-
Die Erfindung betrifft eine Druckluftsteuervorrichtung
für ein
elektronisches Luftfederungssystem für ein Fahrzeug, insbesondere
für ein
Nutzfahrzeug, mit mindestens einer Steuereinheit, mindestens einer
Ventileinrichtung, die von der Steuereinheit ansteuerbar ist, und
mindestens einem Drucksensor, der mit der Steuereinheit verbunden
ist. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Luftfederungsanlage.
-
Druckluftsteuervorrichtungen werden
im Stand der Technik für
Druckluftaufbereitungsanlagen verwendet, die die von einem Druckluftkompressor bereitgestellte
Druckluft für
beispielsweise den Betrieb einer pneumatischen Betriebsbremse, einer Feststellbremsanlage,
einer Luftdruckfederungsanlage oder anderer druckluftbetriebener
Verbraucher, wie einer Liftachse, zur Regulierung des in einem Luftfederbalg
vorherrschenden Drucks nutzen. Eine Druckluftsteuervorrichtung umfasst
im Allgemeinen eine elektronische mikroprozessorgesteuerte Einheit,
eine an dieser Steuereinheit direkt angeschlossene kabelgebundene
Bedieneinheit, deren Signale über
die elektronische Steuereinheit an ein Steuerventil zur Versorgung
einer Kammer mit Druckluft gegeben werden, sowie Drucksensoren zur
Druckmessung. Diese Bestandteile von Druckluftsteuervorrichtungen
des Standes der Technik sind als einzelne diskrete Elemente vorgesehen
und jeweils an geeigneter Stelle des Fahrzeugs angeordnet, wobei
sie untereinander jeweils mit Kabeln funktional ver bunden sind.
Durch die diskrete Anordnung der Elemente können diese einzeln ausgetauscht
werden.
-
Ein Nachteil der Druckluftsteuervorrichtungen
des Standes der Technik liegt in einem erheblichen Verrohrungs-
und Verkabelungsaufwand, um die genannten Anschlussverbindungen
zwischen den einzelnen Systemkomponenten zu realisieren. Dieser
Aufwand führt
zu erheblichen Kosten bei der Fahrzeugherstellung und insbesondere
zu einem enormen Instandsetzungsaufwand bei Funktionsstörungen im
Falle einer fehlerhaften Anschlussverbindung.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine
Druckluftsteuervorrichtung für
ein Fahrzeug und eine Luftfederungsanlage für ein Fahrzeug, insbesondere
ein Nutzfahrzeug anzugeben, mit der der oben dargelegte Aufwand
und die mit ihm verbundenen Kosten im Vergleich zum Stand der Technik
gesenkt sind.
-
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale
der unabhängigen
Ansprüche
gelöst.
-
Vorteilhafte Weiterbildungen und
Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich jeweils aus den abhängigen Ansprüchen.
-
Die erfindungsgemäße Druckluftsteuervorrichtung
baut auf dem gattungsgemäßen Stand
der Technik dadurch auf, dass ein Modul vorgesehen ist, das die
Steuereinheit, die Ventileinrichtung und den Drucksensor umfasst.
Aufgrund der erfindungsgemäßen Vorrichtung
ist eine Reduzierung des Installationsaufwandes der einzelnen Systemkomponenten einer
Druckluftsteuervorrichtung und der eine Verbindung der Systemkomponenten
betreffende Verrohrungs- und Verkabelungsaufwand durch die Integration
obiger Systemkomponenten in ei nem Modul reduziert. In gleicher Weise
ist die Anzahl der Steckverbindungen zwischen den einzelnen Kabelleitungen reduziert,
wie sie im Stand der Technik erforderlich sind. Dadurch sind weiterhin
die Kosten bei der Fahrzeugherstellung minimiert.
-
Eine vorteilhafte Weiterbildung der
erfindungsgemäßen Druckluftsteuervorrichtung
sieht vor, dass die Ventileinrichtung mindestens ein Magnetventil
umfasst, das von der Steuereinheit ansteuerbar ist, und dass die
Ventileinrichtung ein durch Druckluft gesteuertes Ventil umfasst,
wobei die Druckluft durch das Magnetventil gesteuert wird. Die Integration
eines Ventils zusammen mit einem das Ventil steuernden Vorsteuerventil
in einem Modul führt
zu einer erheblichen Verminderung des Installationsaufwandes und
ist durch die direkte elektrische Anbindung des Magnetventils an
die elektronische Steuereinheit auch eine sehr kostengünstige Anordnung.
-
Gemäß bevorzugter Ausführungsformen
ist die Ventileinrichtung der Druckluftsteuervorrichtung als 3/2-Ventil
oder als 2/2-Ventil ausgelegt. Je nach Auslegung der Ventileinrichtung
können
so unterschiedliche Aufgaben wahrgenommen werden.
-
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform sieht
vor, dass das Modul mehrere Ventileinrichtungen umfasst. Dadurch
können
in dem Modul Ventilsteuerungen für
verschiedene Aufgaben des Fahrzeugs zusammengefasst sein. Vorteilhaft
ist diesbezüglich
auch, dass bei Vorsehung mehrerer Module an einem Fahrzeug, von
denen mindestens ein Modul mehrere Ventileinrichtungen umfasst,
bestimmte Funktionen in dem mindestens einen Modul zusammengefasst
sein können.
Ein derartiges Mo dul kann dann als Zentralmodul dienen, wobei die übrigen Module
als Satellitenmodule ausgeführt
sein können.
-
Gemäß einer weiteren bevorzugten
Ausführungsform
ist das Modul als Gehäuse
mit darin angeordneten, dem Modul zugeordneten Komponenten realisiert.
Damit ist ein Datenübertragungsfehler
zwischen der Steuereinheit, der Drucksensorik bzw. der Ventileinrichtung
gegenüber
dem Stand der Technik aufgrund eines Leitungsfehlers weniger wahrscheinlich,
da eine Leitungsverbindung zwischen diesen Systemelementen in dem
Gehäuse
vorgesehen ist und eine Einwirkung von äußeren Kräften auf die Leitungsverbindungen
verhindert ist.
-
Weiterhin wird es in Zusammenhang
mit der erfindungsgemäßen Druckluftsteuervorrichtung
als vorteilhaft erachtet,. dass das Gehäuse ein Gehäuseunterteil und ein lösbar an
dem Gehäuseunterteil befestigtes
Gehäuseoberteil
umfasst. Dieser Aufbau der Druckluftsteuervorrichtung ermöglicht durch
ein Lösen
der beiden Gehäuseteile
voneinander eine einfache Wartung bzw. einen einfachen Ersatz von Verschleißteilen,
wie beispielsweise von Ventildichtungen, Kolben, Ventilsitzen oder
dergleichen, wobei bei Bedarf auch ein Austausch des Ventilgehäuses möglich ist,
und im Ergebnis somit Instandsetzungsarbeiten zu günstigen
Kosten möglich
sind. Das Gehäuseoberteil
kann beispielsweise an dem Gehäuseunterteil über eine
Schraubverbindung oder über eine
Klemmverbindung oder eine andere geeignete Befestigungsverbindung
befestigt sein. Überdies kann
vorgesehen sein, eine Dichtung zwischen den beiden Gehäuseteilen
vorzusehen, um die Gehäuseteile
miteinander dicht verschließen
zu können,
so dass Schmutz oder Feuchtigkeit nicht in das Gehäuse eindringen
können.
-
Bei bevorzugten Ausführungsformen
der erfindungsgemäßen Druckluftsteuervorrichtung
ist vorgesehen, dass die in dem Modul vorgesehene Steuereinheit
mindestens eine Schnittstelle für
einen Datenaustausch mit mindestens einer weiteren Systemkomponente
aufweist. Die Steuereinheit ist damit hinsichtlich ihrer Ausgestaltung
auf die Ausführung
von Steuerbefehlen und die Entgegennahme von externen Signaldaten
abgestimmt.
-
In diesem Zusammenhang ist bei einer
vorteilhaften Ausführungsform
vorgesehen, dass an dem Modul eine Steckkontaktvorrichtung vorgesehen
ist, über
die eine Kontaktierung des Moduls mit weiteren Modulen beziehungsweise
sonstigen Systemkomponenten erfolgen kann. Dadurch ist eine Demontage
der Druckluftsteuervorrichtung von einer Verbindungsleitung erleichtert.
-
Die erfindungsgemäße Luftfederungsanlage baut
auf dem gattungsgemäßen Stand
der Technik dadurch auf, dass sie eine Druckluftsteuervorrichtung
umfasst, wie sie oben beschrieben wurde. Die Erfindung betrifft
somit eine Luftfederungsanlage für Fahrzeuge
mit einem Luftkreis für
mindestens eine Fahrzeugachse, der wenigstens ein Luftfederbalg
zugeordnet ist, wobei pro Achse des Fahrzeugs normalerweise zwei
Federbälge
vorgesehen sind. Die zwischen der Fahrzeugachse und einem Fahrzeugaufbau
angeordneten Federbälge
stützen
den Fahrzeugaufbau auf gewünschte
Weise gegenüber
der Fahrzeugachse ab, indem der jeweilige Luftfederbalg mit einem
geeigneten Druck beaufschlagt wird. Eine derartige Luftfederungsanlage
kann neben dem zur Druckmessung erforderlichen Drucksensor überdies mit
Niveausensoren zur Messung der Höhenstellung des
Fahrzeugs ausgerüstet
sein. Die erfindungsgemäße Luftfederungsanlage
ist dabei insbesondere für
Nutzfahrzeuge vorgesehen, grundsätzlich
aber für
den Einsatz an beliebigen Fahrzeugtypen geeignet. Die die Druckluftsteuervorrichtung
betreffenden Ausführungsformen
und deren Vorteile sind dabei auf die erfindungsgemäße Luftfederungsanlage übertragbar,
wobei oben gesagtes zur Druckluftsteuervorrichtung in gleicher Weise
für die
erfindungsgemäße Luftfederungsanlage
zutrifft. Die elektronische Steuereinheit weist die zur Steuerung
einer bestimmten Anzahl von Luftfederbälgen erforderliche Software auf.
Die elektronische Steuereinheit ist damit für eine Ausführung von Steuerbefehlen und
die Entgegennahme von Sensorsignalen bestimmt.
-
Eine vorteilhafte Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Luftfederungsanlage
ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Druckluftsteuervorrichtung zur
Druckluftsteuerung von Druckluftfederbälgen einer Hinterachse vorgesehen
ist und dass eine Druckluftsteuervorrichtung zur Druckluftsteuerung
von Druckluftfederbälgen
mindestens einer weiteren Achse vorgesehen ist.
-
Für
die erfindungsgemäße Luftfederungsanlage
wird es als vorteilhaft gesehen, dass die Steuereinheit der der
Hinterachse zugeordneten Druckluftsteuervorrichtung als Hauptsteuereinheit
realisiert ist, dass die Steuereinheit der der weiteren Achse zugeordneten
Druckluftsteuervorrichtung als Nebensteuereinheit realisiert ist,
und dass die Hauptsteuereinheit mit der/den Nebensteuereinheit(en)
kommunizieren kann. In diesem Zusammenhang ist es mit Hilfe dieser
Anordnung möglich,
jedes Achsmodul einer Druckluftsteuervorrichtung in Abstimmung auf das
andere oder die jeweils anderen Achsmodule mit einer geeigneten
minimalen Anzahl von Vorsteuerventilen pro Druckluftsteuervorrichtung
auszustatten. Damit ist es möglich,
ein Modul als Zentralmodul auszulegen, das zentrale Funktionen übernimmt
und das mit dem oder den anderen Achsmodul(en) zusammenarbeitet,
das bzw. die dann als Satellitenmodul(e) ausgeführt sind.
-
Eine vorteilhafte Ausführungsform
der Luftfederungsanlage sieht vor, dass die jeweilige Druckluftsteuervorrichtung
für eine
Fahrzeugachse in unmittelbarer Nähe
eines der Fahrzeugachse zugehörigen Luftfederbalgs
angeordnet ist. Die Druckluftsteuervorrichtung und insbesondere
das Gehäuse
sind hierbei für
den Außenanbau
am Fahrzeugrahmen in geeigneter Weise ausgeführt, so dass sie an derjenigen
Stelle des Fahrzeugs angeordnet werden können, an der ein Zugriff leicht
möglich
ist und eine pneumatische Verbindung mit den Luftfederbälgen und/oder
eine Anschlussleitung für
den am Fahrzeug vorgesehenen Niveausensor relativ kurz gehalten werden
kann. Das Gehäuse
kann aus Metall oder aus einem stabilen Kunststoffmaterial hergestellt sein,
wie es sich für
einen Außenanbau
am Fahrzeug eignet.
-
Gemäß einer weiteren vorteilhaften
Ausführungsform
der Luftfederungsanlage weist diese eine Bedieneinheit auf, die
mit der Steuereinheit verbunden ist. Die Bedieneinheit befindet
sich üblicherweise im
Fahrzeuginnenraum, wie beispielsweise in der Fahrerkabine bei einem
Nutzfahrzeug.
-
Die Erfindung kann in besonders vorteilhafter
Weise dadurch weitergebildet sein, dass die Kommunikation zwischen
den Druckluftsteuervorrichtungen beziehungsweise mit sonstigen Systemkomponenten über eine
Powerline Communication (PLC) erfolgt. Die Aktivierung der erfindungsgemäßen Druckluftsteuervorrichtung
erfolgt über
jeweils separat zu der jeweiligen Druckluftsteuervorrichtung zugeführte Leitungen
durch Aufschalten einer Spannung Uz, durch die sie in den Betriebsmodus
umgeschaltet werden. Die weitere Datenkommunikation erfolgt über das
Stromversorgungsnetz.
-
Ebenfalls kann vorgesehen sein, dass
die Kommunikation zwischen den Druckluftsteuervorrichtungen beziehungsweise
mit sonstigen Systemkomponenten über
ein bereits installiertes Bussystem erfolgt. Durch diese integrierende
Maßnahme kann
eine rationelle Lösung
realisiert werden.
-
Beispielsweise kann vorgesehen sein,
dass das bereits installierte Bussystem ein CAN-Bus eines elektronischen
Bremssystems ist.
-
Darüber hinaus ist es gemäß einer
vorteilhaften Ausführungsform
möglich,
dass die Luftfederungsanlage eine CAN-Schnittstelle aufweist, die vorzugsweise
in der Bedieneinheit vorgesehen ist. Eine solche CAN-Schnittstelle
kann sowohl im Zusammenhang mit einem PLC-System als auch im Zusammenhang
mit einem vorinstallierten Bussystem, beispielsweise einem CAN-Bus,
nützlich
eingesetzt werden. Die jeweilige Druckluftsteuervorrichtung ist dabei
für einen
Datenaustausch über
diese Schnittstelle an den CAN-Datenbus des Fahrzeugs angeschlossen.
So kann die Übergabe
allgemein relevanter Daten, wie beispielsweise Höhenstandssignale, Balgdruckwerte,
Fahrzustandsgrößen und
Diagnoseparameter über
den CAN-Datenbus des Fahrzeugs und die Schnittstelle an die jeweilige
Druckluftsteuervorrichtung erfolgen. Die Bedieneinheit stellt somit auch
die Schnittstelle zwischen der PLC-Übertragung und dem Datenübertragungsbus
CAN des Fahrzeugs dar.
-
Eine wesentliche Grundidee der Erfindung ist
es damit, eine elektronische Steuereinheit, eine Drucksensierungs-
sowie eine erforderliche Ventiltechnik zur Steuerung einer Fahrzeugachse
in einem einzelnen Achsmodul zusammenzufassen.
-
Die Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf
die beigefügte
Zeichnung anhand bevorzugter Ausführungsformen beispielhaft erläutert.
-
Es zeigen:
-
1 eine
Schnittansicht einer Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen Moduls
einer Druckluftsteuervorrichtung;
-
2 einen
Schnitt durch ein Modul einer erfindungsgemäßen Druckluftsteuervorrichtung
umfassend drei Ventileinrichtungen;
-
3 ein
Schaltbild einer ersten Ausführungsform
einer Luftfederungsanlage für
einen Lastkraftwagen gemäß der vorliegenden
Erfindung; und
-
4 ein
Schaltbild einer zweiten Ausführungsform
einer Luftfederungsanlage für
einen Lastkraftwagen gemäß der vorliegenden
Erfindung.
-
Das in 1 gezeigte
Ausführungsbeispiel des
erfindungsgemäßen Moduls
einer Druckluftsteuervorrichtung ist im Schnitt dargestellt, wobei
das Modul als Gehäuseelement
ausgeführt
ist, das ein Gehäuseunterteil 1 und
ein Gehäuseoberteil 2 umfasst. Zur
gegenseitigen Verbindung der beiden Gehäuseteile 1, 2 ist
eine Schraubverbindung mit Schrauben 18 vorgesehen. Eine
zwischen den Gehäuseteilen vorgesehene
Dichtung 19 verhindert dabei einen Schmutz- bzw. Wassereintritt
bei verschlossenem Gehäuse.
-
Im Gehäuseunterteil 1 ist
ein Vorratsdruckanschluss 12 vorgesehen, mit dem ein Anschluss
an einer Druckluftquelle oder an einem Vorratsbehälter 26 (siehe 3) realisiert ist. Im Gehäuseunterteil 1 ist
ein Ventil 5a aufgenommen, mit dem obiger Anschluss geöffnet und
geschlossen werden kann. Der über
den Vorratsdruckanschluss 12 aufgebrachte Druck liegt in
dem Gehäuseunterteil 1 an
einem Ventilteller 9 des Ventils an. Der Vorratsdruckanschluss 12 ist über einen
Kanal mit einer Ringkammer 7 kommunizierend verbunden.
In der Zeichnung ist der Ventilteller 9 in seiner Schließposition
dargestellt, die durch eine Feder unterstützt ist.
-
In dem Gehäuseoberteil 2 sind
eine elektronische Steuereinheit 3, ein Vorsteuermagnetventil 5b und
ein Drucksensor 6 aufgenommen. Dabei sind die elektrischen
und elektronischen Bauteile in der Steuereinheit 3 in dem
Gehäuseoberteil 2 zu
einer auf einer Platine 28 aufgelöteten Baugruppe zusammengefasst,
wobei eine Dichtung 19 zur Isolation des die elektronische
Steuereinheit aufnehmenden Elektronikraumes gegenüber der
Umgebung dient.
-
An der Platine 28 sind die
Anschlussleitungen für
das Magnetventil 5b und für den Drucksensor 6 mit
deren jeweiligen Anschlüssen
direkt angelötet. Die
elektrischen Leitungen sind hierbei derart ausgeführt, dass
ihre Geometrie eine gewisse Toleranzanpassung und eine Anpassung
an unterschiedliche Ausdehnungen in Folge von Temperaturveränderungen
erlaubt. Die Platine 28 der elektronischen Steuereinheit 3 und
das Vorsteuermagnetventil 5b sind im Gehäuseoberteil 2 eingepasst.
-
Zur Realisierung eines Anschlusses
der Steuereinheit 3 für
einen Datenaustausch ist an dem Gehäuseoberteil 2 überdies
eine Anschluss-Steckkontaktvorrichtung 4 vorgesehen, die über eine
Dichtung 14 an dem Gehäuseoberteil 2 angeordnet
ist. Der Anschlussstecker 4 ist mit seinen Anschlussleitun gen
an der Platine 28 der elektronischen Steuereinheit 3 verlötet. Der
Anschlussstecker 4 ist dabei vornehmlich über seine
Anschlusspins in dem Gehäuseoberteil 2 positioniert.
-
In dem Gehäuse ist weiterhin eine Abstützeinrichtung 13 vorgesehen, über die
sich der Anschlussstecker 4 und der Drucksensor 6 gegenüber dem
Gehäuseunterteil 1 abstützen. Mittels
der Abstützeinrichtung 13 wird
erreicht, dass die Dichtung 14 des Anschlusssteckers 4 zwischen
dem Gehäuseoberteil 2 und
dem Anschlussstecker 4 verpresst wird.
-
Mit Bezug auf den Anschlussstecker 4 ist
es vorteilhaft, diesen mit einer Abdeckkappe mit integrierter Kabelzugentlastung
vorzusehen (nicht gezeigt), die ferner einen Schutz vor Grobschmutz
und direkter Wasserstrahleinwirkung bietet.
-
Die erfindungsgemäße Druckluftsteuervorrichtung
arbeitet wie folgt: Aufgrund eines über den Anschlussstecker 4 an
die elektronische Steuereinheit 3 gegebenen Signals wird
das Magnetventil 5b geschaltet. Dadurch strömt der in
der Ringkammer 7 anstehende Vorratsdruck, dessen Kanalführung hier nicht
näher dargestellt
ist, durch die Ventilbohrung und die Leitöffnungen in den Steuerraum 30 eines Kolbens
des Ventils 5a und schiebt den Kolben nach unten. Durch
die Abwärtsbewegung
des Kolbens des Ventils 5a, d.h. durch Auftreffen des Kolbens
auf den Ventilteller 9, wird die Kammer 10 des
Kolbens gegenüber
einem Entlüftungskanal 11 abgesperrt. Wenn
der Ventilteller 9 weiter abwärts entgegen die Federkraft
einer Ventilfeder gedrückt
wird, liegt der Vorratsdruck über
den Vorratsdruckanschluss 12 in der Kammer 10 an.
Der in der Kammer 10 anliegende Vorratsdruck wird dann über einen
Kanal (nicht näher dargestellt)
an eine Luftkammer, wie beispielsweise einen Luftfederbalg geführt.
-
Die Ableitung der Entlüftungsluft über die Schaltung
des Magnetventils 5b erfolgt intern durch einen im Gehäuseoberteil 2 angeordneten
Kanal 15. Dieser steht über
eine Dichtung 16 mit einem Kanal 17 im Gehäuseunterteil 1 in
kommunizierender Verbindung, wobei der Kanal 17 in den
Zentralentlüftungskanal 11 mündet.
-
Der Drucksensor 6 steht über einen
Kanal 20 mit dem Vorratsdruckraum 26 in Verbindung.
Ebenso ist es möglich,
dass bei anderer Kanalführung
Drücke in
anderen Räumen
gemessen werden.
-
In 2 ist
ein erfindungsgemäßes Modul einer
Druckluftsteuervorrichtung im Schnitt gezeigt, das drei Ventileinrichtungen 5 umfasst.
Pro Ventileinrichtung 5 sind ein Magnetventil 5b und
ein durch das Magnetventil 5b gesteuertes Ventil 5a vorgesehen. Die
Ventileinrichtungen 5 sind in Reihe in einem Gehäuse aufgenommenen,
das sich aus einem Gehäuseunterteil 1 und
einem Gehäuseoberteil 2 zusammensetzt.
Das in 2 gezeigte Modul
einer Druckluftsteuervorrichtung entspricht gemäß seinem Aufbau einem Hinterachsmodul,
wie es beispielsweise in 3 gezeigt
ist. Die in der 2 auf
der linken Seite dargestellte Ventileinrichtung umfasst ein 3/2-Ventil
mit drei Anschlüssen,
nämlich
einem ersten Anschluss an einer Drucksenke, d.h. an einem Entlüftungskanal,
einem zweiten Anschluss 12, über den die Druckluftsteuervorrichtung
mit einem Druckluftlieferanten verbunden ist, und einem dritten
Anschluss, über
den eine Verbindung mit einem weiteren der anderen beiden 2/2-Ventile
hergestellt ist. An den Anschlüssen 12' beziehungsweise 12'' der 2/2-Ventile können Luftfederbälge angeschlossen
werden, so dass durch das Ansteuern der 2/2-Ventile beispielsweise
die linken und rechten Luftfederbälge der Hinterachse selektiv
belüftet
beziehungsweise entlüftet werden
können.
Der weitere Anschluss 12''' kann beispielsweise
dazu dienen, den von dem dargestellten 3/2-Ventil gelieferten Druck
einem Vorderachsmodul zu zuführen,
so dass Letzteres vereinfacht ausgelegt werden kann (siehe auch 3).
-
3 zeigt
ein Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäßen Luftfederungsanlage
für einen Lastkraftwagen,
der eine Vorderachse VA, eine Hinterachse HA und eine Liftachse
LiA aufweist. Die als Achsmodule realisierten Druckluftsteuervorrichtungen
sind in 3 mit einer
strichpunktierten Linie schematisch dargestellt.
-
Der Vorderachse VA des Lastkraftwagens sind
zwei Luftfederbälge 23 zugeordnet,
die über eine
pneumatische Leitung und über
eine Ventileinrichtung 5 des Vorderachsmoduls VA an der
Druckluftsteuervorrichtung angeschlossen sind. Die der Vorderachse
VA zugeordnete Druckluftsteuervorrichtung weist eine elektronische
Steuereinheit 3 auf, die mit einem 3/2-Ventil funktional
verbunden ist und dieses steuert. Die Druckluftsteuervorrichtung
weist überdies
einen Drucksensor 6 auf, der den in den Luftfederbälgen 23 vorherrschenden
Druck an einer pneumatischen Leitung misst, mit der die Luftfederbälge über das
3/2-Ventil 5 in der Druckluftsteuervorrichtung verbunden sind. Das
vom Drucksensor 6 gemessene Signal wird an die elektronische
Steuereinheit 3 weitergegeben. Wie in 3 gezeigt, nimmt die elektronische Steuereinheit 3 Messsignale
eines Niveausensors 25 auf. Über eine Vorratsdruckleitung ist
die Druckluftsteuervorrichtung mit einem Druckluftvorratsbehälter 26 verbunden.
Zur Signalansteuerung der elektronischen Steuereinheit 3 ist
diese über eine
Powerline Communication PLC mit einer Bedieneinheit 27 funktional
verbunden. Die als Vorderachsmodul ausgeführte Druckluftsteuervorrichtung steuert
somit die Drücke
beider, der Vorderachse des LKWs zugeordneten Luftfederbälge. Zur
Aktivierung der Steuereinheit und der damit verbundenen Umschaltung
der Systemkomponenten der Druckluftsteuervorrichtung in deren Betriebsmodus
wird über eine
PLC-Leitung eine Spannung Uz angelegt. Die Übergabe allgemein relevanter
Daten, wie beispielsweise Höhenstandssignale,
Balgdruckwerte, Fahrzustandsgrößen und/oder
Diagnoseparameter via Powerline Communication erfolgt über eine
in der Bedieneinheit vorgesehene Schnittstelle. Die Bedieneinheit
stellt auch die Schnittstelle zwischen einer Powerline-Communication-Übertragung
und dem Datenbus CAN des Fahrzeugs dar.
-
Wie in 3 gezeigt,
ist eine Druckluftsteuervorrichtung zur Regulierung der Drücke in den
Luftfederbälgen 23 einer
Hinterachse HA des Lastkraftwagens vorgesehen. Das Hinterachsmodul
der erfindungsgemäßen Druckluftsteuervorrichtung
weist drei in dem Modul der Druckluftsteuervorrichtung aufgenommene
Ventileinrichtungen 5 zwei Drucksensoren 6 und
eine elektronische Steuereinheit 3 auf. Für die Hinterachse
sind zwei separate Niveausensoren 25 vorgesehen, die mit
der Steuereinheit 3 funktional verbunden sind. Weiterhin
ist die elektronische Steuereinheit via Datenleitungen mit der Bedieneinheit 27 verbunden.
Eine Datensignalübertragung
erfolgt hier ebenso über
eine Powerline Communication. Mit diesem Hinterachsmodul ist eine
getrennte Ansteuerung und Luftdruckregulierung der linksseitigen
bzw. rechtsseitigen Luftfederbälge
der Hinterachse möglich.
Die elektronische Steuereinheit 3 des Hinterachsmoduls
ist in diesem Fall als zentrale Steuereinheit realisiert, womit
sie Steuerfunktionen einer Steuereinheit eines anderen Moduls, im
vorliegenden Fall beispielsweise des Vorderachsmoduls übernehmen kann.
Wie bereits anhand von 2 beschrieben wurde,
ist ein einziges 3/2-Ventil im Vorderachsmodul ausreichend, da das
3/2-Ventil des Hinterachsmoduls die Be- und Entlüftungsfunktion auch für die Vorderachse
zur Verfügung
stellt.
-
Wie in 3 gezeigt,
ist ebenso für
die Liftachse ein Liftachsmodul der erfindungsgemäßen Druckluftsteuervorrichtung
vorgesehen. Die Liftachse weist drei Druckluftfederbälge 23 auf,
von denen der rechtsseitige und der linksseitige Druckluftfederbalg
im Gegensatz zum dritten zentralen Druckluftfederbalg zusammen angesteuert
sind. Die Druckluftsteuervorrichtung weist zur getrennten Ansteuerung der
drei Druckluftfederbälge 23 zwei
in dem Modul der Druckluftsteuervorrichtung aufgenommene Drucksensoren 6 auf.
Diese sind funktional mit der Steuereinheit 3 verbunden,
die ihrerseits über
Datenleitungen mittels Powerline Communication funktional mit der
Bedieneinheit 27 verbunden ist. Im Modul der Druckluftsteuervorrichtung
für die
Liftachse sind drei Ventileinrichtungen vorgesehen, die ein 3/2-Ventil
und zwei 2/2-Ventile umfassen.
-
Wie in 3 gezeigt,
sind die Steuereinheiten der Vorderachse, der Hinterachse und der Liftachse über eine
elektrische Leitungsverbindung miteinander vernetzt. Damit ist eine
Aufschaltung der allgemeinen relevanten Systeminformationen oder das
Aufschalten von Parametern und von Diagnosedaten durch eine in der
systemzugehörigen
Bedieneinheit integrierte CAN-Schnittstelle auf den Datenbus CAN
des Fahrzeugs und beispielsweise an die Anhängerschnittstelle möglich.
-
Darüber hinaus ist es möglich, das
System durch Einbau weiterer Module zur Erweiterung des vorhandenen
Basismoduls unter Verwendung gleicher oder gleichartiger Bauteile
auf mehrere Kanäle auszubauen,
womit unter anderem Kostenvorteile erzielt werden.
-
4 zeigt
ein Schaltbild einer zweiten Ausführungsform einer Luftfederungsanlage
für einen Lastkraftwagen
gemäß der vorliegenden
Erfindung. Die zweite Ausführungsform
entspricht in weiten Teilen der ersten Ausführungsform gemäß 3. Im Unterschied zur ersten
Ausführungsform
erfolgt die Kommunikation bei der zweiten Ausführungsform unter Verwendung
eines bereits in dem Fahrzeug vorgesehenen Bussystems, beispielsweise
unter Mitbenutzung des CAN-Busses 32 des elektronischen Bremssystems.
Bei einer solchen Mitbenutzung eines bereits bestehenden Busses
ist darauf zu achten, dass die zusätzliche Belastung des Busses
ohne störende
Einflüsse
auf die Funktionsfähigkeit
bleibt. Dies kann im vorliegenden Fall sichergestellt werden, indem
die Wiederholrate für
die zu sendenden und zu empfangenden Botschaften gering gehalten
wird. Wird beispielsweise der CAN-Bus 32 des Fahrzeugbremssystems
genutzt, so können über eine
Schnittstelle zum allgemeinen Fahrzeug-CAN relevante Informationen
ausgetauscht werden, beispielsweise Systeminformationen, Parameter
und Diagnosedaten.
-
Die in der vorstehenden Beschreibung,
in den Zeichnungen sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der
Erfindung können
sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung
der Erfindung wesentlich sein.
-
- 1
- Gehäuseunterteil
- 2
- Gehäuseoberteil
- 3
- elektronische
Steuereinheit
- 4
- Anschlusssteckkontakt
- 5
- Ventileinrichtung
- 5a
- Ventil
- 5b
- Magnetventil
- 6
- Drucksensor
- 7
- Ringkammer
- 9
- Ventilteller
- 10
- Kammer
- 11
- Entlüftung
- 12,
12', 12''
- Vorratsdruckanschluss
- 13
- Abstützeinrichtung
- 14
- Dichtung
- 15
- Kanal
- 16
- Dichtung
- 17
- Kanal
- 18
- Schraube
- 19
- Dichtung
- 20
- Kanal
- 23
- Luftfederbalg
- 25
- Niveausensor
- 26
- Druckluftvorratsbehälter
- 27
- Bediengerät
- 28
- Platine
der Steuereinheit
- 30
- Steuerraum
- 32
- CAN-Bus