DE10135538A1

DE10135538A1 - Vehicle shock absorber system comprises passive spring and parallel hydraulic shock absorber, pressure line feeding hydraulic fluid to shock absorber and control unit altering its pressure

Info

Publication number: DE10135538A1
Application number: DE2001135538
Authority: DE
Inventors: Christian Willmann; Holger Duda; Bastian Witte
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2001-07-20
Filing date: 2001-07-20
Publication date: 2003-01-30

Abstract

The shock absorber system for a vehicle comprises a passive spring (2) and a hydraulic shock absorber (3) which is parallel to it. A pressure line (13) feeds hydraulic fluid from a tank (21) to the shock absorber. A control unit (17) alters the pressure in the shock absorber, using signals based on speed of the car, rpm of the wheels, gear ratio or transverse acceleration.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Feder-Dämpfer-Anordnung für ein Kraftfahrzeug mit einer Feder und einem Stoßdämpfer, die parallel zueinander angeordnet sind. The invention relates to a spring-damper arrangement for a motor vehicle a spring and a shock absorber, which are arranged parallel to each other.

Derartige Feder-Dämpfer-Anordnung werden im Fahrzeugbau dazu eingesetzt, um die Räder eines Kraftfahrzeugs gegen dessen Karosserie abzustützen. Such spring-damper arrangement are used in vehicle construction to the Support wheels of a motor vehicle against its body.

Zur Anpassung der Feder-Dämpfer-Anordnung an unterschiedliche Fahrzustände ist es bereits allgemein bekannt, das Dämpfungsverhalten von hydraulischen Stoßdämpfern zu beeinflussen. Eine Möglichkeit besteht beispielsweise darin, das Strömungsverhalten der Dämpfungsflüssigkeit innerhalb des Stoßdämpfers durch eine Ansteuerung von außen zu verändern. Dadurch ist es möglich, zwischen einer weichen und einer harten Dämpfung hin- und herzuschalten. Eine externe Druckquelle ist dabei nicht vorgesehen. Die Systeme arbeiten vielmehr semiaktiv. It is to adapt the spring-damper arrangement to different driving conditions already well known, the damping behavior of hydraulic shock absorbers to influence. One possibility is, for example, the flow behavior the damping fluid within the shock absorber by controlling change outside. This makes it possible to choose between a soft and a hard one Switch damping back and forth. An external pressure source is not provided. Rather, the systems work semi-actively.

Weiterhin sind sogenannte aktive Systeme bekannt, bei denen durch eine gezielte Energiezufuhr an die Feder-Dämpfer-Anordnung das Fahrverhalten des Kraftfahrzeugs in bestimmten Fahrsituationen verändert wird, beispielsweise um das Neigen der Karosserie gegenüber der Horizontalen zu vermindern. So-called active systems are also known, in which through a targeted Energy supply to the spring-damper arrangement the driving behavior of the motor vehicle is changed in certain driving situations, for example by tilting the Reduce bodywork relative to the horizontal.

In diesem Zusammenhang ist eine Feder-Dämpfer-Anordnung allgemein bekannt, bei der mit der Feder ein Stellzylinder in Reihe geschaltet ist. Mit dem Stellzylinder ist in bestimmten Fahrsituationen ein Längenausgleich in Richtung des Federhubs möglich. In this context, a spring-damper arrangement is generally known at an actuating cylinder is connected in series with the spring. With the actuating cylinder is in length compensation in the direction of the spring stroke is possible in certain driving situations.

Diese Anordnung ist jedoch dahingehend nachteilig, das für den Stellzylinder zusätzlicher Bauraum benötigt und überdies der Federweg eingeschränkt wird. Zudem ergibt sich eine beladungsabhängige Karosserieeigenfrequenz. However, this arrangement is disadvantageous in that for the actuating cylinder additional space is required and the travel is also restricted. moreover there is a load-dependent body frequency.

Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine aktive Feder- Dämpfer-Anordnung zu schaffen, welche bei einer kompakten Bauweise einen hohen Komfort und eine hohe Fahrsicherheit ermöglicht. Against this background, the invention is based on the object of an active spring Damper arrangement to create, which with a compact design a high Comfort and high driving safety enabled.

Diese Aufgabe wird durch eine Feder-Dämpfer-Anordnung für ein Kraftfahrzeug gelöst, die im folgenden umfaßt: eine passive Feder; einen hydraulischen Stoßdämpfer zur anteiligen Abstützung von Radlasten, der parallel zu der passiven Feder angeordnet ist und dessen hydraulischer Druck verstellbar ist; eine Einrichtung zur Versorgung des Stoßdämpfers mit hydraulischem Druck, die mit dem Stoßdämpfer hydraulisch verbunden ist; und eine Regeleinrichtung zur Generierung von Stellsignalen für den Dämpferdruck, die mit der Druckversorgungseinrichtung zusammenwirkt. This object is achieved by a spring-damper arrangement for a motor vehicle, which includes: a passive spring; a hydraulic shock absorber Proportional support of wheel loads, which is arranged parallel to the passive spring and whose hydraulic pressure is adjustable; a facility to supply the Shock absorber with hydraulic pressure, hydraulic with the shock absorber connected is; and a control device for generating control signals for the Damper pressure that cooperates with the pressure supply device.

Mit der erfindungsgemäßen Feder-Dämpfer-Anordnung ist sowohl eine quasistatische als auch eine dynamische Niveaubeeinflussung möglich. Eine kontinuierliche Dämpfungsverstellung vermeidet Kompromisse aus Komfort und Fahrsicherheit. Durch die Einsparung des Stellzylinders auf Seiten der Feder kann ein für den Fahrkomfort günstiger großer Federweg zur Verfügung gestellt oder Bauraum eingespart werden. The spring-damper arrangement according to the invention is both quasi-static as well as dynamic level control possible. A continuous one Damping adjustment avoids compromises between comfort and driving safety. By The saving of the actuating cylinder on the part of the spring can reduce driving comfort inexpensive long travel is made available or space is saved.

Zudem kann durch die Verwendung derartiger Feder-Dämpfer-Anordnungen für die Aufhängung der Fahrzeugräder eines Kraftfahrzeugs an dem Kraftfahrzeug eine Leuchtweitenregulierung entfallen. Auch ist es möglich zusätzliche Fahrwerksstabilisatoren durch die Feder-Dämpfer-Anordnungen zu substituieren. In addition, by using such spring-damper arrangements for the Suspension of the vehicle wheels of a motor vehicle on the motor vehicle Headlight range adjustment is no longer required. It is also possible to have additional ones Suspension stabilizers to be replaced by the spring-damper arrangements.

Vorzugsweise ist die passive Feder eine Luftfeder. Damit wird eine weitestgehend beladungsunabhängige Karosserieeigenfrequenz gewährleistet. The passive spring is preferably an air spring. This will be largely load-independent body frequency guaranteed.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung nimmt der teiltragende Stoßdämpfer überwiegend dynamische Radlasten und die passive Feder überwiegend statische Radlasten auf. In an advantageous embodiment of the invention, the partially supporting shock absorber predominantly dynamic wheel loads and the passive spring predominantly static Wheel loads.

Weiterhin ist es möglich, jeden hydraulischen Stoßdämpfer der erfindungsgemäßen Feder-Dämpfer-Anordnung an einem Kraftfahrzeug individuell anzusteuern, wozu die Regeleinrichtung entsprechend konfiguriert wird. In Zusammenwirkung mit einer kontinuierlichen Dämpfungsverstellung ist so eine Lagekorrektur in Richtung auf eine Horizontierung der Fahrzeugkarosserie in jeder gewünschten Fahrsituation möglich. Beispielsweise kann über die Stoßdämpfer ein Wank- oder Nickausgleich vorgenommen werden. Bei höheren Fahrgeschwindigkeiten läßt sich die Karosserie absenken. Furthermore, it is possible to use any hydraulic shock absorber according to the invention To individually control spring-damper arrangement on a motor vehicle, for which the Control device is configured accordingly. In cooperation with one Continuous damping adjustment is a position correction in the direction of one The vehicle body can be leveled in any desired driving situation. For example, roll or pitch compensation can be carried out via the shock absorbers become. The body can be lowered at higher driving speeds.

Vorzugsweise sind weiterhin Mittel zur Niveauregulierung des Kraftfahrzeugs vorgesehen, welche mit der Regeleinrichtung zusammenwirken, um über die Stoßdämpfer an den Fahrzeugrädern eine gewünschte statische Bodenhöhe einzustellen. Diese Mittel umfassen insbesondere Sensoren, mit denen sich der Istzustand der Karosserie in bezug auf den Fahrweg feststellen läßt. Means for leveling the motor vehicle are also preferred provided, which cooperate with the control device to over the Shock absorbers on the vehicle wheels a desired static floor height adjust. These means include in particular sensors with which the Check the actual condition of the body in relation to the route.

In einer weiteren, vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Stoßdämpfer ein Einrohrdämpfer mit zwei flüssigkeitsgefüllten und durch einen Kolben getrennten Dämpferkammern, wobei die Dämpferkammern über Drosselleitungen miteinander kommunizieren, und mit einer gasgefüllten Ausgleichskammer, die über einen weiteren Kolben gegen eine der flüssigkeitsgefüllten Dämpferkammern abgestützt ist. In a further advantageous embodiment of the invention, the shock absorber is a Single-tube damper with two liquid-filled and separated by a piston Damper chambers, the damper chambers with each other via throttle lines communicate, and with a gas-filled compensation chamber, which is another Piston is supported against one of the liquid-filled damper chambers.

Die Druckversorgungseinrichtung umfaßt vorzugsweise einen Druckerzeuger und einen Druckspeicher. Dabei ist der Druckspeicher über ein durch die Regeleinrichtung ansteuerbares Ventil mit dem Stoßdämpfer verbunden. Dies ermöglicht eine besonders schnelle Druckbeauftragung des Stoßdämpfers und ermöglicht somit eine prompte Reaktion auf eine korrekturbedürftige Fahrsituationen. The pressure supply device preferably comprises a pressure generator and one Pressure accumulator. The pressure accumulator is via a through the control device controllable valve connected to the shock absorber. This enables a special quick pressure application of the shock absorber and thus enables prompt Reaction to a driving situation in need of correction.

Zu einer gegebenenfalls nötigen Verminderung des Druckes ist bevorzugt ein durch die Regeleinrichtung ansteuerbares Entlastungsventil vorgesehen. Damit läßt sich im Bedarfsfall eine schnelle Druckverminderung realisieren. To reduce the pressure, if necessary, it is preferred to use the Control device controllable relief valve provided. It can be used in Realize a rapid pressure reduction if necessary.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in The invention is illustrated below with the aid of one in the drawing Embodiment explained in more detail. The drawing shows in

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer aktiven Feder-Dämpfer-Anordnung für ein Kraftfahrzeug, und in Fig. 1 is a schematic representation of an active spring-damper arrangement for a motor vehicle, and in

Fig. 2 eine Detailansicht des Stoßdämpfers der Feder-Dämpfer-Anordnung aus Fig. 1. FIG. 2 shows a detailed view of the shock absorber of the spring-damper arrangement from FIG. 1.

Das bevorzugte Ausführungsbeispiel zeigt in Fig. 1 eine Feder-Dämpfer-Anordnung 1 für ein Personenkraftfahrzeug, die für jedes Rad eine im Fahrbetrieb überwiegend passive Feder 2 in Form einer Luftfeder und einen parallel dazu angeordneten, hydraulischen Stoßdämpfer 3 aufweist. Die Feder 2 und der Stoßdämpfer 3 sind jeweils an der nicht näher dargestellten Karosserie und einer Fahrzeugachse oder einem Radträger abgestützt. Dabei wirkt der Stoßdämpfer 3 teiltragend, das heißt er kann allein nicht die statischen und dynamischen Radlasten aufnehmen. Praktisch nimmt die Luftfeder den Großteil der statischen Radlasten auf, während der teiltragende Stoßdämpfer 3 in erster Linie die dynamischen Radlasten aufnimmt und nur geringfügig an der Aufnahme der statischen Radlasten beteiligt ist. The preferred exemplary embodiment shows in FIG. 1 a spring-damper arrangement 1 for a passenger vehicle, which for each wheel has a spring 2 in the form of an air spring, which is predominantly passive during driving operation, and a hydraulic shock absorber 3 arranged parallel to it. The spring 2 and the shock absorber 3 are each supported on the body, not shown, and a vehicle axle or a wheel carrier. The shock absorber 3 is partially load-bearing, which means that it alone cannot absorb the static and dynamic wheel loads. In practice, the air spring absorbs the majority of the static wheel loads, while the partially supporting shock absorber 3 primarily absorbs the dynamic wheel loads and is only slightly involved in absorbing the static wheel loads.

Der Stoßdämpfer 3 ist als Einrohrdämpfer ausgebildet und in Fig. 2 näher dargestellt. Dieser umfaßt einen Zylinder 4 mit zwei flüssigkeitsgefüllten Dämpferkammern 5 und 6, die durch einen Kolben 7 voneinander getrennt sind. Die beiden Dämpferkammern 5 und 6 kommunizieren jedoch über in dem Kolben 7 ausgebildete Verbindungskanäle 8 bzw. 9, denen wiederum jeweils eine Drosselstelle 10 bzw. 11 zugeordnet ist. Dadurch läßt sich an dem Stoßdämpfer 3 für jede Bewegungsrichtung eine eigene Dämpfungskennlinie einstellen. The shock absorber 3 is designed as a single-tube damper and is shown in more detail in FIG. 2. This comprises a cylinder 4 with two liquid-filled damper chambers 5 and 6 , which are separated from each other by a piston 7 . However, the two damper chambers 5 and 6 communicate via connecting channels 8 and 9 formed in the piston 7 , which in turn are each associated with a throttle point 10 or 11 . This allows the shock absorber 3 to set its own damping characteristic for each direction of movement.

Zur Einstellung des Drucks der Dämpfungsflüssigkeit in dem Zylinder 4 ist eine Leitung 12 vorgesehen, welche den Stoßdämpfer 3 mit einer Druckversorgungseinrichtung 13 verbindet. To adjust the pressure of the damping fluid in the cylinder 4 , a line 12 is provided which connects the shock absorber 3 to a pressure supply device 13 .

Weiterhin ist in dem Kolben eine gasgefüllte Ausgleichskammer 14 vorgesehen, die über einen weiteren Kolben 15 gegen eine der flüssigkeitsgefüllten Dämpferkammern, hier die Dämpferkammer 6, abgestützt ist. Der weitere Kolben 15 ist dabei derart angeordnet, daß bei einem plötzlichen Druckabfall in der Leitung 12 der entsprechende Anschluß an die Dämpferkammer 6 durch den weiteren Kolben 15 abgesperrt wird. Furthermore, a gas-filled compensation chamber 14 is provided in the piston, which is supported by another piston 15 against one of the liquid-filled damper chambers, here the damper chamber 6 . The further piston 15 is arranged such that in the event of a sudden drop in pressure in the line 12, the corresponding connection to the damper chamber 6 is blocked by the further piston 15 .

Das Wirkprinzip des Stoßdämpfers 3 baut auf den unterschiedlich großen Wirkflächen an der Vorder- und Rückseite des Kolbens 7 auf. Wie Fig. 2 zu entnehmen ist, schließt auf der Seite der Dämpferkammer 5 an den Kolben 7 eine Kolbenstange 16 an, welche die Wirkfläche auf der Seite der Dämpferkammer 5 vermindert. Bei einem im wesentlichen gleichen Druck in beiden Dämpferkammern 5 und 6 ergibt sich aufgrund der Differenz der einander gegenüberliegenden Wirkflächen an dem Kolben 7 eine resultierende Kraft, deren Größe vom Druck in den Dämpferkammern 5 und 6 und den Flächenverhältnissen an dem Kolben, nämlich der Kreisringfläche an der einen Seite zu der Kreisfläche an der anderen Seite, abhängt. The operating principle of the shock absorber 3 is based on the differently sized active surfaces on the front and rear of the piston 7 . As shown in Fig. 2 it can be seen closes on the side of the damper chamber 5 to the piston 7, a piston rod 16 on which reduces the active surface on the side of the damper chamber 5. At a substantially equal pressure in both damper chambers 5 and 6 , the result of the difference between the opposing active surfaces on the piston 7 is a resulting force, the magnitude of which depends on the pressure in the damper chambers 5 and 6 and the area ratios on the piston, namely the annular surface one side depends on the circular area on the other side.

Tritt an dem Stoßdämpfer 3 infolge einer Querbeschleunigung beispielsweise eine maximale Kraft von 7000 N auf, so wird bei einem Durchmesser der Kolbenstange 16 von 22 mm zum Ausgleich ein statisches Druckniveau von 18,4 N/mm² bzw. 184 bar benötigt. Bei einem Durchmesser der Kolbenstange 16 von 30 mm reduziert sich das statische Druckniveau auf etwa 100 bar. Das Verhältnis des Durchmessers des Kolbens 7 zu dem der Kolbenstange 16 liegt im Bereich zwischen 1,35 und 2,10, bevorzugt im Bereich zwischen 1,6 und 2,0, vorzugsweise bei 1,8. If, for example, a maximum force of 7000 N occurs on the shock absorber 3 as a result of a transverse acceleration, a static pressure level of 18.4 N / mm ² or 184 bar is required for a diameter of the piston rod 16 of 22 mm. With a diameter of the piston rod 16 of 30 mm, the static pressure level is reduced to approximately 100 bar. The ratio of the diameter of the piston 7 to that of the piston rod 16 is in the range between 1.35 and 2.10, preferably in the range between 1.6 and 2.0, preferably 1.8.

Für eine hochdynamische Regelung des Druckniveaus zur Kompensation von Fahrzuständen ist eine schnelle Veränderung des Druckniveaus von Interesse. Die Feder-Dämpfer-Anordnung 1 umfaßt daher weiterhin die bereits erwähnte Druckversorgungseinrichtung 13 sowie eine mit dieser zusammenwirkende Regelungseinrichtung 17 zur Generierung von Steilsignalen für den Dämpferdruck. For a highly dynamic control of the pressure level to compensate for driving conditions, a rapid change in the pressure level is of interest. The spring-damper arrangement 1 therefore also includes the pressure supply device 13 already mentioned and a control device 17 which interacts with it for generating steep signals for the damper pressure.

Wie insbesondere Fig. 2 entnommen werden kann, ist ein Vorratsbehälter 18 vorgesehen, in dem Dämpferflüssigkeit vorgehalten wird. Die Druckversorgungseinrichtung 13 umfaßt weiterhin eine über einen Motor 19 angetriebene Pumpe 20 (Kompressor), mit der Dämpferflüssigkeit aus dem Vorratsbehälter 18 an den Stoßdämpfer 3 gefördert werden kann. Zur Bereitstellung eines stets vorhandenen hohen Druckniveaus in der Größenordnung von bis zu etwa 250 bar ist der Pumpe 20 in Richtung auf den Stoßdämpfer 3 ein Druckspeicher 21 nachgeordnet. Ein Rückschlagventil 22 zwischen dem Druckspeicher 21 und der Pumpe 20 verhindert einen Druckverlust über die Pumpe 20, wenn diese zeitweilig abgeschaltet ist. Diese wird lediglich dann betrieben, wenn der Druck in dem Druckspeicher 21 unter ein bestimmtes Druckniveau abfällt. As can be seen in particular from FIG. 2, a reservoir 18 is provided, in which damper fluid is held. The pressure supply device 13 further comprises a pump 20 (compressor) driven by a motor 19 , with which damper fluid can be conveyed from the reservoir 18 to the shock absorber 3 . In order to provide a constantly high pressure level of the order of up to approximately 250 bar, a pressure accumulator 21 is arranged downstream of the pump 20 in the direction of the shock absorber 3 . A check valve 22 between the pressure accumulator 21 and the pump 20 prevents pressure loss through the pump 20 when it is temporarily switched off. This is only operated when the pressure in the pressure accumulator 21 drops below a certain pressure level.

Von dem Druckspeicher 21 führt die bereits erwähnte Leitung 12 zu dem Stoßdämpfer 3. Zur Einstellung des Druckes in dem Stoßdämpfer 3 ist in der Leitung 12 ein Stellventil 23 angeordnet, das durch Öffnen und Schließen eine kontinuierliche Veränderung des Druckes in dem Stoßdämpfer 3 ermöglicht. Weiterhin ist ein Entlastungsventil 24 vorgesehen, mit dem durch Öffnen und Schließen der Druck in dem Stoßdämpfer 3 vermindert werden kann. Die über das Entlastungsventil 24 abströmende Dämpferflüssigkeit wird in den Vorratsbehälter 18 zurückgeleitet. Zur Vermeidung der Überhitzung der Dämpferflüssigkeit wird zusätzlich ein hier nicht näher dargestellter Ölkühler vorgesehen. The already mentioned line 12 leads from the pressure accumulator 21 to the shock absorber 3 . To adjust the pressure in the shock absorber 3 , a control valve 23 is arranged in the line 12 , which enables a continuous change in the pressure in the shock absorber 3 by opening and closing. Furthermore, a relief valve 24 is provided, with which the pressure in the shock absorber 3 can be reduced by opening and closing. The damper fluid flowing out via the relief valve 24 is returned to the reservoir 18 . To prevent the damper fluid from overheating, an oil cooler, not shown here, is additionally provided.

Prinzipiell ist es möglich, für jeden Stoßdämpfer 3 eine eigene Druckversorgungseinrichtung 13 vorzusehen. Alternativ hierzu kann für alle Stoßdämpfer 3 eines Kraftfahrzeugs ein gemeinsamer Vorratsbehälter, eine gemeinsame Pumpe und einen gemeinsamer Druckspeicher vorgesehen werden. Denkbar ist auch eine paarweise Anordnung, bei der lediglich die Stoßdämpfer 3 einer Achse über einen gemeinsamen Vorratsbehälter, eine gemeinsame Pumpe und einen gemeinsamen Druckspeicher verfügen. In principle, it is possible to provide a separate pressure supply device 13 for each shock absorber 3 . As an alternative to this, a common reservoir, a common pump and a common pressure accumulator can be provided for all shock absorbers 3 of a motor vehicle. A paired arrangement is also conceivable, in which only the shock absorbers 3 of an axle have a common reservoir, a common pump and a common pressure accumulator.

Die Ansteuerung der Ventile 23 und 24, die in Fig. 1 in ihrer jeweils deaktivierten Stellung dargestellt sind, erfolgt über Stellsignale s_a, s_b der Regelungseinrichtung 17. Die Regelungseinrichtung 17 ist so konfiguriert, daß jeder hydraulische Stoßdämpfer 3 individuell ansteuerbar ist. Dadurch ist es möglich, während des Fahrbetriebs einen aktiven Ausgleich von Nick- und Wankbewegungen vorzunehmen, d. h. diesen durch Erzeugung entsprechender Kräfte gezielt entgegenzuwirken. Dabei wird eine Gegenbewegung in Richtung auf eine Horizontierung des Fahrzeugs angestrebt. The valves 23 and 24 , which are shown in their respectively deactivated position in FIG. 1, are actuated via control signals s _a , s _{b of} the control device 17 . The control device 17 is configured so that each hydraulic shock absorber 3 can be controlled individually. This makes it possible to actively compensate pitch and roll movements while driving, ie to counteract them in a targeted manner by generating appropriate forces. A countermovement towards a leveling of the vehicle is aimed for.

Der Istzustand des Fahrzeugs wird über geeignete Sensoren, beispielsweise Beschleunigungssensoren erfaßt, mit denen Signale a_w, bzw. a_n erzeugt werden, welche eine Beschleunigung um die Fahrzeuglängsmittelachse bzw. Fahrzeugquerachse repräsentieren. Diese Signale a_w und/oder a_n werden in der Regelungseinrichtung 17 verarbeitet, um entsprechende Stellsignale s_a, s_b für die Betätigung der Ventile 23 und 24 zu erzeugen und damit eine Veränderung des Druckes in den Stoßdämpfern 3 der Fahrzeugräder zu verursachen. Überdies kann über geeignete Sensoren 25 ein unmittelbarer Abgriff der tatsächlichen Stellung des Kolbens 7 in dem Zylinder 4 des jeweiligen Stoßdämpfers 3 erfolgen, deren Signale x_i bei der Regelung des Druckes mit berücksichtigt werden. Denkbar ist auch, die Druckregelung allein über die unmittelbare Stellungsrückmeldung vorzunehmen. Zusätzlich können die Signale weiterer Sensoren wie beispielsweise eines Lenkwinkelsensors oder von Gierratensensoren und Raddrehzahlsensoren, die z. B. für ein elektronisches Stabilitätsprogramm verwendet werden, mit berücksichtigt werden. The actual state of the vehicle is detected by means of suitable sensors, for example acceleration sensors, with which signals a _w or a _{n are} generated, which represent an acceleration about the longitudinal axis of the vehicle or the transverse axis of the vehicle. These signals a _w and / or a _n are processed in the control device 17 in order to generate corresponding control signals s _a , s _b for the actuation of the valves 23 and 24 and thus to cause a change in the pressure in the shock absorbers 3 of the vehicle wheels. In addition, suitable sensors 25 can be used to directly tap the actual position of the piston 7 in the cylinder 4 of the respective shock absorber 3 , the signals x _i of which are also taken into account when regulating the pressure. It is also conceivable to regulate the pressure solely via the immediate position feedback. In addition, the signals of other sensors such as a steering angle sensor or yaw rate sensors and wheel speed sensors, which, for. B. used for an electronic stability program, are taken into account.

Die Einstellung des Druckes in den Stoßdämpfern 3 kann weiterhin zur Niveauregulierung verwendet werden, beispielsweise um die Beladung des Fahrzeugs zu berücksichtigen. Durch einen automatischen Niveauausgleich läßt sich beispielsweise eine zusätzliche Einrichtung für eine Leuchtweitenregulierung einsparen, da die Regulierung gewissermaßen über die Horizontierung des Fahrzeugs bzw. der Karosserie vorgenommen wird. Überdies läßt sich weiterhin eine geschwindigkeitsabhängige Niveauabsenkung realisieren, wozu in der Regelungseinrichtung 17 weiterhin ein die Fahrgeschwindigkeit repräsentierendes Signal v verarbeitet wird. Das Niveau, d. h. der Abstand der Karosserie von einer ebenen Standfläche kann in Abhängigkeit der Fahrgeschwindigkeit eingestellt werden. Dabei kann die Niveauregulierung automatisch erfolgen. Möglich ist jedoch auch eine manuelle Zuschaltung. Zudem ist eine Niveauanhebung, beispielsweise im Offroadbetrieb, denkbar. The setting of the pressure in the shock absorbers 3 can also be used for level regulation, for example to take account of the load on the vehicle. An automatic level compensation can, for example, save an additional device for headlight range adjustment, since the adjustment is carried out to a certain extent by leveling the vehicle or the body. Furthermore, a speed-dependent level reduction can also be implemented, for which purpose a signal v representing the driving speed is also processed in the control device 17 . The level, ie the distance between the body and a level surface, can be adjusted depending on the driving speed. The level can be adjusted automatically. However, manual activation is also possible. A level increase, for example in off-road operation, is also conceivable.

Die vorstehend erläuterte aktive Feder-Dämpfer-Anordnung 1 ermöglicht bei einer kompakten Bauweise einen hohen Komfort und eine hohe Fahrsicherheit. BEZUGSZEICHENLISTE 1 Feder-Dämpfer-Anordnung
2 passive Feder bzw. Luftfeder
3 Stoßdämpfer
4 Zylinder
5 Dämpferkammer
6 Dämpferkammer
7 Kolben
8 Verbindungskanal
9 Verbindungskanal
10 Drosselstelle
11 Drosselstelle
12 Leitung
13 Druckversorgungseinrichtung
14 Ausgleichskammer
15 weiterer Kolben
16 Kolbenstange
17 Regelungseinrichtung
18 Vorratsbehälter
19 Motor
20 Pumpe (Kompressor)
21 Druckspeicher
22 Rückschlagventil
23 Stellventil
24 Entlastungsventil
25 Stellungssensor
a_n Signal für die Beschleunigung um die Fahrzeugquerachse
a_w Signal für die Beschleunigung um die Fahrzeuglängsmittelachse
s_a Stellsignal für das Stellventil 23
s_b Stellsignal für das Entlastungsventil 24
v Geschwindigkeitssignal
x_i Stellungssignal des Stoßdämpfers i, wobei i ein Radindex ist
The above-described active spring-damper arrangement 1 enables a high level of comfort and a high level of driving safety with a compact design. REFERENCE SIGN LIST 1 spring-damper arrangement
2 passive spring or air spring
3 shock absorbers
4 cylinders
5 damper chamber
6 damper chamber
7 pistons
8 connecting channel
9 connecting channel
10 throttling point
11 throttling point
12 line
13 pressure supply device
14 compensation chamber
15 more pistons
16 piston rod
17 control device
18 storage containers
19 engine
20 pump (compressor)
21 accumulators
22 check valve
23 control valve
24 relief valve
25 position sensor
a _n Signal for acceleration around the vehicle's transverse axis
a _w Signal for the acceleration around the vehicle's longitudinal center axis
s _a control signal for the control valve 23
s _b control signal for the relief valve 24
v Speed signal
x _i position signal of the shock absorber i, where i is a wheel index

Claims

1. Feder-Dämpfer-Anordnung für ein Kraftfahrzeug, umfassend:
eine passive Feder (2);
einen hydraulischen Stoßdämpfer (3) zur anteiligen Abstützung von Radlasten, der parallel zu der passiven Feder (2) angeordnet ist und dessen hydraulischer Druck verstellbar ist;
eine Einrichtung (13) zur Versorgung des Stoßdämpfers (3) mit hydraulischem Druck, die mit dem Stoßdämpfer (3) hydraulisch verbunden ist; und
eine Regeleinrichtung (17) zur Generierung von Stellsignalen (s_a, s_b) für den Dämpferdruck, die mit der Druckversorgungseinrichtung (13) zusammenwirkt. 1. A spring damper arrangement for a motor vehicle, comprising:
a passive spring ( 2 );
a hydraulic shock absorber ( 3 ) for proportional support of wheel loads, which is arranged parallel to the passive spring ( 2 ) and whose hydraulic pressure is adjustable;
a device ( 13 ) for supplying the shock absorber ( 3 ) with hydraulic pressure, which is hydraulically connected to the shock absorber ( 3 ); and
a control device ( 17 ) for generating control signals (s _a , s _b ) for the damper pressure, which cooperates with the pressure supply device ( 13 ).

2. Feder-Dämpfer-Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der teiltragende Stoßdämpfer (3) überwiegend dynamische Radlasten und die passive Feder (2) überwiegend statische Radlasten aufnimmt. 2. Spring-damper arrangement according to claim 1, characterized in that the partially supporting shock absorber ( 3 ) predominantly dynamic wheel loads and the passive spring ( 2 ) predominantly static wheel loads.

3. Feder-Dämpfer-Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in die Generierung der Stellsignale (s_a, s_b) als Eingangsgröße die Fahrgeschwindigkeit und/oder die Raddrehzahlen und/oder die Gierrate und/oder die Querbeschleunigung und/oder die Längsbeschleunigung eingeht. 3. Spring-damper arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that in the generation of the control signals (s _a , s _b ) as the input variable, the driving speed and / or the wheel speeds and / or the yaw rate and / or the lateral acceleration and / or the longitudinal acceleration.

4. Feder-Dämpfer-Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingangsgrößen über Sensoren gemessen oder berechnet oder von weiteren Steuergeräten zur Verfügung gestellt werden. 4. Spring-damper arrangement according to claim 3, characterized in that the Input variables measured or calculated via sensors or from others Control devices are made available.

5. Feder-Dämpfer-Anordnung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingangssignale aus einer Steuereinrichtung für ein elektronisches Stabilitätsprogramm über ein Bussystem zur Verfügung gestellt werden. 5. Spring-damper arrangement according to claim 3 or 4, characterized in that the input signals from a control device for an electronic Stability program can be made available via a bus system.

6. Feder-Dämpfer-Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß für jedes Rad des Kraftfahrzeuges eine Feder-Dämpfer- Anordnung vorgesehen ist, und daß die Regeleinrichtung (17) derart konfiguriert ist, um jeden hydraulischen Stoßdämpfer (3) individuell anzusteuern. 6. Spring-damper arrangement according to one of claims 1 to 5, characterized in that a spring-damper arrangement is provided for each wheel of the motor vehicle, and that the control device ( 17 ) is configured to each hydraulic shock absorber ( 3rd ) to be controlled individually.

7. Feder-Dämpfer-Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zur Niveauregulierung des Kraftfahrzeugs vorgesehen sind, welche mit der Regeleinrichtung (17) zusammenwirken, um über die Stoßdämpfer (3) an den Fahrzeugrädern eine gewünschte Bodenhöhe einzustellen. 7. Spring-damper arrangement according to one of claims 1 to 6, characterized in that means for level control of the motor vehicle are provided which cooperate with the control device ( 17 ) to set a desired floor height via the shock absorbers ( 3 ) on the vehicle wheels ,

8. Feder-Dämpfer-Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Stoßdämpfer (3) ein Einrohrdämpfer mit zwei flüssigkeitsgefüllten und durch einen Kolben (7) getrennten Dämpferkammern (5, 6) ist, wobei die Dämpferkammern (5, 6) über Drosselleitungen (8, 9) miteinander kommunizieren, und mit einer gasgefüllten Ausgleichskammer (14), die über einen weiteren Kolben (15) gegen eine der flüssigkeitsgefüllten Dämpferkammern (6) abgestützt ist. 8. Spring-damper arrangement according to one of claims 1 to 7, characterized in that the shock absorber ( 3 ) is a single-tube damper with two liquid-filled and by a piston ( 7 ) separate damper chambers ( 5 , 6 ), the damper chambers ( 5 , 6 ) communicate with one another via throttle lines ( 8 , 9 ), and with a gas-filled compensation chamber ( 14 ) which is supported by another piston ( 15 ) against one of the liquid-filled damper chambers ( 6 ).

9. Feder-Dämpfer-Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die passive Feder (2) eine Luftfeder ist. 9. Spring-damper arrangement according to one of claims 1 to 8, characterized in that the passive spring ( 2 ) is an air spring.

10. Feder-Dämpfer-Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckversorgungseinrichtung (13) einen Druckerzeuger und einen Druckspeicher (21) umfaßt, und der Druckspeicher (21) über ein durch die Regeleinrichtung (17) ansteuerbares Ventil (23) mit dem Stoßdämpfer (3) hydraulisch verbunden ist. 10. spring-damper arrangement according to one of claims 1 to 9, characterized in that the pressure supply device (13) comprises a pressure generator and a pressure accumulator (21) and the accumulator (21) via a controllable by the control means (17) valve ( 23 ) is hydraulically connected to the shock absorber ( 3 ).

11. Feder-Dämpfer-Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verminderung des Stoßdämpfer-Druckes ein durch die Regeleinrichtung (17) ansteuerbares Entlastungsventil (24) vorgesehen ist. 11. Spring-damper arrangement according to one of claims 1 to 10, characterized in that a relief valve ( 24 ) which can be controlled by the control device ( 17 ) is provided to reduce the shock absorber pressure.