DE4003746A1 - Einrichtung zur erzeugung eines vom gewicht eines gegenstandes abhaengigen signals - Google Patents

Description

Bei luftgefederten Fahrzeugen mit Niveauregelung mißt eine Wegmeßeinrichtung den durch Be- oder Entlasten des Fahrzeuges sich verändernden Abstand des gefeder­ ten Fahrzeugaufbaus von der Fahrzeugachse. Die Meß­ daten der Wegmeßeinrichtung werden mittels einer Niveauregeleinrichtung mit einem Sollwert (Bezugs­ niveau) verglichen. Bei Abweichung wird das Bezugs­ niveau durch Auffüllen oder Entleeren der Luftfedern wieder hergestellt. Zum Auffüllen schaltet die Niveau­ regeleinrichtung ein Wegeventil zwischen der Druck­ mittelquelle und den Luftfedern auf Durchgang und veranlaßt die Druckmittelquelle, Luft in die Luftfe­ dern zu fördern, bis die Niveauregeleinrichtung das von der Wegmeßeinrichtung gemeldete Bezugsniveau erkennt. Die Luftförderung wird daraufhin abgestellt und das Wegeventil geschlossen. Das Entleeren ge­ schieht in der Weise, daß die Niveauregeleinrichtung das Wegeventil zur Atmosphäre hin auf Durchgang schaltet. Die Luftfedern werden dann so lange in die Atmosphäre entleert, bis die Niveauregeleinrichtung bei Erkennen des Bezugsniveaus die Verbindung zur Atmosphäre absperrt.

Neben der Niveaulage sind noch weitere vom Gewicht abhängige Größen regelbar, wie z. B. bei der Dämpfung von Fahrschwingungen. Die hierzu verwendeten Dämpfungs­ einrichtungen werden z. B. in Abhängigkeit vom gefeder­ ten Fahrzeuggewicht so beeinflußt, daß die Dämpfungs­ eigenschaft und damit der Fahrkomfort und die Fahr­ sicherheit für möglichst alle Gewichtszustände er­ halten bleiben.

Bei anderen, ebenfalls vom gefederten Fahrzeuggewicht abhängigen Regeleinrichtungen, wie z. B. Bremskraft­ reglern, erfolgt eine automatische Regelung der Bremskraft von Druckluft-Bremszylindern an luftgefe­ derten Fahrzeugen mit Niveauregelung in Abhängigkeit vom Luftfederbalgdruck. Der Bremskraftregler wird dabei direkt vom Druck der Luftfederbälge relaisartig angesteuert. Für die Umsetzung des Luftfederbalg­ druckes in ein für den Bremskraftregler verwertbares Steuersignal bedarf es jedoch zusätzlicher mechani­ scher Mittel, wie z. B. einer Steuerkurve und mit dieser im Eingriff befindlicher Übertragungselemente.

Auch bei einer Umsetzung des Luftfederbalgdruckes in ein elektrisches Signal, das dem die Luftfeder be­ lastenden Gewicht entsprechen soll, ist der Federbalg oder die an ihn angeschlossene Druckleitung mit zusätzlichen Meß- und Signalübertragungsmitteln zu versehen. Neben einer Verteuerung der Einrichtung hat diese zusätzliche Installation den Nachteil einer Vermehrung von Störquellen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur Erzeugung eines vom gefederten Fahr­ zeuggewicht abhängigen Signals ohne den Umweg über den Luftfederdruck aus den vorhandenen Daten der Niveaure­ gelung zu schaffen, bei der ein Einsatz zusätzlicher Meß- und Signalübertragungsmittel nicht erforderlich ist.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebene Erfindung gelöst. Weiterbildungen und vorteilhafte Ausführungsbeispiele sind in den Unteran­ sprüchen angegeben.

Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels, das in der Zeichnung dargestellt ist, näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Höhenregeleinrichtung mit einer Einrichtung zur Erzeugung eines vom gefederten Gewicht eines Gegenstandes abhängigen Signals

Fig. 2 eine graphische Darstellung von gewichts- und zeitabhängigen Regelgrößen der Einrichtung gemäß Fig. 1.

Die Einrichtung ist dafür vorgesehen, ein Signal zu erzeugen, das einem eine Luftfederung belastenden Gewicht entspricht.

In Fig. 1 ist eine Luftfeder (1), die symbolisch dargestellt ist und alle übrigen Luftfedern des Fahrzeuges einschließt, über ein Wegeventil (2) zum Auffüllen mit einer Druckmittelquelle (3) und zum Entleeren mit einem Auslaß (4) zur Atmosphäre verbind­ bar. Eine Wegmeßeinrichtung (5) mißt den Abstand eines Meßpunktes (6) an der gefederten Masse von einem vorgegebenen Bezugsniveau, z. B. bezogen auf die Radachse, und gibt bei einer durch Be- oder Entladen hervorgerufenen Abweichung, die als Weggröße (S) meßbar ist, ein entsprechendes Wegsignal an einen Signaleingang (7) einer Niveauregeleinrichtung (8). Ein dem Wegsignal entsprechendes Signal ist über Steuerausgänge (9) der Niveauregeleinrichtung (8) dem Wegeventil (2) und der Druckmittelquelle (3) zuführ­ bar.

Dem Wegsignal entsprechend werden das Wegeventil (2) bzw. die Druckmittelquelle (3) von der Niveauregel­ einrichtung (8) in Schaltstellungen gebracht, in der durch Füllen oder Entleeren der Luftfeder (1) das Annähern des Meßpunktes (6) an das vorgegebene Bezugs­ niveau angestrebt wird.

Die Niveauregeleinrichtung (8) ist so ausgebildet, daß sie in der Zeit, in der sich der Meßpunkt (6) während dem Ausregeln dem Bezugsniveau nähert, ein von der zeitlichen Veränderung der Weggröße abhängiges zusätz­ liches Signal erzeugt. Dieses zusätzliche Signal ist ein von dem Gewicht des Gegenstandes abhängiges Signal. Zum Erzeugen der Weggröße (S) dient die der Niveauregeleinrichtung (8) zugehörige und vorhandene Wegmeßeinrichtung (5).

Die Annäherungsgeschwindigkeit des Meßpunktes (6) an das Bezugsniveau ist neben dem Gewicht auch von dem zugeführten oder abgeführten Volumenstrom abhängig. Die Niveauregeleinrichtung (8) weist eine Vergleichs­ schaltung (10) auf, in der die Charakteristik der Volumenströme gespeichert und zum Vergleich mit dem von dem Gewicht des Gegenstandes abhängigen Signals verfügbar ist. Durch zusätzliches Messen der die Charakteristik der Volumenströme beeinflussenden Parameter, wie z. B. die zum Fördern erforderliche Leistungsaufnahme der Druckmittelquelle, kann die Toleranz des von dem Gewicht des Gegenstandes abhän­ gigen Signals weiter eingegrenzt werden.

In Fig. 2 sind mit einem Beispiel, mit dem Niveau­ regelvorgänge dargestellt sind, an entsprechenden Kennlinien zeitliche Weggrößenveränderungen ds/dt aufgezeichnet. Die Ebene 0-0 stellt das Bezugsniveau dar. Die Kennlinien (12) und (13) zeigen die nach einer Entladung des Fahrzeuges erfolgende Niveauan­ gleichungen durch Absenken von einem Meßpunkt S(+) auf das Bezugsniveau. Die Kennlinien (14) und (15) zeigen die nach einer Beladung des Fahrzeuges erfolgende Niveauangleichungen durch Anheben von einem Meßpunkt S(-) auf das Bezugsniveau. Den jeweiligen Neigungs­ winkeln der Kennlinien (12, 13, 14, 15), die der Regel­ geschwindigkeit entsprechen, kann das Ladegewicht anhand einer Vergleichstabelle, die auch in der Niveauregeleinrichtung (8) gespeichert sein kann, zugeordnet werden.

Die Kennlinien (13) und (15) zeigen Regelvorgänge eines weniger beladenen Fahrzeuges. Die Kennlinien (12) und (13) zeigen Regelvorgänge eines mehr belade­ nen Fahrzeuges. Aus der unterschiedlichen Neigung der Kennlinien und der Information, ob es sich um einen Aufregel- oder Abregelvorgang handelt, ist das jewei­ lige gefederte Gewicht G von der zugeordneten Kenn­ linie herleitbar.

Die Anwendung der erfindungsgemäßen Einrichtung ist nicht auf die im Ausführungsbeispiel beschriebenen Niveauregeleinrichtung eines Fahrzeuges beschränkt. Sie kann z. B. auch bei einer Waage verwendet werden, bei der der zu wiegende Gegenstand ein Abweichen eines Meßpunktes von einem Bezugsniveau erzeugt und die Annäherung des Maßpunktes an das Bezugsniveau unter der vorstehend beschriebenen Bedingung erfaßbar ist.

Claims (4)

1. Einrichtung zur Erzeugung eines vom Gewicht eines Gegenstandes abhängigen Signals, mit folgenden Merkmalen:

• a) es ist eine den Gegenstand abstützende Luftfederung vorgesehen, deren Luftfedern zum Füllen mit einer Druckmittelquelle und zum Entleeren mit einem Auslaß zur Atmosphäre verbindbar sind;
• b) es ist eine Niveauregeleinrichtung vorgese­ hen, die mittels Füllen und Entleeren der Luftfedern zum Ausregeln eines unter dem Einfluß des Gewichts des Gegenstandes bewegbaren Meßpunktes auf ein Bezugsniveau dient;
• c) es ist eine Wegmeßeinrichtung zum Erzeugen einer vom Abstand des Meßpunktes vom Bezugs­ niveau abhängigen Weggröße vorgesehen,

gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

• d) die Niveauregeleinrichtung (8) ist so ausgebildet, daß sie während der Zeit, in der sich der Meßpunkt (6) während dem Ausregeln dem Bezugsniveau nähert, ein von der zeitlichen Veränderung der Weggröße (S) abhängiges zusätzliches Signal erzeugt;
• e) das zusätzliche Signal dient als das von dem Gewicht des Gegenstandes abhängige Signal.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß zum Erzeugen der Weggröße eine der Niveaure­ geleinrichtung (8) zugehörige und vorhandene Wegmeßeinrichtung (5) dient.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

• a) die Niveauregeleinrichtung (8) weist eine Vergleichsschaltung (10) auf, in der die Charakteristik der den Luftfedern (1) zugeführten oder von diesen abgeführten Volumenströme gespeichert sind;
• b) die Charakteristik ist zum Vergleich mit dem von dem Gewicht des Gegenstandes abhängigen Signals verfügbar.