CN108778788B - 用于空气弹簧式车辆的电子水平调节设备、用于电子水平调节的方法和控制装置 - Google Patents

用于空气弹簧式车辆的电子水平调节设备、用于电子水平调节的方法和控制装置 Download PDF

Info

Publication number
CN108778788B
CN108778788B CN201780015569.7A CN201780015569A CN108778788B CN 108778788 B CN108778788 B CN 108778788B CN 201780015569 A CN201780015569 A CN 201780015569A CN 108778788 B CN108778788 B CN 108778788B
Authority
CN
China
Prior art keywords
vehicle
axle
capacitor
capacitance
distance
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201780015569.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108778788A (zh
Inventor
迪尔克·博尔曼
延斯·格勒格尔
马利克·斯沃博达
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ZF CV Systems Europe BV
Original Assignee
Wabco Europe BVBA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wabco Europe BVBA filed Critical Wabco Europe BVBA
Publication of CN108778788A publication Critical patent/CN108778788A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108778788B publication Critical patent/CN108778788B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G17/00Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load
    • B60G17/015Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements
    • B60G17/019Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements characterised by the type of sensor or the arrangement thereof
    • B60G17/01908Acceleration or inclination sensors
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G11/00Resilient suspensions characterised by arrangement, location or kind of springs
    • B60G11/26Resilient suspensions characterised by arrangement, location or kind of springs having fluid springs only, e.g. hydropneumatic springs
    • B60G11/27Resilient suspensions characterised by arrangement, location or kind of springs having fluid springs only, e.g. hydropneumatic springs wherein the fluid is a gas
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G17/00Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load
    • B60G17/015Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements
    • B60G17/0152Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements characterised by the action on a particular type of suspension unit
    • B60G17/0155Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements characterised by the action on a particular type of suspension unit pneumatic unit
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G17/00Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load
    • B60G17/015Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements
    • B60G17/016Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements characterised by their responsiveness, when the vehicle is travelling, to specific motion, a specific condition, or driver input
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G17/00Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load
    • B60G17/015Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements
    • B60G17/019Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements characterised by the type of sensor or the arrangement thereof
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G17/00Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load
    • B60G17/02Spring characteristics, e.g. mechanical springs and mechanical adjusting means
    • B60G17/04Spring characteristics, e.g. mechanical springs and mechanical adjusting means fluid spring characteristics
    • B60G17/0416Spring characteristics, e.g. mechanical springs and mechanical adjusting means fluid spring characteristics regulated by varying the resiliency of hydropneumatic suspensions
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2202/00Indexing codes relating to the type of spring, damper or actuator
    • B60G2202/10Type of spring
    • B60G2202/15Fluid spring
    • B60G2202/152Pneumatic spring
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2400/00Indexing codes relating to detected, measured or calculated conditions or factors
    • B60G2400/25Stroke; Height; Displacement
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2400/00Indexing codes relating to detected, measured or calculated conditions or factors
    • B60G2400/25Stroke; Height; Displacement
    • B60G2400/252Stroke; Height; Displacement vertical
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2401/00Indexing codes relating to the type of sensors based on the principle of their operation
    • B60G2401/25Capacitance type, e.g. as level indicator

Abstract

本发明涉及一种用于空气弹簧式车辆,例如用于空气弹簧式挂车的电子水平调节设备,车辆具有车架(1)和至少一个车桥(2),其中,在车桥(2)上布置有至少两个车轮(14),其中,在车桥(2)和车架(1)之间针对至少一个车轮(14)布置有空气弹簧(3),其中,电子控制单元(6)可以通过操控磁阀(4)导致水平调节,其中,为了水平调节,磁阀(4)可以将来自压缩空气存储器(5)的压缩空气输送到至少一个空气弹簧(3)或者可以从空气弹簧(3)排放到大气中,并且在至少一个电容式高度传感器中针对至少一个车桥(2)存在,借助高度传感器可以确定车架(1)和至少一个车桥(2)之间的间距(D)。为了简化间距测量设置的是,电容式高度传感器具有车架(1)和至少一个车桥(2)一起形成的能改变的电容(C2)。

Description

用于空气弹簧式车辆的电子水平调节设备、用于电子水平调 节的方法和控制装置
技术领域
本发明涉及一种用于空气弹簧式车辆,例如用于空气弹簧式挂车的电子水平调节设备,该车辆具有带有至少一个车桥的车架,其中,在车桥上布置有至少两个车轮,其中,在车桥与车架之间为其中至少一个车轮布置有空气弹簧,其中,电子控制单元可以通过操控磁阀促成水平调节,其中,为了水平调节,磁阀可以将来自压缩空气存储器的压缩空气输送到至少一个空气弹簧或者可以将压缩空气从空气弹簧排放到大气中,并且在其中,针对至少一个车桥存在至少一个电容式高度传感器,借助电容式高度传感器可以确定车架与至少一个车桥之间的间距。
背景技术
这种电子水平调节设备在公司文献“Elektronische Niveauregelung fürluftgefederte
Figure BDA0001790960870000011
(ECAS),Funktions-und Einbauhinweise,3.Ausgabe(用于空气弹簧式挂车的电子水平调节(ECAS),功能和安装指示,第3期”中描述,其可以在因特网中在链接http://inform.wabco-auto.com/intl/pdf/815/00/25/8150200253_t1.pdf中下载。在该水平调节设备中,距离传感器紧固在车辆结构件上,并且通过杠杆系统与车桥连接。距离传感器在特定的时间间隔中检测车桥与车辆结构件之间的间距。时间间隔例如依赖于车辆的运行类型(行驶运行或装载运行)。获知的测量值是调节电路的实际值,其进一步传导至电子控制装置上。在电子控制装置中,该实际值与在控制装置中存储的额定值比较。在实际值与额定值之间存在不允许的差的情况下,给电子水平调节设备的磁阀传送调节信号。依赖于调节信号,磁阀操控车辆的空气弹簧,并且使空气弹簧充气或排气。通过空气弹簧中的压力改变,车桥与车辆结构之间的间距发生改变。间距随后重新通过距离传感器检测,并且从头开始该循环。
在提到的文献中没有说明距离传感器的细节,然而在DE 195 26 077 C2中给出了相关的用于校准车辆的车辆高度的方法和设备,据此可以使用不同类型的定位传感器,其可以是能改变的电阻、能改变的磁阻、能改变的电容或霍尔效应传感器。定位传感器可以触碰式或非触碰式工作地构造。由DE 10 2007 020 043 A1公知了光学式工作的高度传感器,然而所有这些高度传感器是单独制造的构件,其布置在车架与车桥之间或分别整合到空气弹簧中。
发明内容
在该背景下,本发明的任务是提出一种用于空气弹簧式车辆的电子水平调节设备,电子水平调节设备利用电容式工作的高度传感器,其中,高度传感器却没有构造为单独的构件和要安装成单独的构件。此外,通过本发明应提出一种用于电子水平调节的方法,其可以在没有构造为单独的构件的电容式高度传感器的情况下工作。
本发明因此首先涉及用于空气弹簧式车辆,例如用于空气弹簧式挂车的电子水平调节设备,空气弹簧式车辆具有带有至少一个车桥的车架,其中,在车桥上布置有至少两个车轮,其中,在车桥与车架之间为其中至少一个车轮布置有空气弹簧,其中,电子控制单元可以通过操控磁阀来促成水平调节,其中,为了水平调节,磁阀可以将来自压缩空气存储器的压缩空气输送到至少一个空气弹簧或者可以将压缩空气从空气弹簧排放到大气中,并且在其中,针对至少一个车桥存在至少一个电容式高度传感器,借助电容式高度传感器可以确定车架与至少一个车桥之间的间距。
为了解决所提出的任务,在该水平调节设备中设置的是,电容式高度传感器具有能改变的、由车架和至少一个车桥一起形成的电容。
因此,车架与车辆的底盘车桥之间的能改变的间距可以在无需要单独地提供和安装的间距传感器的情况下获知。更确切地说,电容式高度传感器在其传感器元件方面通过两个无论如何都存在于车辆上的构件形成。
根据有利的改进方案设置的是,车架和至少一个车桥一起形成电容器,电容器根据它们彼此间的间距具有能改变的电容,能改变的电容能借助电回路测量,并且电子控制单元以如下方式构造,使得电子控制单元从能改变的电容的所获知的值产生用于操纵磁阀的控制信号。
本发明从如下思想出发:电流分离的结构元件(它们彼此间的间距是能改变的)原则上形成具有依赖于它们彼此间的间距的电容的电容器。电流分离的结构元件的间距越小,那么电容器的电容越大。这也适用于空气弹簧式车辆相对于与之电流分离的车桥的车架的情况,从而足以根据车架与车桥之间的间距测量电容器的电容,以便由此推导出用于水平调节的控制信号。由此得到的是,车架和车桥形成电容式高度传感器的基本元件,高度传感器的能根据它们彼此间的间距改变的电容可以作为初始值用于产生水平调节用的控制信号。
为了可以产生该控制信号,根据所提到的水平调节设备的另外的设计方案设置的是,在电子控制单元中整合有电回路,其具有用于周期性产生矩形电压U1的直流电压源、充电电阻R1和时间电压测量单元,利用电回路可以获知从给具有能依赖于间距地改变的电容C2的电容器开始加载通过充电电阻R1输送的矩形电压U1直到在该电容器上达到预设的充电电压值U2所经过的时间段Δt,在电子控制单元中,借助公式C2=(R1/Δt-1/C1)-1[nF]可以计算出电容器在所获知的时间段Δt结束时的电容C2的值,在其中考虑到与该电容器串联的另外的容性元件的恒定的电容C1,在电子控制单元中存储有由电容器的不同的电容C2和所配属的车架与车桥的间距D组成的值对,控制单元以如下方式构建,使得利用该控制单元从电容器的电容C2的当前获知的值可以找到所配属的在车架与和车桥之间的当前的间距D的间距值,并且控制单元以如下方式构建,使得利用控制单元通过比较获知的当前的间距D和额定间距值可以产生用于操纵磁阀的控制信号。
在此,根据实施方式可以设置的是,通过施加的矩形电压U1的最大值的0.67倍来规定预设的确定时间段Δt的结束的充电电压值U2。因为具有依赖于间距的且能因此改变的电容C2的电容器利用渐进曲线充电,所以该值证实为有利的,随后还会对此进行讨论。
进一步优选地设置的是,在至少一个车桥上为每个车轮分别布置有用于为防抱死系统或电子制动系统发送转速信号的转速传感器,并且转速传感器分别形成能测量的、恒定的且与电容器串联的容性元件,其中,转速传感器的转速信号和在电子控制单元内的电回路中的确定电容所需的电压测量值U为了进一步的处理而彼此分离。
通过使用原本存在的转速传感器(其信号经由通向电子控制单元的电线路来获得)来传送关于充电电压的高度的信息,不需要附加的构件和布线。仅需要使电子控制单元设立成用于分离地处理转速信号和充电电压信号。
所提到的随着在车架与至少一个车桥之间的间距D改变的电容C2可以不仅通过测量在充电或放点过程中直到达到事先规定的充电电压U2所经过的时间段Δt获知。该电容C2也可以借助在谐振的LC回路上的自身公知的谐振频率测量来确定,其中,LC回路公知地具有线圈L和电容器C。电容器同样通过车架和车辆的至少一个车桥得到。此外,随着在车架与至少一个车桥之间的间距D改变的电容C2可以借助测量在施加交流电压时的电流曲线来确定。
与该方法有关的任务通过用于电子水平调节空气弹簧式车辆,例如空气弹簧式挂车的方法解决,车辆具有至少一个车桥和两个车轮,其中,在车桥与车架之间为其中至少一个车轮布置有空气弹簧,并且其中,电子控制单元通过操控磁阀来促成水平调节,其中,为了水平调节,磁阀将来自压缩空气存储器的压缩空气输送到至少一个空气弹簧或者将压缩空气从空气弹簧排放到大气中,其特征在于如下步骤:
-获知电容器的能依赖于车桥与车架之间的间距D改变的电容,其中,车架和至少一个车桥一起形成电容器,
-产生依赖于能改变的电容的、用于操控磁阀的控制信号来进行水平调节。
因此,根据该方法产生用于操控磁阀的控制信号来进行水平调节可以仅通过获知如下电容器的能依赖于车桥和车架之间的间距D改变的电容来实现,该电容器通过车架和车辆的至少一个车桥形成。
在该方法的另外的设计方案中,该方法的特征可以在于如下另外的方法步骤:
-借助电回路周期性地产生矩形电压,其中,电回路具有直流电压源、充电电阻R1和时间电压测量单元,其中,电回路用于获知关于时间以及依赖于由车架和车桥形成的电容器的电容并且因此依赖于车桥与车架之间的间距D的在由车架和车桥形成的电容器上获得的充电电压的升高,
-在车辆运行时,借助公式C2=(R1/Δt-1/C1)-1[nF]周期性地计算由车架和车桥形成的电容器的当前的、依赖于间距的电容C2,在其中,Δt[s]是所测量的直到达到矩形电压U1[V]的预设的电压值U2[V]的时间段,并且在其中,考虑到与该电容器串联的另外的容性元件的恒定的电容C1,并且
-在考虑到所存储的由能改变的电容和相应配属的间距值组成的值对的情况下调整出车架与车桥之间的预设的额定间距。
为了校准水平调节设备,在本发明的改进方案中可以根据该方法设置的是:
-测量通过转速传感器形成的另外的容性元件的恒定的电容C1,转速传感器与通过车架和车桥形成的电容器串联,并且将所测量的恒定的电容C1的值存储在控制单元中,以及
-在车架与车桥的不同的间距D的情况下测量由通过车架和车桥形成的电容器的电容C2和针对间距D的相应设定的值所组成的值对,并且将所述值对存储在控制单元中。
还被认为有利的是,为了计算由车架和车桥形成的电容器的当前的电容C2考虑到时间段Δt的从接入矩形电压U1直到达到充电电压值U2所经过的持续时间,该充电电压值相应于矩形电压U1的最大值的0.67倍。
此外,根据该方法可以设置的是,仅在车辆的其中一个车桥上确定车架与车桥之间的间距D,并且将所获知的间距D用于通过电子控制单元对车辆的另外的车桥进行相同且同时的水平调节。
最后,本发明涉及一种用于执行所描述的方法的控制装置,其根据设备权利要求中的至少一项来构造。
附图说明
本发明随后借助在附图中示出的实施例详细阐述。在附图中:
图1示出带有空气弹簧式车桥的车辆的截断式示意图;
图2示出通过车架和空气弹簧式车辆的车桥且依赖于它们的间距D形成的电容器的电容C2的示意图;
图3示出用于测量所提到的依赖于间距的电容C2的电路的原理电路图;
图4示出在通过车架和车桥形成的电容器上的关于时间t的充电电压曲线的示意图;和
图5示出用于利用在空气弹簧式车辆的车桥上的车轮的转速传感器的情况下对通过车架和车桥形成的电容器的依赖于间距的电容C2进行测量的电路的原理电路图。
具体实施方式
图1因此示意性地示出空气弹簧式车辆,尤其是空气弹簧式挂车的车架1的区段。车架1分别通过每个车轮14各一个的空气弹簧3与至少一个车桥2连接。其中每个车轮14由轮胎8和轮辋9构成,从而车桥2和车架11与车道或行车道元件电绝缘。车桥2与车架1的间距D可以借助电子控制单元6设定到能预设的额定值。为此,控制单元6根据使用关于当前的间距D的信息将信号传导至磁阀4,磁阀在气动连接线路15中布置在压缩空气存储器5与空气弹簧3之间,并且磁阀根据设定的额定高度在间距D有偏差的情况下将压缩空气从压缩空气存储器5输送至空气弹簧3或者将压缩空气从空气弹簧3排出至大气中。水平调节通常借助在电子控制单元6中存储的数据和调节程序自动地进行,然而也可以设置手动操作的操作单元7,借助该操作单元可以将针对期望的间距D的额定数据输入控制单元6中。
电子控制单元6可以是马达控制单元或如在当前的情况下示出的那样是车桥调制器。防抱死系统也可以整合到这种马达控制单元或车桥调制器中,或者可以整合到电子制动系统中,为此,在车桥2上为每个车轮14设置有转速传感器10。转速传感器10将转速信号传导至防抱死系统或电子制动系统来操控车轮制动器,以便在操纵车辆的行车制动器时阻止车轮抱死。
根据图2的图表示出的是,通过车架1和车桥2形成的电容器13的依赖于间距的和因此能改变的电容C2从在车桥2与车架1的最大间距D1时的最小值出发通过中间值升高直到在最小间距D2时的最大值。
图3示出了用于对通过车架1和与之电流分离的车桥2形成的电容器13的能改变的电容C2进行测量的电路S的原理电路图。具有能以公知方式测量的恒定的电容C1的另外的电容器10与电容器13串联,该另外的电容器在此通过用于车轮14的提到的转速传感器10形成。
借助直流电压源11(其周期性地产生矩形电压U1)可以通过充电电阻R1给串联的电容器,即通过转速传感器10形成的具有恒定的电容C1的电容器和通过车架1以及车桥2形成的具有其依赖于间距的电容C2的电容器13充电。相关的充电电压曲线U2=f(t)在图4中示出。能很好看到的是,充电电压U2没有立即升高到施加的矩形电压U1的最大值,而是为此需要从时间点t0到时间点t1的一定的时间段Δt。周期性地,充电电压增加在更晚的时间点t2下降到0。因为充电电压U2逐渐接近施加的矩形电压U1,所以借助时间电压测量单元12仅测量开始充电时间段的时间点t0与达到预先确定的充电电压值U2之间的时间段Δt,预先确定的充电电压值在该实施例中是施加的矩形电压U1的最大电压值的0.67倍。充电电压的值U2=0.67*U1是在能比较好地测量的充电电压值与比较短的测量时间之间的很好的折衷。
通过车架1和车桥2形成的电容器13的能改变的电容可以以公式C2=(R1/Δt-1/C1)-1来计算,其中,R1是充电电阻R1的事先已知的电阻[Ω],Δt是直到达到充电电压U2=U1*0.67[V]的时间段[s],并且C1是转速传感器10的事先已知的恒定的电容[nF]。电压源11、时间电压测量单元12和具有恒定的电容C1或依赖于间距的电容C2的串联的两个电容器10、13分别以一个极贴靠在车架1上,车架形成车辆中的接地极。利用针对依赖于间距地改变的电容C2的借助上面提到的公式获知的相应当前的值,可以从存储在控制装置6中的表格中读取车架1与车桥2之间的间距D。间距值D对于控制装置6来说用于所描述的实际值-额定值比较,比较的结果是产生或不产生用于磁阀4的控制信号。具有由车架1与车桥2之间的间距D以及电容C2的所从属的值组成的值对的表格事先在校准阶段中建立并且存储在控制装置6中。
根据图5的更详细的原理电路图示出了简化地作为粗线条示出的车架1、示意性示出的车桥2以及由轮胎8和轮辋9构成的车轮14。通过车架1和车桥2形成的具有依赖于间距的电容C2的电容器13示意性地作为车架1与车桥2之间的电子构件画出。通过转速传感器10形成的具有恒定的电容C1的电容器通过电线路与电子控制单元6连接,在电子控制单元中整合有电回路S,其由用于周期性地产生矩形电压U1的直流电压源11、充电电阻R1和时间电压测量单元12构成,时间电压测量单元用于获知在通过车架1和车桥2形成的电容器13和通过转速传感器10形成的电容器上获得的充电电压U2的升高。
通过车架1和车桥2形成的具有依赖于间距的电容C2的电容器13和与之串联的通过转速传感器10形成的具有恒定的电容C1的电容器的周期性的充电借助电子控制单元6来实现。电子控制单元6此外设立成用于使转速传感器10的速度信号与由直流电压源11、时间电压测量单元12和充电电阻R1组成的电回路的充电电压信号为了进一步的处理而彼此分离。在控制单元6中存储了算法,利用该算法,通过车架1和车桥2形成的电容器13的能改变的电容C2的当前值可以根据已经提到的公式C2=(R1/Δt-1/C1)-1[nF]来实现。
每次当进行测量时,通过车架1和车桥2形成的电容器13和通过转速传感器10形成的电容器首先放电,并且随后矩形电压U1在短时间后以及周期性地施加在电路S中,从而以该方式,可以实现对直到达到具有值U2=U1*0.67的充电电压的时间段Δt进行测量和对相应当前的电容C2进行计算。
为了在校准过程中使车架1和车桥2之间的间距D与通过车架1和车桥2形成的电容器13的电容C2建立关联,在车辆静止时,借助图5所示的电路在车架1与车桥2之间的不同设定的间距D的情况下执行测量。在此,相应确定直到达到预先确定的充电电压值U2的时间段Δt,随后电容C2以公式C2=(R1/Δt-1/C1)-1计算出,并且最后将间距D和电容C2的相关联的值对录入和存储到根据图2的图表中或者控制单元9的表格中。
在图2所示的示例中,在车架1相对于车桥2的最低的位置时的间距D2=710mm的情况下,电容的最大值C2=85nF。在最大间距D=960mm的情况下,达到电容的最小值C2=56nF。位于它们之间的在车架1和车桥2之间的间距D1=910mm的情况下,确定电容C2=73nF。中间值被内插并且同样存储。
通过向由转速传感器10形成的具有恒定的电容C1的电容器和与之串联的通过车架1和车桥2形成的具有能改变的电容C2的电容器13周期性地加载矩形电压U1,可以获知直到达到充电电压U2=U1*0.67的充电时间段Δt并且由此获知当前的间距值D,以及在与所选择的额定值不同的情况下,借助电子水平调节来执行对间距D的修正。
图1至5仅是示意性的,以便说明基于本发明的测量原理。对于本领域技术人员来说,从对该原理的描述得到他们所需的信息,从而基于他们的专业知识设计实际的电回路并且对电子控制单元6的用于获知间距D的间距修正值的功能进行编程,以便可以通过电子控制单元6执行相应的修正。
本发明并不局限于空气弹簧式车辆,尤其是具有刚性的车桥2的空气弹簧式挂车,而是也涉及具有独立车轮悬挂机构的空气弹簧式车辆,例如家用车,其中例如,在使用转速传感器10的情况下在每个车轮悬挂机构上都存在根据本发明的间距测量。
所设想的测量回路的接触在实施例中通过转速传感器10实现。在此从如下出发:转速传感器10的电气内部与其壳体之间的耦联是容性的,从而在那里存在的恒定的电容C1和实际测量的能随间距改变的电容C2串联。但也可能的是,转速传感器10的电气内部与其壳体之间的耦联是欧姆式的,其中,可以应用申请人的未事先公开的DE 10 2015 000 380A1中描述的设备和方法。就此而言,DE 10 2015 000 380 A1的全部内容被视为本公开的主题。替代测量能随间距改变的电容C2地,也可以考虑测量能随间距改变的可以是容性的或欧姆的阻抗。
所有在之前的附图描述中、在权利要求中和在说明书发明内容中提到的特征不仅可以单独地也可以以彼此任意的组合来使用。本发明因此并不局限于所描述的和要求保护的特征组合,相反地,所有特征组合被视为是公开的。

Claims (10)

1.一种用于空气弹簧式车辆的电子水平调节设备,
所述空气弹簧式车辆具有带有至少一个车桥(2)的车架(1),
其中,在车桥(2)上布置有至少两个车轮(14),
其中,在车桥(2)与车架(1)之间为其中至少一个车轮(14)布置有空气弹簧(3),
其中,电子控制单元(6)能够通过操控磁阀(4)促成水平调节,
其中,为了水平调节,所述磁阀(4)能够将来自压缩空气存储器(5)的压缩空气输送到至少一个空气弹簧(3)或者能够将压缩空气从空气弹簧(3)排放到大气中,
并且其中,针对至少一个车桥(2)存在至少一个电容式高度传感器,
借助所述电容式高度传感器能够确定车架(1)与至少一个车桥(2)之间的间距(D),其特征在于,
所述电容式高度传感器具有由车架(1)和至少一个车桥(2)一起形成的能改变的电容C2,
车架(1)和至少一个车桥(2)一起形成电容器(13),所述电容器依赖于车架与至少一个车桥彼此间的间距(D)地具有能改变的电容C2,
能改变的电容C2能够借助电回路(S)来测量,
并且所述电子控制单元(6)以如下方式构造,
使得所述电子控制单元从能改变的电容C2的所获知的值产生用于操纵所述磁阀(4)的控制信号,
在所述电子控制单元(6)中整合有具有用于周期性产生矩形电压(U1)的直流电压源(11)、充电电阻R1和时间电压测量单元(12)的电回路(S),利用所述电回路(S)能够获知从给具有依赖于间距的电容C2的电容器(13)开始加载经由充电电阻R1输送的矩形电压(U1)直到在所述电容器(13)上达到预设的充电电压值(U2)所经过的时间段Δt,在所述电子控制单元(6)中,借助公式C2=(R1/Δt-1/C1)-1[nF]能够计算出所述电容器(13)在所获知的时间段Δt结束时的电容C2的值,在其中考虑到与所述电容器(13)串联的另外的容性元件的恒定的电容C1,在所述电子控制单元(6)中存储有由所述电容器(13)的不同的电容C2和所配属的车架(1)与车桥(2)的间距(D)构成的值对,所述电子控制单元(6)以如下方式构建,使得利用所述电子控制单元从所述电容器(13)的电容C2的当前获知的值能够找到所配属的在车架(1)与车桥(2)之间的当前的间距(D)的间距值,并且所述电子控制单元(6)以如下方式构建,使得利用所述电子控制单元通过比较所获知的当前的实际间距值(D)和额定间距值能够产生用于操纵所述磁阀(4)的控制信号。
2.根据权利要求1所述的电子水平调节设备,其特征在于,预设的充电电压值(U2)通过施加的矩形电压(U1)的最大值的0.67倍确定。
3.根据权利要求1至2中任一项所述的电子水平调节设备,其特征在于,在所述至少一个车桥(2)上为每个车轮分别布置有用于为防抱死系统或电子制动系统发送转速信号的转速传感器(10),并且所述转速传感器(10)分别形成能测量的、恒定的且与所述电容器(13)串联的容性元件,其中,所述转速传感器(10)的转速信号和在所述电子控制单元(6)内的电回路(S)中的针对确定电容所需的电压测量值(U)为了进一步的处理而彼此分离。
4.根据权利要求1至2中任一项所述的电子水平调节设备,其特征在于,空气弹簧式车辆是空气弹簧式挂车。
5.用于电子水平调节空气弹簧式车辆的方法,
所述空气弹簧式车辆具有至少一个车桥(2)和两个车轮(14),
其中,在车桥(2)与车架(1)之间为至少一个车轮(14)布置有空气弹簧(3),并且其中,电子控制单元(6)通过操控磁阀(4) 促成水平调节,其中,为了水平调节,所述磁阀(4)将来自压缩空气存储器(5)的压缩空气输送到至少一个空气弹簧(3)或者将压缩空气从空气弹簧(3)排放到大气中,其特征在于具有如下步骤:
-获知电容器(13)的能依赖于车桥(2)与车架(1)之间的间距(D)改变的电容C2,其中,车架(1)和至少一个车桥(2)一起形成所述电容器(13),
-产生依赖于能改变的电容C2的用于操控所述磁阀(4)的控制信号来进行水平调节,
-借助电回路(S)周期性地产生矩形电压(U1),
其中,所述电回路(S)具有直流电压源(11)、充电电阻R1和时间电压测量单元(12),
其中,所述电回路(S)用于获知关于时间(t)以及依赖于由车架(1)和车桥(2)形成的电容器(13)的电容C2并且因此依赖于车桥(2)与车架(1)之间的间距(D)的在由车架(1)和车桥(2)形成的电容器(13)上获得的充电电压(U2)的升高,
-在车辆运行时借助公式C2=(R1/Δt-1/C1)-1[nF]周期性地计算由车架(1)和车桥(2)形成的电容器(13)的当前的依赖于间距的电容C2,
在其中,Δt[s]是所测量的从接入直流电压源直到达到矩形电压(U1)[V]的预设的充电电压值(U2)[V]的时间段,
并且在其中,考虑到与所述电容器(13)串联的另外的容性元件的恒定的电容C1,并且
-在考虑到所存储的由能改变的电容C2和相应配属的间距值(D)组成的值对的情况下,调整出车架(1)与车桥(2)之间的预设的额定间距。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,校准水平调节设备以如下方式实现:
-测量通过与由车架(1)和车桥(2)形成的电容器(13)串联的转速传感器(10)形成的另外的容性元件的恒定的电容C1,并且将所测量的恒定的电容C1的值存储在所述电子控制单元(6)中,以及
-在车架(1)与车桥(2)的不同的间距(D)的情况下测量由通过车架(1)和车桥(2)形成的电容器(13)的电容C2和针对间距(D)的相应设定的值组成的值对,并且将所述值对存储在所述电子控制单元(6)中。
7.根据权利要求5或6所述的方法,其特征在于,为了计算由车架(1)和车桥(2)形成的电容器(13)的当前的电容C2,考虑到时间段Δt的从接入矩形电压(U1)直到达到充电电压值(U2)所经过的持续时间,所述充电电压值相应于矩形电压(U1)的最大值的0.67倍。
8.根据权利要求5至6中任一项所述的方法,其特征在于,仅在车辆的其中一个车桥(2)上确定车架(1)和车桥(2)之间的间距(D),并且将所获知的间距(D)用于通过所述电子控制单元(6)对车辆的另外的车桥(2)进行相同且同时的水平调节。
9.根据权利要求5至6中任一项所述的方法,其特征在于,空气弹簧式车辆是空气弹簧式挂车。
10.用于执行根据权利要求5至9中任一项所述的方法的控制装置。
CN201780015569.7A 2016-05-04 2017-03-10 用于空气弹簧式车辆的电子水平调节设备、用于电子水平调节的方法和控制装置 Active CN108778788B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102016005539.1 2016-05-04
DE102016005539.1A DE102016005539B4 (de) 2016-05-04 2016-05-04 Elektronische Niveauregelungsvorrichtung für luftgefederte Fahrzeuge, Verfahren und Steuereinheit zur elektronischen Niveauregelung
PCT/EP2017/000316 WO2017190818A1 (de) 2016-05-04 2017-03-10 Elektronische niveauregelungsvorrichtung für luftgefederte fahrzeuge, verfahren und steuergerät zur elektronischen niveauregelung

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108778788A CN108778788A (zh) 2018-11-09
CN108778788B true CN108778788B (zh) 2022-04-15

Family

ID=58267088

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201780015569.7A Active CN108778788B (zh) 2016-05-04 2017-03-10 用于空气弹簧式车辆的电子水平调节设备、用于电子水平调节的方法和控制装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10967696B2 (zh)
EP (1) EP3452311B1 (zh)
CN (1) CN108778788B (zh)
DE (1) DE102016005539B4 (zh)
WO (1) WO2017190818A1 (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3687841A1 (en) * 2017-09-28 2020-08-05 Saint-Gobain Performance Plastics Pampus GmbH Suspension assembly and method of making and using the same
DE102017011753A1 (de) * 2017-12-19 2019-06-19 Wabco Gmbh Verfahren zur Ermittlung einer Achslast an einem mechanisch und/oder pneumatisch/hydraulisch gefederten Fahrzeug sowie Vorrichtung hierzu
DE102018117775A1 (de) * 2018-07-23 2020-01-23 Stabilus Gmbh Längenmessung an Kolben-Zylinder-Anordnungen
CN111497549A (zh) * 2020-05-19 2020-08-07 珠海格力电器股份有限公司 调节空气悬架高度的方法及装置、存储介质和处理器

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3821569A1 (de) * 1988-06-25 1989-12-28 Man Nutzfahrzeuge Ag Vorrichtung zur ermittlung des einfederniveaus an einem ueber luftfederbaelge abgefederten und stossdaempfer gedaempften fahrzeug
CN2151913Y (zh) * 1992-12-29 1994-01-05 铁道部成都铁路局 电气化铁道接触网几何参数测量装置
DE4415760C1 (de) * 1994-04-30 1995-08-17 Michael Bendich Fahrzeugbau Verfahren zum gesteuerten Heben und Senken des Fahrzeughecks eines Behindertentransportkraftwagens (BTW)
WO2001089863A2 (en) * 2000-05-25 2001-11-29 Holland Neway International, Inc. Height control system and sensor therefor
JP2003237336A (ja) * 2002-02-21 2003-08-27 Hino Motors Ltd 車高調節装置
CN1871139A (zh) * 2003-08-18 2006-11-29 哈尔德克斯制动器公司 带有空气关断阀的空气悬架系统
CN1880114A (zh) * 2005-02-23 2006-12-20 哈尔德克斯制动器公司 具有供气节流阀的空气悬挂系统
CN101284488A (zh) * 2007-04-12 2008-10-15 哈尔德克斯制动器公司 用于车辆的多输入信号电子高度控制系统
DE102014101084A1 (de) * 2014-01-29 2015-07-30 Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH Luftfederungssteuergerät mit Datenverbindung mit weiterem Steuergerät

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4017099A (en) * 1975-06-09 1977-04-12 Monroe Auto Equipment Company Vehicle leveling system
JPS56106907U (zh) * 1980-01-18 1981-08-20
JPS61150806A (ja) 1984-12-25 1986-07-09 Toyota Motor Corp サスペンシヨン制御装置
JPH01122716A (ja) * 1987-11-05 1989-05-16 Hitachi Ltd 自動車のアクティブサスペンション制御方式
US4961055A (en) 1989-01-04 1990-10-02 Vickers, Incorporated Linear capacitance displacement transducer
US5125681A (en) 1990-11-26 1992-06-30 Monroe Auto Equipment Company Method and apparatus for determining the displacement of a piston within a shock absorber
US5267466A (en) 1991-09-26 1993-12-07 Ford Motor Co. Apparatus and method for calibrating a suspension control module
DE9412038U1 (de) 1994-07-26 1994-10-06 A B Elektronik Gmbh Vorrichtung zum Anschließen eines Sensorelements an einem Fahrwerk eines Fahrzeuges
US5461564A (en) 1994-08-09 1995-10-24 Ford Motor Company Apparatus and method for calibrating vehicle ride height
US6598885B2 (en) * 2001-10-23 2003-07-29 Liquidspring Technologies, Inc. Single valve control of damping and stiffness in a liquid spring system
US20060267296A1 (en) * 2002-04-23 2006-11-30 Dodd C I Electronic control of vehicle air suspension
EP1615787B1 (en) * 2003-04-17 2009-11-18 Firestone Industrial Products Company, LLC Method and system for aligning a stationary vehicle with an artificial horizon
DE102006022934A1 (de) * 2006-05-15 2007-11-22 Bpw Bergische Achsen Kg Luftgefedertes Fahrwerk
DE102007020043B4 (de) 2007-04-27 2014-05-28 Miro Gudzulic Messeinrichtung für eine Luftfeder, Luftfederung für ein Fahrzeug sowie Verfahren zu deren Steuerung
US8614518B2 (en) * 2009-10-14 2013-12-24 GM Global Technology Operations LLC Self-powered vehicle sensor systems
DE102013224235B4 (de) * 2013-11-27 2017-05-11 Physik Instrumente (Pi) Gmbh & Co. Kg Sensorsystem zur kapazitiven Abstandsmessung
GB2528065B (en) * 2014-07-08 2018-07-04 Jaguar Land Rover Ltd Vehicle suspension systems
US9272599B1 (en) * 2014-12-31 2016-03-01 Harrison L Cook, Jr. Controllable load distribution system for a vehicle
CN204432407U (zh) * 2015-01-07 2015-07-01 陕西汽车集团有限责任公司 基于称重技术的车辆超载智能限速系统及该载重运输车辆
DE102015000380A1 (de) 2015-01-13 2016-07-14 Wabco Gmbh Sensoreinheit, Sensier- und Auswertevorrichtung mit einer derartigen Sensoreinheit sowie Kraftfahrzeug oder Anhänger damit und Verfahren zum Schützen einer Auswerteeinrichtung

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3821569A1 (de) * 1988-06-25 1989-12-28 Man Nutzfahrzeuge Ag Vorrichtung zur ermittlung des einfederniveaus an einem ueber luftfederbaelge abgefederten und stossdaempfer gedaempften fahrzeug
CN2151913Y (zh) * 1992-12-29 1994-01-05 铁道部成都铁路局 电气化铁道接触网几何参数测量装置
DE4415760C1 (de) * 1994-04-30 1995-08-17 Michael Bendich Fahrzeugbau Verfahren zum gesteuerten Heben und Senken des Fahrzeughecks eines Behindertentransportkraftwagens (BTW)
WO2001089863A2 (en) * 2000-05-25 2001-11-29 Holland Neway International, Inc. Height control system and sensor therefor
CN1444530A (zh) * 2000-05-25 2003-09-24 霍兰集团公司 高度控制系统及其传感器
JP2003237336A (ja) * 2002-02-21 2003-08-27 Hino Motors Ltd 車高調節装置
CN1871139A (zh) * 2003-08-18 2006-11-29 哈尔德克斯制动器公司 带有空气关断阀的空气悬架系统
CN1880114A (zh) * 2005-02-23 2006-12-20 哈尔德克斯制动器公司 具有供气节流阀的空气悬挂系统
CN101284488A (zh) * 2007-04-12 2008-10-15 哈尔德克斯制动器公司 用于车辆的多输入信号电子高度控制系统
EP1980426A2 (en) * 2007-04-12 2008-10-15 Haldex Brake Corporation Electronic height control system for a vehicle with multiple input signals
DE102014101084A1 (de) * 2014-01-29 2015-07-30 Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH Luftfederungssteuergerät mit Datenverbindung mit weiterem Steuergerät

Also Published As

Publication number Publication date
US10967696B2 (en) 2021-04-06
WO2017190818A1 (de) 2017-11-09
EP3452311B1 (de) 2023-08-30
DE102016005539A1 (de) 2017-11-09
DE102016005539B4 (de) 2023-10-26
CN108778788A (zh) 2018-11-09
US20190118606A1 (en) 2019-04-25
EP3452311A1 (de) 2019-03-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108778788B (zh) 用于空气弹簧式车辆的电子水平调节设备、用于电子水平调节的方法和控制装置
US6604025B2 (en) Method and device for ascertaining the laden state of a vehicle
JP5559204B2 (ja) 車輪の車輪状態量を連続的に検出するための方法及び装置
JP2000185535A (ja) レベル制御方法及びレベル制御システムを有する車両
CN204432265U (zh) 多算法融合型商用车胎压监测系统及该商用车
CN111448086B (zh) 用于获知车辆上的车桥负荷的方法及其设备
US9827815B2 (en) Tire device
CN111433054B (zh) 用于监测车辆行驶期间与轮胎相关的参数的方法和系统
CN104228489A (zh) 使用多维共振频率分析的间接轮胎压力监测系统和方法
CN1918475B (zh) 车身加速度传感器的故障诊断设备和防抱死制动系统
CN111511588A (zh) 确定车辆中轮胎压力状态
CN113710512A (zh) 用于获知机械悬挂的车辆上的车桥负荷的方法
US7092841B2 (en) Method for determining the absolute position of a movable component
US20220242189A1 (en) Sensor system for vehicles, in particular motor vehicles, for detecting the vehicle speed, the vehicle level and/or the state of the vehicle suspension, arrangement for such a sensor system and vehicle having such a sensor system
US20220266817A1 (en) Method, control device and system for stabilizing a vehicle
CN115571142A (zh) 车辆及其载荷分布的识别方法、装置以及介质、电子设备
US7513143B2 (en) System for electro-statically indicating movement of tread
NL2001582C2 (nl) Reminrichting voor een trailer met ladingsafhankelijkheid.
KR100784377B1 (ko) 선형 차고 센서를 구비한 차량의 현가장치 및 차고 제어방법
EP3898290B1 (en) Method and system for monitoring a tire during the running of a vehicle
JP2004142641A (ja) タイヤ空気圧検知装置
JP7372096B2 (ja) 空気圧管理装置および管理システム
JP6791812B2 (ja) サスペンション制御装置
JP6119330B6 (ja) タイヤ装置
CN115923409A (zh) 用于轮胎的载荷估计系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant