DE10300737A1 - Leckage-Erkennung in einer Kraftfahrzeug-Luftfederanordnung - Google Patents

Leckage-Erkennung in einer Kraftfahrzeug-Luftfederanordnung

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DE10300737A1
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Abstract

Verfahren zur Erkennung von Leckagen in einer Kraftfahrzeug-Luftfederanordnung (2) mit einer Niveauregeleinrichtung, wobei ein elektronisches Steuergerät (24) die von den einzelnen Luftfedern (4a, ...) zugeordneten Höhen-Bestimmungsmittel (Höhensensoren, 22a, ...) und mindestens einem Drucksensor (16) empfangenen Signale zwecks Steuerung der Luftfeder-Ventile (10a, ...) und eines Kompressors (6) zur Auf- bzw. Abregelung des Fahrzeugs verarbeitet, wobei zu einem ersten Zeitpunkt t¶1¶ die Höhen-Abstandswerte h¶1¶ der entsprechenden Luftfedern (4) und die dazugehörigen die Luftdrücke p¶1¶ gemessen und mit der Zeitangabe abgespeichert werden, wobei der Zeitpunkt t¶1¶ so gewählt wird, dass entweder das Steuergerät (24) von einem aktiven Zustand in einen Sleep-Modus (Stromsparmodus) versetzt wird oder der zugehörige Höhen-Abstandswert h¶1¶ einen Schwellwert h¶Su¶ unterschreitet, und wobei zu einem zweiten Zeitpunkt t¶2¶ die Höhen-Abstandswerte h¶2¶ und bei Bedarf die Luftbrücke p¶2¶ in den entsprechenden Luftfedern (4) gemessen werden, wobei der Zeitpunkt t¶2¶ so gewählt wird, dass entweder eine vorgegebene Zeitspanne zum Zeitpunkt t¶1¶ verstrichen ist und/oder der zugehörige Höhen-Abstandswert h¶2¶ einen Schwellwert h¶Su¶ unterschritten hat (Regelbedarf erkannt), und wobei auf eine Leckage der entsprechenden Luftfeder (4) erkannt wird, wenn zwischen dem ersten Zeitpunkt t¶1¶ und dem zweiten Zeitpunkt t¶2¶ keine Sollniveauveränderung h¶s¶ erfolgt ist, und an dieser Luftfeder ...

Description

  • Stand der Technik
  • Die Erfindung geht aus von einer Kraftfahrzeug-Luftfederanordnung mit Niveauregeleinrichtung nach der Gattung des Hauptanspruchs.
  • Luftfederanordnungen mit Niveauregeleinrichtung sind, in den verschiedensten Ausführungsformen bekannt.
  • Aus der DE 40 03 781 A1 ist eine Einrichtung zur Niveauregelung für ein Fahrzeug mit Luftfederung bekannt, wobei die Höhensignale der Höhensensoren mit einer Zeitkonstante gefiltert werden, um das Regelungsverhalten der Einrichtung zu verbessern. Eine Höhenänderung wird entweder durch eine Laständerung hervorgerufen oder durch ein Leck in einer Luftfeder verursacht.
  • Bei den Regelungsvorgängen wird üblicherweise nicht unterschieden, ob eine Regelungsanforderung aufgrund eines geänderten Beladungszustands oder aufgrund einer Leckage erfolgt.
    • Aufgabe und Lösung der Erfindung
  • Es sollen insbesondere mittelgroße Leckagen in einer Kraftfahrzeug-Luftfederanordnung erkannt werden, d. h. bei Aufregelung kann z. B. das Sollniveau noch erreicht werden.
  • Kernstück der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist eine Funktionslogik zur Erkennung von Leckage in der niveaugesteuerten Luftfederanordnung. Diese Funktionslogik ist Teil der Niveauregeleinrichtung. Die Funktionsweise dieser Logik basiert auf einer getrennten Behandlung der Niveausteuerung in unterschiedlichen Fahrzuständen.
  • Die Funktionslogik funktioniert folgendermaßen:
    • A Zündung wird ausgeschaltet
  • In diesem Zustand schaltet sich das Niveausteuergerät nach einer "Nachlaufzeit" von z. B. fünf Minuten aus. Anschließend "erwacht" das Steuergerät (SG) zeitgesteuert, z. B. nach zwei Stunden und dann z. B. nach fünf Stunden wieder" um die Regelabweichung zu bewerten. Wird erkannt, dass das Fahrzeug an mindestens einer Fahrzeugecke zu tief steht (Unterer Schwellwert Höhenniveau erreicht oder unterschritten), wird das Fahrzeug an allen Fahrzeugecken auf des Sollniveau innerhalb der Toleranzgrenzen bzw. Schwellwerte geregelt; anschließend schaltet das Steuergerät in den Sleep-Modus.
    • B Zündung des Fahrzeugs ist angeschaltet
  • Es erfolgt permanent eine Niveauüberwachung vom Steuergerät (SG). Bei Überschreiten der Toleranzgrenzen, z. B. unterschreiten des Schwellwertes hSu, wird das Fahrzeug wieder auf das Sollniveau geregelt.
  • Zu (A): Erfindungsgemäße Erkennungslogik zum Erkennen von Leckagen in den Luftfederbälgen, im Steuergerät-Nachlauf:
  • Wenn die Zündung ausgeschaltet wird (KL15-Aus) und nach dem Ablauf einer festgelegten Zeitspanne (z. B. 5 min), geht das Steuergerät in den Sleep-Modus (Stromsparmodus). Bevor das Steuergerät in den "Sleep-Modus" geht, wird mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Zeitpunkt t1 der Luftdruck p1 für jeden Balg (VL, VR, HL, HR) und der Abstand h1 (VL, VR, HL, HR) in den Luftfederbälgen radweise gemessen und zusammen mit t1 abgespeichert. Bei einem erneuten Aufwachen des Steuergerätes (Verlassen des Stromsparmodus) werden erst bei erkanntem Auf- Regelbedarf zum Zeitpunkt t2, d. h. unterer Schwellwert hSu unterschritten, die Luftdrücke p2 (VL, VR, HL, HR) in den Luftfederbälgen gemessen.
  • Es ist bei bestimmen Schaltungsanordnungen besonders vorteilhaft die Luftdrücke p2 nur dann zu ermitteln, wenn der untere Schwellwert hSu des Höhenniveaus an mindestens einer Fahrzeugecke unterschritten wurde. Bei diesen Schaltungsanordnungen kann bei jeder Druckmessung in einem Luftfederbalg ein Luftaustausch mit den entsprechenden Leitungen und gegebenenfalls mit dem angeschlossenen. Lufttrockner stattfinden, sofern ein Druckgefälle zwischen dem Druck im Lufifederbalg und den bei der Druckmessung angeschlossenen Bauteilen besteht. Das Volumen eines Lufttrockner beträgt normalerweise ca. 200-300 cm3. Weist der Lufttrockner beispielsweise eine Druck nahe am Atmosphärendruck auf, dann ist bei einem Luftaustausch und einem Druckausgleich mit einem angeschlossenen Lufifederbalg ein Absinken des Höhenniveaus an der Fahrzeugecke dieses Luftfederbalges möglich. In einem ungünstigen Fall könnte bei der Ermittlung der Leckage in der Reihenfolge erst Druckmessung und dann Ermittlung des Höhenniveaus, aufgrund des oben beschriebenen Luftaustausches und Druckausgleiches mit den angeschlossenen Leitungen und Bauteilen, ein Absinken einer Fahrzeugecke stattfinden und zu einer Erkennung auf Leckage führen. Dies wird bei der Ermittlung der Leckage in umgekehrter Reihenfolge, erst Ermittlung des Höhenniveaus und dann - wenn notwendig - Druckmessung, sicher vermieden, wodurch Druckluft und Energie eingespart wird.
  • Auswertung der Bedingung, wobei zur Bewertung diejenige Luftfeder herangezogen wird, an deren Achse ein Regelbedarf erkannt wurde, und diejenige Luftfeder ausgewählt wird, die "am tiefsten steht", also den kleinsten Wert von h2 aufweist: Sind die Bedingungen für die so ausgewählte Luftfeder

    Bed. 1: (p1 - p2) > K1 mit K1 ≥ 0 (Radlast nicht größer geworden, z. B. K1 = 0 bar)

    und

    Bed. 2: {h(t1) - h(t2)}.K3/(t2 - t1) > K2 mit K2 > 0 und K3 > 0 (Höhenniveau an der entspr. Luftfeder ist geringer geworden, z. B. K2 = 1/s und K3 = 10/mm)

    und

    Bed. 3: (t2 - t1) < TGrenz (Zeitbedingung in der eine Leckage erkannt werden kann)

    erfüllt, wird auf Leckage an dieser entsprechenden Luftfeder erkannt und ein radspezifischer Zähler Zr inkrementiert. Wird hingegen zu t2 kein Regelbedarf erkannt, d. h. Schwellwert Zr der entsprechenden Luftfeder nicht unterschritten, werden die entsprechenden radspezifischen Zähler Zr (VL, VR, HL, HR) dekrementiert, vorzugsweise minimal bis auf den Wert Null.
  • Mit TGrenz kann vorgegeben werden, wie groß die Leckage sein muss, damit diese noch erkannt wird. Je größer TGrenz ist, desto geringere Leckagewerte werden noch erkannt, je kleiner TGrenz ist, desto größer muss die Leckage sein, um über die Bedingungen noch erkannt zu werden.
  • Überschreitet ein radspezifischer Zähler Zr einen Schwellwert K4, z. B. den Wert 4, wird auf Leckagefehler erkannt. Ein Leckagefehler wird im Inneren des Fahrzeugs optisch und/oder akustisch angezeigt, wobei der jeweilige Leckagefehler radspezifisch und/oder als Fehler für die gesamte Luftfederanordnung angezeigt werden kann. Ein Leckagefehler wird vorzugsweise im Steuergerät in einem Permanentspeicher hinterlegt, um diesen Fehler für spätere Analyse- und Reparaturzwecke zur Verfügung zu stellen.
  • Bei mehrmaligen Aufwachvorgängen wird das Verfahren entsprechend wiederholt, indem die Werte zum aktuellen Zeitpunkt dem Zeitpunkt t2 wieder zugeordnet werden und dem vergangenen Zeitpunkt dem Zeitpunkt t1. D. h. als neuer Zeitpunkt t1 wird der letzte Zeitpunkt t2 gewählt, an dem das Steuergerät von dem aktiven Zustand in den Sleep- Modus versetzt worden ist, wobei der neue Zeitpunkt t2 zeitgesteuert nach einer vorgegebenen Zeitspanne, z. B. drei Stunden, gewählt wird, wenn das Steuergerät erneut aus dem Sleep-modus in den aktiven Zustand versetzt wird.
    • Variationen
  • Der Zeitpunkt t1 muss nicht unbedingt beim ersten Übergang des Steuergerätes nach dem Ausschalten der Zündung (KL15 = Aus) in den Sleep-Modus festgelegt werden, sondern kann auch beim z. B. ersten Erwachen des Steuergerätes (Verlassen des Sleep-Modus) und dem Erkennen eines Regelbedarfs, d. h. Schwellwert hSu mindestens einer Luftfeder unterschritten, gelegt werden. Der Zeitpunkt t2 verschiebt sich dann auf das nächste Aufwachen des Steuergerätes. Grund: eine gesondert angestoßene Druckmessung verursacht störende Geräusche. Zu Beginn eines jeden Regelvorganges wird hingegen sowieso eine Druckmessung durchgeführt. Mit dieser Variante sind also keine zusätzlichen Druckmessungen (Ventilschaltungen) notwendig. Außerdem können dadurch Effekte aufgrund der Abkühlung der Luftfedern ausgeschlossen werden, indem t1 so gewählt wird, dass die Luftfeder abgekühlt ist.
  • Zu (B): Erfindungsgemäße Erkennungslogik, zum Erkennen von Leckagen in den Luftfederbälgen, bei eingeschalteter Zündung:
  • Voraussetzung für die Aktivierung der nachfolgenden Logik ist, dass ein Aufregelvorgang bei eingeschalteter Zündung (KL15 = An) ausgelöst wurde, der nicht aufgrund einer Veränderung des Sollniveaus ausgelöst wurde (Manuelle Niveauverstellung). Hat ein solcher Regelvorgang zum Zeitpunkt t1 stattgefunden, werden zu Beginn des Regelvorgangs bzw. bei Erkennung eines unterschrittenen Schwellwertes hSu die Luftdrücke p1 in den Luftfederbälgen und der Zeitpunkt t1 abgespeichert. Der Zeitpunkt t2 bezeichnet den Zeitpunkt, wann der nächste Regelbedarf erkannt wird, d. h. Schwellwert hSu unterschritten, und ein Aufregelvorgang ausgelöst wird. Zu diesem Zeitpunkt t2, vor Beginn der Aufregelung, werden die Drücke p2 gemessen. Wenn die Bed.1 und die Bed.3 erfüllt sind, wird der entsprechende radindividuelle Zähler inkrementiert. Zur Bewertung der Leckage wird nach dem erfindungsgemäßen Verfahren diejenige Luftfeder herangezogen, an deren Achse ein "Aufregelbedarf" erkannt wurde und diejenige Luftfeder ausgewählt, bei der der Fahrzeugaufbau "am tiefsten steht", also den kleinsten Wert von h2 aufweist.
  • Die radindividuellen Zähler werden zeitgesteuert mit einem Wert größer als Δt = t2 - t1, z. B. jede Stunde (also Δt = 1 h) oder Δt = 2.(t2 - t1), oder bei nicht Erkennung einer Leckage an der entsprechenden Luftfeder dekrementiert, wenn in diesem Zeitraum oder bei der Leckage-Erkennung die Ventile zu den entsprechenden Luftfeder nicht betätigt wurden. Vorzugsweise werden die radspezifischen Zähler minimal bis auf den Wert Null dekrementiert.
  • Überschreitet ein radindividueller Zähler einen Schwellwert K4, wird auf Leckagefehler erkannt, welcher der dazugehörigen Luftfeder zugeordnet wird.
  • Erfindungsgemäß erfolgt die Überwachung nur bei Druckänderungen, um Niveauänderungen aufgrund von Beladungsänderungen auszuschließen. Um Temperatur bedingte Einflüsse auszuschalten, ist die Zeitspanne zwischen t2 und t1 so zu wählen, dass dadurch bedingte Höhenänderung noch zu keinem Überschreiten der Regelhysterese, d. h. der oberen und der unteren Schwellwerte hSo und hSu führt.
  • Vorteile der Erfindung
  • Das erfindungsgemäße Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat - in Verbindung mit der entsprechenden Vorrichtung - gegenüber Luftfederanordnungen, die mit einer herkömmlich funktionierenden Niveauregeleinrichtung versehen sind, den Vorteil, dass erstmals Luftfeder-Leckagen erkannt werden können. Dabei wird lediglich jeweils ein Höhensensor in den einzelnen Lufifederbälgen und ein Drucksensor vorausgesetzt.
  • Als weiterer Vorteil ist anzusehen, dass nicht nur die grundsätzliche Erkennung einer Leckage in der Anordnung möglich ist, sondern dass darüber hinaus auch eine Lokalisierung der Leckage vorgenommen werden kann, z. B. Luftfeder vorne links (VL), usw..
  • Vorteilhaft ist weiterhin, dass bei Erkennung auf Leckage an einer Luftfeder ein radspezifischer Zähler inkrementiert wird. Damit ist es möglich, den zeitlichen Verlauf der radspezifischen Leckage zu überwachen.
  • Als weiterer Vorteil ist anzusehen, dass erst nach dem Überschreiten eines Schwellwertes auf einen Leckagefehler an einer Luftfeder erkannt wird. Damit wird eine fehlerhafte Erkennung auf Leckage aufgrund von Höhensignalschwankungen hervorgerufen durch beispielsweise Beladungsänderungen, Schwingungsanregungen während der Fahrt oder Temperaturschwankungen weitestgehend vermieden.
  • Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist, dass die Druckmessung erst nach der Bewertung der Höhensignale vorgenommen wird, wobei bei an mindestens einer Fahrzeugecke der untere Höhen-Schwellwert unterschritten sein muss. Hierdurch wird Druckluft und Energie eingespart.
  • Schließlich kann ein Hinweis auf eine Leckage und/oder einen Leckagefehler in einem permanenten Fehlerspeicher des Steuergerätes zwecks Information der Werkstatt (Werkstattdiagnose) hinterlegt werden.
  • Vorteilhaft ist die akustische oder visuelle Anzeige der Leckage im Fahrzeuginneren für den Fahrzeugführer. Der Fahrzeugführer wird unmittelbar auf den Zustand der Niveauregelanlage hingewiesen und kann entsprechende sicherheitsrelevante Schritte wie zum Beispiel verlangsamte Fahrt durchführen.
    • Zeichnungen
  • Aufbau und Funktionsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung soll anhand der beigefügten Prinzipzeichnungen und der Diagramme erläutert werden. Es zeigt:
  • Fig. 1 die Prinzipdarstellung einer Kraftfahrzeug-Luftfederanordnung;
  • Fig. 2 ein Blockschaltbild "Signalerfassung zur Steuerung und Regelung einer pneumatischen Niveauverstelleinheit";
  • Fig. 3a Höhensignal-, Druck- und SG-Zustands-Zeitdiagramm;
  • Fig. 3b Höhensignal-, Druck- und SG-Zustands-Zeitdiagramm;
  • Fig. 4 Nachlaufphasen des Steuergerätes nach Abschalten der Zündung (KL15);
    • Beschreibung der Erfindung
  • Ein (nicht dargestelltes) Kraftfahrzeug weist eine Luftfederanordnung mit Niveausteuerung auf.
  • Die in Fig. 1 schematisch dargestellte Luftfederanordnung 2 besteht aus vier Luftfedern 4a, 4b, 4c, 4d, die den vier Fahrzeugrädern zur Abstützung des Chassis zugeordnet sind. Die Luftfedern 4a, 4b, 4c, 4d werden von einem gemeinsamen Kompressor 6 (Kompressorrelais 20) über Druckleitungen 8 mit Druckluft versorgt. Die einzelnen Luftfedern 4a, . . . sind jeweils mit Hilfe von Quersperrventilen 10a, 10b, 10c, 10d absperrbar. Vervollständigt wird die Luftfederanordnung 2 durch einen mittels Druckspeicherventil 12 absperrbaren Luftspeicher (Druckspeicher) 14, einen Drucksensor 16 und ein Ablassventil 18. Die einzelnen Luftfedern 4a, . . . weisen Höhensensoren 22a, 22b, 22c, 22d auf, deren Signale von einer (nicht dargestellten) Niveauregeleinrichtung ausgewertet werden.
  • Aufbau und Wirkungsweise einer Niveauregeleinrichtung werden als bekannt vorausgesetzt.
  • Bezüglich der Signalerfassung und der Verknüpfung mit den zu steuernden Ventilen wird auf Fig. 2 verwiesen:
    Die von den vier Höhensensoren 22a, 22b, 22c, 22d und dem Drucksensor 16 sensierten Signale werden einem an die Zündung "KL15" 26 angeschlossenen elektronischen Steuergerät 24 zugeführt und dort zwecks Steuerung der Ventile 10a, 10b, 10c, 10d, 12, 18 und eines Kompressor-Relais 20 verarbeitet.
  • Die Fig. 3a zeigt den zeitlichen Verlauf des Höhensignals h und des Luftdrucks p einer Luftfeder sowie den zeitlichen Verlauf der Zustands des Steuergerätes (SG). Die Sollniveauhöhe hS der Luftfeder wird von dem oberen Schwellwert hSo und dem unteren Schwellwert hSu begrenzt. Der zeitliche Verlauf der tatsächlichen Istniveauhöhe der Luftfeder wird in Form der dickeren Linie h(t) dargestellt. Zum Zeitpunkt t1 liegt die Istniveauhöhe h1 zwischen der Sollniveauhöhe hS und dem unteren Schwellwert hSu. Der Druck p(t1) zum Zeitpunkt t1 wird in dem mittleren p-t-Diagramm dargestellt. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel entspricht der Druck p(t1) genau dem Solldruck pS. Es sind keine Druckschwellwerte dargestellt, welche selbstverständlich vorhanden sein können, so dass auch geringe Druckunterschiede zwischen den Zeitpunkten t1 und t2 keine Laständerung an dem Fahrzeug oder der Luftfeder bedeuten. Der Zustand des Steuergerätes (SG) wird im unteren SG-t-Diagramm dargestellt. Zum Zeitpunkt t1 wechselt der Zustand des Steuergerätes (SG) von aktiv auf sleep.
  • Nach einer vorgegebenen Zeitspanne Δt = t2 - t1 wird das Steuergerät (SG) automatisch von dem sleep-Modus (sleep) in den aktiven Zustand (aktiv) versetzt. Es wird die Ist- Niveauhöhe h2(t2) zum Zeitpunkt t2 ermittelt. Die Istniveauhöhe h2 (h(t2)) liegt zum Zeitpunkt t2 unterhalb des Schwellwertes hSu. Damit ist die Bedingung {h (t1) - h (t2)}. K3/(t2 - t1) > K2 für eine Höhenniveauänderung vom Zeitpunkt t1 zum Zeitpunkt t2 erfüllt. K2 und K3 sind frei wählbare konstanten und hängen von den Fahrzeugeigenschaften ab.
  • Da der Schwellwert K2 überschritten worden ist, wird der Ist-Druck p(t2), welcher in diesem Fall dem Solldruck pS entspricht, ermittelt. Die weitere Bedingung für eine Erkennung auf Leckage, keine Druckänderung nach der Bedingung (p1 - p2) > K1, ist damit erfüllt. Es wird auf Leckage der entsprechenden Lufifeder erkannt und ein nicht gezeigter radspezifischer Zähler Zr inkrementiert. Auf Leckagefehler wird erkannt, wenn der radspezifische Zähler Zr einen Schwellwert, z. B. den Wert zwei, überschreitet. Der Leckagefehler kann optisch und/oder akustisch im Fahrzeug angezeigt werden und wird parallel in einem permanenten Speicher des Steuergerätes (SG) für Wartungszwecke abgelegt.
  • Zum Zeitpunkt t2 erkennt das Steuergerät (SG) das Unterschreiten des Schwellwertes hSu an der entsprechenden Luftfeder und leitet einen Aufregelvorgang der Luftfeder bis zur Sollniveauhöhe hS ein. Der Luftdruck p(t) in der entsprechenden Luftfeder ändert sich in diesem Zeitraum nicht, da keine Laständerung an dem Fahrzeug bzw. der Luftfeder vorgenommen wurde. Nach dem Erreichen der Sollniveauhöhe hS wird das Steuergerät (SG) von dem aktiven Zustand (aktiv) in den sleep-Modus (sleep) versetzt.
  • Nach einer nicht gezeigten vorgegebenen Zeitspanne kann das Steuergerät (SG) automatisch von dem Zustand 'sleep' in den Zustand 'aktiv' versetzt werden. Danach wird die zum Zeitpunkt t2 dargestellte Prozedur, Istniveauhöhe h(t) gegebenenfalls Druck p(t) ermitteln und mit den Messergebnissen des vorherigen Zeitpunktes (alter Zeitpunkt t2) vergleichen, ablaufen. Bei einer erneuten Unterschreitung des Schwellwertes hSu durch die Istniveauhöhe h(t) und der Erfüllung der Druckbedingung (p1 - p2) > K1 wird der radspezifische Zähler Zr erneut inkrementiert werden. Wird der Schwellwert hSu zu dem neuen Zeitpunkt t2 nicht unterschritten, dann wird kein Druck p2 ermittelt und der radspezifische Zähler Zr wird bis minimal auf den Wert Null dekrementiert.
  • Die Fig. 3b zeigt einen anderen zeitlichen Ablauf des. Höhen- (h(t)) und Drucksignals (p(t)) einer Luftfeder und des Zustandes des Steuergerätes (SG) als die Fig. 3a. Das Steuergerät (SG) in Fig. 3b ist immer aktiv und wechselt seinen Zustand innerhalb des Zeitverlaufes nicht. Es ist aber auch möglich, dass sich das Steuergerät (SG) vor, zwischen und nach den angegebenen Zeitpunkten t1, tr, tS und tS im sleep-Modus befindet. Der Druck p(t) verändert sich ebenfalls über den gesamten dargestellten Zeitraum nicht und entspricht dem Solldruck pS. Die Istniveauhöhe h1 unterschreitet oder erreicht zum Zeitpunkt t1 den Schwellwert hSu. Auf Leckage kann nicht erkannt werden, da kein vorheriger Zeitpunkt zum Vergleich der Höhen- und Drucksignale vorhanden ist. Zum Zeitpunkt t1 wird aber ein Regelbedarf der Luftfeder erkannt. Ein Aufregelvorgang der Luftfeder wird zum Zeitpunkt tr gestartet und zum Zeitpunkt tS beendet, wenn die Istniveauhöhe hr der Sollniveauhöhe hS entspricht.
  • Zu einem weiteren und zeitlich späteren Zeitpunkt t2 erreicht bzw. unterschreitet die Istniveauhöhe h2 erneut den Schwellwert Zr. Erfolgt dies nach einer vorgegebenen Zeitspanne Δt = t2 - t1 und die Bedingung 1 mit (p1 - p2) > K1 und die Bedingung 3 mit t2 - t1 < TGrenz sind erfüllt, dann wird auf Leckage erkannt und ein radspezifischer Zähler Z wird inkrementiert. Oder aber es wird nach einer vorgegebenen Zeitspanne, beispielsweise t2 + (tr - t1), die Istniveauhöhe ermittelt, ohne einen Aufregelvorgang an der Luftfeder durchzuführen. Die Istniveauhöhe h2 an der Luftfeder zum Zeitpunkt t2 + (tr - t1) gegenüber der Istniveauhöhe h1 zum Zeitpunkt t1 hat sich so verändert, so dass der Schwellwert K2 überschritten wird. Es wird auf Leckage an der Luftfeder erkannt und der radspezifische Zähler Zr wird inkrementiert.
  • Wird mehrfach auf Leckage an einer Luftfeder erkannt und erreicht oder überschreitet der radspezifische Zähler Zr einen vorgegebenen Schwellwert K4, dann wird auf Leckagefehler erkannt. Der Leckagefehler wird optisch und/oder akustisch im Fahrzeug angezeigt und kann in einem Fehlerspeicher des Steuergerätes (SG) abgespeichert werden. Die Leckage kann auch direkt als Leckagefehler der entsprechenden Luftfeder im Fahrzeug akustisch und/oder optisch angezeigt werden. Oder es wird ein Aufregelvorgang an der entsprechenden Luftfeder bis zur Sollniveauhöhe hS durchgeführt. Wird ein Aufregelvorgang nach dem Zeitpunkt t2 durchgeführt, dann beginnt der zum Zeitpunkt t2 dargestellte Ablauf erneut bei einem unterschreiten des Schwellwertes hSu.
  • Die Fig. 4 zeigt den zeitlichen Ablauf der Zustände 'aktiv' und 'sleep' in dem Steuergerät (SG). Zu einem Zeitpunkt t0 wird die Zündung (K15) abgeschaltet, wobei das Steuergerät erst nach einer Nachlaufphase t1 - t0 von dem Zustand 'aktiv' in den Zustand 'sleep' versetzt wird. Nach einer vorgegebenen Zeitspanne t2 - t1 zum Zeitpunkt t2 wird das Steuergerät automatisch von dem Zustand 'sleep' in den Zustand 'aktiv' versetzt. Es beginnt eine Nachlaufphase in welcher die Istniveauhöhe der Luftfedern sowie der Druck in den einzelnen Luftfedern ermittelt wird. Werden die Bedingungen für den Druck und das Höhenniveau erfüllt, so dass die Schwellwerte K1 und K2 erreicht oder überschritten werden, dann wird auf Leckage an der entsprechenden Luftfeder erkannt. Es wird ein Aufregelvorgang an der entsprechenden Luftfeder durchgeführt. Bei Überschreitung des radspezifischen Zählers Zr wird auf Leckagefehler erkannt, welcher dem Fahrzeugführer angezeigt wird. Nach dem Aufregelvorgang oder nachdem nicht auf Leckage erkannt wurde (K1 und K2 nicht erreicht oder überschritten), wird das Steuergerät (SG) automatisch von dem Zustand 'aktiv' in den Zustand 'sleep' versetzt.
  • Nach einer fest vorgegebenen Zeitspanne t3 - t2, welche nicht der Zeitspanne t2 - t1 entsprechen muss, wird das Steuergerät (SG) erneut von dem Zustand 'sleep' in den Zustand 'aktiv' versetzt. Die Überprüfung der Leckage nach oben beschriebenem Schema wird erneut durchgeführt. Der Vorgang des automatischen "Aufwachens" des Steuergerätes (SG) von dem Zustand 'sleep' in den Zustand 'aktiv' kann sich nach fest vorgegebenen Zeitspannen beliebig oft wiederholen. Bezugszeichenliste 2 (Kraftfahrzeug-)Luftfederanordnung
    4; 4a, 4b, 4c, 4d Luftfeder(n)
    6 Kompressor
    8 Druckleitung, Stammleitung
    10a, 10b, 10c, 10d Quersperrventil(e), Luftfeder-Ventil(e)
    12 Druckspeicherventil
    14 Luftspeicher, Druckspeicher
    16 Drucksensor
    18 Ablassventil
    20 Kompressor-Relais
    22a, 22b, 22c, 22d Höhensensor(en)
    24 elektronisches Steuergerät
    26 Zündung "KL15"
    h Höhensignal
    hS Sollniveauhöhe
    hSo oberer Schwellwert (Höhenniveau)
    hSu unterer Schwellwert (Höhenniveau)
    pS Drucksignal
    pS Solldruck
    SG Steuergerät
    t Zeit
    t0, t1, t2, t3, tr, tS Zeitpunkt
    Δt Zeitspanne

Claims (14)

1. Verfahren zur Erkennung von Leckagen in einer Kraftfahrzeug-Luftfederanordnung (2) mit einer Niveauregeleinrichtung, wobei ein elektronisches Steuergerät (24) die von den einzelnen Luftfedern (4a, . . .) zugeordneten Höhen-Bestimmungsmittel (Höhensensoren, 22a . . .) und mindestens einem Drucksensor (16) empfangenen Signale zwecks Steuerung der Luftfeder-Ventile (10a . . .) und eines Kompressors (6) zur Auf bzw. Abregelung des Fahrzeugs verarbeitet, dadurch gekennzeichnet,
dass zu einem ersten Zeitpunkt t1 die Höhen-Abstandswerte h1 der entsprechepden Luftfedern (4) und die zugehörigen die Luftdrücke p1 gemessen und mit der Zeitangabe abgespeichert werden, wobei der Zeitpunkt t1 so gewählt wird, dass entweder das Steuergerät (24) von einem aktiven Zustand in einen Sleep-Modus (Stromsparmodus) versetzt wird oder der zugehörige Höhen-Abstandswert h1 einen Schwellwert hSu unterschreitet, und
dass zu einem zweiten Zeitpunkt t2 die Höhen-Abstandswerte h2 und bei Bedarf die Luftdrücke p2 in den entsprechenden Luftfedern (4) gemessen werden, wobei der Zeitpunkt t2 so gewählt wird, dass entweder eine vorgegeben Zeitspanne Δt gegenüber dem Zeitpunkt t1 verstrichen ist und/oder der zugehörige Höhen-Abstandswert h2 einen Schwellwert bsu unterschritten hat (Regelbedarf erkannt), und
dass auf eine Leckage der entsprechenden Luftfeder (4) erkannt wird, wenn zwischen dem ersten Zeitpunkt t1 und dem zweiten Zeitpunkt t2 keine Sollniveauveränderung hS erfolgt ist, und an dieser Luftfeder (4) nur eine Druckänderung vom ersten Zeitpunkt t1 zum zweiten Zeitpunkt t2 nach der Bedingung (p1 - p2) > K1 und gleichzeitig eine Höhenänderung h2 nach der Bedingung {h (t1) - h (t2)}.K3/(t2 - t1) > K2 ermittelt worden ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erkennung einer Leckage diejenige Luftfeder (4) herangezogen wird, die "am tiefsten steht", also den kleinsten Höhen-Abstandswert h2 nach der Bedingung Min(K2,VL, K2,VR, K2,HL, K2,HR) aufweist.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass für mindestens eine Luftfeder (4) ein radspezifischer Zähler Zr inkrementiert wird, wenn auf Leckage der entsprechenden Luftfeder (4) erkannt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass auf einen Leckagefehler einer Luftfeder (4) erkannt wird, wenn ein radspezifischer Zähler Zr einen Schwellwert K4 überschreitet, welcher der entsprechenden Luftfeder (4) zugeordnet wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der oder die radspezifische(n) Zähler Zr (VL, VR, HL, HR) der entsprechenden Luftfeder (4) nach einer vorgegebenen Zeitspanne dekrementiert werden, wenn die Ventile (10) zu den entsprechenden Luftfedern (4) innerhalb der vorgegebenen Zeitspanne nicht betätigt wurden und/oder die Höhen-Abstandswerte h2 der entsprechenden Luftfedern (4) den Schwellwert hSu innerhalb der vorgegebenen Zeitspanne nicht unterschritten haben.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
dass der Zeitpunkt t1 gewählt wird, wenn das elektronische Steuergerät (24) von dem aktiven Zustand in den Sleep-Modus (Stromsparmodus) versetzt wird, und
dass der Zeitpunkt t2 nach einer vorgegebenen Zeitspanne Δt = t2 - t1 gewählt wird, und
dass das Steuergerät (24) zum Zeitpunkt t2 aus dem Sleep-Modus in den Arbeitsmodus versetzt wird (aufwacht), und
dass die Leckagerkennung und die Messung der entsprechenden Luftdrücke p2 (VL, VR, HL, HR) in den Luftfedern (4a, 4b, 4c, 4d) erst nach dem unterschreiten des Schwellwertes hSu an mindestens einer Luftfeder (4) erfolgt.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem unterschreiten des Schwellwertes hSu an einer Luftfeder (4) ein Aufregelvorgang an der entsprechenden Luftfeder (4) bis zum Sollniveau hS innerhalb der Schwellwerte hSu und hSo erfolgt.
8. Verfahren nach Anspruch 1 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (24) von dem aktiven Zustand in den Sleep-Modus wechselt, wenn die Zündung des Kraftfahrzeuges ausgeschaltet wird.
9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (24) nach der Beendigung aller erforderlichen Aufregelvorgänge an den Luftfedern (4) von dem aktiven Zustand in den Sleep-Modus versetzt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (24) von dem aktiven Arbeitsmodus in den Sleep-Modus versetzt wird, wenn nach dem Zeitpunkt t2 keine Leckageerkennung erfolgt und/oder der Schwellwert hSu an keiner Luftfeder (4) unterschritten worden ist.
11. Verfahren nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leckage und/oder der Leckagefehler der entsprechenden Luftfeder(n) (4) oder der Lufifederanordnung (2) insgesamt im Fahrzeug akustisch oder visuell angezeigt werden und/oder eine Leckage und/oder ein Leckagefehler in einem Speicher des Steuergerätes abgespeichert wird.
12. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zur Erkennung von Leckagen in einer Kraftfahrzeug-Luftfederanordnung (2) mit einer Niveauregeleinrichtung, gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10,
wobei ein elektronisches Steuergerät (24) die von den einzelnen Luftfedern (4a, . . .) zugeordneten Höhen-Bestimmungsmittel (Höhensensoren, 22a, . . .) und mindestens einem Drucksensor (16) empfangenen Signale zwecks Steuerung von Luftfederventilen (10a, . . .) und eines Kompressors (6) zur Auf- und Abregelung des Fahrzeugs verarbeitet,
dadurch gekennzeichnet,
dass in dem elektronischen Steuergerät (24) eine Funktionslogik vorgesehen ist, die mit den Höhensensoren (22a, 22b, 22c, 22d) und dem mindestens einen Drucksensor (16) und den Luftfeder-Ventilen (10a, 10b, 10c, 10d) und sonstigen Ventilen (12, 18) und dem Kompressor-Relais (20) derartig in Wirkverbindung steht,
dass bei einem vorgegebenen Sollniveau hS zwischen zwei vorgegebenen Zeitpunkten t1, t2 und bei Druckänderungen gemäß Bed. 1 vom ersten Zeitpunkt t1 zum zweiten Zeitpunkt t2 und bei gleichzeitig Höhenniveauänderungen gemäß Bed. 2 an einer Fahrzeugecke auf eine Leckage der Lufifederanordnung oder der entsprechenden Luftfeder (4) erkannt wird.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das elektronische Steuergerät (24) einen Zähler Zr mit einem Speichereintrag aufweist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Zeitpunkte t1 und t2 bei ausgeschalteter Zündung nach 1 bis 2 Stunden gewählt werden.
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