DE10047842A1

DE10047842A1 - Fahrzeug mit Luftfederung und Ventileinrichtung

Info

Publication number: DE10047842A1
Application number: DE2000147842
Authority: DE
Inventors: Norbert Fischer
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2000-09-27
Filing date: 2000-09-27
Publication date: 2002-04-11
Anticipated expiration: 2020-09-28
Also published as: DE10047842B4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug mit einer Luftfederung sowie eine Ventileinrichtung dafür. Aufgabe der Erfindung ist es, das Befüllen von Reifen, z. B. Reserverädern, und anderen Gegenständen mit Druckluft zu vereinfachen. Hierfür ist in einem Fahrzeug mit einer mit Druckluft arbeitenden Luftfederungsanlage und mit einem Drucklufterzeuger (10) zur Versorgung der Luftfereungsanlage mit Druckluft ein Druckluftanschluß (20) zur Entnahme von dem Drucklufterzeuger (10) erzeugter Druckluft vorgesehen, wobei der Druckluftanschluß (20) zum Anschluß und zur Befüllung fahrzeugfremder Druckluftverbraucher, insbesondere von Fahrzeugreifen, geeignet ist. Die Ventileinrichtung dient insbesondere zur Absperrung des Druckluftanschlusses (20) und ist mit einem Drucklufteinlaß (22) und einem Druckluftanschluß (20), deren in einer Durchlaßstellung (19) der Ventileinrichtung (14) vorliegende Verbindung zwischeneinander durch einen Ventilschließkörper (31) absperrbar ist, versehen, wobei die Umschaltung zwischen der Absperrstellung (18) und der Durchlaßstellung (19) manuell durchführbar ist. Zum Öffnen der Ventilöffnung (14) muß eine zur Rückstellung des Ventilschließkörpers (31) dienende Gegenkraft überwunden werden, und der Ventilschließkörper (31) wird nach dem Öffnen durch eine mittelbar oder unmittelbar auf den Ventilschließkörper (31) einwirkende Raste (34) in der Durchlaßstellung (19) gehalten.

Description

Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug mit einer Luftfederung sowie eine Ventileinrichtung dafür gemäß den Oberbegriffen der Patentansprüche 1 und 5.

Ein gattungsgemäßes Fahrzeug ist aus der EP 0 901 418 B1 bekannt.

Fahrzeuge neuerer Bauart werden aus Platzgründen häufig mit einem Reserverad ausgestattet, das nicht mit Luft befüllt ist. Im Falle eines Reifenwechsels, z. B. bei einer Reifenpanne, ist das Rad dann so lange z. B. mit einer manuellen Pumpe mit Luft zu befüllen, bis ein vorgeschriebener Luftdruck erreicht wird. Dies ist relativ mühsam und zeitaufwendig.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, das Befüllen von Reifen und anderen Gegenständen mit Druckluft zu vereinfachen.

Diese Aufgabe wird durch die in den Patentansprüchen 1 und 5 angegebenen Ausgestaltungen der Erfindung gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung wird im folgenden unter Nennung von Vorteilen anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. In den hierfür verwendeten Zeichnungen zeigen

Fig. 1 die für die Erfindung relevanten Teile eines Kraftfahrzeugs mit Luftfederung und

Fig. 2 die erfindungsgemäße Ventileinrichtung in Schnittdarstellung.

In der Fig. 1 sind elektrische Leitungen mit gestrichelten Linien und Druckluftleitungen mit durchgezogenen Linien dargestellt. In den Figuren werden gleiche Bezugszeichen für einander entsprechende Teile und Signale verwendet.

In der Fig. 1 ist eine luftgefederte Hinterachse eines Fahrzeuges dargestellt, mit zwei Rädern (4), zwei den Rädern (4) zugeordneten Luftfederbälgen (5) sowie ebenfalls den Rädern zugeordneten Stoßdämpfern (6). Die Luftfederbälge (5) sind über elektrisch betätigbare Magnetventile (8, 9) mit Druckluft von einstellbarer Druckhöhe versorgbar. Die Ventile (8) dienen hierbei als Einlaß-/Absperrventile, das Ventil (9) als Auslaßventil. Mit den Ventilen (8, 9) ist ein als Drucklufterzeuger dienender Kompressor (10) pneumatisch verbunden, der die zu komprimierende Luft aus der Atmosphäre fördert. Der Kompressor (10) wird von einem Elektromotor (11) angetrieben, der seinerseits über eine elektrische Leitung von einem elektronischen Steuergerät (12) ein- und ausgeschaltet werden kann. Das Steuergerät (12) dient auch zur elektrischen Steuerung der Magnetventile (8, 9) sowie zum Empfang von Niveausignalen von die Niveaulage der Hinterachse sensierenden Wegsensoren (13), die ebenfalls über elektrische Leitungen mit dem Steuergerät (12) verbunden sind.

Das Steuergerät (12) steuert je nach der Vorgabe eines Niveausollwertes und den von den Sensoren (13) ermittelten Istwerten der Niveaulage den Druck in den Luftfederbälgen (5) durch Öffnen und Schließen der Ventile (8, 9), derart, daß zwecks einer Druckerhöhung in einem Luftfederbalg (5) das diesem Luftfederbalg (5) zugeordnete Einlaß-/Abspenventil (8) auf Durchlaß geschaltet wird, während die übrigen Ventile (8, 9) gesperrt sind. Zur Druckverminderung in einem Luftfederbalg schaltet das Steuergerät (12) das dem Luftfederbalg (5) zugeordnete Ventil (8) sowie das Auslaßventil (9) auf Durchlaß, so daß Druckluft in die Atmosphäre entweichen kann.

Mit dem Kompressor (10) ist druckluftseitig des weiteren eine Ventileinrichtung (14) verbunden, die in erfindungsgemäßer Weise für eine Befüllung anderer Druckluftverbraucher als der Luftfederanlage genutzt werden kann. Die im folgenden anhand der Fig. 2 noch näher zu beschreibende Ventileinrichtung (14) weist eine manuelle Handhabe (15) auf, z. B. einen Drucktaster oder einen Drehknauf. Die Handhabe (15) kann auch beide dieser Funktionen in sich vereinigen. Mittels der Handhabe (15) kann die Ventileinrichtung (14) zwischen drei verschiedenen Stellungen hin- und hergeschaltet werden, nämlich von einer im Normalfall eingenommenen Absperrstellung (18) durch Druckbetätigung der Handhabe (15) in eine Durchlaßstellung (19), in der die von dem Kompressor (10) geförderte Druckluft über einen Drucklufteinlaß (22) der Ventileinrichtung (14) zu einem Druckluftanschluß (20) weitergeleitet wird, an den beispielsweise ein zu befüllender Reifen über eine Druckluftleitung angeschlossen werden kann. Durch Zugbetätigung der Handhabe (15) kann die Ventileinrichtung (14) des weiteren in eine Entlüftungsstellung (17) geschaltet werden, in der ein an den Druckluftanschluß (20) angeschlossener Verbraucher über einen Druckluftauslaß (21) der Ventileinrichtung (14) mit der Atmosphäre verbunden wird. Die Entlüftungsstellung (17) dient auch, wie im folgenden noch näher beschrieben, als Überdrucksicherung.

In der Durchlaßstellung (19) ist die Ventileinrichtung (14) über eine in der Fig. 1 nicht dargestellte Raste verrastbar, d. h. die Durchlaßstellung (19) wird nach Druckbetätigung der Handhabe (15) selbsttätig gehalten, ohne daß die Handhabe (15) weiter betätigt werden muß. Zur Rückstellung in die im Normalfall eingenommene Absperrstellung (18) kann entweder die Handhabe (15) manuell gedreht werden, wodurch die Raste zurückgestellt wird. Die Rückstellung kann auch in vorteilhafter Weise durch erneute Druckbetätigung der Handhabe (15) ausgelöst werden.

In vorteilhafter Weise kann die Rückstellung der Raste auch durch Betätigung eines Elektromagneten (16) durch das Steuergerät (12) erfolgen. Hierbei wirkt die Raste in vorteilhafter Weise zugleich als Anker des Elektromagneten (16). Die Rückstellung wird von dem Steuergerät (12) nach vorgegebenen Kriterien ausgelöst, z. B. nach Ablauf einer bestimmten Zeit nach Druckbetätigung der Handhabe (15) oder bei Erreichen eines erwünschten Luftdrucks in dem zu befüllenden Gegenstand. Für die Ermittlung der Verweildauer der Ventileinrichtung (14) in der Durchlaßstellung (19) ist ein Positionssensor (36) vorgesehen, der ein entsprechendes, die Stellung der Ventileinrichtung (14) angebendes Signal an das Steuergerät (12) abgibt.

In der Fig. 2 ist die Ventileinrichtung (14) im einzelnen dargestellt. Die Ventileinrichtung (14) weist ein Gehäuse (41) auf. Ein eine Gehäuseöffnung durchdringender Ventilschieber (40) ist gegenüber dem Gehäuse (41) bewegbar angeordnet und durch eine Dichtung (42) abgedichtet. Mit dem Ventilschieber (40) ist die Handhabe (15) drehfest verbunden. Der Ventilschieber (40) dient zur Öffnung des von einem Ventilschließkörper (31) und einer Ventilschließfläche (37) gebildeten Ventils, das in seiner Durchlaßstellung (19) einen Druckmittelfluß von dem Drucklufteinlaß (22) zu dem Druckluftanschluß (20) zuläßt, wie in der Fig. 2 dargestellt.

Wie erwähnt, befindet sich die Ventileinrichtung (14) in ihrer in der Fig. 2 dargestellten Stellung in der Durchlaßstellung (19), in die sie durch manuelle Druckausübung auf die Handhabe (15) entgegen der Kraft einer Feder (32) bringbar ist. In dieser Stellung rastet eine mittels einer Feder (33) verschiebbare Raste (34) in eine Ausnehmung des Ventilschiebers (40) ein und verhindert, daß der Ventilschieber (40) infolge der Kraft der Feder (32) sowie des Luftdrucks der vom Drucklufteinlaß (22) eingeströmten Druckluft in Schließrichtung des Ventils (31, 37) bewegt wird und somit die Ventileinrichtung (14) wieder in ihre Absperrstellung (18) gelangen würde. Die Ausnehmung in dem Ventilschieber (40) zur Aufnahme der Raste (34) ist vorzugsweise über den Umfang des Ventilschiebers (40) rampenartig ansteigend ausgebildet, so daß durch eine Drehung der Handhabe (15), welche aufgrund der drehfesten Verbindung auf den Ventilschieber (40) übertragen wird, ein Zurückschieben und schließlich ein Lösen der Raste (34) erfolgt, wodurch die Ventileinrichtung (14) wieder in ihre Absperrstellung (18) gebracht werden kann.

Des weiteren kann die durch die Kraft der Feder (33) in die Ausnehmung des Ventilschiebers (40) gedrückte Raste (34) auch durch Bestromung des bereits erwähnten Elektromagneten (16) aus der Ausnehmung herausbewegt werden. Der Elektromagnet (16) besteht in dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 aus einer die Raste (34) wenigstens auf einem Teil ihrer Längsausdehung umgebenden Spule (35), die elektrisch mit dem Steuergerät (12) verbunden ist. Des weiteren wird auch die Raste (34) zu dem Elektromagnet (16) gezählt, da die Raste (34) in vorteilhafter Weise zusätzlich als Anker dient. Zur Sensierung der Position der Raste kann das Signal des Positionssensors (36), z. B. ein Hallsensor, verwendet werden. In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann auch direkt die Impedanz der Spule (35) gemessen werden und hierüber ein Rückschluß auf die Position der Raste (34) gezogen werden.

Zur Druckverminderung des an dem Druckluftanschluß (20) angeschlossenen Luftverbrauchers dient vorzugsweise ebenfalls die Handhabe (15), die mit dem Ventilschieber (40) in Längsrichtung (43) nicht fest verbunden ist, sondern über eine Feder (39). Die unter Vorspannung stehende Feder (39) bewirkt im Normalfall das Schließen eines Auslaßventils (38). Durch Zugbetätigung der Handhabe (15) kann die Vorspannung der Feder (39) überwunden werden und das Auslaßventil (38) geöffnet werden, wodurch ein Druckmittelfluß von dem Druckluftanschluß (20) zur Atmosphäre hin ermöglicht wird. Die Ventileinrichtung (14) befindet sich dann in ihrer Entlüftungsstellung (17).

Das Auslaßventil (38) dient in vorteilhafter Weise zusätzlich als Überdrucksicherung für den an dem Druckluftanschluß (20) angeschlossenen Verbraucher. Sobald der in dem Verbraucher vorhandene Luftdruck ausreicht, an der an der Handhabe (15) innerhalb des Auslaßventils (38) vorhandenen Wirkfläche eine Kraft aufzubauen, welche die Vorspannung der Feder (39) überwindet, öffnet sich das Auslaßventil (38), so daß keine weitere Druckerhöhung in dem Verbraucher mehr erfolgen kann.

Claims

1. Fahrzeug mit einer mit Druckluft arbeitenden Luftfederungsanlage, mit einem Drucklufterzeuger (10) zur Versorgung der Luftfederungsanlage mit Druckluft, dadurch gekennzeichnet, daß ein Druckluftanschluß (20) zur Entnahme von dem Drucklufterzeuger (10) erzeugter Druckluft vorgesehen ist, wobei der Druckluftanschluß (20) zum Anschluß und zur Befüllung fahrzeugfremder Druckluftverbraucher, insbesondere von Fahrzeugreifen, geeignet ist.

2. Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an den Druckluftanschluß (20) zur Entnahme der Druckluft ein Schlauch anschließbar ist.

3. Fahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckluftanschluß über eine Ventileinrichtung (14) absperrbar ist.

4. Fahrzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventileinrichtung (14) automatisch bei Erreichen eines vorgegebenen Nenndrucks in dem zu befüllenden Druckluftverbraucher oder nach einer vorbestimmten Zeit absperrbar ist.

5. Ventileinrichtung, insbesondere zur Absperrung des Druckluftanschlusses (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einem Drucklufteinlaß (22) und einem Druckluftanschluß (20), deren in einer Durchlaßstellung (19) der Ventileinrichtung (14) vorliegende Verbindung zwischeneinander durch einen Ventilschließkörper (31) absperrbar ist, wobei die Umschaltung zwischen der Absperrstellung (18) und der Durchlaßstellung (19) manuell durchführbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß zum Öffnen der Ventileinrichtung (14) eine zur Rückstellung des Ventilschließkörpers (31) dienende Gegenkraft überwunden werden muß und der Ventilschließkörper (31) nach dem Öffnen durch eine mittelbar oder unmittelbar auf den Ventilschließkörper (31) einwirkende Raste (34) in der Durchlaßstellung (19) gehalten wird.

6. Ventileinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Halten des Ventilschließkörpers (31) in der Durchlaßstellung (19) mittels der Raste (34) durch einen Elektromagneten (34, 35) aufhebbar ist.

7. Ventileinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Raste (34) zugleich als Anker des Elektromagneten (34, 35) wirkt.

8. Ventileinrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellung der Raste (34) sensierbar ist.

9. Ventileinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensierung der Stellung der Raste (34) durch Impedanzmessung an dem Elektromagneten (34, 35) erfolgt.

10. Ventileinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensierung der Stellung der Raste (34) durch einen Positionssensor (36) erfolgt.

11. Ventileinrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventileinrichtung (14) die Stellungen Durchlaßstellung (19), Entlüftungsstellung (17) und Absperrstellung (18) aufweist.

12. Ventileinrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß zur manuellen Betätigung der Ventileinrichtung (14) eine Handhabe (15) vorgesehen ist, wobei durch Druckausübung auf die Handhabe (15) die Ventileinrichtung (14) in die Durchlaßstellung (19) geschaltet wird, durch Zugausübung auf die Handhabe (15) in die Entlüftungsstellung (17) und durch Verdrehen der Handhabe (15) in die Absperrstellung (18) geschaltet wird.

13. Ventileinrichtung nach einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß zur manuellen Betätigung der Ventileinrichtung (14) eine Handhabe (15) vorgesehen ist, wobei durch erneute Druckausübung auf die Handhabe (15) die Ventileinrichtung (14) in die Absperrstellung (18) geschaltet wird.

14. Ventileinrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß zum Schutz gegen Überdruck ein Auslaßventil (38) vorgesehen ist, über das der Druckluftanschluß (20) mit einem Druckluftauslaß (21) der Ventileinrichtung (14) verbindbar ist.