DE102021112098B3 - Method and device for detecting faults in an air supply system - Google Patents

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Abstract

Bei einem Verfahren zur Erkennung einer Veränderung, insbesondere einer Verschlechterung, der Förderleistung eines Kompressors einer Luftversorgungsanlage eines Kraftfahrzeugs wird für einen jeweils zuvor bestimmten Umgebungsdruck eine maximale Hebedauer für eine bestimmte Hebedistanz bzw. ein nach einer bestimmten Betriebsdauer des Kompressors mindestens zu erreichende Druckerhöhung aus einem Kennfeld ermittelt. Wenn die Hebedauer länger bzw. die Druckerhöhung kleiner ist als der entsprechende aus dem Kennfeld ermittelte Wert wird ein Fehlersignal ausgegeben.In a method for detecting a change, in particular a deterioration, in the delivery capacity of a compressor of an air supply system of a motor vehicle, a maximum lifting duration for a specific lifting distance or a minimum pressure increase to be achieved after a specific operating time of the compressor is determined from a map for a previously determined ambient pressure determined. If the lifting time is longer or the pressure increase is less than the corresponding value determined from the map, an error signal is output.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Fahrzeugfahrwerke, insbesondere auf Luftfedersysteme von Fahrzeugfahrwerken. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Erkennung einer Veränderung der Förderleistung eines Kompressors einer Luftversorgungsanlage, eine Steuereinrichtung einer Luftversorgungsanlage, eine Luftversorgungsanlage, ein Kraftfahrzeug, ein Computerprogrammprodukt sowie ein computerlesbares Medium.The present invention relates to vehicle chassis, in particular to air spring systems of vehicle chassis. In particular, the invention relates to a method for detecting a change in the capacity of a compressor of an air supply system, a control device of an air supply system, an air supply system, a motor vehicle, a computer program product and a computer-readable medium.

HINTERGRUNDBACKGROUND

Luftfederungen finden sich neben Lastkraftwagen auch in Personenkraftwagen mit gehobener Ausstattung, wo sie unter anderem für ihr besonders feines Ansprechverhalten und die Möglichkeit der Höhenverstellung geschätzt werden.In addition to trucks, air suspension can also be found in luxury cars, where they are valued for their particularly fine response and the possibility of height adjustment.

Luftfedersysteme für Fahrzeuge umfassen in der Regel an jedem Ende einer jeden Achse eine Luftfeder, die mittels eines Kompressors mit Druckluft eines jeweils benötigten Drucks beaufschlagt wird. Die individuelle Ansteuerung einzelner Luftfedern wird über entsprechende Ventile ermöglicht, bspw. Magnetventile. Um bei Bedarf ein besonders schnelles Ändern des Drucks zu ermöglichen ist in dem Luftfedersystem in der Regel ein Druckspeicher vorgesehen, in welchem Luft mit hohem Druck gespeichert ist. Damit kann bei einem plötzlichen Bedarf für einen höheren Druck in einer Luftfeder dieser höhere Druck schneller bereitgestellt werden, als wenn der höhere Druck kurzfristig durch den Kompressor erzeugt werden müsste.Air spring systems for vehicles generally include an air spring at each end of each axle, which is acted upon by a compressor with compressed air of the pressure required in each case. The individual control of individual air springs is made possible via appropriate valves, e.g. solenoid valves. In order to enable the pressure to be changed particularly quickly if required, a pressure accumulator is generally provided in the air spring system, in which air is stored at high pressure. This means that when there is a sudden need for a higher pressure in an air spring, this higher pressure can be made available more quickly than if the higher pressure had to be generated by the compressor for a short period of time.

Luftfedern in Straßenfahrzeugen werden in zwei Formen gebaut. Eine Form ist eine Luftfeder mit konstantem Volumen in Regellage, die andere Form ist eine Gasfeder mit konstanter Gasmasse.Air springs in road vehicles are built in two forms. One form is an air spring with a constant volume in the control position, the other form is a gas spring with a constant gas mass.

Bei der ersten Bauform ist die Luft in einem luftdichten, veränderbaren Volumen eingeschlossen, bspw. in einem Zylinder mit einem darin beweglichen Kolben oder in einem Rollbalg. Die Luftfeder wird durch einen Kompressor mit Druckluft versorgt. Abhängig von der Beladung wird Luft zu- oder abgepumpt, d.h., der Druck in dem Volumen wird erhöht oder verringert, um das Füllvolumen und somit die Niveaulage des Fahrzeugs konstant zu halten. Um bei Ausfall der Luftfederung noch eine gewisse Federwirkung zu gewährleisten kann eine Notfeder vorgesehen sein, bspw. eine Gummifeder. Das Druckniveau liegt in Normallage bei ca. 5 bis 12 bar, bei dynamischer Einfederung können Drücke von ca. 10 bis 20 bar auftreten, abhängig von der Beladung.In the first design, the air is enclosed in an airtight, variable volume, e.g. in a cylinder with a movable piston inside, or in a rolling bellows. The air spring is supplied with compressed air by a compressor. Depending on the load, air is pumped in or out, i.e. the pressure in the volume is increased or decreased in order to keep the filling volume and thus the level of the vehicle constant. In order to ensure a certain spring effect if the air suspension fails, an emergency spring can be provided, for example a rubber spring. In the normal position, the pressure level is approx. 5 to 12 bar, with dynamic deflection pressures of approx. 10 to 20 bar can occur, depending on the load.

Bei der zweiten Bauform wird eine bestimmte Gasmasse in einem Federelement eingeschlossen. Mit steigender Beladung nimmt das Volumen ab, und die Federung wird steifer. Ein Niveauausgleich wird durch eine zusätzliche Hydraulik erreicht. Diese Bauform ist beispielsweise als Hydropneumatik in Fahrzeugen der Marke Citroen bekannt geworden.In the second design, a certain mass of gas is enclosed in a spring element. As the load increases, the volume decreases and the suspension becomes stiffer. A level adjustment is achieved by an additional hydraulic system. This design has become known, for example, as hydropneumatics in Citroen vehicles.

Im Vergleich zu metallischen Federn bieten Luftfedern generell den Vorteil des feineren Ansprechens, da die Luft fast keine Eigendämpfung aufweist. Außerdem kann, wie bereits weiter oben erwähnt, bei Luftfedern der ersten Bauform durch Einstellung eines bestimmten Drucks gewissermaßen eine Vorspannung eingestellt werden, durch welche die Höhe des Fahrzeugaufbaus eingestellt werden kann. Durch eine automatische Einstellung der Vorspannung kann die Höhe des Fahrzeugaufbaus unabhängig von der Zuladung gehalten werden, also eine automatische Niveauregulierung realisiert werden.Compared to metal springs, air springs generally offer the advantage of finer response, since the air has almost no inherent damping. In addition, as already mentioned above, in the case of air springs of the first design, by setting a certain pressure, a preload can be set, so to speak, by which the height of the vehicle body can be set. By automatically adjusting the preload, the height of the vehicle body can be maintained independently of the payload, i.e. automatic level control can be implemented.

Bei einem Fahrwerk mit Luftfedern der ersten Bauform, d.h. Luftfedern mit konstantem Volumen in Regellage, ist es von größter Wichtigkeit, dass der Kompressor stets in der Lage ist, den benötigten Mindestdruck bereitzustellen, um in jeder Fahrsituation und Fahrwerkseinstellung die jeweils korrekte Einstellung des Luftfedersystems sicherzustellen. Außerdem dürfen die Druckluftleitungen und die Verbindungen wenn überhaupt nur geringe Leckagen aufweisen, damit der Druck im System nicht unkontrolliert abfällt.In a chassis with air springs of the first type, i.e. air springs with a constant volume in the normal position, it is of the utmost importance that the compressor is always able to provide the required minimum pressure in order to ensure the correct setting of the air spring system in every driving situation and chassis setting . In addition, the compressed air lines and the connections may only have small leaks, if any at all, so that the pressure in the system does not drop uncontrollably.

Um eine defekte Luftversorgungsanlage zu erkennen, wird in bekannten Luftversorgungsanlagen von Kraftfahrzeugen, wie der DE 10 2005 019 783 A1 , die Förderleistung überwacht. Dies kann dadurch erfolgen, dass die Zeit überwacht wird, die benötigt wird, um einen Fahrzeugaufbau um ein bestimmtes Maß anzuheben. Hierbei ist zu beachten, dass die Förderleistung eines Kompressors wegen des mit zunehmender Höhe über Normalhöhennull, also dem Langzeitmittel des Meeresspiegels, abnehmenden Luftdrucks entsprechend stetig abnimmt. So beträgt bei einer Höhe von 1000m über dem Meeresspiegel der Luftdruck nur noch etwa 88% des Drucks auf Meereshöhe, bei einer Höhe von 2000m über dem Meeresspiegel nur noch etwa 77%, und bei einer Höhe von 3000m nur noch etwa 68%.In order to detect a defective air supply system, in known air supply systems of motor vehicles, such as the DE 10 2005 019 783 A1 , which monitors conveying capacity. This can be done by monitoring the time it takes to raise a vehicle body a certain amount. It should be noted here that the delivery capacity of a compressor steadily decreases due to the decreasing air pressure with increasing height above sea level, i.e. the long-term mean of sea level. At an altitude of 1000m above sea level the air pressure is only about 88% of the pressure at sea level, at an altitude of 2000m above sea level it is only about 77% and at an altitude of 3000m it is only about 68%.

Eine untere Grenze für die Förderleistung kann dabei z.B. so festgelegt werden, dass der Fahrzeugaufbau unter den ungünstigsten möglichen Bedingungen noch innerhalb einer höchsten zulässigen Zeitdauer oder „Hebezeit“ um das bestimmte Maß angehoben wird. Die ungünstigsten Bedingungen sind durch das höchste zulässige Gesamtgewicht des Fahrzeugs, einen Kompressor, welcher gerade an der unteren Grenze der zulässigen Toleranz der Förderleistung liegt, und eine maximale Betriebshöhe über Normalhöhennull bestimmt, d.h., eine maximale Höhe über Normalhöhennull, bei der das Fahrzeug betrieben werden wird. Der bei der maximalen Betriebshöhe herrschende Luftdruck kann durch tatsächlichen Betrieb auf dieser Höhe oder in einer Druckkammer erreicht werden. Die übrigen Parameter sind leicht an jedem Ort einstellbar.A lower limit for the conveying capacity can be set, for example, in such a way that the vehicle body is raised by the specific amount under the most unfavorable possible conditions within a maximum permissible period of time or “lifting time”. The most unfavorable conditions are caused by the vehicle's maximum permissible total weight, a compressor that is just at the lower limit of the permissible delivery capacity tolerance, and a maximum Operating altitude determined, ie, a maximum altitude at which the vehicle will be operated. The barometric pressure at the maximum operating altitude can be achieved by actual operation at that altitude or in a hyperbaric chamber. The remaining parameters are easily adjustable at any location.

Wenn die höchste zulässige Hebezeit bzw. Füllzeit des Druckspeichers im Normalbetrieb überschritten wird, wird die Luftversorgungsanlage als defekt erkannt. Bei erkanntem Defekt wird außerdem die maximale Druckspeicherfüllschwelle reduziert, um einen langen kontinuierlichen Betrieb des Kompressors zu vermeiden. Der Kompressor wird entsprechend häufiger für kurze Zeitspannen betrieben, so dass ein Überhitzen des Kompressors vermieden wird. Bei dem bisherigen Verfahren ist eine frühzeitige Erkennung der Verschlechterung der Förderleistung des Kompressors nicht möglich. Da im Betrieb in der Regel nur sehr selten die ungünstigsten möglichen Bedingungen vorliegen, kann es vorkommen, dass ein Defekt erst erkannt wird, wenn die Luftversorgungsanlage bei einem tatsächlichen Betrieb unter den ungünstigsten möglichen Bedingungen längst als defekt klassifiziert worden wäre.If the maximum permissible lifting time or filling time of the pressure accumulator is exceeded in normal operation, the air supply system is identified as defective. In addition, if a defect is detected, the maximum accumulator filling threshold is reduced in order to avoid long continuous operation of the compressor. Accordingly, the compressor is operated more frequently for short periods of time, so that overheating of the compressor is avoided. With the previous method, an early detection of the deterioration in the delivery capacity of the compressor is not possible. Since the most unfavorable possible conditions are generally only very rarely present during operation, it can happen that a defect is only detected when the air supply system would have long since been classified as defective if it had actually been operated under the most unfavorable possible conditions.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Überwachung der Luftversorgungsanlage vorzuschlagen, welches eine frühzeitige Erkennung einer Veränderung, insbesondere einer Verschlechterung, der Förderleistung eines Kompressors einer Luftversorgungsanlage ermöglicht.It is an object of the present invention to propose a method and a device for monitoring the air supply system, which allows early detection of a change, in particular a deterioration, in the delivery capacity of a compressor of an air supply system.

BESCHREIBUNG DER ERFINDUNGDESCRIPTION OF THE INVENTION

Diese Aufgabe wird durch das in Anspruch 1 beschriebene Verfahren, die in Anspruch 5 beschriebene Vorrichtung, die in Anspruch 6 beschriebene Luftversorgungsanlage, das in Anspruch 7 beschriebene Kraftfahrzeug, das in Anspruch 8 beschriebene Computerprogrammprodukt sowie das in Anspruch 9 beschriebene computerlesbare Medium gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterentwicklungen sind in den jeweiligen abhängigen Ansprüchen beschrieben.This object is achieved by the method described in claim 1, the device described in claim 5, the air supply system described in claim 6, the motor vehicle described in claim 7, the computer program product described in claim 8 and the computer-readable medium described in claim 9. Advantageous refinements and further developments are described in the respective dependent claims.

Zur Lösung der Aufgabe wird ein Verfahren zur Erkennung einer Veränderung, insbesondere einer Verschlechterung, der Förderleistung eines Kompressors einer Luftversorgungsanlage eines Kraftfahrzeugs vorgeschlagen. Die Luftversorgungsanlage umfasst neben dem Kompressor eine Steuereinrichtung und einen Druckspeicher. Der Kompressor, der Druckspeicher und die mindestens eine Luftfeder sind jeweils über Druckleitungen und durch die Steuereinrichtung steuerbare Ventile mit einer mit einem Drucksensor verbundene Druckverteilschiene verbunden. Das Verfahren umfasst zunächst das Schließen der steuerbaren Ventile zu allen an die Druckverteilschiene angeschlossenen Komponenten der Luftversorgungsanlage, sofern diese nicht bereits geschlossen sind. Anschließend wird die Druckverteilschiene zur Umgebungsatmosphäre entlüftet, bspw. durch Öffnen eines dafür vorgesehenen Entlüftungsventils oder durch Öffnen des steuerbaren Ventils, über welches der Kompressor mit Druckverteilschiene verbunden ist, wobei der Kompressor nicht betrieben wird. Bei der zweiten Alternative wird demnach die Druckverteilschiene über den Kompressor zur Umgebungsatmosphäre hin entlüftet. Nun wird der Druck in der Druckverteilschiene, der nun dem Luftdruck der Umgebungsatmosphäre entspricht, mit dem mit der Druckverteilschiene verbundenen Drucksensor gemessen. Anschließend wird der Kompressor für einen vorbestimmten Zeitraum betrieben, und der durch den Betrieb des Kompressors in der Druckverteilschiene aufgebaute Druck wird erneut gemessen. Der nach dem Betrieb des Kompressors aufgebaute Druck kann mit einem in einem Kennfeld für den zuvor gemessenen Umgebungsdruck hinterlegten Wert verglichen werden, welcher den für diesen Umgebungsdruck und die Betriebszeit des Kompressors mindestens zu erreichenden Druck darstellt. Wenn der Mindestdruck nicht erreicht wird, wird ein einen Fehler repräsentierendes Signal ausgegeben. Alternativ kann nach dem Messen des Umgebungsdrucks der Fahrzeugaufbau mittels der Luftfederung um eine bestimmte Distanz angehoben werden, und die für das Anheben benötigte Zeit gemessen werden. Diese Zeit kann dann mit einem in einem Kennfeld für den zuvor gemessenen Umgebungsdruck hinterlegten Wert verglichen werden, welcher die für diesen Umgebungsdruck und die bestimmte Distanz zulässige Höchstzeit darstellt. In einer anderen Alternative wird der Gradient des Druckanstiegs bzw. der Förderleistung während des Betriebs des Kompressors ermittelt und mit einem aus einem Kennfeld ausgelesenen Wert für den zuvor ermittelten Umgebungsdruck verglichen. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird demnach ein Vergleich der Ist-Förderleistung des Kompressors mit einer minimalen Soll-Förderleistung bei einem jeweiligen Umgebungsdruck durchgeführt.To solve the problem, a method for detecting a change, in particular a deterioration, in the delivery rate of a compressor of an air supply system of a motor vehicle is proposed. In addition to the compressor, the air supply system includes a control device and a pressure accumulator. The compressor, the pressure accumulator and the at least one air spring are each connected to a pressure distribution rail connected to a pressure sensor via pressure lines and valves that can be controlled by the control device. The method initially includes the closing of the controllable valves for all components of the air supply system connected to the pressure distribution rail, provided these are not already closed. The pressure distribution rail is then vented to the ambient atmosphere, for example by opening a vent valve provided for this purpose or by opening the controllable valve via which the compressor is connected to the pressure distribution rail, with the compressor not being operated. In the second alternative, the pressure distribution rail is vented to the ambient atmosphere via the compressor. Now the pressure in the pressure distribution bar, which now corresponds to the air pressure of the ambient atmosphere, is measured with the pressure sensor connected to the pressure distribution bar. The compressor is then operated for a predetermined period of time and the pressure built up in the pressure distribution rail by the operation of the compressor is measured again. The pressure built up after the operation of the compressor can be compared with a value stored in a characteristic map for the previously measured ambient pressure, which value represents the minimum pressure to be reached for this ambient pressure and the operating time of the compressor. If the minimum pressure is not reached, a signal representing an error is output. Alternatively, after measuring the ambient pressure, the vehicle body can be raised by a certain distance by means of the air suspension, and the time required for the raising can be measured. This time can then be compared with a value stored in a characteristic map for the previously measured ambient pressure, which value represents the maximum time permissible for this ambient pressure and the specific distance. In another alternative, the gradient of the pressure increase or the delivery rate is determined during the operation of the compressor and compared with a value read from a characteristic map for the previously determined ambient pressure. In the method according to the invention, the actual delivery rate of the compressor is compared with a minimum setpoint delivery rate at a particular ambient pressure.

Es ist bei allen Alternativen möglich, einem geringeren Umgebungsdruck einen geringeren maximalen Druck im Druckspeicher zuzuordnen, wodurch unnötig lange Betriebszeit des Kompressors vermieden werden kann.With all alternatives, it is possible to assign a lower maximum pressure in the pressure accumulator to a lower ambient pressure, as a result of which an unnecessarily long operating time of the compressor can be avoided.

Alle Alternativen des erfindungsgemäßen Verfahrens erlauben es, bereits frühzeitig einen Abfall der Förderleistung des Kompressors der Luftversorgungsanlage unterhalb eines spezifizierten Mindestwerts zu erkennen, der sonst nur bei einem Betrieb bei den ungünstigsten Bedingungen erkennbar wäre, um diesen Abfall der Förderleistung rechtzeitig anzuzeigen.All alternatives of the method according to the invention allow early detection of a drop in the capacity of the compressor of the air supply system below a specified minimum value, which otherwise only detects operation under the most unfavorable conditions bar would be in order to display this drop in delivery capacity in good time.

Das Verfahren kann zyklisch in vorbestimmten Zeitabständen ausgeführt werden, um eine schleichende Veränderung der Förderleistung des Kompressors zu erkennen. Es ist allerdings auch möglich, das Verfahren in Antwort auf ein Auslösesignal auszuführen. Ein entsprechendes Auslösesignal kann bspw. bei jedem Start des Fahrzeugs oder bei jeder Inbetriebnahme des Kompressors, um den Druckspeicher wieder zu füllen, erzeugt werden.The method can be carried out cyclically at predetermined time intervals in order to detect a gradual change in the capacity of the compressor. However, it is also possible to carry out the method in response to a trigger signal. A corresponding triggering signal can be generated, for example, each time the vehicle is started or each time the compressor is started up in order to refill the pressure accumulator.

Bei einer oder mehreren Ausgestaltungen des Verfahrens wird bei jeder Ausführung des Verfahrens ein die Förderleistung des Kompressors repräsentierender Wert bestimmt und gespeichert, bspw. in dem Steuergerät der Luftversorgungsanlage. Vorzugsweise wird auch ein Zeitpunkt der Ausführung des Verfahrens gespeichert. Aus mehreren die Förderleistung des Kompressors repräsentierenden gespeicherten Werten kann ein Trend ermittelt werden. Anhand des Trends kann ein Zeitpunkt ermittelt werden, zu welchem die Förderleistung des Kompressors mit hoher Wahrscheinlichkeit nicht mehr die Mindestanforderungen erfüllen wird. Der ermittelte Zeitpunkt kann einem Nutzer des Fahrzeugs angezeigt werden, so dass rechtzeitig eine Reparatur oder Wartung geplant werden kann.In one or more configurations of the method, a value representing the pumping capacity of the compressor is determined and stored each time the method is executed, for example in the control unit of the air supply system. A point in time at which the method was carried out is preferably also stored. A trend can be determined from a number of stored values representing the delivery capacity of the compressor. The trend can be used to determine a point in time at which the pump capacity of the compressor will most likely no longer meet the minimum requirements. The time determined can be displayed to a user of the vehicle, so that repair or maintenance can be planned in good time.

Ein erfindungsgemäßes Steuergerät einer Luftversorgungsanlage eines Kraftfahrzeugs umfasst einen Mikroprozessor, flüchtigen und nichtflüchtigen Speicher sowie ein oder mehrere Steuerausgänge bzw. Sensoreingänge zur Ansteuerung von Ventilen bzw. zur Erfassung von Sensormesswerten, bspw. Druckmesswerten oder einer Hebehöhe des Fahrzeugaufbaus, welche über eine oder mehrere Datenleitungen oder -busse kommunikativ miteinander verbunden sind. Der nichtflüchtige Speicher speichert daraus abrufbare Computerprogramminstruktionen, welche, wenn sie von dem Prozessor in dem flüchtigen Speicher ausgeführt werden, das Steuergerät dazu einrichten, eine Luftversorgungsanlage zur Ausführung einer oder mehrerer Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens anzusteuern.A control unit according to the invention for an air supply system of a motor vehicle includes a microprocessor, volatile and non-volatile memory and one or more control outputs or sensor inputs for controlling valves or for acquiring sensor measured values, e.g. measured pressure values or a lifting height of the vehicle body, which is transmitted via one or more data lines or -buses are communicatively connected to each other. The non-volatile memory stores therefrom retrievable computer program instructions which, when they are executed by the processor in the volatile memory, set up the control unit to control an air supply system for executing one or more configurations of the method according to the invention.

Eine erfindungsgemäße Luftversorgungsanlage eines Luftfedersystems eines Fahrzeugs umfasst einen Kompressor, einen Druckspeicher und mindestens eine zu einer Luftfeder führende Druckleitung. Kompressor, Druckspeicher und die mindestens eine Druckleitung sind über durch eine erfindungsgemäße Steuereinrichtung steuerbare Ventile an eine mit einem Drucksensor verbundene Druckverteilschiene angeschlossen. Die erfindungsgemäße Steuereinrichtung ist dazu eingerichtet, die Luftversorgungsanlage zur Durchführung einer oder mehrerer Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens anzusteuern.An air supply system according to the invention of an air spring system of a vehicle comprises a compressor, a pressure accumulator and at least one pressure line leading to an air spring. Compressor, pressure accumulator and the at least one pressure line are connected to a pressure distribution rail connected to a pressure sensor via valves that can be controlled by a control device according to the invention. The control device according to the invention is set up to control the air supply system in order to carry out one or more configurations of the method according to the invention.

Ein das erfindungsgemäße Verfahren implementierendes Computerprogrammprodukt enthält Befehle, die bei der Ausführung durch einen Computer diesen dazu veranlassen, eine mit Steuerausgängen und Signaleingängen des Computers verbundene Luftversorgungsanlage zur Durchführung einer oder mehrerer Ausgestaltungen und Weiterentwicklungen des oben beschriebenen Verfahrens anzusteuern.A computer program product implementing the method according to the invention contains instructions which, when executed by a computer, cause the computer to control an air supply system connected to control outputs and signal inputs of the computer in order to carry out one or more configurations and further developments of the method described above.

Das Computerprogrammprodukt kann auf einem computerlesbaren Medium bzw. Datenträger gespeichert sein. Das Medium bzw. der Datenträger kann physisch verkörpert sein, bspw. als Festplatte, CD, DVD, Flash-Speicher oder dergleichen, das Medium bzw. der Datenträger kann aber auch ein moduliertes elektrisches, elektromagnetisches oder optisches Signal umfassen, das von einem Computer mittels eines entsprechenden Empfängers empfangen und in dem Speicher des Computers gespeichert werden kann.The computer program product can be stored on a computer-readable medium or data carrier. The medium or data carrier can be physically embodied, e.g. as a hard disk, CD, DVD, flash memory or the like, but the medium or data carrier can also comprise a modulated electrical, electromagnetic or optical signal which can be transmitted by a computer using of an appropriate receiver and can be stored in the memory of the computer.

Figurenlistecharacter list

Im Folgenden wird die Erfindung mit Bezug auf die Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigt

  • 1 ein schematisches Blockschaltbild einer exemplarischen erfindungsgemäßen Luftversorgungsanlage eines Kraftfahrzeugs mit damit verbundenen Luftfedern,
  • 2 ein Flussdiagramm eines exemplarischen erfindungsgemäßen Verfahrens zur Erkennung einer Veränderung der Förderleistung eines Kompressors einer Luftversorgungsanlage eines Kraftfahrzeugs, und
  • 3 ein schematisches Blockschaltbild eines exemplarischen Steuergeräts zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
In the following the invention is described with reference to the drawing. In the drawing shows
  • 1 a schematic block diagram of an exemplary air supply system according to the invention of a motor vehicle with associated air springs,
  • 2 a flow chart of an exemplary method according to the invention for detecting a change in the capacity of a compressor of an air supply system of a motor vehicle, and
  • 3 a schematic block diagram of an exemplary control unit for carrying out the method according to the invention.

In den Figuren sind gleiche oder ähnliche Elemente mit denselben Bezugszeichen referenziert.In the figures, identical or similar elements are referenced with the same reference symbols.

BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSBEISPIELENDESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS

1 zeigt ein schematisches Blockschaltbild einer exemplarischen erfindungsgemäßen Luftversorgungsanlage 200 eines Kraftfahrzeugs mit damit verbundenen Luftfedern 208-1, 208-2, 208-3, 208-4. Die Komponenten der Luftversorgungsanlage 200 sind in dem gestrichelt gezeichneten Rechteck angeordnet. Ein Kompressor 202 ist über ein steuerbares Ventil 212-5 mit einer Druckverteilschiene 216 verbunden, mit welcher auch ein Drucksensor 214 verbunden ist. Von der Druckverteilschiene 216 gehen über steuerbare Ventile 212-1, 212-3, 212-4 und 212-6 Druckleitungen 210-1, 210-2, 210-3 und 210-4 zu den Luftfedern 208-1, 208-2, 208-3 und 208-4 ab. Ein Druckspeicher 206 ist über ein steuerbares Ventil 212-2 mit der Druckverteilschiene 216 verbunden. Eine Steuereinrichtung 204 ist über nicht näher bezeichnete Sensor- und Steuerleitungen mit den steuerbaren Ventilen 212-1, 212-2, 212-3, 212-4, 212-5 und 212-6, dem Kompressor 202 und dem Drucksensor 214 verbunden. 1 shows a schematic block diagram of an exemplary air supply system 200 according to the invention of a motor vehicle with air springs 208-1, 208-2, 208-3, 208-4 connected thereto. The components of the air supply system 200 are arranged in the rectangle drawn with dashed lines. A compressor 202 is connected via a controllable valve 212-5 to a pressure distribution rail 216, to which a pressure sensor 214 is also connected. From the pressure distribution bar 216 go via controllable valves 212-1, 212-3, 212-4 and 212-6 pressure lines 210-1, 210-2, 210-3 and 210-4 to the air springs 208-1, 208-2, 208-3 and 208-4 onwards. A pressure accumulator 206 is connected to the pressure distribution rail 216 via a controllable valve 212-2. A control device 204 is connected to the controllable valves 212-1, 212-2, 212-3, 212-4, 212-5 and 212-6, the compressor 202 and the pressure sensor 214 via sensor and control lines which are not designated in any more detail.

2 zeigt ein Flussdiagramm eines exemplarischen erfindungsgemäßen Verfahrens 100 zur Erkennung einer Veränderung der Förderleistung eines Kompressors 202 einer mit Bezug auf 1 beispielhaft beschriebenen Luftversorgungsanlage 200 eines Kraftfahrzeugs. In Schritt 102 werden die steuerbaren Ventile 212-1, 212-2, 212-3, 212-4, 212-5 und 212-6 geschlossen, sofern sie noch nicht geschlossen waren. In Schritt 104 wird die Druckverteilschiene 216 zur Umgebungsatmosphäre hin entlüftet, bspw. durch Öffnen eines dafür vorgesehenen Entlüftungsventils oder durch Öffnen des Ventils 212-5 zum Kompressor 202, ohne dass der Kompressor dabei betrieben wird. In Schritt 106 wird der Umgebungsdruck in der nunmehr entlüfteten und mit der Umgebung fluidisch verbundenen Druckverteilschiene 216 gemessen und zumindest vorübergehend gespeichert. Im anschließenden Schritt 108 wird der Kompressor 202 für einen vorbestimmten Zeitraum betrieben, oder alternativ wird das Fahrzeug mittels mindestens einer Luftfeder um eine bestimmte Distanz angehoben. Anschließend wird in Schritt 110 der durch den Betrieb des Kompressors 202 in der Druckverteilschiene 216 aufgebaute Druck gemessen bzw. die für das Anheben des Fahrzeugs um die bestimmte Distanz benötigte Zeit gemessen. In Schritt 112 wird der durch den Betrieb des Kompressors 202 in der Druckverteilschiene 216 aufgebaute Druck mit einem aus einem Kennfeld ausgelesenen Wert verglichen, welcher einem für die Betriebszeit bei dem zuvor gemessenen Umgebungsdruck erwarteten Mindestdruck in der Druckverteilschiene 216 entspricht. Sofern alternativ die Zeit für das Anheben des Fahrzeugs um eine bestimmte Distanz gemessen wurde, wird diese Zeit mit einem aus einem Kennfeld ausgelesenen Wert verglichen, welcher einer bei dem gemessenen Umgebungsdruck für die bestimmte Distanz höchstzulässigen Hebezeit entspricht. Falls der Mindestdruck erreicht oder überschritten wurde bzw. die höchstzulässige Hebezeit unterschritten wurde, „ja“-Zweig von Schritt 112, wird das Verfahren beendet. Anderenfalls, „nein“-Zweig von Schritt 112, wird in Schritt 114 ein einen Fehler signalisierendes Signal ausgegeben und ggf. in einem Fehlerspeicher gespeichert, bevor das Verfahren beendet wird. 2 shows a flowchart of an exemplary method 100 according to the invention for detecting a change in the delivery capacity of a compressor 202 with reference to FIG 1 exemplary described air supply system 200 of a motor vehicle. In step 102 the controllable valves 212-1, 212-2, 212-3, 212-4, 212-5 and 212-6 are closed if they were not already closed. In step 104, the pressure distribution rail 216 is vented to the ambient atmosphere, for example by opening a vent valve provided for this purpose or by opening the valve 212-5 to the compressor 202, without the compressor being operated in the process. In step 106, the ambient pressure in the pressure distribution rail 216, which is now vented and fluidically connected to the environment, is measured and at least temporarily stored. In the subsequent step 108, the compressor 202 is operated for a predetermined period of time, or alternatively the vehicle is raised by at least one air spring by a certain distance. Then, in step 110, the pressure built up in the pressure distribution rail 216 by the operation of the compressor 202 is measured, or the time required for the vehicle to be raised by the specific distance is measured. In step 112, the pressure built up in the pressure distribution rail 216 as a result of the operation of the compressor 202 is compared with a value read from a characteristic map, which corresponds to a minimum pressure in the pressure distribution rail 216 expected for the operating time at the previously measured ambient pressure. Alternatively, if the time for raising the vehicle by a specific distance was measured, this time is compared with a value read from a characteristic map, which corresponds to a maximum permissible raising time for the specific distance given the measured ambient pressure. If the minimum pressure has been reached or exceeded or the maximum permissible lifting time has not been reached, "yes" branch of step 112, the method is terminated. Otherwise, "no" branch of step 112, a signal signaling an error is output in step 114 and possibly stored in an error memory before the method is ended.

Dabei können in Schritt 116 optional vor dem Beenden die Betriebsdauer und die erreichte Druckerhöhung bzw. die benötigte Zeit für das Anheben des Fahrzeugs zusammen mit dem Umgebungsdruck für eine weitere Auswertung gespeichert werden.In step 116, the operating time and the pressure increase achieved or the time required for raising the vehicle together with the ambient pressure can optionally be stored for further evaluation in step 116 before the end.

3 zeigt ein schematisches Blockschaltbild eines exemplarischen Steuergeräts 204 zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens 100. Ein Mikroprozessor 2042, flüchtiger Speicher 2044, nichtflüchtiger Speicher 2046 und Steuerausgänge bzw. Sensoreingänge 2048 sind über eine oder mehrere Datenleitungen bzw. -busse 2050 kommunikativ miteinander verbunden. Der nichtflüchtige Speicher 2046 enthält Computerprogramminstruktionen welche, wenn sie von dem Mikroprozessor 2042 in dem flüchtigen Speicher 2044 ausgeführt werden, das Steuergerät 204 dazu einrichten, eine Luftversorgungsanlage zur Ausführung eine oder mehrere Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens auszuführen. 3 shows a schematic block diagram of an exemplary control device 204 for carrying out the method 100 according to the invention. The non-volatile memory 2046 contains computer program instructions which, when executed by the microprocessor 2042 in the volatile memory 2044, enable the controller 204 to execute an air supply system for carrying out one or more aspects of the method according to the invention.

Claims (9)

Verfahren (100) zur Erkennung einer Veränderung der Förderleistung eines Kompressors (202) einer Luftversorgungsanlage (200) eines Kraftfahrzeugs, wobei die Luftversorgungsanlage (200) einen Druckspeicher (206) und mindestens eine zu einer Luftfeder (208-1 , 208-2, 208-3, 208-4) führende Druckleitung (210-1, 210-2, 210-3, 210-4) umfasst, welche, wie der Kompressor (202), jeweils über durch eine Steuereinrichtung (204) der Luftversorgungsanlage (200) steuerbare Ventile (212-1, 212-2, 212-3, 212-4, 212-5, 212-6) an eine mit einem Drucksensor (214) verbundene Druckverteilschiene (216) angeschlossen sind, wobei das Verfahren (100) umfasst: - Schließen (102) der steuerbaren Ventile (212-1, 212-2, 212-3, 212-4, 212-5, 212-6) zu den Luftfedern (208-1, 208-2, 208-3, 208-4), dem Kompressor (202) und dem Druckspeicher (206), - Entlüften (104) der Druckverteilschiene (216) zur Umgebungsatmosphäre, - Messen (106) des Umgebungsdrucks in der entlüfteten Druckverteilschiene (216) mittels des Drucksensors (214), und zumindest vorübergehendes Speichern des gemessenen Umgebungsdrucks, - Betreiben (108) des Kompressors (202) für einen vorbestimmten Zeitraum oder Anheben des Kraftfahrzeugs mittels der mindestens einen Luftfeder (208-1, 208-2, 208-3, 208-4) um eine bestimmte Distanz, - Messen (110) des durch den Betrieb des Kompressors (202) in der Druckverteilschiene (216) aufgebauten Drucks oder der für das Anheben um die bestimmte Distanz benötigten Zeit, - Vergleichen (112) des gemessenen, durch den Betrieb des Kompressors (202) in der Druckverteilschiene (216) aufgebauten Drucks oder der gemessenen Zeit mit einem aus einem Speicher (2046) ausgelesenen Wert eines Kennfelds, der einem für die Betriebszeit des Kompressors (202) bei dem gemessenen Umgebungsdruck erwarteten Mindestdruck in der Druckverteilschiene (216) oder einer bei dem gemessenen Umgebungsdruck für die bestimmte Distanz höchstzulässigen Hebezeit entspricht, und - Ausgeben (114) eines einen Fehler repräsentierenden Signals, wenn der gemessene, durch den Betrieb des Kompressors (202) aufgebaute Druck geringer oder die Hebezeit länger ist als der aus dem Speicher (2046) ausgelesene Wert.Method (100) for detecting a change in the delivery rate of a compressor (202) of an air supply system (200) of a motor vehicle, the air supply system (200) having a pressure accumulator (206) and at least one to an air spring (208-1, 208-2, 208 -3, 208-4) leading pressure line (210-1, 210-2, 210-3, 210-4) which, like the compressor (202), is controlled by a control device (204) of the air supply system (200) controllable valves (212-1, 212-2, 212-3, 212-4, 212-5, 212-6) are connected to a pressure distribution rail (216) connected to a pressure sensor (214), the method (100) comprising : - Closing (102) of the controllable valves (212-1, 212-2, 212-3, 212-4, 212-5, 212-6) to the air springs (208-1, 208-2, 208-3, 208-4), the compressor (202) and the pressure accumulator (206), - venting (104) the pressure distribution rail (216) to the ambient atmosphere, - measuring (106) the ambient pressure in the vented pressure distribution rail (216) by means of the pressure sensor sensors (214), and at least temporarily storing the measured ambient pressure, - operating (108) the compressor (202) for a predetermined period of time or raising the motor vehicle by means of the at least one air spring (208-1, 208-2, 208-3, 208 -4) by a specific distance, - measuring (110) the pressure built up in the pressure distribution rail (216) by the operation of the compressor (202) or the time required for lifting by the specific distance, - comparing (112) the measured, through the operation of the compressor (202) in the pressure distribution rail (216) built up pressure or the measured time with a memory (2046) the value read from a characteristic map which corresponds to a minimum pressure in the pressure distribution rail (216) expected for the operating time of the compressor (202) at the measured ambient pressure or a maximum permissible lifting time for the specific distance at the measured ambient pressure, and - outputting (114) an error signal representing when the measured pressure built up by the operation of the compressor (202) is lower or the lift time is longer than the value read from the memory (2046). Verfahren (100) nach Anspruch 1, wobei das Entlüften (104) der Druckverteilschiene (216) zur Umgebungsatmosphäre das Öffnen des Ventils (212-5) umfasst, über welches der Kompressor (202) mit der Druckverteilschiene (216) verbunden ist, wobei der Kompressor (202) nicht betrieben wird.Method (100) according to claim 1 , wherein the venting (104) of the pressure distribution rail (216) to the ambient atmosphere comprises opening the valve (212-5) via which the compressor (202) is connected to the pressure distribution rail (216), the compressor (202) not being operated . Verfahren (100) nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Verfahren zyklisch in vorbestimmten Zeitabständen oder nach einem Auslösesignal durchgeführt wird.Method (100) according to claim 1 or 2 , The method being carried out cyclically at predetermined time intervals or after a trigger signal. Verfahren (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei nach jeder Ausführung des Verfahrens ein eine Förderleistung des Kompressors (202) repräsentierender Wert bestimmt und gespeichert wird, und aus mehreren die Förderleistung des Kompressors (202) repräsentierenden gespeicherten Werten ein Trend ermittelt wird, anhand welchem ein Zeitpunkt ermittelt wird, zu welchem die Förderleistung des Kompressors (202) mit hoher Wahrscheinlichkeit nicht mehr eine Mindestanforderung erfüllen wird.Method (100) according to any one of Claims 1 until 3 , wherein after each execution of the method, a value representing a delivery rate of the compressor (202) is determined and stored, and a trend is determined from a plurality of stored values representing the delivery rate of the compressor (202), on the basis of which a point in time is determined at which the Delivery capacity of the compressor (202) will no longer meet a minimum requirement with a high degree of probability. Steuereinrichtung (204) einer Luftversorgungsanlage (200) eines Kraftfahrzeugs mit einem Mikroprozessor (2042), flüchtigem (2044) und nichtflüchtigem (2046) Speicher und einem oder mehreren Steuerausgängen (2048) zur Ansteuerung von Ventilen (212-1, 212-2, 212-3, 212-4, 212-5, 212-6) oder einem mehreren Sensoreingängen (2048) zur Erfassung von Sensormesswerten, wobei der nichtflüchtige Speicher (2046) Computerprogramminstruktionen abrufbar speichert welche, wenn sie von dem Mikroprozessor (2042) in dem flüchtigen Speicher (2044) ausgeführt werden, das Steuergerät (204) dazu einrichten, eine Luftversorgungsanlage (200) zur Ausführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4 anzusteuern.Control device (204) of an air supply system (200) of a motor vehicle with a microprocessor (2042), volatile (2044) and non-volatile (2046) memory and one or more control outputs (2048) for controlling valves (212-1, 212-2, 212 -3, 212-4, 212-5, 212-6) or a plurality of sensor inputs (2048) for acquiring sensor readings, wherein the non-volatile memory (2046) retrievably stores computer program instructions which, when loaded by the microprocessor (2042) in the volatile Memory (2044) are executed, set up the control unit (204) to an air supply system (200) for performing a method according to one of Claims 1 until 4 head for. Luftversorgungsanlage (200) eines Luftfedersystems eines Fahrzeugs mit einem Kompressor (202), einem Druckspeicher (216) und mindestens einer zu einer Luftfeder (208-1, 208-2, 208-3, 208-4) führenden Druckleitung (210-1, 210-2, 210-3, 210-4), welche jeweils über durch eine Steuereinrichtung (204) steuerbare Ventile (212-1, 212-2, 212-3, 212-4, 212-5, 212-6) an eine mit einem Drucksensor (214) verbundene Druckverteilschiene (216) angeschlossen sind, wobei die Luftversorgungsanlage (200) eine Steuereinrichtung (204) nach Anspruch 5 umfasst und dazu eingerichtet ist, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4 auszuführen.Air supply system (200) of an air spring system of a vehicle with a compressor (202), a pressure accumulator (216) and at least one pressure line (210-1) leading to an air spring (208-1, 208-2, 208-3, 208-4), 210-2, 210-3, 210-4), which each have valves (212-1, 212-2, 212-3, 212-4, 212-5, 212-6) that can be controlled by a control device (204). a pressure distribution rail (216) connected to a pressure sensor (214), the air supply system (200) having a control device (204). claim 5 comprises and is adapted to a method according to one of Claims 1 until 4 to execute. Kraftfahrzeug mit einem Fahrwerk mit Luftfedern (208-1, 208-2, 208-3, 208-4) und einer Luftversorgungsanlage (200) nach Anspruch 6, deren Steuergerät (204) dazu eingerichtet ist, ein Verfahren (100) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4 auszuführen.Motor vehicle with a chassis with air springs (208-1, 208-2, 208-3, 208-4) and an air supply system (200). claim 6 , whose control unit (204) is set up to perform a method (100) according to one or more of Claims 1 until 4 to execute. Computerprogrammprodukt umfassend Befehle, die bei der Ausführung des Programms durch einen Computer diesen veranlassen, eine mit Steuerausgängen und Signaleingängen des Computers verbundene Luftversorgungsanlage (200) zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4 anzusteuern.Computer program product comprising instructions which, when the program is executed by a computer, cause the computer to use an air supply system (200) connected to control outputs and signal inputs of the computer in order to carry out the method according to one or more of Claims 1 until 4 head for. Computerlesbares Medium, auf dem das Computerprogrammprodukt nach Anspruch 8 gespeichert ist.Computer-readable medium on which the computer program product claim 8 is saved.
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