DE3523266C2 - - Google Patents
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- DE3523266C2 DE3523266C2 DE3523266A DE3523266A DE3523266C2 DE 3523266 C2 DE3523266 C2 DE 3523266C2 DE 3523266 A DE3523266 A DE 3523266A DE 3523266 A DE3523266 A DE 3523266A DE 3523266 C2 DE3523266 C2 DE 3523266C2
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Description
Die Erfindung betrifft eine Fahrzeugaufhängung mit Luft
federkammern, die zwischen einem Fahrzeugkörper und den
jeweiligen Rädern angeordnet sind, mit einer Luftversorgungs
einrichtung für die Zuführung von Luft zu den Luftfeder
kammern durch entsprechende Versorgungssteuerventile, mit einer
Luftablaßeinrichtung zum Ablassen der Luft aus den Luft
federkammern durch entsprechende Ablaßsteuerventile, und mit
einer Steuerung zum Steuern der Versorgungs- und Ablaßsteuer
ventile, wobei die Luftversorgungseinrichtung einen Hochdruck-
Speicher, der an die Luftfederkammern über die Versorgungs
steuerventile angeschlossen ist, und einen ersten Kompressor
für die Zuführung von Druckluft zum Hochdruck-Reservetank
aufweist, und die Luftablaßeinrichtung einen Niederdruck-
Speicher aufweist, der an die Luftfederkammern über die
Ablaßsteuerventile angeschlossen ist, und wobei der erste
Kompressor mit einer an den Niederdruck-Reservetank ange
schlossenen Ansaugöffnung versehen ist.
Eine derartige Fahrzeugaufhängung ist aus der US-PS 37 36 003
bekannt. Dabei geht es dort im wesentlichen um die Auf
füllung eines Druckluftvorrats in der Luftversorgungsein
richtung, damit entsprechende Luftfederkammern wieder auf
gefüllt werden können, wenn aus diesen im Betrieb Luft ab
gelassen worden ist. Das Problem, wie die Luftfederkammern
in Abhängigkeit von den jeweiligen Betriebsbedingungen zu
beaufschlagen sind, um eine bequeme und sichere Fahrt mit dem
Fahrzeug zu gewährleisten, ist dort nicht angesprochen.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Fahrzeugaufhängung
der eingangsgenannten Art anzugeben, mit der es möglich ist,
die Luftfederkammern in Abhängigkeit von den jeweiligen Be
triebsbedingungen so zu beaufschlagen, d. h. Luft zuzuführen bzw.
abzulassen, daß eine sichere und bequeme Fahrt gewähr
leistet wird.
Die erfindungsgemäße Lösung besteht darin, eine Fahrzeugauf
hängung der eingangsgenannten Art anzugeben, die gekennzeichnet
ist durch folgende Merkmale:
Die Fahrzeugaufhängung umfaßt in der Steuerung eine Niveau regelung zur Beeinflussung der Bodenfreiheit und eine Lage regelung zum Ausgleich dynamischer Fahrzustände, wobei Sensoren einerseits Signale für die Bodenfreiheit und an dererseits Signale für die fahrdynamischen Einflußgrößen ab geben, die in der Steuerung verarbeitet werden, die Steuerung beeinflußt in den Versorgungsleitungen und Ablaßleitungen für die Druckluftzufuhr und -abfuhr angeordnete Wähl- sowie Schaltventile, wobei mit dem jeweiligen Wählventil zwischen Versorgungs- bzw. Ablaßleitungen mit kleinem und großem Querschnitt umgeschaltet werden kann.
Die Fahrzeugaufhängung umfaßt in der Steuerung eine Niveau regelung zur Beeinflussung der Bodenfreiheit und eine Lage regelung zum Ausgleich dynamischer Fahrzustände, wobei Sensoren einerseits Signale für die Bodenfreiheit und an dererseits Signale für die fahrdynamischen Einflußgrößen ab geben, die in der Steuerung verarbeitet werden, die Steuerung beeinflußt in den Versorgungsleitungen und Ablaßleitungen für die Druckluftzufuhr und -abfuhr angeordnete Wähl- sowie Schaltventile, wobei mit dem jeweiligen Wählventil zwischen Versorgungs- bzw. Ablaßleitungen mit kleinem und großem Querschnitt umgeschaltet werden kann.
Im Betrieb der erfindungsgemäßen
Fahrzeugaufhängung ist vorgesehen, daß die Steuerung für
die Lageregelung über ein Luftversorgungs-Wählventil die
Versorgungsleitung mit großem Durchmesser wählt, wenn die
Steuerung ein Lagesteuersignal erzeugt, und daß die
Steuerung für die Niveauregelung über das Luftversorgungs-
Wählventil die Versorgungsleitung mit kleinem
Durchmesser wählt, wenn die Steuerung ein Höhensteuer
signal erzeugt.
Weiter
ist vorgesehen, daß die
Steuerung für die Lageregelung über ein Ablaßleitungs-
Wählventil die Ablaßleitung mit großem Durchmesser wählt,
wenn die Steuerung ein Lagesteuersignal erzeugt, und
daß die Steuerung für die Niveauregelung über das Ablaß
leitungs-Wählventil die Ablaßleitung mit kleinem Durchmesser
wählt, wenn die Steuerung ein Höhensteuersignal erzeugt.
Bei der erfindungsgemäßen Fahrzeugaufhängung können wahl
weise die Versorgungsleitung oder die Ablaßleitung oder
die Versorgungs- und die Ablaßleitung mit derartigen Wähl
ventilen ausgerüstet sein.
Die erfindungsgemäße Fahrzeugaufhängung weiterbildende Merkmale
sind in den Unteransprüchen anzugeben und tragen
dazu bei, die Betriebssicherheit der Fahrzeugaufhängung
weiter zu verbessern.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der Beschreibung
eines Ausführungsbeispiels und unter Bezugnahme auf die
Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung
zeigt in
Fig. 1 eine schematische Darstellung zur Erläuterung ei
ner Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 2A und 2B schematische Darstellungen zur Erläuterung
der EIN- und AUS-Zustände von diversen Magnetven
tilen (20; 22; 23; 25; 26; 27 und 28 ) der ersten
Ausführungsform; und in
Fig. 3A und 3B schematische Darstellungen zur Erläuterung
der EIN- und AUS-Zustände der Versorgungs- und
Ablaßsteuerventile (19; 30).
Nachstehend wird anhand der Fig. 1 bis 3 eine
Ausführungsform der erfindungsgemäßen Fahrzeugaufhängung
näher erläutert. In Fig. 1 bezeichnen das Symbol FS 1 eine
linke Vorderrad-Aufhängung; das Symbol FS 2 eine rechte
Vorderrad-Aufhängung; das Bezugszeichen RS 1 eine linke
Hinterrad-Aufhängung und das Symbol RS 2 eine rechte Hinter
rad-Aufhängung. Die Aufhängungen FS 1, FS 2, RS 1 und RS 2
haben identischen Aufbau, so daß diese Aufhängungen all
gemein mit dem Bezugszeichen S bezeichnet sind, abgesehen
von den Fällen, wo die Vorderrad-Aufhängungen von den
Hinterrad-Aufhängungen zu unterscheiden sind oder wo linke
Radaufhängungen von rechten Radaufhängungen zu unterschei
den sind.
Die Aufhängung S ist als Federbein ausgebildet und mit einem Stoßdämpfer 1
versehen. Der Stoßdämpfer 1 weist einen am Fahrzeugkörper
montierten Zylinder, einen verschiebbar in den Zylinder
eingepaßten Kolben sowie eine Kolbenstange 2 auf, deren
oberes Ende am Fahrzeugkörper gelagert
ist. Die Aufhängung S besitzt einen Luftfederkammer 3
oberhalb des Stoßdämpfers 1. Die Luftfederkammer 3
ist koaxial zur Kolbenstange 2 angeordnet. Ein Teil der
Luftfederkammer 3 wird von einem Balg 4 gebildet. Durch eine
in der Kolbenstange 2 ausgebildete Leitung 2 a wird Luft
in die Luftfederkammer 3 eingeleitet oder aus dieser ab
gelassen, um dadurch
die tragende Höhe der Aufhängung S zu steuern.
Ein Federhalter 5 a ist an der Außenfläche des Zylinders
des Stoßdämpfers 1 ausgebildet und nach
oben gerichtet. Ein Federhalter 5 b ist an der Außenfläche der Kolben
stange 2 ausgebildet und wirkt nach unten. Eine
Schraubenfeder 6 ist zwischen den Federhaltern 5 a und 5 b
eingespannt und trägt einen Teil des Fahrzeug
gewichtes.
Das Bezugszeichen 11 bezeichnet einen Kompressor als zwei
ten Kompressor. Der Kompressor 11 erhält Luft von einem
Luftfilter 12 und komprimiert sie. Die
Druckluft wird einem Hochdruck-Speicher 15 a über einen
Trockner 13 und ein Rückschlagventil 14 zugeführt.
Die mit
Silicagel oder dergleichen getrocknete Druckluft wird als Vorrat im
Hochdruck-Speicher 15 a gehalten.
Das Bezugszeichen 16 bezeichnet
einen Kompressor als ersten Kompressor. Die Ansaugöffnung
des Kompressors 16 ist an einen Niederdruck-Speicher
15 b angeschlossen, und der Ausgang des Kom
pressors 16 ist an den Hochdruck-Speicher 15 a angeschlossen. Das
Bezugszeichen 18 bezeichnet einen Druckschalter, der
schaltet, wenn der Druck im Niederdruck-Speicher 15 b einen
vorgegebenen ersten Wert, zum Beispiel den Druck der
Atmosphäre, überschreitet. Der Kompressor 16 wird über ein
Kompressorrelais 17 angetrieben, das in Abhängigkeit von
einem EIN-Signal vom Druckschalter 18 angesteuert wird,
um dadurch den Druck des Reservetanks 15 b unterhalb des
ersten vorgegebenen Wertes zu halten.
Vom Hochdruck-Speicher 15 a wird Druckluft den Aufhängungen S in
der in Fig. 1 mit ausgezogen gezeichneten Pfeilen an
gebenen Richtung zugeführt, d. h., die Druckluft
vom Hochdruck-Speicher 15 a wird den Aufhängungen FS 1 und FS 2 über
ein Luftversorgungs-Magnetventil 19, ein Luftversorgungs-
Wählventil 20 in Form eines Drei-Wege-Ventils, das nachstehend
näher beschrieben ist, ein Rückschlagventil 21, ein Ma
gnetventil 22 vorn rechts und ein Magnetventil 23 vorn
links zugeführt. In gleicher Weise wird Druckluft vom
Hochdruck-Speicher 15 a den Aufhängungen RS 1 und RS 2 über das
Luftversorgungs-Magnetventil 19 und das Wählventil 20, ein Rückschlag
ventil 24, ein Magnetventil 25 hinten rechts und ein Ma
gnetventil 26 hinten links zugeführt. Das Wählventil 20
wird zwischen einer ersten Position, das heißt einem EIN-
Zustand, wo die Druckluft durch eine Leitung L mit kleinem
Durchmesser strömt, und einer zweiten Position, das heißt
einem AUS-Zustand, wo die Druckluft durch eine Leitung mit
großem Durchmesser strömt, hin- und hergeschaltet.
Die Druckluft wird aus den Aufhängungen S in der Richtung ab
gelassen, die in Fig. 1 mit gestrichelt gezeichneten Pfei
len angedeutet ist, d. h., aus
den Aufhängungen FS 1 und FS 2 zum Niederdruck-Speicher 15 b über das
Magnetventil 22 , das Magnetventil 23, ein Luftablaß-
Wählventil 27 und ein Ablaßrichtungs-Wählventil 28 in Form eines
Drei-Wege-Ventils, oder aber über die Ventile
22, 23, 27 und 28, den Trockner 13, ein Ablaßmagnetventil
30 und den Luftfilter 12 in die Atmosphäre. In
gleicher Weise wird die Druckluft in den Aufhängungen RS 1
und RS 2 durch die Ventile 25, 26, 27 und 28 in den Niederdruck-Speicher
15 b oder durch die Ventile 25, 26, 27 und 28, den
Trockner 13, das Ventil 30, ein Rückschlagventil 45 und
den Luftfilter 12 in die Atmosphäre abgelassen. Das Luftab
laß-Wählventil 27 wird zwischen einer ersten Position,
das heißt einem EIN-Zustand, wo die Druckluft aus der Auf
hängung S durch eine Leitung M mit kleinem Durchmesser ab
gelassen wird, und einer zweiten Position, das heißt einem
AUS-Zustand, wo die Druckluft durch eine Leitung mit gro
ßem Durchmesser abgelassen wird, hin- und hergeschaltet.
Die Ventile 20, 22, 23, 25, 26, 27 und 28 ermöglichen eine
Luftströmung in der Richtung, die in Fig. 2A mit einem
Pfeil A bezeichnet ist, wenn sie eingeschaltet oder erregt
sind, sowie eine Luftströmung in der Richtung, die in
Fig. 2B mit dem Pfeil B angegeben ist, wenn sie abgeschal
tet oder nicht erregt sind. Die Magnetventile 19 und 30 ermög
lichen eine Luftströmung in der Richtung, die mit dem
Pfeil C in Fig. 3A angegeben ist, wenn sie eingeschaltet
bzw. erregt sind, aber sie sperren die Luftströmung,
wenn die abgeschaltet bzw. nicht erregt
sind.
Die Rückschlagventile 29 und 45 dienen als Einweg-Ventile
und sind außerdem so angeordnet, daß sie dann öffnen, wenn
eine Druckdifferenz zwischen den stromaufwärtigen und
stromabwärtigen Luftkomponenten einen vorgegebenen Wert
überschreitet. Somit kann der Druck der stromaufseitigen
Luft, das heißt der Seite in der Nähe des Ventils 28 in
bezug auf diese Rückschlagventile, nicht unter den vor
gegebenen Wert abnehmen.
Das Bezugszeichen 31 F bezeichnet einen vorderen Höhensen
sor, der zwischen einem unteren Lenker 32
einer rechten Vorderrad-Aufhängung und dem Fahrzeugkörper
angeordnet ist, um eine vordere Fahrzeughöhe oder Boden
freiheit zu messen, während das Bezugszeichen 31 R einen
hinteren Höhensensor oder -meßfühler bezeichnet, der zwi
schen einem Querlenker einer linken Hinterradauf
hängung und dem Fahrzeugkörper angebracht ist, um die
hintere Fahrzeughöhe bzw. Bodenfreiheit zu messen. Die von
den Höhensensoren 31 F und 31 R gemessenen Signale werden
einer Steuerung 34 zugeführt, in die ein Mikrocomputer ein
gebaut ist. Jeder dieser Sensoren 31 F und 31 R weist ein
Hall-IC-Element und einen Magneten auf, von denen das eine
Element radseitig und das andere Element am Fahrzeugkörper
montiert sind. Die Höhensensoren 31 F und 31 R messen eine
Differenz zwischen der herrschenden Fahrzeughöhe oder
Bodenfreiheit und einem normalen Wert, einem niedrigen
Wert oder einem hohen Wert der Bodenfreiheit. Der Höhensensor kann
auch eine andere Art von Meßfühler enthalten, beispielsweise
unter Verwendung eines Phototransistors.
Das Bezugszeichen 35 bezeichnet einen Fahrgeschwindig
keits-Sensor, der in einen Tachometer eingebaut ist. Ein
vom Geschwindigkeitssensor gemessenes Geschwindigkeits
signal wird der Steuerung 34 zugeführt. Das Bezugszeichen
36 bezeichnet einen Beschleunigungs-Sensor
zur Messung einer auf den Fahrzeugkörper wirkenden
Beschleunigung. Der Beschleunigungs-Sensor 36 mißt Roll-,
Gier-
und Nickbeschleunigungen des Fahrzeugkörpers,
das heißt seiner gefederten Masse.
Ein Signal vom
Beschleunigungssensor 36 wird der Steuerung 34
zugeführt.
Das Bezugszeichen 37 bezeichnet eine Ölanzeige, um den
hydraulischen Druck einer nicht dargestellten Maschine
anzugeben. Das Bezugszeichen 38 bezeichnet einen
Lenksensor zur Messung eines Lenkwinkels, das heißt
des Drehwinkels eines Lenkrades 39. Das Bezugszeichen
40 bezeichnet einen Sensor, der
die Stellung des Gaspedals
erfaßt. Die von den Sensoren 38 und 40 gemessenen Signale
werden ebenfalls der Steuerung 34 zugeführt.
Das Bezugszeichen 41 bezeichnet ein Kompressorrelais zur
Ansteuerung des Kompressors 11. Das Kompressorrelais 41 wird
mit einem Steuersignal von der Steuerung 34 gesteuert. Das
Bezugszeichen 42 bezeichnet einen Druckschalter, der ein
geschaltet wird, wenn der Druck des Hochdruck-Speichers 15 a unter
einen zweiten vorgegebenen Wert von beispielsweise 7 Bar
abnimmt. Ein Signal vom Druckschalter 42 wird der Steuerung
34 zugeführt. Wenn der druck des Hochdruck-Speichers 15 a unter den
vorgegebenen Wert abnimmt und der Druckschal
ter 42 anspricht, liefert die Steuerung 34 ein
Signal an das Kompressorrelais 41, das dann den
Kompressor 11 einschaltet. Somit wird der Druck des Hochdruck-Speichers
15 a stets auf dem vorgegebenen
oder einem höheren Wert gehalten. Die Ventile 19, 20, 22,
23, 25, 26, 27, 28, 29 und 30 werden in Abhängigkeit von
Steuersignalen von der Steuerung 34 gesteuert.
Der Betrieb der Fahrzeugaufhängung
mit einem Aufbau der oben beschriebenen Art
wird nachstehend näher erläutert. Die Fahrzeugaufhängung
besitzt Niveau- und Lageregelungsfunktionen.
Die Niveauregelungsfunktion wird zunächst beschrieben. Die
Steuerung 34 liest die Ausgangssignale von den Höhen
sensoren 31 F und 31 R. Die von den Höhensensoren 31 F und
31 R gemessenen Höhenwerte werden von
der Steuerung 34 mit Höhensollwerten verglichen. Sie
liefert dann den entsprechenden Magnetventilen
Steuersignale, so daß die gemessenen Höhenwerte auf den
gleichen Wert wie die Höhensollwerte gebracht werden. Da eine Belastungs- und Niveauänderung zu Fahrtbeginn ausgeglichen wird, sind die
jeweiligen Ventile während der normalen geradlinigen
Fahrt geschlossen. In diesem Zustand erfolgt weder eine
Luftzuführung noch ein Luftablassen, und die Luftfederkam
mer der rechten Aufhängungen stehen mit denen der linken
Aufhängungen in Verbindung, so daß der gleiche Druck auf
rechterhalten wird.
Die Niveauregelungsbetriebsart wird nachstehend im einzel
nen erläutert. Wenn die von den Höhensensoren 31 F und 31 R
gemessenen Höhenwerte niedriger sind als die Höhensollwerte,
liefert die Steuerung 34 ein Steuersignal an das Ventil 19,
das eingeschaltet und in den Zustand gemäß Fig. 3A gesetzt
wird. Zur gleichen Zeit wird das Wählerventil 20 eingeschaltet
und in den Zustand gemäß Fig. 2A versetzt. Da die Ventile
22, 23, 24 und 25 nicht eingeschaltet werden, werden sie
in dem Zustand gemäß Fig. 2B gehalten. Aus diesem Grunde
wird Druckluft aus dem Hochdruck-Speicher 15 a den Luftfederkammern
3 der Aufhängungen FS 1 und FS 2 zugeführt, und zwar über das
Ventil 19, die Leitung L , die Ventile 20 und 21 und die
Ventile 22 oder 23. Zur gleichen Zeit wird die Druckluft
vom Hochdruck-Speicher 15 a den Luftfederkammern 3 der Aufhängun
gen RS 1 und RS 2 zugeführt, und zwar über das Ventil 19,
die Leitung L , die Ventile 20 und 24 sowie das Ventil 25
oder 26. Somit werden die vorderen und hinteren Höhenwerte
vergrößert. Wenn die von den Höhensensoren 31 F und 31 R
gemessenen Höhenwerte mit den jeweiligen Höhensollwerten
übereinstimmen, wird das Ventil 19 auf
ein Steuersignal von der Steuerung 34 geschlossen, so
daß die Niveauregelung beendet wird.
Wenn jedoch die von den Höhensensoren 31 F und 31 R gemesse
nen Höhenwerte größer sind als die Höhensollwerte, so lie
fert die Steuerung 34 Steuersignale an die Ventile 22, 23,
25, 26, 27 und 28, die dann in den Zustand gemäß Fig. 2A
versetzt werden. Zur gleichen Zeit wird das Ablaßmagnetventil 30 ein
geschaltet und in den Zustand gemäß Fig. 3A versetzt. Aus
diesem Grunde wird Druckluft aus den Luft
federkammern 3 der Aufhängungen FS 1, FS 2, RS 1 und RS 2 in
die Atmosphäre abgelassen, und zwar über die Ventile 22, 23, 25
und 26, die Leitung M , das Ventil 28, den Trockner 13, die
Ventile 30 und 45 sowie den Luftfilter 12, so daß die tat
sächlichen vorderen und hinteren Höhenwerte abnehmen. Wenn
die tatsächlichen Höhenwerte mit den Höhensollwerten über
einstimmen, werden die Ventile 22, 23, 25, 26, 27, 28 und
30 über Steuersignale von der Steuerung
34 abgeschlossen, so daß die Niveauregelung beendet wird.
Die Lageregelungsfunktion wird nachstehend näher erläu
tert. Wenn das Lenkrad 39
gedreht wird, hat der Fahrzeugkörper die Tendenz in der
Gegenrichtung zu wanken. Die Steuerung 34 sorgt dann
dafür, daß das Luftversorgungs-Magnetventil 19 für eine vorgegebene Zeitspanne
einschaltet. Zur gleichen Zeit werden z. B. die Ventile 22 und
25 oder aber die Ventile 23 und 26 je nach der Richtung der Wankbewegung eingeschaltet. Wenn die vorgegebene Zeitspanne verstri
chen ist, wird das Ventil 28 eingeschaltet. Somit wird
Druckluft aus dem Hochdruck-Speicher 15 a den Luftfederkammern 3
der Aufhängungen FS 1 und RS 1 mit vorgegebenem Volumen zu
geführt, und gleichzeitig wird Druckluft aus den Luft
federkammern 3 der Aufhängungen FS 2 und RS 2 zum Niederdruck-Speicher
15 b mit vorgegebenem Volumen abgelassen oder umgekehrt.
Dieser Zustand, bei dem die Druck
luft den Luftfederkammern 3 der Aufhängungen FS 1 und RS 1
mit vorgegebenem Volumen zugeführt und Druckluft aus den
Luftfederkammern 3 der Aufhängungen FS 2 und RS 2 mit vor
gebenem Volumen abgelassen wird, kann unbegrenzt auf
rechterhalten werden. Wenn die Kurvenfahrt
beendet und die Geradeausfahrt wieder aufgenommen worden
ist, stellt die Steuerung 34 in Abhängigkeit vom Ausgangs
signal vom Lenksensor 38 fest, daß das Lenkrad 39
sich in der neutralen Position befindet. Die Steuerung 34
sorgt dann dafür, daß die Ventile 22 und 25 abschalten. Zur
gleichen Zeit wird das Ventil 28 abgeschaltet. Somit wer
den die linken Luftfederkammern auf gleichem Druck wie die
rechten Luftfederkammern gehalten und der
Zustand vor der Lageregelung wird wieder hergestellt.
Nachstehend wird eine Lageregelungs
betriebsart zum Ausgleich einer Nickbewegung beschrieben, wenn der Fahrer ein Bremspdeal
betätigt, um eine Verzögerung des
Fahrzeugs zu erreichen. Wenn
die Verzögerung
einen vorgegebenen Wert überschreitet und vom Beschleuni
gungssensor 36 gemessen wird, sorgt die Steuerung 34
dafür, daß das Ventil 19 für eine bestimmte Zeitspanne
einschaltet. Zur gleichen Zeit werden die Ventile 25 und
26 geöffnet. Wenn die vorgegebene Zeitspanne verstrichen
ist, wird das Ventil 28 eingeschaltet. Die Druckluft wird
vom Hochdruck-Speicher 15 a den Aufhängungen FS 1 und FS 2 mit vor
gegebenem Volumen zugeführt, und zugleich wird Druckluft
aus den Aufhängungen RS 1 und RS 2 zum Niederdruck-Speicher 15 b ab
gelassen, um das kopflastige Eintauchen
auszugleichen. Dieser Zustand wird so lange beibehalten, bis
die negative Beschleunigung abgenommen hat.
Wenn dann der
Beschleunigungssensor 36 feststellt, daß die negative
Beschleunigung unter einen vorgegebenen Wert abgenommen
hat, sorgt die Steuerung 34 dafür, daß die Ventile 19, 22
und 23 für eine vorgegebene Zeitspanne einschalten, und
zur gleichen Zeit werden die Ventile 25 und 26 abgeschal
tet. Druckluft wird so aus den Aufhängungen FS 1 und FS 2
in den Niederdruck-Speicher 15 b mit vorgegebenem Volumen abgelas
sen, während andererseits Druckluft den Aufhängungen
RS 1 und RS 2 mit vorgegebenem Volumen zugeführt wird, so
daß der Ausgangszustand der Luftfederkammern 3 der Aufhängungen S
wieder hergestellt wird.
Wenn der Fahrer das Gaspedal rasch
herunterdrückt und das Fahrzeug stark beschleunigt, so daß sich der vordere Bereich des Fahr
zeugkörpers nach oben und der hintere Bereich des Fahr
zeugkörpers nach unten bewegt, läuft der umgekehrte Vorgang ab.
Der Kompressor 16 wird als erster Kompressor auf
ein Signal vom Druckschalter 18 angetrieben,
wenn der Druck im Niederdruck-Speicher 15 b den ersten vorgegebenen
Druck überschreitet. Der Kompressor 11 als zweiter Kompres
sor wird auf ein Signal des Druckschal
ters 42 angetrieben, wenn der Druck im Hochdruck-Speicher 15 a unter
den zweiten vorgegebenen Druck absinkt. Wenn die oben
beschriebenen Lageregelungen durchgeführt werden,
wird die Druckluft den komprimierten Luftfederkammern 3
zugeführt und zur gleichen Zeit aus den ausgedehnten Luft
federkammern 3 abgelassen. Somit erfolgt eine Abnahme des
Druckes im Hochdruck-Speicher 15 a gleichzeitig mit einer Zunahme
des Druckes im Niederdruck-Speicher 15 b. Die ersten und zweiten
vorgegebenen Werte, welche die Antriebszeiten der Kompres
soren 16 und 11 bestimmen, und die Kapazitäten der Speicher
15 a und 15 b sind so festgelegt oder vorgegeben, daß
die Druckzunahme im Hochdruck-Speicher 15 a stattfindet, bevor der Druck
auf den zweiten vorgegebenen Wert abgenommen hat,
wenn eine beliebige Lageregelung ausgeführt wird.
Bei der oben beschriebenen Anordnung wird nur der Kompres
sor 16 bei der Lageregelung angetrieben,
so daß keine Luft aus der Atmosphäre angesaugt wird. Auch
wenn die Druckluft mit vorgegebenem Volumen den kontra
hierten Luftfederkammern zugeführt und aus den ausgedehn
ten Luftfederkammern abgelassen wird, kann der Zustand vor
der Lageregelung am Ende der Lageregelung wie
der hergestellt werden, und es braucht keine externe Luft
angesaugt zu werden.
Wenn jedoch eine Niveauregelung durch
geführt wird, nimmt der Druck im Hochdruck-Speicher 15 a ab.
Wenn dieser Druck
unter den zweiten vorgegebenen Wert fällt, wird der Kom
pressor 11 angetrieben, um Luft von außen einzuspeisen,
weil die Luftmenge im Speichersystem sehr stark ab
nimmt, wenn das Volumen jeder Luftfederkammer 3 bei der Niveau
regelung vergrößert wird.
Wenn eine Lageregelung durchgeführt wird, braucht
keine Luft der Atmosphäre über den Luftfilter 12 aufgenommen
werden, und die Lebensdauer des Trockners 13 wird nicht ver
kürzt, auch wenn die Lageregelung häufig durch
geführt wird.
Wenn eine Verringerung der Bodenfreiheit durchgeführt werden
soll, wird Druckluft aus den jeweiligen Luftfederkammern 3
durch das Ventil 27, die Leitung M , das Ventil 28, den
Trockner 13, die Ventile 30 und 45 sowie den Luftfilter
12 in die Atmosphäre abgelassen. Dabei
strömt getrocknete Luft,
die aus den Luftfederkammern 3 abgelassen wird, durch den
Trockner 13 hindurch und regeneriert
diesen.
Das Rückschlagventil 45 ist auf halbem Wege längs der Ablaßleitung
angeordnet, um die Niveauregelung zu steuern.
Auch wenn die Ventile 22, 23, 25 oder 26 eingeschaltet
werden und das Ablaßmagnetventil 30 fälschlich eingeschaltet bleibt, wird der
Druck in jeder Luftfederkammer 3 von dem Ventil 45 ober
halb des Mindestwertes gehalten. Die Luftfederbälge der
Luftfederkammern 3 können so nicht unzulässig verformt und zwischen anderen Teilen
eingeklemmt oder beschädigt werden.
In gleicher Weise ist das Rückschlagventil 29 auf halbem Wege längs
der Ablaßleitung für die Lageregelung angeordnet.
Wenn die Ventile 22, 23, 25 oder 26 während der Lageregelung
aus irgendeinem Grunde fälschlich eingeschaltet bleiben,
wird der Druck in den Luftfederkammern 3 mit dem Ventil 29
bei dem oder oberhalb des vorgegebenen Wertes gehalten.
Infolgedessen sind die Bälge 4 der Luftfederkammern 3
auch hier vor Beschädigung geschützt.
Wenn bei der beschriebenen Ausführungsform der Druckschalter 18
feststellt, daß der Niederdruck-Speicher 15 b einen höheren Druck
aufweist als der erste vorgegebene Wert, z. B. 2 Bar,
so wird der Kompressor 16 über das Kompressor
relais 17 angesteuert und angetrieben.
Bei der beschriebenen Ausführungsform kann für jede Aufhängung S
eine Dämpfungskraft und/oder eine Feder
kraft-Umschaltung vorgesehen sein. Wenn eine Hoch
geschwindigkeits- oder Lageregelung durchgeführt
wird, kann dann diese Umschaltung die Dämpfungs
kraft und/oder Federkonstante jeder Aufhängung S vergrößern.
Claims (10)
1. Fahrzeugaufhängung,
mit Luftfederkammern (3), die zwischen einem Fahrzeugkörper und den jeweiligen Rädern angeordnet sind,
mit einer Luftversorgungseinrichtung für die Zuführung von Luft zu den Luftfederkammern (3) durch entsprechende Ver sorgungssteuerventile,
mit einer Luftablaßeinrichtung zum Ablassen der Luft aus den Luftfederkammern (3) durch entsprechende Ablaßsteuer ventile,
und mit einer Steuerung (34) zum Steuern der Versorgungs- und Ablaßsteuerventile,
wobei die Luftversorgungseinrichtung einen Hochdruck-Speicher (15 a), der an die Luftfederkammern (3) über die Versorgungssteuerventile (19) angeschlossen ist, und einen ersten Kompressor (16) für die Zuführung von Druck luft zum Hochdruck-Reservetank (15 a) aufweist, und die Luftablaßeinrichtung einen Niederdruck-Speicher (15 b) aufweist, der an die Luftfederkammern (3) über die Ablaß steuerventile angeschlossen ist, und wobei der erste Kompressor (16) mit einer an den Niederdruck-Reserve tank (15 b) angeschlossenen Ansaugöffnung versehen ist, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
mit Luftfederkammern (3), die zwischen einem Fahrzeugkörper und den jeweiligen Rädern angeordnet sind,
mit einer Luftversorgungseinrichtung für die Zuführung von Luft zu den Luftfederkammern (3) durch entsprechende Ver sorgungssteuerventile,
mit einer Luftablaßeinrichtung zum Ablassen der Luft aus den Luftfederkammern (3) durch entsprechende Ablaßsteuer ventile,
und mit einer Steuerung (34) zum Steuern der Versorgungs- und Ablaßsteuerventile,
wobei die Luftversorgungseinrichtung einen Hochdruck-Speicher (15 a), der an die Luftfederkammern (3) über die Versorgungssteuerventile (19) angeschlossen ist, und einen ersten Kompressor (16) für die Zuführung von Druck luft zum Hochdruck-Reservetank (15 a) aufweist, und die Luftablaßeinrichtung einen Niederdruck-Speicher (15 b) aufweist, der an die Luftfederkammern (3) über die Ablaß steuerventile angeschlossen ist, und wobei der erste Kompressor (16) mit einer an den Niederdruck-Reserve tank (15 b) angeschlossenen Ansaugöffnung versehen ist, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
- - die Fahrzeugaufhängung umfaßt in der Steuerung (34) eine Niveauregelung zur Beeinflussung der Bodenfrei heit und eine Lageregelung zum Ausgleich dynamischer Fahrzustände, wobei Sensoren (31 F, 31 R; 35, 36, 38, 40) einerseits Signale für die Bodenfreiheit und anderer seits Signale für die fahrdynamischen Einflußgrößen ab geben, die in der Steuerung (34) verarbeitet werden;
- - die Steuerung (34) beeinflußt in den Versorgungs leitungen und Ablaßleitungen für die Druckluftzufuhr und -abfuhr angeordnete Wähl- sowie Schaltventile (20, 27; 19; 30; 22; 25; 23; 26),
- - wobei mit dem jeweiligen Wählventil (20 bzw. 27) zwischen Versorgungs- bzw. Ablaßleitungen mit kleinem und großem Querschnitt umgeschaltet werden kann.
2. Fahrzeugaufhängung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuerung (34) für die Lageregelung über das Versorgungsleitungs-Wählventil (20) die Versorgungsleitung mit großem Durchmesser wählt,
und daß die Steuerung (34) für die Niveauregelung über das Versorgungsleitungs-Wählventil (20) die Versorgungsleitung (L) mit kleinem Durchmesser wählt.
daß die Steuerung (34) für die Lageregelung über das Versorgungsleitungs-Wählventil (20) die Versorgungsleitung mit großem Durchmesser wählt,
und daß die Steuerung (34) für die Niveauregelung über das Versorgungsleitungs-Wählventil (20) die Versorgungsleitung (L) mit kleinem Durchmesser wählt.
3. Fahrzeugaufhängung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuerung (34) für die Lageregelung über ein Ab laßleitungs-Wählventil (27) die Ablaßleitung mit großem Durchmesser wählt,
und daß die Steuerung (34) für die Niveauregelung über das Ablaßleitungs-Wählventil (27) die Ablaßleitung mit kleinem Durchmesser (M) wählt.
daß die Steuerung (34) für die Lageregelung über ein Ab laßleitungs-Wählventil (27) die Ablaßleitung mit großem Durchmesser wählt,
und daß die Steuerung (34) für die Niveauregelung über das Ablaßleitungs-Wählventil (27) die Ablaßleitung mit kleinem Durchmesser (M) wählt.
4. Fahrzeugaufhängung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein zweiter Kompressor (11) vorgesehen ist, um
Atmosphärenluft dem Hochdruck-Speicher (15 a) über
ein Rückschlagventil (14) und einen Trockner (13) zu
zuführen, der zwischen dem Rückschlagventil (14) und
dem zweiten Kompressor (11) angeordnet ist.
5. Fahrzeugaufhängung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß im Rahmen der Steuerung (34) eine Kompressorsteuerung vorgesehen ist, die
den ersten Kompressor (16) antreibt, wenn der Druck
des Niederdruck-Speichers (15 b) einen ersten vorge
gebenen Druck überschreitet, und die den zweiten Kompres
sor (11) antreibt, wenn der Druck des Hochdruck-Speichers
(15 a) niedriger ist als ein zweiter vorgegebener
Druck.
6. Fahrzeugaufhängung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen dem Trockner (13) und dem zweiten Kompressor (11) ein Ablaßventil (30) angeordnet ist, um eine Ver bindung mit der Atmosphäre herzustellen,
daß die Luftablaßeinrichtung ein Ablaßrichtungs-Wähl ventil (28) aufweist, das zwischen einer ersten Position, in der die aus den Luftfederkammern (3) abgelassene Luft durch die Ablaßsteuerventile dem Niederdruck-Speicher (15 b) zugeführt wird, und einer zweiten Position umschalt bar ist, in der die Luft dem Ablaßventil (30) zugeführt wird,
daß die Steuerung (34) für die Lageregelung das Ablaß richtungs-Wählventil (28) in eine erste Position setzt, wenn die Steuerung (34) ein Lageregelsignal erzeugt,
und daß die Steuerung (34) für die Niveauregelung das Ablaßrichtungs-Wählventil (28) in die zweite Position setzt, wenn die Steuerung (34) ein Höhensteuersignal erzeugt.
daß zwischen dem Trockner (13) und dem zweiten Kompressor (11) ein Ablaßventil (30) angeordnet ist, um eine Ver bindung mit der Atmosphäre herzustellen,
daß die Luftablaßeinrichtung ein Ablaßrichtungs-Wähl ventil (28) aufweist, das zwischen einer ersten Position, in der die aus den Luftfederkammern (3) abgelassene Luft durch die Ablaßsteuerventile dem Niederdruck-Speicher (15 b) zugeführt wird, und einer zweiten Position umschalt bar ist, in der die Luft dem Ablaßventil (30) zugeführt wird,
daß die Steuerung (34) für die Lageregelung das Ablaß richtungs-Wählventil (28) in eine erste Position setzt, wenn die Steuerung (34) ein Lageregelsignal erzeugt,
und daß die Steuerung (34) für die Niveauregelung das Ablaßrichtungs-Wählventil (28) in die zweite Position setzt, wenn die Steuerung (34) ein Höhensteuersignal erzeugt.
7. Fahrzeugaufhängung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein Rückschlagventil (29) vorgesehen ist, das zwischen
dem Ablaßrichtungs-Wählventil (28) und dem Niederdruck-
Speicher (15 b) angeordnet ist, um Luft in einer vorge
gebenen Ablaßrichtung strömen zu lassen.
8. Fahrzeugaufhängung nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Rückschlagventil (29) geöffnet wird, wenn eine
Differenz zwischen stromaufwärts anstehendem Druck und stromab
wärts anstehendem Druck in bezug auf das Rückschlagventil (29)
einen vorgegebenen Wert überschreitet.
9. Fahrzeugaufhängung nach einem der Ansprüche 6 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein Rückschlagventil (45) vorgesehen ist, das auf
halbem Wege längs einer Leitung von dem Ablaßrichtungs-
Wählventil (28) durch den Trockner (13) und das Ablaßventil
(30) zur Atmosphäre angeordnet ist, damit die Luft nur in
einer vorgegebenen Ablaßrichtung strömt.
10. Fahrzeugaufhängung nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Rückschlagventil (45) geöffnet wird, wenn eine
Differenz zwischen stromaufwärts anstehendem Druck und stromab
wärts anstehendem Druck in bezug auf das Rückschlagventil (45)
einen vorgegebenen Wert überschreitet.
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