DE3526763A1

DE3526763A1 - Anordnung zum regeln des drucks in pneumatischen einrichtungen von kraftfahrzeugen

Info

Publication number: DE3526763A1
Application number: DE19853526763
Authority: DE
Inventors: Rudolf Dipl Ing Andres; Hermann Moeller; Holger Dipl Ing Seel
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 1985-07-26
Filing date: 1985-07-26
Publication date: 1987-02-05
Also published as: DE3526763C2

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Regeln des Drucks in pneumatischen Einrichtungen von Kraftfahrzeugen mit einem Druckleitungssystem, mit einem an das Druckleitungssystem angeschlossenen Steller zur Beeinflussung des Drucks in dem Druckleitungssystem, mit einem mit dem Druckleitungssystem verbundenen Geber zur Messung des tatsächlichen Drucks in dem Druckleitungssystem, mit wenigstens einem Geber für den gewünschten Druck in dem Druckleitungssystem sowie mit einem von den Gebern beaufschlagten Steuergerät zur Ansteuerung des Stellers.

Eine derartige Regelanordnung ist aus der deutschen Patentschrift 31 06 479 bekannt. Dort wird zur Regelung der Stellung der Scheinwerfer eines Kraftfahrzeugs ein vorgebbarer Soll- Wert mit einem gemessenen Ist-Wert verglichen, um in Abhängigkeit von deren Differnz mit Hilfe eines pneumatischen Stellglieds die Scheinwerferstellung zu verändern. Da bei einer Regelung der Stellung der Scheinwerfer eines Kraftfahrzeugs immer beide Scheinwerfer gleichzeitig beeinflußt werden, ist für diese Regelung ein einziges Regelsystem ausreichend. Sollen jedoch mehrere pneumatische Systeme unabhängig voneinander geregelt werden, so ist dies mit der bekannten Regelanordnung nicht mehr möglich.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Anordnung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß mehrere pneumatische Einrichtungen unabhängig voneinander geregelt werden können. Trotzdem soll die Anordnung bezüglich ihres Aufbaus und Umfangs einfach und billig sein.

Gelöst wird die gestellte Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, daß bei einer gattungsgemäßen Anordnung das Druckleitungssystem mit mehreren verschiedenen pneumatischen Einrichtungen koppelbar ist. Durch diese Maßnahme wird erreicht, daß die bekannte Regelanordnung auf verschiedene pneumatische Einrichtungen einwirken kann.

Bei einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird nach der Koppelung des Druckleitungssystems mit wenigstens einer der pneumatischen Einrichtungen dieser pneumatischen Einrichtung einer der Geber für den gwünschten Druck im Druckleitungssystem zugeordnet. Dadurch wird erreicht, daß für die verschiedenen pneumatischen Einrichtungen auch verschiedene gewünschte Drücke vorgegeben werden können.

Bei einer weiteren besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird die Koppelung des Druckleitungssystems mit wenigstens einer pneumatischen Einrichtung mit Hilfe von Toren durchgeführt, die vom Steuergerät geöffnet und geschlossen werden. Dadurch wird erreicht, daß die einzelnen pneumatischen Systeme sich gegenseitig nicht beeinflussen können.

Eine weitere besonders vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß der Steller zur Beeinflussung des Drucks in dem Druckleitungssystem wenigstens aus einer steuerbaren Druck-/Saugpumpe besteht, der ggf. eine steuerbare Parallelschaltung nachgeschaltet ist, in deren einem Zweig sich eine Drossel befindet. Dadurch wird erreicht, daß der Steller eine starke und eine schwache Druckerhöhung und Druckverminderung durchführen kann.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung der Zeichnung. In dieser Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 ein schematisches Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Regelanordnung,

Fig. 2 den in der Regelanordnung der Fig. 1 verwendeten Ist- Wert-Geber sowie

Fig. 3 den in der Regelanordnung der ig. 1 verwendeten Steller.

In der Fig. 1 wird ein Steuergerät 10 von den Ausgangssignalen zweier Soll-Wert-Geber 11 und 12 beaufschlagt. Weiter ist das Steuergerät 10 über eine Verbindungsleitung 14 mit einem Ist- Wert-Geber 13 sowie über eine Verbindungsleitung 16 mit einem Steller 15 verbunden. Der Ist-Wert-Geber 13, wie auch der Steller 15 sind dabei an ein Druckleitungssystem 17 angeschlossen. Schließlich werden von dem Steuergerät 10 drei Tore 18, 19, 20 angesteuert, die einerseits alle an das Druckleitungssystem 17 sowie andererseits an die pneumatischen Einrichtungen 21, 22, 23 angeschlossen sind. Die Anzahl der Soll-Wert-Geber 11 und 12, der Tore 18, 19 und 20 sowie der pneumatischen Einrichtungen 21, 22 und 23 ist in dem Blockschaltbild der Fig. 1 willkürlich gewählt und kann deshalb jeweils auch größer oder kleiner sein.

Besonders vorteilhaft ist es, als Steuergerät 10 ein programmierbares, elektronisches Rechengerät zu verwenden. Als Soll- Wert-Geber 11 und 12 können beispielsweise Potentiometer und/ oder Schalter benutzt werden. Besonders vorteilhafte Ausführungsformen des Ist-Wert-Gebers 13 und des Stellers 15 sind in den Fig. 2 und 3 dargestellt und werden später noch beschrieben. Als Tore 18, 19 und 20 können 2/2-Wege-Ventile eingesetzt werden. Beispielsweise für pneumatische Einrichtungen 21, 22 und 23 sind orthopädische Sitze beispielsweise in Kraftfahrzeugen, die Stellung beispielsweise der Hauptscheinwerfer von Kraftfahrzeugen oder ähnliches.

Die Funktionsweise der in Fig. 1 dargestellten Regelanordnung ist folgende:

Soll zum Beispiel der Druck in der pneumatischen Einrichtung 22 überprüft und ggf. auf den gewünschten Wert eingeregelt werden, so wird vom Steuergerät 10 das Tor 19 geöffnet und damit das Druckleitungssystem 17 mit der pneumatischen Einrichtung 22 verbunden. Damit wirkt der Druck in der pneumatischen Einrichtung 22 auf den Ist-Wert-Geber 13, so daß dieser ein Signal bezüglich des tatsächlichen Drucks in der pneumatischen Einrichtung 22 an das Steuergerät 10 liefert. Weiter wird vom Steuergerät 10 der Soll-Wert-Geber, der den gewünschten Druck in der pneumatischen Einrichtung 22 angibt, der also der pneumatischen Einrichtung 22 zugeordnet ist, ausgewählt und dieser gewünschte Druck erfaßt. Dabei handelt es sich in dem beschriebenen Beispiel per Annahme um den Soll- Wert-Geber 12. Jetzt vergleicht das Steuergerät 10 den vom Soll-Wert-Geber 12 gelieferten Wert des gewünschten Drucks in der pneumatischen Einrichtung 22 mit dem vom Ist-Wert-Geber 13 gelieferten Wert des tatsächlichen Drucks in der pneumatischen Einrichtung 22 und erzeugt in Abhängigkeit davon ein Ausgangssignal, mit dem der Steller 15 angesteuert wird. Durch diese Beeinflussung des Stellers 15 verändert sich der Druck im Druckleitungssystem 17 und damit auch der Druck in der pneumatischen Einrichtung 22. Dabei wird der Steller 15 so lange angesteuert, bis der tatsächliche Druck in der pneumatischen Einrichtung 22 dem gewünschten Druck in dieser Einrichtung entspricht. Danach wird vom Steuergerät 10 das Tor 19 wieder geschlossen und der Regelvorgang beendet.

Es ist einerseits möglich, daß ein derartiger Regelvorgang für den Druck einer bestimmten pneumatischen Einrichtung genau dann durchgeführt wird, wenn ein vorbestimmbarer Betriebszustand eingetreten ist, wobei das Auftreten dieses Betriebszustandes ggf. vom Steuergerät erkannt, zumindest jedoch diesem mitgeteilt wird. Andererseits ist es auch möglich, daß das Steuergerät von sich aus automatisch zyklisch und/oder periodisch die einzelnen Tore öffnet und schließt und damit die Drücke in den einzelnen pneumatischen Einrichtungen überprüft und ggf. regelt.

Wichtig ist es bei der Regelanordnung gemäß der Fig. 1, daß vom Ist-Wert-Geber 13 der tatsächliche Druck im Druckleitungssystems 17 gemessen wird und dieser einem von einem der Soll- Wert-Geber 11 und 12 vorgegebenen gewünschten Druck zugeordnet wird. Erst durch die Koppelung einer der pneumatischen Einrichtungen 21, 22 und 23 mit dem Druckleitungssystem 17 mit Hilfe der Tore 18, 19 und 20 wird der Druck im Druckleitungssystem 17 dem Druck in der ausgewählten pneumatischen Einrichtung gleichgesetzt.

In der Fig. 2 ist eine Möglichkeit für einen in der Regelanordnung der Fig. 1 zu verwendenden Ist-Wert-Geber 13 dargestellt. Dieser besteht aus einem Gehäuse 30, das eine Meßkammer 31 und eine Kammer 32 einschließt. Dabei ist die Meßkammer 31 mit dem Druckleitungssystem 17 verbunden, während die Kammer 32 über die Anschlußöffnung 38 mit Atmosphärenluftdruck beaufschlagt ist. Die Meßkammer 31 und die Kammer 32 sind innerhalb des Gehäuses 30 durch eine Membran 33 voneinander getrennt, wobei innerhalb der Kammer 32 zwischen die Membran 33 und das Gehäuse 30 eine Feder 34 eingebracht ist. Fest mit der Membran 33 verbunden ist ein Stift 35, der an seinem anderen Ende in eine vom Gehäuse 30 gebildete Führung 39 eintaucht. An den Stift 35 angebracht ist ein Potentiometerabgriff 37, der federnd auf ein Potentiometer 36 drückt. Das Potentiometer 36 ist dabei mit seinen beiden Anschlüssen an eine Spannungsquelle und an Masse angeschlossen, während der Anschlußpunkt des Potentiometerabgriffs 37 mit der Verbindungsleitung 14 verbunden ist.

Bei dem Ist-Wert-Geber 13 der Fig. 2 handelt es sich um einen Druck/Weg-Wandler, bei dem durch eine Veränderung des Drucks im Druckleitungssystem 17 sich auch die Stellung des Stifts 35 und damit die Stellung des Potentionmeterabgriffs 37 auf dem Potentiometer 36 ändert. Dadurch ist jedem Druck im Druckleitungssystem 17 ein bestimmtes, auf der Verbindungsleitung 14 anliegendes Spannungssignal zugeordnet.

Die Fig. 3 zeigt eine Möglichkeit, eines in der Regelanordnung der Fig. 1 zu verwendenden Stellers 15. Bei diesem Steller 15 wird eine Pumpe 41 von einem Elektromotor 40 angetrieben, der seinerseits von einer der Verbindungsleitungen 16 angesteuert wird. Bei dem Elektromotor 40 handelt es sich um einen umpolbaren Motor, so daß die Pumpe 41 Luft in beiden Richtunge befördern kann. Zu diesem Zweck ist die Pumpe 41 einerseits mit einer Öffnung 42 versehen, sowie andererseits mit einem 3/2-Wege-Ventil 43 verbunden. An dieses Ventil 43 ist ausgangsseitig eine Parallelschaltung der beiden Zweige 46 und 47 angeschlossen, die sich am Verbindungspunkt 45 wieder zum Druckleitungssystem 17 hin vereinigen. In den Parallelschaltungszweig 47 ist zur Verminderung des Durchflusses eine Drossel 44 eingebaut. Das Ventil 43 wird von der anderen der beiden Verbindungsleitungen 16 angesteuert und weist 2 Stellungen auf, nämlich einerseits die Verbindung der Pumpe 41 direkt mit dem Druckleitungssystem 17, sowie andererseits die Verbindung der Pumpe 41 über die Drossel 44 mit dem Druckleitungssystem 17.

Aufgrund der zwei Schaltstellungen des Ventils 43 und der drei möglichen Betriebszustände des Elektromotors 40 (vorwärts, rückwärts, Stillstand), existieren insgesamt sechs Möglichkeiten der Veränderung des Drucks in dem Druckleitungssystem 17:
- starke Druckerhöhung (Motor 40 vorwärts, ohne Drossel 44),
- schwache Druckerhöhung (Motor 40 vorwärts, mit Drossel 44),
- starke Druckverringerung (Motor 40 rückwärts, ohne Drossel 44),
- schwache Druckverringerung (Motor 40 rückwärts, mit Drossel 44),
- sehr geringe Druckverminderung (Motor 40 steht, ohne Drossel 44),
- nahezu keine Druckverminderung (Motor 40 steht mit Drossel 44).

Mit Hilfe des beschriebenen Aufbaus des Stellers 15 gemäß der Fig. 3 ist es möglich, den Druck im Druckleitungssystem 17 in Grobschritten, wie auch in Feinschritten zu verändern. Dadurch wird erreicht, daß die gesamte Regelanordnung gemäß der Fig. 1 insbesondere beim Umschalten von einer pneumatischen Einrichtung auf eine andere und bei sich dadurch gegebenenfalls stark ändernden Drücken im Druckleitungssystem 17 schnell auf große Soll-Istwertabweichungen reagieren kann, trotzdem aber auch geringe Abweichungen genau ausregelbar sind.

Claims

1. Anordnung zum Regeln des Drucks in pneumatischen Einrichtungen von Kraftfahrzeugen mit einem Druckleitungssystem, mit einem an das Druckleitungssystem angeschlossenen Steller zur Beeinflussung des Drucks in dem Druckleitungssystem, mit einem mit dem Druckleitungssystem verbundenen Geber zur Messung des tatsächlichen Drucks in dem Druckleitungssystem, mit wenigstens einem Geber für den gewünschten Druck in dem Druckleitungssystem, sowie mit einem von den Gebern beaufschlagten Steuergerät zur Ansteuerung des Stellers, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckleitungssystem (17) mit mehreren verschiedenen pneumatischen Einrichtungen (21, 22, 23) koppelbar ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuergerät (10) nach einer Koppelung des Druckleitungssystems (17) mit wenigstens einer pneumatischen Einrichtung (21, 22, 23) zur Zuordnung dieser pneumatischen Einrichtung (21, 22, 23) zu einem Geber (11, 12) für den gewünschten Druck in dem Druckleitungssystem (17) und damit für den gewünschten Druck in der pneumatischen Einrichtung (21, 22, 23) vorgesehen ist.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuergerät (10) nach einer Koppelung mit Hilfe des Gebers (13) zur Messung des tatsächlichen Drucks in dem Druckleitungssystem (17) zur Erfassung des tatsächlichen Drucks in der pneumatischen Einrichtung (21, 22, 23) vorgesehen ist.

4. Anordnung nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuergerät (10) in Abhängigkeit von dem zugeordneten gewünschten Druck in der pneumatischen Einrichtung (21, 22, 23) und dem gemessenen tatsächlichen Druck in der pneumatischen Einrichtung (21, 22, 23) mit Hilfe des Stellers (15) zur Beeinflussung des Drucks in dem Druckleitungssystem (17) zur Regelung des Drucks in der pneumatischen Einrichtung (21, 22, 23) vorgesehen ist.

5. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Koppelung Tore (18, 19, 20), insbesondere 2/2-Wege-Ventile vorhanden sind.

6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuergerät (10) zur automatischen, insbesondere zyklischen und/oder periodischen oder aufgrund vorbestimmbarer Betriebszustände hervorgerufenen Betätigung der Tore (18, 19, 20) vorgesehen ist.

7. Anordnung nach einen der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Steller (15) zur Beeinflussung des Drucks in dem Druckleitungssystem (17) wenigstens aus einer, insbesondere mittels eines umpolbaren Elektromotors (40) steuerbaren Druck-/Saugpumpe (41) besteht.

8. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck-/Saugpumpe (41) eine, insbesondere mittels eines 3/2-Wege-Ventils (43) steuerbare Parallelschaltung ( 46, 47) nachgeschaltet ist, in deren einem Zweig (47) sich eine Drossel (44) befindet.

9. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Geber (13) zur Messung des tatsächlichen Drucks in dem Druckleitungssystem (17) als Druck/Weg-Wandler ausgebildet ist, bei dem mittels wenigstens einer Membran (33) und eines mit ihr verbundenen Stifts (35) jedem die Membran (33) beaufschlagenden Druck eine bestimmte Wegstellung des Stifts (35) entspricht.

10. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Geber (11, 12) für den gewünschten Druck in dem Druckleitungssystem (17) als Potentiometer ausgebildet ist.

11. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Geber (11, 12) für den gewünschten Druck in dem Druckleitungssystem (17) als Schalter ausgebildet ist.