WO2009132895A1 - Verfahren zum steuern oder regeln einer niveauregelanlage - Google Patents

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WO2009132895A1
WO2009132895A1 PCT/EP2009/053282 EP2009053282W WO2009132895A1 WO 2009132895 A1 WO2009132895 A1 WO 2009132895A1 EP 2009053282 W EP2009053282 W EP 2009053282W WO 2009132895 A1 WO2009132895 A1 WO 2009132895A1
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air
pressure
compressed air
line
air spring
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PCT/EP2009/053282
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English (en)
French (fr)
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Thomas Matthies
Harald Schaumburg
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Continental Aktiengesellschaft
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    • B60G17/00—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load
    • B60G17/02—Spring characteristics, e.g. mechanical springs and mechanical adjusting means
    • B60G17/04—Spring characteristics, e.g. mechanical springs and mechanical adjusting means fluid spring characteristics
    • B60G17/052—Pneumatic spring characteristics
    • B60G17/0523—Regulating distributors or valves for pneumatic springs
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
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    • B60G2400/512—Pressure in suspension unit in spring
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    • B60G2500/20—Spring action or springs
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    • B60G2500/2012—Open systems
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2600/00—Indexing codes relating to particular elements, systems or processes used on suspension systems or suspension control systems
    • B60G2600/66—Humidifying or drying means

Definitions

  • the invention relates to a method for controlling or regulating a level control system for a motor vehicle, comprising the following components: a compressed air source, at least one air spring, a switchable directional valve, which is associated with the air spring, a master line which connects the compressed air source with the switchable directional control valve, wherein the switchable directional control valve in its basic state blocks the trunk line and in its switching state, the main line turns on to engage the air spring.
  • Modern motor vehicles are often equipped with a level control system, since it is possible with a level control system to keep the level of the motor vehicle constant regardless of its loading condition.
  • the air springs of the level control system using the compressed air source are filled with compressed air until the vehicle body is back to the predetermined level.
  • compressed air escapes from the air springs in the level control system, which may have a sagging of the vehicle body result.
  • the sagging can be particularly strong when there is an air dryer between the air springs and the compressed air source, as this can absorb a particularly large volume of air.
  • the invention has for its object to provide a method for controlling or regulating a level control system, with a sagging of the vehicle body during a filling of an air spring of the level control system can be easily avoided.
  • the object is achieved in that before filling an air spring, the main line is filled with compressed air until the air pressure in the main line is at least as large as a predetermined threshold, and that the switchable directional control valve for filling the Only then air spring is transferred into its switching state.
  • a compressed air source for filling the air spring either a compressor or a compressed air reservoir can be used.
  • the threshold value is set so that when the main line is switched through after it has been filled with compressed air, little or no compressed air escapes from the air spring and the vehicle body of the vehicle in which the level control system is installed does not drop or only slightly drops.
  • the advantage achieved by the invention is to be seen in particular in the fact that during an inflation process of an air spring an initial emptying of the air spring and thus a sagging of the vehicle body in the region of the air spring is largely prevented. Sagging is completely prevented if the threshold is chosen so that it is greater than the present in the air spring to be filled air pressure.
  • Another advantage of the invention is to be seen in the fact that the duration of a compressor shortens during a filling process of the air spring, since no air escaped from the air spring from the compressor must be pumped back and thus the temperature rise in the compressor can be reduced.
  • Another advantage of the invention is the fact that in the level control system to a check valve, which between the Air springs and the air dryer or between the air springs and the compressed air source is disposed, can be omitted.
  • the level control system on a pressure sensor with the prior to the infestation of an air spring, the pressure in the
  • the pressure in the trunk line is measured continuously and the switchable directional control valve is transferred to the switching state when the pressure in the parent line is at least as large as the threshold.
  • the switchable directional control valve is switched to the switching state when the pressure in the parent line is the same as the threshold value.
  • the pressure in the main line is measured once and the difference between the threshold value and the measured air pressure in the main line determines a period of time over which the main line must be filled with compressed air so that the air pressure there is at least equal to the threshold value, and that
  • the main line is filled with compressed air for the specified period of time.
  • the main line is filled with compressed air for the specified period of time.
  • pressure difference can be determined simply and accurately.
  • Another advantage of the invention lies in the fact that the time required for filling the main line, can be determined exactly from the mentioned pressure difference. Thus, the actual filling of the air spring is not delayed longer than necessary.
  • an air pressure is set as the threshold, which is present in the air spring at a certain load and in a certain level of the vehicle body.
  • a certain load for example, an average load of the motor vehicle in which the level control system is installed can be selected (such an average load to which the systems in a motor vehicle are to be designed is specified by the motor vehicle manufacturers).
  • Level can be selected, for example, a level that is between the normal level of the vehicle body and the maximum level of the vehicle body.
  • the threshold value of the maximum air pressure in the air spring is set as the threshold value of the maximum air pressure in the air spring.
  • the maximum air pressure in the air spring is present when the vehicle in which the level control system is installed is loaded to the maximum permissible weight and the vehicle body is at the maximum level.
  • the advantage of this development is the fact that the threshold value can already be established during the production of the vehicle in which the level control system is installed.
  • Another advantage of the development is the fact that the actual air pressure in an air spring of the level control system is in most cases below the threshold, and the vehicle body therefore does not drop when filling the air springs in any case.
  • the air pressure in the air spring is determined and the thus determined air pressure is set as a threshold.
  • the air pressure in the air spring can be determined indirectly in a simple manner, without having to open the switchable directional control valve, which is assigned to the air spring. For example, it is known to determine the air pressure in an air spring from the current level of the vehicle, the load state of the vehicle and the pressure-effective cross-sectional area of the air spring.
  • the advantage of the development is the fact that the pressure in the air spring is determined exactly before the filling and thus in the master line of the same air pressure or a greater air pressure can be set as in the air spring. A drop in the vehicle body is therefore safely prevented.
  • FIG. 1 is a schematic illustration of a level control system
  • FIG. 2 is a schematic illustration of a level control system.
  • FIG. 1 shows a level control system for a motor vehicle in a schematic representation, with only the necessary components for the following explanations of the level control system are shown.
  • the level control system has a compressed air source in the form of a compressor 2, an air dryer 4 and switchable directional control valves 6a, 6b.
  • the level control system has a trunk line 8, in which the air dryer 4 is located, and which is connected on the one hand to the output of the compressor 2 and on the other hand to the switchable directional control valves 6a and 6b.
  • the level control system air springs 10a, 10b, which are connected via compressed air lines 12a, 12b with the switchable directional control valves 6a, 6b.
  • the level control system includes a pressure sensor 20 and a control unit 22, with which the switchable directional valves 6a, 6b, 18 and the motor 24 of the compressor 2 can be controlled.
  • the switchable directional control valves 6a, 6b and 18 initially assume the basic state shown in FIG. First, with the aid of the pressure sensor 20, the air pressure in the trunk line 8 is measured and the result of the measurement is forwarded to the control unit 22. During the measurement, the switchable directional control valves 6a, 6b and 18 are in the state shown in FIG. After measuring the air pressure in the main line 8 is controlled by the control unit 22, the motor 24 of the compressor 2, so that it starts to run. The trunk line 8 is then filled with compressed air.
  • the filling of the trunk line 8 with compressed air takes place until the air pressure in the trunk line 8 at least as large as a predetermined threshold, which is stored in the control unit 22.
  • the switchable directional control valves 6a, 6b and 18 are also in the state shown in FIG.
  • the control unit 22 controls the switchable directional control valve 6a when the control unit determines that the air pressure in the trunk line 8 is at least equal to the predetermined threshold value.
  • the switchable directional control valve 6a then changes from the basic state shown in FIG. 1 into its switching state, so that the main line 8 is then connected to the compressed air line 12a. With the aid of the compressor 2, compressed air is then transferred into the air spring 10a until the vehicle body (not shown) reaches the desired level. As soon as this is the case, the motor 24 and the switchable directional control valve 6a are no longer controlled by the control unit 20. As a result, the compressor stops 2 to promote compressed air and the switchable directional control valve goes from its switching state again in the ground state shown in the figure 1. The trunk line 8 and the compressed air line 12a are then separated again.
  • the period over which the trunk line 8 must be filled with compressed air, so that at least the predetermined threshold value is reached, can be set differently.
  • a first possibility is that the pressure in the main line 8 is continuously measured with the aid of the pressure sensor 20 and the result of the pressure measurement is transmitted continuously to the control unit 22.
  • the control unit 22 then constantly compares the air pressure 8 measured in the main line with the predetermined threshold value stored in the control unit 22. As soon as the air pressure measured in the main line 8 is equal to or greater than the predetermined threshold value, the switchable directional control valve 6a is actuated by the control unit 22 and the air spring 10a is filled as explained above.
  • Another possibility is to measure the air pressure in the trunk line 8 at the beginning of a Befullvorganges the air spring 10a by means of the pressure sensor 20 a single time. The result of the measurement is then transmitted to the control unit 22 and in the control unit 22, the difference between the predetermined threshold value and the measured air pressure in the trunk line 8 is calculated. From the pressure difference, a time period is determined in the control unit 22, via which the trunk line must be filled with at least compressed air, so that the air pressure there is at least as large as the predetermined threshold. The time span can be determined, for example, with the aid of a characteristic field stored in the control unit 22, in which a time period is stored for each possible pressure difference between the predetermined threshold value and the air pressure measured in the main line 8.
  • the switchable directional control valve 6a assumes the basic state shown in FIG. After the expiration of the time interval, the switchable directional control valve 6a is actuated by the control unit 22, so that this changes from the basic state into the switching state.
  • the air spring 10a is then filled by means of the compressor 2 as explained above.
  • both air springs 10a and 10b are to be filled at the same time, the procedure is basically the same as explained above. The only difference can then be seen in the fact that both the switchable directional control valve 6a and the switchable directional control valve 6b are actuated by the control unit 22 for engaging the air springs 10a and 10b, so that both switchable directional control valves 6a, 6b are of the type shown in FIG Change the basic state to its switching state.
  • the two air springs 10a and 10b are then filled in a manner known per se until the vehicle body (not shown) has the desired level.
  • FIG. 2 shows a level control system in a schematic representation, which is largely the same structure as the level control system shown in Figure 1. A difference can only be seen in the fact that the level control system shown in FIG. 2 contains no pressure sensor.
  • the following is explained with reference to the air spring 10a, as the air springs of the level control system are filled with compressed air.
  • the switchable directional control valves 6a, 6b and 18 first, the ground state shown in Figure 2 a.
  • the trunk line 8 is vented to the atmosphere.
  • the switchable directional control valve 18 is actuated by the control unit 22 so that it changes from the basic state shown in FIG. 2 into its switching state.
  • the trunk line 8 is then connected via the compressed air line 16 with the atmosphere 14 and is vented into this. After venting, the atmospheric air pressure is present in the main line 8 and the switchable directional control valve 18 is no longer actuated by the control unit 22, so that it returns to the ground state shown in FIG. Thereafter, a differential pressure is determined in the control unit 22 from the threshold value present there and the atmospheric air pressure. Based on the differential pressure, a period of time is determined in the control unit 22, via which the trunk line must be filled with compressed air, so that the air pressure in the trunk line 8 is at least as large as the predetermined threshold. This can be done, for example, with the aid of a characteristic field stored in the control unit, as has already been explained in connection with FIG.
  • the control unit 22 After determining the period of time, the control unit 22 drives the motor 24 so that the compressor 2 delivers compressed air into the main line 8. After expiry of the time interval, the switchable directional control valve 6a is actuated by the control unit 22, so that it changes over from the basic state shown in FIG. 2 into the switching state. The air spring 10a is then filled as has already been explained in connection with FIG.
  • the threshold value can be set and stored differently in the control unit 22 of the level control system both in the embodiment according to FIG. 1 and in the embodiment according to FIG.
  • a first possibility is to specify and set the threshold value in the control unit 22 such that the vehicle body structure of the motor vehicle does not decrease or only slightly decreases in most cases when a switchable directional control valve 6a, 6b moves from the basic state shown in FIGS its switching state is transferred.
  • a threshold value already during the production of the vehicle in which the level control system is installed An air pressure that is present in the air springs 10a, 10b at an average load and an average level.
  • an average load for example, loading with 2 people and luggage and a full tank vehicle can be assumed.
  • As an average level for example, a level can be assumed that is between a predetermined normal level of the vehicle and the maximum level to which the vehicle body can be lifted by means of the air springs maximum.
  • a further possibility for determining the threshold value is that the maximum air pressure, which can be present in the air springs 10a, 10b as maximum, is defined as the threshold value in the control unit 22. This maximum air pressure is present when the vehicle body of the motor vehicle is at the maximum level possible at the maximum permissible load of the motor vehicle.
  • a further possibility for determining the threshold value consists finally in that the current air pressure in the air spring 10a or 10b is determined before filling the corresponding air spring and the air pressure determined in this way is specified in the control unit 22 as a threshold value for the impending filling process.
  • the determination of the air pressure can take place in a manner known per se indirectly on the basis of the load state, the vehicle level and the pressure-effective area of the air spring 10a, 10b in the control unit 22.
  • the largest current of all present in the air springs is taken into account for the current filling operation as a threshold value in the control unit 22.

Landscapes

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

Abstract

Verfahren zum Steuern oder Regeln einer Niveauregelanlage für ein Kraftfahrzeug, die folgende Bestandteile enthält: - eine Druckluftquelle (2), - mindestens eine Luftfeder (10a, 10b), - ein schaltbares Wegeventil, das der Luftfeder zugeordnet ist - eine Stammleitung (8), die die Druckluftquelle mit dem schaltbaren Wegeventil verbindet, wobei das schaltbare Wegeventil in seinem Grundzustand die Stammleitung sperrt und in seinem Schaltzustand die Stammleitung zum Befüllen der Luftfeder durchschaltet, wobei vor dem Befüllen der Luftfeder die Stammleitung solange mit Druckluft befüllt wird, bis der Luftdruck in der Stammleitung mindestens genauso groß ist wie ein vorgegebener Schwellenwert, und dass das schaltbare Wegeventil zum Befüllen der Luftfeder erst danach in seinen Schaltzustand überführt wird.

Description

Continental Aktiengesellschaft
Beschreibung
Verfahren zum Steuern oder Regeln einer Niveauregelanlage
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern oder Regeln einer Niveauregelanlage für ein Kraftfahrzeug, die folgende Bestandteile enthält: - eine Druckluftquelle, mindestens eine Luftfeder, ein schaltbares Wegeventil, das der Luftfeder zugeordnet ist, eine Stammleitung, die die Druckluftquelle mit dem schaltbaren Wegeventil verbindet, wobei das schaltbare Wegeventil in seinem Grundzustand die Stammleitung sperrt und in seinem Schaltzustand die Stammleitung zum Befallen der Luftfeder durchschaltet.
Moderne Kraftfahrzeuge werden häufig mit einer Niveauregelanlage ausgestattet, da es mit einer Niveauregelanlage möglich ist, das Niveau des Kraftfahrzeuges unabhängig von dessen Beladungszustand konstant zu halten. Für den Fall, dass der Fahrzeugaufbau des Kraftfahrzeuges unter ein vorgegebenes Niveau absinkt, werden die Luftfedern der Niveauregelanlage mit Hilfe der Druckluftquelle solange mit Druckluft befüllt, bis sich der Fahrzeugaufbau wieder auf dem vorgegebenen Niveau befindet. Zu Beginn eines solchen Regelvorganges kann es zunächst dazu kommen, dass Druckluft aus den Luftfedern in die Niveauregelanlage entweicht, was ein Absacken des Fahrzeugaufbaus zur Folge haben kann. Das Absacken kann besonders stark sein, wenn sich zwischen den Luftfedern und der Druckluftquelle ein Lufttrockner befindet, da dieser ein besonders großes Luftvolumen aufnehmen kann. Es ist aus dem Stand der Technik bekannt, zwischen den Luftfedern und dem Lufttrockner bzw. der Druckluftquelle ein Rückschlagventil anzuordnen, das in Richtung der Luftfedern öffnet. Das Rückschlagventil vermeidet bei einem Befüllvorgang der Luftfedern, dass Druckluft aus den Luftfedern in den Lufttrockner bzw. in die Druckluftquelle entweicht. Einem Absacken des Fahrzeugaufbaus ist damit vorgebeugt. Es ist jedoch festzustellen, dass das Rückschlagventil wie ein Widerstand wirkt, der die Luftförderung von der Druckluftquelle zu den Luftfedern behindert und das Anheben des Fahrzeugaufbaus während eines Befüllvorganges verzögert.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Steuern oder Regeln einer Niveauregelanlage zu schaffen, mit dem ein Absacken des Fahrzeugaufbaus bei einem Befüllvorgang einer Luftfeder der Niveauregelanlage einfach vermieden werden kann.
Gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass vor dem Befüllen einer Luftfeder die Stammleitung solange mit Druckluft befüllt wird, bis der Luftdruck in der Stammleitung mindestens genauso groß ist wie ein vorgegebener Schwellenwert, und dass das schaltbare Wegeventil zum Befüllen der Luftfeder erst danach in seinen Schaltzustand überführt wird.
Als Druckluftquelle zum Befüllen der Luftfeder kann entweder ein Kompressor oder ein Druckluftspeicher verwendet werden. Der Schwellenwert wird so festgelegt, dass bei einem Durchschalten der Stammleitung nach dem Befüllen dieser mit Druckluft keine oder nur wenig Druckluft aus der Luftfeder entweicht und der Fahrzeugaufbau des Fahrzeuges, in das die Niveauregelanlage eingebaut ist, nicht oder nur geringfügig absinkt.
Der mit der Erfindung erzielte Vorteil ist insbesondere darin zu sehen, dass bei einem Befüllvorgang einer Luftfeder einer anfänglichen Entleerung der Luftfeder und damit einem Absacken des Fahrzeugaufbaus im Bereich der Luftfeder weitgehend vorgebeugt ist. Ein Absacken wird komplett unterbunden, wenn der Schwellenwert so gewählt wird, dass er größer ist als der in der zu befüllenden Luftfeder vorliegende Luftdruck. Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, dass sich die Laufzeit eines Kompressors bei einem Befüllvorgang der Luftfeder verkürzt, da von dem Kompressor keine aus der Luftfeder entwichene Luft zurückgepumpt werden muss und somit der Temperaturanstieg in dem Kompressor reduziert werden kann. Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, dass in der Niveauregelanlage auf ein Rückschlagventil, das zwischen den Luftfedern und dem Lufttrockner bzw. zwischen den Luftfedern und der Druckluftquelle angeordnet ist, verzichtet werden kann.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 2 weist die Niveauregelanlage einen Drucksensor auf, mit dem vor dem Befallen einer Luftfeder der Druck in der
Stammleitung gemessen wird. Der Vorteil dieser Weiterbildung ist darin zu sehen, dass die Druckdifferenz zwischen dem Schwellenwert und dem Druck in der Stammleitung genau bestimmt werden kann. Mit Hilfe der Druckdifferenz kann dann bestimmt werden, wie stark der Luftdruck in der Stammleitung erhöht werden muss.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 3 wird der Druck in der Stammleitung kontinuierlich gemessen und wird das schaltbare Wegeventil in den Schaltzustand überführt, wenn der Druck in der Stammleitung mindestens genauso groß ist wie der Schwellenwert. Vorzugsweise wird das schaltbare Wegeventil in den Schaltzustand überführt, wenn der Druck in der Stammleitung genauso groß ist wie der Schwellenwert. Der Vorteil dieser Weiterbildung ist darin zu sehen, dass durch die kontinuierliche Messung des Druckes in der Stammleitung der dort vorliegende Luftdruck exakt bestimmt werden kann und somit vor dem Befüllen der Luftfeder nur eine minimale Befüllung der Stammleitung mit Druckluft notwendig ist. Das Befüllen der Luftfeder wird somit nur minimal verzögert.
Eine Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 4 ist dadurch gekennzeichnet, dass
- der Druck in der Stammleitung einmal gemessen wird und aus der Differenz zwischen dem Schwellenwert und dem gemessenen Luftdruck in der Stammleitung eine Zeitspanne bestimmt wird, über die die Stammleitung mit Druckluft befüllt werden muss, damit der Luftdruck dort mindestens genauso groß ist wie der Schwellenwert, und dass
- die Stammleitung über die bestimmte Zeitspanne mit Druckluft befüllt wird.
Der Vorteil dieser Weiterbildung wird verständlich, wenn man Folgendes berücksichtigt: Es ist möglich, eine Druckluftquelle zu verwenden, mit der besondere hohe Drücke aufgebaut werden können, z. B. einen Druckluftspeicher. In der Stammleitung liegt zwischen der Druckluftquelle und dem schaltbaren Wegeventil ein Druckabfall vor, wenn die Stammleitung von der Druckluftquelle in Richtung des schaltbaren Wegeventils von Druckluft durchströmt wird. Dieses Druckgefälle ist umso größer, je größer der von der Druckluftquelle erzeugte Druck ist. Bei einem großen Luftstrom in der Stammleitung kann dort also mit Hilfe eines Drucksensors nicht der exakte Luftdruck gemessen werden. Der mit der Weiterbildung erzielte Vorteil ist also darin zu sehen, dass vor einem Befüllvorgang in der Stammleitung ausschließlich der statische Luftdruck (d. h. in der Stammleitung liegt keine Luftströmung vor) gemessen zu werden braucht. Dies ist auch dann exakt möglich, wenn eine Druckluftquelle verwendet wird, die einen hohen Luftdruck erzeugt.
Eine Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 5 ist dadurch gekennzeichnet, dass
- vor dem Befüllen der Luftfeder die Stammleitung in die Atmosphäre entlüftet wird,
- aus der Differenz zwischen dem Schwellenwert und dem Atmosphärenluftdruck eine Zeitspanne bestimmt wird, über die die Stammleitung mit Druckluft befüllt werden muss, damit der Luftdruck dort mindestens genauso groß ist wie der vorgegebene Schwellenwert, und dass
- die Stammleitung über die bestimmte Zeitspanne mit Druckluft befüllt wird. Der Vorteil dieser Weiterbildung ist darin zu sehen, dass für die Bestimmung des Luftdruckes in der Stammleitung kein Drucksensor benötigt wird und die erwähnte
Druckdifferenz dennoch einfach und exakt bestimmt werden kann. Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, dass die Zeitspanne, die zum Befüllen der Stammleitung notwendig ist, aus der erwähnten Druckdifferenz exakt bestimmt werden kann. Somit wird der eigentliche Befüllvorgang der Luftfeder nicht länger als notwendig verzögert.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 6 wird als Schwellenwert ein Luftdruck festgelegt, der in der Luftfeder bei einer bestimmten Beladung und in einem bestimmten Niveau des Fahrzeugaufbaus vorliegt. Als bestimmte Beladung kann z.B. eine durchschnittliche Beladung des Kraftfahrzeuges, in das die Niveauregelanlage eingebaut ist, gewählt werden (eine solche durchschnittliche Beladung, auf die die Systeme in einem Kraftfahrzeug auszulegen sind, wird von den Kraftfahrzeugherstellern vorgegeben). Als Niveau kann z.B. ein Niveau gewählt werden, das zwischen dem Normalniveau des Fahrzeugaufbaus und dem Maximalniveau des Fahrzeugaufbaus liegt. Der Vorteil dieser Weiterbildung ist darin zu sehen, dass der Schwellenwert bereits bei der Herstellung des Fahrzeuges, in das die Niveauregelanlage eingebaut wird, festgelegt werden kann.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 7 wird als Schwellenwert der Maximalluftdruck in der Luftfeder vorgegeben wird. Der Maximalluftdruck in der Luftfeder liegt dann vor, wenn das Fahrzeug, in das die Niveauregelanlage eingebaut ist, bis zum zulässigen Gesamtgewicht beladen ist und sich der Fahrzeugaufbau im Maximalniveau befindet. Der Vorteil dieser Weiterbildung ist darin zu sehen, dass der Schwellenwert bereits bei der Herstellung des Fahrzeuges, in das die Niveauregelanlage eingebaut wird, festgelegt werden kann. Ein weiterer Vorteil der Weiterbildung ist darin zu sehen, dass der tatsächliche Luftdruck in einer Luftfeder der Niveauregelanlage in den meisten Fällen unter dem Schwellenwert liegt, und der Fahrzeugaufbau daher bei einer Befüllung der Luftfedern in keinem Fall absinkt.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 8 wird der Luftdruck in der Luftfeder bestimmt und der so bestimmte Luftdruck wird als Schwellenwert festgelegt. Der Luftdruck in der Luftfeder kann auf einfache Art und Weise indirekt bestimmt werden, ohne das schaltbare Wegeventil, das der Luftfeder zugeordnet ist, öffnen zu müssen. So ist es beispielsweise bekannt, den Luftdruck in einer Luftfeder aus dem aktuellen Niveau des Fahrzeugs, dem Beladungszustand des Fahrzeuges und der druckwirksamen Querschnittsfläche der Luftfeder zu bestimmen. Der Vorteil der Weiterbildung ist darin zu sehen, dass der Druck in der Luftfeder vor dem Befüllvorgang exakt bestimmt wird und somit in der Stammleitung der gleiche Luftdruck oder ein größerer Luftdruck als in der Luftfeder eingestellt werden kann. Einem Absinken des Fahrzeugaufbaus ist daher sicher vorgebeugt. Gleichzeitig ist sichergestellt, dass die Befüllung der Stammleitung nicht mehr Zeit in Anspruch nimmt, als notwendig und der eigentliche Befüllvorgang somit minimal verzögert wird. Ein Ausführungsbeispiel und weitere Vorteile der Erfindung werden im Zusammenhang mit den nachstehenden Figuren erläutert, darin zeigt: Fig. 1 eine Niveauregelanlage in schematischer Darstellung Fig. 2 eine Niveauregelanlage in schematischer Darstellung.
Figur 1 zeigt eine Niveauregelanlage für ein Kraftfahrzeug in schematischer Darstellung, wobei ausschließlich die für die nachfolgenden Erläuterungen notwendigen Bestandteile der Niveauregelanlage gezeigt sind. Die Niveauregelanlage weist eine Druckluftquelle in Form eines Kompressors 2, einen Lufttrockner 4 und schaltbare Wegeventile 6a, 6b auf. Ferner weist die Niveauregelanlage eine Stammleitung 8 auf, in der der Lufttrockner 4 liegt, und die einerseits an dem Ausgang des Kompressors 2 und andererseits an den schaltbaren Wegeventilen 6a und 6b angeschlossen ist. Zusätzlich weist die Niveauregelanlage Luftfedern 10a, 10b auf, die über Druckluftleitungen 12a, 12b mit den schaltbaren Wegeventilen 6a, 6b in Verbindung stehen. Mit Hilfe des Kompressors 2 kann aus der Atmosphäre 14 über den Lufttrockner 4 Druckluft in die Luftfedern 10a, 10b überführt werden, um die Luftfedern 10a, 10b zu befüllen und den (nicht gezeigten) Fahrzeugaufbau des Kraftfahrzeuges anzuheben. In diesem Fall sind die schaltbaren Wegeventile 6a, 6b durchgeschaltet. Aus den Luftfedern 10a, 10b kann ebenfalls in an sich bekannter Art und Weise Druckluft über den Lufttrockner 4 und die Druckluftleitung 16, die dann mit Hilfe des schaltbaren Wegeventils 18 durchgeschaltet ist, in die Atmosphäre 14 abgelassen werden. Neben den bisher genannten Bestandteilen enthält die Niveauregelanlage einen Drucksensor 20 und eine Steuereinheit 22, mit der die schaltbaren Wegeventile 6a, 6b, 18 und der Motor 24 des Kompressors 2 angesteuert werden kann.
Im Folgenden wird anhand der Figur 1 erläutert, wie in der Niveauregelanlage vor dem Befüllen einer Luftfeder, z.B. der Luftfeder 10a, verfahren wird. Hierbei nehmen die schaltbaren Wegeventile 6a, 6b und 18 zunächst den in der Fig.l gezeigten Grundzustand ein. Zunächst wird mit Hilfe des Drucksensors 20 der Luftdruck in der Stammleitung 8 gemessen und das Ergebnis der Messung wird an die Steuereinheit 22 weitergegeben. Während der Messung befinden sich die schaltbaren Wegeventile 6a, 6b und 18 in dem in der Figur 1 gezeigten Zustand. Nach der Messung des Luftdruckes in der Stammleitung 8 wird von der Steuereinheit 22 der Motor 24 des Kompressors 2 angesteuert, so dass dieser beginnt zu laufen. Die Stammleitung 8 wird dann mit Druckluft befüllt. Die Befüllung der Stammleitung 8 mit Druckluft erfolgt solange, bis der Luftdruck in der Stammleitung 8 mindestens genauso groß wie ein vorgegebener Schwellenwert, der in der Steuereinheit 22 hinterlegt ist. Während der Befüllung der Stammleitung befinden sich die schaltbaren Wegeventile 6a, 6b und 18 ebenfalls in dem in der Figur 1 gezeigten Zustand.
Die Steuereinheit 22 steuert das schaltbare Wegeventil 6a an, wenn die Steuereinheit feststellt, dass der Luftdruck in der Stammleitung 8 mindestens genauso groß ist wie der vorgegebene Schwellenwert. Das schaltbare Wegeventil 6a geht dann von dem in der Figur 1 gezeigten Grundzustand in seinen Schaltzustand über, so dass dann die Stammleitung 8 mit der Druckluftleitung 12a verbunden ist. Mit Hilfe des Kompressors 2 wird dann solange Druckluft in die Luftfeder 10a überführt, bis der (nicht gezeigte) Fahrzeugaufbau das gewünschte Niveau erreicht. Sobald dies der Fall ist, wird der Motor 24 und das schaltbare Wegeventil 6a nicht mehr von der Steuereinheit 20 angesteuert. Infolgedessen hört der Kompressor 2 auf, Druckluft zu fördern und das schaltbare Wegeventil geht von seinem Schaltzustand wieder in den in der Figur 1 gezeigten Grundzustand über. Die Stammleitung 8 und die Druckluftleitung 12a sind dann wieder voneinander getrennt.
Die Zeitspanne, über die die Stammleitung 8 mit Druckluft gefüllt werden muss, damit mindestens der vorgegebene Schwellenwert erreicht wird, kann unterschiedlich festgelegt werden. Eine erste Möglichkeit besteht darin, dass der Druck in der Stammleitung 8 mit Hilfe des Drucksensors 20 kontinuierlich gemessen und das Ergebnis der Druckmessung kontinuierlich an die Steuereinheit 22 weitergegeben wird. Die Steuereinheit 22 vergleicht dann den in der Stammleitung gemessenen Luftdruck 8 ständig mit dem in der Steuereinheit 22 gespeicherten vorgegebenen Schwellenwert. Sobald der in der Stammleitung 8 gemessene Luftdruck genauso groß oder größer als der vorgegebene Schwellenwert ist, wird von der Steuereinheit 22 das schaltbare Wegeventil 6a angesteuert und die Luftfeder 10a wie oben erläutert befüllt. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, den Luftdruck in der Stammleitung 8 zu Beginn eines Befullvorganges der Luftfeder 10a mit Hilfe des Drucksensors 20 ein einziges Mal zu messen. Das Ergebnis der Messung wird dann an die Steuereinheit 22 übermittelt und in der Steuereinheit 22 wird die Differenz zwischen dem vorgegebenen Schwellenwert und dem gemessenen Luftdruck in der Stammleitung 8 berechnet. Aus der Druckdifferenz wird in der Steuereinheit 22 eine Zeitspanne bestimmt, über die die Stammleitung mindestens mit Druckluft befüllt werden muss, damit der Luftdruck dort mindestens genauso groß ist wie der vorgegebene Schwellenwert. Die Zeitspanne kann beispielsweise mit Hilfe eines in der Steuereinheit 22 hinterlegten Kennfeldes bestimmt werden, in dem für jede mögliche Druckdifferenz zwischen dem vorgegebenen Schwellenwert und dem in der Stammleitung 8 gemessenen Luftdruck eine Zeitspanne hinterlegt ist. Nach der Bestimmung der Zeitspanne wird die Stammleitung 8 über die bestimmte Zeitspanne mit Druckluft befüllt. Hierbei nimmt das schaltbare Wegeventil 6a den in der Figur 1 gezeigten Grundzustand ein. Nach Ablauf der Zeitspanne wird von der Steuereinheit 22 das schaltbare Wegeventil 6a angesteuert, so dass dies von dem Grundzustand in den Schaltzustand übergeht. Die Luftfeder 10a wird dann mit Hilfe des Kompressors 2 wie oben erläutert befüllt.
Wenn beide Luftfeder 10a und 10b gleichzeitig befüllt werden sollen, wird grundsätzlich genauso verfahren, wie oben erläutert. Der einzige Unterschied ist dann darin zu sehen, dass zum Befallen der Luftfedern 10a und 10b sowohl das schaltbare Wegeventil 6a als auch das schaltbare Wegeventil 6b von der Steuereinheit 22 angesteuert wird, so dass beide schaltbaren Wegeventile 6a, 6b von dem in der Figur 1 gezeigten Grundzustand in ihren Schaltzustand übergehen. Die beiden Luftfeder 10a undlOb werden dann in an sich bekannten Art und Weise solange befüllt, bis der (nicht gezeigte) Fahrzeugaufbau das gewünschte Niveau aufweist.
Figur 2 zeigt eine Niveauregelanlage in schematischer Darstellung, die weitgehend genauso aufgebaut ist, wie die in der Figur 1 gezeigte Niveauregelanlage. Ein Unterschied ist lediglich darin zu sehen, dass die in der Figur 2 gezeigte Niveauregelanlage keinen Drucksensor enthält. Im Folgenden wird anhand der Luftfeder 10a erläutert, wie die Luftfedern der Niveauregelanlage mit Druckluft gefüllt werden. Hierbei nehmen die schaltbaren Wegeventile 6a, 6b und 18 zunächst den in er Fig.2 gezeigten Grundzustand ein. Vor dem Befüllen der Luftfeder 6a wird die Stammleitung 8 in die Atmosphäre entlüftet. Dazu wird von der Steuereinheit 22 das schaltbare Wegeventil 18 angesteuert, so dass dieses von dem in der Figur 2 gezeigten Grundzustand in seinen Schaltzustand übergeht. Die Stammleitung 8 ist dann über die Druckluftleitung 16 mit der Atmosphäre 14 verbunden und wird in diese entlüftet. Nach dem Entlüften liegt in der Stammleitung 8 der Atmosphärenluftdruck vor und das schaltbare Wegeventil 18 wird von der Steuereinheit 22 nicht mehr angesteuert, so dass es wieder in den in der Figur 2 gezeigten Grundzustand übergeht. Danach wird in der Steuereinheit 22 aus dort vorliegenden Schwellenwert und dem Atmosphärenluftdruck ein Differenzdruck bestimmt. Anhand des Differenzdruckes wird in der Steuereinheit 22 eine Zeitspanne bestimmt, über die die Stammleitung mit Druckluft befüllt werden muss, damit der Luftdruck in der Stammleitung 8 mindestens genauso groß ist wie der vorgegebene Schwellenwert. Dies kann beispielsweise mit Hilfe eines in der Steuereinheit hinterlegten Kennfeldes geschehen, wie es bereits im Zusammenhang mit der Figur 1 erläutert worden ist.
Nach Bestimmung der Zeitspanne wird von der Steuereinheit 22 der Motor 24 angesteuert, so dass der Kompressor 2 Druckluft in die Stammleitung 8 fördert. Nach Ablauf der Zeitspanne wird von der Steuereinheit 22 das schaltbare Wegeventil 6a angesteuert, so dass dieses von dem in der Figur 2 gezeigten Grundzustand in den Schaltzustand übergeht. Die Luftfeder 10a wird dann so befüllt, wie es bereits im Zusammenhang mit der Figur 1 erläutert worden ist.
Der Schwellenwert kann in der Steuereinheit 22 der Niveauregelanlage sowohl bei dem Ausführungsbeispiel gemäß der Figur 1 als auch bei dem Ausführungsbeispiel gemäß der Figur 2 unterschiedlich festgelegt und gespeichert werden. Eine erste Möglichkeit besteht darin, den Schwellenwert in der Steuereinheit 22 so vorzugeben und festzulegen, dass der Fahrzeugaufbau des Kraftfahrzeuges in den meisten Fällen nicht oder nur geringfügig absinkt, wenn ein schaltbares Wegeventil 6a, 6b von dem in den Figuren 1 und 2 gezeigten Grundzustand in seinen Schaltzustand überführt wird. Hierbei kann als Schwellenwert bereits bei der Produktion des Fahrzeuges, in das die Niveauregelanlage eingebaut wird, ein Luftdruck festgelegt werden, der in den Luftfedern 10a, 10b bei einer durchschnittlichen Beladung und einem durchschnittlichen Niveau vorliegt. Als durchschnittliche Beladung kann beispielsweise Beladung mit 2 Personen und Gepäck und ein vollgetanktes Fahrzeug angenommen werden. Als durchschnittliches Niveau kann beispielsweise ein Niveau angenommen werden, dass sich zwischen einem vorgegebenen Normalniveau des Fahrzeuges und dem Maximalniveau, auf das der Fahrzeugaufbau mit Hilfe der Luftfedern maximal angehoben werden kann, befindet.
Eine weitere Möglichkeit zur Festlegung des Schwellenwertes besteht darin, dass als Schwellenwert in der Steuereinheit 22 der Maximalluftdruck festgelegt wird, der in den Luftfedern 10a, 10b maximal vorliegen kann. Dieser Maximalluftdruck liegt dann vor, wenn sich der Fahrzeugaufbau des Kraftfahrzeuges bei maximaler zulässiger Beladung des Kraftfahrzeuges im höchstmöglichen Niveau befindet.
Eine weitere Möglichkeit zur Festlegung des Schwellenwertes besteht schließlich darin, dass der aktuelle Luftdruck in der Luftfeder 10a bzw. 10b vor einer Befüllung der entsprechenden Luftfeder bestimmt wird und der so bestimmte Luftdruck als Schwellenwert für den bevorstehenden Befüllvorgang in der Steuereinheit 22 vorgegeben wird. Die Bestimmung des Luftdruckes kann in an sich bekannter Art und Weise indirekt anhand des Beladungszustandes, dem Fahrzeugniveau und der druckwirksamen Fläche der Luftfeder 10a, 10b in der Steuereinheit 22 erfolgen. Für den Fall, das mehrere Luftfedern der Niveauregelanlage gleichzeitig mit Druckluft befüllt werden sollen, wird für den aktuellen Befüllvorgang als Schwellenwert in der Steuereinheit 22 der größte von allen in den Luftfedern aktuell vorliegenden Luftdrücken berücksichtigt. Bezugszeichenliste
(Teil der Beschreibung)
2 Kompressor
4 Lufttrockner
6a, b schaltbares Wegeventil
8 Stammleitung
10a, b Luftfeder
12a, b Druckluftleitung
14 Atmosphäre
16 Druckluftleitung
18 schaltbares Wegeventil
20 Drucksensor
22 Steuereinheit
22 Motor

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Steuern oder Regeln einer Niveauregelanlage für ein Kraftfahrzeug, die folgende Bestandteile enthält:
- eine Druckluftquelle (2),
- mindestens eine Luftfeder (10a, 10b),
- ein schaltbares Wegeventil (6a, 6b), das der Luftfeder (10a, 10b) zugeordnet ist
- eine Stammleitung (8), die die Druckluftquelle (2) mit dem schaltbaren Wegeventil (6a, 6b) verbindet, wobei das schaltbare Wegeventil (6a, 6b) in seinem Grundzustand die Stammleitung (8) sperrt und in seinem Schaltzustand die Stammleitung (8) zum Befüllen der Luftfeder (10a, 10b) durchschaltet, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Befüllen der Luftfeder (10a, 10b) die Stammleitung (8) solange mit Druckluft befüllt wird, bis der Luftdruck in der Stammleitung (8) mindestens genauso groß ist wie ein vorgegebener
Schwellenwert, und dass das schaltbare Wegeventil (6a, 6b) zum Befüllen der Luftfeder (10a, 10b) danach in seinen Schaltzustand überführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Niveauregelanlage einen Drucksensor (20) aufweist, mit dem vor dem Befüllen einer Luftfeder (10a,
10b) der Druck in der Stammleitung (8) gemessen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck in der Stammleitung (8) kontinuierlich gemessen wird und das schaltbare Wegeventil (6a, 6b) in den Schaltzustand überführt wird, wenn der Druck in der Stammleitung (8) mindestens genauso groß ist wie der Schwellenwert.
4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass
- der Druck in der Stammleitung (8) einmal gemessen wird und aus der Differenz zwischen dem Schwellenwert und dem gemessenen Luftdruck in der
Stammleitung (8) eine Zeitspanne bestimmt wird, über die die Stammleitung (8) mit Druckluft befüllt werden muss, damit der Luftdruck dort mindestens genauso groß ist wie der Schwellenwert, und dass
- die Stammleitung (8) über die bestimmte Zeitspanne mit Druckluft befüllt wird.
5. Verfahren nach der Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
- vor dem Befüllen der Luftfeder (10a, 10b) die Stammleitung (8) in die Atmosphäre entlüftet wird,
- aus der Differenz zwischen dem Schwellenwert und dem Atmosphärenluftdruck eine Zeitspanne bestimmt wird, über die die Stammleitung mit Druckluft befüllt werden muss, damit der Luftdruck dort mindestens genauso groß ist wie der vorgegebene Schwellenwert, und dass
- die Stammleitung über die bestimmte Zeitspanne mit Druckluft befüllt wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass als Schwellenwert ein Luftdruck festgelegt wird, der in der Luftfeder (10a, 10b) bei einer bestimmten Beladung und in einem bestimmten Niveau des Fahrzeugaufbaus vorliegt.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass als Schwellenwert der Maximalluftdruck in der Luftfeder (10a, 10b) vorgegeben wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftdruck in der Luftfeder (10a, 10b) bestimmt wird und der so bestimmte Luftdruck als Schwellenwert festgelegt wird.
9. Niveauregelanlage für ein Kraftfahrzeug die folgende Bestandteile enthält:
- eine Druckluftquelle (2),
- mindestens eine Luftfeder (10a, 10b),
- eine Stammleitung (8), die die Druckluftquelle (2) mit dem schaltbaren Wegeventil (6a, 6b) verbindet, wobei das schaltbare Wegeventil (6a, 6b) in seinem Grundzustand die Stammleitung (8) sperrt und in seinem Schaltzustand die Stammleitung (8) zum Befüllen der Luftfeder (10a, 10b) durchschaltet, dadurch gekennzeichnet, dass die Niveauregelanlage eine Steuereinheit (22) enthält, mit der das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8 durchführbar ist.
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