DE102012201345A1

DE102012201345A1 - Verfahren zur Unterstützung der Fahrzeugneigung eines mehrspurigen Fahrzeuges

Info

Publication number: DE102012201345A1
Application number: DE201210201345
Authority: DE
Inventors: Hans-Peter Krauss
Original assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Current assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Priority date: 2011-01-31
Filing date: 2012-01-31
Publication date: 2012-08-02
Also published as: WO2012104295A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Unterstützung der Fahrzeugneigung eines mehrspurigen Fahrzeuges mit einem Dämpfer 2 auf jeder Fahrzeugseite, wobei die Dämpfer 2 jeweils über wenigstens eine Arbeitskammer 3, 6 mit einem Volumen verfügen, dessen Innendruck beim Einfedern des Dämpfers 2 erhöht und beim Ausfedern des Dämpfers 2 reduziert wird sowie ein Dämpfungssystem 1 insbesondere zur Durchführung des Verfahrens. Erfindungsgemäß sind die Arbeitskammern 3, 6 der Dämpfer 2 der beiden Fahrzeugseiten miteinander in Verbindung bringbar, so dass ein Druckausgleich zwischen den Arbeitskammern 3, 6 erfolgen kann.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Unterstützung der Fahrzeugneigung eines mehrspurigen Fahrzeuges mit einem Dämpfer auf jeder Fahrzeugseite, wobei die Dämpfer jeweils über wenigstens eine Arbeitskammer mit einem Volumen verfügen, dessen Innendruck beim Einfedern des Dämpfers erhöht und beim Ausfedern des Dämpfers reduziert wird, sowie ein Dämpfungssystem insbesondere zur Durchführung des Verfahrens.
Bei mehrspurigen Fahrzeugen entstehen bei Kurvenfahrt Kräfte, die das Fahrzeug dazu bringen, sich zu neigen, dass heißt, die Karosserie federt auf der kurveninneren Seite aus und auf der kurvenäußeren Seite ein. Dieses Verhalten versucht man mittels Stabilisatoren zu begrenzen bzw. man versucht mit aktiven oder passiven Systemen der Karosserieneigung entgegenzusteuern.
So ist beispielsweise aus der DE 195 08 611 A1 ein Federungssystem zur Verringerung der Wankbewegung eines Fahrzeuges bekannt, bei welchem ein Federelement als Stabilisator mit progressiver Kennung mit einem Drehstab oder einem anderen linear proportionalem Federelement gekoppelt ist.
Es gibt jedoch auch mehrspurige Fahrzeugkonzepte, bei denen die Neigung in Kurven ähnlich der von Motorrädern gewollt ist. Abweichend von der Neigung bei Motorrädern beruht die Neigung dieser Fahrzeuge auf unterschiedlichen Ein- bzw. Ausfederwegen (wie bei herkömmlichen, mehrspurigen Fahrzeugen) von kurveninnerem und -äußerem Rad.
Der Einsatz eines Stabilisators würde bei diesen Fahrzeugkonzepten der Kurvenneigung entgegenwirken, was in der Regel nicht gewünscht wird. Ebenfalls wirken Feder- und Dämpferkräfte der beiden Fahrzeugfederungen der Neigung entgegen.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren sowie ein Dämpfungssystem zur Durchführung des Verfahrens für ein mehrspuriges Fahrzeug bereitzustellen, mit welchem in einfacher Weise die Kurvenneigung des Fahrzeuges unterstützt werden kann bzw. mit welchem das Dämpfungssystem in einfacher Weise der jeweiligen Fahrsituation entsprechend geregelt werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zur Unterstützung der Fahrzeugneigung eines mehrspurigen Fahrzeuges mit einem Dämpfer auf jeder Fahrzeugseite, wobei die Dämpfer jeweils über wenigstens eine Arbeitskammer mit einem Volumen verfügen, dessen Innendruck beim Einfedern des Dämpfers erhöht und beim Ausfedern des Dämpfers reduziert wird, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass die Arbeitskammern der Dämpfer der beiden Fahrzeugseiten miteinander in Verbindung bringbar sind, so dass ein Druckausgleich zwischen den Arbeitskammern erfolgen kann. Der Druckausgleich kann im Neigefall dadurch vorteilhafterweise schnell vorbei an im Dämpfer vorgesehenen Drosselventilen erfolgen und es resultieren erheblich geringere, der Neigung entgegenwirkende Kräfte.
Die Aufgabe wird weiter durch ein Dämpfungssystem für ein mehrspuriges Fahrzeug gelöst, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass die Arbeitskammern der Dämpfer der beiden Fahrzeugseiten miteinander verbunden vorgesehen sind, um einen Druckausgleich zwischen den Arbeitskammern zu ermöglichen. Durch den Entfall von permanenten oder schaltbaren Stabilisatoren können somit erhebliche Kosten- und Gewichtsvorteile erzielt werden.
Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung hervor. Es zeigt jeweils stark schematisiert sowie im Schnitt:
1 ein erfindungsgemäßes Dämpfungssystem in einer unbetätigten Stellung der Dämpfer und
2 das Dämpfungssystem gemäß 1 während einer Kurvenfahrt des Fahrzeuges.
1 ist schematisch ein Dämpfungssystem 1 für ein mehrspuriges Fahrzeug mit einem nicht gezeigten Federbein auf jeder Fahrzeugseite dargestellt. Die Federbeine umfassen jeweils einen Dämpfer 2, welcher über wenigstens eine Arbeitskammer 3 mit einem Volumen verfügen, dessen Innendruck beim Einfedern des Dämpfers 2 erhöht und beim Ausfedern des Dämpfers 2 reduziert wird.
Die Dämpfer 2 können im Rahmen der Erfindung als Gasfederdämpfer oder als hydraulischer Dämpfer vorgesehen sein. Beispielhafterweise werden nachfolgend die Dämpfer 2 als Gasfederdämpfer beschrieben.
1 zeigt das Dämpfungssystem 1 mit jeweils einem Gasfederdämpfer 2 auf einer der beiden Fahrzeugseiten schematisch in Schnittdarstellung. Wie ersichtlich ist, bildet dabei jeweils ein verschieblich gelagerter Verdrängerkolben 4 in einem Zylinder 5 zwei Arbeitskammern 3, 6 aus. Der Verdrängerkolben 4 ist über eine Kolbenstange 7 mit Kraft beaufschlagbar, so dass eine Bewegung in Doppelpfeilrichtung erfolgen kann.
Innerhalb des Verdrängerkolbens 4 sind Überströmkanäle 8, 9 ausgebildet, die einen Durchtritt des in den Arbeitskammern 3, 6 befindlichen Mediums – beispielsweise bei einem Gasfederdämfper Luft – von der einen Arbeitskammer 3 in die jeweils andere Arbeitskammer 6 ermöglichen. In den Überströmkanälen 8, 9 sind Drosselventile 10, 11 angeordnet, die eine Durchströmung des Mediums in jeweils einer Richtung gestatten und in der anderen sperren.
Wird der Verdrängerkolben 4 beim Einfedern über eine Krafteinleitung durch die Kolbenstange 7 nach unten gedrückt, verringert sich das Volumen der Arbeitskammer 3 in dem Maße, wie sich das Volumen der Arbeitskammer 6 vergrößert, abzüglich des verschobenen Volumens der Kolbenstange 7. Gleichzeitig wird der Innendruck der Arbeitskammer 3 beim Einfedern erhöht und beim Ausfedern reduziert. Die daraus resultierenden Kräfte wirken der Federbewegung und damit auch der Neigung entgegen und werden durch Druckausgleich über die Drosselventile 10 innerhalb der Dämpfer 2 abgebaut.
Um die Kurvenneigung des Fahrzeuges zu unterstützen oder der jeweiligen Fahrsituation entsprechend zu regeln, sind die Arbeitskammern 3, 6 der Dämpfer 2 jeweils über Verbindungsleitungen 12, 13 miteinander verbunden.
2 zeigt das Dämpfungssystem 1 während einer Kurvenfahrt des Fahrzeuges. Wie ersichtlich ist, federt dabei der in der Zeichnung rechts dargestellte Dämpfer 2 ein und der links dargestellte Dämpfer 2 aus, so dass die Arbeitskammer 3 des rechten Dämpfers 2 eine Druckerhöhung und die Arbeitskammer 6 des rechten Dämpfers 3 eine Druckreduzierung erfährt. Im Unterschied hierzu erfährt die Arbeitskammer 6 des linken Dämpfers 2 durch das Ausfedern eine Druckerhöhung und die Arbeitskammer 3 des linken Dämpfers 3 eine Druckreduzierung.
Durch die jeweilige Verbindung der Arbeitskammern 3, 6, die beispielsweise gleichseitig (vorne links mit vorne rechts und hinten links mit hinten rechts) oder über Kreuz (vorne links mit hinten rechts und hinten links mit vorne rechts) von einer zur anderen Fahrzeugseite vorgesehen sein kann, kann für den Neigefall ein sofortiger, durch die Pfeile an den Verbindungsleitungen 12, 13 angedeuteter Druckausgleich vorbei an den eigentlichen Drosselventilen 10, 11 innerhalb der Dämpfer 2 erfolgen. Daraus resultieren erheblich geringere, der Neigung entgegenwirkende Kräfte. Ferner können durch den Entfall von permanenten oder schaltbaren Stabilisatoren erhebliche Kosten- und Gewichtsvorteile erzielt werden.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform können – wie in 2 ersichtlich – in den Verbindungsleitungen 12, 13 Drosseln 14, 15 vorgesehen sein, mittels welchen der Druckausgleich zwischen den Arbeitskammern 3, 6 an die jeweiligen Anforderungen der Fahrdynamik angepasst werden kann. Die Drosseln 14, 15 können hierbei als permanente oder als schaltbare Drosselventile ausgebildet sein.
Grundsätzlich ist durch die Verbindung zwischen den einzelnen Arbeitskammern 3, 6 zwischen Dämpfern 2 der linken und der rechten Federbeine in Zusammenhang mit der Verwendung von verstellbaren Drosseln 14, 15 die Übernahme der Stabilisatorfunktionen durch die Federbeine denkbar. Dies gilt auch für herkömmliche Fahrzeuge ohne die oben beschriebenen, gewünschte Kurvenneigung. Ebenso kann dieses Prinzip bei der Verwendung von Luftdämpfern, Gasfederdämpfern oder Luftfedern die Nutzung zusätzlicher Features z. B. die Veränderung der Bodenfreiheit bei Kurvenfahrt ermöglichen.
Bezugszeichenliste

1: Dämpfungssystem
2: Dämpfer
3: Arbeitskammer
4: Verdrängerkolben
5: Zylinder
6: Arbeitskammer
7: Kolbenstange
8: Überstromkanal
9: Überstromkanal
10: Drosselventil
11: Drosselventil
12: Verbindungsleitung
13: Verbindungsleitung
14: Drossel
15: Drossel

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 19508611 A1 [0003]

Claims

Verfahren zur Unterstützung der Fahrzeugneigung eines mehrspurigen Fahrzeuges mit einem Dämpfer (2) auf jeder Fahrzeugseite, wobei die Dämpfer (2) jeweils über wenigstens eine Arbeitskammer (3, 6) mit einem Volumen verfügen, dessen Innendruck beim Einfedern des Dämpfers (2) erhöht und beim Ausfedern des Dämpfers (2) reduziert wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Arbeitskammern (3, 6) der Dämpfer (2) der beiden Fahrzeugseiten miteinander in Verbindung bringbar sind, so dass ein Druckausgleich zwischen den Arbeitskammern (3, 6) erfolgen kann.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckausgleich gedrosselt erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Drosselung des Druckausgleichs permanent erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Drosselung des Druckausgleichs an eine jeweilige Fahrdynamikanforderung angepasst erfolgt.
Dämpfungssystem (1) für ein mehrspuriges Fahrzeug, insbesondere zur Durchführung eines Verfahrens zur Unterstützung der Fahrzeugneigung, nach einem der Ansprüche 1 bis 4, mit einem Dämpfer (2) auf jeder Fahrzeugseite, wobei die Dämpfer jeweils über wenigstens eine Arbeitskammer (3, 6) mit einem Volumen verfügen, dessen Innendruck beim Einfedern des Dämpfers (2) erhöht und beim Ausfedern des Dämpfers (2) reduziert wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Arbeitskammern (3, 6) der Dämpfer (2) der beiden Fahrzeugseiten miteinander verbunden vorgesehen sind, um einen Druckausgleich zwischen den Arbeitskammern (3, 6) zu ermöglichen.
Dämpfungssystem (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Arbeitskammern (3, 6) der Dämpfer (2) jeweils durch eine Verbindungsleitung (12, 13) verbunden sind, in welcher zur Anpassung des Druckausgleiches zwei Drosseln (14, 15) angeordnet sind.
Dämpfungssystem (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Drosseln (14, 15) als permanente Drosseln vorgesehen sind.
Dämpfungssystem (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Drosseln (14, 15) als schaltbare Drosseln vorgesehen sind.
Dämpfungssystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfer (2) jeweils einen Verdrängerkolben (4) und jeweils zwei Verdrängerkammern als Arbeitskammern (3, 6) aufweisen, deren Volumen sich je nach Verschieberichtung des Verdrängerkolbens (4) vergrößert oder verkleinert, und die über Überströmkanäle (8, 9), in denen Drosselventile (10, 11) angeordnet sind, miteinander verbunden sind.
Dämpfungssystem (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfer (2) als Gasfederdämpfer vorgesehen sind.
Dämpfungssystem (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfer (2) als hydraulischer Dämpfer vorgesehen sind.