DE102013219709A1

DE102013219709A1 - Einstellbare hystereseschaltung zur steuerung einer luftfederung

Info

Publication number: DE102013219709A1
Application number: DE102013219709.8A
Authority: DE
Inventors: Anthony E. Gambrall
Original assignee: Firestone Industrial Products Co LLC
Current assignee: Firestone Industrial Products Co LLC
Priority date: 2012-09-28
Filing date: 2013-09-30
Publication date: 2014-04-03
Also published as: US20140095025A1; US8868294B2

Abstract

Diese Offenbarung und die hier beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen stellen Fahrzeug-Federungssysteme (100) und Verfahren bereit, welche mehrere Gasfedern (102, 122; 202) und ein zugeordnetes Höhensteuerungssystem (104; 204) umfassen. Das Höhensteuerungssystem (104; 204) umfasst Höhensensoren (206), welche den Gasfedern (102, 202; 202) zugeordnet sind, eine Ventilanordnung (156; 208), eine Quelle (108) für unter Druck stehendes Gas und eine Steuerschaltung (210), welche eine variable Hystereseschaltung (230, 232) umfasst, um das Verhalten der Federung dynamisch zu steuern.

Description

Der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung betrifft im Allgemeinen die Technik von Federungssystemen, was Gasfeder-Anordnungen einschließt, und insbesondere ein Federungssystem, welches eine Steuerschaltung mit Logik aufweist, welche ausgestaltet ist, um ein Sensorsignal von einem Höhensensor einzusetzen, um selektiv eine Ventilanordnung zu betreiben, um die Höhe der Gasfeder-Anordnung zu erhöhen und/oder zu verringern. Ein Höhensteuerungssystem, welches die Schaltung mit Logik wie auch ein Federungssystem umfasst, und ein Verfahren werden ebenfalls beschrieben.
Es sei angemerkt, dass der Gegenstand der Gasfeder-Anordnung, des Höhensteuerungssystems, des Federungssystems und des Verfahrens veränderbar sind, um sie in einem weiten Bereich von Anwendungen und Umgebungen allgemein einzusetzen. Ein Beispiel einer geeigneten Anwendung umfasst den Einsatz des vorab genannten in Verbindung mit einem zugehörigen Fahrzeug, und der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung wird im Folgenden im Detail mit speziellem Bezug zum Einsatz bei einer betriebsbereiten Verbindung mit einem zugehörigen Fahrzeug diskutiert. Es sei jedoch speziell darauf hingewiesen, dass der Gegenstand der Gasfeder-Anordnung, des Höhensteuerungssystems, des Federungssystems und des Verfahrens für weitere Anwendungen geeignet sind und nicht auf dieses spezielle Beispiel einer geeigneten Anwendung eingeschränkt sein sollen.
Gasfeder-Anordnungen zahlreicher Typen und Arten sind bekannt, um sie in Federungssystemen zwischen gegenüberliegenden strukturellen Komponenten eines Fahrzeugs einzusetzen. Darüber hinaus sind verschiedene Vorrichtungen und/oder Anordnungen eingesetzt worden und werden aktuell eingesetzt, um effektiv die relative Position einer strukturellen Komponente des Fahrzeugs bezüglich einer anderen strukturellen Komponente zu steuern. Beispielsweise ein Ventil einer mechanischen Kopplung, welches in einer Fluidverbindung zwischen einer Quelle für komprimiertes Gas und einer Gasfeder-Anordnung steht, kann zwischen den gegenüberliegenden strukturellen Komponenten verbunden sein. Wenn sich die strukturellen Komponenten zueinander hin und weg voneinander bewegen, öffnet und schließt sich das Ventil, um zu ermöglichen, dass das unter Druck stehende Gas in die Gasfeder-Anordnung und aus dieser heraus befördert wird. Auf diese Weise können die Ventile einer mechanischen Kopplung eine Steuerung der Höhe der Gasfeder-Anordnung ermöglichen.
Nachteiligerweise weisen solche Anordnungen zahlreiche Probleme und/oder Nachteile auf, welche im Allgemeinen dem andauernden Einsatz derselben zugerechnet werden. Ein Problem bei dem Einsatz von Ventilen einer mechanischen Kopplung, insbesondere solchen, welche in Verbindung mit dem Federungssystem eines Fahrzeugs eingesetzt werden, besteht darin, dass die Kopplungen häufig physikalischen Stößen ausgesetzt sind, welche beispielsweise durch Fremdkörper auf einer Straße verursacht werden können. Dies kann dazu führen, dass die Kopplung im Wesentlichen beschädigt oder unterbrochen ist, so dass das Ventil nicht länger korrekt arbeitet, wenn das Ventil überhaupt noch arbeitet.
Aufgrund der Möglichkeit, dass bekannte Ventile einer mechanischen Kopplung beschädigt werden können, werden typischerweise regelmäßige Inspektionen und der Ersatz von solchen Ventilen einer mechanischen Kopplung empfohlen. In geographischen Gebieten, wo die Straßenbedingungen schlecht sind, was zu einem erhöhten Risiko einer Beschädigung führt, wie beispielsweise in Entwicklungsländern, ist die Möglichkeit, solche Komponenten zu überprüfen und zu reparieren, oft begrenzt und bisweilen sogar unmöglich. Daher ist eine Gasfeder-Anordnung, welche den Einsatz von mechanischen Kopplungen vermeidet, erwünscht.
Ein anderer Nachteil von bekannten Ventilen einer mechanischen Kopplung betrifft die Leistungsfähigkeit und den Betrieb davon in Verbindung mit einem zugeordneten Federungssystem. Das heißt, bekannte Ventile einer mechanischen Kopplung öffnen und schließen sich unter vorbestimmten Höhenbedingungen unabhängig von dem Betriebszustand oder Eingaben, welche auf das Fahrzeug einwirken. Daher kann es möglich sein, dass Betriebsbedingungen des Fahrzeugs auftreten, während welchen die Funktion einer Höhenänderung unerwünscht wäre. Nachteiligerweise sind herkömmliche Federungssysteme, welche Ventile einer mechanischen Kopplung einsetzen, typischerweise nicht in der Lage, einen selektiven Betrieb bzw. wahlweise einen Betrieb auszuführen.
Höhensteuerungssysteme für Fahrzeug-Federungssysteme sind entwickelt worden, welche den Einsatz von Ventilen einer mechanischen Kopplung vermeiden. Darüber hinaus sind solche Systeme oft in der Lage, einen selektiven Betrieb auszuführen, so dass Höhenänderungen unter bestimmten Bedingungen eines Betriebs des Fahrzeugs vermieden werden können. In den meisten Fällen erscheinen solche bekannten Höhensteuerungssysteme jedoch sehr kompliziert und verlassen sich auf komplexe Algorithmen und Software, welche in elektronischen Steuerungen arbeiten, die Prozessoren mit einer hohen Geschwindigkeit aufweisen, um die Berechnungen zur Höhensteuerung durchzuführen. Zusätzlich zu den relativ hohen Kosten von bekannten Höhensteuerungssystemen kann die Möglichkeit, solche Systeme zu warten und zu reparieren, sehr eingeschränkt oder sogar unmöglich sein. Dies schreckt darüber hinaus vor der Anpassung und dem Einsatz von Gasfeder-Anordnungen für Fahrzeug-Federungssysteme ab.
Daher wird angenommen, dass es von Vorteil ist, ein Federungssystem zu entwickeln, welches Gasfeder-Anordnungen und eine Höhensteuerungsschaltung umfasst, um die vorab erwähnten und/oder andere Nachteile, welche nach dem Stand der Technik existieren, zu überwinden. Darüber hinaus umfasst der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung auch ein Luft-Federungssystem, welches eine variable Hystereseschaltung aufweist, um das Verhalten des Luft-Federungssystem zu steuern, d. h. um das Federungsverhalten straff oder schlaff einzustellen.
KURZBESCHREIBUNG
Die vorliegende Erfindung stellt ein Federungssystem nach Anspruch 1, ein Luft-Federungssystem nach Anspruch 9 und ein Verfahren zum Betrieb eines Fahrzeug-Federungssystem nach Anspruch 10 bereit. Die abhängigen Ansprüche definieren bevorzugte und vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. Bei einer Ausführungsform dieser Offenbarung wird ein Federungssystem für ein zugehöriges Fahrzeug beschrieben, welches eine zugehörige ungefederte Masse und eine zugehörige gefederte Masse aufweist, wobei das Federungssystem umfasst: mehrere Gasfedern, welche betriebsfähig mit der zugehörigen ungefederten Masse des zugehörigen Fahrzeugs in Verbindung stehen; ein Höhensteuerungssystem, welches betriebsfähig jeder der mehreren Gasfedern zugeordnet ist, wobei das Höhensteuerungssystem ausgestaltet ist, um die Höhe der gefederten Masse relativ zu der ungefederten Masse zu steuern, wobei das Höhensteuerungssystem umfasst: einen Sensor, welche betriebsbereit ist, ein Signal zu erzeugen, welches einen Bezug zu der Höhe der gefederten Masse relativ zu der ungefederten Masse aufweist; eine Ventilanordnung in Fluidverbindung mit jeder der mehreren Gasfedern, wobei die Ventilanordnung ausgestaltet ist, um selektiv betreibbar zu sein zwischen einem ersten Zustand, welcher einen Gasübergang aus einem Federraum, der jeder der Gasfedern zugeordnet ist, ermöglicht, einem zweiten Zustand, welcher einen Gasübergang in den Federraum, der jeder der Gasfedern zugeordnet ist, ermöglicht, und einen dritten Zustand, in welchem der Federraum, der jeder der Gasfeder zugeordnet ist, strömungstechnisch isoliert ist; eine Quelle für unter Druck stehendes Gas in Fluidverbindung mit der Ventilanordnung mittels einer Fluidverbindung mit den mehreren Gasfedern und betriebsfähig, um Gas zu den mehreren Gasfedern zu führen; und eine Steuerschaltung, welche einen Eingangsabschnitt und einen Ausgangsabschnitt aufweist, wobei der Eingangsabschnitt ausgestaltet ist, um das Signal von dem Sensor aufzunehmen, wobei der Ausgangsabschnitt betriebsfähig ist, um das Signal von dem Sensor mit einer ersten Schwellenspannung und einer zweiten Schwellenspannung zu vergleichen, wobei der Ausgangsabschnitt ausgestaltet ist, um die Ventilanordnung in den ersten Zustand zu schalten, wenn das Signal von dem Sensor größer als die erste Schwellenspannung ist, und anschließend die Ventilanordnung in den dritten Zustand zu schalten, nachdem das Signal von dem Sensor kleiner als die erste Schwellenspannung ist, welche durch eine erste einstellbare Hystereseschaltung, die eine erste Gruppe von einem oder von mehreren variablen digitalen Widerständen aufweist, verkleinert wird, und wobei der Ausgangsabschnitt ausgestaltet ist, um die Ventilanordnung in den zweiten Zustand zu schalten, wenn das Signal von dem Sensor kleiner als die zweite Schwellenspannung ist und anschließend die Ventilanordnung in den dritten Zustand zu schalten, nachdem das Signal von dem Sensor größer als die zweite Schwellenspannung ist, welche durch eine zweite einstellbare Hystereseschaltung, die eine zweite Gruppe von einem oder von mehreren variablen digitalen Widerständen aufweist, vergrößert wird.
Eine andere Ausführungsform dieser Offenbarung beschreibt ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeug-Federungssystems für ein zugehöriges Fahrzeug, welches eine zugeordnete ungefederte Masse und eine zugeordnete gefederte Masse aufweist, wobei das Fahrzeug-Federungssystem umfasst mehrere Gasfedern, welche betriebsfähig zwischen der zugeordneten ungefederten Masse und der zugeordneten gefederten Masse des zugehörigen Fahrzeugs verbunden sind; ein Höhensteuerungssystem, welches betriebsfähig jeder der mehreren Gasfeder zugeordnet ist, wobei das Höhensteuerungssystem ausgestaltet ist, um die Höhe der gefederten Masse relativ zu der ungefederten Masse zu steuern, wobei das Höhensteuerungssystem aufweist einen Sensor, welcher betriebsfähig ist, um ein Signal zu erzeugen, welches eine Beziehung zu der Höhe der gefederten Masse relativ zu der ungefederten Masse aufweist, eine Ventilanordnung in Fluidverbindung mit jeder der mehreren Gasfedern, wobei die Ventilanordnung ausgestaltet ist, um selektiv betriebsbereit zu sein zwischen einem ersten Zustand, welcher einen Gasübergang aus einem Federraum, welcher jeder der Gasfedern zugeordnet ist, ermöglicht, einem zweiten Zustand, welcher einen Gasübergang in die Federkammer, welche jeder der Gasfedern zugeordnet ist, ermöglicht und einen dritten Zustand, in welchem der Federraum, welcher jeder der Gasfedern zugeordnet ist, strömungstechnisch isoliert ist, eine Quelle für unter Druck stehendes Gas in Fluidverbindung mit der Ventilanordnung und in Fluidverbindung mit den mehreren Gasfedern und betriebsfähig, um Gas zu den mehreren Gasfedern zu führen; und eine Steuerschaltung, welche einen Eingangsabschnitt und einen Ausgangsabschnitt aufweist, wobei das Verfahren umfasst: a) der Eingangsabschnitt der Steuerschaltung empfängt ein Signal von dem Sensor; b) der Ausgangsabschnitt der Steuerschaltung vergleicht das Signal von dem Sensor mit einer ersten Schwellenspannung und einer zweiten Schwellenspannung; c) der Ausgangsabschnitt der Steuerschaltung schaltet die Ventilanordnung in den ersten Zustand, wenn das Signal von dem Sensor größer als die erste Schwellenspannung ist, und schaltet anschließend die Ventilanordnung in den dritten Zustand, nachdem das Signal von dem Sensor kleiner als die erste Schwellenspannung ist, welche durch eine erste einstellbare Hystereseschaltung, die eine erste Gruppe von einem oder von mehreren einstellbaren digitalen Widerständen aufweist, verkleinert wird; und d) der Ausgangsabschnitt der Steuerschaltung schaltet die Ventilanordnung in den zweiten Zustand, wenn das Signal von dem Sensor kleiner als die zweite Schwellenspannung ist, und schaltet anschließend die Ventilanordnung in den dritten Zustand, nachdem das Signal von dem Sensor größer als die zweite Schwellenspannung ist, welche durch eine zweite einstellbare Hystereseschaltung, die eine zweite Gruppe von einem oder von mehreren variablen digitalen Widerständen aufweist, vergrößert wird.
Bei noch einer anderen Ausführungsform dieser Offenbarung wird ein Luft-Federungssystem für ein zugehöriges Fahrzeug beschrieben, welches eine zugeordnete ungefederte Masse und eine zugeordnete gefederte Masse aufweist, wobei das Federungssystem umfasst: mehrere Luftfeder-Anordnungen, welche betriebsfähig zwischen der zugeordneten ungefederten Masse und der zugeordneten gefederten Masse des zugehörigen Fahrzeugs verbunden sind, wobei jede Luftfeder-Anordnung aufweist: ein erstes Endteil, welches eine Wand und einen Durchgang, welcher sich dadurch erstreckt, aufweist; ein zweites Endteil, welches in einer beabstandeten Beziehung zu dem ersten Endteil angeordnet ist; eine flexible Wand, welche an dem ersten und dem zweiten Endteil befestigt ist, so dass ein Federraum zumindest teilweise dazwischen definiert ist; einen Sensor, welcher betriebsfähig ist, um ein Signal, welches eine Beziehung zu einem Abstand zwischen dem ersten und dem zweiten Endteil aufweist, zu erzeugen; eine Ventilanordnung in Fluidverbindung mit dem Federraum durch den Durchgang in der Wand des ersten Endteils, wobei die Ventilanordnung selektiv betreibbar ist zwischen einem ersten Zustand, welcher einen Luftübergang aus dem Federraum ermöglicht, einem zweiten Zustand, welcher einen Luftübergang in den Federraum ermöglicht, und einem dritten Zustand, in welchem der Federraum strömungstechnisch isoliert ist; eine Quelle für unter Druck stehende Luft in Fluidverbindung mit den Ventilanordnungen, welche den mehreren Luftfedern zugeordnet sind, und betriebsfähig, um Luft den mehreren Luftfedern zuzuführen; und eine Steuerschaltung, welche einen Eingangsabschnitt und einen Ausgangsabschnitt aufweist, wobei der Eingangsabschnitt ausgestaltet ist, um das Signal von dem Sensor aufzunehmen, wobei der Ausgangsabschnitt betriebsfähig ist, um das Signal von dem Sensor mit einer ersten Schwellenspannung und einer zweiten Schwellenspannung zu vergleichen, wobei der Ausgangsabschnitt ausgestaltet ist, um die Ventilanordnung in den ersten Zustand zu schalten, wenn das Signal von dem Sensor größer als die erste Schwellenspannung ist, und anschließend die Ventilanordnung in den dritten Zustand zu schalten, nachdem das Signal von dem Sensor kleiner als die erste Schwellenspannung ist, welche durch eine erste einstellbare Hystereseschaltung, die eine erste Gruppe von einem oder von mehreren variablen digitalen Widerständen aufweist, verkleinert wird, und wobei der Ausgangsabschnitt ausgestaltet ist, um die Ventilanordnung in den zweiten Zustand zu schalten, wenn das Signal von dem Sensor kleiner als die zweite Schwellenspannung ist, und anschließend die Ventilanordnungen in den dritten Zustand zu schalten, nachdem das Signal von dem Sensor größer als die zweite Schwellenspannung ist, welche durch eine zweite einstellbare Hystereseschaltung, die eine zweite Gruppe von einem oder von mehreren variablen digitalen Widerständen aufweist, vergrößert wird.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine schematische Darstellung eines Beispiels eines Federungssystems für ein zugehöriges Fahrzeug, welches eine Gasfeder-Anordnung gemäß dem Gegenstand der vorliegenden Offenbarung aufweist.
2 ist eine schematische Darstellung eines Beispiels einer Gasfeder-Anordnung gemäß dem Gegenstand der vorliegenden Offenbarung.
3 ist eine schematische Darstellung eines Beispiels einer Steuerschaltung mit festgelegter Logik, welche in 2 mit einer Gasfeder im Betrieb dargestellt ist.
4 ist eine schematische Darstellung eines anderen Beispiels einer Gasfeder-Anordnung gemäß dem Gegenstand der vorliegenden Offenbarung.
5 ist eine schematische Darstellung eines Beispiels der Steuerschaltung mit festgelegter Logik, welche in 4 mit einer Gasfeder im Betrieb dargestellt ist.
6 ist eine grafische Darstellung eines Verfahrens zur Steuerung einer Höhe einer Gasfeder-Anordnung gemäß dem Gegenstand der vorliegenden Offenbarung.
7 ist eine schematische Darstellung eines Federungssystems für ein zugehöriges Fahrzeug, welches eine dynamische Steuerung eines Federverhaltens gemäß dem Gegenstand der vorliegenden Offenbarung aufweist.
8 ist eine schematische Darstellung einer Hystereseschaltung, welche nicht variabel ist.
9 ist eine schematische Darstellung einer Luftfederungs-Steuerschaltung, welche eine variable Hysteresesteuerung gemäß dem Gegenstand der vorliegenden Offenbarung aufweist.
10 ist eine schematische Darstellung einer Hystereseschaltung, welche variable digitale Widerstände aufweist, um dynamisch das Verhalten eines Luft-Federungssystems zu steuern.
11 ist eine schematische Darstellung der Hystereseschaltung, welche in 10 dargestellt ist, wobei eine Benutzerschnittstelle hinzugefügt ist, um das Verhalten eines Luft-Federungssystems zu steuern.
12 ist eine schematische Darstellung der Hystereseschaltung, welche in 10 dargestellt ist, wobei ein Beschleunigungsmesser und ein Signalumformer hinzugefügt sind, welche betriebsfähig mit einem Microcontroller verbunden sind, wobei der Microcontroller Anweisungen ausführt, um dynamisch das Verhalten eines Luft-Federungssystems zu steuern.
13 ist eine schematische Darstellung einer anderen beispielhaften Ausführungsform einer variablen Hystereseschaltung gemäß dieser Offenbarung.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Begriffe, wie beispielsweise „Prozessor”, welche hier verwendet werden, können sich auf eine Vorrichtung beziehen, welche in der Lage ist, eine Konvertierung, eine Umcodierung, eine Entschlüsselung, eine Verschlüsselung, eine Codierung, eine Dekodierung und andere Vorgänge oder Manipulationen von Daten, Befehlen und/oder Anweisungen durchzuführen. Beispielsweise kann ein Analog-Digital-Prozessor eingesetzt werden, um ein analoges Signal in ein digitales Signal zu wandeln. Als ein anderes Beispiel kann eine Signalverarbeitungsvorrichtung eingesetzt werden, um mehrere Signale, beispielsweise digitale Sensorsignale, zu kodieren oder anderweitig zu kombinieren und/oder zu wandeln, beispielsweise in eine Form, welche zur Kommunikation in einem Fahrzeug-Netz oder lokalen Netz geeignet ist.
Darüber hinaus können sich Begriffe, wie beispielsweise „Steuerung”, auf Komponenten beziehen, um Vorgänge durchzuführen, welche eine Auswertung oder einen Vergleich von Daten und/oder Anweisungen umfassen, und um Entscheidungen oder Bestimmungen bezüglich der Vorgänge abhängig von vordefinierten Kriterien durchzuführen, wie sie beispielsweise in einem Softwareprogramm oder Algorithmus implementiert sind. Ein „Prozessor” oder eine „Verarbeitungsvorrichtung”, wie sie vorab diskutiert sind, könnte eingesetzt werden, um die Funktion eines solchen Vorgangs abhängig von den vordefinierten Kriterien auszuführen, durchzuführen oder zu bewirken.
Mit Bezug zu den Zeichnungen, wobei die Figuren zum Zweck der Darstellung beispielhafter Ausführungsformen des vorliegenden neuen Konzepts und nicht zum Zweck einer Beschränkung desselben vorhanden sind, stellt 1 eine Ausführungsform eines Federungssystem 100 dar, welches zwischen einer gefederten Masse, wie beispielsweise einer zugehörigen Fahrzeugkarosserie BDY, und einer ungefederten Masse, wie beispielsweise einem zugehörigen Rad WHL oder einem zugehörigen Teil WEM zum Eingriff mit einem Rad eines zugehörigen Fahrzeugs VHC angeordnet ist. Es sei angemerkt, dass jedes Federungssystem jede Anzahl von einem oder von mehreren Systemen, Komponenten und/oder Vorrichtungen aufweisen kann, und dass dasselbe betriebsfähig zwischen der gefederten und der ungefederten Masse des zugehörigen Fahrzeugs in jeder geeigneten Weise verbunden sein kann. Beispielsweise kann ein Federungssystem optional mehrere dämpfenden Elemente, wie beispielsweise dämpfende Teile DMP, aufweisen, welche separat vorhanden und betriebsfähig zwischen der gefederten und der ungefederten Masse des zugehörigen Fahrzeugs in irgendeiner geeigneten Weise verbunden sind.
Ein solches Federungssystem weist auch mehrere Gasfeder-Anordnungen auf, welche zwischen der gefederten und der ungefederten Masse des zugehörigen Fahrzeugs gehalten werden. Bei der in 1 dargestellten Ausführungsform weist das Federungssystem 100 vier Gasfeder-Anordnungen 102 auf, wobei eine von diesen an jeder Ecke des zugehörigen Fahrzeugs benachbart zu einem entsprechenden Rad WHL angeordnet ist. Es sei jedoch darauf hingewiesen, dass jede andere geeignete Anzahl von Gasfeder-Anordnungen alternativ in jeder anderen geeigneten Konfiguration oder Anordnung eingesetzt werden könnte. Wie es in 1 schematisch dargestellt ist, werden die Gasfeder-Anordnungen 102 zwischen Teilen WEM zum Eingriff eines Rades und einer Karosserie BDY eines zugehörigen Fahrzeugs VHC gehalten. Wie es im Folgenden im Detail diskutiert wird, weisen die Gasfeder-Anordnungen 102 ein Höhensteuerungsmodul 104 auf, welches betriebsfähig ist, um selektiv die Höhe der entsprechenden Gasfeder-Anordnung, welcher das Höhensteuerungsmodul zugeordnet ist, zu erhöhen oder zu verringern. Darüber hinaus sei angemerkt, dass die Gasfeder-Anordnungen, welche hier dargestellt und beschrieben sind (z. B. die Gasfeder-Anordnungen 102) eine Konstruktion gemäß dem Rollbalg-Typ aufweisen. Es sei jedoch darauf hingewiesen, dass das dargestellte neue Konzept in Verbindung mit jeder anderen geeigneten Anordnung und/oder Konstruktion von Gasfeder-Anordnungen, wie beispielsweise bei Gasfeder-Anordnungen vom Falten-Typ, eingesetzt werden kann.
Das Federungssystem 100 weist auch ein System mit unter Druck stehendem Gas auf, welches betriebsfähig den Gasfeder-Anordnungen zugeordnet ist, um selektiv unter Druck stehendes Gas (z. B. Luft) dorthin zuzuführen und selektiv unter Druck stehendes Gas von dort abzuführen. Bei der beispielhaften in 1 dargestellten Ausführungsform weist das System mit unter Druck stehendem Gas eine Quelle für unter Druck stehendes Gas, beispielsweise einen Kompressor 108, auf, um unter Druck stehende Luft oder andere Gase zu erzeugen. Der Kompressor 108 kann jede geeignete Komponente, Vorrichtung und/oder System aufweisen, um den Betrieb des Kompressors, um unter Druck stehendes Gas zu erzeugen, auszuführen. Beispielsweise kann sich der Kompressor 108 in Verbindung mit einer Steuerung 110 befinden, welche betriebsfähig ist, um selektiv den Kompressor mit Energie zu versorgen oder anderweitig zu betätigen. Die Steuerung 110 kann betriebsfähig mit jeder Anzahl von einer oder von mehreren Fahrzeugkomponenten verbunden sein, wie es 1 durch die gestrichelte Linie 112 dargestellt ist. Beispielsweise kann die Steuerung 110 betriebsfähig mit einer Quelle für elektrischen Strom, beispielsweise einer Batterie BAT, verbunden sein. Die Steuerung kann direkt oder über eine geeignete elektrische Schaltvorrichtung, beispielsweise über eine Zündungsschaltung IGN, mit der Batterie verbunden sein. Es sei angemerkt, dass jede andere geeignete Anordnung alternativ eingesetzt werden könnte.
Das System mit unter Druck stehendem Gas kann jede Anzahl von einer oder von mehreren zusätzlichen Komponenten und/oder Vorrichtungen eines geeigneten Typs, einer geeigneten Art und/oder Konstruktion aufweisen. Beispielsweise kann optional ein Verbindungskörper oder ein Verteiler 114 vorhanden sein, um die Fluidverbindung zwischen einer oder mehreren Komponenten und/oder Vorrichtungen, beispielsweise zwischen den Gasfeder-Anordnungen 102 und dem Kompressor 108, durchzuführen. Optional kann das System mit unter Druck stehendem Gas einen Vorratsbehälter 116 aufweisen, welcher ausgestaltet ist, um unter Druck stehendes Gas bei einem erhöhten Druckniveau zu speichern. Beispielsweise kann sich der Vorratsbehälter 116 in einer Fluidverbindung mit den Gasfeder-Anordnungen 102 und dem Kompressor 108, beispielsweise über den Verbindungskörper 114, befinden.
Das unter Druck stehende Gas kann zu und/oder von den Gasfeder-Anordnungen 102 in jeder geeigneten Weise übertragen werden. Beispielsweise können Gasleitungen 118 strömungstechnisch die Gasfeder-Anordnungen mit dem Kompressor 108 und/oder dem Vorratsbehälter 116, beispielsweise über den Verbindungskörper 114, verbinden. Darüber hinaus kann das unter Druck stehende Gas von den Gasfeder-Anordnungen 102 in jeder geeigneten Weise entlüftet oder anderweitig abgeleitet werden. Beispielsweise können Auslasselemente (z. B. Geräuschdämpfer) 120 bei jeder der Gasfeder-Anordnungen 102 vorhanden sein. Es sei angemerkt, dass jede andere Anordnung und/oder Konfiguration alternativ eingesetzt werden könnte.
Mit Bezug zu 2 ist eine beispielhafte Anordnung einer Gasfeder-Anordnung 102 dargestellt, welche zwischen einer oberen strukturellen Komponente USC und einer gegenüberliegenden unteren strukturellen Komponente LSC gehalten wird, wobei die Komponenten nur als strukturelle Komponenten eines geeigneten Typs, einer geeigneten Art und/oder Konfiguration, wie beispielsweise einer Karosserie BDY und einem Teil WEM zum Eingriff eines Rades eines Fahrzeugs VHC in 1 dargestellt sind. Die Gasfeder-Anordnung 102 weist eine Gasfeder 122 und ein Höhensteuerungsmodul 104 auf, welches betriebsfähig der Gasfeder zugeordnet ist.
Die Gasfeder 122 umfasst ein erstes Endteil, wie beispielsweise eine erste Sickenplatte 124, und ein zweites Endteil, wie beispielsweise einen Kolben 126, welcher von dem ersten Endteil beabstandet ist. Eine flexible Wand 128 erstreckt sich zwischen dem ersten und dem zweiten Endteil und weist gegenüberliegende offene Enden 130 und 132 auf. Bei der beispielhaften in 1 und 2 dargestellten Anordnung ist die flexible Wand 128 mit einer Konfiguration von einem länglichen Manschettentyp dargestellt, welche in der Lage ist, einen Rollbalg 134 entlang dem Äußeren eines Endteils, wie beispielsweise dem Kolben 126, auszubilden. Es sei jedoch angemerkt, dass andere Konstruktionen alternativ eingesetzt werden könnten, wie beispielsweise eine Konstruktion eines gefalteten Balgtyps, welcher beispielsweise eine Gasfeder vom gefalteten Typ ausbildet.
Die flexible Wand 128 definiert zumindest teilweise einen Federraum 136 zwischen dem ersten und dem zweiten Endteil und kann dazwischen in irgendeiner geeigneten Weise befestigt sein. Beispielsweise ist das offene Ende 130 als verbunden entlang der Sickenplatte 124 dargestellt, wobei eine gecrimpte Anordnung 138 eingesetzt wird, um eine im Wesentlichen fluiddichte Dichtung zwischen dem Endteil und der flexiblen Wand auszubilden. Als ein anderes Beispiel ist das offene Ende 132 als auf dem Kolben 126 verbunden dargestellt, wobei ein Endverschluss 140 eingesetzt wird, welcher sich über dem offene Ende 132 erstreckt und ausgestaltet ist, um eine im Wesentlichen fluiddichte Dichtung über dem offenen Ende auszubilden.
Eine oder mehrere Befestigungsvorrichtungen und/oder andere Komponenten können eingesetzt werden, um betriebsfähig das erste und das zweite Endteil auf oder entlang der zugehörigen strukturellen Komponenten, an welchen die Endteile befestigt sind, zu verbinden. Bei dem in 2 dargestellten Beispiel befindet sich eine mit einem Gewinde versehene Stoßfängerhalterung 142 anstoßend in einem Eingriff mit dem Endverschluss 140, und eine mit einem Gewinde versehene Stange 144 erstreckt sich durch die untere strukturelle Komponente LSC und den Kolben 126, um sich über das Gewinde mit der Stoßfängerhalterung 142 in Eingriff zu befinden. Eine erste Gewindemutter 146 ist entlang der mit einem Gewinde versehenen Stange 144 angeordnet und befindet sich mit dem Kolben 126 anstoßend in Eingriff, um den Endverschluss und die flexible Wand an dem Kolben zu befestigen. Eine zweite Gewindemutter 148 ist dargestellt, welche entlang der mit einem Gewinde versehenen Stange angeordnet ist und sich anstoßend mit der unteren strukturellen Komponente LSC in Eingriff befindet, um die Gasfeder-Anordnung auf der zugehörigen strukturellen Komponente zu befestigen. Ein Stoßfänger 150 ist dargestellt, welcher in dem Federraum 136 auf der Stoßfängerhalterung 142 gehalten wird.
Wie vorab beschrieben ist, sind Höhensteuerungsmodule 104 betriebsfähig, um eine Höhe einer Gasfeder 122 innerhalb eines vorbestimmten Höhenbereichs zu halten, ohne dass äußere Eingaben, Signale und/oder Steueranweisungen, beispielsweise von anderen Systemen und/oder Vorrichtungen des Federungssystems, eingesetzt werden oder Bezug darauf genommen wird. Stattdessen arbeiten die Höhensteuerungsmodule 104 ausschließlich durch eine Verbindung mit einer geeigneten elektrischen Stromquelle im Fahrzeug, wie beispielsweise einer Batterie BAT (1).
Es sei angemerkt, dass eine solche elektrische Verbindung in jeder geeigneten Weise, beispielsweise durch den Einsatz von elektrischen Leitungen, die in 1 und 2 durch Linien 152 dargestellt sind, bereitgestellt werden kann. Die elektrischen Leitungen können jede geeignete Anzahl von elektrischen Leitungen oder Zuleitungen umfassen. Beispielsweise ist die elektrische Leitung 152 in 2 mit einem Stromleiter 152A in elektrischer Verbindung mit einer geeigneten elektrischen Stromquelle, beispielsweise mit einem positiven Anschluss einer Batterie BAT (1), dargestellt. Die elektrische Leitung 152 ist auch mit einem Masseleiter 152B in elektrischer Verbindung mit einer geeigneten elektrischen Masse, wie beispielsweise einem negativem Anschluss der Batterie BAT (1), dargestellt. Die elektrische Leitung 152 kann auch einen Zündungszustands-Leiter 152C in elektrischer Verbindung mit dem Zündungsschalter IGN aufweisen. In dem Fall können ein oder mehrere Betriebsmerkmale des Höhensteuerungsmoduls 104 oder ein oder mehrere Abschnitte von Komponenten davon selektiv abhängig von dem Zustand des Zündungsschalters aktiviert oder deaktiviert werden.
Optional kann das Federungssystem eine oder mehrere von einer Bedienperson betätigte Vorrichtungen aufweisen, welche einer Bedienperson ermöglichen, selektiv den Betrieb und/oder die Funktion von einer oder von mehreren der Gasfeder-Anordnungen zu steuern. Beispielsweise kann ein Absenkschalter KNL (1) vorhanden sein, welcher für den Fahrer des Fahrzeugs zugänglich ist. Wenn er vorhanden ist, kann der Absenkschalter beispielsweise in einer elektrischen Verbindung mit dem Höhensteuerungsmodul von einer oder von mehreren Gasfedern mittels eines Leiters 152D des Absenkschalters in der elektrischen Leitung 152 angeordnet sein. Es sei jedoch angemerkt, dass andere Anordnungen und/oder Konfigurationen von elektrischen Leitern alternativ eingesetzt werden könnten. Der Absenkschalter KNL kann selektiv durch die Bedienperson betätigt werden, um einen Absenkvorgang des Federungssystem einzuleiten, bei welchem unter Druck stehendes Gas aus einer oder mehreren der Gasfedern befördert wird, um beispielsweise die Höhe des Fahrzeugs auf ein Niveau zu verringern, welches besser zum Beladen oder Entladen und/oder zur Erleichterung eines Zusteigens und Aussteigens von Passagieren geeignet ist.
Die Höhensteuerungsmodule 104 umfassen einen Höhensensor, welcher schematisch in 2 durch das Bezugszeichen 154 dargestellt ist, eine Ventilanordnung, welche in 2 durch das Bezugszeichen 156 dargestellt ist, und eine Steuerschaltung mit festgelegter Logik, welche schematisch in 2 durch das Bezugszeichen 158 dargestellt ist und welche betriebsfähig mit dem Höhensensor und der Ventilanordnung verbunden ist.
Es sei angemerkt, dass die Höhensteuerungsmodule 104 jede geeignete Konstruktion und/oder Anordnung aufweisen können und dass sie in der Form von jeder geeigneten Anzahl und/oder Konfiguration von Komponenten ausgebildet sein können. Bei einem Beispiel einer geeigneten Ausführungsform können die Höhensteuerungsmodule 104 jedoch ein Modulgehäuse 160 aufweisen, welches zur Befestigung auf oder entlang eines Endteils einer Gasfeder 122 (z. B. der Sickenplatte 124) in irgendeiner geeigneten Weise ausgestaltet ist. Das Modulgehäuse 160 kann eine Gehäusewand 162 aufweisen, welche zumindest teilweise einen Gehäuseraum 164 definiert, welcher geeignet ausgestaltet ist, um zumindest teilweise den Höhensensor 154, die Ventilanordnung 156 und die Steuerschaltung 158 mit der festgelegten Logik aufzunehmen und zu enthalten.
Der Höhensensor 154 ist vorzugsweise in der Lage, ein Signal zu erzeugen oder anderweitig auszugeben, welches eine Beziehung zu einer Höhe oder zu einem Abstand aufweist, welcher der Gasfeder 122 zugeordnet ist, wie beispielsweise einem Abstand zwischen dem ersten und dem zweiten Endteil oder von anderen beabstandeten Komponenten des Fahrzeugs. Es sei darauf hingewiesen, dass jeder Höhensensor und jede andere einen Abstand bestimmende Vorrichtung irgendeines geeigneten Typs, einer geeigneten Art, Konstruktion und/oder Konfiguration eingesetzt werden könnte, wie beispielsweise Sensoren einer mechanischen Kopplung, Ultraschallsensoren oder elektromagnetische Sensoren, welche entsprechend mit Verwendung von Ultraschallwellen oder elektromagnetischen Wellen arbeiten. Bei der beispielhaften dargestellten Ausführungsform ist der Höhensensor 154 in Fluidverbindung mit einem Federraum 136 angeordnet, so dass eine Welle WVE (beispielsweise eine Ultraschallwelle oder eine elektromagnetische Welle) innerhalb der Gasfeder 122 zu dem Kolben 126 übertragen wird.
Die Ventilanordnung 156 ist selektiv schaltbar zwischen einem ersten Zustand, in welchem ein unter Druck stehendes Gas aus einem Federraum 136 übertragen wird, einem zweiten Zustand, in welchem ein unter Druck stehendes Gas in den Federraum 136 übertragen wird, und einem dritten Zustand, in welchem der Federraum strömungstechnisch isoliert ist, so dass das unter Druck stehende Gas weder in noch aus dem Federraum übertragen wird. Es sei angemerkt, dass die Ventilanordnung 156 jede geeignete Form, Konfiguration und/oder Anordnung von Elementen zur Fluidsteuerung aufweisen kann. Beispielsweise kann eine Ventilanordnung eingesetzt werden, welche einen einzelnen Ventilkörper aufweist, welcher selektiv zwischen drei Stellungen schaltbar ist, wie beispielsweise einer ersten Außenstellung, welche mit dem ersten Zustand korrespondiert, einer gegenüberliegenden zweiten Außenstellung, welche mit dem zweiten Zustand korrespondiert, und einer Mittelstellung (oder neutralen Stellung), welche mit dem dritten Zustand korrespondiert. Als ein anderes Beispiel könnte die Ventilanordnung zwei (d. h. ein erstes und ein zweites) getrennte Ventile aufweisen, welche strömungstechnisch in einer parallelen Beziehung zueinander angeordnet sind und selektiv zwischen einer ersten oder geschlossenen Stellung und einer zweiten oder offenen Stellung schaltbar sind. Bei einem solchen Beispiel würde das erste Ventil mit einem Auslassventil V_EX korrespondieren und könnte geöffnet sein, wobei das zweite Ventil geschlossen ist, um den ersten Zustand herbeizuführen. Das zweite Ventil würde mit einem Einlassventil V_IN korrespondieren und könnte geöffnet sein (wobei das erste Ventil geschlossen ist), um den zweiten Zustand herbeizuführen. Der dritte Zustand würde mit einem Zustand korrespondieren, in welchem sowohl das erste als auch das zweite Ventil geschlossen sind. Es sei angemerkt, dass die vorab stehenden Beschreibungen jedoch nur beispielhaft sind und dass jede andere geeignete Anordnung alternativ eingesetzt werden könnte.
Die Steuerschaltung 158 mit festgelegter Logik ist betriebsfähig mit dem Höhensensor 154 wie auch mit der Ventilanordnung 156 verbunden. Die Steuerschaltung mit festgelegter Logik ist ausgestaltet, um elektrischen Strom von einer zugeordneten Stromquelle, beispielsweise über die Leiter 152A und 152B der elektrischen Leitung 152, welche beispielsweise mit der Batterie BAT (1) des Fahrzeugs VHC (1) verbunden sind, zu erhalten. Die Steuerschaltung 158 mit festgelegter Logik ist auch ausgestaltet, um selektiv die Ventilanordnung 156 abhängig von Eingangssignalen, welche von dem Höhensensor 154 erfasst werden, zu betreiben. Es sei angemerkt, dass die Steuerschaltung 158 mit festgelegter Logik des Höhensteuerungsmoduls 104 in der Lage ist, die Höhe der Gasfeder 122 zu steuern, ohne sich auf äußere Eingaben (z. B. Eingangssignale und/oder Steueranweisungen) verlassen zu müssen.
Darüber hinaus sei angemerkt, dass die Steuerschaltung mit festgelegter Logik gemäß dem Gegenstand der vorliegenden Offenbarung keinen programmierbaren Prozessor (z. B. einen Mikroprozessor oder eine andere vollständige Rechenmaschine in der Form einer integrierten Schaltung, welche mehrere Transistoren umfasst) oder keinen programmierbaren Speicher (z. B. eine integrierte Schaltung, welche mehrere Transistoren und/oder andere elektronische Elemente umfasst) zum Speichern von Daten, Informationen und/oder Anweisungen zum Einsatz mit einem programmierbaren Prozessor, wie es in herkömmlichen Anordnungen der Fall sein kann, aufweist oder Gebrauch davon macht. Ein Vorteil der erfindungsgemäßen Anordnung ist, dass Kosten, welche mit dem Einsatz von verarbeitenden Komponenten (z. B. dem programmierbaren Prozessor und Speicher), welche in der Lage sind, programmierbaren Code zu speichern und/oder auszuführen, vermieden werden können. Ein anderer Vorteil ist, dass eine Diagnose- und Reparatur-Einrichtung, welche andernfalls notwendig wäre, um herkömmliche Gasfeder-Anordnungen und/oder Gas-Federungssysteme zu warten, welche einen programmierbaren Prozessor und Speicher einsetzen, nicht erforderlich sind. Dies kann insbesondere unter bestimmten Umständen, wie beispielsweise in geographischen Ländern, in welchen der Zugang und/oder die Verfügbarkeit einer auf einem Computer basierenden Diagnose-Einrichtung begrenzt ist oder wenn eine solche Einrichtung einfach nicht verfügbar ist, von Vorteil sein.
Es sei angemerkt, dass die Steuerschaltung mit festgelegter Logik gemäß dem Gegenstand der vorliegenden Offenbarung, wie beispielsweise die Steuerschaltung 158 mit festgelegter Logik, in jeder geeigneten Art konstruiert sein kann und in jeder geeigneten Form und/oder Konfiguration ausgebildet sein kann. Zur Einfachheit und zum besseren Verständnis sind hier beispielhafte Ausführungsformen einer Steuerschaltung mit festgelegter Logik dargestellt und beschrieben, wobei Bezug zu verschiedenen Abschnitten und/oder Teilen der Steuerschaltung genommen wird. Es sei jedoch darauf hingewiesen, dass eine Steuerschaltung mit festgelegter Logik gemäß der vorliegenden Offenbarung jede geeignete Form, Konfiguration oder Anordnung annehmen kann und dass die verschiedenen Abschnitte und/oder Teile der hier dargestellten und beschriebenen Steuerschaltung in der Praxis nicht vorhanden sein müssen oder physikalisch anderweitig in identifizierbaren Abschnitten und/oder Teilen gruppiert sein können. Daher sollte verstanden werden, dass die hier verwendeten Bezüge zu diesen verschiedenen Abschnitten und/oder Teilen nicht einschränkend auszulegen sind.
Eine beispielhafte Steuerschaltung mit festgelegter Logik kann einen Eingangsabschnitt und einen Ausgangsabschnitt aufweisen. Der Eingangsabschnitt kann betriebsfähig mit einem Höhensensor verbunden sein und ist vorzugsweise ausgestaltet, um über eine Verbindung mit diesem Sensorsignale zu erfassen. Solche Sensorsignale können beispielsweise mit einem Abstand oder einer Höhe zwischen Komponenten einer zugeordneten Gasfeder (z. B. der Gasfeder 102) korrespondieren. Der Ausgangsabschnitt ist betriebsfähig mit dem Eingangsabschnitt verbunden, so dass eines oder mehrere der erfassten Signale über eine Verbindung damit zu dem Ausgangsabschnitt übermittelt werden können. Darüber hinaus kann der Ausgangsabschnitt betriebsfähig mit einer Ventilanordnung verbunden sein und ist vorzugsweise ausgestaltet, um selektiv das Schalten oder Betätigen der Ventilanordnung zwischen zwei oder mehr Zuständen, beispielsweise dem ersten, dem zweiten und dem dritten Zustand, wie sie vorab diskutiert sind, einzuleiten oder anderweitig durchzuführen.
Als ein Beispiel einer geeigneten Konstruktion weist die Steuerschaltung 158 mit festgelegter Logik, welche in 2 und 3 dargestellt ist, einen Eingangsabschnitt 166, welcher kommunikationstechnisch mit dem Höhensensor 154 gekoppelt ist, und einen Ausgangsabschnitt 168, welcher kommunikationstechnisch zwischen dem Eingangsabschnitt 166 und einer Ventilanordnung, beispielsweise einem Einlassventil V_IN und einem Auslassventil V_EX der Ventilanordnung 156, gekoppelt ist, auf. Der Eingangsabschnitt 166, welcher in 3 dargestellt ist, weist widerstandsbehaftete und kapazitive Elemente auf, welche vorhanden sind, um eine Zeitkonstante zum Empfang eines Sensorsignals von dem Höhensensor 154 zu erzeugen. Der Eingangsabschnitt 166 kann auch einen optionalen Lastisolierungsabschnitt 170 aufweisen, welcher betriebsfähig ist, um elektrisch den Höhensensor 154 von dem Ausgangsabschnitt 168 wie auch von dem Rest des Eingangsabschnitts 166 zu isolieren. Wenn er vorhanden ist, kann der Lastisolierungsabschnitt 170 des Eingangsabschnitts 166 betrieben werden, um die elektrische Last, welche auf dem Höhensensor 154 durch die Steuerschaltung 158 mit festgelegter Logik angeordnet ist, zu minimieren oder zumindest zu verringern. Der Lastisolierungsabschnitt kann auch eingesetzt werden, um das Signal von dem Höhensensor 154 zu skalieren, wenn dies erwünscht ist.
Der dargestellte Ausgangsabschnitt 168 weist mehrere widerstandsbehaftete Elemente auf, welche einen ersten Schwellenwertabschnitt 172, welcher betriebsfähig ist, um einen ersten Schwellenwert (z. B. ein Spannungsniveau) zu erzeugen, und einen zweiten Schwellenwertabschnitt 174, welcher betriebsfähig ist, um einen zweiten Schwellenwert (z. B. ein Spannungsniveau) zu erzeugen, ausbilden. Der Ausgangsabschnitt 168 weist auch mehrere Komparatoren auf, welche betriebsfähig sind, um ein Eingangssignal (welches hier auch als Referenzsignal bezeichnet werden kann) von dem Eingangsabschnitt 166 mit dem ersten und zweiten Schwellenwert zu vergleichen. Beispielsweise kann der vorbestimmte erste und zweite Schwellenwert Spannungsniveaus entsprechen, und die Komparatoren können betriebsfähig sein, um das Spannungsniveau des Eingangssignals (oder Referenzsignals) mit dem ersten und zweiten Schwellenwert zu vergleichen. Abhängig von den Ergebnissen des Vergleichs können die Komparatoren dann Ausgangssignale erzeugen oder anderweitig ausgeben, welche geeignet sind, um die Ventilanordnung zwischen dem ersten, dem zweiten und dem dritten Zustand, wie es vorab diskutiert worden ist, zu betätigen oder anderweitig zu schalten. Auf diese Weise erzeugen der erste und der zweite Schwellenwert einen ersten, zweiten und dritten Bereich für das Eingangssignal von dem Eingangsabschnitt 166 oder korrespondieren anderweitig mit diesen. In diesem Fall korrespondiert der erste Bereich mit dem Eingangssignal, welches ein Spannungsniveau größer als der erste Schwellenwert aufweist. Der zweite Bereich kann dann mit dem Eingangssignal korrespondieren, welches ein Spannungsniveau aufweist, welches geringer als der zweite Schwellenwert ist. Der dritte Bereich würde dann mit dem Eingangssignal korrespondieren, welches ein Spannungsniveau aufweist, das kleiner oder gleich dem ersten Schwellenwert und größer oder gleich dem zweiten Schwellenwert ist.
Insbesondere mit Bezug zu der beispielhaften Anordnung in 3 weist der Eingangsabschnitt 166 einen Widerstand R1 und eine Kapazität C1 auf, welche in Reihe verbunden sind und betrieben werden können, um eine Zeitkonstante zu erzeugen. Der erste Schwellenwertabschnitt 172 des Ausgangsabschnitts 168 weist Widerstände R2 und R3 auf, welche in Reihe zwischen einer Spannungsquelle V1 und Masse verbunden sind, um einen Spannungsteiler auszubilden. In ähnlicher Weise weist der zweite Schwellenwertabschnitt 174 des Ausgangsabschnitts 168 Widerstände R4 und R5 auf, welche in Reihe zwischen der ersten Spannungsquelle V1 und Masse verbunden sind. Der Ausgangsabschnitt 168 weist auch Komparatoren U1 und U2 auf, welche in der Form von Operationsverstärkern dargestellt sind. Es sei jedoch darauf hingewiesen, dass jede andere geeignete fest verdrahtete Logik oder anderweitig nicht programmierbare Komponenten alternativ eingesetzt werden könnten.
Die dargestellten Stromzuführungspins der Komparatoren U1 und U2 sind mit einer zweiten Spannungsquelle V2 und Masse verbunden. Die Ausgangspins der dargestellten Komparatoren U1 und U2 sind mit dem Auslassventil V_EX bzw. dem Einlassventil V_IN der Ventilanordnung 156 verbunden, wobei das Einlass- und Auslass-Ventil mit Masse gekoppelt ist. Der positive Eingangspin des Komparators U1 und der negative Eingangspin des Komparators U2 befinden sich, wie dargestellt, in Verbindung mit dem Eingangsabschnitt 166 und erfassen das Eingangssignal (oder Referenzsignal) von dort. Der negative Eingangspin des Komparators U1 und der positive Eingangspin des Komparators U2 befinden sich, wie dargestellt, in Verbindung mit dem ersten bzw. zweiten Schwellenwertabschnitt 172 bzw. 174. Daher werden die erste und die zweite Schwellenwertspannung, mit welcher die Spannung des Eingangssignals verglichen werden, durch den Spannungsteiler, welcher durch die Widerstände R2 und R3 ausgebildet wird, um einen Auslass-Spannungsschwellenwert einzustellen, und durch den Spannungsteiler, welcher durch die Widerstände R4 und R5 ausgebildet wird, um einen Einlass-Spannungsschwellenwert einzustellen, eingestellt.
Es sei darauf hingewiesen, dass irgendwelche geeigneten Werte für die in 3 dargestellten und beschriebenen Komponenten eingesetzt werden können. Das Sensorsignal von dem Höhensensor 154 könnte zwischen 0 und 5 V variieren, wobei das Spannungsniveau ansteigt, wenn die Höhe ansteigt und das Spannungsniveau abfällt, wenn sich die Höhe verringert. In diesem Fall könnte eine bevorzugte nominale Betriebshöhe (oder Entwurfshöhe) einem Spannungsniveau von ungefähr 2,5 V für das Sensorsignal von dem Höhensensor 154 entsprechen. Eine Zeitkonstante kann durch die Kombination des Widerstands R1 und der Kapazität C1 ausgebildet werden, wie es vorab diskutiert ist. Ein Beispiel eines geeigneten Bereichs für eine solche Zeitkonstante reicht von ungefähr 3 ms bis ungefähr 50 ms. Bei einer bevorzugten Anordnung kann eine Zeitkonstante von ungefähr 10 ms durch den Einsatz der Werte von 10 kΩ für den Widerstand R1 und von 1 μF für die Kapazität C1 erzielt werden. Ein Vorteil eines Einsatzes einer kurzen Zeitkonstante ist, dass ein Überschwingen über die Zielhöhe der Gasfeder-Anordnung minimiert oder vermieden werden kann.
Wird beispielsweise eine Ziel-Referenzspannung von 2,5 V für die nominale Betriebshöhe der Gasfeder-Anordnung eingesetzt, kann ein Bereich von +/–0,5 V eingesetzt werden, um den ersten und den zweiten Schwellenwert zu erzeugen. Es sei jedoch darauf hingewiesen, dass ein asymmetrischer Bereich alternativ für den ersten und zweiten Schwellenwert bezüglich der Ziel-Referenzspannung verwendet werden könnte. Bei dem dargestellten Beispiel kann der erste Schwellenwertabschnitt 172 eine Schwellenspannung von ungefähr 3 V durch den Einsatz der Werte 20 kΩ bzw. 30 kΩ für die Widerstände R2 bzw. R3 erzeugen. In diesem Fall wird das Auslassventil V_EX mit Energie versorgt oder anderweitig geöffnet, um die Gasfeder-Anordnung abzusenken, wenn die Spannung des Sensorsignals von dem Höhensensor 154 3 V übersteigt. Der zweite Schwellenwertabschnitt 174 kann eine Schwellenspannung von ungefähr 2 V durch den Einsatz von Werten von 30 kΩ bzw. 20 kΩ für die Widerstände R4 bzw. R5 erzeugen. In solch einem Fall wird das Einlassventil V_IN mit Energie versorgt oder anderweitig geöffnet, um die Gasfeder-Anordnung anzuheben, wenn die Spannung des Sensorsignals von dem Höhensensor 154 unterhalb ungefähr 2 V fällt.
Der Lastisolierungsabschnitt 170 des Eingangsabschnitts 166 kann, wenn er vorhanden ist, als ein Spannungsfolger fungieren, welcher den Höhensensor 154 von dem Rest der Steuerschaltung 158 isoliert. Der Lastisolierungsabschnitt 170, welche in 3 dargestellt ist, weist mehrere widerstandsbehaftete Elemente und einen Komparator auf, welcher betriebsfähig zwischen dem Höhensensor 154 und dem Widerstand R1 des Eingangsabschnitt verbunden ist. Die Stromzuführungspins des Komparators U3 sind, wie es dargestellt ist, mit der ersten Spannungsquelle V1 und Masse verbunden. Der Ausgangspin des Komparators U3 ist mit dem Widerstand R1 verbunden. Der positive Eingangspin des Komparators O3 ist mit dem Höhensensor 154 verbunden, und der negative Eingangspin ist über einen in Reihe liegenden Widerstand R7 mit Masse verbunden. Darüber hinaus ist ein Widerstand R6 zwischen dem negativen Eingangspin und dem Ausgangspin des Komparators U3 gekoppelt. Die Werte der Widerstände R6 und R7 können ausgewählt werden, um das Sensorsignal in einem beliebigen Bereich zu skalieren.
Darüber hinaus kann die erste Spannungsquelle V1 bei dem Beispiel ausgewählt werden, um näherungsweise 5 V aufzuweisen, da viele kommerziell verfügbare Sensoren über einen Bereich von 0–5 V arbeiten. Die zweite Spannungsquelle V2 kann ausgewählt werden, um näherungsweise 12 V aufzuweisen, da dies eine allgemein gültige Spannung ist, welche eingesetzt wird, um Magnetventile und andere Ventil-Betätigungsvorrichtungen zu betreiben. Es sei jedoch drauf hingewiesen, dass andere Spannungen und/oder Spannungsbereiche alternativ eingesetzt werden könnten.
Wenn eine oder mehrere optionale von einer Bedienperson betätigte Eingangsvorrichtungen vorhanden sind, können diese Vorrichtungen mit der Steuerschaltung 158 mit festgelegter Logik in irgendeiner geeigneten Weise gekoppelt werden. Wenn beispielsweise ein von einer Bedienperson betätigter Absenkschalter KNL vorhanden ist, kann der Absenkschalter zumindest mit dem Auslassventil V_EX gekoppelt sein, um das Auslassventil mit Energie zu versorgen oder anderweitig selektiv zu betätigen und damit eine Übertragung von unter Druck stehendem Gas aus der Gasfeder-Anordnung hinaus zu ermöglichen. Bei der in 3 dargestellten beispielhaften Anordnung ist das Auslassventil V_EX über einen ersten Schalter T₁ des Absenkschalters KNL in elektrischer Verbindung mit der Batterie BAT angeordnet, so dass das Ablassventil mit Energie versorgt wird oder anderweitig betätigt wird, wenn der Absenkschalter gedrückt oder anderweitig betätigt wird. Bei der beispielhaften in 3 dargestellten Anordnung ist das Auslassventil V_EX über den ersten Schalter T1 des Absenkschalters KNL in elektrischer Verbindung mit der Batterie BAT unabhängig von dem Zustand eines Zündungsschalters IGN angeordnet. Daher kann ein Absenkvorgang des Federungssystems durchgeführt werden, wenn sich das Fahrzeug nicht im aktiven Betrieb befindet (d. h. wenn der Zündungsschalter die Position Aus aufweist).
Optional kann der Absenkschalter KNL einen zweiten Schalter T2 in elektrischer Verbindung zwischen dem Ausgangspin des Komparators U2 und Masse aufweisen. Durch den Betrieb einer solchen Anordnung wird verhindert, dass das Einlassventil V_IN während eines Absenkbetriebs mit Energie versorgt wird oder anderweitig betätigt wird. Bei einer bevorzugten Anordnung werden die Schalter T1 und T2 durch einen einzigen Vorgang oder eine einzige Eingabe von einer Bedienperson, welche den Absenkschalter KNL einsetzt, betätigt, wie es in 3 durch die gestrichelte Linie ACT dargestellt ist. Es sei jedoch darauf hingewiesen, dass andere Anordnungen alternativ eingesetzt werden könnten.
4 stellt ein anderes Beispiel einer Gasfeder-Anordnung 200 gemäß dem Gegenstand der vorliegenden Offenbarung dar. Die Gasfeder-Anordnung 200 umfasst eine Gasfeder, welche schematisch in 4 dargestellt und durch das Bezugszeichen 202 identifiziert ist, und ein Höhensteuerungsmodul, welches schematisch in 4 dargestellt und durch das Bezugszeichen 204 identifiziert wird. Die Gasfeder 202 kann von irgendeinem geeigneten Typ, einer geeigneten Art, Konfiguration und/oder Konstruktion sein, wie es im Zusammenhang mit der Gasfeder 122 in 2 beispielhaft beschrieben worden ist. Das Höhensteuerungsmodul 204 ist betriebsfähig der Gasfeder 202 zugeordnet, um eine Gasfeder-Anordnung 200 auszubilden, wie Sie beispielsweise vorab in Verbindung mit dem Höhensteuerungsmodul 104 der Gasfeder-Anordnung 102 beschrieben worden ist. Daher wird die betriebsfähige Beziehung zwischen der Gasfeder 202 und dem Höhensteuerungsmodul 204, um eine Gasfeder-Anordnung 200 auszubilden und zu betreiben, hier nicht wiederholt.
Das in 4 dargestellte Höhensteuerungsmodul 204 umfasst einen Höhensensor, welcher schematisch in 4 durch das Bezugszeichen 206 dargestellt ist, eine Ventilanordnung, welche in 4 schematisch durch das Bezugszeichen 208 dargestellt ist, und eine Steuerschaltung mit festgelegter Logik, welche schematisch in 4 durch das Bezugszeichen 210 dargestellt ist und welche betriebsfähig mit dem Höhensensor und der Ventilanordnung verbunden ist. Es sei darauf hingewiesen, dass der Höhensensor 206 von irgendeinem geeigneten Typ, einer geeigneten Art, Konfiguration und/oder Konstruktion sein kann, wie es vorab bezüglich des Höhensensors 154 beispielhaft beschrieben worden ist, und dass die Ventilanordnung 208 von irgendeinem geeigneten Typ, einer geeigneten Art, Konfiguration und/oder Konstruktion sein kann, wie es vorab mit Bezug zu der Ventilanordnung 156 beispielhaft beschrieben worden ist. Daher können der Höhensensor 206 und die Ventilanordnung 208 im Wesentlichen in derselben Weise, wie es vorab diskutiert ist, betrieben werden. Dementsprechend werden Details der Struktur und/oder des Betriebs des Höhensensors 206 und der Ventilanordnung 208 hier nicht im Detail dargestellt.
Wie es vorab bezüglich des Höhensteuerungsmoduls 104 diskutiert worden ist, sei angemerkt, dass die Höhensteuerungsmodule 204 von irgendeiner geeigneten Konstruktion und/oder Anordnung sein können und in irgendeiner geeigneten Anzahl und/oder Konfiguration von Komponenten ausgebildet sein können. Beispielsweise können die Höhensteuerungsmodule 204 ein Modulgehäuse 212 aufweisen, welches zur Befestigung auf oder entlang eines Endteils der Gasfeder 202 (z. B. der Sickenplatte 124 der Gasfeder 122) in irgendeiner geeigneten Weise ausgestaltet ist. Das Modulgehäuse 212 kann zumindest eine Gehäusewand 214 aufweisen, welche zumindest teilweise einen Gehäuseraum 216 definiert, welcher geeignet ist, um zumindest teilweise den Höhensensor 206, die Ventilanordnung 208 und die Steuerschaltung 210 mit festgelegter Logik aufzunehmen.
Die Steuerschaltung 210 mit festgelegter Logik ist betriebsfähig mit dem Höhensensor 206 wie auch mit der Ventilanordnung 208 verbunden, wie es vorab bezüglich des Höhensensors 154, der Ventilanordnung 156 und der Steuerschaltung 158 mit festgelegter Logik beispielhaft diskutiert worden ist. Daher ist die Steuerschaltung 210 mit festgelegter Logik ausgestaltet, um einen elektrischen Strom von einer zugehörigen Stromquelle, beispielsweise über einen Stromleiter 152A (2) und einen Masseleiter 152B (2) einer elektrischen Leitung 152 (1), welche beispielsweise mit der Batterie BAT (1) des Fahrzeugs VHC (1) verbunden sind, aufzunehmen. Die Steuerschaltung 210 mit festgelegter Logik ist ausgestaltet, um selektiv die Ventilanordnung 208 abhängig von Sensorsignalen, welche von dem Höhensensor 206 erfasst werden, zu betreiben. Es sei angemerkt, dass die Steuerschaltung 210 mit festgelegter Logik des Höhensteuerungsmoduls 204 in der Lage ist, die Höhe der Gasfeder 202 ohne Bezug zu anderen äußeren Eingaben (z. B. Eingangssignalen und/oder Steueranweisungen) zu steuern, wie es vorab bezüglich des Höhensteuerungsmoduls 104 diskutiert worden ist.
Die Steuerschaltung 210 mit festgelegter Logik, welche in 4 und 5 dargestellt ist, umfasst einen Eingangsabschnitt 218, welcher mit dem Höhensensor 206 gekoppelt ist, und einen Ausgangsabschnitt 220, welcher zwischen dem Eingangsabschnitt 218 und einer Ventilanordnung, wie beispielsweise einem Einlassventil V_IN und einem Auslassventil V_EX der Ventilanordnung 208, gekoppelt ist. Der Eingangsabschnitt 218 weist widerstandsbehaftete und kapazitive Elemente auf, welche fungieren, um eine Zeitkonstante zu erzeugen, um ein Sensorsignal von dem Höhensensor 206 zu erfassen. Der Eingangsabschnitt 218, welcher auch dargestellt ist, weist einen optionalen Lastisolierungsabschnitt 222 auf, welcher betriebsfähig ist, um sonst den Höhensensor 206 von dem Ausgangsabschnitt 220 und von anderen Abschnitten der Steuerschaltung 210 mit festgelegter Logik elektrisch zu isolieren. Die Eingangsschaltung 218, welche in 4 und 5 dargestellt ist, ist im Wesentlichen im Betrieb und in der Konfiguration der Eingangsschaltung 166, welche vorab mit Bezug zu den 2 und 3 beschrieben worden ist, ähnlich. Darüber hinaus wurden gleiche Bezugszeichen (z. B. R1, C1, V1) für elektronische Komponenten der Eingangsschaltung 218 beibehalten, wie sie vorab in Verbindung mit dem Eingangsabschnitt 166 beschrieben worden sind.
Darüber hinaus kann die Steuerschaltung 210 mit festgelegter Logik mit einer oder mit mehreren von einer Bedienperson betätigten Eingabevorrichtungen gekoppelt sein, welche optional vorhanden sein können, wie beispielsweise ein Absenkschalter KNL. Die betriebsfähige Verbindung zwischen dem Einlassventil V_IN und dem Auslassventil V_EX der Ventilanordnung 208, welche in 5 dargestellt ist, ist im Wesentlichen im Betrieb und in der Konfiguration der Anordnung, welche vorab in Verbindung mit der Ventilanordnung 156 in 3 beschrieben worden ist, ähnlich. Gleiche Komponenten (z. B. T1, T2) für elektronische Komponenten sind beibehalten worden, wie sie vorab beschrieben worden sind, und die Gesamtfunktion und der Gesamtbetrieb dieser Komponenten werden hier nicht wiederholt.
Der Ausgangsabschnitt 220, welcher in 4 und 5 dargestellt ist, weist mehrere widerstandsbehaftete Elemente auf, welche einen ersten Schwellenwertabschnitt 224, welcher betriebsfähig ist, um einen ersten Schwellenwert (z. B. ein Spannungsniveau) zu erzeugen, und einen zweiten Schwellenwertabschnitt 226, welcher betriebsfähig ist, um einen zweiten Schwellenwert (z. B. ein Spannungsniveau) zu erzeugen, ausbilden. Der Ausgangsabschnitt 220 weist auch mehrere Komparatoren auf, welche betriebsfähig sind, um ein Eingangssignal (oder ein Referenzsignal) von dem Eingangsabschnitt 218 mit dem ersten und dem zweiten Schwellenwert zu vergleichen. Es sei darauf hingewiesen, dass der erste und der zweite Schwellenwertabschnitt 224 und 226 des Ausgangsabschnitts 220 im Wesentlichen im Betrieb mit dem ersten und zweiten Schwellenwertabschnitt 172 und 174 des Ausgangsabschnitts 168, wie sie vorab beschrieben worden sind, ähnlich sind. Darüber hinaus sei darauf hingewiesen, dass die Struktur und der Betrieb der Komparatoren U1 und U2 im Ausgangsabschnitt 220 im Wesentlichen mit den Komparatoren, welche in Verbindung mit dem Ausgangsabschnitt 168 beschrieben worden sind, ähnlich sind. Darüber hinaus sind ähnliche Bezugszeichen (z. B. R2–R5, U1 und U2) für elektronische Komponenten des Ausgangsabschnitts 220 beibehalten worden, wie sie vorab in Verbindung mit dem Ausgangsabschnitt 168 beschrieben worden sind.
Die Steuerschaltung 210 mit festgelegter Logik unterscheidet sich von der Steuerschaltung 158 dahingehend, dass die Steuerschaltung 210 mit festgelegter Logik einen optionalen Antwortraten-Veränderungsabschnitt 228 aufweist, welcher ausgestaltet ist, um die Steuerschaltung 210 mit festgelegter Logik mit einer von zwei Antwortraten abhängig von einem Zustand der Gasfeder-Anordnung zu betreiben. Beispielsweise könnte der Antwortraten-Veränderungsabschnitt 228, wenn er vorhanden ist, agieren, um einen Betrieb der Ausgangsschaltung 220 mit einer ersten Rate zu ermöglichen, wenn sich die Ventilanordnung 208 entweder im ersten oder zweiten Zustand befindet (d. h. wenn unter Druck stehendes Gas in oder aus der Gasfeder übertragen wird) und einen Betrieb der Ausgangsschaltung 220 mit einer zweiten Rate zu ermöglichen, wenn sich die Ventilanordnung 208 in dem dritten Zustand befindet (d. h. wenn die Gasfeder isoliert ist, so dass im Wesentlichen kein Gasübergang auftritt). Bei einer bevorzugten Anordnung ist die erste Rate im Wesentlichen größer als die zweite Rate. Ein Vorteil einer solchen Betriebskonfiguration ist, dass ein erhöhtes Leistungsvermögen während des Betriebs mit der ersten Rate erzielt wird, so dass Höhenänderungen schneller und genauer durchgeführt werden. Ein Betrieb mit der zweiten Rate minimiert das Auftreten von Höhenanpassungen während vorübergehender Höhenabweichungen, welche beispielsweise aufgrund einer Beschleunigung, eines Bremsens, eines Wendens und/oder aufgrund von Stimuli von der Straße auftreten.
Der Antwortraten-Veränderungsabschnitt 228 ist mit dem Eingangsabschnitt 218 gekoppelt, so dass die Zeitkonstante, welche zusammen mit der Kombination aus einem Widerstand R1 und einer Kapazität C1 definiert ist, zwischen der ersten und der zweiten Antwortrate verändert werden kann. Der Antwortraten-Veränderungsabschnitt 228 weist eine Kapazität C2 auf, welche in Reihe mit dem Widerstand R1 und parallel mit der Kapazität C1 des Eingangsabschnitts 258 verbunden ist. Ein Transistor Q1 ist in Serie zwischen der Kapazität C2 und Masse verbunden. Ein Widerstand R8 und eine Diode D1 sind in Reihe zwischen der Basis des Transistors Q1 und dem Ausgangspin des Komparators U1 verbunden. Darüber hinaus ist ein Widerstand R9 und eine Diode D2 in Reihe zwischen der Basis des Transistors Q1 und dem Ausgangspin des Komparators U2 verbunden. Ein Widerstand R10 ist in Reihe zwischen der Basis des Transistors Q1 und Masse verbunden, und eine optionale Diode D3 ist auch in Reihe zwischen der Basis des Transistors Q1 und Masse verbunden.
Der Transistor Q1 ist ausgestaltet, um als ein Schalter zu fungieren. Der Transistor Q1 befindet sich in einem leitenden Zustand, wenn das Gate davon ein niedriges Potenzial aufweist, und er befindet sich in einem nicht leitenden Zustand, wenn das Gate davon ein hohes Potenzial aufweist. Immer wenn entweder das Einlassventil V_IN oder das Auslassventil V_EX mit Strom durch den Komparator U2 oder U1 versorgt wird, schaltet daher der Transistor Q1 ab, wobei der Beitrag der Kapazität C2 zu der Zeitkonstanten entfernt wird. Wenn weder das Einlassventil V_IN noch das Auslassventil V_EX mit Strom versorgt wird, liegt das Gate des Transistors Q1 auf Masse und der Schalttransistor Q1 kommt in einen leitenden Zustand, um dadurch den Beitrag der Kapazität C2 zu der Zeitkonstante hinzuzufügen.
Insbesondere mit Bezug zu den vorab beschriebenen elektrischen Komponenten könnte die Kapazität C2 einen Wert von 2200 μF aufweisen, während die Werte des Widerstands R1 und der Kapazität C1 so beibehalten werden, wie sie vorab in Verbindung mit dem früheren Beispiel beschrieben sind. Wenn beispielsweise der Transistor Q1 EIN geschaltet wird, weist die Zeitkonstante einen Wert von ungefähr 22 s auf. Es sei jedoch darauf hingewiesen, dass jeder geeignete Wert alternativ eingesetzt werden könnte, wie beispielsweise ein Wert in einem Bereich von ungefähr 10 s bis ungefähr 60 s. Wenn der Transistor Q1 ausgeschaltet wird, weist die Zeitkonstante einen Wert von ungefähr 10 ms auf. Auf diese Weise wird eine rasche Antwortrate erzielt, wenn entweder das Einlassventil V_IN oder das Auslassventil V_EX mit Strom versorgt wird.
Die Werte der Widerstände R8, R9 und R10 wie auch der Schwellenwert für die optionale Diode D3 sind nicht kritisch solange geeignete Werte ausgewählt werden, um den Transistor Q1 in einer gesättigten Betriebsart zu halten. Die Parameter für die Dioden D1 und D2 sind auch nicht kritisch und werden ausgewählt, um zu verhindern, dass eine Spannung von dem Gate des Transistors Q1 zu dem Ausgang der Komparatoren U1 und U2 zurückgekoppelt wird, wenn dieselben ein niedriges Potenzial aufweisen. Der Zweck dieser Schaltung ist, eine logische NOR-Operation der Ausgänge der Komparatoren U1 und U2 zu bilden, so dass die Kapazität C2 aus der Schaltung genommen wird, wenn entweder das Auslass- oder das Einlass-Ventil mit Stromversorgt wird, und in die Schaltung aufzunehmen, wenn weder das Auslass- noch das Einlass-Ventil mit Strom versorgt werden.
Wie vorab diskutiert ist, verändert die Funktion des Antwortraten-Veränderungsabschnitts 228 das Verhalten der Steuerschaltung 210 mit festgelegter Logik, so dass die Steuerschaltung langsamer auf Änderungen in dem Sensorsignal von dem Höhensensor 206 reagiert, wenn weder das Einlassventil V_IN noch das Auslassventil V_EX mit Strom versorgt werden. Die Steuerschaltung 210 mit festgelegter Logik kann jedoch rasch auf Änderungen in dem Sensorsignal von dem Höhensensor reagieren, wenn entweder das Einlassventil V_IN oder das Auslassventil V_EX mit Strom versorgt werden. Es wird angenommen, dass diese Betriebsfähigkeit das Leistungsvermögen im Vergleich zu herkömmlichen mechanisch einstellenden Ventilen wie auch im Vergleich zu der Steuerschaltung 158 wesentlich verbessert. Daher ergeben kurzzeitige Abweichungen von der eingestellten Höhe der Gasfeder, beispielsweise aufgrund einer Beschleunigung, eines Bremsens, eines Wendens und aufgrund von Straßenschäden, keine Anpassung der Höhe des Fahrzeugs mittels der Gasfeder. Wenn jedoch die Höhe des Fahrzeugs eingestellt wird, wird die Einstellung rasch gestoppt, wenn die Höhe in den Bereich zurückgebracht worden ist, welcher durch den ersten und den zweiten Schwellenwert eingestellt wird. Es sei darauf hingewiesen, dass diese Funktion mit anderen Mitteln implementiert werden kann, indem beispielsweise die Ausgaben für die Ventile auf 5 V begrenzt werden und die Ausgaben dann einem logischen NOR-Gatter zugeführt werden. Eine solche Anordnung könnte dann eingesetzt werden, um einen geeigneten MOSFET-Transistor oder eine andere Komponente zu steuern, um die Kapazität C2 in und aus der Schaltung zu nehmen.
Die Steuerschaltung 210 mit festgelegter Logik unterscheidet sich auch von der Steuerschaltung 158 darin, dass der Ausgangsabschnitt 220 der Steuerschaltung 210 mit festgelegter Logik auch optionale Hystereseabschnitte aufweist, welche betriebsfähig sind, um den ersten und den zweiten Schwellenwert, welche durch den ersten und zweiten Schwellenwertabschnitt 224 und 226 erzeugt werden, anzupassen. Bei der in 4 und 5 dargestellten beispielhaften Anordnung ist ein erster Hystereseabschnitt 230 mit dem ersten Schwellenwertabschnitt 224 und ein zweiter Hystereseabschnitt 232 mit dem zweiten Schwellenwertabschnitt 226 gekoppelt. Daher wird eine Hysterese dem ersten und dem zweiten Schwellenwert hinzugefügt, was dazu führen kann, die Aktivität zumindest des Ausgangsabschnitts 220 der Steuerschaltung 210 mit festgelegter Logik unter bestimmten Betriebsbedingungen zu verringern. Beispielsweise unter Bedingungen, in welchen eine Höhe einer Gasfeder in der Nähe des ersten oder des zweiten Schwellenwerts liegt, können häufig Vorgänge zur Höheneinstellung aufgrund von kleinen Bewegungen der Gasfeder auftreten, wie beispielsweise bei einem entsprechenden dynamischen Betrieb des Fahrzeugs. Solche häufigen Einstellungsvorgänge können durch die Aufnahme der Hystereseabschnitte 224 und 226 vermieden werden, was zu einem geringeren Verbrauch an unter Druck stehendem Gas und einem verbesserten gesamten Leistungsvermögen führen dürfte.
Der erste dargestellte Hystereseabschnitt 230 weist einen Widerstand R11 und einen Transistor Q2 auf, welche in Reihe zwischen dem ersten Schwellenwertabschnitt 224 und Masse verbunden sind. Darüber hinaus ist ein Widerstand R12 zwischen der Basis des Transistors Q2 und dem Ausgangspin des Komparators U1 verbunden. Der zweite dargestellte Hystereseabschnitt 232 weist einen Widerstand R13 und einen Transistor Q3 auf, welche in Reihe zwischen dem zweiten Schwellenwertabschnitt 226 und der ersten Spannungsquelle V1 verbunden sind.
Ein Widerstand R14 ist auch zwischen der Basis des Transistors Q3 und dem Ausgangspin des Komparators U2 verbunden.
Wenn das Auslassventil V_EX im Betrieb mit Energie versorgt wird, schaltet der Transistor Q2, wodurch ein Widerstand R11 parallel zu dem Widerstand R₃ angeordnet wird, wodurch die Spannung des ersten Schwellenwerts, welcher mit dem Komparator U1 verbunden ist, abgesenkt wird. Wenn das Einlassventil V_IN mit Energie versorgt wird, schaltet der Transistor Q3, wodurch ein Widerstand R13 parallel zu dem Widerstand R4 angeordnet wird. Dies wiederum erhöht die Spannung des zweiten Schwellenwerts, welcher mit dem Komparator U2 verbunden ist.
Wiederum mit Bezug zu dem vorab beschriebenen Beispiel kann der Wert des Widerstands R2 auf 90 kΩ geändert werden, um ein Niveau von 3 V für den ersten Schwellenwert, welcher mit dem Komparator U1 verbunden ist, zu erhalten. Darüber hinaus kann der Wert des Widerstands R4 auf 100 kΩ verändert werden, um ein Niveau von 2 V für den zweiten Schwellenwert, welcher mit dem Komparator U2 verbunden ist, zu erhalten. Darüber hinaus kann bei diesem Beispiel ein Wert von 250 kΩ für den Widerstand R11 und ein Wert von 650 kΩ für den Widerstand R13 eingesetzt werden. Bei einer solchen Anordnung verändert die Hysterese den ersten Schwellenwert von 3 V auf 2,75 V, wenn das Auslassventil mit Energie versorgt wird. Darüber hinaus verändert die Hysterese den zweiten Schwellenwert von 2 V auf 2,25 V, wenn das Einlassventil mit Energie versorgt wird.
Wenn sich die Höhe der Gasfeder während des Betriebs bis zu dem Punkt erhöht, an welchem das Sensorsignal von dem Höhensensor 206 größer als ungefähr 3 V ist, wird das Auslassventil V_EX geöffnet. Das Auslassventil bleibt offen, bis die Gasfeder ausreichend abgesenkt wird, so dass das Sensorsignal von dem Höhensensor unterhalb von ungefähr 2,75 V liegt. Wenn sich die Höhe der Gasfeder bis zu dem Punkt absenkt, bei welchem das Sensorsignal von dem Höhensensor kleiner ungefähr 2 V ist, wird das Einlassventil V_IN geöffnet. Das Einlassventil bleibt offen, bis die Höhe der Gasfeder ausreichend ansteigt, damit das Signal von dem Höhensensor größer als ungefähr 2,25 V ist. Wie vorab erwähnt wird, wird erwartet, dass diese Hysterese die Aktivität der Steuerschaltung mit festgelegter Logik verringert, so dass die Höhe der Gasfeder nicht bei oder in der Nähe des ersten oder zweiten Schwellenwerts verbleibt, was zu zahlreichen Anpassungen eines geringen Umfangs führen könnte.
Bei diesem Beispiel kann der Eingang zu dem Spannungsteiler optional von der ersten Spannungsquelle V1 zu der zweiten Spannungsquelle V2 geändert werden. Eine solche Änderung kann für eine Kompatibilität bezüglich der Spannung sorgen, welche den Gates der Transistoren Q2 und Q3 zugeführt wird. Eine andere Spannung kann eingesetzt werden, aber es sollte dafür gesorgt werden, dass die Gate-Spannungen der Transistoren Q2 und Q3 geeignete Werte aufweisen.
6 stellt ein Beispiel eines Verfahrens zum selektiven Aktivieren eines Auslassventils oder eines Einlassventils einer Gasfeder-Anordnung, beispielsweise der Gasfeder-Anordnungen 102 und 200, dar, um die Höhe der Gasfeder innerhalb eines vorbestimmten Höhenbereichs zu halten. Bei dem Bezugszeichen 302 wird die Höhe einer Gasfeder gemessen, indem beispielsweise ein geeigneter Höhensensor eingesetzt wird, und ein Sensorsignal, welches ein Spannungsniveau oder Stromniveau aufweist, das mit der Höhe korrespondiert, wird als ein Referenzsignal ausgegeben, wie es bei Bezugszeichen 304 angezeigt ist. Bei einer bevorzugten Anordnung repräsentiert das Referenzsignal eine bestimmte Abmessung, beispielsweise einen Abstand in Zoll oder Millimeter, innerhalb der Gasfeder. Bei Bezugszeichen 306 wird eine Entscheidung getroffen, ob ein Einlassventil oder ein Auslassventil betätigt oder anderweitig geöffnet wird. Wenn bei Bezugszeichen 306 die Entscheidung NEIN getroffen wird, fährt das Verfahren 300 bei Bezugszeichen 308 fort, bei welchem ein Vergleich zwischen dem Referenzsignal und einem ersten oder zweiten Schwellenwert vorgenommen wird. Wenn bei Bezugszeichen 306 die Entscheidung JA getroffen wird, fährt das Verfahren 300 bei Bezugszeichen 310 fort, bei welchem die Antwortrate der Steuerschaltung verändert wird, bevor der Vergleich bei Bezugszeichen 308 durchgeführt wird. Anschließend wird der Vergleich bei Bezugszeichen 308 durchgeführt.
Bei Bezugszeichen 312 wird eine Entscheidung getroffen, ob das Referenzsignal größer als der erste Schwellenwert ist. Wenn die Entscheidung JA getroffen wird, wird das Auslassventil aktiviert, wie es bei Bezugszeichen 314 angezeigt ist. Wenn die Entscheidung NEIN getroffen wird, wird eine weitere Entscheidung bei dem Bezugszeichen 316 getroffen, ob das Referenzsignal kleiner als der zweite Schwellenwert ist. Wenn bei dem Bezugszeichen 316 die Entscheidung JA getroffen wird, wird das Einlassventil aktiviert, wie es bei Bezugszeichen 318 angezeigt ist. Wenn die Entscheidung NEIN getroffen wird, kehrt das Verfahren zu dem Bezugszeichen 302 zurück, um fortgesetzt die Höhe der Gasfeder-Anordnung zu messen. Das Verfahren 300 kann optional einen Vorgang aufweisen, eine Hysterese hinzuzufügen, wie es durch das Bezugszeichen 320 angezeigt ist, um eine unerwünschte Aktivität der Schaltung verhindern zu helfen, wenn der Schwellenwert erreicht wird oder fast erreicht wird. Wenn die Hysterese einmal bei Bezugszeichen 320 hinzugefügt worden ist, kann das Referenzsignal wiederholt mit dem ersten und dem zweiten Schwellenwert bei Bezugszeichen 308 verglichen werden, um zu entscheiden, ob irgendein weiterer Vorgang auszuführen ist.
Wie vorab diskutiert ist, können einige Konfigurationen eines Federungssystems gemäß dem Gegenstand der vorliegenden Offenbarung optional eine oder mehrere von einer Bedienperson betätigte Eingangsvorrichtungen, wie beispielsweise einen Absenkschalter KNL aufweisen. In solch einem Fall kann ein Verfahren gemäß dem Gegenstand der vorliegenden Offenbarung optional einen oder mehrere Schritte und/oder Vorgänge in Verbindung mit solch einem oder solchen von einer Bedienperson betätigten Eingangsvorrichtungen aufweisen. Beispielsweise kann das Verfahren 300 optional eine Abfrage aufweisen, ob der Absenkschalter KNL betätigt worden ist, wie es durch Bezugszeichen 322 in 6 angezeigt ist. Wenn der Absenkschalter nicht aktiviert wird, wird bei Bezugszeichen 322 eine Entscheidung NEIN getroffen und das Verfahren 300 setzt fort, selektiv ein Auslassventil oder ein Einlassventil zu aktivieren, wie es vorab in Verbindung mit dem Bezugszeichen 302 beschrieben ist. Wenn bei dem Bezugszeichen 322 eine Entscheidung JA getroffen wird, wird das Auslassventil aktiviert, um einen Absenkvorgang durchzuführen, wie es bei Bezugszeichen 324 angezeigt ist, und das Verfahren 300 kehrt zu der Abfrage bei Bezugszeichen 322 zurück. Bei einer Deaktivierung des Absenkschalters KNL wird bei Bezugszeichen 322 eine Entscheidung NEIN getroffen und das Verfahren 300 fährt bei dem Bezugszeichen 302 fort, wie es vorab diskutiert worden ist.
Bei einer alternativen Anordnung könnte eine Quelle für unter Druck stehendes Gas, wie beispielsweise ein Kompressor 108, als das (und damit anstelle von dem) Einlassventil (z. B. das Einlassventil V_IN der Ventilanordnung 156 und/oder 208) eines Höhensteuerungssystems gemäß dem Gegenstand der vorliegenden Offenbarung betrieben werden. Bei solch einer Anordnung könnte eine Steuerschaltung mit festgelegter Logik, wie beispielsweise die Steuerschaltung 158 und/oder 210, selektiv den Betrieb der Quelle für unter Druck stehendes Gas steuern, um selektiv unter Druck stehendes Gas in den Federraum einer oder mehrerer Gasfedern zu übertragen, wie es vorab beschrieben worden ist.
Darüber hinaus oder als eine weitere Alternative könnte das Auslassventil (z. B. das Auslassventil V_EX der Ventilanordnung 156 und/oder 208) eines Höhensteuerungssystems gemäß dem Gegenstand der vorliegenden Offenbarung in Form eines separaten Auslassventils (nicht dargestellt) vorhanden sein, welches beispielsweise in betriebsfähiger Verbindung mit der Quelle für unter Druck stehendes Gas steht. Bei dieser weiteren Anordnung könnte eine Steuerschaltung mit festgelegter Logik, wie beispielsweise die Steuerschaltung 158 und/oder 210, selektiv den Betrieb des separaten Auslassventils steuern, um selektiv das unter Druck stehende Gas aus dem Federraum von einer oder von mehreren Gasfedern zu befördern, wie es vorab beschrieben worden ist.
Bei einer oder bei beiden dieser alternativen Anordnungen können zwei oder mehr Federräume in gemeinsamer Fluidverbindung mit der Quelle für unter Druck stehendes Gas (welche als ein Einlassventil agiert) und/oder mit einem separat vorhandenen Auslassventil stehen. Daher kann unter Druck stehendes Gas in und/oder aus diesen zwei oder mehr Federräumen in einer gemeinsamen Weise befördert werden. Es sei darauf hingewiesen, dass jede geeignete elektrische Komponente, wie beispielsweise ein Relais (nicht dargestellt) eingesetzt werden könnte, um der Schaltung mit festgelegter Logik zu ermöglichen, eine oder mehrere der vorab erwähnten alternativen Vorgänge durchzuführen.
Mit Bezug zu 7–13 wird nun ein Federungs-Steuerungssystem mit Hysterese gemäß einem anderen Aspekt dieser Offenbarung beschrieben. Während das Federungs-Steuerungssystem mit Hysterese beschrieben und dem Gegenstand der Steuerschaltung mit festgelegter Logik zugeordnet ist, sollte verstanden sein, dass das Federungs-Steuerungssystem mit Hysterese nicht auf eine Steuerschaltung mit festgelegter Logik beschränkt ist, wie sie hier präsentiert ist, und dass es auch mit einer Steuerschaltung mit nicht festgelegter Logik verbunden sein kann. Es sei darauf hingewiesen, dass die offenbarte Federungs-Steuerschaltung mit Hysterese, welche eine variable Hystereseschaltung (d. h. eine Schaltung mit variabler Hysterese) aufweist, mit jedem Fluid-Federungssystem, welches in der Höhe steuerbare Gasfeder-Anordnungen aufweist, eingesetzt werden kann.
Gemäß dem Federungsverhalten-Steuerungssystem mit Hysterese, welches hier offenbart ist, ersetzen digitale Widerstände die konstanten Widerstände der Spannungsteiler, welche den vorab beschriebenen Hystereseschaltungen zugeordnet sind. Der Wert eines digitalen Widerstands wird durch einen Microcontroller geändert, wodurch unmittelbare („on the fly”) Änderungen des Hysteresepunkts ermöglicht werden. Diese Änderungen ermöglichen eine dynamische Steuerung der Federung über eine Bedienperson, wie es in 7 mit HYS dargestellt ist, und/oder einen in einer Steuerung implementierten Algorithmus, mit welchem das Federungsverhalten straffer oder schlaffer eingestellt werden kann.
Mit Bezug zu 8 ist eine erste nicht variable Hystereseschaltung mit einer ersten Schwellenspannung dargestellt, wobei die Schaltung drei Widerstände R2, R21 und R20 aufweist, welche ein Spannungsteiler-Netz ausbilden. Der Wert dieser Widerstände bestimmt den Schaltpunkt für den Komparator U1, um das Einlass- oder Auslass-Ventil zu aktivieren, wie es vorab mit Bezug zu 5 beschrieben ist. Wenn der Wert dieser Widerstände verändert wird, verändert sich auch der Schaltpunkt, wodurch sich die Aktivität der Ventile verändert. Es sei angemerkt, dass die Hystereseschaltung, welche in 8 dargestellt und vorab als in die Steuerung mit festgelegter Logik eingebaut beschrieben ist, ein physikalisches Entfernen und Ersetzen der Widerstände erforderlich macht. Indem digitale Widerstände anstelle der konstanten Widerstände R20 und R21 eingesetzt werden, können deren Werte leicht zu jeder Zeit verändert werden, indem ein Microcontroller, welcher mit einer geeigneten Software geladen ist, und/oder eine Benutzerschnittstelle eingesetzt wird.
Es sei darauf hingewiesen, dass 8 eine Schaltung mit einer konstanten ersten Schwellenspannung aufweist, welche eine nicht variable Hystereseschaltung (bzw. eine Schaltung mit nicht variabler Hysterese) umfasst, wobei jedoch eine Schaltung mit einer zweiten Schwellenspannung, d. h. eine Kleiner-als-Schaltung, welche eine nicht variable Hystereseschaltung aufweist, mit einer ähnlichen Schaltung erstellt wird.
Mit Bezug zu 9 ist eine schematische Darstellung eines Federungssystems dargestellt, welches eine einstellbare Hystereseschaltung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform dieser Offenbarung aufweist. Es sei angemerkt, dass der vorab erwähnte Ausgangsabschnitt 220 mit einem Ausgangsabschnitt 520 ersetzt worden ist, welcher eine erste und eine zweite Schwellenwertschaltung aufweist, die entsprechende einstellbare Hystereseschaltungen umfassen, wie sie hier beschrieben sind.
Im Betrieb stellen VR20, VR21, Q2, R23, R3 und U1 die Funktionalität einer ersten Schwellenwertschaltung, d. h. einer Größer-als-Schaltung, welche eine einstellbare Hystereseschaltung aufweist, bereit, wobei die erste Schwellenwertschaltung eine Spannung 206 eines Höhensensors mit einer ersten Schwellenspannung bei dem Komparator U1 vergleicht, um zu bestimmen, ob die entsprechende Gasfeder-Anordnung zu hoch ist, was anzeigt, dass Gas, d. h. Luft, aus dem Raum der Gasfeder-Anordnung abgelassen werden muss. Wenn die Spannung des Höhensensors größer als die erste Schwellenspannung ist, dann gibt der Komparator U1 ein Signal mit hohem Potenzial aus, was den Transistor Q2 abschaltet und eine neue mit Hysterese veränderte erste Schwellenspannung durch den Spannungsteiler, welchem VR20, VR21 und R23 zugeordnet sind, bereitstellt. Mit anderen Worten wird die anfängliche erste Schwellenspannung durch den Spannungsteiler VR21 und R3 bereitgestellt, wenn die Spannung des Höhensensors unterhalb der ersten Schwellenspannung liegt, da U1 ein Massensignal mit einem niedrigen Potenzial ausgibt und Q2 eingeschaltet ist, wodurch VR20 aus dem Spannungsteiler entfernt wird.
Wenn die Spannung des Höhensensors größer als die erste Schwellenspannung ist, wird Q2 ausgeschaltet und die erste Schwellenspannung, welche an dem invertierenden Eingang des Komparators U1 vorhanden ist, wird um eine Spannung verringert, welche durch den Spannungsteiler, welchem VR20, VR21 und R3 zugeordnet sind, bereitgestellt wird.
Aus der Darstellung der 9 kann entnommen werden, dass durch eine Veränderung von VR20 und VR21 die digitalen variablen Widerstände den Wert der ersten Schwellenspannung und die Hysterese-Veränderung der ersten Schwellenspannung beeinflussen, wenn die Höhe der Gasfeder verringert wird, bis die mit der Hysterese bereitgestellte Spannung von dem Höhensensor 206 dem Komparator U1 zugeführt wird. An diesem Punkt weist der Ausgang des Komparators U1 ein niedriges Potenzial auf und schaltet Q2 an, wodurch der Spannungsteiler VR21 und R3 die erste Schwellenspannung bereitstellt.
Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform weisen R3 und R23 10 kΩ auf, und VR20 und VR21 können von 0–20 kΩ eingestellt werden. Indem VR20 und VR21 eingestellt werden, so dass ihr Gesamtwiderstand 10 kΩ beträgt, wird die mit Hysterese bereitgestellte Schwellenspannung auf die Mitte der Spannung des Höhensensors, d. h. auf ungefähr 2,5 V, getrieben.
Im Betrieb stellen VR31, VR30, R5, R33, Q3 und U2 die Funktionalität einer zweiten Schwellenwertschaltung bereit, welche eine einstellbare Hystereseschaltung aufweist, wobei die zweite Schwellenwertschaltung die Spannung S1 des Höhensensors mit einer zweiten Schwellenspannung vergleicht, um zu bestimmen, ob eine bestimmte Gasfeder-Anordnung zu tief liegt, was anzeigt, dass komprimiertes Gas, d. h. Luft, dem Raum der Gasfeder-Anordnung bereitgestellt werden muss. Wenn die Spannung des Höhensensors kleiner als die zweite Schwellenspannung ist, dann gibt der Komparator U2 ein Massensignal mit einem geringen Potenzial aus und Q3 schaltet ein und eine neue mit Hysterese modifizierte zweite Schwellenspannung wird durch den Spannungsteiler, welchem VR31 und R5 zugeordnet sind, bereitgestellt. Mit anderen Worten wird die anfängliche zweite Schwellenspannung durch den Spannungsteiler VR30, VR31 und R5 bereitgestellt, wenn die Spannung des Höhensensors oberhalb der zweiten Schwellenspannung liegt, da der Ausgang von U2 floatet, was Q3 abschaltet, was VR30 zu dem Spannungsteiler hinzufügt. Wenn die Spannung des Höhensensors kleiner als die zweite Schwellenspannung ist, wird Q3 eingeschaltet und die zweite Schwellenspannung, welche an dem invertierenden Eingang des Komparators U2 anliegt, wird durch eine Spannung erhöht, welche durch den Spannungsteiler bereitgestellt ist, welchem VR31 und R5 zugeordnet sind.
Aus der Darstellung der 9 kann entnommen werden, dass durch eine Veränderung von VR30 und VR31 die digitalen variablen Widerstände den Wert der zweiten Schwellenspannung und die Hysterese-Veränderung der zweiten Schwellenspannung beeinflussen, wenn die Höhe der Gasfeder vergrößert wird, bis die mit Hysterese bereitgestellte Spannung von dem Höhensensor 206 dem Komparator U2 zugeführt wird. An diesem Punkt floatet der Ausgang des Komparators U2 und Q3 wird ausgeschaltet, wodurch VR30, VR31 und R5 die zweite Schwellenspannung bereitstellen.
Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform weisen R5 und R33 10 kΩ auf, VR31 weist 0–20 kΩ auf und VR30 weist 0–20 kΩ auf. Indem VR30 und VR31 eingestellt werden kann, kann die mit Hysterese bereitgestellte Schwellenspannung eingesetzt werden, um die Spannung des Höhensensors auf die Mitte, d. h. auf ungefähr 2,5 V, zu treiben.
In der in 9 dargestellten Schaltung sind auch Signalaufbereiter S25 und S30 vorhanden, welche eine Niedrig-/Hoch- und eine Hoch-Niedrig-Wandlung der Ausgabe von V1 und V2 bereitstellen, um V_EX und V_IN anzusteuern, wie es vorab mit Bezug zu 5 diskutiert ist.
Mit Bezug zu 10 ist eine Darstellung einer einstellbaren Hystereseschaltung dargestellt, wie sie vorab mit Referenz zu 9 beschrieben ist, wobei die 10 darstellt, wie variable Widerstände VR20 und VR21 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform gesteuert werden können. Es sei darauf hingewiesen, dass die Schaltung, welche dargestellt und mit Bezug zu 10 beschrieben wird, auch zur Steuerung von VR30 und VR31 anwendbar ist.
Wie dargestellt ist weist die variable Hystereseschaltung IC1 und IC2 auf, wobei IC1 ein Chip mit digitalen variablen Widerständen und IC2 ein Microcontroller ist, welcher einen seriellen Ausgang GP0 und GP1 aufweist, der die Widerstandswerte von W1 und W2 steuert.
Ein Einsatz einer Kombination aus einem digitalen Widerstand/Microcontroller ermöglicht eine dynamische Steuerung des Federungsverhaltens. Das Folgende sind Beispiele dieser Systeme/Verfahren:

1. Eine Benutzerschnittstelle 400, welche mit einem Microcontroller (11) verbunden ist, ermöglicht der Bedienperson, die Federungseinstellungsaktivität zu erhöhen oder zu verringern, wodurch die Griffigkeit der Federung straffer oder schlaffer eingestellt wird.
2. Eine Ausgabe eines einachsigen Beschleunigungsmessers 404 (oder einer Kombination von Beschleunigungsmessern) wird in eine Aufbereitungsschaltung 402 und dann in den Microcontroller (12) eingespeist, wobei eine Software den geeigneten Wert des digitalen Widerstands bestimmt. Dieses Verfahren kann eingesetzt werden, um ein Schwingen von einer Seite des Fahrzeugs zur anderen oder ein Rollen der Karosserie während eines harten Bremsens zu kontrollieren.

Mit Bezug zu 13 ist eine Darstellung einer anderen beispielhaften Ausführungsform eines Steuerungssystems für ein zugehöriges Fahrzeug dargestellt, welches variable Hystereseschaltungen aufweist, die eine erste Schwellenspannungsschaltung und eine zweite Schwellenspannungsschaltung aufweisen.
Wie dargestellt ist umfasst eine erste variable Schwellenwertschaltung mit Hysterese einen n-Kanal-Transistor Q4 zusätzlich zu Q2, welcher ein FET (Feldeffekttransistor) vom p-Kanal-Typ ist.
Im Betrieb schaltet eine Ausgabe mit niedrigem Potenzial vom Komparator U1, was eine Spannung des Höhensensors größer als die erste Schwellenspannung anzeigt, Q4 aus, wodurch Q2 ausgeschaltet wird, was einen Spannungsteiler bereitstellt, welcher VR20, VR21, VR31 und VR30 aufweist, die verändert, d. h. gesteuert, werden können, um beispielsweise über eine Benutzerschnittstelle (UI), welche in dem Führerhausbereich eines Fahrzeugs montiert ist, unterschiedliche Federungsverhaltensarten für ein zugehöriges Fahrzeug bereitzustellen.
Beispielsweise kann eine UI mehrere Betriebsarten-Wahlschalter aufweisen, welche VR20, VR21, VR31, VR30 verändern, wobei die Betriebsarten einer normalen Betriebsart, einer straffen (Autobahn-)Betriebsart und einer schlaffen (Gelände-)Betriebsart entsprechen. Die folgende Tabelle stellt beispielhafte Werte der veränderbaren Widerstandswerte bereit, um diese Betriebsarten bereitzustellen.

VR20 VR21 VR30 VR31

Normal 4,75 k 5,11 k 9,31 k 10 k

Straff (Autobahn) 1,47 k 8,45 k 1,69 k 10 k

Schlaff (Gelände) 7,5 k 2,49 k 29,4 k 10 k
Zum Bezug auf bestimmte Merkmale, Elemente, Komponenten und/oder Strukturen werden Ordnungszahlen (z. B. der, die bzw. das erste, zweite, dritte, vierte usw.) eingesetzt, um verschiedene einzelne Elemente von mehreren zu bezeichnen oder anderweitig bestimmte Merkmale, Elemente, Komponenten und/oder Strukturen zu identifizieren, was aber keine Reihenfolge oder Ordnung implizieren soll, wenn es nicht speziell durch die Anspruchsfassung definiert ist. Darüber hinaus wird der Begriff „Gas” hier benutzt, um im Allgemeinen jedes gasförmige oder dampfförmige Fluid zu bezeichnen. Meistens wird Luft als das Arbeitsmedium der Gas-Federungssysteme und der Komponenten davon, wie beispielsweise der hier beschriebenen, eingesetzt. Es sei jedoch angemerkt, dass jedes geeignete gasförmige Fluid alternativ eingesetzt werden könnte.
Es sei angemerkt, dass zahlreiche unterschiedliche Merkmale und/oder Komponenten in den dargestellten und beschriebenen Ausführungsformen präsentiert sind und dass keine Ausführungsform, welche alle diese Merkmale und Komponenten umfasst, speziell dargestellt und beschrieben worden ist. Daher ist klar, dass der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung jede mögliche und alle Kombinationen der verschiedenen Merkmale und Komponenten, welche hier dargestellt und beschrieben sind, umfassen soll, wobei keine Beschränkung existiert, dass irgendeine geeignete Anordnung von Merkmalen und Komponenten in irgendeiner Kombination nicht eingesetzt werden könnte. Daher ist völlig klar, dass Ansprüche, welche auf irgendeine dieser Kombinationen von Merkmalen und/oder Komponenten gerichtet sind, unabhängig davon, ob diese Kombination hier speziell in Form einer Ausführungsform dargestellt ist oder nicht, durch vorliegende Offenbarung gestützt sind.
Während der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung mit Bezug zu den vorab stehenden Ausführungsformen beschrieben worden ist, wobei der Schwerpunkt insbesondere auf die Strukturen und die strukturellen Beziehungen zwischen den Komponententeilen der offenbarten Ausführungsformen gelegt worden ist, ist dennoch klar, dass andere Ausführungsformen existieren können und dass zahlreiche Änderungen an den dargestellten und beschriebenen Ausführungsformen vorgenommen werden können, ohne von den jeweiligen Prinzipien davon abzuweichen. Offensichtlich erkennt der Fachmann Modifikationen und Änderungen beim Lesen und Verstehen der vorab stehenden detaillierten Beschreibung. Dementsprechend sollte völlig klar sein, dass der vorab beschriebene Stoff nur als Verdeutlichung des Gegenstands der vorliegenden Offenbarung und nicht als Einschränkung auszulegen ist. Daher sollte der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung derart ausgelegt werden, dass er all diese Modifikationen und Änderungen umfasst, solange diese in den Umfang der beigefügten Ansprüche und irgendeinem Äquivalent davon gehören.

Claims

Federungssystem (100) für ein zugehöriges Fahrzeug (VHC), welches eine zugeordnete ungefederte Masse (WHL, WEM) und eine zugeordnete gefederte Masse (BDY) aufweist, wobei das Federungssystem (100) umfasst: mehrere Gasfedern (122; 202), welche betriebsfähig mit der zugeordneten ungefederten Masse (WHL, WEM) des zugehörigen Fahrzeugs (VHC) verbunden sind; ein Höhensteuerungssystem (104; 204), welches betriebsfähig jeder der mehreren Gasfedern (122; 202) zugeordnet ist, wobei das Höhensteuerungssystem ausgestaltet ist, um die Höhe der gefederten Masse (BDY) relativ zu der ungefederten Masse (WHL, WEM) zu steuern, wobei das Höhensteuerungssystem aufweist: einen Sensor (206), welcher betriebsfähig ist, um ein Signal zu erzeugen, welches einen Bezug zu der Höhe der gefederten Masse (BDY) relativ zu der ungefederten Masse (WHL, WEM) aufweist; eine Ventilanordnung (156; 208) in Fluidverbindung mit jeder der mehreren Gasfedern (122; 202), wobei die Ventilanordnung ausgestaltet ist, um selektiv betriebsbereit zu sein zwischen einem ersten Zustand, welcher einen Gasübergang aus einem Federraum ermöglicht, der jeder der Gasfedern (122; 202) zugeordnet ist, einem zweiten Zustand, welcher einen Gasübergang in den Federraum, der jeder der Gasfedern (122; 202) zugeordnet ist, ermöglicht, und einem dritten Zustand, in welchem der Federraum, welcher jeder der Gasfedern (122; 202) zugeordnet ist, strömungstechnisch isoliert ist; eine Quelle (108) für unter Druck stehendes Gas in Fluidverbindung mit der Ventilanordnung (156; 208) mittels einer Fluidverbindung mit den mehreren Gasfedern (122; 208) und betriebsfähig, um Gas den mehreren Gasfedern (122; 208) zuzuführen; und eine Steuerschaltung (210), welche einen Eingangsabschnitt (218) und einen Ausgangsabschnitt (520) aufweist, wobei der Eingangsabschnitt (218) ausgestaltet ist, um ein Signal von dem Sensor (206) zu empfangen, wobei der Ausgangsabschnitt (520) betriebsfähig ist, um das Signal von dem Sensor (206) mit einer ersten Schwellenspannung und einer zweiten Schwellenspannung zu vergleichen, wobei der Ausgangsabschnitt (520) ausgestaltet ist, um die Ventilanordnung (156; 208) in den ersten Zustand zu schalten, wenn das Signal von dem Sensor (206) größer als die erste Schwellenspannung ist, und anschließend die Ventilanordnung (156; 208) in den dritten Zustand zu schalten, nachdem das Signal von dem Sensor (206) kleiner als die erste Schwellenspannung ist, welche durch eine erste einstellbare Hystereseschaltung (230) verringert wird, die eine erste Gruppe von einem oder von mehreren variablen digitalen Widerständen (VR20, VR21) aufweist, und wobei der Ausgangsabschnitt (520) ausgestaltet ist, um die Ventilanordnung (156; 208) in den zweiten Zustand zu schalten, wenn das Signal von dem Sensor (206) kleiner als die zweite Schwellenspannung ist, und anschließend die Ventilanordnung (156; 208) in den dritten Zustand zu schalten, nachdem das Signal von dem Sensor (206) größer als die zweite Schwellenspannung ist, welche durch eine zweite einstellbare Hystereseschaltung (232) vergrößert wird, die eine zweite Gruppe von einem oder von mehreren variablen digitalen Widerständen (VR30, VR31) aufweist.
Federungssystem (100) nach Anspruch 1, umfassend: eine Benutzerschnittstelle (400), welche betriebsfähig mit der Steuerschaltung (210) verbunden ist, wobei die Benutzerschnittstelle (400) ausgestaltet ist, um Eingaben von einer Bedienperson zu erfassen, welche die erste Gruppe von einem oder von mehreren variablen digitalen Widerständen (VR20, VR21) und/oder die zweite Gruppe von einem oder von mehreren variablen digitalen Widerständen (VR30, VR31) einstellen.
Federungssystem (100) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingaben von einer Bedienperson einem von mehreren Betriebsarten zugeordnet sind, wobei die mehreren Betriebsarten eine Autobahn-Betriebsart, eine Stadt-Betriebsart und eine Gelände-Betriebsart umfassen.
Federungssystem (100) nach einem der Ansprüche 1–3, dadurch gekennzeichnet, dass jede Gasfeder (122; 202) umfasst: ein erstes Endteil (124), welches eine Wand und einen Durchgang, welcher sich dort hindurch erstreckt, aufweist; ein zweites Endteil (126), welches in einer beabstandeten Beziehung zu dem ersten Endteil (124) angeordnet ist; und eine flexible Wand (128), welche auf dem ersten und dem zweiten Endteil (124, 126) befestigt ist, so dass ein Federraum zumindest teilweise dazwischen definiert ist.
Federungssystem (100) nach einem der Ansprüche 1–4, dadurch gekennzeichnet, dass jede Gasfeder (122; 202) eine Anordnung ist, welche eine entsprechende Ventilanordnung (156) aufweist, wobei jede entsprechende Ventilanordnung (156) ein erstes Ventil (V_EX) und ein zweites Ventil (V_IN) umfasst, wobei das erste und das zweite Ventil zwischen einer ersten Stellung, in welcher ein Fluidstrom dort hindurch ermöglicht ist, und einer zweiten Stellung, in welcher ein Fluidstrom dort hindurch im Wesentlichen verhindert wird, einstellbar ist.
Federungssystem (100) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Zustand mit einer Kombination korrespondiert, bei welcher das erste Ventil (V_EX) in der ersten Stellung betrieben wird und bei welcher das zweite Ventil (V_IN) in der zweiten Stellung betrieben wird, dass der zweite Zustand mit einer Kombination korrespondiert, bei welcher das erste Ventil (V_EX) in der zweiten Stellung betrieben wird und bei welcher das zweite Ventil (V_IN) in der ersten Stellung betrieben wird, und dass der dritte Zustand mit einer Kombination korrespondiert, bei welcher das erste und das zweite Ventil (V_EX, V_IN) in der zweiten Stellung betrieben werden.
Federungssystem (100) nach einem der Ansprüche 1–6, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgangsabschnitt (520) der Steuerschaltung (210) in einer elektrischen Verbindung zwischen dem Eingangsabschnitt (218) und der Ventilanordnung (156; 208) angeordnet ist, und dass der Ausgangsabschnitt (520) umfasst eine erste Ausgangsverbindung, um eine Betätigung der Ventilanordnung (156; 208) in dem ersten Zustand zu initiieren, eine zweite Ausgangsverbindung, um eine Betätigung der Ventilanordnung (156; 208) in dem zweiten Zustand zu initiieren, einen ersten Komparator (U1) in elektrischer Verbindung zwischen dem Eingangsabschnitt (218) und der ersten Ausgangsverbindung und betriebsfähig, um ein Ventilbetätigungssignal entlang der ersten Ausgangsverbindung auszugeben, wenn das Signal von dem Sensor (206) größer als die erste Schwellenspannung ist, und einen zweiten Komparator (U2) in elektrischer Verbindung zwischen dem Eingangsabschnitt (218) und der zweiten Ausgangsverbindung und betriebsfähig, um ein Ventilbetätigungssignal entlang der zweiten Ausgangsverbindung auszugeben, wenn das Signal von dem Sensor (206) kleiner als die zweite Schwellenspannung ist.
Federungssystem (100) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die erste einstellbare Hystereseschaltung (230) umfasst einen ersten Transistor (Q2), welcher mit dem ersten Komparator (U1) gekoppelt ist, um bezüglich der ersten Schwellenspannung eine einstellbare Hysterese bereitzustellen, und einen zweiten Transistor (Q3), welcher mit dem zweiten Komparator (U2) gekoppelt ist, um bezüglich der zweiten Schwellenspannung eine einstellbare Hysterese bereitzustellen.
Luft-Federungssystem (100) für ein zugehöriges Fahrzeug (VHC), welches eine zugeordnete ungefederten Masse (WHL, WEM) und eine zugeordnete gefederte Masse (BDY) aufweist, wobei das Federungssystem (100) umfasst: mehrere Luftfeder-Anordnungen (102; 200), welche betriebsfähig zwischen der zugeordneten ungefederten Masse (WHL, WEM) und der zugeordneten gefederten Masse (BDY) des zugehörigen Fahrzeugs (VHC) verbunden sind, wobei jede Luftfeder-Anordnung (102; 200) umfasst: ein erstes Endteil (124), welches eine Wand und einen Durchgang, welcher sich dort hindurch erstreckt, aufweist; ein zweites Endteil (126), welches in einer beabstandeten Beziehung zu dem ersten Endteil (124) angeordnet ist; eine flexible Wand (128), welche auf dem ersten und dem zweiten Endteil (124, 126) befestigt ist, so dass ein Federraum zumindest teilweise dazwischen definiert ist; einen Sensor (206), welcher betriebsfähig ist, um ein Signal zu erzeugen, welches einen Bezug zu einem Abstand zwischen dem ersten und dem zweiten Endteil (124, 126) aufweist; eine Ventilanordnung (156) in Fluidverbindung mit dem Federraum durch den Durchgang in der Wand des ersten Endteils (124), wobei die Ventilanordnung (156) selektiv betreibbar ist zwischen einem ersten Zustand, welcher einen Luftübergang aus dem Federraum ermöglicht, einem zweiten Zustand, welcher einen Luftübergang in den Federraum ermöglicht, und einem dritten Zustand, in welchem der Federraum strömungstechnisch isoliert ist; eine Quelle (108) für unter Druck stehende Luft in Fluidverbindung mit der Ventilanordnung (156), welche den mehreren Luftfedern-Anordnungen (102; 200) zugeordnet sind und welche betriebsfähig sind, um Luft den mehreren Gasfeder-Anordnungen (102; 200) zuzuführen; und eine Steuerschaltung (210), welche einen Eingangsabschnitt (218) und einen Ausgangsabschnitt (520) aufweist, wobei der Eingangsabschnitt (218) ausgestaltet ist, um ein Signal von dem Sensor (206) zu empfangen, wobei der Ausgangsabschnitt (520) betriebsfähig ist, um das Signal von dem Sensor (206) mit einer ersten Schwellenspannung und einer zweiten Schwellenspannung zu vergleichen, wobei der Ausgangsabschnitt (520) ausgestaltet ist, um die Ventilanordnung (156; 208) in den ersten Zustand zu schalten, wenn das Signal von dem Sensor (206) größer als die erste Schwellenspannung ist, und anschließend die Ventilanordnung (156) in den dritten Zustand zu schalten, nachdem das Signal von dem Sensor (206) kleiner als die erste Schwellenspannung ist, welche durch eine erste einstellbare Hystereseschaltung (230) verringert wird, die eine erste Gruppe von einem oder von mehreren variablen digitalen Widerständen (VR20, VR21) aufweist, und wobei der Ausgangsabschnitt (520) ausgestaltet ist, um die Ventilanordnung (156) in den zweiten Zustand zu schalten, wenn das Signal von dem Sensor (206) kleiner als die zweite Schwellenspannung ist, und anschließend die Ventilanordnung (156) in den dritten Zustand zu schalten, nachdem das Signal von dem Sensor (206) größer als die zweite Schwellenspannung ist, welche durch eine zweite einstellbare Hystereseschaltung (232) vergrößert wird, die eine zweite Gruppe von einem oder von mehreren variablen digitalen Widerständen (VR30, VR31) aufweist.
Verfahren zum Betrieb eines Fahrzeug-Federungssystems (100) für ein zugehöriges Fahrzeug (VHC), welches eine zugeordnete ungefederten Masse (WHL, WEM) und eine zugeordnete gefederte Masse (BDY) aufweist, wobei das Fahrzeug-Federungssystem (100) umfasst mehrere Gasfedern (122; 202), welche betriebsfähig zwischen der zugeordneten ungefederten Masse (WHL, WEM) und der zugeordneten gefederten Masse (BDY) des zugehörigen Fahrzeugs (VHC) verbunden sind; ein Höhensteuerungssystem (104; 204), welches betriebsfähig jeder der mehreren Gasfedern (122; 202) zugeordnet ist, wobei das Höhensteuerungssystem ausgestaltet ist, um die Höhe der gefederten Masse (BDY) relativ zu der ungefederten Masse (WHL, WEM) zu steuern, wobei das Höhensteuerungssystem aufweist einen Sensor (206), welcher betriebsfähig ist, um ein Signal zu erzeugen, welches einen Bezug zu der Höhe der gefederten Masse (BDY) relativ zu der ungefederten Masse (WHL, WEM) aufweist, eine Ventilanordnung (156; 208) in Fluidverbindung mit jeder der mehreren Gasfedern (122; 202), wobei die Ventilanordnung (156; 208) ausgestaltet ist, um betriebsbereit zu sein zwischen einem ersten Zustand, welcher einen Gasübergang aus einem Federraum ermöglicht, der jeder der Gasfedern (122; 202) zugeordnet ist, einem zweiten Zustand, welcher einen Gasübergang in den Federraum, welcher jeder der Gasfedern (122; 202) zugeordnet ist, ermöglicht, und einem dritten Zustand, in welchem der Federraum, welcher jeder der Gasfedern (122; 202) zugeordnet ist, strömungstechnisch isoliert ist, eine Quelle (108) für unter Druck stehendes Gas in Fluidverbindung mit der Ventilanordnung (156; 208) in einer Fluidverbindung mit den mehreren Gasfedern (122; 202) und betriebsfähig, um Gas den mehreren Gasfedern (122; 208) zuzuführen; und eine Steuerschaltung (210), welche einen Eingangsabschnitt (218) und einen Ausgangsabschnitt (520) aufweist, wobei das Verfahren umfasst: a) der Eingangsabschnitt (218) der Steuerschaltung empfängt ein Signal von dem Sensor (206); b) der Ausgangsabschnitt (520) der Steuerschaltung vergleicht das Signal von dem Sensor (206) mit einer ersten Schwellenspannung und einer zweiten Schwellenspannung; c) der Ausgangsabschnitt (520) der Steuerschaltung schaltet die Ventilanordnung (156; 208) in den ersten Zustand, wenn das Signal von dem Sensor (206) größer als die erste Schwellenspannung ist, und schaltet anschließend die Ventilanordnung (156; 208) in den dritten Zustand, nachdem das Signal von dem Sensor (206) kleiner als die erste Schwellenspannung ist, welche durch eine erste einstellbare Hystereseschaltung (230) verringert wird, die eine erste Gruppe von einem oder von mehreren variablen digitalen Widerständen (VR20, VR21) aufweist, und d) der Ausgangsabschnitt (520) der Steuerschaltung schaltet die Ventilanordnung (156; 208) in den zweiten Zustand, wenn das Signal von dem Sensor (206) kleiner als die zweite Schwellenspannung ist, und schaltet anschließend die Ventilanordnung (156; 208) in den dritten Zustand, nachdem das Signal von dem Sensor (206) größer als die zweite Schwellenspannung ist, welche durch eine zweite einstellbare Hystereseschaltung (232) vergrößert wird, die eine zweite Gruppe von einem oder von mehreren variablen digitalen Widerständen (VR30, VR31) aufweist.
Verfahren zum Betrieb eines Fahrzeug-Federungssystems (100) nach Anspruch 10, umfassend: eine Benutzerschnittstelle (400), welche betriebsfähig mit der Steuerschaltung (210) verbunden ist, die Eingaben von einer Bedienperson erfasst, welche die erste Gruppe von einem oder von mehreren variablen digitalen Widerständen (VR20, VR21) und/oder die zweite Gruppe von einem oder von mehreren variablen digitalen Widerständen (VR30, VR31) einstellen.
Verfahren zum Betrieb eines Fahrzeug-Federungssystems (100) nach einem der Ansprüche 10–11, dadurch gekennzeichnet, dass jede Gasfeder (122; 202) umfasst ein erstes Endteil (124), welches eine Wand und einen Durchgang, welcher sich dort hindurch erstreckt, aufweist; ein zweites Endteil (126), welches in einer beabstandeten Beziehung zu dem ersten Endteil (124) angeordnet ist; und eine flexible Wand (128), welche auf dem ersten und dem zweiten Endteil (124, 126) befestigt ist, so dass ein Federraum zumindest teilweise dazwischen definiert ist.
Verfahren zum Betrieb eines Fahrzeug-Federungssystem (100) nach einem der Ansprüche 10–12, dadurch gekennzeichnet, dass jede Gasfeder (122; 202) eine Anordnung ist, welche eine entsprechende Ventilanordnung (156) aufweist, wobei jede entsprechende Ventilanordnung (156) ein erstes Ventil (V_EX) und ein zweites Ventil (V_IN) umfasst, wobei das erste und das zweite Ventil zwischen einer ersten Stellung, in welcher ein Fluidstrom dort hindurch ermöglicht ist, und einer zweiten Stellung, in welcher ein Fluidstrom dort hindurch im Wesentlichen verhindert wird, einstellbar ist.
Verfahren zum Betrieb eines Fahrzeug-Federungssystem (100) nach einem der Ansprüche 10–13, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgangsabschnitt (520) der Steuerschaltung (210) in einer elektrischen Verbindung zwischen dem Eingangsabschnitt (218) und der Ventilanordnung (156; 208) angeordnet ist, und dass der Ausgangsabschnitt (520) umfasst eine erste Ausgangsverbindung, um eine Betätigung der Ventilanordnung (156; 208) in dem ersten Zustand zu initiieren, eine zweite Ausgangsverbindung, um eine Betätigung der Ventilanordnung (156; 208) in dem zweiten Zustand zu initiieren, einen ersten Komparator (U1) in elektrischer Verbindung zwischen dem Eingangsabschnitt (218) und der ersten Ausgangsverbindung und betriebsfähig, um ein Ventilbetätigungssignal entlang der ersten Ausgangsverbindung auszugeben, wenn das Signal von dem Sensor (206) größer als die erste Schwellenspannung ist, und einen zweiten Komparator (U2) in elektrischer Verbindung zwischen dem Eingangsabschnitt (218) und der zweiten Ausgangsverbindung und betriebsfähig, um ein Ventilbetätigungssignal entlang der zweiten Ausgangsverbindung auszugeben, wenn das Signal von dem Sensor (206) kleiner als die zweite Schwellenspannung ist.
Verfahren zum Betrieb eines Fahrzeug-Federungssystem (100) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die erste einstellbare Hystereseschaltung (230) umfasst einen ersten Transistor (Q2), welcher mit dem ersten Komparator (U1) gekoppelt ist, um bezüglich der ersten Schwellenspannung eine einstellbare Hysterese bereitzustellen, und einen zweiten Transistor (Q3), welcher mit dem zweiten Komparator (U2) gekoppelt ist, um bezüglich der zweiten Schwellenspannung eine einstellbare Hysterese bereitzustellen.