DE4003746C2 - Einrichtung zur Erzeugung eines gewichtsabhängigen Signals bei einem Fahrzeug mit Luftfedern - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Erzeugung eines gewichtsabhängigen Signals bei einem Fahr­ zeug mit Luftfedern nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.

Bei luftgefederten Fahrzeugen mit Niveauregelung mißt ein als Wegmeßeinrichtung ausgebildeter Sensor den durch Be- oder Entlasten des Fahrzeuges sich verändernden Abstand des gefederten Fahrzeugaufbaus von der Fahrzeugachse. Die Meßdaten der Wegmeßeinrichtung werden mittels einer Niveauregeleinrichtung mit einem Sollwert (Bezugsniveau) verglichen. Bei Abweichung wird das Bezugsniveau durch Auffüllen oder Entleeren der Luftfedern wieder hergestellt. Zum Auffüllen schaltet die Niveaure­ geleinrichtung ein Wegeventil zwischen der Druckmittelquelle und den Luftfedern auf Durchgang und veranlaßt die Druckmittelquelle, Luft in die Luftfedern zu fördern, bis die Niveauregeleinrichtung das von der Wegmeßeinrichtung gemeldete Bezugsniveau erkennt. Die Luftförderung wird daraufhin abgestellt und das Wegeventil geschlossen. Das Entleeren geschieht 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 Bezugsni­ veaus die Verbindung zur Atmosphäre absperrt. Eine derartige Niveauregeleinrichtung ist aus der gattungsbildenden DE 38 15 612 A1 bekannt.

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 gefederten Fahrzeuggewicht so beein­ flußt, daß die Dämpfungseigenschaft und damit der Fahrkomfort und die Fahrsicherheit für möglichst alle Gewichtszustände erhalten bleiben.

Bei anderen, ebenfalls vom gefederten Fahrzeuggewicht abhängigen Regeleinrichtun­ gen, wie z. B. Bremskraftreglern, erfolgt eine automatische Regelung der Bremskraft von Druckluft-Bremszylindern an luftgefederten Fahrzeugen mit Niveauregelung in Ab­ hängigkeit 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 zu­ sätzlicher mechanischer Mittel, wie z. B. einer Steuerkurve und mit dieser im Eingriff befindlicher Übertragsungselemente.

Auch bei einer Umsetzung des Luftfederbalgdruckes in ein elektrisches Signal, das dem die Luftfeder belastenden Gewicht entsprechen soll, ist der Federbalg oder die an ihn angeschlossene Druckleitung mit zusätzlichen Meß- und Signalübertragungsmitteln zu versehen, wie z. B. aus der US 4,832,141 bekannt. Neben einer Verteuerung der Einrichtung hat diese zusätzliche Installation den Nachteil einer Vermehrung von Stör­ quellen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur Erzeugung eines gewichtsabhängigen Signals bei einem Fahrzeug mit Luftfedern ohne den Umweg über den Luftfederdruck aus den vorhandenen Daten der Niveauregelung zu schaffen, bei der ein Einsatz zusätzlicher Meß- und Signalübertragungsmittel nicht erforderlich ist.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Eine Weiterbildung und vorteilhafte Ausgestaltung ist in dem Unteranspruch angegeben.

Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels, das in den Zeichnungen darge­ stellt ist, näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Höhenregeleinrichtung mit einer Einrich­ tung zur Erzeugung eines vom gefederten Gewicht eines Gegenstandes ab­ hängigen 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 Luftfede­ rung 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 Druckmit­ telquelle (3) und zum Entleeren mit einem Auslaß (4) zur Atmosphäre verbindbar. Ein als Wegmeßeinrichtung ausgebildeter Sensor (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 Abwei­ chung, die als Weggröße (S) meßbar ist, ein entsprechendes Wegsignal an einen Signaleingang (7) einer Niveauregeleinrichtung (8). Ein dem Wegsignal entsprechen­ des Signal ist über Steuerausgänge (9) der Niveauregeleinrichtung (8) dem Wegeventil (2) und der Druckmittelquelle (3) zuführbar.

Dem Wegsignal entsprechend werden das Wegeventil (2) bzw. die Druckmittelquelle (3) von der Niveauregeleinrichtung (8) in Schaltstellungen gebracht, in der durch Füllen oder Entleeren der Luftfeder (1) das Annähern des Meßpunktes (6) an das vorgege­ bene Bezugsniveau 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 zusätzliches Signal erzeugt. Dieses zusätz­ liche Signal ist ein von dem Gewicht des Fahrzeuges abhängiges Signal. Zum Er­ zeugen der Weggröße (S) dient die der Niveauregeleinrichtung (8) zugehörige und vor­ handene 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 Vergleichsschaltung (10) auf, in der die Cha­ rakteristik der Volumenströme gespeichert und zum Vergleich mit dem von dem Ge­ wicht des Fahrzeuges 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 Fahrzeuges abhängigen Signals weiter eingegrenzt werden.

In Fig. 2 sind mit einem Beispiel, mit dem Niveauregelvorgänge dargestellt sind, an ent­ sprechenden 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 Niveauangleichung durch Absenken von einem Meßpunkt S(+) auf das Bezugsniveau. Die Kennlinien (14) und (15) zeigen die nach einer Beladung des Fahrzeuges erfolgende Niveauangleichung durch Anheben von einem Meßpunkt S(-) auf das Bezugsniveau. Den jeweiligen Neigungswinkeln der Kennlinien (12, 13, 14, 15), die der Regelgeschwindigkeit entsprechen, kann das Lade­ gewicht anhand einer Vergleichstabelle, die auch in der Niveauregeleinrichtung (8) ge­ speichert sein kann, zugeordnet werden.

Die Kennlinien (13) und (15) zeigen Regelvorgänge eines weniger beladenen Fahrzeu­ ges. Die Kennlinien (12) und (13) zeigen Regelvorgänge eines mehr beladenen Fahr­ zeuges. Aus der unterschiedlichen Neigung der Kennlinien und der Information, ob es sich um einen Aufregel- oder Abregelvorgang handelt, ist das jeweilige gefederte Ge­ wicht G von der zugeordneten Kennlinie herleitbar.

Claims (2)

1. Einrichtung zur Erzeugung eines gewichtsabhängigen Signals bei einem Fahr­ zeug mit Luftfedern (1), die zum Füllen mit einer Druckmittelquelle (3) und zum Entleeren mit einem Auslaß (4) zur Atmosphäre verbindbar sind, einer Niveaure­ geleinrichtung (8), die mittels Füllen und Entleeren der Luftfedern (1) zum Ausre­ geln eines unter dem Einfluß des Fahrzeuggewichts bewegbaren Meßpunktes auf ein Bezugsniveau dient, und einem Sensor (5) zum Erzeugen einer vom Abstand des Meßpunktes zum Bezugsniveau abhängigen Weggröße, dadurch gekennzeichnet, daß die Niveauregeleinrichtung (8) während der Zeit, in der sich der Meßpunkt (6) während dem Ausregeln dem Bezugsniveau nähert, ein von der zeitlichen Verän­ derung der Weggröße (S) abhängiges zusätzliches Signal erzeugt, das als fahr­ zeuggewichtabhängiges Signal dient.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Niveauregeleinrichtung (8) eine Vergleichseinrichtung (10) aufweist, in der die Charakteristik der den Luftfedern (6) zugeführten oder von diesen abgeführten Volumenströme gespeichert ist, wobei die Charakteristik zum Vergleich mit dem fahrzeuggewichtabhängigen Signal dient.