Verfahren zur Funktionsüberprüfung eines Ventils

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überprüfung der Funktionsfähigkeit eines Ventils einer Luftfeder für eine Fahrzeugluftfederung, wobei die Luftfeder mindestens zwei Luftvolumina aufweist, die mit dem zu überprüfenden Ventil miteinander verbindbar sind, wobei eines der Luftvolumina durch Änderung des Luftdruckes und des Luftinhaltes veränderbar ist zur proportionalen Höhenänderung des Fahrzeugs zu einem Bezugssystem, wobei die Änderung der Höhenlage des Fahrzeugs über Sensoren messbar und über eine Recheneinrichtung auswertbar ist.

Prüfungs- oder Kalibrierungsverfahren von einzelnen Einrichtungen einer Fahrzeugluftfederung sind grundsätzlich bekannt, wenn auch weniger auf die Überprüfung von Ventilen gerichtet. Die DE 101 64 108 Al offenbart ein Verfahren zur Funktionsprüfung eines in einer Fahrdynamikregelung eingebundenen Querbeschleunigungssensors ohne Probefahrt / Kurvenfahrt, bei dem ein Fahrzeug auf einer Rampe oder mit Hilfe entsprechender Hebevorrichtungen geneigt wird und dann eine rechnerisch durch die geometrischen Verhältnisse ermittelte statische „Querkomponente" der Erdbeschleunigung mit dem vom Sensor angezeigten Signal über eine

Diagnosesoftware verglichen wird. Eine Überprüfung von tatsächlich vorhandenen dynamischen Bewegungen des Fahrzeugaufbaus kann hier nicht durchgeführt werden.

Für die Erfindung bestand die Aufgabe, ein einfaches Verfahren zur Prüfung von Ventilen bereitzustellen, welches auf tatsächliche Fahrzeugbewegungen reagiert und daraus sichere Rückschlüsse auf die Funktionsfähigkeit eines Ventils erlaubt. Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Hauptanspruchs. Weitere vorteilhafte Ausbildungen sind in den Unteransprüchen offenbart.

Dabei werden zunächst die beiden Luftvolumina durch Schließen des zu überprüfenden Ventils voneinander getrennt. Danach wird dem proportional zur Höhenänderung des Fahrzeugs veränderbaren Luftvolumen eine Luftmenge zugeführt wird, die die Höhenlage des Fahrzeugs verändert. Sodann wird eine erste Höhenlage des Fahrzeugs von einem Sensor gemessen. Danach wird das zu überprüfende Ventil geöffnet und anschließend eine zweite Höhenlage des Fahrzeugs von dem Sensor gemessen. Anhand der Reaktion Fahrzeugaufbaus und der sich einstellenden Höhenlage des Fahrzeugs lässt sich dann zweifelsfrei auf die Funktionsfähigkeit des Ventils schließen.

Die Funktionsweise des Verfahrens lässt sich am besten an einem Ausführungsbeispiel erklären. Es zeigen

Fig. 1 eine prinzipielle Darstellung einer Luftfeder für eine

Fahrzeugluftfederung

Fig. 2 ein Diagramm, in dem die Höhenlage bzw. Höhenänderung h des

Fahrzeugs über der Zeit t bei Durchführung des Verfahrens aufgetragen ist

Die Fig. 1 zeigt in prinzipieller Darstellung die Luftfeder 1 für eine Fahrzeugluftfederung, welche zwei Volumina aufweist, nämlich ein durch einen Rollbalg 2 begrenztes Feder- oder Arbeitsvolumen 3 und ein Zusatz- oder Ausgleichsvolumen 4. Der Rollbalg 2 ist dabei mit seinen Enden einerseits am Luftfederdeckel 5 und andererseits am Luftfederkolben 6 befestigt und rollt beim Ein- und Ausfedern auf letzterem ab.

Am Luftfederdeckel 5 befindet sich die mit einem Ventil 6 versehene Luftzufuhrleitung 7. Das Arbeitsvolumen 3 ist mit dem Zusatzvolumen 4 über eine Verbindungsleitung 8 verbunden, in der sich das zu überprüfende Ventil 9 befindet. Die Fig. 2 zeigt nun anhand eine Diagramms, in dem die Höhenlage bzw. Höhenänderung h des Fahrzeugs über der Zeit t aufgetragen ist, rein qualitativ den Verlauf der Änderung der Höhenlage des Fahrzeugs bei Durchführung des Verfahrens.

Zunächst werden zu einem Zeitpunkt ti die beiden Luftvolumina durch Schließen des zu überprüfenden Ventils 9 voneinander getrennt. Danach wird zu einem Zeitpunkt t ₂ dem proportional zur Höhenänderung des Fahrzeugs veränderbaren Arbeitsvolumen 3 eine Luftmenge zugeführt wird, die die Höhenlage des Fahrzeugs um den Betrag Δh verändert. verändert. Sodann wird zu einem Zeitpunkt t ₃ die Höhenlage des Fahrzeugs von einem Sensor gemessen.

Danach wird das zu überprüfende Ventil 9 geöffnet und anschließend zu einem Zeitpunkt U wiederum die Höhenlage des Fahrzeugs von dem Sensor gemessen.

Anhand der Reaktion Fahrzeugaufbaus und der sich einstellenden Höhenlage des Fahrzeugs lässt sich dann zweifelsfrei auf die Funktionsfähigkeit des Ventils schließen. Sackt innerhalb des Intervalls Δt der Fahrzeugaufbau um den Betrag Δh ab, verändert sich also die Höhenlage des Fahrzeugs durch die Zuschaltung des Zusatzvolumens 4 zum Arbeitsvolumen 3 um diesen Betrag, so ist von einer sicheren Funktionsfähigkeit, d.h. von einem sicheren Schalten (Schließen und Öffnen) des Ventils 9 auszugehen. Dies wird durch die durchgezogene Linie im Diagramm dargestellt.

Verändert sich die Höhenlage des Fahrzeugs durch die Zuschaltung des Zusatz volumens 4 zum Arbeitsvolumen 3 jedoch nicht, so ist davon auszugehen, das ein sicheres Schalten des Ventils 9 nicht gegeben ist. Dies wird im Zeitintervall zwischen t ₃ und U durch die parallel laufenden punktierten bzw. gestrichelten Linien im Diagramm dargestellt.

Dabei zeigt die punktierte Linie den Fall, das zwar ein Schließen des Ventils zum Zeitpunkt t ₂ , jedoch keine eine Öffnung des Ventils zum Zeitpunkt t ₄ erfolgte. Die gestrichelte Linie verdeutlicht eine weitere vorteilhafte Ausbildung des Verfahrens, bei dem während der Zufuhr der Luftmenge zum Arbeitsvolumen 3 der Gradient der Höhenänderung des Fahrzeugs, d.h. die Höhenänderung Δh des Fahrzeugs pro Zeiteinheit im Zeitraum zwischen den Zeitpunkten t ₂ und t ₃ gemessen und mit einem Schwellenwert verglichen wird.

Mit dieser zusätzlichen Prüfung der Abweichung der gestrichelten Linie von der punktierten oder durchgezogenen Linie lässt sich nämlich feststellen, ob das Ventil 9 zum Zeitpunkt t ₃ nicht nur nicht öffnet, sondern ob es bereits zum Zeitpunkt t ₂ nicht schließt.

Besonders geeignet zur Durchführung des Verfahrens ist eine Steuerungseinrichtung für eine Fahrzeugluftfederung, welche eine entsprechende Programmsteuerung aufweist. Damit kann entweder der Fahrer oder ein Servicetechniker an jedem Ort die Funktionsweise des Ventils überprüfen.

Ebenfalls vorteilhaft zur Durchführung des Verfahrens ist ein Diagnosegerät zum Anschluss an eine Fahrzeugluftfederung, welches eine entsprechende Programmsteuerung aufweist. Damit kann eine solche Überprüfung leicht in einer Service Werkstatt durchgeführt werden.

Besonders vorteilhaft wird ein solches Verfahren nutzbar innerhalb einer Fahrzeugluftfederung, beispielsweise für PKW.

Bezugszeichenliste

(Teil der Beschreibung)

1) Luftfeder 2) Rollbalg

3) Arbeitsvo lumen

4) Zusatzvolumen

5) Luftfederdeckel

6) Ventil 7) Luftzufuhrleitung

8) Verbindungsleitung

9) Ventil