WO2005105487A1 - Vorrichtung und verfahren zur steuerung eines drucklufttausgleichs bei einem luftgefederten fahrzeug - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zur steuerung eines drucklufttausgleichs bei einem luftgefederten fahrzeug Download PDF

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WO2005105487A1
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vehicle
switching
cornering
air
control unit
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Peter Baumann
Martin Glöckner
Thomas Markovic
Helmut Schuler
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Daimlerchrysler Ag
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    • B60G2800/012—Rolling condition

Definitions

  • the present invention relates to a device and a method for controlling compressed air compensation in an air-sprung vehicle, in particular in buses, vans, trucks, or the like.
  • FIG. 1 shows a schematic rear view of a vehicle 210 located on a roadway 200.
  • 103 and 104 accordingly designate the wheels on the rear axle. It is assumed that the vehicle 210 takes a left turn and would therefore move to the left when projected onto the drawing plane.
  • a centrifugal force is created when the vehicle rotates.
  • the acting centrifugal force can be thought of as attacking at the center of gravity S of the vehicle.
  • the center of gravity S lies approximately in the middle between the wheels and at a height h above the road.
  • the weight g acts on the center of gravity S.
  • air-sprung vehicles in particular in air-sprung commercial vehicles, there is generally an electronically controlled system for controlling the frame height or the chassis, which is carried on the assigned axles via air spring devices.
  • the amount of air in associated air suspension bellows of which generally a bellows of an air suspension device is assigned to a specific side of a vehicle longitudinal axis, is electronically controlled in such a way that the chassis height is adjusted accordingly.
  • only a single-point control is implemented on the front axle, in particular, according to the current status.
  • H. the air spring device with associated bellows assigned to the right vehicle side is connected to the corresponding air spring device with associated bellows assigned to the left vehicle side via a throttle device in a corresponding valve.
  • FIG. 2 illustrates a schematic block diagram of a control device according to the prior art.
  • the air bellows 3 or 4 of the air spring device 1 or 2 are filled with air via a compressed air source 5 for lifting the undercarriage.
  • a valve device 6 is provided for controlling the filling process or for blocking the filling process.
  • a component of the valve device 6 is a throttle device 7, which the air bellows 3 on one vehicle cable te connects with the air bellows 4 on the opposite side of the vehicle in such a way that compressed air compensation between the two air bellows 3 and 4 occurs disadvantageously when cornering.
  • the entire level control is prevented in certain driving situations, so that the frame height cannot be controlled in certain driving conditions and no roll instability due to the level control can occur.
  • the disadvantage of this approach has been the fact that a complete shutdown and activation of the level control can significantly reduce driving comfort and driving safety.
  • the control device for controlling compressed air compensation in an air-sprung vehicle has a switching device assigned to the throttle device for switching the throttle device between a through position and a blocking position and a central control unit connected to the switching device, which automatically detects cornering of the vehicle from the signals it receives and as In response to this, the switching device for switching the throttle device into the blocking position during cornering automatically activated.
  • the central control unit also automatically detects the end of cornering of the vehicle and activates the switching device for switching the at least one throttle device into the open position after cornering.
  • the central control unit is preferably connected to a sensor device that detects the steering angle and / or a yaw rate sensor and / or a roll rate sensor and / or a rotation angle acceleration sensor and / or a rotation angle speed sensor, or the like, for detecting a cornering of the vehicle.
  • the central control unit receives the signals detected by one or more sensor devices, evaluates them and, in the event of detection of cornering, controls the switching device in a suitable manner.
  • the central control unit takes into account, in addition to the start and the end of cornering, further state variables of the vehicle, such as a braking operation or the like. Furthermore, a predetermined waiting time can be waited for after the detected end of cornering before the switching device is activated in accordance with the switching of the throttle device into the blocking position.
  • the central control unit advantageously detects dangerous situations, such as, for example, emergency braking and / or traction control (ASR) and / or an anti-lock braking system (ABS) control, or the like, the throttle device being in the blocking position during the dangerous situation when such a dangerous situation is detected is switched by the central control unit.
  • dangerous situations such as, for example, emergency braking and / or traction control (ASR) and / or an anti-lock braking system (ABS) control, or the like, the throttle device being in the blocking position during the dangerous situation when such a dangerous situation is detected is switched by the central control unit.
  • the central control unit can additionally be connected to the shock absorber control or the roll control of the vehicle and when the throttle device is switched suitably activate the shock absorber control or the roll control in the locked position. This can be achieved, for example, by switching the shock absorber control to a harder setting for increasing driving stability and for reducing the roll of the vehicle.
  • the control device is preferably provided on the front axle of the motor vehicle. However, it is obvious to a person skilled in the art that such a control device can possibly be formed on all axles of the motor vehicle.
  • the switching device is designed as a controllable valve which is provided, for example, in the area of the air flow connection between the air bellows arranged on the left vehicle side and the air bellows arranged on the right vehicle side. If the valve is actuated to open the valve, the throttle device is virtually switched to the through position, and when the valve is actuated to close the valve, the throttle device is switched to the blocking position, since air cannot be equalized.
  • the switching device can be designed differently, as long as a compressed air compensation can be prevented via the throttle device by controlling it.
  • Figure 1 is a schematic rear view of a vehicle located in a left turn. 2 shows a schematic block diagram of a control device according to the prior art;
  • FIG. 3 shows a diagram from which the air bellows pressures and their changes when cornering (left curve) are shown.
  • Fig. 4 is a schematic block diagram of a control device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 illustrates a schematic block diagram of a control device according to a preferred embodiment of the present invention.
  • two air suspension devices 1 and 2 are provided on an axle of the vehicle, with the air suspension device 1 being arranged on the right vehicle longitudinal side and the air suspension device 2 on the left vehicle longitudinal side for level control of the chassis above the assigned axle.
  • each air spring device 1 or 2 is assigned an air bellows 3 or 4, which can be suitably filled with air via a compressed air source 5 and a valve device 6.
  • the valve device 6 has a throttle device 7, which comprises the air bellows 3 arranged on the right side of the vehicle and that on the left side of the vehicle arranged air spring bellows 4 connects to each other in such a way that compressed air compensation between the two bellows 3 and 4 is ensured. This is necessary in order to achieve a uniform level control of the chassis over the assigned axle when driving straight ahead, for example, and to avoid undesired skewing.
  • the throttle device 7 is also coupled to a switching device 9, which in turn is connected to a central control unit 10.
  • the switching device 9 can be designed, for example, as an additional switching valve and can be suitably assigned to the throttle device such that the throttle device 7 is switched directly or indirectly into the open position when the switching valve is activated or opened.
  • the switching device 9 or the additional switching valve 9 is deactivated, the throttle device 7 is switched directly or indirectly into the blocking position, so that, under certain driving conditions of the vehicle, compressed air compensation between the two air suspension bellows 3 and 4 is prevented.
  • This increases driving safety in particular when cornering, since an increase in roll instability due to a pressure loss of the more stressed outer air bellows (for example in the case of a left curve of the air bellows assigned to the right side of the vehicle) is suppressed.
  • the switching device 9 is designed as a switching valve 9 only by way of example.
  • other switching devices such as an electronic blocking circuit assigned to the throttle device, a line diversion, or the like, can be used as the switching device.
  • the switching device 9 is signal-connected to a central control unit 10.
  • the central control unit 10 preferably detects signals from predetermined vehicle components or sensor devices provided in the vehicle, in order to be able to infer the beginning or the end of a cornering of the vehicle.
  • the central control unit 10 for receiving corresponding signal data characterizing cornering is connected to a sensor device that detects the steering angle, a yaw rate sensor, a roll rate sensor, a rotation angle acceleration sensor and / or a rotation angle speed sensor, or the like.
  • a sensor device that detects the steering angle
  • a yaw rate sensor e.g., a Bosch Sensortec BMA150 yaw rate sensor
  • a roll rate sensor e.g., a rotation angle acceleration sensor and / or a rotation angle speed sensor, or the like.
  • FIG. 4 such devices for supplying data characteristic of cornering are provided with the reference symbol 11 and are also signal-connected to the central control unit 10 via signal lines.
  • the central control unit 10 can record further state variables of the vehicle and take it into account when activating or deactivating the switching device 9 for switching the throttle device 7 into the through position or into the blocking position. For example, after the end of cornering, a predetermined period of time is waited before the throttle device 7 is switched into the open position by the switching device 9. Furthermore, certain braking operations of the vehicle, certain activities of a possible traction control system (ASR), a possible anti-lock braking system (ABS) control or the like can be detected by the central control unit 10 and used as switching criteria for a corresponding switching of the switching device 9.
  • the central control unit analyzes the potential danger of the current driving or cornering and accordingly activates or deactivates the connected ne switching device 9 to control the compressed air compensation via the throttle device in a suitable manner.
  • the central control unit is preferably also signal-connected to the shock absorber control or the roll control of the vehicle (not shown).
  • the shock absorber control or the roll control is switched to a harder setting when the throttle device 7 is switched into the blocking position, so that additional roll stabilization takes place.

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Vehicle Body Suspensions (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Steuerung eines Druckluftausgleichs bei einem luftgefederten Fahrzeug mit: mindestens zwei einer Achse des Fahrzeugs zugeordneten Luftfedereinrichtungen (1; 2), welche jeweils einer Fahrzeuglängsseite des Fahrzeugs zugeordnet sind und jeweils einen Luftfederbalg (3; 4) zum Tragen des Fahrwerks des Fahrzeugs aufweisen, einer Druckluftquelle (5) zum etwaigen Befüllen der Luftfederbälge (3; 4) der Luftfe­dereinrichtungen (1; 2) mit Luft über eine zugeordnete Ven­tileinrichtung (6); und mit mindestens einer der Ventilein­richtung (6) zugeordneten Drosseleinrichtung (7), welche zwi­schen den Luftfederbälgen (3; 4) der Luftfedereinrichtungen (1; 2) für einen Druckluftausgleich derselben angeordnet ist, wobei eine der mindestens einen Drosseleinrichtung (7) zuge­ordnete Schalteinrichtung (9) zum Schalten der Drosselein­richtung (7) von einer Durchgangsstellung in eine Sperrstel­lung, und umgekehrt; und durch eine mit der Schalteinrichtung (9) verbundene zentrale Steuereinheit (10), welche aus ihr zugehenden Signalen eine Kurvenfahrt des Fahrzeugs erfasst und automatisch die Schalteinrichtung (9) für ein Schalten der mindestens einen Drosseleinrichtung (7) in die Sperrstel­lung während der Kurvenfahrt aktiviert.

Description

Vorrichtung und Verfahren zur Steuerung eines Druckluftausgleiche bei einem luftgefederten Fahrzeug
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Steuern eines Druckluftausgleiches bei einem luftgefederten Fahrzeug, insbesondere bei Bussen, Transportern, Lastwagen, oder dergleichen.
Aktive und passive Sicherheitssysteme im Kraftfahrzeugbereich spielen eine immer größer werdende Rolle bei der Fortentwicklung von Fahrzeugen. Die Erwartungen der Kunden erfordern sowohl Leistungsfähigkeit und Komfort, gerichtet auf eine zunehmende Sicherheit für die Fahrzeuginsassen.
Neben den passiven und aktiven Sicherheitssystemen, wie Air- bag, Aufprallschütz und Gurtstraffer, gewinnt mehr und mehr die aktive Fahrsicherheit mit ihren immer größer werdenden Möglichkeiten an Bedeutung. Ziel der Entwicklung ist dabei ein Kontrollsystem, das die momentane Fahrsituation schnell erfasst und sofort in eine etwaige kritische Lage aktiv eingreifen bzw. dem Fahrer ein entsprechendes Signal für eine manuelle Änderung der Fahrsituation liefern kann. Die ersten Schritte einer aktiven Fahrzeugkontrolle sind dabei bereits mit dem ABS, dem ASR oder dem elektronischen Stabilitätsprogramm ESP gemacht worden. Es ist schon länger bekannt, dass bei Fahrzeugen mit hochliegendem Schwerpunkt und/oder geringer Spurbreite, z. B. Lastkraftwagen, Lastzügen, Bussen, Kleinbussen und Geländewagen, bei Kurvenfahrt mit großer Wankbewegung eine Kippgefahr besteht . Eine solche Kippgefahr wird durch unsachgemäße Beladung, beispielsweise extrem einseitig oder auf dem Fahrzeugdach, erheblich erhöht, weil die Lage des Massenschwerpunktes des Fahrzeuges nach oben oder zu einer Seite hin verlagert wird. Zudem werden in neuerer Zeit vermehrt Fahrzeuge zugelassen, die als Personenkraftwagen mit relativ hoch liegendem Schwerpunkt konzipiert sind, z. B. die neue Fahrzeugklasse der sogenannten Vans oder Sport Utility Vehicles.
Zur Erläuterung der bei einer Kurvenfahrt zugrunde liegenden Fahrphysik zeigt Fig. 1 eine schematische Rückansicht eines sich auf einer Fahrbahn 200 befindenden Fahrzeugs 210. 103 und 104 bezeichnen demnach die Räder an der Hinterachse. Es wird angenommen, dass das Fahrzeug 210 eine Linkskurve fährt, sich in Projektion auf die Zeichenebene somit nach links bewegen würde. Durch die Kreisfahrt des Fahrzeugs entsteht eine Zentrifugalkraft. Die wirkende Zentrifugalkraft kann man sich am Schwerpunkt S des Fahrzeugs angreifend denken. Der Schwerpunkt S liegt in etwa mittig zwischen den Rädern und in einer Höhe h über der Fahrbahn. Am Schwerpunkt S greift die Gewichtskraft g an. Solange das Fahrzeug auf dem gewünschten Kreis fährt, solange also die Seitenkräfte an den vier Rädern gleich der Zentrifugalkraft sind, werden die genannten Zentrifugalkräfte entstehen. Es kann dann passieren, dass das Fahrzeug aufgrund einer ungünstigen Momentenverteilung über das Außenrad kippt . Wenn das auswärts drehende Moment größer ist als das einwärts drehende Moment, kippt das Fahrzeug nach außen. Diese Gefahr ergibt sich insbesondere bei Fahrzeugen mit geringer Spurbreite und vergleichsweise großer Höhe und damit hohem Schwerpunkt S, beispielsweise veranlasst auch durch eine Dachlast 220 auf dem Fahrzeug 210.
In luftgefederten Fahrzeugen, insbesondere in luftgefederten Nutzfahrzeugen, befindet sich in aller Regel ein elektronisch geregeltes System zur Steuerung der Rahmenhöhe bzw. des Fahrwerks, welches über Luftfedereinrichtungen auf den zugeordneten Achsen getragen wird. Dabei wird die Luftmenge in zugeordneten Luftfederbälgen, von denen im allgemeinen jeweils ein Balg einer Luftfedereinrichtung einer bestimmten Seite einer Fahrzeuglängsachse zugeordnet ist, derart elektronisch geregelt, dass die Fahrwerkhöhe entsprechend eingestellt wird. Aus regelungstechnischen Gründen wird insbesondere an der Vorderachse nach aktuellem Stand lediglich eine Ein- Punktregelung umgesetzt, d. h. die der rechten Fahrzeugseite zugeordnete Luftfedereinrichtung mit zugeordnetem Balg ist mit der entsprechenden, der linken Fahrzeugseite zugeordneten Luftfedereinrichtung mit zugeordnetem Balg über eine Drossel- einrichtung in einem entsprechenden Ventil miteinander verbunden. Eine derartige Verbindung dient bei einer Regelung der Luftfedereinrichtungen einem Druckluftausgleich zwischen beiden Seiten des Kraftfahrzeuges, so dass insgesamt sowohl auf der rechten als auch auf der linken Fahrzeugseite in etwa dieselbe Radlast vorgebbar ist.
Fig. 2 illustriert ein schematisches Blockdiagramm einer Steuerungsvorrichtung gemäß dem Stand der Technik. Wie in Fig. 2 ersichtlich ist, werden die Luftfederbälge 3 bzw. 4 der Luftfedereinrichtung 1 bzw. 2 über eine Druckluftquelle 5 für eine Anhebung des Fahrwerks mit Luft gefüllt. Dabei ist eine Ventileinrichtung 6 zur Steuerung des Befüllungsvorgangs bzw. für ein Sperren des Befüllungsvorgangs vorgesehen. Ein Bestandteil der Ventileinrichtung 6 ist eine Drosseleinrichtung 7, welche den Luftfederbalg 3 auf der einen Fahrzeugsei- te mit dem Luftfederbalg 4 auf der gegenüberliegenden Fahrzeuglängsseite derart verbindet, dass bei einer Kurvenfahrt ein Druckluftausgleich zwischen den beiden Luf federbälgen 3 und 4 nachteilig erfolgt.
An diesem Ansatz gemäß dem Stand der Technik hat sich jedoch die Tatsache als nachteilig herausgestellt, dass beispielsweise bei Kurvenfahrten des Fahrzeugs ein Luftausgleich zwischen der auf der rechten Fahrzeugseite angeordneten Luftfedereinrichtung und der auf der linken Fahrzeugseite angeordneten Luftfedereinrichtung erfolgt, wodurch die Stabilität des Fahrzeugs vermindert bzw. erheblich verschlechtert wird.
Wie in Fig. 3 graphisch dargestellt ist, vermindert sich beispielsweise bei einer Kurvenfahrt des Fahrzeugs in einer bestimmten Linkskurve der Luftdruck im linken Luftfederbalg einer Achse von 100 % auf 50 %. Gleichzeitig erhöht sich der Luftdruck im rechten Luftfederbalg dieser Achse von 100 % auf 138 %. Diesen Luftdruck-Veränderungen entspricht eine Gewichtsverlagerung von ΔG vom linken auf den rechten Luftfederbalg. Aufgrund der Verbindung über die Drosseleinrichtung zwischen den beiden Luftfederbälgen auf der linken und der rechten Fahrzeugseite kommt es nun zu einem Luftdruckaus- gleich, so dass ein weiteres Kippen des Fahrzeugs zur rechten Seite hin die Folge ist und eine Wankinstabilität des Fahrzeugs verursacht .
Gemäß einem Ansatz nach dem Stand der Technik wird bei bestimmten Fahrsituation die gesamte Niveau-Regelung unterbunden, so dass bei bestimmten Fahrzuständen die Rahmenhöhe nicht geregelt werden kann und keine Wankinstabilität aufgrund der Niveau-Regelung auftreten kann. An diesem Ansatz hat sich jedoch die Tatsache als nachteilig herausgestellt, dass eine komplette Abschaltung und Zuschaltung der Niveau-Regelung den Fahrkomfort und die Fahrsicherheit erheblich vermindern können.
Somit ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zu schaffen, mit welchen auf einfache und kostengünstige Weise ein Druckluftausgleich bei einer Kurvenfahrt verhindert werden kann, um ein Maximum an Komfort und Fahrsicherheit bei geringem Regelungsaufwand zu ermöglichen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß vorrichtungsseitig durch die Steuerungsvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und verfahrensseitig durch das Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 9 gelöst .
Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Idee besteht darin, dass eine intelligente Steuerung einer Schalteinrichtung durch eine zentrale Steuereinheit zum Schalten der Drosseleinrichtung von einer Durchgangsstellung, die auch als Durchlassstellung bezeichnet wird, in eine Sperrstellung und umgekehrt realisiert wird, wobei automatisch der Beginn und das Ende einer Kurvenfahrt durch die zentrale Steuereinheit detektiert wird. Die Steuerungsvorrichtung zum Steuern eines Druckluftausgleiches bei einem luftgefederten Fahrzeug weist dazu eine der Drosseleinrichtung zugeordnete Schalteinrichtung zum Schalten der Drosseleinrichtung zwischen einer Durchgangsstellung und einer Sperrstellung und eine mit der Schalteinrichtung verbundene zentrale Steuereinheit auf, welche aus ihr zugehenden Signalen eine Kurvenfahrt des Fahrzeugs automatisch detektiert und als Reaktion darauf automatisch die Schalteinrichtung für ein Schalten der Drosseleinrichtung in die Sperrstellung während der Kurvenfahrt derart aktiviert. Dadurch kann kein Druckluftausgleich von dem Luftbalg auf der rechten Seite des Fahrzeugs zu dem Luftbalg auf der linken Seite des Fahrzeugs bei einer Linkskurvenfahrt erfolgen. Somit kann auf einfache Weise bei einer Kurvenfahrt eine Wankinstabilität aufgrund des Druckluftausgleiches durch die Querdrossel bzw. die Drosseleinrichtung verhindert und der Fahrkomfort und die Fahrsicherheit bei geringem Regelungsaufwand erheblich gesteigert werden.
Die vorstehend verwendete Formulierung, nach der die Schalt- einrichtung derart aktiviert wird, dass die Drosseleinrichtung bzw. die Querdrossel während einer Kurvenfahrt in die Sperrstellung geschaltet wird, kann auch so ausgelegt werden bzw. ist auch so zu verstehen, dass die Drosseleinrichtung bereits mit dem Beginn der Kurvenfahrt, d. h. mit einsetzender Kurvenfahrt, bzw. bei Erkennen einer einsetzenden Kurvenfahrt in die Sperrstellung geschaltet wird.
In den Unteransprüchen finden sich vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen der im Anspruch 1 angegebenen Steuerungsvorrichtung sowie des im Anspruch 9 angegebenen Verfahrens .
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung erfasst die zentrale Steuereinheit das Ende der Kurvenfahrt des Fahrzeugs ebenfalls automatisch und aktiviert nach der Kurvenfahrt die Schalteinrichtung für ein Schalten der mindestens einen Drosseleinrichtung in die Durchgangsstellung.
Die vorstehend verwendete Formulierung, nach der die Schalteinrichtung derart aktiviert wird, dass die Drosseleinrichtung bzw. die Querdrossel nach der Kurvenfahrt in die Durchgangsstellung geschaltet wird, kann auch so ausgelegt werden bzw. ist auch so zu verstehen, dass die Drosseleinrichtung bereits mit Erkennen einer endenden Kurvenfahrt in die Durchgangsstellung geschaltet wird.
Vorzugsweise ist die zentrale Steuereinheit mit einer den Lenkwinkel erfassenden Sensoreinrichtung und/oder einem Gierratensensor und/oder einem Wankratensensor und/oder einem Drehwinkelbeschleunigungssensor und/oder einem Drehwinkelgeschwindigkeitssensor, oder dergleichen zum Erfassen einer Kurvenfahrt des Fahrzeugs verbunden. Die zentrale Steuereinheit empfängt die durch eine oder mehrere Sensoreinrichtungen erfassten Signale, wertet diese aus und steuert im Falle eines Erfassens einer Kurvenfahrt die Schalteinrichtung geeignet an.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel berücksichtigt die zentrale Steuereinheit neben dem Beginn und dem Ende der Kurvenfahrt weitere Zustandsgrößen des Fahrzeugs, wie beispielsweise einen Bremsvorgang, oder dergleichen. Ferner kann nach dem erfassten Ende einer Kurvenfahrt eine vorbestimmte Wartezeit abgewartet werden, bevor die Schalteinrichtung entsprechend zum Schalten der Drosseleinrichtung in die Sperrstellung aktiviert wird.
Vorteilhaft erfasst die zentrale Steuereinheit Gefahrensituationen, wie beispielsweise eine Notbremsung und/oder eine Antriebschlupfregelung (ASR) und/oder eine Anti-Blockiersystem (ABS) -Regelung, oder dergleichen, wobei bei einer derartigen Detektion einer Gefahrensituation die Drosseleinrichtung in die Sperrstellung während der Gefahrensituation durch die zentrale Steuereinheit geschaltet wird.
Beispielsweise kann die zentrale Steuereinheit zusätzlich mit der Stoßdämpferregelung bzw. der Wankregelung des Fahrzeugs verbunden sein und bei einem Schalten der Drosseleinrichtung in die Sperrstellung die Stoßdämpferregelung bzw. die Wankregelung geeignet aktivieren. Dies kann beispielsweise durch Schalten der Stoßdämpferregelung in eine härtere Einstellung für eine Erhöhung der Fahrstabilität und für eine Verringerung des Wankens des Fahrzeugs realisiert werden.
Vorzugweise ist die Steuerungsvorrichtung an der Vorderachse des Kraftfahrzeuges vorgesehen. Allerdings ist für einen Fachmann offensichtlich, dass gegebenenfalls an sämtlichen Achsen des Kraftfahrzeuges eine derartige Steuerungsvorrichtung ausgebildet werden kann.
Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Schalteinrichtung als ansteuerbares Ventil ausgebildet, welches beispielsweise im Bereich der LuftStrömungsverbindung zwischen dem auf der linken Fahrzeugseite angeordneten Luft- balg und dem auf der rechten Fahrzeugseite angeordneten Luft- balg vorgesehen ist. Im Falle einer Ansteuerung des Ventils für ein Öffnen des Ventils wird die Drosseleinrichtung quasi in die DurchgangsStellung geschaltet, wobei bei einer Ansteuerung des Ventils für ein Schließen des Ventils die Drossel- einrichtung quasi in die Sperrstellung geschaltet wird, da kein Luftausgleich erfolgen kann. Selbstverständlich kann die Schalteinrichtung andersartig ausgebildet werden, solange durch ein Ansteuern derselben ein Druckluftausgleich über die Drosseleinrichtung verhindert werden kann.
Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Figuren der Zeichnung näher erläutert. Von den Figuren zeigen:
Fig. 1 eine schematische Rückansicht eines sich in einer Linkskurve befindlichen Fahrzeuges; Fig. 2 ein schematisches Blockdiagramm einer Steuerungsvorrichtung gemäß dem Stand der Technik;
Fig. 3 ein Diagramm, aus welchem die Luftfederbalgdrücke und deren Änderungen bei einer Kurvenfahrt (Linkskurve) hervorgehen; und
Fig. 4 ein schematisches Blockdiagramm einer Steuerungsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder funktionsgleiche Komponenten, soweit nichts Gegenteiliges angegeben ist.
Fig. 4 illustriert ein schematisches Blockdiagramm einer Steuerungsvorrichtung gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Beispielsweise sind bei einer Achse des Fahrzeugs zwei Luftfedereinrichtungen 1 und 2 vorgesehen, wobei beispielsweise die Luftfedereinrichtung 1 an der rechten Fahrzeuglängsseite und die Luftfedereinrichtung 2 an der linken Fahrzeuglängsseite für eine Niveau- Regelung des Fahrwerks über der zugeordneten Achse angeordnet sind.
Wie in Fig. 4 ersichtlich ist, ist jeder Luftfedereinrichtung 1 bzw. 2 ein Luftfederbalg 3 bzw. 4 zugeordnet, welche über eine Druckluftquelle 5 und eine Ventileinrichtung 6 geeignet mit Luft befüllt werden können.
Die Ventileinrichtung 6 weist, wie oben unter Bezugnahme auf den Stand der Technik bereits erläutert, eine Drosseleinrichtung 7 auf, welche den auf der rechten Fahrzeugseite angeordneten Luftfederbalg 3 und den auf der linken Fahrzeugseite angeordneten Luftfederbalg 4 derart miteinander verbindet, dass ein Druckluftausgleich zwischen den beiden Bälgen 3 und 4 gewährleistet wird. Dies ist erforderlich, um bei beispielsweise einer Geradeausfahrt eine gleichmäßige Niveau- Regelung des Fahrwerks über der zugeordneten Achse zu erreichen und eine ungewünschte Schiefläge zu vermeiden.
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Drosseleinrichtung 7 ferner mit einer Schalteinrichtung 9 gekoppelt, welche wiederum mit einer zentralen Steuereinheit 10 verbunden ist. Die Schalteinrichtung 9 kann beispielsweise als zusätzliches Schaltventil derart ausgebildet und geeignet der Drosseleinrichtung zugeordnet sein, dass bei einer Aktivierung bzw. einem Öffnen des Schaltventils die Drosseleinrichtung 7 direkt oder indirekt in die Durchgangsstellung geschaltet wird. Vice versa wird bei einer Deaktivierung der Schalteinrichtung 9 bzw. des zusätzlichen Schaltventils 9 die Drosseleinrichtung 7 direkt oder indirekt in die Sperrstellung geschaltet, so dass bei bestimmten Fahrzuständen des Fahrzeugs ein Druckluftausgleich zwischen den beiden Luftfederbälgen 3 und 4 verhindert wird. Dies erhöht insbesondere die Fahrsicherheit bei Kurvenfahrten, da eine Zunahme der Wankinstabilität aufgrund eines Druckverlustes des mehr beanspruchten äußeren Luftfederbalges (beispielsweise bei einer Linkskurve des der rechten Fahrzeugseite zugeordneten Luftfederbalgs) unterdrückt wird.
Es ist für einen Fachmann offensichtlich, dass die Schalteinrichtung 9 lediglich beispielhaft als Schaltventil 9 ausgebildet ist. Selbstverständlich können andere Schalteinrichtungen, wie beispielsweise eine der Drosseleinrichtung zugeordnete elektronische Sperrschaltung, eine Leitungsumleitung, oder dergleichen als Schalteinrichtung eingesetzt werden. Wie in Fig. 4 ferner ersichtlich ist, ist die Schalteinrichtung 9 mit einer zentralen Steuereinheit 10 signalverbunden. Die zentrale Steuereinheit 10 erfasst vorzugsweise Signale von vorbestimmten Fahrzeugkomponenten oder in dem Fahrzeug vorgesehenen Sensoreinrichtungen, um auf den Beginn oder das Ende einer Kurvenfahrt des Fahrzeugs schließen zu können. Beispielsweise ist die zentrale Steuereinheit 10 für ein Empfangen entsprechender eine Kurvenfahrt charakterisierender Signaldaten mit einer den Lenkwinkel erfassenden Sensoreinrichtung, einem Gierratensensor, einem Wankratensensor, einem Drehwinkelbeschleunigungssensor und/oder einem Drehwinkelgeschwindigkeitssensor, oder dergleichen verbunden. In Fig. 4 sind derartige Einrichtungen zum Liefern von für eine Kurvenfahrt charakteristischen Daten mit dem Bezugszeichen 11 versehen und ebenfalls über Signalleitungen mit der zentralen Steuereinheit 10 signalverbunden.
Ferner kann die zentrale Steuereinheit 10 neben dem Beginn und dem Ende der Kurvenfahrt weitere Zustandsgrößen des Fahrzeugs erfassen und bei der Aktivierung bzw. Deaktivierung der Schalteinrichtung 9 für ein Schalten der Drosseleinrichtung 7 in die Durchgangsstellung oder in die Sperrstellung berücksichtigen. Beispielsweise wird nach dem Ende einer Kurvenfahrt ein vorbestimmter Zeitraum abgewartet, bevor die Drosseleinrichtung 7 durch die Schalteinrichtung 9 in die Durchgangsstellung geschaltet wird. Ferner können bestimmte Bremsvorgänge des Fahrzeugs, bestimmte Aktivitäten einer etwaigen Antriebsschlupfregelung (ASR) , einer etwaigen Anti-Blockiersystem (ABS) -Regelung, oder dergleichen durch die zentrale Steuereinheit 10 erfasst und als Schaltkriterien für eine entsprechende Schaltung der Schalteinrichtung 9 herangezogen werden. Dabei analysiert die zentrale Steuereinheit das Gefahrenpotential der augenblicklichen Fahrt bzw. Kurvenfahrt und aktiviert bzw. deaktiviert entsprechend die angeschlosse- ne Schalteinrichtung 9, um den Druckluftausgleich über die Drosseleinrichtung in geeigneter Weise zu steuern.
Vorzugsweise ist die zentrale Steuereinheit zusätzlich mit der Stoßdämpferregelung bzw. der Wankregelung des Fahrzeugs signalverbunden (nicht dargestellt) . Beispielsweise wird die Stoßdämpferregelung bzw. die Wankregelung bei einem Schalten der Drosseleinrichtung 7 in die Sperrstellung in eine härtere Einstellung geschaltet, so dass eine zusätzliche Wankstabilisierung erfolgt .
Obwohl die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele vorstehend beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Weise modifizierbar.

Claims

DaimlerChrysler AGPatentansprüche
Vorrichtung zum Steuern eines Druckluftausgleiches bei einem luftgefederten Fahrzeug mit : mindestens zwei einer Achse des Fahrzeugs zugeordneten Luftfedereinrichtungen (1; 2), welche jeweils einer Fahrzeuglängsseite des Fahrzeugs zugeordnet sind und jeweils einen Luftfederbalg (3; 4) zum Tragen des Fahrwerks des Fahrzeugs aufweisen; einer Druckluftquelle (5) zum etwaigen Befüllen der Luftfederbälge (3; 4) der Luftfedereinrichtungen (1; 2) mit Luft über eine zugeordnete Ventileinrichtung (6) ; und mit mindestens einer der Ventileinrichtung (6) zugeordneten Drosseleinrichtung (7) , welche zwischen den Luftfederbälgen (3; 4) der Luftfedereinrichtungen (1; 2) für einen Druckluftausgleich derselben angeordnet ist; gekennzeichnet durch eine der mindestens einen Drosseleinrichtung (7) zugeordnete Schalteinrichtung (9) zum Umschalten der Drosseleinrichtung (7) zwischen einer Durchgangsstellung und einer Sperrstellung; und durch eine mit der Schalteinrichtung (9) verbundene zentrale Steuereinheit (10) , welche aus ihr zugehenden Signalen eine Kurvenfahrt des Fahrzeugs erfasst und automatisch die Schalteinrichtung (9) für ein Schalten der mindestens einen Drosseleinrichtung (7) in die Sperrstellung während der Kurvenfahrt aktiviert.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zentrale Steuereinheit (10) das Ende der Kurvenfahrt des Fahrzeugs erfasst und automatisch die Schalt- einrichtung (9) für ein Schalten der mindestens einen Drosseleinrichtung (7) in die Durchgangsstellung nach der Kurvenfahrt aktiviert.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zentrale Steuereinheit (10) mit einer den Lenkwinkel erfassenden Sensoreinrichtung, einem Gierratensensor, einem Wankratensensor, einem Drehwinkelbeschleuni- gungssensor und/oder einem Drehwinkelgeschwindigkeitssensor, oder dergleichen zum Erfassen einer Kurvenfahrt des Fahrzeugs verbunden ist.
4. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zentrale Steuereinheit (10) neben dem Beginn und dem Ende der Kurvenfahrt weitere Zustandsgrößen, wie beispielsweise einen Bremsvorgang, oder dergleichen, und eine vorbestimmte Wartezeit nach dem Ende der Kurvenfahrt erfasst und für das Schalten der mindestens einen Drosseleinrichtung (7) mitberücksichtigt.
5. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zentrale Steuereinheit (10) Gefahrensituationen, wie beispielsweise eine Notbremsung, eine Antriebsschlupfregelung (ASR) , eine Anti-Blockiersystem (ABS) - Regelung, oder dergleichen erfasst und die mindestens eine Drosseleinrichtung (7) in die Sperrstellung während der Gefahrensituation schaltet .
6. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zentrale Steuereinheit (10) zusätzlich mit der Stoßdämpferregelung bzw. der Wankregelung des Fahrzeugs verbunden ist und bei einem Schalten der mindestens einen Drosseleinrichtung (7) in die Sperrstellung die Stoßdämpferregelung bzw. die Wankregelung geeignet aktiviert, beispielsweise durch Schalten in eine härtere Einstellung.
7. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungsvorrichtung an der Vorderachse des Fahrzeugs vorgesehen ist.
8. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalteinrichtung (9) als ansteuerbares Schaltventil ausgebildet ist.
9. Verfahren zur Steuerung eines Druckluftausgleichs bei einem luftgefederten Fahrzeug mit folgenden Verfahrens- schritten: Erfassen einer Kurvenfahrt des Fahrzeugs mittels einer zentralen Steuereinheit (10) aus ihr zugehenden Signalen, wobei die zentrale Steuereinheit (10) mit einer Schalteinrichtung (9) zum Umschalten mindestens einer Drossel- einrichtung (7) zwischen einer Durchgangssteilung und einer Sperrstellung verbunden wird, wobei die mindestens eine Drosseleinrichtung (7) mindestens einer Ventileinrichtung (6) zugeordnet wird und zwischen zwei einer Achse des Fahrzeugs zugeordneten Luftfederbälgen (3; 4) einer jeweiligen Luftfedereinrichtung (1; 2) , welche jeweils einer Fahrzeuglängsachse zugeordnet sind, für einen Druckluftausgleich der Luftfederbälge (3; 4) angeordnet wird; und Aktivieren der Schalteinrichtung (9) durch die zentrale Steuereinheit (10) für ein Schalten der mindestens einen Drosseleinrichtung (7) in die Sperrstellung während der Kurvenfahrt des Fahrzeugs .
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Ende der Kurvenfahrt des Fahrzeugs durch die zentrale Steuereinheit (10) erfasst und automatisch die Schalteinrichtung (9) für ein Schalten der mindestens einen Drosseleinrichtung (7) in die Durchgangsstellung nach der Kurvenfahrt aktiviert wird.
11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die zentrale Steuereinheit (10) mit einer den Lenkwinkel erfassenden Sensoreinrichtung, einem Gierratensensor, einem Wankratensensor, einem Drehwinkelbeschleuni- gungssensor und/oder einem Drehwinkelgeschwindigkeitssensor, oder dergleichen zum Erfassen einer Kurvenfahrt des Fahrzeugs verbunden wird.
12. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die zentrale Steuereinheit (10) neben dem Beginn und dem Ende der Kurvenfahrt weitere Zustandsgrößen, wie beispielsweise einen Bremsvorgang, oder dergleichen, oder eine vorbestimmte Wartezeit nach dem Ende der Kurvenfahrt erfasst und für das Schalten der mindestens einen Drosseleinrichtung (7) mitberücksichtigt.
13. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die zentrale Steuereinheit (10) Gefahrensituationen, wie beispielsweise eine Notbremsung, eine Antriebsschlupfregelung (ASR) , eine Anti-Blockiersystem (ABS) - Regelung, oder dergleichen erfasst und die mindestens eine Drosseleinrichtung (7) in die Sperrstellung während der Gefahrensituation schaltet .
14. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die zentrale Steuereinheit (10) zusätzlich mit der Stoßdämpferregelung bzw. der Wankregelung des Fahrzeugs verbunden wird und bei einem Schalten der mindestens einen Drosseleinrichtung (7) in die Sperrstellung die Stoßdämpferregelung bzw. die Wankregelung geeignet aktiviert wird, beispielsweise durch Schalten in eine härtere Einstellung.
15. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalteinrichtung als ansteuerbares Schaltventil ausgebildet wird.
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