WO2004030956A1

WO2004030956A1 - Druckluftsteuervorrichtung und luftfederungsanlage für ein fahrzeug

Info

Publication number: WO2004030956A1
Application number: PCT/EP2003/010793
Authority: WO
Inventors: Klaus KARTHÄUSER
Original assignee: Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH
Priority date: 2002-10-01
Filing date: 2003-09-29
Publication date: 2004-04-15
Also published as: DE10245815A1; AU2003276002A1; DE10245815B4; DE10245815C5

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Druckluftsteuervorrichtung für ein elektronisches Luftfederungssystem für ein Fahrzeug, insbesondere ein Nutzfahrzeug, und eine die Druckluftsteuervorrichtung aufweisende Luftfederungsanlage. Die Druckluftsteuervorrichtung umfasst mindestens eine Steuereinheit (3), mindestens eine Ventileinrichtung (5a, 5b), die von der Steuereinheit (3) ansteuerbar ist, und mindestens einen Drucksensor (6), der mit der Steuereinheit verbunden ist. Die erfindungsgemässe Druckluftsteuervorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass ein Modul vorgesehen ist, das die Steuereinheit (3), die Ventileinrichtung (5a, 5b) und den Drucksensor (6) umfasst.

Description

Druckluftsteuervorric tung und Luftfederungsanlage für ein Fahrzeug

Die Erfindung betrifft eine Druckluftsteuervorrichtung für ein elektronisches Luftfederungssystem für ein Fahrzeug, insbesondere für ein Nutzfahrzeug, mit mindestens einer Steuereinheit, mindestens einer Ventileinrichtung, die von der Steuereinheit ansteuerbar ist, und mindestens einem Drucksensor, der mit der Steuereinheit verbunden ist. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Luftfederungsanlage.

Druckluftsteuervorrichtungen werden im Stand der Technik für Druckluftaufbereitungsanlagen verwendet, die die von einem Druckluftkompressor bereitgestellte Druckluft für beispielsweise den Betrieb einer pneumatischen Betriebs- bremse, einer Feststellbremsanlage, einer Luftdruckfede- rungsanlage oder anderer druckluftbetriebener Verbraucher, wie einer Liftachse, zur Regulierung des in einem Luftfe- derbalg vorherrschenden Drucks nutzen. Eine Druckluftsteuervorrichtung umfasst im Allgemeinen eine elektronische mikroprozessorgesteuerte Einheit, eine an dieser Steuereinheit direkt angeschlossene kabelgebundene Bedieneinheit, deren Signale über die elektronische Steuereinheit an ein Steuerventil zur Versorgung einer Kammer mit Druckluft gegeben werden, sowie Drucksensoren zur Druckmessung. Diese Bestandteile von Druckluftsteuervorrichtungen des Standes der Technik sind als einzelne diskrete Elemente vorgesehen und jeweils an geeigneter Stelle des Fahrzeugs angeordnet, wobei sie untereinander jeweils mit Kabeln funktional ver- bunden sind. Durch die diskrete Anordnung der Elemente können diese einzeln ausgetauscht werden.

Ein Nachteil der Druckluftsteuervorrichtungen des Standes der Technik liegt in einem erheblichen Verrohrungs- und Verkabelungsaufwand, um die genannten Anschlussverbindungen zwischen den einzelnen Systemkomponenten zu realisieren. Dieser Aufwand führt zu erheblichen Kosten bei der Fahrzeugherstellung und insbesondere zu einem enormen Instand- Setzungsaufwand bei Funktionsstörungen im Falle einer fehlerhaften Anschlussverbindung.

Der Erfindung liegt die Au f g a b e zugrunde, eine Druckluftsteuervorrichtung für ein Fahrzeug und eine Luft- federungsanlage für ein Fahrzeug, insbesondere ein Nutzfahrzeug anzugeben, mit der der oben dargelegte Aufwand und die mit ihm verbundenen Kosten im Vergleich zum Stand der Technik gesenkt sind.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst .

Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich jeweils aus den abhängigen Ansprüchen.

Die erfindungsgemäße Druckluftsteuervorrichtung baut auf dem gattungsgemäßen Stand der Technik dadurch auf, dass ein Modul vorgesehen ist, das die Steuereinheit, die Ventileinrichtung und den Drucksensor umfasst. Aufgrund der erfin- dungsgemäßen Vorrichtung ist eine Reduzierung des Installationsaufwandes der einzelnen Systemkomponenten einer Druckluftsteuervorrichtung und der eine Verbindung der Systemkomponenten betreffende Verrohrungs- und Verkabelungsaufwand durch die Integration obiger Systemkomponenten in ei- nem Modul reduziert. In gleicher Weise ist die Anzahl der Steckverbindungen zwischen den einzelnen Kabelleitungen reduziert, wie sie im Stand der Technik erforderlich sind. Dadurch sind weiterhin die Kosten bei der Fahrzeugherstel- lung minimiert .

Eine vorteilhafte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Druckluftsteuervorrichtung sieht vor, dass die Ventileinrichtung mindestens ein Magnetventil umfasst, das von der Steuereinheit ansteuerbar ist, und dass die Ventileinrichtung ein durch Druckluft gesteuertes Ventil umfasst, wobei die Druckluft durch das Magnetventil gesteuert wird. Die Integration eines Ventils zusammen mit einem das Ventil steuernden Vorsteuerventil in einem Modul führt zu einer erheblichen Verminderung des Installationsaufwandes und ist durch die direkte elektrische Anbindung des Magnetventils an die elektronische Steuereinheit auch eine sehr kostengünstige Anordnung.

Gemäß bevorzugter Ausfuhrungsformen ist die Ventileinrichtung der Druckluftsteuervorrichtung als 3/2-Ventil oder als 2/2-Ventil ausgelegt. Je nach Auslegung der Ventileinrichtung können so unterschiedliche Aufgaben wahrgenommen werden.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass das Modul mehrere Ventileinrichtungen umfasst. Dadurch können in dem Modul Ventilsteuerungen für verschiedene Aufgaben des Fahrzeugs zusammengefasst sein. Vorteilhaft ist diesbe- züglich auch, dass bei Vorsehung mehrerer Module an einem

Fahrzeug, von denen mindestens ein Modul mehrere Ventileinrichtungen umfasst, bestimmte Funktionen in dem mindestens einen Modul zusammengefasst sein können. Ein derartiges Mo- dul kann dann als Zentralmodul dienen, wobei die übrigen Module als Satellitenmodule ausgeführt sein können.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das Modul als Gehäuse mit darin angeordneten, dem Modul zugeordneten Komponenten realisiert. Damit ist ein Datenübertragungsfehler zwischen der Steuereinheit, der Drucksenso- rik bzw. der Ventileinrichtung gegenüber dem Stand der Technik aufgrund eines Leitungsfehlers weniger wahrschein- lieh, da eine Leitungsverbindung zwischen diesen Systemelementen in dem Gehäuse vorgesehen ist und eine Einwirkung von äußeren Kräften auf die Leitungsverbindungen verhindert ist .

Weiterhin wird es in Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Druckluftsteuervorrichtung als vorteilhaft erachtet, dass das Gehäuse ein Gehäuseunterteil und ein lösbar an dem Gehäuseunterteil befestigtes Gehäuseoberteil umfasst. Dieser Aufbau der Druckluftsteuervorrichtung ermöglicht durch ein Lösen der beiden Gehäuseteile voneinander eine einfache Wartung bzw. einen einfachen Ersatz von Verschleißteilen, wie beispielsweise von Ventildichtungen, Kolben, Ventilsitzen oder dergleichen, wobei bei Bedarf auch ein Austausch des Ventilgehäuses möglich ist, und im Ergebnis somit In- Standsetzungsarbeiten zu günstigen Kosten möglich sind. Das Gehäuseoberteil kann beispielsweise an dem Gehäuseunterteil über eine Schraubverbindung oder über eine Klemmverbindung oder eine andere geeignete Befestigungsverbindung befestigt sein. Überdies kann vorgesehen sein, eine Dichtung zwischen den beiden Gehäuseteilen vorzusehen, um die Gehäuseteile miteinander dicht verschließen zu können, so dass Schmutz oder Feuchtigkeit nicht in das Gehäuse eindringen können. Bei bevorzugten Ausfuhrungsformen der erfindungsgemäßen Druckluftsteuervorrichtung ist vorgesehen, dass die in dem Modul vorgesehene Steuereinheit mindestens eine Schnittstelle für einen Datenaustausch mit mindestens einer weite- ren Systemkomponente aufweist . Die Steuereinheit ist damit hinsichtlich ihrer Ausgestaltung auf die Ausführung von Steuerbefehlen und die Entgegennahme von externen Signaldaten abgestimmt .

In diesem Zusammenhang ist bei einer vorteilhaften Ausführungsform vorgesehen, dass an dem Modul eine Steckkontaktvorrichtung vorgesehen ist, über die eine Kontaktierung des Moduls mit weiteren Modulen beziehungsweise sonstigen Systemkomponenten erfolgen kann. Dadurch ist eine Demontage der Druckluftsteuervorrichtung von einer Verbindungsleitung erleichtert .

Die erfindungsgemäße Luftfederungsanlage baut auf dem gattungsgemäßen Stand der Technik dadurch auf, dass sie eine Druckluftsteuervorrichtung umfasst, wie sie oben beschrieben wurde. Die Erfindung betrifft somit eine Luftfederungsanlage für Fahrzeuge mit einem Luftkreis für mindestens eine Fahrzeugachse, der wenigstens ein Luftfederbalg zugeordnet ist, wobei pro Achse des Fahrzeugs normalerweise zwei Federbälge vorgesehen sind. Die zwischen der Fahrzeugachse und einem Fahrzeugaufbau angeordneten Federbälge stützen den Fahrzeugaufbau auf gewünschte Weise gegenüber der Fahrzeugachse ab, indem der jeweilige Luftfederbalg mit einem geeigneten Druck beaufschlagt wird. Eine derartige Luftfe- derungsanlage kann neben dem zur Druckmessung erforderlichen Drucksensor überdies mit Niveausensoren zur Messung der Höhenstellung des Fahrzeugs ausgerüstet sein. Die erfindungsgemäße Luftfederungsanlage ist dabei insbesondere für Nutzfahrzeuge vorgesehen, grundsätzlich aber für den Einsatz an beliebigen Fahrzeugtypen geeignet. Die die Druckluftsteuervorrichtung betreffenden Ausfuhrungsformen und deren Vorteile sind dabei auf die erfindungsgemäße Luftfederungsanlage übertragbar, wobei oben gesagtes zur Druckluftsteuervorrichtung in gleicher Weise für die erfindungsgemäße Luftfederungsanlage zutrifft. Die elektronische Steuereinheit weist die zur Steuerung einer bestimmten Anzahl von Luftfederbälgen erforderliche Software auf. Die elektronische Steuereinheit ist damit für eine Ausführung von Steuerbefehlen und die Entgegennahme von Sensorsignalen bestimmt .

Eine vorteilhafte Ausfuhrungsform der erfindungsgemäßen Luftfederungsanlage ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Druckluftsteuervorrichtung zur Druckluftsteuerung von Druckluftfederbälgen einer Hinterachse vorgesehen ist und dass eine Druckluftsteuervorrichtung zur Druckluftsteuerung von Druckluftfederbälgen mindestens einer weiteren Achse vorgesehen ist.

Für die erfindungsgemäße Luftfederungsanlage wird es als vorteilhaft gesehen, dass die Steuereinheit der der Hinterachse zugeordneten Druckluftsteuervorrichtung als Hauptsteuereinheit realisiert ist, dass die Steuereinheit der der weiteren Achse zugeordneten Druckluftsteuervorrichtung als Nebensteuereinheit realisiert ist, und dass die Hauptsteuereinheit mit der/den Nebensteuereinheit (en) kommunizieren kann. In diesem Zusammenhang ist es mit Hilfe dieser Anordnung möglich, jedes Achsmodul einer Druckluft- Steuervorrichtung in Abstimmung auf das andere oder die jeweils anderen Achsmodule mit einer geeigneten minimalen Anzahl von Vorsteuerventilen pro Druckluftsteuervorrichtung auszustatten. Damit ist es möglich, ein Modul als Zentralmodul auszulegen, das zentrale Funktionen übernimmt und das mit dem oder den anderen Achsmodul (en) zusammenarbeitet, das bzw. die dann als Satellitenmodul (e) ausgeführt sind.

Eine vorteilhafte Ausfuhrungsform der Luftfederungsanlage sieht vor, dass die jeweilige Druckluftsteuervorrichtung für eine Fah-rzeugachse in unmittelbarer Nähe eines der Fahrzeugachse zugehörigen Luftfederbalgs angeordnet ist. Die Druckluftsteuervorrichtung und insbesondere das Gehäuse sind hierbei für den Außenanbau am Fahrzeugrahmen in geeig- neter Weise ausgeführt, so dass sie an derjenigen Stelle des Fahrzeugs angeordnet werden können, an der ein Zugriff leicht möglich ist und eine pneumatische Verbindung mit den Luftfederbälgen und/oder eine Anschlussleitung für den am Fahrzeug vorgesehenen Niveausensor relativ kurz gehalten werden kann. Das Gehäuse kann aus Metall oder aus einem stabilen Kunststoffmaterial hergestellt sein, wie es sich für einen Außenanbau am Fahrzeug eignet .

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausfuhrungsform der Luftfederungsanlage weist diese eine Bedieneinheit auf, die mit der Steuereinheit verbunden ist. Die Bedieneinheit befindet sich üblicherweise im Fahrzeuginnenraum, wie beispielsweise in der Fahrerkabine bei einem Nutzfahrzeug.

Die Erfindung kann in besonders vorteilhafter Weise dadurch weitergebildet sein, dass die Kommunikation zwischen den Druckluftsteuervorrichtungen beziehungsweise mit sonstigen Systemkomponenten über eine Powerline Communication (PLC) erfolgt. Die Aktivierung der erfindungsgemäßen Druckluft- Steuervorrichtung erfolgt über jeweils separat zu der jeweiligen Druckluftsteuervorrichtung zugeführte Leitungen durch Aufschalten einer Spannung Uz, durch die sie in den Betriebsmodus umgeschaltet werden. Die weitere Datenkommunikation erfolgt über das Stromversorgungsnetz. Ebenfalls kann vorgesehen sein, dass die Kommunikation zwischen den Druckluftsteuervorrichtungen beziehungsweise mit sonstigen Systemkomponenten über ein bereits installiertes Bussystem erfolgt. Durch diese integrierende Maßnahme kann eine rationelle Lösung realisiert werden.

Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass das bereits installierte Bussystem ein CAN-Bus eines elektronischen Bremssystems ist .

Darüber hinaus ist es gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform möglich, dass die Luftfederungsanlage eine CAN-Schnittstelle aufweist, die vorzugsweise in der Bedieneinheit vorgesehen ist. Eine solche CAN-Schnittstelle kann sowohl im Zusammenhang mit einem PLC-System als auch im Zusammenhang mit einem vorinstallierten Bussystem, beispielsweise einem CAN-Bus, nützlich eingesetzt werden. Die jeweilige Druckluftsteuervorrichtung ist dabei für einen Datenaustausch über diese Schnittstelle an den CAN-Datenbus des Fahrzeugs angeschlossen. So kann die Übergabe allgemein relevanter Daten, wie beispielsweise Höhenstandssignale, Balgdruckwerte, Fahrzustandsgrößen und Diagnoseparameter über den CAN-Datenbus des Fahrzeugs und die Schnittstelle an die jeweilige Druckluftsteuervorrichtung erfolgen. Die Bedieneinheit stellt somit auch die Schnittstelle zwischen der PLC-Übertragung und dem Datenübertragungsbus CAN des Fahrzeugs dar.

Eine wesentliche Grundidee der Erfindung ist es damit, eine elektronische Steuereinheit, eine Drucksensierungs- sowie eine erforderliche Ventiltechnik zur Steuerung einer Fahrzeugachse in einem einzelnen Achsmodul zusammenzufassen. Die Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung anhand bevorzugter Ausführungsformen beispielhaft erläutert .

Es zeigen:

Figur 1 eine Schnittansicht einer Ausfuhrungsform eines erfindungsgemäßen Moduls einer Druckluftsteuervorrichtung;

Figur 2 einen Schnitt durch ein Modul einer erfindungsgemäßen Druckluftsteuervorrichtung umfassend drei Ventileinrichtungen;

Figur 3 ein Schaltbild einer ersten Ausfuhrungsform einer Luftfederungsanlage für einen Lastkraftwagen gemäß der vorliegenden Erfindung; und

Figur 4 ein Schaltbild einer zweiten Ausfuhrungsform ei- ner Luftfederungsanlage für einen Lastkraftwagen gemäß der vorliegenden Erfindung.

Das in Figur 1 gezeigte Ausführungsbeispiel des erfindungs- gemäßen Moduls einer Druckluftsteuervorrichtung ist im Schnitt dargestellt, wobei das Modul als Gehäuseelement ausgeführt ist, das ein Gehäuseunterteil 1 und ein Gehäuseoberteil 2 umfasst. Zur gegenseitigen Verbindung der beiden Gehäuseteile 1, 2 ist eine Schraubverbindung mit Schrauben 18 vorgesehen. Eine zwischen den Gehäuseteilen vorgesehene Dichtung 19 verhindert dabei einen Schmutz- bzw. Wassereintritt bei verschlossenem Gehäuse.

Im Gehäuseunterteil 1 ist ein Vorratsdruckanschluss 12 vorgesehen, mit dem ein Anschluss an einer Druckluftquelle oder an einem Vorratsbehälter 26 (siehe Figur 3) realisiert ist. Im Gehäuseunterteil 1 ist ein Ventil 5a aufgenommen, mit dem obiger Anschluss geöffnet und geschlossen werden kann. Der über den Vorratsdruckanschluss 12 aufgebrachte Druck liegt in dem Gehäuseunterteil 1 an einem Ventilteller 9 des Ventils an. Der Vorratsdruckanschluss 12 ist über einen Kanal mit einer Ringkammer 7 kommunizierend verbunden. In der Zeichnung ist der Ventilteller 9 in seiner Schließposition dargestellt, die durch eine Feder unterstützt ist.

In dem Gehäuseoberteil 2 sind eine elektronische Steuereinheit 3 , ein Vorsteuermagnetventil 5b und ein Drucksensor 6 aufgenommen. Dabei sind die elektrischen und elektronischen Bauteile in der Steuereinheit 3 in dem Gehäuseoberteil 2 zu einer auf einer Platine 28 aufgelöteten Baugruppe zusammengefasst, wobei eine Dichtung 19 zur Isolation des die elektronische Steuereinheit aufnehmenden Elektronikraumes gegenüber der Umgebung dient .

An der Platine 28 sind die Anschlussleitungen für das Magnetventil 5b und für den Drucksensor 6 mit deren jeweiligen Anschlüssen direkt angelötet. Die elektrischen Leitungen sind hierbei derart ausgeführt, dass ihre Geometrie eine gewisse Toleranzanpassung und eine Anpassung an unter- schiedliche Ausdehnungen in Folge von Temperaturveränderun- gen erlaubt. Die Platine 28 der elektronischen Steuereinheit 3 und das Vorsteuermagnetventil 5b sind im Gehäuseoberteil 2 eingepasst .

Zur Realisierung eines Anschlusses der Steuereinheit 3 für einen Datenaustausch ist an dem Gehäuseoberteil 2 überdies eine Anschluss-Steckkontaktvorrichtung 4 vorgesehen, die über eine Dichtung 14 an dem Gehäuseoberteil 2 angeordnet ist. Der Anschlussstecker 4 ist mit seinen Anschlussleitun- gen an der Platine 28 der elektronischen Steuereinheit 3 verlötet. Der Anschlussstecker 4 ist dabei vornehmlich über seine Anschlusspins in dem Gehäuseoberteil 2 positioniert .

In dem Gehäuse ist weiterhin eine Abstützeinrichtung 13 vorgesehen, über die sich der Anschlussstecker 4 und der Drucksensor 6 gegenüber dem Gehäuseunterteil 1 abstützen. Mittels der Abstützeinrichtung 13 wird erreicht, dass die Dichtung 14 des Anschlusssteckers 4 zwischen dem Gehäuse- Oberteil 2 und dem Anschlussstecker 4 verpresst wird.

Mit Bezug auf den Anschlussstecker 4 ist es vorteilhaft, diesen mit einer Abdeckkappe mit integrierter Kabelzugent- lastung vorzusehen (nicht gezeigt) , die ferner einen Schutz vor Grobschmutz und direkter Wasserstrahleinwirkung bietet.

Die erfindungsgemäße Druckluftsteuervorrichtung arbeitet wie folgt : Aufgrund eines über den Anschlussstecker 4 an die elektronische Steuereinheit 3 gegebenen Signals wird das Magnetventil 5b geschaltet. Dadurch strömt der in der

Ringkammer 7 anstehende Vorratsdruck, dessen Kanalführung hier nicht näher dargestellt ist, durch die Ventilbohrung und die Leitöffnungen in den Steuerraum 30 eines Kolbens des Ventils 5a und schiebt den Kolben nach unten. Durch die Abwärtsbewegung des Kolbens des Ventils 5a, d.h. durch Auftreffen des Kolbens auf den Ventilteller 9, wird die Kammer 10 des Kolbens gegenüber einem Entlüftungskanal 11 abgesperrt. Wenn der Ventilteller 9 weiter abwärts entgegen die Federkraft einer Ventilfeder gedrückt wird, liegt der Vor- ratsdruck über den Vorratsdruckanschluss 12 in der Kammer

10 an. Der in der Kammer 10 anliegende Vorratsdruck wird dann über einen Kanal (nicht näher dargestellt) an eine Luftkammer, wie beispielsweise einen Luftfederbalg geführt. Die Ableitung der Entlüftungsluft über die Schaltung des Magnetventils 5b erfolgt intern durch einen im Gehäuseoberteil 2 angeordneten Kanal 15. Dieser steht über eine Dichtung 16 mit einem Kanal 17 im Gehäuseunterteil 1 in kommu- nizierender Verbindung, wobei der Kanal 17 in den Zentral- entlüftungskanal 11 mündet.

Der Drucksensor 6 steht über einen Kanal 20 mit dem Vorratsdruckraum 26 in Verbindung. Ebenso ist es möglich, dass bei anderer Kanalführung Drücke in anderen Räumen gemessen werden.

In Figur 2 ist ein erfindungsgemäßes Modul einer Druckluftsteuervorrichtung im Schnitt gezeigt, das drei Ventilein- richtungen 5 umfasst. Pro Ventileinrichtung 5 sind ein Magnetventil 5b und ein durch das Magnetventil 5b gesteuertes Ventil 5a vorgesehen. Die Ventileinrichtungen 5 sind in Reihe in einem Gehäuse aufgenommenen, das sich aus einem Gehäuseunterteil 1 und einem Gehäuseoberteil 2 zusammen- setzt. Das in Fig. 2 gezeigte Modul einer Druckluftsteuervorrichtung entspricht gemäß seinem Aufbau einem Hinterachsmodul, wie es beispielsweise in Fig. 3 gezeigt ist. Die in der Fig. 2 auf der linken Seite dargestellte Ventileinrichtung umfasst ein 3/2-Ventil mit drei Anschlüssen, näm- lieh einem ersten Anschluss an einer Drucksenke, d.h. an einem Entlüftungskanal, einem zweiten Anschluss 12, über den die Druckluftsteuervorrichtung mit einem Druckluftlie- feranten verbunden ist, und einem dritten Anschluss, über den eine Verbindung mit einem weiteren der anderen beiden 2/2-Ventile hergestellt ist. An den Anschlüssen 12' beziehungsweise 12'' der 2/2-Ventile können Luftfederbälge angeschlossen werden, so dass durch das Ansteuern der 2/2-Ventile beispielsweise die linken und rechten Luftfederbälge der Hinterachse selektiv belüftet beziehungsweise entlüftet werden können. Der weitere Anschluss 12 ' ' ^■ kann beispielsweise dazu dienen, den von dem dargestellten 3/2-Ventil gelieferten Druck einem Vorderachsmodul zu zuführen, so dass Letzteres vereinfacht ausgelegt werden kann (siehe auch Fig. 3) .

Figur 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Luftfederungsanlage für einen Lastkraftwagen, der eine Vorderachse VA, eine Hinterachse HA und eine Liftachse LiA aufweist. Die als Achsmodule realisierten Druckluftsteuervorrichtungen sind in Figur 3 mit einer strichpunktierten Linie schematisch dargestellt.

Der Vorderachse VA des Lastkraftwagens sind zwei Luftfeder- bälge 23 zugeordnet, die über eine pneumatische Leitung und über eine Ventileinrichtung 5 des Vorderachsmoduls VA an der Druckluftsteuervorrichtung angeschlossen sind. Die der Vorderachse VA zugeordnete Druckluftsteuervorrichtung weist eine elektronische Steuereinheit 3 auf, die mit einem 3/2-Ventil funktional verbunden ist und dieses steuert. Die Druckluf steuervorrichtung weist überdies einen Drucksensor 6 auf, der den in den Luftfederbälgen 23 vorherrschenden Druck an einer pneumatischen Leitung misst, mit der die Luftfederbälge über das 3/2-Ventil 5 in der Druckluftsteu- ervorrichtung verbunden sind. Das vom Drucksensor 6 gemessene Signal wird an die elektronische Steuereinheit 3 weitergegeben. Wie in Figur 3 gezeigt, nimmt die elektronische Steuereinheit 3 Messsignale eines Niveausensors 25 auf. Über eine Vorratsdruckleitung ist die Druckluftsteuervor- richtung mit einem Druckluftvorratsbehälter 26 verbunden. Zur Signalansteuerung der elektronischen Steuereinheit 3 ist diese über eine Powerline Communication PLC mit einer Bedieneinheit 27 funktional verbunden. Die als Vorderachs- modul ausgeführte Druckluftsteuervorrichtung steuert somit die Drücke beider, der Vorderachse ^* des LKWs zugeordneten Luftfederbälge. Zur Aktivierung der Steuereinheit und der damit verbundenen Umschaltung der Systemkomponenten der Druckluftsteuervorrichtung in deren Betriebsmodus wird über eine PLC-Leitung eine Spannung Uz angelegt. Die Übergabe allgemein relevanter Daten, wie beispielsweise Höhenstandssignale, Balgdruckwerte, Fahrzustandsgrößen und/oder Diagnoseparameter via Powerline Communication erfolgt über eine in der Bedieneinheit vorgesehene Schnittstelle . Die Bedien- einheit stellt auch die Schnittstelle zwischen einer Power- line-Communication-Übertragung und dem Datenbus CAN des Fahrzeugs dar.

Wie in Figur 3 gezeigt, ist eine Druckluftsteuervorrichtung zur Regulierung der Drücke in den Luftfederbälgen 23 einer Hinterachse HA des Lastkraftwagens vorgesehen. Das Hinterachsmodul der erfindungsgemäßen Druckluftsteuervorrichtung weist drei in dem Modul der Druckluftsteuervorrichtung aufgenommene Ventileinrichtungen 5 zwei Drucksensoren 6 und eine elektronische Steuereinheit 3 auf. Für die Hinterachse sind zwei separate Niveausensoren 25 vorgesehen, die mit der Steuereinheit 3 funktional verbunden sind. Weiterhin ist die elektronische Steuereinheit via Datenleitungen mit der Bedieneinheit 27 verbunden. Eine Datensignalübertragung erfolgt hier ebenso über eine Powerline Communication. Mit diesem Hinterachsmodul ist eine getrennte Ansteuerung und Luftdruckregulierung der linksseitigen bzw. rechtsseitigen Luftfederbälge der Hinterachse möglich. Die elektronische Steuereinheit 3 des Hinterachsmoduls ist in diesem Fall als zentrale Steuereinheit realisiert, womit sie Steuerfunktionen einer Steuereinheit eines anderen Moduls, im vorliegenden Fall beispielsweise des Vorderachsmoduls übernehmen kann. Wie bereits anhand von Fig. 2 beschrieben wurde, ist ein einziges 3/2 -Ventil im Vorderachsmodul ausreichend, da das 3/2-Ventil des Hinterachsmoduls die Be- und Entlüftungsfunktion auch für die Vorderachse zur Verfügung stellt.

Wie in Figur 3 gezeigt, ist ebenso für die Liftachse ein Liftachsmodul der erfindungsgemäßen Druckluftsteuervorrichtung vorgesehen. Die Liftachse weist drei Druckluftfederbälge 23 auf, von denen der rechtsseitige und der linksseitige Druckluftfederbalg im Gegensatz zum dritten zentralen Druckluftfederbalg zusammen angesteuert sind. Die Druckluftsteuervorrichtung weist zur getrennten Ansteuerung der drei Druckluftfederbälge 23 zwei in dem Modul der Druckluftsteuervorrichtung aufgenommene Drucksensoren 6 auf . Diese sind funktional mit der Steuereinheit 3 verbunden, die ihrerseits über Datenleitungen mittels Powerline Communication funktional mit der Bedieneinheit 27 verbunden ist. Im Modul der Druckluftsteuervorrichtung für die Liftachse sind drei Ventileinrichtungen vorgesehen, die ein 3/2-Ventil und zwei 2/2-Ventile umfassen.

Wie in Figur 3 gezeigt, sind die Steuereinheiten der Vorderachse, der Hinterachse und der Liftachse über eine elektrische Leitungsverbindung miteinander vernetzt. Damit ist eine Aufschaltung der allgemeinen relevanten Systemin- formationen oder das Aufschalten von Parametern und von Diagnosedaten durch eine in der systemzugehörigen Bedieneinheit integrierte CAN-Schnittstelle auf den Datenbus CAN des Fahrzeugs und beispielsweise an die Anhängerschnittstelle möglich.

Darüber hinaus ist es möglich, das System durch Einbau weiterer Module zur Erweiterung des vorhandenen Basismoduls unter Verwendung gleicher oder gleichartiger Bauteile auf mehrere Kanäle auszubauen, womit unter anderem Kostenvorteile erzielt werden.

Figur 4 zeigt ein Schaltbild einer zweiten Ausfuhrungsform einer Luftfederungsanlage für einen Lastkraftwagen gemäß der vorliegenden Erfindung. Die zweite Ausführungsform entspricht in weiten Teilen der ersten Ausführungsform gemäß Figur 3. Im Unterschied zur ersten Ausfuhrungsform erfolgt die Kommunikation bei der zweiten Ausfuhrungsform unter Verwendung eines bereits in dem Fahrzeug vorgesehenen Bus- systems, beispielsweise unter Mitbenutzung des CAN-Busses 32 des elektronischen Bremssystems. Bei einer solchen Mitbenutzung eines bereits bestehenden Busses ist darauf zu achten, dass die zusätzliche Belastung des Busses ohne stö- rende Einflüsse auf die Funktionsfähigkeit bleibt. Dies kann im vorliegenden Fall sichergestellt werden, indem die Wiederholrate für die zu sendenden und zu empfangenden Botschaften gering gehalten wird. Wird beispielsweise der CAN-Bus 32 des Fahrzeugbremssystems genutzt, so können über eine Schnittstelle zum allgemeinen Fahrzeug-CAN relevante Informationen ausgetauscht werden, beispielsweise Systeminformationen, Parameter und Diagnosedaten.

Die in der vorstehenden Beschreibung, in den Zeichnungen sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung wesentlich sein. Bezugszeichenliste

1 Gehäuseunterteil

2 Gehäuseoberteil

3 elektronische Steuereinheit

4 Anschlusssteckkontakt

5 Ventileinrichtung

5a Ventil

5b Magnetventi1

6 Drucksensor

7 Ringkammer

9 Ventilteller

10 Kammer

11 Entlüftung

12, 12', 12 ' ' Vorratsdruckanschluss

13 Abstützeinrichtung

14 Dichtung

15 Kanal

16 Dichtung

17 Kanal

18 Schraube

19 Dichtung

20 Kanal

23 Luftfederbalg

25 Niveausensor

26 Druckluftvorratsbehälter

27 Bediengerät

28 Platine der Steuereinheit

30 Steuerraum

32 CAN-Bus

Claims

ANSPRUCHE

1. Druckluftsteuervorrichtung für ein elektronisches Luftfederungssystem für ein Fahrzeug, insbesondere ein Nutz- fahrzeug, mit

mindestens einer Steuereinheit (3) ,

mindestens einer Ventileinrichtung (5) , die von der Steuereinheit (3) ansteuerbar ist, und

mindestens einem Drucksensor (6) , der mit der Steuereinheit (3) verbunden ist,

dadurch gekennzeichnet, dass ein Modul vorgesehen ist, das die Steuereinheit (3) , die Ventileinrichtung (5) und den Drucksensor (6) umfasst.

2. Druckluftsteuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- kennzeichnet,

dass die Ventileinrichtung (5) mindestens ein Magnetventil (5b) umfasst, das von der Steuereinheit (3) ansteuerbar ist, und

dass die Ventileinrichtung (5) mindestens ein durch Druckluft gesteuertes Ventil (5a) umfasst, wobei die Druckluft durch das Magnetventil (5b) gesteuert wird.

3. Druckluftsteuervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventileinrichtung (5) als 3/2-Ventil ausgelegt ist.

4. Druckluftsteuervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventileinrichtung (5) als 2/2-Ventil ausgelegt ist.

5. Druckluftsteuervorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Modul mehrere

Ventileinrichtungen (5) umfasst.

6. Druckluftsteuervorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Modul als Ge- häuse (1, 2) mit darin angeordneten, dem Modul zugeordneten Komponenten realisiert ist.

7. Druckluftsteuervorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse ein Gehäuseunterteil (1) und ein lösbar an dem Gehäuseunterteil befestigtes Gehäuseoberteil (2) umfasst.

8. Druckluftsteuervorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (3) eine Schnittstelle für einen Datenaustausch mit mindestens einer weiteren Systemkomponente aufweist .

9. Druckluftsteuervorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Modul eine Steckkontaktvorrichtung (4) vorgesehen ist, über die eine Kontaktierung des Moduls mit weiteren Modulen beziehungsweise sonstige Systemkomponenten erfolgen kann.

10. Luftfederungsanlage für ein Fahrzeug, die mindestens eine Druckluftsteuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9 umfasst.

11. Luftfederungsanlage nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,

dass eine Druckluftsteuervorrichtung zur Druckluftsteuerung von Druckluftfederbälgen (23) einer Hinterachse (HA) vorgesehen ist und

dass eine Druckluftsteuervorrichtung zur Druckluftsteuerung von Druckluftfederbälgen (23) mindestens einer weiteren Achse (VA, LI) vorgesehen ist.

12. Luftfederungsanlage nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet,

dass die Steuereinheit (3) der der Hinterachse (HA) zu- geordneten Druckluftsteuervorrichtung als HauptSteuereinheit realisiert ist,

dass die Steuereinheit (3) der der weiteren Achse zugeordneten Druckluftsteuervorrichtung als Nebensteuerein- heit realisiert ist, und

dass die Hauptsteuereinheit mit der/den Nebensteuereinheit (en) kommunizieren kann.

13. Luftfederungsanlage nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige Druckluftsteuervorrichtung für eine Fahrzeugachse in unmittelbarer Nähe eines der Fahrzeugachse zugehörigen Luftfederbalgs (23) angeordnet ist.

14. Luftfederungsanlage nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftfederungsanlage eine Bedieneinheit (27) aufweist, die mit der Steuereinheit (3) verbunden ist.

15. Luftfederungsanlage nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Kommunikation zwischen den DruckluftSteuervorrichtungen beziehungsweise mit sonstigen Systemkomponenten über eine Powerline Communication (PLC) erfolgt.

16. Luftfederungsanlage nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Kommunikation zwischen den Druckluftsteuervorrichtungen beziehungsweise mit sonstigen Systemkomponenten über ein bereits installiertes Bussystem erfolgt .

17. Luftfederungsanlage nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das bereits installierte Bussystem ein CAN-Bus eines elektronischen Bremssystems ist.

18. Luftfederungsanlage nach einem der Ansprüche 10 bis 17 dadurch gekennzeichnet, dass sie eine CAN-Schnittstelle aufweist .