DE102015116216A1

DE102015116216A1 - Steuergerät, Luftfedersystem und Verfahren

Info

Publication number: DE102015116216A1
Application number: DE102015116216.4A
Authority: DE
Inventors: Thomas Sprengel; Ulrich Siffert; Martin Waizmann
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2014-12-18
Filing date: 2015-09-25
Publication date: 2016-06-23

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Steuergeräts, ein Steuergerät und ein Luftfedersystem, wobei ein Speicherdruck eines Druckspeichers des Luftfedersystems ermittelt wird, wobei ein Balgdruck wenigstens eines Federbalgs ermittelt wird, wobei zur Absenkung eines Fahrzeugniveaus des Luftfedersystems auf Grundlage des Speicherdrucks, des Balgdrucks und eines Steuerparameters ein Steuersignal zum Öffnen eines Speicherventils ermittelt wird, wobei über das Speicherventil in geöffnetem Zustand ein Druckmedium des Luftfedersystems vom Federbalg in den Druckspeicher strömt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß Patentanspruch 1, ein Steuergerät gemäß Patentanspruch 5 und ein Luftfedersystem gemäß Patentanspruch 6.
Aus der DE 10 2009 026 393 D1 ist ein offenes Luftfedersystem bekannt. Dabei wird bei einem Ablass von Luft aus wenigstens einem Federbalg des Luftfedersystems die Luft über das Ablassventil an eine Umgebung des Luftfedersystems geführt.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes Steuergerät, ein verbessertes Luftfedersystem und ein verbessertes Verfahren zum Betrieb solch eines Luftfedersystems bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird mittels eines Verfahrens gemäß Patentanspruch 1 und mittels eines Steuergeräts gemäß Patentanspruch 5 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass ein verbessertes Verfahren zum Betrieb eines Steuergeräts eines Luftfedersystems dadurch bereitgestellt werden kann, dass ein Speicherdruck eines Druckspeichers des Luftfedersystems ermittelt wird, wobei ein Balgdruck wenigstens eines Federbalgs ermittelt wird, wobei zur Absenkung eines Fahrzeugniveaus des Luftfedersystems auf Grundlage des Speicherdrucks, des Balgdrucks und eines Steuerparameters ein Steuersignal zum Öffnen eines Speicherventils ermittelt wird, wobei über das Speicherventil in geöffnetem Zustand ein Druckmedium des Luftfedersystems vom Federbalg in den Druckspeicher strömt.
Auf diese Weise kann das in dem Federbalg gespeicherte verdichtete und unter Druck stehende Druckmedium weiter genutzt werden, so dass weniger Energie notwendig ist, um bei einem Anheben des Fahrzeugniveaus nach dem Absenken das Druckmedium zu verdichten und in den Federbalg zu fördern.
In einer weiteren Ausführungsform wird ein Differenzdruck auf Grundlage des Balgdrucks und des Speicherdrucks ermittelt und der ermittelte Differenzdruck mit einem vordefinierten Schwellenwert in einem Vergleich verglichen wird. Bei Ermittlung des Steuersignals wird das Ergebnis des Vergleichs berücksichtigt.
In einer weiteren Ausführungsform wird auf Grundlage des Steuerparameters und des Differenzdrucks eine maximale Öffnungszeit des Speicherventils ermittelt, wobei nach Ablauf der maximalen Öffnungszeit nach Öffnen des Speicherventils ein weiteres Steuersignal zum Schließen des Speicherventils bereitgestellt wird.
Die Aufgabe wird aber auch durch ein Luftfedersystem gemäß Patentanspruch 6 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass ein verbessertes Luftfedersystem für ein Kraftfahrzeug dadurch bereitgestellt werden kann, dass das Luftfedersystem einen Druckspeicher, wenigstens einen Federbalg, ein Speicherventil und ein Steuergerät, das wie oben beschrieben ausgebildet ist, aufweist. Mit dem Federbalg ist ein Fahrzeugniveau des Fahrzeugs verstellbar. Zwischen dem Druckspeicher und dem Federbalg ist das Speicherventil angeordnet. Die Schnittstelle des Steuergeräts ist mit dem Speicherventil verbunden. Das Speicherventil weist eine Offenstellung und eine Schließstellung auf. In der Offenstellung verbindet das Speicherventil den Federbalg mit dem Druckspeicher fluidisch.
Auf diese Weise kann zum Absenken des Fahrzeugniveaus ein Druckmedium aus dem Federbalg über das Speicherventil in den Druckspeicher strömen. Im Druckspeicher kann das Druckmedium gespeichert werden bis das Druckmedium genutzt wird, um das Fahrzeugniveau nach dem Absenken wieder anzuheben und vom Druckspeicher wieder zurück in den Federbalg zu fördern. Dadurch kann das Fahrzeugniveau besonders schnell reguliert werden, was insbesondere bei einem adaptiven Fahrwerk besonders vorteilhaft ist.
In einer weiteren Ausführungsform weist das Luftfedersystem ein Balgventil auf. Das Balgventil weist eine Offenstellung und eine Schließstellung auf. Das Balgventil verbindet in der Offenstellung das Speicherventil mit dem Federbalg.
In einer weiteren Ausführungsform weist das Luftfedersystem wenigstens einen weiteren Federbalg auf. Für jeden Federbalg ist jeweils ein Balgventil vorgesehen. Dabei ist jedes Balgventil mit dem Speicherventil fluidisch verbunden.
In einer weiteren Ausführungsform ist ein Verdichter vorgesehen. Der Verdichter ist eingangsseitig mit dem Druckspeicher und ausgangsseitig mit dem Balgventil fluidisch verbunden. Der Verdichter ist ausgebildet, ein im Druckspeicher anordenbares Druckmedium in den Federbalg zu fördern. Vorteilhafterweise ist der Verdichter eingangsseitig mit einer Umgebung verbindbar und der Verdichter ausgebildet, zusätzlich oder alternativ das Druckmedium aus der Umgebung in den Faltenbalg zu fördern.
In einer weiteren Ausführungsform ist ein Verdichter vorgesehen. Der Verdichter ist ausgangsseitig mit dem Balgventil fluidisch verbunden. Der Verdichter ist ausgebildet, ein Druckmedium aus einer Umgebung in den Federbalg zu fördern.
1 zeigt eine schematische Darstellung eines Luftfedersystems gemäß einer ersten Ausführungsform;
2 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Betrieb des in 1 gezeigten Luftfedersystems; und
3 zeigt eine schematische Darstellung eines Luftfedersystems gemäß einer zweiten Ausführungsform.
1 zeigt eine schematische Darstellung eines Luftfedersystems 10 eines Fahrzeugs. Das Luftfedersystem 10 umfasst einen Druckspeicher 15, einen Verdichter 20, einen Ventilblock 25, ein Steuergerät 30 und mehrere Federbalge 35, 40, 45, 50. Dabei ist für jedes Rad des Fahrzeugs jeweils ein Federbalg 35, 40, 45, 50 an einer Aufhängung des Fahrzeugs vorgesehen. Die Federbalge 35, 40, 45, 50 sind in der Ausführungsform im Wesentlichen identisch zueinander ausgebildet. Abweichend dazu ist selbstverständlich auch denkbar, dass die Federbalge 35, 40, 45, 50 unterschiedlich zueinander ausgebildet sind. Dies ist insbesondere dann denkbar, wenn ein erster Federbalg 35 und ein zweiter Federbalg 40 an einer Vorderachse und ein dritter Federbalg 45 sowie ein vierter Federbalg 50 an einer Hinterachse des Fahrzeugs angeordnet sind. Die Federbalge 35, 40, 45, 50 sind elastisch ausgebildet und weisen in Abhängigkeit eines Balgdrucks p_B1, p_B2, p_B3, p_B4 ein veränderliches Volumen auf, um ein Niveau des Fahrzeugs zu verändern.
Der Ventilblock 25 weist für jeden Federbalg 35, 40, 45, 50 ein Balgventil 55, 60, 65, 70 auf. Selbstverständlich ist auch denkbar, dass für mehrere Federbalge 35, 40, 45, 50 nur ein Balgventil 55, 60, 65, 70 vorgesehen ist. Die Balgventile 55, 60, 65, 70 sind in der Ausführungsform identisch ausgebildet und weisen eine Offenposition und eine Schließposition auf. Ferner weist der Ventilblock 25 ein Speicherventil 75 auf. Das Speicherventil 75 weist eine Offenposition und eine Schließposition auf.
Das Steuergerät 30 weist eine Steuereinrichtung 80, eine Schnittstelle 85 und einen Datenspeicher 90 auf. Der Datenspeicher 90 ist mittels einer ersten Verbindung 95 mit der Steuereinrichtung 80 verbunden. In dem Datenspeicher 90 sind ein vordefinierter Balgparameter, ein vordefinierter Schwellenwert und ein vordefinierter Steuerparameter abgelegt. Der Balgparameter und der Steuerparameter können jeweils als Algorithmus, tabellarische Zuordnung, mathematische Funktion und/oder Programmcode ausgebildet sein. Der vordefinierte Schwellenwert weist vorteilhafterweise einen Wert auf, der größer oder gleich null ist.
Die Schnittstelle 85 ist mittels einer zweiten Verbindung 100 mit der Steuereinrichtung 80 verbunden. Mittels einer dritten Verbindung 105 ist die Schnittstelle 85 mit den Balgventilen 55, 60, 65, 70 verbunden. Mittels einer vierten Verbindung 110 ist das Speicherventil 75 mit der Schnittstelle 85 verbunden. Ferner ist mittels einer fünften Verbindung 111 der Verdichter 20 mit der Schnittstelle 85 verbunden.
Des Weiteren ist ein Drucksensor 180 vorgesehen. Der Drucksensor 180 ist mittels einer nicht dargestellten Verbindung mit der Schnittstelle 85 des Steuergeräts 30 verbunden. Der Drucksensor 180 sitzt im Ventilblock und kann durch Öffnen der einzelnen Balgventile 55, 60, 65, 70 alle Balgdrücke oder den Speicherdruck messen. In der Ausführungsform weist der Druckspeicher 15 einen Drucktank auf. Selbstverständlich ist auch denkbar, dass der Druckspeicher 15 mehrere Drucktanks umfasst.
Das Speicherventil 75 ist ausgangsseitig über eine erste Leitung 115 mit dem Druckspeicher 15 verbunden. Ferner ist der Verdichter 20 zusätzlich an seiner Eingangsseite 125 mit einem Verdichterventil 130 über eine dritte Leitung 135 verbunden, so dass das Luftfedersystem 10 als offenes Luftfedersystem ausgebildet ist. Das Verdichterventil 130 ist eingangsseitig mit einer Umgebung 140 verbunden. Das Verdichterventil 130 ist mittels einer siebten Verbindung 195 mit der Schnittstelle 85 verbunden. Selbstverständlich ist auch denkbar, dass auf das Verdichterventil 130 verzichtet wird und der Verdichter 20 direkt mit der Umgebung 140 verbunden ist.
An einer Ausgangsseite 145 des Verdichters 20 ist der Verdichter 20 über eine vierte Leitung 150 mit den Balgventilen 55, 60, 65, 70 und dem Speicherventil 75 verbunden. Das erste Balgventil 55 ist über eine fünfte Leitung 155 mit dem ersten Federbalg 35 fluidisch verbunden. Über eine sechste Leitung 160 ist der zweite Federbalg 40 mit dem zweiten Balgventil 60 fluidisch verbunden. Das dritte Balgventil 65 ist fluidisch über eine siebte Leitung 165 mit dem dritten Balgventil 65 und das vierte Balgventil 70 über eine achte Leitung 170 mit dem vierten Federbalg 50 fluidisch verbunden. Ferner ist über eine neunte Leitung 175 das Speicherventil 75 mit der vierten Leitung 150 fluidisch verbunden. Dadurch ist das Speicherventil 75 mit jedem der Balgventile 55, 60, 65, 70 fluidisch verbunden. Jedes Balgventil 55, 60, 65, 70 verbindet in der Offenstellung des Balgventils 55, 60, 65, 70 das Speicherventil 75 fluidisch mit dem Federbalg 35, 40, 45, 50.
Der Druckspeicher 15, die Leitungen 115, 120, 135, 150, 155, 160, 165, 170 sowie die Ventile 55, 60, 65, 70, 75 und der Verdichter 20 sind mit einem Druckmedium 190 füllbar. Das Druckmedium 190 kann beispielsweise Luft sein. Ferner ist auch in der Umgebung 140 Luft angeordnet.
Mittels der Federbalge 35, 40, 45, 50 kann jeweils ein Fahrzeugniveau des Fahrzeugs an den einzelnen Rädern des Fahrzeugs reguliert werden. Dabei kann in Abhängigkeit einer auf die Räder wirkenden Last, beispielsweise einer Gewichtskraft, aber auch durch im Betrieb des Fahrzeugs entstehende Fahrzeugkräfte, mittels einer Drucksteuerung des jeweiligen Balgdrucks p_B1, p_B2, p_B3, p_B4 des Druckmediums 190 in den Federbalgen 35, 40, 45, 50 jeweils das Fahrzeugniveau angehoben oder gesenkt und/oder ein Federverhalten des Fahrzeugs verändert werden.
Im Betrieb des Luftfedersystems 10 sind die Federbalge 35, 40, 45, 50 mit dem Druckmedium 190 gefüllt. Eine Füllung der Federbalge 35, 40, 45, 50 wird dadurch erreicht, dass die Steuereinrichtung 80 über die erste Verbindung 95 ein erstes Steuersignal der Schnittstelle 85 zum Öffnen des oder der jeweils zu öffnenden Balgventile 55, 60, 65, 70 bereitstellt und ein Aktivierungssignal zur Aktivierung des Verdichters 20 bereitstellt. Im Betrieb saugt der Verdichter 20 über die Eingangsseite 125 das Druckmedium 190 aus dem Druckspeicher 15 und gegebenenfalls, wenn das Verdichterventil 130 geöffnet ist, aus der Umgebung 140 das Druckmedium 190 an und verdichtet es. Das verdichtete Druckmedium 190 wird über die Ausgangsseite 145 in die vierte Leitung 150 geleitet. Von der vierten Leitung 150 wird über das jeweils geöffnete Balgventil 55, 60, 65, 70 über die fünfte, sechste, siebte, achte Leitung 155, 160, 165, 170 das Druckmedium 190 in den jeweiligen Federbalg 35, 40, 45, 50 gefördert und der jeweils im Federbalg 35, 40, 45, 50 vorherrschende Balgdruck p_B1, p_B2, p_B3, p_B4 erhöht.
2 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Betrieb des in 1 gezeigten Luftfedersystems 10 zur Absenkung des Fahrzeugniveaus.
In einem ersten Verfahrensschritt 200 misst der Drucksensor 180 einen Speicherdruck p_S des im Druckspeicher 15 vorhandenen Druckmediums 190. Der Drucksensor 180 stellt ein zum Speicherdruck p_S korrespondierendes Drucksignal bereit. Das Drucksignal wird über die sechste Verbindung 185 der Schnittstelle 85 bereitgestellt.
Das Messen des Speicherdrucks p_S kann zeitlich fortwährend kontinuierlich oder zeitlich beabstandet in einem vordefinierten Zeitintervall erfolgen.
In einem zweiten Verfahrensschritt 205 erfasst die Schnittstelle 85 das Drucksignal des Drucksensors 180 und stellt das Drucksignal der Steuereinrichtung 80 über die erste Verbindung 95 bereit. Die Steuereinrichtung 80 erfasst das Drucksignal und legt den ermittelten Speicherdruck p_S im Datenspeicher 90 ab.
In einem dritten Verfahrensschritt 210 errechnet die Steuereinrichtung 80 auf Grundlage des Balgparameters den jeweils in den Federbalgen 35, 40, 45, 50 vorherrschenden Balgdruck p_B1, p_B2, p_B3, p_B4. Alternativ ist auch denkbar, dass der Balgdruck p_B1, p_B2, p_B3, p_B4 mittels Drucksensoren gemessen wird.
In einem vierten Verfahrensschritt 215 ermittelt die Steuereinrichtung 80 aus ermittelten Balgdrücken p_B1, p_B2, p_B3, p_B4 einen Balgminimaldruck p_BMIN. Dies kann dadurch erfolgen, indem derjenige Balgdruck p_B1, p_B2, p_B3, p_B4 gewählt wird, der den niedrigsten Wert aufweist. Der niedrigste Wert des Balgdrucks p_B1, p_B2, p_B3, p_B4 wird dann dem Balgminimaldruck p_BMIN zugewiesen und im Datenspeicher 90 durch die Steuereinrichtung 80 abgelegt.
In einem fünften Verfahrensschritt 220 ermittelt die Steuereinrichtung 80 einen Differenzdruck p_DIFF auf Grundlage des Balgminimaldrucks p_BMIN und des Speicherdrucks p_S durch Subtraktion des Speicherdrucks p_S vom ermittelten Balgminimaldruck p_BMIN.
In einem sechsten Verfahrensschritt 225 vergleicht die Steuereinrichtung 80 den ermittelten Differenzdruck p_DIFF mit dem vordefinierten, im Speicher 90 abgelegten Schwellenwert. Überschreitet der Differenzdruck P_DIFF den vordefinierten Schwellenwert, wird mit einem siebten Verfahrensschritt 230 fortgefahren. Unterschreitet der Differenzdruck p_DIFF den vordefinierten Schwellenwert, wird mit einem achten Verfahrensschritt 235 fortgefahren.
Im siebten Verfahrensschritt 230 ermittelt die Steuereinrichtung 80 auf Grundlage des im Datenspeicher 90 abgelegten Steuerparameters eine maximale erste Öffnungszeit t_OFF1 des Speicherventils. Der Steuerparameter kann dabei zusätzliche Faktoren berücksichtigen, die sich auf die maximale erste Öffnungszeit t_OFF1 auswirken. So ist beispielsweise denkbar, dass der Steuerparameter ein durch einen Nutzer gewünschtes Federverhalten des Luftfedersystems 10 (beispielsweise Sport oder Komfort) bei der Ermittlung der maximalen ersten Öffnungszeit t_OFF1 berücksichtigt.
In einem achten Verfahrensschritt 235 ermittelt die Steuereinrichtung 80 auf Grundlage des Steuerparameters und des Balgminimaldrucks p_BMIN gegenüber eines Umgebungsdrucks der Umgebung 140 eine zweite Öffnungszeit t_OFF2.
In einem neunten Verfahrensschritt 240, der auf den siebten Verfahrensschritt 230 folgt, stellt die Steuereinrichtung 80 ein erstes Steuersignal und ein zweites Steuersignal über die erste Verbindung 95 an der Schnittstelle 85 bereit. Das erste Steuersignal wird über die dritte Leitung 135 an die Balgventile 55, 60, 65, 70 übertragen. Das zweite Steuersignal wird über die dritte Verbindung 105 zu dem Speicherventil 75 übertragen. Mittels des ersten und zweiten Steuersignals werden die Balgventile 55, 60, 65, 70 und das Speicherventil 75 von der Schließposition in die Offenposition gebracht, sodass die Federbalge 35, 40, 45, 50 fluidisch mit Druckspeicher 15 verbunden sind.
Aufgrund des positiven Differenzdruckes p_DIFF strömt das in den Federbalgen 35, 40, 45, 50 vorhandene Druckmedium 190 über die fünfte, sechste, siebte, achte Leitung 155, 160, 165, 170 durch die Balgventile 55, 60, 65, 70 in die vierte Leitung 150 und von der vierten Leitung 150 sowie die neunte Leitung 175 über das Speicherventil 75 in die erste Leitung 115 und von dort in den Druckspeicher 15, sodass der Speicherdruck p_S durch das überströmende Druckmedium 190, stammend aus den Federbalgen 35, 40, 45, 50, erhöht wird. Nach dem neunten Verfahrensschritt 240 fährt die Steuereinrichtung 80 mit dem zehnten Verfahrensschritt 245 fort.
In dem zehnten Verfahrensschritt 245 ermittelt die Steuereinrichtung 80 eine erste Öffnungszeit t₁ nach Öffnen der Balgventile 55, 60, 65, 70 und des Speicherventils 75 bzw. nach Bereitstellung des ersten und zweiten Steuersignals. Ist die ermittelte erste Öffnungszeit t₁ seit Öffnen der Balgventile 55, 60, 65, 70 und des Speicherventils 75 kleiner als die im siebten Verfahrensschritt 230 ermittelte maximale erste Öffnungszeit t_OFF1, so wartet die Steuereinrichtung 80 ab. Überschreitet die ermittelte erste Öffnungszeit t₁ seit Öffnen der Balgventile 55, 60, 65, 70 und des Speicherventils 75 die vordefinierte maximale erste Öffnungszeit t_OFF1, so fährt die Steuereinrichtung 80 mit einem elften Verfahrensschritt 250 fort.
Im elften Verfahrensschritt 250 stellt die Steuereinrichtung 80 ein drittes Steuersignal und ein viertes Steuersignal über die erste Verbindung 95 der Schnittstelle 85 bereit. Das dritte Steuersignal wird über die dritte Verbindung 105 an die Balgventile 55, 60, 65, 70 übertragen. Das vierte Steuersignal wird über die vierte Verbindung 110 an das Speicherventil 75 übertragen. Mittels des dritten Steuersignals werden die Balgventile 55, 60, 65, 70 und mittels des vierten Steuersignals das Speicherventil 75 von der Offenposition in die Schließposition überführt. In diesem Zustand sind somit die Federbalge 35, 40, 45, 50 fluidisch von dem Druckspeicher 15 getrennt.
In einem zwölften Verfahrensschritt 255, der auf den achten Verfahrensschritt 235 folgt, stellt die Steuereinrichtung 80 das erste Steuersignal zum Öffnen der Balgventile 55, 60, 65, 70 und ein fünftes Steuersignal zum Öffnen des Verdichterventils 130 über die erste Verbindung 95 an der Schnittstelle 85 bereit. Das fünfte Steuersignal wird über die siebte Verbindung 195 an das Verdichterventil 130 übertragen und das Verdichterventil 130 von der Schließposition in die Offenposition überführt. Das Druckmedium 190 strömt dann von den Federbalgen 35, 40, 45, 50 über die fünfte, sechste, siebte, achte Leitung 155, 160, 165, 170 zu den Balgventilen 55, 60, 65, 70 und von diesen weiter über die vierte Leitung 150 zum Verdichter 20 und über den Verdichter 20, die dritte Leitung 135 und das Verdichterventil 130 in die Umgebung 140.
Auf den zwölften Verfahrensschritt 255 folgt ein dreizehnter Verfahrensschritt 260. Dabei ermittelt die Steuereinrichtung 80 eine zweite Öffnungszeit t₂ der Balgventile 35, 40, 45, 50 und gegebenenfalls des Verdichterventils 130 seit Beginn der Öffnung der Balgventile 35, 40, 45, 50 und gegebenenfalls des Verdichterventils 130. Die Steuereinrichtung 80 vergleicht die ermittelte zweite Öffnungszeit t₂ mit der im achten Verfahrensschritt 235 ermittelten zweiten maximalen Öffnungszeit t_OFF2. Überschreitet die zweite Öffnungszeit t2 die zweite maximale Öffnungszeit t_OFF2, so fährt die Steuereinrichtung 80 mit einem vierzehnten Verfahrensschritt 265 fort. Ist die ermittelte zweite Öffnungszeit t₂ kleiner als die im siebten Verfahrensschritt 230 ermittelte maximale zweite Öffnungszeit t_OFF2, so wartet die Steuereinrichtung 80 ab.
Im vierzehnten Verfahrensschritt 265 stellt die Steuereinrichtung 80 das dritte Steuersignal zum Schließen der Balgventile 55, 60, 65, 70 bereit. Ferner stellt die Steuereinrichtung 80 ein sechstes Steuersignal zum Schließen des Verdichterventils 130 an der Schnittstelle 85 bereit. Das sechste Steuersignal wird über die sechste Verbindung 195 an das Verdichterventil 130 übertragen.
Um nach dem Absenken des Fahrzeugniveaus das Fahrzeugniveau wieder anheben zu können, werden die Balgventile 55, 60, 65, 70 geöffnet und der Verdichter 20 mittels des Aktivierungssignals durch die Steuereinrichtung 80 aktiviert. Dabei bleibt das Verdichterventil 130 geschlossen. Das im Druckspeicher 15 vorhandene Druckmedium 190 strömt dann über die zweite Leitung 120 zu der Eingangsseite 125. Aufgrund des erhöhten Speicherdrucks p_S des Druckmediums 190 gegenüber der Umgebung 140 braucht der Verdichter 20 den Druck des Druckmediums 190 für den Balgdruck p_B1, p_B2, p_B3, p_B4 geringer anheben, als wenn der Verdichter 20 das Druckmedium 190 aus der Umgebung 140 entnimmt. Das Druckmedium 190 wird über die vierte Leitung 150 zu den Balgventilen 55, 60, 65, 70 durch den Verdichter 20 gefördert und von dort in die Federbalge 35, 40, 45, 50 über die fünfte, sechste, siebte, achte Leitung 155, 160, 165, 170 gefördert.
Es ist zusätzlich mehr Druckmedium 190 notwendig als aus dem Druckspeicher 15 entnommen werden kann, sodann kann das Verdichterventil 130 beim Anheben des Fahrzeugniveaus durch die Steuereinrichtung 80 mittels des fünften Steuersignals geöffnet werden, sodass der Verdichter 20 aus der Umgebung 140 das Druckmedium 190 ansaugt, um so die Federbalge 35, 40, 45, 50 mit Druckmedium zu versorgen. Dies kann insbesondere dann der Fall sein, wenn aus dem Druckspeicher 15 unbeabsichtigt das Druckmedium 190 teilweise entwichen ist.
Durch die oben beschriebene Ausgestaltung des Luftfedersystems 10 können besonders schnell mit geringem Energieaufwand die Federbalge 35, 40, 45, 50 wieder mit Druck beaufschlagt werden, um das Fahrzeugniveau anzuheben. Ferner wird beim Absenken des Fahrzeugniveaus bereits verdichtetes Druckmedium 190 nicht in die Umgebung 140 entlassen, sodass dieses Druckmedium 190 nicht verschwendet wird.
3 zeigt eine schematische Darstellung eines Luftfedersystems 10 gemäß einer zweiten Ausführungsform. Das Luftfedersystem 10 ist im Wesentlichen identisch zu dem in 1 gezeigten Luftfedersystem 10 ausgebildet. Abweichend dazu wird auf die zweite Leitung 120 verzichtet. Im Folgenden werden jedoch die Begrifflichkeiten aus 1 übernommen, sodass die weiteren in 1 mit dritter bis achter Leitung 135, 150 155, 160, 165, 170 beschriebenen Leitungen auch in 3 mit dritter bis achter Leitung 135, 150 155, 160, 165, 170 beschrieben werden, obwohl die zweite Leitung 120 in 3 fehlt.
Das Absenken des Fahrzeugniveaus erfolgt in der in 3 gezeigten Ausführungsform wie in der in 1 gezeigten Ausgestaltung des Luftfedersystems 10.
Abweichend dazu wird zum Anheben des Fahrzeugniveaus nach dem Absenken des Fahrzeugniveaus das Speicherventil 75 und die Balgventile 55, 60, 65, 70 geöffnet, sodass das im Druckspeicher 15 vorhandene Druckmedium 190 über die erste Leitung 115 in die vierte Leitung 150 und von der vierten Leitung 150 in die Balgventile 55, 60, 65, 70 strömen kann. Von den Balgventilen 55, 60, 65, 70 strömt das aus dem Druckspeicher 15 stammende Druckmedium 190 weiter in die Federbalge 35, 40, 45, 50 über die fünfte, sechste, siebte, achte Leitung 155, 160, 165, 170. Ferner kann der Verdichter 20 aktiviert werden, um aus der Umgebung 140 bei geöffnetem Verdichterventil 130 das Druckmedium 190 über die dritte Leitung 135 in die vierte Leitung 150 zu fördern. Dadurch kann das Anheben des Fahrzeugniveaus besonders schnell erfolgen.
Des Weiteren ist denkbar, dass, um ein Überströmen von Druckmedium 190 vom verdichtenden Verdichter 20 hin zum Druckspeicher 15 zu vermeiden, das Speicherventil 75 durch die Steuereinrichtung 80 geschlossen wird, wenn der Balgdruck p_B1, p_B2, p_B3, p_B4 größer dem Speicherdruck p_S beim Anheben des Fahrzeugniveaus wird.
Es wird darauf hingewiesen, dass das in den Figuren beschriebene Luftfedersystem 10 auch anders ausgebildet sein kann. Insbesondere ist denkbar, dass auf das Verdichterventil 130 verzichtet wird.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102009026393 D1 [0002]

Claims

Verfahren zum Betrieb eines Steuergeräts (30) eines Luftfedersystems (10), – wobei ein Speicherdruck (p_S) eines Druckspeichers (15) des Luftfedersystems (10) ermittelt wird, – wobei ein Balgdruck (p_B1, p_B2, p_B3, p_B4) wenigstens eines Federbalgs (35, 40, 45, 50) ermittelt wird, – wobei zur Absenkung eines Fahrzeugniveaus des Luftfedersystems (10) auf Grundlage des Speicherdrucks (p_S), des Balgdrucks (p_B1, p_B2, p_B3, p_B4) und eines Steuerparameters ein Steuersignal zum Öffnen eines Speicherventils (75) ermittelt wird, – wobei über das Speicherventil (75) in geöffnetem Zustand ein Druckmedium (190) des Luftfedersystems (10) vom Federbalg (35, 40, 45, 50) in den Druckspeicher (15) strömt.
Verfahren nach Anspruch 1, – wobei ein Differenzdruck (p_DIFF) auf Grundlage des Balgdrucks (p_B1, p_B2, p_B3, p_B4) und des Speicherdrucks (p_S) ermittelt wird und der ermittelte Differenzdruck (p_DIFF) mit einem vordefinierten Schwellenwert in einem Vergleich verglichen wird, – wobei bei Ermittlung des Steuersignals das Ergebnis des Vergleichs berücksichtigt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, – wobei auf Grundlage des Steuerparameters und des Differenzdrucks (p_DIFF) eine maximale Öffnungszeit (t_OFF1) des Speicherventils (75) ermittelt wird, – wobei nach Ablauf der maximalen Öffnungszeit (t_OFF1) nach Öffnen des Speicherventils (75) ein weiteres Steuersignal zum Schließen des Speicherventils (75) bereitgestellt wird.
Steuergerät (30) zur Steuerung einer Niveauregulierung mit einem Luftfedersystem (10) eines Fahrzeugs, das ausgebildet ist, das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4 durchzuführen.
Luftfedersystem (10) für ein Kraftfahrzeug, – aufweisend einen Druckspeicher (15), wenigstens einen Federbalg (35, 40, 45, 50), ein Speicherventil (75), – wobei mit dem Federbalg (35, 40, 45, 50) ein Fahrzeugniveau des Fahrzeugs verstellbar ist, – wobei zwischen dem Druckspeicher (15) und dem Federbalg (35, 40, 45, 50) das Speicherventil (75) angeordnet ist, – wobei das Speicherventil (75) eine Offenstellung und eine Schließstellung aufweist, wobei in der Offenstellung das Speicherventil (75) den Federbalg (35, 40, 45, 50) mit dem Druckspeicher (15) fluidisch verbindet.
Luftfedersystem (10) nach Anspruch 5, – wobei ein Balgventil (55, 60, 65, 70) vorgesehen ist, – wobei das Balgventil (55, 60, 65, 70) eine Offenstellung und eine Schließstellung umfasst, – wobei das Balgventil (55, 60, 65, 70) in der Offenstellung das Speicherventil (75) mit dem Federbalg (35, 40, 45, 50) fluidisch verbindet.
Luftfedersystem (10) nach Anspruch 5 oder 6, – wobei wenigstens ein weiterer Federbalg (40, 45, 50) vorgesehen ist, – wobei für jeden Federbalg (35, 40, 45, 50) jeweils ein Balgventil (55, 60, 65, 70) vorgesehen ist, – wobei jedes Balgventil (55, 60, 65, 70) mit dem Speicherventil (75) fluidisch verbunden ist.
Luftfedersystem (10) nach Anspruch 6 oder 7, – wobei ein Verdichter (20) vorgesehen ist, – wobei der Verdichter (20) eingangsseitig mit dem Druckspeicher (15) und ausgangsseitig mit dem Balgventil (55, 60, 65, 70) fluidisch verbunden ist, – wobei der Verdichter (20) ausgebildet ist, ein im Druckspeicher (15) anordenbares Druckmedium (190) in den Federbalg (35, 40, 45, 50) zu fördern, – wobei vorteilhafterweise der Verdichter (20) eingangsseitig mit einer Umgebung (140) verbindbar und der Verdichter (20) ausgebildet ist, zusätzlich oder alternativ das Druckmedium (190) aus der Umgebung (140) in den Federbalg (35, 40, 45, 50) zu fördern.
Luftfedersystem (10) nach Anspruch 7 oder 8, – wobei ein Verdichter (20) vorgesehen ist, – wobei der Verdichter (20) ausgangsseitig mit dem Balgventil (55, 60, 65, 70) fluidisch verbunden ist, – wobei der Verdichter (20) ausgebildet ist, ein Druckmedium (190) aus einer Umgebung (140) in den Federbalg (35, 40, 45, 50) zu fördern.