WO2007057261A1 - Niveauregelanlage für fahrzeuge - Google Patents

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WO2007057261A1
WO2007057261A1 PCT/EP2006/067307 EP2006067307W WO2007057261A1 WO 2007057261 A1 WO2007057261 A1 WO 2007057261A1 EP 2006067307 W EP2006067307 W EP 2006067307W WO 2007057261 A1 WO2007057261 A1 WO 2007057261A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
pressure
time
control system
level control
medium container
Prior art date
Application number
PCT/EP2006/067307
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Marc Nettelmann
Joachim Kohn
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 WO2007057261A1 publication Critical patent/WO2007057261A1/de

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    • 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
    • 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

Definitions

  • the invention relates according to the preamble of claim 1, a level control system for motor vehicles containing the following components, a pressure source, a
  • Pressure medium container at least one valve, at least one connecting line from the pressure source to the pressure medium container, which is interrupted by the valve in a first switching state and released in a second switching state, and a pressure sensor which is arranged between the pressure source and the valve, and a control unit, which is able to control the valves and / or the pressure source and receive and process a signal from the pressure sensor, wherein the valve is transferred at a first time in the second switching state to start the measurement of the pressure in the pressure fluid container with the connection line disconnected.
  • a level control system of the type mentioned is known from DE19835491C2. With this level control system, the static air pressure in the air springs can be directly measured by controlling and switching the directional valves, whereby a connection of the pressure line is made by the pressure sensor to the pressure line of the corresponding air spring. It is necessary that the directional control valves are actuated and switched until the static air pressure of the air springs has settled on the pressure sensor.
  • the above-mentioned level control systems have the disadvantage that the pressure measurement takes a relatively long time to set the static pressure on the pressure sensor and therefore takes a long time and the high duty cycle of the directional control valves per pressure measurement reduces the life of the directional control valves.
  • the invention is therefore an object of the invention to provide a level control system, which allows a faster pressure measurement and the life of the valves are not stressed too much.
  • the object is achieved in that a valve at a second time before reaching an approximately steady
  • State of the pressure signal is transferred to the first switching state to stop the measurement of the pressure, and wherein in the control unit to the pressure in the pressure fluid container is closed on the basis of the waveform of the pressure between the first time and the second time.
  • the measuring time from the first time to the second time point is determined empirically or by simulation.
  • Measuring time for determining the pressure in the pressure medium container from the first time to the second time in the range of 10% to 60% of the measuring time from the first time to reach an approximately steady state of the pressure signal is.
  • An advantage of this development is that measuring time can be reduced by 40% to 90% compared with conventional pressure measuring methods.
  • a further advantage is that the measuring time for determining the pressure in the pressure medium container is flexibly adapted to changing influencing factors, such as e.g. Vehicle weight due to loading or unloading, weight distribution in the vehicle, etc. can be adjusted.
  • Measuring time for determining the pressure in the pressure medium container from the first time to the second time in the range of 15% to 25% of the measuring time from the first time to reach an approximately steady state of the pressure signal is.
  • An advantage of this development is that measuring time compared to the conventional Druckmes s method can be shortened particularly strong.
  • the pressure in the pressure medium container is calculated by multiplying the pressure value determined at the second time with a constant.
  • An advantage of this development of the invention is to be seen in that the (static) pressure actually prevailing in the pressure medium container can be determined in a particularly simple manner from the (shortened) measured pressure.
  • the pressure in the pressure fluid container is determined on the basis of the slope of the signal curve at the beginning of the pressure measurement.
  • the pressure is determined and compared with the starting pressure at the first time, wherein the measuring time between the first time and is extended to the second time when the difference of the pressure at the third time and the starting pressure at the first time falls below a threshold value.
  • a second, static value of the pressure in the pressure fluid container at a fourth time, which is present upon reaching an approximately steady state of the pressure signal is determined, and the first value of the pressure in the Pressure medium container is adapted to the second, static value of the pressure in the pressure medium container.
  • the advantage of this development of the invention lies in the fact that the shortened pressure measurement during vehicle operation by the level control system itself can be calibrated by the actual static pressure in the pressure fluid container of the level control system measured directly in the form of the second pressure value and in the control unit of this second pressure value can be stored. Subsequently, the pressure in the pressure medium container after the shortened pressure measurement according to the invention is determined in the form of the first pressure value and this first pressure value is in the
  • Control unit stored. Both pressure values for the pressure in the pressure medium container, the directly measured second value and the determined first value are compared with each other. If there is a difference between these two pressure values outside a permissible tolerance range, the determination of the first pressure value is adapted to the directly measured (static) second pressure value, so that the difference of these two pressure values lies within an admissible tolerance range.
  • the measurement of the second pressure value may also or only for the functional check of the pressure sensor and thus for the functional check of the determination method of the first pressure value, e.g. are the first and the second pressure value approximately equal serve.
  • the second, static value of the pressure is determined at standstill of the vehicle.
  • the advantage derives from the fact that the calibration of the first pressure value, which has been determined according to the shortened pressure measurement method, on the directly measured actual, static second pressure value in the pressure medium container no external influencing factors, such. Vibrations from driving and resulting pressure fluctuations in the pressure fluid tank, is exposed and thus can be carried out very accurately.
  • the second, static value of the pressure during or after a level change of Vehicle is measured.
  • the advantage of this development of the invention is the fact that during a level control operation of the level control system always a connection between the pressure sensor and the pressure fluid reservoir is present, so that the static pressure in the pressure fluid container during a level control process can be detected without additional effort, in particular Pressure value at the end of the level control process is utilized. A level control operation is triggered either by the driver or by a load change of the vehicle.
  • Another advantage of this development is that the shortened pressure measuring method can be adapted immediately to such a change of the environmental conditions, ie calibrated.
  • the first value of the pressure and the second, static value of the pressure are stored in the control unit.
  • An advantage of this development of the invention is that change of the determined first and second pressure values can be traced back.
  • Another advantage is that previous mapping parameters, e.g. in case of malfunction of the pressure measuring method with new or different assignment parameters, can be reused easily.
  • Another advantage is that the deviation of the difference of the first and second pressure values from each other is continuously monitored and, if necessary, when e.g. a permissible tolerance threshold is exceeded or undershot, can be adjusted.
  • the measurement of the pressure in the pressure fluid container is started at a first time with the connection line disconnected and is stopped at a second time before reaching an approximately steady state of the pressure signal by the connecting line is interrupted , And the pressure in the pressure fluid container is closed on the basis of the waveform between the first time and the second time.
  • Fig. 1 is a closed level control system in a schematic representation of Fig.2 diagram
  • Figure 1 shows a level control system in a schematic representation, the pressure medium container in the form of air springs 6a - 6b, a compressor 8, an air dryer 10 and another pressure medium container in the form of a compressed air reservoir 12 contains.
  • the compressed air tank 12 is connected via a first compressed air line 1, which is guided via a first directional control valve Ia, with the compressor inlet 14 and a fourth compressed air line 4, in which a controllable 2/2-way valve 4a and the air dryer 10 is located with the compressor outlet 16 in Connection. Between the air dryer 10 and the compressed air reservoir 12 is in the fourth compressed air line 4 to the compressed air reservoir 12 toward opening
  • Check valve 18 is arranged, 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 combined at a point 24 which is located between the controllable 2/2-way valves Ia and 4a and the compressed air reservoir 12. Starting from this point 24, they are guided in a common compressed air line 46 to the compressed air reservoir 12.
  • the compressor output 16 is connectable to each air spring 6a-6d via a second compressed-air line 2, which is guided via a controllable directional control valve 2a and in each case one controllable directional control valve 26a-26d associated with an air spring 6a-6d.
  • the compressor input 14 via a third compressed air line 3, which is guided via a controllable directional control valve 3a and the controllable directional valves 26a - 26d, also with each air spring 6a - 6d connectable.
  • the second compressed air line 2 and the third compressed air line 3 are connected to each other at a point 28 located 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 control valves 26a-26d and the intake valve 30 (the function of which will be explained later) can be combined in a second valve block. It is also possible to combine several 2/2-way valves in one or more 3/2-way valves or 4 / 3- or 4/2-way valves.
  • an air spring 6a - 6d can be filled via the compressor 8 from the compressed air reservoir 12 (the example of the air spring 6a).
  • the directional control valves Ia, 2a and 26a are initially activated by a control unit (not shown) so that they change over from the first switching state shown in FIG. 1 into 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 output 16 is connected to the air spring 6a.
  • compressed air can be transferred from the compressed air reservoir 12 via the directional control valve Ia, the compressor 8, via the directional control valve 2a and via the directional control valve 26a in the air spring 6a.
  • the control unit further controls the compressor 8 so that it begins to run and the air spring 6a is filled. If the refilling process is to be aborted, the directional control valves 1a, 2a and 26a are no longer supplied with current by the control unit, so that they change over again into the first switching state. In addition, the compressor 8 is no longer driven so that it stops running.
  • the directional control valves 26a, 3a and 4a are controlled by the control unit of the level control system, so that they change from the first switching state shown in FIG. 1 into the second switching state.
  • the air spring 6a is connected to the compressor inlet 14 via the compressed air line 3.
  • the compressor output 16 is connected via the compressed air line 4 to the compressed air reservoir 12.
  • the air spring 6a can then be emptied via the directional control valve 26a, the directional control valve 3a, the compressor 8, the air dryer 10, the check valve 18 and the directional control valve 4a in the compressed air reservoir 12.
  • the compressor 8 is driven so that it starts to run and supports the emptying process.
  • the directional valves 26a, 3a and 4a are no longer energized by the control unit, so that they go back into the first switching state.
  • the compressor 8 is no longer driven, so that it stops running.
  • the compressor 8 promotes both during the filling and during the emptying of an air spring 6a - 6d exclusively compressed air from the compressor inlet 14 to the compressor outlet 16, so that only a compressor is needed, which can only promote compressed air in one direction.
  • the level control system has an intake valve 30, which is located in a compressed air line, via which the compressor inlet 14 is connectable to the atmosphere.
  • the intake valve 30 is 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.
  • About the suction valve 30 can be transferred from the atmosphere as follows compressed air via the compressor 8 in the compressed air reservoir 12: First, the intake valve 30, the controllable directional control valve 3a and the controllable directional control valve 4a are controlled by the control unit of the level control system 4a, so that these of the in of the basic state shown in Figure 1 go into their switching state.
  • the compressor 8 is controlled by the control unit, so that it starts to run. Starting from the compressed air line 32 is then via the intake valve 30, the controllable directional control valve 3a, the compressor 8, the air dryer 10, the check valve 18 and the controllable directional control valve 4a compressed air from the atmosphere in the Compressed air reservoir 12 transferred. In the air dryer 10, the compressed air is thereby dried, wherein it is flowed through in a first direction (in the figure from right to left).
  • the level control system also has a compressed air line, which branches off from the fourth compressed air line 4 at a point 40 which lies between the compressor outlet 16 and the air dryer 10 and via which the compressed air reservoir 12 via the air dryer 10 and a drain valve with the atmosphere is connectable.
  • this compressed air line is formed from point 40 to point 36 of the compressed air line 2 (which is formed between the points 28 and 36 of the compressed air line 34) and from the point 36 of the compressed air line 32.
  • a drain valve is in the embodiment shown the
  • a discharge of compressed air from the compressed air storage tank 12 is as follows: First, the controllable directional control valve 4a, the controllable directional control valve 2a and the intake valve 30 are controlled by the control unit of the level control system, so that they go from the ground state shown in Figure 1 in their switching state. The compressed air reservoir 12 is then on the controllable
  • Directional valve 4a the throttle 22, the air dryer 10, the controllable directional control valve 2a and the suction valve 30 connected to the atmosphere, so that it can be emptied into this.
  • the air dryer 10 in the opposite direction (ie, from left to right in the figure) flows as during the filling of the atmosphere, so that it can regenerate particularly effective.
  • the air springs 6a - 6d must be separated from the atmosphere by means of controllable directional valves, so that they are not emptied unintentionally. In the embodiment shown, this is done by the controllable directional control valves 26a - 26d.
  • the directional valves 4a, 2a and 30 are no longer energized by the control unit, so that they go back to their ground state.
  • the level control system in the compressed air line 34 has a pressure sensor 42, with which the pressure in a pressure medium container, e.g.
  • the air springs 6a-6d can be measured as follows (explained on the air spring 6a): First, the directional valve 26a is controlled by the control unit of the level control system, so that it changes from the basic state shown in FIG. 1 into its switching state. The air spring 6a is then connected to the pressure sensor 42, so that there the corresponding pressure can be measured and passed to the control unit of the level control system. With the help of the pressure sensor 42 can also be the pressure in the
  • Compressed air reservoir 12 are measured by the controllable directional control valves Ia and 3a are controlled by the control unit, so that they go from the basic state shown in Figure 1 in their switching state.
  • the compressed air reservoir 12 is then connected via the controllable directional control valves Ia and 3a and via the compressed air line 34 with this, so that the corresponding pressure can be measured and passed to the control unit.
  • the time t sta t at which the pressure p s tat, mess is applied which corresponds to the static pressure in a pressure medium container, can be determined and determined empirically in the vehicle or by simulation.
  • the shortened pressure measurement for determining the pressure in a pressure fluid container is only carried out from the first time ti (start) to the second time t 2 , wherein the pressures pi and p 2 are measured at the corresponding times ti and t 2 and in the control unit of the level control system get saved.
  • the actual pressure Pstat.ber which corresponds to the static pressure p sta t, m ess, by Extrapolation, intersection of the tangent Ti with the tangent T stat or from direct calculation
  • the pressure p 3 is measured at a specific or variable time t 3 , which lies between the first time t 1 and the second time t 2 .
  • the measuring time from the first time ti to the second time t 2 is extended when the difference of the pressure p 3 at the third time t 3 compared to the starting pressure pi at the first time ti falls below a threshold value.
  • the calculation of the actual pressure p stat is to be adjusted in the fluid reservoir to the extended measurement time. This process of threshold checking and calculation adaptation can also be repeated several times. If the threshold is not undershot, then the measurement time is not extended and the pressure p s tat, as determined above.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

Niveauregelanlage für Kraftfahrzeuge die die folgenden Bestandteile enthält: eine Druckquelle (8), einen Druckmittelbehälter (6a, 6b, 6c, 6d, 12), mindestens ein Ventil (Ia, 2a, 3a, 4a, 26a, 26b, 26c, 26d), mindestens eine Verbindungsleitung (1, 2, 3, 4, 34, 48a, 48b, 48c, 4Sd) von der Druckquelle (8) zum Druckmittelbehälter (6a, 6b, 6c, 6d, 12), welche von dem Ventil (Ia, 2a, 3a, 4a, 26a, 26b, 26c, 26d) in einem ersten Schaltzustand unterbrochen und in einem zweiten Schaltzustand freigeschaltet wird, und einen Drucksensor (42), welcher zwischen der Druckquelle (8) und dem Ventil (Ia, 2a, 3a, 4a, 26a, 26b, 26c, 26d) angeordnet ist, und eine Steuereinheit, wobei das Ventil (Ia, 2a, 3a, 4a, 26a, 26b, 26c, 26d) zu einem ersten Zeitpunkt (ti) in den zweiten Schaltzustand überfuhrt wird, um die Messung des Drucks in dem Druckmittelbehälter (6a, 6b, 6c, 6d, 12) bei freigeschalteter Verbindungsleitung (1, 2, 3, 4, 34, 48a, 48b, 48c, 48d) zu starten, wobei das Ventil (Ia, 2a, 3a, 4a, 26a, 26b, 26c, 26d) zu einem zweiten Zeitpunkt (t2) vor dem Erreichen eines annähernd eingeschwungenen Zustands des Drucksignals in den ersten Schaltzustand überführt wird, um die Messung des Drucks zu stoppen, und wobei in der Steuereinheit auf den Druck (pSwι,ber) in dem Druckmittelbehälter (6a, 6b, 6c, 6d, 12) anhand des Signalverlaufs des Drucks zwischen dem ersten Zeitpunkt (t1) und dem zweiten Zeitpunkt (t2) geschlossen wird.

Description

Beschreibung
Niveauregelanlage für Fahrzeuge
Die Erfindung betrifft gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 eine Niveauregelanlage für Kraftfahrzeuge die die folgenden Bestandteile enthält, eine Druckquelle, einen
Druckmittelbehälter, mindestens ein Ventil, mindestens eine Verbindungsleitung von der Druckquelle zum Druckmittelbehälter, welche von dem Ventil in einem ersten Schaltzustand unterbrochen und in einem zweiten Schaltzustand freigeschaltet wird, und einen Drucksensor, welcher zwischen der Druckquelle und dem Ventil angeordnet ist, und eine Steuereinheit, welche die Ventile und/oder die Druckquelle anzusteuern vermag und ein Signal vom Drucksensor empfangen und verarbeiten kann, wobei das Ventil zu einem ersten Zeitpunkt in den zweiten Schaltzustand überführt wird, um die Messung des Drucks in dem Druckmittelbehälter bei freigeschalteter Verbindungsleitung zu starten.
Eine Niveauregelanlage der eingangs genannten Art ist aus der DE19835491C2 bekannt. Mit dieser Niveauregelanlage lässt sich der statische Luftdruck in den Luftfedern durch Ansteuerung und Schaltung der Wegeventile, wodurch eine Verbindung der Druckleitung vom Drucksensor mit der Druckleitung der entsprechenden Luftfeder hergestellt wird, direkt messen. Dabei ist es erforderlich, dass die Wegeventile solange angesteuert und geschaltet werden, bis sich an dem Drucksensor der statische Luftdruck der Luftfedern eingestellt hat.
Weiterhin ist aus der Druckschrift DE19959556C1 eine geschlossene Niveauregelanlage bekannt, mit der ebenfalls der statische Luftdruck in den Luftfedern gemessen werden kann. Hierzu ist es erforderlich, elektrisch steuerbare Wegeventile anzusteuern, um eine Verbindung der Druckleitung des Drucksensors mit der Druckleitung der entsprechenden Luftfeder zu verbinden, und so lange zu schalten, bis sich an dem Drucksensor der statische Luftdruck der Luftfedern einstellt.
Die oben genannten Niveauregelanlagen haben jedoch den Nachteil, dass die Druckmessung relativ viel Zeit in Anspruch nimmt bis sich der statische Druck an dem Drucksensor eingestellt hat und dementsprechend lange dauert und die hohe Einschaltdauer der Wegeventile je Druckmessvorgang die Lebensdauer der Wegeventile reduziert.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Niveauregelanlage zu schaffen, welche eine schnellere Druckmessung gestattet und die Lebensdauer der Ventile nicht zu stark beansprucht.
Gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass ein Ventil zu einem zweiten Zeitpunkt vor dem Erreichen eines annähernd eingeschwungenen
Zustandes des Drucksignals in den ersten Schaltzustand überführt wird, um die Messung des Drucks zu stoppen, und wobei in der Steuereinheit auf den Druck in dem Druckmittelbehälter anhand des Signalverlaufs des Drucks zwischen dem ersten Zeitpunkt und dem zweiten Zeitpunkt geschlossen wird.
Der Grundgedanke der Erfindung ist darin zu sehen, dass die Druckmessung zeitlich gesehen deutlich vor dem Erreichen eines eingeschwungenen Zustands des Drucksignals und damit des Anliegens des statischen Drucks des Druckmittelbehälters an dem Drucksensor abgebrochen wird und anhand des Signalverlaufs der verkürzten Druckmessung auf diesen statischen bzw. den tatsächlichen Druck in dem
Druckmittelbehälter geschlossen wird. Der Vorteil dieser Vorgehensweise ist insbesondere in der verkürzten Druckmessung zu sehen, wobei gleichzeitig die Lebensdauer der Ventile aufgrund der verringerten Einschaltzeit erhöht wird und damit häufigere Druckmessvorgänge möglich sind. Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, die Ventile aufgrund der verringerten Lebensdaueranforderungen einfacher und kostengünstiger ausgeführt werden können. Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, dass Regelvorgänge oder Berechnungsvorgänge innerhalb der Niveauregelanlage bzw. der Steuereinheit der Niveauregelanlage, welche nach der Druckmessung durchgeführt werden sollen, zeitlich gesehen eher durchgeführt werden können und das Fahrzeug die gewünschte Niveaueinstellung damit eher einnehmen kann oder zur Verfügung stellen kann.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 2 ist vorgesehen, dass die Messzeit vom ersten Zeitpunkt bis zum zweiten Zeitpunkt empirisch oder durch Simulation ermittelt wird. Ein Vorteil dieser Weiterbildung ist darin zu sehen, dass die Messzeit der Druckmessung vorab mit einfachen Mitteln für einen bestimmten Fahrzeugtyp und damit z.B. für die Länge und den Innendurchmesser der Verbindungsleitungen der Niveauregelanlage, die Fahrzeugmasse, usw. festlegbar ist.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 3 ist vorgesehen, dass die
Messzeit zur Ermittlung des Drucks in dem Druckmittelbehälter vom ersten Zeitpunkt bis zum zweiten Zeitpunkt im Bereich von 10% bis 60% der Messzeit vom ersten Zeitpunkt bis zum Erreichen eines annähernd eingeschwungenen Zustands des Drucksignals liegt. Ein Vorteil dieser Weiterbildung ist, dass Messzeit gegenüber den herkömmlichen Druckmessverfahren, um 40% bis zu 90% verkürzt werden kann. Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, dass die Messzeit zur Ermittlung des Drucks in dem Druckmittelbehälter flexibel an sich ändernde Einflussfaktoren, wie z.B. Fahrzeuggewicht infolge Be- oder Entladung, Gewichtsverteilung im Fahrzeug, usw. angepasst werden kann.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 4 ist vorgesehen, dass die
Messzeit zur Ermittlung des Drucks in dem Druckmittelbehälter vom ersten Zeitpunkt bis zum zweiten Zeitpunkt im Bereich von 15% bis 25% der Messzeit vom ersten Zeitpunkt bis zum Erreichen eines annähernd eingeschwungenen Zustands des Drucksignals liegt. Ein Vorteil dieser Weiterbildung ist, dass Messzeit gegenüber den herkömmlichen Druckmes s verfahren besonders stark verkürzt werden kann. Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 5 ist vorgesehen, dass der Druck in dem Druckmittelbehälter durch Multiplikation des zum zweiten Zeitpunkt ermittelten Druckwertes mit einer Konstanten berechnet wird. Ein Vorteil dieser Weiterbildung der Erfindung ist darin zu sehen, dass der tatsächlich in dem Druckmittelbehälter herrschende (statische) Druck auf besonders einfache Weise aus dem (verkürzt) gemessenen Druck bestimmt werden kann.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 6 ist vorgesehen, dass der Druck in dem Druckmittelbehälter anhand der Steigung des Signalverlaufs zu Beginn der Druckmessung ermittelt wird. Ein Vorteil dieser Weiterbildung der Erfindung ist darin zu sehen, dass der tatsächlich in dem Druckmittelbehälter herrschende (statische) Druck auf einfache Weise aus dem gemessenen Druck bestimmt werden kann.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 7 ist vorgesehen, dass zu einem dritten Zeitpunkt, welcher zwischen dem ersten Zeitpunkt und dem zweiten Zeitpunkt liegt, der Druck ermittelt wird und mit dem Startdruck zum ersten Zeitpunkt verglichen wird, wobei die Messzeit zwischen dem ersten Zeitpunkt und dem zweiten Zeitpunkt verlängert wird, wenn die Differenz des Drucks zum dritten Zeitpunkt und dem Startdruck zum ersten Zeitpunkt einen Schwellwert unterschreitet. Ein Vorteil dieser Weiterbildung der Erfindung ist darin zu sehen, dass die Messzeit der verkürzten Druckmessung zwischen dem ersten Zeitpunkt und dem zweiten Zeitpunkt an geänderte Umgebungsbedingungen angepasst werden kann und somit ein hinreichend genaues Messergebnis des Drucks erzielt werden, um möglichst genau auf den tatsächlichen (statischen) Druck im Druckmittelbehälter schließen zu können. Die Umgebungsbedingungen können z.B. durch ein anderes Beladungsniveau, Temperaturänderungen, usw. hervorgerufen werden.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 8 ist vorgesehen, dass ein zweiter, statischer Wert des Druckes in dem Druckmittelbehälter zu einem vierten Zeitpunkt, welcher bei dem Erreichen eines annähernd eingeschwungenen Zustands des Drucksignals vorliegt, ermittelt wird und der erste Wert des Druckes in dem Druckmittelbehälter an den zweiten, statischen Wert des Druckes in dem Druckmittelbehälter angepasst wird.
Der Vorteil dieser Weiterbildung der Erfindung ist darin zu sehen, dass die verkürzte Druckmessung während des Fahrzeugbetriebes durch die Niveauregelanlage selbst kalibriert werden kann, indem der tatsächliche, statische Druck in dem Druckmittelbehälter von der Niveauregelanlage in Form des zweiten Druckwertes direkt gemessen und in der Steuereinheit dieser zweite Druckwert gespeichert werden kann. Anschließend wird der Druck in dem Druckmittelbehälter nach der erfindungsgemäßen verkürzten Druckmessung in Form des ersten Druckwertes ermittelt und dieser erste Druckwert wird in der
Steuereinheit gespeichert. Beide Druckwerte für den Druck in dem Druckmittelbehälter, der direkt gemessene zweite Wert und der ermittelte erste Wert, werden miteinander verglichen. Soweit eine Differenz dieser beiden Druckwerte außerhalb eines zulässigen Toleranzbereiches vorhanden ist, wird die Ermittlung des ersten Druckwertes an den direkt gemessenen (statischen) zweiten Druckwert angepasst, so dass die Differenz dieser beiden Druckwerte innerhalb eines zulässigen Toleranzbereiches liegt. Die Messung des zweiten Druckwertes kann aber auch oder ausschließlich zur Funktionsüberprüfung des Drucksensors und damit zur Funktionskontrolle der Ermittlungsmethode des ersten Druckwertes, z.B. sind der erste und der zweite Druckwert annähernd gleich, dienen.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 9 ist vorgesehen, dass der zweite, statische Wert des Druckes im Stillstand des Fahrzeuges ermittelt wird. Der Vorteil begründet sich darin, dass die Kalibrierung des ersten Druckwertes, welcher nach der verkürzten Druckmessmethode ermittelt worden ist, auf den direkt gemessenen tatsächlichen , statischen zweiten Druckwert im Druckmittelbehälter keinen äußeren Einflussfaktoren, wie z.B. Schwingungen aus dem Fahrbetrieb und daraus resultierende Druckschwankungen im Druckmittelbehälter, ausgesetzt ist und somit besonders genau durchgeführt werden kann.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 10 ist vorgesehen, dass der zweite, statische Wert des Druckes während oder nach einem Niveauwechsel des Fahrzeuges gemessen wird. Der Vorteil dieser Weiterbildung der Erfindung ist darin zu sehen, dass während eines Niveauregelvorganges der Niveauregelanlage immer eine Verbindung zwischen dem Drucksensors und dem Druckmittelbehälter vorhanden ist, so dass der statische Druck in dem Druckmittelbehälter während eines Niveauregelvorganges ohne zusätzlichen Aufwand mit erfasst werden kann, wobei insbesondere Druckwert am Ende des Niveauregelvorganges verwertet wird. Ein Niveauregelvorgang wird entweder vom Fahrer oder durch eine Beladungsänderung des Fahrzeuges ausgelöst. Ein weiterer Vorteil dieser Weiterbildung ist, dass die verkürzte Druckmessmethode sofort auf eine solche Änderung der Umgebungsbedingungen angepasst, d.h. kalibriert, werden kann.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 11 ist vorgesehen, dass der erste Wert des Druckes und der zweite, statische Wert des Druckes in der Steuereinheit gespeichert werden. Ein Vorteil dieser Weiterbildung der Erfindung ist darin zu sehen, dass Änderung der ermittelten ersten und zweiten Druckwerte zurückverfolgt werden kann. Ein weiterer Vorteil ist, dass vorherige Zuordnungsparameter, z.B. bei Fehlfunktion der Druckmessmethode mit neuen bzw. anderen Zuordnungsparametern, auf einfache Weise wieder verwendet werden können. Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, dass die Abweichung der Differenz der ersten und zweiten Druckwerte voreinander laufend überwacht und falls erforderlich, wenn z.B. ein zulässiger Toleranzschwellwert über- oder unterschritten wird, angepasst werden kann.
Gemäß einer Ausführung der Erfindung nach Anspruch 12 ist vorgesehen, dass die Messung des Drucks in dem Druckmittelbehälter zu einem ersten Zeitpunkt bei freigeschalteter Verbindungsleitung gestartet wird und zu einem zweiten Zeitpunkt vor dem Erreichen eines annähernd eingeschwungenen Zustands des Drucksignals gestoppt wird, indem die Verbindungsleitung unterbrochen wird, und auf den Druck in dem Druckmittelbehälter anhand des Signalverlaufs zwischen dem ersten Zeitpunkt und dem zweiten Zeitpunkt geschlossen wird. Die Vorteile dieses Verfahrens entsprechen den oben bereits genannten Vorteilen. Ein Ausführungsbeispiel und weitere Vorteile der Erfindung werden im Zusammenhang mit den nachstehenden Figuren erläutert, darin zeigt:
Fig. 1 eine geschlossene Niveauregelanlage in schematischer Darstellung Fig.2 Diagramm
Figur 1 zeigt eine Niveauregelanlage in schematischer Darstellung, die Druckmittelbehälter in Form von Luftfedern 6a - 6b, einen Kompressor 8, einen Lufttrockner 10 und einen weiteren Druckmittelbehälter in Form eines Druckluftvorratsbehälters 12 enthält. Der Druckluftbehälter 12 steht über eine erste Druckluftleitung 1, die über ein erstes Wegeventil Ia 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 Ia und 4a und dem Druckluftvorratsbehälter 12 liegt, zusammengeführt. Ausgehend von diesem Punkt 24 werden sie in einer gemeinsamen Druckluftleitung 46 zu dem Druckluftvorratsbehälter 12 geführt.
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 Wegeventile 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 über einzelne Druckluftleitungen 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 Ia - 4a können in einem ersten Ventilblock und die Wegeventile 26a - 26d und das Ansaugventil 30 (dessen Funktion später erläutert wird) können in einem zweiten Ventilblock zusammengefasst werden. Es besteht auch die Möglichkeit die jeweils mehrere 2/2-Wegeventile in einem oder mehreren 3/2-Wegeventilen oder 4/3- bzw. 4/2- Wegeventilen zusammenzufassen.
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 einer (nicht gezeigten) Steuereinheit die Wegeventile Ia, 2a und 26a angesteuert, so dass diese von dem in der Figur 1 gezeigten ersten Schaltzustand in den zweiten Schaltzustand übergehen. 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 Ia, den Kompressor 8, über das Wegeventil 2a und über das Wegeventil 26a in die Luftfeder 6a überführt werden. Die Steuereinheit steuert ferner den Kompressor 8 an, so dass dieser beginnt zu laufen und die Luftfeder 6a aufgefüllt wird. Soll der Auffüllvorgang abgebrochen werden, so werden die Wegeventile Ia, 2a und 26a von der Steuereinheit 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.
Im Folgenden wird erläutert, wie aus den Luftfedern 6a - 6d über den Kompressor 8 Druckluft in den Druckluftvorratsbehälter 12 überführt werden kann (am Beispiel der Luftfeder 6a). Zunächst werden von der Steuereinheit der Niveauregelanlage die Wegeventile 26a, 3a und 4a angesteuert, so dass diese von den in der Figur 1 gezeigten ersten Schaltzustand in den zweiten Schaltzustand übergehen. In diesem Fall ist die Luftfeder 6a über die Druckluftleitung 3 mit dem Kompressoreingang 14 verbunden. Darüber hinaus ist der Kompressorausgang 16 über die Druckluftleitung 4 mit dem Druckluftvorratsbehälter 12 verbunden. Die Luftfeder 6a kann dann über das Wegeventil 26a, das Wegeventil 3a, den Kompressor 8, den Lufttrockner 10, das Rückschlagventil 18 und das Wegeventil 4a in den Druckluftvorratsbehälter 12 entleert werden. Während der Entleerung wird von der Steuereinheit der Niveauregelanlage der Kompressor 8 angesteuert, so dass dieser beginnt zu laufen und den Entleerungsvorgang unterstützt. Zum Beendigen des Entleerungsvorganges werden die Wegeventile 26a, 3a und 4a von der Steuereinheit nicht mehr bestromt, so dass diese wieder in den ersten Schaltzustand übergehen. Darüber hinaus wird der Kompressor 8 nicht mehr angesteuert, so dass dieser aufhört zu laufen.
Der Kompressor 8 fördert sowohl während des Auffüllens als auch während des Entleerens einer Luftfeder 6a - 6d ausschließlich Druckluft vom Kompressoreingang 14 zum Kompressorausgang 16, so dass lediglich ein Kompressor benötigt wird, der nur in eine Richtung Druckluft fördern kann. Das Gleiche gilt für das weiter unten beschriebene Ausführungsbeispiel.
Neben den bisher genannten Bestandteilen verfügt die Niveauregelanlage 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 der Steuereinheit der Niveauregelanlage das Ansaugventil 30, das steuerbare Wegeventil 3a und das steuerbare Wegeventil 4a angesteuert, so dass diese von dem in der Figur 1 gezeigten Grundzustand in ihren Schaltzustand übergehen. Darüber hinaus wird von der Steuereinheit 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 10, 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.
Während des Ansaugvorganges muss verhindert werden, dass die Luftfedern 6a - 6d mit der Atmosphäre verbunden sind und dass der Kompressorausgang 16 mit der Atmosphäre verbunden ist (da der Kompressor 8 ansonsten die aus der Atmosphäre über den Kompressoreingang 14 angesaugte Luft wieder zurück in die Atmosphäre fördern würde). Ersteres wird durch die steuerbaren Wegeventile 26a - 26d und Letzteres durch das steuerbare Wegeventil 2a sichergestellt, die sich während des Ansaugens in den in der Figur 1 gezeigten Schaltzustand befinden.
Die Niveauregelanlage verfügt ferner über eine Druckluftleitung, die von der vierten Druckluftleitung 4 in einem Punkt 40 abzweigt, der zwischen dem Kompressorausgang 16 und dem Lufttrockner 10 liegt und über die der Druckluftvorratsbehälter 12 über den Lufttrockner 10 und über ein Ablassventil mit der Atmosphäre verbindbar ist. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel wird diese Druckluftleitung vom Punkt 40 ausgehend bis zum Punkt 36 von der Druckluftleitung 2 (die zwischen den Punkten 28 und 36 von der Druckluftleitung 34 gebildet wird) und ausgehend vom Punkt 36 von der Druckluftleitung 32 gebildet. Als Ablassventil wird bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel das
Ansaugventil 30 genutzt. Ein Ablassen von Druckluft aus dem Druckluftvorratsbehälter 12 erfolgt wie folgt: Zunächst wird von der Steuereinheit der Niveauregelanlage das steuerbare Wegeventil 4a, das steuerbare Wegeventil 2a und das Ansaugventil 30 angesteuert, so dass diese von dem in der Figur 1 gezeigten Grundzustand in ihren Schaltzustand übergehen. Der Druckluftvorratsbehälter 12 ist dann über das steuerbare
Wegeventil 4a, die Drossel 22, den Lufttrockner 10, das steuerbare Wegeventil 2a und das Ansaugventil 30 mit der Atmosphäre verbunden, so dass er in diese entleert werden kann. Während des Ablassvorganges wird der Lufttrockner 10 in der entgegen gesetzten Richtung (also von links nach rechts in der Figur) wie während des Auffüllens aus der Atmosphäre durchströmt, so dass er besonders effektiv regenerieren kann. Während des Ablassvorganges müssen die Luftfedern 6a - 6d durch steuerbare Wegeventile von der Atmosphäre getrennt werden, damit diese nicht unbeabsichtigt entleert werden. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel erfolgt dies durch die steuerbaren Wegeventile 26a - 26d. Zur Beendigung des Ablassvorganges werden die Wegeventile 4a, 2a und 30 von der Steuereinheit nicht mehr bestromt, so dass diese wieder in ihren Grundzustand übergehen.
Schließlich verfügt die Niveauregelanlage in der Druckluftleitung 34 über einen Drucksensor 42, mit dem der Druck in einem Druckmittelbehälter z.B. den Luftfedern 6a - 6d wie folgt gemessen werden kann (erläutert an der Luftfeder 6a): Zunächst wird von der Steuereinheit der Niveauregelanlage das Wegeventil 26a angesteuert, so dass dieses von dem in der Figur 1 gezeigten Grundzustand in seinen Schaltzustand übergeht. Die Luftfeder 6a ist dann mit dem Drucksensor 42 verbunden, so dass dort der entsprechende Druck gemessen und an die Steuereinheit der Niveauregelanlage weitergegeben werden kann. Mit Hilfe des Drucksensors 42 kann ebenfalls der Druck in dem
Druckluftvorratsbehälter 12 gemessen, werden, indem von der Steuereinheit die steuerbaren Wegeventile Ia und 3a angesteuert, so dass diese von dem in der Figur 1 gezeigten Grundzustand in ihren Schaltzustand übergehen. Der Druckluftvorratsbehälter 12 ist dann über die steuerbaren Wegeventile Ia und 3a und über die Druckluftleitung 34 mit diesem verbunden, so dass der entsprechende Druck gemessen und an die Steuereinheit weitergegeben werden kann.
Bei der erfindungsgemäßen, verkürzten Druckmessung wird jetzt aber nicht solange gewartet bis der statische in einem der Druckmittelbehälter (Luftfeder oder Druckmittelvorratsbehälter) an dem Drucksensor anliegt, sondern die Druckmessung wird vorher beendet. Aus dem gemessenen Druckverlauf und dem Druck (p2) zum Ende der Messzeit (t2) wird dann auf den Druck in dem entsprechenden Druckmittelbehälter geschlossen bzw. dieser berechnet. Die erfindungsgemäße Ausführungsform ist nicht auf die Anwendung in einer geschlossenen Niveauregelanlage beschränkt, sondern kann auch in einer offenen Niveauregelanlage oder dgl. angewendet werden.
Die Figur 2 zeigt ein Diagramm mit einem typischen Druckverlauf eines gemessenen Drucks in einem Druckmittelbehälter über der Zeit, welcher sich mit der allgemeinen Formel p(t) = pi + k*e(t/τ) beschreiben lässt. Darin sind k und τ Konstanten, wobei τ fahrzeugbezogen oder konstruktionsbedingt vorgegeben ist und k = pstat - Pi entspricht. Der Zeitpunkt tstat an dem der Druck pstat,mess anliegt, welcher dem statischen Druck in einem Druckmittelbehälter entspricht, kann empirisch im Fahrzeug oder per Simulation ermittelt und festgelegt werden. Üblicherweise liegt der Zeitpunkt tstat eine bis mehrere Sekunden von dem Zeitpunkt ti zu Beginn einer Druckmessung entfernt, was ungefähr dem fünffachen Wert von τ entspricht (tstat - tl = 5τ).
Die verkürzte Druckmessung zur Ermittlung des Drucks in einem Druckmittelbehälter wird aber nur vom ersten Zeitpunkt ti (Start) bis zum zweiten Zeitpunkt t2 durchgeführt, wobei zu den entsprechenden Zeitpunkten ti und t2 die Drücke pi und p2 gemessen und in der Steuereinheit der Niveauregelanlage gespeichert werden. Die Messzeit t2 - ti = τ entspricht in diesem Beispiel 1/5 der notwendigen Messzeit tstat - tl = 5τ bis zur Messung des statischen Drucks pstat„mess in dem Druckmittelbehälter. Anhand des gemessenen Druckverlaufs von pi bis p2 oder aus der Steigung der Tangente Ti zu Beginn des Druckverlaufs (pθ oder aus dem gemessenen Druckwert p2 kann der tatsächliche Druck Pstat.ber, welcher dem statischen Druck pstat,mess entspricht, durch Extrapolation, Schnittpunktbildung der Tangente Ti mit der Tangente Tstat oder aus direkter Berechnung ermittelt werden. In diesem Beispiel entspricht der Druck p2 ca. 63% des Druckwertes Pstat.ber bzw. pstat,mess , wobei die Konstanten k und x fahrzeugspezifisch und konstruktionsbedingt vorgegeben und vorab durch empirische Ermittlung am Fahrzeug bzw. im Labor oder durch Simulation ermittelt worden sind sowie in der Steuereinheit der Niveauregelanlage gespeichert sind, so dass der tatsächliche Druckwert in dem Druckmittelbehälter auf folgende einfache Art und Weise ermittelt werden kann: Pstat.ber (berechnet) = p2 (gemessen) / 0,63 Unter bestimmten Umständen, z.B. nach einer Änderung der Beladung des Fahrzeuges, kann es notwendig sein, die Messzeit vom ersten Zeitpunkt ti bis zum zweiten Zeitpunkt t2 zu verlängern. In diesen Fällen wird zu einem bestimmten oder variablen Zeitpunkt t3, welcher zwischen dem ersten Zeitpunkt ti und dem zweiten Zeitpunkt t2 liegt, der Druck p3 gemessen. Die Messzeit vom ersten Zeitpunkt ti bis zum zweiten Zeitpunkt t2 wird verlängert, wenn die Differenz des Drucks p3 zum dritten Zeitpunkt t3 gegenüber dem Startdruck pi zum ersten Zeitpunkt ti einen Schwellwert unterschreitet. In diesem Fall ist die Berechnung des tatsächlichen Drucks pstat,ber in dem Druckmittelbehälter an die verlängerte Messzeit anzupassen. Dieser Vorgang der Schwellwertüberprüfung und Berechnungsanpassung kann auch mehrfach wiederholt werden. Wird der Schwellwert nicht unterschritten, dann wird die Messzeit nicht verlängert und der Druck pstat,ber wie oben beschrieben ermittelt.
Bezugszeichenliste (Teil der Beschreibung)
1 erste Druckluftleitung
2 zweite Druckluftleitung
3 dritte Druckluftleitung
4 vierte Druckluftleitung la-4a steuerbares Wegeventil
6a-6d Luftfeder
8 Kompressor
10 Lufttrockner
12 Druckluftvorratsbehälter
14 Kompressoreingang
16 Kompressorausgang
18 Rückschlagventil
20 Druckluftleitung
22 Drossel
24 Punkt
26a-26d steuerbares Wegeventil
28 Punkt
30 Ansaugventil
32 Druckluftleitung
34 Druckluftleitung
36 Punkt
38a-38d Abzweigung
40 Punkt
42 Drucksensor
48a-48d Druckluftleitung

Claims

Patentansprüche
1. Niveauregelanlage für Kraftfahrzeuge die die folgenden Bestandteile enthält: eine Druckquelle (8), einen Druckmittelbehälter (6a, 6b, 6c, 6d, 12), mindestens ein Ventil (Ia, 2a, 3a, 4a, 26a, 26b, 26c, 26d), mindestens eine Verbindungsleitung (1, 2, 3, 4, 34, 48a, 48b, 48c, 48d) von der Druckquelle (8) zum Druckmittelbehälter (6a, 6b, 6c, 6d, 12), welche von dem Ventil (Ia, 2a, 3a, 4a, 26a, 26b, 26c, 26d) in einem ersten Schaltzustand unterbrochen und in einem zweiten Schaltzustand freigeschaltet wird, und einen Drucksensor (42), welcher zwischen der Druckquelle (8) und dem Ventil (Ia,
2a, 3a, 4a, 26a, 26b, 26c, 26d) angeordnet ist, und eine Steuereinheit, welche die Ventile (Ia, 2a, 3a, 4a, 26a, 26b, 26c, 26d) und/oder die Druckquelle (8) anzusteuern vermag und ein Signal vom Drucksensor (42) empfangen und verarbeiten kann, wobei das Ventil (Ia, 2a, 3a, 4a, 26a, 26b, 26c, 26d) zu einem ersten Zeitpunkt (ti) in den zweiten Schaltzustand überführt wird, um die Messung des Drucks in dem Druckmittelbehälter (6a, 6b, 6c, 6d, 12) bei freigeschalteter Verbindungsleitung (1, 2, 3, 4, 34, 48a, 48b, 48c, 48d) zu starten, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (Ia, 2a, 3a, 4a, 26a, 26b, 26c, 26d) zu einem zweiten Zeitpunkt (t2) vor dem Erreichen eines annähernd eingeschwungenen Zustands des Drucksignals in den ersten Schaltzustand überführt wird, um die Messung des Drucks zu stoppen, und wobei in der Steuereinheit auf den Druck (pstat,ber) in dem Druckmittelbehälter (6a, 6b, 6c, 6d, 12) anhand des Signalverlaufs des Drucks zwischen dem ersten
Zeitpunkt (ti) und dem zweiten Zeitpunkt (t2) geschlossen wird.
2. Niveauregelanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Messzeit vom ersten Zeitpunkt (ti) bis zum zweiten Zeitpunkt (t2) empirisch oder durch Simulation ermittelt wird.
3. Niveauregelanlage nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Messzeit zur Ermittlung des Drucks in dem Druckmittelbehälter (6a, 6b, 6c, 6d, 12) vom ersten Zeitpunkt (ti) bis zum zweiten Zeitpunkt (t2) im Bereich von 10% bis 60% der Messzeit vom ersten Zeitpunkt (ti) bis zum Erreichen eines annähernd eingeschwungenen Zustands des Drucksignals (pstat) liegt.
4. Niveauregelanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Messzeit zu Ermittlung des Drucks in dem Druckmittelbehälter (6a, 6b, 6c, 6d, 12) vom ersten Zeitpunkt (ti) bis zum zweiten Zeitpunkt (t2) im Bereich von 15% bis 25% der Messzeit vom ersten Zeitpunkt (ti) bis zum Erreichen eines annähernd eingeschwungenen Zustands (tstat) des Drucksignals liegt.
5. Niveauregelanlage nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck in dem Druckmittelbehälter (6a, 6b, 6c, 6d, 12) durch Multiplikation des zum zweiten Zeitpunkt (t2) ermittelten Druckwertes (p2) mit einer Konstanten berechnet wird.
6. Niveauregelanlage nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck in dem Druckmittelbehälter (6a, 6b, 6c, 6d, 12) anhand der Steigung des Signalverlaufs (Tangente Ti) zu Beginn der Druckmessung (ti) ermittelt wird.
7. Niveauregelanlage nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zu einem dritten Zeitpunkt (t3), welcher zwischen dem ersten Zeitpunkt (ti) und dem zweiten Zeitpunkt (t2) liegt, der Druck (p3) ermittelt wird und mit dem Startdruck (pθ zum ersten Zeitpunkt (ti) verglichen wird, wobei die Messzeit (τ) zwischen dem ersten Zeitpunkt (ti) und dem zweiten Zeitpunkt (t2) verlängert wird, wenn die Differenz des Drucks (p3) zum dritten Zeitpunkt (t3) und dem Startdruck
(pi) zum ersten Zeitpunkt (ti) einen Schwellwert unterschreitet.
8. Niveauregelanlage nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweiter, statischer Wert des Druckes (pstat,mess) in dem Druckmittelbehälter (6a, 6b, 6c, 6d, 12) zu einem vierten Zeitpunkt (tstat), welcher bei dem Erreichen eines annähernd eingeschwungenen Zustands des Drucksignals (pstat) vorliegt, ermittelt wird und der erste Wert des Druckes (pstat, ber) in dem Druckmittelbehälter (6a, 6b, 6c, 6d, 12) an den zweiten, statischen Wert des Druckes (pstat,mess) in dem Druckmittelbehälter (6a, 6b, 6c, 6d, 12) angepasst wird.
9. Niveauregelanlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite, statische Wert des Druckes (pstat,mess) im Stillstand des Fahrzeuges ermittelt wird.
10. Niveauregelanlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite, statische Wert des Druckes (pstat,mess) während oder nach einem Niveauwechsel des Fahrzeuges gemessen wird.
11. Niveauregelanlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Wert des Druckes (pstat,ber) und der zweite, statische Wert des Druckes
(Pstat.mess) in der Steuereinheit gespeichert werden.
12. Verfahren zur Messung des Drucks in einer Niveauregelanlage für Kraftfahrzeuge nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Messung des Drucks in dem Druckmittelbehälter (6a, 6b, 6c, 6d, 12) zu einem ersten Zeitpunkt (ti) bei freigeschalteter Verbindungsleitung (1, 2, 3, 4, 34, 48a,
48b, 48c, 48d) gestartet wird und zu einem zweiten Zeitpunkt (t2) vor dem Erreichen eines annähernd eingeschwungenen Zustands des Drucksignals gestoppt wird, indem die Verbindungsleitung (1, 2, 3, 4, 34, 48a, 48b, 48c, 48d) unterbrochen wird, und auf den Druck (pstat,ber) in dem Druckmittelbehälter (6a, 6b, 6c, 6d, 12) anhand des Signalverlaufs zwischen dem ersten Zeitpunkt (ti) und dem zweiten Zeitpunkt (t2) geschlossen wird.
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