DE3541696A1

DE3541696A1 - Elektrische steuereinrichtung zur niveauregulierung von kraftfahrzeugen

Info

Publication number: DE3541696A1
Application number: DE19853541696
Authority: DE
Inventors: Hans-Jürgen 3000 Hannover Diekmann; Dirk-Walter Dipl.-Ing. 4904 Enger Morche
Original assignee: DIEKMANN HANS JUERGEN; MORCHE DIRK WALTER DIPL ING
Current assignee: Diekmann Hans-Juergen Morche Dirk-Walter Dipl-
Priority date: 1985-11-26
Filing date: 1985-11-26
Publication date: 1986-04-17

Description

Hans-Jürgen Diekmann
Dirk-Walter Morche Elektrische Steuereinrichtung zur Niveauregulierung von Kraftfahrzeugen.
Die Erfindung betrifft eine elektrische Steuereinrichtung zur Niveauregulierung von Kraftfahrzeugen, vorzugsweise für solche, die mit einer oder mehreren luftgefederten Achsen ausgerüstet sind.
Eine solche Steuera:inrichtung gewährleistet eine ständig gleiche Bodenfreiheit des Kraftfahrzeuges unabhängig vom jewiligen Beladungszustand. Dadurch wird die Fahrsicherheit und der Fahrkomfort erheblich verbessert.
Die auf dem Markt befindlichen Steuereinrichtungen zur Niveauregulierung haben unterschiedliche Nachteile. So können diese Steuereinrichtungen nicht zwischen den Ursachen einer einseitigen oder beidseitigen ungewollten statischen Einfederung, beispielsweise verursacht durch Stehen des Fahrzeuges auf einer schiefen Ebene, einseitiges Beladen oder längeres Durchfahren einer Straßenkurve, unterscheiden, was dann Fehlreaktionen der Steuereinrichtungen aufgrund unrichtiger Interpretation der Ursache des Regelbedarfes durch die Steuereinrichtung zur Folge hat.Man hat deshalb unter anderem versucht, ganz auf eine einseitige Nachregulierungsmöglichkeit zu verzichten oder den Türkontaktschalter des niveauzuregulierenden Fahrzeuges mit in die Steuereinrichtung einzubeziehen. Dies hat jedoch den Nachteil, daß beispielsweise das öffnen einer der Fahrzeugtüren oder betätigen der Innenbeleuchtung während der Fahrt,fälschlich eingeleitete Regelvorgänge zur Folge hat.
Durch die hohe Stromaufnahme der für die Lufterzeugung erforderlichen Kleinkompressoren, fällt oftmals bei nicht laufendem Fahrzeugmotor die Spannung der Fahrzeugbatterie so stark ab, daß das Kompressormotorrelais durch ständiges spannungsabfallbedingtes öffnen und schließen beschädigt wird, und somit die Funktionsfähigkeit der kompletten Fahrzeugniveauregulierung gefährdet ist.
Ein weiterer Nachteil der bekannt gewordenen Steuereinrichtungen ist, daß ihr Einsatz bei Fahrzeugen mit Luftfederung und einem lastabhängigen hydraulischem Bremssystem nicht möglich ist, da die niveauregulierende Steuerung eine lastabhängige Einfederung verhindert, und deshalb auch bei voller Beladung des Kraftfahrzeuges die zusätzlich erforderliche Bremskraft durch das Uderbleiben einer Krafteinwirkung auf den lastabhängigen Bremskraftregler nicht mehr vom hydraulischen Bremssystem zur Verfügung gestellt werden kann.
Alle diese Nachteile werden erfindungsgemäß wie folgt beseitigt.
Die analogen und wegproportionalen Spannungsausgangssignale der rechts und links angeordneten Wegsensoren (1) und (2) werden über einen Analog/Digital-Wandler (3) in digitale Signale umgewandelt, so daß sie für die Auswertelektronik verarbeitbar sind. Bei der Umwandlung im A/D-Wandler werden diese Signale mit einer Nullniveauspannung verglichen, welche im Nullniveaugenerator (4) erzeugt wird. Außerdem wird die Gebersignalspannung der Sensoren (1) und (2) mit einer zweiten Vergleichsspannung die im Toleranzbreitengenerator (5) erzeugt wird, verglichen. Hierdurch wird eine Vorverarbeitung und Auswertung der Signale erzielt. Der Querbeschleunigungsgeber (6) hat erfindungsgemäß die Aufgabe, Querbeschleunigungen von größer als 0,2 g zu erfassen,und in Verbindung mit dem A/D-Wandler (7) ein Digitalsperrsignal zu erzeugen.
Dadurch werden etwaige nicht lastabhängige Regelvorgänge verhindert.
Dies ist vor allem bei Kurvenfahrten der Fall, wo ein Fahrzeug zwar einseitig einfedert aber nicht in die Nullage zurückgeregelt werden darf. Der Querbeschleunigungsgeber (6), reagiert jedoch nicht auf Neigungen des Fahrzeuges, beispielsweise hervorgerufen durch Stehen auf schiefer Ebene oder einseitiges Beladen da diese stationären Lageveränderungen keine Querbeschleunigungen darstellen können. Dies ist dadurch gewährleistet, daß im Querbeschleunigungsgeber (6) eine träge Masse enthalten ist, die in Folge von Querbeschleunigungen eine Krafteinwirkung erfährt, welche in ein elektrisches Ausgangssignal umgewandelt wird. Die Ausgangssignale der A/D-Wandler (3) und (7) gehen in den Decoder ein, wo eine seitenunabhängige Bewertung der Eingangssignale, sowie eine Verteilung auf nachfolgende Stufen erfolgt. Eine Ausnahme stellt folgender Betriebszustand dar. Zeigen die Wegsensoren (1) und (2) einen Niveauzustand an, derart, daß eine Seite unterhalb des Nullniveaus, die andere Seite oberhalb des Nullniveaus und beide Seiten außerhalb der Toleranzbreite liegen, so bewertet dies der Decoder (8) in der Art, daß der Zustand oberhalb des Nullniveaus zuerst ausgeglichen wird. Diese Vorrangschaltung soll verhindern, daß eine Überlastung der Luftfederbälge möglich wird. Die elektrische Steuereinrichtung wird bei Betätigung der Fahrzeugzündung betriebsbereit.
Bei jeweils erstmaliger Inbetriebnahme nach "Zündung plus" Freigabe wird in der Startabfrage (9) diese Information gespeichert. Durch die kleine Zeitverzögerung (10) wird eine 5 Sekunden Sperrzeit aktiviert und die große Zeitverzögerung (11) von ca. 30 Sekunden abgeschaltet. Das bedeutet, daß im Falle eines Regelbedarfes, signalisiert durch die Ausgangssignale der Wegsensoren (1) und (2) nach Ablauf der 5 Sekunden Zeitverzögerung eine sofortige verzögerungsfreie Nachregelung und Niveauausgleich des Fahrzeuges erfolgt. Dieser Betriebszustand wird erst aufgehoben, wenn beide Wegsensoren erstmalig das Sollniveau signalisieren. Die 30 Sekunden Zeitverzögerung (11) tritt immer dann in Funktion wenn ein Signal von der Nachtriggerung (14) erfolgt. Dadurch wird eine 30 sekundige Sperrung des Signalflußes zu der Endstufe (15) bewirkt. Die Sperrung des Signalflußes von der 5 sekundigen Zeitverzögerung (10) ist hingegen abhängig von der Startabfrage (9) und der Schutzschaltung (12). Die Schutzschaltung (12) spricht an,wenn entweder ein Defekt der Wegsensoren (1) und (2),des Beschleunigungsgebers (6) oder im Decoder (8) vorliegt, oder Spannungsschwankungen, eine zu geringe Versorgungsspannung bzw. ein Abfall der Versorgungsspannung durch die Versorgungsspannungsabfrage (13) angezeigt werden. Die Reaktion ist eine Sperrung der Endstufe (15), erneute Aktivierung der kleinen Zeitverzögerung (10) und laufende Fehlerintervallabfrage. Die sogenannte Nachtriggerung (14), sorgt dafür, daß ein Regelvorgang nur denn eingeleitet wird wenn die Wegsensoren (1) und (2) länger als durch die große Zeitverzögerung (11) vorgegebene Zeit einen Regelfall anzeigen. Damit wird verhindert, daß beispielsweise ein durch unebene Straßenverhältnisse hervorgerufenes ständiges ein-und ausfedern ein ständiges und somit fahrsituationszufallbedingtes Nachregeln einleiten. Die Endstufe (15) enthält den Leistungsteil der elektrischen Steuereinrichtung. Sie steuert die Luftbalgsperrventile links (16) und rechts (17) sowie das Luftablaßventil (18), das Sperrventil (19) zur Freigabe der Ansteuerung eines etwaigen fahrzeugspezifischen lastabhängigen hydraulischen Bremskraftreglers sowie des Motorrelais (20) des Versorgungskompressors an.
Der Prüfausgang (21) stellt als zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung eine Schnittstelle dar, an welche ein Prüfgerät (22) angeschlossen werden kann. Hierin liegt ein besonderer zusätzlicher Vorteil der Erfindung, da über dem Prüfausgang (21) die elektrische Steuereinrichtung im eingebauten Zustand optimal an das Fahrzeug angepaßt werden kann, ohne das ein Eingriff in die Steuereinrichtung oder ihre Verkabelung zwecks Abstimmung oder Endkontrolle vorgenommen werden muß.
Mit dem Prüfgerät (22) können sämtliche theoretisch auftretenden Fahrzeugzustände für die Steuereinrichtung simuliert werden, ohne das eine reale Regelung am Fahrzeug erfolgt. Dies ist möglich, da durch das Prüfgerät (22) über dem Prüfausgang (21) die Endstufe (15) abgeschaltet wird. Die Handbedienung (23) überbrückt die Nullniveauerzeugung (4), so das ermöglicht wird, ohne Regelungsfunktionseinbußen der elektrischen Steuereinrichtung, ein beliebiges neues Nullniveau einzustellen. Das neue Nullniveau kann innerhalb der mechanischen Gegebenheiten des Fahrzeuges eingestellt werden wobei die Lastabhängigkeit der Regelung nach wie vor gewährleistet bleibt.

Claims

Patentansprüche Elektrische Steuereinrichtung zur Niveauregulierung von Kraftfahrzeugen, wobei eine oder mehrere Fahrzeugachsen vorzugsweise luftgefedert sind und das elektrische Höhensignal durch am Fahrzeug angebrachte Wegsensoren gewonnen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung zusätzliche Signale von einem Querbeschleunigungsgeber (6) erhält und diese zusammen mit den Signalen der Wegsensoren (1) und (2) in einem in der Steuereinrichtung vorhandenem Decoder (8) verknüpft und bewertet werden und entsprechend dem jeweiligen Betriebszustand des Fahrzeuges mit unterschiedlichen abgespeicherten Zeitverzögerungen (10) und (11) einen Regelvorgang auslöst, welcher über einen Prüfausgang (21) überwacht und simuliert werden kann.
2. Elektrische Steuereinrichtung zur Niveauregulierung von Kraftfahrzeugen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Höllensignale der Wegsensoren (1) und (2) in einer Nachtriggerung (14) nachgeregelt werdenund bei einer in der Zeitverzögerung (11) abgespeicherten Zeiteinheit ständig überschreitendeNiveauabweichung des Fahrzeuges eine Nachregelung über die Endstufe (15) auslösen.
3. Elektrische Steuereinrichtung zur Niveauregulierung von Kraftfahrzeugen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung eine Schutzschaltung (12) enthält, welche auf einen Defekt im Decoder (8) und/oder auf Spannungsabfall im Bordnetz des Fahrzeuges,angezeigt durch die Versorgungsspannungsabfrage (13) , die Endstufe (15) sperrt und die Zeitverzögerung (10) aktiviert.
4. Elektrische Steuereinrichtung zurNiveauregulierung von Kraftfahrzeugen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung eine Handbedienung (23) umfaßt, welche die Nullniveauerzeugung (4) überbrückt ohne die Regelungsfunktionen der Steuerung aufzuheben.
5. Elektrische Steuereinrichtung zur Niveauregulierung von Kraftfahrzeugen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Endstufe (15) bei jedem öffnen oder schließen der Luftbalgsperrventile (16) und (17) auch das Sperrventil (19) in gleicher Weise und Dauer betätigt um einen lastabhängigen Druck auch einem lastabhängigem Fahrzeugbremskraftregler zukommen zu lassen.
6. Elektrische Steuereinrichtung zur Niveauregulierung von Kraftfahrzeugen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Querbeschleunigungsgeber (6) nicht auf Fahrzeugneigunggen sondern nur auf Querbeschleunigungen von größer 0,2 g mit einem Ausgangssignalreagiert.
7. Elektrische Steuereinrichtung zur Niveauregulierung von Kraftfahrzeugen nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, das bei einer Aktivierung der Versorgungsspannungsabfrage (13) durch einen Spannungsabfall im Fahrzeugbordnetz zusammen mit der Schutzschaltung (12) sämtliche Regelvorgänge unterbrochen werden bis die Versorgungsspannung wieder im zulässigen Bereich ist, was durch die Zeitverzögerung (10) im eingespeichert Zeitintervall abgefragt wird.