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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Betreiben eines Lastkraftwagens, der eine Vorderradachse, eine erste Hinterradachse und wenigstens eine zweite Hinterradachse aufweist, wobei der wenigstens einen zweiten Hinterradachse eine Hebeeinrichtung zugeordnet ist, mittels der die zweite Hinterradachse von einer angehobenen Halteposition in eine abgesenkte Gebrauchsposition verlagerbar ist.
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Ferner betrifft die Erfindung einen Lastkraftwagen sowie ein Verfahren zum Betreiben des Lastkraftwagens.
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Stand der Technik
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Vorrichtungen, Verfahren und Lastkraftwagen der Eingangs genannten Art sind aus dem Stand der Technik bekannt. Bei dreiachsigen Lastkraftwagen, die üblicherweise eine Vorderradachse und zwei Hinterradachsen aufweisen, ist es bekannt, mittels einer Hebeeinrichtung die zweite Hinterradachse anzuheben, wenn der Lastkraftwagen unbeladen oder nur wenig beladen ist. Dadurch wird ein Verschließ der Reifen vermindert und der Verbrauch des Lastkraftwagens gesenkt. Wird der Lastkraftwagen voll beladen, wird zur besseren Lastverteilung die zweite Hinterradachse mitsamt den ihr zugeordneten Rädern in eine Gebrauchsposition abgesenkt, in welcher die der Hinterradachse zugeordneten Räder beziehungsweise Reifen des Lastkraftwagens auf der Fahrbahn aufstehen und insofern ebenfalls Last des Lastkraftwagens tragen.
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Offenbarung der Erfindung
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass die Hinterradachse automatisch abgesenkt wird, wenn dies notwendig ist, auch wenn ein Fahrer des Lastkraftwagens beispielsweise zuvor ein manuelles Absenken der zweiten Hinterradachse in die Gebrauchsposition versäumt oder nicht für notwendig befunden hat. Die erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass sie wenigstens einen Bewegungssensor aufweist, der der Hebeeinrichtung zugeordnet ist, wobei die Hebeeinrichtung in Abhängigkeit von wenigstens einer durch den Bewegungssensor erfassten Bewegung die zweite Hinterradachse in die Gebrauchsposition absenkt. Es ist hierzu vorgesehen, dass mittels des wenigstens einen Bewegungssensors die Notwendigkeit für das Herabsenken der zweiten Hinterradachse erkannt wird. Der wenigstens eine Bewegungssensor erfasst ein Neigen des Lastkraftwagens, insbesondere in Längsrichtung und/oder in Querrichtung. In Abhängigkeit von den erfassten Daten wird dann entschieden, ob die Situation kritisch ist, oder ob der Lastkraftwagen schwerer beladen ist als angenommen, um dann mittels der Hebeeinrichtung die zweite Hinterradachse in ihre Gebrauchsposition zu senken, wodurch der Lastkraftwagen automatisch gestützt und die Last besser verteilt wird.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Bewegungssensor derart ausgebildet und/oder angeordnet ist, dass er eine Bewegung in Längsrichtung und/oder Querrichtung des Lastkraftwagens erfasst. Dadurch wird beispielsweise erkannt, wie sich der Lastkraftwagen beim Anfahren und Abbremsen verhält und in Längsrichtung und/oder Querrichtung beziehungsweise um eine Querachse oder Längsachse des Lastkraftwagens neigt. Vorzugsweise wird dabei die Neigung/Beschleunigung mit einem vorgebbaren Grenzwert verglichen, wobei, wenn der Grenzwert überschritten wird, die Hebeeinrichtung zum Absenken der zweiten Hinterradachse angesteuert wird.
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Vorzugsweise ist außerdem vorgesehen, dass der wenigstens eine Bewegungssensor als Beschleunigungssensor oder als Drehratensensor ausgebildet ist. Durch den Beschleunigungssensor werden Beschleunigungen des Lastkraftwagens insbesondere in Längsrichtung oder in Querrichtung des Lastkraftwagens erfasst und entsprechend zur Betätigung der Hebeeinrichtung ausgewertet. Durch den mindestens einen Drehratensensor wird insbesondere eine Verdrehung oder Drehgeschwindigkeit des Lastkraftwagens insbesondere um die Längsachse oder um die Querachse erfasst. Besonders bevorzugt sind als Drehratensensor ein Wankratensensor für eine Verdrehung um eine Längsachse des Lastkraftwagens oder ein Nickwinkelsensor für eine Verdrehung um eine Querachse des Lastkraftwagens vorgesehen.
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Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass der Bewegungssensor, insbesondere der Beschleunigungssensor oder der Drehratensensor in ein Bremssystem oder in ein Motorsteuergerät des Lastkraftwagens integriert ist. Üblicherweise sind in Bremssystemen und/oder Motorsteuergeräten bereits ein oder mehrere Bewegungssensoren integriert, die zum Betätigen beispielsweise eines Sicherheitsbremssystems oder dergleichen genutzt werden. Die von diesen Sensoren erfassten Werte werden bevorzugt von der vorliegenden Vorrichtung ausgenutzt, um die Hebeeinrichtung entsprechend anzusteuern. Dazu ist die Vorrichtung oder eine Recheneinheit der Vorrichtung bevorzugt entsprechend mit dem Motorsteuergerät oder mit dem Bremssystem signaltechnisch verbunden.
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Vorzugsweise sind wenigstens zwei Bewegungssensoren vorgesehen, die Bewegungen, insbesondere Beschleunigungen oder Drehraten in unterschiedliche Richtungen erfassen. Dadurch werden insbesondere Beschleunigungen in Längsrichtung und in Querrichtung erfasst, um die zweite Hinterradachse bei Bedarf schnell und sicher mittels der Hebeeinrichtung abzusenken.
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Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass der Bewegungssensor dazu ausgebildet ist, in mindestens zwei unterschiedlichen Richtungen Bewegungen zu erfassen. Hierzu wird insbesondere ein sogenannter Triax-Sensor verwendet, der drei Beschleunigungselemente aufweist, die in drei Raumrichtungen wirkend angeordnet sind. Somit können auch bei einem verdrehten Einbau des Bewegungssensors oder Beschleunigungssensors die relevanten Beschleunigungen oder Drehraten (um die Längsachse und die Querachse, und gegebenenfalls auch um die Hochachse des Lastkraftwagens) durch Koordinatentransformation zugordnet beziehungsweise korrigiert werden.
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Der erfindungsgemäße Lastkraftwagen mit den Merkmalen des Anspruchs 7 zeichnet sich durch die erfindungsgemäße Vorrichtung aus. Es ergeben sich hierdurch die bereits genannten Vorteile. Weitere Ausführungsformen ergeben sich ebenfalls aus dem zuvor Beschriebenen.
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Das erfindungsgemäße Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 8 zeichnet sich dadurch aus, dass der Bedarf zum Absenken der zweiten Hinterradachse in die abgesenkte Gebrauchsposition in Abhängigkeit von wenigstens einer auf den Lastkraftwagen ausgeübten Bewegung, insbesondere Beschleunigung oder Drehrate bestimmt wird. Insbesondere ist vorgesehen, dass der Bedarf in Abhängigkeit von einer Bewegung in Querrichtung und/oder Längsrichtung des Lastkraftwagens bestimmt wird. Vorteilhafterweise wird der jeweilige Bewegungswert mit einem vorgebbaren Grenzwert verglichen, bei dessen Überschreiten durch den Bewegungswert das Absenken der zweiten Hinterradachse mittels der Hebeeinrichtung automatisch ausgelöst wird.
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Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass der Bewegungsverlauf der Bewegung des Lastkraftwagens in einer Richtung, insbesondere in der Längsrichtung oder Querrichtung des Lastkraftwagens erfasst wird. Ergibt der Bewegungsverlauf, dass der Lastkraftwagen 1 aufschaukelt, also in der einen Richtungen eine schwingende Bewegung aufweist, deren Grenzwerte mit der Zeit zunehmen, so wird auf ein Aufschaukeln des Lastkraftwagens 1 erkannt und die zweite Hinterradachse automatisch in ihre Gebrauchsposition abgesenkt, so dass die Last des Lastkraftwagens 1 auf beide Hinterradachsen 3, 4 und die Vorderradachse 2 verteilt wird. Der Lastkraftwagen 1 wird dadurch automatisch stabilisiert.
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Im Folgenden soll die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert werden. Dazu zeigt die einzige
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Figur einen Lastkraftwagen in einer perspektivischen Darstellung.
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Die Figur zeigt in einer vereinfachten perspektivischen Darstellung einen Lastkraftwagen 1, der als 3-achsiger Lastkraftwagen ausgebildet ist, mit einer Vorderradachse 2, einer ersten Hinterradachse 3 und einer zweiten Hinterradachse 4. Die Vorderradachse 2 ist im Bereich eines Führerhauses 5 angeordnet, während die Hinterradachsen 3, 4 am hinteren Ende 6 des Lastkraftwagens vorgesehen sind. Während die Vorderradachse 3 lenkbare Räder aufweist, weisen die Hinterradachsen 3, 4 jeweils Räder auf, die im Wesentlichen nicht lenkbar ausgebildet sind. Jedoch kann eine der Hinterradachsen, insbesondere die zweite Hinterradachse 4 auch mit lenkbaren Rädern ausgebildet sein, um beispielsweise den Wendekreis des Lastkraftwagens 1 zu optimieren.
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Der zweiten Hinterradachse 4 ist außerdem eine Hebeeinrichtung 7 zugeordnet, die die gesamte Hinterradachse 4 mitsamt ihren Rädern gemäß Pfeil 8 bei Nichtgebrauch aus der in 1 dargestellten abgesenkten Gebrauchsposition in eine angehobene Halteposition (hier gestrichelt dargestellt) anhebt. In der Halteposition sind die Räder der Hinterradachse 4 somit beabstandet zur Fahrbahn angeordnet. Dadurch wird ein Verschleiß der Räder bei niedriger Beladung des Lastkraftwagens 1 vermieden. Wird der Lastkraftwagen 1 beziehungsweise dessen Ladefläche voll beladen, so ist es vorteilhaft, wenn die Räder der Hinterradachse 4 ebenfalls in Kontakt mit der Fahrbahn stehen, um eine Tragkraft auszuüben, so dass die auf dem Lastkraftwagen 1 befindliche Last auf beide Hinterradachsen 3, 4 verteilt wird. Dadurch wird die Belastung der Hinterradachse 3 verringert und insgesamt die Verschleißerscheinung vermindert. Darüber hinaus wird die Stabilität des Lastkraftwagens 1 erhöht, wenn beide Hinterradachsen 3, 4 in Fahrbahnkontakt stehen.
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Vorliegend ist vorgesehen, dass der Lastkraftwagen 1 einen Bewegungssensor 9 aufweist, der als Triax-Sensor ausgebildet ist, welcher in drei Raumrichtungen Beschleunigungen des Lastkraftwagens 1 erfasst. Dazu weist der Bewegungssensor 9 drei Beschleunigungselemente auf, die in drei Raumrichtungen wirken. Durch eine Koordinatentransformation können die von dem Bewegungssensor 9 bereitgestellten Daten auch dann optimal genutzt werden, wenn der Bewegungssensor 9 nicht optimal in/an dem Lastkraftwagen 1 verbaut ist. Vorliegend ist vorgesehen, dass der Bewegungssensor 9 Bestandteil eines Motorsteuergeräts 10 des Lastkraftwagens 1 ist. Dabei werden die vom Bewegungssensor 9 erfassten Daten durch eine der Hebeeinrichtung 7 zugeordnete Recheneinheit 11 ausgewertet. Dabei ist vorgesehen, dass die von dem Sensor 9 erfassten Beschleunigungen mit vorgebbaren Grenzwerten verglichen werden. Insbesondere ist vorgesehen, dass der Bewegungssensor 9 eine Beschleunigung des Lastkraftwagens in Querrichtung, also eine Wank-Beschleunigung, des Lastkraftwagens 1 erfasst. Überschreitet die erfasste Beschleunigung einen vorgegebenen Grenzwert, so erkennt die Recheneinheit 11 darauf, dass der Lastkraftwagen voll beladen ist. Diese Erkennung wird insbesondere beim Beschleunigen oder Abbremsen des Lastkraftwagens 1 und/oder bei einer Kurvenfahrt durchgeführt. Überschreitet die dabei erfasste Beschleunigung den vorgebbaren Grenzwert, so wird die Hebeeinrichtung 7 derart angesteuert, dass die zweite Hinterradachse 4 in ihre Gebrauchsposition abgesenkt wird, so dass die Last des Lastkraftwagens 1 auch auf die Räder der Hinterradachse 4 verteilt werden kann.
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Eine kritische Fahrsituation kann bei angehobener zweiter Hinterradachse 4 auch bereits bei normaler Fahrweise auftreten, wenn sich das Fahrzeug aufgrund der fehlenden Stützwirkung der zweiten Hinterradachse 4 aufschaukelt. Wird ein derartiges Verhalten des Lastkraftwagens 1 mittels des Beschleunigungssensors 9 erfasst und durch die Recheneinheit 11 entsprechend ausgewertet, wird ebenfalls die zweite Hinterradachse 4 abgesenkt, um den Lastkraftwagen 1 zu stabilisieren. Insbesondere ist dazu vorgesehen, dass die Recheneinheit 11 den Beschleunigungsverlauf überwacht und ein Aufschaukeln dann erkennt, wenn die Beschleunigungswerte zwischen zwei zunehmenden Extremwerten schwingen.
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Insgesamt wird somit erreicht, dass auf einfache und kostengünstige Art und Weise die Fahrsicherheit des Lastkraftwagens 1 erhöht wird, indem die zweite Hinterradachse 4 automatisch in ihre Gebrauchsposition abgesenkt wird, wenn erfasst wurde, dass der Lastkraftwagen 1 voll beladen ist oder aufzuschaukeln droht.
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Alternativ zu dem beschriebenen Ausführungsbeispiel ist es auch denkbar, als Beschleunigungssensor einen Sensor eines Bremssystems, wie beispielsweise eines ESP-Bremssystems, zu nutzen, das üblicherweise einen oder mehrere Inertialsensoren aufweist. Außerdem ist es denkbar, anstelle eines Beschleunigungssensors auch einen Drehratensensor vorzusehen, der eine Verdrehung oder eine Drehgeschwindigkeit des Lastkraftwagens 1 um seine Längsachse oder Querachse erfasst. Auch können entsprechend mehrere Drehratensensoren vorgesehen sein. Der jeweils genutzte Bewegungssensor 9 bildet somit vorliegend zusammen mit der Recheneinheit 11 und der Hebeeinrichtung 11 eine Vorrichtung zum Betreiben des Lastkraftwagens 1.
