WO2005025901A2 - Verfahren zur messung eines drucks, niveauregelanlage und ventil - Google Patents

Verfahren zur messung eines drucks, niveauregelanlage und ventil Download PDF

Info

Publication number
WO2005025901A2
WO2005025901A2 PCT/EP2004/051838 EP2004051838W WO2005025901A2 WO 2005025901 A2 WO2005025901 A2 WO 2005025901A2 EP 2004051838 W EP2004051838 W EP 2004051838W WO 2005025901 A2 WO2005025901 A2 WO 2005025901A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
pressure
valve
pressure medium
compressor
gas spring
Prior art date
Application number
PCT/EP2004/051838
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
WO2005025901A3 (de
Inventor
Thomas Matthies
Oliver König
Martin Kiefer
Anselm Heinen
Kai Sorge
Christian Witala
Original Assignee
Continental Aktiengesellschaft
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Continental Aktiengesellschaft filed Critical Continental Aktiengesellschaft
Publication of WO2005025901A2 publication Critical patent/WO2005025901A2/de
Publication of WO2005025901A3 publication Critical patent/WO2005025901A3/de

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G17/00—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load
    • B60G17/02—Spring characteristics, e.g. mechanical springs and mechanical adjusting means
    • B60G17/04—Spring characteristics, e.g. mechanical springs and mechanical adjusting means fluid spring characteristics
    • B60G17/052—Pneumatic spring characteristics
    • B60G17/0523—Regulating distributors or valves for pneumatic springs
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2400/00—Indexing codes relating to detected, measured or calculated conditions or factors
    • B60G2400/25—Stroke; Height; Displacement
    • B60G2400/252—Stroke; Height; Displacement vertical
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2400/00—Indexing codes relating to detected, measured or calculated conditions or factors
    • B60G2400/50—Pressure
    • B60G2400/51—Pressure in suspension unit
    • B60G2400/512—Pressure in suspension unit in spring
    • B60G2400/5122—Fluid spring
    • B60G2400/51222—Pneumatic
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2500/00—Indexing codes relating to the regulated action or device
    • B60G2500/20—Spring action or springs
    • B60G2500/201—Air spring system type
    • B60G2500/2014—Closed systems
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B2201/00—Pump parameters
    • F04B2201/06—Valve parameters
    • F04B2201/0606—Opening width or height
    • F04B2201/06062—Opening width or height of the outlet valve

Definitions

  • the present invention relates to a method for measuring a pressure, a digital storage medium for calculating the pressure, a pressure measuring device, a method for level control, a level control system and a valve, in particular for vehicles.
  • Pressure measurement is usually carried out using pressure sensors.
  • pressure sensors for example capacitive or piezoelectric sensor systems.
  • Miniature pressure sensors are also known for special applications.
  • Such pressure sensors are used for pressure measurement in vehicles with air springs and level control systems.
  • the air springs are filled with pressure medium either in an open or in a closed system.
  • ambient air is sucked in, compressed by a compressor and pumped into the air springs of the vehicle until a desired height level is reached. Air is released from the springs to the environment to reduce the level. For repeated filling of the air springs, air is sucked in from the outside.
  • closed level control systems With a closed level control system, however, there is essentially no exchange of pressure medium with the environment in normal operation.
  • closed level control systems are known for example from DE 199 59 556 C1 and EP 1 243 447 A2. Further level control systems are known from DE 197 45 195 C2, DE 100 38 266 A1 and DE 198 35 491 C2.
  • the invention is based on the object of creating an improved method for measuring a pressure in a region, such as a gas spring.
  • the invention is also based on the object of creating a corresponding computer program product for pressure calculation, a pressure measuring device and a level control system, a level control method and a valve.
  • a closed area such as a gas spring or a pressure medium reservoir, is filled with a pressure medium from a pressure medium source via a check valve.
  • the pressure medium source is preferably a compressor.
  • the pressure in the closed area is determined based on the opening time of the check valve when the closed area is filled with pressure medium. For this purpose, for example, a corresponding characteristic curve is used which correlates the opening times of the check valve with the pressure in the closed area.
  • a rigorous model is used to determine the pressure from the opening time of the check valve, by means of which the pressure is calculated from the opening time of the check valve. In the following, a rigorous model is understood to be a model that describes the relationship between the opening time of the check valve and the pressure on the basis of one or more mathematical formulas.
  • a neural network can also be used, which predicts the pressure in the closed area from the measured opening time of the check valve.
  • a neural network can be trained with previously experimentally determined opening time pressure value pairs.
  • a so-called hybrid neural network can also be used, which contains a neural network and rigorous model components.
  • a check valve which emits a signal during the opening time.
  • a switch in the check valve which is actuated when the check valve is opened and closed.
  • the measured pressure is output to a dynamic chassis control.
  • the pressure information can be used there, for example, to determine the contact forces on the wheels of the vehicle and to determine the mass distribution of the vehicle body. These parameters serve as an input variable for vehicle dynamics control, such as ESP.
  • the level of the gas springs of the vehicle is determined and regulated via height sensors. If the actual height is below a target hearing, a pressure medium source, such as a compressor, is switched on, so that pressure medium flows in via the check valve. The pressure in the closed area formed by the gas spring is determined via the opening time of the check valve, which can be included in the regulation of the pressure build-up or in the driving dynamics regulation.
  • a pressure medium source such as a compressor
  • a pressure medium reservoir is provided in addition to the compressor.
  • the pressure medium reservoir is also filled with pressure medium by the compressor via the check valve.
  • the pressure in the pressure medium reservoir is also determined and stored via the opening time of the check valve.
  • the gas spring can be filled with pressure medium either by means of the compressor or from the pressure medium reservoir.
  • the selection of the compressor or the pressure medium reservoir as a pressure medium source for filling the gas spring is made depending on the stored pressures and by means of the check valve:
  • the pressure medium becomes available storage tank selected as source of pressure medium.
  • the compressor is chosen as the pressure medium source.
  • the compressor is first activated briefly in order to deliver a surge of pressure medium via the check valve into the closed area of the gas spring.
  • the current pressure of the gas spring is determined from the opening time of the check valve so that it can be decided on this basis whether the compressor or the pressure medium reservoir is selected as the pressure medium source.
  • FIG. 1 shows a block diagram of a test arrangement for determining an opening time-pressure characteristic
  • FIG. 2 shows a block diagram of a first embodiment of a pressure measuring device according to the invention
  • FIG. 3 shows a block diagram of an embodiment of a level control system according to the invention
  • FIG. 4 shows a flow diagram to illustrate an embodiment of a level regulation according to the invention
  • FIG. 5 shows a diagram for determining the pressure from the quotient of the opening time of the check valve and the period of the compressor
  • FIG. 6 shows a first embodiment of a level control system in a schematic representation
  • FIG. 7 shows a second embodiment of a level control system in a schematic representation
  • FIG. 8 shows a third embodiment of a level control system in a schematic representation
  • FIG. 9 shows a fourth embodiment of a level control system in a schematic representation
  • FIG. 10 shows a sectional view of a first embodiment of a valve according to the invention
  • FIG. 11 shows a sectional view of a second embodiment of a valve according to the invention
  • FIG. 12 shows a sectional view of a third embodiment of a valve according to the invention.
  • Figure 13 is a sectional view of a variant of the third embodiment, the contact pair being arranged on the valve plate.
  • FIG. 1 shows an experimental setup for determining an opening time-pressure characteristic.
  • the experimental setup includes a compressor 100, which can fill a closed area formed by a gas spring 104 with pressure medium via a check valve 102.
  • the Gasfe he 104 is preferably an air spring.
  • the compressor 100 takes the pressure medium either from the environment or from a pressure medium reservoir, for example in a closed level gel means.
  • the check valve 102 has a switch 106 which is actuated when the check valve is opened and closed.
  • An opening signal is generated via the switch 106 when the check valve 102 is open.
  • the opening signal is input to a control unit 108.
  • the opening time is determined in the control unit 108 from the opening signal.
  • the control unit 108 has a time base for this.
  • the opening signal can also be generated by another opening sensor which is based, for example, on an inductive, capacitive and / or piezoelectric sensor principle and is designed, for example, as a travel sensor for sensing the opening or closing movement of the check valve 102.
  • a pressure sensor 110 for measuring the pressure in the closed area is arranged in the closed area formed by the gas spring 104.
  • the compressor 100 is controlled by the control unit 108.
  • the procedure for recording the opening-time characteristic curve is as follows:
  • the compressor 100 is controlled by the control unit 108, so that pressure is built up on the compressor side.
  • the check valve 102 opens and the opening signal is output to the control unit 108 by the associated actuation of the switch 106.
  • Pressure medium then flows from the compressor 110 into the gas spring 104 until a pressure equalization has taken place and the check valve 102 closes again, so that the switch 106 is actuated again.
  • the control unit 108 thus receives the opening signal from the check valve 102 or its switch 106. Furthermore, the control unit 108 receives the pressure signal from the pressure sensor 110, which indicates the current pressure in the gas spring 104 , The opening time of the check valve 102 determined in this way and that at the time of the Closure of the check valve 102 after filling with pressure medium, pressure measured by the pressure sensor 110, is stored in a table 112.
  • the compressor 100 is controlled by the control unit 108 to carry out a further pump cycle, so that the check valve 102 opens again, so that further pressure medium flows into the gas spring 104, as a result of which the gas spring pressure increases further.
  • the opening time of the check valve 102 is again stored in the table 112 together with the pressure measured by the pressure sensor 110 as a further pair of values. This process is repeated until, for example, a maximum pressure is reached.
  • the result of the measurements can be used directly as a characteristic field for the pressure measurement, as will be explained in more detail below with reference to FIGS. 2, 3 and 4.
  • the measurement points determined can also be used to train a neural network, which is then used in operation to determine the pressure from the opening time of the check valve and, if appropriate, further parameters.
  • Such a neural network can also be combined with rigorous model components, so that a hybrid neural network is obtained.
  • FIG. 2 shows a block diagram of a pressure measuring device with a level control for a vehicle. Elements in FIG. 2 which correspond to elements in FIG. 1 are identified by reference numerals increased by 100.
  • Height sensors 214 for measuring an actual height of the gas spring 204 are arranged on the gas spring 204. Height sensors suitable for this are known per se from the prior art, for example from DE 42 43 530 A1. A further development of these height sensors is described in DE 101 30 507.
  • the actual height of the gas spring 204 sensed by the height sensors 214 is entered into the control unit 208 via a corresponding signal. Furthermore, a target height is also entered into the control unit 208.
  • the control unit 208 is also linked to a dynamic chassis control 216.
  • control unit 208 compares the target height and the actual height. If the actual height is less than the target height, the control unit 208 controls the compressor 200 so that it builds up pressure. As soon as the compressor pressure exceeds the pressure in the closed area formed by the gas spring 204, the check valve 202 opens and the switch 206 is actuated.
  • FIG. 3 shows a further embodiment. Elements in FIG. 3 which correspond to elements in FIG. 2 are identified by reference numerals increased by 10O.
  • the embodiment in FIG. 3 has a pressure medium reservoir 318 which is connected to a controllable directional valve 320.
  • the controllable directional valve 320 is controlled by the control unit 308 via a control signal.
  • the compressor 300 is controlled by the control unit 308, so that the compressor 300 builds up pressure.
  • the controllable directional valve 320 is activated in such a way that a connection between the compressor 300 and the pressure medium reservoir 318 is established via the check valve 302.
  • the air spring 304 has a release valve 322, via which pressure medium can be released from the gas spring 304 if the release valve 322 is controlled accordingly by the control unit 308.
  • a so-called flag is set in the register 324 of the control unit 308.
  • the control unit 308 also has a memory area 326 for storing a container pressure of the pressure medium reservoir 318 and a memory area 328 for storing a spring pressure in the gas spring 304.
  • a decision module 330 serves to select the compressor 300 or the pressure medium reservoir 318 as a pressure medium source depending on the in the Memory areas 326 and 328 stored pressures.
  • control unit 308 determines the opening time.
  • the control unit 308 uses the table 312 to determine the pressure in the gas spring 304 from the opening time. This pressure is stored in the storage area 328.
  • the compressor 300 is controlled by the control unit 308 and also the directional control valve 320.
  • the pressure medium reservoir 318 is then filled with pressure medium via the check valve 302 and the directional control valve 320.
  • the control device 308 again uses the table 312 to determine the tank pressure reached in the pressure medium reservoir 318 via the opening time of the check valve 302 and stores it in the storage area 326.
  • the gas spring 304 must be filled with further pressure medium.
  • the compressor 300 and the pressure medium reservoir 318 are available as pressure medium sources.
  • Decision module 330 in control unit 308 selects either compressor 300 or pressure medium reservoir 318 as the pressure medium source based on the pressures stored in memory areas 326 and 328.
  • the decision module 330 selects the pressure medium reservoir 318 as the pressure medium source and controls the directional control valve 320 accordingly. As a result, pressure medium flows from the pressure medium reservoir 318 into the gas spring 304 until the desired height has been reached. At this time, the directional control valve 320 is activated again, so that the connection between the pressure medium reservoir 318 and the gas spring 304 is interrupted.
  • the compressor 300 is selected as the pressure medium source.
  • the control unit 308 controls the compressor 300, so that this pressure medium via the check valve
  • the directional control valve 320 pumps into the gas spring 304.
  • the current pressure in the gas spring 304 is determined and the content of the storage area 328 is updated accordingly.
  • the compressor is actuated by the control unit 308 and, if necessary, the directional control valve 320 in order to emit a short pump surge which the check valve 302 opens so that the current pressure can be determined and saved via the opening time.
  • FIG. 4 shows a corresponding flow chart.
  • step 400 the actual height, which has been recorded by the height sensor system, is entered into the control unit.
  • step 402 it is checked whether the actual height is greater than the target height. If so, pressure is released from the gas spring in step 404.
  • step 406 it is checked in step 406 whether pressure has been released via the drain valve since the last pressure measurement of the spring pressure. If this is not the case, the spring pressure measured last is the actual spring pressure. If the opposite is the case, the actual spring pressure must first be measured using a short pump surge.
  • the compressor is activated in step 408; in step 410 the opening time of the check valve is determined and in step 412 the actual pressure is determined therefrom.
  • step 414 it is checked whether the container pressure in the pressure medium reservoir is greater than the actual spring pressure, it being assumed here that the stored container pressure is current without any restriction to the generality.
  • the gas spring is filled with pressure medium from the pressure medium reservoir as a pressure medium source in step 416.
  • the compressor is used as a pressure medium source.
  • the period of the compressor is preferably also taken into account.
  • the period is the time of a complete 360 ° rotation of the crankshaft of the compressor or a complete thermodynamic cycle of the compressor consisting of compression, ejection, decompression and suction.
  • the period of the compressor can be determined by measuring the Speed of the compressor can be determined.
  • a separate speed measurement of the compressor speed can also be dispensed with if the opening signal of the check valve is used for the measurement of the period.
  • an opening signal or a closing signal is emitted once for each compressor period, the opening and closing times of successive periods being essentially unchanged. The period of the compressor thus results directly from the time between two successive opening or closing signals.
  • the period of the compressor can vary and can be influenced by various parameters. These influencing parameters include, among other things, the load on the compressor, the applied operating voltage, which can vary, especially in the motor vehicle sector, the operating temperature and engine tolerances.
  • the curve 500 in FIG. 5 shows the relationship between the opening ratio in percent, that is to say the quotient of the opening time of the check valve and the period of the compressor, and the pressure against which the compressor works.
  • the curve 500 has been calculated by modeling.
  • the curve can also be determined experimentally.
  • the curve 500 deviates from its idealized course and changes into a horizontal course which corresponds to the maximum compressor pressure p '.
  • This pressure p ' ⁇ is below the maximum pressure p mdX that can theoretically be achieved due to the compressor geometry . This is due in particular to the fact that the leak rate of the compressor increases at high pressures.
  • the control unit (cf. control unit 208 in FIG. 2) preferably determines the period of the compressor 206 from the opening signal of the check valve 206 by determining the period between two successive opening signals. A quotient is formed from the opening time of the check valve 202 and the period. In this embodiment, curve 500 is stored in table 212 in the form of discrete pairs of values. The pressure is then determined from table 212 from the quotient of opening time / period duration determined.
  • the admission pressure, the air flow or the back pressure of the compressor can also be determined in order to be related to the valve opening time.
  • the pressure is then again determined from the corresponding quotient using a table.
  • Figure 6 shows a level control system in a schematic representation, the pressure medium chambers in the form of air springs 6a - 6b, a compressor 8, an air dryer 10 and a compressed air reservoir 12 contains.
  • the compressed air tank 12 is via a first compressed air line 1, which is guided via a first directional valve 1a, with the compressor inlet 14 and a fourth compressed air line 4, in which there is a controllable 2/2-way valve 4a and the air dryer 10, with the compressor outlet 16 in Connection.
  • a check valve 18 opening towards the compressed air reservoir 12, which is bridged by a compressed air line 20 in which a throttle 22 is located.
  • the first compressed air line 1 and the fourth compressed air line 4 are brought together at a point 24, which lies between the controllable 2/2 directional control valves 1 a and 4 a and the compressed air storage container 12. Starting from this point 24, they are stirred in a common compressed air line 46 to the compressed air reservoir 12.
  • the compressor outlet 16 can be connected to each air spring 6a - 6d via a second compressed air line 2, which is guided via a controllable directional valve 2a and a controllable directional valve 26a - 26d assigned to an air spring 6a - 6d.
  • the compressor inlet 14 can also be connected to each air spring 6a - 6d via a third compressed air line 3, which is guided via a controllable directional valve 3a and the controllable directional valves 26a - 26d.
  • the second compressed air line 2 and the third compressed air line 3 are connected to one another at a point 28 which lies between the directional control valves 2a and 3a and the air springs 6a-6d.
  • the 2/2 - way valves 1a - 4a can be combined in a first valve block and the directional valves 26a - 26d and the suction valve 30 (whose function will be explained later) can be combined in a second valve block.
  • the following explains how in the level control system an air spring 6a-6d can be filled from the compressed air reservoir 12 via the compressor 8 (using the example of the air spring 6a).
  • the directional control valves 1a, 2a and 26a are first activated by a control device 600, so that they change from the first switching state shown in FIG. 1 to the second switching state.
  • the compressed air line 1 is then switched through, so that the compressed air tank 12 is connected to the compressor inlet 14.
  • the compressed air line 2 is switched through, so that the compressor outlet 16 is connected to the air spring 6a.
  • Compressed air can thus be transferred from the compressed air reservoir 12 via the directional control valve 1a, the compressor 8, via the directional control valve 2a and via the directional control valve 26a into the air spring 6a.
  • the control unit 600 also controls the compressor 8 so that it starts to run and the air spring 6a is filled up. If the filling process is to be terminated, the directional control valves 1, 2a, and 26a are no longer supplied with current by the control unit 600, so that they revert to the first switching state. In addition, the compressor 8 is no longer activated, so that it no longer runs.
  • the curve 500 (cf. FIG. 5) is stored in the form of a discrete characteristic curve in a table 602 in the control device 600.
  • Table 602 contains opening ratio ( ⁇ V) pressure pairs.
  • the pressure determination by the control device 600 takes place, for example, on the basis of an opening signal of an outlet valve at the compressor outlet 16, the function of which corresponds to the check valve 202 of FIG. 2.
  • an opening signal of the check valve 18 can also be used for the pressure measurement.
  • a check valve or its opening signal additionally present in the dryer 10 or in one of the valve blocks can also be used for the pressure determination by the control unit 600.
  • the I-level control system has an intake valve 30, which is located in a compressed air line, via which the compressor inlet 14 can be connected to the atmosphere.
  • the suction valve 30 is preferably located in a compressed air line 32 which branches off from the compressed air line 34 at a point 36 which lies between the point 28 and the branches 38a-38d to the air springs 6a-6d. Compressed air can be transferred from the atmosphere to the compressed air reservoir 12 via the compressor 8 via the suction valve 30 as follows:
  • control unit 600 of the level control system controls the intake valve 30, the controllable directional valve 3a and the controllable directional valve 4a, so that they change from the basic state shown in FIG. 6 to their switching state.
  • control unit 600 controls the compressor 8 so that it starts to run.
  • compressed air from the atmosphere is then transferred to the compressed air reservoir 12 via the intake valve 30, the controllable directional valve 3a, the compressor 8, the air dryer 10, the check valve 18 and via the controllable directional valve 4a.
  • the compressed air is thereby dried in the air dryer 10, through which it flows in a first direction (from right to left in the figure).
  • FIG. 7 shows a schematic representation of a further embodiment of a level control system, in which the pressure is measured over the valve opening time. Elements in FIG. 7 which correspond to elements in FIG. 6 are identified by the same reference numerals.
  • the filling process of an air spring 6a-6d is explained below using the example of the air spring 6a: First, the control unit 600 controls the controllable directional valve 26a, so that it changes from the basic state shown in FIG. 7 to its switching state in which the compressed air line is switched on is. Thereafter, the control unit 600 turns the compressor 8 driven. This then begins to fill the air spring 6a with compressed air via the air dryer 10, the check valve 18 and the controllable directional valve 26a. When the air spring 6a has reached the desired level, the filling process is ended.
  • the pressure measurement can in turn be carried out by the control unit 600 via an opening signal emitted by the check valve 18.
  • FIG. 8 shows a further embodiment of a level control device in a schematic representation. Elements of the level control device of FIG. 8, which correspond to elements of the level control devices of FIGS. 6 and 7, are identified by the same reference numerals.
  • the level control device of FIG. 8 has a compressed air source in the form of a compressor 8, which is connected via a pressure line to the inlet of an air dryer 10.
  • the air dryer 10 On the output side, the air dryer 10 is connected to the air springs 6a-6d via a pressure line.
  • a check valve 18 opening towards the air springs 6a-6d.
  • the pressure measurement in the air springs 6a-6d can be carried out by the compressor 8 from the opening signal of the check valve 18 when they are filled with pressure medium.
  • FIG. 9 shows a further preferred embodiment of a level control device in a schematic representation. Elements of the embodiment of FIG. 9, which correspond to elements of the embodiments of FIGS. 6, 7 and 8, are again identified by the same reference symbols.
  • control unit 600 sends a control signal to a control input of the compressor 8, whereupon the compressor 8 starts to run.
  • the air spring 6 is then on the pneumatically controllable directional valve 51, the air dryer 10 and the check valve 18 filled.
  • the pressure can in turn be determined by the control unit 600 based on the opening signal of the check valve 18.
  • FIG. 10 shows a sectional view of an embodiment of a valve with a check function which emits an opening signal and can thus be used for the pressure measurement according to the invention.
  • the valve has a valve plate 700 with a valve opening 701. When the valve is closed, the valve opening 701 is closed in a pressure-tight manner by a closing element 702.
  • the closure element 702 is designed as a valve lamella.
  • the valve also has a stroke catcher 704, which limits an opening stroke of the closure element 702 when the valve opening 701 is released.
  • the stroke catcher 704 is electrically insulated from a cylinder head 708 of the compressor by an insulation layer 106.
  • the electrically conductive stroke catcher 704 is connected to the control unit 712 via a cable 710.
  • the operation of the control unit 712 corresponds to the control unit 208 of FIG. 2, the control unit 308 of FIG. 3 and the control units 600 of FIGS. 6, 7, 8 and 9.
  • an electrical voltage is present between the valve plate 700 and the stroke catcher 704.
  • the valve opens, that is, when the closure element 702 opens the valve opening 701, it abuts the lift catcher 704 and thus closes an electrical circuit, which is sensed via the cable 710.
  • a circuit is closed by the closure element 702 when the valve opening 701 is closed.
  • This circuit is formed in the valve plate 700.
  • the closure member 702 moves up, this circuit is broken, which in turn is from the control device 712 is sensed.
  • the cable 710 is not connected to the lift catcher 704 but to the valve plate 700.
  • a further possibility for sensing the opening of the closure element 702 by the control device 712 is an inductive coupling of the opening movement of the closure element 702 by means of a measuring coil.
  • Such inductive coupling has the advantage that it works without contact and there is therefore no aging problem with regard to the electrical contacts.
  • Another possibility is to sense the opening of the closure element 702 via the changing capacity of the valve arrangement.
  • FIG. 11 shows a further embodiment. Elements of the valve in FIG. 11 which correspond to elements in FIG. 10 are identified by the same reference numerals.
  • the stroke catcher 704 is designed as a curved valve catcher.
  • the insulation layer 706 is located in a lower region between the valve catcher 704 and the closure element 702.
  • the closure element 702 is here tongue-shaped.
  • closure element 702 When the closure element 702 is opened, that is to say when the valve opening 701 is released, the closure element 702 moves in the direction of the stroke catcher 704 and abuts it in an outer region. This closes an electrical contact between the stroke catcher 704 and the closure element 702, which is sensed by the control device via the cable 710.
  • the closure element 702 is preferably connected to ground with a connecting cable 703.
  • FIG. 12 shows a further alternative embodiment, in which elements corresponding to the embodiments of FIGS. 10 and 11 are each identified by the same reference numerals.
  • the closure element 702 is a rigid sealing surface which is pressed against the valve opening 701 by a spring 716.
  • a contact pair 714 is located on the cylinder head 708 and is fastened to the cylinder head 708 in an electrically insulated manner by the insulation layer 706.
  • the cable 710 is connected to the contact pair 714.
  • the stroke of the closure element 702 is limited by a stop on the contact pair 714.
  • An electric circuit is closed by the closure element 702 striking the contact pair 714, which is sensed by the control unit via the cable 710.
  • the contact pair 714 can also be arranged on the valve plate 700. In this case the circuit is closed when the valve is closed and the interruption of the circuit when the valve is opened is sensed.
  • FIG. 13 shows a corresponding embodiment in which, when the closure element 702 is closed, a circuit is closed via the contact pair 714, which is sensed via the cable 710.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Measuring Fluid Pressure (AREA)
  • Vehicle Body Suspensions (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Messung eines Drucks in einem Bereich, der von einem Rückschlagventil abgeschlossen wird, mit folgenden Schritten: Anlegen einer Druckmittelquelle an das Rückschlagventil, Messung einer Öffnungszeit des Rückschlagventils, Ermittlung des Drucks in dem Bereich aus der Öffnungszeit des Rückschlagventils.

Description

Continental Aktiengesellschaft
Beschreibung
Verfahren zur Messung eines Drucks, Niveauregelanlage und Ventil
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Messung eines Drucks, ein digitales Speichermedium zur Berechnung des Drucks, eine Druckmessvor- richtung, ein Verfahren zur Niveauregulierung, eine Niveauregelanlage und ein Ventil, insbesondere für Fahrzeuge. Üblicherweise erfolgt die Druckmessung mittels Drucksensoren. Für Drucksensoren sind verschiedene Prinzipien bekannt, beispielsweise kapazitive oder piezoelektrische Sensoriken. Für spezielle Anwendungen sind ferner Miniatur- drucksensoren bekannt.
Solche Drucksensoren werden für die Druckmessung bei Fahrzeugen mit Luftfedern und Niveauregelanlage eingesetzt. Die Befüllung der Luftfedern mit Druckmittel erfolgt dabei entweder in einem offenen oder in einem geschlosse- nen System.
In einem offenen System wird Umgebungsluft angesaugt, von einem Kompressor verdichtet und in die Luftfedern des Fahrzeugs gepumpt, bis ein gewünschtes Höhenniveau erreicht ist. Zur Verringerung des Niveaus wird Luft aus den Federn in die Umgebung abgelassen. Zur wiederholten Befüllung der Luftfedern wird wiederum Luft von außen angesaugt.
Bei einer geschlossenen Niveauregelanlage erfolgt dagegen im Normalbetrieb im wesentlichen kein Austausch von Druckmittel mit der Umgebung. Solche geschlossenen Niveauregelanlagen sind beispielsweise aus DE 199 59 556 C1 und EP 1 243 447 A2 bekannt geworden. Weitere Niveauregelanlagen sind aus DE 197 45 195 C2, DE 100 38 266 A1 und DE 198 35 491 C2 bekannt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein verbessertes Verfahren zur Messung eines Drucks in einem Bereich, wie beispielsweise einer Gasfeder, zu schaffen. Der Erfindung liegt ferner die Aufgabe zu Grunde, ein entsprechendes Computerprogrammprodukt zur Druckberechnung, eine Druckmessvorrichtung sowie eine Niveauregelanlage, ein Niveauregelverfahren und ein Ventil zu schaffen.
Die der Erfindung zu Grunde liegenden Aufgaben werden jeweils mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Bevorzugte Ausfüh rungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird ein geschlossener Bereich, wie zum Beispiel eine Gasfeder oder ein Druckmittelvorratsbehälter, über ein Rückschlagventil von einer Druckmittelquelle mit einem Druckmittel befüllt. Bei der Druckmittelquelle handelt es sich vorzugsweise um einen Kompressor.
Die Ermittlung des Drucks in dem geschlossenen Bereich erfolgt basierend auf der Öffnungszeit des Rückschlagventils bei der Befüllung des geschlossenen Bereichs mit Druckmittel. Hierzu wird beispielsweise eine entsprechende Kennlinie verwendet, die Öffnungszeiten des Rückschlagventils mit dem Druck in dem geschlossenen Bereich korreliert. Alternativ wird zur Ermittlung des Drucks aus der Öffnungszeit des Rückschlagventils ein rigoroses Modell verwendet, mittels dessen der Druck aus der Öffnungszeit des Rückschlagventils berechnet wird. Als rigoroses Modell wird dabei im weiteren ein Modell verstanden, welches den Zusammenhang zwischen der Öffnungszeit des Rückschlagventils und dem Druck auf der Basis einer oder mehrerer mathematischer Formeln be- schreibt.
Alternativ kann auch ein neuronales Netz verwendet werden, welches aus der gemessenen Öffnungszeit des Rückschlagventils den Druck in dem geschlossenen Bereich prognostiziert. Ein solches neuronales Netz kann mit zuvor ex- perimentell ermittelten Offnungszeit-Druckwertepaaren trainiert werden. Ferner kann auch ein sogenanntes hybrides neuronales Netz zum Einsatz kommen, welches ein neuronales Netz und rigorose Modellanteile beinhaltet.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird ein Rückschlag- ventil verwendet, welches während der Öffnungszeit ein Signal abgibt. Beispielsweise ist in dem Rückschlagventil ein Schalter vorhanden, der bei Öffnung und Schließung des Rückschlagventils betätigt wird. Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird der gemessene Druck an eine dynamische Fahrwerksregelung ausgegeben. Die Druckinformation kann dort zum Beispiel zur Ermittlung der Aufstandskräfte an den Rädern des Fahrzeugs und zur Ermittlung der Masseverteilung des Fahrzeugaufbaus verwendet werden. Diese Parameter dienen als Eingangsgröße für die Fahrdynamikregelung, wie zum Beispiel ESP.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird das Ni- veau der Gasfedem des Fahrzeugs über Höhen sensoren bestimmt und geregelt. Wenn die Ist-Höhe unterhalb einer Soll-Hörie liegt, wird eine Druckmittelquelle, wie zum Beispiel ein Kompressor, eingeschaltet, so dass Druckmittel über das Rückschlagventil einströmt. Der Druck in dem durch die Gasfeder gebildeten geschlossenen Bereich wird über die Öffnungszeit des Rückschlag- ventils bestimmt, was in die Regelung des Druckaufbaus bzw. in die Fahrdynamikregelung eingehen kann.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsforrn der Erfindung ist neben dem Kompressor ein Druckmittelvorratsbehälter vorhanden. Auch der Druckmittel- vorratsbehälter wird von dem Kompressor über das Rückschlagventil mit Druckmittel befüllt. Auch der Druck in dem Druckmittelvorratsbehälter wird über die Öffnungszeit des Rückschlagventils ermittelt nd gespeichert.
Wenn die Ist-Höhe der Gasfeder unterhalb einer -Soll-Höhe liegt, kann die Gas- feder entweder mittels des Kompressors oder a us dem Druckmittelvorratsbehälter mit Druckmittel befüllt werden. Die Auswahl des Kompressors oder des Druckmittelvorratsbehälters als Druckmittelquelle für die Befüllung der Gasfeder wird dabei in Abhängigkeit von den gespeicherten Drücken und mittels des Rückschlagventils vorgenommen:
Wenn der zuletzt bei der Befüllung der Gasfeder gemessene Druck unterhalb des Drucks des Druckmittelvorratsbehälters liegt, so wird der Druckmittelvor ratsbehälter als Druckmittelquelle gewählt. Im gegenteiligen Fall wird der Kompressor als Druckmittelquelle gewählt.
Vorzugsweise wird zusätzlich geprüft, ob nach der letzten Druckmessung für den geschlossenen Bereich der Gasfeder ein Ablassventil der Gasfeder geöffnet worden ist. Wenn dies der Fall ist, ist der gespeicherte Druck der Gasfeder nicht mehr aktuell. In diesem Fall wird zunächst der Kompressor kurz aktiviert, um einen Pumpstoß von Druckmittel über das Rückschlagventil in den geschlossenen Bereich der Gasfeder abzugeben. Aus der Öffnungszeit des Rück- schlagventils wird der aktuelle Druck der Gasfeder bestimmt, so dass auf dieser Grundlage entschieden werden kann, ob der Kompressor oder der Druckmittelvorratsbehälter als Druckmittelquelle ausgewählt wird.
Im weiteren werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung mit Bezug- nähme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 ein Blockdiagramm einer Versuchsanordnung zur Ermittlung einer Öffnungszeit-Druckkennlinie,
Figur 2 ein Blockdiagramm einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Druckmessvorrichtung,
Figur 3 ein Blockdiagramm einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Niveauregelanlage,
Figur 4 ein Flussdiagramm zur Darstellung einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Niveauregulierung,
Figur 5 ein Diagramm für die Ermittlung des Drucks aus dem Quotien- ten von Öffnungszeit des Rückschlagventils und Periodendauer des Kompressors, Figur 6 eine erste Ausführungsform einer Niveauregelanlage in sche- matischer Darstellung,
Figur 7 eine zweite Ausführungsform einer Niveauregelanlage in sche- matischer Darstellung,
Figur 8 eine dritte Ausführungsform einer Niveauregelanlage in sche- matischer Darstellung,
Figur 9 eine vierte Ausführungsform einer Niveauregelanlage in sche- matischer Darstellung,
Figur 10 eine Schnittansicht einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Ventils,
Figur 11 eine Schnittansicht einer zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Ventils,
Figur 12 eine Schnittansicht einer dritten Ausführungsform eines erfin- dungsgemäßen Ventils,
Figur 13 eine Schnittansicht einer Variante der dritten Ausfü hrungsform, wobei das Kontaktpaar auf der Ventilplatte angeordnet ist.
Die Figur 1 zeigt einen Versuchsaufbau zur Ermittlung einer Öffnungszeit- Druckkennlinie. Der Versuchsaufbau beinhaltet einen Kompressor 100, der ü- ber ein Rückschlagventil 102 einen durch eine Gasfeder 104 gebildeten geschlossenen Bereich mit Druckmittel befüllen kann. Bei der Gasfe er 104 handelt es sich vorzugsweise um eine Luftfeder.
Der Kompressor 100 entnimmt das Druckmittel entweder der Umgebung oder einem Druckmittelreservoir, beispielsweise in einer geschlossenen Niveaure geleinrichtung. Das Rückschlagventil 102 hat einen Schalter 106, der beim Öffnen und Schließen des Rückschlagventils betätigt wird. Über den Schalter 106, wird ein Öffnungssignal erzeugt, wenn das Rückschlagventil 102 geöffnet ist. Das Öffnungssignal wird in ein Steuergerät 108 eingegeben. Aus dem Öff- nungssignal wird in dem Steuergerät 108 die Öffnungszeit ermittelt. Das Steuergerät 108 hat hierzu eine Zeitbasis.
Alternativ zu dem Schalter 106 kann das Öffnungssignal auch durch einen anderen Öffnungssensor erzeugt werden, der zum Beispiel auf einem induktiven, kapazitiven und / oder piezoelektrischen Sensorprinzip beruht und zum Beispiel als Wegesensor zur Sensierung der Öffnungs- bzw. Schließbewegung des Rückschlagventils 102 ausgebildet ist.
In dem durch die Gasfeder 104 gebildeten geschlossenen Bereich ist ein Drucksensor 110 zur Messung des Drucks in dem geschlossenen Bereich angeordnet. Der Kompressor 100 wird von dem Steuergerät 108 angesteuert.
Zur Aufnahme der Öffnungszeit-Druckkennlinie wird wie folgt vorgegangen: Der Kompressor 100 wird von dem Steuergerät 108 angesteuert, so dass kompres- sorseitig Druck aufgebaut wird. Sobald der kompressorseitige Druck den in dem geschlossenen Bereich herrschenden Druck übersteigt, öffnet sich das Rückschlagventil 102 und durch die damit verbundene Betätigung des Schalters 106 wird das Öffnungssignal an das Steuergerät 108 abgegeben.
Es strömt dann Druckmittel von dem Kompressor 110 in die Gasfeder 104, solange, bis ein Druckausgleich erfolgt ist, und das Rückschlagventil 102 wieder schließt, so dass der Schalter 106 erneut betätigt wird. Während der Befüllung der Gasfeder 104 mit Druckmittel von dem Kompressor 100 erhält das Steuergerät 108 also das Öffnungssignal von dem Rückschlagventil 102 bzw. dessen Schalter 106. Ferner erhält das Steuergerät 108 das Drucksignal von dem Drucksensor 110, welcher den aktuellen Druck in der Gasfeder 104 angibt. Die so ermittelte Öffnungszeit des Rückschlagventils 102 und der zum Zeitpunkt der Schließung des Rückschlagventils 102 nach der Befüllung mit Druckmittel von dem Drucksensor 110 gemessene Druck werden in einer Tabelle 112 abgespeichert.
Der Kompressor 100 wird von dem Steuergerät 108 zur Durchführung eines weiteren Pumpszyklus angesteuert, so dass das Rückschlagventil 102 erneut öffnet, so dass weiteres Druckmittel in die Gasfeder 104 einströmt, wodurch sich der Gasfederdruck weiter erhöht. Die Öffnungszeit des Rückschlagventils 102 wird wiederum zusammen mit dem von dem Drucksensor 110 gemessenen Druck als weiteres Wertepaar in der Tabelle 112 gespeichert. Dieser Vorgang wird solange wiederholt, bis beispielsweise ein maximaler Druck erreicht ist.
Darüber hinaus können auch weitere Parameter mit erfasst werden, wie zum Beispiel die Kompressorspannung oder die Temperatur des Druckmittels. In diesem Fall wird eine hinreichende Anzahl von Messungen für den sich so ergebenden mehrdimensionalen Versuchsraum durchgeführt.
Das Ergebnis der Messungen kann unmittelbar als Kennlinienfeld für die Druckmessung verwendet werden, wie im weiteren mit Bezugnahme auf die Figuren 2, 3 und 4 näher erläutert wird. Die ermittelten Messpunkte können jedoch auch zum Trainieren eines neuronalen Netzes verwendet werden, welches dann im Betrieb zur Druckermittlung aus der Öffnungszeit des Rückschlagventils und gegebenenfalls weiteren Parametern verwendet wird. Ein solches neuronales Netz kann auch mit rigorosen Modellanteilen kombiniert wer- den, so dass man ein hybrides neuronales Netz erhält.
Eine weitere Möglichkeit ist die Verwendung eines rigorosen Modells, welches die physikalischen Gegebenheiten bei der Befüllung des geschlossenen Bereichs mit Druckmittel in Form von Gleichungssystemen abbildet.
Die Figur 2 zeigt ein Blockdiagramm einer Druckmessvorrichtung mit einer Niveauregulierung für ein Fahrzeug. Elemente der Figur 2, die Elementen der Figur 1 entsprechen, sind mit um 100 erhöhten Bezugszeichen gekennzeichnet.
An der Gasfeder 204 sind Höhensensoren 214 zur Messung einer Ist-Höhe der Gasfeder 204 angeordnet. Hierfür geeignete Höhensensoren sind an sich aus dem Stand der Technik bekannt, beispielsweise aus der DE 42 43 530 A1. Eine Weiterbildung dieser Höhensensoren ist beschrieben in der DE 101 30 507.
Die von den Höhensensoren 214 sensierte Ist-Höhe der Gasfeder 204 wird ü- ber ein entsprechendes Signal in das Steuergerät 208 eingegeben. Ferner wird auch eine Soll-Höhe in das Steuergerät 208 eingegeben.
Das Steuergerät 208 ist ferner mit einer dynamischen Fahrwerksregelung 216 verknüpft.
Beim Betrieb wird von dem Steuergerät 208 ein Vergleich der Soll-Höhe und der Ist-Höhe vorgenommen. Wenn die Ist-Höhe kleiner ist als die Soll-Höhe, so wird von dem Steuergerät 208 der Kompressor 200 angesteuert, so dass dieser einen Druck aufbaut. Sobald der Kompressordruck den Druck in dem durch die Gasfeder 204 gebildeten geschlossenen Bereichs übersteigt, öffnet sich das Rückschlagventil 202 und der Schalter 206 wird betätigt.
Nachdem ein Druckausgleich erfolgt ist, schließt das Rückschlagventil 202 wie- der und der Schalter 206 wird erneut betätigt. Aus dem entsprechenden Öffnungssignal wird über die Tabelle 212 der Druck in dem durch die Feder 204 gebildeten geschlossenen Bereich nach dem Pumpzyklus ermittelt. Dieser aktuelle Druck wird von dem Steuergerät 208 an die dynamische Fahrwerksregelung 216 weitergegeben. Dort wird der Druck als Eingangsparameter für die Fahrwerksregelung verwendet. Der Druckaufbau in dem geschlossenen Bereich wird solange fortgesetzt, bis die Ist-Höhe die geforderte Soll-Höhe erreicht hat. Die Figur 3 zeigt eine weitere Ausführungsform. Elemente der Figur 3, die Elementen der Figur 2 entsprechen, sind mit um 10O erhöhten Bezugszeichen gekennzeichnet.
Die Ausführungsform der Figur 3 weist einen Druckmittelvorratsbehälter 318 auf, der an ein steuerbares Wegeventil 320 angeschlossen ist. Das steuerbare Wegeventil 320 wird von dem Steuergerät 308 über ein Steuersignal angesteuert. Zur Befüllung des Druckmittelvorratsbehälters 318 mit Druckmittel wird der Kompressor 300 von dem Steuergerät 308 angesteuert, so dass der Kompressor 300 Druck aufbaut. Das steuerbare Wegeventil 320 wird so angesteuert, dass eine Verbindung zwischen dem Kompressor 300 und dem Druckmittelvorratsbehälter 318 über das Rückschlagventil 302 ergestellt wird.
Die Luftfeder 304 hat ein Ablassventil 322, über das Druckmittel aus der Gasfeder 304 abgelassen werden kann, wenn das Ablassventil 322 entsprechend von dem Steuergerät 308 angesteuert wird. Wenn das Ablassventil 322 betätigt worden ist, wird ein sogenanntes Flag in dem Register 324 des Steuergeräts 308 gesetzt.
Das Steuergerät 308 hat ferner einen Speicherbereich 326 zur Speicherung eines Behälterdrucks des Druckmittelvorratsbehälters 318 sowie einen Speicherbereich 328 zur Speicherung eines Federdrucks in der Gasfeder 304. Ein Entscheidungsmodul 330 dient zur Auswahl des Kompressors 300 oder des Druckmittelvorratsbehälters 318 als Druckmittelq uelle in Abhängigkeit von den in den Speicherbereichen 326 und 328 gespeicherten Drücken.
Beim Betrieb, beispielsweise nach dem Starten des Fahrzeugs, wird der Kompressor von dem Steuergerät 308 angesteuert, so dass Druckmittel über das Rückschlagventil 302 und das Wegeventil 320 in den Bereich der Gasfeder 304 strömt. Dieser Vorgang wird abgebrochen, sobald die von den Höhensensoren 314 sensierte Ist-Höhe gleich der Soll-Höhe ist. Aus dem Öffnungssignal des Rückschlagventils 302 während der Befüllung der Gasfeder 304 mit Druckmittel wird von dem Steuergerät 308 die Öffnungszeit ermittelt. Aus der Öffnungszeit ermittelt das Steuergerät 308 über die Tabelle 312 den Druck in der Gasfeder 304. Dieser Druck wird in dem Speicherbereich 328 gespeichert.
Danach wird der Kompressor 300 von dem Steuergerät 308 angesteuert sowie auch das Wegeventil 320. Über das Rückschlagventil 302 und das Wegeventil 320 wird der Druckmittelvorratsbehälter 318 dann mit Druckmittel befüllt. Über die Öffnungszeit des Rückschlagventils 302 wird wiederum von dem Steuerge- rät 308 über die Tabelle 312 der in dem Druckmittelvorratsbehälter 318 erreichte Behälterdruck ermittelt und in dem Speicherbereich 326 abgespeichert.
Wenn nachfolgend die Soll-Höhe erhöht wird, muss die Gasfeder 304 mit weiterem Druckmittel befüllt werden. Als Druckmittelquellen stehen hierzu der Kom- pressor 300 und der Druckmittelvorratsbehälter 318 zur Verfügung. Das Entscheidungsmodul 330 in dem Steuergerät 308 wählt auf der Grundlage der in den Speicherbereichen 326 und 328 gespeicherten Drücke entweder den Kompressor 300 oder den Druckmittelvorratsbehälter 318 als Druckmittelquelle aus.
Wenn der in dem Speicherbereich 326 gespeicherte Behälterdruck größer ist als der in dem Speicherbereich 328 gespeicherte Federdruck, wählt das Entscheidungsmodul 330 den Druckmittelvorratsbehälter 318 als Druckmittelquelle aus und steuert das Wegeventil 320 entsprechend an. Dadurch strömt Druckmittel von dem Druckmittelvorratsbehälter 318 in die Gasfeder 304, solange bis die Soll-Höhe erreicht worden ist. Zu diesem Zeitpunkt wird das Wegeventil 320 erneut angesteuert, so dass die Verbindung zwischen dem Druckmittelvorratsbehälter 318 und der Gasfeder 304 unterbrochen wird.
Wenn hingegen der Behälterdruck geringer ist als der Federdruck, wird der Kompressor 300 als Druckmittelquelle ausgewählt. Das Steuergerät 308 steuert den Kompressor 300 an, so dass dieser Druckmittel über das Rückschlagventil
302 und das Wegeventil 320 in die Gasfeder 304 pumpt. Über die Öffnungszeit des Rückschlagventils 302 wird dabei der aktuelle Druck in der Gasfeder 304 ermittelt und der Inhalt des Speicherbereichs 328 entsprechend aktualisiert.
Wenn die in einem der Speicherbereiche 326 oder 328 gespeicherten Druck- werte nicht mehr aktuell sind, weil beispielsweise zwischenzeitlich das Ablassventil 322 geöffnet worden ist, oder weil Druck aus dem Druckmittelvorratsbehälter 318 abgelassen worden ist, wird dieses in dem Register 324 durch ein entsprechendes Flag vermerkt. Wenn dem Entscheidungsmodul 330 für die Auswahl der Druckmittelquelle keine aktuellen Druckwerte in den Speicherbe- reichen 326 und / oder 328 zur Verfügung stehen, wird der Kompressor von dem Steuergerät 308 und erforderlichenfalls das Wegeventil 320 angesteuert, um einen kurzen Pumpstoß abzugeben, der das Rückschlagventil 302 öffnet, so dass über die Öffnungszeit der jeweils aktuelle Druck ermittelt und gespeichert werden kann.
Die Figur 4 zeigt ein entsprechendes Flussdiagramm.
In dem Schritt 400 wird die Ist-Höhe, die von der Höhensensorik erfasst worden ist, in das Steuergerät eingegeben. In dem Schritt 402 wird geprüft, ob die Ist- Höhe größer als die Soll-Höhe ist. Wenn dies der Fall ist, wird in dem Schritt 404 Druck aus der Gasfeder abgelassen.
Wenn hingegen die Ist-Höhe kleiner als die Soll-Höhe ist, wird in dem Schritt 406 geprüft, ob seit der letzten Druckmessung des Federdrucks Druck über das Ablassventil abgelassen worden ist. Wenn dies nicht der Fall ist, handelt es sich bei dem zuletzt gemessenen Federdruck um den Ist- Federdruck. Ist das Gegenteil der Fall, muss über einen kurzen Pumpstoß zunächst eine Messung des Ist-Federdrucks erfolgen. Hierzu wird in dem Schritt 408 der Kompressor angesteuert; in dem Schritt 410 wird die Öffnungszeit des Rückschlagventils ermittelt und in dem Schritt 412 wird daraus der Ist-Druck ermittelt. In dem Schritt 414 wird geprüft, ob der Behälterdruck in dem Druckmittelvorratsbehälter größer ist als der Ist-Federdruck, wobei hier ohne Beschränkung der Allgemeinheit davon ausgegangen wird, dass der gespeicherte Behälterdruck aktuell ist.
Wenn der Behälterdruck ausreichend über dem Ist-Federdruck liegt, erfolgt die Befüllung der Gasfeder mit Druckmittel von dem Druckmittelvorratsbehälter als Druckmittelquelle in dem Schritt 416. Im gegenteiligen Fall wird in dem Schritt 418 der Kompressor als Druckmittelquelle verwendet.
Vorzugsweise wird neben der Öffnungszeit des Rückschlagventils die Periodendauer des Kompressors mit berücksichtigt. Bei der Periodendauer handelt es sich um die Zeitdauer einer vollständigen 360° Drehung der Kurbelwel le des Kompressors bzw. eines vollständigen thermodynamischen Zyklus des Kom- pressors bestehend aus Kompression, Ausstoßen, Dekompression und Avnsau- gen. Die Periodendauer des Kompressors kann über die Messung der Drehzahl des Kompressors ermittelt werden.
Auf eine separate Drehzahlmessung der Kompressordrehzahl kann aber auch verzichtet werden, wenn das Öffnungssignal des Rückschlagventils für die Messung der Periodendauer herangezogen wird. Schließlich wird bei jeder Kompressorperiode einmal ein Öffnungssignal bzw. ein Schließsignal abgegeben, wobei die Offnungs- und Schließzeitpunkte aufeinanderfolgender Perioden im wesentlichen unverändert sind. Aus der Zeitdauer zwischen zwei aufeinan- der folgenden Offnungs- oder Schließsignalen ergibt sich also unmittelbar die Periodendauer des Kompressors.
Die Periodendauer des Kompressors kann veränderlich sein und von verschiedenen Parametern beeinflusst werden. Bei diesen Einflussparametem handelt es sich unter anderem um die Belastung des Kompressors, die anliegende Betriebsspannung, welche gerade im Kraftfahrzeugbereich variierend sein kann, die Betriebstemperatur sowie Motortoleranzen. Die Kurve 500 der Figur 5 zeigt den Zusammenhang zwischen dem Öffnungsverhältnis in Prozent, das heißt dem Quotienten aus Öffnungszeit des Rückschlagventils und der Periodendauer des Kompressors, und dem Druck, gegen den der Kompressor arbeitet. Die Kurve 500 ist durch Modellbildung rechnerisch ermittelt worden.
Alternativ kann die Kurve auch experimentell ermittelt werden. Bei relativ hohen Drücken weicht dabei die Kurve 500 von ihrem idealisierten Verlauf ab und geht in einen waagerechten Verlauf über, der dem maximalen Kompressordruck p' entspricht. Dieser Druck p'∞ liegt unterhalb des aufgrund der Kompressorgeometrie theoretisch maximal erreichbaren Druck pmdX . Dies liegt insbesondere daran, dass bei hohen Drücken die Leckrate des Kompressors zunimmt. Diese realen Effekte können auch in der Modellbildung mit berücksich- tigt werden.
Vorzugsweise wird von dem Steuergerät (vgl. Steuergerät 208 der Figur 2) aus dem Öffnungssignal des Rückschlagventils 206 die Periodendauer des Kompressors 206 ermittelt, indem die Zeitdauer zwischen zwei aufeinander folgen- den Öffnungssignalen bestimmt wird. Aus der Öffnungszeit des Rückschlagventils 202 und der Periodendauer wird ein Quotient gebildet. In der Tabelle 212 ist bei dieser Ausführungsform die Kurve 500 in Form von diskreten Wertepaaren gespeichert. Aus dem ermittelten Quotienten Öffnungszeit / Periodendauer wird aus der Tabelle 212 dann der Druck ermittelt.
Anstelle oder zusätzlich zu der Periodendauer können auch der Vordruck, der Luftstrom oder der Gegendruck des Kompressors ermittelt werden, um mit der Ventilöffnungszeit ins Verhältnis gesetzt zu werden. Aus dem entsprechenden Quotienten wird dann wiederum über eine Tabelle der Druck ermittelt.
Figur 6 zeigt eine Niveauregelanlage in schematischer Darstellung, die Druckmittelkammern in Form von Luftfedern 6a - 6b, einen Kompressor 8, einen Luft trockner 10 und einen Druckluftvorratsbehälter 12 enthält. Der Druckluftbehälter 12 steht über eine erste Druckluftleitung 1 , die über ein erstes Wegeventil 1a geführt wird, mit dem Kompressoreingang 14 und eine vierte Druckluftleitung 4, in der ein steuerbares 2/2-Wegeventil 4a und der Lufttrockner 10 liegt, mit dem Kompressorausgang 16 in Verbindung. Zwischen dem Lufttrockner 10 und dem Druckluftvorratsbehälter 12 ist in der vierten Druckluftleitung 4 ein zum Druckluftvorratsbehälter 12 hin öffnendes Rückschlagventil 18 angeordnet, das von einer Druckluftleitung 20, in der eine Drossel 22 liegt, überbrückt wird. Die erste Druckluftleitung 1 und die vierte Druckluftleitung 4 werden in einem Punkt 24, der zwischen den steuerbaren 2/2 -Wegeventilen 1a und 4a und dem Druckluftvorratsbehälter 12 liegt, zusammengeführt. Ausgehend von diesem Punkt 24 werden sie in einer gemeinsamen Druckluftleitung 46 zu dem Druckluftvorratsbehälter 12 gerührt.
Der Kompressorausgang 16 ist über eine zweite Druckluftleitung 2, die über ein steuerbares Wegeventil 2a und jeweils ein einer Luftfeder 6a - 6d zugeordnetes steuerbares Wegeventil 26a - 26d geführt wird, mit jeder Luftfeder 6a - 6d verbindbar. Darüber hinaus ist der Kompressoreingang 14 über eine dritte Druckluftleitung 3, die über ein steuerbares Wegeventil 3a und die steuerbaren We- geventile 26a - 26d geführt wird, ebenfalls mit jeder Luftfeder 6a - 6d verbindbar. Die zweite Druckluftleitung 2 und die dritte Druckluftleitung 3 werden in einem Punkt 28, der zwischen den Wegeventilen 2a und 3a und den Luftfedern 6a - 6d liegt, miteinander verbunden. Ausgehend von diesem Punkt 28 werden sie über eine gemeinsame Druckluftleitung 34 und übe r einzelne Druckluftlei- tungen 48a - 48d (die in den Punkten 38a - 38d von der gemeinsamen Druckluftleitung 34 abzweigen und in denen die Wegeventile 26a - 26d liegen) zu den Luftfedern 6a - 6d geführt.
Die 2/2 - Wegeventile 1a - 4a können in einem ersten Ventilblock und die We- geventile 26a - 26d und das Ansaugventil 30 (dessen Funktion später erläutert wird) können in einem zweiten Ventilblock zusammengefasst werden. In Folgendem wird erläutert, wie in der Niveauregelanlage eine Luftfeder 6a - 6d über den Kompressor 8 aus dem Druckluftvorratsbehälter 12 aufgefüllt werden kann (am Beispiel der Luftfeder 6a). Dazu werden zunächst von einem Steuergerät 600 die Wegeventile 1a, 2a und 26a angesteuert, so dass diese von dem in der Figur 1 gezeigten ersten Schaltzustand in den zweiten Schaltzustand ü- bergehen.
Die Druckluftleitung 1 ist dann durchgeschaltet, so dass der Druckluftbehälter 12 mit dem Kompressoreingang 14 verbunden ist. Darüber hinaus ist die Druckluftleitung 2 durchgeschaltet, so dass der Kompressorausgang 16 mit der Luftfeder 6a verbunden ist. Somit kann Druckluft aus dem Druckluftvorratsbehälter 12 über das Wegeventil 1a, den Kompressor 8, über das Wegeventil 2a und über das Wegeventil 26a in die Luftfeder 6a überführt werden. Das Steuergerät 600 steuert ferner den Kompressor 8 an, so dass dieser beginnt zu lau- fen und die Luftfeder 6a aufgefüllt wird. Soll der Auffüllvorgang abgebrochen werden, so werden die Wegeventile 1 , 2a, und 26a von der Steuergerät 600 nicht weiter bestromt, so dass diese wieder in den ersten Schaltzustand übergehen. Darüber hinaus wird der Kompressor 8 nicht mehr angesteuert, so dass er nicht mehr läuft.
In dem Steuergerät 600 ist die Kurve 500 (vgl. Figur 5) in Form einer diskreten Kennlinie in einer Tabelle 602 gespeichert. Die Tabelle 602 beinhaltet dabei Öffnungsverhältnis (ÖV)-Druckwertepaare.
Die Druckermittlung durch das Steuergerät 600 erfolgt beispielsweise basierend auf einem Öffnungssignal eines Auslassventils am Kompressorausgang 16, welches in seiner Funktionsweise dem Rückschlagventil 202 der Figur 2 entspricht. Alternativ oder zusätzlich kann für die Druckmessung auch ein Öffnungssignal des Rückschlagventils 18 verwendet werden. Ferner kann auch ein in dem Trockner 10 oder in einem der Ventilblöcke zusätzlich vorhandenes Rückschlagventil bzw. dessen Öffnungssignal für die Druckermittlung durch das Steuergerät 600 verwendet werden. Neben den bisher genannten Bestandteilen verfügt die IMiveauregelanlage über ein Ansaugventil 30, das in einer Druckluftleitung liegt, über die der Kompressoreingang 14 mit der Atmosphäre verbindbar ist. Vorzugsweise liegt das Ansaugventil 30 in einer Druckluftleitung 32, die von der Druckluftleitung 34 in einem Punkt 36 abzweigt, der zwischen dem Punkt 28 und den Abzweigungen 38a - 38d zu den Luftfedern 6a - 6d liegt. Über das Ansaugventil 30 kann aus der Atmosphäre wie folgt Druckluft über den Kompressor 8 in den Druckluftvorratsbehälter 12 überführt werden:
Zunächst werden von dem Steuergerät 600 der Niveauregelanlage das Ansaugventil 30, das steuerbare Wegeventil 3a und das steuerbare Wegeventil 4a angesteuert, so dass diese von dem in der Figur 6 gezeigten Grundzustand in ihren Schaltzustand übergehen. Darüber hinaus wird von der Steuergerät 600 der Kompressor 8 angesteuert, so dass dieser beginnt zu laufen. Ausgehend von der Druckluftleitung 32 wird dann über das Ansaugventil 30, das steuerbare Wegeventil 3a, den Kompressor 8, den Lufttrockner 1O, das Rückschlagventil 18 und über das steuerbare Wegeventil 4a Druckluft aus der Atmosphäre in den Druckluftvorratsbehälter 12 überführt. In dem Lufttrockner 10 wird die Druckluft dabei getrocknet, wobei er in einer ersten Richtung (in der Figur von rechts nach links) durchströmt wird.
Figur 7 zeigt in schematischer Darstellung eine weitere Ausführungsform einer Niveauregelanlage, in der die Druckmessung über die Ventilöffnungszeit erfolgt. Elemente der Figur 7, die Elementen der Figur 6 entsprechen, sind mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet.
Im Folgenden wird der Auffüllvorgang einer Luftfeder 6a - 6d am Beispiel der Luftfeder 6a erläutert: Zunächst wird von der Steuereinheit 600 das steuerbare Wegeventil 26a angesteuert, so dass es von dem in der Figur 7 gezeigten Grundzustand in seinen Schaltzustand übergeht, in dem die Druckluftleitung durchgeschaltet ist. Danach wird von dem Steuergerät 600 der Kompressor 8 angesteuert. Dieser beginnt daraufhin, die Luftfeder 6a über den Lufttrockner 10, das Rückschlagventil 18 und das steuerbare Wegeventil 26a mit Druckluft aufzufüllen. Wenn die Luftfeder 6a das Soll-Niveau erreicht hat, ist der Auffüllvorgang beendet.
Auch bei dieser Ausführungsform kann wiederum die Druckmessung durch die Steuereinheit 600 über ein von dem Rückschlagventil 18 abgegebenes Öffnungssignal erfolgen.
Figur 8 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Niveauregeleinrichtung in schematischer Darstellung. Elemente der Niveauregeleinrichtung der Figur 8, die Elementen der Niveauregeleinrichtungen der Figuren 6 und 7 entsprechen, sind mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet.
Die Niveauregeleinrichtung der Figur 8 verfügt über eine Druckluftquelle in Form eines Kompressors 8, der über eine Druckleitung mit dem Eingang eines Lufttrockners 10 verbunden ist. Ausgangsseitig ist der Lufttrockner 10 über eine Druckleitung mit den Luftfedern 6a - 6d verbunden. In der Druckleitung liegt ein zu den Luftfedern 6a - 6d öffnendes Rückschlagventil 18.
Auch bei dieser Ausführungsform kann wiederum die Druckmessung in den Luftfedern 6a - 6d bei deren Befüllung mit Druckmitteln durch den Kompressor 8 aus dem Öffnungssignal des Rückschlagventils 18 durchgeführt werden.
Die Figur 9 zeigt eine weitere bevorzugte Ausführungsform einer Niveauregeleinrichtung in schematischer Darstellung. Elemente der Ausführungsform der Figur 9, die Elementen der Ausführungsformen der Figuren 6, 7 und 8 entsprechen, sind wiederum mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet.
Soll die Luftfeder 6 gefüllt werden, so sendet das Steuergerät 600 ein Steuersignal an einen Steuereingang des Kompressors 8, woraufhin dieser anfängt zu laufen. Die Luftfeder 6 wird dann über das pneumatisch steuerbare Wegeventil 51 , den Lufttrockner 10 und das Rückschlagventil 18 aufgefüllt. Während des Auffüllvorgangs kann wiederum die Ermittlung des Drucks basierend auf dem Öffnungssignal des Rückschlagventils 18 durch das Steuergerät 600 erfolgen.
Die Figur 10 zeigt eine Schnittansicht einer Ausführungsform eines Ventils mit Rückschlagfunktion, welches ein Öffnungssignal abgibt und somit für die erfindungsgemäße Druckmessung verwendet werden kann. Das Ventil hat eine Ventilplatte 700 mit einer Ventilöffnung 701. Die Ventilöffnung 701 wird bei geschlossenem Ventil von einem Verschlusselement 702 druckdicht abgeschlos- sen. Bei der hier betrachteten Ausführungsform ist das Verschlusselement 702 als Ventillamelle ausgebildet.
Das Ventil hat ferner einen Hubfänger 704, der einen Öffnungshub des Verschlusselements 702 bei der Freigabe der Ventilöffnung 701 begrenzt. Der Hubfänger 704 ist von einem Zylinderkopf 708 des Kompressors durch eine Isolationsschicht 106 elektrisch isolierend beabstandet. Der elektrisch leitfähige Hubfänger 704 ist über ein Kabel 710 mit dem Steuergerät 712 verbunden. Das Steuergerät 712 entspricht dabei in seiner Funktionsweise dem Steuergerät 208 der Figur 2, dem Steuergerät 308 der Figur 3 sowie den Steuergeräten 600 der Figuren 6, 7, 8 und 9.
Beispielsweise liegt zwischen der Ventilplatte 700 und dem Hubfänger 704 eine elektrische Spannung an. Wenn sich das Ventil öffnet, das heißt, wenn das Verschlusselement 702 die Ventilöffnung 701 freigibt, stößt dieses an den Hubfänger 704 an und schließt somit einen elektrischen Stromkreis, was über das Kabel 710 sensiert wird.
Alternativ oder zusätzlich wird durch das Verschlusselement 702 bei geschlossener Ventilöffnung 701 ein Stromkreis geschlossen. Dieser Stromkreis wird in der Ventilplatte 700 gebildet. Wenn sich das Verschlusselement 702 nach oben bewegt, wird dieser Stromkreis unterbrochen, was wiederum von dem Steuer gerät 712 sensiert wird. In diesem Fall ist das Kabel 710 nicht an dem Hubfänger 704, sondern an der Ventilplatte 700 angeschlossen.
Eine weitere Möglichkeit zur Sensierung der Öffnung des Verschlusselements 702 durch das Steuergerät 712 ist eine induktive Einkopplung der Öffnungsbewegung des Verschlusselements 702 mittels einer Messspule. Eine solche induktive Einkopplung hat den Vorteil, dass diese berührungslos arbeitet und somit kein Alterungsproblem hinsichtlich der elektrischen Kontakte besteht. Eine weitere Möglichkeit ist die Sensierung der Öffnung des Verschlusselements 702 über die sich ändernde Kapazität der Ventilanordnung.
Die Figur 11 zeigt eine weitere Ausführungsform. Elemente des Ventils der Figur 11 , die Elementen der Figur 10 entsprechen, sind mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet. In der Ausführungsform der Figur 11 ist der Hubfänger 704 als gekrümmter Ventilfänger ausgebildet. Die Isolationsschicht 706 befindet sich in einem unteren Bereich zwischen dem Ventilfänger 704 und dem Verschlusselement 702. Das Verschlusselement 702 ist hier zungenförmig ausgebildet.
Bei Öffnung des Verschlusselements 702, das heißt bei Freigabe der Ventilöffnung 701 , bewegt sich das Verschlusselement 702 in Richtung auf den Hubfänger 704 und stößt an diesem in einem äußeren Bereich an. Hierdurch wird ein elektrischer Kontakt zwischen dem Hubfänger 704 und dem Verschlusselement 702 geschlossen, was über das Kabel 710 von dem Steuergerät sensiert wird. Vorzugsweise ist das Verschlusselement 702 mit einem Anschlusskabel 703 mit Masse verbunden.
Die Figur 12 zeigt eine weitere alternative Ausführungsform, in der den Ausführungsformen der Figuren 10 und 11 entsprechende Elemente jeweils mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet sind. Bei der Ausführungsform der Figur 12 handelt es sich bei dem Verschlusselement 702 um eine starre Dichtfläche, die von einer Feder 716 gegen die Ventilöffnung 701 gedrückt wird. An dem Zylinderkopf 708 befindet sich ein Kontaktpaar 714, welches durch die Isolationsschicht 706 elektrisch isoliert an dem Zylinderkopf 708 befestigt ist. An das Kontaktpaar 714 ist das Kabel 710 angeschlossen.
Bei Öffnung des Ventils wird der Hub des Verschlusselements 702 d urch einen Anschlag an dem Kontaktpaar 714 begrenzt. Durch den Anschlag des Verschlusselements 702 an dem Kontaktpaar 714 wird ein elektrischer Stromkreis geschlossen, was über das Kabel 710 durch das Steuergerät sensiert wird. Al- ternativ kann das Kontaktpaar 714 auch an der Ventilplatte 700 angeordnet sein. In diesem Fall ist bei geschlossenem Ventil der Stromkreis geschlossen und es wird die Unterbrechung des Stromkreises bei Öffnung des Ventils sensiert.
Die Figur 13 zeigt eine entsprechende Ausführungsform, bei der im geschlossenen Zustand des Verschlusselements 702 ein Stromkreis über das Kontaktpaar 714 geschlossen ist, was über das Kabel 710 sensiert wird. Bei Öffnung des Ventils, das heißt bei Freigabe der Ventilöffnung 701 durch» das Verschlusselement 702, wird der durch das Verschlusselement 702 übe r den Kon- taktpaar 714 gebildeten Kontakt unterbrochen, wie in der Figur 13 dargestellt. Die entsprechende Unterbrechung des Stromkreises wird über das Kabel 710 sensiert.
Bezugszeichenliste
erste Druckluftleitung zweite Druckluftleitung dritte Druckluftleitung vierte Druckluftleitung a - 4a steuerbares Wegeventil steuerbares Wegeventila - 6d Luftfeder Kompressor0 Lufttrockner2 Druckluftvorratsbehälter4 Kompressoreingang6 Kompressorausgang8 Rückschlagventil0 Druckluftleitung2 Drossel4 Punkt6a - 26d steuerbares Wegeventil8 Punkt9 Punkt0 Ansaugventil1 Rückschlagventil2 Druckluftleitung3 Rückschlagventil4 Druckluftleitung6 Punkt8a - 38d Abzweigung Ablassventil Druckluftleitunga - 48d Druckluftleitung pneumatisch steuerbares Wegeventi I0 Kompressor2 Rückschlagventil4 Gasfeder6 Schalter8 Steuergerät0 Drucksensor2 Tabelle0 Kompressor2 Rückschlagventil4 Gasfeder6 Schalter8 Steuergerät2 Tabelle4 Höhensensoren6 dynamische Fahrwerksregelung0 Kompressor2 Rückschlagventil4 Gasfeder6 Schalter8 Steuergerät2 Tabelle4 Höhensensoren6 dynamische Fahrwerksregelung8 Druckmittelvorratsbehälter0 steuerbares Wegeventil2 Ablassventil 324 Register
326 Speicherbereich
328 Speicherbereich
330 Entscheidungsmodul 500 Kurve
600 Steuergerät
602 Tabelle
700 Ventilplatte
701 Ventilöffnung 702 Verschlusselement
703 Anschlusskabel
704 Hubfänger
706 Isolationsschicht
708 Zylinderkopf 710 Kabel
712 Steuergerät
714 Kontaktpaar
716 Feder

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Verfahren zur Messung eines Drucks in einem Bereich, der von einem Ventil mit Rückschlagfunktion abgeschlossen wird, mit folgenden Schritten:
- Anlegen einer Druckmittelquelle an das Ventil,
- Messung einer Öffnungszeit des Ventils,
- Ermittlung des Drucks in dem Bereich aus der Öffnungszeit des Ventils.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , wobei es sich bei dem Ventil um ein Rückschlagventil oder um ein Auslassventil, beispielsweise um das Auslassventil eines Kompressors, handelt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei es sich bei der Druckmittelquelle um einen Kompressor handelt, eine Periodendauer des Kompressors ermittelt wird und der Druck in dem Bereich aus den Quotienten der Öffnungszeit und der Periodendauer ermittelt wird, wobei die Ermittlung der Periodendauer vorzugsweise auf der Basis eines Offnungs- oder Schließsignals des Ventils erfolgt.
4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei anstelle der Periodendau er ein Vordruck, Luftstrom oder Gegendruck des Kompressors ermittelt wird und der Druck in dem Bereich aus den Quotienten der Öffnungszeit und des Vor- drucks, des Luftstroms oder des Gegendrucks ermittelt wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, wobei die Ermittlung des Drucks aus der Öffnungszeit des Ventils mittels einer Kennlinie erfolgt.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5, wobei es sich bei dem Bereich um einen geschlossenen Bereich handelt
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 6, wobei die Berechnung mittels eines rigorosen Modells, eines neuronalen Netzes o- der eines hybriden neuronalen Netzes erfolgt.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 7, wobei das Ventil ein Signal zur Angabe der Öffnungszeit abgibt.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 8, wobei es sich bei dem Bereich um einen Druckmittelvorratsbehälter handelt.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 8, wobei es sich bei dem Bereich um eine Gasfeder, insbesondere urn eine Luftfeder handelt.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 10, wobei der ermittelte Druck als Eingangsparameter in eine dynamische Fahrwerksregelung eingegeben wird.
12. Verfahren zur Niveauregulierung eines Fahrzeugs mit folgenden Schritten:
- Messung einer Ist-Höhe einer Gasfeder des Fahrzeugs mittels eines der Gasfeder zugeordneten Höhensensors, - wenn die Ist-Höhe unter einer Soll-Höhe liegt: Anlegen einer Druckmittelquelle an ein Ventil mit Rückschlagfunktion zur Befüllung der Gasfeder mit Druckmittel, - Messung des Drucks in der Gasfeder ii ber eine Öffnungszeit des Ventils mit Rückschlagfunktion.
13. Verfahren nach Anspruch 12 mit folgenden weiteren Schritten: - Verwendung eines Kompressors als Druckmittelquelle und Betreiben des Kompressors, so dass sich das Ventil öffnet,
- Messung des Drucks in der Gasfeder ii ber die Öffnungszeit des Ventils und Speicherung des Drucks in der Gasfeder,
- Betreiben des Kompressors, so dass si ch das Ventil gegen den Druck in dem Druckmittelvorratsbehälter öffnet,
- Messung des Drucks in dem Druckmittelvorratsbehälter über die Öff- nungszeit des Ventils bei der Befüllung des Druckmittelvorratsbehälters,
- Speicherung des Drucks in dem Druckrnittelvorratsbehälter in einem Steuergerät,
- wenn die Ist-Höhe unter der Soll-Höhe liegt: Auswahl des Kompressors oder des Druckmittelvorratsbehälters als Druckmittelquelle für die Befüllung der Gasfeder mit Druckmittel, wobei der Druckrnittelvorratsbehälter als Druckmittelquelle gewählt wird, wenn der Druck in dem Druckrnittelvorratsbehälter größer als der Druck in der Gasfeder ist.
14. Verfahren nach Anspruch 11 , wobei geprüft wi rd, ob nach der Speicherung des Drucks in der Gasfeder in dem Steuergerät ein Ablassventil der Gasfeder geöffnet worden ist, und wenn dies der Fall ist, kurzfristiges Betreiben des Kompressors als Druckmittelquelle für die Gasfeder zur Messung des aktuellen Drucks in der Gasfeder über die Öffnungszeit des Rückschlagventils.
15. Digitales Speichermedium mit Programmmittel n zur Ermittlung eines Drucks in einem geschlossenen Bereich, wobei die Programmmittel zur Durchführung der folgenden Schritte ausgebildet sind:
- Eingabe einer Öffnungszeit eines Ventils mit Rückschlagfunktion, an das eine Druckmittelquelle zur Befüllung des geschlossenen Bereichs mit einem Druckmittel angelegt wird,
- Ermittlung des Drucks in dem geschlossenen Bereich aus der Öffnungszeit.
16. Digitales Speichermedium nach Anspruch 15, mit einer digitalisierten Kennlinie für die Ermittlung des Drucks aus der Öffnungszeit des Rückschlagventils.
17. Digitales Speichermedium nach Anspruch 15 oder 16 mit einem rigorosen Modell, einem neuronalen Netz oder einem hybriden neuronalem Netz zur Ermittlung des Drucks aus der Öffnungszeit des Rückschlagventils.
18. Digitales Speichermedium nach Anspruch 15, 16 oder 17, wobei die Programmmittel zur Ansteuerung eines Kompressors als Druckmittelquelle ausgebildet sind.
19. Druckmessvorrichtung zur Messung eines Drucks in einem Bereich mit: - einem Ventil mit Rückschlagfunktion (202; 302), durch welches der Bereich abgeschlossen ist, wobei das Ventil zur Abgabe eines Signals zur Ermittlung einer Öffnungszeit des Ventils ausgebildet ist, - Mitteln (208; 308) zur Ansteuerung einer Druckmittelquelle (100; 200; 300, 318) zur Befüllung des geschlossenen Bereichs mit einem Druckmittel über das Ventil,
- Mitteln (112; 212; 312) zur Ermittlung des Drucks in dem geschlosse- nen Bereich aus dem Signal des Ventils.
20. Druckmessvorrichtung nach Anspruch 19, wobei es sich bei der Druckmittelquelle um einen Kompressor (100; 200; 300) handelt.
21. Druckmessvorrichtung nach Anspruch 19 oder 20, wobei es sich bei dem Bereich um eine Gasfeder (104; 204; 304) handelt.
22. Druckmessvorrichtung nach Anspruch 19 oder 20, wobei es sich bei dem Bereich um einen Druckrnittelvorratsbehälter (318) handelt.
23. Druckmessvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 19 bis 22, wobei es sich bei dem Ventil um ein Rückschlagventil oder um ein Auslassventil der Duckmittelquelle handelt.
24. Niveauregelanlage für Fahrzeuge mit:
- zumindest einem Höhensensor (214; 314) zur Messung einer Höhe einer Gasfeder des Fahrzeugs, - Regelungsmϊtteln (208;308; 600) zum Befüllen der Gasfeder mit einem Druckmittel über ein Ventil mit Rückschlagfunktion (202; 302) bis zu einer Soll-Höhe, - Mitteln (112; 212; 312; 602) zur Bestimmung des Drucks in der Gasfeder über eine Öffnungszeit des Ventils bei der Befüllung der Gasfeder mit Druckmittel.
25. Niveauregelanlage nach Anspruch 24, mit
- einem Kompressor (200; 300; 8) und einem Druckrnittelvorratsbehälter (318; 12) als alternativen Druckmittelquellen zur Befüllung der Gasfeder mit Druckmittel,
- Mitteln (326, 328) zur Speicherung eines über die Öffnungszeit des Ventils ermittelten Drucks in d er Luftfeder und zur Speicherung eines über die Öffnungszeit des Ventils ermittelten Drucks in dem Druck- mittelvorratsbehälter,
- Mitteln (330) zur Entscheidung, ob der Kompressor oder der Druckrnittelvorratsbehälter als Druckmittelquelle zur Befüllung der Gasfeder mit Druckmittel verwendet wird in Abhängigkeit von den gespeicher- ten Drücken.
26. Niveauregelanlage nach Anspruch 24 oder 25, wobei das Ventil als Auslassventil eines Kompressors (8), als Rückschlagventil in einem Trockner (10) oder als Rückschlagventil in einem Ventilblock ausgebildet ist.
27. Ventil mit Rückschlagfunktion mit Mitteln zur Abgabe eines Signals, wenn sich eine Ventilstellung ändert.
28. Ventil nach Anspruch 27, bei dem die Mittel zur Abgabe eines Signals eine elektrische oder elektronische Schaltung aufweisen, der bei Änderung der Ventilstellung geschlossen oder geöffnet wird.
29. Ventil nach Anspruch 28, wobei der Stromkreis über einen Hubfänger (704) geschlossen wird.
30. Ventil nach Anspruch 28 oder 29, wobei der Stromkreis über eine Ventil- platte (700) geschlossen wird.
31. Ventil nach Anspruch 28, 29 oder 30, wobei ein Verschlusselement (702) als Schalter für den Stromkreis ausgebildet ist.
32. Ventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche 27 bis 31 , wobei die Mittel zur Abgabe eines Signals zur kapazitiven oder induktiven Erfassung der Änderung der X entilstellung ausgebildet sind.
33. Ventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche 27 bis 32, wobei es sich um ein Auslassventil eines Kompressors handelt.
PCT/EP2004/051838 2003-09-10 2004-08-19 Verfahren zur messung eines drucks, niveauregelanlage und ventil WO2005025901A2 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10342120.3 2003-09-10
DE2003142120 DE10342120A1 (de) 2003-09-10 2003-09-10 Verfahren zur Messung eines Drucks, Niveauregelanlage und Ventil

Publications (2)

Publication Number Publication Date
WO2005025901A2 true WO2005025901A2 (de) 2005-03-24
WO2005025901A3 WO2005025901A3 (de) 2005-05-12

Family

ID=34305693

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2004/051838 WO2005025901A2 (de) 2003-09-10 2004-08-19 Verfahren zur messung eines drucks, niveauregelanlage und ventil

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE10342120A1 (de)
WO (1) WO2005025901A2 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2112009A1 (de) * 2008-04-24 2009-10-28 Continental Aktiengesellschaft Verfahren zur Überprüfung eines Umgebungsventils in einer geschlossenen Niveauregelungsanlage eines Fahrzeuges
EP2042738A3 (de) * 2007-09-28 2013-03-06 Hitachi Ltd. Spiralfluidmaschine und Luftaufhängungsvorrichtung damit

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005054506B4 (de) * 2005-11-16 2015-03-05 Continental Teves Ag & Co. Ohg Niveauregelanlage für Fahrzeuge

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4243530A1 (de) 1992-12-22 1994-06-23 Continental Ag Luftfeder mit einem Rollbalg und einem Höhensensor
DE19835491C2 (de) 1998-08-06 2000-05-25 Continental Ag Niveauregeleinrichtung für Fahrzeuge mit Luftfedern
DE19745195C2 (de) 1997-10-13 2000-11-02 Continental Ag Niveauregeleinrichtung für Fahrzeuge mit Luftfedern
DE19959556C1 (de) 1999-12-10 2000-12-14 Continental Ag Geschlossene Niveauregeleinrichtung für Fahrzeuge
DE10038266A1 (de) 2000-08-04 2002-02-21 Continental Ag Verfahren zum Auffüllen einer Luftfeder einer Niveauregelanlage über einen Lufttrockner
EP1243447A2 (de) 2001-03-24 2002-09-25 Continental Aktiengesellschaft Geschlossene Niveauregelanlage für Fahrzeuge
DE10130507A1 (de) 2001-06-25 2003-01-16 Continental Ag Luftfeder mit einem verformbarer Sensorelement

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2699122A1 (fr) * 1992-12-11 1994-06-17 Michelin & Cie Procédé d'ajustement de la pression des pneumatiques d'un véhicule.
DE4331451C1 (de) * 1993-09-16 1994-11-17 Hewlett Packard Gmbh Blutdruckmeßvorrichtung und Verfahren zum Steuern des Manschettendruckes bei einer Blutdruckmeßvorrichtung
DE19530260C2 (de) * 1995-08-17 1998-10-08 Grau Gmbh Luftfederungsanlage für Fahrzeuge
DE19813672C1 (de) * 1998-03-27 1999-05-20 Daimler Chrysler Ag Luftfederungsanlage für Fahrzeuge
JPH11286973A (ja) * 1998-04-01 1999-10-19 Toto Ltd 配管装置
US6164933A (en) * 1998-04-27 2000-12-26 Matsushita Electric Works, Ltd. Method of measuring a pressure of a pressurized fluid fed through a diaphragm pump and accumulated in a vessel, and miniature pump system effecting the measurement
JP2001132579A (ja) * 1999-11-02 2001-05-15 Nissan Motor Co Ltd 内燃機関のユニットインジェクタ及び燃料噴射制御装置
DE10006024C1 (de) * 2000-02-11 2001-10-25 Continental Ag Verfahren zum Auffüllen einer Druckmittelkammer einer Niveauregelanlage aus einem Druckmittelspeicher
DE10122567C1 (de) * 2001-05-10 2002-11-21 Continental Ag Verfahren zur Regelung des Speicherdruckes in einer geschlossenen Niveauregelanlage
DE10160972C1 (de) * 2001-12-11 2003-01-23 Daimler Chrysler Ag Verfahren zur Regelung der Luftmenge in einem Niveauregulierungssystem
DE10231251C1 (de) * 2002-07-11 2003-08-14 Continental Ag Geschlossene Niveauregelanlage mit zwei Druckspeichern für Fahrzeuge

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4243530A1 (de) 1992-12-22 1994-06-23 Continental Ag Luftfeder mit einem Rollbalg und einem Höhensensor
DE19745195C2 (de) 1997-10-13 2000-11-02 Continental Ag Niveauregeleinrichtung für Fahrzeuge mit Luftfedern
DE19835491C2 (de) 1998-08-06 2000-05-25 Continental Ag Niveauregeleinrichtung für Fahrzeuge mit Luftfedern
DE19959556C1 (de) 1999-12-10 2000-12-14 Continental Ag Geschlossene Niveauregeleinrichtung für Fahrzeuge
DE10038266A1 (de) 2000-08-04 2002-02-21 Continental Ag Verfahren zum Auffüllen einer Luftfeder einer Niveauregelanlage über einen Lufttrockner
EP1243447A2 (de) 2001-03-24 2002-09-25 Continental Aktiengesellschaft Geschlossene Niveauregelanlage für Fahrzeuge
DE10130507A1 (de) 2001-06-25 2003-01-16 Continental Ag Luftfeder mit einem verformbarer Sensorelement

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2042738A3 (de) * 2007-09-28 2013-03-06 Hitachi Ltd. Spiralfluidmaschine und Luftaufhängungsvorrichtung damit
EP2112009A1 (de) * 2008-04-24 2009-10-28 Continental Aktiengesellschaft Verfahren zur Überprüfung eines Umgebungsventils in einer geschlossenen Niveauregelungsanlage eines Fahrzeuges
WO2009130106A1 (de) * 2008-04-24 2009-10-29 Continental Aktiengesellschaft Verfahren zur überprüfung eines umgebungsventils in einer geschlossenen niveauregelungsanlage eines fahrzeuges

Also Published As

Publication number Publication date
WO2005025901A3 (de) 2005-05-12
DE10342120A1 (de) 2005-04-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2079619B1 (de) Druckluftversorgungsanlage und verfahren zur parameter-ermittlung der anlage
DE19711307C2 (de) Elektronischer Regler für ein Turbolader-Wastegate
DE102012001734A1 (de) Druckluftversorgungsanlage, pneumatisches System und Verfahren zum Betreiben einer Druckluftversorgungsanlage bzw. eines pneumatischen Systems
EP0782517A1 (de) Hydraulische bremsanlage und verfahren zur druckregelung
EP1901934A1 (de) Luftfederungsanlage für ein kraftfahrzeug
DE102011083614A1 (de) Trocknerschaltung für eine pneumatische Regelvorrichtung eines Fahrzeugs
EP1744915B1 (de) Verfahren zur luftmengenregelung in einer geschlossenen luftversorgungsanlage für ein fahrwerk
WO2020002035A1 (de) Verfahren zum überwachen eines hydraulischen bremssystems für ein kraftfahrzeug und bremssystem
EP1961960B1 (de) Verfahren zur Steuerung eines Kompressors und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
WO2005014359A1 (de) Elektronische druckluftanlage
DE102017011526A1 (de) Druckluftversorgungsanlage zum Betreiben einer Pneumatikanlage, Verfahren und Fahrzeug
DE102008021818B4 (de) Verfahren zum Steuern einer Niveauregelanlage sowie Niveauregelanlage
EP1744916B1 (de) Verfahren zur luftmengenregelung in einer geschlossenen luftversorgungsanlage für ein fahrwerk
WO2005025901A2 (de) Verfahren zur messung eines drucks, niveauregelanlage und ventil
EP2301774B1 (de) Verfahren zum Befüllen eines elektronisch regelbaren Luftfedersystems für Kraftfahrzeuge und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
DE19950160A1 (de) Piezogetriebene Pumpe für eine hydraulische Fahrzeugbremsanlage sowie ein Verfahren zu deren Betrieb
WO2023165832A1 (de) Verfahren zum betreiben eines pneumatiksystems und pneumatiksystem mit druckluftversorgungsanlage und luftfederanlage
WO2007033754A1 (de) Niveauregelsystem für ein fahrzeug und verfahren zum betr eiben eines niveauregelsystems für ein fahrzeug
EP3727908B1 (de) Verfahren zum betreiben eines pneumatischen systems mit einer druckluftversorgungsanlage und einer luftfederanlage und pneumatisches system mit einer druckluftversorgungsanlage und einer luftfederanlage sowie fahrzeug
WO2023165833A1 (de) Verfahren zum betreiben eines pneumatiksystems und pneumatiksystem mit druckluftversorgungsanlage und luftfederanlage
DE10343985A1 (de) Verfahren zur Verhinderung des Wegrollens an einer Steigung
DE102020121637A1 (de) Verfahren zur Messung eines Umgebungsluftdrucks eines Fahrzeuges
DE102005054506B4 (de) Niveauregelanlage für Fahrzeuge
WO2024213447A1 (de) Verfahren zur druckregelung eines luftfederbalgs
WO2003053756A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur überwachung einer bremsanlage

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A2

Designated state(s): AE AG AL AM AT AU AZ BA BB BG BW BY BZ CA CH CN CO CR CU CZ DM DZ EC EE EG ES FI GB GD GE GH HR HU ID IL IN IS JP KE KG KP KR KZ LK LR LS LT LU LV MA MD MG MK MW MX MZ NA NI NO NZ OM PG PH PT RO RU SC SD SE SG SK SL SY TJ TN TR TT TZ UA UG US UZ VC VN ZA ZM

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A2

Designated state(s): GM KE LS MW MZ NA SD SZ TZ UG ZM ZW AM AZ BY KG MD RU TJ TM AT BE BG CH CY DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IT MC NL PL PT RO SE SI SK TR BF CF CG CI CM GA GN GQ GW ML MR SN TD TG

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
122 Ep: pct application non-entry in european phase