DE3815612A1 - Method for controlling an air-assisted vehicle suspension - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung geht aus von einer druckluftgestützten Fahrzeugfede rung nach der Gattung des Hauptanspruchs.The invention is based on a compressed air-supported vehicle spring tion according to the genus of the main claim.
Es wurde bereits ein Verfahren zur Regelung einer druckluftgestütz ten Fahrzeugfederung vorgeschlagen, bei dem für Fahrzeuge mit mehre ren Luftfederelementen eine Steuerung dafür sorgt, daß ein Teil der Luftfederelemente stets mit einem höchstmöglichen Lastanteil bela stet wird, während der andere Teil der Luftfederelemente nur den da rüber hinaus gehenden Lastanteil zugewiesen bekommt. Die Erhöhung und Erniedrigung des Druckes in den Druckräumen der Luftfederele mente erfolgt in Abhängigkeit von Stellsignalen einer Steuereinrich tung, welche über eine Soll-Ist-Vergleichseinrichtung zum Vergleich gespeicherter Druck- und Längenwerte mit tatsächlich vorliegenden Werten verfügt. Dazu befinden sich in der bekannten Fahrzeugfederung Druck-Meßeinrichtungen, welche die Drücke in den Luftfederelementen erfassen, sowie Weg-Meßeinrichtungen, welche die Längen der Luft federelemente und damit das Niveau des Fahrzeugaufbaus relativ zum Fahruntergrund bzw. zur Fahrzeugachse aufnehmen. There has already been a method of regulating compressed air Th vehicle suspension proposed, in which for vehicles with more Ren air suspension elements a controller ensures that part of the Air suspension elements always loaded with the highest possible load is continued, while the other part of the air suspension elements only there is assigned the load share going beyond this. The increase and lowering the pressure in the pressure chambers of the air suspension elements takes place depending on control signals from a control device device, which via a target-actual comparison device for comparison stored pressure and length values with actually available Values. For this purpose are in the known vehicle suspension Pressure measuring devices which measure the pressures in the air suspension elements capture, as well as distance measuring devices, which the lengths of the air spring elements and thus the level of the vehicle body relative to Pick up the driving surface or the vehicle axle.
Bei dem vorgeschlagenen Verfahren erfolgt die Erhöhung/Absenkung des Druckes in den Luftfederelementen getrennt voneinander, z.B. separat für die linke und für die rechte Fahrzeugseite. Dabei kann es vor kommen, daß, nachdem das Soll-Niveau erreicht worden ist, der Rege lungsvorgang abgeschlossen wird und dabei ein ungünstig sich auswir kender Druckunterschied zwischen den Drücken in den Luftfederelemen ten, z.B. der linken und der rechten Fahrzeugseite, übrig bleibt. Auch bei relativ gleichmäßiger Beladung des Fahrzeuges kann der Druckunterschied auftreten, z.B. durch eine Verspannung des Fahr zeugaufbaus. Dies kann das Fahrverhalten, insbesondere die Traktion, wesentlich verschlechtern.The proposed method increases / decreases the Pressure in the air suspension elements separately, e.g. separately for the left and for the right side of the vehicle. It can be done before come that after the target level has been reached, the brisk processing is completed and an unfavorable effect pressure difference between the pressures in the air suspension elements ten, e.g. the left and right side of the vehicle, remains. Even when the vehicle is loaded relatively evenly, the Pressure difference occur, e.g. by tensioning the driver construction. This can affect driving behavior, especially traction, deteriorate significantly.
Das eingangs genannte Verfahren mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs bietet demgegenüber den Vorteil, daß ein zu hoher Druckunterschied zwischen den Luftfederelementen erkannt und ein Druckausgleichsregelungs-Vorgang eingeleitet wird.The method mentioned at the beginning with the characteristic features the main claim offers the advantage that a too high Pressure difference between the air suspension elements recognized and a Pressure equalization control process is initiated.
Durch die in den Unteransprüchen genannten Verfahren wird erreicht, daß ein zu hoher Druckunterschied zwischen Luftfederelementen, z.B. an einer Fahrzeugachse zwischen den Luftfederelementen der linken und der rechten Fahrzeugseite, behoben werden kann, ohne daß sich das Niveau des Fahrzeugaufbaus und die Verteilung der Last auf die einzelnen Gruppen von Luftfederelementen unzulässig stark verändern. Die Druckausgleichsregelung geschieht in relativ wenigen Schritten unter minimalem Luftverbrauch. Dies wird durch eine zweckmäßige Wahl der Startbedingungen und der jeweils anzusteuernden Soll-Größe (Druck in einem Luftfederelement) erreicht. Ein mit einem hohen Luftverbrauch einhergehendes, wechselweises Absenken und Erhöhen des Druckes in den Luftfederelementen wird verhindert.The methods mentioned in the subclaims achieve that a too high pressure difference between air spring elements, e.g. on a vehicle axle between the air suspension elements of the left and the right side of the vehicle, can be fixed without the level of the vehicle body and the distribution of the load on the change individual groups of air suspension elements to an impermissible extent. The pressure compensation control is done in relatively few steps with minimal air consumption. This is made by an appropriate choice the start conditions and the target size to be controlled (Pressure in an air suspension element) reached. One with a high one Air consumption accompanying, alternately lowering and increasing the Pressure in the air suspension elements is prevented.
Die Fig. 1 der Zeichnung zeigt schematisch die schaltungstechnische Verbindung zwischen Luftfederelementen und zugehöriger Betätigungs einrichtung, Fig. 2 einen zeitlichen Ablauf eines Druckausgleichs regelungs-Vorganges. Fig. 1 of the drawing shows schematically the circuit connection between air spring elements and associated actuating device, Fig. 2 shows a timing of a pressure compensation control process.
Das Verfahren zur Druckausgleichsregelung für ein luftgefedertes Fahrzeug soll anhand seiner beispielsweisen Verwendung bei einem dreiachsigen, straßengängigen Nutzfahrzeug näher erläutert werden.The procedure for pressure equalization control for an air suspension Vehicle should be based on its example use in a triaxial, roadworthy commercial vehicle are explained in more detail.
Üblicherweise ist bei einem derartigen Fahrzeug eine der Achsen am Fahrzeug vorne und zwei der Achsen am Fahrzeug hinten angeordnet. Häufig hat eine der beiden hinteren Achsen die Funktion einer Treib achse und die andere die Funktion einer Nachlaufachse. Zwecks guter Traktion wird die Treibachse üblicherweise soweit wie möglich bela stet, und die Nachlaufachse trägt nur noch den Teil der Last, der von der Treibachse nicht aufgenommen werden kann. Dementsprechend wird durch ein geeignetes Verfahren dafür gesorgt, daß in den Luft federelementen der Treibachse und in den Luftfederelementen der Nachlaufachse der richtige Druck, d.h. das richtige Druckverhältnis in den Luftfederelementen der beiden Achsen zueinander, herrscht und gleichzeitig aber auch berücksichtigt, daß der Fahrzeugaufbau das vorgesehene Niveau hat. Üblicherweise geschieht diese Regelung sepa rat für die linke und für die rechte Fahrzeugseite. Dabei ist es je doch möglich, daß an einer Achse zwischen dem Luftfederelement links und dem Luftfederelement rechts eine größere Druckdifferenz herrscht. Für diese Druckdifferenz gibt es mehrere Ursachen, z.B. ungleichmäßige Beladung, Verspannung eines Fahrzeugrahmens usw. Für ein optimales Fahrverhalten und gute Traktion ist es günstig, wenn an einer Achse der Druck in den Luftfederelementen der linken Fahr zeugseite nicht zu sehr von dem Druck in den Luftfederelementen der rechten Fahrzeugseite abweicht.Usually, one of the axles is on such a vehicle Vehicle arranged in front and two of the axles on the vehicle rear. Often one of the two rear axles functions as a drive axis and the other the function of a trailing axle. For the good The traction axle is usually loaded as much as possible continuously, and the trailing axle carries only the part of the load that cannot be taken up by the driving axis. Accordingly is ensured by a suitable process that in the air spring elements of the drive axle and in the air spring elements of the Trailing axle the correct pressure, i.e. the right pressure ratio in the air suspension elements of the two axes to each other, prevails and but at the same time also takes into account that the vehicle body has the intended level. This regulation usually takes place separately advice for the left and for the right side of the vehicle. It is always but possible that on an axis between the air spring element on the left and the air suspension element on the right a larger pressure difference prevails. There are several causes for this pressure difference, e.g. uneven loading, bracing of a vehicle frame, etc. For Optimal driving behavior and good traction, it is beneficial if on one axis the pressure in the air suspension elements of the left driving not too much from the pressure in the air suspension elements of the right side of the vehicle deviates.
In der Fig. 1 ist ein Schaltplan ausschnittsweise dargestellt. Mit den Bauteilen ist es bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens aber auch möglich, eine weitgehende Annäherung der Drücke in den Luftfederelementen der linken Fahrzeugseite an die Drücke in den Luftfederelementen der rechten Fahrzeugseite zu erreichen. Eines der beiden dargestellten Luftfederelemente ist für die eine Fahrzeug seite zuständig und wird in der Zeichnung mit 1 bezeichnet und das andere, für die andere Fahrzeugseite zuständig, wird in der Zeich nung mit 2 bezeichnet. Die Luftfederelemente 1 und 2 sind zwischen einem Fahrzeugaufbau und einer Fahrzeugachse angeordnet. Auf der ei nen Fahrzeugseite ist eine Weg-Meßeinrichtung 5 so angeordnet, daß sie die Länge des einen Luftfederelements erfassen kann. Auf der an deren Seite ist eine andere Weg-Meßeinrichtung 6 in gleicher Weise vorgesehen. Da die Länge eines Luftfederelements das Niveau des Fahrzeugaufbaus über der Achse bzw. über einem Fahruntergrund be stimmt, wird mit den Weg-Meßeinrichtungen 5 und 6 gleichzeitig das Niveau des Fahrzeugaufbaus ermittelt. Die Erfassung der Längen der Luftfederelemente kann auch indirekt geschehen, z.B. durch Messen des Abstandes zwischen dem Fahrzeugaufbau und der Fahrzeugachse oder durch Messen des Niveaus des Fahrzeugaufbaus über dem Fahrunter grund. Mit einem Druckraum des einen Luftfederelements 1 ist eine Druck-Meßeinrichtung 9 verbunden. Damit kann der Druck in dem einen Luftfederelement 1 erfaßt werden. Eine andere Druck-Meßeinrichtung 10 erfaßt den Druck in einem Druckraum des anderen Luftfederelements 2. Meß-Signale von den Weg-Meßeinrichtungen 5 und 6 und von den Druck-Meßeinrichtungen 9 und 10 werden über Meßleitungen 12 einer Steuereinrichtung 15 zugeleitet. Die Steuereinrichtung 15 kann, wie dargestellt, als eine Einheit ausgebildet sein, sie kann aber auch, wie nicht dargestellt, in mehrere Einzelkomponenten aufgeteilt sein. Weitere wesentliche Komponenten sind eine Druckquelle 17 und ein Steuerblock 20. In der symbolisch dargestellten Druckquelle 17 sind sämtliche, für eine ordnungsgemäße Druckversorgung erforderlichen Bauteile, z.B. Motor, Pumpe, Druckregler usw., zusammengefaßt. Von der Druckquelle 17 wird der Steuerblock 20 über die Zuleitung 21 mit Druckluft versorgt. Von der Zuleitung 21 kann eine Leitung 22 zu weiteren, nicht dargestellten Verbrauchern führen. Der Steuerblock 20 kann, wie nicht dargestellt, aus einem Ventil bestehen, oder es können mehrere, z.B. wie dargestellt, drei Ventile miteinander ver bunden sein. Ein erstes Ventil 25 sperrt in seiner ersten Stellung die Zuleitung 21 und verbindet gleichzeitig weitere Ventile 26 und 27 mit der Atmosphäre. In seiner zweiten Stellung verbindet das Ven til 25 die Ventile 26 und 27 mit der Druckquelle 17. Die Ventile 26 und 27 sind gleichartig und arbeiten nach Art eines Absperrventils, d.h. sie geben eine Verbindung also entweder frei oder nicht. Die Ventile 26 und 27 sind einerseits an das Ventil 25 über die Leitung 29 angeschlossen und stehen andererseits mit den Luftfederelementen 1 und 2 in Verbindung, wobei jedes der Ventile 26 und 27 je eines der beiden Luftfederelemente 1 und 2 über je eine Verbraucherleitung 31 und 32 beaufschlagt. Die Ventile 25, 26 und 27 können, wie darge stellt, elektromagnetisch direkt betätigte, oder, wie nicht darge stellt, z.B. elektromagnetisch vorgesteuerte, pneumatisch betätigte Ventile sein. Von der Leitung 29 können eine oder mehrere weitere Leitungen 33 abzweigen, an die eines oder mehrere, nicht darge stellte Ventile nach Art der Ventile 26 und 27 angeschlossen sein können. Mit diesen Ventilen können weitere, nicht dargestellte Luft federelemente betätigt und in das erfindungsgemäße Verfahren einbe zogen werden. Von der Leitung 29 kann eine weitere, für das erfin dungsgemäße Verfahren nicht notwendige Verbraucherleitung 34 abzwei gen. Zur Übermittlung von von der Steuereinrichtung 15 ausgehenden Steuersignalen ist die Steuereinrichtung 15 über Steuerleitungen 36 mit den Ventilen 25 bis 27 des Steuerblocks 20 verbunden. A circuit diagram is shown in detail in FIG. 1. With the components, however, when using the method according to the invention it is also possible to achieve a close approximation of the pressures in the air suspension elements on the left vehicle side to the pressures in the air suspension elements on the right vehicle side. One of the two air spring elements shown is responsible for one vehicle side and is designated by 1 in the drawing and the other, responsible for the other vehicle side, is designated by 2 in the drawing. The air spring elements 1 and 2 are arranged between a vehicle body and a vehicle axle. On the egg nen vehicle side, a path measuring device 5 is arranged so that it can detect the length of an air spring element. Another displacement measuring device 6 is provided on the other side in the same way. Since the length of an air suspension element determines the level of the vehicle body over the axle or over a driving surface, the level measuring devices 5 and 6 simultaneously determine the level of the vehicle body. The detection of the lengths of the air suspension elements can also be done indirectly, for example by measuring the distance between the vehicle body and the vehicle axle or by measuring the level of the vehicle body above the driving surface. A pressure measuring device 9 is connected to a pressure chamber of one air spring element 1 . The pressure in one air spring element 1 can thus be detected. Another pressure measuring device 10 detects the pressure in a pressure chamber of the other air spring element 2 . Measuring signals from the displacement measuring devices 5 and 6 and from the pressure measuring devices 9 and 10 are fed to a control device 15 via measuring lines 12 . The control device 15 can, as shown, be designed as a unit, but it can also, as not shown, be divided into several individual components. Other essential components are a pressure source 17 and a control block 20 . In the symbolically represented pressure source 17 , all the components required for a proper pressure supply, for example motor, pump, pressure regulator, etc., are combined. The control block 20 is supplied with compressed air from the pressure source 17 via the feed line 21 . A line 22 can lead from the feed line 21 to further consumers, not shown. The control block 20 can, as not shown, consist of a valve, or there can be several, for example as shown, three valves connected to one another. A first valve 25 blocks the supply line 21 in its first position and simultaneously connects further valves 26 and 27 to the atmosphere. In its second position, the Ven valve 25 connects the valves 26 and 27 to the pressure source 17th The valves 26 and 27 are of the same type and work in the manner of a shut-off valve, ie they either release a connection or not. The valves 26 and 27 are connected on the one hand to the valve 25 via the line 29 and on the other hand are connected to the air spring elements 1 and 2 , each of the valves 26 and 27 each having one of the two air spring elements 1 and 2 via a respective consumer line 31 and 32 acted upon. The valves 25 , 26 and 27 can, as Darge provides, directly operated electromagnetically, or, as not shown, for example, electromagnetically pilot operated, pneumatically operated valves. From line 29 one or more further lines 33 can branch, to which one or more valves, not shown, can be connected in the manner of valves 26 and 27 . With these valves further air spring elements, not shown, can be actuated and drawn into the method according to the invention. From the conduit 29 a further, not necessary for the OF INVENTION dung method according consumer line 34 abzwei can gen. For the transmission of outgoing from the controller 15 control signals, the control device 15 is connected via control lines 36 to the valves 25 to 27 of the control block 20.
In der Fig. 1 ist nur ein Ausschnitt einer pneumatischen Fahrzeug federung, und zwar nur der Teil gezeigt, welcher auch für das erfin dungsgemäße Verfahren notwendig ist. Mit dem erfindungsgemäßen Ver fahren ist es möglich, eine Druckdifferenz zwischen dem Luftfeder element 1 und dem Luftfederelement 2 und ggf. weiteren Luftfederele menten unter einen vorgegebenen Druckdifferenz-Grenzwert zu senken, ohne daß das Niveau des Fahrzeugaufbaus wesentlich beeinflußt wird.In Fig. 1 only a section of a pneumatic vehicle suspension, and only the part shown, which is also necessary for the inventive method. With the United drive according to the invention, it is possible to reduce a pressure difference between the air spring element 1 and the air spring element 2 and possibly further Luftfederele elements below a predetermined pressure difference limit value, without the level of the vehicle body being significantly affected.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren sind relativ wenig Schalt schritte und ein Minimum an Druckluft notwendig.In the method according to the invention there are relatively few switching operations steps and a minimum of compressed air necessary.
Nach erfolgter Niveau- und gegebenenfalls Druckregelung und even tuell nach Ablauf einer gewissen Verzögerungszeit wird ein Druckaus gleichsregelungs-Vorgang zwischen den Luftfederelementen 1 und 2 durchgeführt. Wenn die Längen der beiden Luftfederelemente 1 und 2 innerhalb vorgegebener Toleranz-Grenzen liegen, stellt die Steuer einrichtung 15 mit Hilfe der Druck-Meßeinrichtungen 9 und 10 die Druckdifferenz der Drücke in den Druckräumen der Luftfederelemente 1 und 2 fest. Die Steuereinrichtung kann auch erkennen, in welchem Luftfederelement der höhere Druck p max und in welchem der niedri gere Druck p min herrscht. Aus Vereinfachungsgründen wird im Fort gang dieser Beschreibung angenommen, daß in dem Luftfederelement 1 zu Beginn des Druckausgleichsregelungs-Vorganges der größere Druck p max und in dem Luftfederelement 2 der kleinere Druck p min herr sche. Ist die Druckdifferenz kleiner als ein vorgegebener Druckdif ferenz-Grenzwert, dann wird der Druckausgleichsregelungs-Vorgang wieder beendet. Ist die Druckdifferenz aber größer als der Druckdif ferenz-Grenzwert, dann ermittelt die Steuereinrichtung 15 aus den beiden Drücken in den beiden Luftfederelementen 1 und 2 einen mitt leren Druck, den anfänglichen Druck-Mittelwert. Durch Addition einer eingegebenen Druck-Mittelwert-Toleranz zu dem Druck-Mittelwert wird eine obere Druck-Mittelwert-Grenze festgelegt. Durch Subtraktion ei ner anderen eingegebenen Druck-Mittelwert-Toleranz vom Druck-Mittel wert wird eine untere Druck-Mittelwert-Grenze berechnet. Die beiden Druck-Mittelwert-Toleranzen können betragsmäßig auch gleich groß sein, so daß der Druck-Mittelwert in der Mitte der beiden Druck-Mit telwertgrenzen liegt. Im weiteren Verlauf des Verfahrens wird ein Druck p 1 im Luftfederelement 1 mit dem anfänglich höheren Druck p max und ein Druck p 2 im Luftfederelement 2 mit dem anfänglich kleineren Druck p min laufend (analog) oder in vorgegebenen Schrit ten (digital) ermittelt und daraus jeweils eine Druckdifferenz und ein jeweiliger Druck-Mittelwert berechnet.After level and possibly pressure control and possibly after a certain delay time, a pressure compensation process between the air spring elements 1 and 2 is carried out. If the lengths of the two air spring elements 1 and 2 are within predetermined tolerance limits, the control device 15 uses the pressure measuring devices 9 and 10 to determine the pressure difference of the pressures in the pressure spaces of the air spring elements 1 and 2 . The control device can also recognize in which air spring element the higher pressure p max and in which the lower pressure p min prevail. For the sake of simplicity, it is assumed in the continuation of this description that in the air spring element 1 at the beginning of the pressure compensation control process the larger pressure p max and in the air spring element 2 the smaller pressure p min . If the pressure difference is less than a predetermined pressure difference limit value, the pressure compensation control process is ended again. However, if the pressure difference is greater than the pressure difference limit value, the control device 15 determines a mean pressure, the initial pressure mean value, from the two pressures in the two air spring elements 1 and 2 . An upper pressure average limit is set by adding an entered pressure average tolerance to the pressure average. By subtracting another entered pressure average tolerance from the pressure average, a lower pressure average limit is calculated. The two pressure-mean value tolerances can also be of the same magnitude, so that the mean pressure value lies in the middle of the two mean pressure limits. In the further course of the method, a pressure p 1 in the air spring element 1 with the initially higher pressure p max and a pressure p 2 in the air spring element 2 with the initially lower pressure p min is determined continuously (analog) or in predetermined steps (digital) and from this in each case a pressure difference and a respective pressure mean value are calculated.
Ist ein Angleichen der Drücke in den Luftfederelementen 1 und 2 er forderlich, so ist es, um das Verfahren optimal anwenden zu können, erforderlich, zwischen mehreren möglichen Fällen zu unterscheiden, je nachdem ob die Längen der beiden Luftfederelemente 1 und 2 größer oder kleiner als die Soll-Längen sind, oder ob das Luftfederelement 1 oder das Luftfederelement 2 über, und das jeweils andere Luftfe derelement unterhalb der Soll-Längen liegt. Zwecks besserer Über sichtlichkeit werden die verschiedenen Fälle von Fall eins beginnend durchgezählt.If the pressures in the air spring elements 1 and 2 have to be equalized, it is necessary to differentiate between several possible cases in order to be able to use the method optimally, depending on whether the lengths of the two air spring elements 1 and 2 are greater or smaller than the target lengths are, or whether the air spring element 1 or the air spring element 2 over, and the other Luftfe derelement is below the target lengths. For the sake of clarity, the various cases are counted starting from case one.
Zunächst wird folgender erster Fall betrachtet: Liegen die Längen bei den Luftfederelementen 1 und 2 unterhalb vorgegebener Soll-Län gen, dann wird zunächst der niedrigere Druck p 2 von dem Luftfeder element 2 erhöht, bis der Druck-Mittelwert die obere Druck-Mittel wert-Grenze erreicht hat, dann wird, um den Druck-Mittelwert wieder zu senken, der Druck in dem anderen Druckraum des anderen Luftfeder elementes 1 gesenkt, bis der Druck-Mittelwert die untere Druck-Mit telwert-Grenze unterschreitet. Nun wird erneut der Druck p 2 des Luftfederelementes 2 erhöht, bis der Druck-Mittelwert erneut die obere Druck-Mittelwert-Grenze erreicht. Dieses wechselweise Erhöhen des einen Druckes und Absenken des anderen Druckes wird so lange fortgesetzt, wie die Längen der beiden Luftfederelemente innerhalb vorbestimmter Toleranz-Grenzen liegen und die Druckdifferenz größer als der vorgewählte Druckdifferenz-Grenzwert ist. First, the following first case is considered: If the lengths of the air spring elements 1 and 2 are below the specified nominal lengths, then the lower pressure p 2 is first increased by the air spring element 2 until the mean pressure value is the upper mean pressure value. Limit has been reached, then, in order to reduce the pressure average again, the pressure in the other pressure chamber of the other air spring element 1 is reduced until the pressure average falls below the lower pressure-mean value limit. Now the pressure p 2 of the air spring element 2 is increased again until the mean pressure value again reaches the upper mean pressure value limit. This alternately increasing the one pressure and lowering the other pressure continues as long as the lengths of the two air spring elements lie within predetermined tolerance limits and the pressure difference is greater than the preselected pressure difference limit value.
Als zweiter, weiter zu berücksichtigender Fall kann es aber auch sein, daß zu Beginn des Druckausgleichsregelungs-Vorganges die Druckdifferenz ebenfalls den Druckdifferenz-Grenzwert überschreitet, aber die Längen der beiden Luftfederelemente 1 und 2 oberhalb vorge gebener Soll-Längen liegen. Auch hier werden die obere und die un tere Druck-Mittelwert-Grenze, die jeweilige Druckdifferenz und der jeweilige Druck-Mittelwert wie oben beschrieben ermittelt. Aber hier wird zunächst der höhere der beiden Drücke, der Druck p 1 des Luft federelementes 1 gesenkt, bis der Druck-Mittelwert die untere Druck-Mittelwert-Grenze erreicht. Dann wird umgeschaltet und der niedrigere der beiden Drücke, der Druck p 2 wird erhöht, bis der Druck-Mittelwert nun die obere Druck-Mittelwert-Grenze erreicht, wo nun erneut umgeschaltet wird auf weiteres Absenken des ursprünglich höheren Druckes p 1. Auch dieses wechselweise Absenken und Erhöhen der Drücke p 1 und p 2 wird so lange fortgesetzt, wie die Längen der beiden Luftfederelemente 1 und 2 innerhalb der vorbestimmten Tole ranz-Grenzen liegen und die Druckdifferenz größer als der Druckdif ferenz-Grenzwert ist.As a second case to be considered further, it can also be the case that at the beginning of the pressure compensation control process the pressure difference also exceeds the pressure difference limit value, but the lengths of the two air spring elements 1 and 2 are above the predetermined target lengths. Here, too, the upper and lower pressure average limit, the respective pressure difference and the respective pressure average are determined as described above. But here the higher of the two pressures, the pressure p 1 of the air spring element 1, is first lowered until the mean pressure value reaches the lower mean pressure limit. Then it is switched over and the lower of the two pressures, the pressure p 2 is increased until the pressure mean value now reaches the upper pressure mean value limit, where the switch is made again to further lowering the originally higher pressure p 1 . This alternately lowering and increasing the pressures p 1 and p 2 continues as long as the lengths of the two air spring elements 1 and 2 are within the predetermined tolerance limits and the pressure difference is greater than the pressure difference limit value.
Es kann aber auch ein dritter Fall auftreten, daß eines der beiden Luftfederelemente, das Luftfederelement 1 mit dem Druck p max ober halb der Soll-Länge, aber das Luftfederelement 2 mit dem Druck p min unterhalb der Soll-Länge liegt, und, daß die Druckdifferenz den Druckdifferenz-Grenzwert überschreitet. Dann wird, wie in den oben beschriebenen Fällen auch, aus dem größten Druck p max und dem kleinsten Druck p min ein anfänglicher Druck-Mittelwert berechnet und daraus aufgrund eingegebener Druck-Mittelwert-Toleranzen eine obere und eine untere Druck-Mittelwert-Grenze festgelegt. Ferner werden der Druck p 1 in dem Luftfederelement 1 und der Druck p 2 in dem Luftfederelement 2 laufend oder in den vorgegebenen Schritten ermittelt und daraus die jeweilige Druckdifferenz und der jeweilige Druck-Mittelwert. Nun wird zunächst der Druck p 1 in dem Druckraum des Luftfederelements 1 so weit abgesenkt, bis der Druck-Mittelwert die untere Druck-Mittelwert-Grenze erreicht hat, dann wird umge schaltet, und der Druck p 2 in dem Druckraum des Luftfederelements 2 wird erhöht, bis der Druck-Mittelwert die obere Druck-Mittel wert-Grenze erreicht. Es erfolgt dann ein erneutes Absenken des Druckes p 1, bis der Druck-Mittelwert die untere Druck-Mittel wert-Grenze erreicht. Dieses wechselweise Absenken oder Erhöhen der Drücke wird so lange fortgesetzt, wie die Längen der Luftfederele mente innerhalb vorbestimmter Toleranz-Grenzen liegen und die Druck differenz den vorgewählten Druckdifferenz-Grenzwert überschreitet. In der Fig. 2 ist der zeitliche Verlauf der Längen s der beiden Luftfederelemente 1 und 2 (oberes Drittel der Fig. 2), der zeit liche Verlauf der Drücke p 1 und p 2 in den Luftfederelementen 1 und 2 (im mittleren Drittel der Fig. 2) und der zeitliche Verlauf des Druck-Mittelwertes pm (unteres Drittel der Fig. 2). Auf der Abszisse ist die Zeit t aufgetragen. Auf der Ordinate verlaufen die Längen s, die Drücke p 1 und p 2 und der Druck-Mittelwert pm. Die mit 1 bzw. 2 gekennzeichnete Kurve bezieht sich auf das Luftfederelement 1 bzw. 2. Der mit sT gekennzeichnete Doppelpfeil markiert die Spanne zwischen der oberen und der unteren Toleranz-Grenze der Längen der Luftfederelemente, der Doppelpfeil mit pT den Druckdifferenz-Grenz wert und der Doppelpfeil mit pmT die Spanne zwischen der oberen und der unteren Druck-Mittelwert-Grenze. Mit A ist der Zeitpunkt gekenn zeichnet zu dem der Druckausgleichsregelungs-Vorgang begonnen wird. Zu dem mit B gekennzeichneten Zeitpunkt wird der Vorgang beendet, weil in diesem Beispiel die Druckdifferenz nun nicht mehr größer ist als der Druckdifferenz-Grenzwert pT.But it can also occur a third case that one of the two air spring elements, the air spring element 1 with the pressure p max above half the target length, but the air spring element 2 with the pressure p min is below the target length, and that the Pressure difference exceeds the pressure difference limit. Then, as in the cases also described above, an initial pressure mean value is calculated from the largest pressure p max and the smallest pressure p min , and an upper and a lower pressure mean value limit are determined from this on the basis of entered pressure mean value tolerances. Furthermore, the pressure p 1 in the air spring element 1 and the pressure p 2 in the air spring element 2 are determined continuously or in the predetermined steps, and from this the respective pressure difference and the respective pressure average. Now the pressure p 1 in the pressure chamber of the air spring element 1 is first reduced until the mean pressure value has reached the lower pressure-mean value limit, then the switch is made and the pressure p 2 in the pressure chamber of the air spring element 2 is increased until the pressure average reaches the upper pressure average limit. The pressure p 1 is then reduced again until the mean pressure value reaches the lower mean pressure value limit. This alternate lowering or increasing the pressures continues as long as the lengths of the Luftfederele elements are within predetermined tolerance limits and the pressure difference exceeds the preselected pressure difference limit. In FIG. 2, the time course of the lengths is s p of the two air spring elements 1 and 2 (upper third of Fig. 2), the time Liche course of the pressures 1 and p 2 in the air spring elements 1 and 2 (in the middle third of the Figure . 2) and the time course of the pressure mean value pm (lower third of Fig. 2). Time t is plotted on the abscissa. The lengths s , the pressures p 1 and p 2 and the mean pressure pm run on the ordinate. The curve marked 1 or 2 relates to the air spring element 1 or 2 . The double arrow marked with sT marks the range between the upper and lower tolerance limits of the lengths of the air suspension elements, the double arrow with pT the pressure difference limit value and the double arrow with pmT the range between the upper and lower pressure mean value limits. A denotes the point in time at which the pressure compensation control process is started. At the point in time marked B , the process is ended because in this example the pressure difference is now no longer greater than the pressure difference limit value pT .
In dem soeben beschriebenen dritten Fall gibt es aber auch die Mög lichkeit, daß zuerst der Druck p 2 in dem Luftfederelement 2 so weit erhöht wird, bis der Druck-Mittelwert die obere Druck-Mittel wert-Grenze erreicht, dann wird umgeschaltet, und der Druck p 1 wird gesenkt, bis der Druck-Mittelwert die untere Druck-Mittelwert-Grenze erreicht. Es werden auch hier die Drücke wechselweise so lange abge senkt und erhöht, wie die Längen der Luftfederelemente 1 und 2 in nerhalb vorbestimmter Toleranz-Grenzen liegen und die Druckdifferenz den vorgewählten Druckdifferenz-Grenzwert überschreitet.In the third case just described, there is also the possibility that first the pressure p 2 in the air spring element 2 is increased until the mean pressure value reaches the upper mean pressure limit, then it is switched over, and the Pressure p 1 is reduced until the mean pressure value reaches the lower mean pressure limit. Here, too, the pressures are alternately reduced and increased as long as the lengths of the air spring elements 1 and 2 are within predetermined tolerance limits and the pressure difference exceeds the preselected pressure difference limit.
Des weiteren ist es möglich, Fall vier, daß die Länge des Luftfeder elementes 1, definitionsgemäß das mit dem Druck p max, kleiner ist als die Soll-Länge und gleichzeitig die Länge des Luftfederelements 2, das mit dem Druck p min, größer ist als die Soll-Länge. Zunächst wird auch hier aus den beiden Drücken der anfängliche Druck-Mittel wert und mit den eingegebenen Druck-Mittelwert-Toleranzen eine obere und eine untere Druck-Mittelwert-Grenze festgelegt, und ferner wird auch hier laufend der Druck p 1 in dem Luftfederelement 1 und der Druck p 2 in dem Luftfederelement 2 überwacht und daraus jeweils die jeweilige Druckdifferenz und der jeweilige Druck-Mittelwert berech net. Für das weitere Vorgehen gibt es nun zwei Möglichkeiten. Entwe der wird zuerst der Druck p 1 in dem Druckraum des Luftfederelements 1 gesenkt, bis der Druck-Mittelwert die untere Druck-Mittel wert-Grenze erreicht hat, dann wird umgeschaltet, und der Druck p 2 in dem Druckraum des Luftfederelements 2 wird erhöht, bis der Druck-Mittelwert die obere Druck-Mittelwert-Grenze überschreitet, wo dann erneut umgeschaltet wird, und der Druck p 1 wird abgesenkt bis zur unteren Druck-Mittelwert-Grenze, wo erneut umgeschaltet werden muß usw. Auch hier wird das wechselweise Absenken und Erhöhen der Drücke so lange fortgesetzt, wie die Längen der beiden Luftfederele mente innerhalb der vorbestimmten Toleranz-Grenzen liegen und die Druckdifferenz größer als der vorgewählte Druckdifferenz-Grenzwert ist.Furthermore, it is possible, case four, that the length of the air spring element 1 , by definition that with the pressure p max , is less than the desired length and at the same time the length of the air spring element 2 , which is greater than the pressure p min the target length. First of all, the initial pressure mean value is also determined here from the two pressures and an upper and a lower pressure mean value limit are defined with the entered pressure mean value tolerances, and furthermore the pressure p 1 in the air spring element 1 and the pressure p 2 in the air spring element 2 is monitored and from this the respective pressure difference and the respective pressure mean value are calculated. There are now two options for proceeding. Entwe which the pressure is first p 1 in the pressure chamber of the air spring element 1 lowered until the pressure average, the lower-pressure means has reached value limit, then is switched, and the pressure p 2 in the pressure chamber of the air spring element 2 is increased, until the mean pressure value exceeds the upper mean pressure limit, where it is then switched again, and the pressure p 1 is reduced to the lower mean pressure limit, where it is necessary to switch again, etc. Again, the lowering and Increasing the pressures continues as long as the lengths of the two Luftfederele elements are within the predetermined tolerance limits and the pressure difference is greater than the preselected pressure difference limit.
Anstatt zunächst den Druck p 1 in dem Druckraum des Luftfederelements 1 abzusenken, kann auch mit dem Erhöhen des Druckes p 2 im Druckraum des Luftfederelements 2 begonnen werden, bis der Druck-Mittelwert die obere Druck-Mittelwert-Grenze erreicht, dann muß umgeschaltet werden auf Absenken des Druckes p 1 in dem Druckraum des Luftfeder elements 1, bis der Druck-Mittelwert nun die untere Druck-Mittel wert-Grenze erreicht, wo erneut umgeschaltet wird. Auch dieser Druckausgleichsregelungs-Vorgang wird so lange fortgesetzt, wie die Längen der Luftfederelemente innerhalb der vorbestimmten Tole ranz-Grenzen liegen und die Druckdifferenz größer ist als der vorge wählte Druckdifferenz-Grenzwert.Instead of first reducing the pressure p 1 in the pressure chamber of the air spring element 1 , it is also possible to start increasing the pressure p 2 in the pressure chamber of the air spring element 2 until the mean pressure value reaches the upper limit of the mean pressure value, then a switch must be made to Lowering the pressure p 1 in the pressure chamber of the air spring element 1 until the mean pressure value now reaches the lower mean pressure value limit, where switching takes place again. This pressure compensation control process continues as long as the lengths of the air spring elements are within the predetermined tolerance limits and the pressure difference is greater than the preselected pressure difference limit.
In dem oben näher beschriebenen Ausführungsbeispiel wurde von zwei Luftfederelementen ausgegangen, die an dem Druckausgleichsrege lungs-Vorgang beteiligt sind. Ferner wurde davon ausgegangen, daß die beiden Luftfederelemente mit derselben Achse verbunden sind und daß eines der beiden Luftfederelemente auf der einen, z.B. der lin ken Fahrzeugseite, und das andere Luftfederelement auf der anderen, z.B. der rechten Fahrzeugseite, angeordnet ist. Dies ist aber nicht als Einschränkung anzusehen. Die Luftfederelemente können auch an verschiedenen Achsen befestigt sein.In the exemplary embodiment described in more detail above, two Air spring elements assumed that the pressure equalization rain development process are involved. It was also assumed that the two air suspension elements are connected to the same axis and that one of the two air spring elements on the one, e.g. the lin ken vehicle side, and the other air suspension element on the other, e.g. the right side of the vehicle. But this is not to be regarded as a limitation. The air suspension elements can also be attached to different axes.
Die Luftfederelemente können des weiteren auf derselben Fahrzeug seite angeordnet sein. Auch die Beschränkung auf zwei Luftfederele mente ist nicht zwingend. Es können auch drei oder mehr Luftfeder elemente schaltungstechnisch so verbunden sein, daß unter allen die sen Luftfederelementen die Druckausgleichsregelung durchgeführt wer den kann. Bei mehr als zwei Luftfederelementen können alle Luft federelemente oder ein Teil der Luftfederelemente an dem erfin dungsgemäßen Verfahren beteiligt sein.The air suspension elements can also on the same vehicle be arranged side. Also the restriction to two air springs ment is not mandatory. You can also use three or more air springs elements connected in terms of circuitry so that among all the air suspension elements who perform the pressure compensation control that can. With more than two air suspension elements, all air can spring elements or part of the air spring elements on the inventions process according to the invention.
Bei der Zusammenfassung von drei oder mehr Luftfederelementen in ei ner Schaltung, derart, daß unter diesen Luftfederelementen eine Druckausgleichsregelung ausgeführt werden kann, muß, bevor ein Druck abgesenkt oder erhöht werden kann, festgestellt werden, in welchem Druckraum von welchem Luftfederelement der höchste Druck p max und in welchem Druckraum der niedrigste Druck p min herrscht. Dann wird geprüft, ob die Druckdifferenz den vorgewählten Druckdiffe renz-Grenzwert überschreitet. Falls dies der Fall ist, wird die Druckausgleichsregelung zwischen diesen beiden Luftfederelementen durchgeführt, wie oben anhand der vier Fallbeispiele beschrieben. Sobald die Druckdifferenz zwischen diesen beiden Luftfederelementen unter dem Druckdifferenz-Grenzwert liegt, wird erneut ein Luftfeder element mit dem höchsten Druck p max und ein Luftfederelement mit dem niedrigsten Druck p min ermittelt. Nun wird auch zwischen die sen beiden Luftfederelementen der Druck soweit ausgeglichen, bis entweder die Druckdifferenz kleiner ist als der Druckdiffe renz-Grenzwert oder bis die Länge eines der Luftfederelemente die Toleranz-Grenze verläßt. Sofern die Längen der Luftfederelemente die Toleranz-Grenzen nicht überschreiten, wird das Verfahren so lange fortgeführt, bis die Druckdifferenz zwischen sämtlichen beteiligten Luftfederelementen kleiner ist als der vorgewählte Druckdiffe renz-Grenzwert.In the combination of three or more air suspension elements in a circuit, such that a pressure compensation control can be carried out under these air suspension elements, it must be determined before which pressure can be reduced or increased, in which pressure space from which air suspension element the highest pressure p max and in which pressure chamber the lowest pressure p min prevails. It is then checked whether the pressure difference exceeds the preselected pressure difference limit value. If this is the case, the pressure compensation control is carried out between these two air spring elements, as described above using the four case examples. As soon as the pressure difference between these two air spring elements is below the pressure difference limit value, an air spring element with the highest pressure p max and an air spring element with the lowest pressure p min are determined again. Now the pressure between the two sen air spring elements is equalized until either the pressure difference is less than the pressure difference limit value or until the length of one of the air spring elements leaves the tolerance limit. If the lengths of the air spring elements do not exceed the tolerance limits, the process is continued until the pressure difference between all the air spring elements involved is smaller than the preselected pressure difference limit value.
Wie oben erwähnt, werden vor dem Druckausgleichsregelungs-Vorgang die Längen der Luftfederelemente eingestellt, und zwar so, daß die Längen innerhalb vorgegebener Toleranz-Grenzen liegen. Die Tole ranz-Grenzen können für alle Luftfederelemente gleich sein, es kann aber auch jedes Luftfederelement eine andere Toleranz-Grenze haben. Auch muß die Soll-Länge nicht genau in der Mitte zwischen den Tole ranz-Grenzen liegen.As mentioned above, before the pressure equalization process the lengths of the air suspension elements set, so that the Lengths are within specified tolerance limits. The tole ranz limits can be the same for all air suspension elements, it can but each air suspension element also has a different tolerance limit. Also, the target length does not have to be exactly in the middle between the toles ranz limits.
Die Vorzüge des erfindungsgemäßen Verfahrens kommen besonders dann zur Geltung, wenn dem Druckausgleichsregelungs-Vorgang eine Regelung der Drücke und der Längen vorausgegangen ist, weil sich bei dem er findungsgemäßen Verfahren diese Werte nur noch besonders wenig ver ändern. Damit sich in diesem Fall dem Druckausgleichsregelungs-Vor gang jedoch nicht gleich wieder eine erneute Einregelung der Längen anschließt, ist es zweckmäßig, wenn die Toleranz-Grenzen bei der Druckausgleichsregelung enger sind als die Toleranz-Grenzen bei der Einregelung der Längen. The advantages of the method according to the invention come particularly then to apply if the pressure compensation regulation process is a regulation the pressures and the lengths has preceded because of which he method according to the invention only very little ver these values to change. So that in this case the pressure compensation regulation pre However, it was not immediately necessary to readjust the lengths again then it is useful if the tolerance limits at the Pressure compensation regulation are narrower than the tolerance limits at the Adjustment of the lengths.
Alle in irgendeiner Weise zusammengehörenden Luftfederelemente eines Fahrzeuges oder eines Verbands von Fahrzeugen können für die Druck ausgleichsregelung verwendet werden. Die Luftfederelemente können unterschiedlichster Bauart sein, z.B. Pneumatik-Zylinder, Luftbälge, Gasfedern usw.All air spring elements belonging together in some way Vehicle or an association of vehicles can print compensation scheme can be used. The air suspension elements can be of various types, e.g. Pneumatic cylinders, air bellows, Gas springs etc.
Die besonderen Vorzüge des Verfahrens liegen darin, daß innerhalb einer kurzen Zeitspanne und bei geringstmöglichem Verbrauch an Druck luft der Druckausgleich herbeigeführt werden kann.The particular advantages of the process are that within a short period of time and with the lowest possible consumption of pressure air pressure equalization can be brought about.
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Legal Events
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| 8120 | Willingness to grant licenses paragraph 23 | ||
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