DE2630511A1

DE2630511A1 - Reifendruckregelanlage

Info

Publication number: DE2630511A1
Application number: DE19762630511
Authority: DE
Inventors: Heinz-Hagen Albs; Rolf Pieper
Original assignee: Wabco Westinghouse GmbH Germany
Current assignee: Wabco Westinghouse Fahrzeugbremsen GmbH
Priority date: 1976-07-07
Filing date: 1976-07-07
Publication date: 1978-01-12
Also published as: IT1116620B; GB1580240A; FR2357388B1; SE434369B; JPS537011A; FR2357388A1; SE7707349L; DE2630511C2

Description

WABCO WESIINGHOUSE GmbH, HANNOVER

Hannover, den 1.7.1976

Reifendruckregelanlage

Die Erfindung betrifft eine Regelanlage zur Änderung des Druckes in den Reifen von Fahrzeugen, insbesondere von Kraftfahrzeugen während der Fahrt gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Derartige Regelanlagen sind vornehmlich für Lastkraftwagen vorgesehen, bei welchen aufgrund ihrer Einsatzbedingungen der Druck in den Reifen während der Fahrt, d. h. ohne Fahrtunterbrechung, den jeweiligen Gelände- bzw. Straßenverhältnissen angepaßt werden muß.

Die deutsche Offenlegungsschrift 2 141 553 macht mit einer Reifendruckregelanlage bekannt, bei welcher der Fahrer nach Einstellung des gewünschten Reifendruckes ohne auf besondere Instrumente achten zu müssen - durch eine Signalhupe oder durch eine Kontrolleuchte vom Ende des Reifendruck-Änderungsvorganges in Kenntnis gesetzt wird.

Ein Nachteil dieser Anlage besteht jedoch darin, daß diese zeitgesteuert ist, d. h. das Ende des Reifendruck-Änderungsvorganges wird nach einer gewissen Zeitspanne, welche unter normalen Bedingungen für die Reifen-

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druckänderung ausreicht, automatisch akustisch oder optisch angezeigt. Diese automatische Anzeige tritt jedoch auch dann in Funktion, wenn aus irgendwelchen Gründen beispielsweise durch ein Leck in der Druckluftanlage des Fahrzeugs - eine Reifendruckerhöhung noch nicht abgeschlossen ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Regelmöglichkeit zu schaffen, welche druckgesteuert ist, d. h. welche zeitunabhängig den vorgewählten Reifendruck einsteuert.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 aufgeführten Merkmale gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungen sind den Uhteransprüchen zu entnehmen.

Bei dieser erfindungsgemäßen vollautomatisierten Reifendruckregelanlage wird die meßtechnische Erfassung eines adäquaten Reifendruckes in der Arbeitsleitung während des Be- und Entlüftungsvorganges ermöglicht. Durch die druckgesteuerte Messung ergeben sich gegenüber der zeitgesteuerten Messung kleinere Hysteresen und somit schnelleres Be- und Entlüften der Reifen. Nach dem Erreichen des gewünschten Reifendruckes wird die Anlage bis zum Steuerventil drucklos gefahren, was eine Entlastung des Rotorsystems bedeutet, sowie eine Sicherung des Reifendruckes bei evtl. Beschädigungen der Leitungen gewährleistet. Das jedem Reifen zugeordnete Steuerventil sichert diesen gegen vollkommene Pannen ab, da dieses Ventil einen bestimmten Restdruck im

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Reifen sicherstellt.

Durch die kurzfristige Be- und Entlüftung der Reifen wird erreicht, daß sich Fahrzeuge in einem Gelände mit unterschiedlichen Boden-bzw. Fahrbahnverhältnissen, verhältnismäßig schnell vorwärts bewegen können. So können Fahrzeuge, welche sich beispielsweise auf sandigem Gelände bewegen, ohne Aufenthalt - zwecks Belüftung der Reifen - auf festen Pisten oder ausgebauten Straßen weiterfahren.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer schematischen Darstellung der gesamten Anlage sowie anhand der Darstellung eines infolge der Erfindung entstandenen Ventils näher erläutert.

Fig. 1 zeigt das Schema der erfindungsgemäßen Reifendruckregelanlage ,

Fig. 2 zeigt den Schnitt des zwischen Rotor und Reifenfüllanschluß angeordneten Steuerventils.

Die in der Abbildung Fig. 1 schematisch dargestellte erfindungsgemäße Reifendruckregelanlage besteht aus einem Druckluftteil und einem elektronischen Steuerteil.

Ein dem Druckluftteil zugeordneter Behälter 1, dessen Befüllung mit Druckluft über eine Leitung 2 von dem Luftpresser 3 der Druckluftbremsanlage direkt erfolgt oder dessen Befüllung über eine Leitung 4 und ein Rückschlagventil 5 aus der Bremsanlage des Fahrzeugs erfolgen kann,

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steht über eine Leitung 6, ein 5/3 Wege-Doppelmagnetventil 7, über dessen Einlaßanschluß 8 und dessen Auslaßanschluß 9 und eine Leitung 10 mit je einem, an den Rädern angeordneten Rotor 11 in Verbindung, von welchem über die Anschlüsse 12a und 12b eines Steuerventils 12 und eine Blende 13 eine "Verbindung zu den Reifen besteht.

Mit der die Verbindung zwischen dem 5/3 Wege-Doppelmagnetventil 7 und den Rotoren 11 herstellenden Leitung 10 ist eine Druckmeßdose 14 sowie ein 2/2 Wege-Magnetventil 15 verbunden. Außerdem steht das 5/3 Wege-Doppelmagnetventil 7 mit seinem Entlüftungsanschluß 16 über eine Leitung 17 mit einem Druckbegrenzungsventil 18 in Verbindung.

Der elektronische Steuerteil der Regelanlage besteht aus einer Steuerelektronik 19 und einem Pulsgenerator 20, wobei die Steuerelektronik 19 mit einer Schalttastatur 21 im Fahrerhaus verbunden ist. Leitungen 22 und 23 stellen eine Pulsverbindung zwischen dem Pulsgenerator 20 und dem 5/3 Wege-Doppelmagnetventil 7 her. Zwischen der Steuerelektronik 19 und der Druckmeßdose H besteht eine Steuerverbindung über eine Leitung 24- und eine Steuerleitung 25 verbindet die Steuerelektronik 19 mit dem 2/2 Wege-Magnetventil 15.

Das zur Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe entwickelte Steuerventil 12 besteht aus einem Gehäuse 26, in welchem ein aus einem Kolben 27 und aus einem Kolbenrohr 28 bestehender Schaltkolben angeordnet ist, wobei das obere und

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untere Ende des Kolbenrohres 28 in Dichtringen 29 und 30 geführt wird.

Anschlüsse 12a und 12b stehen über eine Verjüngung 31 des Kolbenrohres 28 in der in Pig. 2 dargestellten Lage des . Schaltkolbens 27/28 untereinander in Verbindung. Ein Dichtelement 32 unterbricht diese Verbindung bei einer unter der Spannung einer im Kolbenrohrinnenraum 33 angeordneten Feder in Spannungsrichtung erzwungenen Bewegung des Schaltkolbens 27/28 in die durch gehäusefesten Anschlag 35 und Kolbenanschlag 36 begrenzte Lage. Kanäle 37 und 38 verbinden den Anschluß 12a mit einer über dem Kolben 27 angeordneten Druckkammer 39. Eine Atmungsbohrung 40 stellt über den Kolbenrohrinnenraum 33 eine Verbindung des unter dem Kolben bei oberer Kolbenlage entstehenden Paumes 41 mit der Atmosphäre über eine Bohrung 42 her.

Bevor nun die Funktionsbeschreibung der erfindungsgemäßen Anlage folgt, wird zum besseren Verständnis der dem Steuerventil 12 in der Anlage zufallenden Aufgabe, zunächst die Funktionsbeschreibung dieses Steuerventils 12 vorangestellt.

Bei Pulsdruckbeaufschlagung der mit dem Anschluß 12a des Steuerventils 12 verbundenen Leitung 10, fließt Druckluft durch die Kanäle 37 und 38 in die Kammer 39 und der dort sich aufbauende Druck schiebt den Schaltkolben 27/28 gegen die Kraft der Feder 34 nach unten, in die gezeichnete Stellung, wodurch das Dichtelement 32 in den Bereich der Verjüngung 31 kommt und Druckluft vom Anschluß 12a über den Anschluß 12b in die Reifen fließen kann.

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Bei Entlüftung der mit dem Anschluß 12a verbundenen Leitung 10 entlüftet sich gleichzeitig die Kammer 39 über die Kanäle 38 und 37 und die Kraft der Jeder 34 schiebt den Schaltkolben 27/28 mit seinem Anschlag 36 gegen den gehäusefesten Anschlag 35. Dabei gelangt das Dichtelement in abdichtenden Eingriff mit der Oberfläche 28a des Kolbenrohres 28, so daß die Verbindung zwischen den Anschlüssen 12a und 12b unterbrochen ist und der in dem Reifen sich aufgebaute Druck erhalten bleibt bzw. nicht zurückfließen kann.

Bei der nachfolgenden Funktionsbeschreibung einer entsprechend der Erfindung geschalteten Reifendruckregelanlage gehen wir von einer Anlage mit drei Regelstufen aus, deren Druckhöhe für Regelstufe I = 0,7 bar, für Regelstufe II = 1,2 bar und für Regelstufe III =2,3 bar eingestellt ist.

Bei unbetätigter Anlage steht der volle VorraLsdruck am Eingangsanschluß 8 des 5/3 Wege-Doppelmagnetventils 7 an.

Fährt das Fahrzeug mit einem Reifendruck von 1,2 bar und aufgrund der Gelände- oder Straßenverhältnisse ist ein höherer Reifendruck erforderlich, so drückt der Fahrer die Taste III = 2,3 bar und löst damit ein.n BelüftungsVorgang in der Reifendruckregelanlage aus.

Mit dem Druck auf die Taste III wird durch Einschaltung der Steuerelektronik 19 der Pulsgenerator 20 in Funktion gesetzt und ein von diesem angehender Belüftungeimpuls öffnet

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den Durchgang 8/9 des 5/3 Wege-Doppelmagnetventils 7» und die Reifen werden über die Leitung 10, den Rotor 11 und das sich öffnende Steuerventil 12 pulsierend belüftet. Nach einer vorgegebenen Zeitspanne unterbricht ein von der Steuerelektronik 19 gesteuerter über den Pulsgenerator 20 dem 5/3 Wege-Doppelmagnetventil 7 zugeleiteter Halte-Impuls den Belüftungsvorgang, indem der Durchgang 8/9 des Ventils 7 unterbrochen wird. Der Druck in der vom Ventil 7 zu den Reifen führenden Leitung 10 gleicht sich mit dem Druck in den Reifen über das offene Steuerventil 12 aus, die an die Leitung 10 angeschlossene Druckmeßdose 14 mißt ihrer Aufgabe entsprechend diesen Druck und gibt das Meßergebnis über die Leitung 24 an die Steuerelektronik 19 weiter, welche ihrerseits einen "Soll/Ist"-Vergleich des Druckes vornimmt. Ist die vorgewählte Druckhöhe in den Reifen noch nicht erreicht, wiederholt sich der elektronisch gesteuerte Pulsvorgang automatisch so oft, bis der "Soll/Ist"-Vergleich positiv ausfällt und das 5/3 Wege-Doppelmagnetventil 7 einen Halte-Impuls erhält. Gleichzeitig erhält das 2/2 Wege-Magnetventil 15 von der Steuerelektronik 19 über die Leitung 25 einen Öffnungsimpuls, so daß die Leitung 10 und der Rotor 11 schlagartig entlüftet werden, das Steuerventil 12 sich schließt und den in die Reifen eingesteuerten Druck absperrt. Die Leitung 10 zwischen dem 5/3 Wege Doppelmagnetventil und dem Steuerventil 12 und somit auch der Rotor 11 sind bei unbetätigter Reifendruckregelanlage drucklos.

Ist nun umgekehrt eine Senkung des Reifendruckes erforderlich - beispielsweise von Stufe HI auf Stufe II - so löst

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der Fahrer durch den Druck auf die Taste II einen Entlüftungsvorgang in der Reifendruekregelanlage aus.

Mit dem Druck auf die Taste II erhält das 5/3 Wege-Doppelmagnetventil 7 vom durch die Steuerelektronik "beeinflußten Pulsgenerator 20 zunächst einen Belüftungsimpuls, so daß sich ein bestimmter, zur Öffnung des Steuerventils 12 notwendiger Druck in der Leitung 10 aufbaut. Danach erhält das 5/3 Wege-Doppelmagnetventil 7 einen Entlüftungsimpuls, und die Reifen werden über den Rotor 11 die Leitung 10, den Entlüftungsanschluß 16 des Ventils 7, die Leitung 17 und das Druckbegrenzungsventil 18 entlüftet. Nach einer vorgegebenen Zeitspanne unterbricht ein von der Steuerelektronik 19 ausgehender, über den Pulsgenerator 20 dem Ventil 7 zugeleiteter Halte-Impuls den Entlüftungsvorgang, die Druckmeßdose 14 gibt den ermittelten Meßwert des zwischen Leitung 10 und Reifen ausgeglichenen Druckes in die Steuerelektronik 19, diese stellt ihrerseits den "Soll/ Ist"-Vergleich an, und der Pulsvorgang wiederholt sich in der beschriebenen Weise so oft, bis die niedrigere Druckhöhe der Stufe II erreicht ist. Danach bekommt das Ventil 7 wieder einen Halte-Impuls, und das 2/2 Wege-Magnetventil entlüftet - wie vorher beschrieben - die Leitung 10 und der Rotor 11, wodurch das Steuerventil 12 in bekannter Weise umschaltet und den Durchgang sperrt, um die Druckhöhe in den Reifen zu sichern.

Erwähnenswert ist noch, daß das Druckbegrenzungsventil 18 immer einen Restdruck von 0,6 bar hält, damit das Steuer-

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ventil 12 bei einem gewollten Entlüftungsvorgang nicht schließt, d. h. dieser Druck von 0,6 bar wird benötigt, um die Kraft der Feder 34 zu überwinden.

Dies bedeutet jedoch andererseits, wenn aus irgendeinem Grund - beispielsweise durch Fehler in der Anlage - der Entlüftungsvorgang beim Erreichen des untersten Druckes von 0,7 bar der untersten Schaltstufe I noch nicht beendet wird, das Steuerventil 12 automatisch beim Erreichen eines Druckes von 0,5 bar durch die Kraft der Feder 34 schließt, um einen Restdruck in den Reifen zu halten.

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Claims

Patentansprüche

1. /Regelanlage zur Änderung des Luftdruckes in den Reifen ^— von Fahrzeugen, insbesondere von Kraftfahrzeugen während der Fahrt mit einem willkürlich betätigbaren am Fahrzeug angeordneten Schaltventil, welches mit seinem Einlaßanschluß über eine Vorratsleitung mit einer Druckluftquelle in Verbindung steht und welches mit seinem Auslaßanschluß über eine Steuerleitung und einen Rotor mit einem die Verbindung zum Innenraum des Reifens überwachenden Steuerventil verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine durch eine im Fahrerhaus angeordnete Schalttastatur (21) steuerbare elektronische Steuereinrichtung, welche aus einer Steuerelektronik (19) und aus einem Pulsgenerator (20) besteht, mit seinem Pulsgenerator (20) mit dem zwischen der Vorratsleitung (6) und der Steuerleitung (10) angeordneten, aus einem Mehrwege-Doppelmagnetventil (7) bestehenden Schaltventil, zwecks pulsender Be- und Entlüftung der Reifen mittels elektrischen Leitungen (22 und 23) verbunden ist, daß eine in Druckluftverbindung mit der Steuerleitung (10) stehende, der Messung des Reifendruckes dienende Druckmeßdose (H) mittels einer elektrischen Leitung (24) und ein in Druckluftverbindung mit der Steuerleitung (10) stehendes der Entlüftung der Steuerleitung (10) und Schließung des Steuerventils (12) dienendes Zweiwege-Magnetventil (15) mittels einer elektrischen Leitung (25) mit der Steuerelektronik (19) in Verbindung stehen und daß das Mehrwege-Doppelmagnetventil (7) mit einem dritten Anschluß (16) über eine Druck-

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ORIGINAL INSPECTED - 11 -

!Luftleitung (17) mit einem der Entlüftung der Reifen in die Atmosphäre dienenden Druckbegrenzungsventil (18) verbunden ist.

2. Regelanlagfc zur Änderung des Luftdruckes in Reifen von Fahrzeugen, insbesondere Kraftfahrzeugen während der Fahrt nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltkolben des die Verbindung zum Innenraum des Reifens überwachenden Steuerventils (12) aus einem Kolben (27) und einem Kolbenrohr (28) besteht, dessen obere Kolbenfläche (27a/36) vom Druck der von der Steuerleitung (10) kommenden, über im Gehäuse (26) angeordnete Bohrungen (37 und 38) in eine Kammer (39) geleitete Druckluft beaufschlagbar ist, daß im Schaltkolbengehäuse (26) ein in druckdichtem Eingriff mit der Kolbenrohroberfläche (28a) stehendes ringförmiges Dichtelement (32) angeordnet ist und daß das Kolbenrohr (28) eine das Dichtelement (32) freigebende Verjüngung (34) aufweist.

3. Regelanlage zur Änderung des Luftdruckes in Reifen von Fahrzeugen, insbesondere Kraftfahrzeugen während der Fahrt nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Kolbenrohrinnenraum (33) eine in entgegengesetzter Richtung zur Druckbeaufschlagung wirkende Feder (34) angeordnet ist.

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