WO2005005181A1 - Verfafhren zur niveauregelung für pneumatische niveauregelanlagen in kraftfahrzeugen - Google Patents

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Alexander Stiller
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Continental Aktiengesellschaft
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Definitions

  • the invention relates to a method for level control of a pneumatic level control system of a motor vehicle with at least two axles, at least one air spring per axle, optionally one or more pressure accumulators, at least one pressure sensor, means for determining the distance between at least one wheel and / or an axle and the vehicle body , a control unit and a compressor.
  • the axes are regulated one after the other from a start level to a target level.
  • the compressor is operated at least temporarily and / or at least one air spring is connected to the pressure accumulator.
  • the control unit cancels the adjustment process of the air spring or the air springs on an axle from a start level to a higher target level if at least one shutdown condition of the compressor is met and / or the pressure level in the pressure accumulator is too low.
  • a method for level control of a pneumatic level control system of a motor vehicle of the type mentioned is known for example from DE 19621 946 C2.
  • a control unit which switches the compressor on and off comprises a computer which calculates an estimated value of an operating temperature of the compressor and switches it off when the estimated value exceeds an upper threshold value.
  • the control unit or the computer switches the compressor on again when the estimated value falls below a lower threshold value.
  • the last estimated value is increased when the compressor is switched on by a predetermined temperature jump, the measure of which depends on the amount of the estimated value depends.
  • the estimated value is increased by a positive gradient and, when the compressor is at a standstill, decreased by a negative gradient.
  • an instantaneous value for the temperature of the motor is estimated by monitoring the operating time or the duration of the standstill of the motor. If the estimated instantaneous value exceeds a predeterminable value, the operation of the motor is stopped and an alarm signal is output.
  • Methods for level control of level control systems for motor vehicles are known from the prior art, with which the temperature of an engine or a compressor can be estimated during operation without exceeding a predetermined limit value. The compressor can thus be safely protected against overheating. It is also known to fill an air spring from a pressure accumulator with compressed air and thus to increase the level of the vehicle. It can happen that the pressure level in the pressure accumulator is not sufficient to fill the air spring with the required air volume, which is necessary for the desired level to be set. This is the case, for example, when the pressure level in the pressure accumulator is equal to or approximately the same as the pressure level of the air spring and there is no longer any air exchange between the pressure accumulator and the air spring.
  • the object of the invention is to provide a method for level control of level control systems for motor vehicles, by means of which the energy consumption is reduced and the switching frequency of the corresponding components is reduced and the desired target level can be reliably achieved even under extreme environmental conditions.
  • the level on all axles of the motor vehicle is regulated to a common intermediate level, which is closer to the target level than the starting level.
  • Either a temperature limit value, a time limit value or a current limit value can be defined as the shutdown condition of the compressor. If a temperature limit is set as a switch-off condition, the temperature of the compressor can be measured directly on the compressor or in the vicinity of the compressor using a temperature sensor. Otherwise, the temperature can be estimated using methods such as are known, for example, from DE 19621 946 C2, DE 43 33 591 AI or DE 40 30475 AI. Alternatively, a time limit can be monitored as a shutdown condition.
  • control unit monitors the switch-on time of the compressor, for example by means of a counter.
  • a current limit value of the compressor motor is defined as a switch-off condition, which is determined by the control device, for example by means of a signal from a current measuring coil.
  • the adjustment process of an air spring from the pressure accumulator can be interrupted due to an insufficient pressure level in the pressure accumulator. This is the case if the pressure drop between the pressure accumulator and the corresponding air spring is too small to raise the level on the air spring.
  • a threshold value for the pressure level in the pressure accumulator is preferably set in the control unit, for example, which detects the pressure drop in the pressure accumulator below this pressure threshold and makes it available for further processing.
  • the intermediate level is determined on this axis after the termination of the raising process on an axis and before the start of the regulating process.
  • the common intermediate height level is determined on the basis of data from the individual air springs, which are present when or after the termination of the upward adjustment process.
  • Air spring-specific data include, for example, the current pressure in the air springs, the air spring volume and the current level height at the vehicle corner or axis of the corresponding air spring.
  • the intermediate level corresponds to the smallest actual level of one of the axles of the motor vehicle. If the switch-off condition of the compressor is triggered during an opening process and the compressor operation is switched off, the level of all axes of the
  • the intermediate level is set on the basis of an air exchange between the corresponding air springs of the respective axles of the motor vehicle without releasing air from the corresponding air springs of the level control system into the environment.
  • both the pressure level and the height level on one axis or in the air springs of this axis are greater than or equal to the pressure level and height level of the other axis (s) or the air springs of this axis (n ) must be (p t > p 2 and hi> h 2 ) in order to enable air exchange and, accordingly, height compensation between them.
  • the air from the air springs of the already regulated axle (s) with the higher pressure can only partially reach the air springs or axis (s) that have not yet been adjusted to the target level so that all axes reach the same level.
  • This process is regulated by the control unit.
  • the control unit opens the solenoid valves of the corresponding air springs only briefly at a time, so that air can flow from one air spring with the higher pressure into the air spring with the lower pressure. There are short pauses between the common opening phases of the corresponding valves
  • the raising process of an air spring or the air springs on the axles which has been interrupted according to claim 1 is automatically continued to the target level if a switch-on condition of the compressor is fulfilled, the intermediate level corresponding to the starting level according to claim 1 ,
  • the desired level request is saved in the control unit.
  • the desired setpoint level is available in the control unit even after the compressor shutdown condition has been triggered, the up-regulation process has been terminated and the corresponding axes have been terminated.
  • the upward adjustment process of a vehicle axle from the pressure accumulator has been interrupted due to a too low pressure level, then the upward adjustment operation on the axle is preferably continued by the compressor as soon as the switch-on condition for it is fulfilled. Only then is the pressure level of the pressure accumulator increased as necessary.
  • the shutdown condition of the compressor is an upper limit temperature.
  • the limit temperature can either be measured directly and determined using known estimation methods.
  • the advantage of the development of the invention is to be seen in the fact that the upper limit temperature allows a simple and direct relationship to possible component damage to the compressor.
  • the upper limit temperature is determined directly at the compressor or in the vicinity of the compressor.
  • the switch-on condition of the compressor is a lower limit temperature.
  • the advantage of the development of the invention is that the determination of the lower limit temperature allows a simple and direct relationship to the cooling properties of the compressor. The determination of a lower limit temperature at a certain point correlates with the critical component temperatures of the compressor in that the compressor can be switched on again without being damaged until the upper limit temperature is reached.
  • the lower limit temperature is determined directly at the compressor or in the vicinity of the compressor.
  • the advantage of the development of the invention is that the determination of the lower limit temperature allows a simple and direct relationship to the cooling properties of the compressor. The determination of a lower limit temperature at a specific point on the compressor or in the vicinity of the compressor correlates with the critical component temperatures of the compressor in that the compressor can be switched on again without being damaged until the upper limit temperature is reached.
  • the switch-off condition is a pressure threshold value for the pressure in the pressure accumulator. If the pressure level in the pressure accumulator falls below the pressure threshold value, then the switch-off condition is triggered and the upward adjustment process of the vehicle axle from the pressure accumulator is terminated.
  • the advantage of the development of the invention can be seen in the fact that the pressure level in the pressure accumulator and thus the pressure threshold value can be determined without additional means and in a simple manner, for example by means of a pressure sensor or the like.
  • a common intermediate height level of all axles or all air springs relative to the vehicle body is determined, which is closer to the target level than the starting level, and that the level on all axles or Air springs of the motor vehicle is regulated to the common intermediate level, so that the vehicle is no longer at an angle. It is therefore guaranteed that the level of the
  • the level control system carries out a method according to claims 2 to 10.
  • the advantage of the development of the invention can be seen in the fact that the intermediate level can be controlled and regulated in a targeted manner, which shortens the control time and prevents unnecessary switching processes of the cross-blocking valves.
  • the running time of the compressor is shortened and energy is saved.
  • a temperature sensor is arranged on the cylinder head of the compressor or outside or inside the compressor engine directly on the engine.
  • the advantage of the development can be seen in the fact that the temperature sensor is placed directly on or in the vicinity of the heat-sensitive components of the compressor. This makes it easy to protect the components of the compressor against overheating and destruction.
  • Another advantage of the development of the invention is that the temperature measured at the selected point creates a calculable relationship to all heat-sensitive components of the compressor. This means that all the heat-sensitive components of the compressor can be safely protected against overheating with a single temperature measuring point.
  • Fig. 1 shows schematically a level control system
  • Fig. 2 shows the flow chart of a level control procedure.
  • FIG. 1 shows a highly schematic representation of a level control system for a motor vehicle, only those necessary for the following explanations Components are shown.
  • the level control system has air springs 2a, which are assigned to the front axle of the motor vehicle, and air springs 2b, which are assigned to the rear axle of the motor vehicle.
  • a pneumatic vehicle body (not shown) of the motor vehicle is spring-mounted with the air springs 2a, 2b.
  • the air springs 2a are connected via a cross line 4a and the air springs 2b are connected via a cross line 4b.
  • Each cross line 4a, 4b contains two cross check valves 6a, 6b, one of which is assigned to an air spring 2a, 2b.
  • cross lines 4a, 4b are connected to a further line 8, via which the air springs 2a, 2b are filled with compressed air or via which compressed air is released from the air springs 2a, 2b.
  • a pressure accumulator 3 is connected to the line 8 via a cross-blocking valve 5, so that the pressure accumulator 3 can be connected to the air springs 2a, 2b with the corresponding switching position of the cross-blocking valves 5, 6a, 6b or to the compressor 12 if the cross-blocking valve 5 is switched through accordingly.
  • the cross-blocking valves 6a, 6b are actuated by the control unit 10 of the level control system, so that they change from the great state shown in FIG. 1 to their other switching state and the cross lines 4a and 4b are "switched through" Compressor 12 is controlled by control unit 10 so that it delivers compressed air to air springs 2a, 2.
  • compressor 12 is stopped by control unit 10 and cross-blocking valves 6a, 6b are controlled by control unit 10 so that they 1, the pressure accumulator 3 can accordingly be filled with compressed air by the compressor 12 when the cross-blocking valve 5 is switched on, and when the cross-blocking valve 5 is switched on, the pressure in the pressure accumulator 3 can also be determined by a pressure sensor 24.
  • the pressure signal is determined by the pressure sensor 24 to the control unit 10 for further vera processing (set pressure threshold).
  • the cross-blocking valves 6a, 6b are actuated by the control unit 10, so that they are actuated by the one shown in FIG Change the grand state to the open switching state.
  • the drain valve 14 is controlled by the control unit 10, so that it changes from the Grandzsutand shown in Figure 1 in the open switching state in which it connects the line 8 with the atmosphere.
  • the air springs 2a, 2b are then connected to the atmosphere via the transverse blocking lines 4a, 4b and via line 8, so that air from them is discharged.
  • the cross-blocking valves 6a, 6b and the drainage valve 14 are closed by the control unit 10, so that they then return to the grand state shown in FIG.
  • the cross check valves 6a, 6b and the drain valve 14 it is also possible to discharge compressed air from an air spring or from any combination of air springs (for example the air springs which are assigned to an axis).
  • the cross-blocking valve 6b assigned to this air spring 2b and the drain valve 14 In order to discharge air from the air spring 2b, which is assigned to the wheel position “rear left”, for example the cross-blocking valve 6b assigned to this air spring 2b and the drain valve 14 must be transferred from the large state shown in FIG. 1 to the open switching state From the air spring 2b, which is assigned to the wheel position "rear right”, the cross-blocking valve 6b assigned to this air spring 2b must also be transferred from the grand state shown in FIG. 1 to the other switching state.
  • the level control system has height sensors 16, 18, 20 and 22, of which one air spring 2a, 2b is assigned to the level control system.
  • the height sensor 16 With the help of the height sensor 16, the current level of the vehicle body in the area of the wheel position “front left” can be measured at any time with respect to a reference point. The same applies to the height sensors 18, 20 and 22. The current one measured by the height sensors 16, 18, 20 and 22 The level is transmitted by them to the control unit 10 of the level control system and evaluated there. Information about the current level of the vehicle body in the area of the wheel positions of the motor vehicle relative to a predetermined reference point is therefore available in the control unit 10 at all times.
  • control unit 10 it can be determined in the control unit 10 which current level the vehicle body occupies on average with respect to an axis of the motor vehicle by averaging the measured values of the corresponding height sensors. If, for example, the level of the vehicle body with respect to the rear axle is to be determined, the measurement values are averaged in the control unit 10, which were transmitted from the height sensors 20 and 22 to the control unit 10.
  • the control unit 10 continuously checks whether the current level of the vehicle body in the area of a wheel position or the current level of the vehicle body with respect to an axis of the motor vehicle corresponds to a predetermined target level stored in the control unit 10 (the current level is the last one in the Control unit 10 understood on the basis of the measurement signals transmitted by the height sensors 16, 18, 20 and 22). If the current level is below the predetermined target level stored in the control unit 10, the control unit 10 initiates an upward adjustment process. For this purpose, the corresponding cross-blocking valves 6a, 6b and the compressor 12 or the cross-blocking valve 5 of the pressure accumulator 3 are switched. The regulating process is ended when the control unit 10 determines that the current level corresponds to the predetermined target level stored in the control unit 10. The control unit 10 then leads the corresponding cross-blocking valves 5, 6a, 6b back into the grand state shown in FIG. 1 and switches off the compressor 12 if necessary.
  • the switch-off condition of the compressor 12 is met or the pressure threshold in the pressure accumulator 3 is reached or undershot before the setpoint level is reached, then the regulating process is stopped prematurely and the corresponding cross-blocking valves 5, 6a, 6b are switched back to the basic state shown in FIG. 1 and if necessary, the compressor 12 is switched off.
  • a temperature of the is particularly simple Compressor 12, which can be determined with a temperature sensor 26.
  • the temperature of the compressor 12 is continuously monitored by the control unit 10, so that when the shutdown condition occurs, the control unit 10 can immediately carry out the corresponding steps, such as shutting off the cross-blocking valves 6a, 6b and the compressor 12. How this happens in detail is explained in more detail in FIG. 2.
  • control unit 10 initiates a draining process.
  • the corresponding cross check valves 6a, 6b and the drain valve 14 are switched, as already explained above.
  • the draining process is ended when the control unit 10 determines that the current level corresponds to the predetermined level stored in the control unit 10.
  • the control unit 10 then leads the corresponding cross-blocking valves 6a, 6b and the drain valve 14 back into the basic state shown in FIG.
  • the control unit 10 may also determine that the level of the vehicle body does not drop as expected during a deflation process because the motor vehicle is in a critical situation. In this case, the control unit 10 cancels the draining process.
  • the level control system optionally contains a pressure sensor 24 with which the air pressure in each individual air spring 2a, 2b and the pressure accumulator 3 of the level control system can be measured.
  • a pressure sensor 24 with which the air pressure in each individual air spring 2a, 2b and the pressure accumulator 3 of the level control system can be measured.
  • the cross-blocking valve 6b assigned to this air spring 2b is converted from the great state shown in FIG. 1 by the control unit 10 to the other switching state, whereas all other cross-blocking valves 6a , 6b of the level control system remain in the great state shown in Figure 1.
  • the static air pressure prevailing in the air spring 2b which is assigned to the wheel position on the "rear left"
  • the air pressure in the other air springs of the level control system can be measured accordingly.
  • the respective measurement result of the pressure sensor 24 is transmitted to the control unit 10.
  • the transmitted measurement result is assigned in the control unit 10 to the air spring 2a, 2b, whose cross-blocking valve 6a, 6b has activate
  • FIG. 2 describes the sequence of the control method in a control unit of a level control system of a motor vehicle with two axes.
  • the state of the level control system is determined and stored in the form of the current level, the starting level N1.
  • the driver of the motor vehicle sets a new target level N2, for example by pressing a button, or the control unit itself, for example after aborting an opening process, which is higher than the starting level N1.
  • the regulation of the first axle 1 of the motor vehicle is started from the starting level Nl to the target level N2. How the corresponding valves and the compressor are switched is explained in more detail in FIG. 1.
  • a switch-off condition is determined during the opening process, which can be a switch-off condition of the compressor (so that the compressor is not irreparably damaged) or a drain threshold value in the pressure accumulator.
  • the control unit uses the height signals of all height sensors to determine an intermediate level ZI, which corresponds, for example, to the current actual level of axis 2.
  • the level on all axles of the motor vehicle is then lowered to this intermediate level ZI. For the example, this means that the level on axis 1 is lowered from the target level N2 to the intermediate level ZI.
  • the downward adjustment process of axis 1 is started.
  • the regulation process of axis 1 is ended as soon as the intermediate level ZI is reached.
  • the level control system is set to a new start state, the new start level N1 corresponding to the intermediate level ZI.
  • the intermediate level can also be set by successively transferring air from the air springs with the higher pressure and the higher height level to the air springs with the lower pressure and the lower height level (as described in FIG. 1) until the vehicle body is balanced is. In this case, no air is released from the air springs into the environment. This process is not shown in Figure 2.
  • the adjustment process of axis 2 is ended as soon as the target level N2 of axis 2 is reached.
  • the level control system is then set to a new start state, the new start level N 1 corresponding to the target level N 2

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Niveauregelung einer pneumatischen Niveauregelanlage eines Kraftfahrzeuges mit mindestens zwei Achsen, mindestens einer Luftfeder (2a, 2b) je Achse, gegebenenfalls einem oder mehreren Druckspeichern (3), mindestens einem Drucksensor (24), Mitteln (16, 18, 20, 22) zur Bestimmung des Abstandes zwischen mindestens einem Rad und/oder einer Achse und dem Fahrzeugaufbau, einer Steuereinheit (10) and einem Kompressor (12). Die Achsen werden nacheinander von einem Startniveau auf ein Sollniveau geregelt. Bei einem Aufregelvorgang wird zumindest zeitweise der Kompressor (12) betrieben und/oder eine Verbindung mindestens einer Luftfeder (2a, 2b) zum Druckspeicher (3) hergestellt. Der Aufregelvorgang der Luftfeder (2a, 2b) oder der Luftfedem (2a, 2b) an einer Achse von einem Startniveau auf ein hoheres Sollniveau wird durch die Steuereinheit (10) abgebrochen, wenn mindestens eine Abschaltbedingung des Kompressors (12) erfullt ist und/oder das Druckniveau in dem Druckspeicher (3) zu gering ist. Damit das Fahrzeug nach dem Abbruch des Aufregelvorgangs nicht mehr schief steht, wird das Niveau an alien Achsen auf ein gemeinsames Hohen-Zwischenniveau geregelt, welches naher am Sollniveau liegt als das Startniveau.

Description

Beschreibung
Verfahren zur Niveauregelung für pneumatische Niveauregelanlagen in Kraftfahrzeugen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Niveauregelung einer pneumatischen Niveauregelanlage eines Kraftfahrzeuges mit mindestens zwei Achsen, mindestens einer Luftfeder je Achse, gegebenenfalls einem oder mehreren Druckspeichern, mindestens einem Drucksensor, Mitteln zur Bestimmung des Abstandes zwischen mindestens einem Rad und/oder einer Achse und dem Fahrzeugaufbau, einer Steuereinheit und einem Kompressor. Die Achsen werden nacheinander von einem Startniveau auf ein Sollniveau geregelt. Bei einem Aufregelvorgang wird zumindest zeitweise der Kompressor betrieben und/oder eine Verbindung mindestens einer Luftfeder zum Druckspeicher hergestellt. Der Aufregelvorgang der Luftfeder oder der Luftfedern an einer Achse von einem Startniveau auf ein höheres Sollniveau wird durch die Steuereinheit abgebrochen, wenn mindestens eine Abschaltbedingung des Kompressors erfüllt ist und/oder das Druckniveau in dem Druckspeicher zu gering ist.
Ein Verfahren zur Niveauregelung einer pneumatischen Niveauregelanlage eines Kraftfahrzeuges der eingangs genannten Art ist zum Beispiel aus der DE 19621 946 C2 bekannt. In dieser Druckschrift wird eine Luftfederung eines Fahrzeuges beschrieben, welche es gestattet das Niveau des Fahrzeuges im Stand anzuheben bzw. abzusenken oder beladungsunabhängig auf einem vorgegebenen Niveau zu halten. Eine den Kompressor ein- und abschaltende Steuereinheit umfasst einen Rechner, welcher einen Schätzwert einer Betriebstemperatur des Kompressors berechnet und denselben abschaltet, wenn der Schätzwert einen oberen Schwellwert überschreitet. Die Steuereinheit bzw. der Rechner schaltet den Kompressor wieder ein, wenn der Schätzwert einen unteren Schwellwert unterschreitet. Der jeweils letzte Schätzwert wird beim Einschalten des Kompressors um einen vorgegebenen Temperatursprung erhöht, dessen Maß von der Höhe des Schätzwertes abhängt. Während des Kompressorbetriebes wird der Schätzwert um einen positiven Gradienten erhöht und bei Stillstand des Kompressors um einen negativen Gradienten abgesenkt.
Aus der DE 43 33 591 AI ist eine Motorsteuerung bekannt, welche den Motor bzw. den angetriebenen Kompressor für eine vorgebbare Zeit anhand einer Gesamteinschaltzeit abschaltet und so den Motor/Kompressor vor Überhitzung schützt.
Aus der DE 4030475 AI ist ein Verfahren zum Steuern eines Motors bekannt, bei dem von der ansteigenden bzw. abfallenden Temperaturkennlinie des Motors während des
Betriebs bzw. des Stillstands ausgegangen wird. In dem Verfahren wird ein Momentanwert für die Temperatur des Motors geschätzt, indem die Betriebsdauer bzw. die Dauer des Stillstands des Motors überwacht werden. Wenn der geschätzte Momentanwert einen vorgebbaren Wert übersteigt, dann wird der Betrieb des Motors angehalten, und ein Alarmsignal wird ausgegeben.
Aus dem Stand der Technik sind Verfahren zur Niveauregelung von Niveauregelanlagen für Kraftfahrzeuge bekannt, mit denen die Temperatur eines Motors bzw. eines Kompressors während des Betriebes abgeschätzt werden kann, ohne einen vorgegebenen Grenzwert zu überschreiten. Der Kompressor kann damit sicher vor Überhitzung geschützt werden. Ebenfalls ist es bekannt, eine Luftfeder aus einem Druckspeicher mit Druckluft zu befüllen und damit das Niveau des Fahrzeuges zu erhöhen. Es kann vorkommen, dass das Druckniveau im Druckspeicher nicht ausreicht, um die Luftfeder mit dem erforderlichen Luftvolumen zu füllen, welches für das einzustellende Sollniveau notwendig ist. Dies ist zum Beispiel dann der Fall, wenn das Druckniveau im Druckspeicher gleich oder annähernd gleich dem Druckniveau der Luftfeder ist und kein Luftaustausch zwischen dem Druckspeicher und der Luftfeder mehr stattfindet. Aus dem Stand der Technik ist bekannt die Aufregelverfahren mit Kompressor- und Druckspeicher zu kombinieren, so dass das Druckniveau in dem Druckspeicher von dem Kompressor wieder erhöht werden kann. Die oben beschriebenen Verfahren haben den Nachteil, dass ein Aufregelvorgang in ein vorgegebenes Sollniveau abgebrochen wird, wenn der Grenz- oder Schwellwert erreicht wird. Da die Achsen eines Fahrzeuges normalerweise nacheinander von dem Startniveau in das Sollniveau geregelt werden, kann es vorkommen, dass bereits eine oder insbesondere bei LKW mehrere Achsen das Sollniveau erreicht haben, wobei die zu regelnde Achse das Sollniveau aufgrund der Auslösung der Abschaltbedingung nicht mehr erreicht, was einen Schiefstand des Kraftfahrzeuges zur Folge hat. Um den Schiefstand auszugleichen ist es aus dem Stand der Technik bekannt, alle Achsen auf das Startniveau abzuregein.
Damit das Kraftfahrzeug nicht schief steht, ist es aus dem Stand der Technik bekannt, das Niveau an allen Achsen auf das Startniveau abzulassen, so dass wieder das Ursprungs- Niveau wie vor dem Start des Aufregelvorganges eingestellt wird. So lange der Kompressorbetrieb abgeschaltet ist, kann der Kompressor abkühlen, was unter Umständen sehr lange dauern kann. Der Aufregelvorgang wird entweder automatisch oder aufgrund eines Fahrerwunsches (Tastenbetätigung) erneut gestartet, wenn eine Einschaltbedingung des Kompressors erfüllt ist. In ungünstigen Fällen, beispielsweise bei extremen Umgebungsbedingungen, kann es vorkommen, dass die Abkühlung des Kompressors aufgrund der Einschaltbedingung nicht ausreichend ist, um das Kraftfahrzeug von dem Startniveau in das Sollniveau zu regeln und ein weiterer Aufregelvorgang wird erneut durch die Abschaltbedingung abgebrochen.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Niveauregelung von Niveauregelanlagen für Kraftfahrzeuge zu schaffen, durch welches der Energieverbrauch gesenkt und die Schalthäufigkeit der entsprechenden Bauteile reduziert und das gewünschte Sollniveau auch bei extremen Umweltbedingungen sicher erreicht werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Das Niveau an allen Achsen des Kraftfahrzeuges wird auf ein gemeinsames Höhen-Zwischenniveau, welches näher am Sollniveau liegt als das Startniveau, geregelt. Als Abschaltbedingung des Kompressors kann entweder ein Temperaturgrenzwert, ein Zeitgrenzwert oder ein Stromgrenzwert festgelegt werden. Wird ein Temperaturgrenzwert als Abschaltbedingung festgelegt, so kann die Temperatur des Kompressors mit -Hilfe eines Temperaturfühlers direkt an dem Kompressor oder in der Nähe des Kompressors gemessen werden. Anderenfalls kann die Temperatur mit Hilfe von Verfahren abgeschätzt werden, wie diese beispielsweise aus der DE 19621 946 C2, der DE 43 33 591 AI oder der DE 40 30475 AI bekannt sind. Alternativ kann als Abschaltbedingung ein Zeitgrenzwert überwacht werden. In diesem Fall wird von der Steuereinheit die Einschaltzeit des Kompressors, beispielsweise mittels eines Zählers, überwacht. Oder es wird ein Stromgrenzwert des Kompressormotors als Abschaltbedingung definiert, welcher vom Steuergerät beispielsweise mittels eines Signals einer Strommessspule ermittelt wird.
Der Aufregelvorgang einer Luftfeder aus dem Druckspeicher kann aufgrund eines zu geringen Druckniveaus im Druckspeicher abgebrochen werden. Das ist dann der Fall, wenn das Druckgefälle zwischen Druckspeicher und entsprechender Luftfeder zu gering ist, um das Niveau an der Luftfeder anzuheben. Vorzugsweise wird in diesem Fall beispielsweise in der Steuereinheit ein Schwellwert für das Druckniveau in dem Druckspeicher gesetzt, welcher den Druckabfall im Druckspeicher unterhalb dieser Druckschwelle erfasst und zur weiteren Verarbeitung bereitstellt.
Wird während eines Aufregelvorganges die Abschaltbedingung des Kompressors ausgelöst oder das Druckniveau im Druckspeicher fällt unter die Druckschwelle, dann»wird der Kompressorbetrieb abgeschaltet oder die Verbindung zwischen der/den Luftfeder(n) und dem Druckspeicher wird unterbrochen und das Niveau an allen Achsen des Kraftfahrzeugs wird auf das Zwischenniveau geregelt, wobei das Zwischenniveau höher liegt als das
Startniveau. Es ist also gewährleistet, dass sich das Niveau des Kraftfahrzeuges gegenüber dem Startniveau erhöht, wenn der Aufregelvorgang der letzten zu regelnden Achse (bei PKW ist das im allgemeinen beim Aufregeln die Hinterachse) zumindest teilweise durchgeführt worden ist. Damit lässt sich auch bei extremen Umgebungsbedingungen das gewünschte Sollniveau erreichen, da zumindest immer eine geringe Niveauerhöhung in das Zwischenniveau gegenüber dem Startniveau durchgeführt wird. Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist, dass die Einschalthäufigkeit und die Einschaltdauer des Kompressors inkl. des Motors und der entsprechenden Ventile reduziert werden kann, da ein erneuter Aufregelvorgang nur noch vom Zwischenniveau in das Sollniveau zu erfolgen braucht. Durch die dann kürzere Laufzeit des Kompressors wird Energie eingespart.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 2 ist vorgesehen, dass das Zwischenniveau nach dem Abbruch des Aufregelvorgangs an einer Achse und vor dem Beginn des Regelvorgangs auf dieses gemeinsame Höhen-Zwischenniveau ermittelt wird. Das gemeinsame Höhen-Zwischenniveau wird anhand von Daten der einzelnen Luftfedern ermittelt, welche beim oder nach dem Abbruch des Aufregelvorgangs vorliegen. Als
Luftfederspezifische Daten kommen beispielsweise der aktuelle Druck in den Luftfedern, das Luftfedervolumen und die aktuelle Niveauhöhe an der Fahrzeugecke bzw. -Achse der entsprechenden Luftfeder in Frage. Der Vorteil der Weiterbildung der Erfindung ist darin zu sehen, dass das Zwischenniveau gezielt angesteuert und ausgeregelt werden kann, was die Regelzeit verkürzt und unnötige Schaltvorgänge der Quersperrventile verhindert.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 3 ist vorgesehen, dass das Zwischenniveau dem kleinsten Istniveau einer der Achsen des Kraftfahrzeugs entspricht. Wird die Abschaltbedingung des Kompressors während eines Aufregelvorganges ausgelöst und der Kompressorbetrieb abgeschaltet, dann wird das Niveau aller Achsen des
Kraftfahrzeugs auf das kleinste Istniveau einer der Achsen abgelassen. Der Vorteil der Weiterbildung der Erfindung ist darin zu sehen, dass das kleinste Istniveau aller Achsen auf einfache Weise, insbesondere durch Auswertung der Höhensignale der Höhensensoren durch die Steuereinheit, bestimmt werden kann.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 4 ist vorgesehen, dass das Zwischenniveau aufgrund eines Luftaustausches zwischen den entsprechenden Luftfedern der jeweiligen Achsen des Kraftfahrzeuges eingestellt wird, ohne Luft aus den entsprechenden Luftfedern der Niveauregelanlage in die Umgebung abzulassen. Der Vorteil der Weiterbildung der Erfindung ist darin zu sehen, dass keine verdichtete Luft unnötig erzeugt wird und damit Energie eingespart wird. Liegt in den einzelnen Luftfedern der jeweiligen Achsen ein unterschiedliches Druckniveau vor, dann ist es vorteilhaft, dass erst das Niveau der Achse mit dem höchsten Druck in den Luftfedern erhöht wird. Die Reihenfolge ist bei mehr als zwei Achsen des Kraftfahrzeugs entsprechend fortzusetzen, sobald die jeweilige Achse das Sollniveau erreicht hat. Allgemein lässt sich als Voraussetzung für diese Weiterbildung angeben, dass sowohl das Druckniveau als auch das Höhenniveau an der einen Achse bzw. in den Luftfedern dieser Achse größer oder gleich dem Druckniveau und Höhenniveau der anderen Achse(n) bzw. der Luftfedern dieser Achse(n) sein müssen (pt>p2 und hi>h2), um einen Luftaustausch und dementsprechend einen Höhenausgleich zwischen diesen zu ermöglichen.
Wird nun der Aufregelvorgang an einer Achse aufgrund der Abschaltbedingung des Kompressors und/oder eines zu geringen Druckniveaus in dem Druckspeicher abgebrochen, dann kann sukzessive die Luft aus den Luftfedern der bereits aufgeregelten Achse(n) mit dem höheren Druck soweit in die Luftfedern der nur teilweise oder noch nicht in das Sollniveau aufgeregelten Achse(n) überführt werden, so dass alle Achsen das gleiche Niveau erreichen. Dieser Vorgang wird von der Steuereinheit geregelt. Die Steuereinheit öffnet die Magnetventile der entsprechenden Luftfedern jeweils nur kurzzeitig gemeinsam, so dass Luft von der einen Luftfeder mit dem höheren Druck in die Luftfeder mit dem geingeren Druck überströmen kann. Zwischen den gemeinsamen Öffnungsphasen der entsprechenden Ventile liegen kurze Pausen, um einen
Druckausgleich sowie die Ermittlung des jeweiligen Drucks in den Luftfedern und des Niveaus der einzelnen Achsen zu ermöglichen.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 5 ist vorgesehen, dass der nach Anspruch 1 abgebrochene Aufregelvorgang einer Luftfeder oder der Luftfedern an den Achsen auf das Sollniveau automatisch fortgesetzt wird, wenn eine Einschaltbedingung des Kompressors erfüllt wird, wobei das Zwischenniveau dem Startniveau nach Anspruch 1 entspricht. Der Sollniveauwunsch wird in der Steuereinheit gespeichert. Das gewünschte Sollniveau ist in der Steuereinheit auch nach dem Auslösen der Abschaltbedingung des Kompressors, dem Abbruch des Aufregelvorgangs und dem Ende des darauffolgenden Abregelvorgangs der entsprechenden Achsen verfügbar. Der Vorteil der Weiterbildung der Erfindung ist, dass der Aufregel Vorgang in das Sollniveau fortgesetzt wird, sobald die Einschaltbedingung des Kompressors erfüllt wird. Damit wird das Sollniveau ohne unnötigen Zeitverlust schnellstmöglich erreicht. Wurde der Aufregelvorgang einer Fahrzeugachse aus dem Druckspeicher aufgrund eines zu geringen Druckniveaus abgebrochen, dann wird vorzugsweise erst der Aufregelvorgang an der Achse von dem Kompressor fortgesetzt, sobald die Einschaltbedingung für diesen erfüllt ist. Erst danach wird das Druckniveau des Druckspeicher soweit erforderlich erhöht.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 6 ist vorgesehen, dass die Abschaltbedingung des Kompressors eine obere Grenztemperatur ist. Die Grenztemperatur kann entweder direkt gemessen und mit bekannten Schätzverfahren ermittelt werden. Der Vorteil der Weiterbildung der Erfindung ist darin zu sehen, dass die obere Grenztemperatur eine einfache und direkte Beziehung zu einer möglichen Bauteilschädigung des Kompressors gestattet.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 7 ist vorgesehen, dass die obere Grenztemperatur direkt am Kompressor oder in der Nähe des Kompressors ermittelt wird. Der Vorteil der Weiterbildung der Erfindung ist darin zu sehen, dass die Ermittlung der oberen Grenztemperatur am Kompressor oder in der Nähe des Kompressors eine einfache und direkte Beziehung zu einer möglichen Bauteilschädigung des Kompressors gestattet.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 8 ist vorgesehen, dass die Einschaltbedingung des Kompressors eine untere Grenztemperatur ist. Der Vorteil der Weiterbildung der Erfindung ist darin zu sehen, dass die Ermittlung der unteren Grenztemperatur eine einfache und direkte Beziehung zu den Abkühleigenschaften des Kompressors gestattet. Die Ermittlung einer unteren Grenztemperatur an einer bestimmten Stelle korreliert insofern mit den kritischen Bauteiltemperaturen des Kompressors, dass der Kompressor wieder eingeschaltet werden kann, ohne bis zum Erreichen der oberen Grenztemperatur geschädigt zu werden. Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 9 ist vorgesehen, dass die untere Grenztemperatur direkt am Kompressor oder in der Nähe des Kompressors ermittelt wird. Der Vorteil der Weiterbildung der Erfindung ist darin zu sehen, dass die Ermittlung der unteren Grenztemperatur eine einfache und direkte Beziehung zu den Abkühleigenschaften des Kompressors gestattet. Die Ermittlung einer unteren Grenztemperatur an einer bestimmten Stelle am Kompressor oder in der Nähe des Kompressors korreliert insofern mit den kritischen Bauteiltemperaturen des Kompressors, dass der Kompressor wieder eingeschaltet werden kann, ohne bis zum Erreichen der oberen Grenztemperatur geschädigt zu werden.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 10 ist vorgesehen, dass die Abschaltbedingung ein Druckschwellwert für den Druck in dem Druckspeicher ist. Unterschreitet das Druckniveau in dem Druckspeicher den Druckschwellwert, dann wird die Abschaltbedingung ausgelöst und der Aufregelvorgang der Fahrzeugachse aus dem Druckspeicher wird abgebrochen. Der Vorteil der Weiterbildung der Erfindung ist darin zu sehen, dass ohne zusätzliche Mittel und auf einfache Art und Weise zum Beispiel mittels eines Drucksensors oder dergleichen das Druckniveau in dem Druckspeicher und damit der Druckschwellwert ermittelt werden kann.
Gemäß der Erfindung nach Anspruch 11 ist vorgesehen, dass in der Steuereinheit der Niveauregelanlage ein gemeinsames Höhen-Zwischenniveau aller Achsen bzw. aller Luftfedern gegenüber dem Fahrzeugaufbau ermittelt wird, welches näher am Sollniveau liegt als das Startniveau, und, dass das Niveau an allen Achsen bzw. Luftfedern des Kraftfahrzeuges auf das gemeinsame Höhen-Zwischenniveau geregelt wird, so dass das Fahrzeug nicht mehr schief steht. Es ist also gewährleistet, dass sich das Niveau des
Kraftfahrzeuges gegenüber dem Startniveau erhöht, wenn der Aufregelvorgang der letzten zu regelnden Achse zumindest teilweise durchgeführt worden ist. Damit lässt sich auch bei extremen Umgebungsbedingungen das gewünschte Sollniveau erreichen, da zumindest immer eine geringe Niveauerhöhung in das Zwischenniveau gegenüber dem Startniveau durchgeführt wird. Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist, dass die Einschalthäufigkeit und die Einschaltdauer des Kompressors inkl. des Motors und der entsprechenden Ventile reduziert werden kann, da ein erneuter Aufregelvorgang nur noch vom Zwischenniveau in das Sollniveau zu erfolgen braucht. Durch die dann kürzere Laufzeit des Kompressors wird Energie eingespart.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 12 ist vorgesehen, dass die Niveauregelanlage ein Verfahren nach den Ansprüchen 2 bis 10 durchführt. Der Vorteil der Weiterbildung der Erfindung ist darin zu sehen, dass das Zwischenniveau gezielt angesteuert und ausgeregelt werden kann, was die Regelzeit verkürzt und unnötige Schaltvorgänge der Quersperrventile verhindert. Die Laufzeit des Kompressors wird verkürzt und somit wird Energie eingespart.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 13 ist vorgesehen, dass ein Temperatursensor am Zylinderkopf des Kompressors oder ausserhalb oder innerhalb des Kompressorsmotors direkt an dem Motor angeordnet ist. Der Vorteil der Weiterbildung ist darin zu sehen, dass der Temperatursensor direkt an den oder in der Nähe der wärmeempfindlichen Bauteile des Kompressors plaziert ist. Damit lassen sich die Bauteile des Kompressors auf einfache Art und Weise vor einer Überhitzung und Zerstörung schützen. Ein weiterer Vorteil der Weiterbildung der Erfindung ist, dass die an der gewählten Stelle gemessene Temperatur eine berechenbare Beziehung zu allen wärmeempfindlichen Bauteilen des Kompressors herstellt. Damit lassen sich mit einer einzigen Temperaturmessstelle alle wärmeempfindlichen Bauteile des Kompressors sicher vor Überhitzung schützen.
Ausführungsbeispiele und weitere Vorteile der Erfindung werden im Zusammenhang mit den nachstehenden Figuren erläutert, darin zeigen:
Fig. 1 schematisch eine Niveauregelanlage und
Fig. 2 den Ablaufplan eines Niveauregel Verfahrens.
Figur 1 zeigt in stark schematisierter Darstellung eine Niveauregelanlage für ein Kraftfahrzeug, wobei nur die für die nachfolgenden Erläuterungen notwendigen Bestandteile gezeigt sind. Derartige Niveauregelanlagen sind an sich bekannt, so daß sie hier nur kurz erläutert werden sollen. Die Niveauregelanlage verfügt über Luftfedem 2a, die der Vorderachse des Kraftfahrzeuges zugeordnet sind, und über Luftfedem 2b, die der Hinterachse des Kraftfahrzeuges zugeordnet sind. Mit den Luftfedem 2a, 2b ist ein (nicht gezeigter) Fahrzeugaufbau des Kraftfahrzeuges federnd gelagert. Die Luftfedem 2a stehen über eine Querleitung 4a und die Luftfedem 2b stehen über eine Querleitung 4b miteinander in Verbindung. Jede Querleitung 4a, 4b enthält jeweils zwei Quersperrventile 6a, 6b, von denen jeweils eins einer Luftfeder 2a, 2b zugeordnet ist. Darüber hinaus stehen die Querleitungen 4a, 4b mit einer weiteren Leitung 8 in Verbindung, über die die Luftfedem 2a, 2b mit Druckluft befüllt bzw. über die Druckluft aus den Luftfedem 2a, 2b abgelassen wird. Ein Druckspeicher 3 steht über ein Quersperrventil 5 mit der Leitung 8 in Verbindung, so dass der Druckspeicher 3 bei entsprechender Schaltstellung der Quersperrventile 5, 6a, 6b mit den Luftfedem 2a, 2b oder bei entsprechend durchgeschaltetem Quersperrventil 5 mit dem Kompressor 12 verbunden werden kann.
Zum Auffüllen der Luftfedem 2a, 2b werden die Quersperrventile 6a, 6b von der Steuereinheit 10 der Niveauregelanlage angesteuert, so daß sie von dem in der Figur 1 gezeigten Grandzustand in ihren anderen Schaltzustand übergehen und die Querleitungen 4a und 4b „durchschalten". Daraufhin wird der Kompressor 12 von der Steuereinheit 10 angesteuert, so daß dieser Druckluft in die Luftfedem 2a, 2b fördert. Zum Abbruch des Auffüllvorganges wird der Kompressor 12 von der Steuereinheit 10 gestoppt und die Quersperrventile 6a, 6b werden von der Steuereinheit 10 angesteuert, so daß sie den in der Figur 1 gezeigten Grundzustand einnehmen. Dementsprechend kann auch der Druckspeicher 3 von dem Kompressor 12 bei durchgeschaltetem Quersperrventil 5 mit Druckluft befüllt werden. Bei durchgeschaltetem Quersperrventil 5 kann ebenfalls der Druck in dem Druckspeicher 3 von einem Drucksensor 24 ermittelt werden. Das Dracksignal wird von dem Drucksensor 24 an die Steuereinheit 10 zur weiteren Verarbeitung (Druckschwelle setzen) weitergeleitet.
Zum Ablassen von Druckluft aus den Luftfedem 2a, 2b werden von der Steuereinheit 10 die Quersperrventile 6a, 6b angesteuert, so daß sie von dem in der Figur 1 gezeigten Grandzustand in den geöffneten Schaltzustand übergehen. Darüber hinaus wird von der Steuereinheit 10 das Ablaßventil 14 angesteuert, so daß dieses von dem in der Figur 1 gezeigten Grandzsutand in den geöffneten Schaltzustand übergeht, in dem es die Leitung 8 mit der Atmosphäre verbindet. Die Luftfedem 2a, 2b sind dann über die Quersperrleitungen 4a, 4b und über die Leitung 8 mit der Atmosphäre verbunden, so daß Drackluft aus ihnen abgelassen wird. Um einen Ablaßvorgang zu beenden bzw. abzubrechen, werden die Quersperrventile 6a, 6b und das Ablaßventil 14 von der Steuereinheit 10 geschlossen, so daß diese dann wieder in den in der Figur 1 gezeigten Grandzustand übergehen.
Aufgrund unterschiedlicher Achslasten und infolgedessen unterschiedlichem Druck in den Luftfedem erfolgt das Auffüllen bzw. Ablassen achsweise.
Durch entsprechende Ansteuerang der Quersperrventile 6a, 6b und des Ablaßventils 14 ist es ebenfalls möglich, Druckluft aus einer Luftfeder bzw. aus einer beliebigen Kombination von Luftfedem (beispielsweise den Luftfedem, die einer Achse zugeordnet sind) abzulassen. Um Drackluft aus der Luftfeder 2b, die der Radposition „hinten links" zugeordnet ist, abzulassen, muß beispielsweise das dieser Luftfeder 2b zugeordnete Quersperrventil 6b und das Ablaßventil 14 von dem in der Figur 1 gezeigten Grandzustand in den geöffneten Schaltzustand überführt werden. Soll zusätzlich Luft aus der Luftfeder 2b, die der Radposition „hinten rechts" zugeordnet ist, so muß zusätzlich das dieser Luftfeder 2b zugeordnete Quersperrventil 6b von dem in der Figur 1 gezeigten Grandzustand in den anderen Schaltzustand überführt werden.
Über die bisher genannten Bestandteile hinaus verfügt die Niveauregelanlage über Höhensensoren 16, 18, 20 und 22, von denen jeweils einer Luftfeder 2a, 2b der Niveauregelanlage zugeordnet ist. Mit Hilfe des Höhensensors 16 kann jederzeit das aktuelle Niveau des Fahrzeugaufbaus im Bereich der Radposition „vorne links" gegenüber einem Bezugspunkt gemessen werden. Entsprechendes gilt für die Höhensensoren 18, 20 und 22. Das von den Höhensensoren 16, 18, 20 und 22 gemessene aktuelle Niveau wird von diesen an die Steuereinheit 10 der Niveauregelanlage übermittelt und dort ausgewertet. In der Steuereinheit 10 sind also zu jedem Zeitpunkt Informationen darüber verfügbar, welches aktuelle Niveau der Fahrzeugaufbau im Bereich der Radpositionen des Kraftfahrzeuges gegenüber einem vorgegebenen Bezugspunkt einnimmt. Darüber hinaus kann in der Steuereinheit 10 ermittelt werden, welches aktuelle Niveau der Fahrzeugaufbau gegenüber einer Achse des Kraftfahrzeuges im Mittel einnimmt, indem die Meßwerte der entsprechenden Höhensensoren gemittelt werden. Soll beispielsweise das Niveau des Fahrzeugaufbaus gegenüber der Hinterachse bestimmt werden, so werden in der Steuereinheit 10 die Meßwerte gemittelt, die von den Höhensensoren 20 und 22 an die Steuereinheit 10 übermittelt worden sind.
In der Steuereinheit 10 wird laufend überprüft, ob das aktuelle Niveau des Fahrzeugaufbaus im Bereich einer Radposition bzw. das aktuelle Niveau des Fahrzeugaufbaus gegenüber einer Achse des Kraftfahrzeuges mit einem vorgegebenen, in der Steuereinheit 10 gespeicherten Sollniveau übereinstimmt (als aktuelles Niveau wird das zuletzt in der Steuereinheit 10 anhand der von den Höhensensoren 16, 18, 20 und 22 übermittelten Meßsignale verstanden). Liegt das aktuelle Niveau unterhalb des in der Steuereinheit 10 gespeicherten vorgegebenen Sollniveaus, so leitet die Steuereinheit 10 einen Aufregelvorgang ein. Dazu werden die entsprechenden Quersperrventile 6a, 6b und der Kompressor 12 oder das Quersperrventil 5 des Druckspeichers 3 geschaltet. Der Aufregelvorgang ist beendet, wenn die Steuereinheit 10 feststellt, daß das aktuelle Niveau dem in der Steuereinheit 10 gespeicherten vorgegebenen Soll-Niveau entspricht. Die Steuereinheit 10 führt dann die entsprechenden Quersperrventile 5, 6a, 6b wieder in den in der Figur 1 gezeigten Grandzustand über und schaltet gegebenenfalls den Kompressor 12 ab.
Wird vor dem Erreichen des Sollniveaus die Abschaltbedingung des Kompressors 12 erfüllt oder die Drackschwelle in dem Druckspeicher 3 erreicht oder unterschritten, dann wird der Aufregelvorgang vorzeitig abgebrochen und die entsprechenden Quersperrventile 5, 6a, 6b werden wieder in den in der Figur 1 gezeigten Grundzustand geschaltet und gegebenenfalls wird der Kompressor 12 abgeschaltet. Als Abschaltbedingung des Kompressors 12 eignet sich in besonders einfacher Weise eine Temperatur des Kompressors 12, welche mit einem Temperatursensor 26 ermittelt werden kann. Die Temperatur des Kompressors 12 wird laufend von der Steuereinheit 10 überwacht, so dass bei dem Eintreten der Abschaltbedingung von der Steuereinheit 10 sofort die entsprechenden Schritte, wie Quersperrventile 6a, 6b und Kompressor 12 abschalten, ausgeführt werden können. Wie dies im Einzelnen geschieht, wird in der Figur 2 näher erläutert.
Liegt das aktuelle Niveau oberhalb des in der Steuereinheit 10 gespeicherten vorgegebenen Sollniveaus, so leitet die Steuereinheit 10 einen Ablassvorgang ein. Dazu werden die entsprechenden Quersperrventile 6a, 6b und das Ablaßventil 14, wie oben bereits erläutert, geschaltet. Der Ablassvorgang ist beendet, wenn die Steuereinheit 10 feststellt, daß das aktuelle Niveau dem in der Steuereinheit 10 gespeicherten vorgegebenen Niveau entspricht. Die Steuereinheit 10 führt dann die entsprechenden Quersperrventile 6a, 6b und das Ablaßventil 14 wieder in den in der Figur 1 gezeigten Grundzustand über.
Es kann auch vorkommen, daß die Steuereinheit 10 feststellt, daß sich das Niveau des Fahrzeugaufbaus während eines Ablassvorganges nicht wie erwartet absenkt, weil sich das Kraftfahrzeug in einer kritischen Situation befindet. In diesem Fall bricht die Steuereinheit 10 den Ablassvorgang ab.
Die Niveauregelanlage enthält gegebenenfalls einen Druclcsensor 24, mit dem der Luftdruck in jeder einzelnen Luftfeder 2a, 2b und dem Druckspeicher 3 der Niveauregelanlage meßbar ist. Zur Messung des Luftdruckes in der Luftfeder 2b, die der Radposition „hinten links" zugeordnet ist, wird das dieser Luftfeder 2b zugeordnete Quersperrventil 6b von dem in der Figur 1 gezeigten Grandzustand durch die Steuereinheit 10 in den anderen Schaltzustand überführt, wohingegen alle anderen Quersperrventile 6a, 6b der Niveauregelanlage in dem in der Figur 1 gezeigten Grandzustand bleiben. In diesem Fall liegt an dem Dracksensor 24 der in der Luftfeder 2b, die der Radposition am „hinten links" zugeordnet ist, herrschende statische Luftdruck an. Entsprechend ist der Luftdruck in den anderen Luftfedem der Niveauregelanlage meßbar. Das jeweilige Messergebnis des Dracksensors 24 wird an die Steuereinheit 10 übermittelt. Das übermittelte Messergebnis wird in der Steuereinheit 10 der Luftfeder 2a, 2b zugeordnet, deren Quersperrventil 6a, 6b sie angesteuert hat, und ausgewertet und gespeichert.
Es ist auch möglich Luft zwischen den einzelnen Luftfedem 2a, 2b auszutauschen, um beispielsweise einen Schiefstand des Fahrzeugaufbaus auszugleichen. Vorzugsweise wird ein Luftaustausch nur zwischen zwei Luftfedem 2a, 2b gleichzeitig vorgenommen. Dazu werden die jeweiligen Quersperrventile 6a, 6b der entsprechenden Luftfedem 2a, 2b für kurze Zeit gleichzeitig von der Steuereinheit 10 geschaltet, so dass Luft von der Luftfeder 2a, 2b mit dem höheren Drackniveau zu der Luftfeder 2a, 2b mit dem geringeren Drackniveau strömen kann. Nach dem Schließen der Quersperrventile 6a, 6b wird ein kurze Pause abgewartet, damit ein Druckausgleich stattfindet und den Druck in den entsprechenden Luftfedem 2a, 2b ermitteln zu können. Der Vorgang kann solange wiederholt werden, bis kein Schiefstand des Fahrzeugaufbaus mehr vorliegt. Entsprechend kann bei einem Luftaustausch zwischen dem Druckspeicher 3 und einer Luftfeder 2a, 2b verfahren werden, wobei dann das Quersperrventil 5 geschaltet werden muss.
Die Figur 2 beschreibt den Ablauf des Regelungs Verfahrens in einer Steuereinheit einer Niveauregelanlage eines Kraftfahrzeuges mit zwei Achsen. In einem ersten Schritt des Verfahrens wird der Zustand der Niveauregelanlage in Form des aktuellen Niveaus, dem Startniveau Nl, ermittelt und gespeichert. In einem weiteren Schritt wird von dem Fahrer des Kraftfahrzeuges, z.B. durch Betätigung einer Taste, oder der Steuereinheit selbst, z.B. nach dem Abbrach eines Aufregelvorgangs, ein neues Sollniveau N2 gesetzt, welches höher als das Startniveau Nl ist. Daraufhin wird die Aufregelung der ersten Achse 1 des Kraftfahrzeuges von dem Startniveau Nl in das Sollniveau N2 gestartet. Wie die entsprechenden Ventile und der Kompressor dabei geschaltet werden, wird in Figur 1 näher erläutert. Während des Aufregelvorgangs wird überwacht, ob eine Abschaltbedingung des Kompressors oder eine Unterschreitung des Druckniveaus in dem Drackspeicher (Drackschwelle pk) erfüllt wird. Die Abschaltbedingung kann eine Temperaturgrenze (Tk), eine Stromgrenze oder eine Zeitgrenze sein. Wird die Abschaltbedingung während des Aufregelvorgangs der Achse 1 erfüllt, beispielsweise ist die Temperatur am oder in der Nähe des Kompressor größer oder gleich einer maximalen Grenz-Temperatur (TK >= Tmax) oder der aktuelle Druck pa in dem Drackspeicher ist kleiner oder gleich dem Druckschwellwert pk (pa <= pk), dann wird der Aufregelvorgang der Achse 1 abgebrochen. Der Abregelvorgang der Achse 1 in das Startniveau Nl wird gestartet. Sobald die Achse 1 das Startniveau erreicht hat, wird der Abregelvorgang der Achse 1 beendet. Die Niveauregelanlage kehrt somit in ihren Zustand zu Beginn des Aufregelvorgangs der Achse 1 mit dem Startniveau Nl zurück.
Wird die Abschaltbedingung während des Aufregelvorgangs der Achse 1 nicht erfüllt, beispielsweise ist die Temperatur am oder in der Nähe des Kompressor kleiner einer maximalen Grenz-Temperatur (TK < Tmax) oder der aktuelle Druck pa in dem Drackspeicher liegt über dem Druckschwellwert pk (pa > pk), dann wird der Aufregelvorgang der Achse 1 beendet, sobald das Sollniveau N2 von der Achse 1 erreicht ist. Anschließend wird der Aufregel Vorgang der Achse 2 auf das Sollniveau N2 gestartet. Auch hier wird während des Aufregelvorgangs eine Abschaltbedingung ermittelt, welche eine Abschaltbedingung des Kompressors (damit der Kompressor nicht irreparabel geschädigt wird) oder ein Drackschwellwert in dem Druckspeicher sein kann.
Wird die Abschaltbedingung während des Aufregelvorgangs der Achse 2 erfüllt, beispielsweise ist die Temperatur am oder in der Nähe des Kompressor größer oder gleich einer maximalen Grenz-Temperatur (TK >= Tmax) oder der aktuelle Druck pa in dem Drackspeicher ist kleiner oder gleich dem Drackschwellwert pk (pa <= pk), dann wird der Aufregel Vorgang der Achse 2 abgebrochen. Die Steuereinheit ermittelt anhand der Höhensignale aller Höhensensoren ein Zwischenniveau ZI, welches beispielsweise dem aktuellen Istniveau der Achse 2 entspricht. Darauf wird das Niveau an allen Achsen des Kraftfahrzeuges auf dieses Zwischenniveau ZI abgelassen. Für das Beispiel bedeutet das, dass das Niveau an der Achse 1 vom Sollniveau N2 auf das Zwischenniveau ZI abgelassen wird. Dazu wird der Abregelvorgang der Achse 1 gestartet. Der Abregelvorgang der Achse 1 wird beendet, sobald das Zwischenniveau ZI erreicht ist. Die Niveauregelanlage wird in einen neuen Startzustand gesetzt, wobei das neue Startniveau Nl dem Zwischenniveau ZI entspricht.
Das Zwischenniveau kann aber auch eingestellt werden, indem solange sukzessive Luft aus den Luftfedem mit dem höheren Drack und dem größeren Höhenniveau in die Luftfedem mit dem geringeren Drack und dem geringeren Höhenniveau überführt wird (wie in Figur 1 beschrieben), bis der Schiefstand des Fahrzeugaufbaus ausgeglichen ist. In diesem Fall wird keine Luft aus den Luftfedem in die Umgebung abgelassen. Dieser Ablauf ist in Figur 2 nicht dargestellt.
Wird die Abschaltbedingung während des Aufregelvorgangs der Achse 2 nicht erfüllt, beispielsweise ist die Temperatur am oder in der Nähe des Kompressor kleiner einer maximalen Grenz-Temperatur (TK < Tmax) oder der aktuelle Druck pa in dem Drackspeicher ist größer als der Drackschwellwert pk (pa > pk), dann wird der Aufregelvorgang der Achse 2 beendet, sobald das Sollniveau N2 von der Achse 2 erreicht ist. Anschließend wird die Niveauregelanlage in einen neuen Startzustand gesetzt, wobei das neue Startniveau Nl dem Sollniveau N2 entspricht
Bezugszeichenliste
(ist Teil der Beschreibung)
2a Luftfeder Vome links (NL) bzw. rechts (VR) 2b Luftfeder Hinten links (HL) bzw. rechts (HR)
3 Drackspeicher
4a Querleitung
4b Querleitung
5 Quersperrventil 6a Quersperrventil Vome links bzw. rechts
6b Quersperrventil Hinten links bzw. rechts
8 Leitung
10 Steuereinheit
12 Kompressor 14 Ablassventil
16 Höhensensor Vome links
18 Höhensensor Vome rechts
20 Höhensensor Hinten rechts
22 Höhensensor Hinten links 24 Drucksensor
26 Temperatursensor

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Niveauregelung einer pneumatischen Niveauregelanlage eines Kraftfahrzeuges mit mindestens zwei Achsen, mindestens einer Luftfeder (2a, 2b) je Achse, gegebenenfalls einem oder mehreren Drackspeichern (3), mindestens einem Drucksensor (24), Mitteln zur Bestimmung des Abstandes zwischen mindestens einem Rad und/oder einer Achse und dem Fahrzeugaufbau (16, 18, 20, 22), einer Steuereinheit (10) und einem Kompressor (12), wobei die Achsen nacheinander von einem Startniveau auf ein Sollniveau geregelt werden, wobei bei einem Aufregelvorgang zumindest zeitweise der Kompressor (12) betrieben wird und/oder eine Verbindung mindestens einer Luftfeder (2a, 2b) zum Druckspeicher (3) hergestellt wird und wobei der Aufregelvorgang der Luftfeder (2a, 2b) oder der Luftfedem (2, 2b) an einer Achse von einem Startniveau auf ein höheres Sollniveau durch die Steuereinheit (10) abgebrochen wird, wenn mindestens eine Abschaltbedingung des Kompressors (12) erfüllt ist und/oder das Drackniveau in dem Drackspeicher (3) zu gering ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Niveau an allen Achsen des Kraftfahrzeuges auf ein gemeinsames Höhen- Zwischenniveau, welches näher am Sollniveau liegt als das Startniveau, geregelt wird, so dass das Fahrzeug nicht mehr schief steht.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenniveau nach dem Abbrach des Aufregelvorgangs und vor dem Beginn des Regelvorgangs auf das gemeinsame Zwischenniveau ermittelt wird.
3. Verfahren nach Ansprach 1 und/oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenniveau dem kleinsten Istniveau einer der Achsen des Kraftfahrzeuges entspricht.
4. Verfahren nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenniveau aufgrund eines Luftaustausches zwischen den entsprechenden Luftfedem (2a, 2b) der jeweiligen Achsen des Kraftfahrzeuges eingestellt wird, ohne Luft aus den entsprechenden Luftfedem (2a, 2b) der Niveauregelanlage in die Umgebung abzulassen.
5. Verfahren nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der nach Ansprach 1 abgebrochene Aufregelvorgang einer Luftfeder (2a, 2b) oder der Luftfedem (2a, 2b) an den Achsen auf das Sollniveau fortgesetzt wird, wenn eine Einschaltbedingung des Kompressors (12) erfüllt wird, wobei das Zwischenniveau dem Startniveau nach Ansprach 1 entspricht.
6. Verfahren nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschaltbedingung des Kompressors (12) eine obere Grenztemperatur ist.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die obere Grenztemperatur direkt am Kompressor (12) oder in der Nähe des Kompressors ermittelt wird.
8. Verfahren nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einschaltbedingung des Kompressors (12) eine unter Grenztemperatur ist.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die untere Grenztemperatur direkt am Kompressor (12) oder in der Nähe des Kompressors ermittelt wird.
10. Verfahren nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschaltbedingung eine untere Druckschwelle in dem Druckspeicher (3) ist.
11. Niveauregelanlage eines Kraftfahrzeuges mit mindestens zwei Achsen, mindestens einer Luftfeder (2a, 2b) je Achse, gegebenenfalls einem oder mehreren Drackspeichem (3), mindestens einem Drucksensor (24), Mitteln zur Bestimmung des Abstandes zwischen mindestens einem Rad und/oder einer Achse und dem Fahrzeugaufbau des Kraftfahrzeuges (16, 18, 20, 22), einer Steuereinheit (10) und einem Kompressor (12), wobei die Achsen nacheinander von einem Startniveau auf ein Sollniveau geregelt werden, wobei bei einem Aufregelvorgang zumindest zeitweise der Kompressor (12) betrieben wird und/oder eine Verbindung mindestens einer Luftfeder (2a, 2b) zum Drackspeicher (3) hergestellt wird und wobei der Aufregel Vorgang der Luftfeder (2a, 2b) oder der Luftfedem (2a, 2b) an einer Achse von einem Startniveau auf ein höheres Sollniveau durch die Steuereinheit (10) abgebrochen wird, wenn mindestens eine Abschaltbedingung des Kompressors (12) erfüllt ist und/oder das Druckniveau in dem Drackspeicher (3) zu gering ist, dadurch gekennzeichnet, dass in der Steuereinheit (10) ein gemeinsames Höhen-Zwischenniveau aller Achsen bzw. Luftfedem (2a, 2b) gegenüber dem Fahrzeugaufbau ermittelt wird, welches näher am Sollniveau liegt als das Startniveau, und ,dass das Niveau an allen Achsen bzw. Luftfedem (2a, 2b) des Kraftfahrzeuges auf das gemeinsame Höhen-Zwischenniveau geregelt wird, so dass das Fahrzeug nicht mehr schief steht.
12. Niveauregelanlage nach Anspruch 11 dadurch gekennzeichnet, dass mit der Niveauregelanlage ein Verfahren nach den Ansprüchen 2 bis 10 durchgeführt wird.
13. Niveauregelanlage nach Anspruch 11 zur Durchführang des Verfahrens nach Ansprach 7 und/oder 9 dadurch gekennzeichnet, dass ein Temperatursensor (26) am Zylinderkopf des Kompressors (12) oder ausserhalb oder innerhalb des Elektromotors des Kompressors (12) angeordnet ist.
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