)明的閥裝置可以實(shí)現(xiàn)更有能效并且更長(zhǎng)使用壽命。

此外，與傳統(tǒng)的電磁閥相比，具有機(jī)電線性驅(qū)動(dòng)部的閥裝置具有比預(yù)控制裝置更小的放熱。

此外有利地，可以減小對(duì)于具有配屬的預(yù)控制單元的風(fēng)量增強(qiáng)閥的通常所需的結(jié)構(gòu)空間，其方式是可以省去傳統(tǒng)的預(yù)控制單元，這是因?yàn)殚y活塞借助于線性驅(qū)動(dòng)部直接運(yùn)動(dòng)。盡管結(jié)構(gòu)空間減小，但是按照本發(fā)明的閥裝置由于在進(jìn)氣閥和出氣閥中的大的橫截面開(kāi)口而有利地具有大的流量。

按照本發(fā)明的改進(jìn)方案，機(jī)電線性驅(qū)動(dòng)部構(gòu)造為線性電磁系統(tǒng)。對(duì)此，閥裝置具有電磁體，電磁體又具有至少一個(gè)線圈體和至少一個(gè)可調(diào)設(shè)的銜鐵。閥活塞被固定在銜鐵上，或者銜鐵與閥活塞連接，使得閥活塞可以通過(guò)電磁體的電激勵(lì)的磁場(chǎng)線性地運(yùn)動(dòng)。

通過(guò)預(yù)緊裝置，諸如回位彈簧來(lái)使銜鐵或閥活塞回位。因而，通過(guò)電磁體來(lái)施加力，該力可以相對(duì)預(yù)緊裝置的力來(lái)拉動(dòng)或機(jī)械地調(diào)設(shè)銜鐵連同閥活塞。有利地，通過(guò)使用線性電磁系統(tǒng)可以直接實(shí)現(xiàn)平移閥活塞。

按照本發(fā)明的可替換的改進(jìn)方案，機(jī)電線性驅(qū)動(dòng)部被構(gòu)造為線性調(diào)控器。如下地設(shè)計(jì)線性調(diào)控器，即，在加載力的情況下將電控制信號(hào)轉(zhuǎn)化成閥活塞的機(jī)械線性位置。

例如，線性調(diào)控器可以被理解為絲杠驅(qū)動(dòng)或由調(diào)節(jié)馬達(dá)和具有螺桿或絲杠的螺旋傳動(dòng)部或絲杠傳動(dòng)部構(gòu)成的裝置。在此，絲杠直接由馬達(dá)軸來(lái)驅(qū)動(dòng)，由此使得調(diào)節(jié)馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)被轉(zhuǎn)化成閥活塞的線性運(yùn)動(dòng)。

為了能夠?qū)崿F(xiàn)閥活塞的回位，可逆的馬達(dá)運(yùn)行是必需的。可替換地，馬達(dá)軸和螺桿或絲杠可以相反于馬達(dá)的激活的旋轉(zhuǎn)方向地通過(guò)有彈性的彈簧元件(例如螺旋彈簧)來(lái)預(yù)緊，以便施加相對(duì)應(yīng)的回位力。

有利地，將線性調(diào)控器用作按照本發(fā)明的閥裝置的閥活塞的機(jī)電線性驅(qū)動(dòng)部能夠?qū)崿F(xiàn)閥活塞的高調(diào)控力和可變的沖程，使得出現(xiàn)在壓力介質(zhì)輸出端上的工作壓力可連續(xù)地被調(diào)整。

按照本發(fā)明的可替換的改進(jìn)方案，機(jī)電線性驅(qū)動(dòng)部被構(gòu)造為線性馬達(dá)，尤其是圓柱形線性馬達(dá)或螺線管馬達(dá)。

線性馬達(dá)是電驅(qū)動(dòng)機(jī)器，電驅(qū)動(dòng)機(jī)器產(chǎn)生所限定的電磁力，尤其是推力，電磁力在沒(méi)有傳動(dòng)裝置的情況下直接引起線性運(yùn)動(dòng)。對(duì)此，線性馬達(dá)具有圓柱形的第一驅(qū)動(dòng)件和圓柱形地構(gòu)造的第二驅(qū)動(dòng)件，其中兩個(gè)驅(qū)動(dòng)件可以相對(duì)彼此運(yùn)動(dòng)。在此，兩個(gè)驅(qū)動(dòng)件既不通過(guò)滑動(dòng)接觸也不通過(guò)電纜相互連接。線性馬達(dá)的線性運(yùn)動(dòng)直接借助于電磁力來(lái)產(chǎn)生。由此，這種線性馬達(dá)有利地能夠在沒(méi)有附加的機(jī)械部件的情況下實(shí)施高動(dòng)態(tài)的運(yùn)動(dòng)。有利地，由于非接觸式的力傳遞，線性馬達(dá)幾乎是沒(méi)有磨損的。

優(yōu)選地，圓柱形的線性馬達(dá)對(duì)稱地構(gòu)造并且具有初級(jí)部件，為此安裝兩相或者三相繞組系統(tǒng)，并且具有次級(jí)部件，次級(jí)部件具有帶交替的磁化方向的永磁體，交替的磁化方向具有北-南-北-南磁場(chǎng)布局。然而，也可以用相對(duì)應(yīng)的配對(duì)極的勵(lì)磁繞組、而不是永磁體來(lái)實(shí)施次級(jí)部件。

如果在初級(jí)部件的繞組系統(tǒng)中有電流流動(dòng)，那么電流產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)磁場(chǎng)，運(yùn)動(dòng)磁場(chǎng)貫穿次級(jí)部件的永磁體或勵(lì)磁繞組。通過(guò)磁通的疊加產(chǎn)生力，由此，線性馬達(dá)的初級(jí)部件和次級(jí)部件相對(duì)彼此運(yùn)動(dòng)。

線性馬達(dá)幾乎沒(méi)有磨損并且低噪音地來(lái)工作，而且有利地在閥裝置中促成在壓力調(diào)節(jié)時(shí)的高動(dòng)態(tài)性并且促成很好的調(diào)節(jié)特性。

按照本發(fā)明的改進(jìn)方案，閥裝置壓力平衡地來(lái)構(gòu)造。對(duì)此，在閥活塞和換氣活塞中設(shè)置有相對(duì)應(yīng)的貫穿開(kāi)口，貫穿開(kāi)口促成調(diào)控環(huán)節(jié)的壓力卸載。閥裝置的壓力平衡的結(jié)構(gòu)具有如下優(yōu)點(diǎn)：可以將所需的驅(qū)動(dòng)能量最小化。

本發(fā)明的改進(jìn)方案規(guī)定：閥裝置具有最小8mm的氣動(dòng)額定寬度。在此，額定寬度近似對(duì)應(yīng)于閥的主流中的最小橫截面。在使用平板閥時(shí)，大的流量例如可以通過(guò)大的橫截面開(kāi)口來(lái)實(shí)現(xiàn)。

有利地，最小8mm的額定寬度能夠?qū)崿F(xiàn)將按照本發(fā)明的閥裝置使用在機(jī)動(dòng)車(chē)的前軸上以及具有兩個(gè)制動(dòng)缸執(zhí)行器。

在本發(fā)明的改進(jìn)方案中，閥裝置具有至少一個(gè)機(jī)械蓄能器，尤其是回位彈簧，回位彈簧如下地構(gòu)造，即，使得閥活塞運(yùn)動(dòng)到閥裝置在其中排氣的位置。由此，可以特別簡(jiǎn)單地建立例如在控制電子器件的突發(fā)失效的情況下的“故障保護(hù)(failsafe)”狀態(tài)，其中被連到閥裝置上的制動(dòng)缸是完全沒(méi)有壓力的。

此外，在沒(méi)有制動(dòng)的狀態(tài)下，不允許有剩余壓力出現(xiàn)在所連的制動(dòng)缸上，因?yàn)榉駝t可能發(fā)生所謂的“過(guò)熱”。有利地，閥裝置的回位彈簧促成閥裝置的可靠的排氣，其方式是，當(dāng)電控制信號(hào)預(yù)先規(guī)定了閥活塞總是完全進(jìn)入到其排氣位置中時(shí)或當(dāng)沒(méi)有電信號(hào)出現(xiàn)，例如在控制電子器件失效時(shí)，閥活塞總是完全進(jìn)入到其排氣位置中。

優(yōu)選地，回位彈簧一方面與殼體固定地連接，而另一方面與閥活塞固定地連接。在閥活塞抵抗彈簧力地運(yùn)動(dòng)時(shí)，回位彈簧被壓緊并且作為機(jī)械蓄能器起作用。因此，在電子裝置失效時(shí)如下地實(shí)現(xiàn)安全狀態(tài)，即，為此將所存儲(chǔ)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成閥活塞的運(yùn)動(dòng)。

此外，這種回位彈簧具有對(duì)閥裝置的現(xiàn)有的磁滯現(xiàn)象有積極影響。

按照本發(fā)明的改進(jìn)方案，閥裝置具有一個(gè)或多個(gè)滑動(dòng)元件，一個(gè)或多個(gè)滑動(dòng)元件布置在閥活塞引導(dǎo)部與閥活塞之間。在此，滑動(dòng)元件優(yōu)選如下地設(shè)計(jì)，即，用于提高閥活塞的滑動(dòng)能力，這是因?yàn)橛捎陂y活塞通過(guò)一個(gè)或多個(gè)滑動(dòng)元件的精確引導(dǎo)有利地形成了很低的摩擦系數(shù)。

在本發(fā)明的改進(jìn)方案中，閥裝置具有至少一個(gè)止擋元件，止擋元件如下地設(shè)計(jì)，即，用于對(duì)閥活塞的碰撞進(jìn)行阻尼。對(duì)此，止擋元件以有彈性的方式來(lái)實(shí)施并且優(yōu)選地固定在閥活塞的排氣位置之上，例如固定在殼體上。有利地，這種彈性止擋部吸收了閥活塞的大部分動(dòng)能，并且因此有利地促成閥活塞的較長(zhǎng)的耐用性以及促成閥活塞的低噪音的運(yùn)動(dòng)。

按照本發(fā)明的改進(jìn)方案，閥裝置具有至少兩個(gè)動(dòng)態(tài)密封件，至少兩個(gè)動(dòng)態(tài)密封件如下地設(shè)計(jì)，即，用于使閥活塞相對(duì)殼體密封。動(dòng)態(tài)密封件的特點(diǎn)在于，密封元件相對(duì)彼此來(lái)運(yùn)動(dòng)。因?yàn)殚y活塞的運(yùn)動(dòng)是平移的運(yùn)動(dòng)，所以優(yōu)選地將平移的密封件用作密封元件，以便使閥活塞朝向殼體或朝向閥活塞引導(dǎo)部密封。

在將接觸式密封件用作動(dòng)態(tài)密封件時(shí)必須注意：密封元件的壓緊力與要密封的介質(zhì)，尤其是出現(xiàn)的壓縮空氣的壓力至少一樣大。

在本發(fā)明的改進(jìn)方案中，電控制信號(hào)與抖動(dòng)信號(hào)疊加，以便將機(jī)電線性驅(qū)動(dòng)部和三點(diǎn)式閥的磁滯效應(yīng)最小化。對(duì)此，抖動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生電流強(qiáng)度的迅速的小的改變，電流強(qiáng)度的迅速的小的改變使閥活塞保持運(yùn)動(dòng)。

主要在小信號(hào)范圍內(nèi)的動(dòng)態(tài)性需求要求按照本發(fā)明的閥裝置的額定寬度的高的調(diào)控分辨率。因?yàn)榻璐丝梢栽谡{(diào)節(jié)回路中使閥裝置的磁滯以干擾的方式可察覺(jué)出來(lái)，所以這種磁滯效應(yīng)被最小化。

磁滯可以借助于抖動(dòng)信號(hào)來(lái)減小，其方式是閥活塞持續(xù)很小幅度地保持運(yùn)動(dòng)。由此，有利地阻止了閥活塞的附著而且減小了靜摩擦，并且因此減小了磁滯。在沒(méi)有閥活塞的微小運(yùn)動(dòng)的情況下，必須施加提高的力，以便克服靜摩擦并且使閥活塞從靜止位置運(yùn)動(dòng)出來(lái)。靜摩擦力不利地導(dǎo)致了閥活塞突然運(yùn)動(dòng)。然而如果閥活塞保持運(yùn)動(dòng)，在閥活塞上僅存在相反于閥活塞的運(yùn)動(dòng)方向的滑動(dòng)摩擦。

附加的信號(hào)、抖動(dòng)信號(hào)被加到出現(xiàn)在機(jī)電線性驅(qū)動(dòng)部上的電控制信號(hào)上。在此，抖動(dòng)信號(hào)在幅度方面盡可能小，使得在閥裝置上并沒(méi)有磨損現(xiàn)象由于抖動(dòng)信號(hào)而出現(xiàn)，但是閥裝置的可運(yùn)動(dòng)的機(jī)械部分還是保持運(yùn)動(dòng)，以便得到閥裝置的精確的低磁滯的小信號(hào)特性。由于振蕩的微小運(yùn)動(dòng)，也可以在壓力介質(zhì)輸出端上進(jìn)行小的壓力改變。

按照本發(fā)明的改進(jìn)方案，閥裝置的工作點(diǎn)，尤其是進(jìn)氣閥的工作點(diǎn)和出氣閥的工作點(diǎn)都是能習(xí)得的(einlernbar)，其中在制動(dòng)期間進(jìn)行工作點(diǎn)的習(xí)得。進(jìn)氣閥和出氣閥的工作點(diǎn)被理解為那些閥的密封座剛好打開(kāi)的狀態(tài)。

為了離開(kāi)閥的靜止?fàn)顟B(tài)達(dá)到工作點(diǎn)，預(yù)控制電流以適配的方式被添加給壓力調(diào)節(jié)模塊的調(diào)節(jié)電流，其中預(yù)控制電流由固定值和所習(xí)得的值組成。這種預(yù)控制電流的目標(biāo)是盡可能快地達(dá)到工作點(diǎn)，由此有利地在壓力調(diào)節(jié)時(shí)得到縮短的調(diào)節(jié)時(shí)間。

優(yōu)選地在首先的五到十個(gè)制動(dòng)過(guò)程期間習(xí)得閥裝置的工作點(diǎn)。如下的平均值被確定為預(yù)控制電流的被習(xí)得的值，即，該平均值結(jié)合預(yù)控制電流的固定值很近地位于相應(yīng)的閥的實(shí)際工作點(diǎn)附近，其中所確定的預(yù)控制電流對(duì)于進(jìn)氣閥和出氣閥來(lái)說(shuō)通常分別具有不同的被習(xí)得的值。

有利地，由于按照本發(fā)明的閥裝置的工作點(diǎn)的習(xí)得過(guò)程，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)所希望的指令參量，例如駕駛員的制動(dòng)愿望的快速的并且最優(yōu)的調(diào)節(jié)。因?yàn)樵谥苿?dòng)期間實(shí)現(xiàn)習(xí)得功能，所以有利地在生產(chǎn)按照本發(fā)明的閥裝置時(shí)取消了成本高的習(xí)得處理步驟。

由于機(jī)電線性驅(qū)動(dòng)部，按照本發(fā)明的閥裝置僅需要電能來(lái)調(diào)節(jié)工作壓力，并且因而可以有利地以成本減小和結(jié)構(gòu)空間減小的方式被實(shí)施為很緊湊的裝置。

在按照本發(fā)明的閥裝置中，在上文所描述的改進(jìn)方案中的至少兩個(gè)、三個(gè)或者多個(gè)可以彼此相結(jié)合，以便在本發(fā)明的范圍內(nèi)得到有意義的特征組合。

此外，上面提到的任務(wù)通過(guò)用于壓縮空氣設(shè)備的壓力調(diào)節(jié)模塊來(lái)解決，其中壓力調(diào)節(jié)模塊具有至少一個(gè)在上文所描述的閥裝置。例如，這種壓力調(diào)節(jié)模塊例如在車(chē)橋調(diào)整器中形成在電子制動(dòng)系統(tǒng)與氣動(dòng)運(yùn)行的制動(dòng)缸之間的接口。對(duì)此，壓力調(diào)節(jié)模塊除了按照本發(fā)明的閥裝置之外也具有相對(duì)應(yīng)的帶有配屬的調(diào)節(jié)算法的電子裝置，以便將駕駛員的作為電子信號(hào)來(lái)傳輸?shù)闹苿?dòng)愿望轉(zhuǎn)換成用來(lái)驅(qū)控制動(dòng)缸的氣動(dòng)壓力。在此，轉(zhuǎn)換借助于按照本發(fā)明的閥裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)，由此，由于機(jī)電線性驅(qū)動(dòng)部，有利地在制造這種壓力調(diào)節(jié)模塊時(shí)減小成本和結(jié)構(gòu)空間，因?yàn)榭梢允∪鹘y(tǒng)的具有多個(gè)電磁閥和至少一個(gè)氣動(dòng)控制管道的預(yù)控制單元。

此外，本發(fā)明還利用機(jī)動(dòng)車(chē)，尤其是商用車(chē)來(lái)解決上面提到的、本發(fā)明所基于的任務(wù)，機(jī)動(dòng)車(chē)具有至少一個(gè)按照本發(fā)明的閥裝置和/或至少一個(gè)按照本發(fā)明的壓力調(diào)節(jié)模塊。

最后，本發(fā)明涉及將閥裝置例如作為主閥用于機(jī)動(dòng)車(chē)中的壓縮空氣設(shè)備，尤其是載重汽車(chē)中的壓縮空氣制動(dòng)設(shè)備。在此，閥裝置按照本發(fā)明來(lái)構(gòu)造并且可以被用在按照本發(fā)明的壓力調(diào)節(jié)模塊中。

附圖說(shuō)明

其它的實(shí)施方式從權(quán)利要求書(shū)以及從借助附圖進(jìn)一步解釋的實(shí)施例得到。其中：

圖1示出了按照本發(fā)明的閥裝置的示意性截面圖；和

圖2示出了按照本發(fā)明的閥裝置的可能的改進(jìn)方案的明顯簡(jiǎn)化的圖示。

具體實(shí)施方式

圖1示出了經(jīng)過(guò)按照本發(fā)明的閥裝置2的示意性的截面圖，閥裝置2按照出現(xiàn)的電控制信號(hào)根據(jù)三點(diǎn)式功能來(lái)準(zhǔn)備和提供壓縮空氣。

閥裝置2具有殼體，殼體由第一殼體件4和第二殼體件6組成，其中殼體件4、6通過(guò)密封元件8來(lái)相對(duì)彼此密封。閥活塞引導(dǎo)部10在第一殼體件4中延伸，閥活塞12沿著閥活塞軸14以可運(yùn)動(dòng)的方式布置在閥活塞引導(dǎo)部10上。

圖1中示出了在排氣位置的按照本發(fā)明的閥裝置2，在其中，壓縮空氣從工作室16經(jīng)過(guò)由擋圈17軸向固定的襯套18進(jìn)入到排氣室20中地受引導(dǎo)。襯套18在此借助密封圈19朝向殼體氣動(dòng)地密封。在背離擋圈17的側(cè)上，襯套18放置在承托環(huán)21上，其中，承托環(huán)21放置在第二殼體件6的殼體壁的凸起部上。

因?yàn)榕艢馐?0通過(guò)輸出端22與大氣連接，所以壓縮空氣可通過(guò)排氣室20泄出。連在此處未示出的壓力介質(zhì)輸出端上的消耗部，例如制動(dòng)缸，在閥活塞12的排氣位置的情況下排氣。

為了阻止水或者其它的異物通過(guò)輸出端22到達(dá)閥，在輸出端22前面設(shè)置密封機(jī)構(gòu)23，密封機(jī)構(gòu)23在圖1中僅非常簡(jiǎn)化地示出。

如果閥活塞12如下地運(yùn)動(dòng)，即，閥活塞12占據(jù)空擋位置，那么在閥活塞12與換氣活塞24之間的空隙被封閉，使得出氣閥26將工作室16與排氣室20氣動(dòng)地隔絕。

為了產(chǎn)生更好的密封性，換氣活塞24優(yōu)選地用橡膠來(lái)注塑包封。

此外，如果沒(méi)有力從閥活塞12對(duì)換氣活塞24起作用，那么換氣活塞24被彈簧28保持在關(guān)閉位置。為了將彈簧28和換氣活塞24定位，在下面的殼體件6中采用支撐元件30，而且借助于密封圈32將支撐元件30相對(duì)殼體密封。

如果閥活塞12運(yùn)動(dòng)到其排氣位置，那么閥活塞12必須克服動(dòng)態(tài)密封件34的摩擦力和彈簧28的彈簧力。在換氣活塞24與襯套18之間形成空隙，襯套18使排氣室36氣動(dòng)地與工作室16連接并且因此打開(kāi)進(jìn)氣閥38。為了排氣，排氣室36通過(guò)這里未進(jìn)一步示出的壓力介質(zhì)輸入端由壓力介質(zhì)源來(lái)供應(yīng)壓力介質(zhì)，尤其是壓縮空氣。

開(kāi)口40將其中布置有彈簧28的空間與工作室16連接，以便能夠?qū)崿F(xiàn)在具有彈簧28的空間內(nèi)的壓力平衡。

機(jī)電線性驅(qū)動(dòng)部41處在第一殼體件4內(nèi)部，機(jī)電線性驅(qū)動(dòng)部41如下地設(shè)計(jì)，即，使閥活塞12以直線沿著閥活塞軸14運(yùn)動(dòng)。由此，可以調(diào)整在壓力介質(zhì)輸出端上所希望的工作壓力，其方式是出現(xiàn)在閥裝置2上的電信號(hào)通過(guò)線性驅(qū)動(dòng)部41被轉(zhuǎn)換成閥活塞12的路程變化，電信號(hào)例如代表駕駛員的制動(dòng)愿望。

在此，要么通過(guò)施加在閥活塞12上的位置測(cè)量系統(tǒng)要么通過(guò)布置在壓力介質(zhì)輸出端上的壓力傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)工作壓力的調(diào)節(jié)，作為用于對(duì)控制進(jìn)行監(jiān)控的反饋。

優(yōu)選地，這里未示出的控制和調(diào)節(jié)單元前置于機(jī)電線性驅(qū)動(dòng)部41，這里未示出的控制和調(diào)節(jié)單元提供出現(xiàn)在線性驅(qū)動(dòng)部41上的電控制信號(hào)。

因?yàn)榘凑毡景l(fā)明涉及機(jī)電線性驅(qū)動(dòng)部41，所以有利地可以省去附加的氣動(dòng)管道，由此可以以結(jié)構(gòu)空間特別小的方式來(lái)制造按照本發(fā)明的閥裝置2。

優(yōu)選地，在圖1中所示出的閥裝置2具有線性馬達(dá)作為線性驅(qū)動(dòng)部41。這具有如下優(yōu)點(diǎn)：機(jī)械傳遞環(huán)節(jié)(諸如齒桿或者螺紋)不是必需的，以實(shí)施線性運(yùn)動(dòng)。這種直接驅(qū)動(dòng)能夠?qū)崿F(xiàn)高度精確的定位和力傳遞以及高動(dòng)態(tài)性，并且因而可用于防抱死系統(tǒng)(abs)和驅(qū)動(dòng)防滑系統(tǒng)(asr)。此外，有利地，借助于按照本發(fā)明的閥裝置2，工作壓力，例如用于驅(qū)控制動(dòng)缸的工作壓力可精細(xì)地進(jìn)行分辨地來(lái)調(diào)節(jié)。

線性馬達(dá)具有初級(jí)部件42，初級(jí)部件42具有多個(gè)環(huán)形地彼此間隔開(kāi)的初級(jí)線圈。此外，線性馬達(dá)具有次級(jí)部件44，次級(jí)部件44具有多個(gè)交替地布置的永磁體，永磁體與閥活塞12牢固地連接。

由于通電線圈的磁通和永磁體的磁通的疊加，產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)磁場(chǎng)，運(yùn)動(dòng)磁場(chǎng)使得閥活塞12根據(jù)出現(xiàn)的電流朝閥活塞軸14的方向運(yùn)動(dòng)。

優(yōu)選地，初級(jí)部件42具有以互相分層的螺旋管線圈為形式的三相繞組。次級(jí)部件44也可以一相對(duì)應(yīng)的勵(lì)磁繞組而不是永磁體地來(lái)實(shí)施。

然而，同樣可能的是將線性馬達(dá)的初級(jí)部件與次級(jí)部件相反地來(lái)布置，使得初級(jí)部件靠外地放置并且包圍次級(jí)部件。初級(jí)部件或者次級(jí)部件在按照本發(fā)明的閥裝置2中是否位置固定取決于閥裝置2的相應(yīng)的要求。位置固定的初級(jí)部件例如具有如下優(yōu)點(diǎn)：可以相對(duì)簡(jiǎn)單地實(shí)現(xiàn)對(duì)三相電流線圈的供電。

極高的運(yùn)動(dòng)和位置精確度可以通過(guò)位置檢測(cè)和相對(duì)應(yīng)的調(diào)節(jié)來(lái)產(chǎn)生。

然而，本發(fā)明并不限于將線性馬達(dá)用作機(jī)電線性驅(qū)動(dòng)部41。更確切地說(shuō)，每個(gè)包括具有用于驅(qū)動(dòng)閥活塞12的電調(diào)控機(jī)構(gòu)的機(jī)電驅(qū)動(dòng)的機(jī)電線性驅(qū)動(dòng)部41都是可采用的，其中調(diào)控機(jī)構(gòu)機(jī)械地對(duì)閥活塞12起作用。

圖2示出了按照?qǐng)D1的按照本發(fā)明的閥裝置2的可能的改進(jìn)方案的明顯簡(jiǎn)化的圖示。在此，相同的部分配備有相同的附圖標(biāo)記。

在此，在排氣位置也示出了閥裝置2，在排氣位置，消耗部的出現(xiàn)壓力介質(zhì)輸出端46上的工作壓力可以通過(guò)排氣部48向大氣泄出。

如果借助于機(jī)電線性驅(qū)動(dòng)部41來(lái)使閥活塞12運(yùn)動(dòng)，那么閥活塞12可以使獨(dú)立于閥活塞12布置的換氣活塞24運(yùn)動(dòng)，以便可以使出現(xiàn)壓力介質(zhì)輸入端50上的儲(chǔ)存壓力流動(dòng)進(jìn)入到閥裝置中。因此，閥裝置2被換氣。

在圖2中示出了作為機(jī)電線性驅(qū)動(dòng)部41的線性馬達(dá)，線性馬達(dá)具有初級(jí)部件42和次級(jí)部件，初級(jí)部件42位置固定地與閥活塞引導(dǎo)部10連接，次級(jí)部件與閥活塞固定地連接，以便驅(qū)動(dòng)閥活塞或使閥活塞運(yùn)動(dòng)。

優(yōu)選地，具有三相繞組的有電流流過(guò)的線圈被布置在初級(jí)部件42中。具有交替的磁化的永磁體或者相對(duì)應(yīng)的勵(lì)磁繞組被布置在次級(jí)部件44中。通過(guò)來(lái)自初級(jí)部件42和次級(jí)部件44的磁通的疊加產(chǎn)生的電磁力作為推力對(duì)作為可運(yùn)動(dòng)單元的閥活塞12起作用。

優(yōu)選地，在閥活塞12運(yùn)動(dòng)時(shí)為了更好的機(jī)械引導(dǎo)并且為了減小摩擦力，在閥活塞12與閥活塞引導(dǎo)部10之間布置有至少一個(gè)穩(wěn)定的滑動(dòng)元件52或滑動(dòng)軸承。

此外，對(duì)于按照本發(fā)明的閥裝置的低噪音的設(shè)計(jì)方案來(lái)說(shuō)，設(shè)置有至少一個(gè)彈性的止擋元件54。止擋元件54優(yōu)選地固定在殼體4上的閥活塞12上方，而且有利地能夠吸收閥活塞12的大部分動(dòng)能。

為了產(chǎn)生可靠的“故障保護(hù)”狀態(tài)，也就是說(shuō)產(chǎn)生失效安全狀態(tài)，閥裝置2具有回位彈簧56。有利地，當(dāng)電控制信號(hào)預(yù)先規(guī)定占據(jù)排氣位置時(shí)或者沒(méi)有電信號(hào)出現(xiàn)時(shí)，回位彈簧56能夠?qū)崿F(xiàn)使閥活塞12自主地運(yùn)動(dòng)到排氣位置。在排氣位置，連在壓力介質(zhì)輸出端46上的消耗部(例如制動(dòng)缸)完全排氣。

回位彈簧56環(huán)繞閥活塞12地布置并且位置固定地與殼體4連接以及與閥活塞12本身連接。

在上面的描述中以及在權(quán)利要求書(shū)中所提到的全部特征不僅可以單獨(dú)地而且可以以任意的組合與獨(dú)立權(quán)利要求的特征結(jié)合。因而，本發(fā)明的公開(kāi)內(nèi)容并不限于所描述的或所要求保護(hù)的特征組合。更確切地說(shuō)，所有在本發(fā)明的范圍內(nèi)有意義的特征組合都被視為公開(kāi)。