用於機動車輛的壓縮空氣系統的製作方法

2023-05-18 15:12:36

本發明涉及一種用於機動車、特別是用於商業道路車輛的壓縮空氣系統，其具有空氣供應系統。

背景技術：

上述類型的電驅動式壓縮機例如從us2009/0254246al獲知。如之所述，內燃機驅動dc發電機以對電池進行充電，所述電池連接至壓縮機的驅動電機。壓縮機通過空氣處理單元與空氣蓄存器連接。空氣系統控制器控制壓縮機的驅動電機。

如果空氣系統蓄存器中的空氣壓力小於設定最小值，空氣系統控制器就啟動電機和空氣壓縮機以對空氣蓄存器進行填充，從而在較高速度下運行電機。當空氣蓄存器中的壓力增加時，電機速度保持恆定或斜坡下降。當空氣蓄存器中的壓力增加到設定最大值時，空氣系統控制器設置驅動電機和壓縮機以關停，從而停止空氣填充操作。

此外，空氣制動系統的操作停止驅動電機和壓縮機的動作，以在空氣制動系統排出空氣使車輛停止時節省能量。

並且，壓縮機的溫度可被考慮，以控制壓縮機的驅動電機的速度。

因此，壓縮機的驅動電機的速度可根據空氣系統蓄存器中的壓力和車輛的某些操作參數而變化。

技術實現要素：

本發明的目的是降低壓縮機的驅動電機的功率消耗，從而節省燃料並減少排放。

該目的通過根據權利要求1的特徵來解決。

本發明涉及一種用於機動車輛的壓縮空氣系統，其具有空氣供送系統，包括：

-驅動電機，其能夠被控制成速度可變，

-空氣壓縮機，其聯接成能由驅動電機驅動，

-電能供送裝置，其用於將電能供送至驅動電機，

-至少一個空氣蓄存器，其與所述空氣壓縮機連接，以便從所述空氣壓縮機接收空氣，

-空氣利用系統，其連接至所述至少一個空氣蓄存器，以便從所述至少一個空氣蓄存器接收空氣，

-控制器，其用於控制驅動電機的速度.

控制器控制驅動電機，以便根據以下信號中的至少一個信號來確定驅動電機的速度：

-表示車輛的加速器踏板的啟用狀態的信號，

-表示表示車輛速度的信號，

-表示電能供送裝置的溫度的信號，

-表示驅動電機的溫度的信號，

-表示通過空氣壓縮機壓縮的空氣的溼度水平的信號，

-表示空氣壓縮機的負載的信號，

-表示空氣壓縮機的運行時間的信號，

-表示電能供送裝置的狀態的信號；

換句話說，對用於驅動壓縮機的驅動電機的速度的確定取決於表示車輛狀態的信號(比如車輛的控制器區域網絡的信號、加速器踏板信號、制動踏板信號、車輛速度信號、電能供送裝置的溫度信號或功率級、電機的溫度信號)，取決於表示壓縮空氣系統的狀態的信號(壓力水平、溼度水平、壓縮機工況(duty)，壓縮機運行時間等)，取決於表示電能供送裝置的狀態(充電狀態、功能狀態、可用性狀態)以及電能網絡的狀態(電流、電壓)的信號。

本發明的特徵在於，在空氣蓄存器11的填充過程中，當空氣蓄存器11中的壓力水平超過處於最小水平和較高的截止壓力水平之間的設定值(圖17中的附圖標記pcutin)時，控制器改變壓縮機速度，從而降低每單位質量壓縮空氣的單位能量消耗。

最小水平(圖17中的附圖標記pcutin_critical)被理解成是指：低於該水平時，對任何延長的時間段就不能保持為保證空氣利用系統300的、尤其空氣制動系統12的可靠操作所需的壓力。

截止壓力水平(圖17中的附圖標記pcutoff)被理解成是指：在該壓力水平，空氣蓄存器11所容納的能量大小預期保持延長的時間段。該水平低於空氣蓄存器11的設計限值。該壓力水平可在超限操作過程中被超過，直至壓力達到第二截止壓力水平(圖17中的附圖標記pcutoff_overrun)，以便將過量能量存儲在系統中，以供空氣利用系統300以後使用。

因此，四種不同的壓力區間被限定用於空氣蓄存器11：

1.如果壓力低於最小水平pcutin_critical，壓縮機優選地以最大可能的速度工作，從而壓力儘可能快地升回到高於最小水平。

2.如果壓力處於最小水平pcutin_critical與設定值pcutin之間，壓縮機的速度就由控制器根據所提及並要求保護的信號來確定。該系統可優選地以空氣消耗模式操作，從而從壓縮空氣系統100消耗的空氣量被再次填充到其中。該系統也可以以壓縮機工況模式操作，以便在時間框架tonload_limit內實現到截止壓力水平pcutoff的完全再填充，在此過程中壓縮機可持續地操作。

3.如果壓力水平處於設定值pcutin與截止壓力水平pcutoff之間，壓縮機速度就被改變，從而降低每單位質量壓縮空氣的單位能量消耗。優選地，壓縮機以它的最低單位功率消耗工作點工作。該工作點可被改變，以適應加載時間限值tonload_limit。

4.如果壓力水平高於截止壓力水平pcutoff，在正常操作過程中壓縮機停止。當發動機用作發動機制動且發動機和交流發電機的組合產生過量電能時，該過量電能的量可能大於車輛電池在其當前充電狀態下的可用存儲能力。在該情況下，該能量可由壓縮機使用並以壓縮空氣的形式存儲在空氣蓄存器11中，以備空氣利用系統300以後使用。為此，根據車輛電池的當前充電狀態，壓縮機可以以它的最大可能速度或以最佳速度操作。

在設定值pcutin和截止壓力水平pcutoff之間引入新的較低單位功率消耗方案具有多種有益的效果：

·當高空氣消耗的區段讓位於低空氣消耗的區段時，將空氣蓄存器11重填充至期望截止水平的任務以較低量的電能來完成。電能由於接有良好但效率有限的交流發電機的內燃機的低效率而在燃料方面是昂貴的。

·壓縮機將頻繁度較低地關停和再次啟動。

在從完全停用的狀態啟動時，電機引出最大的電流，且因而經受最大的磨損；這也是大多數電機故障發生在此時的原因。因此，延長了壓縮機壽命。

·空氣蓄存器11的容量被最佳地用於消弭空氣消耗上的變化，從而壓縮機的速度頻繁度較低地變化。

在本發明的一個特別有益的實施例中，在空氣蓄存器11中的至少一個壓力區間中，壓縮機速度通過控制器7調節成：使得所傳送的空氣品質流量正比於

1.截止壓力水平和空氣蓄存器11中的實際壓力之間的差，與

2.壓縮機的加載階段的剩餘時間

之間的比。

該操作模式(「壓縮機工況模式」)在不受幹擾的情況下將在當前壓縮機工況過程的時間限值內使空氣蓄存器11達到截止壓力水平pcutoff。

在本發明的另一特別有益的實施例中，當空氣蓄存器11中的壓力高於最小水平pcutin_critical時，控制器(7)根據預定函數將車輛速度的增加轉換成壓縮機速度的增加和/或將車輛速度的減小轉換成壓縮機速度的減小。例如，壓縮機速度可正比於車輛速度，和/或將車輛減慢成低於預定速度可導致壓縮機關停。其基本原理是，當車輛變慢時，它的運動以及發動機產生較少噪音，從而壓縮機噪音可蓋過那些其他噪音源而容易地被聽到；附加地，使車輛從較低的速度制動至停止需要較少的空氣。同樣地，當車輛速度增加時，發動機和所述運動變得更響，從而壓縮機噪音可在這種聲響中被掩蓋；同時，需求更多空氣的制動事件變得更可能發生。

在本發明的另一特別有益的實施例中，控制器7優化壓縮機速度，以便避開壓縮機速度的至少一個預設區間。這種區間例如可置於壓縮機的共振頻率附近。該區間中的速度可由控制器7禁止，從而控制器從不將壓縮機速度設成該區間內的值。於是可通過堅固「壁壘」而禁止進入該區間。

壓縮機也可在它用於評價壓縮機速度的評價函數中處罰那些速度，從而建立阻礙壓縮機速度進入預設區間的強力的、但未必不可逾越的「排斥力」。這適應以下情況：預設區間內的壓縮機速度是有害的，但是與由於其他原因而完全更不利的該區間外速度相比有害度較低。控制器例如可採用模糊控制(fuzzycontrol)來選擇壓縮機速度，使用正模糊規則(positivefuzzyrules)將優評價分配給壓縮機速度值，並用負模糊規則(negativefuzzyrules)來標示不期望的區間。

優選地，當控制器使壓縮機速度從預設區間之外的第一側上的第一值改變至預設區間之外的第二側上的第二值時，壓縮機被設定成以它的最大旋轉速率跨過速度的預設區間。這避免了壓縮機速度僅被限制於預設區間的一側，同時最小化了壓縮機以不期望的速度操作的時間量。

預設區間可通過清除(sweep)壓縮機速度和度量共振表徵(例如，噪音或振動)而手動地設置，但也可自動地設置。

對壓縮機的驅動電機的速度的計算優選根據函數近似和/或對於空氣流率的查找表和隨壓縮機速度和背壓而變化的壓縮機功率消耗圖，所述功率消耗圖通過測量和或車輛測試或理論分析來確定。

這樣，可降低壓縮機的驅動電機的功率消耗。

優選地，電能供送裝置、控制器和驅動電機通過電能供送網絡連接，其中，控制器控制驅動電機，以便根據表示電能供送網絡的狀態的信號來確定驅動電機的速度。這種信號優選是電壓和/或傳導的電流。

根據一個優選實施例，驅動電機的速度根據至少一個函數和/或至少一個查找表而確定，其中，上述信號中的至少一個是用於所述至少一個函數和/或所述至少一個查找表的輸入變量。

另外，驅動電機的速度可根據車輛的壓縮空氣系統的空氣消耗而確定。

根據另一方面，驅動電機的速度由控制器控制成：如果空氣蓄存器中的壓力水平低於最小水平，且如果電能供送裝置的功率級達到或超過設定功率級限值，驅動電機就以其最大速度操作，直至空氣蓄存器中的壓力水平達到截止壓力水平；或如果空氣蓄存器中的壓力水平低於設定壓力限值，且如果電能供送裝置的功率級低於設定功率級限值，驅動電機就以處於零速度和它的最大速度之間的速度操作，直至空氣蓄存器中的壓力水平達到截止壓力水平。

優選地，驅動電機的速度可由控制器控制成：如果空氣系統蓄存器中的壓力低於設定壓力限值，驅動電機就被控制成以被計算成能覆蓋壓縮空氣系統的實際空氣消耗的速度來操作，直至空氣蓄存器中的壓力水平達到設定的截止壓力水平。

根據另一實施例，驅動電機的速度由控制器控制成：如果空氣系統蓄存器中的壓力低於設定壓力限值，驅動電機就以被計算成能覆蓋壓縮空氣系統的當前空氣消耗的速度來操作，直至空氣蓄存器中的壓力水平達到一截止壓力水平，該截止壓力水平高於正常截止壓力水平，以便將更多能量存儲在壓縮空氣系統中。

另外，驅動電機的速度可由控制器控制成：如果電能供送裝置的功率級低於設定功率級限值，或如果驅動電機的溫度超過臨界溫度限值，或驅動電機的實際速度不等於要求的速度，驅動電機就將停止。

優選地，驅動電機由控制器控制成：如果壓縮機切換成卸載且壓縮機的驅動電機的實際速度高於零，驅動電機就以發電機模式操作，以便對電能供送裝置進行充電，直至達到電能供送裝置的設定或預定充電水平。

根據另一方面，驅動電機由控制器控制成：如果車輛的驅動發動機的加速器踏板被踩下、且電能供送裝置的充電狀態超過設定充電限值、且電能的消耗高於設定消耗限值，壓縮機的驅動電機就被控制成以低於它的最大速度的計算速度來操作，直至空氣系統蓄存器中的壓力達到設定截止壓力水平。

另外，驅動電機可由控制器控制成：如果環境溫度低於設定環境溫度，驅動電機就被控制成以設定計算速度來操作，直至空氣系統蓄存器中的壓力水平達到截止壓力水平。

根據一個實施例，驅動電機由控制器控制成：如果驅動電機的溫度高於設定溫度限值，就計算壓縮機的驅動電機的減小的第一速度，以減小驅動電機的負載，驅動電機於是被控制成以該第一計算速度來操作，且附加地如果電能供送裝置的溫度高於設定溫度限值，則驅動電機的第一計算速度被重新計算成低於第一計算速度的第二計算速度，且驅動電機被控制成以該第二計算速度來操作，直至空氣系統蓄存器中的壓力達到設定截止壓力水平。

另外，驅動電機可由控制器控制成：如果驅動電機在長於設定或預定時間段的時間段處於卸載模式，驅動電機就啟動且被控制成以設定或計算速度操作，直至空氣系統蓄存器中的壓力達到截止壓力水平。

根據另一實施例，驅動電機由控制器控制成：如果空氣系統蓄存器中的溼度水平高於預定或設定溼度水平限值，壓縮機的驅動電機就停止。

優選地，驅動電機由控制器控制成：如果環境溫度低於設定或預定溫度，驅動電機就被控制成啟動並以設定或計算速度運行，直至空氣系統蓄存器中的壓力水平達到截止壓力水平。

附圖說明

通過參考以下連同附圖閱讀的示例性實施例的詳細說明將最佳地理解本發明，在附圖中：

圖1是根據一個優選實施例具有壓縮空氣系統的商業車輛的車輛底盤的示意圖；

圖2是壓縮空氣系統的空氣供送系統的示意圖；

圖3是示出啟動填充模式的流程圖；

圖4是示出最大功率模式的流程圖；

圖5是示出最佳功率模式的流程圖；

圖6是示出超限模式的流程圖；

圖7是示出緊急模式的流程圖；

圖8是示出壓縮機制動模式的流程圖；

圖9是示出超越模式的流程圖；

圖10是示出冷操作模式的流程圖；

圖11是示出負載降低模式的流程圖；

圖12是示出更新模式的流程圖；

圖13是示出中間再生模式的流程圖；

圖14是示出防凍模式的流程圖。

圖15是示出臨界速度避免模式的流程圖。

圖16是示出噪音管理模式的流程圖。

圖17示出了四種不同的蓄存器壓力方案的操作。

具體實施方式

現在參照附圖，尤其參照圖l，機動車輛、特別是機動商業車輛(其可以是僅具有傳統內燃機的車輛或具有混合柴油電動發動機2、4的車輛)具有底盤1，包括空氣供送系統200和空氣利用系統300的壓縮空氣系統100安裝在所述底盤1上。根據一個優選實施例，商業車輛通過包括混合柴油電動發動機2、4和變速器3的傳動系400來驅動。

空氣利用系統300包括貢獻於空氣消耗的空氣利用部件，比如空氣制動系統12、空氣懸架13、變速器3、門開啟系統15、駕駛員座椅懸架16、氣動增壓系統14等。商業車輛的空氣制動系統12優選地包括：主動行車制動器，其中，行車制動器通過增加行車制動器缸中的空氣壓力來啟用，且行車制動器通過降低行車制動器缸中的壓力來釋放；和被動駐車制動器，其中，駐車制動器通過降低駐車彈簧制動器缸中的空氣壓力來啟用，且駐車制動器通過將駐車彈簧制動器缸中的壓力增加至等於駐車制動器釋放壓力的水平來釋放。

車輛的傳動系400也安裝在底盤上，傳動系400包括：內燃發動機2；和根據優選實施例的電機4，作為混合柴油電動發動機2、4的電動部分；以及變速器3。

空氣供送系統200在圖2中單獨地示出。空氣供送系統200包括：電能供送裝置6，例如成一個或多個電池的形式；具有微型計算機的電子控制單元7，所述微型計算機控制驅動電機8，使其速度可變，驅動電機8驅動壓縮機9，尤其是壓縮機9的曲軸。壓縮機9可以是旋轉螺杆式空氣壓縮機，將壓縮空氣傳送至空氣處理單元10，所述空氣處理單元10可包括用於空氣再生的空氣乾燥器。空氣乾燥器10與空氣系統蓄存器11連接，所述空氣系統蓄存器11可包括一個或多個單獨的空氣蓄存器，特別是一個單獨的空氣蓄存器相應地用於空氣利用系統300的每個空氣循環，比如空氣懸架空氣循環、多個空氣制動器循環、門開啟空氣循環等。

車輛傳動系400不與壓縮機9的曲軸聯接，這意味著壓縮機9不能由內燃機2直接驅動，或此處在混合發動機2、4驅動式車輛的情況下不能由混合發動機2、4的電機4直接驅動。而是，壓縮機9獨立於車輛傳動系400操作，因為根據圖2的空氣供送系統200是獨立式系統。

空氣系統壓縮機9由通過控制單元7控制的驅動電機8來驅動。用於啟用控制單元7以及壓縮機9的驅動電機8的電能由電能供送裝置6傳送。特別是成電池形式的電能供送裝置6在此由獨立式發電機5充電，所述發電機5優選由內燃機2機械地驅動且與內燃機2聯接，如從圖1可見。

替代性地，發電機5也可由混合發動機2、4的電機4來驅動。在另一方面，空氣供送系統200的電能供送裝置6可由壓縮機的驅動電機8充電(在該驅動電機8以其發電機模式操作時)。

在需要的情況下，壓縮機9可與輔助系統協作，比如用於潤滑壓縮機9的運動部件的潤滑系統17以及用於在操作時冷卻壓縮機9的冷卻系統18。因此，冷卻系統18充當用於冷卻壓縮機9的裝置，且由控制器7控制成：當壓縮機9的溫度超過臨界溫度時優選被啟用。

電能供送裝置6、控制器7和驅動電機8通過電能供送網絡19連接，以用於傳導電流。另外，控制器7和驅動電機8之間存在信號線路(圖2中不可見)，以用於傳遞控制信號。該電能供送網絡19也形成空氣供送系統200的一部分。

另外，驅動電機8的控制器7接收來自多個傳感器的電信號，其中：

-傳感器20，其用於產生表示車輛的混合發動機2、4的加速器踏板21的啟用狀態的信號

-傳感器22，其用於產生表示車輛的空氣制動系統12的制動踏板23的啟用狀態的信號，

-速度傳感器24，其用於產生表示車輛速度的信號，

-溫度傳感器25，其用於產生表示電能供送裝置6的溫度的信號，

-溫度傳感器26，其用於產生表示表示驅動電機8的溫度的信號，

-溼度傳感器27，其用於產生表示通過壓縮機壓縮的並被傳送至空氣處理單元10的空氣的溼度的信號，

-電流傳感器28，其用於產生表示存在於電能網絡19中的電流的、且還表示壓縮機9的負載的信號，

-電流傳感器29和/或電壓傳感器30，其用於產生表示電能供送裝置6的狀態的信號，

-壓力傳感器31，其用於產生表示空氣系統蓄存器11中的壓力的信號，

-環境溫度傳感器32，其用於產生表示環境的溫度的信號，

-速度傳感器33，其用於產生表示驅動電機8的旋轉速度的信號。

上述傳感器通過電信號線路與控制器7連接，如圖2所示，以便向控制器7供送相應的信號。

另外，驅動電機8的控制器7具有內部時鐘，從而可產生並評價處理表示空氣壓縮機9的運行時間的信號。

優選地，上述信號中的至少一個以及數據被傳送至壓縮機的驅動電機8的控制器7，以待用作控制壓縮機9的驅動電機8的速度的基礎。換言之，對驅動電機8的速度的確定或計算基於那些信號中的至少一個來進行。

並且，壓縮空氣系統100的總空氣消耗水平可確定驅動電機8的速度，以瞄定車輛1的電能供送裝置6的低功率消耗，同時保持壓縮空氣系統100的需求壓力。貢獻於壓縮空氣系統100的空氣消耗的部件是空氣利用系統300的部件，比如空氣制動系統12、空氣懸架13、變速器3、門開啟系統15、駕駛員座椅空氣懸架16、氣動增壓系統14、空氣處理單元10。但是洩漏或再生過程也可影響壓縮空氣系統100的空氣消耗。

在下文中，提出了用於操作壓縮空氣系統100、特別是空氣供送系統200的多種模式。

1.空氣消耗模式

對壓縮空氣系統100的空氣消耗的監察基於壓縮空氣系統100的質量平衡。車輛的壓縮空氣系統100的空氣消耗計算如下：

其中，

是壓縮空氣系統的總空氣消耗，

是通過壓縮機9傳送的空氣流率，

是壓縮空氣系統的壓力梯度，

w是空氣消耗和壓縮機傳送量之間的因數，

vsystem是壓縮空氣系統100的總容積，

rair是空氣的單位氣體常數，

tamb是環境溫度。

壓縮機流率圖是已知的。為了覆蓋車輛的壓縮空氣系統100的消耗，壓縮機9的驅動電機8的要求速度也可基於流率圖來計算。最終，驅動電機8的速度可根據壓縮空氣系統100的空氣消耗和壓力水平來計算。

空氣消耗和壓縮機傳送量之間的因數w用於保證壓縮機傳送將高於空氣消耗，從而抵得上空氣系統中上升的壓力水平。

所計算的壓縮機速度僅用於臨界切入壓力水平和正常切入壓力水平之間的壓力區域。如果壓縮空氣系統100中的壓力水平高於切入壓力水平，將設置對應於最低單位功率消耗的壓縮機速度(最小能量消耗壓縮機速度)。如果壓縮空氣系統100中的壓力水平低於臨界切入壓力，將設置最大壓縮機速度。參見圖15。

2.啟動填充模式

當啟動商業車輛時，空氣蓄存器11中的壓力水平通常低於設定最小壓力水平，特別是低於被動駐車制動器的駐車制動器釋放壓力。如果此時，電池充電水平高於預定值，啟動填充模式也可在內燃機2停止的情況下啟用。啟動填充模式在圖3中示出。

驅動電機8的速度由控制器7控制成：如果空氣蓄存器11中的壓力水平低於設定壓力限值，且如果電能供送裝置6的能量狀態達到或超過設定能量狀態限值，驅動電機8就以其最大速度操作，直至空氣蓄存器11中的壓力水平達到設定截止壓力水平。

替代性地，如果空氣蓄存器11中的壓力水平低於設定壓力限值，且如果電能供送裝置6的能量狀態或充電狀態低於設定能量狀態限值或充電限值，驅動電機8就以處於零速度和它的最大速度之間的設定速度操作，直至空氣蓄存器11中的壓力水平達到截止壓力水平。

3.最大功率模式

在空氣系統蓄存器11中的壓力水平低的情況下，如果內燃機2正在操作，壓縮機9的驅動電機8被控制成以其最大速度操作，以便覆蓋高的空氣消耗。最大功率模式在圖4中示出。

如果空氣系統壓力水平低於設定截止壓力水平，且電池和功率級6狀態尚可，壓縮機9的驅動電機8就啟動以被控制成以其最大速度工作，直至空氣系統蓄存器中的壓力水平達到設定截止壓力水平。

4.最佳功率模式

在空氣消耗低的情況下，壓縮機9的驅動電機8被控制成：以考慮最大效率的計算的旋轉速度被驅動，以便最小化電能供送裝置6的功率消耗、燃料消耗以及延長電池壽命。最佳功率模式在圖5中示出。

驅動電機8的速度由控制器7控制成：如果空氣系統蓄存器11中的壓力低於設定壓力限值，驅動電機8就被控制成以被計算成能覆蓋實際空氣消耗的速度來操作，直至空氣蓄存器11中的壓力水平達到設定或預定截止壓力水平。

5.超限模式

在發動機制動模式中，當發動機用於產生制動效果時，例如用於減速制動，如果電池水平高於預定值，壓縮機9的驅動電機8就啟動。在該情況下，空氣系統蓄存器11可過填充成高於設定截止壓力水平，以便將更多能量存儲於氣動系統中。超限模式在圖6中示出。

如果空氣系統蓄存器11中的壓力低於設定截止壓力，且如果車輛的驅動發動機2以發動機制動模式操作，例如以減速模式操作，壓縮機9的驅動電機8就啟動且被控制成以計算的速度操作，直至空氣系統蓄存器中的壓力達到超限模式的、高於正常截止壓力水平的截止壓力水平，以便將更多能量存儲於壓縮空氣系統100中。

6.緊急模式

緊急模式覆蓋壓縮機9的和/或驅動電機8的和/或電能供送裝置6的故障情況。如果發生或檢測到這些故障中的至少一個，壓縮機9的驅動電機8就將停止。緊急模式在圖7中示出。

如果電能供送裝置6的功率或充電狀態低於設定能量狀態或充電限值，或如果驅動電機8的溫度超過設定臨界溫度限值，或如果壓縮機9的驅動電機8的實際速度不等於要求的速度，壓縮機9的驅動電機8就將停止。

7.壓縮機制動模式

當壓縮機9關閉或卸載時，驅動電機8以發電機模式操作或切換至發電機模式，以便在驅動電機8和聯接的壓縮機9的速度下降過程中充電電能供送裝置6。由此而獲得的電能通過電能供送網絡19從驅動電機8傳送至電能供送裝置6。該過程在圖8中示出。

如果壓縮機9切換成卸載且壓縮機9的驅動電機8的實際速度高於對驅動電機8的實際速度需求(其在該情況下是零)，驅動電機8就以發電機模式操作或切換至發電機模式，以便充電電能供送裝置6，直至達到電能供送裝置6的設定或預定充電水平。

8.超越模式

如果駕駛員例如以踩下加速器踏板21的形式開始高加速度要求，且車輛的電動機4也啟用，在空氣系統蓄存器11中的壓力水平高於設定壓力值的情況下，壓縮機9的驅動電機8就考慮到電能的高需求而關閉或減慢，以便減少電能供送裝置6的降級(degradation)。該過程在圖9中示出。

如果發動機2的加速器踏板21被踩下，且電能供送裝置6的充電狀態超過設定充電限值，且電能的消耗高於消耗限值，壓縮機9的驅動電機8就被控制成以低於最大速度的計算速度來操作，直至空氣系統蓄存器11中的壓力達到設定截止壓力水平。表示電能或能量的消耗的參數優選是在電消耗電路中傳導的電流。

9.冷操作模式

如果環境溫度低於設定環境溫度，在空氣系統蓄存器11中的壓力水平也高於設定壓力限值的情況下就應用壓縮機9的驅動電機8的減小的速度，以便保存電能供送裝置6的電能。該過程在圖10中示出。

如果環境溫度低於設定環境溫度，壓縮機9的驅動電機8就啟動且被控制成以設定的計算速度來操作，直至空氣系統蓄存器11中的壓力水平達到截止壓力水平。

10.負載降低模式

由溫度傳感器26測得的驅動電機8的溫度和/或由溫度傳感器25測得的電能供送裝置6的溫度分別超過相應的設定溫度限值，就減小壓縮機9的驅動電機8的速度。該過程在圖11中示出。

如果驅動電機8的溫度高於設定溫度限值，就計算壓縮機9的驅動電機8的減小的第一速度ncalc1，以減小驅動電機8的負載，驅動電機8於是被控制成以該第一計算速度ncalc1來操作。如果附加地由溫度傳感器25測得的電能供送裝置6的溫度高於設定溫度限值，則壓縮機9的驅動電機8的第一計算速度ncalc1將被重新計算成低於第一計算速度ncalc1的第二計算速度ncalc2。壓縮機9的驅動電機8被控制成以該第二計算速度ncalc2來運行，直至空氣系統蓄存器11中的壓力達到設定截止壓力水平。

11.更新模式

在壓縮機9的驅動電機8停止預定或設定時間段的情況下，壓縮機9的驅動電機8重新啟動，以建立潤滑更新活動。該過程在圖12中示出。

如果壓縮機9的驅動電機8在長於設定或預定時間段的時間段處於卸載模式，驅動電機8就啟動且被控制成以設定或計算速度運行或操作，直至空氣系統蓄存器11中的壓力達到截止壓力水平。

12.中間再生模式

如果空氣處理單元10中和/或空氣系統蓄存器11中的溼度水平超過預定或設定溼度水平，如果驅動電機8處於負載模式且已經開始再生階段來降低空氣處理單元10中或空氣系統蓄存器11中的溼度水平，壓縮機9的驅動電機8就停止。該模式在圖13中示出。

如果空氣處理單元10中和/或空氣系統蓄存器11中的溼度水平高於預定或設定溼度水平限值，壓縮機9的驅動電機8就停止。

13.防凍模式

如果環境溫度低於設定或預定環境溫度水平，且壓縮機9的驅動電機8在預定或設定時間段期間停止，壓縮機9的驅動電機就啟動，以便通過由壓縮機9傳送暖空氣進入排放管路而防止排放管路結冰。該模式在圖14中示出。

如果環境溫度低於設定或預定溫度，驅動電機8就被控制成啟動並以設定或計算速度操作，直至空氣系統蓄存器11中的壓力水平達到截止壓力水平。

這樣的話，即使在車輛的驅動發動機2、4怠速的情況下也實現了離開發動機的壓縮機驅動，以便實現壓縮機的高速度操作。因此，可使壓縮機9製造得較小。另外，降低了功率消耗，使得能夠使用較小的電池並實現更長的電池壽命。

14.壓縮機工況模式

在壓縮機工況模式中，壓縮機9的加載時間表被限制。基於壓力水平信號和加載時間限值，計算需要的壓縮機速度。在工況控制模式中，等於截止壓力水平和實際壓力水平之間的壓力差的空氣量必須通過壓縮機被供送至壓縮空氣系統。空氣量(質量流率)計算如下：

其中，

是壓縮機的空氣傳送量，

pcutoff是截止壓力水平，

psystem是實際系統壓力水平，

tonload_limit是加載階段的時間限值，

tonload_elapsed是加載階段的經過時間，

vsystem是壓縮空氣系統的總容積，

rair是空氣的單位氣體常數，

tamb是環境溫度，

基於壓縮機流率圖來計算壓縮機速度需求。

15.噪音管理

如果車輛速度低於預定水平，應降低車輛的噪音。在該情況下，如果壓力水平不低於臨界水平，壓縮機就將關停。

如果壓力水平高於空氣系統中的臨界壓力水平，壓縮機速度就基於預定函數而正比於車輛速度。

16.臨界壓縮機速度避免

可限定臨界壓縮機速度窗口，其值在壓縮機速度時被考慮。這些壓縮機速度窗口將被避免，以減少噪音、振動和不平順性。

附圖標記列表

1車輛

2內燃機

3變速器

4電機

5發電機

6電能供送裝置

7控制器

8驅動電機

9空氣系統壓縮機

10空氣處理單元

11空氣系統蓄存器

12空氣制動系統

13空氣懸架系統

14氣動增壓系統

15門開啟系統

16駕駛員座椅空氣懸架

17用於壓縮機的潤滑系統

18用於壓縮機的冷卻系統

19電能供送網絡

20傳感器

21加速器踏板

22傳感器

23制動踏板

24速度傳感器

25溫度傳感器

26溫度傳感器

27溼度傳感器

28電流傳感器

29電流傳感器

30電壓傳感器

31壓力傳感器

32環境溫度傳感器

33速度傳感器

100空氣壓縮系統

200空氣供送系統

300空氣利用系統

400傳動系