DE102014115268B4 - Method for regulating the level of a vehicle body of a motor vehicle and level control system of a motor vehicle - Google Patents

Method for regulating the level of a vehicle body of a motor vehicle and level control system of a motor vehicle Download PDF

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Abstract

Verfahren zur Regelung des Niveaus eines Fahrzeugaufbaus eines Kraftfahrzeuges mittels einer Niveauregelanlage mit Luftfedern (1), die über Ventile (3) mit einem Druckspeicher (4) oder der Umgebung verbindbar sind, sodass Luft aus einem Luftbalg (2) der Luftfedern (1) abgelassen werden kann und das Niveau des Fahrzeugaufbaus absenkbar ist, und wobei das Niveau des Fahrzeugaufbaus anhebbar ist, indem ein von einem Elektromotor (5) angetriebener Kompressor (6) aus der Umgebung Luft ansaugt und den Luftbalg (2) der Luftfedern (1) mit Druckluft beaufschlagt oder indem der Druckspeicher (4) mit dem Luftbalg (2) der Luftfedern (1) verbunden wird und diesen mit Druckluft beaufschlagt, dadurch gekennzeichnet, dass beim Anheben des Fahrzeugaufbaus mit Hilfe des Druckspeichers (4) die Druckluft über eine Turbine (7) geleitet wird, die mit dem im Generatorbetrieb geschalteten Elektromotor (5) verbunden ist und elektrische Energie erzeugt.Method for regulating the level of a vehicle body of a motor vehicle by means of a level control system with air springs (1) which can be connected to a pressure accumulator (4) or the environment via valves (3), so that air is released from an air bellows (2) of the air springs (1). and the level of the vehicle body can be lowered, and the level of the vehicle body can be raised by a compressor (6) driven by an electric motor (5) sucking in air from the environment and the air bellows (2) of the air springs (1) with compressed air pressurized or by the pressure accumulator (4) being connected to the air bellows (2) of the air springs (1) and pressurizing this with compressed air, characterized in that when the vehicle body is raised with the aid of the pressure accumulator (4), the compressed air is fed via a turbine (7) is conducted, which is connected to the electric motor (5) switched to generator operation and generates electrical energy.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung des Niveaus eines Fahrzeugaufbaus eines Kraftfahrzeuges mittels einer Niveauregelanlage mit Luftfedern, die über Ventile mit einem Druckspeicher oder der Umgebung verbindbar sind, so dass Luft aus einem Luftbalg der Luftfedern abgelassen werden kann und das Niveau des Fahrzeugaufbaus absenkbar ist, und wobei das Niveau des Fahrzeugaufbaus anhebbar ist, indem ein von einem Elektromotor angetriebener Kompressor aus der Umgebung Luft ansaugt und den Luftbalg der Luftfedern mit Druckluft beaufschlagt oder indem der Druckspeicher mit dem Luftbalg der Luftfedern verbunden wird und diesen mit Druckluft beaufschlagt. Außerdem betrifft die vorliegende Erfindung eine Niveauregelanlage eines Kraftfahrzeugs zum Regeln des Niveaus eines Kraftfahrzeugaufbaus gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 4. Bei einem so genannten Ablassvorgang wird Druckluft aus dem Luftbalg der Luftfedern abgelassen, wobei die in der Druckluft enthaltene Energie oftmals verloren geht. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn die Druckluft in die Umgebung abgelassen wird.The present invention relates to a method for controlling the level of a vehicle body of a motor vehicle by means of a level control system with air springs, which can be connected to a pressure accumulator or the environment via valves, so that air can be released from an air bellows of the air springs and the level of the vehicle body can be lowered , and wherein the level of the vehicle body can be raised by a compressor driven by an electric motor sucking in air from the environment and pressurizing the air bellows of the air springs with compressed air or by connecting the pressure accumulator to the air bellows of the air springs and pressurizing it with compressed air. The present invention also relates to a level control system of a motor vehicle for controlling the level of a motor vehicle body according to the preamble of claim 4. In a so-called draining process, compressed air is drained from the air bellows of the air springs, with the energy contained in the compressed air often being lost. This is particularly the case when the compressed air is released into the environment.

Aus der DE 10 2009 026 393 A1 ist daher ein Luftfedersystem bekannt, bei dem in der Druckluftleitung ein Druckluftmotor vorgesehen ist, der von der abgelassenen Druckluft aus den Luftfedern angetrieben wird. Bei dem vorbekannten System treibt der Druckluftmotor den Elektromotor des Kompressors an, wobei der Elektromotor als Generator betrieben wird. Der umgekehrte Fall beim Anheben des Fahrzeugs wird bei dem vorbekannten System dagegen nicht berücksichtig.From the DE 10 2009 026 393 A1 Therefore, an air spring system is known in which a compressed air motor is provided in the compressed air line, which is driven by the compressed air discharged from the air springs. In the previously known system, the compressed air motor drives the electric motor of the compressor, with the electric motor being operated as a generator. In contrast, the opposite case when the vehicle is raised is not taken into account in the previously known system.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren der eingangs genannten Gattung und eine Niveauregelanlage dahingehend zu verbessern, dass die Ausbeute an elektrischer Energie, die zurückgewonnen werden kann, verbessert wird.It is therefore the object of the present invention to improve a method of the type mentioned at the outset and a level control system in such a way that the yield of electrical energy that can be recovered is improved.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Außerdem wird diese Aufgabe durch eine Niveauregelanlage mit den Merkmalen des Patentanspruchs 4 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind den Unteransprüchen entnehmbar.This object is achieved by a method having the features of patent claim 1. In addition, this object is achieved by a level control system with the features of claim 4. Advantageous developments of the method according to the invention and the device according to the invention can be found in the dependent claims.

Dabei ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass beim Anheben des Fahrzeugaufbaus mit Hilfe des Druckspeichers die Druckluft über eine Turbine geleitet wird, die mit dem im Generator geschalteten Elektromotor verbunden ist und elektrische Energie erzeugt. Außerdem wird die Druckluft beim Absenken des Fahrzeugaufbaus über die Turbine geleitet und ebenfalls elektrische Energie erzeugt. Damit ist es der Gedanke des vorliegenden Verfahrens, dass sowohl beim Anheben als auch beim Absenken des Fahrzeugaufbaus die überschüssige Energie, die in der Druckluft gespeichert ist, auszunutzen und in elektrische Energie umzuwandeln.It is provided according to the invention that when the vehicle body is raised using the pressure accumulator, the compressed air is routed via a turbine which is connected to the electric motor connected in the generator and generates electrical energy. In addition, when the vehicle body is lowered, the compressed air is routed via the turbine and electrical energy is also generated. It is therefore the idea of the present method that the excess energy that is stored in the compressed air is used and converted into electrical energy both when the vehicle body is raised and when it is lowered.

Die erzeugte elektrische Energie wird dem Bordnetz zugeführt und dort wahlweise gespeichert oder von den im Bordnetz angeschlossenen Verbrauchern genutzt.The electrical energy generated is fed to the vehicle electrical system and either stored there or used by consumers connected to the vehicle electrical system.

Die vorliegende Aufgabe wird auch durch eine Niveauregelanlage gelöst, bei der eine Turbine vorgesehen ist, die mit dem im Generatorbetrieb geschalteten Elektromotor verbunden ist und mit deren Druckluft aus dem Druckspeicher beim Anheben des Fahrzeugaufbaus beaufschlagbar ist, so dass elektrische Energie erzeugbar ist.The present object is also achieved by a level control system in which a turbine is provided, which is connected to the electric motor switched to generator operation and whose compressed air from the pressure accumulator can be applied when the vehicle body is raised, so that electrical energy can be generated.

Zusätzlich ist die Turbine so ausgebildet, dass diese mit Druckluft aus dem Luftbalg der Luftfedern beim Absenken des Fahrzeugaufbaus beaufschlagbar ist, so dass auch beim Absenken des Fahrzeugaufbaus elektrische Energie erzeugt wird.In addition, the turbine is designed in such a way that compressed air from the air bellows of the air springs can be applied to it when the vehicle body is lowered, so that electrical energy is also generated when the vehicle body is lowered.

Das vorliegende Verfahren und die Niveauregelanlage wird anhand eines Ausführungsbeispiels im Zusammenhang mit der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

  • 1a eine schematisch dargestellte Niveauregelanlage eines Kraftfahrzeugs in Teildarstellung beim Absenken des Fahrzeugaufbaus und
  • 1b eine Niveauregelanlage in schematischer Teildarstellung beim Anheben des Fahrzeugaufbaus.
The present method and the level control system will be explained in more detail using an exemplary embodiment in connection with the attached drawing. Show it:
  • 1a a schematically illustrated level control system of a motor vehicle in partial representation when lowering the vehicle body and
  • 1b a level control system in a schematic partial representation when lifting the vehicle body.

In der 1 ist eine Niveauregelanlage zur Regelung des Niveaus eines Fahrzeugaufbaus eines Kraftfahrzeugs teilweise dargestellt. Die Niveauregelanlage umfasst Luftfedern 1, die einerseits jeweils mit einem Rad des Kraftfahrzeugs und andererseits mit dem Fahrzeugaufbau verbunden sind. Jede der Luftfedern 1 weist einen Luftbalg 2 auf, der mit Druckluft beaufschlagbar ist. Durch die Beaufschlagung der Luftfedern 1 bzw. des Luftbalgs 2 der Luftfedern 1 mit Druckluft aus einer Druckquelle wird der Fahrzeugaufbau angehoben und das Niveau des Fahrzeugaufbaus verändert. Entsprechend wird der Fahrzeugaufbau abgesenkt, wenn der Luftbalg 2 der Luftfedern 1 mit der Atmosphäre verbunden wird oder bei einem geschlossenen Niveauregelsystem mit einem Druckspeicher 4.In the 1 a level control system for controlling the level of a vehicle body of a motor vehicle is partially shown. The level control system includes air springs 1, which are connected on the one hand to a wheel of the motor vehicle and on the other hand to the vehicle body. Each of the air springs 1 has an air bellows 2 to which compressed air can be applied. By subjecting the air springs 1 or the air bellows 2 of the air springs 1 to compressed air from a pressure source, the vehicle body is raised and the level of the vehicle body is changed. The vehicle body is lowered accordingly when the air bellows 2 of the air springs 1 are connected to the atmosphere or in the case of a closed level control system with a pressure accumulator 4.

Der Luftbalg 2 der Luftfedern 1 ist über eine Druckluftleitung 8 mit einer Turbine 7 verbunden. Die Turbine 7 ist auf einer Welle 9 angeordnet, die einerseits einen Elektromotor 5 und andererseits einen Kompressor 6 trägt. Durch die Zwischenschaltung der Turbine 7 auf der Welle 9 zwischen dem Elektromotor 5 und dem Kompressor 6 kann die Turbine 7 die Welle 9 in Rotation versetzen, wenn Druckluft aus dem Luftbalg 2 über die Luftleitung 8 und das Ventil 3 in die Umgebung abgegeben wird. Dabei wird der Elektromotor 5 im Generatorbetrieb angesteuert und die Turbine 7 vermag dem Elektromotor 5 mittels der Welle 9 zu drehen, um so elektrische Energie zu erzeugen. In der 1a ist die Schaltung eines so genannten Ablassvorganges dargestellt, bei dem die Druckluft aus dem Luftbalg 2 der Luftfedern 1 über die Druckleitung 8 und die Turbine 7 sowie über das Ventil 3 in die Umgebung abgelassen wird. Es ist der Gedanke des vorliegenden Verfahrens und der vorliegenden Niveauregelanlage, dass die in der Druckluft enthaltene Energie dazu genutzt wird, elektrische Energie zu erzeugen, die nachfolgend dem Bordnetz zugeführt wird. Im nicht dargestellten Bordnetz konnte die elektrische Energie entweder gespeichert werden oder von den dort vorhandenen elektrischen Verbrauchern genutzt werden.The air bellows 2 of the air springs 1 is connected to a turbine 7 via a compressed air line 8 . The turbine 7 is arranged on a shaft 9 which carries an electric motor 5 on the one hand and a compressor 6 on the other hand. Through the intermediary of the turbine 7 on the shaft 9 between the electric motor 5 and the compressor 6, the turbine 7 can cause the shaft 9 to rotate when compressed air is discharged from the air bellows 2 via the air line 8 and the valve 3 to the environment. In this case, the electric motor 5 is activated in generator mode and the turbine 7 is able to rotate the electric motor 5 by means of the shaft 9 in order to generate electrical energy in this way. In the 1a shows the circuit of a so-called draining process, in which the compressed air is drained from the air bellows 2 of the air springs 1 via the pressure line 8 and the turbine 7 and via the valve 3 into the environment. The idea behind the present method and the present level control system is that the energy contained in the compressed air is used to generate electrical energy, which is then fed to the vehicle electrical system. The electrical energy could either be stored in the vehicle electrical system, which is not shown, or it could be used by the electrical consumers present there.

In der 1b ist dagegen die Schaltung eines Anhebevorgangs des Fahrzeugaufbaus dargestellt. Dabei wird der Druckspeicher 4 über eine Druckluftleitung 10 und die Druckluftleitung 8 mit dem Luftbalg 2 der Luftfedern 1 verbunden. Wie es der 1b weiter entnehmbar ist, wird die Druckluft aus dem Druckspeicher 4 über die Turbine 7 geleitet, wobei die Turbine 7 die Welle 9 zum Drehen vermag, um den Elektromotor, der sich im Generatorbetrieb befindet, zu drehen. Dabei wird die überschüssige Energie der Druckluft aus dem Druckspeicher 4 dazu verwendet, um elektrische Energie zu erzeugen. Mit anderen Worten wird also sowohl bei einem Anhebevorgang des Fahrzeugaufbaus des Kraftfahrzeugs als auch bei einem Absenken des Fahrzeugaufbaus die Druckluft über die Turbine 7 geleitet und durch den Elektromotor 5 im Generatorbetrieb elektrische Energie erzeugt.In the 1b on the other hand, the circuit of a lifting process of the vehicle body is shown. The pressure accumulator 4 is connected to the air bellows 2 of the air springs 1 via a compressed air line 10 and the compressed air line 8 . Like it the 1b can be further removed, the compressed air is passed from the pressure accumulator 4 via the turbine 7, the turbine 7 being able to rotate the shaft 9 in order to rotate the electric motor, which is in generator mode. The excess energy of the compressed air from the pressure accumulator 4 is used to generate electrical energy. In other words, the compressed air is passed via the turbine 7 both when the vehicle body of the motor vehicle is raised and when the vehicle body is lowered, and electrical energy is generated by the electric motor 5 in generator mode.

Durch das hier beschriebene Verfahren und die derart ausgebildete Niveauregelanlage eines Kraftfahrzeugs wird also die sich in der Niveauregelanlage befindliche Energie effizient genutzt, da überflüssige Energie in der Druckluft in elektrische Energie umgewandelt wird. Dagegen wird bei vorbekannten Systemen die Energie in der Druckluft nicht ausgenutzt.With the method described here and the level control system of a motor vehicle designed in this way, the energy in the level control system is used efficiently, since superfluous energy in the compressed air is converted into electrical energy. In contrast, in previously known systems, the energy in the compressed air is not utilized.

Claims (5)

Verfahren zur Regelung des Niveaus eines Fahrzeugaufbaus eines Kraftfahrzeuges mittels einer Niveauregelanlage mit Luftfedern (1), die über Ventile (3) mit einem Druckspeicher (4) oder der Umgebung verbindbar sind, sodass Luft aus einem Luftbalg (2) der Luftfedern (1) abgelassen werden kann und das Niveau des Fahrzeugaufbaus absenkbar ist, und wobei das Niveau des Fahrzeugaufbaus anhebbar ist, indem ein von einem Elektromotor (5) angetriebener Kompressor (6) aus der Umgebung Luft ansaugt und den Luftbalg (2) der Luftfedern (1) mit Druckluft beaufschlagt oder indem der Druckspeicher (4) mit dem Luftbalg (2) der Luftfedern (1) verbunden wird und diesen mit Druckluft beaufschlagt, dadurch gekennzeichnet, dass beim Anheben des Fahrzeugaufbaus mit Hilfe des Druckspeichers (4) die Druckluft über eine Turbine (7) geleitet wird, die mit dem im Generatorbetrieb geschalteten Elektromotor (5) verbunden ist und elektrische Energie erzeugt.Method for regulating the level of a vehicle body of a motor vehicle by means of a level control system with air springs (1) which can be connected to a pressure accumulator (4) or the environment via valves (3), so that air is released from an air bellows (2) of the air springs (1). and the level of the vehicle body can be lowered, and the level of the vehicle body can be raised by a compressor (6) driven by an electric motor (5) sucking in air from the environment and the air bellows (2) of the air springs (1) with compressed air pressurized or by the pressure accumulator (4) being connected to the air bellows (2) of the air springs (1) and pressurizing this with compressed air, characterized in that when the vehicle body is raised with the aid of the pressure accumulator (4), the compressed air is fed via a turbine (7) is conducted, which is connected to the electric motor (5) switched to generator operation and generates electrical energy. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckluft beim Absenken des Fahrzeugaufbaus über die Turbine (7) geleitet wird und elektrische Energie erzeugt.procedure after claim 1 , characterized in that when the vehicle body is lowered, the compressed air is routed via the turbine (7) and generates electrical energy. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die vom Elektromotor (5) erzeugte, elektrische Energie dem Bordnetz zugeführt wird.procedure after claim 1 , characterized in that the electric motor (5) generated, electrical energy is supplied to the vehicle electrical system. Niveauregelanlage eines Kraftfahrzeuges zum Regeln des Niveaus eines Kraftfahrzeugaufbaus mit Luftfedern (1), die über Ventile (3) mit einem Druckspeicher (4) oder der Umgebung verbindbar sind, sodass Luft aus einem Luftbalg (2) der Luftfedern (1) abgelassen werden kann und das Niveau des Fahrzeugaufbaus absenkbar ist, und wobei das Niveau des Fahrzeugaufbaus anhebbar ist, indem ein von einem Elektromotor (5) angetriebener Kompressor (6) aus der Umgebung Luft ansaugt und den Luftbalg (2) der Luftfedern (1) mit Druckluft beaufschlagt oder indem der Druckspeicher (4) mit dem Luftbalg (2) der Luftfedern (1) verbunden wird und diesen mit Druckluft beaufschlagt, dadurch gekennzeichnet, dass eine Turbine (7) vorgesehen ist, die mit dem im Generatorbetrieb geschalteten Elektromotor (5) verbunden ist und mit der Druckluft aus dem Druckspeicher (4) beim Anheben des Fahrzeugaufbaus beaufschlagbar ist, sodass elektrische Energie erzeugbar ist.Level control system of a motor vehicle for controlling the level of a motor vehicle body with air springs (1), which can be connected to a pressure accumulator (4) or the environment via valves (3), so that air can be released from an air bellows (2) of the air springs (1) and the level of the vehicle body can be lowered and the level of the vehicle body can be raised by a compressor (6) driven by an electric motor (5) sucking in air from the environment and applying compressed air to the air bellows (2) of the air springs (1) or by the pressure accumulator (4) is connected to the air bellows (2) of the air springs (1) and pressurizes this with compressed air, characterized in that a turbine (7) is provided which is connected to the electric motor (5) switched in generator mode and with the compressed air from the pressure accumulator (4) can be acted upon when the vehicle body is raised, so that electrical energy can be generated. Niveauregelanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Turbine (7) so ausgebildet ist, dass diese mit Druckluft aus dem Luftbalg (2) der Luftfedern (1) beim Absenken des Fahrzeugaufbaus beaufschlagbar ist, sodass elektrische Energie erzeugt wird.level control system claim 4 , characterized in that the turbine (7) is designed in such a way that it can be acted upon with compressed air from the air bellows (2) of the air springs (1) when the vehicle body is lowered, so that electrical energy is generated.
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