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Title:
PNEUMATIC DAMPING SYSTEM
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2005/030510
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a pneumatic damping system and a method for determining the need for air to be exchanged in pneumatic damping systems, according to which the quality of the air is detected in the pneumatic damping system and an adequate piece of information is output when a threshold value is exceeded.

Inventors:
GROTENDORST JOERG (DE)
Application Number:
PCT/EP2004/051451
Publication Date:
April 07, 2005
Filing Date:
July 12, 2004
Export Citation:
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Assignee:
CONTINENTAL AG (DE)
GROTENDORST JOERG (DE)
International Classes:
B60G17/00; B60G17/015; F16F9/02; (IPC1-7): B60G17/015
Foreign References:
US5257008A1993-10-26
EP0191151A21986-08-20
US20020166321A12002-11-14
DE10038266A12002-02-21
US5678900A1997-10-21
US6374193B12002-04-16
US6089831A2000-07-18
DE10122567C12002-11-21
DE10038266A12002-02-21
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Claims:
Patentansprüche
1. Luftfedersystem, insbesondere in Kraftfahrzeugen mit Niveauregulierung, mit einem Kompressor und Luftfedersystem und einer Luftmengenüberwachungseinheit, dadurch gekennzeichnet, dass mit Hilfe von im Luftfedersystem vorhandenen und/oder zusätzlichen Sensoren die Luftqualität innerhalb des Luftfedersystems überwacht wird und bei signifikantem Abweichen von einem festgelegten Grenzwert eine Warnmeldung ausgegeben oder der Meßwert der Luftqualität in einem Steueroder Kombigerät ablegt wird.
2. Luftfedersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoren den Verlust von Luft aus dem oder die Zufuhr von Luft in das Luftfedersystem erfassen, wobei die Sensoreinheit mit einer Ausgabeeinheit zur Ausgabe der Informationen über die zugeführte oder ausgetretene Luftmenge oder die Notwendigkeit eines Luftaustausches gekoppelt ist.
3. Luftfedersystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass Einrichtungen zur Erfassung der Qualität der dem Luftfedersystem zugeführten Luft vorhanden und mit der Ausgabeeinheit gekoppelt sind.
4. Luftfedersystem nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Recheneinheit vorgesehen ist, die aus der erfassten Luftmenge und der Qualität der zugeführten Luft errechnet, ob die im Luftfedersystem vorhandene Luft den vorgegebenen Anforderungen, insbesondere bezüglich der Feuchtigkeit oder der Reinheit entspricht.
5. Verfahren zur Ermittlung der Notwendigkeit eines Luftaustausches in Luftfedersystem in Fahrzeugen mit einem Kompressor zur Versorgung der Luftfedern, insbesondere in Fahrzeugen mit Luftregulierung, wobei eine Luftmengenüberwachung hinsichtlich der in dem Luftfedersystem vorhandenen Luftmenge durchgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Qualität der Luft innerhalb des Luftfedersystems überwacht und die Meßwerte abgespeichert oder bei Überschreiten eines Grenzwertes eine Warnmeldung ausgegeben wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass von außen zugeführte und/oder die aus dem System entweichende Luftmenge erfasst wird und bei Überschreiten einer festgelegten Luftmenge an zugeführter oder entwichener Luft oder einer Differenz zwischen zugeführter und entwichener Luftmenge eine entsprechende Information über die Notwendigkeit eines Luftaustausches ausgegeben wird.
7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Qualität der zugeführten Luft erfasst und in Abhängigkeit von der Luftqualität und der zugeführten Luftmenge eine Information, insbesondere eine Warnmeldung ausgegeben wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgabe der Information über die ausgetretene oder zugeführte Luftmenge an ein Display, eine Warneinrichtung oder über eine Schnittstelle an ein Wartungssystem erfolgt.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgabe unmittelbar bei Überschreiten der festgelegten Luftmenge, bei einem Zündungsneulauf oder auf Abfrage hin stattfindet.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass bei Überschreiten der festgelegten Luftmenge eine Information über die Notwendigkeit eines Luftaustausches ausgegeben oder in einem Steueroder Kombigerät abgelegt wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die zugeführte Luftmenge über die Laufzeit des Kompressors ermittelt wird.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass bei Überschreiten einer vorgegebenen Laufzeit des Kompressors ein Warnsignal ausgegeben oder die Laufzeit in einem Steueroder Kombigerät abgespeichert wird.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstellbarkeit der Regellage des Fahrzeuges überwacht wird und bei Nichteinstellbarkeit eine Warnmeldung ausgegeben wird oder die Information darüber an ein Steueroder Kombigerät weitergeleitet wird.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass ein Komponententausch an dem Luftfedersystem automatisch erfasst oder manuell eingegeben wird und dass der Komponententausch in einem Steueroder Kombigerät abgespeichert wird.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Informationen über die zugeführte oder entwichene Luftmenge und/oder Luftqualität und/oder die Differenz zu einer festgelegten zugeführten oder entwichenen Luftmenge und/oder einem Abstand zu einem festgelegten Grenzwert abrufbar gespeichert wird.
Description:
Beschreibung Luftfedersystem Die Erfindung betrifft ein Luftfedersystem, insbesondere in Kraftfahrzeugen mit Niveauregulierung, sowie ein Verfahren zur Ermittlung der Notwendigkeit eines Luftaustausches in Luftfedersystemen in Kraftfahrzeugen.

Aus dem Stand der Technik sind Luftfedersysteme mit offenen und geschlossenen Niveauregelanlagen beschrieben. Ein Beispiel für eine geschlossene Niveauregelanlage ist in der DE 101 22 567 Cl, für eine offene Niveauregelanlage in der DE 100 38 266 Al beschrieben.

Bei einem offenen System wird bei Absenken eines Fahrzeuges, also bei einem Niveauwechsel nach unten, Luft aus dem System in die Atmosphäre entlassen, wodurch gleichzeitig ein Lufttrockner bzw. ein Trockenmittel regeneriert wird. Auf diese Art und Weise wird mit relativ wenigen Regelvorgängen die Luft in einem offenen System relativ trocken gehalten, wobei jedoch der Drucktaupunkt noch oberhalb geforderter Werte liegt.

Das Vorhandensein trockener, sauberer Luft ist für die Lebensdauer des Systems wichtig, so dass mit relativ großem Aufwand die von außen zugeführte Luft gefiltert und über Trockner, beispielsweise Membrantrockner oder Adsorptionstrockner, aufbereitet wird.

Bei einem geschlossenen System liegt die Situation vor, dass grundsätzlich keine Luft aus dem System in die Atmosphäre gefördert wird. Jedoch kann auf Grund von Temperaturschwankungen oder kleinen Systemundichtigkeiten Luft aus dem System austreten oder abgelassen werden. Insbesondere bei starken Temperaturschwankungen ist es notwendig, gegebenenfalls die im System vorhandene Luftmenge zu reduzieren oder zu erhöhen, so dass das grundsätzlich geschlossene System eine Schnittstelle zur Außenluft

hat. Über einen Kompressor und einen Trockner wird dann die Außenluft dem System zugeführt, so dass nur in relativ großen Abständen der Lufttrockner im Gegenstrom regeneriert wird. Auf Grund der geringen Menge an zugeführter Luft ist der Trockner entsprechend klein dimensioniert. Bei einem Komponententausch oder bei einem größeren Leck ist es somit nicht möglich, eine komplette Systemneubefüllung über den Kompressor und den Lufttrockner mit qualitativ hochwertiger Luft zu gewährleisten, wobei als qualitativ hochwertige Luft besonders trockene und unverschmutzte Luft angesehen wird.

Insbesondere bei einer Erstbefüllung oder bei einer Neubefüllung des Systems wird daher nur besonders trockene Druckluft verwendet, um die Lebensdauer des Luftfedersystems zu erhöhen, da feuchte und unsaubere Luft die Funktionalität des Systems einschränken kann.

Sollte jedoch im Rahmen einer Wartung oder Reparatur eine Neubefüllung oder eine teilweise Neubefüllung mit Druckluft notwendig sein, kann es nicht ausgeschlossen werden, dass diese Druckluft nicht dem geforderten Standard entspricht. Damit die eventuell ohne Kenntnis des Fahrers durchgeführte Druckluftbefüllung nicht zu Schäden am System führt, liegt der Erfindung das Problem zu Grunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung bereitzustellen, mit dem die Systemlebensdauer erhöht und die Komponenten geschützt werden.

Erfindungsgemäß wird dieses Problem dadurch gelöst, dass eine Luftmengenüberwachungseinheit vorgesehen ist, die die in dem System vorhandene Luftmenge überwacht. Weiterhin ist ein Kompressor und zumindest eine Luftfeder vorgesehen, über die sich insbesondere das Fahrzeug gegenüber den Rädern abstützt. Mit Hilfe von im Luftfedersystem vorhandenen und/oder zusätzlichen Sensoren wird die Qualität der Luft innerhalb des Luftfedersystems überwacht und ggf. eine Warnmeldung ausgegeben, sollte die Qualität zu niedrig sein, insbesondere wenn die Luftfeuchtigkeit oder der Verschmutzungsgrad zu hoch ist. Alternativ wird der entsprechende Wert bezüglich der Luftqualität in einem Steuer-oder Kombigerät abgelegt, aus dem er ausgegeben wird, insbesondere im Rahmen einer Abfrage.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die ausgetretene oder zugeführte Luftmenge erfasst und mit einer Ausgabeeinheit zur Ausgabe der Information gekoppelt ist. In der Ausgabeeinheit ist die ausgetretene oder zugeführte Luftmenge angezeigt oder abfragbar, und bei Überschreiten des vorgegebenen Grenzwertes an ausgetretener oder zugeführter Luft wird eine Warnmeldung ausgegeben bzw. ist eine Warnmeldung abfragbar, inwieweit die Notwendigkeit eines Luftaustausches gegeben ist. Ob die Warnmeldung abgegeben wird oder abfragbar ist, richtet sich nach der Dringlichkeit des Luftaustausches, insbesondere nach Menge und Qualität der ausgetauschten bzw. zugeführten Luft.

In einer Weiterbildung ist es vorgesehen, dass Einrichtungen zum Erfassen der Qualität der dem Luftfedersystem zugeführten oder in dem System befindlichen Luft vorhanden und mit der Ausgabeeinheit gekoppelt sind. Dadurch ist es möglich, dass die in dem Luftfedersystem befindliche Luftqualität erfasst und bei nicht ausreichender Qualität, insbesondere bei einem zu hohen Feuchtegehalt der über dem geforderten Drucktaupunkt liegt, eine Warnmeldung ausgegeben wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren sieht vor, dass neben einer Luftmengenüberwachung zur Überwachung der Luftmenge innerhalb des Luftfedersystems, das einen Kompressor und vorzugsweise einen Trockner zur Versorgung der Luftfedern mit entsprechender Druckluft aufweist, die Luftqualität überwacht und die entsprechenden Informationen entweder als Warnmeldung oder als Meßwert, insbesondere auf Anfrage oder bei Überschreiten einer vorgebbaren Zeitspanne, einer Anzahl von Regelvorgängen oder sonstigen Ereignissen, ausgegeben werden.

Weiter ist es vorgesehen, dass von außen zugeführte und/oder die aus dem System entweichende Luftmenge erfasst wird und bei Überschreiten einer festgelegten Luftmenge eine entsprechende Information ausgegeben wird. Neben der Information über die zugeführte bzw. entwichene Luftmenge kann diese Information entsprechend aufbereitet werden, so dass der Fahrer über die Notwendigkeit eines Luftaustausches informiert wird.

Eine Weiterbildung sieht vor, dass die Qualität der zugeführten Luft erfasst wird, beispielsweise indem die Temperatur und die Luftfeuchtigkeit gemessen werden.

Abhängig von der Luftqualität und der Luftmenge wird eine Information über die zugeführte Luftmenge in entsprechender Qualität erstellt und entweder in einem Steuer- oder Kombigerät abgelegt oder in einem Display oder als eine Warnmeldung ausgegeben. gewarnt wird, wenn die Luftqualität einen kritischen Wert erreicht oder überschritten hat.

Die entsprechende Information über die Notwendigkeit eines Luftaustausches oder über die zugeführte oder entwichene Luftmenge bzw. Luftqualität kann in einem Display oder als eine Warnlampe ausgegeben oder über eine Schnittstelle an entsprechendes Servicepersonal oder ein Diagnosesystem ausgegeben werden.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Ausgabe unmittelbar nach Überschreiten eines Grenzwertes bezüglich der Differenz der zugeführten zu der abgelassenen oder entwichenen in entsprechender Qualität erfolgt. Alternativ kann bei einem Zündungsneulauf oder auf Anfrage hin eine Meldung ausgegeben werden, ob die Notwendigkeit eines Luftaustausches bei einer geschlossenen Luftversorgung in einem Kraftfahrzeug besteht und wie dringend ein solcher Austausch ist. Je schlechter die Luft ist, desto größer ist die Dringlichkeit eines Austausches.

Eine Weiterbildung sieht vor, dass in der Anzeige die von außen zugeführte Luftmenge bzw. die Verlustluftmenge quantitativ angezeigt wird, ebenso wie die Qualität der zugeführten Luftmenge, insbesondere die Luftfeuchtigkeit, so dass ein Servicedienst entsprechende Rückschlüsse ziehen kann.

Die Anzeige, dass ein Luftaustausch notwendig ist, kann auch ohne besondere Ereignisse analog zu einer Information über einen vorzunehmenden Ölwechsel zyklisch mit dem Wartungsintervallhinweis erfolgen.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die zugeführte Luftmenge über die Laufzeit des Kompressors ermittelt wird. Dabei ist es vorgesehen, dass entweder die

Nettolaufzeit des Kompressors als Bezugsgröße genommen wird oder aber die Anzahl der Kompressoranläufe berücksichtigt wird. Alternativ ist es vorgesehen, dass bei einem einmaligen Überschreiten einer vorgegebenen Kompressorlaufzeit die Notwendigkeit eines Luftaustausches für gegeben erachtet wird und ein entsprechender Hinweis erfolgt oder eine entsprechende Information abgelegt wird.

Bei Überschreiten der vorgegebenen Laufzeit des Kompressors kann ein Warnsignal oder eine Information über die Laufzeit in ein Steuer-oder Kombigerät ausgegeben werden, aus dem es dann abgefragt werden kann.

Sollte sich die Regellage des Fahrzeuges nicht einstellen oder einstellen lassen, insbesondere über einen längeren Zeitraum, wird eine Warnmeldung ausgegeben, da ein Leck in dem Luftfedersystem zu vermuten ist und die von außen zugeführte Luft Schäden innerhalb des Luftfedersystems verursachen könnte. Alternativ wird eine Information über die Nichteinstellbarkeit der Regellage des Fahrzeuges an das Steuer-oder Kombigerät weitergeleitet.

Bei einem Komponententausch oder bei einem Leitungsabriss ist es in der Regel notwendig, eine größere Luftmenge dem Luftfedersystem zuzuführen, was in der Regel mit einer Verschlechterung der Luftqualität innerhalb des Luftfedersystems verbunden ist, da normale Druckluft, die über einen herkömmlichen Kompressor ohne gesonderte Filter- und/oder Trocknereinrichtungen bereitgestellt wird, nicht dem notwendigen Qualitätsstandard hinsichtlich Reinheit und Trockenheit entspricht. Daher ist es vorgesehen, dass ein Komponententausch automatisch erfasst wird, beispielsweise durch eine elektronische Komponentenerkennung oder indirekt über einen Druckabfall innerhalb des Luftfedersystems, oder manuell eingebbar ist. Nach der Eingabe wird der Komponententausch in einem Steuer-oder Kombigerät abgespeichert. Die Ausgabe einer Information über einen Komponententausch lässt Rückschlüsse auf die zwangsläufig verschlechterte Luftqualität zu und kann entweder über ein Warnsignal oder über eine Abfrage durch das Servicepersonal ausgegeben werden.

Die Informationen über die zugeführte oder entwichene Luftmenge und/oder die zugeführte Luftqualität werden vorzugsweise auf Bedarf abrufbar abgespeichert, wobei neben der Information, ob die Luftqualität einem vorgegebenen Standard entspricht auch Werte über die Luftqualität und Luftmenge abrufbar sind.

Wie bereits ausgeführt, tritt ein signifikanter Luftmengenverlust beispielsweise dann auf, wenn eine Komponente des Systems ausgetauscht wird oder ein Leitungsabriß aufgetreten ist. Bei der darauffolgenden Wiederinbetriebnahme gelangen große Mengen unter Umständen feuchter und ungereinigter Luft in das Luftfederungssystem. Dabei sind in aller Regel die aus Bauraum und Kostengründen verwendeten Lufttrockner des Luftfedersystems nicht in der Lage, derartig große Luftmengen auf den geforderten Drucktaupunkt zu trocknen. Durch das erfindungsgemäße System und das erfindungsgemäße Verfahren wird die Notwendigkeit eines Luftaustausches erkannt, abgespeichert und je nach Dringlichkeit unmittelbar ausgegeben oder bei entsprechender Anfrage zugänglich gemacht. Ebenfalls ist es möglich, dass der Austausch einer Komponente aktiv in die Fahrzeugelektronik mittels einer Sondereingabe eingegeben wird, wodurch während eines Servicedienstes das Servicepersonal die Information erhält, dass der Zustand der im System befindlichen Luft zumindest geprüft und die Luft gegebenenfalls ausgetauscht werden muss.

Der Luftaustausch erfolgt dann mit gereinigter und getrockneter Luft, so dass das Luftfedersystem optimale Betriebsbedingungen vorfindet. Neben einem geschlossenen Luftfedersystem können auch offene pneumatische Systeme eingesetzt werden.

Die einzige Figur zeigt in schematischer Darstellung eine Niveauregelanlage mit einem Kompressor 2, einem Lufttrockner 4 und Luftfedern 6a bis 6d. Wenn der Fahrzeugaufbau des Fahrzeuges, in dem die Niveauregelanlage eingebaut ist, im Bereich einer der Luftfedern 6a bis 6d nicht das gewünschte Sollniveau aufweist, wird die entsprechende Luftfeder 6a bis 6d mit Hilfe des Kompressors 2 in einem Auffüllvorgang aufgefüllt, bis das entsprechende Niveau erreicht ist.

Zum Befüllen beispielsweise der Luftfeder 6a wird von einer Steuereinheit 8 das steuerbare Wegeventil I Oa angesteuert, so dass es von dem in der Figur gezeigten Grundzustand in seinen Schaltzustand übergeht, in dem die Druckluftleitung 12a durchgeschaltet ist. Danach wird von der Steuereinheit 8 der Kompressor 2 angesteuert.

Dieser beginnt daraufhin, die Luftfeder 6a über den Lufttrockner 4, das Rückschlagventil 14 und das steuerbare Ventil 10a mit Druckluft aufzufüllen. Wenn die Luftfeder 6a das Sollniveau erreicht hat, ist der Auffüllvorgang beendet. Während des Auffüllvorganges wird die von dem Kompressor 2 in die Luftfeder 6a geförderte Druckluft in dem Lufttrockner 4 getrocknet. Da bei geschlossenen Druckluftsystemen die von Außen zugeführte Luftmenge in der Regel sehr klein ist, ist der Lufttrockner 4 entsprechend klein dimensioniert.

Bei einem Auswechseln einer der Luftfedem 6a bis 6d oder bei einem Defekt in einer Leitung, muss das System mit neuer, vorzugsweise sehr sauberer und trockener Druckluft befüllt werden, was über den Kompressor 2 und den relativ kleinen Lufttrockner 4 nicht zufriedenstellend erfolgen kann. Zwangsweise wird daher minderwertige Luft in das System gelangen.

Durch eine nicht dargestellte Sensoreinrichtung kann die von außen zugeführte Luftmenge und Luftqualität erfasst werden und damit kann bei bekanntem Ausgangszustand und Luftqualität des Luftfedersystems mit Originalbefüllung errechnet werden, wie hoch der Feuchtanteil ist. Wird ein vorgegebener Grenzwert überschritten, sei es an Luftfeuchtigkeit innerhalb des Systems oder an der zugeführten Luftmenge, wird eine entsprechende Information an eine Ausgabeeinrichtung, beispielsweise eine Wamlampe oder ein Steuer- und Kombigerät ausgegeben.

Über ein Ablassventil 16, das von der Steuereinheit 8 angesteuert wird, kann die Luft in die Atmosphäre abgelassen werden, so dass aus der Luftfeder 6a über das steuerbare Wegeventil 10, die Drossel 18, den Lufttrockner 4 und das Ablassventil 16 die Luft in die Atmosphäre abgelassen wird.