专利名称：用于控制压缩机的方法
技术领域：
本发明涉及一种用于控制车辆空气悬架系统中压缩空气供给的压缩机的方法，其中根据车辆空气悬架系统的空气需求且在考虑预先确定的允许压缩机温度(压缩机极限温度)Ttj的情况下由空气悬架控制装置使压缩机通电或切断，其中在车辆空气悬架系统的现有的、实际的或待达到的、计划的工作状态中利用温度模型计算出压缩机温度。同时，在利用温度模型计算出的压缩机温度超出预先确定的允许压缩机温度Ttj时，为了冷却而切断压缩机(例如切断一段同样根据温度模型计算出的时间段)，或者使压缩机以另ー种工作方式(例如以周期性的运行方式)继续工作。
背景技术：
概念“工作状态”在此理解为所有由共同作用的气动和电子调节功能得到的空气悬架设备的功能，即例如在闭环的水平调节设备或空气悬架设备中填满存储器、由开环或闭环的水平调节设备填满空气弹簧以改变车辆高度、从存储器或空气弹簧排出空气、流经和再生干燥器等。压缩机的工作方式描述了压缩机运行或工作的特殊设计，例如设计为不间断的泵送、间歇的泵送、或在全负荷下伴随着最大背压的运行、空转等。本发明意义上的概念“温度模型”是指ー种计算模型，利用该计算模型在使用象压缩机处的预压カ和背压、几何形状设计和部件设计、气流的冷却、电池电压、环境压カ等參数的情况下可计算出压缩机中空气的温度升高或温度降低，而不需要在压缩机上安装传感器或温度检测器。可以在没有温度检测器的情况下执行由DE 196 21 946 Cl已知的、用于控制或调节可根据需要通电和切断的压缩机的方法，因为在控制単元中仅计算出压缩机温度的估计值。此外，该方法可靠地针对高温保护空气悬架系统的压缩机，从而即使在不正确地操纵空气悬架系统时也最大程度地排除对压缩机的损坏。然而可以确定的是，在调节过程期间总是在达到或超出温度的上阈值后通过控制単元中断调节过程。这表示，调节过程未完成或伴随很长的时间延迟才完成，即在压缩机的冷却到低于温度下阈值之后完成。因为出于声学原因且为了保护不受机械负荷，在大多数情况下空气悬架系统的压缩机都被很好地包封，所以冷却时间可以为若干分钟直至一刻钟。调节过程的这么长时间的中断或者延迟不能令人满意。DE 10 2006 039 538 Al公开了ー种用于控制机动车空气悬架设备压缩机的方法——该压缩机可基于需求通电和切断，其中在压缩机的运行期间利用温度模型计算出在压缩机中被压缩的空气的温度，且其中对压缩机的第一运行来说以与用于压缩机的随后的运行不同的温度模型为基础，这导致压缩机的第一运行时间相对于随后的运行时间延长。因此，可以使更多的调节过程执行到底，然而也并非全部。当需要通过压缩机填充水平调节系统以便提供系统所需的空气量、且同时压缩机的负荷使其接近允许的压缩机极限温度吋，总是产生异常问题。当期望随后额外地或短时间地调节车辆高度时，例如为了驶入野外路线或者在出现了较大的有效负载之后，根据现有技术的同时进行的温度模型发现不可能在为此所需的压缩机工作过程中允许的压缩机极限温度没有被超出的情况下执行调节要求“改变车辆高度”。因此，调节要求不被同意，且控制装置“不允许”压缩机的通电。必要时，驾驶员必须等待若干分钟，直至压缩机冷却到能执行高度变化而不超出允许的压缩机极限温度。驾驶员对此是不满意的，因为他很可能猜测其水平调节设备或空气悬架设备未正常工作。
发明内容
因此，本发明的任务在于提出一种用于控制车辆空气悬架系统中压缩空气供给的压缩机的方法，其中一方面压缩机的所有部件被保护不受由于过大的热产生而导致的损坏，且另一方面可以尽可能在没有等待时间的情况下执行不同的同时地或依次地进行的调节要求(也就是说用于达到特点的工作状态的要求)。该任务通过主权利要求/独立权利要求所述的特征完成。在从属权利要求中公开了其它有利的设计方案。
在此预先确定至少两个不同的允许压缩机温度Tm和Tffi作为控制程序中的參数，在所述两个温度中，允许压缩机温度Tffi大于允许压缩机温度Tmij为用于填充车辆空气悬架系统的第一工作状态Bzi预先确定允许压缩机温度Ttn，且为另ー个用于填充车辆空气悬架系统的工作状态Bz2预先确定允许压缩机温度Tffit5在压缩机正在或已经通电、同时预设允许压缩机温度Ttn以便达到第一工作状态Bz1、且在该通电时间段期间或在压缩机的随后的冷却阶段中由外部、亦即例如由驾驶员向车辆控制装置提出要求达到第二工作状态Bz2的情形下，压缩机继续工作或者再次通电、同时预设较高的允许压缩机温度Tffit5可例如通过允许压缩机温度Tei的被超出以及由此触发的压缩机的切断开始随后的冷却阶段。因此在根据本发明的方法中，即使在所执行其它任务已经需要压缩机工作时——该压缩机工作将使压缩机承受负荷直至极限温度Ttn，也可以使用压缩机以用于执行调节要求。由此得到压缩机的所谓的“运行时间储备”。在有利的改进方案中，第一工作状态Bzi是填充封闭的空气悬架设备的存储器，而另ー工作状态Bz2是车辆的高度变化。因此，在存储器填充期间和之后也可以根据驾驶员愿望进行车辆的高度调节。相反，在根据现有技术控制水平调节系统中的压缩机工作时，在存储器填充之后压缩机在大多数情形下不能再用于随后的水平调节过程。当驾驶员通过操纵部件要求进行调节过程时，在现有技术中通过仪表板中的显示器向驾驶员表明目前不能进行调节操作。客户或驾驶员可以随时执行调节并且在执行该调节时不必忍受等待时间。尤其在车辆恰好起动的情况下、在所谓的“终端15交换(terminal 15-exchange)”中、以及在确定了压カ损失/量损失时进行强制性的存储器填充的情况下，在客户满意度方面这是决定性的优点。可以说，压缩机工作被划分为“背景工作”(即通常未被顾客记录的填充过程)和顾客相关的工作(即“高度调节要求”)。通过以这种方式引入独立的切断温度，也就是说温度模型中的允许压缩机温度Ttn和ん，即用于压缩机的背景工作方式的Tm和用于顾客相关的工作的较高的Ttj2，可以保证，可以几乎总能执行顾客相关的工作。此外，当启动顾客相关的压缩机工作时，立即自由地接通目前由于冷却而切断/断电的压缩机。因此，这是尤其有利的，即压缩机的工作与其背压和/或存储器压カ无关。在另ー个有利的改进方案中，用于第一工作状态Bzi的允许压缩机温度Tm被限定为180°C，必要时该改进方案和一个设计方案配合，在该设计方案中用于第二工作状态Bz2的允许压缩机温度Tffi被限定为200°C。这是使根据本发明的方法可以极好地用于目前市场上的压缩机结构类型和压缩机材料的温度极限值。利用根据本发明的方法，在例如如下情况中不再产生问题如果之前在白天频繁使用了车辆，则由于发动机、减震器等的热量已強烈加热了空气弹簧中的空气。也可以导致空气储存器中空气的轻微加热。车辆随后停止且在晚上冷却。在此系统中存在的空气量減少。空气“收縮”在一起。在随后的白天中，车摘再次工作。首先，控制器确定系统中存在的空气量过少且此时起动存储器填充，以便把空气量增加到需要的程度。如果压缩机在通过温度模型的检查之后实际上达到或可能达到允许的180°C的允许压缩机温度Tm、因此达到其切断温度，则根据现有技术中的方法对如下活动来说压缩机是不能工作的。顾客此时在使车辆装上负荷，登上车辆并想在此时开始水平调节过程。根据目前已知的现有技术中的方法，压缩机此时是不可使用的。压缩机必须首先根据温度模型冷却，只有在冷却后才能执行要求的调节过程。利用根据本发明的方法以及进而在温度模型中引入第二允许压缩机温度Tffi井中断冷却阶段，系统可以立即使用压缩机。该调节过程通常显著短于填充存储器的持续时间。上述场景更多地出现在冬季。因此，根据本发明的且主观上由驾驶员履行的“调节行为”由于使用了该新的方法设计方案而明显比目前为止使用的方法更好。空气悬架系统的这种调节行为的改进对顾客来说是明显的增值。根据本发明的另ー个有利的设计方案，压缩机在直至达到第一允许压缩机温度Tm之前连续工作，且在达到第二允许压缩机温度Tffi之后周期地/间歇地工作。如果通过温度模型可以确定估计的温度可能超过允许压缩机温度Tffi，则压缩机不间断地工作直至达到Tg2,且在达到Tffi后压缩机周期地工作。试验已经令人惊异地表明，在周期的工作中，压缩机未被明显地进一歩加热。这当然取决于压缩机的结构类型和安装位置，然而在许多实施方案中情况确实是这样。上述的试验还表明，鉴于压缩机的工作強度和压缩机的负荷总和，约10%的压缩机工作时间可以在高于200°C的允许压缩机温度Te2下执行，尤其是以间歇的、周期的方式工作，而不导致损坏。使用温度模型当然还允许在压缩机温度的计算——该压缩机温度在由驾驶员要求的调节过程结束后设定——表明如此预测的温度比预先确定的切断温度更高的情况下，放弃执行要求的调节过程。例如，切断温度可以略大于Tffit5在未执行或未完全执行原本要求的调节操作/调节过程的情况下，必要时可以执行预先确定的“备选调节过程”，该“备选调节过程”尽可能接近要求的(调节过程)，或者该“备选调节过程”导致启动一“中间水平”，其中在调节过程后车辆直接再次处于“平坦”(状态)。在本方法的另ー个有利的设计方案中，通过控制设备以2Hz的频率进行询问在用于达到第一工作状态Bzi的压缩机的通电时间段期间或者在随后的压缩机的冷却阶段期间是否要求达到第二工作状态BZ2。因此，询问频率高到使得具有调节愿望且相应地希望通电的驾驶员绝不会有意识地察觉到延迟。在本方法的另ー个有利的设计方案中，在预先确定了允许的较高压缩机温度Te2的情况下，压缩机基于系统中的空气量继续工作或再次通电。如果系统中的空气量低于最小值，那么因此放弃执行驾驶员要求的调节过程。当然可以有利地在执行根据本发明的方法之前，即执行“运行时间储备”之前，将系统中的空气量再次填充至最小程度。当系统具有最小程度的系统空气量吋，与具有过小空气量的系统相比，在向上/上升或向下/下降调节过程中，存储器压カ和空气弹簧压カ之间的压力差更小。在调节过程期间，不过分加热压缩机，且可以执行较长的调节过程。即使在再生过程——在填充存储器以实现所需的系统空气量增加时执行该再生过程——中也体现出基于系统中的空气量的这种设计方案的优点。这种过程不由于执行根据本发明的方法而中断。在本方法的另ー个有利的设计方案中，在预先确定了较高的允许压缩机温度Te2的情况下，压缩机基于车辆高度继续工作或再次通电。一般来说如果车辆的位置太低——例如位于也称为缓冲器的过载弹簧上，或者过高——也就是说位于回弹行程限制器/回跳缓冲器上，那么因此放弃执行根据本发明的方法。此外，即使当要求的调节过程超出特定的高度调节(例如向上或向下20mm)时，也可以因此放弃执行根据本发明的方法。在该实施方案中，在执行根据本发明的方法时，调节要求常常不能进行到底。因此，例如在有效负载变化之后从缓冲器的向上调节可以容易地持续过长时间。相对地，在例如仅20mm调节距离的调节中，允许系统的高负载。用于具有控制单元(该控制单元执行根据本发明的用于控制的方法)的机动车的空气悬架系统或水平调节设备尤其适合用于轿车，尤其用于客货两用车，或者其中倾向于频繁出现用于高度改变的驾驶员期望(的车辆)。
权利要求
1.一种用于控制车辆空气悬架系统中压缩空气供给的压缩机的方法，其中根据所述车辆空气悬架系统的空气需求且在考虑预先确定的允许压缩机温度Te的情况下通过空气悬架控制装置使所述压缩机通电或切断，-其中在所述车辆空气悬架系统的现有的或待达到的工作状态Bz中利用温度模型计算出压缩机温度，以及-其中在计算出的压缩机温度超出预先确定的允许压缩机温度Te时切断压缩机或者以另一种工作方式使压缩机继续工作，其特征在于，预先确定至少两个不同的允许压缩机温度Tei和Te2，且允许压缩机温度Te2大于允许压缩机温度Tei，-其中为用于填充车辆空气悬架系统的第一工作状态Bzi预先确定允许压缩机温度Tei，且为另一用于填充车辆空气悬架系统的工作状态Bz2预先确定允许压缩机温度Te2，-其中在压缩机正在或已经通电、同时预设允许压缩机温度Tei以便达到第一工作状态Bz1、且在该通电时间段期间或在压缩机的随后的冷却阶段中向车辆控制装置提出要求达到第二工作状态Bz2的情形下，压缩机继续工作或者再次通电、同时预设较高的允许压缩机温度 Tg2。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，第一工作状态Bzi是填充封闭的空气悬架设备的存储器，而另一工作状态Bz2是车辆的高度调节。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，压缩机的工作与其背压和/或存储器压力无关。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，用于第一工作状态Bzi的允许压缩机温度Tei被限定为180°C。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，用于第二工作状态Bz2的允许压缩机温度Te2被限定为200°C。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，压缩机在直至达到第一允许压缩机温度Tei之前连续工作，且在达到第二允许压缩机温度Te2之后周期地/间歇地工作。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，通过控制设备以2Hz的频率进行询问在用于达到第一工作状态Bzi的压缩机的通电时间段期间或者在随后的压缩机的冷却阶段期间是否要求达到第二工作状态BZ2。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其特征在于，在预先确定了允许的较高压缩机温度Te2的情况下，压缩机基于系统中的空气量继续工作或再次通电。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其特征在于，在预先确定了较高的允许压缩机温度Te2的情况下，压缩机基于车辆高度继续工作或再次通电。
10.一种用于具有一控制设备的机动车的空气悬架系统或水平调节设备，所述控制设备用于执行用于控制的根据权利要求1至9中任一项所述的方法。
全文摘要
本发明涉及一种用于控制车辆空气悬架系统中压缩空气供给的压缩机的方法，其中利用温度模型计算出压缩机温度，且在超出预先确定的允许压缩机温度TG时切断压缩机或者以另一种工作方式使压缩机继续工作，其中预先确定至少两个不同的允许压缩机温度TG1<TG2，其中为第一工作状态BZ1预先确定允许压缩机温度TG1且为另一工作状态BZ2预先确定允许压缩机温度TG2，其中，在压缩机正在或已经通电、同时预设允许压缩机温度TG1、且在该通电时间段期间或在压缩机的随后的冷却阶段中提出要求达到第二工作状态BZ2的情形下，压缩机继续工作或者再次通电、同时预设较高的允许压缩机温度TG2。
文档编号B60G17/04GK103038076SQ201180037156
公开日2013年4月10日 申请日期2011年6月1日 优先权日2010年7月29日
发明者M·恩格尔哈特 申请人:大陆-特韦斯贸易合伙股份公司及两合公司