DE3105037C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einer Reifendruckregelanlage nach der Gattung des Hauptanspruchs. Eine derartige Reifendruckregelanlage ist bekannt (DE 27 36 303 B2).

Diese bekannte Reifendruckregelanlage (DE 27 36 603 B2) ist mit einem Zeitschalter ausgerüstet, der nach einer empirisch ermittelten Zeit die jeweils eingestellte Druckänderung abstellt. Aber es gibt verschiedene Stellgrößen, welche die Füllzeit verändern. Hier ist beispielsweise der jeweilige Vorratsdruck zu nennen, und es spielt auch eine Rolle, ob der den Vorratsbehälter versorgende Kompressor direkt über den Behälter in die Reifen fördert oder nicht. Wenn z. B. zwischenzeitlich das Fahrzeug abgestellt wird und der Druckausgleich noch nicht abgeschlossen war, verschiebt sich nach mehreren Zyklen das Druckniveau in den Reifen.

Bei einer weiteren bekannten Reifendruckregelanlage (DE 26 30 511 A1) findet in der Versorgungsleitung eine reine Druckmessung statt. Da die Drucksensoren nicht oder nur sehr schwer in den Fahrzeugrädern angeordnet sein können, muß bei der be­ kannten Regelanlage immer ein völliger Druckausgleich abgewartet werden, bis man sich ein Bild über den jeweils erreichten neuen Druck machen kann; d. h. es muß eine Haltefunktion ohne Zu- oder Ab­ strömung erreicht sein. Erst dann kann eine weitere Nachregelung er­ folgen, und erst, wenn diese zu dem gewünschten Reifendruck geführt hat, kann die Versorgungsleitung entlüftet werden, was wichtig ist, um die an den Rädern angeordneten Rotorverbindungen zur Reibungsver­ minderung von Druck zu entlasten.

Schließlich ist es durch die DE-OS 21 41 553 auch bereits bekannt, nach Erreichen eines gewissen Reifendruckes über einen Zeitschalter den Regelvorgang (Druckänderung) selbsttätig zu unterbrechen.

Ausgehend von einer Bauart nach der Reifendruckregelanlage gemäß der eingangs genannten DE 27 36 603 B2 liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Regel­ genauigkeit bei einer Reifendruckeinstellung zu verbessern.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung bei einer gattungsgemäßen Reifendruckregelanlage durch die kennzeichnenden Merkmale im Pa­ tentanspruch 1 gelöst. Eine solche Reifendruckregelanlage hat den Vorteil, daß durch Anwendung des Meßprinzips "Strömungsmessung" kein vorzeitiges Abschalten erfolgt und keine Wartephase notwendig ist.

Zum Ermitteln kleinster Strömungsmengen können an sich bekannte Sen­ soren verwendet werden. Besonders geeignet dürfte die Hitzdraht-Meß­ methode sein, mit der Strömungen bis herunter auf 1,5 m/s zu erfas­ sen sind. Da für den vorliegenden Anwendungsfall nur die Anzeige ei­ nes Schwellwertes erforderlich ist, kann auch eine zur Schaltung verwendete Elektronik in ihrem Aufbau sehr einfach sein.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher er­ läutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Reifendruckregelanlage und

Fig. 2 eine Variante einer Einzelheit der Regelanlage nach der Fig. 1.

Eine Reifendruckregelanlage hat einen Kompressor 1, der über einen Druckbegrenzer 2 einen Vorratsbehälter (Behälter) 3 mit Druckluft versorgt. Dem Behälter 3 ist über einen Anschluß 4 ein Relaisventil 5 nachgeschaltet, daß große Durchgangs­ querschnitte aufweist. Über einen zweiten Anschluß 6 am Vor­ ratsbehälter 3 werden unmittelbar zwei Vorsteuerventile 7 und 8 und mittelbar über ein Regelventil 9 ein drittes Vorsteuer­ ventil 10 gespeist, von denen letzteres das Relaisventil 5 ansteuert.

Das Regelventil 9 ist ein Drucksteuerventil, an dem der Rei­ fendruck z. B. zwischen 1 bis 5 bar vorwählbar ist. Hinter dem Relaisventil 5 ist ein druckbetätigtes 2/2-Wege-Ab­ sperrventil 11 angeordnet. Es liegt in einer Versorgungs­ leitung 12, in der auch ein Strömungssensor 13 angeordnet ist. Die Versorgungsleitung 12 führt dann unter Aufteilung in zwei Leitungszweige 12′ und 12′′ zu zwei weiteren Relaisventilen 14 und 15, die auch vereinfacht als 3/2-Wege-Ventile ausge­ bildet sein können. Sie werden über die zwei Vorsteuerven­ tile 7 und 8 angesteuert und machen die Versorgungsleitung 12 entweder zu den Leitungszweigen 12′, 12′′ auf oder zu, letzteres bei gleichzeitigem Anschluß der Leitungszweige 12′, 12′′ an die Entlüftungsleitung. Hinter dem Strömungssensor 13 erreicht die Versorgungsleitung 12, 12′, 12′′ vier Rotorverbindungen 16, 17, 18, 19, eine für jedes Rad 20, 21, 22, 23. Jenen nachgeschaltet sind für jedes Rad 20, 21, 22, 23 ein 2/2- Wege-Steuerventil 24, 25, 26, 27, eine Blende 28, 29, 30, 31 und ein Abstellhahn 32, 33, 34, 35. Die Steuer­ ventile 24, 25, 26, 27 sind Druckventile und sind in Über­ einstimmung mit dem Regelventil 9 so eingestellt, daß sie bei Drücken größer 1 bar offen sind, bei einem niedrigeren Druck in der Versorgungsleitung 12′, 12′′ jedoch in Abschluß­ stellung gehen.

Die drei Vorsteuerventile 7, 8, 10 sind an einen einstellbaren Schalter 36 elektrisch angeschlossen, der geradeso wie das Regelventil 9 im Fahrerhaus angeordnet ist. Der Schalter 36 hat drei Schalt­ stellungen "Null", "Druck" und "Prüfen" und ist mit einem Rückstellmotor (Motor) 37 gekuppelt. Der Rückstellmotor 37 kann auch aus einem Verriegelungsmagneten (Sperrmagnet) bestehen, der nach dem Be­ tätigen einer Schalttaste aus "Null" noch die Wahl der Schaltstellungen "Druck" und "Prüfen" z. B. durch Drehen an der Schalttaste ermöglicht. Dieser Motor 37 ist über eine elektronische Steuereinrichtung 38 mit dem Strömungssensor 13 verbunden, wobei ein UND-Schalter 39 verwendet ist, der bei einem Signal vom Strömungssensor 13, wenn die Strömung Null ist, und einem Signal für "Druck"-Stellung des Schalters 36 über die Leitung 40 und den Motor 37 den Schalter 36 in seine Schalt­ stellung "Null" zurückbewegt. Eine solche selbsttätige Rück­ führung ist auch aus der Stellung "Prüfen" möglich.

Mittels eines Wählschalters 41 ist die Fahrzeugachse VA, VA und HA, HA wählbar, an welcher der Reifendruck verändert werden soll.

Anstelle eines einzelnen Strömungssensors 13 können auch meh­ rere verwendet werden.

Dargestellt ist eine Reifendruckregelanlage mit einem Regel­ ventil 9 und nachgeschalteter Verzweigung zu den Achsen. Mög­ lich ist auch, mit mehreren Regelventilen einzelne Leitungs­ stränge getrennt zu regeln.

Die beschriebene Regeleinrichtung arbeitet wie folgt:

In der unbetätigten Neutralstellung nehmen die Ventile und Schalter ihre in der Zeichnung dargestellte Lage ein.

Beabsichtigt der Fahrer, den Reifendruck zu verändern, so muß er mehrere Handgriffe ausführen. Am Wählschalter 41 wählt er, ob er an der Vorderachse VA oder an der Hinter­ achse HA oder an beiden Achsen VA und HA gleichzeitig den Druck ändern will. Den gewünschten Solldruck stellt er am Regelventil 9 ein. Nun bringt er den Schalter 36 von "Null" auf "Druck", und es erfolgt die Druckänderung und der Abschluß mit Entlüften der Rotorverbindungen selbsttätig, wobei die Reihenfolge der Vorgaben unabhängig voneinander erfolgen kann, wenn diese Einstellungen unmittelbar aufein­ anderfolgen.

Es sei angenommen, der Fahrer habe eine Druckerhöhung an bei­ den Achsen VA und HA gewählt und den Solldruck am Regelven­ til 9 entsprechend vorgewählt. Mit Betätigen des Schalters 36 auf "Druck" werden alle drei Vorsteuerventile 7, 8, 10 elektrisch angesteuert.

Die zwei Vorsteuerventile 7 und 8 stellen die zweiten Relaisventile 14 und 15 an der Vorder- und Hinterachse von der Entlüftungs- auf Durchgangsstellung. Das dritte Vorsteuerventil 10 läßt den Vorgabedruck zu dem Absperrventil 11 und schaltet dieses auf Durchlaß, so daß das parallel über das Vorsteuerventil 10 an­ gesteuerte Relaisventil 5 Luft vom Vorratsbehälter 3 über das Absperrventil 11, die weiteren Relaisventile 14 und 15 und über die Rotor­ verbindungen 16, 17, 18, 19 zu den Steuerventilen 24, 25, 26, 27 an den Rädern 20, 21, 22, 23 gelangen läßt. Die Steuer­ ventile 24, 25, 26, 27 werden auf Durchgang geschaltet. Über einen zusätzlichen Absperrhahn 32, 33, 34, 35 strömt die Luft in die Reifen.

An günstiger Stelle zwischen Vorratsbehälter 3 und Rädern 20, 21, 22, 23 ist in der Versorgungsleitung 12 der Strö­ mungssensor (Sensor) 13 angeordnet, der feststellt, ob der Druck­ ausgleich zu den Reifen beendet ist. Mit diesem Strömungs­ sensor 13 kann sowohl mit einem Sensor 13 Druckaufbau als auch Druckabbau an einer oder beiden Achsen überwacht werden. Solange der Reifendruck nicht dem Vorgabedruck entspricht, strömt Luft an diesem Sensor 13 vorbei.

Herrscht am Sensor 13 eine extrem kleine Strömungsgeschwin­ digkeit (genau Null zu erreichen ist nicht erforderlich und wegen der Fahrzeugbewegungen und damit verbundenen Luftver­ schiebungen nicht erwünscht), geht nach dem Unterschreiten dieses Schwellwertes ein Signal zu der elektronischen Steu­ ereinrichtung 38, die, wenn auch der Schalter 36 auf "Druck" steht, den Motor 37 in Betrieb setzt. Der Motor 37 dreht den Schalter 36 in die "Null"-Stellung.

Die Vorsteuerventile 7, 8, 10 sind dann stromlos und ent­ lüften die Leitungen 12, 12′, 12′′. Neben dem Relaisventil 5 und dem Ab­ sperrventil 11 werden auch die beiden weiteren Relaisventile 14 und 15 und die Versorgungsleitungen 12′, 12′′ entlüftet. An den Blen­ den 28, 29, 30, 31 bei den Reifen entsteht ein starker Druckabfall, so daß auch die Steuerventile 24, 25, 26, 27 durch Federkraft die Verbindungen sperren.

Wie in der Fig. 2 dargestellt, kann die elektronische Steu­ ereinrichtung 38 auch noch mit einem Zeitglied 42 beschaltet sein, das z. B. ein Weiterdrehen durch den Motor 37 erst zu­ läßt, wenn der Schwellwert schon eine bestimmte Dauer besteht.

Ähnlich arbeitet die Regelanlage, wenn der Reifendruck erniedrigt werden soll. Weil der Schließdruck an den Steuer­ ventilen 24, 25, 26, 27 mit dem kleinsten am Regelventil 9 einstellbaren Druck abgestimmt ist, kann zwischen Reifen­ druck Senken und Entlüften der Versorgungsleitungen 12′, 12′′ zum Schließen der Steuerventile 24, 25, 26, 27 unterschieden werden.

Der am Regelventil 9 eingestellte Vorgabedruck kann über eine Einstellskala oder ein Manometer angezeigt werden. Durch die gesonderte Prüfstellung am Schalter 36 kann aber auch der tatsächlich vorhandene Reifendruck kontrolliert werden. Dazu dreht der Fahrer den Schalter 36 über die Stellung "Druck", was ein Öffnen der Steuerventile 24, 25, 26, 27 bewirkt, auf die Stellung "Prüfen". An entsprechend angeordneten Manometern kann nun der Reifendruck abgelesen werden. Beim Weiterdrehen auf die Stellung "Null" werden die Achs- und Radleitungen wieder vollständig entlüftet und die Steuerventile 24, 25, 26, 27 geschlossen.

Zusätzlich zur automatischen Zurückstellung des Schalters 36 aus der "Druck"-Stellung kann auch eine Rückstellung aus der "Prüf"-Stellung automatisch erfolgen, wenn der vorhandene Reifendruck eine Zeitlang (t) angezeigt wurde.

Claims (8)

1. Reifendruckregelanlage zur vorwählbaren Änderung des Luftdruckes in Fahrzeug­ reifen während der Fahrt (Reifendruckänderung), mit einer Druckluftversorgungseinrichtung, die mit den Reifen über Versorgungsleitungen verbunden ist, in denen Rotorverbindungen, Steuerventile, Blenden sowie ein einstellbares Regelventil angeordnet sind, wobei dem Regelventil ein Absperrventil und ein Regelventil nachgeschaltet sind, dadurch gekennzeichnet, daß in der Reifendruckregelanlage Strömungssensoren (13) vorhanden sind, die in der Versorgungsleitung (12, 12′, 12′′) hinter dem Relaisventil (5) angeordnet sind und daß jeweils wenn während der Reifendruckänderung die Strömungs­ sensoren (13) in den Versorgungsleitungen (12, 12′, 12′′) keine Strö­ mung mehr feststellen, der Vorgang der Reifendruckänderung abgeschaltet wird.

2. Reifendruckregelanlage nach Anspruch 1 mit einer Prüfeinrichtung für den Reifendruck, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungssen­ soren (13) zwischen dem Absperrventil (11) und je einem weiteren Re­ lais- oder 3/2-Wegeventil (14, 15), das für jede Achse (VA, HA) vorgesehen ist, angeord­ net sind.

3. Reifendruckregelanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Strömungssensoren (13) mit einer elektronischen Steuereinrichtung (38) verbunden sind.

4. Reifendruckregelanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein vom Fahrer je nach gewünschtem Vorgang Reifendruckänderung (Reifendruck prüfen) einstellbarer Schalter (36) vorgesehen ist, der mit einer Rückführeinrichtung (Motor 37) versehen ist, wobei der einstellbare Schalter (36) eine Nullstellung, eine Stellung zur Reifendruckänderung und eine Prüfstellung aufweist.

5. Reifendruckregeleinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich­ net, daß die Rückführeinrichtung einen Motor (37) aufweist, der den einstellbaren Schalter (36) in seine Nullstellung rückstellt.

6. Reifendruckregeleinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich­ net, daß die Rückführeinrichtung aus einem Sperrmagneten besteht, der stromlos den einstellbaren Schalter (36) in seine Nullstellung bringt.

7. Reifendruckregeleinrichtung nach Anspruch 4, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückführeinrichtung (Motor 37) den einstellbaren Schalter (36) auch aus der Prüfstellung heraus in die Nullstellung bringt.

8. Reifendruckregeleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, da­ durch gekennzeichnet, daß die Strömungssensoren (13) mit einem Zeit­ glied (42) kombiniert sind (Fig. 2).