узел пневматической рессоры с операционным модулем

Формула изобретения

1. Операционный модуль для использования на пневматической рессоре, на соответствующем углу транспортного средства, имеющий контроллер подвески и приспособленный для приема команд от контроллера подвески, пневматическую рессору, испытывающую первое соответствующее входное состояние и содержащую взаимодействующий концевой элемент, имеющий сквозное отверстие, причем операционный модуль содержит

кожух, имеющий сквозной флюидальный канал, причем указанный кожух приспособлен для закрепления на взаимодействующем концевом элементе таким образом, что указанный флюидальный канал имеет связь с его взаимодействующим отверстием;

по меньшей мере один компонент, выбранный из группы, в которую входят

узел клапана, установленный на указанном кожухе вдоль указанного флюидального канала и избирательно обеспечивающий переключение между открытым состоянием канала и закрытым состоянием канала;

первый датчик, установленный на указанном кожухе и вырабатывающий сигнал, несущий информацию относительно первого входного состояния; и

устройство обработки, установленное на указанном кожухе, которое имеет электрическую связь с взаимодействующим контроллером подвески и по меньшей мере с одним компонентом, выбранным из группы, в которую входят указанный узел клапана и указанный первый датчик, причем указанное устройство обработки служит для преобразования, передачи, шифровки, дешифровки, кодирования и/или декодирования команд, получаемых от контроллера подвески, и осуществления данных команд для управления пневматической рессорой.

2. Операционный модуль по п.1, в котором узел клапана содержит корпус клапана, установленный на указанном кожухе вдоль указанного флюидального канала, и исполнительный механизм, оперативно связанный с корпусом клапана, причем исполнительный механизм служит для перемещения корпуса клапана между открытым состоянием канала и закрытым состоянием канала.

3. Операционный модуль по п.1, в котором указанный первый датчик выбран из группы, в которую входят акселерометр, датчик давления, датчик температуры и датчик расстояния.

4. Операционный модуль по п.1, который дополнительно содержит второй датчик, который имеет связь с указанным устройством обработки и вырабатывает сигнал, несущий информацию о втором соответствующем входном параметре.

5. Операционный модуль по п.1, который дополнительно содержит операционное устройство, установленное на указанном кожухе и имеющее связь с указанным узлом клапана и с первым датчиком, причем операционное устройство содержит указанное устройство обработки.

6. Операционный модуль по п.5, в котором операционное устройство содержит по меньшей мере силовой интерфейс или сигнальный интерфейс, который имеет связь с указанным устройством обработки.

7. Узел пневматической рессоры для использования на транспортном средстве, которое содержит задающий контроллер подвески, приспособленный для выработки команд управления, причем узел пневматической рессоры содержит

первый концевой элемент имеющий первое сквозное отверстие;

второй концевой элемент, расположенный с промежутком от указанного первого концевого элемента;

гибкую стенку, закрепленную между первым и вторым концевыми элементами и по меньшей мере частично образующую пружинную камеру между ними;

по меньшей мере один компонент, выбранный из группы, в которую входят

узел клапана, установленный на указанном первом концевом элементе, который имеет связь с указанной пружинной камерой через указанное первое отверстие;

датчик, установленный на одном из указанных первом концевом элементе и втором концевом элементе и вырабатывающий сигнал датчика; и

устройство обработки сигналов, установленное на указанном первом концевом элементе, которое имеет электрическую связь с указанным датчиком; и

сигнальный интерфейс, который управляет передачей сигналов между указанным устройством обработки сигналов и сетью транспортного средства;

при этом указанное устройство обработки сигналов служит для

получения команды управления через указанный сигнальный интерфейс;

выработки сигнала приведения в действие клапана, соответствующего указанной команде управления; и

передачи указанного сигнала приведения в действие клапана указанному узлу клапана, чтобы вызвать осуществление команды управления.

8. Узел пневматической рессоры по п.7, который дополнительно содержит операционное устройство, установленное на первом концевом элементе и имеющее связь с указанным узлом клапана и с указанным датчиком, причем операционное устройство содержит указанное устройство обработки сигналов и память, которая имеет связь с устройством обработки сигнала.

9. Система подвески транспортного средства, которая содержит

узел пневматической рессоры по п.7 и задающий контроллер подвески, который служит для принятия решений, относящихся к управлению и работе указанного узла пневматической рессоры и передачи соответствующих команд управления указанному узлу пневматической рессоры, при этом указанное устройство обработки сигналов указанного узла пневматической рессоры служит для передачи указанного сигнала датчика на указанный задающий контроллер подвески, причем команды управления включают сигнал приведения в действие клапана для приведения в действие узла клапана.

10. Способ обеспечения работы системы подвески транспортного средства, который включает в себя

а) использование системы подвески транспортного средства, которая содержит задающий контроллер подвески, узел пневматической рессоры, содержащий пневматическую рессору, датчик и устройство обработки сигналов, и сеть связи, идущую между задающим контроллером подвески и устройством обработки сигналов;

б) выработку выходного сигнала датчика с использованием указанного датчика и передачу этого сигнала на устройство обработки сигналов;

в) выработку первого сигнала связи, соответствующего выходному сигналу датчика, с использованием устройства обработки сигналов;

г) передачу первого сигнала связи на указанный задающий контроллер подвески;

д) обработку первого сигнала связи с использованием задающего контроллера подвески;

е) принятие решения относительно системы подвески транспортного средства, по меньшей мере частично, на основании первого сигнала связи, с использованием задающего контроллера подвески, и выработку команды управления, соответствующей указанному решению, с использованием задающего контроллера подвески;

ж) передачу указанной команды управления на устройство обработки сигналов;

з) преобразование указанной команды управления в сигнал управления с использованием указанного устройства обработки сигналов; и

и) передачу указанного сигнала управления указанному узлу клапана, чтобы вызвать осуществление команды управления.

11. Способ по п.10, в котором операция а) предусматривает использование узла клапана, установленного вдоль узла пневматической рессоры и имеющего оперативную связь с устройством обработки сигналов, причем способ дополнительно предусматривает выработку сигнала приведения в действие клапана, соответствующего указанному второму сигналу связи, и передачу сигнала приведения в действие клапана на узел клапана для приведения его в действие.

Описание изобретения к патенту

Область техники

Изобретение в целом имеет отношение к системам подвески транспортных средств, а более конкретно, к узлу пневматической рессоры, который содержит пневматическую рессору, датчик, вырабатывающий сигнал датчика, клапан, управляющий флюидальной связью с пневматической рессорой, и устройство обработки сигналов, передающее сигналы между датчиком и/или клапаном и задающим блоком управления. Изобретение имеет также отношение к операционному модулю, приспособленному для использования совместно с пневматической рессорой и содержащему датчик, клапан и устройство обработки сигналов. Изобретение также имеет отношение к системе и способу использования такого узла пневматической рессоры и/или операционного модуля.

Такие термины, как "способ," "обработка" и "процессор", которые используются здесь в различных формах и комбинациях, относятся к преобразованию, передаче (трансляции), шифровке, дешифровке, кодированию, декодированию и к другим действиям или манипуляциям, проводимым с сигналами, данными, командами, инструкциями и/или сообщениями, а также относятся к приспособленным для этого компонентам. Например, аналого-цифровой преобразователь может быть использован для преобразования аналогового сигнала в цифровой сигнал. В соответствии с другим примером устройство обработки сигналов может быть использовано для кодирования или комбинирования иным образом и/или преобразования множества сигналов, например, таких как цифровые сигналы датчика, в форму, подходящую для передачи на транспортном средстве или в локальной сети связи. Кроме того, эти термины используют здесь в отношении характеристик или осуществления команд и/или инструкций, например, таких, которые могут быть получены из принимающего решение или задающего устройства или системы. Например, устройство обработки сигналов может быть использовано для приема команды или инструкции от другого компонента или от другой системы, например от транспортного средства или от системной сети связи, и может выполнять, осуществлять или заставлять осуществлять эту команду или инструкцию, например может принимать инструкцию, чтобы открыть клапан и подать питание или включить иным образом соответствующий компонент, чтобы подать питание на исполнительный механизм клапана.

Такие термины, как "контроль (управление)" и "контроллер (устройство управления)", которые используют здесь в различных формах и комбинациях, относятся к действиям или к компонентам для осуществления действий, которые предусматривают оценку или сравнение входных воздействий, сигналов, данных и/или сообщений и принятие решений или определений относительно действий на основании предопределенных критериев. Например, задающий блок управления может получать данные о высоте от множества датчиков высоты и принимать одно или несколько решений и/или определений на основании данных о высоте, например может определять, что транспортное средство находится не на том уровне, и принимать решение о проведении действия регулировки уровня и затем вырабатывать соответствующие инструкции, чтобы соответствующие компоненты подвески осуществляли такое действие. Используемые здесь термины "процессор" или "устройство обработки" относятся к устройствам, которые могут принимать выпущенные инструкции и осуществлять, исполнять или заставлять исполнять действие в соответствии с инструкциями.

Уровень техники

По мере того как производители транспортных средств стремятся повысить комфорт поездки на транспортных средствах и улучшить характеристики транспортного средства при этих уровнях комфорта, все большее распространение получает электронное управление основными механическими системами таких транспортных средств, которые в настоящее время стали достаточно сложными. Такие основные механические системы включают в себя системы подвески, имеющие активное демпфирование и/или активное управление по крену, тормозные системы, которые обеспечивают торможение без блокировки и регулирование тягового усилия, и системы управления устойчивостью, которые часто включают в себя аспекты одной или нескольких указанных выше или других систем. Недавно даже фары транспортных средств стали снабжать активными системами регулируемого положения. Например, некоторые системы управления лампами высокой силы света поддерживают пучок света ламп направленным вдоль дороги при наклонах и колебаниях транспортного средства, например, при повороте, торможении или разгоне.

По мере того как указанные здесь выше и другие системы транспортных средств становятся все более сложными, возникает ряд проблем и/или трудностей. Одна из таких проблем связана с соответствующим увеличением числа датчиков и других компонентов, а также с соответствующим увеличением числа проводов и/или соединителей, необходимых для обмена информацией и данными между этими устройствами. Проводной монтаж соединений с множеством датчиков усложняет или отрицательно влияет на проблемы, возникающие при сборке и/или установке. Кроме того, это ведет к повышению стоимости и/или веса.

Другой проблемой является неизбежное увеличение вычислительной мощности, связанной с расширенным использованием электронных компонентов и систем. Более конкретно, необходимость увеличения вычислительной мощности ведет к использованию микропроцессоров и других соответствующих компонентов в системах, число и размеры которых и вычислительная мощность которых растут. Часто компоненты таких систем вводят в общую конструкцию, которую затем устанавливают на транспортном средстве.

Одну из таких конструкций часто называют модулем управления кузовом (ВСМ), который типично содержит набор задающих блоков управления, которые имеют электронные компоненты, связанные с системами, осуществляющими управление кузовом (например, управление высотой транспортного средства и активную регулировку уровня). Типично, имеющееся на транспортном средстве физическое пространство является ценным, причем предпринимают также значительные усилия, чтобы избежать увеличения веса. Следовательно, становится затруднительной установка более крупных процессоров и/или большего числа процессоров и других компонентов на транспортном средстве или в кожухе ВСМ без увеличения размера кожуха, что является нежелательным. Более того, соответствующее увеличение веса за счет дополнительных материалов также является нежелательным. Кроме того, возрастание плотности установки электронных компонентов в указанном ограниченном физическом пространстве может приводить к усложнению сборки и даже повышать стоимость сборки (монтажа).

Другой проблемой, связанной с увеличенной вычислительной мощностью, является повышенное выделение теплоты процессорами и компонентами. Это является особенно проблематичным в том случае, когда процессоры и компоненты различных видов и типов плотно упакованы в ограниченном пространстве. Однако хорошо известно, что электронные компоненты хуже работают при повышенных температурах, так что их непрерывная работа в таких условиях является неблагоприятной. Кроме того, часто прибегают к увеличению массы и/или площади поверхности, чтобы рассеивать дополнительную теплоту, созданную за счет нагрева процессоров и компонентов. Однако, так как на транспортных средствах существуют ограничения по весу и физическому пространству, эти возможности часто являются неприемлемыми.

Принимая во внимание эти и другие проблемы и трудности, уже были предложены компоненты и системы подвески транспортных средств, в которых предприняты попытки распределения электронных контроллеров или других принимающих решения компонентов в других частях транспортного средства, чтобы снизить потребность в необходимом (центральном) пространстве и уменьшить тепловые нагрузки или по меньшей мере помочь в решении обсуждавшихся выше проблем. Один пример таких компонентов и систем раскрыт в публикации WO № 2005/032863. Однако компоненты и системы, описанные в этой публикации, имеют некоторые недостатки, которые снижают эффективность их использования.

Более конкретно, компоненты и системы, описанные в указанной публикации, обеспечивают децентрализованное управление (то есть производят логические операции и принимают решения) системой подвески транспортного средства. При этом каждый блок пневматической подвески независимо контролирует свою работу и управляет своими характеристиками (например, производит регулировку высоты и степени демпфирования) на соответствующем угле транспортного средства. В этой системе нет электронного блока управления, который управляет всем транспортным средством (например, главного или задающего контроллера), например, такого как установленный в ВСМ контроллер. Таким образом, в этой системе нет ни одного компонента, который принимает и оценивает сигналы относительно общих характеристик транспортного средства и его работы и который координирует и направляет работу компонентов подвески.

В публикации WO № 2005/032863 указано, что узлы пневматической подвески имеют связь друг с другом. Однако все решения относительно характеристик и работы узла пневматической подвески принимаются независимо при помощи отдельного электронного контроллера. В результате на транспортном средстве одновременно, в один и тот же промежуток времени, протекают четыре различных и независимых логических процесса. Поэтому можно полагать, что такая не скоординированная схема управления может приводить к реакции компонентов подвески на изменения, вызванные скорее действиями на других узлах транспортного средства, а не происходящими, в первую очередь, за счет воздействий, связанных с состоянием дороги и/или с входными параметрами системы. Поэтому можно полагать, что могут возникать существенные трудности, связанные с работой и характеристиками системы, по причине отсутствия централизованного блока управления транспортным средством (например, общего контроллера шасси). Поэтому можно полагать, что компоненты и системы, раскрытые в указанной публикации, не позволяют адекватно решать указанные выше проблемы и трудности, возникающие в известных транспортных средствах и системах подвески транспортных средств.

Сущность изобретения

Предлагается операционный модуль, предназначенный для использования на пневматической рессоре транспортного средства, имеющий контроллер подвески, пневматическую рессору, испытывающую первое соответствующее входное состояние и содержащую концевой элемент, имеющий соответствующее сквозное отверстие, который содержит кожух, имеющий сквозной флюидальный канал. Кожух приспособлен для крепления на концевом элементе таким образом, что флюидальный канал имеет связь с отверстием. По меньшей мере узел клапана или первый датчик установлен на кожухе. Узел клапана, если он есть, установлен вдоль флюидального канала и избирательно обеспечивает переключение между открытым состоянием канала и закрытым состоянием канала. Первый датчик, если он есть, вырабатывает сигнал, несущий информацию о первом соответствующем входном состоянии. Устройство обработки установлено на кожухе и имеет электрическую связь с контроллером подвески и по меньшей мере с узлом клапана или с датчиком.

Предлагается операционный модуль в соответствии с предыдущим параграфом, в котором узел клапана содержит корпус клапана, установленный на кожухе вдоль флюидального канала, и исполнительный механизм, оперативно объединенный с корпусом клапана. Исполнительный механизм позволяет перемещать корпус клапана между открытым состоянием канала и закрытым состоянием канала.

Предлагается операционный модуль в соответствии с одним из предыдущих параграфов, в котором кожух содержит клапанную камеру, расположенную вдоль флюидального канала, и корпус клапана, который по меньшей мере частично введен в клапанную камеру.

Предлагается операционный модуль в соответствии с одним из предыдущих параграфов, который дополнительно содержит второй датчик, который имеет связь с устройством обработки и вырабатывает сигнал, несущий информацию относительно второго соответствующего входного параметра.

Предлагается операционный модуль в соответствии с одним из предыдущих параграфов, в котором второй датчик выбран из группы, в которую входят акселерометр, датчик давления, датчик температуры и датчик расстояния.

Предлагается операционный модуль в соответствии с одним из предыдущих параграфов, который дополнительно содержит подсоединительный фитинг флюидальной магистрали, закрепленный на кожухе вдоль флюидального канала.

Предлагается операционный модуль в соответствии с одним из предыдущих параграфов, который дополнительно содержит электрический соединитель на кожухе и имеет связь с устройством обработки.

Предлагается операционный модуль в соответствии с одним из предыдущих параграфов, который дополнительно содержит операционное устройство, установленное на кожухе, которое имеет связь с узлом клапана и с первым датчиком. Операционное устройство содержит устройство обработки.

Предлагается операционный модуль в соответствии с одним из предыдущих параграфов, в котором операционное устройство содержит драйвер, имеющий электрическую связь с устройством обработки и с узлом клапана.

Предлагается операционный модуль в соответствии с одним из предыдущих параграфов, в котором операционное устройство содержит регулятор напряжения, имеющий электрическую связь с устройством обработки и с первым датчиком.

Предлагается операционный модуль в соответствии с одним из предыдущих параграфов, в котором операционное устройство содержит входной интерфейс датчиков, который имеет электрическую связь с первым датчиком.

Предлагается операционный модуль в соответствии с одним из предыдущих параграфов, в котором операционное устройство содержит аналого-цифровой преобразователь, включенный между входным интерфейсом датчиков и устройством обработки.

Предлагается операционный модуль, предназначенный для использования на пневматической рессоре, испытывающей первое соответствующее входное состояние и имеющей концевой элемент, который содержит кожух, имеющий стенку кожуха, и флюидальный канал, идущий через стенку кожуха между противоположными концами. Узел клапана имеет корпус клапана, установленный на кожухе вдоль флюидального канала, и исполнительный механизм, оперативно взаимодействующий с корпусом клапана. Исполнительный механизм служит для перемещения корпуса клапана между первым и вторым положениями. Датчик установлен на кожухе и вырабатывает сигнал, несущий информацию относительно первого соответствующего входного состояния. Операционное устройство установлено на кожухе и содержит устройство обработки, сигнальный интерфейс, имеющий электрическую связь с устройством обработки, драйвер, имеющий электрическую связь с узлом клапана, и входной интерфейс датчиков, имеющий электрическую связь с датчиком.

Предлагается операционный модуль в соответствии с предыдущим параграфом, в котором операционное устройство содержит память, оперативно объединенную с устройством обработки.

Предлагается операционный модуль в соответствии с одним из предыдущих параграфов, в котором сигнальный интерфейс выбран из группы, в которую входят системный сигнальный интерфейс и сигнальный интерфейс транспортного средства.

Предлагается операционный модуль в соответствии с одним из предыдущих параграфов, в котором операционное устройство содержит силовой интерфейс, имеющий электрическую связь с устройством обработки.

Предлагается операционный модуль в соответствии с одним из предыдущих параграфов, в котором операционное устройство содержит регулятор напряжения, который имеет электрическую связь по меньшей мере с одним устройством, выбранным из группы, в которую входят устройство обработки, силовой интерфейс и датчик.

Предлагается операционный модуль для использования на пневматической рессоре, имеющей концевой элемент, который содержит кожух, имеющий сквозной флюидальный канал. Узел клапана установлен на кожухе вдоль флюидального канала и избирательно обеспечивает переключение между открытым состоянием канала и закрытым состоянием канала. Датчик расстояния установлен на кожухе и вырабатывает сигнал датчика, который несет информацию о высоте взаимодействующей пневматической рессоры. Операционное устройство установлено на кожухе и содержит устройство обработки сигналов, сигнальный интерфейс, имеющий электрическую связь с устройством обработки сигнала, драйвер, имеющий электрическую связь с узлом клапана, и входной интерфейс датчиков, имеющий электрическую связь с датчиком расстояния.

Предлагается операционный модуль в соответствии с предыдущим параграфом, в котором датчик расстояния выбран из группы, в которую входят ультразвуковой датчик, датчик электромагнитной волны, линейный датчик положения и имеющий механическую связь поворотный потенциометр.

Предлагается операционный модуль в соответствии с одним из предыдущих параграфов, в котором датчик расстояния содержит первый компонент датчика, установленный на кожухе, и второй компонент датчика, расположенный с промежутком от первого компонента датчика.

Предлагается операционный модуль в соответствии с одним из предыдущих параграфов, в котором первый компонент датчика передает по радио электромагнитные волны, а второй компонент датчика принимает электромагнитные волны и вырабатывает сигнал, несущий информацию о расстоянии до первого компонента датчика.

Предлагается узел пневматической рессоры, предназначенный для использования на транспортном средстве, которое содержит блок управления подвеской, и который содержит первый концевой элемент, имеющий первое сквозное отверстие, и второй концевой элемент, расположенный с промежутком от первого концевого элемента. Гибкая стенка закреплена между первым и вторым концевыми элементами и по меньшей мере частично образует пружинную камеру между ними. Предусмотрен по меньшей мере узел клапана или датчик. Узел клапана, если он есть, установлен на первом концевом элементе и имеет связь с пружинной камерой через первое отверстие. Датчик, если он есть, установлен на одном из указанных первом концевом элементе и втором концевом элементе и вырабатывает сигнал датчика. Устройство обработки установлено на первом концевом элементе и имеет электрическую связь с взаимодействующим блоком управления подвеской и по меньшей мере с узлом клапана или с датчиком.

Предлагается узел пневматической рессоры в соответствии с предыдущим параграфом, который дополнительно содержит кожух, установленный на первом концевом элементе и имеющий стенку кожуха и флюидальный канал, идущий через стенку кожуха.

Предлагается узел пневматической рессоры в соответствии с одним из предыдущих параграфов, в котором кожух установлен на первом концевом элементе так, что флюидальный канал имеет связь с первым отверстием.

Предлагается узел пневматической рессоры в соответствии с одним из предыдущих параграфов, в котором кожух содержит уплотняющий элемент, образующий главным образом герметичное уплотнение между кожухом и первым концевым элементом.

Предлагается узел пневматической рессоры в соответствии с одним из предыдущих параграфов, в котором узел клапана содержит корпус клапана, установленный на кожухе вдоль флюидального канала, и исполнительный механизм, оперативно связанный с корпусом клапана. Исполнительный механизм служит для перемещения корпуса клапана между открытым состоянием канала и закрытым состоянием канала.

Предлагается узел пневматической рессоры в соответствии с одним из предыдущих параграфов, в котором кожух содержит клапанную камеру, расположенную вдоль флюидального канала, причем корпус клапана по меньшей мере частично входит в клапанную камеру.

Предлагается узел пневматической рессоры в соответствии с одним из предыдущих параграфов, в котором датчик выбран из группы, в которую входят акселерометр, датчик давления, датчик температуры и датчик расстояния.

Предлагается узел пневматической рессоры в соответствии с одним из предыдущих параграфов, в котором датчик представляет собой первый датчик, причем узел пневматической рессоры содержит второй датчик, который имеет связь с устройством обработки сигнала.

Предлагается узел пневматической рессоры в соответствии с одним из предыдущих параграфов, в котором по меньшей мере первый датчик или второй датчик представляет собой датчик, выбранный из группы, в которую входят акселерометр, датчик давления, датчик температуры и датчик расстояния.

Предлагается узел пневматической рессоры в соответствии с одним из предыдущих параграфов, который дополнительно содержит электрический соединитель на кожухе и имеет связь с устройством обработки сигнала.

Предлагается узел пневматической рессоры в соответствии с одним из предыдущих параграфов, который дополнительно содержит операционное устройство, установленное на первом концевом элементе и имеющее связь с узлом клапана и датчиком. Операционное устройство содержит устройство обработки сигналов и память, имеющую связь с устройством обработки сигнала.

Предлагается узел пневматической рессоры в соответствии с одним из предыдущих параграфов, в котором операционное устройство содержит по меньшей мере силовой интерфейс или сигнальный интерфейс, имеющий связь с устройством обработки сигнала.

Предлагается узел пневматической рессоры в соответствии с одним из предыдущих параграфов, в котором операционное устройство содержит драйвер, имеющий электрическую связь с устройством обработки сигнала и с узлом клапана.

Предлагается узел пневматической рессоры в соответствии с одним из предыдущих параграфов, в котором операционное устройство содержит регулятор напряжения, имеющий связь с датчиком.

Предлагается узел пневматической рессоры в соответствии с одним из предыдущих параграфов, в котором операционное устройство содержит входной интерфейс датчиков, который имеет электрическую связь с датчиком.

Предлагается узел пневматической рессоры в соответствии с одним из предыдущих параграфов, в котором операционное устройство содержит память, оперативно объединенную с устройством обработки сигналов.

Предлагается узел пневматической рессоры в соответствии с одним из предыдущих параграфов, в котором первый датчик представляет собой датчик расстояния, который передает по эфиру волны, выбранные из группы, в которую входят ультразвуковые волны и электромагнитные волны.

Предлагается узел пневматической рессоры, предназначенный для использования на транспортном средстве, имеющем задающий контроллер подвески, причем узел пневматической рессоры содержит первый концевой элемент, имеющий первое отверстие, второй концевой элемент, установленный с промежутком от первого концевого элемента, и гибкую стенку, закрепленную между первым и вторым концевыми элементами и по меньшей мере частично образующую пружинную камеру между ними. Предусмотрен кожух, который содержит сквозной флюидальный канал и установлен на первом концевом элементе так, что флюидальный канал имеет связь с пружинной камерой через первое отверстие. Предусмотрен узел клапана, который установлен на кожухе и имеет связь с флюидальным каналом. Узел клапана избирательно обеспечивает переключение между открытым состоянием канала и закрытым состоянием канала. Датчик расстояния установлен на первом концевом элементе и вырабатывает сигнал, несущий информацию о расстоянии до второго концевого элемента. Операционное устройство установлено на кожухе и имеет связь с взаимодействующим задающим контроллером подвески. Операционное устройство содержит устройство обработки сигналов, сигнальный интерфейс, имеющий электрическую связь с устройством обработки сигналов, драйвер, имеющий электрическую связь с узлом клапана, и входной интерфейс датчиков, имеющий электрическую связь с датчиком расстояния.

Предлагается узел пневматической рессоры в соответствии с предыдущим параграфом, в котором датчик расстояния выбран из группы, в которую входят ультразвуковой датчик, датчик электромагнитной волны, линейный датчик положения и имеющий механическую связь поворотный потенциометр.

Предлагается узел пневматической рессоры в соответствии с одним из предыдущих параграфов, в котором датчик расстояния содержит первый компонент датчика, установленный на кожухе, и второй компонент датчика, расположенный с промежутком от первого компонента датчика.

Предлагается узел пневматической рессоры в соответствии с одним из предыдущих параграфов, в котором второй компонент датчика установлен на втором концевом элементе.

Предлагается узел пневматической рессоры в соответствии с одним из предыдущих параграфов, в котором первый компонент датчика передает по радио электромагнитные волны, а второй компонент датчика принимает электромагнитные волны и вырабатывает сигнал, несущий информацию о расстоянии до первого компонента датчика.

Предлагается узел пневматической рессоры и демпфера, предназначенный для использования на транспортном средстве, имеющем задающий контроллер подвески, и который содержит демпфер, имеющий первый и второй участки демпфера, имеющие взаимное зацепление друг с другом. Пневматическая рессора содержит первый концевой элемент, установленный на первом участке демпфера, второй концевой элемент, установленный на втором участке демпфера и расположенный с промежутком от первого концевого элемента, и гибкую стенку, закрепленную между первым и вторым концевыми элементами и по меньшей мере частично образующую пружинную камеру между ними. Узел клапана установлен на демпфере или на пневматической рессоре и оперативно связан с пружинной камерой. Датчик установлен на демпфере или на пневматической рессоре и вырабатывает сигнал датчика, несущий информацию о входном состоянии демпфера или пневматической рессоры. Операционное устройство установлено на демпфере или на пневматической рессоре и имеет связь с взаимодействующим задающим контроллером подвески. Операционное устройство содержит устройство обработки сигналов, сигнальный интерфейс, имеющий электрическую связь с устройством обработки сигналов, драйвер, имеющий электрическую связь с узлом клапана, и входной интерфейс датчиков, имеющий электрическую связь с датчиком.

Предлагается узел пневматической рессоры и демпфера в соответствии с предыдущим параграфом, в котором узел клапана представляет собой первый узел клапана, причем узел пневматической рессоры и демпфера дополнительно содержит второй узел клапана, оперативно взаимодействующий с демпфером или с пневматической рессорой.

Предлагается узел пневматической рессоры и демпфера в соответствии с одним из предыдущих параграфов, в котором первый узел клапана оперативно взаимодействует с одним компонентом, выбранным из группы, в которую входят демпфер и пневматическая рессора, а второй узел клапана оперативно взаимодействует с другим компонентом, выбранным из группы, в которую входят демпфер и пневматическая рессора.

Предлагается узел пневматической рессоры и демпфера в соответствии с одним из предыдущих параграфов, в котором датчик представляет собой первый датчик, а узел пневматической рессоры и демпфера содержит второй датчик, который имеет связь с операционным устройством.

Предлагается узел пневматической рессоры и демпфера в соответствии с одним из предыдущих параграфов, в котором по меньшей мере один из первого и второго датчиков выбран из группы, в которую входят акселерометр, датчик давления, датчик температуры и датчик расстояния.

Предлагается узел пневматической рессоры и демпфера в соответствии с одним из предыдущих параграфов, в котором датчик расстояния выбран из группы, в которую входят ультразвуковой датчик, датчик электромагнитной волны и линейный датчик положения.

Предлагается система подвески транспортного средства, которая содержит задающий блок управления подвеской. Пневматическая рессора содержит первый концевой элемент, второй концевой элемент, расположенный с промежутком от первого концевого элемента, и гибкую стенку, закрепленную между ними и по меньшей мере частично образующую пружинную камеру. Устройство обработки сигналов установлено на одном из указанных первом концевом элементе или втором концевом элементе и имеет электрическую связь с задающим блоком управления подвеской. Предусмотрен по меньшей мере датчик или узел клапана. Датчик, если он есть, установлен на одном из указанных первом или втором концевых элементов, имеет связь с устройством обработки сигнала и выдает сигнал датчика, несущий информацию о соответствующем входном состоянии, на устройство обработки сигналов. Узел клапана, если он есть, имеет связь с устройством обработки сигналов и оперативно взаимодействует с пневматической рессорой. Устройство обработки сигналов оперативно передает сигнал датчика в задающий блок управления подвеской или получает сигнал приведения в действие клапана от задающего блока управления для приведения в действие узла клапана.

Предлагается система подвески транспортного средства, предназначенная для транспортного средства, имеющая верхний конструктивный элемент, взаимодействующие первый и второй нижние конструктивные элементы и задающий блок управления подвеской, которая содержит первый узел пневматической рессоры и второй узел пневматической рессоры. Первый узел пневматической рессоры содержит первую пневматическую рессору и первый операционный модуль, который имеет связь с взаимодействующим задающим блоком управления подвеской. Первая пневматическая рессора установлена между верхним конструктивным элементом и первым нижним конструктивным элементом. Первый операционный модуль установлен на первой пневматической рессоре и содержит первое устройство обработки сигналов, первый датчик, который имеет связь с первым устройством обработки сигналов, и первый узел клапана, который имеет связь с первым устройством обработки сигналов и оперативно взаимодействует с первой пневматической рессорой. Второй узел пневматической рессоры содержит вторую пневматическую рессору и второй операционный модуль, который имеет связь с задающим блоком управления подвеской. Вторая пневматическая рессора установлена между верхним конструктивным элементом и вторым нижним конструктивным элементом. Второй операционный модуль установлен на второй пневматической рессоре и содержит второе устройство обработки сигналов, второй датчик, который имеет связь со вторым устройством обработки сигналов, и второй узел клапана, который имеет связь со вторым устройством обработки сигналов и оперативно взаимодействует со второй пневматической рессорой.

Предлагается система подвески транспортного средства в соответствии с предыдущим параграфом, в которой второй операционный модуль имеет связь с взаимодействующим задающим блоком управления подвеской через первый операционный модуль.

Предлагается способ обеспечения функционирования системы подвески транспортного средства в соответствии с предлагаемой новой концепцией, который предусматривает использование системы подвески транспортного средства, которая содержит задающий контроллер подвески, узел пневматической рессоры, который содержит пневматическую рессору, датчик и устройство обработки сигналов, и сеть связи, идущую между задающим контроллером подвески и устройством обработки сигналов. Способ предусматривает выработку выходного сигнала датчика с использованием датчика и передачу выходного сигнала датчика на устройство обработки сигналов. Способ также предусматривает выработку первого сигнала связи, соответствующего выходному сигналу датчика, с использованием устройства обработки сигналов. Способ дополнительно предусматривает передачу первого сигнала связи на задающий контроллер подвески и обработку первого сигнала связи с использованием задающего контроллера подвески. Способ также предусматривает принятие решения, имеющего отношение к системе подвески транспортного средства, по меньшей мере частично на основании первого сигнала связи, с использованием задающего контроллера подвески, и выработку второго сигнала связи, соответствующего указанному решению, с использованием задающего контроллера подвески. Способ дополнительно предусматривает передачу второго сигнала связи на устройство обработки сигналов.

Предлагается способ в соответствии с предыдущим параграфом, в котором операция использования системы подвески транспортного средства (операция а) предусматривает использование узла клапана, установленного вдоль узла пневматической рессоры и оперативно связанного с устройством обработки сигналов, причем способ дополнительно предусматривает выработку сигнала приведения в действие клапана, соответствующего второму сигналу связи, и передачу сигнала приведения в действие клапана на узел клапана для приведения его в действие.

Краткое описание чертежей

На фиг.1 схематично показан вид сверху одного примерного варианта системы подвески транспортного средства в соответствии с изобретением.

На фиг.2 схематично показан вид сверху другого примерного варианта системы подвески транспортного средства в соответствии с изобретением.

На фиг.3 схематично показан один примерный вариант узла пневматической рессоры в соответствии с изобретением.

На фиг.4 схематично показан один примерный вариант системы связи для узла пневматической рессоры, показанного на фиг.3.

На фиг.5 схематично показан вид сверху другого примерного варианта системы подвески транспортного средства в соответствии с изобретением.

На фиг.6 схематично показан другой примерный вариант узла пневматической рессоры в соответствии с изобретением.

На фиг.7 схематично показан один примерный вариант системы связи для узла пневматической рессоры, показанного на фиг.6.

На фиг.8 показан вид в перспективе одного примерного варианта узла пневматической рессоры в соответствии с изобретением.

На фиг.9 показан вид сверху узла пневматической рессоры, показанного на фиг.8.

На фиг.10 показан вид спереди узла пневматической рессоры, показанного на фиг.8 и 9.

На фиг.11 показан вид сбоку справа узла пневматической рессоры, показанного на фиг.8-10.

На фиг.12 показан вид сзади, с частичным разрезом по линии 12-12 фиг.11, узла пневматической рессоры, показанного на фиг.8-11.

На фиг.13 показан вид в перспективе одного примерного варианта операционного модуля в соответствии с изобретением.

На фиг.14 показан вид сверху операционного модуля, показанного на фиг.13.

На фиг.15 показан вид спереди операционного модуля, показанного на фиг.13 и 14.

На фиг.16 показан вид сбоку справа операционного модуля, показанного на фиг.15.

На фиг.17 показан вид спереди, с частичным разрезом по линии 17-17 фиг.14, операционного модуля, показанного на фиг.13-16.

На фиг.18 показан вид в перспективе другого примерного варианта узла пневматической рессоры в соответствии с изобретением.

На фиг.19 показан вид сверху узла пневматической рессоры, показанного на фиг.18.

На фиг.20 показан вид сбоку справа узла пневматической рессоры, показанного на фиг.18 и 19.

На фиг.21 показан вид спереди узла пневматической рессоры, показанного на фиг.18-20.

На фиг.22 схематично показан другой примерный вариант системы связи для узла пневматической рессоры в соответствии с изобретением.

На фиг.23 схематично показан один примерный вариант ответчика, работающего с системой связи, показанной на фиг.22.

На фиг.24 схематично показан еще один примерный вариант системы связи для узла пневматической рессоры в соответствии с изобретением.

На фиг.25 схематично показан примерный вариант ответчика, работающего с системой связи, показанной на фиг.24.

Подробное описание изобретения

Обратимся теперь более подробно к рассмотрению чертежей, на которых показаны для пояснения примерные варианты в соответствии с предложенной новой концепцией, не имеющие ограничительного характера. На фиг.1 показано транспортное средство VHC, имеющее колеса WHL, имеющие опору на каждом его угле. Транспортное средство VHC имеет каркас UVS (фиг.3 и 6), такой как шасси или кузов BDY, и нижние входящие в зацепление с колесами элементы WEM (фиг.3 и 6), такие как оси AXL, идущие из кузова BDY.

В варианте, показанном на фиг.1, система 100 подвески транспортного средства содержит узлы 102, 104, 106 и 108 пневматических рессор, которые оперативно связаны с транспортным средством VHC. Система 100 подвески также содержит задающий блок управления, например, такой как главный контроллер 110, и систему 112 подвода воздуха. Узлы 102-108 пневматических рессор имеют связь с задающим блоком управления (например, с главным контроллером 110) и обмениваются с ним (посылают и принимают) сигналами, данными и/или другими сообщениями. Задающий блок управления (например, главный контроллер 110) также имеет связь с системой 112 подвода воздуха, чтобы избирательно управлять ею и за счет этого избирательно подводить сжатый воздух к узлам пневматических рессор и отбирать его от них. Кроме того, задающий блок управления (например, главный контроллер 110) имеет связь с другой системой управления транспортного средства, такой как общий контроллер шасси, активная система управления по крену, автоматическая тормозная система или любая другая подходящая система, которая может быть расположена в центральном или объединенном кожухе, например, таком как корпус модуля ВСМ управления, с использованием подходящей проводной сети транспортного средства или сетевого соединения VCN транспортного средства. Задающий блок управления (например, главный контроллер 110) принимает решения относительно режимов работы узлов 102-108 пневматических рессор и передает соответствующие команды управления на узлы пневматических рессор. Для упрощения понимания дальнейшее изложение будет проведено со ссылкой на главный контроллер 110 (и главный контроллер 110' на фиг.2) как на пример задающего блока управления. Однако следует иметь в виду, что может быть использован любой подходящий блок управления, способный принимать решения и координировать управление, работу и/или режимы работы узлов пневматических рессор.

В варианте, показанном на фиг.1, узлы пневматических рессор имеют связь с главным контроллером 110 с использованием системы связи или локальной сети, которая содержит подходящие соединители или провода 114, 116, 118 и 120. Система 112 подвода воздуха имеет связь с главным контроллером 110 через подходящее соединение или провод 122. Кроме того, система 112 подвода воздуха действует как источник сжатого воздуха и подает сжатый воздух к узлам пневматических рессор или отбирает сжатый воздух от них через флюидальные магистрали 124, 126, 128 и 130. Система 112 подвода воздуха содержит по меньшей мере компрессор (не показан) и соединительный коллектор (не показан) флюидальных магистралей, имеющий флюидальную связь с компрессором. Следует иметь в виду, что соединительный коллектор флюидальных магистралей может быть объединен с компрессором или предусмотрен отдельно от него. Система при необходимости также может иметь резервуар (не показан) для хранения сжатого воздуха. Кроме того, при необходимости могут быть предусмотрены впускной клапан и/или выпускной клапан, установленные отдельно или объединенные с другим компонентом, например, таким как компрессор или резервуар. Однако, как это обсуждается далее более подробно, один вариант системы подвода воздуха не содержит типичного клапанного блока, который обычно содержит множество клапанов, избирательно включаемых для подключения источника сжатого воздуха, такого как компрессор или резервуар, к одной или нескольким пневматическим рессорам.

Альтернативный вариант системы 100 подвески транспортного средства показан на фиг.2 как система 100' подвески транспортного средства, установленная на транспортном средстве VHC. Следует иметь в виду, что система 100' подвески главным образом аналогична системе 100 подвески. Однако главный контроллер 110' в системе 100' подвески показан как часть другой системы или структуры, например, такой как общий контроллер шасси или модуль ВСМ управления кузовом, а не как отдельно установленный компонент, как в системе 100. Система 100' подвески транспортного средства содержит узлы 102', 104', 106' и 108' пневматических рессор, которые имеют связь с главным контроллером 110', а также с системой 112' подвода воздуха.

Один примерный вариант узла пневматической рессоры в соответствии с предлагаемой новой концепцией схематично показан на фиг.3 как узел 102 пневматической рессоры, однако следует иметь в виду, что этот узел является также представительным примером узлов 104-108 пневматических рессор. Узел 102 пневматической рессоры содержит пневматическую рессору 132, имеющую первый концевой элемент 134, такой как верхняя пластина, кромочная пластина или поршень. Второй концевой элемент 136, например, такой как верхняя пластина, кромочная пластина или поршень, расположен с промежутком от первого концевого элемента, а гибкая стенка 138, например, такая как эластомерный рукав или гофрированная трубка, закреплена между ними и по меньшей мере частично образует пружинную камеру 140. Первый концевой элемент 134 показан в граничном зацеплении с верхней конструкцией UVS транспортного средства, такой как деталь каркаса или панель кузова транспортного средства. Второй концевой элемент 136 показан в граничном зацеплении с элементом WEM входа в зацепление с колесом, например, таким как ось или рычаг подвески. Концевые элементы могут быть закреплены на взаимодействующих конструкциях транспортного средства любым подходящим образом, например с использованием резьбовых крепежных деталей (не показаны). Узел 102 пневматической рессоры также содержит клапан 142, имеющий флюидальную связь с пружинной камерой 140, как это показано стрелкой 144. Кроме того, клапан 142 имеет флюидальную связь с системой подвода воздуха, как это показано стрелкой 146, например, с такой как система 112 подвода воздуха, через флюидальную магистраль 124. Клапаном 142 может быть клапан любого подходящего типа, вида или конфигурации, например, такой как двухпозиционный, трехпозиционный или пропорциональный с регулируемым положением клапан.

Узел 102 пневматической рессоры также содержит один или несколько датчиков любого подходящего типа, вида или конфигурации, позволяющих обнаруживать состояние на входе (входное воздействие) транспортного средства, системы подвески, и/или компонентов подвески, индивидуально или в сочетании. Такими состояниями на входе могут быть (но без ограничения) входные силы (усилия), например, такие как нагрузка; входные расстояния, например, такие как высота транспортного средства или пневматической рессоры; входные ускорения, например, такие как боковое, продольное или вертикальное ускорение транспортного средства или его компонента; условия давления, например, такие как воздушное давление в пружинной камере пневматической рессоры; температурные условия, например, такие как температура воздуха пневматической рессоры. Следует иметь в виду, что любое число датчиков может быть установлено на узле 102 пневматической рессоры или может быть оперативно связано с ним, как это показано номерами позиций от S₁ до S_n.

Первый датчик 148 оперативно объединен с первым концевым элементом 134. Второй и третий датчики 150 и 152 оперативно объединены с пружинной камерой 140. Еще один датчик 154 оперативно объединен со вторым концевым элементом 136. В качестве некоторых примеров подходящих датчиков можно привести (но без ограничения) датчики высоты или расстояния (например, электромеханические датчики, такие как линейные датчики положения и механически связанные поворотные потенциометры, ультразвуковые датчики и датчики электромагнитного излучения, такие как радиочастотные и лазерные датчики), датчики давления или реле давления, датчики температуры или термопары, и акселерометры, в том числе одноосный и многоосный акселерометры. Таким образом, следует четко понимать, что может быть использовано любое число датчиков или их комбинаций, в том числе один или несколько датчиков любого специфического типа, вида или конфигурации.

Например, датчиком 148 может быть многоосный акселерометр, оперативно выдающий один или несколько сигналов, несущих информацию о входном ускорении, воздействующем на первый концевой элемент. В другом примере датчиком 150 может быть датчик высоты, передающий ультразвуковую или электромагнитную волну (например, радиочастоту или лазерное излучение) и определяющий за счет этого расстояние между первым и вторым концевыми элементами и вырабатывающий соответствующий выходной сигнал. В дополнительном примере датчиком 152 может быть датчик или реле давления, выдающий сигнал, несущий информацию о давлении воздуха в пружинной камере. В еще одном примере датчиком 154 может быть одноосевой акселерометр, вырабатывающий выходной сигнал, несущий информацию о входном ускорении, воздействующем на колесо или на второй концевой элемент.

Узел 102 пневматической рессоры также содержит операционное устройство 156, которое имеет связь с одним или несколькими клапанами и датчиками, которые оперативно связаны с пневматической рессорой 132, например, такими как клапан 142 и датчики 148-154. Кроме того, операционное устройство 156 имеет связь с главным контроллером 110 по проводу 114 и при необходимости может иметь связь с узлом 106 пневматической рессоры по проводу 116.

На фиг.4 схематично показан один примерный вариант операционного устройства в соответствии с предлагаемой новой концепцией, например, такого как операционное устройство 156, показанное на фиг.3, которое имеет связь с клапаном 142 и датчиками 148-154. Кроме того, операционное устройство 156 подключено к проводам 114 и 116, как это показано на фиг.3 и 4. Операционное устройство 156 содержит подходящее устройство 158 обработки сигнала, которое не следует путать с контроллером, например, с таким как контроллер, принимающий решения или дающий логически обоснованные определения. Следует иметь в виду, что любое подходящее устройство обработки может быть использовано в качестве устройства 158 обработки сигнала, например, в том числе (но без ограничения) процессор, микропроцессор, процессор цифрового сигнала, микроконтроллер и/или микрокомпьютер. Память может быть предусмотрена при необходимости как объединенный компонент устройства обработки сигнала, как это показано позицией 159А, или как отдельно установленный компонент, оперативно связанный с устройством обработки сигнала, как это показано в виде блока 159В. Кроме того, может быть использована память любого подходящего типа или вида, например, такая как (но без ограничения) постоянное запоминающее устройство, память с произвольной выборкой, перепрограммируемая память, непрограммируемая память или их комбинация. Однако при этом следует иметь в виду, что могут быть использованы провода любого подходящего типа, вида или конфигурации несмотря на то, что показаны провода 114 и 116, имеющие по четыре проводника С1, С2, С3 и С4. Такие имеющие четыре проводника (жилы) провода обычно используют в сетях связи транспортных средств, причем эти провода типично содержат сигнальные проводники, например, такие как проводники С1 и С2, а также силовой проводник и проводник заземления, например, такие как соответственно проводники С3 и С4.

Операционное устройство 156 содержит сигнальный интерфейс (устройство сопряжения) 160 и силовой интерфейс 162. В примерном варианте, показанном на фиг.4, проводники С1 и С2 подключены к клеммам (не показаны) сигнального интерфейса 160, а силовой и земляной проводники С3 и С4 подключены к клеммам (не показаны) силового интерфейса 162. Сигнальный интерфейс 160 имеет связь с устройством 158 обработки сигнала и служит для транслирования сигналов между устройством обработки сигнала и/или взаимодействующим транспортным средством или локальной системной сетью. Силовой интерфейс 162 имеет электрическую связь с устройством 158 обработки сигналов, а также с регулятором 164 напряжения и с драйвером 166.

Регулятор напряжения 164 имеет связь с устройством 158 обработки сигналов и выдает соответствующим образом отрегулированную электрическую мощность на датчики. Однако следует иметь в виду, что один или несколько датчиков могут не использовать внешний источник энергии и в таком случае могут не иметь связи с регулятором 164 напряжения. Драйвер 166 также имеет связь с устройством 158 обработки сигналов и служит для избирательного приведения в действие клапана 142. Следует иметь в виду, что драйвер 166 может приводить в действие клапан любым подходящим образом, например при помощи широтно-импульсной модуляции или включения типа hit-and-hold (скачок и удержание). Операционное устройство 156 также содержит входной интерфейс 168 датчиков и аналого-цифровой преобразователь 170. Датчики имеют связь с интерфейсом 168 и выдают соответствующие сигналы на него. В данном варианте датчики выдают аналоговые сигналы на интерфейс 168 датчиков, который передает их на аналого-цифровой преобразователь 170, который, в свою очередь, выдает соответствующие цифровые сигналы на устройство 158 обработки сигналов.

Альтернативный вариант системы 200 подвески транспортного средства показан на фиг.5 в оперативном взаимодействии с транспортным средством VHC. Система 200 подвески содержит множество узлов 202, 204, 206 и 208 пневматических рессор. Система 200 подвески также содержит систему 210 подвода воздуха, имеющую флюидальную связь с узлами пневматических рессор через флюидальные магистрали 212, 214, 216 и 218. Узлы 204, 206 и 208 пневматических рессор главным образом идентичны узлам 102, 104, 106 и 108 пневматических рессор системы 100 подвески, показанным на фиг.1, 3 и 4 и описанным со ссылкой на них.

Система 200 подвески отличается от системы 100 подвески тем, что узел 202 пневматической рессоры содержит как задающий блок управления, так и операционное устройство несмотря на то, что система 100 подвески содержит задающий блок управления (например, главный контроллер 110), который установлен отдельно от узлов пневматических рессор. По существу, узлы 204 и 208 пневматических рессор имеют связь с частью операционного устройства узла 202 пневматической рессоры с использованием системной или локальной сети по проводам 220 и 222. Аналогично, узел 206 пневматической рессоры имеет связь с частью операционного устройства узла 202 пневматической рессоры с использованием системной или локальной сети по проводу 224. Более того, одна или несколько систем управления (например, такие как общий контроллер шасси, автоматическая тормозная система, активная система управления по крену) могут быть расположены, например, в модуле ВСМ управления кузовом, при этом система 210 подвода воздуха имеет связь с задающим участком управления узла 202 пневматической рессоры с использованием подходящей сети связи транспортного средства через соединение VCN сети связи транспортного средства. Таким образом следует иметь в виду, что узел 202 пневматической рессоры содержит по меньшей мере два отдельных участка, а именно участок операционного устройства и задающий участок управления (например, главный контроллер).

На фиг.6 показан другой примерный вариант узла пневматической рессоры в соответствии с предлагаемой новой концепцией, например, такого как узел 202 пневматической рессоры. Узел пневматической рессоры содержит пневматическую рессору 226, которая имеет первый концевой элемент 228, например, такой как верхняя пластина, кромочная пластина или поршень, и второй концевой элемент 230, например, такой как верхняя пластина, кромочная пластина или поршень. Гибкая стенка 232 закреплена между концевыми элементами 228 и 230 и по меньшей мере частично образует пружинную камеру 234 между ними.

Узел 202 пневматической рессоры также содержит клапан 236, имеющий флюидальную связь с пружинной камерой 234, как это показано стрелкой 238. Кроме того, клапан 236 имеет флюидальную связь с источником сжатого воздуха, как это показано стрелкой 240, например, с таким как система 210 подвода воздуха, через флюидальную магистраль 212. Узел 202 пневматической рессоры дополнительно содержит множество датчиков, показанных в целом номерами позиций от S₁ до S_n, например, как это описано подробно со ссылкой на узел 102 пневматической рессоры. Как это показано на фиг.6, узел 202 пневматической рессоры содержит датчики 242, 244, 246 и 248, которые вместе с клапаном 236 имеют электрическую связь с объединенным устройством 250 управления, имеющим по меньшей мере два отдельных участка, а именно операционное устройство, обозначенное в целом позицией OD, и задающий контроллер, обозначенное в целом позицией SC.

Устройство 250 имеет связь с другими узлами пневматических рессор с использованием системной или локальной сети связи, по проводам 220 и 224, а также с одной или несколькими системами управления (например, с такими как общий контроллер шасси, автоматическая тормозная система, активная система управления по крену), которые могут быть расположены, например, в модуле ВСМ управления кузовом, и с системой 210 подвода воздуха, с использованием сети связи транспортного средства, через сетевое соединение VCN транспортного средства. По существу, устройство 250 содержит первый рабочий участок, действующий как операционное устройство (аналогичное операционному устройству 156, которое обсуждалось здесь выше), получающее сигналы от взаимодействующих датчиков, несущие информацию относительно входных состояний пневматической рессоры 226. Кроме того, устройство 250 содержит второй рабочий участок, действующий как задающий контроллер (например, аналогичный главному контроллеру 110, который обсуждался здесь выше), оперативно координирующий связи с другими узлами пневматических рессор системы 200 подвески как задающий или главный контроллер, и производящий обмен информацией, данными и другими сигналами относительно состояния системы подвески транспортного средства с другими системами и/или компонентами, например, такими как модуль управления кузовом и система подвода воздуха, с использованием сети связи транспортного средства.

На фиг.7 схематично показан примерный вариант объединенного устройства, содержащего задающий блок управления и операционное устройство, например, такого устройства, как устройство 250, в соответствии с предлагаемой новой концепцией. Устройство 250 содержит устройство 252 обработки сигнала, а также задающий или главный контроллер МС. Любой подходящий компонент или группа компонентов могут быть использованы в качестве устройства 252 обработки сигнала, например, такие как процессор, микропроцессор, процессор цифрового сигнала, микроконтроллер или микрокомпьютер. При необходимости может быть предусмотрена память, например, как объединенный компонент устройства обработки сигнала, как это показано блоком 253А, или как отдельно установленный компонент, имеющий связь с устройством обработки, как это показано блоком 253В. Кроме того, может быть использована память любого подходящего типа или вида, например, такая как (но без ограничения) постоянное запоминающее устройство, память с произвольной выборкой, перепрограммируемая память, непрограммируемая память или их комбинация. Главный контроллер МС может быть образован с использованием любых подходящих компонентов или групп компонентов, в том числе (но без ограничения) может содержать процессор, микропроцессор, процессор цифрового сигнала, микроконтроллер, микрокомпьютер или любое другое подходящее устройство или компонент. Кроме того, главный контроллер МС может содержать подходящее запоминающее устройство (не показано), объединенное с другими компонентами или выполненное отдельно от них. При необходимости устройство 252 обработки сигнала и главный контроллер МС могут быть образованы как два различных рабочих участка одного и того же устройства или компонента, как это показано пунктиром ALT.

Первый сигнальный интерфейс 254 и силовой интерфейс 256 имеют электрическую связь с устройством 252 обработки сигнала и главным контроллером МС. Провода (кабели) 220 и 224 имеют электрическую связь с устройством 250 при помощи проводников С1 и С2, подключенных к клеммам (не показаны) сигнального интерфейса 254, и при помощи силового и заземляющего проводников С3 и С4, подключенных к клеммам (не показаны) силового интерфейса 256. Кроме того, устройство 250 содержит регулятор 258 напряжения, драйвер 260, взаимодействующий с клапаном, например, таким как клапан 236, входной интерфейс 262 датчиков и аналого-цифровой преобразователь 264, один или несколько датчиков, например, таких как датчики 242-248, и устройство обработки сигналов, например, такое как устройство 252 обработки сигналов, главным образом аналогично тому, что описано со ссылкой на операционное устройство 156, показанное на фиг.4. Объединенное устройство 250 отличается от операционного устройства 156 тем, что устройство 250 содержит задающий контроллер, например, такой как главный контроллер МС, а второй сигнальный интерфейс 266 имеет связь с главным контроллером и соединяет его с сетью связи транспортного средства, например, при помощи сетевого соединения VCN транспортного средства.

Одним из преимуществ системы подвески транспортного средства в соответствии с предлагаемой новой концепцией является возможность передачи информации о режимах на углах транспортного средства в сеть связи транспортного средства, так что эта информация становится доступной для других систем транспортного средства. Более того, вероятно, это может быть осуществлено с использованием уменьшенного числа датчиков по сравнению с числом датчиков, которые обычно используют при работе известных систем транспортного средства, как это показано в приведенных далее Таблицах А и В.

Таблица А: Типичные датчики известных транспортных средств
Тормозная система	Датчик высоты	Датчик давления (угол)	Акселерометр колеса	Датчик угла поворота	Датчик угловой скорости рыскания (акселерометр кузова может быть двухосным)	Датчик скорости колеса
Система подачи воздуха	Х	Х	Х	Х	Х	Х
Рулевое управление	Х	Х		Х
Управление по крену	Х	Х	Х	Х
Система освещения			Х	Х	Х
Система амортизации	Х	Х

Таблица В: Датчики для транспортного средства в соответствии с настоящим изобретением
Тормозная система	Датчик высоты	Датчик давления (угол)	Акселерометр колеса	Датчик угла поворота	Датчик угловой скорости рыскания (акселерометр кузова может быть двухосным)	Датчик скорости колеса
Система подачи воздуха				Х		Х
Рулевое управление	Х	Х	Х	Х	Х
Управление по крену				Х
Система освещения				Х
Система амортизации

Следует иметь в виду, что в каждой из указанных здесь выше систем транспортного средства практически невозможно предусмотреть отдельный датчик для каждого входного измеряемого или контролируемого иным образом параметра. Поэтому имеется некоторое совместное использование данных и/или сигналов датчиков в различных системах транспортного средства. Однако если передавать данные, сигналы и/или другую информацию, связанную с различными входными режимами и/или условиями на двух или нескольких углах транспортного средства в сеть связи транспортного средства, эта информация может быть использована другими системами, и можно полагать, что это приведет к существенному уменьшению числа датчиков на транспортном средстве. Кроме того, можно полагать, что это приведет к достижению многих других преимуществ, в том числе к уменьшению числа используемых проводов и соединителей и к снижению веса, а также к уменьшению сложности схемы и упрощению сборки.

Кроме того, использование устройств обработки сигнала на углах транспортного средства перемещает вычислительную мощность из плотно упакованного центрального модуля управления, например, такого как обсуждавшийся здесь выше модуль управления кузовом. Это уменьшает число компонентов в центральном модуле управления, создает дополнительное пространство для других компонентов и/или уменьшает выделение теплоты. Более того, использование вычислительной мощности у узла пневматической рессоры позволяет создать средства самодиагностики и использовать другие методики, отсутствующие в настоящее время.

Обратимся теперь к рассмотрению фиг.8-12, на которых показан один примерный вариант узла 300 пневматической рессоры в соответствии с предлагаемой новой концепцией, который содержит пневматическую рессору 302 и операционный модуль 304, закрепленный на ней. Пневматическая рессора 302 содержит первый концевой элемент 306, например, такой как верхняя пластина, кромочная пластина или поршень. Второй концевой элемент 308, например, такой как верхняя пластина, кромочная пластина или поршень, расположен с промежутком от первого концевого элемента. Гибкая стенка 310, например, такая как эластомерный рукав или гофрированная трубка, закреплена между первым и вторым концевыми элементами и по меньшей мере частично образует пружинную камеру 312 (фиг.12) между ними.

В примерном варианте, показанном на фиг.8-12, первый концевой элемент 306 представляет собой верхний концевой элемент или кромочную пластину, закрепленную вдоль первого открытого конца 314 гибкой стенки 310. Кроме того, второй концевой элемент 308 представляет собой поршень, который входит в зацепление со вторым открытым концом 316 гибкой стенки 310, который закреплен вдоль поршня обычным образом с использованием концевого запорного элемента 318. Крепежное средство 320, например, такое как резьбовая крепежная шпилька, проходит через концевой запорный элемент и поршень и за счет этого скрепляет их друг с другом. Это крепежное средство также может быть использовано для закрепления узла пневматической рессоры вдоль конструктивного компонента транспортного средства. Альтернативно, отдельные устройства крепления (не показаны) могут быть использованы для закрепления узла пневматической рессоры вдоль конструктивного компонента транспортного средства.

Операционный модуль, например, такой как операционный модуль 304, может быть установлен на компоненте подвески или вдоль него любым подходящим образом. Как это показано в данном примерном варианте, операционный модуль 304 установлен на внешней поверхности первого концевого элемента 306. Однако следует иметь в виду, что операционный модуль альтернативно может быть установлен на или вдоль внутренней поверхности пневматической рессоры или другого компонента. Кроме того, операционный модуль, например, такой как операционный модуль 304, может быть закреплен на таком компоненте любым подходящим образом, например с использованием механических крепежных средств, таких как винты, гайки, болты или заклепки. В соответствии с другим примером операционный модуль может быть закреплен на компоненте подвески с использованием текучего материала, например, такого как клей или герметизирующий состав, или с использованием сварного или паяного соединения. В соответствии с еще одним примером операционный модуль или его компоненты могут быть отформованы в компоненте подвески, например, за счет запрессовки в полимерный концевой элемент пневматической рессоры. В соответствии с одним примерным вариантом используют резьбовые средства 322 крепления (фиг.8). Операционный модуль 304 и первый концевой элемент 306 преимущественно герметично соединены, чтобы исключить любую существенную утечку между ними. Следует иметь в виду, что может быть использована любая подходящая герметичная схема крепления, содержащая уплотняющие элементы, например, такие как уплотнительные кольца или кольца квадратного сечения (quad rings), плотно зажатые между операционным модулем и концевым элементом. Кроме того или вместо этого могут быть использованы подходящая прокладка или текучий герметизирующий состав.

Как это лучше всего показано на фиг.12, операционный модуль 304 содержит кожух 324, а клапан 326 расположен внутри клапанной камеры 327, которая по меньшей мере частично образована внутри кожуха. Подсоединительный фитинг 328 установлен на кожухе 324 и служит для приема взаимодействующей флюидальной магистрали (не показана) и создания с ней герметичного соединения. Первый концевой элемент 306 содержит первое сквозное отверстие 330, а флюидальный канал 332 идет через кожух 324 от подсоединительного фитинга 328 в клапан 326 и выходит из кожуха рядом с отверстием 330 в концевом элементе 306. Таким образом, флюид может быть избирательно подан в пружинную камеру 312 и выведен из нее за счет избирательного приведения в действие клапана 326.

Операционный модуль 304, который показан на фиг.12, содержит датчик 334, имеющий флюидальную связь с пружинной камерой 312, например, через флюидальный канал 332 и отверстие 330. Альтернативно, датчик 334 может иметь флюидальную связь с пружинной камерой 312 через дополнительный канал (без позиционного обозначения на фиг.12) или через полностью отдельный канал (не показан). Операционный модуль 304 также содержит второй датчик 336, например, такой как датчик высоты. Второе сквозное отверстие 338 предусмотрено в первом концевом элементе 306, а датчик 336 расположен рядом с ним. Следует иметь в виду, что датчиком 336 может быть датчик любого подходящего типа, вида или конфигурации, причем при необходимости он может использовать вторичный или дистальный компонент 340, например, такой как рефлектор или ответчик. Примерные датчики высоты включают в себя, например, датчики, излучающие ультразвуковые или электромагнитные волны WVS, а также электромеханические датчики, например, такие как линейные датчики положения (не показаны) и механически связанные поворотные потенциометры (не показаны). Этот вариант операционного модуля 304 дополнительно содержит операционное устройство 342, расположенное внутри кожуха 324 и имеющее электрическую связь с клапаном 326 и датчиками 334 и 336. Некоторые примерные устройства уже более подробно обсуждались здесь, как операционное устройство 156 и объединенное устройство 250, а другие примерные устройства будут обсуждаться далее более подробно. Кроме того, операционный модуль 304 содержит розетку 344, выходящую из кожуха 324 и подходящую для приема соответствующей вилки для подключения электрических проводов, например, идущих от локального или системного сетевого соединения транспортного средства. Контактные зажимы (не показаны) розетки 344 имеют электрическую связь с операционным устройством 342.

На фиг.13-17 операционный модуль 304 показан более подробно. Кожух 324 операционного модуля 304 имеет верхнюю стенку 346, противоположные боковые стенки 348 и 350, противоположные торцевые стенки 352 и 354 и нижнюю стенку 356. Кожух 324 показан здесь как главным образом прямоугольный. Однако следует иметь в виду, что альтернативно может быть использована любая подходящая форма или конфигурация кожуха.

Увеличенное поперечное сечение операционного модуля 304 показано на фиг.17. Как уже было упомянуто здесь выше, операционный модуль 304 содержит подсоединительный фитинг 328, который показан как типичный фитинг нажимного (push-to-connect) типа, цангу 358 и уплотняющий элемент 360. Однако следует иметь в виду, что альтернативно может быть использован соединитель любого подходящего типа, вида или конфигурации. Флюидальный канал 332 может иметь любую подходящую форму или конфигурацию и показан в примерном варианте как содержащий множество взаимосвязанных каналов, в том числе канал 362 фитинга, клапан 364 канала и концевой канал 366, который открыт вдоль нижней стенки 356 и имеет связь с пружинной камерой через первое отверстие 330 в первой торцевой стенке 306. Как уже было упомянуто здесь выше, датчик 334 представляет собой датчик или реле давления и имеет флюидальную связь с пружинной камерой 312 через канал 368 датчика, расположенный вдоль концевого канала 366. Кроме того, датчик 370 может быть введен в операционное устройство 342 как отдельный дискретный компонент или как интегральное устройство. Одним примером подходящего датчика является акселерометр, например, такой как одноосный или многоосный акселерометр.

Другой примерный вариант узла пневматической рессоры в соответствии с предлагаемой новой концепцией показан на фиг.18-21 как узел 400 пневматической рессоры и содержит пневматическую рессору 402, установленную на демпфирующем элементе 404. Узел 400 пневматической рессоры также содержит операционный модуль 406, закрепленный вдоль пневматической рессоры 402 и имеющий оперативную связь с ней. Пневматическая рессора содержит первый концевой элемент 408, противоположный второй концевой элемент 410, расположенный с промежутком от первого концевого элемента, и гибкую стенку 412, закрепленную между ними и по меньшей мере частично образующую пружинную камеру (не показана). Демпфирующий элемент 404 содержит первый демпфирующий участок или кожух 414 и второй демпфирующий участок или демпфирующий стержень 416, выступающий из кожуха 414 и имеющий взаимное зацепление с ним. Первый концевой элемент 408 закреплен вдоль резьбового конца демпфирующего стержня 416 с использованием подходящей крепежной детали, например, такой как гайка 418. Первый концевой элемент содержит выступающие из него крепежные шпильки 420, которые служат для крепления первого концевого элемента к конструктивному элементу транспортного средства. Установочное кольцо 422 или другая подходящая деталь предусмотрена на противоположном конце кожуха 414 для его закрепления вдоль элемента входа в зацепление с колесом транспортного средства.

Кроме того, демпфирующий элемент 404 при необходимости может иметь подходящую конструкцию для изменения его степени демпфирования. Например, демпфирующим элементом может быть регулируемый демпфирующий элемент магнитореологического типа или электрореологического типа. Альтернативно, например, как это показано на фиг.18-21, демпфирующий элемент 404 может иметь клапан или другое механическое устройство для изменения степени демпфирования демпфирующего элемента. В показанном примерном варианте кожух 414 содержит клапан 424, подходящий для изменения степени демпфирования демпфирующего элемента. В соответствии с одним примерным вариантом клапан 424 приводится в действие электрически и может получать электрические сигналы для избирательного создания различных степеней демпфирования. Электрические сигналы могут вырабатываться при помощи любой подходящей системы или сети, например, такой как система активного демпфирования, система активного управления по крену или система управления устойчивостью. Альтернативно, клапан 424 может иметь электрическую связь с операционным модулем 406, например, с использованием проводной или беспроводной передачи сигнала, причем сигналы относительно избирательного изменения степени демпфирования могут поступать на клапан 424 через операционный модуль.

Операционный модуль 406 содержит кожух 426 для поддержки узла 428 клапана, устройство обработки сигналов (не показано), один или несколько датчиков (не показаны) и электрический соединитель 430, например, такой как вилка или розетка. Операционный модуль 406 также содержит подсоединительный фитинг 432 для приема и закрепления флюидальной магистрали на операционном модуле, главным образом герметичным образом. Кожух также содержит флюидальный канал (не показан), идущий из подсоединительного фитинга в узел 428 клапана и в пружинную камеру пневматической рессоры соответствующим образом, например, как это уже было описано со ссылкой на операционный модуль 304 и пневматическую рессору 302. Кроме того, один или несколько уплотняющих элементов, или одна или несколько прокладок, или даже соответствующее количество герметизирующего состава могут быть введены между операционным модулем 406 и первым концевым элементом 408 для обеспечения герметичного уплотнения между ними.

Дополнительный примерный вариант операционного устройства в соответствии с предлагаемой новой концепцией схематично показан на фиг.22 как операционное устройство 500. Этот вариант операционного устройства, например, такой как устройство 500, содержит устройство 502 обработки сигналов, при необходимости, память 503А и/или 503В, сигнальный интерфейс 504, электрически подключенный к устройству обработки сигналов, и силовой интерфейс 506, имеющий электрическую связь с устройством обработки сигналов. Силовой интерфейс 506 также имеет электрическую связь с регулятором 508 напряжения и с одним или несколькими драйверами, которые в целом имеют позиционные обозначения от "Драйвер 1" до "Драйвер n". В данном примерном варианте один или несколько драйверов содержат драйверы 510 и 512. Устройство 502 обработки сигналов также имеет электрическую связь с регулятором напряжения и с драйверами. Содержащие четыре проводника (С1, С2, С3 и С4) провода L1 и L2, которые, например, могут иметь связь с транспортным средством, с локальной или системной сетью связи, электрически подключены к операционному устройству 500. В показанном примерном варианте проводники С1 и С2, по которым передают данные, команды и/или другие сигналы, электрически подключены к сигнальному интерфейсу 504. Проводники С3 и С4, которые соответственно представляют собой силовой и земляной проводники, электрически подключены к силовому интерфейсу 506.

Операционное устройство 500 оперативно взаимодействует с множеством датчиков, которые в целом имеют позиционные обозначения от "Датчик 1" до "Датчик n", причем это могут быть датчики любого подходящего типа, вида и конфигурации или их комбинации. Множество датчиков содержит датчики 514, 516, 518 и 520, причем регулятор 508 напряжения имеет электрическую связь с датчиками 514-520 и подает соответствующим образом отрегулированную электрическую мощность на них. Однако следует иметь в виду, что в этом или других примерных операционных устройствах (например, в операционном устройстве 156 и в объединенном устройстве 250) некоторые датчики могут не использовать внешний источник питания и поэтому могут не иметь связи с регулятором напряжения. Одним из примеров такого датчика является акселерометр. Операционное устройство 500 также оперативно взаимодействует с одним или несколькими клапанами, которые в целом имеют позиционные обозначения от "Клапан 1" до "Клапан n", причем это могут быть клапаны любого подходящего типа, вида и конфигурации или их комбинации. В данном примерном варианте один или несколько клапанов представляют собой клапаны 522 и 524. Один или несколько клапанов оперативно взаимодействуют с одним или несколькими драйверами, как уже обсуждалось здесь выше. Показанные клапаны 522 и 524 имеют соответствующую электрическую связь с драйверами 510 и 512, которые избирательно подают на них питание. Кроме того, следует иметь в виду, что клапаны от 1-го до n-го, например, такие как клапаны 522 и 524, могут оперативно взаимодействовать с любыми устройствами или компонентами транспортного средства, например, для управления потоком вдоль множества флюидальных каналов, соединенных с одним или несколькими компонентами, вдоль различных участков одного флюидального канала, соединенного с одним или несколькими компонентами, например, такими как пневматическая рессора или демпфер, или для управления потоком вдоль флюидальных каналов, соединенных с другими компонентами, например, такими как один клапан, оперативно взаимодействующий с пневматической рессорой, и один клапан, оперативно взаимодействующий с демпфером. Более конкретно, клапан, такой как клапан 522 или 524, при необходимости может быть использован для введения за счет флюидальной связи с пружинной камерой дополнительного объема флюида в нее, чтобы изменять жесткость флюидальной рессоры; или же клапан, такой как клапан 522 или 524, может быть использован, например, для создания поперечного потока между передними и/или задними флюидальными рессорами транспортного средства.

Один или несколько из множества датчиков имеют связь с входным интерфейсом 526 датчиков, который получает сигналы с выходов датчиков, несущие информацию относительно входных параметров или состояний, измеренных, определенных или иным образом обнаруженных при помощи датчиков. В показанном примерном варианте датчики 516, 518 и 520 имеют электрическую связь с входным интерфейсом 526 датчиков, который передает эти сигналы датчиков на аналого-цифровой преобразователь 528, который, в свою очередь, передает данные, соответствующие сигналам датчиков, на устройство 502 обработки сигналов. Показано однако, что датчик 514 не имеет электрической связи с входным интерфейсом 526, а имеет непосредственную связь с аналого-цифровым преобразователем 528.

В примерном варианте, показанном на фиг.22, датчиком 514 может быть датчик определения высоты или расстояния, который может выдавать (излучать) волны WVS, например, как это показано на фиг.12, которыми могут быть волны любого подходящего типа или вида, такие как волны воздушного давления (например, звуковые или ультразвуковые). В таком случае при необходимости может быть использован подходящий рефлектор или другой соответствующий компонент, например, такой как дистальный компонент 340 на фиг.12.

Альтернативно, датчиком 514 может быть датчик определения высоты или расстояния, который может излучать электромагнитные волны WVS (например, с частотой от 100 кГц до 30 МГц) и использовать индуктивную связь со вторым чувствительным элементом или компонентом, который в целом обозначен как дистальный компонент 340 на фиг.12, например, для определения расстояния DST (фиг.12) между ними. В таком примерном варианте датчик 514 может иметь генератор 530 несущей, вырабатывающий подходящую несущую, и антенну 532, которая имеет электрическую связь с генератором 530 несущей. Антенна принимает подходящую несущую от генератора 530 несущей и передает по радио соответствующую электромагнитную волну WVS в направлении соответствующего второго чувствительного устройства, которое индуктивно связано с датчиком 514. Второе чувствительное устройство модулирует электромагнитную волну в соответствии с расстоянием между вторым чувствительным устройством и датчиком 514. Датчик 514 содержит детектор модуляции (демодулятор) 534, который имеет электрическую связь с аналого-цифровым преобразователем 528. Детектор модуляции обнаруживает модуляцию и подает сигнал, несущий информацию о расстоянии, на аналого-цифровой преобразователь, который, в свою очередь, выдает данные, соответствующие сигналу от детектора 534 модуляции, в устройство обработки 502 сигналов.

Один пример подходящего второго чувствительного устройства показан на фиг.23 как ответчик 540, который содержит антенну 542, силовую цепь (цепь питания) 544, электрически связанную с антенной 542, и шунтирующую цепь 546, электрически включенную между силовой цепью 544 и антенной 542. Антенна 542 принимает электромагнитные волны WVS, передаваемые по радио при помощи антенны 532 датчика 514, которые возбуждают электрическую мощность, передаваемую в силовую цепь 544. Силовая цепь накапливает электрическую мощность и передает импульс электрической энергии на шунтирующую цепь 546, когда заданное количество электрической энергии накоплено в силовой цепи. Импульс электрической энергии побуждает шунтирующую цепь 546 создавать электрическое короткое замыкание антенны 542.

Антенна 532 и антенна 542 преимущественно содержат дополняющие индуктивные элементы (не показаны). Полученная антенной 542 электромагнитная волна возбуждает электрический сигнал поперек или вдоль индуктивного элемента антенны. Этот электрический сигнал передается в силовую цепь, как уже было объяснено здесь выше. Когда силовая цепь избирательно подает питание на шунтирующую цепь, происходит короткое замыкание индуктивного элемента антенны 542. Это короткое замыкание уменьшает индуктивность индуктивного элемента антенны 542 ориентировочно до нуля. Специалисты легко поймут, что индуктивные элементы антенн 532 и 542 действуют как трансформатор со слабой связью, причем изменение индуктивности индуктивного элемента антенны 542 создает вынужденную модуляцию поля, показанную в целом как синусоидальные колебания IFM на фиг.23, что будет создавать соответствующее изменение в индуктивном элементе антенны 532. Изменение в индуктивном элементе антенны 532 связано с расстоянием между первым и вторым чувствительными устройствами (датчиками) и, следовательно, может быть использовано для определения расстояния между ними. Это изменение обнаруживает детектор 534 модуляции, и сигнал, соответствующий модуляции, передается в аналого-цифровой преобразователь 528, как уже обсуждалось здесь выше.

Еще один дополнительный примерный вариант операционного устройства в соответствии с предлагаемой новой концепцией схематично показан на фиг.24 как операционное устройство 600. Следует иметь в виду, что операционное устройство 600 главным образом идентично операционному устройству 500, которое уже обсуждалось ранее со ссылкой на фиг.22. Поэтому аналогичные или идентичные элементы этих устройств имеют одинаковые позиционные обозначения с увеличением на 100. Например, устройство обработки сигналов, которое на фиг.22 имеет позиционное обозначение 502, на фиг.24 будет иметь позиционное обозначение 602. Различия между операционными устройствами 500 и 600 будут четко указаны и при необходимости будут обсуждены.

Обратимся теперь к рассмотрению операционного устройства 600, датчик 614 которого главным образом аналогичен датчику 514, который ранее обсуждался подробно. Однако датчик 614 имеет непосредственную электрическую связь с устройством 602 обработки сигналов, в то время как датчик 514 имеет связь с аналого-цифровым преобразователем. Таким образом, детектор 534 модуляции вырабатывает аналоговый сигнал, соответствующий модуляции, в то время как детектор 634 модуляции вырабатывает цифровые данные, соответствующие модуляции.

Один примерный вариант второго чувствительного устройства 640, работающего с датчиком 614 операционного устройства 600, показан на фиг.25. Второе чувствительное устройство 640 содержит антенну 642, индуктивно связанную с антенной 632 датчика 614, главным образом аналогично тому, что обсуждалось здесь ранее со ссылкой на антенны 532 и 542. Антенна 642 принимает электромагнитные волны WVS, при этом электрический сигнал возбуждается вдоль и/или поперек индуктивного элемента (не показан). Второе чувствительное устройство 640 содержит силовую цепь 644 и масштабирующее устройство 646, которое электрически связано с антенной 642. Силовая цепь 644 служит для накопления электрической энергии от антенны 642, как уже обсуждалось здесь выше. Второе чувствительное устройство 640 также содержит устройство 648 обработки, например, такое как микропроцессор, микроконтроллер или микрокомпьютер. Устройство 648 обработки электрически связано с силовой цепью 644 и получает электрическую мощность от нее. Масштабирующее устройство 646 электрически связано с устройством 648 обработки и служит для того, чтобы соответствующим образом масштабировать амплитуду электрического сигнала, полученного от антенны 642, до уровня, подходящего для устройства 648 обработки. Масштабированный сигнал от масштабирующего устройства 646 поступает на устройство 648 обработки, которое определяет расстояние между датчиком 614 и вторым чувствительным устройством 640. Таким образом, определение расстояния происходит скорее во втором чувствительном устройстве, а не в первом чувствительном устройстве (датчике), которое более непосредственно оперативно взаимодействует с операционным устройством.

Второе чувствительное устройство 640 дополнительно содержит шунтирующую цепь 650, электрически включенную между устройством обработки и антенной. Шунтирующая цепь служит для короткого замыкания индуктивного элемента антенны и создания модуляции в антенне чувствительного устройства, как это в целом показано при помощи синусоидальных колебаний IFM. Вместо того чтобы просто создавать модуляцию в соответствующей антенне, как это происходит в случае датчика 514 и второго чувствительного устройства 540, второе чувствительное устройство 640 позволяет передавать данные, соответствующие расстоянию или иным образом связанные с расстоянием, определенные при помощи устройства обработки на датчик 614 для передачи на устройство 602 обработки сигналов. Данные могут передаваться в любом подходящем виде и/или любым подходящим образом. Например, устройство 648 обработки может избирательно подавать питание на шунтирующую цепь 650, чтобы передавать сигналы, соответствующие двоичным данным, например, при помощи прямой связи, когда наличие модуляции соответствует нулевому значению (0), а отсутствие модуляции соответствует единичному значению (1). Альтернативно, может быть использована схема кодированной связи, например фазовая манипуляция или частотная манипуляция, что понятно специалистам в данной области. Детектор 634 модуляции демодулирует данные, поступившие из устройства 640, и передает данные в устройство 602 обработки сигналов. Детектор 634 модуляции может также декодировать данные, если используют схему кодирования.

Кроме того, второе чувствительное устройство 640, показанное на фиг.25, содержит один или несколько факультативных датчиков, в целом обозначенных как датчики от 1-го до N-го. Однако следует иметь в виду, что такие датчики являются только факультативными, причем может быть использовано любое количество датчиков любого подходящего типа, вида и/или конфигурации. В показанном примерном варианте датчики 652, 654 и 656 электрически включены между силовой цепью 644 и устройством 648 обработки. Таким образом, датчики получают электрическую энергию из силовой цепи 644 и выдают соответствующие сигналы датчиков на устройство 648 обработки. Устройство обработки позволяет передавать любые полученные от датчиков данные в детектор 634 модуляции вместе с данными относительно расстояния, как уже обсуждалось здесь выше. В качестве примеров подходящих датчиков можно привести акселерометры, датчики или реле давления и/или датчики температуры или термопары.

В то время как изобретение было описано со ссылкой на приведенные здесь варианты, причем существенное внимание было обращено на конструкции и конструктивные зависимости между компонентами описанных вариантов, следует иметь в виду, что могут быть использованы и другие варианты, причем множество изменений может быть введено в описанные варианты, что не выходит за рамки изобретения. Например, операционный модуль может иметь кожух, на котором индивидуально установлены дискретные компоненты. В соответствии с еще одним примером один или несколько компонентов могут быть установлены отдельно, например на концевом элементе пневматической рессоры. Кроме того, другие устройства и/или компоненты, отличающиеся от обсуждавшихся здесь датчиков и клапанов, могут быть оперативно объединены с операционным модулем. Такие другие устройства и/или компоненты могут включать в себя выходное устройство, например, такое как лампа. Следует понимать, что приведенное описание дано только для пояснения изобретения и не имеет ограничительного характера.