DE19621946C2 - Luftfederung - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Luftfederung gemäß dem Oberbegriff
des Anspruches 1.
Luftfederungen für Kraftfahrzeuge sind grundsätzlich bekannt
und werden serienmäßig eingesetzt. In der Regel ist druckseitig
des Kompressors ein pneumatischer Druckspeicher vorgesehen, der
vom Kompressor ständig auf einem Ladedruck gehalten wird, wel
cher deutlich oberhalb der Betriebsdrücke der Luftfederaggrega
te bzw. -bälge liegt. Hier arbeitet der Kompressor in der Regel
nur dann, wenn der Druckspeicher nachgeladen werden muß, wobei
die Leistung des Kompressors unterhalb einer bei einer Bedarfs
spitze der Luftfederung liegenden Spitzenleistung liegen kann,
weil durch den Druckspeicher immer ein hinreichender Druckvor
rat sichergestellt wird. Die DE 31 30 874 C2 zeigt eine derar
tige Luftfederung mit durch Elektromotor bedarfsabhängig ange
triebenem Kompressor.
Es wurde auch schon versucht, den Druckspeicher bei Luftfede
rungen zu erübrigen und die Luftfederaggregate bzw. -bälge bei
Bedarf direkt vom Kompressor aus mit Druckluft zu speisen. Dies
ist insbesondere dann möglich, wenn die Luftfüllung der Luftfe
deraggregate im wesentlichen nur bei einer Absenkung bzw. Anhe
bung des Niveaus des Fahrzeugaufbaus, nicht aber bei normalen
Federhüben verändert wird.
Die DE 40 30 475 A1 betrifft eine Motorsteuerung, die unter
anderem eine Überhitzung des Motors vermeiden soll. Dazu ist
vorgesehen, daß die Steuerung einen Momentanwert für die Tempe
ratur des Motors abschätzt, indem unter Berücksichtigung einer
Kennlinie für den Temperaturanstieg des Motors beim Betrieb und
einer Kennlinie für den Temperaturabfall des Motors bei Still
stand die Betriebszeiten und Stillstandszeiten des Motors über
wacht werden, wobei der Betrieb des Motors angehalten werden
kann, wenn der Schätzwert für den Momentantwert der Motortempe
ratur einen vorbestimmten Wert übersteigt.
Aus der DE 43 33 591 A1 ist eine grundsätzlich gleichartige Mo
torsteuerung bekannt, wobei zusätzlich vorgesehen ist, den Mo
tor für eine vorgebbare Zeit abzuschalten, wenn eine für die
Motortemperatur relevante Gesamteinschaltzeit einen vorgegebe
nen Grenzwert überschreitet. Außerdem ist gemäß der
DE 433 31 591 A1 vorgesehen, den von der Motorsteuerung über
wachten Motor zum Antrieb eines Kompressors zu nutzen.
Aufgabe der Erfindung ist es, mit geringem Aufwand eine viel
fältig betreibbare Luftfederung für Kraftfahrzeuge zu schaffen.
Diese Aufgabe wird bei einer Luftfederung gemäß Oberbegriff durch die kennzeichnenden Merkmale des An
spruchs 1 gelöst.
Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, die bei
Luftfederungen der eingangs angegebenen Art ohnehin wünschens
werte bzw. notwendige rechnergestützte Steuerung des Kompres
sors so zu installieren, daß sich die Betriebstemperatur des
Kompressors aufgrund von Erfahrungswerten abschätzen läßt. Da
die Steuerung den Kompressor ein- bzw. abschaltet, "kennt" sie
die Betriebsabläufe und damit auch den Belastungszustand des
Kompressors. Darüber hinaus kann der Schätzwert mit hinreichender
"Vorsicht" bestimmt werden, so daß die tatsächliche Be
triebstemperatur des Kompressors mit an Sicherheit grenzender
Wahrscheinlichkeit unterhalb des Schätzwertes liegt.
Insbesondere wird bei der Erfindung berücksichtigt, daß nach
einem längeren Stillstand, d. h. wenn die Temperatur des Kom
pressors auf eine relativ geringe Temperatur abgefallen ist,
die Betriebstemperatur nach dem Start des Kompressors in rela
tiv kurzer Zeit deutlich ansteigt. Dieser Anstieg verlangsamt
sich im Bereich der typischen Betriebstemperaturen des Kompres
sors. Dies wird erfindungsgemäß durch entsprechende Bemessung
der zu berechnenden Temperatursprünge beim Einschalten des Kom
pressors berücksichtigt.
Ein besonderer Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, daß
trotz dieses relativ komplizierten Temperaturverhaltens des
Kompressors keinerlei zusätzliche Sensoren und keinerlei zu
sätzliche Signaleingänge an der Steuerung zur Überwachung des
Betriebes des Kompressors benötigt werden. Dementsprechend
braucht auch mit Defekten an derartigen Teilen nicht gerechnet
zu werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird für
den Schätzwert ein Mindestwert vorgegeben. Dieser Mindestwert
- z. B. 40°C - orientiert sich an der zu erwartenden maximalen
Umgebungstemperatur des Fahrzeuges.
Die Erhöhung des Schätzwertes um einen vorgegebenen bzw. vor
gebbaren positiven Gradienten beim Kompressorbetrieb bzw. die
Absenkung des Schätzwertes um einen vorgegebenen bzw. vorgebba
ren negativen Gradienten bei Stillstand des Kompressors kann
beispielsweise dadurch erfolgen, daß der Schätzwert jeweils
nach einer vorgegebenen Zeitspanne um eine vorgegebene geringe
Temperaturdifferenz erhöht bzw. erniedrigt wird.
Wird das Fahrzeug stillgesetzt, insbesondere unter
Betätigung einer Wegfahrsperre, arbeitet der Rechner
noch für eine vorgegebene Zeitspanne - z. B. fünf Mi
nuten - weiter, um einen aktuellen Schätzwert der
Temperatur des Kompressors zu bestimmen und diesen
Schätzwert bei einem nachfolgenden Betrieb des Kom
pressors als Anfangswert der Temperatur berücksichti
gen zu können. Nur wenn das Fahrzeug für eine längere
Zeitspanne stillgesetzt war, beginnt die Berechnung der
Temperatur mit dem obengenannten, vorgegebenen
Mindestwert von z. B. 40°C.
Im übrigen wird hinsichtlich bevorzugter Merkmale
der Erfindung auf die Ansprüche sowie die nachfolgen
de Erläuterung der Zeichnung verwiesen, anhand der
eine bevorzugte Ausführungsform beispielhaft be
schrieben wird.
Dabei zeigt die einzige Figur eine Teildarstellung ei
nes Luftfedersystems in Form eines Blockschaltbildes.
Das nicht näher dargestellte Luftfedersystem besitzt
einen Kompressor 1, welcher durch einen Elektromotor
2 angetrieben wird. Dieser Motor 2 wird automatisch,
parameterabhängig durch eine rechnergestützte Steu
erschaltung 3 ein- bzw. ausgeschaltet, welche auch die
Stellorgane von nicht dargestellten Ventilen 4 des Luft
federsystems betätigt.
Eingangsseitig ist die Steuerschaltung 3 mit Gebern 5
verbunden, die beispielsweise die Vertikalabstände zwi
schen einem Fahrzeugaufbau und Fahrzeugrädern und
damit das Aufniveau erfassen, so daß die Steuerschal
tung 3 durch Soll-Istwert-Vergleich ein gewünschtes Ni
veau einzustellen bzw. einzuhalten vermag, indem der
Elektromotor 2 und damit der Kompressor 1 bedarfsge
recht ein- bzw. ausgeschaltet und die Ventile 4 in ent
sprechender Weise betätigt werden.
Im übrigen ist die Steuerschaltung 3 eingangsseitig
mit einem manuell betätigbaren Befehlsgeber 6 verbun
den, der beispielsweise an einem Fahrerplatz eines
Fahrzeuges und/oder an einer Fahrzeugtür, beispiels
weise Heckklappe, angeordnet sein kann und durch des
sen Betätigung ein Sollniveau, auch bei stehendem
Fahrzeug vorgegeben werden kann. Damit besteht bei
spielsweise die Möglichkeit, die Be- bzw. Entladung ei
nes Fahrzeuges durch Anhebung bzw. Absenkung des
Aufbauniveaus zu erleichtern.
Schließlich erhält die Steuerschaltung 3 ein Signal,
sobald eine vorzugsweise elektronische Wegfahrsperre
7 des Fahrzeuges wirksam wird.
Da die Steuerschaltung 3 die Betriebszeiten sowie die
Einschaltzeiten bzw. die Betriebspausen des Elektromo
tors 2 und damit des Kompressors 1 "kennt", besteht die
Möglichkeit, unter Ausnutzung von Erfahrungswerten
mittels des der Steuerschaltung 3 zugeordneten Rech
ners Schätzwerte für die Betriebstemperatur des Kom
pressors 1 zu ermitteln, wie es eingangs dargelegt wur
de.
Auf diese Weise ist ein Überlastschutz des Kompres
sors 1 gewährleistet ohne daß dazu gesonderte Senso
ren und diesen Sensoren zugeordnete besondere Ein
gänge an der Steuerschaltung 3 notwendig sind.
Claims (4)
1. Luftfederung eines Kraftfahrzeuges mit einem bedarfsabhängig
ein- und ausschaltbaren Kompressor (1), welcher bei fahrendem
Fahrzeug - Normalbetrieb der Luftfederung - nur
intermittierend, mit länger dauernden Betriebsunterbrechungen
ohne Gefahr einer Überlastung zu arbeiten braucht,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Luftfederung das Fahrzeug im Stand anzuheben bzw.
abzusenken oder beladungsunabhängig auf einem vorgegebenen
Niveau zu halten gestattet und eine den Kompressor (1) ein- und
abschaltende Steuereinheit (3) einen Rechner umfaßt, welcher
einen Schätzwert einer Betriebstemperatur des Kompressors (1)
berechnet und denselben abschaltet, wenn der Schätzwert einen
oberen Schwellwert überschreitet, sowie den Kompressor
einschaltet oder einzuschalten gestattet, wenn der Schätzwert
einen unteren Schwellwert unterschreitet, wobei der jeweils
letzte Schätzwert beim Einschalten des Kompressors um einen
vorgebbaren bzw. vorgegebenen Temperatursprung erhöht wird,
dessen Maß von der Höhe des letzten Schätzwertes abhängig ist,
und wobei der Schätzwert während eines Kompressorbetriebes um
einen vorgegebenen positiven Gradienten erhöht und bei
Stillstand des Kompressors um einen vorgegebenen negativen
Gradienten abgesenkt wird.
2. Luftfederung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß für den Schätzwert ein Mindestwert vorgegeben ist.
3. Luftfederung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Schätzwert jeweils nach einer vorgegebenen Zeitspanne
um eine vorgegebene geringe Temperaturdifferenz erhöht oder
erniedrigt wird.
4. Luftfederung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Rechner den Schätzwert der Temperatur nach Stillsetzen
des Fahrzeuges noch für eine Zeitspanne aktualisiert.
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