WO2005113271A2 - Vorrichtung und verfahren zur balgrestdruckregelung - Google Patents

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WO2005113271A2
WO2005113271A2 PCT/EP2005/004815 EP2005004815W WO2005113271A2 WO 2005113271 A2 WO2005113271 A2 WO 2005113271A2 EP 2005004815 W EP2005004815 W EP 2005004815W WO 2005113271 A2 WO2005113271 A2 WO 2005113271A2
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residual
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Martin Glöckner
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Daimlerchrysler Ag
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    • B60G2800/20—Stationary vehicle

Definitions

  • the present invention relates to a device and a method for residual bellows pressure control, in particular in air-sprung vehicles, such as, for example, trucks.
  • Vehicles with an air suspension device such as container or interchangeable platform vehicles, are sometimes exposed to heavy load changes in their daily use.
  • the load is unloaded by means of a crane, the problem can arise that the vehicle body is suddenly freed from the load, whereby the vehicle body can drive against rebound stops. These are exposed to an increased risk of destruction and thus a significant reduction in service life. It is therefore necessary that the load is lifted very carefully and slowly by a crane driver, for example, so that there is sufficient time to deflate the vehicle's air suspension bellows.
  • a known air suspension device for vehicles with a mechanical quick ventilation and residual pressure protection in the bellows is described in German Offenlegungsschrift DE 40 17 876 AI.
  • a quick exhaust valve with residual pressure protection is provided between a level control valve and the air suspension bellows, the residual pressure being mechanically adjustable using an adjusting screw with a tension spring.
  • the present invention is therefore based on the object to provide an improved quick ventilation for air suspension device.
  • this object is achieved by a device for residual bellows pressure control with the features of claim 1 and by a method for residual bellows pressure control with the features of claim 6.
  • a device for residual bellows pressure control in particular in air-sprung vehicles, with: an air spring device for the resilient mounting of loads, which has an air bellows; a pressure-controlled, electrically controllable valve for sealing or for venting the air bellows; one with the printing technology Air bellows coupled pressure detection device for detecting an actual pressure in the air bellows; and an electronic control device for controlling the valve as a function of the difference between a stored target pressure and the actual pressure.
  • a method for residual bellows pressure control in particular by means of a device according to one of the preceding claims, with the following method steps: (a) determining an ACTUAL pressure in an air bellows of an air spring device; (b) comparing the actual pressure in the air bellows with a target pressure, which is provided in an electronic storage device; (c) venting the air bellows via an electrically controllable valve with a positive difference between the target pressure and the actual pressure; and (d) venting the air bellows via the valve if there is a negative difference between the target pressure and the actual pressure. (Claim 6)
  • the device according to the invention and the one according to the invention has the advantage over the known solution approach described at the outset that the residual bellows pressure control is carried out electronically, with different residual bellows pressure setpoints for different air suspension devices of a vehicle, for example on different axles or also on different vehicle sides, being independently programmable or are parametrizable.
  • automatic activation of the residual bellows pressure control is also possible in the case of predetermined vehicle states.
  • the idea on which the invention is based essentially consists in detecting the actual pressure in an air bellows by means of a pressure detection device and comparing it with a parameterized target pressure, depending on the difference between the target pressure and the ACTUAL pressure, an electrically controllable valve is actuated to seal or ventilate the air bellows in order to regulate the TARGET value.
  • an electrically controllable valve is actuated to seal or ventilate the air bellows in order to regulate the TARGET value.
  • the pressure detection device is arranged directly on the air suspension device, preferably a motor vehicle shock absorber, or additionally or alternatively directly on a pressure feed line of the air suspension device. Due to the spatial proximity to the air bellows, quick and precise pressure detection can advantageously be guaranteed.
  • At least one air suspension device is arranged on at least one vehicle axle, preferably a truck and / or trailer or trailer axle, of a vehicle.
  • This has the advantage of a complete bellows residual pressure control of the entire vehicle air suspension or only individual vehicle axles.
  • the valve is designed as a digitally controlled electrical slide valve, which is coupled with a pressure source, preferably a pressure accumulator or a pressure pump, and a pressure sink with respect to the actual pressure in the air bellows.
  • a valve that can be controlled with simple means is thus advantageously provided, which can be controlled in pulses with predetermined valve opening times.
  • the valve is controlled by electronic and / or optical signals.
  • the valve is controlled by digital signals.
  • the TARGET pressure is predetermined as a function of an automatic or manual activation of a residual bellows pressure control device.
  • the TARGET pressure is thus variable and can also be specified automatically for residual bellows pressure control.
  • the bellows residual pressure control is activated automatically in the case of predetermined vehicle states of an air-sprung vehicle, preferably vehicle axle-selective.
  • the residual bellows pressure control is accordingly advantageously activated automatically.
  • At least one predetermined state is achieved by an activated ignition and an activation of a parameterizable special module and / or a basic module and / or a rear module, preferably with an actuated switch of a modular switching device, of a vehicle, defined for the automatic activation of the residual bellows pressure control.
  • a separate parameterized SET pressure is adjusted for each vehicle axle, preferably for each air suspension device. This has the advantage of individually regulating the residual bellows pressure, which may be necessary, for example, when the vehicle is tilted about the longitudinal or vertical axis of the vehicle during loading or unloading.
  • the ACTUAL pressure is adapted to the SET pressure within predetermined hysteresis times. This advantageously ensures that a gentle approach to the target pressure can be provided without large pressure overshoots.
  • a predetermined pressure hysteresis and / or a predetermined pressure tolerance range is provided per vehicle axle, preferably per air suspension device, when regulating the residual bellows pressure.
  • Fig. 1 is a schematic flow diagram of a bellows residual pressure control to explain an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 shows a schematic cross-sectional view of an air spring system to explain an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 shows an example of a schematic flow diagram according to a preferred embodiment of the present invention.
  • a predetermined potential 10 which is present at a predetermined terminal of a vehicle device, for example when the ignition of a vehicle is switched on.
  • a switch-on device 11 e.g. a modular switch field, on which there is preferably a switch for the general activation or deactivation of the bellows residual pressure control.
  • the switching device 12 If this switch is not activated, the residual bellows pressure control goes into a defined, inactive end state 13 without carrying out regulating interventions with regard to the pressure in an air bellows of a spring device. If the switching device 12 is activated, it is checked at point 14 whether the activation function is to be forwarded or not.
  • This command forwarding 14 is preferably checked via a basic module of the vehicle, which provides basic functions of the vehicle, or a parameterizable special module that can be programmed with certain functions for vehicle control, or in another way.
  • a TARGET pressure specification 15 is in particular a query as to whether the bellows residual pressure control is parameterized, i.e. in particular whether a SET pressure value is already sent to a control device, e.g. in a rear module of the vehicle. If not, i.e. If there is no desired pressure value on the basis of which a residual bellows pressure control could take place, the system preferably also goes into the defined inactive end state 13. If the desired pressure value is available, however, an ACTUAL pressure detection 16 takes place. preferably by means of a pressure measuring device, which in particular delivers an electrical signal proportional to the actual pressure or an already digitally converted signal.
  • a TARGET-ACTUAL pressure comparison 17 can then take place on the basis of the ACTUAL pressure detection 16.
  • This TARGET-ACTUAL pressure comparison 17 is preferably provided by forming a difference between the TARGET pressure and the ACTUAL pressure, either on the basis of analog electrical signal quantities, such as voltages, or digital signal values.
  • a predetermined pressure tolerance interval is preferably provided, within which the pressure difference leads to a pressure difference value of zero in spite of small deviations in the positive and in the negative direction.
  • the difference between the TARGET value and the ACTUAL value is positive, ie if the pressure TARGET value is higher than the pressure ACTUAL value, there is an increase in pressure 19 in the air bellows, which is caused in particular by venting the pressure bellows by means of a pressure source such as a Pressure accumulator or a pump, manufac can be used.
  • a pressure source such as a Pressure accumulator or a pump
  • a pressure reduction in the air bellows in particular by venting the air bellows, for example by releasing pressure into the environment or through the use of a suction pump.
  • Predetermined ventilation times which depend in particular on the respective pressure difference, are preferably adhered to both in the ventilation and in the ventilation of the air bellows.
  • an ACTUAL pressure detection 16 takes place in order to be able to precisely regulate the ventilation 18, 19 of the air bellows until the pressure values match or are preferably in a predetermined pressure interval.
  • a regulated bellows residual pressure 20 is then reached.
  • the control can be deactivated automatically until there is no need for control intervention until, for example, a vehicle state, such as a loading state, changes again, whereupon the residual bellows pressure control is preferably activated again automatically.
  • FIG. 2 An air suspension device for explaining a preferred embodiment of the present invention is shown roughly schematically in FIG. 2.
  • An air suspension device 100, 101 consists of an air bellows 100 and a strut section 101 located therein, the strut section 101 being arranged movably in the vertical direction in the air bellows 100. 2 does not show sealing elements, preferably bellows or siciform, between the strut section 101 and the outer wall of the air bellows 100 in order to maintain an air bellows pressure.
  • a pressure detection device 102 preferably an electronic differential pressure meter, which measures a differential pressure between the ambient pressure and the internal air bellows pressure, ie the actual pressure, is preferably coupled directly to the air bellows 100.
  • the pressure detection device 102 can also be connected to the air bellows 100 via a separate pressure-tight feed line or can be positioned between a valve 103 and the air bellows 100.
  • the valve 103 is preferably an electrically controllable slide valve, which can in particular be controlled and operated digitally. Digitally operable in this context means that the valve 103 only knows two opening states, namely fully open or closed in a pressure-tight manner.
  • the valve 103 Via a feed line 104, the valve 103 is connected to both a pressure source 106 and a pressure sink 106.
  • the environment is suitable as a pressure sink, on the one hand, and also a pump, which can generate negative pressure in comparison to the ambient pressure.
  • a pressure source there is the possibility of using a pressure accumulator, which may be continuously refilled by a pump, or a pump on its own.
  • a connecting device 105 preferably an electrical or optical line
  • the actual pressure determined by the pressure detection device 102 is forwarded to a control device (not shown) and compared there with a programmable or parameterizable SET value of the residual bellows pressure
  • the valve 103 for Ventilation of the air bellows 100 is controlled depending on the difference between the target pressure value and the actual pressure value.
  • the parameterized TARGET pressure values on the one or more front and / or rear axles preferably as explained with reference to FIG. 1. If the air pressure system is separated between the left and right side of the vehicle, these separate pressure default values can also be regulated separately.
  • a hysteresis and / or tolerance of the temporal pressure control and / or the tolerance range of the difference between the target pressure and the actual pressure is preferably provided separately for the front and / or rear axles.
  • bellows pressure which is preferably programmed or parameterized separately, is exceeded or undershot, a ventilation or aeration process takes place within predetermined hysteresis times, so that the parameterized TARGET pressure is corrected.
  • Manual raising / lowering of a level control of the vehicle's air suspension device is not possible with active bellows residual pressure control.
  • the bellows residual pressure control can be deactivated, for example, using a button, e.g. a stop button, or a switch, e.g. Power take-off ON / OFF. If the bellows residual pressure control is deactivated, the normal level control can be reactivated or activated.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung schafft eine Vorrichtung zur Balgrestdruckregelung mit: einer Luftfedereinrichtung (100, 101), welche einen Luftbalg (100) aufweist, zum Federn von Lasten; einem Ventil (103), welches drucktechnisch mit dem Luftbalg (100) verbunden ist, zum Abdichten oder Be- oder Entlüften des Luftbalges (100); einer Druckerfassungseinrichtung (102), welche drucktechnisch mit dem Luftbalg (100) verbunden ist, zum Erfassen des IST-Druckes in dem Luftbalg (100); und einer elektronischen Regeleinrichtung zum Ansteuern des Ventils (103) in Abhängigkeit von der Differenz zwischen einem ge­ speicherten SOLL-Druck und dem IST-Druck. Die vorliegende Er­findung schafft ferner Verfahren zur Balgrestdruckregelung.

Description

Vorrichtung und Verfahren zur Balgrestdruckregelung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Balgrestdruckregelung, insbesondere bei luftgefederten Fahrzeugen, wie beispielsweise Lastkraftwagen.
Fahrzeuge mit einer Luftfederungseinrichtung, wie beispielsweise Container- oder Wechselpritschen-Fahrzeuge, sind in deren täglichen Einsatz mitunter starken Lastwechseln ausgesetzt. Bei der Entladung der Last mittels eines Kranes kann das Problem auftreten, dass der Fahrzeugaufbau schlagartig von der Ladungslast befreit wird, wobei der Fahrzeugaufbau gegen Ausfederungsanschläge fahren kann. Diese sind dabei einer erhöhten Zerstörungsgefahr und damit einer deutlichen Herabsetzung der Lebensdauer ausgesetzt. Deshalb ist es erforderlich, dass die Last beispielsweise von einem Kranführer sehr vorsichtig und langsam angehoben wird, damit ausreichend Zeit zur Verfügung steht, um die Luftfederbälge des Fahrzeugs zu entlüften.
Ein weiteres Problem ergibt sich, wenn das gesamte Fahrzeug von einem Kran angehoben wird. Ein vollständiges Ausfedern der Luf federbälge kann dann bewirken, dass diese aus ihrer Halterung herausspringen. Bei einem darauffolgenden Absetzen des Fahrzeugs werden die Federbälge möglicherweise undicht oder es bilden sich Falten an Stellen, welche nicht für eine Faltenbildung vorgesehen sind. Eine derartige Faltenbildung kann ein normales Abrollen des Federbalges und damit die Luftfederung stark einschränken oder blockieren.
Eine bekannte Luftfederungseinrichtung für Fahrzeuge mit einer mechanischen Schnellentlüftung und Restdrucksicherung im Federbalg ist in der Deutschen Offenlegungsschrift DE 40 17 876 AI beschrieben. Zur Schnellentlüftung wird zwischen einem Niveauregelventil und den Luftfederbälgen ein Schnellentlüf- tungsventil mit Restdrucksicherung vorgesehen, wobei der Restdruck über eine Einstell -Schraube mit Spannfeder mechanisch einstellbar ist.
Weitere Hebe- und Senkeinrichtungen bei oder für luftgefederten Fahrzeugen sind in der DE 100 03 045 AI, der WO 01/21422 AI sowie der DE 102 27 453 AI beschrieben.
Vor diesem Hintergrund liegt der vorliegenden Erfindung daher die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Schnellentlüftung für Luf federungseinrichtung anzugeben.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Vorrichtung zur Balgrestdruckregelung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch ein Verfahren zur Balgrestdruckregelung mit den Merkmalen des Anspruchs 6 gelöst .
Demgemäß ist vorgesehen:
Eine Vorrichtung zur Balgrestdruckregelung, insbesondere bei luftgefederten Fahrzeugen, mit: einer Luftfedereinrichtung zur federnden Lagerung von Lasten, welche einen Luftbalg aufweist; einem drucktechnisch mit dem Luftbalg gekoppelten, elektrisch ansteuerbaren Ventil zum Abdichten oder zum Be- oder Entlüften des Luftbalges; einer drucktechnisch mit dem Luftbalg gekoppelten Druckerfassungseinrichtung zum Erfassen eines IST-Druckes in dem Luftbalg; und einer elektronischen Regeleinrichtung zum Ansteuern des Ventils in Abhängigkeit von der Differenz zwischen einem gespeicherten SOLL-Druck und dem IST-Druck. (Patentanspruch 1)
Ein Verfahren zur Balgrestdruckregelung, insbesondere mittels einer Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, mit den folgenden Verfahrensschritten: (a) Ermitteln eines IST-Druckes in einem Luftbalg einer Luftfedereinrichtung; (b) Vergleichen des IST-Druckes in dem Luftbalg mit einem SOLL-Druck, welcher in einer elektronischen Speichereinrichtung bereitgestellt wird; (c) Belüften des Luftbalgs über ein elektrisch ansteuerbares Ventil bei einer positiven Differenz zwischen dem SOLL- Druck und dem IST-Druck; und (d) Entlüften des Luftbalgs über das Ventil bei einer negativen Differenz zwischen dem SOLL-Druck und dem IST-Druck. (Patentanspruch 6)
Die erfindungsgemäße Vorrichtung und das erfindungsgemäße weist gegenüber dem eingangs beschriebenen, bekannten Lösungsansatz den Vorteil auf, dass die Balgrestdruckregelung elektronisch erfolgt, wobei unterschiedliche Balgrestdrucksollwerte für unterschiedliche Luftfederungseinrichtungen eines Fahrzeugs, beispielsweise an unterschiedlichen Achsen o- der auch an unterschiedlichen Fahrzeugseiten, unabhängig voneinander programmierbar bzw. para etrierbar sind. Darüber hinaus ist auch eine automatische Aktivierung der Balgrestdruckregelung bei vorbestimmten Fahrzeugzuständen möglich. Außerdem besteht die Möglichkeit, den jeweils vorbestimmten Balgdruck mit vorbestimmten Hysterese-Verläufen über der Zeit bereitzustellen. Die der Erfindung zugrunde liegende Idee besteht im Wesentlichen darin, mittels einer Druckerfassungseinrichtung den IST- Druck in einem Luftbalg zu erfassen und diesen mit einem pa- ra etrierten SOLL-Druck zu vergleichen, wobei in Abhängigkeit von dem Unterschied zwischen dem SOLL-Druck und dem IST-Druck ein elektrisch ansteuerbares Ventil betätigt wird, um den Luftbalg abzudichten oder zu be- oder entlüften, um den SOLL- Wert einzuregeln. Durch das Einstellen des IST-Drucks auf den SOLL-Druck wird ein zu großer und ein zu kleiner Druck im Luftbalg und damit dessen Beschädigung vermieden. Der SOLL- Druck kann dabei entweder einen SOLL-Druckwert oder einen Druckbereich mit einem Maximaldruck und einem Minimaldruck angeben, wobei sowohl der SOLL-Druckwert als auch der Druckbereich Parameter abhängig sein können.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen sowie der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnung entnehmbar.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist die Druckerfassungseinrichtung direkt an der Luftfederungseinrichtung, vorzugsweise einem Kfz-Federbein, oder zusätzlich oder alternativ direkt an einer Druckzuleitung der Luftfederungseinrich- tung angeordnet. Durch die räumliche Nähe zum Luftbalg lässt sich auf vorteilhafte Weise eine schnelle und präzise Druckerfassung gewährleisten.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist zumindest eine Luftfederungseinrichtung an zumindest einer Fahrzeugachse, vorzugsweise einer LKW- und/oder Auflieger- oder Anhängerachse, eines Fahrzeugs angeordnet. Dies birgt den Vorteil einer vollständigen Balgrestdruckregelung der gesamten Fahrzeugluftfederung oder auch nur einzelner Fahrzeugachsen. Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist das Ventil als digital angesteuertes elektrisches Schiebeventil ausgebildet, welches in Bezug auf den IST-Druck im Luftbalg mit einer Druckquelle, vorzugsweise einem Druckspeicher oder einer Druckpumpe, und einer Drucksenke gekoppelt ist. Ein mit einfachen Mitteln ansteuerbares Ventil wird somit vorteilhaft bereitgestellt, welches impulsweise mit vorbestimmten Ventil- Öffnungszeiten angesteuert, werden kann.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung wird das Ventil durch elektronische und/oder optische Signale angesteuert wird. Insbesondere wird das Ventil dabei durch digitale Signale angesteuert .
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung wird der SOLL- Druck in Abhängigkeit von einer automatischen oder manuellen Aktivierung einer Balgrestdruckregelungseinrichtung vorgegeben. Somit ist der SOLL-Druck variabel und kann auch automatisiert zur Balgrestdruckregelung vorgegeben werden.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung erfolgt die Aktivierung der Balgrestdruckregelung bei vorbestimmten Fahrzeugzuständen eines luftgefederten Fahrzeugs, vorzugsweise Fahrzeugachsen-selektiv, automatisch. In Abhängigkeit von Fahrzeugzuständen, welche beispielsweise eine Be- oder Entladung des Fahrzeugs signalisieren, wird demgemäß vorteilhaft die Balgrestdruckregelung automatisch aktiviert.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung wird zumindest ein vorbestimmter Zustand durch eine aktivierte Zündung und eine Aktivierung eines parametrierbaren Sondermoduls und/oder eines Grundmoduls und/oder eines Heckmoduls, vorzugsweise bei einem betätigten Schalter einer modularen Schalteinrichtung, eines Fahrzeugs, zur automatischen Aktivierung der Balgrestdruckregelung definiert .
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung wird pro Fahrzeugachse, vorzugsweise pro Luftfederungseinrichtung, jeweils ein separater parametrierter SOLL-Druck ausgeregelt . Dies birgt den Vorteil einer individuellen Ausregelung des Rest- balgdruckes, welches beispielsweise bei einer Neigung des Fahrzeugs um die Fahrzeuglängs- oder -hochachse beim Be- oder Entladen erforderlich sein kann.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung wird der IST- Druck innerhalb vorbestimmter Hysterese-Zeiten an den SOLL- Druck angepasst. Dadurch wird vorteilhaft sichergestellt, dass eine sanfte Annäherung an den SOLL-Druck ohne große Drucküberschwinger vorgesehen werden kann.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung wird pro Fahrzeugachse, vorzugsweise pro Luftfederungseinrichtung, jeweils eine vorbestimmte Druck-Hysterese und/oder ein vorbestimmter Drucktoleranzbereich bei der Ausregelung des Balgrestdruckes vorgesehen. Diese besonders vorteilhafte Maßnahme gewährleistet eine präzise Anpassung der Balgrestdrücke einzelner Federeinrichtungen, wobei aufgrund der vorbestimmten Druck- Hysteresen bzw. vorbestimmten Drucktoleranzbereiche ein hektischer Betrieb des Ventils vermieden werden kann und somit die Lebensdauer desselben gesteigert wird.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in den schematischen Figuren der Zeichnung angegebenen Ausführungsbeispiele näher erläutert .
Es zeigen dabei : Fig. 1 ein schematisches Ablaufdiagramm einer Balgrestdruckregelung zur Erläuterung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und;
Fig. 2 eine schematische Querschnittsansicht eines Luftfe- dersystems zur Erläuterung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In den Figuren der Zeichnung sind gleiche bzw. funktionsgleiche Elemente und Signale - sofern nichts anderes angegeben ist - mit denselben Bezugszeichen versehen worden.
In Fig. 1 ist ein schematisches Ablaufdiagramm gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beispielhaft dargestellt.
Durch Anlegen eines vorbestimmten Potentials 10, welches beispielsweise bei Einschaltung der Zündung eines Fahrzeuges an einer vorbestimmten Klemme einer Fahrzeugeinrichtung anliegt, werden die Grundvoraussetzungen für die Balgrestdruckregelung bereitgestellt. Daraufhin erfolgt das Aktivieren einer Einschalteinrichtung 11, z.B. eines modularen Schalterfeldes, auf welchem sich vorzugsweise ein Schalter zur generellen Aktivierung oder Deaktivierung der Balgrestdruckregelung befindet.
Ist dieser Schalter nicht aktiviert, so geht die Balgrestdruckregelung in einen definierten inaktiven Endzustand 13, ohne regelnde Eingriffe bezüglich des Druckes in einem Luft- balg einer Federeinrichtung vorzunehmen. Ist die Schalteinrichtung 12 aktiviert, so wird bei Punkt 14 geprüft, ob die Aktivierungsfunktion weitergeleitet werden soll oder nicht. Diese Prüfung der Befehlsweiterleitung 14 erfolgt vorzugsweise über ein Grundmodul des Fahrzeugs, welches Grundfunktionen des Fahrzeugs bereitstellt, oder ein parametrierbares Sonder- modul, welches mit bestimmten Funktionen zur Fahrzeugsteue- rung programmierbar ist, oder auf andere Weise.
Darauf folgt die Abfrage einer SOLL-Druckvorgabe 15, welches insbesondere eine Abfrage ist, ob die Balgrestdruckregelung parametriert ist, d.h. insbesondere, ob ein SOLL-Druckwert bereits an eine Regeleinrichtung, z.B. in einem Heckmodul des Fahrzeugs, weitergeleitet wurde. Ist dem nicht so, d.h. ist kein Druck-SOLL-Wert gegeben, auf dessen Basis eine Balgrestdruckregelung erfolgen könnte, so geht das System vorzugsweise ebenfalls in den definierten inaktiven Endzustand 13. Wenn der Druck-SOLL-Wert jedoch verfügbar ist, erfolgt eine IST- Druck-Erfassung 16, vorzugsweise mittels einer Druckmesseinrichtung, welche insbesondere ein dem IST-Druck proportionales elektrisches Signal oder ein bereits digital gewandeltes Signal liefert.
Auf Basis der IST-Druckerfassung 16 kann daraufhin ein SOLL- IST-Druckvergleich 17 erfolgen. Dieser SOLL-IST-Druckver- gleich 17 wird vorzugsweise durch eine Differenzbildung zwischen dem SOLL-Druck und dem IST-Druck vorgesehen, entweder auf Basis analoger elektrischer Signalgrößen, wie beispielsweise Spannungen, oder digitaler Signalwerte. Bei dieser SOLL-IST-Druckdifferenzbildung wird vorzugsweise ein vorbestimmtes Drucktoleranzintervall vorgesehen, innerhalb dessen die Druckdifferenz trotz kleiner Abweichungen in positiver sowie in negativer Richtung zu einem Druckdifferenzwert Null führt .
Ist die Differenz zwischen SOLL-Wert und IST-Wert positiv, d.h. liegt der Druck-SOLL-Wert höher als der Druck-IST-Wert , so erfolgt eine Druckerhöhung 19 im Luftbalg, welches insbesondere durch Belüften des Druckbalges mittels einer Druckquelle, wie einem Druckspeicher oder eine Pumpe, bewerkstel- ligt werden kann. Ist die Differenz zwischen dem SOLL-Druck und dem IST-Druck negativ, d.h. ist der IST-Druck höher als der SOLL-Druck, so muss eine Druckerniedrigung im Luftbalg, insbesondere durch Entlüften des Luftbalgs, beispielsweise durch Ablassen von Druck in die Umgebung oder durch den Einsatz einer saugenden Pumpe, sichergestellt werden. Sowohl bei der Be- als auch bei der Entlüftung des Luftbalges werden vorzugsweise vorbestimmte Be- bzw. Entlüftungszeiten eingehalten, welche insbesondere von der jeweiligen Druckdifferenz abhängen.
Daraufhin, vorzugsweise parallel dazu, erfolgt eine IST- Druckerfassung 16, um das Ent- bzw. Belüften 18, 19 des Luftbalges präzise regeln zu können, bis die Druckwerte übereinstimmen oder vorzugsweise in einem vorbestimmten Druckintervall liegen. Dann ist ein ausgeregelter Balgrestdruck 20 erreicht. Dabei kann die Regelung so lange automatisch deaktiviert werden, um unnötige Regeleingriffe zu verhindern, bis sich beispielsweise ein Fahrzeugzustand, wie ein Beladungszustand, wieder ändert, woraufhin die Balgrestdruckregelung vorzugsweise wieder automatisch aktiviert wird.
In Fig. 2 ist grob schematisch eine Luftfederungseinrichtung zur Erläuterung einer bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung dargestellt .
Eine Luftfederungseinrichtung 100, 101 besteht dabei aus einem Luftbalg 100 und einem darin liegenden Federbeinabschnitt 101, wobei der Federbeinabschnitt 101 in dem Luftbalg 100 in vertikaler Richtung beweglich angeordnet ist. In Fig. 2 nicht dargestellt sind Dichtelemente, vorzugsweise balg- bzw. si- ckenförmig, zwischen dem Federbeinabschnitt 101 und der Außenwand des Luftbalgs 100 zur Aufrechterhaltung eines Luft- balgdruckes . Über eine Druckerfassungseinrichtung 102, vorzugsweise einem elektronischen Differenzdruckmesser, welcher einen Differenzdruck zwischen dem Umgebungsdruck und dem Luftbalginnendruck, d.h. den IST-Druck, misst, ist vorzugsweise direkt an den Luftbalg 100 gekoppelt. Die Druckerfassungseinrichtung 102 kann aber auch über eine separate druckdichte Zuleitung mit dem Luftbalg 100 verbunden sein oder zwischen einem Ventil 103 und dem Luftbalg 100 positioniert werden. Das Ventil 103 ist vorzugsweise ein elektrisch ansteuerbares Schiebeventil, das insbesondere digital ansteuerbar und betreibbar ist. Digital betreibbar bedeutet in diesem Zusammenhang, dass das Ventil 103 lediglich zwei Öffnungszustände kennt, nämlich vollständig geöffnet oder druckdicht geschlossen.
Über eine Zuleitung 104 ist das Ventil 103 sowohl mit einer Druckquelle 106 als auch einer Drucksenke 106 verbunden. Als Drucksenke ist zum einen die Umgebung geeignet, andererseits auch eine Pumpe, welche Unterdruck im Vergleich zum Umgebungsdruck erzeugen kann. Als Druckquelle besteht die Möglichkeit, einen Druckspeicher, welcher gegebenenfalls von einer Pumpe stetig nachgefüllt wird, oder eine Pumpe in Alleinstellung einzusetzen. Über eine Verbindungseinrichtung 105, vorzugsweise eine elektrische oder optische Leitung, wird der von der Druckerfassungseinrichtung 102 ermittelte IST-Druck an eine Regeleinrichtung (nicht dargestellt) weitergeleitet und dort mit einem programmierbaren bzw. parametrierbaren SOLL-Wert des Balgrestdruckes verglichen, wobei das Ventil 103 zur Be- oder Entlüftung des Luftbalgs 100 in Abhängigkeit von der Differenz zwischen dem SOLL-Druckwert und dem IST- Druckswert angesteuert wird.
Bei aktivierter Balgrestdruckregelung in einem Fahrzeug mit mehreren regelbaren luftgefederten Einrichtungen werden die parametrierten SOLL-Druckwerte an der oder den Vorder- und/oder Hinterachsen, vorzugsweise wie mit Bezug auf Fig. 1 erläutert, ausgeregelt. Bei einer Auftrennung des Luftdrucksystems zwischen der linken und rechten Fahrzeugseite können diese separaten Druckvorgabewerte auch getrennt voneinander geregelt werden. Vorzugsweise wird für die parametrierten Druckwerte eine Hysterese und/oder Toleranz der zeitlichen Druckregelung und/oder des Toleranzbereiches der Differenz zwischen SOLL-Druck und IST-Druck getrennt für die Vorder- und/oder Hinterachsen vorgesehen.
Wird der vorzugsweise jeweils separat programmierte bzw. pa- rametrierte Balgdruck über- bzw. unterschritten, erfolgt innerhalb vorbestimmter Hysterese-Zeiten ein Ent- oder Belüftungsvorgang, so dass der parametrierte SOLL-Druck ausgeregelt wird. Das manuelle Heben/Senken einer Niveauregulierung der Luftfedereinrichtung des Fahrzeuges ist bei aktiver Balgrestdruckregelung nicht möglich. Die Deaktivierung der Balgrestdruckregelung kann beispielsweise über einen Taster, wie z.B. eine Stopptaste, oder einen Schalter, wie z.B. Nebenabtrieb EIN/AUS, erfolgen. Bei deaktivierter Balgrestdruckregelung ist die normale Niveauregulierung wieder aktiv bzw. aktivierbar.
Obwohl die vorliegende Erfindung vorstehend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, ist sie nicht darauf beschränkt, sondern auf vielfältige Weise modifizierbar. Obwohl vorstehend primär mit Bezug auf Lastkraftwagen beschrieben, ist die vorliegende Erfindung insbesondere auch auf beliebige Fahrzeuge anwendbar.

Claims

DaimlerChrysler AGPatentansprüche
1. Vorrichtung zur Balgrestdruckregelung, insbesondere bei luftgefederten Fahrzeugen, mit: einer Luftfedereinrichtung (100, 101) zur federnden Lagerung von Lasten, welche einen Luftbalg (100) aufweist; einem drucktechnisch mit dem Luftbalg (100) gekoppelten, elektrisch ansteuerbaren Ventil (103) zum Abdichten oder zum Be- oder Entlüften des Luftbalges (100) ; einer drucktechnisch mit dem Luftbalg (100) gekoppelten Druckerfassungseinrichtung (102) zum Erfassen eines IST- Druckes in dem Luftbalg (100) ; und einer elektronischen Regeleinrichtung zum Ansteuern des Ventils (103) in Abhängigkeit von der Differenz zwischen einem gespeicherten SOLL-Druck und dem IST-Druck.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Druckerfassungseinrichtung (102) direkt an der Luftfedereinrichtung (100, 101) , vorzugsweise einem Kfz- Federbein, angeordnet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckerfassungseinrichtung (102) direkt an einer Druckzuleitung der Luftfedereinrichtung (100, 101) angeordnet ist.
4. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Luftfedereinrichtung (100, 101) an zumindest einer Fahrzeugachse, vorzugsweise einer Lkw- und/oder Auflieger- oder Anhängerachse eines Fahrzeugs, angeordnet ist .
5. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (103) als digital angesteuertes elektrisches Schiebeventil ausgebildet ist, welches in Bezug auf den IST-Druck im Luftbalg (100) mit einer Druckquelle (106) , vorzugsweise einem Druckspeicher oder einer Druckpumpe, und einer Drucksenke (106) gekoppelt ist.
6. Verfahren zur Balgrestdruckregelung, insbesondere mittels einer Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, mit den folgenden Verfahrensschritten: (e) Ermitteln eines IST-Druckes in einem Luftbalg (100) einer Luftfedereinrichtung (100, 101); (f) Vergleichen des IST-Druckes in dem Luftbalg (100) mit einem SOLL-Druck, welcher in einer elektronischen Speichereinrichtung bereitgestellt wird; (g) Belüften des Luftbalgs (100) über ein elektrisch ansteuerbares Ventil (103) bei einer positiven Differenz zwischen dem SOLL-Druck und dem IST-Druck; und (h) Entlüften des Luftbalgs (100) über das Ventil (103) bei einer negativen Differenz zwischen dem SOLL- Druck und dem IST-Druck.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (103) durch elektronische und/oder optische Signale angesteuert wird.
8. Verfahren nach einem der vorstehenden verfahrensbezogenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (103) durch digitale Signale angesteuert wird.
9. Verfahren nach einem der vorstehenden verfahrensbezogenen Ansprüche , dadurch gekennzeichnet, dass der SOLL-Druck in Abhängigkeit von einer automatischen oder manuellen Aktivierung einer Balgres druckrege- lungseinrichtung vorgegeben wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Aktivierung der Balgrestdruckregelung bei vorbestimmten Fahrzeugzuständen eines luftgefederten Fahrzeugs, vorzugsweise Fahrzeugachsen-selektiv, automatisch erfolgt .
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein vorbestimmter Zustand durch eine aktivierte Zündung und eine Aktivierung eines parametrierbaren Sondermoduls und/oder eines Grundmoduls und/oder ei- nes Heckmoduls, vorzugsweise bei einem betätigten Schalter einer modularen Schalteinrichtung, eines Fahrzeugs die automatische Aktivierung der Balgrestdruckregelung auslöst .
12. Verfahren nach einem der vorstehenden verfahrensbezogenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass pro Fahrzeugachse, vorzugsweise pro Luftfedereinrichtung (100, 101), jeweils ein separater parametrierter SOLL-Druck ausgeregelt wird.
13. Verfahren nach einem der vorstehenden verfahrensbezogenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der IST-Druck innerhalb vorbestimmter Hysterese- Zeiten an den SOLL-Druck angepasst wird.
14. Verfahren nach einem der vorstehenden verfahrensbezogenen Ansprüche , dadurch gekennzeichnet, dass pro Fahrzeugachse, vorzugsweise pro Luftfederein- richtung (100, 101), jeweils eine vorbestimmte Druck- Hysterese und/oder ein vorbestimmter Drucktoleranzbereich bei der Ausregelung des Balgrestdruckes vorgesehen wird.
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