(57)【要約】  本発明は、バッテリと、バッテリに供給する発電機と、電動機によって駆動されレベル制御装置イクオーライザに関連付けられたコンプレッサとが装備された、自動車の空気式レベル制御装置イクオーライザに関するものであり、コンプレッサの電動機には、一定の状況においてのみ、車載バッテリ及び／又は発電機により電流が供給される。本発明は、レベル制御装置イクオーライザの電力要求量が、行われる予定のレベルの変更及び／又は圧力タンクの充填のために予め評価され得ることを特徴とする。
2008536750.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車（１０）内の空気式レベル制御装置（１２）であって、前記自動車（１０）が、車載バッテリ（４４）と、該車載バッテリ（４４）に電力を供給する発電機（４６）と、電動機（１６）を備えた電動コンプレッサ（１８）とを備え、該コンプレッサが前記レベル制御装置（１２）に割り当てられ、前記コンプレッサ（１８）の前記電動機（１６）には、所定の条件においてのみ、前記車載バッテリ（４４）あるいは前記発電機（４６）により電力が供給される空気式レベル制御装置において、
レベル変更あるいは蓄圧機の充填操作に要する前記レベル制御装置（１２）のエネルギ要求量が前もって見積もられることを特徴とする空気式レベル制御装置（１２）。
【請求項２】
前記レベル変更あるいは前記蓄圧機の充填操作は、前記車載バッテリ（４４）の現在のエネルギ状態が前記レベル変更のエネルギ要求量未満の場合には少なくとも第１の閾値を超えた場合にのみ、前記空気式レベル制御装置（１２）によって行われることを特徴とする請求項１に記載の空気式レベル制御装置（１２）。
【請求項３】
前記第１の閾値が、前記車載バッテリ（４４）に供給されたエネルギを考慮して判断されることを特徴とする請求項２に記載の空気式レベル制御装置（１２）。
【請求項４】
前記第１の閾値が、前記自動車（１０）の少なくとも１つの電気エネルギ消費部品（４８）の現在あるいは将来のエネルギ要求量を考慮して判断されることを特徴とする請求項２又は３に記載の空気式レベル制御装置（１２）。
【請求項５】
複数の閾値を設け、前記空気式レベル制御装置（１２）が、前記第１の閾値を超え第２の閾値未満の場合に、制限された機能のみを有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の空気式レベル制御装置（１２）。
【請求項６】
所望の設定レベルと現在の車両レベルとの間にある中間レベルが設定されて、前記中間レベルに達すると、前記車載バッテリ（４４）のエネルギ状態が第１の閾値を超えることを特徴とする請求項５に記載の空気式レベル制御装置（１２）。
【請求項７】
前記車載バッテリ（４４）のバッテリ電圧、バッテリ電流、又はバッテリ電力が、前記閾値として使用されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の空気式レベル制御装置（１２）。
【請求項８】
車両エンジンが一旦切られると、前記車載バッテリ（４４）のエネルギ状態が判断されて格納され、
第３の閾値が、前記レベル制御装置（１２）が許容できるエネルギ要求量のエネルギ状態を参照しながら固定でき、
前記車両エンジンが切られてから行われるレベル変更あるいは蓄圧機の充填操作のために前記レベル制御装置（１２）によって消費されるエネルギと、レベル変更あるいは蓄圧機の充填操作に必要なエネルギ要求量との総量が、前記第３の閾値未満であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の空気式レベル制御装置（１２）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の前提項に記載のように、自動車内の空気式レベル制御装置に関するものであり、自動車は、車載バッテリと、車載バッテリに電力を供給する発電機と、電動機を備えた電動コンプレッサとを備え、コンプレッサはレベル制御装置に割り当てられ、コンプレッサの電動機には、所定の条件においてのみ車載バッテリ及び／又は発電機により電力が供給される。
【背景技術】
【０００２】
自動車のための様々なレベル制御装置が先行技術より公知であり、例えば、電動コンプレッサによって供給される空気式レベル制御装置を備えた自動車が、独国特許第３６０１１７６Ｃ１号明細書より公知である。余りにも早いバッテリの消耗は、コンプレッサに自動車のバッテリを介して電気エネルギを常に供給する場合に問題となるので、これを防止するために、コンプレッサは、固定型内燃機関の場合に、下限値に達するか又は下限値未満に下がった時に、自動車のトランクが開いた場合にのみ操作される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
これは、例えば前部座席の乗客又は後部サイドドアを介して、レベル制御装置を備えた自動車に何らかの理由で負荷がかかり、車両が一方の側に傾いた場合、この状況が静止中に修正されないという欠点を有する。さらに、このような制約にもかかわらず、トランクの蓋が開いた時にレベル補償をする際に、レベル制御装置により自動車のバッテリに非常に大きい負荷がかかったり、場合によっては過負荷となる危険性があり、他の安全関連システムは不十分なエネルギしか利用できない。
【０００４】
したがって、本発明の目的は、レベル制御装置の操作により、自動車の車載バッテリの過負荷を回避することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的は、請求項１の特徴によって達成される。本発明によれば、レベル変更及び／又は蓄圧機充填操作のためのレベル制御装置のエネルギ要求量が、前もって判断できるようになっている。自動車が許容限度を外れて傾いていることをレベル制御装置が検出したり、レベル変更が車両運転者によりあるいは自動的に要請されたり、蓄圧機充填操作が始動されると、レベル制御装置の操作を開始する前に、必要とされる設定レベルを確立するためにレベル制御装置に必要なエネルギ要求量が判断される。最初に、レベル変更に必要な空気の量が、公知の方法によって判断される。必要なエネルギ要求量は、必要な空気量を空気バネ及び／又は圧縮空気タンクに移送するためのコンプレッサの電気入力パワーの時間特性と、操作されるべき個々の弁の消費電力の時間特性から判断してもよい。何故なら、コンプレッサの電気入力パワーとこれに対応するコンプレッサの背圧で送り出される体積流量との関係、いわゆる圧力／体積流量特性が公知だからである。
【０００６】
この利点は、レベル変更のためにレベル制御装置の操作が開始される前であっても、車載バッテリに対するエネルギの面でレベル変更の影響が判断され、レベル変更時や少なくとも１つの別の電気車両装置の操作のために考慮されることである。
【０００７】
請求項２に記載の本発明の別の形態によれば、車載バッテリの現在のエネルギ状態が、レベル変更及び／又は蓄圧機充填操作のエネルギ要求量より少なく、少なくとも第１の閾値を超えた場合にのみ、レベル変更及び／又は蓄圧機充填操作が、空気式レベル制御装置によって行われる。閾値は、自動車の少なくとも最低限の安全関連操作が、閾値以上で保証されるよう設定されるべきである。閾値はまた、閾値以上で、車両操作に関連するすべての車両装置が動作可能であるよう設定されることが好ましい。別の形態の利点は、これにより車載バッテリが過負荷でなく、かつ自動車が動作可能のままである場合にのみ、レベル変更が行われることである。したがって、レベル変更後は、少なくとも、例えばドアロックシステム又は始動装置又は安全関連制動装置又はステアリング装置などの、レベル制御装置を備えた自動車の車両装置の、故障のない操作が常に保証される。
【０００８】
請求項３に記載の別の形態によれば、車載バッテリに供給されるエネルギを考慮して、第１の閾値がさらに判断できるようになっている。この利点は、閾値を判断する場合に、車載バッテリの現在の充電量だけでなく、内燃機関が動作している時に発電機により車載バッテリに供給されるエネルギも考慮されることであり、これにより、レベル制御装置の利用可能性が向上し、したがって、走行中の快適性も向上する。
【０００９】
請求項４に記載の好ましい実施形態によれば、自動車の少なくとも１つの別の電気エネルギ消費部品の現在及び／又は将来のエネルギ要求量を考慮して、第１の閾値がさらに判断できるようになっている。この利点は、閾値を判断する場合に、例えば、制動装置、ステアリング装置、又は照明装置などの、別の車両装置の電気入力パワーも考慮され、したがって、監視される車両装置による車載バッテリの過負荷が回避され、レベル制御装置の可能な操作後の、自動車の少なくとも安全関連車両装置の操作が保証されることである。
【００１０】
請求項５に記載の実施形態によれば、複数の閾値限度が存在し、空気式レベル制御装置が、第１の閾値を超え第２の閾値未満の場合に、制限された機能のみを有することができるようになっている。複数の閾値を設け、例えば傾斜位置を補償して中間レベルに設定したり、単に高い車速においてレベルを下げるなどの、例えば安全に大きく関連するレベル制御機能が、第１の閾値以上で第２の閾値未満で機能することが好ましい。第２の閾値以上で、レベル制御装置のすべての機能を選択して行うようにしてもよい。
【００１１】
しかし、例えば車両の通常レベルまで加圧するなどの、レベル制御装置の少ない安全関連機能をさらに可能にするために、第３の閾値あるいは別の閾値を、第２の閾値以上で第３の閾値未満に設定して、レベル制御装置のすべての機能を第３あるいは別の閾値以上で使用可能にし、実行することもできる。
【００１２】
請求項６に記載の実施形態によれば、所望の設定レベルと現在の車両レベルとの間にある中間レベルも設け、この中間レベルに一旦達すると、車載バッテリのエネルギ状態は第１の閾値を超える。別の形態の利点は、車載バッテリの充電量では、現在の車両レベルからその車両の設定レベルへのレベル変更を完了できないが、部分レベル変更が所望のレベル調整方向において行われ、車載バッテリが過負荷とならないことである。ここでは、車両レベルが連続して増加し、車載バッテリの充電量が連続して検査される、或いは閾値に達したり閾値未満に下がることなく、レベル制御装置の許容できるエネルギ消費量の車両レベルが前もって操作される。この場合、レベル制御装置の最大限許容できるエネルギ要求量が判断され、次いで、設定レベルに最も近い最大限可能な車両レベルが確立され、これにより車載バッテリが過負荷とならないことが好ましい。
【００１３】
請求項７に記載の実施形態によれば、バッテリ電圧、バッテリ電流、又はバッテリ電力が、閾値として使用できるようになっている。この利点は、バッテリ電圧、バッテリ電流、又はバッテリ電圧とバッテリ電流との積であるバッテリ電力が、容易な手段で測定及び／又は計算されたり、例えばＣＡＮバスなどの通信回線を介して、バッテリ車両装置の制御ユニットからレベル制御装置の制御ユニットに送信されることである。
【００１４】
請求項８に記載の実施形態によれば、車両エンジンが一旦切られると、車載バッテリのエネルギ状態が判断されて格納され、第３の閾値が、レベル制御装置が許容できるエネルギ要求量のエネルギ状態を参照して固定でき、車両エンジンが切られてから行われるレベル変更及び／又は蓄圧機充填操作のためにレベル制御装置によって消費されるエネルギとレベル変更及び／又は蓄圧機充填操作に必要なエネルギ要求量との総量が、第３の閾値未満となるようになっている。この利点は、自動車が静止しており、かつ内燃機関が停止し、かつ内燃機関がまたバッテリ発電機を通常に駆動している時に、消費されるべき最大のエネルギ要求量がレベル制御装置に充当されることである。これは、車載バッテリの充電量に依存するようにしてもよい。
【００１５】
この最大のエネルギ要求量（第３の閾値）が消費されることにより、内燃機関が停止した時に、特定の数のレベル変更及び／又は蓄圧機充填操作を行うようにしてもよい。第３の閾値は、別の車両装置及び内燃機関が停止した場合に将来利用可能なそれらのエネルギ要求量に一致するよう調整され、したがって、自動車は常に動作可能のままであり、それぞれの車両装置は特定の数の機能を遂行し、車載バッテリは１つのみの車両装置によって放電されないことが好ましい。動作可能とは、少なくとも任意の電動ドアロックシステムが機能できる状態であり、自動車が車載バッテリによりエネルギが供給されるスタータの支援によって始動されることである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明を行うためのブロック図を参照しながら、本発明について説明する。
図１は、レベル制御装置１２と、車載バッテリ４４と、発電機４６と、少なくとも１つの別の車両装置４８とを備えた、自動車１０を非常に簡単に示した概略図である。自動車１０は、さらに、４つの個々の車輪３２と、これらの車輪３２のそれぞれに割り当てられたバネサスペンションユニット３０と、好ましくは、空気バネ又は空気バネ及びショックアブソーバーから構成される空気バネ支柱とを備えている。バネサスペンションユニット３０のそれぞれが、接続ライン２６を介してコンプレッサ１８に、かつ通常の状態においては接続ラインを閉じ、接続された状態においてはこれを開放する２／２方弁２４に接続される。さらに、車両のレベルを減少させるために、バネサスペンションユニット３０から接続ライン２６を介して、また開放弁２４及び開放排気弁２０の場合には、出口ライン２２を介して大気へと空気を通過させるようにしてもよい。
【００１７】
別の２／２方弁２３が、通常の状態においては接続ライン２６から蓄圧機２５の接続を遮断し、第２の制御状態においては接続ライン２６に蓄圧機２５を接続する。蓄圧機２５からバネ要素３０に圧縮空気を任意に移送するために、蓄圧機２５内の圧力レベルが上昇して、コンプレッサ１８の電動機１６が操作され、コンプレッサ１８が吸気ライン１９を介して大気から空気を引き込み、これを圧縮し、これを接続ライン２６及び開放弁２３を介して蓄圧機に送り、蓄圧機２５の圧力レベルが、バネ要素３０内の圧力レベルより実質的に高くなる。
【００１８】
コンプレッサ１８の電動機１６が操作され、コンプレッサ１８が吸気ライン１９を介して大気から空気を引き込み、これを圧縮し、接続ライン２６及び開放弁２４を介して各バネサスペンションユニット３０にこれを送るか、又は蓄圧機２５の弁が、所望の車両レベルに達するまで開放されて、車両レベルが上昇する。この過程において、車体高を図示しない高さセンサによって検出するようにしてもよい。次いで、高さセンサからの信号は、例えば通信ライン４２を介して、レベル制御装置１２の制御ユニット１４に送られ、制御ユニット１４において処理される。次いで、レベル制御装置１２の制御ユニット１４は、必要な車体高を確立するために、各制御ライン２８を介して、例えば、電動機１６、弁２４、又は排気弁２０などの、これに対応する構成要素を作動させる。
【００１９】
レベル制御操作により加圧したり排気することで車載バッテリ４４に過負荷をかけないために、本発明によれば、それぞれのレベル制御操作の前に、必要な高さレベルを確立するためのレベル制御装置のエネルギ要求量が判断される。このため、レベル制御操作に必要な空気の量が、それ自体公知の方法を使用して制御ユニット１４によって判断され、例えば、必要な空気量が、必要とされる高さの修正と公知の空気バネ断面積との積に、圧力センサ２７によって判断された各バネサスペンションユニット３０内の圧力を掛けたものとして判断される。その時間特性と共に、必要とされる車両レベルを確立する場合にコンプレッサの電動機１６が消費する電力は、コンプレッサの、それ自体公知である送出特性より公知である。これらの特性には、体積流量、背圧、及び時間の経過に伴う現在のプロファイルなどの主要な指標が含まれる。このようにして、必要とされるレベル制御操作の持続時間及び電動機１６の平均消費電力が、少なくとも簡単な形で前もって得られる。
【００２０】
エネルギ要求量の見積もりを、レベル制御装置１２の制御ユニット１４によるレベル制御操作の前に毎回判断してもよく、あるいは、これに対応するレベル変更について経験的にあるいは計算で判断された値を、制御ユニット１４内に前もって格納し保存するようにしてもよい。この見積もりは、例えば最低レベルから最高レベルまでの、レベル変更の最悪の場合のエネルギ要求量のプランをカバーするようにしてもよい。この点に関して、それぞれの可能なレベル変更の通常の場合において、例えば、低レベルから通常レベルまでの、低レベルから高レベルまでの、又は通常レベルから高レベルまでの、またその逆の、格納されている値を提供する必要がある。格納されている値の数は、レベル制御装置１２の高さレベルの数に依存する。格納されている値を使用することにより、エネルギ要求量の見積もりを制御ユニット１４でより簡単により早く行うことができる。
【００２１】
レベル制御操作のためのレベル制御装置１２のエネルギ要求量の見積もりをより正確に行うために、切り換えられるべき弁２０、２４及び場合によっては圧力センサ２７の電力を、必要とされるレベル制御操作の計算持続時間に渡ってさらに計算するようにしてもよい。レベル制御装置の個々の電力消費部品のすべての総量は、必要とされるレベル制御操作のための全エネルギ要求量を表す。何故なら、弁２０、２４の消費電力は、電動機１６の消費電力と比較すると無視できる程度であり、弁２０、２４の消費電力は場合によっては判断しなくてもよい。
【００２２】
排気操作、即ちレベル減少の際に、所定のレベル制御装置１２を用いると、コンプレッサ２８の操作が不要となり、したがって、必要とされるレベル補償のためのレベル制御装置１２のエネルギ要求量は、この場合、弁２０、２４、圧力センサ２７、及び任意にレベル制御装置１２の別の構成要素（図示せず）の消費電力のみから構成される。
【００２３】
レベル制御装置１２の制御ユニット１４は、測定ライン４０を介して車載バッテリ４４の現在の充電量を常に判断する。車載バッテリ４４の現在の充電量は、例えば、車載バッテリのプラス極とマイナス極との間の現在の電圧値によって測定される。車載バッテリ４４の現在の電圧値及び車載バッテリの公知の電力レベル、例えばアンペア時（Ａｈ）により、車載バッテリから現在利用可能な現在の充電量及びエネルギの量を判断してもよい。
【００２４】
レベル制御操作に必要なレベル制御装置１２のエネルギ要求量に満たない車載バッテリ４４の現在利用可能なエネルギの量は、レベル制御操作の後に利用可能な車載バッテリ４４のエネルギの量を生じさせる。レベル制御装置１２のレベル制御操作により、自動車１０の、特に安全関連車両装置の機能を損なわないようにするために、かつ車載バッテリ４４に過負荷をかけないようにするために、制御ユニット１４に必要とされるレベル制御操作は、レベル制御操作後に利用可能な車載バッテリ４４のエネルギの量が閾値を超えた場合にのみ始動される。したがって、それぞれのレベル制御操作を行う前に、制御ユニット１４は、車載バッテリ４４が、このレベル制御操作により過負荷となっていないか、即ち、閾値に達していないか又は閾値未満に下がっていないかを検査する。そうでない場合にのみ、レベル制御操作が行われる。
【００２５】
車両が静止している場合に、即ち、車両のエンジンが、したがって車両の発電機４６も動作していない場合に、レベル制御装置１２に利用可能なエネルギの量について、最大限度をさらに設定してもよい。こうすることで、車両又は発電機４６が次に操作されるまでに、制御ユニット１４内に格納されている以前に決められた別の限界値、あるいはレベル制御装置１２の最大許容数のレベル制御操作の形態で進行することがあり、既に行われたレベル制御操作の数がゼロにリセットされる前に、発電機４６は、所定の最小時間以上で動作する。レベル変更の最大許容数を、行われたレベル変更やエネルギ消費量に関係なく、制御ユニット１４内に格納してもよく、あるいは行われたレベル変更や所定の範囲内のエネルギ消費量（最大限許容できるエネルギ消費量）の関数として変更してもよい。
【００２６】
さらに、レベル制御装置１２の制御ユニット１４は、通信ライン４２を介して、自動車１０の内燃機関が動作している時に車載バッテリ４４を充電する発電機４６と、少なくとも１つの別の車両装置４８とに接続され、車載バッテリ４４に供給されるエネルギや車載バッテリから消費されるエネルギを判断し、車載バッテリ４４の現在あるいは将来の充電量及びエネルギ状態を判断する場合にこのことを考慮に入れる。
【００２７】
また、複数の閾値を制御ユニット１４に設けてもよく、各閾値に満たない場合に、レベル制御装置１２をさらに少ない機能で作動させてもよい。例えば、最低閾値未満で、レベル制御装置１２は完全に非動作となる。最低閾値を超えても別の閾値に満たない場合は、傾斜位置からの補償や高い車両レベルから下げるための排気等の安全関連機能のみを実行するようにしてもよい。このようにして、複数の閾値が、レベル制御装置１２の特定の機能にリンクされ得る。これに関連して、自動車１０の現在のレベルと新しく必要とされる設定レベルとの間にある中間レベルを、レベル制御装置１２の制御ユニット１４によって計算し確立して、対応する閾値未満に下がったり閾値に到達しないようにすることも可能ではあるが、この場合、新しく必要とされる設定レベルにすると、レベル制御装置１２のエネルギ要求量が余りにも高く、車載バッテリ４４に過負荷をかけるので、そのような事態が発生することもある。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明を行うためのブロック図である。
【符号の説明】
【００２９】
１０  自動車
１２  レベル制御装置
１４  制御ユニット
１６  電動機
１８  コンプレッサ
１９  吸気ライン
２０  排気弁
２２  排気ライン
２３  弁
２４  弁
２５  蓄圧機
２６  ライン
２７  圧力センサ
２８  制御ライン
３０  バネサスペンションユニット
３２  車輪
４０  測定ライン
４２  通信回線
４４  車載バッテリ
４６  発電機
４８  車両装置
【図１】
2008536750.tif 000003
【国際調査報告】
2008536750.tif 000004
2008536750.tif 000005
2008536750.tif 000006
2008536750.tif 000007