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Die
Erfindung betrifft ein Nutzfahrzeug, an dessen Fahrerhaus zur Abschirmung
eines Aufliegers ein Luftleitblech befestigt ist mit den Merkmalen des
Oberbegriffs des Anspruchs 1.
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Im
Nutzfahrzeugbau werden an den Fahrerhäusern insbesondere
dem Fahrerhausdach Luftleitbleche angeordnet, die den Luftwiderstand
des Motor-Fahrzeugs und eines dazugehörigen Aufbaus oder
eines Aufliegers verringern. Die Verringerung des Luftwiderstands
des Fahrzeugs dient der Senkung des Kraftstoffverbrauchs und somit
der Erhöhung der Wirtschaftlichkeit im Betrieb.
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Aus
der
DE 86 22 434 ist
ein Dachspoiler bekannt, der mit einem über mehrere höhenverstellbare Stützen
gegenüber dem Fahrerhaus abstützbaren Windleitschild
ausgerüstet ist. Wenigstens eine Stütze ist dabei
als Stoßdämpfer ausgebildet. Das Windleitschild
ist um eine vordere Querachse schwenkbar gelagert. Im hinteren Bereich
ist das Windleitschild über höhenverstellbare
Stützen zum Fahrerhaus abgestützt. Die Höhenverstellung
umfasst dabei zwei seitlich angeordnete Stoßdämpfer.
Nachteilig ist jedoch, dass die Anpassung der Luftleitbleche nach der
erstmaligen Ausrichtung gegen einen Auflieger bei Wechsel des Aufliegers
durch den Fahrer in der Regel nicht mehr nachjustiert werden kann.
Die Ausrichtung des Luftleitbleches erfordert vom Fahrer Zeit und
körperlichen Einsatz, weswegen die Anpassung des Luftleitblechs
bei Wechsel des Aufliegers oder bei wechselnden Aufbauten häufig
unterbleibt.
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Aufgabe
der Erfindung ist es daher, ein Nutzfahrzeug mit einem Luftleitblech
zu schaffen, das nach einem Auflieger- oder Aufbauwechsel leichter zu
verstellen und anzupassen ist.
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Die
Aufgabe der Erfindung wird gelöst durch die kennzeichnenden
Merkmale des Anspruchs 1.
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Obwohl
die Erfindung auf Aufliegerfahrzeuge und auf Nutzfahrzeuge mit Aufbauten
anwendbar ist, wird im Folgenden von einem Aufliegerfahrzeug ausgegangen.
Nach Ankopplung des Aufliegers muss der Fahrer zur Abschirmung der
Stirnseite des Aufliegers den Anstellwinkel des Luftleitblechs an
der Oberkante des Aufliegers ausrichten. Zur Ausrichtung ist das
Luftleitblech (im Folgenden wird vereinfachend von einem Dachspoiler
ausgegangen) mittels einer an sich bekannten Hubeinrichtung verstellbar.
Der Anstellwinkel des Spoilers ist dabei von verschiedenen Parametern
abhängig. Der erste Parameter ist der horizontale Abstand
zwischen der Rückwand des Fahrerhauses und der Stirnwand
des Aufliegers. Bei einem geringen horizontalen Abstand zwischen
der Rückwand und der Stirnwand ist der Anstellwinkel des
Spoilers eher größer als bei einem Auflieger,
der in größerem Abstand zur Rückwand des
Fahrerhauses angeordnet ist.
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Ein
zweiter Parameter ist der Abstand zwischen der hinteren Oberkante
des Fahrerhauses und der Oberkante der Stirnwand des Aufliegers.
Der dritte Parameter ist der Abstand der das Fahrerhausdach beinhaltende
Ebene mit der Oberkante der Stirnwand des Aufliegers.
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Bei
Vorliegen des ersten Parameters (Abstand zwischen der Fahrerhausrückwand
und der Aufliegerstirnwand) und zusätzlichem Vorliegen
des zweiten oder des dritten Parameters kann der jeweils nicht gegebene
Parameter (Parameter drei oder zwei) durch den Fahrzeugrechner ermittelt
werden. Dabei gilt die Annahme, dass zwischen der das Fahrerhausdach
beinhaltenden Ebene und der Stirnwand des Aufliegers ein rechter
Winkel anliegt. Mit abnehmendem Abstand der Rückwand des
Fahrerhauses zur Stirnwand des Aufliegers und zunehmender Höhe
des Aufliegers erfordert die Ausrichtung des Spoilers auf die Stirnwand
des Aufliegers einen größeren Anstellwinkel des
Spoilers gegenüber dem Dach des Fahrerhauses.
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Nach
einer anderen Ausführungsform der Erfindung sind die Abstände
und die relative Höhe mittels eines oder mehrerer Sensoren
messbar. Denkbar ist, dass die sensorgesteuerte Ausrichtung des
Spoilers auf die Oberkante der Stirnseite erst erfolgt, wenn die
Geometrieveränderung korrekt erkannt ist. Erst wenn der
Auflieger abfahrbereit und verliersicher auf der Sattelplatte aufliegt
und sich die Kombination aus Zugmaschine und Auflieger in einer horizontalen
Ebene befindet erfolgt die sensorgesteuerte Ausrichtung des Spoilers
auf die Stirnwandoberkante des Aufliegers. Die Ausrichtung kann im
Stand und bei in Bewegung befindlichem Fahrzeug ausgeführt
werden. Denkbar ist zusätzlich, dass sich die Ausrichtung
des Spoilers im Fahrbetrieb nach der Relativbewegung des Aufliegers
zur Zugmaschine oder in Abhängigkeit der gefahrenen Geschwindigkeit
vollzieht. Der Sensor kann die relative Höhe zwischen Sensor
und der vorderen Oberkante der Aufliegerstirnwand ermitteln. Entsprechend der
ermittelten relativen Höhe ist der Anstellwinkel des Spoilers
ausrichtbar.
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Entsprechend
den vorliegenden Ausführungen kann der Sensor auch den
Winkel zwischen der Sensorposition am Fahrerhaus und der vorderen Oberkante
der Stirnwand ermitteln, auf die der Spoiler ausgerichtet werden
soll. Ausgehend von den sensierten Werten wird dann der Spoiler
auf den Auflieger ausgerichtet, wobei die Anbauposition und Konstruktion
des Spoilers berücksichtigt wird. Die Anbauposition und
die Ausrichtung des Sensors fließen in die Ermittlung mit
ein. Zur Bestimmung des Winkels kann z. B. eine Kamera verwendet
werden, wobei mittels Bildverarbeitung im Kamerabild die obere Kante
der Stirnwand detektiert wird. Denkbar ist es, den Winkel und den
bei diesem Winkel gemessenen horizontalen Abstand zwischen Fahrerhausrückwand
und Stirnseite des Aufliegers zu ermitteln. Der Spoiler wird dann
in Abhängigkeit des sensierten Winkels bzw. der sensierten
relativen Höhe der Stirnwand und in Abhängigkeit
des sensierten Abstands der Stirnwand von der Fahrerhausrückwand
ausgerichtet.
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Als
Maßsystem kann eine Kamera verwendet werden. Denkbar ist
auch, den Abstand mittels eines Ultraschallsensors zu ermitteln.
Denkbar ist auch, eine Kamera zu verwenden die gleichzeitig eine
Abstandsmessung ermöglicht.
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Weiterhin
ist denkbar, dass alternativ zur relativen Höhe zwischen
der Oberseite des Fahrerhausdaches und der Oberkante der Stirnwand
des Aufliegers der Winkel gemessen wird. Der Winkel ¥ wird
durch die durch die Oberseite des Fahrerhauses verlaufende Ebene
und eine gedachte Gerade gebildet, die zwischen der hinteren Oberkante
des Fahrerhauses und der Oberkante der Stirnwand des Aufliegers
verläuft. Alternativ zur relativen Höhe kann auch der
Abstand zwischen der Zugmaschine und dem Auflieger gemessen werden.
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Nach
einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist die Hubeinrichtung
vom Fahrer zum Beispiel mittels einer Auslösevorrichtung
bedienbar. Eine automatische Ausrichtung des Spoilers auf die Oberkante
der Aufliegerstirnwand ist in gleicher Weise vorstellbar. Die automatische
Ausrichtung des Spoilers dient der Entlastung des Fahrers und der Vermeidung
von manuellen Fehleinstellungen. Die Automatik umfasst z. B. ein
elektronisches Steuergerät mit mindestens einem Sensor.
Das Steuergerät ermöglicht eine optimale Anströmung
des Aufliegers durch den Dachspoiler. Um eine Einstellung auch bei schwer
einstellbaren Aufliegergeometrien zu ermöglichen, soll
die automatisierte Einstellung durch den Benutzer deaktivierbar
sein. Die Ausrichtung des Spoilers erfolgt in diesem Fall manuell
durch den Fahrer.
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Eine
weitere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die
Hubeinrichtung einen hydraulischen, pneumatischen oder einen elektromechanischen
Aktuator mit Steuergerät umfasst, der in einem Steuerkreis
integriert ist. Der Aktuator kann dabei ein elektromechanischer
Stellmotor sein. Denkbar ist aber auch ein Ventil eines Vorratsdruckbehälters oder
eine Pumpe mit einem Hydraulikflüssigkeitsbehälter.
Alternativ ist vorstellbar, im Aufenthaltsbereich des Fahrers eine
kurbelbetätigte Hubvorrichtung an der Rückwand
des Fahrerhauses vorzusehen. Hierbei können die Stellkräfte
durch eine Kurbel und eine Welle auf das Dach übertragen
werden, wo zwei mit weiteren Wellen verbundene Spindeln den Spoiler anheben
und senken.
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Vorstellbar
ist auch, ein Kreuz vorzusehen, das mit Hilfe der Spindel verstellt
wird. Der Fahrer hat somit die Möglichkeit den Spoiler
ohne weitere Hilfsmittel zu verstellen. Zur Erhöhung des
Benutzerkomforts und zur Steigerung der Bedienerfreundlichkeit erhält
der Fahrer eine Fernbedieneinheit, die der ferngesteuerten Betätigung
des pneumatisch oder hydraulisch oder elektromechanisch betriebenen Stellmotors
dient und die die mechanische Handbetätigung ersetzt. Möglich
ist, der Bedienereinheit für die Fahrzeugluftfederung oder
einer anderen fahrzeugeigenen Handbetätigung die zusätzlich
erforderlichen Tasten für die Hubeinrichtung anzugliedern.
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Weitere
Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus
der folgenden Beschreibung verschiedener Ausführungsformen
der Erfindung sowie anhand der Zeichnung. Hierbei zeigen:
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1 einen
Lastkraftwagen mit einem Auflieger oder Aufbau und einem Luftleitblech
auf dem Dach,
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2 einen
Lastkraftwagen nach 1 mit einer schematischen Anordnung
zweier alternativer Auflieger bzw. Aufbauten und
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3 in
schematischer Anordnung die Hubeinrichtung mit Stellmotor.
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1 zeigt
in schematischer Darstellung einen Lastkraftwagen 1 mit
einer Zugmaschine 2 und einem Auflieger 3. Auf
dem Dach 4 der Zugmaschine 2 ist ein Spoiler 5 angebracht.
Der Spoiler 5 (Luftleitblech) ist in zwei Einstellungen
dargestellt. Wobei die eine Einstellung einen Anstellwinkel α und
die andere Einstellung einen Anstellwinkel β umfasst. Der
horizontale Abstand der Rückwand 6 des Fahrerhauses 7 gegenüber
der Stirnwand 8 ist mit Ziffer 9 ge kennzeichnet.
Die Hubeinrichtung ist in 1 nicht dargestellt. Der Abstand 10 bezeichnet
den Abstand zwischen hinterer Oberkante 11 des Fahrerhauses 7 und der
Oberkante 12 der Stirnwand 8 des Aufliegers 3. Der
Auflieger 3 kann dabei auch ein Aufbau eines Nutzfahrzeugs
sein. Mit Ziffer 13 ist die die Oberseite des Fahrerhauses
beinhaltende Ebene bezeichnet. Die relative Höhe 14 zwischen
der Ebene 13 und der Oberkante 12 der Stirnwand 8 ist
in 1 dargestellt.
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2 zeigt
einen Lastkraftwagen 1 mit Aufbau oder Auflieger 3 in
zwei alternativen Ausführungen 15 und 16.
Die alternativen Auflieger 3; 15 bzw. 16 weisen
verschiedene Höhenmaße 17 bzw. 18 auf und
unterschiedliche horizontale Abstände 9' bzw. 9'' zwischen
der Rückwand 6 des Fahrerhauses 7 und den
jeweiligen Stirnwänden 8' bzw. 8'' der
Auflieger 15, 16. Der Abstand 10 verläuft
in 2 durch die hintere Oberkante 11 des
Fahrerhauses 7 und schneidet die beiden Oberkanten 12' bzw. 12'' der Stirnwände 8'; 8'' der
alternativen Auflieger 15 bzw. 16. In Abhängigkeit
der vorrichtungsgemäß ermittelbaren alternativen
Anstellwinkel α bzw. β sind die Spoiler 5' bzw. 5'' auf
die Oberkante 12 bzw. 12'' ausgerichtet.
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In
den 1 und 2 sind die Sensoren 25 an
jeweils unterschiedlichen Stellen auf dem Dach 4 des Fahrerhauses 7 angeordnet.
Die gezeigten Positionen der Sensoren 25 sind nur beispielhaft
gemeint. Die Sensoren 25 können auch an anderen
Stellen auf dem Dach 4 des Fahrerhauses 7 angebracht
sein. Die konstruktiven Gegebenheiten des Dachspoilers 5 bzw. 5' und
der Sensoren 25 werden in der Steuerung 24 berücksichtigt.
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In 3 ist
das Fahrerhaus 7 in Rückansicht gezeigt. Schematisiert über
dem Dach 4 des Fahrerhauses 7 ist ein Luftleitblech
bzw. Spoiler 5 gezeigt, das/der über Hubeinrichtungen 26 bezüglich
seines Anstellwinkels α/β (nicht gezeigt) veränderbar
ist. Die Hubeinrichtung 26 weist gegenüber dem
Luftleitblech 5 bzw. dem Fahrerhaus 7 obere und
untere Anbindungen 28 bzw. 27 auf. In die Hubeinrichtungen 26 sind
zur Veränderung der Anstellwinkel α bzw. β (vgl. 1 und 2)
hydraulische Kolbenstangen 21 integriert. In Abhängigkeit
der vom Sensor 25 ermittelten Werte löst der Fahrer über
die Auslösevorrichtung 23 an die Steuerung 24 ein
Signal aus. Die Steuerung 24 wandelt das Signal in einen
Befehl an den Aktuator 22 um, der die Kolbenstangen 21 entsprechend
betätigt. Zur automatischen Ansteuerung der Hubeinrichtungen 26 kann
der Sensor 25 auch direkt Signale an die Steuerung 24 verschicken.
Die in den 1 bis 3 bezeichneten
Oberkanten 12, 12', 12'' können
auch die jeweiligen Oberkanten der Ladung sein.
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- 1
- Lastkraftwagen
- 2
- Zugmaschine
- 3
- Auflieger/Aufbau
- 4
- Dach
- 5;
5', 5''
- Spoiler/Luftleitblech
- 6
- Rückwand
- 7
- Fahrerhaus
- 8;
8'; 8''
- Stirnwand
- 9;
9'; 9''
- Abstand
zwischen Rückwand und Stirnwand
- 10
- Abstand
zwischen hinterer Oberkante des Fahrerhauses und der Oberkante der
Stirnwand
- 11
- Hintere
Oberkante des Fahrerhauses
- 12;
12'; 12''
- Oberkante
Stirnwand
- 13
- Ebene
- 14
- relative
Höhe zwischen Ebene 13 und Oberkante der Stirnwand
- 15
- Auflieger
(Alternative)
- 16
- Auflieger
(Alternative)
- 17
- Höhenmaß
- 18
- Höhenmaß
- 19
-
- 20
-
- 21
- Kolbenstange
- 22
- Aktuator
- 23
- Auslösevorrichtung
- 24
- Steuerung
- 25
- Sensor
- α
- Anstellwinkel
- β
- Anstellwinkel
- ¥
- Kantenwinkel
- 26
- Hubeinrichtung
- 27
- Anbindung,
unten
- 28
- Anbindung,
oben
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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