DE102009056239A1

DE102009056239A1 - Verfahren zur Stabilisierung eines Fahrzeugs während eines Entladevorgangs

Info

Publication number: DE102009056239A1
Application number: DE102009056239A
Authority: DE
Inventors: Stefan Huegin; Peter Neffle; Johann Noebauer
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2009-12-02
Filing date: 2009-12-02
Publication date: 2011-06-09
Also published as: WO2011066958A3; WO2011066958A2

Abstract

Die Erfindung betrifft Verfahren zur Stabilisierung eines Fahrzeugs während eines Entladevorgangs, wobei das Fahrzeug
– eine erste Hinterachse und zumindest eine weitere Hinterachse aufweist, die jeweils zur Anordnung von drehbar gelagerten Rädern geeignet sind,
– eine Transportvorrichtung () aufweist, die an einem Fahrzeugrahmen kippbar gelagert ist,
– wenigstens eine verstellbare Feder aufweist, die wischen einer der Hinterachsen und dem Fahrzeugrahmen angeordnet ist,
– und wobei der Fahrzeugrahmen mittels der verstellbaren Feder absenkbar ist.
Erfindungswesentlich ist dabei, dass bei abgesenktem Fahrzeugrahmen die Feder einer Hinterachse einen von der Feder wenigstens einer weiteren Hinterachse unterschiedlichen Arbeitsdruck aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Stabilisierung eines Fahrzeugs während eines Entladevorgangs mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruches 1.
Ein derartiges Verfahren ist aus der DE 102 49 719 A1 bekannt. Die Druckschrift offenbart ein Nutzfahrzeug mit einer Transportvorrichtung, die kippbar an einem Fahrzeugrahmen angeordneten ist, wobei sich der Fahrzeugrahmen an einer Hinterachse mittels einer Luftfederung gegenüber einem Fahrwerk, insbesondere gegenüber einer Starrachse, abstützt. Weiterhin offenbart die Druckschrift, dass aus Stabilitätsgründen beim Einleiten eines Be- oder Entladevorgangs der Fahrzeugrahmen automatisch auf mindestens einen mechanischen Anschlag am Fahrwerk, durch Entlüften der Luftfederung, abgesenkt wird.
Bei mehrachsigen Nutzfahrzeugen, insbesondere bei fünfachsigen Nutzfahrzeugen, ist dieses Verfahren jedoch nachteilig, da bei diesen Fahrzeugen ein Hartanschlag, also das Absenken des Fahrzeugrahmens durch entlüften der Luftfederung bis auf den mechanischen Anschlag an den Achsen, nicht für alle Hinterachsen erzielbar ist. Systembedingt führt das Kippen der Transportvorrichtung und die damit verbundene Lastverschiebung in Richtung der Hinterachsen dazu, dass an der Vorderachse bzw. an den Vorderachsen die jeweiligen Feder bzw. Federn aus einer Betriebsposition in eine Ausfederposition übergehen, wobei die Ausfederposition gegenüber der Betriebsposition einen größeren Abstand zwischen Fahrzeugrahmen und Vorderachse aufweist. Mithin wird bei einem fünfachsigen Nutzfahrzeug eine dritte Hinterachse, die bspw. als eine Nachlaufachse ausgebildet sein kann und den größten Abstand zu der Vorderachse/-n aufweist, über die zulässige Belastungsgrenze hinaus belastet. Entsprechendes trifft auch für eine zweite Hinterachse zu, die den zweitgrößten Abstand zu der Vorderachse/-n aufweist. Ferner ist durch die Schrägstellung des Fahrzeugs verursacht, dass eine erste Hinterachse, also diejenige Hinterachse, die den geringsten Abstand zu der Vorderachse/-n aufweist, nicht auf Hartanschlag gebracht werden kann, da ein Großteil der Last auf der zweiten und dritten Hinterachse lastet und die erste Hinterachse ausgehebelt wird.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde ein verbessertes Verfahren zur Stabilisierung eines Nutzfahrzeugs während eines Entladevorgangs anzugeben.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmalskombination des Patentanspruches 1 gelöst. Erfindungsgemäß ist, dass bei abgesenktem Fahrzeugrahmen die Feder einer Hinterachse, einen von der Feder wenigstens einer weiteren Hinterachse unterschiedlichen Arbeitsdruck aufweist. Bei einem fünfachsigen Nutzfahrzeug kann somit die erste Hinterachse eine Last tragende Funktion übernehmen, wodurch die weiteren Hinterachsen entlastet werden und deren zulässige Achslasten unterschreiten. Vorteilhaft ist, dass die Anforderungen beim Fahren und auch die Anforderungen beim Entladevorgang hervorragend zusammengeführt sind, ohne dass kostspielige und technikintensive Lösungen umgesetzt werden müssen. Besonders vorteilhaft ist beim Entladevorgang, dass die Kippstabilität des Fahrzeugs positiv beeinflusst wird. D. h., dass eine verbesserte und gleichmäßige Lastverteilung auch bei einem nicht idealen Untergrund, bspw. auf einer schiefen Ebene, insbesondere im Gelände, ermöglicht ist. Ebenso vorteilhaft ist die Möglichkeit kleinere und leichtere Hinterachsen zu verwenden, was sich wiederum positiv auf Kostenstruktur des Fahrzeugs und auf dessen Emissionen auswirkt. Vorteilhaft ist außerdem, dass das Verfahren ebenfalls bei einem Gespann verwendet werden kann. Dabei kann das Gespann bspw. von einem Pkw mit Anhänger oder auch von einem Lkw mit Auflieger oder Anhänger gebildet sein, wobei selbstverständlich der Anhänger bzw. der Auflieger die Kippvorrichtung aufweist und das erfindungsgemäße Verfahren verwendet. Ferner kann das erfindungsgemäße Verfahren auch für zwei- oder mehrachsige Fahrzeuge verwendet werden, welche die kippbare Transportvorrichtung in Fahrtrichtung aufweisen. Hierbei wird selbstverständlich, in Fahrtrichtung des Fahrzeugs gesehen, die erste Vorderachse durch die Druckbeaufschlagung der Feder von einer weiteren Vorderachse entlastet.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegen Erfindung zu verlassen.
Im Sinne einer vorteilhaften Weiterbildung wird vorgeschlagen, dass der Arbeitsdruck durch Reduzierung eines Systemdrucks oder durch Druckaufbau erzielt ist. Hierdurch kann die vorhandene Fahrzeugarchitektur optimal genutzt werden, ohne dass weitere Kosten verursacht werden. Leitet der Fahrzeugführer den Entladevorgang ein, senkt sich der Fahrzeugrahmen vom Fahrniveau, also demjenigen Niveau, bei dem die Feder den Systemdruck aufweist, auf ein Entladeniveau, bei dem die Feder den gegenüber dem Systemdruck geringeren Arbeitsdruck aufweist. Dies kann bspw. durch einfaches Ablassen des in der Feder befindlichen Mediums ermöglicht werden, wobei das Medium ein hydraulisches Öl oder vorzugsweise Druckluft sein kann. Das Ablassen kann mittels eines steuerbaren Entlüftungsventils an der Feder oder an einem mit der Feder korrespondierendem Leitungsnetz ermöglicht werden. Ebenso ist es möglich, dass die Druckluft durch eine Vorrichtung aus der Feder aktiv abgeführt wird. Demgegenüber ist es ebenfalls möglich, eine vollständige oder teilweise drucklose Feder mit Druckluft zu beaufschlagen, so dass der Arbeitsdruck bzw. der Systemdruck erlangt wird. Vorzugsweise werden hierfür die bei einem Nutzfahrzeug bereits vorhandenen Drucklufterzeuger, bspw. ein Druckluftkompressor, genutzt.
Weiterhin ist es vorteilhaft, dass der Arbeitsdruck im Bereich von zwei bis fünfzehn bar liegt. Vorzugsweise liegt der Arbeitsdruck bei sechs bar. Hierdurch kann die vorhandene Fahrzeugarchitektur ebenfalls optimal genutzt werden, ohne dass weitere Kosten verursacht werden.
Des Weiteren ist es vorteilhaft, dass der Arbeitsdruck wenigstens einer Feder einer Hinterachse null beträgt, wobei auch ein beim Entlüften der Feder verbleibender Restdruck im Sinne der Erfindung als null angesehen wird. Hierdurch ist der Fahrzeugrahmen auf mindestens einen mechanischen Anschlag am Fahrwerk abgesenkt, was die Stabilität des Fahrzeugs positiv beeinflusst.
Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert.
Dabei zeigt die einzige Figur ein fünfachsiges Nutzfahrzeug mit einer kippbaren Transportvorrichtung in einer Seitenansicht.
Ein in der Figur dargestelltes fünfachsiges Nutzfahrzeug 1 weist in eine Fahrtrichtung F gesehen eine erste und eine zweite Vorderachse 2, 3 sowie eine erste, eine zweite und eine dritte Hinterachse 4, 5, 6 auf. Die Achsen 2, 3, 4, 5, 6 stützen sich jeweils mittels wenigstens einer Feder 7, 7' gegenüber einem Fahrzeugrahmen 8 ab, wobei die Vorderachsen 2, 3 vorzugsweise Blattfedern 7' und die Hinterachsen 4, 5, 6 vorzugsweise verstellbare Luftfedern 7 aufweisen können und wobei wenigstens eine der Achsen 2, 3, 4, 5, 6 einen mechanischen Anschlag A trägt. Weiterhin sind an den Längsenden der Achsen 2, 3, 4, 5, 6 jeweils drehbar gelagerte Räder 9 mit einer Einfach- oder Mehrfachbereifung angeordnet. Wenigstens eine der Hinterachsen 4, 5, 6 kann dabei liftbar und/oder angetrieben oder nicht angetrieben, als Vorlauf- oder Nachlaufachse, gelenkt oder ungelenkt, als Starrachse oder als Einzelradaufhängung ausgebildet sein.
Weiterhin weist das Nutzfahrzeug 1 eine Transportvorrichtung 10 auf, die bspw. eine Muldenkippe, Pritsche oder ein Tank sein kann. Die Transportvorrichtung 10 ist mittels einer Kippvorrichtung 11, 11' kippbar am Fahrzeugrahmen 8 angeordnet. Die Kippvorrichtung 11, 11' ist dazu geeignet, die Transportvorrichtung 10 aus einer im Wesentlichen horizontalen Position in eine annähernd vertikale Kipp-Position zu schwenken, sodass ein auf der Transportvorrichtung 10 befindliches Ladegut von dieser abrutschen kann.
Der Fahrzeugrahmen 8 befindet sich gemäß Figur auf Fahrniveau. D. h., dass die Luftfedern 7 mit einem Systemdruck beaufschlagt sind, so dass der Abstand zwischen dem Fahrzeugrahmen 8 und der Hinterachsen 4, 5, 6 im Wesendlichen maximal ist. Der Systemdruck wird von einem im Nutzfahrzeug 1 befindlichen Druckluftkompressor erzeugt, gegebenenfalls in einem Druckbehälter zwischengespeichert und über ein Leitungsnetz den Luftfedern 7 zugeführt. Weiterhin kann der Systemdruck auch für die Druckluftbremsen des Nutzfahrzeugs 1 oder eines Anhängers bzw. Aufliegers verwendet werden.
Beim Einleiten eines Entladevorgangs durch den Fahrzeugführer wird die Transportvorrichtung 10 mit Hilfe der Kippvorrichtung 11, 11' annähernd vertikal gestellt. Gleichzeitig oder bereits zuvor werden die Federn 7 der Hinterachsen 4, 5, 6 automatisch entlüftet, wodurch sich der Fahrzeugrahmen 8 bis auf den mechanischen Anschlag A absenkt. Vorzugsweise werden die Luftfedern 7 der zweiten und dritten Hinterachse 5, 6 vollständig und die Luftfedern 7 der ersten Hinterachse 4 bis auf einen Arbeitsdruck von sechs bar entlüftet, wodurch die erste Hinterachse 4 eine tragende Funktion übernimmt und mithin die zweite und dritte Hinterachse 5, 6 entlastet.
Alternativ können auch beim Einleiten des Entladevorgangs in einem ersten Verfahrensschritt alle Luftfedern 7 der Hinterachsen 4, 5, 6 vollständig entlüftet – also drucklos – oder zumindest bis auf einen Restdruck entlüftet werden. In einem weiteren Verfahrensschritt werden zumindest die Luftfedern 7 der ersten Hinterachse 4 mit dem Arbeitsdruck beaufschlagt. Zweckmäßig ist es, dass in Fahrtrichtung F gesehen, die linke und rechte Luftfeder 7 den gleichen Arbeitsdruck aufweisen, wobei auch bei einer entsprechenden Anforderung ein sich achsweise unterscheidender Arbeitsdruck den Luftfedern 7 zugeführt werden kann. Hierzu kann über eine geeignete und in der Figur nicht dargestellte Erfassungseinheit die horizontale Lage des Nutzfahrzeugs 1 ermittelt, berechnet oder geschätzt werden. Anhand eines mit der Erfassungseinheit korrespondierenden Steuergeräts kann bspw. zumindest ein steuerbares Ventil geöffnet werden, so dass eine Entlüftung der jeweiligen Luftfeder 7 erfolgt.
In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform kann es vorteilhaft sein, mehrere Hinterachsen 4, 5, 6 mit einem Arbeitsdruck zu beaufschlagen. Vorzugsweise weisen jeweils die achsweise angeordneten Luftfedern 7 einer Hinterachsen 4, 5, 6 denselben Arbeitsdruck aufweisen, wobei die Arbeitsdrücke an den einzelnen Hinterachsen 4, 5, 6 variieren. Bspw. kann das Nutzfahrzeug 1 mit den Rädern 9 der dritten Hinterachse 6 sich über einer Bodensenke befinden, so dass beim Entladevorgang die Räder 9 in die Bodensenke eintauchen, jedoch keinen oder nur einen unzureichenden Radaufstand haben und lediglich die zweite Hinterachse 5 eine tragende Funktion übernimmt. Durch einen gezielten, achsweisen Aufbau eines Arbeitsdrucks in den Luftfedern 7 der dritten Hinterachse 6 und/oder der ersten Hinterachse 4, kann der Radaufstand verbessert werden und die Traglast auf mehrere bzw. alle Hinterachsen 4, 5, 6 verteilt werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 10249719 A1 [0002]

Claims

Verfahren zur Stabilisierung eines Fahrzeugs (1) während eines Entladevorgangs, wobei das Fahrzeug (1) – eine erste Hinterachse (4) und zumindest eine weitere Hinterachse (5, 6) aufweist, die jeweils zur Anordnung von drehbar gelagerten Rädern (9) geeignet sind, – eine Transportvorrichtung (10) aufweist, die an einem Fahrzeugrahmen (8) kippbar gelagert ist, – wenigstens eine verstellbare Feder (7) aufweist, die zwischen einer der Hinterachsen (4, 5, 6) und dem Fahrzeugrahmen (8) angeordnet ist, – wobei der Fahrzeugrahmen (8) mittels der verstellbaren Feder (7) absenkbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass bei abgesenktem Fahrzeugrahmen (8) die Feder (7) einer Hinterachse (4, 5, 6) einen von der Feder (7) wenigstens einer weiteren Hinterachse (4, 5, 6) unterschiedlichen Arbeitsdruck aufweist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Arbeitsdruck durch Reduzierung eines Systemdrucks oder durch Druckaufbau erzielt ist.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Arbeitsdruck im Bereich von zwei bis fünfzehn bar liegt.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass der Arbeitsdruck wenigstens einer Feder (7) einer Hinterachse (4, 5, 6) null beträgt.