DE10009392A1 - Niveauregelanlage für ein Kraftfahrzeug - Google Patents
Niveauregelanlage für ein KraftfahrzeugInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Niveauregelanlage für ein Kraftfahrzeug, die bevorzugt als Luftfederungsanlage ausgebildet ist. Jedem Rad 2a bis 2d des Kraftfahrzeuges ist eine Luftfeder 4a bis 4d und eine Ausgleichluftfeder 8a bis 8d zugeordnet. Die Ausgleichluftfederm 8a bis 8d sind jeweils bei einem Verstellmechanismus 20a bis 20d mit einer Kompensationsluftfeder 16a bis 16d gekoppelt. Ausgleichluftfedern 8a und 8d und Kompensationsfedern 16a bis 16d sind so aufeinander abgestimmt, dass die von dem Luftdruck in den Luftfedern 8a bis 8d auf ihre Abrollkolben 10a bis 10d ausgeübte Kraft von der Kraft kompensiert wird, die durch den Abrollkolben 14a bis 14d der Kompensationsluftfedern 16a bis 16d auf die Abrollkolben 10a bis 10d ausgeübt wird. Damit wird eine weitestgehend kraftfreie Verstellung der Abrollkolben 10a bis 10d der Ausgleichluftfedern 8a bis 8d möglich. Die Niveauregelanlage kann zum Ausgleich von Nickbewegungen und Wankbewegungen und zur Reduzierung von Aufbaubeschleunigungen des Fahrzeugaufbaues genutzt werden.
Description
Die Erfindung betrifft eine Niveauregelanlage für ein Kraftfahrzeug, die folgende
Merkmale aufweist:
- - mindestens zwei Druckmittelkammern, mit denen der Fahrzeugaufbau des Kraftfahrzeuges gegenüber den Rädern einer Achse des Kraftfahrzeuges abgefedert ist,
- - mit jeder Druckmittelkammer ist jeweils eine Ausgleichkammer verbunden, deren Volumen mit einem Stellglied veränderbar ist, wobei durch den Druck in der Ausgleichkammer eine Kraft auf das Stellglied ausgeübt wird,
- - jedes Stellglied einer Ausgleichkammer steht mit jeweils einer Kompensationsfeder derart in Wirkverbindung, dass diese eine Kraft auf das Stellglied ausübt, die der Kraft, die durch den Druck in der Ausgleichkammer auf das Stellglied ausgeübt wird, entgegengesetzt ist.
Niveauregelanlagen für Kraftfahrzeuge sind aus dem Stand der Technik bereits
seit langem bekannt. Sie bieten den Vorteil, dass das Niveau des
Kraftfahrzeuges unabhängig vom Beladungszustand konstant gehalten werden
kann. Darüber hinaus ist grundsätzlich auch ein Ausgleich von
Wankbewegungen möglich, die z. B. während einer Kurvenfahrt auftreten. Dies
erfolgt dadurch, dass der Druck in den Druckmittelkammern der kurvenäußeren
Räder erhöht und in den kurveninneren Rädern erniedrigt wird. Ferner ist
grundsätzlich auch der Ausgleich von Nickbewegungen möglich, die bei starken
Verzögerungen bzw. Beschleunigungen des Fahrzeuges im Fahrzeugaufbau
erzeugt werden. Bei einem Bremsvorgang wird dazu der Druck in den
Druckmittelkammern der Vorderachse und bei einem Beschleunigungsvorgang
wird dazu der Druck in den Druckmittelkammern der Hinterachse erhöht.
Schließlich ist grundsätzlich auch eine Reduzierung der Beschleunigung des
Fahrzeugaufbaus in der horizontalen Richtung (im folgenden
Aufbaubeschleunigung) möglich, die während der Überfahrt eines Hindernisses
auftritt.
Aus der D-AS-10 50 669 ist eine Niveauregelanlage für ein Kraftfahrzeug in Form
einer Luftfederungsanlage bekannt. Den Rädern der Hinterachse des
Kraftfahrzeuges ist jeweils eine Luftfeder zugeordnet, die über einen
Querstabilisator miteinander verbunden sind. Der Querstabilisator enthält jeder
Luftfeder zugeordnet jeweils eine Ausgleichkammer. Jeder Ausgleichkammer ist
ein Kolben zugeordnet, mit dem das Volumen der Ausgleichkammer veränderbar
ist. Die beiden Kolben sind derart miteinander gekoppelt, dass bei einer
Volumenverkleinerung der einen Ausgleichkammer das Volumen der anderen
Ausgleichkammer gleichzeitig vergrößert wird. Mit Hilfe der aus der genannten
Druckschrift bekannten Luftfederungsanlage ist ein Ausgleich von
Wankbewegungen des Fahrzeugaufbaus während einer Kurvenfahrt möglich. So
wird während einer Kurvenfahrt die Ausgleichkammer des kurvenäußeren Rades
verkleinert, wodurch der Luftdruck in der dem kurvenäußeren Rad zugeordneten
Luftfeder ansteigt. Gleichzeitig wird die Ausgleichkammer der Luftfeder, die dem
kurveninneren Rad zugeordnet ist, vergrößert, so dass sich in der kurveninneren
Luftfeder der Luftdruck verkleinert. Ein Ausgleich von Nickbewegungen ist mit der
aus der genannten Druckschrift bekannten Luftfederungsanlage jedoch nicht
möglich, da dazu eine gleichzeitige Druckerhöhung in beiden Luftfedern
notwendig wäre, die mit Hilfe des Querstabilisators nicht durchführbar ist. Eine
Reduzierung der Aufbaubeschleunigung ist aus den gleichen Gründen ebenfalls
nicht möglich.
Theoretisch könnte innerhalb einer Niveauregelanlage der Ausgleich der
genannten Bewegungen auch mit Hilfe des Kompressors der Niveauregelanlage
durchgeführt werden, mit dem die Druckmittelkammern befüllbar sind. Da es sich
bei den Bewegungen jedoch um dynamische Vorgänge handelt, müsste zum
Ausgleich dieser der Kompressor häufig eingeschaltet werden, was einen zu
hohen Energiebedarf erfordert. Ein Ausgleich der genannten Bewegungen ist
auch nicht ohne Weiteres mit Hilfe eines einzigen mit den Druckmittelkammern
verbindbaren Druckmittelspeichers möglich, da dazu ein zu großer
Druckmittelspeicher erforderlich wäre.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Niveauregelanlage zu schaffen,
mit der auf einfache Art und Weise zumindest der Ausgleich von
Wankbewegungen und Nickbewegungen des Fahrzeugaufbaus möglich ist.
Die Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Der mit der Erfindung erzielte Vorteil ist insbesondere darin zu sehen, dass mit
Hilfe eines einer Druckmittelkammer zugeordneten Verstellmechanismus das
Stellglied der Ausgleichkammer weitestgehend kraftfrei hin und her bewegt
werden kann. Aus diesem Grunde ist es mit geringem energetischen Aufwand
möglich, Druckmittel aus der Ausgleichkammer in das Volumen der
Druckmittelkammer, mit der der Fahrzeugaufbau abgefedert ist (bzw. in die
umgekehrte Richtung), zu überführen. Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist darin
zu sehen, dass zumindest den Rädern einer Achse des Kraftfahrzeuges jeweils
eine Druckmittelkammer, eine Ausgleichkammer, eine Kompensationsfeder und
ein Verstellmechanismus zugeordnet ist. Dadurch ist es möglich, an dieser Achse
mit Hilfe der Niveauregelanlage Wankbewegungen, Nickbewegungen und
Aufbaubeschleunigungen auszugleichen, da der Druck in den
Druckmittelkammern mit Hilfe der ihr zugeordneten Einheit, bestehend aus
Ausgleichkammer, Kompensationsfeder und Verstellmechanismus, separat und
unabhängig voneinander regelbar ist.
Die Kompensationsfedern der Niveauregelanlage, von denen jeweils eine einer
Ausgleichkammer zugeordnet ist, können beispielsweise als Stahlfedern
ausgebildet sein. Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 2
ist jedoch dadurch gekennzeichnet, dass
- - die Kompensationsfeder als Druckmittelkammer ausgebildet ist, deren Volumen mit einem Stellglied verstellbar ist, und dass
- - mit dem Verstellmechanismus die Stellglieder der Ausgleichkammer und der Kompensationsfeder derartig verstellbar sind, dass bei einer Verkleinerung des Volumens der Ausgleichkammer das Volumen der Kompensationsfeder vergrößert und bei einer Vergrößerung des Volumens der Ausgleichkammer das Volumen der Kompensationsfeder verkleinert wird.
Der Vorteil dieser Weiterbildung ist darin zu sehen, dass eine Abstimmung der
Kompensationsfeder auf die ihr zugeordnete Ausgleichkammer besonders
einfach möglich ist, wenn sie als Druckmittelkammer ausgebildet ist (Näheres s.
Figurenbeschreibung).
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 3 sind die einem Rad
zugeordnete Druckmittelkammer, die dazugehörige Ausgleichkammer und die
dazugehörige Kompensationsfeder über mindestens ein verstellbares Wegeventil
mit einer Druckmittelquelle oder einer Druckmittelsenke verbindbar. Der Vorteil
dieser Weiterbildung ist darin zu sehen, dass der Druck in der
Druckmittelkammer, der Ausgleichkammer und der Kompensationsfeder an den
Beladungszustand des Kraftfahrzeuges angepasst werden kann. Bei einer
Beladung des Kraftfahrzeuges erfolgt dies dadurch, dass die genannten
Bestandteile mit Hilfe der Druckmittelquelle aufgefüllt werden. Bei einer
Entladung des Kraftfahrzeuges erfolgt dies dadurch, dass die genannten
Bestandteile in die Druckmittelsenke entleert werden. Von besonderem Vorteil ist
es hierbei, dass auch der Druck in der Kompensationsfeder an den
Beladungszustand angepasst werden kann. So führt z. B. eine Druckerhöhung in
der Ausgleichkammer dazu, dass bei gleicher Stellung des Stellgliedes der
Ausgleichkammer auf dieses eine größere Kraft ausgeübt wird. Diese größere
Kraft kann bei gleicher Stellung der Kompensationsfeder dadurch kompensiert
werden, dass der Druck in dieser ebenfalls erhöht wird. Bei einer Entleerung der
Ausgleichkammer gilt Entsprechendes. Eine Verstellung des
Verstellmechanismusses in Folge einer Änderung des Beladungszustandes des
Kraftfahrzeuges ist somit nicht oder nur in geringem Umfang notwendig.
Eine Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 4 ist dadurch gekennzeichnet,
dass die Ausgleichkammer und die Kompensationsfeder so aufeinander
abgestimmt sind, dass während einer Regelung durch die Niveauregelanlage, in
der das Volumen einer Druckmittelkammer weitestgehend konstant gehalten und
der Druck in dieser Druckmittelkammer verändert wird, in den zu dieser Regelung
gehörenden Stellungen des Stellgliedes und der Kompensationsfeder die durch
den Druck in der Ausgleichkammer auf das Stellglied ausgeübte Kraft zumindest
weitestgehend durch die Kraft kompensiert wird, die durch die
Kompensationsfeder auf das Stellglied ausgeübt wird. Der Vorteil dieser
Weiterbildung ist darin zu sehen, dass Wank- und Nickbewegungen des
Fahrzeugaufbaus mit einem minimalen Energieaufwand durch Betätigung des
Verstellmechanismusses ausgeglichen werden können. Dies wird verständlich,
wenn man Folgendes berücksichtigt: Vor einer Wank- oder Nickbewegung des
Fahrzeugaufbaus nimmt dieser im Bereich einer Druckmittelkammer ein
bestimmtes Niveau ein. Zum Ausgleich der Wank- oder Nickbewegung ist es
notwendig, dass auch bei der Belastung auf den Fahrzeugaufbau, durch den
diese Bewegung herbeigeführt wird, dieses Niveau konstant gehalten wird. Dies
wird offensichtlich dadurch erreicht, dass das Volumen der Druckmittelkammer
erhalten bleibt, was bei einer zusätzlichen auf die Druckmittelkammer wirkenden
Kraft (hervorgerufen durch die Wank- oder Nickbewegung) eine Druckerhöhung
in der Druckmittelkammer erfordert. Wank- oder Nickbewegungen eines
Fahrzeugaufbaus können im Bereich einer Druckmittelkammer also dadurch
ausgeglichen werden, dass das Volumen der Druckmittelkammer konstant
gehalten und der Druck in der Druckmittelkammer entsprechend verändert wird.
Eine Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 5 ist dadurch gekennzeichnet,
dass die Ausgleichkammer und die Kompensationsfeder so aufeinander
abgestimmt sind, dass während einer jeden Regelung durch die
Niveauregelanlage, in der das Volumen der Druckmittelkammer verändert wird
und der Druck in der Druckmittelkammer weitestgehend konstant gehalten wird,
in den zu dieser Regelung gehörenden Stellungen des Stellgliedes und der
Kompensationsfeder die durch den Druck in der Ausgleichkammer auf das
Stellglied ausgeübte Kraft zumindest weitestgehend durch die Kraft kompensiert
wird, die durch die Kompensationsfeder auf das Stellglied ausgeübt wird. Der
Vorteil dieser Weiterbildung ist darin zu sehen, dass Aufbaubeschleunigungen
des Fahrzeugaufbaus mit einem minimalen Energieaufwand durch Betätigung
der entsprechenden Verstellmechanismen ausgeglichen werden können. Dies
wird verständlich, wenn man Folgendes berücksichtigt: Überfährt ein Rad des
Kraftfahrzeuges ein Hindernis, so kommt es aufgrund des Hindernisses zu einer
Einfeder- oder Ausfederbewegung der Druckmittelkammer, wodurch sich das
Volumen der Druckmittelkammer verändert. Wird während der
Volumenveränderung der Druck in der Druckmittelkammer weitestgehend
konstant gehalten, so bleibt während des Überfahrens des Hindernisses auch die
von der Druckmittelkammer auf den Fahrzeugaufbau ausgeübte Kraft
weitestgehend konstant. Aufgrund der Überfahrt des Hindernisses kommt es also
nicht zu einer Einleitung von Kräften in den Fahrzeugaufbau, die zu
Aufbaubeschleunigungen führen könnte.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 6 ist jedem Rad des
Kraftfahrzeug jeweils eine Druckmittelkammer, jeweils eine Augleichkammer,
jeweils eine Kompensationsfeder und jeweils ein Verstellmechanismus
zugeordnet. Der Vorteil dieser Weiterbildung ist darin zu sehen, dass mit Hilfe der
Niveauregelanlage jedes einzelne Rad des Kraftfahrzeuges unabhängig
voneinander geregelt werden kann, so dass an jedem einzelnen Rad des
Kraftfahrzeuges mit Hilfe der Niveauregelanlage ein Ausgleich von Wank- und
Nickbewegungen und eine Reduzierung von Aufbaubeschleunigungen des
Fahrzeugaufbaus möglich ist.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung nach Anspruch 7 sind die
Druckmittelkammer, die Ausgleichkammer und die Kompensationsfeder als
Luftfedern ausgebildet, wobei das Stellglied der Ausgleichkammer und das
Stellglied der Kompensationsfeder durch ihren jeweiligen Abrollkolben gebildet
wird.
Eine Weiterbildung der Niveauregelanlage nach Anspruch 8 ist dadurch
gekennzeichnet, dass der Abrollkolben der Ausgleichluftfeder oder der
Abrollkolben der Kompensationsluftfeder derart konfiguriert ist, dass sich bei
unterschiedlichen Stellungen des Abrollkolbens der Ausgleichluftfeder bzw. des
Abrollkolbens der Kompensationsluftfeder unterschiedliche druckwirksame
Querschnittsflächen der Ausgleichluftfeder bzw. der Kompensationsluftfeder
ergeben. Eine Weiterbildung der Niveauregelanlage nach Anspruch 9 ist dadurch
gekennzeichnet, dass der Balg der Ausgleichluftfeder oder der
Kompensationsluftfeder von einer Stützglocke umgeben ist. Der Vorteil dieser
Weiterbildungen ist darin zu sehen, dass die besondere Konfiguration der
Abrollkolben und das Vorsehen von Stützglocken eine Abstimmung der
Ausgleichluftfeder und der Kompensationsluftfeder aufeinander auf einfache Art
und Weise ermöglichen. Vorzugsweise weisen sowohl die Ausgleichluftfedern als
auch die Kompensationsluftfedern jeweils einen konfigurierten Abrollkolben und
eine Stützglocke auf.
Ein Ausführungsbeispiel und weitere Vorteile der Erfindung werden im
Zusammenhang mit den nachstehenden Figuren erläutert, darin zeigt:
Fig. 1 einen Teil einer Niveauregelanlage,
Fig. 2 eine Niveauregelanlage,
Fig. 3a-3d jeweils ein Diagramm,
Fig. 4a-4d jeweils ein Diagramm.
Fig. 1 zeigt einen Teil einer Niveauregelanlage in Form einer
Luftfederungsanlage. Das Rad 2 eines Kraftfahrzeuges wird mit Hilfe einer
Druckmittelkammer in Form einer Luftfeder 4 gegenüber einem (nicht gezeigten)
Fahrzeugaufbau abgefedert. Das von dem Balg der Luftfeder 4 umschlossene
Luftvolumen steht über eine weitestgehend drosselfreie Verbindungsleitung 6 mit
dem Volumen in Verbindung, das von dem Balg der Ausgleichluftfeder 8
umschlossen wird (die Ausgleichluftfeder 8 übernimmt die Funktion der
Ausgleichkammer). Das Luftvolumen der Ausgleichluftfeder 8 ist mit Hilfe eines
Stellgliedes in Form eines Abrollkolbens 10 veränderbar, so dass durch eine
Bewegung des Abrollkolbens 10 Druckluft von der Ausgleichluftfeder 8 über die
Verbindungsleitung 6 in die Luftfeder 4 oder in die umgekehrte Richtung
überführt werden kann.
In der Luftfeder 4 und in der Ausgleichluftfeder 8 liegt immer der gleich Luftdruck
vor. Dieser Luftdruck wirkt auf die druckwirksamen Querschnittfläche der
Ausgleichluftfeder 8 und übt auf den Abrollkolben 10 eine Kraft aus. Diese Kraft
ist so ausgerichtet, dass sie versucht, den Abrollkolben 10 aus der
Ausgleichluftfeder 8 "herauszudrücken" und ihr Volumen zu vergrößern.
Der Ausgleichluftfeder 8 ist eine Kompensationsfeder in Form einer
Kompensationsluftfeder 16 zugeordnet. Der Abrollkolben 10 der
Ausgleichluftfeder 8 steht über eine Verbindungsstange 12 mit dem Abrollkolben
14 der Kompensationsluftfeder 16 in Verbindung. Durch den Luftdruck in der
Kompensationsluftfeder 16 wird auf ihre druckwirksame Querschnittsfläche und
damit auf ihren Abrollkolben 14 eine Kraft ausgeübt, die versucht, den
Abrollkolben 14 aus der Kompensationsluftfeder 16 "herauszudrücken". Der
Abrollkolben 10 der Ausgleichluftfeder 8 und der Abrollkolben 14 der
Kompensationsluftfeder 16 sind so zueinander ausgerichtet, dass die auf sie
wirkenden Kräfte in die entgegensetzte Richtung wirken. Wenn die beiden
genannten Kräfte vom Betrag her gleich groß sind, befinden sich die beiden
Abrollkolben 10, 14 in Ruhe, da sich die auf sie wirkenden Kräfte aufheben.
Die Verbindungsstange 12 steht über eine Stange 18 mit einem
Verstellmechanismus 20 in Wirkverbindung, der in dem gezeigten
Ausführungsbeispiel als Linearantrieb ausgebildet ist. Mit Hilfe des
Verstellmechnismus 20 können die beiden Abrollkolben 10, 14 hin und her
bewegt werden. Hierbei stehen die Abrollkolben 10, 14 über die
Verbindungsstange 12 derart miteinander in Verbindung, dass bei einer
Verkleinerung des Volumens der Ausgleichluftfeder 8 das Volumen der
Kompensationsluftfeder 14 vergrößert wird (Bewegung der Abrollkolben 10, 14
nach links), und dass bei einer Vergrößerung des Volumens der
Ausgleichluftfeder 8 das Volumen der Kompensationsluftfeder 16 verkleinert wird
(Bewegung der Abrollkolben 10, 14 nach rechts).
Die Ausgleichluftfeder 8 und die Kompensationsfeder 16 sind so aufeinander
abgestimmt, dass in jeder Stellung der Abrollkolben 10, 14, die mit dem
Verstellmechnismus 20 einstellbar ist, die durch den Luftdruck der
Ausgleichluftfeder 8 auf ihren Abrollkolben 10 ausgeübte Kraft weitestgehend
durch die Kraft kompensiert wird, die durch den Abrollkolben 14 der
Kompensationsluftfeder 16 auf den Abrollkolben 10 der Ausgleichluftfeder 8
ausgeübt wird. Dadurch ist es möglich, dass mit Hilfe des Verstellmechnismus 20
die Abrollkolben 10, 14 weitestgehend kraftfrei hin und her bewegt werden
können, wenn dies aufgrund der Fahrdynamik notwendig ist (wie eine
Abstimmung der Ausgleichluftfeder 8 und der Kompensationsluftfeder 16 im
einzelnen erfolgt, wird im Zusammenhang mit den Fig. 3 und 4 erläutert).
Ist bei einer Kurvenfahrt das Rad 2 beispielsweise ein kurvenäußeres Rad, so
wird das Rad 2 durch den Fahrzeugaufbau zusätzlich belastet. Dies würde zu
einer Verkürzung der Luftfeder 4 und damit zu einer Wankbewegung des
Kraftfahrzeuges führen. Zum Ausgleich dieser Wankbewegung muss Druckluft
aus der Ausgleichluftfeder 8 in die Luftfeder 4 überführt werden, d. h. der
Abrollkolben 10 und damit der Abrollkolben 14 muss durch den
Verstellmechanismus 20 nach links gefahren werden. Der Luftdruck in der
Luftfeder 4 und in der Ausgleichluftfeder 8 steigt dann an, so dass eine
Wankbewegung unterbunden wird. Entsprechendes gilt, wenn die Luftfeder 4
durch die Nickbewegung des Fahrzeugaufbaus (z. B. bei einem Bremsvorgang)
zusätzlich belastet wird.
Handelt es sich hingegen bei dem Rad 2 z. B. um ein kurveninneres Rad, so wird
es während der Kurvenfahrt von dem Gewicht des Fahrzeugaufbaus zum Teil
entlastet. Dies würde zu einer Verlängerung der Luftfeder 4 und zu einer
Anhebung des Fahrzeugaufbaus führen. Zur Unterdrückung dieser
Wankbewegung wird der Abrollkolben 10 und damit der Abrollkolben 14 durch
den Verstellmechanismus 20 nach rechts gefahren, so dass sich der Luftdruck in
der Luftfeder 4 und der Ausgleichluftfeder 8 erniedrigt. Die Tragkraft der Luftfeder
4 verringert sich dann, wodurch ein Anheben des Fahrzeugaufbaus durch die
Luftfeder 4 während der Kurvenfahrt unterdrückt wird.
Bei einer Verkürzung oder Verlängerung der Luftfeder 4 aufgrund einer
Wankbewegung des Fahrzeugaufbaus wird entsprechend vorgegangen.
Die Verbindungsleitung 6 (und damit das Luftvolumen der Luftfeder 4 und das
Luftvolumen der Ausgleichluftfeder 8; alternativ können diese Luftvolumina auch
direkt mit einer Druckluftleitung verbunden werden) und das Luftvolumen der
Kompensationsluftfeder 16 sind jeweils mit einer Druckluftleitung 22, 24
verbunden, die in einem Punkt 26 zusammengeführt werden. In jeder
Druckluftleitung 22, 24 befindet sich ein steuerbares 2/2-Wegeventil 28 bzw. 30,
mit dem die Druckluftleitungen 22, 24 gesperrt bzw. durchgeschaltet werden
können. Vom Punkt 26 ausgehend führt eine Druckluftleitung 32 zu dem (nicht
gezeigten) Kompressor der Niveauregelanlage. Wenn das Wegeventil 28 von
dem in der Fig. 1 gezeigten Grundzustand durch die Steuereinheit der
Niveauregelanlage in den Schaltzustand überführt wird, ist die Druckluftleitung 22
durchgeschaltet. Die Luftfeder 4 und die Ausgleichluftfeder 8 können dann mit
Druckluft aus dem Kompressor gefüllt werden, um das Niveau des
Fahrzeugaufbaus anzuheben. Gleichzeitig wird vorzugsweise das Wegeventil 30
von dem in der Fig. 1 gezeigten Grundzustand durch die Steuereinheit der
Niveauregelanlage in den Schaltzustand überführt, so dass auch die
Druckluftleitung 24 durchgeschaltet ist. Infolgedessen wird auch die
Kompensationsluftfeder mit Druckluft aus dem Kompressor aufgefüllt. Dadurch ist
sichergestellt, dass sich sowohl der Luftdruck in der Ausgleichluftfeder 8 als auch
in der Kompensationsluftfeder 16 erhöht, und somit das oben erläuterte
Kräftegleichgewicht der auf die Abrollkolben 10, 14 wirkenden Kräfte bei
gleichbleibender Stellung der Abrollkolben 10, 14 zumindest weitestgehend
erhalten bleibt. Eine Bewegung der Abrollkolben 10, 14 mit Hilfe des
Verstellmechanismus 20 ist dann nur in geringem Maße oder gar nicht
notwendig.
Über die Wegeventile 28 bzw. 30 kann die Luftfeder 4, die Ausgleichluftfeder 8
und die Kompensationsfeder 16 auch mit einer Druckmittelsenke, z. B. der
Atmosphäre, verbunden werden. Hiervon wird z. B. Gebrauch gemacht, wenn
das Niveau des Fahrzeugaufbaus aufgrund eines geänderten
Beladungszustandes abgesenkt werden soll.
Fig. 2 zeigt in stark schematisierter Darstellung ein Kraftfahrzeug mit einer
Niveauregelanlage. Der Fig. 2 ist zu entnehmen, dass jedem Rad des
Kraftfahrzeuges eine Einheit gemäß der Fig. 1, enthaltend eine Luftfeder 4, eine
Ausgleichluftfeder 8, eine Kompensationsluftfeder 16 und ein
Verstellmechanismus 20, zugeordnet ist. Dadurch wird es möglich, das Niveau
eines jeden Rades 2 des Kraftfahrzeuges mit einer der genannten Einheiten
separat zu regeln. Mit der Niveauregelanlage können abhängig vom Fahrzustand
des Kraftfahrzeuges Wank- und Nickbewegungen und Aufbaubeschleunigungen
des Fahrzeugaufbaus unterdrückt werden. Der Fahrzustand des Kraftfahrzeuges
wird mit Hilfe der Steuereinheit 34 der Niveauregelanlage erfasst. In der
Steuereinheit 34 gehen über einen CAN-Bus 36 Daten über den Lenkradwinkel
und die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeuges und darüber hinaus gegebenenfalls
Informationen über die Betätigung des Bremspedals und des Gaspedals ein.
Darüber hinaus verfügt jede der oben genannten Einheiten über einen der
Luftfeder 4 zugeordneten Höhensensor 38 und Aufbaubeschleunigungssensor
40 und einen Verstellwegsensor 42. Die Daten der genannten Sensoren werden
über Leitungen 44, 46, 48 und 50 ebenfalls an die Steuereinheit 34 übermittelt.
Die Steuereinheit 34 erkennt anhand der Leitung, über die die Sensordaten
eingehen, von welchem Rad diese Daten übermittelt worden sind. Gehen die
Daten beispielsweise über die Leitung 46 ein, so stammen die Daten von dem
Rad in der Radposition "hinten rechts" (in der Fig. 2 mit HR abgekürzt).
Die Steuereinheit 34 kann aus den vorliegenden Daten den Fahrzustand des
Kraftfahrzeuges bestimmen. Fährt das Kraftfahrzeug beispielsweise eine
Linkskurve, so wird der Steuereinheit 34 über den CAN-Bus 36 ein
entsprechender Lenkradwinkel angezeigt. Darüber hinaus zeigen die
Höhensensoren 38a und 38b ein niedrigeres Höhenniveau des Fahrzeugaufbaus
an, als die Höhensensoren 38c und 38d, da es sich bei den Rädern 2a und 2b
um die kurvenäußeren und bei den Rädern 2c und 2d um die kurveninneren
Räder handelt. Die Steuereinheit 34 schließt aus den vorliegenden Daten auf
eine Wankbewegung des Fahrzeugaufbaus zur rechten Fahrzeugseite. Nachdem
die Steuereinheit 34 dies festgestellt hat, werden von ihr die
Verstellmechanismen 20a bis 20d derart angesteuert, dass die Wankbewegung
ausgeglichen werden kann. Ein Ausgleich der Wankbewegungen hat
stattgefunden, wenn alle vier Höhensensoren 38a bis 38d das gleiche
Höhenniveau anzeigen. Entsprechend wird bei einer Rechtskurve vorgegangen.
Eine Nickbewegung des Fahrzeugaufbaus an der Vorderachse aufgrund eines
Bremsvorganges kann von der Steuereinheit 34 wie folgt festgestellt werden: Bei
einer Geradeausfahrt wird der Steuereinheit 34 über den CAN-Bus 36 ein der
Geradeausfahrt entsprechender Lenkradwinkel angezeigt. Darüber hinaus geht
aus dem Signal der Höhensensoren 38b, 38c und 38a, 38d hervor, dass sich
das Niveau des Fahrzeugaufbaus im Bereich der Vorderräder abgesenkt und im
Bereich der Hinterräder angehoben hat. Ferner schließt das Steuergerät 34 aus
der Reduzierung der über den CAN-Bus 36 übertragenen Geschwindigkeit, dass
das Kraftfahrzeug abgebremst wird. Aus den vorliegenden Daten schließt die
Steuereinheit 34 auf eine Nickbewegung des Kraftfahrzeuges. Zum Ausgleich
dieser Nickbewegung werden die Verstellmechanismen 20b, 20c und 20a, 20d
entsprechend bewegt. Die Bewegung der Verstellmechanismen 20b, 20c und
20a und 20d erfolgt solange, bis die Höhensensoren 38b, 38c und 38a, 38d der
Steuereinheit 34 das gewünschte Niveau anzeigen. Ist das gewünschte Niveau
erreicht, so werden die Verstellmechanismen 20b, 20c und 20a, 20d durch die
Steuereinheit 34 nicht mehr angesteuert und bleiben in der zuletzt
eingenommenen Position stehen. Auf entsprechende Art und Weise kann eine
Nickbewegung des Fahrzeugaufbaus im Bereich der Hinterachse aufgrund einer
Beschleunigung des Kraftfahrzeuges ausgeglichen werden.
Im Zusammenhang mit den Fig. 3 und 4 wird im Folgenden erläutert, wie eine
Abstimmung einer Ausgleichluftfeder zu der ihr zugeordneten
Kompensationsluftfeder 16 erfolgt. Fig. 3 zeigt hierbei, wie die Abstimmung
erfolgen muss, wenn durch die Regelung mit der Niveauregelanlage ein
Ausgleich des Beladungszustandes des Fahrzeugaufbaus mit minimalem
Energieaufwand durchgeführt werden soll. Die genannten Ausgleiche werden
dadurch herbeigeführt, dass das Volumen jeder Luftfeder 4 unabhängig von der
Situation des Kraftfahrzeuges konstant gehalten wird und nur der Druck in den
Luftfedern angeglichen wird (bei einer Erhöhung der Beladung wird der Druck
z. B. erhöht etc.).
Fig. 3a zeigt ein Diagramm, in dem das Höhenniveau h einer Luftfeder über
dem in der Luftfeder 4 vorliegenden Druck p aufgetragen ist. Die Sollhöhe h0 in
der Luftfeder 4 ist (willkürlich) mit 0 festgelegt worden. Die Kennlinie 1 gibt den
Zusammenhang zwischen dem Druck p in der Luftfeder 4 und der Höhe h wieder,
wenn in der Luftfeder 4 ein bestimmter Luftdruck p1 bei der Höhe h0 vorliegt. Die
Kennlinie 2 gibt den gleichen Zusammenhang wieder, wenn in der Luftfeder 4 der
Druck p2 bei der Sollhöhe h0 vorliegt. Zum Ausgleich einer Wank- oder einer
Nickbewegung bzw. einer Änderung des Beladungszustandes soll das Volumen
und damit die Sollhöhe h0 der entsprechenden Luftfeder 4 erhalten bleiben und
der Druck p entsprechend verändert werden, z. B. von p1 auf p2 erhöht werden,
wenn das Kraftfahrzeug beladen wird. Da jede Luftfeder 4 über eine
Verbindungsleitung 6 mit einer Ausgleichluftfeder 8 verbunden ist, liegt in der
Ausgleichluftfeder 8 immer der gleiche Luftdruck vor wie in der Luftfeder 4. Eine
Änderung des Luftdruckes in der Luftfeder 4 wird dadurch herbeigeführt, dass der
Luftdruck mit Hilfe des Verstellmechanismus 20 in der Ausgleichluftfeder 8
entsprechend verändert wird.
Fig. 3b zeigt ein Diagramm, in dem der Verstellweg xstell des
Verstellmechanimus 20 über dem Luftdruck p in der Ausgleichluftfeder 8
aufgetragen ist. Hierbei wird bei dem Verstellweg x0 = 0 eingenommen, wenn die
Luftfeder 4 die Sollhöhe h0 einnimmt und in der Luftfeder 4 und der
Ausgleichluftfeder 8 liegt dann der Luftdruck p1 vor. Um den Luftdruck in der
Ausgleichluftfeder 8 und damit in der Luftfeder 4 von p1 auf p2 zu erhöhen, muss
der Verstellweg des Verstellmechanismus 20 von x0 auf x1 geändert werden, d. h.
bei einer Anordnung gemäß der Fig. 1 muss der Verstellmechanismus 20 um
die Strecke x1-x0 nach links gefahren werden, um den Druck von p0 auf p1 zu
erhöhen. Der Verstellweg des Verstellmechanismus wird durch den
Verstellwegsensor 42 erfasst (s. Fig. 1) und von der Steuereinheit 34 der
Niveauregelanlage 34 gesteuert. Entsprechend wird bei anderen
Druckänderungen vorgegangen.
Fig. 3c zeigt ein Diagramm, in dem die druckwirksame Querschnittsfläche der
Ausgleichluftfeder 8 über dem Verstellweg xstell des Verstellmechanismus 20
aufgetragen ist. Aus den Fig. 3b und 3c lässt sich für jeden möglichen
Verstellweg x des Verstellmechanismus 20 der Druck p (x) in der
Ausgleichluftfeder 8 und die druckwirksame Querschnittsfläche A (x) für diesen
Verstellweg bestimmen. Aus dem Produkt dieser beiden Werte ergibt sich die
Kraft F, die von der Druckluft in der Ausgleichluftfeder 8 auf den Abrollkolben 10
ausgeübt wird. Diese Kraft muss durch die Kraft Fkomp kompensiert werden, die
durch die Druckluft in der Kompensationsluftfeder 16 auf den Abrollkolben 14
ausgeübt wird.
In der Fig. 3d ist die Kraft Fkomp über dem Verstellweg xstell aufgetragen. Hierbei
wird Fkomp(x) = p(x) . A(x) aus den entsprechenden Wertepaaren der Fig. 3b
und 3c für jeden Verstellweg berechnet.
Zur Auslegung der Kompensationsluftfeder 16 wird für einen frei wählbaren
Verstellweg xstell die druckwirksame Querschnittsfläche der
Kompensationsluftfeder 16 bestimmt. Darüber hinaus wird die
Kompensationsluftfeder mit einem Druck p derart beaufschlagt, dass das Produkt
aus der druckwirksamen Querschnittfläche A und dem Luftdruck p die
Kompensationskraft Fkomp für den gewählten Verstellweg xstell ergibt. Ausgehend
von diesen festgelegten Werten wird der Abrollkolben 14 der
Kompensationsluftfeder 16 so konfiguriert, dass sich bei jedem Verstellweg xstell,
der mit Hilfe des Verstellmechanismusses 20 eingestellt wird, die druckwirksame
Querschnittsfläche der Kompensationsluftfeder genauso einstellt, dass das
Produkt aus dem in der Kompensationsluftfeder 16 vorliegenden Druck p und der
druckwirksamen Querschnittsfläche A die benötigte Kompensationskraft Fkomp
ergibt. Ist eine entsprechende Abstimmung der Kompensationsluftfeder 16 nicht
alleine über eine entsprechende Formgebung des Abrollkolbens 14 möglich, so
kann die Kompensationsluftfeder 16 zusätzlich von einer Stützglocke umgeben
sein, die den Balg der Kompensationsluftfeder 16 so in seiner radialen
Ausdehnung beschränkt, dass sich die gewünschten druckwirksamen
Querschnittsflächen A einstellen. Auf entsprechende Art und Weise ist auch eine
Auslegung der Ausgleichluftfeder 8 möglich.
Im Zusammenhang mit der Fig. 4 wird im Folgenden erläutert, wie mit Hilfe der
erfindungsgemäßen Niveauregelanlage eine Reduzierung der
Aufbaubeschleunigung des Fahrzeugaufbaues bzw. ein Niveauwechsel des
Fahrzeugaufbaues mit minimalem Energieaufwand durchgeführt werden kann.
Wie bereits eingangs erläutert, wird eine Reduzierung der Aufbaubeschleunigung
des Fahrzeugaufbaues bzw. ein Niveauwechsel des Fahrzeugaufbaues dadurch
erreicht, dass das Niveau einer Luftfeder 4 geändert wird und der Druck in dieser
Luftfeder 4 konstant gehalten wird. In der Fig. 4a ist er Druck p einer Luftfeder 4
über der Höhe h in dieser Luftfeder 4 aufgetragen. Vor einem Regelvorgang
nimmt die Luftfeder eine Höhe h0 und einen Druckwert p0 ein, wobei das
Wertepaar (h0, p0) auf einer Kennlinie 1 liegt. Wird eine Regelung zur
Reduzierung der Aufbaubeschleunigung des Fahrzeugaufbaues bzw. zur
Erreichung eines Niveauwechsels durchgeführt, so wird die Höhe der Luftfeder 4
verändert, wobei der Druck konstant gehalten wird. Dies bedeutet, dass bei einer
solchen Regelung die Kennlinie 1 verlassen wird. Soll der Fahrzeugaufbau
beispielsweise angehoben werden, die Höhe de Luftfeder also beispielsweise
von dem Wert h0 auf den Wert h1 angehoben werden, und hierbei der Druck p0
konstant gehalten werden, so liegt das neue Wertpaar (h1, p0) auf der Kenlinie 2.
Die Höhenänderung der Luftfeder 4 wird dadurch herbeigeführt, dass das
Volumen der der Luftfeder 4 zugeordneten Ausgleichluftfeder 8 vergrößert bzw.
verkleinert wird (je nach Regelwunsch). Eine Veränderung des Volumens der
Ausgleichluftfeder 8 wird, wie bereits oben erläutert, mit Hilfe des
Verstellmechanismus 20 durchgeführt. Soll beispielsweise das Niveau des
Fahrzeugaufbaus im Bereich einer Luftfeder verkleinert werden, so muss dazu
das Volumen der entsprechenden Luftfeder verkleinert werden. Um die bei einem
konstanten Luftdruck in der Luftfeder und der ihr zugeordneten Ausgleichluftfeder
zu erreichen, muss das Volumen der Ausgleichluftfeder vergrößert werden. Bei
einer Anhebung des Fahrzeugaufbaus (Vergrößerung des Niveaus) gilt
Entsprechendes.
Fig. 4b zeigt ein Diagramm, in dem der Druck in der Ausgleichluftfeder 8 (und
damit in der Luftfeder 4) über dem Verstellweg xstell des Verstellmechanismus 20
aufgetragen ist. Da bei einer Reduzierung der Aufbaubeschleunigung des
Fahrzeugaufbaues bzw. bei einem Niveauwechsel des Fahrzeugbaues der Druck
in der Luftfeder 4 und damit in der Ausgleichluftfeder 8 konstant gehalten wird,
ergibt sich in der Fig. 4b eine Gerade, die bei einem bestimmten Druckwert
parallel zu der x-Achse des Diagramms verläuft. Diese Gerade gibt den
Zusammenhang zwischen dem Druck in der Ausgleichluftfeder 8 und dem
Verstellweg xstell des Verstellmechanismus 20 wieder.
Fig. 4c zeigt ein Diagramm, in dem die druckwirksame Querschnittsfläche A der
Ausgleichluftfeder 8 über dem Verstellweg xstell des Verstellmechanismus
aufgetragen ist. Dem Diagramm der Fig. 4c ist eine Kennlinie zu entnehmen,
die den Zusammenhang zwischen dem Verstellweg xstell und der druckwirksamen
Querschnittsfläche A der Luftfeder 8 wiedergibt.
Aus den in den Fig. 4b und 4c eingezeichneten Kennlinien kann die Kompen
sationskraft Fkomp, die von der Kompensationsluftfeder 16 aufzubringen ist,
genauso berechnet werden, wie es bereits im Zusammenhang mit der Fig. 3d
erläutert worden ist. Eine entsprechende Kennlinie für die Kompensationskraft
Fkomp ist in der Fig. 4d eingezeichnet. Die Kompensationsluftfeder 16 wird derart
ausgebildet, dass von ihr bei jedem möglichen Verstellweg xstell die
entsprechende Kompensationskraft Fkomp aufgebracht wird. Dies erfolgt analog zu
dem Vorgehen, das bereits im Zusammenhang mit der Fig. 3d erläutert worden
ist.
Die Kennlinien der Fig. 3d und 4d verlaufen zwangsläufig unterschiedlich, da
die Kennlinien in den Fig. 3b und 4b unterschiedlich verlaufen und diese
Kennlinien in die Bestimmung der Kenlinien der Fig. 3d und 4d einfließen.
Wird die Kompensationsluftfeder entsprechend der Kennlinie der Fig. 3d
ausgebildet, ist mit Hilfe der erfindungsgemäßen Niveauregelanlage an jedem
Rad des Kraftfahrzeuges ein Ausgleich von Wankbewegungen, Nickbewegungen
und Beladungen des Fahrzeugaufbaues mit minimalem Energieaufwand möglich.
Wird hingegen die Kompensationsluftfeder 16 entsprechend der Kennlinie der
Fig. 4d ausgebildet, ist mit Hilfe der erfindungsgemäßen Niveauregelanlage an
jedem Rad ein Ausgleich von Aufbaubeschleunigungen des Fahrzeugaufbaues
und ein Niveauwechsel mit minimalen Energieaufwand möglich. Ein Kompromiss
zwischen beiden Regelwünschen kann dadurch gefunden werden, dass man für
die Auslegung der Kompensationsluftfeder 16 eine Kennlinie wählt, die zwischen
den beiden Kennlinien liegt. Vorzugsweise wird diese Kennlinie so ausgewählt,
dass sie bei jedem Verstellweg xstell des Verstellmechanismus 20 gleich weit von
der Kennlinie gemäß der Fig. 3d und der Kennlinie gemäß der Fig. 4d entfernt
ist. Entsprechende mathematische Verfahren, mit denen eine solche Kennlinie
gefunden werden kann, sind bekannt.
2
Rad
4
Luftfeder
6
Verbindungsleitung
8
Ausgleichluftfeder
10
Abrollkolben
12
Verbindungsstange
14
Abrollkolben
16
Kompensationsluftfeder
18
Stange
20
Verstellmechanismus
22
,
24
Druckluftleitung
26
Punkt
28
,
30
2/2-Wegeventil
32
Druckluftleitung
34
Steuereinheit
36
CAN-Bus
38
Höhensensor
40
Aufbaubeschleunigungssensor
42
Verstellwegsensor
44
,
46
,
48
,
50
Leitungen
Claims (9)
1. Niveauregelanlage für ein Kraftfahrzeug, die folgende Merkmale aufweist:
- - mindestens zwei Druckmittelkammern (4a bis 4d), mit denen der Fahrzeugaufbau des Kraftfahrzeuges gegenüber den Rädern (2a bis 2d) einer Achse des Kraftfahrzeuges abgefedert ist,
- - mit jeder Druckmittelkammer (4a bis 4d) ist jeweils eine Ausgleichkammer (8a bis 8d) verbunden, deren Volumen mit einem Stellglied (10a bis 10d) veränderbar ist, wobei durch den Druck in der Ausgleichkammer (8a bis 8d) eine Kraft auf das Stellglied (10a bis 10d) ausgeübt wird
- - jedes Stellglied (10a bis 10d) einer Ausgleichkammer (8a bis 8d) steht mit jeweils einer Kompensationsfeder (16a bis 16d) derart in Wirkverbindung, dass diese eine Kraft auf das Stellglied (10a bis 10d) ausübt, die der Kraft, die durch den Druck in der Ausgleichkammer (8a bis 8d) auf das Stellglied (10a bis 10d) ausgeübt wird, entgegengesetzt ist
- - jeweils einen Verstellmechanismus (20a bis 20d) für jede Ausgleichkammer (8a bis 8d), mit dem gleichzeitig jeweils ein Stellglied (10a bis 10d) und jeweils eine Kompensationsfeder (16a bis 16d) in Richtung der genannten Kräfte verstellbar sind und der mit dem Stellglied (10a bis 10d) und der Kompensationsfeder (16a bis 16d) derart verbunden ist, dass
- - der Verstellmechanismus (20a bis 20d) durch das Stellglied (10a bis 10d) unterstützt wird, wenn eine Verstellung des Stellgliedes (10a bis 10d) und der Kompensationsfeder (16a bis 16d) in die Richtung erfolgt, die der Kraft, die von der Kompensationsfeder (16a bis 16d) auf das Stellglied (10a bis 10d) ausgeübt wird, entgegengesetzt ist, und dass
- - der Verstellmechanismus (20a bis 20d) durch die Kompensationsfeder (16a bis 16d) unterstützt wird, wenn eine Verstellung des Stellgliedes (10a bis 10d) und der Kompensationsfeder (16a bis 16d) in die Richtung der Kraft erfolgt, die von der Kompensationsfeder (16a bis 16d) auf das Stellglied (10a bis 10d) ausgeübt wird
- - jeweils eine Ausgleichkammer (8a bis 8d) und die ihr zugeordnete Kompensationsfeder (16a bis 16d) sind so aufeinander abgestimmt, dass in jeder Stellung des Stellgliedes (10a bis 10d) und der Kompensationsfeder (16a bis 16d), die mit dem jeweiligen Verstellmechanismus (20a bis 20d) einstellbar ist, die durch den Druck in der Ausgleichkammer (8a bis 8d) auf das Stellglied (10a bis 10d) ausgeübte Kraft zumindest weitestgehend durch die Kraft kompensiert wird, die durch die Kompensationsfeder (16a bis 16d) auf das Stellglied (10a bis 10d) ausgeübt wird
- - die den Ausgleichkammern (8a bis 8d) zugeordneten Verstellmechanismen (20a bis 20d) sind unabhängig voneinander betätigbar.
2. Niveauregelanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
- - die Kompensationsfeder (16a bis 16d) als Druckmittelkammer ausgebildet ist, deren Volumen mit einem Stellglied (14a bis 14d) verstellbar ist, und dass
- - mit dem Verstellmechanismus (20a bis 20d) die Stellglieder (10a bis 10d; 14a bis 14d) der Ausgleichkammer (8a bis 8d) und der Kompensationsfeder (16ä bis 16d) derartig verstellbar sind, dass bei einer Verkleinerung des Volumens der Ausgleichkammer (8a bis 8d) das Volumen der Kompensationsfeder (16a bis 16d) vergrößert und bei einer Vergrößerung des Volumens der Ausgleichkammer (8a bis 8d) das Volumen der Kompensationsfeder (16a bis 16d) verkleinert wird.
3. Niveauregelanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die einem
Rad zugeordnete Druckmittelkammer (4a bis 4d), die dazugehörige
Ausgleichkammer (8a bis 8d) und die dazugehörige Kompensationsfeder (16a bis
16d) über mindestens ein verstellbares Wegeventil (28, 30) mit einer
Druckmittelquelle oder Druckmittelsenke verbindbar sind.
4. Niveauregelanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
dass die Ausgleichkammer (8a bis 8d) und die Kompensationsfeder (16a bis 16d)
so aufeinander abgestimmt sind, dass während einer Regelung durch die
Niveauregelanlage, in der das Volumen der Druckmittelkammer (4a bis 4d)
weitestgehend konstant gehalten und der Druck in der Druckmittelkammer (4a bis
4d) verändert wird, in den zu dieser Regelung gehörenden Stellungen des
Stellgliedes (10a bis 10d) und der Kompensationsfeder (16a bis 16d) die durch
den Druck in der Ausgleichkammer (8a bis 8d) auf das Stellglied (10a bis 10d)
ausgeübte Kraft zumindest weitestgehend durch die Kraft kompensiert wird, die
durch die Kompensationsfeder (16a bis 16d) auf das Stellglied (10a bis 10d)
ausgeübt wird.
5. Niveauregelanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
dass die Ausgleichkammer (8a bis 8d) und die Kompensationsfeder (16a bis 16d)
so aufeinander abgestimmt sind, dass während einer Regelung durch die
Niveauregelanlage, in der das Volumen der Druckmittelkammer (4a bis 4d)
verändert wird und der Druck in der Druckmittelkammer (4a bis 4d)
weitestgehend konstant gehalten wird, in den zu dieser Regelung gehörenden
Stellungen des Stellgliedes (10a bis 10d) und der Kompensationsfeder (16a bis
16d) die durch den Druck in der Ausgleichkammer (8a bis 8d) auf das Stellglied
(10a bis 10d) ausgeübte Kraft zumindest weitestgehend durch die Kraft
kompensiert wird, die durch die Kompensationsfeder (16a bis 16d) auf das
Stellglied (10a bis 10d) ausgeübt wird.
6. Niveauregelanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
dass allen Rädern des Kraftfahrzeuges eine Druckmittelkammer (4a bis 4d),
jeweils eine Ausgleichkammer (8a bis 8d) und jeweils eine Kompensationsfeder
(16a bis 16d) und jeweils ein Verstellmechanismus (20a bis 20d) zugeordnet ist.
7. Niveauregelanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
dass die Druckmittelkammer (4a bis 4d), die Ausgleichkammer (8a bis 8d) und
die Kompensationsfeder (16a bis 16d) als Luftfedern ausgebildet sind, wobei das
Stellglied (10a bis 10d) der Ausgleichkammer (8a bis 8d) und das Stellglied (14a
bis 14d) der Kompensationsfeder (16a bis 16d) durch ihren jeweiligen
Abrollkolben gebildet wird.
8. Niveauregelanlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der
Abrollkolben (10a bis 10d) der Ausgleichluftfeder (8a bis 8d) oder der
Abrollkolben (14a bis 14d) der Kompensationsluftfeder (16a bis 16d) derart
konfiguriert ist, dass sich bei unterschiedlichen Stellungen des Abrollkolbens (10a
bis 10d) bzw. des Abrollkolbens (14a bis 14d) unterschiedliche druckwirksame
Querschnittsflächen der Ausgleichluftfeder (8a bis 8d) bzw. der
Kompensationsluftfeder (16a bis 16d) ergeben.
9. Niveauregelanlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Balg der
Ausgleichluftfeder (8a bis 8d) oder der Kompensationsluftfeder (16a bis 16d) von
einer Stützglocke umgeben ist.
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