DE102016201222A1

DE102016201222A1 - Method for monitoring a vehicle compressed air system

Info

Publication number: DE102016201222A1
Application number: DE102016201222.3A
Authority: DE
Inventors: Martin Wiedmann; Robert Müller
Original assignee: Voith Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 2016-01-28
Filing date: 2016-01-28
Publication date: 2017-08-03
Also published as: WO2017129392A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung eines Fahrzeugdruckluftsystems, das einen zwischen einem Speisungszustand und einem Nichtspeisungszustand schaltbaren Kompressor aufweist, wobei der Kompressor im Speisungszustand Druckluft in einen Druckluftvorrat oder eine Druckluftleitung des Fahrzeugdruckluftsystems einspeist und im Nichtspeisungszustand die Drucklufteinspeisung des Kompressors unterbrochen ist, mit den folgenden Schritten: – Erfassen einer Zuschaltdauer des Kompressors, die durch die Zeitspanne zwischen einem Schalten des Kompressors in den Speisungszustand und dem nächsten Schalten in den Nichtspeisungszustand bestimmt wird; – Vergleichen der Zuschaltdauer mit einem Referenzwert oder Referenzbereich; – Feststellen einer Störung des Fahrzeugdruckluftsystems, wenn die Zuschaltdauer vom Referenzwert oder Referenzbereich abweicht. Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Fahrzyklusparameter fortlaufend oder in Intervallen erfasst wird und der Referenzwert dynamisch in Abhängigkeit des wenigstens einen erfassten Fahrzyklusparameters verändert oder vorgegeben wird.The invention relates to a method for monitoring a vehicle compressed air system having a switched between a feed state and a non-feed state compressor, wherein the compressor feeds compressed air into a compressed air reservoir or a compressed air line of the vehicle compressed air system and in the non-feed state, the compressed air feed of the compressor is interrupted, with the following Steps: detecting a compressor on-duration determined by the time between switching the compressor to the supply state and the next switching to the non-supply state; - Compare the Zuschaltdauer with a reference value or reference range; - Detecting a malfunction of the vehicle's compressed air system, if the Zuschaltdauer deviates from the reference value or reference range. The method according to the invention is characterized in that at least one driving cycle parameter is recorded continuously or at intervals and the reference value is changed or specified dynamically as a function of the at least one detected driving cycle parameter.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung eines Fahrzeugdruckluftsystems gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.The present invention relates to a method for monitoring a vehicle compressed air system according to the preamble of claim 1.

Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge wie Lastkraftwagen, Busse oder Sonderfahrzeuge, wie sie die vorliegende Erfindung besonders betrifft, weisen ein Fahrzeugdruckluftsystem auf, bei welchem mit einem Kompressor Druckluft in wenigstens einen, in der Regel mehrere parallele Luftkreise gespeist wird, beispielsweise über ein Mehrkreis-Schutzventil, an welchem die einzelnen Luftkreise zu ihrer Versorgung mit Druckluft angeschlossen sind. Jeder Luftkreis weist in der Regel einen Druckluftvorrat, beispielsweise in Form von einem oder mehreren Luftbehältern auf, der mittels des Kompressors mit Druckluft befüllt wird und seine Druckluft dann nachfolgend an die verschiedenen Luftverbraucher im Druckluftsystem entsprechend deren Bedarfs abgibt. Prinzipiell kann die vorliegende Erfindung jedoch auch bei Systemen ohne besonderen Druckluftvorrat angewendet werden, in welchen der Kompressor die Druckluft in eine Druckluftleitung einspeist.Vehicles, in particular motor vehicles such as trucks, buses or special vehicles, such as the present invention particularly, have a vehicle compressed air system in which a compressor compressed air in at least one, usually several parallel air circuits is fed, for example via a multi-circuit protection valve, to which the individual air circuits are connected for their supply with compressed air. Each air circuit usually has a supply of compressed air, for example in the form of one or more air containers, which is filled by means of the compressor with compressed air and then delivers its compressed air subsequently to the various air consumers in the compressed air system according to their needs. In principle, however, the present invention can also be applied to systems without special compressed air supply, in which the compressor feeds the compressed air into a compressed air line.

In der Regel fördert der Kompressor nicht permanent Druckluft in den Druckluftvorrat oder die Druckluftleitung, sondern nur in Intervallen, nämlich nur dann, wenn ein zusätzlicher Druckluftbedarf im Druckluftsystem festgestellt wird, beispielsweise aufgrund eines vorherigen Verbrauchs von Druckluft. Wenn dieser Bedarf festgestellt wurde, schaltet der Kompressor in einen Speisungszustand und speist solange Druckluft in den Druckluftvorrat oder die Druckluftleitung, bis der Druckluftbedarf in ausreichendem Maße befriedigt wurde. Anschließend kann der Kompressor aus dem Speisungszustand in einen Nichtspeisungszustand geschaltet werden, um entsprechend die notwendige Antriebsenergie zum Antreiben des Kompressors einzusparen oder zumindest zu reduzieren.In general, the compressor does not permanently promote compressed air in the compressed air supply or the compressed air line, but only at intervals, namely only if an additional compressed air demand is determined in the compressed air system, for example due to a prior consumption of compressed air. When this need has been determined, the compressor switches to a powered state and supplies compressed air to the compressed air supply or compressed air line until the compressed air requirement has been sufficiently satisfied. Subsequently, the compressor can be switched from the supply state to a non-feeding state, in order to save or at least reduce the necessary drive energy for driving the compressor.

Es sind sowohl Ausführungsformen bekannt, bei welchen der Kompressor im Nichtspeisungszustand stillsteht, demnach keine Antriebsleistung für den Kompressor notwendig ist. Dies kann beispielsweise durch Abkoppeln des Kompressors vom Antriebsstrang mittels einer Trennkupplung erfolgen. Bei anderen Ausführungsformen läuft der Kompressor permanent um und der Übergang vom Speisungszustand in den Nichtspeisungszustand wird dadurch erreicht, dass die druckluftleitende Verbindung zwischen der Druckseite des Kompressors und dem Druckluftvorrat beziehungsweise der Druckluftleitung, in welchen/welche der Kompressor im Speisungszustand Druckluft einspeist, unterbrochen wird. Beispielsweise kann diese Unterbrechung durch Öffnen eines sogenannten Überströmventils erfolgen, wodurch der Luftdruck auf der Druckseite des Kompressors abgelassen wird, sodass der Kompressor nicht mehr gegen ein entsprechend hohes Druckniveau arbeiten muss. Zusätzlich oder alternativ kann eine Leerlaufeinrichtung des Kompressors betätigt werden, um einzelne oder alle Druckstufen des Kompressors in Leerlauf zu schalten, das heißt die entsprechenden Zylinderräume oder Druckseiten der einzelnen Kompressorstufen zu entlüften.Both embodiments are known in which the compressor is stopped in the non-feeding state, therefore no drive power for the compressor is necessary. This can be done for example by disconnecting the compressor from the drive train by means of a separating clutch. In other embodiments, the compressor is permanently running and the transition from the feed state to the non-feed state is achieved by interrupting the compressed air connection between the pressure side of the compressor and the compressed air supply or compressed air line in which the compressor feeds compressed air in the feed state. For example, this interruption can be done by opening a so-called overflow valve, whereby the air pressure is discharged on the pressure side of the compressor, so that the compressor no longer has to work against a correspondingly high pressure level. Additionally or alternatively, an idler device of the compressor can be actuated in order to switch individual or all pressure stages of the compressor to idling, that is to vent the corresponding cylinder chambers or pressure sides of the individual compressor stages.

Um Störungen im Fahrzeugdruckluftsystem, beispielsweise durch Undichtigkeiten oder defekte Aggregate frühzeitig erkennen zu können, wurde bereits vorgeschlagen, die Füllzeit des Kompressors, das heißt die Zeitdauer, über welche der Kompressor in einem Speisungszustand zugeschaltet ist, zu überwachen und mit einem Referenzwert oder einem Referenzbereich zu vergleichen. Wenn sich die Füllzeit unerwartet verlängert, kann hieraus auf eine Störung, insbesondere auf eine Undichtigkeit im System geschlossen werden. Dies setzt allerdings voraus, dass das Zuschalten des Kompressors in den Speisungszustand und das nächste Schalten des Kompressors in den Nichtspeisungszustand bei bestimmten Drücken im Druckluftsystem, das heißt bei bestimmten Gegendrücken für den Kompressor auf dessen Druckseite, erfolgt (sogenannte Zweipunkt-Regelung). Es sind jedoch auch Fahrzeugdruckluftsysteme bekannt, bei denen das Schalten des Kompressors in den Speisungszustand nicht mehr ausschließlich durch das Erreichen eines unteren Druckwertes im Druckluftsystem ausgelöst wird, sondern bei welchen die Antriebsleistung des Kompressors gezielt zum Abbremsen des Kraftfahrzeugs herangezogen wird, das heißt der Kompressor wird auch dann in den Speisungszustand geschaltet, wenn ein Bremsen des Fahrzeugs erforderlich ist. Damit wird die Zuschaltdauer des Kompressors jedoch nicht mehr allein in Abhängigkeit des Zustands des Fahrzeugdruckluftsystems bestimmt, sondern externe Randbedingungen des Fahrzustands bestimmen den Zeitpunkt des Übergangs vom Speisungszustand in den Nichtspeisungszustand und umgekehrt. Dies ist vor allem bei sogenannten Micro- oder Mini-Hybridsystemen der Fall.In order to detect disturbances in the vehicle compressed air system, for example due to leaks or defective units early, it has been proposed to monitor the filling time of the compressor, that is, the period over which the compressor is switched in a supply state, and with a reference value or a reference range to compare. If the filling time increases unexpectedly, it can be concluded that there is a fault, in particular a leak in the system. However, this presupposes that the connection of the compressor in the feed state and the next switching of the compressor in the non-feed state at certain pressures in the compressed air system, that is at certain back pressures for the compressor on the pressure side, takes place (so-called two-step control). However, there are also known vehicle compressed air systems in which the switching of the compressor is no longer triggered solely by the achievement of a lower pressure value in the compressed air system, but in which the drive power of the compressor is specifically used for braking the motor vehicle, that is, the compressor also switched to the power state when a braking of the vehicle is required. However, the Zuschaltdauer of the compressor is no longer determined solely in dependence on the state of the vehicle compressed air system, but external boundary conditions of the driving state determine the time of transition from the feed state to the non-feed state and vice versa. This is the case especially with so-called micro or mini hybrid systems.

In der Praxis hat sich daher die bekannte Überwachung des Fahrzeugdruckluftsystems anhand der Zuschaltdauer des Kompressors als nicht ausreichend erwiesen. Es wurden Überlegungen angestellt, anstelle der Zuschaltdauer des Kompressors den Gradient des Druckaufbaus im Druckluftvorrat oder einer Druckluftleitung des Fahrzeugdruckluftsystems zu überwachen, wenn sich der Kompressor im Speisungszustand befindet. Allerdings setzt dies zusätzliche Drucksensoren im Druckluftsystem voraus, welche den Druckgradienten erlassen, was die Kosten erhöht und die Zuverlässigkeit der Überwachung aufgrund von Ungenauigkeiten reduziert.In practice, therefore, the known monitoring of the vehicle compressed air system on the basis of the Zuschaltdauer of the compressor has proven to be insufficient. It has been considered, instead of the Zuschaltdauer the compressor to monitor the gradient of the pressure build-up in the compressed air supply or a compressed air line of the vehicle compressed air system when the compressor is in the state of supply. However, this requires additional pressure sensors in the compressed air system, which release the pressure gradient, which increases the cost and reduces the reliability of the monitoring due to inaccuracies.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Überwachung eines Fahrzeugdruckluftsystems anzugeben, das zuverlässig auch bei externer Einflussnahme auf die Schaltung des Kompressors arbeitet und zugleich kostengünstig umsetzbar ist. The invention is therefore based on the object of specifying a method for monitoring a vehicle compressed air system, which works reliably even with external influence on the circuit of the compressor and at the same time is cost-effectively implemented.

Die erfindungsgemäße Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. In den abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte und besonders zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung angegeben.The object of the invention is achieved by a method having the features of claim 1. In the dependent claims advantageous and particularly expedient embodiments of the invention are given.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Überwachung eines Fahrzeugdruckluftsystems, wobei das Fahrzeugdruckluftsystem einen zwischen einem Speisungszustand und einem Nichtspeisungszustand schaltbaren Kompressor aufweist und der Kompressor im Speisungszustand Druckluft in einen Druckluftvorrat oder eine Druckluftleitung des Fahrzeugdruckluftsystems einspeist sowie im Nichtspeisungszustand die Drucklufteinspeisung des Kompressors unterbrochen ist, weist die folgenden Schritte auf:

– Erfassen einer Zuschaltdauer des Kompressors, wobei die Zuschaltdauer durch die Zeitspanne zwischen einem Schalten des Kompressors in den Speisungszustand und dem nächsten, das heißt dem unmittelbar folgenden Schalten des Kompressors in den Nichtspeisungszustand bestimmt wird;
– Vergleichen der Zuschaltdauer mit einem Referenzwert oder mit einem Referenzbereich;
– Feststellen einer Störung des Fahrzeugdruckluftsystems, wenn die erfasste Zuschaltdauer vom Referenzwert oder Referenzbereich abweicht.

The method according to the invention for monitoring a vehicle compressed air system, wherein the vehicle compressed air system has a compressor switchable between a feed state and a non-feed state, and the compressor feeds compressed air into a compressed air supply or compressed air line of the vehicle compressed air system and the compressed air feed of the compressor is interrupted in the non-feed state, comprises the following steps on:

- detecting a Zuschaltdauer of the compressor, wherein the Zuschaltdauer is determined by the period between a switching of the compressor in the feed state and the next, that is the immediately following switching of the compressor in the non-feed state;
- Compare the Zuschaltdauer with a reference value or with a reference range;
- Detecting a malfunction of the vehicle compressed air system, if the detected Zuschaltdauer deviates from the reference value or reference range.

Erfindungsgemäß wird wenigstens ein Fahrzyklusparameter fortlaufend oder in Intervallen erfasst und der Referenzwert wird dynamisch in Abhängigkeit des wenigstens einen erfassten Fahrzyklusparameters verändert oder vorgegeben.According to the invention, at least one driving cycle parameter is recorded continuously or at intervals, and the reference value is changed or specified dynamically as a function of the at least one detected driving cycle parameter.

Die Intervalle können regelmäßige oder unregelmäßige Intervalle sein. The intervals may be regular or irregular intervals.

Erfindungsgemäß wird somit eine bewährte Berücksichtigung der Zuschaltdauer des Kompressors zur Überwachung des Fahrzeugdruckluftsystems mit der Berücksichtigung externer Parameter kombiniert, sodass insbesondere auf Drucksensoren oder zumindest zusätzliche Drucksensoren für die Überwachung im Fahrzeugdruckluftsystem verzichtet werden kann, mit welchen ein Gradient des Druckaufbaus festgestellt wird. Solche externen Parameter erfahren eine Änderung auf Grundlage von Vorgängen, die außerhalb des Fahrzeugdruckluftsystems stattfinden, wobei insbesondere als Fahrzyklusparameter, wie diese externen Parameter vorliegend bezeichnet werden, wenigstens eine oder mehrere der nachfolgenden Größen verwendet werden:

– Die Anzahl von Fahrzeugstopps pro vorgegebener zuvor mit dem Fahrzeug zurückgelegter Fahrtstrecke oder pro vorgegebener Zeiteinheit;
– die Anzahl von Fahrzeugverzögerungen wenigstens um ein vorgegebenes Ausmaß pro vorgegebener zuvor zurückgelegter Fahrtstrecke des Fahrzeugs oder pro vorgegebener Zeiteinheit;
– die Anzahl von Betätigungen einer Fahrzeugbremse, insbesondere einer druckluftbetätigten Betriebsbremse des Fahrzeugs pro vorgegebener Zeiteinheit oder pro vorgegebener zuvor zurückgelegter Fahrtstrecke;
– die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit;
– die Durchschnittsgeschwindigkeit des Fahrzeugs auf einer zuvor zurückgelegten Fahrtstrecke des Fahrzeugs oder während einer vorgegebenen Zeiteinheit;
– der Beladungszustand des Fahrzeugs, eine Änderung des Beladungszustandes des Fahrzeugs und/oder das Ausmaß der Änderung des Beladungszustands des Fahrzeugs.

According to the invention a proven consideration of the Zuschaltdauer of the compressor for monitoring the vehicle air pressure system is combined with the consideration of external parameters, so that in particular pressure sensors or at least additional pressure sensors for monitoring in the vehicle air pressure system can be omitted with which a gradient of the pressure build-up is detected. Such external parameters undergo a change based on operations taking place outside of the vehicle compressed air system, wherein in particular as driving cycle parameters, as these external parameters are referred to herein, at least one or more of the following quantities are used:

The number of vehicle stops per given distance traveled previously with the vehicle or per given time unit;
The number of vehicle decelerations, at least by a predetermined amount per preset previously traveled distance of the vehicle or per given time unit;
- The number of actuations of a vehicle brake, in particular a compressed air operated service brake of the vehicle per predetermined time unit or per predetermined previously traveled distance;
The current vehicle speed;
The average speed of the vehicle on a previously traveled distance of the vehicle or during a given time unit;
- The load state of the vehicle, a change in the loading state of the vehicle and / or the extent of change in the loading state of the vehicle.

Das Ausmaß der Änderung oder eine Änderung des Beladungszustandes des Fahrzeugs kann beispielsweise relativ zu dem letzten Zuschalten des Kompressors bestimmt werden, also zu dem Zuschalten des Schaltzyklusses, für den der letzte Referenzwert vorgegeben wurde. Der neue Referenzwert wird dann entsprechend der Änderung oder des Ausmaßes der Änderung des Beladungszustandes verändert beziehungsweise neu vorgegeben.The extent of the change or a change in the load state of the vehicle can be determined, for example, relative to the last connection of the compressor, that is to the switching of the switching cycle, for which the last reference value has been specified. The new reference value is then changed or redefined according to the change or the extent of the change in the loading state.

Die zuvor zurückgelegte Fahrstrecke kann beispielsweise wenigstens einen Kilometer betragen, die Zeiteinheit wenigstens eine Minute. Die Betätigungen der Betriebsbremse können gemäß einer Ausführungsform über Betätigungen eines zusätzlich vorgesehenen hydrodynamischen Retarders erfasst werden. Auch die Betätigungen des Retarders selbst pro zurückgelegter Fahrstrecke beziehungsweise Zeiteinheit können als Fahrzyklusparameter herangezogen werden.The previously traveled distance can be, for example, at least one kilometer, the time unit at least one minute. The actuations of the service brake can be detected according to an embodiment via actuations of an additionally provided hydrodynamic retarder. The actuations of the retarder itself per traveled distance or time unit can be used as driving cycle parameters.

Zur Bestimmung der Fahrzyklusparameter können vorteilhaft die Betriebsdaten eines Getriebes des Fahrzeugs, insbesondere Automat-Getriebes des Fahrzeugs herangezogen werden. Die entsprechenden Betriebsdaten beziehungsweise Fahrzyklusparameter können dann mittels eines Big-Data-Ansatzes beziehungsweise als Massendaten verwendet werden, um über wenigstens ein hinterlegtes Kennfeld beziehungsweise durch Umwandlung in einen Kennwert den voraussichtlichen Luftbedarf und damit den Referenzwert für die Zuschaltdauer zu bestimmen. Die entsprechende Bestimmung und insbesondere das wenigstens eine Kennfeld können in einer lokalen Steuereinrichtung des Fahrzeugs oder auch zentral im Rahmen eines Telemetriesystems erfolgen.To determine the driving cycle parameters, the operating data of a transmission of the vehicle, in particular automatic transmission of the vehicle, can advantageously be used. The corresponding operating data or driving cycle parameters can then be used by means of a big data approach or as mass data to determine the anticipated air requirement and thus the reference value for the Zuschaltdauer via at least one stored map or by conversion into a characteristic value. The corresponding determination, and in particular the at least one characteristic map, can be carried out in a local control device of the vehicle or also centrally in the context of a telemetry system.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird der Druckluftverbrauch und/oder wird die Einschaltzeit von Druckluftverbrauchern des Fahrzeugs erfasst und der Referenzwert wird in Abhängigkeit des erfassten Druckluftverbrauchs und/oder der Einschaltzeit verändert oder vorgegeben. According to one embodiment of the invention, the compressed air consumption and / or the switch-on time of compressed air consumers of the vehicle is detected and the reference value is changed or specified depending on the detected compressed air consumption and / or the switch-on time.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der Kompressor in Abhängigkeit der Drehzahl eines Antriebsmotors des Fahrzeugs angetrieben wird, wobei der Antriebsmotor insbesondere als Verbrennungsmotor ausgeführt ist, und der Referenzwert oder Referenzbereich in Abhängigkeit der aktuellen Drehzahl des Antriebsmotors verändert oder vorgegeben wird.According to one embodiment of the invention, it is provided that the compressor is driven as a function of the rotational speed of a drive motor of the vehicle, wherein the drive motor is designed in particular as an internal combustion engine, and the reference value or reference range is changed or specified as a function of the current rotational speed of the drive motor.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird mit dem Kompressor im Speisungszustand Druckluft über ein Überströmventil in den Druckluftvorrat oder die Druckluftleitung eingespeist und beim Übergang zum Nichtspeisungszustand wird das Überströmventil geöffnet, um Druck abzulassen, sodass der Kompressor frei von einem Gegendruck, insbesondere in einer Leerlaufschaltung zur Verlustreduzierung, umläuft. Bei einer solchen Ausführungsform kann die Zuschaltdauer des Kompressors aus dem Schaltzustand des Überströmventils bestimmt werden, beispielsweise mittels eines Schalters, insbesondere Mikroschalters, der vom Überströmventil zumindest mittelbar betätigt wird. According to one embodiment of the invention, compressed air is fed to the compressor in the supply state via an overflow valve in the compressed air supply or compressed air line and the transition to the non-feed state, the spill valve is opened to release pressure, so that the compressor free of a back pressure, especially in an idle circuit for loss reduction , revolves. In such an embodiment, the Zuschaltdauer the compressor can be determined from the switching state of the spill valve, for example by means of a switch, in particular micro-switch, which is actuated by the overflow at least indirectly.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird das Überströmventil mittels eines Steuersignals, insbesondere in Form eines Steuerluftdruckes, in einer Steuerdruckluftleitung geschaltet, und das Steuersignal wird direkt oder indirekt erfasst, um die Zuschaltdauer des Kompressors zu bestimmen. Beispielsweise kann ein Druckschalter in der Steuerdruckluftleitung vorgesehen sein, der ein Signal der Zuschaltdauer oder zur Bestimmung der Zuschaltdauer erzeugt.According to one embodiment of the invention, the overflow valve is switched by means of a control signal, in particular in the form of a control air pressure in a control compressed air line, and the control signal is detected directly or indirectly to determine the Zuschaltdauer of the compressor. For example, a pressure switch may be provided in the control compressed air line, which generates a signal of Zuschaltdauer or to determine the Zuschaltdauer.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird der Kompressor über eine Trennkupplung angetrieben, die im Speisungszustand geschlossen ist und im Nichtspeisungszustand geöffnet wird, letzteres um den Kompressor anzuhalten, und ein die Kupplung ansteuerndes Signal kann dann zur Bestimmung der Zuschaltdauer des Kompressors verwendet werden.According to one embodiment of the invention, the compressor is driven via a disconnect clutch which is closed in the feed state and opened in the non-feed state, the latter to stop the compressor, and a signal driving the clutch can then be used to determine the reconnection period of the compressor.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird der Luftdruck auf einer Druckseite des Kompressors erfasst und zur Bestimmung der Zuschaltdauer des Kompressors herangezogen. Auch hier kann ein Druckschalter in der entsprechenden Leitung vorgesehen sein.According to an advantageous embodiment of the invention, the air pressure is detected on a pressure side of the compressor and used to determine the Zuschaltdauer of the compressor. Again, a pressure switch may be provided in the corresponding line.

Vorteilhaft weist der Kompressor wenigstens ein Leerlaufventil auf, das im Speisungszustand des Kompressors geschlossen und im Nichtspeisungszustand des Kompressors geöffnet ist und der Schaltzustand, insbesondere die Stellung des Leerlaufventils, wenn dieses mit einem beweglichen Ventilkörper ausgeführt ist, wird zur Bestimmung der Zuschaltdauer des Kompressor verwendet. Beispielsweise kann die Stellung des Leerlaufventils mittels eines Näherungssensors erfasst werden.Advantageously, the compressor has at least one idling valve, which is closed in the fed state of the compressor and open in the non-feed state of the compressor and the switching state, in particular the position of the idling valve, when this is carried out with a movable valve body, is used to determine the Zuschaltdauer the compressor. For example, the position of the idle valve can be detected by means of a proximity sensor.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird bei einer Veränderung des wenigstens einen erfassten Fahrzyklusparameters der Referenzwert in Abhängigkeit dieser Veränderung auf Grundlage einer Prognose der zu erwartenden Zuschaltzeit bei dem wenigstens einen veränderten Fahrzyklusparameter variiert.According to one embodiment of the invention, when the at least one detected driving cycle parameter changes, the reference value is varied as a function of this change on the basis of a prognosis of the anticipated switch-on time at the at least one changed driving cycle parameter.

Fahrzyklusparameter können direkt oder indirekt bestimmt werden. Beispielsweise bei Anwendung der Erfindung in einem Bus kann eine Änderung der Beladung erfasst werden, um festzustellen, dass Fahrgäste zu- oder ausgestiegen sind, wobei bei einem solchen Fahrgastwechsel eine Türbetätigung erfolgt, was bei mit Druckluft betätigten Türen zu einem Luftverbrauch führt. Somit kann es ausreichend sein, festzustellen, ob ein Beladungswechsel stattgefunden hat, sogar ohne zu erfassen, ob die Beladung zu- oder abgenommen hat.Driving cycle parameters can be determined directly or indirectly. For example, when using the invention in a bus, a change in load may be detected to determine that passengers are getting in or out, with such a passenger change being door operated, resulting in air consumption on doors operated by compressed air. Thus, it may be sufficient to determine if a load change has occurred, even without detecting whether the load has increased or decreased.

Fahrzyklusparameter können auch über die Fahrzeugelektronik erfasst werden, beispielsweise über den sogenannten CAN-Bus ermittelt und anschließend ausgewertet werden. Diese Daten können entsprechend in einem elektronischen Steuergerät, beispielsweise der Getriebesteuerung, erfasst und insbesondere mit Vorgabewerten verglichen werden, um einen Einfluss der geänderten Fahrzyklusparameter auf den Luftverbrauch oder voraussichtlichen Luftverbrauch zu bewerten, um demgemäß den Referenzwert zu verändern oder geändert vorzugeben. Wenn der Kompressor mit einer Leerlaufschaltung ausgerüstet ist, kann diese vorteilhaft als selbsttätige Leerlaufschaltung ausgeführt sein, das heißt das wenigstens eine Leerlaufventil öffnet in Abhängigkeit von Betriebszuständen im Kompressor beziehungsweise am Kompressor, insbesondere auf der Kompressordruckseite. Wenn zur Erfassung der Schaltstellung wenigstens eines Leerlaufventils ein Näherungssensor verwendet wird, kann dieser beispielsweise auf dem Hall-Effekt basieren. Eine Störung kann beispielsweise dadurch erkannt werden, dass bei unveränderten Fahrzyklusparametern eine (nicht prognostizierte) verlängerte Zuschaltdauer des Kompressors erfasst wird. Dies kann insbesondere zu einem Fehlereintrag im Steuergerät verwendet werden und dieser Fehlereintrag kann vorteilhaft an ein Telemetriesystem übermittelt werden.Driving cycle parameters can also be detected via the vehicle electronics, for example, be determined via the so-called CAN bus and then evaluated. These data can be correspondingly detected in an electronic control unit, for example the transmission control, and in particular compared with default values in order to evaluate an influence of the changed driving cycle parameters on the air consumption or anticipated air consumption, in order accordingly to change or specify the reference value. If the compressor is equipped with an idle circuit, this can be advantageously designed as an automatic idling circuit, that is, the at least one idle valve opens depending on operating conditions in the compressor or on the compressor, in particular on the compressor pressure side. If a proximity sensor is used to detect the switching position of at least one idling valve, this can be based, for example, on the Hall effect. A fault can be detected, for example, by the fact that, with the driving cycle parameters unchanged, a (not forecasted) extended turn-on duration of the compressor is detected. This can be used in particular for an error entry in the control unit and this error entry can advantageously be transmitted to a telemetry system.

Auf eine Störung kann insbesondere auch denn geschlossen werden, wenn bei wenigstens einem veränderten relevanten Fahrzyklusparameter die veränderte Zuschaltdauer nicht einer prognostizierten veränderten Zuschaltdauer entspricht. Auch hier kann entsprechend ein Fehlereintrag im Steuergerät erzeugt werden und gegebenenfalls an ein Telemetriesystem weitergegeben werden. In particular, it can also be concluded that there is a fault if, with at least one changed relevant driving cycle parameter, the changed turn-on duration does not correspond to a predicted changed turn-on duration. Here, too, an error entry in the control unit can accordingly be generated and optionally forwarded to a telemetry system.

Stimmt hingegen bei veränderten Fahrzyklusparametern eine veränderte Zuschaltdauer mit einer prognostizierten Zuschaltdauer überein, kann hieraus auf ein störungsfreies System geschlossen werden.On the other hand, if a changed switch-on duration coincides with a predicted switch-on duration when the drive cycle parameters change, a fault-free system can be deduced from this.

Die Erfindung soll nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels und der Figur exemplarisch erläutert werden.The invention will be explained below by way of example with reference to an embodiment and the figure.

In der 1 ist schematisch ein Kraftfahrzeug mit einem Fahrzeugdruckluftsystem 1 dargestellt, umfassend einen Kompressor 2, beispielsweise als zweistufiger Kompressor ausgeführt, der zumindest mittelbar über einen Antriebsmotor 3 des Fahrzeugs angetrieben wird. Der Antriebsmotor 3 treibt ferner über ein Getriebe 4 Antriebsräder 5 des Fahrzeugs an. Der Kompressor 2 speist über ein Überströmventil 6 in einem Speisungszustand Druckluft in die Druckkreise 7, 8 ein, die hier nur teilweise angedeutet sind. In jedem Druckkreis 7, 8 ist vorliegend ein Druckluftvorrat 9 positioniert, hier jeweils in Form eines Behälters. Jeder Druckluftvorrat 9 ist über eine Druckluftleitung 10 am Kompressor 2 beziehungsweise dem Überströmventil 6 angeschlossen. Druckluft aus jedem Druckluftvorrat 9 wird über weitere Leitungen den hier nicht näher dargestellten Verbrauchern in den Druckkreisen 7, 8 zugeleitet. In the 1 schematically is a motor vehicle with a vehicle compressed air system 1 shown comprising a compressor 2 , For example, designed as a two-stage compressor, at least indirectly via a drive motor 3 the vehicle is driven. The drive motor 3 also drives a gearbox 4 drive wheels 5 of the vehicle. The compressor 2 feeds via an overflow valve 6 in a fed state compressed air in the pressure circuits 7 . 8th one, which are only partially indicated here. In every pressure circle 7 . 8th is in this case a compressed air supply 9 positioned here in the form of a container. Every compressed air supply 9 is via a compressed air line 10 on the compressor 2 or the overflow valve 6 connected. Compressed air from every compressed air supply 9 is over other lines the consumers not shown here in the pressure circuits 7 . 8th fed.

Das Überströmventil 6 wird mittels eines Steuergeräts 11 des Druckluftsystems 1 gesteuert, im gezeigten Ausführungsbeispiel über ein Steuerventil 12, das das Überströmventil 6 entsprechend der gewünschten Schaltstellung mit Druckluft zu dessen Betätigung beaufschlagt, siehe die Steuerdruckluftleitung 26.The overflow valve 6 is by means of a control unit 11 of the compressed air system 1 controlled, in the illustrated embodiment, a control valve 12 that the overflow valve 6 according to the desired switching position with compressed air applied to its operation, see the control compressed air line 26 ,

Das Überströmventil 6 weist einen Druckablass 13 auf, über welchen es in einer Schaltstellung die Druckseite 14 des Kompressors 2 entlüftet, sodass der Kompressor 2 in diesem Nichtspeisungszustand die Drucklufteinspeisung in die Druckkreise 7, 8 unterbricht und nicht mehr gegen einen hohen Druck arbeiten muss.The overflow valve 6 indicates a pressure release 13 on which it in a switching position the pressure side 14 of the compressor 2 vented, so the compressor 2 In this non-feeding state, the compressed air supply to the pressure circuits 7 . 8th interrupts and no longer has to work against a high pressure.

Der Druckzustand beziehungsweise Druckwert der Druckseite 14 kann beispielsweise mit einem Drucksensor 15 erfasst werden, und einer Steuereinrichtung 16 zugeführt werden, die eingerichtet ist, um das erfindungsgemäße Verfahren auszuführen und in der Regel wenigstens einen Prozessor und einen elektronischen Speicher aufweist, um eine entsprechende Software auszuführen.The pressure state or pressure value of the pressure side 14 For example, with a pressure sensor 15 be detected, and a control device 16 supplied, which is adapted to carry out the inventive method and usually has at least one processor and an electronic memory to execute a corresponding software.

Das Getriebe 4 weist ein Getriebesteuergerät 17 auf, welches Betriebsdaten des Getriebes erfasst und Aktuatoren im Getriebe 4 steuert. In der Regel weist der Antriebsmotor 3 ebenfalls ein Steuergerät, hier Motorsteuergerät 18, auf, um den Betrieb des Antriebsmotors 3 zu steuern beziehungsweise Betriebsdaten desselben zu erfassen. Insbesondere sind alle Steuergeräte und Steuereinrichtungen 11, 16, 17, 18 über einen CAN-Bus 19 des Fahrzeugs miteinander vernetzt, wie dies dem Fachmann bekannt ist, sodass die Betriebsdaten der verschiedenen Aggregate auch auf dem CAN-Bus 19 zur Verfügung stehen und von dort abgerufen werden können. Zusätzlich oder alternativ ist jedoch auch eine direkte oder indirekte Steuerverbindung zwischen der Steuereinrichtung 16 und Steuergeräten oder Sensoren/Schaltern zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit der Steuereinrichtung 16 möglich, beispielsweise eine Verbindung der Steuereinrichtung 16 mit dem Steuergerät 11 des Druckluftsystems, mit dem Getriebesteuergerät 17, mit dem Motorsteuergerät 18 und/oder mit dem Drucksensor 15 auf der Druckseite 14 des Kompressors 2.The gear 4 has a gearbox control unit 17 on which records operating data of the transmission and actuators in the transmission 4 controls. In general, the drive motor 3 also a control unit, here engine control unit 18 , on to the operation of the drive motor 3 to control or record operating data of the same. In particular, all control devices and control devices 11 . 16 . 17 . 18 via a CAN bus 19 networked with each other of the vehicle, as is known in the art, so that the operating data of the various units also on the CAN bus 19 are available and can be accessed from there. Additionally or alternatively, however, is also a direct or indirect control connection between the control device 16 and control devices or sensors / switches for carrying out the method according to the invention with the control device 16 possible, for example, a connection of the control device 16 with the control unit 11 of the compressed air system, with the transmission control unit 17 , with the engine control unit 18 and / or with the pressure sensor 15 on the print side 14 of the compressor 2 ,

Wie anhand der Steuerverbindung 20 zwischen dem Steuergerät 11 und dem Steuerventil 12 gezeigt, ist es gemäß einer Ausführungsform der Erfindung auch möglich, dass die Steuereinrichtung 16 Steuerdaten bestehender Steuerverbindungen abgreift, um das erfindungsgemäße Verfahren auszuführen. Alternativ könnte auch ein Drucksensor oder Druckschalter in der Steuerdruckluftleitung 26 vorgesehen sein.As based on the control connection 20 between the controller 11 and the control valve 12 shown, it is also possible according to an embodiment of the invention that the control device 16 Control data from existing control connections picked up to carry out the inventive method. Alternatively, could also be a pressure sensor or pressure switch in the control compressed air line 26 be provided.

Die Steuereinrichtung 16 weist ferner eine Steuerverbindung mit einem Näherungssensor 21 auf, der die Schaltstellung eines Leerlaufventils 22 des Kompressors 2 erfasst. Im Leerlauf des Kompressors 2 ist das Leerlaufventil 22 geöffnet, um wenigstens eine Druckstufe zu entlüften, und im Speisungszustand des Kompressors 2 ist das Leerlaufventil 22 geschlossen. Beispielsweise kann das Öffnen und das Schließen des Leerlaufventils 22 selbsttätig erfolgen, insbesondere in Abhängigkeit des Druckniveaus auf der Druckseite 14 des Kompressors 2.The control device 16 also has a control connection with a proximity sensor 21 on, the switching position of an idle valve 22 of the compressor 2 detected. At idle of the compressor 2 is the idle valve 22 opened to vent at least one pressure stage, and in the fed state of the compressor 2 is the idle valve 22 closed. For example, the opening and closing of the idle valve 22 take place automatically, in particular as a function of the pressure level on the pressure side 14 of the compressor 2 ,

Die Steuereinrichtung 16, die in Form eines selbstständigen Steuergeräts oder auch integriert in ein anderes Steuergerät, beispielsweise eines der weiteren gezeigten Steuergeräte, ausgeführt sein kann, erfasst die Zuschaltdauer des Kompressors 2 und vergleicht diese mit einem vorgegebenen Referenzwert oder Referenzbereich, der insbesondere in der Steuereinrichtung 16 hinterlegt ist. Ferner erfasst die Steuereinrichtung 16 wenigstens einen Fahrzyklusparameter, der insbesondere durch einen oder mehrere Betriebsdaten definiert wird, die hier auf einem oder mehreren der gezeigten Steuergeräte 11, 17, 18 oder Sensoren 15, 21 beziehungsweise der Steuerverbindung 20 oder dem CAN-Bus 19 zur Verfügung steht. In Abhängigkeit wenigstens eines Fahrzyklusparameters wird der Referenzwert oder Referenzbereich für die Zuschaltdauer des Kompressors 2 verändert oder durch die Steuereinrichtung 16 vorgegeben und bei Feststellen einer Abweichung wird eine Störung erfasst.The control device 16 , which may be in the form of an independent controller or integrated into another controller, such as one of the other control devices shown, detects the Zuschaltdauer the compressor 2 and compares them with a predetermined reference value or reference range, in particular in the control device 16 is deposited. Furthermore, the control device detects 16 at least one driving cycle parameter, which is defined in particular by one or more operating data, here on one or more of the control units shown 11 . 17 . 18 or sensors 15 . 21 or the control connection 20 or the CAN bus 19 is available. As a function of at least one driving cycle parameter, the reference value or reference range for the connecting duration of the compressor 2 changed or by the controller 16 and when a deviation is detected, a fault is detected.

Insbesondere kann auch eine zentrale Fahrsteuerung 24 vorgesehen sein, welche zusammen mit den weiteren dargestellten Steuergeräten die Steuerung der einzelnen Aggregate übernimmt. Auch eine solche zentrale Fahrsteuerung 24 könnte eingerichtet sein, um das erfindungsgemäße Verfahren auszuführen. Beispielsweise greift die zentrale Fahrsteuerung 24 auf Betriebsbremsen 25 des Fahrzeugs zu beziehungsweise erfasst die Bremsbetätigung, sodass auch diese als Fahrzyklusparameter herangezogen werden kann.In particular, also a central driving control 24 be provided, which assumes the control of the individual units together with the other control units shown. Also such a central driving control 24 could be arranged to carry out the method according to the invention. For example, accesses the central driving control 24 on service brakes 25 the vehicle to or detects the brake actuation, so that these can be used as driving cycle parameters.

Anstelle oder zusätzlich zu der hier dargestellten Steuereinrichtung 16 kann auch ein Telemetriesystem 23 vorgesehen sein, welches das erfindungsgemäße Verfahren ausführt oder zusammen mit der Steuereinrichtung 16 ausführt.Instead of or in addition to the control device shown here 16 can also be a telemetry system 23 be provided, which performs the inventive method or together with the control device 16 performs.

Claims

Method for monitoring a vehicle compressed air system ( 1 ), which is a switchable between a supply state and a non-feed state compressor ( 2 ), wherein the compressor ( 2 ) in the fed state compressed air into a compressed air supply ( 9 ) or a compressed air line ( 10 ) of the vehicle compressed air system ( 1 ) and in the non-feed state, the compressed air feed of the compressor ( 2 ) is interrupted, with the following steps: 1.1 Detecting a connection duration of the compressor ( 2 ) due to the time between switching the compressor ( 2 ) is determined in the power state and the next switching to the non-power state; 1.2 comparing the turn-on duration with a reference value or reference range; 1.3 Detecting a malfunction of the vehicle compressed air system ( 1 ) if the addition period deviates from the reference value or reference range; characterized in that 1.4 at least one driving cycle parameter is detected continuously or at intervals and the reference value is changed or specified dynamically as a function of the at least one detected driving cycle parameter.

A method according to claim 1, characterized in that at least one or more of the following variables are used as driving cycle parameters: number of vehicle stops per predetermined previously traveled distance of the vehicle or per predetermined time unit; - Number of vehicle decelerations at least by a predetermined amount per predetermined previously traveled distance of the vehicle or per predetermined time unit; Number of actuations of a vehicle brake, in particular a compressed-air-operated service brake ( 25 ) on a given previously traveled distance or per given time unit; - vehicle speed; The average speed of the vehicle on a previously traveled route or per given unit of time; - Loading state of the vehicle and / or extent or change in the loading state of the vehicle.

Method according to one of claims 1 or 2, characterized in that the compressed air consumption and / or the switch-on time of compressed air consumers of the vehicle is detected / and the reference value or the reference range is changed or specified depending on the detected compressed air consumption and / or the switch-on.

Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that the compressor ( 2 ) as a function of the rotational speed of a drive motor ( 3 ) of the vehicle is driven and the reference value or reference range as a function of the current rotational speed of the drive motor ( 3 ) is changed or specified.

Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that the compressor ( 2 ) in the supply state compressed air via an overflow valve ( 6 ) into the compressed air supply ( 9 ) or the compressed air line ( 10 ) and at the transition to the non-feed state, the overflow valve ( 6 ) is opened to release pressure so that the compressor ( 2 ) circulates freely from a back pressure, in particular in an idle circuit for loss reduction.

A method according to claim 5, characterized in that the Zuschaltdauer from the switching state of the overflow valve ( 6 ) is determined.

Method according to claim 6, characterized in that by means of the overflow valve ( 6 ), a switch, in particular micro-switch, is operated to determine the Zuschaltdauer.

Method according to claim 6, characterized in that the overflow valve ( 6 ) by means of a control signal, in particular in the form of a control air pressure in a control compressed air line ( 26 ), and the control signal directly or indirectly, in particular by means of a pressure switch in the control compressed air line ( 26 ) is detected and from this the Zuschaltdauer is determined.

Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that the compressor ( 2 ) is driven via a separating clutch, which is closed in the feed state and is opened in the non-feed state to the compressor ( 2 ) and that a signal driving the clutch is used to determine the turn-on duration.

Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that the air pressure on a pressure side ( 14 ) of the compressor ( 2 ) and determining the duration of the compressor ( 2 ) is used.

Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that the compressor ( 2 ) at least one idle valve ( 22 ), which is closed in the supply state and open in the non-feeding state and the switching state, in particular the position of the idle valve ( 22 ) is used to determine the Zuschaltdauer, and in particular via a proximity sensor ( 21 ) is detected.

Method according to one of Claims 1 to 11, characterized in that, when the at least one driving cycle parameter changes, the reference value or reference range is changed as a function of the change on the basis of a prognosis of the anticipated switch-on time at the at least one changed driving cycle parameter.