專利名稱：用于控制壓縮機的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于控制車輛空氣懸架系統(tǒng)中壓縮空氣供給的壓縮機的方法，其中根據(jù)車輛空氣懸架系統(tǒng)的空氣需求且在考慮預先確定的允許壓縮機溫度(壓縮機極限溫度)Ttj的情況下由空氣懸架控制裝置使壓縮機通電或切斷，其中在車輛空氣懸架系統(tǒng)的現(xiàn)有的、實際的或待達到的、計劃的工作狀態(tài)中利用溫度模型計算出壓縮機溫度。同時，在利用溫度模型計算出的壓縮機溫度超出預先確定的允許壓縮機溫度Ttj時，為了冷卻而切斷壓縮機(例如切斷一段同樣根據(jù)溫度模型計算出的時間段)，或者使壓縮機以另ー種工作方式(例如以周期性的運行方式)繼續(xù)工作。
背景技術(shù)：
概念“工作狀態(tài)”在此理解為所有由共同作用的氣動和電子調(diào)節(jié)功能得到的空氣懸架設(shè)備的功能，即例如在閉環(huán)的水平調(diào)節(jié)設(shè)備或空氣懸架設(shè)備中填滿存儲器、由開環(huán)或閉環(huán)的水平調(diào)節(jié)設(shè)備填滿空氣彈簧以改變車輛高度、從存儲器或空氣彈簧排出空氣、流經(jīng)和再生干燥器等。壓縮機的工作方式描述了壓縮機運行或工作的特殊設(shè)計，例如設(shè)計為不間斷的泵送、間歇的泵送、或在全負荷下伴隨著最大背壓的運行、空轉(zhuǎn)等。本發(fā)明意義上的概念“溫度模型”是指ー種計算模型，利用該計算模型在使用象壓縮機處的預壓カ和背壓、幾何形狀設(shè)計和部件設(shè)計、氣流的冷卻、電池電壓、環(huán)境壓カ等參數(shù)的情況下可計算出壓縮機中空氣的溫度升高或溫度降低，而不需要在壓縮機上安裝傳感器或溫度檢測器?？梢栽跊]有溫度檢測器的情況下執(zhí)行由DE 196 21 946 Cl已知的、用于控制或調(diào)節(jié)可根據(jù)需要通電和切斷的壓縮機的方法，因為在控制単元中僅計算出壓縮機溫度的估計值。此外，該方法可靠地針對高溫保護空氣懸架系統(tǒng)的壓縮機，從而即使在不正確地操縱空氣懸架系統(tǒng)時也最大程度地排除對壓縮機的損壞。然而可以確定的是，在調(diào)節(jié)過程期間總是在達到或超出溫度的上閾值后通過控制単元中斷調(diào)節(jié)過程。這表示，調(diào)節(jié)過程未完成或伴隨很長的時間延遲才完成，即在壓縮機的冷卻到低于溫度下閾值之后完成。因為出于聲學原因且為了保護不受機械負荷，在大多數(shù)情況下空氣懸架系統(tǒng)的壓縮機都被很好地包封，所以冷卻時間可以為若干分鐘直至一刻鐘。調(diào)節(jié)過程的這么長時間的中斷或者延遲不能令人滿意。DE 10 2006 039 538 Al公開了ー種用于控制機動車空氣懸架設(shè)備壓縮機的方法——該壓縮機可基于需求通電和切斷，其中在壓縮機的運行期間利用溫度模型計算出在壓縮機中被壓縮的空氣的溫度，且其中對壓縮機的第一運行來說以與用于壓縮機的隨后的運行不同的溫度模型為基礎(chǔ)，這導致壓縮機的第一運行時間相對于隨后的運行時間延長。因此，可以使更多的調(diào)節(jié)過程執(zhí)行到底，然而也并非全部。當需要通過壓縮機填充水平調(diào)節(jié)系統(tǒng)以便提供系統(tǒng)所需的空氣量、且同時壓縮機的負荷使其接近允許的壓縮機極限溫度吋，總是產(chǎn)生異常問題。當期望隨后額外地或短時間地調(diào)節(jié)車輛高度時，例如為了駛?cè)胍巴饴肪€或者在出現(xiàn)了較大的有效負載之后，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的同時進行的溫度模型發(fā)現(xiàn)不可能在為此所需的壓縮機工作過程中允許的壓縮機極限溫度沒有被超出的情況下執(zhí)行調(diào)節(jié)要求“改變車輛高度”。因此，調(diào)節(jié)要求不被同意，且控制裝置“不允許”壓縮機的通電。必要時，駕駛員必須等待若干分鐘，直至壓縮機冷卻到能執(zhí)行高度變化而不超出允許的壓縮機極限溫度。駕駛員對此是不滿意的，因為他很可能猜測其水平調(diào)節(jié)設(shè)備或空氣懸架設(shè)備未正常工作。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的任務(wù)在于提出一種用于控制車輛空氣懸架系統(tǒng)中壓縮空氣供給的壓縮機的方法，其中一方面壓縮機的所有部件被保護不受由于過大的熱產(chǎn)生而導致的損壞，且另一方面可以盡可能在沒有等待時間的情況下執(zhí)行不同的同時地或依次地進行的調(diào)節(jié)要求(也就是說用于達到特點的工作狀態(tài)的要求)。該任務(wù)通過主權(quán)利要求/獨立權(quán)利要求所述的特征完成。在從屬權(quán)利要求中公開了其它有利的設(shè)計方案。

在此預先確定至少兩個不同的允許壓縮機溫度Tm和Tffi作為控制程序中的參數(shù)，在所述兩個溫度中，允許壓縮機溫度Tffi大于允許壓縮機溫度Tmij為用于填充車輛空氣懸架系統(tǒng)的第一工作狀態(tài)Bzi預先確定允許壓縮機溫度Ttn，且為另ー個用于填充車輛空氣懸架系統(tǒng)的工作狀態(tài)Bz2預先確定允許壓縮機溫度Tffit5在壓縮機正在或已經(jīng)通電、同時預設(shè)允許壓縮機溫度Ttn以便達到第一工作狀態(tài)Bz1、且在該通電時間段期間或在壓縮機的隨后的冷卻階段中由外部、亦即例如由駕駛員向車輛控制裝置提出要求達到第二工作狀態(tài)Bz2的情形下，壓縮機繼續(xù)工作或者再次通電、同時預設(shè)較高的允許壓縮機溫度Tffit5可例如通過允許壓縮機溫度Tei的被超出以及由此觸發(fā)的壓縮機的切斷開始隨后的冷卻階段。因此在根據(jù)本發(fā)明的方法中，即使在所執(zhí)行其它任務(wù)已經(jīng)需要壓縮機工作時——該壓縮機工作將使壓縮機承受負荷直至極限溫度Ttn，也可以使用壓縮機以用于執(zhí)行調(diào)節(jié)要求。由此得到壓縮機的所謂的“運行時間儲備”。在有利的改進方案中，第一工作狀態(tài)Bzi是填充封閉的空氣懸架設(shè)備的存儲器，而另ー工作狀態(tài)Bz2是車輛的高度變化。因此，在存儲器填充期間和之后也可以根據(jù)駕駛員愿望進行車輛的高度調(diào)節(jié)。相反，在根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)控制水平調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的壓縮機工作時，在存儲器填充之后壓縮機在大多數(shù)情形下不能再用于隨后的水平調(diào)節(jié)過程。當駕駛員通過操縱部件要求進行調(diào)節(jié)過程時，在現(xiàn)有技術(shù)中通過儀表板中的顯示器向駕駛員表明目前不能進行調(diào)節(jié)操作。客戶或駕駛員可以隨時執(zhí)行調(diào)節(jié)并且在執(zhí)行該調(diào)節(jié)時不必忍受等待時間。尤其在車輛恰好起動的情況下、在所謂的“終端15交換(terminal 15-exchange)”中、以及在確定了壓カ損失/量損失時進行強制性的存儲器填充的情況下，在客戶滿意度方面這是決定性的優(yōu)點?？梢哉f，壓縮機工作被劃分為“背景工作”(即通常未被顧客記錄的填充過程)和顧客相關(guān)的工作(即“高度調(diào)節(jié)要求”)。通過以這種方式引入獨立的切斷溫度，也就是說溫度模型中的允許壓縮機溫度Ttn和ん，即用于壓縮機的背景工作方式的Tm和用于顧客相關(guān)的工作的較高的Ttj2，可以保證，可以幾乎總能執(zhí)行顧客相關(guān)的工作。此外，當啟動顧客相關(guān)的壓縮機工作時，立即自由地接通目前由于冷卻而切斷/斷電的壓縮機。因此，這是尤其有利的，即壓縮機的工作與其背壓和/或存儲器壓カ無關(guān)。在另ー個有利的改進方案中，用于第一工作狀態(tài)Bzi的允許壓縮機溫度Tm被限定為180°C，必要時該改進方案和一個設(shè)計方案配合，在該設(shè)計方案中用于第二工作狀態(tài)Bz2的允許壓縮機溫度Tffi被限定為200°C。這是使根據(jù)本發(fā)明的方法可以極好地用于目前市場上的壓縮機結(jié)構(gòu)類型和壓縮機材料的溫度極限值。利用根據(jù)本發(fā)明的方法，在例如如下情況中不再產(chǎn)生問題如果之前在白天頻繁使用了車輛，則由于發(fā)動機、減震器等的熱量已強烈加熱了空氣彈簧中的空氣。也可以導致空氣儲存器中空氣的輕微加熱。車輛隨后停止且在晚上冷卻。在此系統(tǒng)中存在的空氣量減少?？諝狻笆湛s”在一起。在隨后的白天中，車摘再次工作。首先，控制器確定系統(tǒng)中存在的空氣量過少且此時起動存儲器填充，以便把空氣量增加到需要的程度。如果壓縮機在通過溫度模型的檢查之后實際上達到或可能達到允許的180°C的允許壓縮機溫度Tm、因此達到其切斷溫度，則根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)中的方法對如下活動來說壓縮機是不能工作的。顧客此時在使車輛裝上負荷，登上車輛并想在此時開始水平調(diào)節(jié)過程。根據(jù)目前已知的現(xiàn)有技術(shù)中的方法，壓縮機此時是不可使用的。壓縮機必須首先根據(jù)溫度模型冷卻，只有在冷卻后才能執(zhí)行要求的調(diào)節(jié)過程。利用根據(jù)本發(fā)明的方法以及進而在溫度模型中引入第二允許壓縮機溫度Tffi井中斷冷卻階段，系統(tǒng)可以立即使用壓縮機。該調(diào)節(jié)過程通常顯著短于填充存儲器的持續(xù)時間。上述場景更多地出現(xiàn)在冬季。因此，根據(jù)本發(fā)明的且主觀上由駕駛員履行的“調(diào)節(jié)行為”由于使用了該新的方法設(shè)計方案而明顯比目前為止使用的方法更好。空氣懸架系統(tǒng)的這種調(diào)節(jié)行為的改進對顧客來說是明顯的增值。根據(jù)本發(fā)明的另ー個有利的設(shè)計方案，壓縮機在直至達到第一允許壓縮機溫度Tm之前連續(xù)工作，且在達到第二允許壓縮機溫度Tffi之后周期地/間歇地工作。如果通過溫度模型可以確定估計的溫度可能超過允許壓縮機溫度Tffi，則壓縮機不間斷地工作直至達到Tg2,且在達到Tffi后壓縮機周期地工作。試驗已經(jīng)令人驚異地表明，在周期的工作中，壓縮機未被明顯地進一歩加熱。這當然取決于壓縮機的結(jié)構(gòu)類型和安裝位置，然而在許多實施方案中情況確實是這樣。上述的試驗還表明，鑒于壓縮機的工作強度和壓縮機的負荷總和，約10%的壓縮機工作時間可以在高于200°C的允許壓縮機溫度Te2下執(zhí)行，尤其是以間歇的、周期的方式工作，而不導致?lián)p壞。使用溫度模型當然還允許在壓縮機溫度的計算——該壓縮機溫度在由駕駛員要求的調(diào)節(jié)過程結(jié)束后設(shè)定——表明如此預測的溫度比預先確定的切斷溫度更高的情況下，放棄執(zhí)行要求的調(diào)節(jié)過程。例如，切斷溫度可以略大于Tffit5在未執(zhí)行或未完全執(zhí)行原本要求的調(diào)節(jié)操作/調(diào)節(jié)過程的情況下，必要時可以執(zhí)行預先確定的“備選調(diào)節(jié)過程”，該“備選調(diào)節(jié)過程”盡可能接近要求的(調(diào)節(jié)過程)，或者該“備選調(diào)節(jié)過程”導致啟動一“中間水平”，其中在調(diào)節(jié)過程后車輛直接再次處于“平坦”(狀態(tài))。在本方法的另ー個有利的設(shè)計方案中，通過控制設(shè)備以2Hz的頻率進行詢問在用于達到第一工作狀態(tài)Bzi的壓縮機的通電時間段期間或者在隨后的壓縮機的冷卻階段期間是否要求達到第二工作狀態(tài)BZ2。因此，詢問頻率高到使得具有調(diào)節(jié)愿望且相應地希望通電的駕駛員絕不會有意識地察覺到延遲。在本方法的另ー個有利的設(shè)計方案中，在預先確定了允許的較高壓縮機溫度Te2的情況下，壓縮機基于系統(tǒng)中的空氣量繼續(xù)工作或再次通電。如果系統(tǒng)中的空氣量低于最小值，那么因此放棄執(zhí)行駕駛員要求的調(diào)節(jié)過程。當然可以有利地在執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法之前，即執(zhí)行“運行時間儲備”之前，將系統(tǒng)中的空氣量再次填充至最小程度。當系統(tǒng)具有最小程度的系統(tǒng)空氣量吋，與具有過小空氣量的系統(tǒng)相比，在向上/上升或向下/下降調(diào)節(jié)過程中，存儲器壓カ和空氣彈簧壓カ之間的壓力差更小。在調(diào)節(jié)過程期間，不過分加熱壓縮機，且可以執(zhí)行較長的調(diào)節(jié)過程。即使在再生過程——在填充存儲器以實現(xiàn)所需的系統(tǒng)空氣量增加時執(zhí)行該再生過程——中也體現(xiàn)出基于系統(tǒng)中的空氣量的這種設(shè)計方案的優(yōu)點。這種過程不由于執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法而中斷。在本方法的另ー個有利的設(shè)計方案中，在預先確定了較高的允許壓縮機溫度Te2的情況下，壓縮機基于車輛高度繼續(xù)工作或再次通電。一般來說如果車輛的位置太低——例如位于也稱為緩沖器的過載彈簧上，或者過高——也就是說位于回彈行程限制器/回跳緩沖器上，那么因此放棄執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法。此外，即使當要求的調(diào)節(jié)過程超出特定的高度調(diào)節(jié)(例如向上或向下20mm)時，也可以因此放棄執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法。在該實施方案中，在執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法時，調(diào)節(jié)要求常常不能進行到底。因此，例如在有效負載變化之后從緩沖器的向上調(diào)節(jié)可以容易地持續(xù)過長時間。相對地，在例如僅20mm調(diào)節(jié)距離的調(diào)節(jié)中，允許系統(tǒng)的高負載。用于具有控制單元(該控制單元執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的用于控制的方法)的機動車的空氣懸架系統(tǒng)或水平調(diào)節(jié)設(shè)備尤其適合用于轎車，尤其用于客貨兩用車，或者其中傾向于頻繁出現(xiàn)用于高度改變的駕駛員期望(的車輛)。
權(quán)利要求
1.一種用于控制車輛空氣懸架系統(tǒng)中壓縮空氣供給的壓縮機的方法，其中根據(jù)所述車輛空氣懸架系統(tǒng)的空氣需求且在考慮預先確定的允許壓縮機溫度Te的情況下通過空氣懸架控制裝置使所述壓縮機通電或切斷，-其中在所述車輛空氣懸架系統(tǒng)的現(xiàn)有的或待達到的工作狀態(tài)Bz中利用溫度模型計算出壓縮機溫度，以及-其中在計算出的壓縮機溫度超出預先確定的允許壓縮機溫度Te時切斷壓縮機或者以另一種工作方式使壓縮機繼續(xù)工作，其特征在于，預先確定至少兩個不同的允許壓縮機溫度Tei和Te2，且允許壓縮機溫度Te2大于允許壓縮機溫度Tei，-其中為用于填充車輛空氣懸架系統(tǒng)的第一工作狀態(tài)Bzi預先確定允許壓縮機溫度Tei，且為另一用于填充車輛空氣懸架系統(tǒng)的工作狀態(tài)Bz2預先確定允許壓縮機溫度Te2，-其中在壓縮機正在或已經(jīng)通電、同時預設(shè)允許壓縮機溫度Tei以便達到第一工作狀態(tài)Bz1、且在該通電時間段期間或在壓縮機的隨后的冷卻階段中向車輛控制裝置提出要求達到第二工作狀態(tài)Bz2的情形下，壓縮機繼續(xù)工作或者再次通電、同時預設(shè)較高的允許壓縮機溫度 Tg2。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，第一工作狀態(tài)Bzi是填充封閉的空氣懸架設(shè)備的存儲器，而另一工作狀態(tài)Bz2是車輛的高度調(diào)節(jié)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，壓縮機的工作與其背壓和/或存儲器壓力無關(guān)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的方法，其特征在于，用于第一工作狀態(tài)Bzi的允許壓縮機溫度Tei被限定為180°C。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的方法，其特征在于，用于第二工作狀態(tài)Bz2的允許壓縮機溫度Te2被限定為200°C。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的方法，其特征在于，壓縮機在直至達到第一允許壓縮機溫度Tei之前連續(xù)工作，且在達到第二允許壓縮機溫度Te2之后周期地/間歇地工作。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的方法，其特征在于，通過控制設(shè)備以2Hz的頻率進行詢問在用于達到第一工作狀態(tài)Bzi的壓縮機的通電時間段期間或者在隨后的壓縮機的冷卻階段期間是否要求達到第二工作狀態(tài)BZ2。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項所述的方法，其特征在于，在預先確定了允許的較高壓縮機溫度Te2的情況下，壓縮機基于系統(tǒng)中的空氣量繼續(xù)工作或再次通電。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項所述的方法，其特征在于，在預先確定了較高的允許壓縮機溫度Te2的情況下，壓縮機基于車輛高度繼續(xù)工作或再次通電。
10.一種用于具有一控制設(shè)備的機動車的空氣懸架系統(tǒng)或水平調(diào)節(jié)設(shè)備，所述控制設(shè)備用于執(zhí)行用于控制的根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項所述的方法。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于控制車輛空氣懸架系統(tǒng)中壓縮空氣供給的壓縮機的方法，其中利用溫度模型計算出壓縮機溫度，且在超出預先確定的允許壓縮機溫度TG時切斷壓縮機或者以另一種工作方式使壓縮機繼續(xù)工作，其中預先確定至少兩個不同的允許壓縮機溫度TG1<TG2，其中為第一工作狀態(tài)BZ1預先確定允許壓縮機溫度TG1且為另一工作狀態(tài)BZ2預先確定允許壓縮機溫度TG2，其中，在壓縮機正在或已經(jīng)通電、同時預設(shè)允許壓縮機溫度TG1、且在該通電時間段期間或在壓縮機的隨后的冷卻階段中提出要求達到第二工作狀態(tài)BZ2的情形下，壓縮機繼續(xù)工作或者再次通電、同時預設(shè)較高的允許壓縮機溫度TG2。
文檔編號B60G17/04GK103038076SQ201180037156
公開日2013年4月10日 申請日期2011年6月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月29日
發(fā)明者M·恩格爾哈特 申請人:大陸-特韋斯貿(mào)易合伙股份公司及兩合公司