DE102005003309A1

DE102005003309A1 - Kraftfahrzeug mit pneumatischem Bordnetz

Info

Publication number: DE102005003309A1
Application number: DE102005003309A
Authority: DE
Inventors: Stefan Schwarz
Original assignee: Festo SE and Co KG
Current assignee: Festo SE and Co KG
Priority date: 2005-01-25
Filing date: 2005-01-25
Publication date: 2006-08-03
Anticipated expiration: 2025-01-26
Also published as: DE102005003309B4

Abstract

Es wird ein Kraftfahrzeug (1) vorgeschlagen, das eine einen Fahrzeugboden (3) aufweisende Fahrzeugbasis (2) aufweist, die unter anderem mit pneumatisch betätigbaren Aktoren (8) bestückt ist, zu deren Versorgung ein mit Pneumatikleitungen (17a, 17b) ausgestattetes und mindestens eine Druckluftquelle (10) aufweisendes pneumatisches Bordnetz (12) vorhanden ist. Teile des pneumatischen Bordnetzes (12) sind mit einer außen am Fahrzeugboden (3) montierten Unterbodenabdeckung (5) zu mindestens einer selbsttragenden Montagebaugruppe (13) zusammengefasst. Die zu der Montagebaugruppe (13) gehörenden baugruppenseitigen Pneumatikleitungen (17a) sind mit Pneumatikschnittstellen (18) versehen, die den Anschluss von den zu den Aktoren (8) führenden und in der Fahrzeugbasis (2) verlaufenden basisseitigen Pneumatikleitungen (17b) ermöglichen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug, mit einer einen Fahrzeugboden aufweisenden Fahrzeugbasis, die unter anderem mit pneumatisch betätigbaren Aktoren bestückt ist, zu deren Versorgung ein mit Pneumatikleitungen ausgestattetes und mindestens eine Druckluftquelle aufweisendes pneumatisches Bordnetz vorhanden ist.

In der DE 101 19 810 A1 wird ein derartiges Kraftfahrzeug erwähnt, das mit einem als Bordnetz bezeichneten Druckluftnetz einschließlich eines zentralen Druckluftspeichers ausgestattet ist. Als Einsatzmöglichkeit eines solchen pneumatischen Bordnetzes wird die aktive Aufhängung der Karosserie, also der Fahrzeugbasis, genannt, sowie die Betätigung pneumatischer Aktoren als Antriebe für Gurtstraffer von Sicherheitsgurten.

Der Einsatz der Pneumatik in Kraftfahrzeugen ist, vor allem auch in Verbindung mit sicherheitsrelevanten Installationen, im Wachstum begriffen. So sind beispielsweise Systeme angedacht, bei denen zu Zwecken des Fußgängerschutzes mittels pneumatisch betätigbaren Aktoren ein Anheben der Fronthaube hervorgerufen werden kann. Andere Applikationen zielen eher auf den Komfortbereich, beispielsweise die Sitzverstellung. Die in diesem Zusammenhang angestrebte pneumatische Vernetzung der diversen Aktoren ist allerdings mit einem sehr großen montagetechnischen Aufwand verbunden und beeinträchtigt eventuell erforderliche Reparatur- und Wartungsarbeiten.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Maßnahmen vorzuschlagen, die die Ausstattung eines Kraftfahrzeuges mit einem pneumatischen Bordnetz vereinfachen.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist vorgesehen, dass Teile des pneumatischen Bordnetzes mit einer außen am Fahrzeugboden montierten oder montierbaren Unterbodenabdeckung zu mindestens einer selbsttragenden Montagebaugruppe zusammengefasst sind, wobei die zu der Montagbaugruppe gehörenden baugruppenseitigen Pneumatikleitungen des pneumatischen Bordnetzes mit Pneumatikschnittstellen für den Anschluss von zu den Aktoren führenden und in der Fahrzeugbasis verlaufenden basisseitigen Pneumatikleitungen versehen sind.

Somit unterteilt sich das pneumatische Bordnetz innerhalb des Fahrzeuges auf zum einen der Fahrzeugbasis und zum anderen der Unterbodenabdeckung zugeordnete Komponenten. Die der Unterbodenabdeckung zugeordneten Komponenten sind mit dieser zu mindestens einer Montagebaugruppe zusammengefasst, die selbsttragend ist und bei der Montage des Fahrzeuges mit relativ geringem Aufwand außen am Unterboden der Fahrzeugbasis installiert werden kann. Komplexe Verläufe der Pneumatikleitungen können in die Montagebaugruppe verlegt sein, so dass in Verbindung mit dem Anbringen der Montagebaugruppe nur noch die vorhandenen pneumatischen Aktoren an die bereitgestellten Pneumatikschnittstellen angeschlossen werden müssen. Aufwendige pneumatische Vernetzungen innerhalb der Fahrzeugbasis können auf diese Weise entfallen.

Im Rahmen der Verwendung von Gleichteilen bei der Produktion unterschiedlicher oder unterschiedlich ausgestatteter Fahrzeugtypen, kann bei Bedarf auf einen Typ von Montagebaugruppe zurückgegriffen werden, der standardmäßig eine sämtlichen Fahrzeug-Ausstattungsvarianten Rechnung tragende Komponentenbestückung aufweist, wobei dann nur die wirklich benötigten baugruppenseitigen Pneumatikleitungen mit basisseitigen Pneumatikleitungen verbunden werden. Es besteht gleichwohl prinzipiell die Möglichkeit, an den jeweiligen Fahrzeugtyp bzw. die jeweilige Fahrzeugvariante speziell angepasst ausgestattete Montagebaugruppen zur Verfügung zu stellen.

Das derart konzipierte pneumatische Bordnetz lässt sich besonders vorteilhaft in Verbindung mit einem zur Signalübertragung ausgelegten Bussystem und/oder einem der elektrischen Energieversorgung von Fahrzeugkomponenten dienenden elektrischen Bordnetz verwirklichen. Bussystem und elektrisches Bordnetz können hierbei entsprechend dem pneumatischen Bordnetz über Bestandteile verfügen, die in die Montagebaugruppe integriert sind und können über Schnittstellen verfügen, so dass sie bei der Montage an der Fahrzeugbasis ebenfalls zuordnungsrichtig mit basisseitigen Installationen verknüpft werden können.

Aus der DE 102 26 426 A1 geht bereits ein Kraftfahrzeug hervor, das mit einem im Bereich des Fahrzeugbodens angeordneten Modulgrundkörper ausgestattet ist, welcher eine Steuerelektronik und zugehörige Leitungen trägt und der darüber hinaus mehrere Luftkanäle beinhaltet, die der Luftverteilung einer Klimaanlage dienen. Ein Einsatz zur Unterbodenabdeckung ist allerdings nicht erwähnt. Auch fungiert der Modulgrundkörper nicht als Träger von Komponenten eines pneumatischen Bordnetzes.

Bei einem in der DE 42 10 589 A1 beschriebenen Kraftfahrzeug sind im Bodenbereich angeordnete Tragholme der Fahrzeugbasis in einer besonderen Weise konturiert, so dass sich Vertiefungen ergeben, in denen Leitungen geschützt verlegt werden können. Diese Leitungen werden allerdings einzeln installiert. Um die Verschmutzung zu verhindern, kann eine zusätzliche Abdeckung angebracht werden.

Die DE 100 61 661 A1 beschreibt allgemein Maßnahmen zur Belüftung des Fahrgastraumes von Kraftfahrzeugen. Der Einsatz eines pneumatischen Bordnetzes zur Versorgung pneumatisch betätigbarer Aktoren ist nicht vorgesehen.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.

Die in der Montagebaugruppe enthaltene Unterbodenabdeckung ist insbesondere platten- und/oder wannenförmig ausgebildet. Die spezifische Gestaltung trägt der gegebenen Kontur des Fahrzeug-Unterbodens Rechnung. Sofern die baugruppenseitigen Bestandteile des pneumatischen Bordnetzes nicht unmittelbar in die Wandung der Unterbodenabdeckung integriert sind, sind sie zweckmäßigerweise an der dem Fahrzeugboden zugewandten Innenseite platziert und können somit verschmutzungssicher von der unwirtlichen Umgebung abgeschirmt werden.

Die Zusammenfassung von Bestandteilen des pneumatischen Bordnetzes mit einer Unterbodenabdeckung zur Bildung einer einheitlich am Kraftfahrzeug montierbaren Montagebaugruppe hat auch den Vorteil, dass man durch eine spezifische Anpassung der Formgebung der Unterbodenabdeckung an die Gestalt des vorhandenen Unterbodens eine optimal platzsparende Unterbringung der Komponenten des pneumatischen Bordnetzes gewährleisten kann.

Bei einer besonders zweckmäßigen Ausgestaltung sind die Pneumatikschnittstellen wenigstens teilweise in einer fest vorgegebenen Verteilung ortsfest an der Unterbodenabdeckung der betreffenden Modulbaugruppe angeordnet. Dadurch ist gewährleistet, dass die Pneumatikschnittstellen im an der Fahrzeugbasis installierten Zustand der Montagebaugruppe stets an der gleichen Stelle zu liegen kommen, was das Anschließen der basisseitig vorhandenen Pneumatikleitungen speziell in der Serienfertigung sehr vereinfacht.

Man kann in diesem Zusammenhang auch vorsehen, dass die den basisseitigen Pneumatikleitungen zugeordneten pneumatischen Gegenschnittstellen zumindest teilweise ebenfalls ortsfest in einer bestimmten Verteilung an der Fahrzeugbasis vorgesehen sind. Das Verteilungsmuster ist hierbei insbesondere so vorgesehen, dass es demjenigen der an der Montagebaugruppe vorgesehenen Pneumatikschnittstellen entspricht. Dies ermöglicht sogar eine Ausgestaltung, bei der die einander zugeordneten Schnittstellen beim Ansetzen der Montagebaugruppe an die Fahrzeugbasis zumindest teilweise automatisch miteinander vereinigt werden.

Die Anzahl der pneumatischen Gegenschnittstellen kann geringer sein als diejenige der an der Montagebaugruppe vorgesehenen Pneumatikschnittstellen. Beispielsweise kann die Montagebaugruppe in Verbindung mit einem bestimmten Fahrzeugtyp so ausgerüstet sein, dass die vorhandenen Pneumatikschnittstellen der Vollausstattung des Kraftfahrzeuges entsprechen und in Verbindung mit einem eine Vollausstattung aufweisenden Kraftfahrzeug in vollem Umfang genutzt werden. Wird hingegen ein eine reduzierte Ausstattung aufweisendes Kraftfahrzeug mit einer solchen Montagebaugruppe bestückt, können die nicht benötigten Pneumatikschnittstellen ungenutzt bleiben.

Insbesondere in einem solchen Zusammenhang ist es zweckmäßig, die Pneumatikschnittstellen so auszubilden, dass sie standardmäßig verschlossen sind. Beim Anschluss basisseitiger Pneumatikleitungen werden dann nur diejenigen Pneumatikschnittstellen verwendet und selektiv geöffnet, die auch tatsächlich benötigt werden.

Die Pneumatikschnittstellen der Montagebaugruppe können wenigstens teilweise auch positionsvariabel bezüglich der Unterbodenabdeckung angeordnet sein. Dies betrifft insbesondere Bauformen, bei denen eine oder mehrere Pneumatikschnittstellen an den Endabschnitten flexibler Pneumatikleitungen angeordnet sind, beispielsweise an den Endabschnitten von Druckluftschläuchen, wobei dann die Pneumatikleitungen beim Kupplungsvorgang manuell so positioniert werden, dass die Verbindung der zugeordneten Pneumatikschnittstellen mit entsprechenden pneumatischen Gegenschnittstellen hergestellt werden kann.

Zumindest teilweise können die baugruppenseitigen Pneumatikleitungen auch als integrale Bestandteile der Unterbodenabdeckung ausgeführt sein. Hier bietet sich insbesondere eine Realisierung in Form von in der Wandung der Unterbodenabdeckung verlaufenden Kanälen an. Hierzu kann die Unterbodenabdeckung ein aus mehreren Schichten zusammengesetzter Schichtkörper sein.

Mindestens eine für die Druckluftversorgung des pneumatischen Bordnetzes verantwortliche Druckluftquelle befindet sich zweckmäßigerweise an Bord der Unterbodenabdeckung. Die Druckluftquelle enthält vorzugsweise mindestens einen Druckluftspeicher, der als separate Komponente an der Unterbodenabdeckung befestigt oder vorzugsweise in die Wandung der Unterbodenabdeckung integriert ist. Letzteres ermöglicht eine optimale Positionierung der Druckluftspeichers an platzmäßig günstigen Stellen, wobei sich der Druckluftspeicher ohne weiteres auch aus mehreren lokal verteilten Speichereinheiten zusammensetzen kann, die miteinander in Verbindung stehen können.

Für die Befüllung des Druckluftspeichers ist zweckmäßigerweise mindestens ein elektrisch antreibbarer Kompressor vorgesehen. Wenn es nicht erforderlich ist, ein gewisses Druckluftvolumen vorzuhalten, kann auch auf Druckluftspeicher verzich tet und lediglich mindestens ein Kompressor als Druckluftquelle eingesetzt werden.

Mindestens eine Druckluftquelle könnte auch in oder an der Fahrzeugbasis vorgesehen werden. Eine solche Variante bietet sich an, wenn das Kraftfahrzeug schon von Hause aus, beispielsweise im Zusammenhang mit klimatechnischen Maßnahmen, über einen Druckerzeuger verfügt, der dann auch als Druckluftquelle für das pneumatische Bordnetz herangezogen werden kann.

In der Regel wird man die zur Vorgabe des momentanen Betriebszustandes eingesetzten Arbeitsventile in der Nähe oder unmittelbar an den einzelnen pneumatisch betätigbaren Aktoren platzieren, um den Luftverbrauch gering zu halten. Empfehlenswert ist es allerdings, an Bord der Unterbodenabdeckung mindestens eine elektrisch betätigbare Steuerventilanordnung vorzusehen, über die sich die Versorgung der baugruppenseitigen Pneumatikleitungen mit Druckluft und/oder Vakuum insbesondere zentral steuern lässt. Das pneumatische Bordnetz kann im Zusammenhang mit Drucksensormitteln ausgestattet sein, die den in den Pneumatikleitungen herrschenden Druck überwachen und von Fall zu Fall die Betätigung der Steuerventilanordnung hervorrufen.

Die Ansteuerung der Steuerventilanordnung erfolgt zweckmäßigerweise über eine elektronische Steuereinrichtung, die zumindest partiell ebenfalls an Bord der Montagebaugruppe installiert sein kann. Verfügt das pneumatische Bordnetz über mehrere voneinander unabhängige Leitungssysteme, kann über eine elektronische Steuereinrichtung bei der Inbetriebnahme sehr einfach eine Priorisierung der pneumatischen Beaufschlagung vorgegeben werden, so dass Leitungssysteme, die mit sicherheitsrelevanten und/oder betriebsrelevanten Komponenten verbunden sind, vor rein komfortorientierten Komponenten mit Druckluft versorgt werden.

Enthält das pneumatische Bordnetz mehrere Leitungssysteme, können innerhalb der verschiedenen Leitungssysteme auch unterschiedliche Drücke bereitgestellt werden, einschließlich Unterdruck für Vakuumanwendungen.

Beinhaltet die Montagebaugruppe neben Bestandteilen eines pneumatischen Bordnetzes auch Komponenten eines Bussystems und/oder eines der Energieversorgung elektrisch betätigbarer Komponenten dienenden elektrischen Bordnetzes, können die zu den verschiedenen Netzen gehörenden baugruppenseitigen Schnittstellen auch gruppenweise zusammengefasst werden, um den Anschluss an die zugehörigen basisseitigen Schnittstellen zu vereinfachen.

Es ist möglich pro Kraftfahrzeug lediglich eine Montagebaugruppe vorzusehen, deren flächenhafte Ausdehnung sich an den jeweiligen Gegebenheiten des zugehörigen Kraftfahrzeuges orientiert. Vor allem dann, wenn eine relativ große Unterbodenfläche abzudecken ist, kann es von Vorteil sein, pro Kraftfahrzeug mehrere Montagbaugruppen vorzusehen, die untereinander wenigstens pneumatisch verknüpft oder verknüpfbar sind. Man könnte beispielsweise verschiedene Montagebaugruppen mit unterschiedlicher Funktionalität der darin enthaltenen technischen Komponenten vorsehen, um z.B. eine Steuerventileinrichtung, eine elektronische Steuereinrichtung oder eine Druckluftquelle in unterschiedlichen Montagebaugruppen zu integrieren, die sich dann von Fall zu Fall, entsprechend der gewünschten Fahrzeugausstattung, miteinander in ausgewählter Weise kombinieren lassen.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert: In dieser zeigen:
1 eine mögliche Ausführungsform des Kraftfahrzeuges in einer schrägen Unteransicht mit Blick auf den durch eine Unterbodenabdeckung abgedeckten Fahrzeugboden,
2 einen Ausschnitt des Kraftfahrzeuges aus 1 in einer Draufsicht auf die dem Fahrzeugboden zuge wandte Innenseite der Unterbodenabdeckung mit Blickrichtung gemäß Pfeil II aus 1, wobei auch noch einige zur Fahrzeugbasis gehörenden Fahrzeugkomponenten ersichtlich sind,
3 die Anordnung aus 1 und 2, auf eine symbolhafte Darstellungsweise reduziert, wobei in einer Draufsicht die Montagebaugruppe vor der Montage an der mit Abstand darüberliegend angedeuteten Fahrzeugbasis ersichtlich ist, und
4 den in 3 umrahmten Ausschnitt IV der Montagebaugruppe in einer vergrößerten Darstellung.
Das in der Zeichnung zum Teil nur ausschnittsweise abgebildete, als PKW ausgebildete Kraftfahrzeug 1 verfügt über eine Fahrzeugbasis 2, die unter anderem die Karosserie, sämtliche tragenden Komponenten sowie einen Fahrzeugboden 3 aufweist. An der Fahrzeugbasis 2 sind über nicht näher dargestellte Aufhängungsmittel in als solches bekannter Weise vier Räder 4 angeordnet. Nach unten, zu dem vom Kraftfahrzeug 1 befahrenen Untergrund hin ist der Fahrzeugboden 3 mittels einer außen an ihm insbesondere lösbar montierten Unterbodenabdeckung 5 verkleidet. Man kann auf diese Weise die untere Fahrzeugfläche insgesamt strömungsgünstig gestalten.
In der 2 sind nur einige Bestandteile des Fahrzeugbodens 3 ersichtlich, nämlich ein Querträger 6 sowie zwei Längsträger 7.
Die Fahrzeugbasis 2 ist mit einer Mehrzahl von durch die Karosserie verdeckten, pneumatisch betätigbaren Aktoren 8 bestückt. Hierbei handelt es sich insbesondere um pneumatisch betätigte Antriebe für das Verstellen von Fahrzeugkomponenten. Beispielsweise sind ein oder mehrere Aktoren 8a für das Anheben der Fronthaube 12 zuständig, wenn das Kraftfahrzeug 1 in eine Kollision mit einem anderen Verkehrsteilnehmer, insbesondere einem Fußgänger, verwickelt wird. Andere, ebenfalls eine sicherheitsrelevante Funktion ausübende Aktoren 8b dienen beispielsweise zur Gurtstraffung und/oder zum Aufrichten der Kopfstützen in eine optimale Position, ebenfalls in Verbindung mit einem Unfall. Weitere, betriebsrelevante Aktoren 8c können Bestandteile einer aktiven Fahrwerksaufhängung sein. Schließlich beinhaltet die Fahrzeugbasis 2 auch noch eine mehr oder weniger große Anzahl komfortrelevanter Aktoren 8d, die beispielsweise bei der Sitzverstellung oder für das Unterstützen des Öffnungsvorganges der Kofferraumhaube zuständig sind. Selbstverständlich kann das Kraftfahrzeug neben den erwähnten, pneumatisch betätigbaren Aktoren 8 je nach Ausstattung auch noch über elektrisch und hydraulisch betätigte Komponenten verfügen.
Die Unterbodenabdeckung 5 ist bevorzugt platten- und/oder wannenförmig ausgebildet und über in 1 angedeutete Befestigungsmittel 12 geeigneter Art lösbar von unten her außen am Fahrzeugboden 3 befestigt.
Zur Versorgung der pneumatisch betätigbaren Aktoren 8 mit pneumatischer Energie ist das Kraftfahrzeug 1 mit einem insgesamt mit Bezugsziffer 12 bezeichneten pneumatischen Bordnetz ausgestattet. Die Komponenten dieses pneumatischen Bordnetzes 12 befinden sich teils an der Fahrzeugbasis 2 und teils an Bord der Unterbodenabdeckung 5. Soweit es sich um der Unterbodenabdeckung 5 zugeordnete Komponenten handelt, sind diese so mit der Unterbodenabdeckung 5 verbunden, dass sie gemeinsam mit dieser eine selbsttragende Montagebaugruppe 13 bilden und beim Ansetzen und Abnehmen der Unterbodenabdeckung 5 gleichzeitig am Kraftfahrzeug 1 angebracht bzw. von diesem entfernt werden.
Zu dem pneumatischen Bordnetz 12 gehören beim Ausführungsbeispiel an der dem Fahrzeugboden 3 zugewandten Innenseite 11 der Unterbodenabdeckung 5 installierte Druckluftquellen 14. Mindestens eine dieser Druckluftquellen 14 ist ein elektrisch angetriebener Kompressor 14a, der mindestens eine weitere Druckluftquelle 14 in Gestalt eines Druckluftspeichers 14b speisen kann. Der Druckluftspeicher 14b dient als Pufferspei cher oder als unmittelbare Versorgungsquelle für die diversen pneumatisch betätigbaren Aktoren 8.
Strichpunktiert ist in 3 angedeutet, dass mindestens ein Druckluftspeicher 14c auch als integraler Bestandteil der Unterbodenabdeckung ausgebildet sein kann. Hierzu ist die Unterbodenabdeckung 5 dann zweckmäßigerweise mehrwandig ausgebildet, wobei durch die verschiedenen Wände mindestens eine luftdichte Kammer gebildet wird, die als Druckluftspeicher 14c fungiert.
Ohne weiteres können mehrere Druckluftspeicher an lokal über die Grundfläche der Unterbodenabdeckung 5 verteilten Stellen angeordnet oder integriert sein. Da die Unterbodenabdeckung 5 vorzugsweise aus Kunststoffmaterial besteht, können bei der Herstellung sehr einfach mehrere Druckluftspeicher 14c an denjenigen Stellen ausgebildet werden, die sich im an der Fahrzeugbasis 2 montierten Zustand in Bereichen des Fahrzeugsbodens 3 befinden, wo genügend Einbauraum zur Verfügung steht.
Mindestens ein Druckluftspeicher 15 des pneumatischen Bordnetzes 12 kann sich auch an der Fahrzeugbasis 2 befinden. Die 2 zeigt hierzu exemplarisch eine in den Querträger 6 integrierte Bauweise. In entsprechender Weise kann auch mindestens ein Kompressor 16 an der Fahrzeugbasis 2 sitzen, bei spielsweise ebenfalls in einen der vorhandenen Querträger 6 integriert.
Die einzelnen Aktoren 8 werden über Pneumatikleitungen 17a, 17b des pneumatischen Bordnetzes 12 mit der für ihren Betrieb erforderlichen pneumatischen Energie versorgt. Einige dieser Pneumatikleitungen 17a sind Bestandteil der Montagebaugruppe 13 und seien daher als baugruppenseitige Pneumatikleitungen 17a bezeichnet. Diese stehen mit in der Fahrzeugbasis verlaufenden basisseitigen Pneumatikleitungen 17b in Verbindung, die zu den pneumatisch betätigbaren Aktoren 8 führen.
Um die notwendige Verbindung zwischen den beiderseitigen Pneumatikleitungen 17a, 17b herstellen zu können, sind die baugruppenseitigen Pneumatikleitungen 17a mit als Pneumatikschnittstellen 18 bezeichneten Schnittstellenmitteln versehen, die mit komplementären Schnittstellenmitteln der basisseitigen Pneumatikleitungen 17b – zum besseren Unterscheid als pneumatische Gegenschnittstellen 19 bezeichnet – fluiddicht lösbar koppelbar sind.
Vor der Montage der Montagebaugruppe 13 am Fahrzeugboden 3 sind die Pneumatikschnittstellen 18 von den pneumatischen Gegenschnittstellen 19 getrennt. Die Verbindung erfolgt entweder automatisch beim Ansetzen der Unterbodenabdeckung 5 an die Fahrzeugsbasis 2 oder anschließend manuell in einem gesonderten Anschlussvorgang.
Beim Ausführungsbeispiel sind wenigstens einige der Schnittstellenpaarungen 18, 19 für ein selbstständiges Koppeln und Entkoppeln beim Ansetzen und Abnehmen der Montagebaugruppe 13 ausgelegt. Man erkennt insoweit in 3 und 4 mehrere mit einer vorgegebenen Verteilung ortsfest an der Unterbodenabdeckung 5 angeordnete Pneumatikschnittstellen 18, denen in einem entsprechenden Verteilungsmuster an der Fahrzeugbasis 2 angeordnete pneumatische Gegenschnittstellen 19 zugeordnet sind. Die Schnittstellen 18, 19 sind insbesondere so ausgebildet, dass sie eine lösbare Steckverbindung ermöglichen.
Die Anzahl der pneumatischen Gegenschnittstellen 19 an der Fahrzeugbasis 2 kann geringer sein als die Anzahl der Pneumatikschnittstellen 18 der Montagebaugruppe 13. Dies ist beispielsweise dann der Fall, wenn die Fahrzeugbasis 2 über eine reduzierte Ausstattung an Aktoren 8 verfügt, im Vergleich zu der Anzahl, die an die baugruppenseitigen Pneumatikleitungen 17a theoretisch anschließbar bzw. verknüpfbar sind. Dies eröffnet die Möglichkeit, die Montagebaugruppe 13 in Bezug auf eine Vollausstattung der Fahrzeugbasis auszulegen, wobei in Verbindung mit einer eine Minderausstattung aufweisenden Fahrzeugbasis 2 eine dann reduzierte Anzahl von Pneumatikschnittstellen 18 genutzt wird. Auf diese Weise kann ein und der selbe Typ von Montagebaugruppe 13 für unterschiedliche Kraftfahrzeuge eingesetzt werden.
Insbesondere in dem zuvor erläuterten Zusammenhang ist es von Vorteil, wenn die Pneumatikschnittstellen 18 standardmäßig luftdicht verschlossen sind und nur diejenigen ausgewählten Pneumatikschnittstellen 18 für den Luftdurchgang geöffnet werden, die auch tatsächlich mit einer pneumatischen Gegenschnittstelle 19 gekoppelt werden. Hier bieten sich Kupplungsmittel mit Rückschlagventilen an oder Verschlusselemente, die man für das Herstellen einer Verbindung entfernt oder zerstört.
Insbesondere wenn die Schnittstellen 18, 19 zur manuellen Verbindung ausgelegt sind, können die Pneumatikschnittstellen 18 auch so ausgeführt sein, dass sie positionsvariabel bezüglich der Unterbodenabdeckung 5 angeordnet sind. Dies bedeutet insbesondere, dass sich die Pneumatikschnittstellen 18 an den Endabschnitten baugruppenseitiger Pneumatikleitungen 17a befinden können, die als flexible, biegsame Schlauchleitungen 22 ausgebildet sind, wie dies in 2 exemplarisch angedeutet ist. Diese Schlauchleitungen 22 sind im übrigen in gewissen Abständen über geeignete Halterungen 23 an der Innenseite 11 der Unterbodenabdeckung 5 fixiert. Ist eine ortsfeste Anordnung der Pneumatikschnittstellen 18 gewünscht, kann anstelle von biegsamen Schlauchleitungen auch auf vergleichbar fixierte Rohrleitungen zurückgegriffen werden.
Die Schlauchleitungen 22 sind in der Darstellung der 3 der Übersichtlichkeit halber nicht abgebildet.
Besonders vorteilhaft wird angesehen, die baugruppenseitigen Pneumatikleitungen 17a wenigstens teilweise als integrale Bestandteile der Unterbodenabdeckung 5 auszubilden. In diesem Falle sind die baugruppenseitigen Pneumatikleitungen 17a zweckmäßigerweise als Kanäle 23 realisiert, die in der Wandung der Unterbodenabdeckung 5 verlaufen. Um die erforderlichen Querschnitte der Kanäle 23 unterzubringen, kann die Unterbodenabdeckung 5 in diesem Zusammenhang an der Innenseite 11 über rippenartige Erhebungen 24 verfügen, in denen die Kanäle 23 verlaufen (4).
Alternativ oder zusätzlich wäre es auch möglich, speziell geformte Luftführungsbauteile 25 als separate Komponenten an der Innenseite 11 der Unterbodenabdeckung zu installieren, wie dies in 2 angedeutet ist. Empfehlenswert ist in diesem Zusammenhang eine Rastverbindung.
Die Pneumatikleitungen 17a, 17b des pneumatischen Bordnetzes 12 können so ausgeführt werden, dass sie mehrere unabhängig voneinander mit Druckluft und/oder Vakuum beaufschlagbare Leitungssysteme 26, 27, 28 bilden. Dadurch ist es insbesondere möglich, die einzelnen Aktoren 8 mit unterschiedlichem Druckniveau zu betreiben. Um ein Vakuum zur Verfügung zu stellen, enthält das pneumatische Bordnetz 12 dann zweckmäßigerweise auch einen geeigneten Vakuumerzeuger 32, beispielsweise eine elektrisch betriebene Vakuumpumpe oder eine mit Druckluft gespeiste, nach dem Ejektorprinzip arbeitende Vakuumerzeugereinrichtung.
Für die Bereitstellung unterschiedlicher Druckniveaus können unterschiedlichen Druckluftquellen vorgesehen werden oder aber, bei einer Speisung aus der gleichen Druckluftquelle, geeignete Druckregelventile.
Das pneumatische Bordnetz 12 des Ausführungsbeispiels verfügt über eine sich an Bord der Unterbodenabdeckung 5 befindende, elektrisch betätigbare Steuerventilanordnung 33, die an eine ebenfalls zur Montagebaugruppe 13 gehörende elektronische Steuereinrichtung 34 angeschlossen ist. Die Steuerventilan-Ordnung 33 ist in die Verbindung zwischen der mindestens einen Druckluftquelle 14 und die baugruppenseitigen Pneumatikleitungen 17a eingeschaltet und ermöglicht demgemäß eine elektronische Steuerung der pneumatischen Versorgung der angeschlossenen Aktoren 8.
Beispielsweise kann durch die Steuerventilanordnung 33 ein zentrales Zu- und Abschalten der einzelnen Leitungssysteme 26, 27, 28 realisiert werden.
Außerdem kann die Steuerventilanordnung 33, die im übrigen auch an anderer Stelle in das pneumatische Bordnetz 12 integriert sein kann, eine druckgesteuerte Überwachungsfunktion ausführen, indem sie die Einspeisung von Druckluft oder Vakuum in die einzelnen Leitungssysteme 26, 27, 28 in Abhängigkeit vom herrschenden Betriebdruck steuert.
Letzteres geschieht zweckmäßigerweise unter Einsatz von an Bord der Unterbodenabdeckung 5 befindlichen Drucksensormitteln 35, die an die Pneumatikleitungen 17a angeschlossen sind und deren Ausgang mit der elektronischen Steuereinrichtung 34 verbunden ist, die in Abhängigkeit von den erhaltenen Drucksignalen die Steuerventilanordnung 33 entsprechend ansteuert.
Es wäre prinzipiell möglich, die elektronische Steuereinrichtung 34 an der Fahrzeugbasis 2 vorzusehen und/oder eine bereits für andere Fahrzeugkomponenten vorhandene elektronische Steuerung für die Steuerung des pneumatischen Bordnetzes 12 einzusetzen. Die Unterbringung in der Montagebaugruppe 13 hat allerdings den Vorteil, dass sie bei Servicezwecken im dann abgenommenen Zustand der Montagebaugruppe 13 sehr leicht zu gänglich ist. Dies gilt im übrigen auch für die anderen in der Montagebaugruppe 13 enthaltenen Komponenten.
In Verbindung mit einer elektronischen Steuereinrichtung und der Präsenz unterschiedlicher Leitungssysteme 26, 27, 28 lässt sich bei Bedarf auch eine priorisierende Beaufschlagung der einzelnen Leitungssysteme mit Druckluft bei der Initialisierung des pneumatischen Bordnetzes erreichen. Dies kann insbesondere beim Starten des Kraftfahrzeuges von Relevanz sein, um zunächst die sicherheits- und/oder betriebsrelevanten Aktoren 8 schnellstmöglich mit pneumatischer Energie zu versorgen und erst im Anschluss daran die weniger wichtigen, lediglich komfortrelevanten Aktoren 8.
Zusätzlich zu dem pneumatischen Bordnetz 12 beinhaltet das Kraftfahrzeug 1 zweckmäßigerweise ein zur Signalübertragung zwischen der elektronischen Steuereinrichtung 34 und den einzelnen Aktoren 8 und eventuell auch direkt zwischen einzelnen Aktoren 8 dienendes elektrisches oder optoelektrisches Bussystem 36. Auch dieses befindet sich teilweise an Bord der Montagebaugruppe 13 und verfügt über lediglich in 3 und 4 angedeutete Busleitungen 37a, 37b, die teils in der Montagebaugruppe 13 und teils in der Fahrzeugbasis 2 verlaufen. Vergleichbar den Pneumatikleitungen 17a, 17b sind die baugruppenseitigen Busleitungen 37a mit geeigneten Busschnittstellen 38 versehen, an die die basisseitigen Buslei tungen 37b über geeignet gestaltete Gegenschnittstellen 42 signaltechnisch verbunden werden können.
Auch andere in der Fahrzeugbasis vorgesehene Komponenten können auf diese Weise an die baugruppenseitigen Busleitungen 37a angeschlossen werden, um mit der elektronischen Steuereinrichtung 34 zu kommunizieren. Exemplarisch ist in diesem Zusammenhang ein Betätigungsschalter 43 für einen Aktor 8 angedeutet. Der Schalter verfügt über eine Adresse, die bei Betätigung über das Bussystem 36 an die elektronische Steuereinrichtung 34 übermittelt wird, die dann den zuordnungsrichtig adressierten Aktor 8 zum Zwecke seiner Betätigung ansteuert.
Die Betätigung der einzelnen Aktoren 8 wird zweckmäßigerweise durch Arbeitsventile 44 gesteuert, die den verschiedenen Aktoren 8 zweckmäßigerweise in unmittelbarer Nähe und bei Bedarf durch direkten Anbau oder Integration zugeordnet sind und mit denen die baugruppenseitigen Pneumatikleitungen 17a und Busleitungen 37a verbunden sind. Die unmittelbare Zuordnung zu den Aktoren 8 hat den Vorteil, dass die Pneumatikleitungen 17a, 17b auch im deaktivierten Zustand der Aktoren 8 größtenteils nicht entlüftet werden und der erforderliche Betriebsdruck zumindest während des Betriebes des Kraftfahrzeuges 1 ständig uneingeschränkt zur Verfügung steht.
Neben den beschriebenen Druckluftspeichern kann das pneumatische Bordnetz auch noch eine Anzahl weiterer, dezentral im Bereich der einzelnen Aktoren platzierte Pufferspeicher aufweisen. Dadurch wird einem Zusammenbruch der pneumatischen Versorgung in Fällen vorgebeugt, in denen durch gleichzeitige Betätigung einer größeren Anzahl von Aktoren 8 plötzlich ein sehr hoher Druckluftbedarf auftritt.
Als weitere vorteilhafte Ausstattung des Kraftfahrzeuges 1 empfiehlt sich ein der Energieversorgung der vorhandenen elektrisch betätigbaren Komponenten dienendes elektrisches Bordnetz 45. Dieses liefert unter anderem die für den Betrieb der Arbeitsventile 44 und etwaiger sonstiger elektrisch betätigbarer Bestandteile der Aktoren 8 erforderliche elektrische Energie.
Geliefert wird die elektrische Energie durch einen an Bord des Kraftfahrzeuges 1 befindlichen, nicht näher dargestellten Generator der eine beispielsweise an Bord der Montagebaugruppe 13 befindliche Batterie 46 speist, die auch die Energie für den Betrieb des mindestens einen Kompressors 14a sowie der elektronischen Steuereinrichtung 34 liefert.
Mithin ist auch das elektrische Bordnetz 45 zweckmäßigerweise teils in der Fahrzeugbasis 2 und teils in der Montagebaugruppe 13 installiert. Seine an Bord der Unterbodenabdeckung 5 verlaufenden elektrischen Versorgungsleitungen 47 führen zu Versorgungsschnittstellen 48, die mit basisseitigen Gegenschnittstellen 52 koppelbar sind, die mit in der Fahrzeugbasis 2 zu den Aktoren 8 und den sonstigen zu versorgenden Komponenten führenden basisseitigen Versorgungsleitungen 53 verbunden sind.
Es ist möglich, die verschiedenen Arten von zum einen baugruppenseitigen Schnittstellen 18, 38, 48 und zum anderen basisseitigen Schnittstellen 19, 42, 52 zu einzelnen Schnittstellengruppen zusammenzufassen. Das erleichtert das Anschließen und Verlegen der jeweils zu einem gemeinsamen Aktor führenden elektrischen und pneumatischen Leitungen. Eine solche Schnittstellengruppe ist in 4 bei 51 illustriert.
Beim Ausführungsbeispiel ist das Kraftfahrzeug 1 mit einer einzigen, zumindest annähernd den gesamten Fahrzeugboden 3 abdeckenden Montagebaugruppe 13 ausgestattet. Wie in 1 durch strichpunktierte Linien angedeutet ist, können pro Kraftfahrzeug 1 aber durchaus auch mehrere Montagebaugruppen 13a, 13b, 13c vorgesehen sein, die vor, bei oder nach der Montage pneumatisch und bei Bedarf auch signaltechnisch und/oder elektrisch miteinander verknüpft werden können. Eine mechanische Verbindung ist ebenfalls realisierbar. Auf diese Weise lässt sich der Fahrzeugboden 3 mit einem modularen Montagebaugruppensystem verkleiden, was den Vorteil hat, dass bei Reparaturen nicht die gesamte Unterbodenverkleidung entfernt werden muss, sondern sich die Arbeiten auf eine spezifische Montagebaugruppe 13a–13c beschränken können.
Man kann auf diese Weise ein Baukastensystem zusammenstellen, wobei unterschiedlich ausgestattete Montagebaugruppen 13 zur Verfügung gestellt werden, die man in Abhängigkeit vom auszustattenden Fahrzeugtyp variabel miteinander kombinieren kann.
Es ist auch möglich, eine oder mehrere Montagebaugruppen 13 mit einer lediglich zu Schutzzwecken oder einer verbesserten Aerodynamik dienenden Unterbodenabdeckung zu kombinieren.

Claims

Kraftfahrzeug, mit einer einen Fahrzeugboden (3) aufweisenden Fahrzeugbasis (2), die unter anderem mit pneumatisch betätigbaren Aktoren (8) bestückt ist, zu deren Versorgung ein mit Pneumatikleitungen (17a, 17b) ausgestattetes und mindestens eine Druckluftquelle (14, 15) aufweisendes pneumatisches Bordnetz (12) vorhanden ist, dadurch gekennzeichnet, dass Teile des pneumatischen Bordnetzes (12) mit einer außen am Fahrzeugboden (3) montierten oder montierbaren Unterbodenabdeckung (5) zu mindestens einer selbsttragenden Montagebaugruppe (13) zusammengefasst sind, wobei die zu der Montagebaugruppe (13) gehörenden baugruppenseitigen Pneumatikleitungen (17a) des pneumatischen Bordnetzes (12) mit Pneumatikschnittstellen (18) für den Anschluss von zu den Aktoren (8) führenden und in der Fahrzeugbasis (2) verlaufenden basisseitigen Pneumatikleitungen (17b) versehen sind.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterbodenabdeckung (5) platten- und/oder wannenförmig ausgebildet ist.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Pneumatikschnittstellen (18) wenigstens teilweise in einer vorgegebenen Verteilung ortsfest an der Unterbodenabdeckung (5) angeordnet sind.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass an der Fahrzeugbasis (2) den basisseitigen Pneumatikleitungen (17b) zugeordnete pneumatische Gegenschnittstellen (19) in einer derartigen Verteilung ortsfest angeordnet sind, dass beim Ansetzen der Montagebaugruppe (13) eine Verbindung zu den dort vorgesehenen Pneumatikschnittstellen (18) herstellbar ist.
Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Pneumatikschnittstellen (18) wenigstens teilweise positionsvariabel bezüglich der Unterbodenabdeckung (5) angeordnet sind.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Pneumatikschnittstellen (18) wenigstens teilweise an den variabel positionierbaren Endabschnitten von flexiblen baugruppenseitigen Pneumatikleitungen (17a, 22), beispielsweise Schlauchleitungen, angeordnet sind.
Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die baugruppenseitigen Pneumatikleitun gen (17a) wenigstens teilweise als integrale Bestandteile der Unterbodenabdeckung (5) ausgeführt sind.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die baugruppenseitigen Pneumatikleitungen (17a) wenigstens teilweise von in der Wandung der Unterbodenabdeckung (5) und/oder in an der Unterbodenabdeckung (5) befestigten gesonderten Luftführungsbauteilen (25) ausgebildeten Kanälen (23) gebildet sind.
Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterbodenabdeckung (5) an der dem Fahrzeugboden (3) zugewandten Innenseite (11) baugruppenseitige Pneumatikleitungen (17a) definierende rippenartige Erhebungen aufweist.
Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die baugruppenseitigen Pneumatikleitungen (17a) wenigstens teilweise von an der dem Fahrzeugboden (2) zugewandten Innenseite (11) der Unterbodenabdeckung (5) befestigten Schlauch- und/oder Rohrleitungen (22) gebildet sind.
Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass sich mindestens eine Druckluftquelle (14) des pneumatischen Bordnetzes (12) an Bord der Unterbodenabdeckung (5) befindet.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Druckluftquelle (14) als Druckluftspeicher (14b, 14c) ausgebildet ist.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Druckluftspeicher (14c) als integraler Bestandteil der Unterbodenabdeckung (5) ausgebildet ist.
Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Druckluftquelle (14) als elektrisch antreibbarer Kompressor (16) ausgebildet ist, der zweckmäßigerweise der Speisung eines Druckluftspeichers (14b) dient.
Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass sich an Bord der Unterbodenabdeckung (5) mindestens eine elektrisch betätigbare Steuerventilanordnung (33) für die Steuerung der pneumatischen Versorgung der baugruppenseitigen Pneumatikleitungen (17a) befindet.
Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das pneumatische Bordnetz (12) an Bord der Unterbodenabdeckung (5) mit Drucksensormitteln (35) ausgestattet ist.
Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass für die Steuerung der Luftversorgung des pneumatischen Bordnetzes (12) eine sich insbesondere an Bord der Unterbodenabdeckung (5) befindende elektronische Steuereinrichtung (34) vorhanden ist.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Steuereinrichtung (34) an ein zur Signalübertragung von und/oder zu den Aktoren (8) ausgelegtes Bussystem (36) angeschlossen ist, dessen Busleitungen teilweise zu der Montagebaugruppe (13) gehören, wobei die baugruppenseitigen Busleitungen (37a) mit Busschnittstellen (38) für den Anschluss von insbesondere zu den Aktoren (8) führenden, in der Fahrzeugbasis (2) verlaufenden basisseitigen Busleitungen (37b) versehen sind.
Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass es mit einem der Energieversorgung elektrisch betätigbarer Komponenten (8, 44, 14a, 34) dienenden elektrischen Bordnetz (45) ausgestattet ist, von dem Teile zu der Montagebaugruppe (13) gehören, wobei die an Bord der Unterbodenabdeckung (5) verlaufenden elektrischen Versorgungsleitungen (47) mit Versorgungsschnittstellen (48) für den Anschluss von, insbesondere zu den Aktoren (8) führenden, in der Fahrzeugbasis (2) verlaufenden basisseitigen Versorgungsleitungen (53) versehen sind.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass die der Montagebaugruppe (13) zugeordneten Schnittstellen (18, 38, 48) zu Schnittstellengruppen zusammengefasst sind, die jeweils mindestens eine Pneumatikschnittstelle (18) sowie zusätzlich mindestens eine Busschnittstelle (38) und/oder eine Versorgungsschnittstelle (48) aufweisen.
Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Pneumatikschnittstellen (18) standardmäßig derart luftdicht verschlossen sind, dass die fahrzeugspezifisch zum Anschluss basisseitiger Pneumatikleitungen (17b) benötigten Pneumatikschnittstellen (18) selektiv geöffnet werden können.
Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass das pneumatische Bordnetz (12) über mehrere unabhängig voneinander mit Druckluft und/oder Vakuum beaufschlagbare Leitungssysteme (26, 27, 28) verfügt.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass eine elektronische Steuereinrichtung (34) vorhanden ist, die bei der Initialisierung des pneumatischen Bordnetzes (12), insbesondere in Verbindung mit der Inbetriebnahme des Kraftfahrzeuges (1), eine priorisierende Luftversorgung verschiedener Leitungssysteme (26, 27; 28) hervorrufen kann.
Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 23, gekennzeichnet durch mehrere untereinander zumindest pneumatisch verknüpfte oder verknüpfbare Montagebaugruppen (13a, 13b, 13c).