Continental Aktiengesellschaft 206-154-PWO.l/Ra

12.07.2007

Beschreibung

Verfahren zur Diagnose der Funktion einer Niveauregelanlage eines Kraftfahrzeuges

Die Erfindung betrifft gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ein Verfahren zur Diagnose der Funktion einer Niveauregelanlage eines Kraftfahrzeuges mit mindestens einem Ventil, wobei bei geöffnetem Ventil ein Austausch von Druckmittel von der einen Seite des Ventils zu der anderen Seite des Ventils möglich ist und bei geschlossenem Ventil ein Austausch von Druckmittel unterbunden wird, und mit einer Steuereinheit.

Aus der DE10126458C2 ist ein Verfahren zur Dichtheits- und Funktionsprüfung bekannt, bei dem in einem ersten Schritt bei geöffnetem Sperrventil an der einzelnen Gasfeder ein Hub eingestellt wird, bei dem mindestens ein Dämpfungselement komprimiert ist, bei dem in einem zweiten Schritt nach dem Schließen des Sperrventils die einzelne Gasfeder auf einen Teilhub ihres Gesamthubes zwischen den Dämpfungselementen eingestellt wird, und bei dem in einem dritten Schritt nach dem öffnen des Sperrventils der sich einstellende Abstand zwischen Achse und Fahrzeugaufbau mit Hilfe der Messvorrichtung ermittelt wird und mit einem Sollwert verglichen wird. Nachteilig an diesem Verfahren ist, dass für die Funktionsprüfung relativ zeitaufwendige Niveauregelvorgänge durchgeführt werden müssen.

Ein Verfahren der eingangs genannten Art ist aus der Druckschrift DE19959012C2 bekannt. Das aus dieser Druckschrift bekannte Verfahren zur Steuerung und/oder Regelung des Niveaus eines Fahrzeugaufbaus eines Kraftfahrzeuges wird mittels einer Niveauregelanlage mit Stellgliedern, mit denen das Niveau des Fahrzeugaufbaus durch Ablassen eines Stellmittels aus den Stellgliedern absenkbar ist und mit einer Steuereinheit durchgeführt. Bei dem bekannten Verfahren zur Erkennung einer Fehlfunktion der

Niveauregeanlage wird das Niveau des Fahrzeugaufbaus gegenüber einem Bezugspunkt ermittelt, ein Ablassvorgang eingeleitet, wenn das ermittelte Niveau über einem vorgegebenen Niveau liegt, wobei nach Einleitung des Ablassvorgangs in der Steuereinheit überprüft wird, ob sich der Fahrzeugaufbau nach einer Zeitspanne gegenüber dem unmittelbar vor dem Ablassvorgang ermittelten Niveau abgesenkt hat, und wobei die Steuereinheit den Ablassvorgang abbricht, wenn dies nicht innerhalb der Zeitspanne der Fall ist. Die Zeitspanne liegt im Bereich von mehreren Sekunden und darüber.

Nachteilig an dem bekannten Verfahren ist, dass es relativ lange dauert, bis eine fehlerhafte Funktion der Niveauregelanlage erkannt wird und das Fahrzeug innerhalb dieser Zeitspanne ggf. Schaden nehmen kann. Ein Nachteil ist auch, dass eine Fehlfunktion der Niveauregelanlage nur beim Ablassen erkannt werden kann. Weiterhin lässt das bekannte Verfahren keinen Rückschluss auf die Ursache der fehlerhaften Funktion zu und bricht den Niveauregelvorgang sofort ab und lässt ggf. keinen weiteren Niveauregelvorgang zu, da die Ursache unbekannt ist. Ein nach dem bekannten Verfahren abgebrochener Ablassvorgang kann mehrere Ursachen haben, z.B. Anheben mit einem Wagenheber, das Aufliegen auf einem Gegenstand, eine verstopfte Ablassleitung oder aber auch eine defekte Steuerleitung oder ein defektes Ventil.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein verbessertes Verfahren zur schnellen Erkennung einer fehlerhaften Funktion einer Niveauregelanlage zu schaffen, womit sich die Fehlerursache zumindest eingrenzen lässt.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Zur Diagnose der Fehlfunktion der Niveauregelanlage ist es notwendig, dass das Ventil einen Zustandswechsel durchführt, eine die Leistung des Ventils beeinflussende Größe während des Zustandswechsels gemessen wird, die gemessene, die Leistung des Ventils beeinflussende Größe in der Steuereinheit mit einer Sollkurve, einem Kennlinienfeld oder einem Grenzwert verglichen wird,

anhand des Vergleichs in der Steuereinheit ermittelbar ist, ob das Ventil den Zustandswechsel durchgeführt hat.

Jede Niveauregelanlage eines Kraftfahrzeuges weist Ventile auf, welche z.B. in der Druckmittelleitung zwischen der Druckquelle oder der Drucksenke und einem Stellglied als Sperrventile angeordnet sind, um den Zu- und Abfluss von Druckmittel zum bzw. vom Stellglied von der Druckquelle bzw. der Drucksenke steuern zu können. Weiterhin sind so genannte Umschaltventile bekannt, welche die Durchflussrichtung des Druckmittels in den Druckleitungen beeinflussen können. Ist die Niveauregelanlage als Luftfederungsanlage ausgebildet, dann werden die Luftfedern aus Komfortgründen vermehrt mit Zusatzvolumina verbunden, wobei die Zu- und Abschaltung der Verbindung zwischen dem Stellglied „Luftfeder" und dem entsprechenden Zusatzvolumen durch Ventile erfolgt. Aufgrund der schnellen und sicheren Schalttätigkeit werden für die oben genannten Aufgaben vornehmlich Magnetventile in Niveauregelanlagen eingesetzt. Diese Magnetventile werden standardmäßig stromlos geschlossen eingesetzt, es ist aber auch möglich stromlos offene Magnetventile zu verwenden.

Der Vorteil der Erfindung liegt darin, dass eine Fehlfunktion eines Magnetventils in einer Niveauregelanlage sehr schnell und ohne zusätzliche Sensoren erkannt werden kann. Ein fehlerhaftes Magnetventil kann z.B. einen Leitungsbruch in der Magnetspule, einen verklemmten oder festsitzenden Hubanker aufweisen. Die mögliche Reaktionszeit liegt im Millisekundenbereich von z.B. 10ms, mindestens aber innerhalb einer Zeitspanne von 1 Sekunde des beabsichtigten Zustandswechsels von z.B. geschlossen nach geöffnet oder umgekehrt. Es ist also eine sehr schnelle Reaktion der Niveauregelanlage auf eine Fehlfunktion möglich, um mögliche Fahrkritische Situationen oder Beschädigungen des Fahrzeuges oder von Personen durch ungewollte Niveauregelaktionen einer fehlerhaften Niveauregelanlage zu vermeiden. Als Reaktion ist eine eingeschränkte Funktionalität, je nachdem welches Ventil die erkannte Fehlfunktion aufweist, oder eine Außerbetriebnahme der Niveauregelanlage denkbar.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 2 ist vorgesehen, dass die die Leistung des Ventils beeinflussende Größe der von dem Ventil aufgenommene Strom ist. Der Stromverlauf eines Magnetventils weist beim Einschaltvorgang und beim Ausschaltvorgang einen charakteristischen Verlauf auf, welcher von der Steuereinheit mit einfachen Mitteln und mit hoher Genauigkeit ermittelbar ist. Aus dem Stromverlauf beim Einschaltvorgang oder beim Ausschaltvorgang kann mit hinreichender Genauigkeit die fehlerfreie oder fehlerbehaftete Funktion eines Ventils im Vergleich zu einer Sollkurve, einem in der Steuereinheit abgespeicherten Kennlinienfeld oder einem Grenzwert des Stromes, z.B. der Steigung pro Zeiteinheit, erkannt werden.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 3 ist vorgesehen, dass der gemessene Stromverlauf des Ventils ein Maß für den Hubweg eines Ankers des Ventils darstellt. Der Anker eines Magnetventils stellt das einzig bewegliche Bauteil dieses dar und ist somit einer besonderen mechanischen Beanspruchung ausgesetzt, z.B. durch Verschleiß, Verklemmung, Verstopfung oder Festfrieren, und ist damit besonders anfällig für eine Fehlfunktion, welche mit der erfindungsgemäßen Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 3 schnell und sicher erkannt werden kann.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 4 ist vorgesehen, dass das öffnungsverhalten des Ventils aus dem Stromverlauf des Ventils während der Anzugsverzugszeit und /oder der Anzugszeit ermittelbar ist. Die Anzugsverzugszeit gibt die Zeit von dem Anlegen der Schaltspannung an das Ventil bis zum Abheben des Ankers vom ersten Ventilsitz wieder. Die Anzugszeit ist ein Maß für den Zeitpunkt, wenn der Anker vom ersten Ventilsitz abhebt, bis zum Zeitpunkt, wenn der Anker den zweiten Ventilsitz erstmals erreicht hat, und der Zustandswechsel des Ventils damit praktisch ausgeführt ist. Der Vorteil dieser Weiterbildung nach Anspruch 4 ist darin zu sehen, dass die Zeit zur Erkennung der Fehlfunktion eines insbesondere stromlos geschlossenen Ventils auf ein Minimum reduziert wird.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 5 ist vorgesehen, dass

das Ventil von seinem geschlossenen Zustand in den geöffneten Zustand überführt wird, der Stromverlauf des Ventils während des Einschaltvorgangs gemessen wird, der gemessene Stromverlauf in der Steuereinheit mit einer Stromsollkurve, einem

Strom- Kennlinienfeld oder einem Strom-Grenzwert verglichen wird, anhand des Vergleichs in der Steuereinheit ermittelbar ist, ob das Ventil von dem geschlossenen in den geöffneten Zustand überführt worden ist.

Der Vorteil dieser Weiterbildung nach Anspruch 5 ist darin zu sehen, dass die Fehlfunktion eines Ventils einfach und sicher erkannt werden kann und die Zeit zur Erkennung der Fehlfunktion eines stromlos geschlossenen Ventils auf ein Minimum reduziert wird.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 6 ist vorgesehen, dass die die Leistung des Ventils beeinflussende Größe die an dem Ventil anliegende Spannung ist. Der Spannungsverlauf eines Magnetventils weist beim Ausschaltvorgang einen charakteristischen Verlauf auf, welcher von der Steuereinheit mit einfachen Mitteln und mit hoher Genauigkeit ermittelbar ist. Aus dem Spannungsverlauf beim Ausschaltvorgang kann mit hinreichender Genauigkeit die fehlerfreie oder fehlerbehaftete Funktion eines Ventils im Vergleich zu einer Sollkurve, einem in der Steuereinheit abgespeicherten Kennlinienfeld oder einem Grenzwert der Spannung, z.B. der Steigung pro Zeiteinheit, erkannt werden.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 7 ist vorgesehen, dass der gemessene Spannungsverlauf des Ventils ein Maß für den Hubweg eines Ankers des Ventils darstellt. Der Anker eines Magnetventils stellt das einzig bewegliche Bauteil dieses dar und ist somit einer besonderen mechanischen Beanspruchung ausgesetzt, z.B. durch Verschleiß, Verklemmung, Verstopfung oder Festfrieren, und ist damit besonders anfällig für eine Fehlfunktion, welche mit der erfindungsgemäßen Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 7 schnell und sicher erkannt werden kann.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 8 ist vorgesehen, dass das Schließ verhalten des Ventils aus dem Spannungsverlauf des Ventils während der Abfallverzugszeit und/oder der Abfallzeit ermittelbar ist. Die Abfallverzugszeit gibt die Zeit von dem Trennen der Schaltspannung am Ventil bis zum Abheben des Ankers vom zweiten Ventilsitz wieder. Die Abfallzeit ist ein Maß für den Zeitpunkt, wenn der Anker vom zweiten Ventilsitz abhebt, bis zum Zeitpunkt, wenn der Anker den ersten Ventilsitz erreicht hat, und der Zustandswechsel des Ventils damit praktisch ausgeführt ist. Der Vorteil dieser Weiterbildung nach Anspruch 8 ist darin zu sehen, dass die Zeit zur Erkennung der Fehlfunktion eines insbesondere stromlos geschlossenen Ventils auf ein Minimum reduziert wird.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 9 ist vorgesehen, dass das Schließ verhalten des Ventils aus dem gemessenen Spannungsverlauf und dem gemessenen Stromverlauf während des Ausschaltvorgangs des Ventils ermittelbar ist. Der Vorteil der erfindungsgemäßen Weiterbildung ist darin zu sehen, dass die Abfallverzugszeit und/oder die Abfallzeit des Ventils bzw. des Ankers des Ventils sehr genau ermittelt werden können, da der Zeitpunkt des Abhebens des Ankers vom zweiten Ventilsitz mit Hilfe des Stromverlauf sehr genau bestimmbar ist.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 10 ist vorgesehen, dass das Ventil von seinem geöffneten Zustand in den geschlossenen Zustand überführt wird, der Spannungsverlauf während des Ausschaltens des Ventils gemessen wird, der gemessene Spannungsverlauf in der Steuereinheit mit einer Spannungssollkurve, einem Spannungs-Kennlinienfeld oder einem Spannungs- Grenzwert verglichen wird, anhand des Vergleichs in der Steuereinheit ermittelbar ist, ob das Ventil von dem geöffneten in den geschlossenen Zustand überführt worden ist.

Der Vorteil dieser Weiterbildung nach Anspruch 10 ist darin zu sehen, dass die Fehlfunktion eines Ventils einfach und sicher erkannt werden kann und die Zeit zur

Erkennung der Fehlfunktion eines stromlos geschlossenen Ventils auf ein Minimum reduziert wird.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 11 ist vorgesehen, dass das öffnungsverhalten des Ventils aus dem Stromverlauf beim Einschaltvorgang des Ventils und das Schließ verhalten des Ventils aus dem Spannungsverlauf beim Ausschaltvorgang des Ventils ermittelbar sind. Der Vorteil dieser Weiterbildung ist darin zu sehen, dass beide wesentlichen Funktionen des Ventils, Einschalten und Ausschalten, sicher und schnell hinsichtlich einer Fehlfunktion diagnostiziert werden können. Das einwandfreie Einschalten und damit die Funktion eines Ventils kann z.B. durch ein Verklemmen des Ankers oder einen festgefrorenen Anker oder dgl. verhindert werden. Das einwandfreie Abschalten und damit die Funktion eines Ventils kann z.B. durch ein Verklemmen des Ankers oder einen verstopften Ventilsitz oder dgl. verhindert werden.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 12 ist vorgesehen, dass die Diagnose des öffhungs- und Schließverhaltens des Ventils während eines Niveauregelvorganges erfolgt. Der Vorteil dieser Weiterbildung ist darin zu sehen, dass keine besonderen und zusätzlichen Regelvorgänge für die Diagnose der Funktionalität der Niveauregelanlage durchgeführt werden müssen. Weiterhin ist sichergestellt, dass eine entsprechende Diagnose in regelmäßigen Abständen zumindest aber immer dann erfolgt, wenn eine Niveauregelaktion durchgeführt werden soll.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 13 ist vorgesehen, dass das Ein- und/oder Ausschalten des Ventils kurzzeitig erfolgt. Der Vorteil dieser Weiterbildung ist darin zu sehen, dass auch bei einem nur kurzzeitigen Betrieb eines Ventils und/oder der Niveauregelanlage eine Fehlfunktion dieser sicher und schnell erkannt werden kann.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 14 ist vorgesehen, dass das Ein- und/oder Ausschalten des Ventils nur zu Diagnosezwecken erfolgt. Der Vorteil dieser Weiterbildung ist darin zu sehen, dass die Funktionsfähigkeit und zu bestimmten und ggf. regelmäßig wiederkehrenden Zeitpunkten und unabhängig von anderen Funktionen

durchgeführt werden kann. Z.B. kann eine erfindungsgemäße Diagnose der Niveauregelanlage vor oder nach jedem Niveauregelvorgang, einmal pro Tag oder jedes Mal vor Fahrtbeginn durchgeführt werden.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 15 ist vorgesehen, dass das Ein- und/oder Ausschalten des Ventils direkt nach dem Einschalten der Zündung des Kraftfahrzeuges erfolgt. Der Vorteil dieser Weiterbildung ist darin zu sehen, dass die Funktion der Niveauregelanlage vor oder bei jeder Inbetriebnahme des Kraftfahrzeuges überprüft wird. Damit wird sichergestellt, dass von der Niveauregelanlage infolge einer Fehlfunktion keine ungewollten Niveauregelvorgänge durchgeführt werden können.

Ausführungsbeispiele und weitere Vorteile der Erfindung werden im Zusammenhang mit den nachstehenden Figuren erläutert, darin zeigen:

Fig.1 eine Niveauregelanlage in schematischer Darstellung und Fig.2 ein Diagramm.

Figur 1 zeigt in stark schematisierter Darstellung eine Niveauregelanlage 1 für ein Kraftfahrzeug, wobei nur die für die nachfolgenden Erläuterungen notwendigen Bestandteile gezeigt sind. Derartige Niveauregelanlagen 1 sind an sich bekannt, so dass diese hier nur kurz erläutert werden sollen. Die Niveauregelanlage 1 verfügt über Luftfedern 2a, die der Vorderachse des Kraftfahrzeuges zugeordnet sind, und über Luftfedern 2b, die der Hinterachse des Kraftfahrzeuges zugeordnet sind. Mit den Luftfedern 2a, 2b ist ein (nicht gezeigter) Fahrzeugaufbau des Kraftfahrzeuges federnd gelagert. Die Luftfedern 2a stehen über eine Querleitung 4a und die Luftfedern 2b stehen über eine Querleitung 4b miteinander in Verbindung. Jede Querleitung 4a, 4b enthält jeweils zwei Quersperrventile 6a, 6b, von denen jeweils eins einer Luftfeder 2a, 2b zugeordnet ist. Darüber hinaus stehen die Querleitungen 4a, 4b mit einer weiteren Leitung 8 in Verbindung, über die die Luftfedern 2a, 2b mit Druckluft befüllt bzw. über die Druckluft aus den Luftfedern 2a, 2b abgelassen wird.

Zum Auffüllen der Luftfedern 2a, 2b werden die Quersperrventile 6a, 6b und das Ventil 32 von der Steuereinheit 10 der Niveauregelanlage angesteuert, so dass diese von dem in der Figur 1 gezeigten Grundzustand in ihren anderen Schaltzustand übergehen und die Querleitungen 4a und 4b „durchschalten". Daraufhin wird der Kompressor 12 von der Steuereinheit 10 angesteuert, so dass dieser Druckluft in die Luftfedern 2a, 2b fördert. Zum Abbruch des Auffüllvorganges wird der Kompressor 12 von der Steuereinheit 10 gestoppt und die Quersperrventile 6a, 6b und das Ventil 32 werden von der Steuereinheit 10 angesteuert, so dass sie den in der Figur 1 gezeigten Grundzustand einnehmen.

Zum Ablassen von Druckluft aus den Luftfedern 2a, 2b werden von der Steuereinheit 10 die Quersperrventile 6a, 6b angesteuert, so dass sie von dem in der Figur 1 gezeigten Grundzustand in den geöffneten Schaltzustand übergehen. Darüber hinaus wird von der Steuereinheit 10 das Ablassventil 14 angesteuert, so dass dieses von dem in der Figur 1 gezeigten Grundzustand in den geöffneten Schaltzustand übergeht, in dem es die Leitung 8 mit der Atmosphäre verbindet. Die Luftfedern 2a, 2b sind dann über die Quersperrleitungen 4a, 4b und über die Leitung 8 mit der Atmosphäre verbunden, so dass Druckluft aus ihnen abgelassen wird. Um einen Ablassvorgang zu beenden bzw. abzubrechen, werden die Quersperrventile 6a, 6b und das Ablassventil 14 von der Steuereinheit 10 geschlossen, so dass diese dann wieder in den in der Figur 1 gezeigten Grundzustand übergehen.

Aufgrund unterschiedlicher Achslasten und infolgedessen unterschiedlichem Druck in den Luftfedern erfolgt das Auffüllen bzw. Ablassen bevorzugt Achsweise.

Durch entsprechende Ansteuerung der Quersperrventile 6a, 6b und des Ablassventils 14 ist es ebenfalls möglich, Druckluft aus einer Luftfeder bzw. aus einer beliebigen Kombination von Luftfedern (beispielsweise den Luftfedern, die einer Achse zugeordnet sind) abzulassen. Um Druckluft aus der Luftfeder 2b, die der Radposition „hinten links" zugeordnet ist, abzulassen, muss beispielsweise das dieser Luftfeder 2b zugeordnete Quersperrventil 6b und das Ablassventil 14 von dem in der Figur 1 gezeigten Grundzustand in den geöffneten Schaltzustand überführt werden. Soll zusätzlich Luft aus

der Luftfeder 2b, die der Radposition „hinten rechts" zugeordnet ist, so muss zusätzlich das dieser Luftfeder 2b zugeordnete Quersperrventil 6b von dem in der Figur 1 gezeigten und geschlossenen Grundzustand in den anderen, geöffneten Schaltzustand überführt werden.

über die bisher genannten Bestandteile hinaus verfügt die Niveauregelanlage über Höhensensoren 16, 18, 20 und 22, von denen jeweils einer einer Luftfeder 2a, 2b der Niveauregelanlage zugeordnet ist. Mit Hilfe des Höhensensors 16 kann jederzeit das aktuelle Niveau des Fahrzeugaufbaus im Bereich der Radposition „vorne links" gegenüber einem Bezugspunkt gemessen werden. Entsprechendes gilt für die Höhensensoren 18, 20 und 22. Das von den Höhensensoren 16, 18, 20 und 22 gemessene aktuelle Niveau wird von diesen an die Steuereinheit 10 der Niveauregelanlage übermittelt und dort ausgewertet. In der Steuereinheit 10 sind also zu jedem Zeitpunkt Informationen darüber verfügbar, welches aktuelle Niveau der Fahrzeugaufbau im Bereich der Radpositionen des Kraftfahrzeuges gegenüber einem vorgegebenen Bezugspunkt einnimmt. Darüber hinaus kann in der Steuereinheit 10 ermittelt werden, welches aktuelle Niveau der Fahrzeugaufbau gegenüber einer Achse des Kraftfahrzeuges im Mittel einnimmt, indem die Messwerte der entsprechenden Höhensensoren gemittelt werden. Soll beispielsweise das Niveau des Fahrzeugaufbaus gegenüber der Hinterachse bestimmt werden, so werden in der Steuereinheit 10 die Messwerte gemittelt, die von den Höhensensoren 20 und 22 an die Steuereinheit 10 übermittelt worden sind.

In der Steuereinheit 10 wird laufend überprüft, ob das aktuelle Niveau des Fahrzeugaufbaus im Bereich einer Radposition bzw. das aktuelle Niveau des Fahrzeugaufbaus gegenüber einer Achse des Kraftfahrzeuges mit einem vorgegebenen, in der Steuereinheit 10 gespeicherten Niveau übereinstimmt (als aktuelles Niveau wird das zuletzt in der Steuereinheit 10 anhand der von den Höhensensoren 16, 18, 20 und 22 übermittelten Messsignale verstanden). Liegt das aktuelle Niveau oberhalb des in der Steuereinheit 10 gespeicherten vorgegebenen Niveaus, so leitet die Steuereinheit 10 einen Ablassvorgang ein. Dazu werden die entsprechenden Quersperrventile 6a, 6b und das Ablassventil 14, wie oben bereits erläutert, geschaltet. Der Ablassvorgang ist beendet, wenn die Steuereinheit 10 feststellt, dass das aktuelle Niveau dem in der Steuereinheit 10

gespeicherten vorgegebenen Niveau entspricht. Die Steuereinheit 10 fuhrt dann die entsprechenden Quersperrventile 6a, 6b und das Ablassventil 14 wieder in den in der Figur 1 gezeigten Grundzustand über.

Es kann auch vorkommen, dass die Steuereinheit 10 feststellt, dass sich das Niveau des Fahrzeugaufbaus während eines Ablassvorganges nicht wie erwartet absenkt, weil sich das Kraftfahrzeug in einer kritischen Situation befindet. In diesem Fall bricht die Steuereinheit 10 den Ablassvorgang ab, wie dies weiter unten im Einzelnen erläutert wird.

Die Niveauregelanlage enthält gegebenenfalls schließlich einen Drucksensor 24, mit dem der Luftdruck in jeder einzelnen Luftfeder 2a, 2b der Niveauregelanlage messbar ist. Zur Messung des Luftdruckes in der Luftfeder 2b, die der Radposition „hinten links" zugeordnet ist, wird das dieser Luftfeder 2b zugeordnete Quersperrventil 6b von dem in der Figur 1 gezeigten, geschlossenen Grundzustand durch die Steuereinheit in den anderen, geöffneten Schaltzustand überführt, wohingegen alle anderen Ventile der Niveauregelanlage in dem in der Figur 1 gezeigten Grundzustand bleiben. In diesem Fall liegt an dem Drucksensor 24 der in der Luftfeder 2b, die der Radposition am „hinten links" zugeordnet ist, herrschende statische Luftdruck an. Entsprechend ist der Luftdruck in den anderen Luftfedern der Niveauregelanlage messbar. Das jeweilige Messergebnis des Drucksensors 24 wird an die Steuereinheit 10 übermittelt. Das übermittelte Messergebnis wird in der Steuereinheit der Luftfeder 2a, 2b zugeordnet, deren Quersperrventil 6a, 6b sie angesteuert hat, und ausgewertet. Wie dies im Einzelnen erfolgt, wird weiter unten näher erläutert.

Jeder Ventil 6a, 6b, 14 ist über eine Steuerleitung mit der Steuereinheit 10 verbunden. über die entsprechende Steuerleitung wird jedes Ventil 6a, 6b, 14 für den Betrieb und einen Wechsel der Schaltstellung mit Spannung und Strom versorgt. Die an das Ventil 6a, 6b, 14 angelegte Spannung und der von jedem Ventil 6a, 6b, 14 aufgenommene Strom können von der Steuereinheit 10 bestimmt und ermittelt werden. Weiterhin kann in der Steuereinheit 10 eine Sollkurve, ein Kennlinienfeld und/oder mindestens ein Grenzwert für die Spannung und den Strom eines jeden Ventils 6a, 6b, 14 abgespeichert sein.

Im Zusammenhang mit Figur 2, welche die charakteristischen Kennlinien eines beispielsweise stromlos geschlossenen oder stromlos offenen Magnetventils in Diagrammform zeigt, wird im Folgenden erläutert, wie ein Diagnoseverfahren mit Hilfe der in der Figur 1 gezeigten Steuereinheit 10 durchgeführt wird. In dem Diagramm sind der Verlauf der Spannung U, des Stroms I und des Ankerweges S eines Magnetventils über der Zeit aufgetragen.

Zu einem ersten Zeitpunkt tl wird eine Spannung Ul angelegt. Aufgrund der Massenträgheit des Ankers des Ventils und der eventuell vorhandenen und auf den Anker des Ventils wirkenden Federkraft dauert es bis zum Zeitpunkt t2 bis der Anker von dem ersten Ventilsitz erstmals abhebt. Der Strom steigt vom Zeitpunkt tl bis zum Zeitpunkt t2, der so genannten Anzugsverzugszeit, kontinuierlich an und erreicht zum Zeitpunkt t2 einen lokalen Maximalwert. Vom Zeitpunkt t2 bis zum Zeitpunkt t3, der so genannten Anzugszeit, hebt der Anker des Ventils vom ersten Ventilsitz ab und wird bis zum zweiten Ventilsitz bewegt, wobei das Ventil einen Wechsel seines Schalt-Zustandes durchgeführt hat und wobei der Strom in diesem Zeitraum kontinuierlich absinkt und zum Zeitpunkt t3 ein lokales Minimum erreicht.

Der Stromverlauf vom Zeitpunkt tl bis zum Zeitpunkt t3 weist bei einem einwandfreien und funktionsfähigem Magnetventil einen charakteristischen Verlauf auf. Ist die Funktion des Ventils, insbesondere das vollständige öffnen und aufliegen des Ankers auf dem zweiten Ventilsitz, beeinträchtigt, dann weichen die gemessenen Werte für das lokale Maximum und das lokale Minimum des Stroms von den Sollwerten eines einwandfreien Ventils deutlich ab und können für die Diagnose der Funktionsfähigkeit des Ventils herangezogen werden.

Vom Zeitpunkt t3 bis zum Zeitpunkt t4, der Prellzeit, kann der Anker ggf. mehrfach gegen den zweiten Ventilsitz „prellen", wobei die Stromaufnahme des Ventil bereits wieder kontinuierlich ansteigt. Nach der Prellzeit liegt der Anker des Ventils solange am zweiten

Ventilsitz an, wie die Spannung Ul am Ventil anliegt, in diesem Fall ist das bis zum Zeitpunkt t5.

Zum Zeitpunkt t5 wird die Versorgungs-Spannung vom Ventil getrennt und fällt sehr stark bis zu einem lokalen Minimum aufgrund von Gegeninduktion ab. Danach steigt die Spannung kontinuierlich an, wobei nach einer bestimmten Zeit, hier Zeitpunkt t6, der Anker des Ventils vom zweiten Ventilsitz abhebt und kontinuierlich bis zum ersten Ventilsitz bewegt wird. Dabei erreicht die Spannung ein lokales Maximum und fällt zum Zeitpunkt t7, wenn der Anker des Ventils auf dem ersten Ventilsitz aufliegt, auf ein lokales Minimum zurück. Das lokale Maximum und das lokale Minimum des Spannungsverlaufs sind charakteristische Größen bei einem einwandfreien und funktionsfähigen Ventil. Ist die Funktion des Ventils, insbesondere das vollständige Schließen und aufliegen des Ankers auf dem ersten Ventilsitz, beeinträchtigt, dann weichen die gemessenen Werte für das lokale Maximum und das lokale Minimum der Spannung von den Sollwerten eines einwandfreien Ventils deutlich ab und können für die Diagnose der Funktionsfähigkeit des Ventils herangezogen werden.

Beim Abschaltvorgang des Magnetventils ist es zusätzlich möglich, den Stromverlauf vom Zeitpunkt t5 bis zum Zeitpunkt t6 zur Diagnose der Funktionsfähigkeit des Ventils heranzuziehen, denn erst zum Zeitpunkt t6, wenn der Stromverlauf nahezu den Wert Null erreicht hat, hebt der Anker von dem zweiten Ventilsitz ab. Diese Information verbessert die Diagnose der Funktionsfähigkeit des Ventils und liefert genauere Ergebnisse, da der Hubweg des Ankers von Anfang bis Ende anhand des Strom- und des Spannungsverlaufs verifiziert werden kann.

Jedes Magnetventil weist einen derartigen charakteristischen Verlauf für Spannung und Strom auf, so dass die Funktionalität des Ventils durch die Messung von Spannung und/oder Strom während des Einschalt- und/oder Ausschaltvorganges im Vergleich zu einer entsprechenden Sollkennlinie, einem Kennlinienfeld oder eines Grenzwertes beurteilt und ermittelt werden kann. Weicht ein gemessener Spannungs- und/oder Stromverlauf von den entsprechenden Sollwerten zu stark ab, dann hat sich der Anker des Ventils mit sehr

großer Wahrscheinlichkeit nicht oder nicht richtig geöffnet oder ist nicht bzw. nicht richtig geschlossen worden.

Die korrekte Funktion eines stromlos geschlossenen oder stromlos offenen Magnetventils während des Einschalt Vorgangs kann durch den Stromverlauf zwischen den Zeitpunkten tl bis t4 sicher ermittelt werden. Die korrekte Funktion eines stromlos geschlossenen oder stromlos offenen Magnetventils während des Abschalt- oder Ausschaltvorgangs durch den Spannungsverlauf und ggf. unter Hinzuziehung des Stromverlaufs zwischen den Zeitpunkten t5 bis ü sicher ermittelt werden kann.

Die im Diagramm der Fig.2 dargestellten Kennlinien sind für ein stromlos geschlossenes Magnetventil im Bereich von tl bis t4 für das Einschalt- und öffnungsverhalten und im Bereich von t5 bis ü für das Abschalt- und Schließ verhalten heranzuziehen. Bei einem stromlos offenen Magnetventil sind die im Diagramm der Fig. 2 dargestellten Kennlinien im Bereich von tl bis t4 für das Einschalt- und Schließverhalten und im Bereich von t5 bis t7 für das Abschalt- und öffnungsverhalten heranzuziehen.

Bezugszeichenliste

(Teil der Beschreibung)

1 - Niveauregelanlage

2a, 2b - Luftfeder

4a, 4b - Leitung

6a, 6b - Ventil

8 - Leitung

10 - Steuereinheit

12 - Kompressor

14 - Ablassventil

16, 18, 20, 22 - Höhensensor

24 - Drucksensor

26 - Ventil tl - erster Zeitpunkt t2 - zweiter Zeitpunkt t3 - dritter Zeitpunkt t4 - vierter Zeitpunkt t5 - fünfter Zeitpunkt t6 - sechster Zeitpunkt t7 - siebter Zeitpunkt

U - Spannung

Ul - Spannungswert

I - Strom

S - Weg (des Ankers)