DE102023100523A1 - Air suspension system and method for its operation and monitoring - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Luftfedersystem und ein Verfahren zum Betrieb und zur Überwachung einer Luftfedereinheit, umfassend eine Luftfedereinheit und eine Steuereinheit, wobei die Luftfedereinheit zusätzlich zu einer Fahrzeugfederung oder als Fahrzeugfederung im Fahrwerk eines Fahrzeuges verbaut ist, wobei die Steuereinheit einen Speicher und eine Signaleinheit und einen Prozessor aufweist, wobei die Signaleinheit zum Empfang und Senden von Sensordaten und von Steuersignalen ausgelegt ist, wobei der Prozessor dafür ausgelegt ist, Sensordaten und/oder Steuersignale, sowie im Speicher gespeicherte Parameter zu verarbeiten und aus diesen Steuersignale zu erzeugen, wobei die Steuersignale zur Ansteuerung einer Ventileinheit und/oder zur Ausgabe an einer Zustandsanzeige vorgesehen sind.The present invention relates to an air spring system and a method for operating and monitoring an air spring unit, comprising an air spring unit and a control unit, wherein the air spring unit is installed in addition to a vehicle suspension or as a vehicle suspension in the chassis of a vehicle, wherein the control unit has a memory and a signal unit and a processor, wherein the signal unit is designed to receive and send sensor data and control signals, wherein the processor is designed to process sensor data and/or control signals, as well as parameters stored in the memory and to generate control signals from these, wherein the control signals are provided for controlling a valve unit and/or for output to a status display.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Luftfedersystem zum Einsatz in einem Kraftfahrzeug sowie ein Verfahren zu dessen Betrieb und Überwachung.The present invention relates to an air spring system for use in a motor vehicle and a method for its operation and monitoring.
Luftfedersysteme zum Einsatz in Kraftfahrzeugen sind aus dem Stand der Technik bereits bekannt. Dabei werden Luftfedern zwischen beweglichen Teilen eines Fahrwerkes eines Kraftfahrzeuges, beispielsweise einem Lenker und dem Rahmen, angeordnet und führen dort eine abfedernde und schwingungsdämpfende Funktion aus. Bei den aus dem Stand der Technik bekannten Luftfedersystemen besteht häufig das Problem, dass Feuchtigkeit im Luftfedersystem insbesondere im Winter das Korrodieren oder Festfrieren von Stellgliedern des Luftfedersystems verursacht. Üblicherweise wird daher ein großer Aufwand zur Regulierung der im Luftfedersystem befindlichen Feuchtigkeit betrieben, um die Betriebssicherheit der Luftfeder gewährleisten zu können. Insbesondere sind bei aus dem Stand der Technik bekannten Luftfedern zusätzliche Heizungssysteme oder Lufttrocknungssysteme erforderlich, um ein Einfrieren feuchter Stellglieder in der pneumatischen Regelung der Luftfedern zu verhindern. Weiterhin bestehen nach wie vor Defizite bei der betriebssicheren Regelung der bekannten Luftfedersysteme und es ist ein hoher Aufwand erforderlich, um abhängig vom Betriebszustand des Fahrzeuges bestimmte Funktionen der Luftfedersteuerung zu erlauben oder zu unterbinden. Hierfür ist wiederum eine Vielzahl von Sensoren und Steuergliedern erforderlich, wodurch die Komplexität der aus dem Stand der Technik bekannten Luftfedersysteme sehr hoch ist und auch das Gewicht durch die Vielzahl an nötigen Verkabelungen sehr hoch ausfällt.Air spring systems for use in motor vehicles are already known from the state of the art. Air springs are arranged between moving parts of a motor vehicle chassis, for example a handlebar and the frame, where they perform a cushioning and vibration-damping function. The air spring systems known from the state of the art often have the problem that moisture in the air spring system causes actuators of the air spring system to corrode or freeze, particularly in winter. A great deal of effort is therefore usually made to regulate the moisture in the air spring system in order to be able to guarantee the operational reliability of the air spring. In particular, additional heating systems or air drying systems are required for air springs known from the state of the art in order to prevent damp actuators from freezing in the pneumatic control of the air springs. There are still deficits in the operationally reliable control of the known air spring systems and a great deal of effort is required to allow or prevent certain functions of the air spring control depending on the operating state of the vehicle. This in turn requires a large number of sensors and control elements, which makes the complexity of the air suspension systems known from the state of the art very high and also the weight is very high due to the large number of necessary wiring.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Luftfedersystem und ein Verfahren zum Betrieb und der Überwachung eines Luftfedersystems bereitzustellen, welches eine hohe Betriebssicherheit gewährleistet und dabei die Komplexität des Luftfedersystems möglichst niedrig hält.The object of the present invention is to provide an air spring system and a method for operating and monitoring an air spring system, which ensures a high level of operational reliability while keeping the complexity of the air spring system as low as possible.
Diese Aufgabe wird gelöst mit einem Luftfedersystem gemäß Anspruch 1, sowie einem Verfahren zum Betrieb eines Luftfedersystems gemäß einem der Ansprüche 11 und 13.This object is achieved with an air spring system according to
Erfindungsgemäß umfasst ein Luftfedersystem, eine Luftfedereinheit und eine Steuereinheit, wobei die Luftfedereinheit zusätzlich zu einer Fahrzeugfederung oder als Fahrzeugfederung im Fahrwerk eines Fahrzeuges verbaut ist, wobei die Steuereinheit einen Speicher und eine Signaleinheit und einen Prozessor aufweist, wobei die Signaleinheit zum Empfang und Senden von Sensordaten und von Steuersignalen ausgelegt ist, wobei der Prozessor dafür ausgelegt ist, Sensordaten und/oder Steuersignale, sowie im Speicher gespeicherte Parameter zu verarbeiten und aus diesen Steuersignale zu erzeugen, wobei die Steuersignale zur Ansteuerung einer Ventileinheit und/oder zur Ausgabe an einer Zustandsanzeige vorgesehen sind. Die Grundkomponenten des Luftfedersystems sind zum einen eine Luftfedereinheit, welche insbesondere die pneumatischen Betriebsmittel zum Befüllen und kontrollierten Entleeren der Luftfeder, sowie die Luftfeder und deren Abrollkolben und Befestigungsgeometrie selbst, umfasst. Zum anderen umfasst das Luftfedersystem eine Steuereinheit, welche zumindest einen Speicher, eine Signaleinheit und einen Prozessor aufweist und welche mit einer Zustandsanzeige in Verbindung steht, um Betriebsparameter des Luftfedersystems auszugeben und/oder um vorzugsweise Befehle eines Anwenders des Luftfedersystems zu empfangen. Weiterhin dienen die von der Steuereinheit erzeugten Steuersignale zur Ansteuerung einer Ventileinheit, welche insbesondere die Luftzufuhr und Luftabfuhr zum Luftfederbalg der Luftfedereinheit reguliert. Dabei regelt die Steuereinheit über die Ventileinheit den Druck im Luftfederbalg der Luftfedereinheit und stellt damit zum einen die Federcharakteristik der Fahrzeugfederung und zum anderen die Niveaulage, insbesondere das Höhenniveau des Rahmens relativ zum beweglichen Teil des Fahrwerkes, an welchem das Fahrzeugrad befestigt ist, ein. Um es der Steuereinheit zu ermöglichen, abhängig vom Fahrzeugzustand, insbesondere von der Beladung, von der Fahrtgeschwindigkeit und/oder weiteren im Bereich des Fahrwerks gemessenen Parametern, automatisch den richtigen Luftfederdruck einstellen zu können, sind im Speicher der Steuereinheit entsprechende Parameter hinterlegt, welche vom Prozessor der Steuereinheit mit den gemessenen Sensordaten verglichen werden, um hieraus entsprechende Steuersignale zu generieren. Um die entsprechenden Sensordaten zu empfangen, weist die Steuereinheit eine Signaleinheit auf, welche insbesondere eine Schnittstelle zur Datenverarbeitung von verschiedenen Messsignalen ist. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist das Luftfedersystem eine Zusatzluftfederung, welche zusätzlich zu einer serienmäßig in einem Fahrzeug verbauten Federung, zwischen den beweglichen Teilen des Fahrwerkes verbaut ist und insbesondere zumindest eine zusätzliche Abstützung bei hoher Beladung, oder eine kontrollierte Höhenänderung am Fahrwerk ermöglicht. Solche Zusatzluftfederungen werden üblicherweise in Wohnmobilen oder leichten Nutzkraftfahrzeugen eingesetzt, um dort die serienmäßigen Fahrwerke an ein höheres Fahrzeuggewicht anzupassen und insbesondere bestimmte Komforteinstellungen, wie Anheben oder Absenken und verbessertes Kurvenfahrtverhalten des Fahrzeuges, zu erreichen.According to the invention, an air spring system comprises an air spring unit and a control unit, wherein the air spring unit is installed in addition to a vehicle suspension or as a vehicle suspension in the chassis of a vehicle, wherein the control unit has a memory and a signal unit and a processor, wherein the signal unit is designed to receive and send sensor data and control signals, wherein the processor is designed to process sensor data and/or control signals, as well as parameters stored in the memory and to generate control signals from these, wherein the control signals are provided for controlling a valve unit and/or for output to a status display. The basic components of the air spring system are, on the one hand, an air spring unit, which in particular comprises the pneumatic operating means for filling and controlled emptying of the air spring, as well as the air spring and its rolling piston and fastening geometry itself. On the other hand, the air suspension system comprises a control unit which has at least one memory, a signal unit and a processor and which is connected to a status display in order to output operating parameters of the air suspension system and/or to preferably receive commands from a user of the air suspension system. Furthermore, the control signals generated by the control unit are used to control a valve unit which in particular regulates the air supply and air discharge to the air spring bellows of the air spring unit. The control unit regulates the pressure in the air spring bellows of the air spring unit via the valve unit and thus sets the spring characteristics of the vehicle suspension on the one hand and the level position, in particular the height level of the frame relative to the movable part of the chassis to which the vehicle wheel is attached. In order to enable the control unit to automatically set the correct air spring pressure depending on the vehicle condition, in particular the load, the driving speed and/or other parameters measured in the area of the chassis, corresponding parameters are stored in the memory of the control unit, which are compared by the processor of the control unit with the measured sensor data in order to generate corresponding control signals from this. In order to receive the corresponding sensor data, the control unit has a signal unit, which is in particular an interface for data processing of various measurement signals. In a particularly preferred embodiment, the air spring system is an additional air suspension which, in addition to a suspension installed as standard in a vehicle, is installed between the moving parts of the chassis and in particular enables at least additional support in the event of a high load or a controlled change in height on the chassis. Such additional air suspensions are usually used in mobile homes or light commercial vehicles in order to adapt the standard chassis to a higher vehicle weight and in particular to achieve certain comfort settings, such as raising or lowering and improved cornering behavior of the vehicle.
Besonders bevorzugt weist die Luftfedereinheit eine Ventileinheit mit zumindest einem Balgventil auf, wobei das Balgventil mittels einer Spule betätigt wird und ein Amperemeter vorgesehen ist, welches den elektrischen Strom in der Spule misst, wobei die Steuereinheit dazu ausgelegt ist, die Sensordaten des Amperemeters zu empfangen und aus diesen Sensordaten einen Einsatzzustand oder einen Fehlerzustand des Balgventils zu ermitteln. Die Ventileinheit weist zumindest ein Balgventil, vorzugsweise zumindest zwei Balgventile, auf, welche(s) den Strömungskanal in und aus der Luftfeder öffnen oder schließen. Üblicherweise werden solche Balgventile elektrisch geschaltet, d. h. eine Spule erzeugt bei Beaufschlagung mit einer Spannung ein Magnetfeld, welches wiederum einen Stellkörper mit Ventilkolben verlagert, um einen Strömungskanal zu öffnen oder zu schließen. Bei den aus dem Stand der Technik bekannten Ventileinheiten ist ein häufig auftretendes Problem, dass die zwangsläufig aus der Luft, mit welcher die Luftfeder betrieben wird, kondensierende Feuchtigkeit insbesondere bei winterlichen Außentemperaturen gefriert und damit das Balgventil blockiert. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung soll dabei zum einen die Einsatzfähigkeit des Balgventils überwacht werden und, falls ein Fehlerzustand festgestellt wird, über die ohnehin vorhandene Spule eine Aufheizung des Ventils vorgenommen werden, derart, dass insbesondere ein Einfrieren des Ventils rückgängig gemacht werden kann. Wesentlicher Aspekt dieser bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es also, dass keine zusätzliche Ventilheizung erforderlich ist, sondern dass die Spule eines Balgventils zum einen zur Bestimmung des Einsatzzustandes und zum anderen zur Beheizung des Balgventils eingesetzt wird. Zur Bestimmung, ob das Balgventil ordnungsgemäß arbeitet, wird insbesondere der zeitliche Verlauf der Stromstärke des durch die Spule des Balgventils fließenden Stromes durch ein Amperemeter ermittelt. Ein blockiertes Balgventil kann nicht nur durch Einfrieren verursacht sein, sondern es kann beispielsweise fehlende Schmierung und Korrosion ebenfalls dazu führen, dass ein Balgventil nicht schaltet. Um einen Stromstärkeverlauf festzustellen, welcher auf einen Fehlerzustand des Balgventils hindeutet, wird der zeitliche Verlauf bzw. der Anstieg der Stromstärke zwischengespeichert, wofür die Steuereinheit insbesondere den Speicher aufweist. So wird während eines Ventilschaltvorganges, d.h. während eine elektrische Spannung zur Beaufschlagung der Spule des Balgventils angeschaltet ist, durch die Steuereinheit eine Aufzeichnung der vom Amperemeter ermittelten Stromstärke veranlasst und diese im Speicher zwischengespeichert. Entspricht der Verlauf der Stromstärke über die Zeit nicht einem ebenfalls im Speicher zwischen gespeicherten Standardprofil eines Stromstärkeverlaufes, so stellt die Steuereinheit hierauf einen Fehlerzustand des Balgventils fest. Der Vorteil der vorliegenden Erfindung ist es, dass unabhängig von der Ursache der Blockade des Balgventils, dessen Fehlerzustand durch Überwachung des zeitlichen Verlaufes der Stromstärke in der Spule des Balgventils zuverlässig festgestellt werden kann. Außerdem sind zur Feststellung des Einsatz- oder Fehlerzustandes keine weiteren Sensoren in der Ventileinheit erforderlich. Sollte der Fehlerzustand festgestellt werden, so ist die Steuereinheit insbesondere dafür ausgelegt, zum einen eine Warnung an die Zustandsanzeige des Luftfedersystems, welche sich beispielsweise im Fahrerraum des Fahrzeuges oder auf einem mobilen Gerät befindet, auszugegeben. Zum anderen kann die Steuereinheit selbsttätig eine Heizspannung aktivieren, welcher eine elektrische Aufheizung der Spule und damit auch der umgebenden Bereiche des Balgventils erreicht. Insbesondere für den Fall, dass ein Einfrieren von im Balgventil befindliche Feuchtigkeit die Ursache für die Blockade des Balgventils ist, kann somit diese Blockade wieder gelöst werden.The air spring unit particularly preferably has a valve unit with at least one bellows valve, the bellows valve being actuated by means of a coil and an ammeter being provided which measures the electrical current in the coil, the control unit being designed to receive the sensor data from the ammeter and to determine an operating state or an error state of the bellows valve from this sensor data. The valve unit has at least one bellows valve, preferably at least two bellows valves, which open or close the flow channel in and out of the air spring. Such bellows valves are usually switched electrically, i.e. a coil generates a magnetic field when a voltage is applied, which in turn displaces an actuating body with a valve piston in order to open or close a flow channel. A frequently occurring problem with the valve units known from the prior art is that the moisture which inevitably condenses from the air with which the air spring is operated freezes, particularly in winter outside temperatures, and thus blocks the bellows valve. Within the scope of the present invention, the operational capability of the bellows valve is to be monitored and, if a fault condition is detected, the valve is to be heated up via the coil that is already present, in such a way that, in particular, freezing of the valve can be reversed. An essential aspect of this preferred embodiment of the present invention is therefore that no additional valve heating is required, but that the coil of a bellows valve is used, on the one hand, to determine the operational status and, on the other hand, to heat the bellows valve. To determine whether the bellows valve is working properly, the temporal progression of the current intensity of the current flowing through the coil of the bellows valve is determined in particular by an ammeter. A blocked bellows valve can not only be caused by freezing, but lack of lubrication and corrosion, for example, can also lead to a bellows valve not switching. In order to determine a current intensity progression that indicates a fault condition of the bellows valve, the temporal progression or the increase in the current intensity is temporarily stored, for which the control unit in particular has the memory. During a valve switching process, i.e. while an electrical voltage is switched on to actuate the coil of the bellows valve, the control unit records the current determined by the ammeter and stores this temporarily in memory. If the course of the current over time does not correspond to a standard profile of a current curve that is also temporarily stored in memory, the control unit then determines that the bellows valve is in a faulty state. The advantage of the present invention is that, regardless of the cause of the bellows valve being blocked, its faulty state can be reliably determined by monitoring the temporal course of the current in the coil of the bellows valve. In addition, no further sensors are required in the valve unit to determine the operation or faulty state. If the faulty state is determined, the control unit is designed in particular to issue a warning to the status display of the air suspension system, which can be located, for example, in the driver's compartment of the vehicle or on a mobile device. On the other hand, the control unit can automatically activate a heating voltage, which achieves electrical heating of the coil and thus also of the surrounding areas of the bellows valve. In particular, if freezing of moisture in the bellows valve is the cause of the bellows valve being blocked, this blockage can be released again.
Ferner bevorzugt ist die Steuereinheit dazu ausgelegt den Fehlerzustand festzustellen, wenn ein monotoner Verlauf des Stromes, der durch die Spule fließt, gemessen wird. Für den Fall, dass das Ventil normal schaltet, ergibt sich durch die Bewegung des Stellgliedes relativ zur Spule üblicherweise ein Knick in der Kurve des Stromstärkeverlaufes, welcher insbesondere durch die Selbstinduktion in der Spule entsteht. Im Fall, dass das Balgventil blockiert ist und sich nicht bewegen kann, dem Fehlerzustand also, fehlt dieser Knick in der Kurve des Stromstärkeverlaufes und es liegt ein sogenannter monotoner Verlauf der Stromstärke vor. Als weitere mögliche Anomalie des Stromverlaufes eines Balgventils kann beispielsweise eine nicht ansteigende Stromstärke definiert sein, welche auf einen Kurzschluss oder Kabelbruch hinweist.Furthermore, the control unit is preferably designed to determine the error state when a monotonic course of the current flowing through the coil is measured. In the event that the valve switches normally, the movement of the actuator relative to the coil usually results in a kink in the curve of the current intensity, which is caused in particular by the self-induction in the coil. In the event that the bellows valve is blocked and cannot move, i.e. the error state, this kink in the curve of the current intensity is missing and a so-called monotonic course of the current intensity is present. Another possible anomaly of the current characteristic of a bellows valve can be, for example, a non-increasing current intensity, which indicates a short circuit or cable break.
Insbesondere bevorzugt weist die Ventileinheit zumindest einen Temperatursensor auf, wobei die Steuereinheit dazu ausgelegt ist, die Sensordaten des Temperatursensors zu empfangen und diese mit im Speicher hinterlegten Daten zu vergleichen, wobei der Prozessor ausgelegt ist, nur bei Unterschreiten der im Speicher hinterlegten Temperatur eine Heizspannung zu aktivieren, welche in der Spule des Balgventils einen Heizstrom erzeugt. Zusätzlich zur Überwachung des Stromstärkeverlaufes empfängt die Steuereinheit vorzugsweise Sensordaten zumindest eines Temperatursensors, welcher in unmittelbarer Nähe vom oder im Balgventil befestigt ist. Dabei kann die Steuereinheit bereits vor Auslösen einer Heizspannung die Daten des Temperatursensors verarbeiten, um anhand von im Speicher hinterlegten Grenztemperaturen zu entscheiden, ob das blockierte Ventil überhaupt durch ein Einfrieren verursacht sein kann. So ist beispielsweise für den Fall, dass der Temperatursensor eine Ventiltemperatur von deutlich über 0 - 5 °C zeigt, ein Einfrieren des Ventils als Ursache der Blockade eher unwahrscheinlich. In diesem Fall ist die Steuereinheit daher bevorzugt dazu ausgelegt, keine Heizspannung auszulösen, sondern lediglich eine Anzeige des Fehlers auf der Zustandsanzeige mit einer entsprechenden Empfehlung für den Anwender auszugeben. Weiterhin kann die Steuereinheit durch Überwachen der Sensordaten des Temperatursensors ein Überhitzen des Balgventils bei eingeschalteter Heizspannung vermeiden, indem die Heizspannung rechtzeitig wieder deaktiviert wird.The valve unit particularly preferably has at least one temperature sensor, the control unit being designed to receive the sensor data from the temperature sensor and to compare it with data stored in the memory, the processor being designed to activate a heating voltage only when the temperature falls below the temperature stored in the memory, which generates a heating current in the coil of the bellows valve. In addition to monitoring the current intensity, the control unit preferably receives sensor data from at least one temperature sensor, which is attached in the immediate vicinity of or in the bellows valve. The control unit can process the data from the temperature sensor before a heating voltage is triggered in order to decide, based on limit temperatures stored in the memory, whether the blocked valve could actually have been caused by freezing. For example, if the temperature sensor shows a valve temperature of significantly more than 0 - 5 °C, a Freezing of the valve is unlikely to be the cause of the blockage. In this case, the control unit is therefore preferably designed not to trigger any heating voltage, but rather to simply display the error on the status display with a corresponding recommendation for the user. Furthermore, by monitoring the sensor data from the temperature sensor, the control unit can prevent the bellows valve from overheating when the heating voltage is switched on by deactivating the heating voltage again in good time.
Weiterhin ist die Steuereinheit mit Vorteil dafür ausgelegt, bei Vorliegen eines Fehlerzustandes, die Spule mit einer Heizspannung zu beaufschlagen, wobei die Heizspannung über einen vordefinierten Zeitraum oder in Abhängigkeit von dem im Amperemeter gemessenen Stromverlauf oder in Abhängigkeit von einer im Bereich der Ventileinheit gemessenen Temperatur aktiv ist. Mit Vorteil ist die Steuereinheit dazu ausgelegt, eine Relaisschaltung zu bedienen, welche eine Heizspannung mit großer Spannung aktiviert oder deaktiviert. Dabei kann die Heizspannung vorzugsweise über einen separat gesicherten Schaltkreis erzeugt werden, welcher von dem Betätigungsschaltkreis unabhängig ist. Auf diese Weise kann eine Schädigung der für die normale Betätigung des Balgventils vorgesehenen elektrischen Stellglieder durch die höhere Spannung und daraus resultierende Stromstärke des Heizstromes verhindert werden.Furthermore, the control unit is advantageously designed to apply a heating voltage to the coil when a fault condition occurs, the heating voltage being active for a predefined period of time or depending on the current profile measured in the ammeter or depending on a temperature measured in the area of the valve unit. The control unit is advantageously designed to operate a relay circuit which activates or deactivates a heating voltage with a high voltage. The heating voltage can preferably be generated via a separately secured circuit which is independent of the actuation circuit. In this way, damage to the electrical actuators provided for the normal actuation of the bellows valve due to the higher voltage and resulting current intensity of the heating current can be prevented.
Vorzugsweise ist die Heizspannung größer als eine zur Betätigung des Balgventils vorgesehene Betätigungsspannung, wobei die Heizspannung vorzugsweise ein 1,1- bis 3-faches der maximalen Betätigungsspannung des Balgventils ist. Insbesondere um die Sicherheit des Luftfedersystems während der Fahrt des Fahrzeuges zu gewährleisten, ist es im Rahmen der vorliegenden Erfindung vorgesehen, dass die Heizspannung eine möglichst schnelle Aufheizung und somit ein möglichst zügiges Abtauen eines blockierten Balgventils erreichen kann. Hierfür ist die Heizspannung mit Vorteil größer als die übliche, zur Betätigung des Balgventils vorgesehene Betätigungsspannung. Es hat sich dabei gezeigt, dass eine Spannung, welche ein 1,1- bis 3-faches, besonders bevorzugt ein 1,1- bis 2-faches der im Normalfall üblichen Betätigungsspannung beträgt, eine zuverlässige und zügige Aufheizung eines durch Einfrieren blockierten Balgventils erreichen kann. Insbesondere bevorzugt wird ein erhöhter Heizstrom und die durch diesen erzeugte elektrische Aufheizung des Balgventils durch eine erhöhte Nennspannung erreicht, welche an den Balgventilen angelegt wird. Die Nennspannung dabei vorzugsweise verdoppelt. In einer bevorzugten Ausführungsform liegt die Spannung zur Betätigung der Ventile bei 6V, während die Spannung zur Erzeugung des Heizstromes in einem Überlastbereich von 6V bis 12V, besonders bevorzugt bei 12V, liegt.The heating voltage is preferably greater than an actuation voltage provided for actuating the bellows valve, the heating voltage preferably being 1.1 to 3 times the maximum actuation voltage of the bellows valve. In particular, in order to ensure the safety of the air suspension system while the vehicle is driving, the present invention provides that the heating voltage can heat up as quickly as possible and thus defrost a blocked bellows valve as quickly as possible. For this purpose, the heating voltage is advantageously greater than the usual actuation voltage provided for actuating the bellows valve. It has been shown that a voltage which is 1.1 to 3 times, particularly preferably 1.1 to 2 times, the normal actuation voltage can achieve reliable and rapid heating of a bellows valve blocked by freezing. In particular, an increased heating current and the electrical heating of the bellows valve generated by this are achieved by an increased nominal voltage which is applied to the bellows valves. The nominal voltage is preferably doubled. In a preferred embodiment, the voltage for actuating the valves is 6V, while the voltage for generating the heating current is in an overload range of 6V to 12V, particularly preferably 12V.
Es ist darüber hinaus bevorzugt, dass ein zwischen zwei beweglichen Teilen des Fahrwerkes befestigter Höhensensor vorgesehen ist, welcher ein Höhensignal an die Signaleinheit überträgt, wobei die Steuereinheit dazu bestimmt ist, den zeitlichen Verlauf des Höhensignals zu berechnen und zu speichern, wobei der Prozessor dafür ausgelegt ist, anhand von im Speicher hinterlegten Parametern den gemessenen zeitlichen Verlauf des Höhensignals einem bestimmten Betriebszustand des Fahrzeuges zuzuordnen. Um die Betriebssicherheit des Luftfedersystems weiter zu erhöhen, ist es insbesondere vorgesehen, dass die Steuereinheit den zeitlichen Verlauf des Höhensignals eines Höhensensors aufzeichnet und hieraus einen bestimmten Betriebszustand des Fahrzeuges ermittelt. Als Betriebszustand wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung, beispielsweise die Fahrt auf einem unebenen Untergrund, die Fahrt auf neuem Fahrbahnbelag, die Fahrt mit einer bestimmten Geschwindigkeit, der Stand des Fahrzeuges bei gerade stattfindender Be- oder Entladung oder beispielsweise der Stand des Fahrzeuges, während Personen im Fahrzeug hin und her laufen und somit eine Gewichtsverlagerung verursachen, definiert. Der Vorteil der vorliegenden Erfindung ist es dabei, dass für die Ermittlung der verschiedenen Betriebszustände des Fahrzeuges lediglich die engmaschige Überwachung der von einem Höhensensor oder mehreren Höhensensoren ausgegebenen Werte erforderlich ist und somit insbesondere keine zusätzlichen Geschwindigkeitssignale aus der Radaufhängung des Fahrzeuges verarbeitet werden müssen. So erzeugt jeder Betriebszustand eines bestimmten Fahrzeuges einen bestimmten zeitlichen Verlauf, insbesondere bestimmte Amplituden und Frequenzen, des vom Höhensensor ausgegebenen Signals. Der Vergleich dieses gemessenen und aufgezeichneten Höhensignals mit im Speicher der Steuereinheit hinterlegten, charakteristischen Verlaufskurven erlaubt somit einen Rückschluss auf den momentanen Betriebszustand des Fahrzeugs. Die Steuereinheit ist dabei dafür ausgelegt, je nach ermittelten Betriebszustand bestimmte Betätigungsvorgänge am Luftfedersystem zuzulassen oder zu unterbinden. So erlaubt die Steuereinheit während der zügigen Fahrt des Fahrzeugs keine manuellen Änderungen des Höhenniveaus durch den Anwender des Luftfedersystems, während die automatische Korrektur des Höhenniveaus des Fahrzeuges bei Kurvenfahrt von der Steuereinheit zugelassen und vorzugsweise automatisch ausgeführt wird. Es versteht sich, dass demgegenüber bei stehendem Fahrzeug die automatische Korrektur des Neigungswinkels üblicherweise nicht aktiviert ist, während die manuelle Höhenänderung oder Nivellierung des Fahrzeuges vorgenommen werden kann.It is also preferred that a height sensor is provided which is attached between two movable parts of the chassis and transmits a height signal to the signal unit, the control unit being designed to calculate and store the time profile of the height signal, the processor being designed to assign the measured time profile of the height signal to a specific operating state of the vehicle based on parameters stored in the memory. In order to further increase the operational reliability of the air suspension system, it is particularly provided that the control unit records the time profile of the height signal of a height sensor and uses this to determine a specific operating state of the vehicle. In the context of the present invention, an operating state is defined as, for example, driving on uneven ground, driving on a new road surface, driving at a certain speed, the position of the vehicle while loading or unloading is taking place or, for example, the position of the vehicle while people in the vehicle are walking back and forth and thus causing a weight shift. The advantage of the present invention is that in order to determine the various operating states of the vehicle, only the close monitoring of the values output by one or more height sensors is required, and thus in particular no additional speed signals from the vehicle's wheel suspension need to be processed. Each operating state of a specific vehicle thus produces a specific temporal progression, in particular specific amplitudes and frequencies, of the signal output by the height sensor. The comparison of this measured and recorded height signal with characteristic curves stored in the memory of the control unit thus allows a conclusion to be drawn about the current operating state of the vehicle. The control unit is designed to allow or prevent certain actuation processes on the air suspension system depending on the operating state determined. For example, the control unit does not allow the user of the air suspension system to make manual changes to the height level while the vehicle is driving quickly, while the automatic correction of the vehicle's height level when cornering is permitted by the control unit and preferably carried out automatically. It is understood that, when the vehicle is stationary, the automatic correction of the angle of inclination is usually not activated, while the manual height change or leveling of the vehicle can be carried out.
Dabei enthalten die im Speicher hinterlegten Parameter insbesondere die Amplituden und Frequenzen der Höhenänderung eines Fahrwerkes eines bestimmten Fahrzeugtyps. Es hat sich im Rahmen der vorliegenden Erfindung gezeigt, dass bestimmte Signalbilder des Höhensignals ein zuverlässiges Indiz für das Vorliegen bestimmter Betriebszustände darstellen. So zeigt beispielsweise ein in einem Zeitfenster von 60 Sekunden mit mindestens 20 Amplituden, welche einen bestimmten Grenzwert überschreiten, ermitteltes Höhensignal, dass der Betriebszustand „Fahrt“ vorliegt. Weiterhin kann beispielsweise auch eine Kombination bestimmter Betriebszustände ermittelt werden, wie beispielsweise der Betriebszustand „Fahrt“ mit einer gleichzeitig vorliegenden Beeinträchtigung durch Seitenwind, welche an einem Höhenunterschied der linken und der rechten Seite des Fahrzeuges erkennbar ist. Bevorzugt ist die Steuereinheit für jeden der zuverlässig ermittelbaren Betriebszustände des Fahrzeuges mit einem gezielten Anweisungssatz, welcher im Speicher hinterlegt ist, ausgestattet, um entsprechende Gegenmaßnahmen bei Gefahr für die Betriebssicherheit des Fahrzeuges auslösen zu können.The parameters stored in the memory contain in particular the amplitudes and frequencies of the height change of a chassis of a certain vehicle type. It has been shown in the context of the present invention that certain signal patterns of the height signal represent a reliable indication of the presence of certain operating states. For example, an altitude signal determined in a time window of 60 seconds with at least 20 amplitudes that exceed a certain limit value shows that the operating state "drive" is present. Furthermore, a combination of certain operating states can also be determined, such as the operating state "drive" with a simultaneous impairment due to crosswind, which can be recognized by a difference in height on the left and right sides of the vehicle. The control unit is preferably equipped with a specific set of instructions, which is stored in the memory, for each of the reliably ascertainable operating states of the vehicle in order to be able to trigger corresponding countermeasures if there is a threat to the operational safety of the vehicle.
Ferner bevorzugt ist ein Parametriermodul vorgesehen und die Steuereinheit weist eine Schnittstelle zur Interaktion mit dem Parametriermodul auf, wobei das Parametriermodul einen voreingestellten Satz von Befehlen und/oder fahrzeugspezifischen Parametern zur Ansteuerung der Steuereinheit enthält, wobei das Parametriermodul über die Zustandsanzeige steuerbar ist und/oder zumindest teilweise auf einem mobilen Gerät installiert ist, welches drahtlos mit der Schnittstelle in Verbindung steht. Zur verbesserten Anpassung der Steuereinheit an einen bestimmten Fahrzeugtyp und damit zur Verbesserung der Betriebssicherheit eben dieses Fahrzeugtyps, weist das Luftfedersystem ein Parametriermodul auf. Das Parametriermodul ist dabei insbesondere bevorzugt mit einem eigenen Speicher ausgestattet, welcher mit dem Speicher der Steuereinheit interagiert, wobei Informationen vom Speicher des Parametriermoduls auf den der Steuereinheit übertragen werden können. Das Parametriermodul erlaubt somit den universellen Einsatz des Luftfedersystems in verschiedenen Fahrzeugtypen, da jeweils mit einem angepassten Satz von Parametern, die größtmögliche Betriebssicherheit des Luftfedersystems für einen bestimmten Fahrzeugtyp erreicht werden kann. Das Parametriermodul verfeinert somit bevorzugt die Entscheidungen der Steuereinheit, indem beispielsweise bestimmte Grundzustände eines Höhensensors, eines Temperatursensors oder des Schaltstromes für ein Balgventil passend zu einer bestimmten Fahrzeugtyp vorgegeben werden. Darüber hinaus erlaubt das Parametriermodul auch die Anzeige von bestimmten Betriebsparametern des Fahrzeuges und insbesondere des Luftfedersystems an der Zustandsanzeige oder an einem externen, mobilen Gerät. Dabei kann das Parametriermodul beispielsweise hybrid, sowohl im Speicher der Steuereinheit, als auch zusätzlich auf einem Smartphone installiert sein, derart, dass sowohl an der Zustandsanzeige im Fahrzeug, als auch auf einem externen Gerät, wie beispielsweise einem Smartphone, bestimmte Betriebsparameter und Warnungen ausgegeben werden können und dort von einem Anwender eine entsprechende Reaktion, bevorzugt ein Befehl an die Steuereinheit, gegeben werden kann.Furthermore, a parameterization module is preferably provided and the control unit has an interface for interaction with the parameterization module, wherein the parameterization module contains a preset set of commands and/or vehicle-specific parameters for controlling the control unit, wherein the parameterization module can be controlled via the status display and/or is at least partially installed on a mobile device which is wirelessly connected to the interface. To improve the adaptation of the control unit to a specific vehicle type and thus to improve the operational reliability of this vehicle type, the air spring system has a parameterization module. The parameterization module is particularly preferably equipped with its own memory which interacts with the memory of the control unit, whereby information can be transferred from the memory of the parameterization module to that of the control unit. The parameterization module thus allows the universal use of the air spring system in different vehicle types, since the greatest possible operational reliability of the air spring system for a specific vehicle type can be achieved with an adapted set of parameters. The parameterization module therefore preferably refines the decisions of the control unit by, for example, specifying certain basic states of a height sensor, a temperature sensor or the switching current for a bellows valve to match a certain vehicle type. In addition, the parameterization module also allows the display of certain operating parameters of the vehicle and in particular of the air suspension system on the status display or on an external, mobile device. The parameterization module can, for example, be installed in a hybrid manner, both in the memory of the control unit and also on a smartphone, in such a way that certain operating parameters and warnings can be output both on the status display in the vehicle and on an external device, such as a smartphone, and a user can then give an appropriate response, preferably a command to the control unit.
Weiterhin bevorzugt ist die Steuereinheit dafür ausgelegt, die das Luftfedersystem betreffenden Messwerte und ermittelten Betriebszustände des Fahrzeugs an der Zustandsanzeige und/oder an dem zuvor beschriebenen Parametriermodul fortlaufend auszugeben. Mit Vorteil ist die Steuereinheit somit dafür ausgelegt, Live-Daten des Betriebszustandes des Luftfedersystems an der Zustandsanzeige im Fahrzeug oder an einem externen Modul, wie beispielsweise dem zuvor beschriebenen Parametriermodul, auszugeben. Neben der erhöhten Betriebssicherheit für den Anwender des Fahrzeuges erlaubt dies somit auch die Flottenüberwachung, beispielsweise durch ein mittels mobiler Datenverbindung übertragenen Signals, welches Transportunternehmen beispielsweise freie Kapazitäten in ihren Nutzfahrzeugen anzeigt, um kurzfristige Lieferungen besser abstimmen zu können.Furthermore, the control unit is preferably designed to continuously output the measured values and determined operating states of the vehicle relating to the air suspension system on the status display and/or on the parameterization module described above. The control unit is therefore advantageously designed to output live data on the operating state of the air suspension system on the status display in the vehicle or on an external module, such as the parameterization module described above. In addition to increased operational safety for the user of the vehicle, this also allows fleet monitoring, for example by means of a signal transmitted via a mobile data connection, which shows transport companies, for example, free capacity in their commercial vehicles in order to be able to better coordinate short-term deliveries.
Erfindungsgemäß ist ein Verfahren zum Betrieb eines Luftfedersystems vorgesehen, umfassend die Schritte:
- a) Bereitstellen einer Steuereinheit und eines Höhensensors, wobei die Steuereinheit einen Speicher und eine Signaleinheit und einen Prozessor aufweist und wobei der Höhensensor zwischen zwei beweglichen Teilen des Fahrwerkes befestigt ist, die relative Lage der Teile des Fahrwerks zueinander misst und ein Höhensignal an die Signaleinheit überträgt;
- b) Empfangen und Speichern des zeitlichen Verlaufes des Höhensignals in der Steuereinheit;
- c) Vergleich des gemessenen Verlaufes des Höhensignals mit im Speicher hinterlegten, charakteristischen Höhensignalverläufen;
- d) Bestimmen eines Betriebszustandes des Fahrzeuges, abhängig vom Vergleich des gemessenen Verlaufes des Höhensignals mit im Speicher hinterlegten, charakteristischen Höhensignalverläufen;
- e) Ausgabe des Betriebszustandes an der Zustandsanzeige und/oder erlauben oder unterbinden bestimmter Steuersignale der Steuereinheit in Abhängigkeit vom Betriebszustand des Fahrzeuges.
- a) providing a control unit and a height sensor, wherein the control unit has a memory and a signal unit and a processor and wherein the height sensor is attached between two movable parts of the chassis, measures the relative position of the parts of the chassis to each other and transmits a height signal to the signal unit;
- b) Receiving and storing the temporal progression of the altitude signal in the control unit;
- c) Comparison of the measured course of the height signal with characteristic height signal courses stored in the memory;
- d) determining an operating state of the vehicle, depending on the comparison of the measured course of the altitude signal with characteristic altitude signal courses stored in the memory;
- e) Output of the operating status on the status display and/or allow or prohibit certain control signals from the control unit depending on the operating status of the vehicle.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Betrieb eines Luftfedersystems zeichnet sich dadurch aus, dass lediglich der zeitliche Verlauf eines Höhensignals ermittelt und aufgezeichnet werden muss, um umfassende Erkenntnisse zum Betriebszustand des Fahrzeuges zu gewinnen. Durch den Vergleich des aufgezeichneten zeitlichen Verlaufes des Höhensignals mit charakteristischen und im Speicher der Steuereinheit hinterlegten Signalverläufen, können für bestimmte Betriebszustände des Fahrzeuges jeweils die optimalen Einstellungen von der Steuereinheit zur Verbesserung der Betriebssicherheit des Luftfedersystems vorgenommen werden. Weiterhin kann, durch Ausgabe eines kritischen Betriebszustandes an der Zustandsanzeige, ein Anwender des Fahrzeuges rechtzeitig über eine potentielle Gefahr informiert werden, wodurch sich die Betriebssicherheit des Fahrzeuges deutlich verbessern lässt.The method according to the invention for operating an air suspension system is characterized in that only the temporal progression of a height signal needs to be determined and recorded in order to gain comprehensive information about the operating status of the vehicle. By comparing the recorded temporal progression of the height signal with characteristic signal progressions stored in the memory of the control unit, the control unit can make the optimal settings for certain operating states of the vehicle in order to improve the operational reliability of the air suspension system. Furthermore, by outputting a critical operating state on the status display, a user of the vehicle can be informed in good time about a potential danger, which can significantly improve the operational reliability of the vehicle.
Mit Vorteil enthalten die im Speicher hinterlegten charakteristischen Höhensignalverläufe insbesondere die Amplituden und Frequenzen der Höhenänderung eines Fahrwerkes eines bestimmten Fahrzeugtyps. Dabei definieren die im Speicher der Steuereinheit hinterlegten charakteristischen Höhensignalverläufe auch, innerhalb welcher Zeitfenster bestimmte Grenzwerte betrachtet werden, um einen Hinweis auf einen bestimmten Betriebszustand des Fahrzeuges geben zu können. So kann beispielsweise ein standardmäßig vorgegebener Zyklus von 60 Sekunden angewendet werden, um innerhalb dieser 60 Sekunden das Vorliegen bestimmter Amplituden und Frequenzen des Höhensignals zu ermitteln, wobei die vorgegebenen charakteristischen Höhensignalverläufe ebenfalls in einem Zeitraum von 60 Sekunden definiert sind. Es versteht sich, dass die Steuereinheit auch dazu ausgelegt sein kann parallel mit einem weiteren, kürzeren Zyklus das Höhensignal zu überwachen, um insbesondere akute Gefahrensituationen schneller erkennen zu können um darauf zu reagieren. Auch wenn im Rahmen der vorliegenden Erfindung die Steuereinheit vorzugsweise lediglich das Signal eines Höhensensors überwacht, um bestimmte Betriebszustände zu ermitteln, kann die Steuereinheit zusätzlich dafür ausgelegt sein, die im Stand der Technik bereits bekannten weiteren Signale zum Betriebszustand eines Fahrzeuges zu verarbeiten. Dabei kann beispielsweise der üblicherweise von einem ABS benötigte Drehzahlwert der jeweiligen Räder des Fahrzeuges auch in der Steuereinheit des Luftfedersystems gemäß der vorliegenden Erfindung empfangen und verarbeitet werden.The characteristic height signal curves stored in the memory advantageously contain in particular the amplitudes and frequencies of the height change of a chassis of a certain vehicle type. The characteristic height signal curves stored in the memory of the control unit also define the time windows within which certain limit values are considered in order to be able to provide an indication of a certain operating state of the vehicle. For example, a standard cycle of 60 seconds can be used to determine the presence of certain amplitudes and frequencies of the height signal within these 60 seconds, whereby the predetermined characteristic height signal curves are also defined within a period of 60 seconds. It goes without saying that the control unit can also be designed to monitor the height signal in parallel with another, shorter cycle in order to be able to recognize acute danger situations more quickly in particular and to react to them. Even if, within the scope of the present invention, the control unit preferably only monitors the signal of a height sensor in order to determine certain operating states, the control unit can also be designed to process the other signals on the operating state of a vehicle that are already known in the prior art. For example, the speed value of the respective wheels of the vehicle, which is usually required by an ABS, can also be received and processed in the control unit of the air suspension system according to the present invention.
Weiterhin ist ein Verfahren zum Betrieb und zur Überwachung einer Ventileinheit vorgesehen, umfassend die Schritte:
- a) Bereitstellen einer Steuereinheit und einer Ventileinheit, wobei die Steuereinheit einen Speicher und eine Signaleinheit und einen Prozessor aufweist und wobei die Ventileinheit zumindest ein Balgventil aufweist;
- b) wobei die Steuereinheit das Balgventils mit einer Betätigungsspannung ansteuert und den zeitlichen Verlauf von durch ein Amperemeter ermittelten Stromstärke-Sensordaten im Speicher speichert und der Prozessor aus den Stromstärke-Sensordaten einen Stromverlauf berechnet;
- c) Vergleich des errechneten Stromverlaufes mit im Speicher hinterlegten Daten;
- d) Bestimmen eines Einsatzzustandes oder eines Fehlerzustandes und Ausgabe an eine Zustandsanzeige;
- e) wobei für den Fall eines Fehlerzustandes die Steuereinheit automatisch oder nach manueller Bestätigung eine Heizspannung aktiviert.
- a) providing a control unit and a valve unit, wherein the control unit has a memory and a signal unit and a processor and wherein the valve unit has at least one bellows valve;
- b) wherein the control unit controls the bellows valve with an actuating voltage and stores the time course of current sensor data determined by an ammeter in the memory and the processor calculates a current course from the current sensor data;
- c) Comparison of the calculated current curve with data stored in the memory;
- d) determining an operational state or an error state and outputting it to a status indicator;
- e) in the event of a fault condition, the control unit activates a heating voltage automatically or after manual confirmation.
Bevorzugt als Sub-Routine des zuvor beschriebenen Verfahrens zum Betrieb und der Überwachung eines Luftfedersystems, ist erfindungsgemäß ein Verfahren zum Betrieb und zur Überwachung einer Ventileinheit eines solchen Luftfedersystems vorgesehen. Dabei kann die Steuereinheit, welche das Verfahren zum Betrieb des Luftfedersystems und der Überwachung insbesondere der Höhensignale ausführt, in einer weiteren, parallelen Routine auch den Betrieb einer Ventileinheit des Luftfedersystems überwachen und gewährleisten. Vorteilhaft an dem Erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahren zum Betrieb und Überwachung der Ventileinheit ist, dass während des Schaltens des Balgventils lediglich über ein Amperemeter der zeitliche Verlauf der in der Spule des Balgventils vorliegenden Stromstärke ermittelt und über einen bestimmten Zeitraum im Speicher der Steuereinheit aufgezeichnet wird, um einen Hinweis darauf zu erlangen, ob das Balgventil ordnungsgemäß arbeitet. Für den bevorzugten Fall, dass der Schaltkreis, welcher das Balgventil mit einer Spannung beaufschlagt, innerhalb der Steuereinheit liegt, sind somit keine externen Meßsensoren erforderlich, sondern es kann das Amperemeter in die Steuereinheit integriert sein, was dessen Fehleranfälligkeit verringert. In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens, ermittelt der Prozessor der Steuereinheit zum einen den zeitlichen Verlauf der Stromstärke des die Spule des Balgventils durch strömenden, elektrischen Stromes und vergleicht diesen mit im Speicher hinterlegten charakteristischen Verläufen, welche für einen ordnungsgemäßen Betrieb oder für einen Fehlerzustand stehen. Abhängig von den Einstellungen am Luftfedersystem kann dabei der Prozessor der Steuereinheit dafür ausgelegt sein selbsttätig eine Heizspannung zu aktivieren oder es kann einer Ausgabe an der Zustandsanzeige erfolgen, woraufhin ein Anwender des Fahrzeuges eine Heizspannung manuell aktivieren kann.Preferably as a sub-routine of the previously described method for operating and monitoring an air spring system, a method for operating and monitoring a valve unit of such an air spring system is provided according to the invention. The control unit, which carries out the method for operating the air spring system and monitoring in particular the height signals, can also monitor and ensure the operation of a valve unit of the air spring system in a further, parallel routine. The advantage of the method for operating and monitoring the valve unit proposed according to the invention is that while the bellows valve is being switched, the temporal progression of the current in the coil of the bellows valve is determined using only an ammeter and is recorded in the memory of the control unit over a certain period of time in order to obtain an indication of whether the bellows valve is working properly. In the preferred case that the circuit that applies a voltage to the bellows valve is located within the control unit, no external measuring sensors are required, but the ammeter can be integrated into the control unit, which reduces its susceptibility to errors. In a preferred embodiment of the method, the processor of the control unit determines the time course of the current intensity of the electric current flowing through the coil of the bellows valve and compares this with characteristic courses stored in the memory, which represent proper operation or a fault condition. Depending on the settings on the air spring system, the processor of the control unit can be designed to automatically activate a heating voltage or an output can be made on the status display, whereupon a user of the vehicle can manually activate a heating voltage.
Vorzugsweise weist die Ventileinheit zumindest einen Temperatursensor auf, welcher die Temperatur im Bereich des Balgventils misst und an die Signaleinheit übermittelt, wobei für den Fall, dass die im Bereich des Balgventils gemessene Temperatur einen im Speicher hinterlegten Grenzwert überschreitet, der Prozessor keine Heizspannung auslöst oder veranlasst, dass der Heizspannung abgeschaltet wird. Wie bereits zuvor beschrieben, empfängt die Steuereinheit zusätzlich zur Überwachung des Stromstärkeverlaufes vorzugsweise Sensordaten zumindest eines Temperatursensors, welcher in unmittelbarer Nähe vom oder im Balgventil befestigt ist.Preferably, the valve unit has at least one temperature sensor which measures the temperature in the area of the bellows valve and transmits it to the signal unit, wherein in the event that the temperature measured in the area of the bellows valve exceeds a limit value stored in the memory, the processor does not trigger a heating voltage or causes the heating voltage to be switched off. As already described above, in addition to monitoring the current intensity curve, the control unit preferably receives sensor data from at least one temperature sensor which is attached in the immediate vicinity of or in the bellows valve.
Weitere Vorteile und Merkmale bevorzugter Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung mit Bezug auf die anhängenden Figuren. Es zeigen:
-
1 - Eine schematische Ansicht einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Luftfedersystems; -
2 - eine teilweise geschnittene Ansicht einer bevorzugen Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Ventileinheit; -
3 - Ansichten zweier Beispiele des Stromstärkeverlaufes bei der Betätigung eines Balgventils; und -
4 - Beispiele verschiedener charakteristischer Höhensignalverläufe.
-
1 - A schematic view of an embodiment of an air spring system according to the invention; -
2 - a partially sectioned view of a preferred embodiment of a valve unit according to the invention; -
3 - Views of two examples of the current intensity curve when operating a bellows valve; and -
4 - Examples of different characteristic height signal curves.
Die schematische Ansicht von
Weiterhin bevorzugt ist ein Höhensensor 9 vorgesehen, welcher ein Höhensignal H an die Signaleinheit 22 überträgt, welches vom Prozessor 23 verarbeitet und als Profilverlauf über die Zeit gespeichert wird. Das gemessene Höhensignalprofil wird vom Prozessor 23 mit im Speicher 21 hinterlegten, charakteristischen Höhensignalverläufen (a) - (e) verglichen, um Rückschlüsse auf das Vorliegen eines bestimmten Betriebszustandes des Fahrzeuges zu erhalten. Das Höhensignal ist mit Vorteil ein Spannungssignal, dessen Höhe für eine bestimmte Relativposition der beweglichen Teile eines Fahrwerks eines Fahrzeugs steht. Mit anderen Worten löst ein bestimmter Einfederungszustand des Fahrwerkes ein bestimmtes Höhensignal H mit definierter Spannung. Weiterhin bevorzugt ist ein Parametriermodul 25 vorgesehen, welches dazu dient, die charakteristischen Parameter und Parameterprofile, welche im Speicher 21 der Steuereinheit 2 hinterlegt sind, an einen bestimmten Fahrzeugtyp oder an bestimmte Einsatzarten des Fahrzeugs anzupassen. Das Parametriermodul 25 ist mit Vorteil auf einem mobilen Gerät 10 installiert und steht mittels drahtloser Kommunikation mit der Schnittstelle 24 in Verbindung. Alternativ oder zusätzlich bevorzugt ist das Parametriermodul 25 ganz oder teilweise in der Steuereinheit 2 intergiert und über die Zustandsanzeige 8 ansteuerbar. Die Zustandsanzeige 8 ist mit Vorteil ein Display, welches im Cockpit des Fahrzeuges verbaut ist und über Tasten und/oder eine Touch-Screen Funktion verfügt und so die Eingabe von Steuerbefehlen an die Steuereinheit 2 erlaubtFurthermore, a
- (a) Stehendes Fahrzeug, Aussteigen, Einsteigen;
- (b) Fahrt, ebener Fahrbahnbelag;
- (c) langsame Fahrt auf unebenem Boden;
- (d) Stand, Laufen im Fahrzeug;
- (e) Stehendes Fahrzeug, Motor an
- (a) Stationary vehicle, alighting, boarding;
- (b) driving, level road surface;
- (c) driving slowly on uneven ground;
- (d) standing, walking in the vehicle;
- (e) Stationary vehicle, engine on
Bezugszeichenliste:List of reference symbols:
- 11
- LuftfedereinheitAir spring unit
- 22
- SteuereinheitControl unit
- 2121
- SpeicherStorage
- 2222
- SignaleinheitSignal unit
- 2323
- Prozessorprocessor
- 2424
- Schnittstelleinterface
- 2525
- ParametriermodulParameterization module
- 44
- VentileinheitValve unit
- 55
- BalgventilBellows valve
- 5252
- SpuleKitchen sink
- 5454
- VentilkolbenValve piston
- 66
- TemperatursensorTemperature sensor
- 77
- Amperemeterammeter
- 88th
- ZustandsanzeigeStatus display
- 99
- HöhensensorAltitude sensor
- 1010
- mobiles Gerätmobile device
- EE
- EinsatzzustandOperational condition
- FF
- FehlerzustandError condition
- HH
- HöhensignalAltitude signal
Claims (14)
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