-
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines elektronisch steuerbaren Luftfedersystems in einem Fahrzeug sowie ein elektronisch steuerbares Luftfedersystem zur Durchführung des Verfahrens.
-
In Fahrzeugen mit einem elektronisch steuerbaren Luftfedersystem (ECAS) kann über radindividuell angeordnete Luftfedern erreicht werden, dass ein Chassis des Fahrzeuges während einer beliebigen Fahrsituation ständig entsprechend einer Soll-Vorgabe ausgerichtet wird, um das Fahrgefühl zu verbessern und Niveauänderungen durch eine veränderte Zuladung auszugleichen. Dazu wird in den Luftfedern bzw. in Federbälgen der Luftfedern, die beispielsweise achsweise in Paaren angeordnet sind, radindividuell ein gewisses Federbalg-Volumen eingestellt, um das Chassis in dem Bereich der jeweiligen Luftfeder anzuheben oder abzusenken und somit für eine bestimmte Ausrichtung des Chassis gegenüber den Fahrzeugachsen bzw. dem Untergrund, auf dem sich das Fahrzeug bewegt, zu sorgen.
-
Das aktuell vorliegende Federbalg-Volumen in den Federbälgen kann hierbei durch einen Ist-Höhenwert charakterisiert werden, der die Höhe des Chassis über einem achsfesten Bezugspunkt angibt. Die Einstellung des Federbalg-Volumens erfolgt hierbei automatisch über einen auf einem Steuermodul des Luftfedersystems ausgeführten Regelalgorithmus, der in Abhängigkeit von dem die aktuelle Ausrichtung des Fahrzeuges charakterisierenden Ist-Höhenwert an der jeweiligen Luftfeder einen Soll-Höhenwert durch Veränderung des Federbalg-Volumens, beispielsweise durch Bereitstellen von Druckluft mit einem bestimmten Luftdruck aus einer mit den Luftfedern verbundenen Druckquelle, beispielsweise über einen Kompressor oder aus einem Reservoir, einstellt, um die Ausrichtung des Fahrzeuges gemäß der Soll-Vorgabe wiederherzustellen.
-
Nachteilig hierbei ist, dass im Stillstand des Fahrzeuges, wenn das Fahrzeug gerade beladen oder entladen wird, aufgrund des sich veränderten Gewichtes und der damit verbundenen Abweichung von der Soll-Vorgabe das Luftfedersystem weiterhin im Rahmen einer Niveauregelung versucht, die Soll-Vorgabe wieder einzustellen. Findet eine Beladung beispielsweise über einen Gabelstapler statt, der zum Beladen des Fahrzeuges mit seiner Gabel auf einer Ladefläche des Fahrzeuges aufliegt und diese durch die zusätzliche Masse und das Eigengewicht der Gabeln nach unten drückt, kann ein Anheben der Ladefläche aufgrund der ausgelösten Niveauregelung zu einer Beschädigung des Gabelstaplers führen, da die Ladefläche gegen die Gabel des Gabelstaplers drückt. Bei einem Entladen hingegen kann es beim Anheben der Ladung mit dem Gabelstapler dazu kommen, dass die Ladefläche durch die Niveauregelung abgesenkt wird, um das fehlende Gewicht zu kompensieren. Dies kann den Fahrer des Gabelstaplers irritieren, wenn er herkömmliche Fahrzeuge mit Stahlfedern gewohnt ist. Somit können abseits des Fahrbetriebes des Fahrzeuges Situationen vorliegen, in denen die Niveauregelung über das Luftfedersystem hinderlich bzw. ungewohnt ist.
-
Um dies zu vermeiden, sind Verfahren bekannt, die das Luftfedersystem während eines erkannten Be- und/oder Entladungsvorganges, insbesondere mit einem Gabelstapler, abschalten. In
DE 195 39 887 B4 ist dazu beschrieben, dass bei Feststellen eines Be- und/oder Entladevorganges Regelvorgänge des Luftfedersystems in unterschiedlichen Ausführungsvarianten unterdrückt bzw. minimiert werden. Demnach kann vorgesehen sein, bevor ein Regeleingriff auf eine erkannte Niveauänderung hin vorgenommen wird eine Zeitverzögerung selektiv anzupassen, insbesondere zu verlängern, wenn ein Be- oder Entladungsvorgang erkannt wurde, so dass beim Be- und/oder Entladen des Fahrzeugs nicht mehr sofort eine Veränderung des Ist-Luftfederdruckes in den Luftfedern stattfindet. Gemäß einer weiteren Variante kann ein sogenanntes Regelungstotband vergrößert werden, wenn ein Be- oder Entladungsvorgang erkannt wurde, wobei das Regelungstotband angibt, ab welcher Abweichung des Ist-Höhenwertes von einem Soll-Höhenwert eine Niveauregelung stattfinden soll. Wird das Regelungstotband demnach bei Vorliegen eines Be- oder Entladungsvorganges derartig angepasst, dass erst dann geregelt wird, wenn eine durch den Gabelstapler zu erwartende Belastung überschritten wurde, kann eine Regelung während eines Be- und/oder Entladungsvorganges vermieden werden. Gemäß einer dritten Variante ist vorgesehen, dass eine Niveauregelung lediglich dann stattfindet, wenn im Stillstand des Fahrzeuges in einem Niveausensorsignal keine Änderungen mehr in der Ausrichtung des Chassis erkannt werden. Demnach wird z.B. keine Niveauregelung des Chassis ausgeführt, so lange die Ladefläche bei einem Be- oder Entladungsvorgang befahren wird und sich demnach bewegt. Nachteilig hierbei ist, dass ein Be- und Entladungsvorgang manuell vorzugeben ist und nicht automatisch erkannt werden kann.
-
In
US 2013/338876 A1 ist weiterhin beschrieben, in einem Steuermodul des Luftfedersystems Tiefpassfilter einzusetzen, die ein Regelsignal, das in der Regel ein über die Luftfedern zu regelnder Soll-Höhenwert ist, zu filtern und bei Überschreiten eines Grenzwertes zwischen unterschiedlichen gefilterten Regelsignalen darauf zu schließen, dass das Fahrzeug aktuell beladen oder entladen wird. Bei einem erkannten Be- oder Entladungsvorgang wird ein weiterer Regeleingriff über das Steuermodul des Luftfedersystems unterbunden. Nachteilig hierbei ist, dass die Filterung und somit die Verarbeitung der Signale sehr aufwendig ist.
-
Aufgabe der Erfindung ist daher ein Verfahren anzugeben, mit dem ein Luftfedersystem in einfacher und zuverlässiger Weise betrieben werden kann, wobei durch den Betrieb des Luftfedersystems verursachte Beschädigungen und/oder kritische Be- und Entladungszustände vermieden werden können. Aufgabe der Erfindung ist weiterhin, ein elektronisch steuerbares Luftfedersystem zur Durchführung des Verfahrens bereitzustellen.
-
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren nach Anspruch 1 sowie ein elektronisch steuerbares Luftfedersystem nach Anspruch 17 gelöst. Die Unteransprüche geben bevorzugte Weiterbildungen an.
-
Erfindungsgemäß ist demnach vorgesehen, in einem Fahrzeug mit einem elektronisch steuerbaren Luftfedersystem im Rahmen einer Beladungsüberwachung und/oder einer Entladungsüberwachung im Stillstand des Fahrzeuges zunächst ein Beladungskriterium und/oder ein Entladungskriterium zu prüfen, die jeweils angeben, ob ein Ist-Höhenwert um ein bestimmtes Maß von einem Soll-Höhenwert für zumindest eine Luftfeder des Luftfedersystems abweicht, und bei Erfüllen des Beladungskriteriums und/oder des Entladungskriteriums eine einer oder mehreren Luftfedern zugeordnete Druckdifferenz zu ermitteln, wobei die Druckdifferenz eine Abweichung eines in einer oder mehreren Luftfedern vorherrschenden Ist-Luftfederdruckes von einem jeweiligen Referenzdruck charakterisiert. Die ermittelte Druckdifferenz wird bei Erfüllen des Beladungskriteriums mit einer der oder den jeweiligen Luftfedern zugeordneten Beladungs-Druck-Grenzdifferenz und bei Erfüllen des Entladungskriteriums mit einer der oder den jeweiligen Luftfedern zugeordneten Entladungs-Druck-Grenzdifferenz verglichen und daraufhin eine Niveauregelung durch das Luftfedersystem für eine bestimmte Zeitdauer unterdrückt, wenn die Druckdifferenz die jeweilige Beladungs-Druck-Grenzdifferenz überschreitet oder die Entladungs-Druck-Grenzdifferenz unterschreitet und/oder das Beladungskriterium und/oder das Entladungskriterium erfüllt ist.
-
Dadurch kann vorteilhafterweise bereits eine Beschädigung eines das Fahrzeug beladenden Gabelstaplers und/oder des Fahrzeuges vermieden werden, da eine Niveauregelung bei Vorliegen eines Gabelstapler-Beladungsvorganges unterdrückt werden kann. Weiterhin kann eine Irritation eines Fahrers des Gabelstaplers beim Entladen des Fahrzeuges und ein dadurch ggf. entstehender kritischer Entladungsvorgang vermieden werden, wenn der Fahrer ein Fahrzeug mit Stahlfedern gewohnt ist, da durch das Unterdrücken der Niveauregelung ein Verhalten des Fahrzeuges ähnlich zu einem Fahrzeug mit Stahlfedern erreicht wird.
-
Ein Gabelstapler-Beladungsvorgang oder ein Gabelstapler-Entladungsvorgang kann hierbei in einfacher Weise dadurch erkannt werden, dass bei Vorliegen des Beladungskriteriums bzw. des Entladungskriteriums in der darauffolgenden Überwachung des oder der Ist-Luftfederdrücke bzw. der jeweiligen Druckdifferenz ein Überschreiten einer charakteristischen Druckänderung in den Luftfedern erkannt werden kann. Diese charakteristische Druckänderung, die durch die jeweilige Beladungs- bzw. Entladungs-Druck-Grenzdifferenz angegeben wird, gibt hierbei vorzugsweise die Druckänderung an, die bei einem Gabelstapler-Beladungsvorgang bei einem Absetzen einer Ladung auf einer Ladefläche des jeweiligen Fahrzeuges durch eine Gabel von einem Gabelstapler bzw. bei einem Gabelstapler-Entladungsvorgang bei einem Anheben der Gabel samt Ladung normalerweise in der oder den Luftfedern hervorgerufen wird.
-
Somit wird vorteilhafterweise ausgenutzt, dass sich der Ist-Luftfederdruck in den Federbälgen lediglich bei einer Änderung des Gewichtes auf die Ladefläche und somit auch auf die jeweilige Druckfeder maßgeblich nach oben (Beladung) oder unten (Entladung) verändert und dies somit als Indikator für ein Beladen bzw. ein Entladen herangezogen werden kann. Da bei einem Beladen und bei einem Entladen unterschiedliche Gewichtsänderungen auf die Ladefläche bzw. die Luftfedern wirken, kann für den Gabelstapler-Beladungsvorgang eine Beladungs-Druck-Grenzdifferenz und bei einem Gabelstapler-Entladungsvorgang eine Entladungs-Druck-Grenzdifferenz angesetzt werden, die sich insbesondere in ihrem Vorzeichen unterscheiden aber auch in ihren Beträgen unterschiedlich sein können.
-
Im Rahmen einer Beladungsüberwachung bzw. Entladungsüberwachung wird also die jeweilige Beladungs- bzw. Entladungs-Druck-Grenzdifferenz vorzugsweise in Abhängigkeit einer derartigen Druckdifferenz festgelegt, die bei einem Gabelstapler-Beladungsvorgang bzw. Gabelstapler-Entladungsvorgang zu erwarten ist. Somit kann in einfacher Weise bereits aus der Druckinformation auf einen derartigen Gabelstapler-Beladungsvorgang bzw. Gabelstapler-Entladungsvorgang geschlossen werden, so dass der Aufwand hierfür gering gehalten werden kann.
-
Die Druckdifferenz kann hierbei entweder eine Abweichung des in einer Luftfeder vorherrschenden Ist-Luftfederdruckes von einem dieser Luftfeder zugeordneten Referenzdruckes sein oder aber eine gemittelte Druckdifferenz darstellen, die eine Abweichung eines gemittelten Ist-Luftfederdruckes von einem gemittelten Referenzdruck charakterisiert. Der gemittelte Ist-Luftfederdruck und der gemittelte Referenzdruck sind hierbei jeweils gebildet aus dem Mittelwert des Ist-Luftfederdruckes bzw. des Referenzdruckes von mindestens zwei Luftfedern, beispielsweise an einer Fahrzeugachse. Weiterhin kann auch eine summierte Druckdifferenz betrachtet werden, wobei diese in Abhängigkeit der Summe des Ist-Luftfederdruckes bzw. des Referenzdruckes von mindestens zwei Luftfedern, beispielsweise an einer Fahrzeugachse, folgt. Die Beladungs- bzw. Entladungs-Druck-Grenzdifferenz sind hierbei je nachdem, ob die Druckdifferenz für eine einzelne Luftfeder, für zwei Luftfedern gemittelt oder für zwei Luftfedern summiert entsprechend festgelegt.
-
Somit kann vorteilhafterweise für den Fall, dass lediglich ein Drucksensor pro Fahrzeugachse verfügbar ist, was den Normalfall darstellt, der in dem Fall lediglich einen gemittelten Ist-Luftfederdruck oder einen summierten Ist-Luftfederdruck messen kann, in einfacher Weise dennoch auf einen Beladungsvorgang bzw. Entladungsvorgang geschlossen werden, wenn das Beladungskriterium bzw. das Entladungskriterium erfüllt ist. Zudem kann auf das achsweise Verhalten des Ist-Luftfederdruckes bei einem Be- oder Entladungsvorgang reagiert werden. Außerdem bietet die Auswertung der Summe der Ist-Luftfederdrücke an einer Fahrzeugachse den Vorteil einer „proportionalen“ Betrachtung der Masse an dieser Fahrzeugachse, aufgrund der Abhängigkeit von Druck zur Fläche, auf die die Masse der Ladung wirkt. Zudem bietet die Summe eine geringere Fehlertoleranz, da insgesamt höhere Werte betrachtet und verarbeitet werden.
-
Vorteilhafterweise kann auch bereits bei Erfüllen des Beladungskriteriums bzw. des Entladungskriteriums eine Unterdrückung der Niveauregelung stattfinden, da der Gabelstapler-Beladungsvorgang bzw. Gabelstapler-Entladungsvorgang zu diesem Zeitpunkt bereits begonnen haben kann und dies in der Druckmessung nur noch zu verifizieren ist. Um also eine Beschädigung des Gabelstaplers sowie eine Irritation des Fahrers nicht zu riskieren, kann vorteilhafterweise bereits vorab eine Unterdrückung der Niveauregelung erfolgen.
-
Das Prüfen des Beladungskriteriums bzw. des Entladungskriteriums dient hierbei als Trigger bzw. Auslöser für die Druckmessung, so dass vorteilhafterweise keine kontinuierliche Druckmessung erforderlich ist, die zu einem ungewollten Druckluftverbrauch im Luftfedersystem führt. In herkömmlichen Luftfedersystemen mit einer Niveauregelung ist eine solche Druckmessung lediglich dann vorgesehen, wenn bereits eine Niveauregelung aktiviert ist, d.h. ein Ist-Höhenwert von einem Soll-Höhenwert um mehr als eine vorgegebene Höhenregel-Grenzdifferenz nach oben oder unten abweicht. Von daher ist es vorteilhaft, wenn zum Erfüllen des Beladungskriteriums bzw. Entladungskriteriums geprüft wird, ob ein Differenz-Höhenwert, der eine Differenz zwischen dem Ist-Höhenwert und dem Soll-Höhenwert charakterisiert, darauf hinweist, dass der Ist-Höhenwert um mehr als eine Beladungs-Grenzdifferenz nach unten bzw. eine Entladungs-Grenzdifferenz nach oben von dem Soll-Höhenwert abweicht, wobei die Beladungs-Grenzdifferenz bzw. Entladungs-Grenzdifferenz vom Betrag her größer oder gleich der Höhenregel-Grenzdifferenz sein können, d.h. durch den abweichenden Ist-Höhenwert eine Niveauregelung veranlasst wird. Die Höhenregel-Grenzdifferenz kann hierbei je nach Vorzeichen des Differenz-Höhenwertes, d.h. je nach Richtung der Abweichung, unterschiedlich sein, so dass auf eine Belastung der jeweiligen Luftfeder ausgehend von dem Soll-Höhenwert anders reagiert wird als auf eine Entlastung. Auch die Entladungs-Grenzdifferenz kann sich betragsmäßig von der Beladungs-Grenzdifferenz unterscheiden.
-
Demnach kann also im Rahmen der Beladungsüberwachung bzw. Entladungsüberwachung vorteilhafterweise auf eine Druckmessung zurückgegriffen werden, die im Rahmen der Niveauregelung ohnehin durchgeführt wird bzw. werden kann. Auch wenn diese Druckmessung normalerweise nicht kontinuierlich stattfindet, kann im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen sein, diese kontinuierlich oder zumindest periodisch durchzuführen, um eine größere Variabilität zu gewährleisten. Gemäß einer Alternative kann die Beladungs-Grenzdifferenz bzw. die Entladungs-Grenzdifferenz aber auch vom Betrag her kleiner als die jeweilige Höhenregel-Grenzdifferenz sein, wobei dann bereits bei einer Abweichung um mehr als die Beladungs-Grenzdifferenz nach unten bzw. die Entladungs-Grenzdifferenz nach oben eine Druckmessung zu ermöglichen ist.
-
Die Aktivierung der Niveauregelung in einem Luftfedersystem bewirkt hierbei, dass ein der jeweiligen Luftfeder zugeordneter Ist-Höhenwert durch Einstellen eines Federbalg-Volumens eines Federbalgs der jeweiligen Luftfeder in Richtung des Soll-Höhenwertes eingeregelt wird, wobei der Ist-Höhenwert eine Höhe eines Chassis des Fahrzeuges gegenüber einer Fahrzeugachse des Fahrzeuges oder einem anderen Fixpunkt charakterisiert und dabei gleichzeitig ein Maß für das aktuell vorliegende Federbalg-Volumen ist. Sobald der Differenz-Höhenwert, d.h. die Differenz aus beiden, die jeweilige Höhenregel-Grenzdifferenz im positiven überschreitet oder im negativen unterschreitet, wird diese Niveauregelung aktiviert, es sei denn, die entsprechende Druckdifferenz überschreitet im Stillstand des Fahrzeuges und bei Vorliegen des Beladungskriteriums gleichzeitig die jeweilige Beladungs-Druck-Grenzdifferenz bzw. unterschreitet bei Vorliegen des Entladungskriteriums die Entladungs-Druck-Grenzdifferenz. In dem Fall wird die Niveauregelung erfindungsgemäß unterdrückt.
-
Vorzugsweise wird nach dem Erfüllen des Beladungskriteriums bzw. des Entladungskriteriums eine vorab festgelegte erste Zeitdauer gewartet, bevor die jeweilige Druckdifferenz für die jeweilige(n) Druckfeder(n) ermittelt wird bzw. werden. Dadurch kann vorteilhafterweise erreicht werden, dass sich die Ladefläche eingependelt hat, bevor mit einer Druckmessung begonnen wird. Dazu wird die erste Zeitdauer vorteilhafterweise auf zwischen 2s und 15s, vorzugsweise auf zwischen 3s und 6s, insbesondere auf 4s, festgelegt. Dies sind erfahrungsgemäße Zeitdauern für ein solches Einpendeln der Ladefläche bei einem üblichen Gabelstapler-Beladungsvorgang bzw. Gabelstapler-Entladungsvorgang.
-
Überschreitet zumindest eine den Luftfedern zugeordnete Druckdifferenz oder die gemittelte Druckdifferenz oder die summierte Druckdifferenz die jeweilige Beladungs-Druck-Grenzdifferenz bzw. unterschreiten diese die Entladungs-Druck-Grenzdifferenz, findet eine Unterdrückung der Niveauregelung vorzugsweise für eine vorab festgelegte zweite Zeitdauer statt, wobei die zweite Zeitdauer zwischen 8s und 100s, vorzugsweise zwischen 40s und 80s, insbesondere bei 50s, liegt. Dadurch wird die Unterdrückung der Niveauregelung zeitlich begrenzt auf eine Zeitdauer, die ein Gabelstapler-Beladungsvorgang bzw. Gabelstapler-Entladungsvorgang üblicherweise dauert, so dass keine dauerhafte Deaktivierung nötig ist.
-
Die beiden Zeitdauern können hierbei auch zusammengefasst werden, wodurch vorteilhafterweise die Parametrierung des Luftfedersystems und die Anwendung vereinfacht wird, da dem Nutzer entsprechend lediglich eine Zeitdauer vorzugeben ist, für die eine Niveauregelung ab Erfüllen des Beladungskriteriums bzw. des Entladungskriteriums unterdrückt wird. Alle relevanten Zeitdauern sind dann in dieser einen Zeitdauer, der Beladungszeitdauer bzw. der Entladungszeitdauer, zusammengefasst, wobei sich die Entladungszeitdauer und die Beladungszeitdauer unterscheiden können.
-
Vorzugsweise können mehrere Abbruchbedingungen für die Unterdrückung der Niveauregelung vorgesehen sein. Demnach kann die Unterdrückung der Niveauregelung aufgehoben werden, wenn während eines Unterdrückens der Niveauregelung das Beladungskriterium bzw. das Entladungskriterium nicht mehr erfüllt wird, d.h. der Differenz-Höhenwert die Beladungs-Grenzdifferenz nicht mehr unterschreitet bzw. die Entladungs-Grenzdifferenz nicht mehr überschreitet, und/oder wenn die eine oder mehreren Luftfedern zugeordnete Druckdifferenz die jeweilige Beladungs-Druck-Grenzdifferenz wieder unterschreitet bzw. die Entladungs-Druck-Grenzdifferenz wieder überschreitet, was insbesondere bei einer kontinuierlichen Druckmessung erfasst werden kann.
-
Dadurch kann die Niveauregelung vorteilhaferweise vor dem Ablauf der entsprechenden Zeitdauern wieder aktiviert werden, wenn beispielsweise die Gabel mit oder ohne Ladung unerwarteter Weise von der Ladefläche wieder angehoben wird, wobei dies in einfacher Weise erkannt und darauf reagiert werden kann.
-
Weiterhin kann die Unterdrückung der Niveauregelung aufgehoben werden, wenn eine manuelle Niveauregelung anfordert und/oder durchgeführt wird. Wird also vom Fahrer über eine entsprechende Betätigungsvorrichtung manuell eine Niveauregelung bzw. ein bestimmter Soll-Höhenwert vorgegeben, kann dieser von der Niveauregelung auch umgesetzt werden, da dann zu erwarten ist, dass ein Gabelstapler-Beladungsvorgang bzw. Gabelstapler-Entladungsvorgang nicht mehr vorliegt oder dieser nicht zu einer Beschädigung oder Irritationen des Fahrers führt. Es wird also vorteilhafterweise darauf vertraut, dass der Fahrer bzw. der Nutzer selbst bereits abgeschätzt hat, ob die Niveauregelung durchgeführt werden kann oder nicht.
-
Weiterhin kann die Unterdrückung der Niveauregelung aufgehoben werden, wenn eine erfasste Fahrzeuggeschwindigkeit nicht mehr auf den Stillstand des Fahrzeuges hindeutet. Wenn sich das Fahrzeug in Bewegung setzt, ist nicht zu erwarten, dass noch ein Gabelstapler-Beladungsvorgang oder ein Gabelstapler-Entladungsvorgang stattfindet und somit sind auch durch eine Niveauregelung hervorgerufene Beschädigung oder Irritationen des Fahrers eher unwahrscheinlich. Auf den Stillstand des Fahrzeuges wird hierbei vorzugsweise geschlossen, wenn ein Betrag der Fahrzeuggeschwindigkeit kleiner als ein Schwellwert ist, wobei der Schwellwert zwischen 0km/h und 10km/h, vorzugsweise zwischen 0km/h und 3km/h, insbesondere 1km/h, liegt.
-
Vorzugsweise können die Beladungs-Druck-Grenzdifferenz bzw. die Entladungs-Druck-Grenzdifferenz fahrzeugabhängig vorgegeben werden, so dass vorteilhafterweise fahrzeugindividuell vorgegeben werden kann, ab wann auf einen Gabelstapler-Beladungsvorgang bzw. Gabelstapler-Entladungsvorgang geschlossen wird. Dies ist dahingehend sinnvoll, als dass für unterschiedliche Fahrzeugtypen bzw. unterschiedliche Luftfedersystem auch unterschiedliche Belastungen zu unterschiedlichen Ist-Luftfederdrücken bzw. Druckdifferenzen führen, da unterschiedliche maximale Druckänderungen vorliegen können, die durch die jeweilige Luftfeder geleistet werden kann. Bei einem Fahrzeug mit großen Fahrzeugaufbauten, z.B. schweren Ladeflächen oder einer Vielzahl an Sitzbänken oder schweren Motoren und bei hoher maximaler Zuladung, sind die Luftfedern bzw. die Federbälge anders auszulegen als bei leichten Fahrzeugen, was sich in der maximal möglichen Druckänderung und somit der maximal möglichen Gewichtsaufnahme der jeweiligen Luftfeder wiederspiegelt. Demnach unterscheidet sich auch die charakteristische Druckänderung (Beladungs-Druck-Grenzdifferenz bzw. Entladungs-Druck-Grenzdifferenz), aus der auf einen Gabelstapler-Beladungsvorgang bzw. Gabelstapler-Entladungsvorgang geschlossen werden kann.
-
Das Unterdrücken der Niveauregelung kann vorzugsweise lediglich an einer die Ladefläche zumindest teilweise tragenden Hinterachse oder an der Hinterachse und der Vorderachse durchgeführt werden. Somit kann je nach Anwendung und Auslegung des Luftfedersystems variabel entschieden werden, ob an jeder Fahrzeugachse eine Niveauregelung durchzuführen oder zu unterdrücken ist. Gemäß einer bevorzugten Ausführung wird die Niveauregelung jedoch an jeder Fahrzeugachse unterdrückt, an der sie möglich ist, wenn ein Gabelstapler-Beladungsvorgang oder Gabelstapler-Entladungsvorgang erkannt wurde, da eine Niveauregelung an der Vorderachse auch zu einer leichten Höhenanpassung der Ladefläche an der Hinterachse führt, die zu einer Beschädigung des Gabelstaplers und/oder des Fahrzeuges führen kann.
-
Das erfindungsgemäße Verfahren kann hierbei auf einem Steuermodul eines elektronisch steuerbaren Luftfedersystems durchgeführt werden, das auch für die Niveauregelung sorgt und dazu über Steuerventile, eine Druckluftquelle, beispielsweise einen Kompressor oder ein Reservoir, einem Auslassventil und einem Entlüftungsanschluss für ein Erhöhen und Verringern des Ist-Luftfederdruckes in den einzelnen Luftfedern sorgen kann, um die Soll-Vorgabe bzw. den Soll-Höhenwert im Rahmen der Niveauregelung einzuregeln. Dieses elektronisch steuerbare Luftfedersystem kann hierbei in einem Fahrzeug, insbesondere in einem Pickup, mit einer von einem Flurförderfahrzeug, insbesondere von einem Gabelstapler, beladbaren und entladbaren Ladefläche vorgesehen sein, um vorteilhafterweise eine Beschädigung des Gabelstaplers und/oder des Fahrzeugs infolge einer aktivierten Niveauregelung bei der Beladung bzw. der Entladung zu vermeiden.
-
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beiliegenden Zeichnung an einigen Ausführungsformen erläutert. Es zeigen:
- 1 eine schematische Ansicht eines Fahrzeuges mit einem elektronisch steuerbaren Luftfedersystem;
- 2a, 2b einen Gabelstapler-Beladungsvorgang bzw. - Entladungsvorgang;
- 3, 4 beispielhafte Höhenverläufe während eines Gabelstapler-Beladungsvorganges oder -Entladungsvorganges gemäß 2; und
- 5 ein Flussdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens.
-
Gemäß 1 ist schematisch ein Ausschnitt aus einem elektronisch steuerbaren Luftfedersystem 1 (ECAS) für ein Fahrzeug 100 dargestellt, dass Luftfedern 2i, mit i = 1 bis 4, aufweist, wobei jeweils zwei Luftfedern 21, 22 an einer Vorderachse 3a und zwei Luftfedern 23, 24 an einer Hinterachse 3b des Fahrzeuges 100 vorgesehen sind. In 1 ist das Luftfedersystem 1 im Detail lediglich für die Hinterachse 3b dargestellt. An der Vorderachse 3a liegt ein vergleichbarer Aufbau vor. Das Fahrzeug 100 kann allerdings das hier beschriebene Luftfedersystem 1 auch lediglich an der Hinterachse 3b aufweisen.
-
Die Luftfedern 2i können in herkömmlicher Weise über eine Druckquelle, beispielsweise über einen Kompressor 4a oder ein Druckluft speicherndes Reservoir 4b, mit Druckluft versorgt bzw. belüftet oder über ein mit einem Entlüftungsanschluss 14 verbundenes Auslassventil 5 entlüftet werden, wobei die Belüftung und die Entlüftung insbesondere über ein gezieltes elektronisches Ansteuern von Steuerventilen 6i (für die Hinterachse 3b: 63, 64) im Druckluftpfad vor den jeweiligen Luftfedern 2i stattfinden kann. Die Steuerventile 6i sorgen dafür, dass die jeweilige Luftfeder 2i mit dem Auslassventil 5 bzw. dem Entlüftungsanschluss 14 oder mit dem Kompressor 4a bzw. über ein Schaltventil 15 mit dem Reservoir 4b verbunden wird.
-
Bei einer Belüftung bzw. einer Zufuhr von Druckluft über die jeweilige Druckquelle 4a, 4b sorgen die Luftfedern 2i für ein Anheben des Fahrzeuges 100, insbesondere eines Chassis 7 des Fahrzeuges 100, im Bereich der jeweiligen Luftfeder 2i, indem ein Federbalg-Volumen eines Federbalges 13i der jeweiligen Luftfeder 2i vergrößert wird, und bei einem Entlüften bzw. einem Ablassen von Druckluft in den Entlüftungsanschluss 14 bei geöffnetem Auslassventil 5 für ein Absenken des Chassis 7 des Fahrzeuges 100 im Bereich der jeweiligen Luftfeder 2i, indem das Federbalg-Volumen des Federbalges 13i der jeweiligen Luftfeder 2i reduziert wird. Somit ist es möglich durch gezieltes Be- und Entlüften der Luftfedern 2i, eine Ausrichtung bzw. ein Niveau des Chassis 7 des Fahrzeuges 100 gegenüber den Fahrzeugachsen 3a, 3b und somit gegenüber einem Untergrund 8, beispielsweise einer Fahrbahn, einzustellen und das Chassis 7 somit entsprechend einer Soll-Vorgabe in der Höhe sowie in der Neigung zu nivellieren. Dadurch kann das Chassis 7 z.B. bei Gewichtsverlagerungen oder sich ändernden Beladungen in Waage gehalten bzw. entsprechend der Soll-Vorgabe ausgerichtet werden.
-
Dies erfolgt über ein Steuermodul 10 des elektronisch gesteuerten Luftfedersystems 1, das ausgebildet ist, über im Bereich der Luftfedern 2i angeordnete Höhensensoren 11i, z.B. Wegesensoren, einen aktuell vorliegenden Ist-Höhenwert Hlst.i zu erfassen, der eine Höhe des Chassis 7 im Bereich der entsprechenden Luftfeder 2i zu einem nicht mit dem Chassis 7 verbundenen Referenzpunkt, z.B. der Fahrzeugachse 3a, 3b, angibt. Das Steuermodul 10 vergleicht den jeweiligen Ist-Höhenwert Hlst.i mit einem Soll-Höhenwert HSoll.i und kann in Abhängigkeit davon eine Niveauregelung N durch Be- und Entlüften der jeweiligen Luftfeder 2i beginnen, um den Ist-Höhenwert Hlst.i an den Soll-Höhenwert HSoll.i anzugleichen. Eine Abweichung des Ist-Höhenwertes Hlst.i vom Soll-Höhenwert HSoll.i wird im Folgenden als Differenz-Höhenwert dH.i = Hlst.i - HSoll.i bezeichnet, deren Vorzeichen je nach Abweichung nach oben oder nach unten positiv bzw. negativ sein kann, wie in 3 dargestellt.
-
Eine derartige Niveauregelung N kann hierbei unterdrückt werden, solange der Ist-Höhenwert Hlst.i innerhalb eines Toleranzbandes um den Soll-Höhenwert HSoll.i liegt, um nicht bei jeder geringeren Abweichung vom Soll-Höhenwert sofort eine Niveauregelung N auszulösen. Das Toleranzband ist hierbei durch eine obere Höhenregel-Grenzdifferenz dHpo.i und eine untere Höhenregel-Grenzdifferenz dHpu.i definiert, die jeweils angeben, ab welchem positiven bzw. welchem negativen Wert für den Differenz-Höhenwert dH.i eine Niveauregelung N beginnt, d.h. bei dH.i < dHpu.i oder bei dH.i > dHpo.i. Die obere und die untere Höhenregel-Grenzdifferenz dHpo.i, dHpu.i können hierbei betragsmäßig identisch (symmetrisch) oder aber unterschiedlich (asymmetrisch) sein, so dass auf eine Entlastung im Bereich der jeweiligen Fahrzeugachse 3a, 3b anders reagiert wird als auf eine Belastung.
-
Um diese Niveauregelung N durchzuführen, findet durch das Steuermodul 10 eine Regelung des Ist-Höhenwertes HIst.i auf den Soll-Höhenwert HSoll.i statt. D. h. nachdem beispielsweise durch ein Absenken des Chassis 7 ein dann negativer Differenz-Höhenwert dH.i die entsprechende untere Höhenregel-Grenzdifferenz dHpu.i (ebenfalls negativ) unterschritten hat, wird durch das Steuermodul 10 eine entsprechende elektrische Ansteuerung der Steuerventile 6i sowie des Kompressors 4a bzw. des Schaltventils 15 für eine Freigabe von Druckluft aus dem Reservoir 4b veranlasst, wodurch sich das Federbalg-Volumen sowie der Ist-Höhenwert HIst.i wieder erhöhen und sich der Ist-Höhenwert HIst.i aufgrund des Unterschreitens der unteren Höhenregel-Grenzdifferenz dHPu.i wieder an den Soll-Höhenwert HSoll.i annähert. Vergleichbares gilt für ein Anheben des Chassis 7 bis ein dann positiver Differenz-Höhenwert dH.i die obere Höhenregel-Grenzdifferenz dHpo.i (ebenfalls positiv) überschreitet, woraufhin im Rahmen der Niveauregelung N ein Entlüften und somit ein Verringern des Federbalg-Volumens sowie des Ist-Höhenwertes HIst.i erfolgt.
-
Während dieser Niveauregelung N kann unter Verwendung eines Drucksensor 12 des Luftfedersystems 1, der gemäß 1 bei jeweils geöffnetem Steuerventil 63 oder 64 einen Ist-Luftfederdruck plst.i in der jeweiligen Luftfeder 23, 24 und bei gleichzeitig geöffneten Steuerventilen 63, 64 einen summierten Ist-Luftfederdruck plstS.i oder einen gemittelten Ist-Luftfederdruck pIstM.i für beide Luftfedern 23, 24 messen kann, eine Plausibilisierung stattfinden, in der der Differenz-Höhenwert dH.i plausibilisiert wird. Der Drucksensor 12 gibt hierbei lediglich dann den Ist-Luftfederdruck plst.i der jeweiligen Luftfeder 2i an, wenn das entsprechende Steuerventil 6i geöffnet ist, d.h. eine druckleitende Verbindung zwischen dem Drucksensor 12 und der jeweiligen Luftfeder 2i hergestellt ist. Um Druckverluste durch die Druckmessung zu minimieren, ist vorzugsweise keine kontinuierliche Druckmessung über den Drucksensor 12 vorgesehen, grundsätzlich aber möglich.
-
Das Fahrzeug 100, in dem das elektronisch gesteuerte Luftfedersystem 1 gemäß 1 eingesetzt werden kann, ist beispielsweise ein Pickup-Truck, der wie in 2a schematisch dargestellt eine Ladefläche 9 aufweist, die über einen Gabelstapler 200 oder einem vergleichbaren Flurförderfahrzeug mit einer Ladung 300 beladen oder auch entladen werden kann. Bei der Beladung wird eine Gabel 201 des Gabelstaplers 200 mit der darauf befindlichen Ladung 300 z.B. über eine Hydraulik angehoben und anschließend über der Ladefläche 9 des Fahrzeuges 100 wieder abgesenkt, bis die Ladung 300 auf der Ladefläche 300 kontrolliert abgesetzt werden kann. Bei einer Entladung wird die Gabel 201 zunächst unter die Ladung 300 geschoben und durch Anheben der Gabel 201 die Ladung 300 von der Ladefläche 9 abgehoben.
-
Durch das Abstellen der Ladung 300 und auch das Aufsetzen der Gabel 201 des Gabelstaplers 200 beim Beladen wird die Ladefläche 9 wie in 2b angedeutet nach unten gedrückt und somit der Ist-Höhenwert HIst.i insbesondere im Bereich der Luftfedern 2i an der Hinterachse 3b und somit auch der jeweilige Differenz-Höhenwert dH.i verändert. Aufgrund des Gewichts der Beladung 300 sowie der Gabel 201 kommt es bei einem derartigen Gabelstapler-Beladungsvorgang GB mit hoher Wahrscheinlichkeit zumindest an der Hinterachse 3b zu einem Unterschreiten der unteren Höhenregel-Grenzdifferenz dHpu.i durch den jeweiligen Differenz-Höhenwert dH.i, so dass im Normalfall die oben beschriebene Niveauregelung N zumindest an der Hinterachse 3b ausgelöst wird. Auch bei einem Gabelstapler-Entladungsvorgang GE kann es mit hoher Wahrscheinlichkeit dazu kommen, dass der Differenz-Höhenwert dH.i die obere Höhenregel-Grenzdifferenz dHpo.i durch das Abheben der Ladung 300 von der Ladefläche 9 übersteigt, so dass auch hier eine Niveauregelung N ausgelöst wird.
-
Um bei einem Beladungsvorgang eine Beschädigung der Gabel 201 bzw. der die Gabel 201 verstellenden Hydraulik bzw. des Gabelstaplers 200 und/oder des Fahrzeugs 100 insgesamt zu vermeiden, die dadurch auftreten kann, dass die Niveauregelung N über das Luftfedersystem 1 bei einem derartigen Gabelstapler-Beladungsvorgang GB versucht, den Ist-Höhenwert HIst.i wieder an den Soll-Höhenwert HSoll.i anzugleichen, findet erfindungsgemäß eine zumindest zeitweise Deaktivierung bzw. Unterdrückung der Niveauregelung N statt, wenn im Rahmen einer Beladungsüberwachung B auf das Vorliegen eines solchen Gabelstapler-Beladungsvorgangs GB geschlossen werden kann. Auch bei einem Gabelstapler-Entladungsvorgang GE, der im Rahmen einer Entladungsüberwachung E erkannt werden kann, kann eine zumindest zeitweise Deaktivierung bzw. Unterdrückung der Niveauregelung N stattfinden, um eine Irritation des Fahrers des Gabelstaplers 200 zu vermeiden, wenn dieser ein Fahrzeug 100 mit Stahlfedern und ohne elektronisch gesteuerte Niveauregelung N gewohnt ist.
-
Unter einem Unterdrücken bzw. einem Deaktivieren der Niveauregelung N wird hierbei verstanden, dass keine Regelung des Ist-Höhenwertes HIst.i auf einen vom Steuermodul 10 vorgegebenen Soll-Höhenwert HSoll.i erfolgt, d.h. während eines derartigen Unterdrückens findet selbst bei geöffneten Steuerventilen 6i infolge eines Überschreitens oder Unterschreitens der oberen bzw. unteren Höhenregel-Grenzdifferenz dHpo.i, dHpu.i weder eine Erhöhung des Federbalg-Volumens über die Druckquelle (Kompressor 4a oder Reservoir 4b) noch ein Reduzieren des Federbalg-Volumens über das Auslassventil 5 und den Entlüftungsanschluss 14 statt. Vielmehr ist vorgesehen, das jeweilige Steuerventil 6i wieder zu schließen insofern keine Druckmessung über den Drucksensor 12 vorgesehen ist.
-
Das erfindungsgemäße Verfahren kann dazu gemäß 5 wie folgt für ein derartiges Unterdrücken bzw. Deaktivieren der Niveauregelung N sorgen:
-
Nach einer Initialisierung des Luftfedersystems 1 in einem anfänglichen Schritt St0, wird in einem ersten Schritt St1 eine Fahrzeuggeschwindigkeit vFzg erfasst. Ist der Betrag der Fahrzeuggeschwindigkeit vFzg größer gleich einem Schwellwert vS wird darauf geschlossen, dass kein Stillstand S des Fahrzeuges vorliegt und ein beliebiger Beladungsvorgang oder Entladungsvorgang kann ausgeschlossen werden. Die oben beschriebene Niveauregelung N über das Luftfedersystem 1 bleibt also aktiviert. Der Schwellwert vS kann hierbei zwischen 0km/h und 10km/h, vorzugsweise zwischen 0km/h und 3km/h, insbesondere bei 1km/h liegen.
-
Wird ein Betrag der Fahrzeuggeschwindigkeit vFzg erfasst, der geringer ist als der Schwellwert vS , befindet sich das Fahrzeug 100 im Stillstand S und in einem zweiten Schritt St2 wird eine Beladungsüberwachung B und/oder eine Entladungsüberwachung E gestartet, im Rahmen derer im Folgenden festgestellt wird, ob eine Beladung oder Entladung durch einen Gabelstapler 200 bzw. ein vergleichbares Flurförderfahrzeug stattfindet. Dazu wird in einem dritten Schritt St3 zunächst über die Höhensensoren 11i des Luftfedersystems 1 geprüft, ob der von mindestens einem der Höhensensoren 11i gemessene Ist-Höhenwert HIst.i um weniger als eine Beladungs-Grenzdifferenz dHB.i (negativ) oder um mehr als eine Entladungs-Grenzdifferenz dHE.i (positiv) von dem Soll-Höhenwert HSoll.i abweicht, d.h. dH.i < dHB.i oder. dH.i > dHE.i ist, wobei die Beladungs-Grenzdifferenz dHB.i bzw. die Entladungs-Grenzdifferenz dHE.i gemäß dem Beispiel in 3 betragsmäßig größer sind als die untere bzw. die obere Höhenregel-Grenzdifferenz dHpu.i, dHpo.i. Die Beladungs-Grenzdifferenz dHB.i bzw. die Entladungs-Grenzdifferenz dHE.i können aber grundsätzlich auch genau der unteren bzw. der oberen Höhenregel-Grenzdifferenz dHpu.i, dHpo.i entsprechen oder je nach Anwendung auch betragsmäßig geringer sein. Die Beladungs-Grenzdifferenz dHB.i und die Entladungs-Grenzdifferenz dHE.i können hierbei vom Betrag her auch unterschiedlich sein.
-
D.h. es wird geprüft, ob im Bereich zumindest einer der Luftfedern 2i eine Niveauregelung N aktiviert wurde oder demnächst aktiviert wird und diese Niveauregelung N aufgrund eines Ist-Höhenwertes HIst.i erfolgt, der um mehr als die Beladungs-Grenzdifferenz dHB.i oder die Entladungs-Grenzdifferenz dHE.i von dem Soll-Höhenwert HSoll.i abweicht. Die Beladungs-Grenzdifferenz dHB.i bzw. die Entladungs-Grenzdifferenz dHE.i können hierbei aufgrund von bekannten Werten gewählt werden, die bei einer Beladung bzw. einer Entladung mit einem Gabelstapler 200 üblich sind. Als Soll-Höhenwert HSoll.i kann entweder der zuletzt bzw. bei der letzten durchgeführten Niveauregelung N festgelegte Soll-Höhenwert HSoll.i oder aber der zuletzt gemessene Ist-Höhenwert HIst.i als neuer Soll-Höhenwert HSoll.i verwendet werden.
-
Liegt keine Abweichung vom Soll-Höhenwert HSoll.i um weniger als die Beladungs-Grenzdifferenz dHB.i oder mehr als die Entladungs-Grenzdifferenz dHE.i vor, ist die Niveauregelung N weiterhin aktiv und wird wie gewünscht durchgeführt - falls die untere Höhenregel-Grenzdifferenz dHpu.i gleichzeitig durch den Differenz-Höhenwert dH.i unterschritten oder die obere Höhenregel-Grenzdifferenz dHpo.i gleichzeitig durch den Differenz-Höhenwert dH.i überschritten wird. Die Beladungsüberwachung B und/oder die Entladungsüberwachung E finden dann im Hintergrund weiterhin statt, d.h. der Differenz-Höhenwert dH.i wird weiterhin überwacht.
-
Liegt im dritten Schritt St3 eine Abweichung um weniger als die Beladungs-Grenzdifferenz dHB.i oder mehr als die Entladungs-Grenzdifferenz dHE.i vom Soll-Höhenwert HSoll.i vor, wird in einem vierten Schritt St4 ab einem gerade dann vorliegenden ersten Zeitpunkt t1 die aufgrund der Unterschreitung der unteren Höhenregel-Grenzdifferenz dHpu.i infolge der Beladung gestartete oder zu startende Niveauregelung N bzw. die aufgrund der Überschreitung der oberen Höhenregel-Grenzdifferenz dHpo.i infolge der Entladung gestartete oder zu startende Niveauregelung N über eine erste Zeitdauer dt1 unterdrückt.
-
Gemäß 3 bleibt der Ist-Höhenwert HIst.i daher nach einer gewissen Zeit, nach der bei einer Beladung das volle Gewicht der Ladung 300 sowie der Gabel 201 auf die Ladefläche 9 wirkt bzw. bei einer Entladung das volle Gewicht der Ladung 300 von der Ladefläche 9 entfernt wurde, konstant und wird von dem Luftfedersystem 1 nicht zurück auf den Soll-Höhenwert HSoll.i geregelt. Ab diesem ersten Zeitpunkt t1 kann aufgrund der Unterschreitung der unteren Höhenregel-Grenzdifferenz dHpu.i bzw. der Überschreitung der oberen Höhenregel-Grenzdifferenz dHpo.i und somit aufgrund des jeweils geöffneten Steuerventils 6i vom Drucksensor 12 der Ist-Luftfederdruck plst.i der betreffenden Luftfeder 2i erfasst werden.
-
Die Länge der ersten Zeitdauer dt1 kann aufgrund von Richtwerten festgelegt werden, die angeben, wieviel Zeit normalerweise bei einer Beladung bzw. Entladung mit einem Gabelstapler 200 vergeht, bis das volle Gewicht auf die Ladefläche 9 abgesenkt ist bzw. von dieser abgehoben wurde. Die erste Zeitdauer dt1 dient hierbei dazu, abzuwarten, dass sich die Ladefläche 9 quasi eingependelt hat, d.h. nach dieser ersten Zeitdauer dt1, die z.B. zwischen 2s und 10s, vorzugsweise zwischen 3s und 6s, insbesondere 4s, betragen kann, finden keine signifikanten Höhenbewegungen der Ladefläche 9 aufgrund einer sich verändernden Belastung mehr statt. Lediglich beispielhaft ist in 3 die erste Zeitdauer dt1 für die Beladungsüberwachung B und die Entladungsüberwachung E identisch.
-
Wird während der ersten Zeitdauer dt1 die Beladungs-Grenzdifferenz dHB.i durch den Differenz-Höhenwert dH.i wieder überschritten oder die Entladungs-Grenzdifferenz dHE.i durch den Differenz-Höhenwert dH.i wieder unterschritten, wird die Niveauregelung N wieder aktiviert bzw. wieder durchgeführt (falls gleichzeitig dH.i < dHpu.i oder dH.i > dHpo.i), der Differenz-Höhenwert dH.i aber weiterhin beobachtet, solange der Betrag der Fahrzeuggeschwindigkeit vFzg kleiner als der Schwellwert vS ist und somit eine Beladungsüberwachung B und/oder Entladungsüberwachung E stattfindet. Beispielhaft ist dies in 4 dargestellt, wonach zu einem dritten Zeitpunkt t3, d.h. vor Ablauf der ersten Zeitdauer dt1, der Ist-Höhenwert HIst.i in den durchgezogenen Verläufen wieder über die Beladungs-Grenzdifferenz dHB.i steigt bzw. unter die Entladungs-Grenzdifferenz dHE.i fällt. Durch das Anheben der Gabel 201 samt Ladung 300 und ggf. durch eine dann wieder aktivierte Niveauregelung N verschiebt sich der Ist-Höhenwert HIst.i wieder in Richtung des Soll-Höhenwertes HSoll.i bis über die untere Höhenregel-Grenzdifferenz dHpu.i bzw. unter die obere Höhenregel-Grenzdifferenz dHpo.i.
-
Nachdem die erste Zeitdauer dt1 abgelaufen ist und die Niveauregelung N nicht reaktiviert wurde, d. h. die Beladungs-Grenzdifferenz dHB.i weiterhin unterschritten oder die Entladungs-Grenzdifferenz dHE.i weiterhin überschritten werden, wird in einem fünften Schritt St5 der Ist-Luftfederdruck plst.i in der oder den jeweiligen Luftfedern 2i über den Drucksensor 12 gemessen. Diese Messung kann einmalig erfolgen oder aber kontinuierlich stattfinden, wobei die Steuerventile 6i bei einer einmaligen Messung nachfolgend wieder geschlossen werden können. Dadurch soll erfasst werden, ob sich bei oder nach einer Änderung des Ist-Höhenwertes HIst.i auch eine gewisse Druckänderung, insbesondere eine Druckerhöhung bei stark ansteigender Belastung und eine Druckreduzierung bei stark abfallender Belastung, in den Luftfedern 2i ergibt, die auf einen Gabelstapler-Beladungsvorgang GB oder einen Gabelstapler-Entladungsvorgang GE hinweist.
-
Die Änderung des Ist-Luftfederdruckes plst.i ist hierbei gemäß einer Ausführung durch eine Druckdifferenz dp.i = plst.i - pRef.i gegeben, wobei ein Referenzdruck pRef.i für die jeweilige Druckfeder 2i den zuletzt, z.B. bei der letzten Niveauregelung N, gemessenen Ist-Luftfederdruck plst.i angibt. Alternativ kann auch eine gemittelte Druckdifferenz dpM.i betrachtet werden, die aus einem gemittelten Ist-Luftfederdruck plst.i sowie einem gemittelten Referenzdruck pRefM.i folgt. Die Mittelung erfolgt hierbei über die Druckdifferenz dp.i von mindestens zwei Luftfedern 2i oder den Ist-Luftfederdruck plst.i und den Referenzdruck pRef.i von mindestens zwei Luftfedern 2i, vorzugsweise die Luftfedern 2i derselben Fahrzeugachse 3a, 3b, vorzugsweise der Hinterachse 3b, auf die die Belastung und Entlastung über die Ladefläche 9 hauptsächlich wirkt. Alternativ kann auch eine summierte Druckdifferenz dpS.i betrachtet werden, die aus dem summierten Ist-Luftfederdruck plstS.i sowie einem summierten Referenzdruck pRefS.i folgt. Die Summe wird hierbei in Abhängigkeit des Ist-Luftfederdruckes plst.i bzw. des Referenzdruckes pRef.i von mindestens zwei Luftfedern 2i gebildet, vorzugsweise den Luftfedern 2i derselben Fahrzeugachse 3a, 3b, vorzugsweise der Hinterachse 3b, auf die die Belastung und Entlastung über die Ladefläche 9 hauptsächlich wirkt.
-
Überschreitet die jeweilige Druckdifferenz dp.i, dpM.i, dpS.i eine beispielsweise fahrzeugabhängige Beladungs-Druck-Grenzdifferenz dpBth.i oder unterschreitet die jeweilige Druckdifferenz dp.i, dpM.i, dpS.i eine beispielsweise fahrzeugabhängige Entladungs-Druck-Differenz dpEth.i, wird - wie in 3 ab einem zweiten Zeitpunkt t2 - in einem sechsten Schritt St6 die Niveauregelung N ab dem zweiten Zeitpunkt t2 für eine zweite Zeitdauer dt2 weiter unterdrückt. Die Beladungsüberwachung B bzw. die Entladungsüberwachung E kommt an diesem zweiten Zeitpunkt t2 zu dem Ergebnis, dass ein Gabelstapler-Beladungsvorgang GB bzw. ein Gabelstapler-Entladungsvorgang GE vorliegt. Dies folgt daraus, dass bei einem Gabelstapler-Beladungsvorgang GB aufgrund einer steigenden Beladung sowie der aufdrückenden Gabel 201 eine entsprechend hohe, die Beladungs-Druck-Grenzdifferenz dpBth.i überschreitende (positive) Druckänderung vorliegt. Bei einem Gabelstapler-Entladungsvorgang GE hingegen, wird durch das Reduzieren der Beladung auf der Ladefläche 9 eine negative, die Beladungs-Druck-Grenzdifferenz dpBth.i unterschreitende Druckänderung hervorgerufen.
-
Die zweite Zeitdauer dt2 wird hierbei ebenfalls anhand von Erfahrungswerten, d. h. dem Zeitraum vom vollständigen Aufsetzen der Gabel 201 bis zum vollständigen Anheben der Gabel 201 von der Ladefläche 9 mit oder ohne Ladung 300 bei einem üblichen Gabelstapler-Beladungsvorgang GB bzw. Gabelstapler-Entladungsvorgang GE, festgelegt. Die zweite Zeitdauer dt2 kann z.B. zwischen 4s und 100s, vorzugsweise zwischen 40s und 80s, insbesondere bei 50s, liegen.
-
In 3 ist die der ersten Zeitdauer dt1 nachfolgende Druckmessung (plst.i) über den Drucksensor 12 zur Veranschaulichung zeitlich ausgedehnt dargestellt. Diese Zeitdauer kann wie in 3 zwischen der ersten Zeitdauer dt1 und der zweiten Zeitdauer dt2 liegen oder aber Teil der zweiten Zeitdauer dt2 sein und beispielsweise 2s bis 5s betragen.
-
Wird während des Gabelstapler-Beladungsvorganges GB bzw. des Gabelstapler-Entladungsvorganges GE, d. h. innerhalb der zweiten Zeitdauer dt2, erfasst, dass die Beladungs-Grenzdifferenz dHB.i bzw. die Entladungs-Grenzdifferenz dHE.i durch den Differenz-Höhenwert dH.i wieder überschritten bzw. unterschritten oder - bei einer kontinuierlichen Druckmessung - die Beladungs-Druck-Grenzdifferenz dpBth.i bzw. die Entladungs-Druckdifferenz dpEth.i durch die jeweilige Druckdifferenz dp.i, dpM.i, dpS.i wieder unterschritten bzw. überschritten werden, wird die Niveauregelung N wieder aktiviert bzw. wieder durchgeführt (falls die untere Höhenregel-Grenzdifferenz dHpu.i noch unterschritten oder die obere Höhenregel-Grenzdifferenz dHpo.i noch überschritten ist), der Differenz-Höhenwert dH.i aber weiterhin im Rahmen der Beladungsüberwachung B bzw. der Entladungsüberwachung E beobachtet, solange für die Fahrzeuggeschwindigkeit |vFzg| < vS gilt. Die ist beispielhaft in 4 durch den gestrichelten Verlauf des Ist-Höhenwertes HIst.i dargestellt, wonach der Ist-Höhenwert HIst.i zu einem vierten Zeitpunkt t4, der innerhalb der zweiten Zeitdauer dt2 liegt, den durch die Beladungs-Grenzdifferenz dHB.i bzw. die Entladungs-Grenzdifferenz dHE.i vorgegebenen Wert wieder überschreitet bzw. unterschreitet, z.B. aufgrund eines vorzeitigen Anhebens der Gabel 201 mit oder ohne Ladung 300. Durch das Anheben der Gabel 201 mit oder ohne der Ladung 300 und ggf. durch die dann wieder aktivierte Niveauregelung N verschiebt sich der Ist-Höhenwert HIst.i ab dem vierten Zeitpunkt t4 wieder in Richtung des Soll-Höhenwertes HSoll.i bis über die untere Höhenregel-Grenzdifferenz dHpu.i bzw. unter die obere Höhenregel-Grenzdifferenz dHpo.i.
-
Ist die zweite Zeitdauer dt2 - bei weiterhin unterschrittener Beladungs-Grenzdifferenz dHB.i bzw. überschrittener Entladungs-Grenzdifferenz dHE.i - abgelaufen, wird die Niveauregelung N wieder aktiviert, so dass sich der Ist-Höhenwert HIst.i wieder in Richtung des Soll-Höhenwertes HSoll.i über die untere Höhenregel-Grenzdifferenz dHPu.i bzw. unter die obere Höhenregel-Grenzdifferenz dHpo.i verschiebt (s. 3), d.h. die Ladefläche 9 wird samt Ladung 300 wieder angehoben bzw. abgesenkt. Es wird also angenommen, dass nach dieser Zeit ein Gabelstapler-Beladungsvorgang GB bzw. Gabelstapler-Entladungsvorgang GE auf jeden Fall abgeschlossen ist und ggf. noch vorhandene Höhenunterschiede, z. B. aufgrund einer Ladung 300 mit hohem Gewicht bzw. einer nun fehlenden Ladung 300, durch die Niveauregelung N wieder ausgeglichen werden können. Das Verfahren startet dann wieder von vorn, da eine weitere Beladung oder Entladung grundsätzlich möglich ist.
-
Vorzugsweise können die erste und die zweite Zeitdauer dt1, dt2 auch zu einer Beladungs-Zeitdauer dtB bzw. einer Entladungs-Zeitdauer dtE zusammengefasst werden (s. 3), um eine vereinfachte Parametrierung im Steuermodul 10 zu erreichen und dem Benutzer eine einfache Angabe über die Zeitdauer zu geben, die er zur Verfügung hat, um die Ladefläche 9 ohne die Aktivierung einer Niveauregelung N zu beladen bzw. zu entladen. Die Beladungs-Zeitdauer dtB bzw. die Entladungs-Zeitdauer dtE umfasst dann also die erste Zeitdauer dt1 ab dem Unterschreiten der Beladungs-Grenzdifferenz dHB.i bzw. dem Überschreiten der Entladungs-Grenzdifferenz dHE.i, die Zeit für die Messung des Ist-Luftfederdruckes plst.i sowie die sich daran anschließende zweite Zeitdauer dt2. Die Beladungs-Zeitdauer dtB bzw. die Entladungs-Zeitdauer dtB kann demnach zwischen 10s und 115s betragen.
-
Eine Weiterführung bzw. Reaktivierung der Niveauregelung N während des beschriebenen Verfahrensablaufes, z. B. im dritten oder fünften Schritt St3, St5, kann auch dann eingeleitet werden, wenn das Fahrzeug 100 sich während einer der Zeitdauern dt1, dt2, dtB wieder beginnt zu bewegen, d.h. der Betrag der Fahrzeuggeschwindigkeit vFzg größer als der Schwellwert vS wird, d. h. der Gabelstapler-Beladungsvorgang GB bzw. der Gabelstapler-Entladungsvorgang GE offensichtlich früher als angenommen beendet wurde. Weiterhin kann dies auch dann erfolgen, wenn während irgendeinem der Schritte St1 bis St6 vom Fahrer eine manuelle Niveauregelung N_man angefordert wird, beispielsweise über eine Betätigungsvorrichtung, da bei einer manuellen Anforderung vom Fahrer anzunehmen ist, dass eine Unterdrückung der Niveauregelung N nicht mehr benötigt wird.
-
Die Niveauregelung N bzw. die Unterdrückung der Niveauregelung N kann hierbei achsweise oder radweise erfolgen. Insbesondere kann vorgesehen sein, lediglich an der Hinterachse 3b Luftfedern 2i anzuordnen und dementsprechend auch lediglich dort eine Niveauregelung N zur Verfügung zu stellen. Es kann bei Luftfedern 2i an jeder Fahrzeugachse 3a, 3b vorgesehen sein, im Rahmen der Beladungsüberwachung B und/oder der Entladungsüberwachung E beide Fahrzeugachsen 3a, 3b oder lediglich die Hinterachse 3b zu überwachen und in die Vorderachse 3a nicht regelnd bzw. unterdrückend einzugreifen. Somit sind variable Betriebsmodi gegeben, wobei in jedem Fall, die der Ladefläche 9 zugeordnete Hinterachse 3b auf die oben beschriebene Weise überwacht und eingestellt wird.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- elektronisch steuerbares Luftfedersystem
- 2i
- Luftfedern
- 3a
- Vorderachse
- 3b
- Hinterachse
- 4a
- Kompressor
- 4b
- Reservoir
- 5
- Auslassventil
- 6i
- Steuerventil
- 7
- Chassis
- 8
- Untergrund
- 9
- Ladefläche
- 10
- Steuermodul
- 11i
- Höhensensoren
- 12
- Drucksensor
- 13i
- Federbalg
- 14
- Entlüftungsanschluss
- 15
- Schaltventil
- 100
- Fahrzeug
- 200
- Gabelstapler
- 201
- Gabel
- 300
- Ladung
- B
- Beladungsüberwachung
- BK
- Beladungskriterium
- EK
- Entladungskriterium
- dH.i
- Differenz-Höhenwert
- dHpo.i
- obere Höhenregel-Grenzdifferenz
- dHpu.i
- untere Höhenregel-Grenzdifferenz
- dHB.i
- Beladungs-Grenzdifferenz
- dHE.i
- Entladungs-Grenzdifferenz
- dp.i
- Druckdifferenz
- dpM.i
- gemittelte Druckdifferenz
- dpS.i
- summierte Druckdifferenz
- dt1
- erste Zeitdauer
- dt2
- zweite Zeitdauer
- dtB
- Beladungs-Zeitdauer
- dtE
- Entladungs-Zeitdauer
- E
- Entladungsüberwachung
- GB
- Gabelstapler-Beladungsvorgang
- GE
- Gabelstapler-Entladungsvorgang
- HIst.i
- Ist-Höhenwert
- HSoll.i
- Soll-Höhenwert
- N
- manuelle Niveauregelung
- pIst.i
- Ist-Luftfederdruck
- pIstM.i
- gemittelter Ist-Luftfederdruck
- pIstS.i
- summierter Ist-Luftfederdruck
- pMax.i
- maximale Druckänderung
- dpBth.i
- Beladungs-Druck-Grenzdifferenz
- dpEth.i
- Entladungs-Druck-Grenzdifferenz
- pRef.i
- Referenzdruck
- pRefM.i
- gemittelter Referenz-Luftfederdruck
- pRefS.i
- summierter Referenz-Luftfederdruck
- S
- Stillstand
- t1
- erster Zeitpunkt
- t2
- zweiter Zeitpunkt
- vFzg
- Fahrzeuggeschwindigkeit
- vS
- Schwellwert
- St1, St2, St3, St4, St5, St6
- Schritte des Verfahrens
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- DE 19539887 B4 [0005]
- US 2013338876 A1 [0006]
