DE4430843A1 - Fahrzeugluftfederungssystem mit Druckbegrenzung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Fahrzeugluftfederungssystem mit zwischen Fahrzeugaufbau und Fahrzeugachsen angeordneten Luftfederbälgen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs.

Luftgefederte Fahrzeuge weisen eine Niveauregelung auf, durch die der sich bei Be- oder Entlasten des Fahrzeugs verändernde Abstand wieder auf die Sollage durch Auffüllen oder Entleeren der Luftfedern wieder einstellt. Das Luftfederungssystem weist dazu eine Druckmittelquelle, die üblicherweise aus einem motorgetriebenen Luftkompressor und/oder einem Druckbehälter besteht, auf.

Die Abweichung von der Sollage (Betriebsniveau) kann elektrisch über einen Wegsensor oder mechanisch über Hebel und Gestänge erfaßt werden. Befindet sich das Fahrzeug in der Sollage, steht der Verstellhebel des Luftfederventils in Nullstellung und Ein- und Auslaß sind geschlossen. Wird die Belastung des Fahrzeuges größer, verringert sich der Abstand zwischen Aufbau und Achse und der Verstellhebel bewegt sich nach oben. Dabei öffnet sich der Einlaß des Luftfederventils und vom Vorratsbehälter strömt Luft in die Luftfederbälge. Durch den steigenden Luftdruck in den Luftfederbälgen wird der Aufbau so weit angehoben, bis der Verstellhebel wieder in Nullstellung steht. Umgekehrt bewegt sich der Verstellhebel bei kleiner werdender Belastung nach unten und der Auslaß öffnet sich. Dadurch werden die Luftfederbälge über das Luftfederventil bis zur Abschlußstellung entlüftet, d. h. der Verstellhebel steht wieder auf "Null".

Bei der elektronischen Erfassung der Sollage wird zu den Luftfederbälgen ein elektrisches Ventil geschaltet.

Außerhalb dieses betrieblichen Bereichs des Luftfederungs­ systemes ergeben sich Situationen, die zu einem extremen Entlasten der Achse führen. Das kann beispielsweise dann der Fall sein, wenn der Fahrzeugaufbau im Wartungsfall angehoben wird. Dieses kann zu einem Einfallen des Luftfederbalges führen, da der vergrößerte Abstand zwischen Achse und Fahrzeugaufbau automatisch die Entlüftung der Luftfeder auslöst. Im Inneren der Luftfederbälge befinden sich zur Erfassung von weiteren Fahrzuständen empfindliche elektronische Sensoren, wie z. B. ein Höhensensor. Ein Einfallen des Luftfederbalges würde diese empfindlichen Bauteile beschädigen. Es wäre daher erstrebenswert, wenn auch bei einem Entlasten der Achse in der Luftfeder ein Restdruck verbleibt und das Einfallen des Luftfederbalges verhindert.

Der andere Extremfall wird in einem möglichen Überdruck des Luftfederbalges gesehen, was beispielsweise bei einer Überladung des Fahrzeuges möglich sein kann. Dabei ist der Druck in den Luftfederbälgen höher als der aus Sicherheits­ gründen angegebene zulässige Maximaldruck. In diesem Fall ist eine obere Druckbegrenzung notwendig. Der überladene Fahrzeugaufbau würde sich dann auf die üblichen Gummi­ anschläge der Fahrzeugachse abstützen.

Es wurde bereits vorgeschlagen, zur Restdruckbegrenzung in die Hauptluftleitung ein pneumatisch ansteuerbares 2/2- Wegeventil zu schalten, das mit einem elektromagnetischen Steuerventil in Verbindung steht. Das Restdruckventil verbindet die Hauptluftleitung entweder mit der Atmosphäre oder schließt diese gegenüber der Atmosphäre ab. Steigt der Druck in der Hauptluftleitung und damit in den Luftfederbälgen über einen oberen Grenzwert, wird das Ventil von dem in der Hauptluftleitung vorhandenen Druck gegen eine Federbelastung in die geöffnete Stellung verschoben, bis der Druck wieder unter den durch die Federbelastung eingestellten oberen Grenzwert fällt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Luftfederungs­ system der eingangs geschilderten Art zu schaffen, das in einfacher und sicherer Weise das Halten eines Restdruckes und das Begrenzen eines Maximaldruckes in den Luftfeder­ bälgen bei geringerem technischen Aufwand gewährleistet.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruchs genannten Merkmale gelöst. Gegenüber bisherigen Lösungen entfällt ein pneumatisch anzusteuerndes Ventil und es vereinfacht sich der Aufbau des Luftfederungs­ systems, das kompakter wird und weniger Verbindungsstellen aufweist. Dadurch wird das Luftfederungssystem billiger und unanfälliger gegen Leckagen. Durch die entsprechende Auswahl der Schaltwerte der Druckschalter können die jeweilig gewünschten Druckbegrenzungen festgelegt werden. Die Kompressoreinheit braucht diesen unterschiedlichen Druckbereichen nicht angepaßt zu werden, so daß eine einheitliche Kompressoreinheit zum Einsatz bei verschiedenen Druckbereichen kommen kann.

Anhand der Zeichnung wird nachstehend ein Ausführungs­ beispiel der Erfindung näher erläutert.

In der schematischen Darstellung wird der Teil des Luftfederungssystems dargestellt, der bezüglich der Druckerzeugung und Druckbegrenzung wesentlich ist. Die übrigen Bauteile des Luftfederungssystems sind zum Verständnis der Erfindung nicht notwendig und daher nicht dargestellt.

Das Luftfederungssystem weist eine Baueinheit 11 auf, die mit einem Kompressor 12 und mit einem Antriebsmotor 13 ausgestattet ist. Der Kompressor 12 ist mit einer Hauptluftleitung 14 verbunden, die über einen Lufttrockner 15 aus der Baueinheit 11 herausgeführt ist. An einem Ende der Hauptluftleitung 14 ist diese mit einem elektromagnetisch betätigbaren Entlastungsventil 16 verbunden, das in der Ruhestellung die Hauptluftleitung 14 gegenüber einer Auslaßleitung 17 abtrennt. Im elektrisch erregten Zustand schaltet dieses Entlastungsventil 16 in seine Arbeitsstellung, in der die Hauptluftleitung 14 mit der Atmosphäre verbunden ist, d. h. öffnet.

Das elektromagnetische Entlastungsventil 16 ist in einen Stromkreis 21, 22, 23 einer elektrischen Spannungsquelle geschaltet. In der elektrischen Steuerleitung 21 ist ein erster elektropneumatischer Druckschalter 24 angeordnet, der über eine pneumatische Steuerleitung 25 von dem Betriebs­ druck in der Hauptluftleitung 14 beaufschlagt und gegen seine Federbelastung schließbar ist. Der Schließdruck dieses Druckschalters 24 entspricht dem unteren Grenzwert des vorbestimmten Systemluftdruckes. Der untere Grenzwert ist der Restdruck, der im Luftfedersystem gehalten werden soll.

In Reihe zu diesem Druckschalter 24 ist ein zweiter elektro­ pneumatischer Druckschalter 28 angeordnet, dessen Schwellenwert dem maximal zulässigen Systemluftdruck entspricht. Der Systemluftdruck wird über eine Steuerleitung 29 von der Hauptluftleitung 14 abgenommen. Die Hauptluftleitung 14 führt über Luftfederventile 30 zu den Luftfederbälgen 31.

Zum zweiten Druckschalter 28 (maximale Druckbegrenzung) ist eine manuell 32 oder automatisch 33 betätigbare elektrische Schaltvorrichtung 34 parallel angeordnet.

Die Wirkungsweise der vorstehend beschriebenen Vorrichtung ist wie folgt.

Wird das Fahrzeug überladen, federn die Luftfederbälge 31 ein. Die Niveauregelung erfaßt den sich verkleinernden Abstand zwischen Fahrzeugaufbau und Fahrzeugachse, so daß die Luftfederbälge 31 über den Kompressor 12 oder die andere Druckmittelquelle mit einem ansteigenden Druck beaufschlagt werden. Der Druckschalter 24 ist geschlossen. Die Schalter 32 und 33 bleiben geöffnet. Bei Erreichen des festgelegten maximal zulässigen Systemdruckes, schließt der zweite Druckschalter 28. Dadurch ist der Stromkreis 21, 22, 23 geschlossen und das Entlastungsventil 16 schaltet in die Stellung offen, so daß ein weiterer Druckanstieg, der zum Bersten der Luftfederbälge 31 führen könnte, ausgeschlossen ist. Der überladene Fahrzeugaufbau wird sich auf die üblichen Gummipuffer aufsetzen.

Wird der Fahrzeugaufbau über das Betriebsniveau angehoben, versucht das Luftfederungssystem automatisch, die Luftfederbälge zu entlüften, um die betriebsmäßige Niveaulage wieder einzuregeln. Dabei wird der Schalter 33 automatisch durch die Regelelektronik geschlossen. Diese Entlüftung wird druckmäßig dadurch begrenzt, daß das Entlastungsventil 16 dann in die absperrende Stellung schaltet, wenn der erste Druckschalter 24, der den Restdruck begrenzt, öffnet.

Soll der Fahrzeugaufbau beispielsweise für einen Beladevorgang unter die Betriebsstellung abgesenkt werden, wird die Luft aus den Luftfederbälgen 31 abgeführt werden müssen. Durch manuelles Schließen des Schalters 32 wird der Stromkreis geschlossen, während der erste Druckschalter 24 aufgrund des Betriebsdruckes im geschlossenen Zustand steht. Das Entlastungsventil 16 wird erregt und schaltet in die geöffnete Stellung, in der die Hauptluftleitung 14 mit der Atmosphäre verbunden ist. Fällt der Luftdruck in den Luftfederbälgen 31 unter einen vorbestimmten Grenzwert (Restdruck), öffnet der Druckschalter 24 und unterbricht den Stromkreis, so daß das Entlastungsventil 16 wieder in die gesperrte Stellung schaltet. In den Luftfederbälgen wird ein Restdruck gehalten.

Claims (1)

1. Fahrzeugluftfederungssystem mit zwischen Fahrzeugaufbau und Fahrzeugachsen angeordneten Luftfederbälgen, die zur Regelung des Fahrzeugniveaus, des Wankverhaltens, der Kurvenneigung oder anderer vom gefederten Gewicht beeinflußbaren Fahrzustände automatisch mit veränderbarem Luftdruck beaufschlagbar sind, wobei das System eine Druck­ begrenzungseinrichtung aufweist,
   gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

   • 1. daß in eine Hauptluftleitung (14) ein elektromagnetisch ansteuerbares Entlastungs­ ventil (16) eingesetzt ist, das bei Erregung die Hauptluftleitung (14) mit der Atmosphäre verbindet,
   • 2. daß in der elektrischen Steuerleitung (21) zum Entlastungsventil (16) zwei aufeinanderfolgende elektropneumatische Druckschalter (24, 29) angeordnet sind,
   • 3. daß der erste Druckschalter (24) beim Absinken des Systemdruckes unter einen vorbestimmten Grenzwert öffnet,
   • 4. daß der zweite Druckschalter (29) bei Ansteigen des Systemdruckes über einen oberen Grenzwert schließt,
   • 5. daß zum zweiten Druckschalter (29) eine den Stromkreis schließbare, manuell (32) und/oder automatisch (33) betätigbare elektrische Schaltvorrichtung (34) parallel angeordnet ist.