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Die
Erfindung betrifft ein Fahrzeug, insbesondere ein Kraftfahrzeug
nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Aus
der
DE 199 23 708
A1 ist ein gattungsgemäßes Kraftfahrzeug
bekannt, das für
jedes Fahrzeugrad eine Radaufhängung
zur Aufhängung
des jeweils zugeordneten Fahrzeugrades aufweist. Eine Federungs-
und/oder Dämpfungseinrichtung
ist jeweils zwischen der Radaufhängung
eines Fahrzeugrades und einem Fahrzeugaufbau angeordnet. Zudem ist
wenigstens eine Sensoreinrichtung vorgesehen zur Erfassung vorbestimmter
Unfallparameter, insbesondere vorbestimmter Kollisionsparameter
eines potentiellen Kollisionsgegners, als Unfallsignal im Vorfeld
eines eventuellen Unfalls, insbesondere einer eventuellen Kollision
mit dem Kollisionsgegner. Wenigstens eine Steuereinrichtung verarbeitet
das von der Sensoreinrichtung erfasste Unfallsignal in Abhängigkeit
von den erfassten Unfallparametern in ein Steuersignal, auf das
hin der Fahrzeugaufbau bei Bedarf mittels der Federungs- und/oder
Dämpfungseinrichtung
in eine optimale Unfallposition anhebbar und/oder absenkbar ist.
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Konkret
wird bei diesem Kraftfahrzeug ein Anheben und/oder Absenken des
Fahrzeugaufbaus mittels der Federungs- und/oder Dämpfungseinrichtung
durchgeführt.
Dabei wird mittels der Sensoreinrichtung der Kollisionsbereich des
Kraftfahrzeuges mit einem Kollisionsgegner vor der Kollision ermittelt, so
dass entsprechend dem ermittelten Kollisionsbereich eine Lageverstellung
des Fahrzeugaufbaus wenigstens auf der Kollisionsseite bewirkt wird.
Als Kollisionsparameter werden mittels der Sensoreinrichtung die
Bewegungsrichtung, der Abstand und/oder die Geschwindigkeit eines
sich dem Kraftfahrzeug nähernden
anderen Fahrzeuges oder sonstigen Objekt erfasst und als Kollisionssignal
in der Steuereinrichtung mit einer entsprechend programmierten Logikschaltung
zum Steuersignal verarbeitet. Somit kann der Fahrzeugaufbau in die
optimale Kollisionsposition angehoben und/oder abgesenkt werden,
so dass dadurch die am Kraftfahrzeug angeordneten passiven Sicherheitseinrichtungen,
wie z. B. die Längsträger bei
einer Frontalkollision oder die Seitenschweller bei einer Seitenkollision,
ihre optimale Wirkung entfalten können.
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Des
weiteren ist aus der
DE
100 64 249 A1 ein Kraftfahrzeug bekannt, das einen ähnlichen
Aufbau wie das oben beschriebene gattungsgemäße Kraftfahrzeug aufweist.
Auch hier wird mittels einer Steuereinrichtung der Abstand des Fahrzeugaufbaus zu
den Fahrzeugrädern
beim Vorliegen eines entsprechenden Signals, das von der Sensoreinrichtung aufgrund
detektierter Kollisionsparameter erzeugt wurde, eingestellt, so
dass damit ein ausgewählter Kollisionspunkt
sowie eine ausgewählte
Ausrichtung des Fahrzeugaufbaus erreicht werden kann. Somit können auch
hier die passiven Sicherheitseinrichtungen des Kraftfahrzeugs optimal
eingesetzt werden.
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Aus
der WO 99/38718 ist ein Kraftfahrzeug mit einer Federungs- und/oder
Dämpfungseinrichtung
bekannt, die bei Anliegen eines außerhalb des regulären Fahrbetriebs
liegenden Beschleunigungssignals wenigstens für einzelne Fahrzeugräder verhärtet oder
gesperrt werden kann. Somit kann ein sog. Aufschaukeleffekt des
Fahrzeugaufbaus, wie dies beispielsweise bei einer Vollbremsung
durch eine extrem negative Beschleunigung auftreten kann, verhindert.
Etwaige durch den Aufschaukeleffekt verursachte nachteilige Reaktionen
des Fahrzeugaufbaus bzw. des gesamten Kraftfahrzeuges können somit
vermieden werden.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, ein Fahrzeug insbesondere ein Kraftfahrzeug
zu schaffen, mit dem bei einer potentiellen Kollision des Fahrzeuges
mit einem anderen Fahrzeug oder einem Objekt funktionssicher und
mit einfachen Mitteln ein Anheben und/oder Absenken des Fahrzeugaufbaus
möglich ist.
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Diese
Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Gemäß Anspruch
1 ist wenigstens eine Ventilsteuereinrichtung vorgesehen, die einerseits
mit der Federungs- und/oder Dämpfungseinrichtung
und andererseits mit der wenigstens einen Steuereinrichtung gekoppelt
ist. Dabei bewirkt die Ventilsteuereinrichtung entsprechend dem
vorliegenden Steuersignal der Steuereinrichtung ein Anheben und/oder
Absenken des Fahrzeugaufbaus mittels der Federungs- und/oder Dämpfungseinrichtung.
Dabei kann die Ventilsteuereinrichtung für ein Anheben des Fahrzeugaufbaus
mittels der Federungs- und/oder Dämpfungseinrichtung in eine
Anhebstellung oder für
ein Absenken des Fahrzeugaufbaus mittels der Federungs- und/oder
Dämpfungseinrichtung
in eine Absenkstellung umschaltbar.
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Vorteilhaft
bei diesem Kraftfahrzeug ist, dass die Ventilsteuereinrichtung funktionssicher
ein Anheben und/oder Absenken des Fahrzeugaufbaus bewirkt. Bevorzugt
ist mittels der Ventilsteuereinrichtung ein einfaches und funktionssicheres
Umschalten von einer Grundstellung in die Anhebstellung oder Absenkstellung
möglich,
so dass entsprechend dem vorliegenden Steuersignal der Steuereinrichtung
ein funktionssicheres Anheben oder Absenken des Fahrzeugaufbaus
durchgeführt
werden kann. Somit kann beispielsweise bei einer bevorstehenden Seitenkollision,
die mittels der Sensoreinrichtung durch ein entsprechend erzeugtes
Kollisionssignal detektiert wird, das Fahrzeug funktionssicher aufgrund
der Umschaltung der Ventilsteuereinrichtung von der Grundstellung
in die Anhebstellung der Fahrzeugaufbau des Kraftfahrzeuges mittels
der Federungs- und/oder Dämpfungseinrichtung
angehoben werden, so dass der Schwellerbereich des Kraftfahrzeuges
vom Kollisionsgegner getroffen wird und somit der Hauptlastpfad
des Kollisionsgegners, der durch den vorderen Stoßfänger und
die beiden Längsträger gebildet
ist, den Schwellerbereich des Kraftfahrzeuges treffen für eine optimale
Energieabsorption, wodurch die Insassenbelastung vorteilhaft gesenkt
werden kann. Somit werden durch das Anheben und/oder Absenken des
Fahrzeugaufbaus in die optimale Kollisionsposition die relevanten
Lastpfade der passiven Sicherheitseinrichtungen aktiviert, so dass
beispielsweise ein Über-
oder Unterfahren der Längsträger oder
Schwellerbereiche vermieden ist. Während des normalen Fahrbetriebes
des Kraftfahrzeuges befindet sich die Ventilsteuereinrichtung in
der Grundstellung, so dass mittels der Federungs- und/oder Dämpfungseinrichtung
eine Federung/Dämpfung
in üblicher
Weise durchgeführt
werden kann.
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Mittels
der Sensoreinrichtung können
beispielsweise die Bewegungsrichtung und/oder der Abstand und/oder
die Geschwindigkeit eines sich dem Kraftfahrzeug nähernden
anderen Fahrzeuges oder sonstigen Objekt als Kollisionsparameter
erfasst werden. Aber auch der Objektwinkel und/oder geometrische
Parameter des Objektes können
als Kollisionsparameter durch die Sensoreinrichtung sensiert werden.
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Neben
den von einem Kollisionsgegner abhängigen Kollisionsparametern
können
insgesamt gesehen mittels der wenigstens einen Sensoreinrichtung
allgemein Unfallparameter erfasst werden, so dass mit dem erfindungsgemäßen Fahrzeug
auf sämtliche
denkbaren Unfallsituationen, wie z. B. ein Überschlag als Rollover, bei
Bedarf mit einem Anheben und/oder Absenken des Fahrzeugaufbaus in eine
optimale Unfallposition reagiert werden kann. Da die Unfallparameter
auch bereits im Vorfeld eines eventuellen Unfalls, beispielsweise
mit entsprechenden pre-crash-Sensoren als Sensoreinrichtung, erfasst
werden können,
kann durch das Anheben und/oder Absenken des Fahrzeuges auch eine
Vermeidung des Unfalls erreicht werden. Wird z. B. ein kurz bevorstehender
Rollover des Fahrzeugs durch die Sensoreinrichtung erfasst, so kann
durch ein Absenken des Fahrzeugs der Schwerpunkt desselben in Richtung
Fahrbahn abgesenkt werden. Dadurch wird die Fahrzeugstabilität erhöht, so dass
der bevorstehende Rollover vermieden werden kann. Grundsätzlich könnte allgemein
bei kritischen Fahrsituationen eine Absenkung des Fahrzeugaufbaus
zur möglichen
Vermeidung des Unfalls erfolgen. Im den weiteren Ausführungen
ist bevorzugt eine Kollision mit einem Kollisionsgegner jeweils
beispielhaft erwähnt, wobei
aber eine entsprechende Übertragung
auf jede andere denkbare Unfallsituation, auch ohne eine Fremdbeteiligung,
mitumfasst ist.
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In
einer bevorzugten Ausgestaltung kann die wenigstens eine Ventilsteuereinrichtung
pneumatisch und/oder hydraulisch und/oder magnetisch und/oder elektrisch
betätigbar
sein. Somit ist unabhängig
von der Wahl der Betätigung
der Ventilsteuereinrichtung ein funktionssicheres Umschalten von der
Grundstellung in die Anhebstellung oder in die Absenkstellung der
Ventilsteuereinrichtung durchführbar.
Um die optimale Kollisionsposition des Fahrzeugaufbaus möglichst
individuell einstellen zu können,
kann in einer bevorzugten Ausführungsform
die Federungs- und/oder Dämpfungseinrichtung
jedes Fahrzeugrades entsprechend mit einer Ventilsteuereinrichtung
gekoppelt sein, so dass in Abhängigkeit des
vorliegenden Steuersignals der Steuereinrichtung beispielsweise
nur ein Anheben oder Absenken des Fahrzeugaufbaus an einem Fahrzeugrad
durchgeführt
wird. Ebenso ist es denkbar, dass beispielsweise an einem Fahrzeugrad
der Fahrzeugaufbau abgesenkt wird und entsprechend an einem anderen Fahrzeugrad
der Fahrzeugaufbau angehoben wird. Insgesamt soll mit dem Anheben
und/oder Absenken des Fahrzeugaufbaus mittels der Federungs- und/oder
Dämpfungseinrichtung
eine optimale Kollisionsposition des Kraftfahrzeuges erreicht werden, so
dass die Insassenbelastung entsprechend vorteilhaft gesenkt werden
kann. Wird eine Kollision mit einem Fußgänger detektiert, so kann die
Ausrichtung der optimalen Kollisionsposition dementsprechend mittels
der Steuereinrichtung gewählt
werden, dass der Fahrzeugaufbau für den Fußgänger optimal ausgerichtet ist,
so dass entsprechend die Belastungen für den Fußgänger gesenkt werden können.
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In
einer konkreten Ausführungsform
kann die Federungs- und/oder Dämpfungseinrichtung
durch eine Luftfedereinrichtung gebildet sein. Zudem kann wenigstens
eine Energiespeichereinrichtung vorgesehen sein, mittels der in
der Anhebstellung der Ventilsteuereinrichtung unter wenigstens teilweiser
Freigabe der Energie des Energiespeichers der Fahrzeugaufbau anhebbar
ist. Des weiteren kann wenigstens ein Luftablassventil als Bestandteil
der Ventilsteuereinrichtung vorgesehen sein, das wenigstens in der
Absenkstellung der Ventilsteuereinrichtung gesteuert öffenbar
ist für
ein Absenken des Fahrzeugaufbaus. In einer einfachen und entsprechend
bevorzugten Ausführungsform
kann das Luftablassventil direkt in der Luftfedereinrichtung integriert
sein. Somit kann mittels der Luftfedereinrichtung als Federungs-
und/oder Dämpfungseinrichtung
des Kraftfahrzeuges die Anhebung oder Absenkung des Fahrzeugaufbaus
durchgeführt
werden. Zusätzliche
Bauteile wie z. B. eine separate Hubeinrichtung zum Anheben oder
Absenken des Fahrzeugaufbaus können hierbei
vorteilhaft entfallen. Mit der Ventilsteuereinrichtung ist ein funktionssicheres
Umschalten von der Grundstellung in die Anhebstellung oder Absenkstellung
möglich,
so dass ein entsprechend funktionssicheres Anheben oder Absenken
des Fahrzeugaufbaus mittels der Luftfedereinrichtung durchgeführt werden
kann. Um den Absenkvorgang zu beschleunigen, kann neben dem Luftablassventil
eine Absaugeinrichtung vorgesehen sein, mittels der Luft aus der
Luftfedereinrichtung für
ein Absenken des Fahrzeugaufbaus abgesaugt werden kann. Grundsätzlich kann
die Absenkung auch durch Druckluft unterstützt werden.
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In
einer bevorzugten Weiterbildung kann die wenigstens eine Energiespeichereinrichtung
durch wenigstens einen Druckbehälter
gebildet sein, in dem Druckluft für die Anhebung des Fahrzeugaufbaus
speicherbar ist. Somit kann sofort bei Vorliegen des entsprechenden
Steuersignals der Steuereinrichtung die Anhebung des Fahrzeugaufbaus
durchgeführt
werden, da zu jedem Zeitpunkt Druckluft als „Energie" für
das Anheben des Fahrzeugaufbaus zur Verfügung steht.
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In
einer weiteren Ausführungsform
kann wenigstens ein Kompressor vorgesehen sein, mittels dem die
Luftfedereinrichtung in der Grundstellung der Ventilsteuereinrichtung
bei Bedarf mit Druckluft beaufschlagbar ist. Zudem kann die Ventilsteuereinrichtung
in eine Speicherstellung umgeschalten werden, in der Druckluft mittels
des Kompressors in den Druckbehälter
einspeicherbar ist. Somit ist der Kompressor einerseits im normalen
Fahrbetrieb für
eine Versorgung der Luftfedereinrichtung mit Druckluft eingesetzt.
Andererseits kann der Kompressor nach einem Anheben des Fahrzeugaufbaus,
das durch ein von der Sensoreinrichtung sensiertes Kollisionssignal
ausgelöst
wurde, dafür
eingesetzt werden, dass der Druckbehälter wieder entsprechend mit
Druckluft befüllt
wird, so dass die Luftfedereinrichtung für ein weiteres Anheben bei
einem nächsten
von der Sensoreinrichtung sensierten Kollisionssignal wieder einsetzbar
ist. Die Ventilsteuereinrichtung wird dabei zum Einspeichern der
Druckluft mittels des Kompressors in den Druckbehälter in
die Speicherstellung umgeschalten. Nach dem Einspeichern der Druckluft
in den Druckbehälter
wird die Ventilsteuereinrichtung in die Grundstellung umgeschalten,
die während
des normalen Fahrbetriebes des Kraftfahrzeuges vorzugsweise beibehalten
wird. Erst beim Vorliegen eines weiteren Steuersignals der Steuereinrichtung kann
die Ventilsteuereinrichtung beispielsweise in die Anhebstellung
umgeschalten werden, so dass mittels der Druckluft, die aus dem
Druckbehälter
in die Luftfedereinrichtung einströmt, der Fahrzeugaufbau angehoben
werden kann. Grundsätzlich
kann nur ein Druckbehälter
vorgesehen sein, der mit der Luftfedereinrichtung jedes Fahrzeugrades
gekoppelt ist, es ist aber auch denkbar, dass für jede Luftfedereinrichtung
jedes Fahrzeugrades ein separater Druckbehälter vorgesehen ist.
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In
einer alternativen Ausführungsform
kann die wenigstens eine Energiespeichereinrichtung durch einen
Gasgenerator gebildet sein. Auch hier steht sofort bei Vorliegen
eines entsprechenden Steuersignals der Steuereinrichtung durch das
mittels dem Gasgenerator gebildeten Gases entsprechend „Energie" für ein Anheben
des Fahrzeugaufbaus zur Verfügung.
Dabei kann jeweils ein Gasgenerator je Fahrzeugrad oder je Fahrzeugachse
eingesetzt werden. Es ist aber auch denkbar, dass nur ein einziger
Gasgenerator für
das Anheben und/oder Absenken des Fahrzeugaufbaus vorgesehen ist. Nach
einem Einsatz des Gasgenerators für ein Anheben des Fahrzeugaufbaus
wird für
ein Wiederherstellen der Einsatzbereitschaft der Gasgenerator ausgetauscht.
Grundsätzlich
besteht die Möglichkeit
dem Gasgenerator mit dem Druckbehälter als Energiespeichereinrichtung
zu kombinieren bzw. dass beispielsweise bauraumbedingt an den Vorderrädern des
Kraftfahrzeuges Gasgeneratoren eingesetzt sind und an den Hinterrädern des
Kraftfahrzeuges jeweils ein Druckbehälter mit der Luftfedereinrichtung
gekoppelt ist, so dass insgesamt an allen vier Fahrzeugrädern ein
Anheben des Fahrzeugaufbaus durchgeführt werden kann.
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Die
Federungs- und/oder Dämpfungseinrichtung
kann auch in einer weiteren Ausführungsform
einen hydraulischen Teleskop-Stoßdämpfer umfassen. Dabei kann
wenigstens eine Energiespeichereinrichtung vorgesehen sein, mittels
der in der Anhebstellung der Ventilsteuereinrichtung Hydraulikflüssigkeit in
den Teleskop-Stoßdämpfer unter
wenigstens teilweiser Freigabe der Energie des Energiespeichers überführbar ist
für ein
Anheben des Fahrzeugaufbaus. In der Absenkstellung der Ventilsteuereinrichtung
kann Hydraulikflüssigkeit
aus dem Teleskop-Stoßdämpfer heraus
abführbar
sein für
ein Absenken des Fahrzeugaufbaus. Damit ist mit dem Teleskop-Stoßdämpfer (führend oder
nicht führend)
ein üblicherweise
verwendeter Bestandteil der Federungs- und/oder Dämpfungseinrichtung
in Kraftfahrzeugen für
ein Anheben oder Absenken des Fahrzeugaufbaus eingesetzt.
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In
einer bevorzugten Weiterbildung kann die wenigstens eine Energiespeichereinrichtung
durch einen wenigstens zweikammerigen Druckbehälter gebildet sein, wobei in
einer ersten Druckbehälterkammer
Hydraulikflüssigkeit
einspeicherbar ist und in einer zweiten Druckbehälterkammer ein komprimierbares
Gaspolster vorgesehen ist. Die beiden Druckbehälterkammern sind dabei vorzugsweise
durch ein Membranelement von einander getrennt. Somit kann bei einer
Erhöhung
der Hydraulikflüssigkeitsmenge in
der ersten Druckbehälterkammer
das Gaspolster unter Energieaufnahme komprimiert werden und in der
Anhebstellung der Ventilsteuereinrichtung kann Hydraulikflüssigkeit
unter wenigstens teilweiser Entspannung des Gaspolsters in den Teleskop-Stoßdämpfer überführbar sein
für ein
Anheben des Fahrzeugaufbaus. In der Grundstellung der Ventilsteuereinrichtung
ist für
eine Einsatzbereitschaft des Teleskop-Stoßdämpfers für ein Anheben des Fahrzeugaufbaus
das Gaspolster in der zweiten Druckbehälterkammer relativ stark komprimiert,
wobei in der ersten Druckbehälterkammer
eine entsprechende Menge an Hydraulikflüssigkeit eingespeichert ist.
Wird aufgrund eines vorliegenden Steuersignals der Steuereinrichtung
die Ventilsteuereinrichtung in die Anhebstellung umgeschalten, so
strömt
die in der ersten Druckbehälterkammer
eingespeicherte Hydraulikflüssigkeit
in den Teleskop-Stoßdämpfer über, so dass
mittels dem Teleskop-Stoßdämpfer der
Fahrzeugaufbau angehoben wird. Das Überströmen der Hydraulikflüssigkeit
von der ersten Druckbehälterkammer
in den Teleskop-Stoßdämpfer wird
durch die gleichzeitige Entspannung des Gaspolsters in der zweiten
Druckbehälterkammer
unterstützt.
Das Membranelement zwischen der ersten Druckbehälterkammer und der zweiten
Druckbehälterkammer
ist dabei so flexibel ausgelegt, dass bei der Entspannung des Gaspolsters
in der Anhebstellung der Ventilsteuereinrichtung die dabei freiwerdende „Energie" auf die Hydraulikflüssigkeit übertragen
wird.
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In
einer bevorzugten Weiterbildung kann wenigstens eine Pumpeneinrichtung
vorgesehen sein, mittels der Hydraulikflüssigkeit wenigstens in der Grundstellung
oder in der Absenkstellung der Ventilsteuereinrichtung in den Druckbehälter überführbar ist
für eine
Erhöhung
der Hydraulikflüssigkeitsmenge und
somit für
eine Komprimierung des Gaspolsters. Somit kann beispielsweise nach
einem Anheben des Fahrzeugaufbaus, das durch ein entsprechend vorliegendes
Steuersignal der Steuereinrichtung ausgelöst wurde, der Druckbehälter wieder
mit der entsprechenden Hydraulikflüssigkeitsmenge gefüllt werden, so
dass bei einem nächsten
Vorliegen eines Steuersignals der Steuereinrichtung ein nächstes Anheben des
Fahrzeugaufbaus durchgeführt
werden kann. Beim Einspeichern der Hydraulikflüssigkeit mittels der Pumpeneinrichtung
in den Druckbehälter
bzw. in die erste Druckbehälterkammer
wird das in der zweiten Druckbehälterkammer
vorliegende Gaspolster unter Energieaufnahme entsprechend komprimiert, so
dass bei einem nächsten
Anheben des Fahrzeugaufbaus das Gaspolster entsprechend entspannt werden
kann, wodurch die Überführung der
Hydraulikflüssigkeit
vom Druckbehälter
in den Teleskop-Stoßdämpfer unterstützt wird.
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In
einer weiteren Ausführungsform
kann wenigstens ein Ausgleichsbehälter vorgesehen sein, in den
wenigstens in der Absenkstellung der Ventilsteuereinrichtung Hydraulikflüssigkeit
vom Teleskop-Stoßdämpfer überführbar ist
und/oder aus dem wenigstens in der Grundstellung oder in der Absenkstellung
der Ventilsteuereinrichtung Hydraulikflüssigkeit in den Druckbehälter überführbar ist.
Somit kann mittels dem Ausgleichsbehälter ein geschlossener Hydraulikkreislauf
gebildet werden, durch den die Hydraulikflüssigkeit in Abhängigkeit
der Stellung der Ventilsteuereinrichtung in den Teleskop-Stoßdämpfer über- bzw.
abgeführt
werden kann. Die beispielsweise für das Anheben benötigte Menge
an Hydraulikflüssigkeit
kann ebenfalls im Ausgleichsbehälter
wenigstens zwischengespeichert werden.
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In
einer konkreten Ausgestaltung kann der Teleskop-Stoßdämpfer einen
in einem Zylinder verschiebbaren Kolben umfassen, der vorzugsweise steuerbare
Dämpferventile
aufweist. Somit kann mittels den Dämpferventilen bei einer Verschiebung
des Kolbens gegenüber
dem Zylinder ein Verschiebewiderstand eingestellt werden. Dadurch
kann je nach Stellung der Dämpferventile
das Anheben oder Absenken des Fahrzeugaufbaus beschleunigt oder
abgebremst werden. Hierbei ist beispielsweise insbesondere am Ende
eines Anhebens des Fahrzeugaufbaus eine Dämpfung der Hubbewegung möglich, so dass
dadurch ein nachteiliges Überschwingen
der Hubbewegung vermieden werden kann.
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In
einer weiteren Ausführungsform
kann die Federungs- und/oder Dämpfungseinrichtung
eine Zylinder-Kolben-Einheit aufweist, die einen Zylinder umfasst,
in dem ein Kolben verschiebbar aufgenommen ist. Innerhalb des Zylinders
sind jeweils benachbart zum Kolben ein Kolbenboden-Arbeitsraum und ein
Kolbenstangen-Arbeitsraum ausbildbar. Somit ist für die Federungs-
und/oder Dämpfungseinrichtung eine
regelmäßig verwendete
Zylinder-Kolben-Einheit vorgeschlagen,
die entweder hydraulisch aber auch pneumatisch angesteuert werden
kann.
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In
einer bevorzugten Weiterbildung kann am Zylinder eine Überströmleitung
vorgesehen sein, mittels der der Kolbenboden-Arbeitraum und der
Kolbenstangen-Arbeitsraum strömungsverbunden
sind. Die Überströmleitung
kann dabei ein Überströmventil aufweisen,
das beim Anheben oder Absenken des Fahrzeugaufbaus verschließbar ist.
Somit kann bei einem Umschalten der Ventilsteuereinrichtung von der
Grundstellung beispielsweise in die Absenkstellung durch das Schließen des Überströmventils
in der Überströmleitung
ein funktionssicheres Absenken des Fahrzeugaufbaus durchgeführt werden.
Während
eines normalen Fahrbetriebs des Kraftfahrzeuges kann das Überströmventil
ganz oder teilweise geöffnet
sein, so dass dadurch ein Federn/Dämpfen des Fahrzeugaufbaus möglich ist.
Grundsätzlich kann
hier durch ein gesteuertes Öffnen
bzw. Schließen
des Überströmventils
die Federung/Dämpfung der
Zylinder-Kolben-Einheit eingestellt werden.
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In
einer weiteren Ausgestaltung kann mit dem Zylinder eine Anhebleitung
und eine Absenkleitung strömungsverbunden
sein. Die Anhebleitung kann dabei ein Anhebventil als Bestandteil
der Ventilsteuereinrichtung und die Absenkleitung ein Absenkventil
als Bestandteil der Ventilsteuereinrichtung aufweisen. Somit ist
in Abhängigkeit
des Steuersignals der Steuereinrichtung mittels dem Anhebventil
und dem Absenkventil das Anheben oder Absenken des Fahrzeugaufbaus
durchführbar.
Wird somit die Ventilsteuereinrichtung beispielsweise von der Grundstellung,
in der sowohl das Anhebventil als auch das Absenkventil geschlossen
sind, in die Absenkstellung umgeschaltet, so wird wenigstens das
Absenkventil der Absenkleitung geöffnet, so dass mittels der Zylinder-Kolben-Einheit und
einer entsprechenden Verlagerung des Kolbens innerhalb des Zylinders
ein Absenken des Fahrzeugaufbaus durchgeführt werden kann.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
kann die Federungs- und/oder Dämpfungseinrichtung
zusätzlich
für eine
Niveauregulierung und/oder für
einen Nick- und/oder Wankausgleich des Fahrzeugs einsetzbar sein.
Dabei kann mittels der Ventilsteuereinrichtung von einer Grundstellung
in eine Anhebstellung oder eine Absenkstellung für eine Niveauregulierung des
Fahrzeugs umgeschalten werden. Vorteilhaft wird für eine Niveauregulierung
der mittels der Ventilsteuereinrichtung freigegebene Volumenstrom relativ
gering gehalten, wobei für
ein kollisionsbedingtes Anheben oder Absenken des Fahrzeugaufbaus
für ein
entsprechend schnelles Anheben oder Absenken ein relativ großer Volumenstrom
freigegeben wird. Analog ist ein Nick- und/oder Wankausgleich für das Fahrzeug
mittels von der Ventilsteuereinrichtung entsprechend angesteuerten
Federungs- und/oder Dämpfungseinrichtung
möglich.
Grundsätzlich
können
zusätzlich
zur Federungs- und/oder Dämpfungseinrichtung
Bauteilkomponenten vorgesehen sein, die zum Betrieb der Niveauregulierung und/oder
des Nick- und/oder Wankausgleichs notwendig sind.
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In
einer weiteren Ausgestaltung kann unmittelbar zu Beginn des kollisionsbedingten
Anhebens und/oder Absenkens des Fahrzeugaufbaus ein relativ geringer
Durchströmwiderstand
der Ventilsteuereinrichtung einstellbar sein. Unmittelbar am Ende des
Anhebens und/oder Absenken des Fahrzeugaufbaus kann ein relativ
großer
Durchströmwiderstand der
Ventilsteuereinrichtung einstellbar sein. Somit ist sofort bei Vorliegen
eines entsprechenden Steuersignals der Steuereinrichtung ein Anheben
und/oder Absenken des Fahrzeugaufbaus aufgrund des geringen Durchströmwiderstands
der Ventilsteuereinrichtung möglich.
Kurz vor Beendigung beispielsweise des Anhebens des Fahrzeugaufbaus
wird der Durchströmwiderstand
der Ventilsteuereinrichtung vergrößert, so dass ein Nachschwingen
des Fahrzeugaufbaus am Ende der Anhebbewegung hiermit vorteilhaft
vermieden werden kann. Zur Bestimmung des zeitmäßigen Endes der Anheb- bzw. Absenkbewegung
kann vorzugsweise ein Zeitglied entsprechend mit der Ventilsteuereinrichtung
gekoppelt werden.
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Gemäß einer
weiteren Ausführungsform kann
die wenigstens eine Sensoreinrichtung durch einen pre-crash-Sensor
und/oder durch einen early-crash-Sensor gebildet sein. Für einen
funktionssichere Erfassung einer bevorstehenden Kollision kann dabei
beispielsweise eine Sensoreinrichtung, die nach dem Radarprinzip
arbeitet, eingesetzt werden. Grundsätzlich ist jede Art von Sensoreinrichtung,
mit der ein funktionssicheres Erfassen der vorbestimmten Kollisionsparameter
des potentiellen Kollisionsgegners möglich ist, eingesetzt werden.
Die Erfassung der jeweils vorgegebenen Kollisionsparameter des potentiellen
Kollisionsgegners erfolgt bereits kurz vor der Kollision, so dass
zum Zeitpunkt der Kollision der Fahrzeugaufbau bereits in die optimale Kollisionsposition
angehoben und/oder abgesenkt worden ist. Die Sensoreinrichtung kann
dabei beispielsweise auch nach dem Infrarotprinzip und/oder mit
Kameras mit Bildverarbeitung und/oder nach dem Laserprinzip arbeiten.
Sind Kameras als Sensoreinrichtung eingesetzt können diese durch 3D-Kameras gebildet
sein.
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In
einer Weiterbildung kann das Anheben und/oder Absenken des Fahrzeugaufbaus
reversibel und/oder teilreversibel und/oder irreversibel durchführbar sein.
In Abhängigkeit
der Ausführungsart
der Federungs- und/oder Dämpfungseinrichtung
mit entsprechend zugeordneter Ventilsteuereinrichtung kann nach
einem Anheben und/oder Absenken des Fahrzeugaufbaus beispielsweise
durch teilweisen Ersatz von Bauteilen die Einsatzbereitschaft der
Federungs- und/oder Dämpfungseinrichtung
für ein nächstes Anheben
und/oder Absenken des Fahrzeugaufbaus wieder hergestellt werden.
Ist beispielsweise die Energiespeichereinrichtung als Gasgenerator
ausgeführt,
so kann nach einem Anheben und/oder Absenken des Fahrzeugaufbaus
der Gasgenerator ausgewechselt werden, so dass damit die Federungs-/Dämpfungseinrichtung
für ein
nächstes Anheben
und/oder Absenken des Fahrzeugaufbaus wieder einsetzbar ist, so
dass die Federungs- und/oder
Dämpfungseinrichtung
teilreversibel ist.
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In
einer weiteren Ausführungsform
kann die wenigstens eine Steuereinrichtung zusätzlich zu einem ersten Steuersignal
für die
Federungs- und/oder Dämpfungseinrichtung
ein zweites Steuersignal für eine
Bremseinrichtung des Fahrzeuges ermitteln. Somit ist zusätzlich zum
Anheben und/oder Absenken des Fahrzeugaufbaus ein Abbremsen des
Fahrzeugs durchführbar.
Wird bei Vorliegen eines entsprechend mittels der Sensoreinrichtung
sensierten Kollisionssignals neben dem ersten Steuersignal für die Federungs-
und/oder Dämpfungseinrichtung
ein zweites Steuersignal für
die Bremseinrichtung des Fahrzeuges ermittelt, kann damit, beispielsweise
bei einer bevorstehenden Frontalkollision, die Fahrzeuggeschwindigkeit
derart gesenkt werden, dass die Unfallschwere dadurch vorteilhaft
reduziert ist. Wird eine bevorstehende Seitenkollision detektiert,
so kann durch den eingeleiteten Bremsvorgang das Auftreffen des
Kollisionsgegner beispielsweise von der Fahrgastzelle in den Bereich
des vorderen Kotflügels verlegt
werden, wodurch die Belastung der Insassen vorteilhaft gesenkt ist.
Dabei ist zusätzlich
auch eine Kompensation des Bremsnickens durch eine entsprechende
Ansteuerung der Ventilsteuereinrichtung und somit mittels der Federungs-
und/oder Dämpfungseinrichtung
möglich.
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In
einer nächsten
Ausführungsform
können Kommunikations-Mittel
am Fahrzeug vorgesehen sein, mit denen eine Kommunikation zwischen
dem Fahrzeug und einem potentiellen Kollisionsgegner durchführbar ist.
Somit kann in Abhängigkeit
dieses Kommunikationsergebnisses zwischen dem Fahrzeug und dem Kollisionsgegner
eine Anheb- und/oder Absenkentscheidung für das Fahrzeug getroffen werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform
kann diese Kommunikation insbesondere durch eine Funkkommunikation
gebildet sein. Dadurch ist auch eine Erfassung des potentiellen
Kollisionsgegners möglich,
wenn dieser sich noch in einem vom Fahrzeug aus gesehen verdeckten
Bereich befindet, in dem beispielsweise mit optischen Sensoren eine Erfassung
noch nicht möglich
ist. Somit kann entsprechend frühzeitig
ein Anheben und/oder Absenken des Fahrzeuges erfolgen, so dass das
Fahrzeug zum Zeitpunkt der Kollision sich bereits in der optimalen
Kollisionsposition befindet.
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In
einer Weiterbildung können
die Kommunikations-Mittel in ein Radiogerät und/oder in ein Navigationsgerät und/oder
in ein Autotelefon integriert sein. Grundsätzlich ist eine Integration
auch in ein Positionsbestimmungsgerät oder in ein Internetsystem,
das im Auto installiert ist, möglich.
Ist das Positionsbestimmungsgerät
mit einem sogenannten Differenzmeßsystem ausgestattet, so kann
die Entfernung und die relative Geschwindigkeit des potentiellen
Kollisionsgegners entsprechend erfasst werden. Unabhängig von
der Art der Kommunikation bzw. mit welchem Kommunikations-Mittel
die Kommunikation zwischen dem Fahrzeug und dem potentiellen Kollisionsgegner
stattfindet, ist aufgrund des Kommunikationsergebnisses sichergestellt,
dass das Fahrzeug nur im notwendigen Fall in die entsprechend optimale
Kollisionsposition gebracht wird.
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Gemäß einer
weiteren Ausgestaltung kann jedem Fahrzeugrad eine Ventilsteuereinrichtung
zugeordnet sein. Mittels der Steuereinrichtung kann die Ventilsteuereinrichtung
jedes Fahrzeugrades unabhängig
und/oder zeitversetzt angesteuert werden. Somit ist je nach erfassten
Kollisionsparametern eine Ansteuerung jeder einzelnen Ventilsteuereinrichtung, die
jeweils einem Fahrzeugrad zugeordnet ist, möglich. Beispielsweise kann,
um eine optimale Kollisionsposition für das Fahrzeug zu erreichen,
nur die Ventilsteuereinrichtung eines einzigen Fahrzeugrades angesteuert
werden. Grundsätzlich
ist auch eine Ansteuerung der Ventilsteuereinrichtungen nur an den
beiden Vorderrädern
bzw. nur an den beiden Hinterrädern
bzw. nur an den beiden Rädern
einer Fahrzeugseite bzw. nur an diagonal am Fahrzeug angeordneten
Rädern
möglich.
Die Ansteuerung von mehreren Fahrzeugrädern kann dabei zeitlich gesehen
nacheinander erfolgen, so dass dadurch die Kollisionsposition positiv
beeinflusst werden kann. Dadurch ist beispielsweise bei einer detektierten
Kollision mit einem Fußgänger eine
Absenkung des Fahrzeuges an den beiden Vorderrädern möglich, so dass der Fußgänger bei
der Kollision nicht translatorisch verschoben wird, sondern sich
auf der Motorhaube vorteilhaft abrollen kann. Dies wird durch die
Schrägstellung
des Fahrzeuges für
den Fußgänger erleichtert,
so dass dadurch die mögliche
Verletzungsschwere des Fußgängers vermindert
werden kann.
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Zusätzlich oder
alternativ zu der die Kollisionsparameter erfassenden Sensoreinrichtung
kann wenigstens eine weitere Sensoreinrichtung vorgesehen sein,
mit der fahrzeugeigene Fahrparameter erfassbar sind. Somit kann
in Abhängigkeit
der erfassten Fahrparameter eine Anheb- und/oder Absenkentscheidung
für das
Fahrzeug getroffen werden. Als Fahrparameter, die von der Sensoreinrichtung
erfasst werden können,
sind beispielsweise eine große und/oder
schnelle Lenkwinkeländerung
und/oder der Neigungswinkel des Fahrzeuges und/oder der Betrag des
anstehenden Bremsdrucks einer Fahrzeug-Bremseinrichtung zu nennen. Zudem kann
die Aufbaugeschwindigkeit des Bremsdrucks ermittelt werden. Des
weiteren kann die Pedalstellung des Gaspedals bzw. des Bremspedals
erfasst werden und/oder können
auf das Fahrzeug wirkende Quer- und/oder Längsbeschleunigungen erfasst
werden. Durch die Auswertung dieser erfassten Fahrparameter können funktionssicher
extreme Fahrsituationen des Fahrzeuges erkannt werden, so dass beispielsweise
ein Absenken des Fahrzeuges durch die Federungs-/Dämpfungseinrichtung
erfolgt, wodurch eine Schwerpunktverlagerung des Fahrzeuges in Richtung
Fahrbahn erfolgt, die eine höhere
Fahrstabilität für das Fahrzeug
bewirkt. Somit kann beispielsweise ein möglicher Fahrzeugüberschlag
vermieden werden. Auch die Daten regelmäßig im Fahrzeug verbauter Systeme,
wie beispielsweise ein Fahrstabilitätsprogramm (ESP) oder ein Antiblockiersystem (ABS)
der Bremseinrichtung, können
als Fahrparameter mitverwertet werden. Zudem kann ein sog. „lane-departure-warning-system" im Fahrzeug eingebaut
sein, das ein etwaiges Abkommen von der Fahrbahn detektiert, so
dass entsprechende Signale des „lane-departure-warning-system" ebenfalls als Fahrparameter
verarbeitet werden können.
So kann z. B. bei einem Abkommen des Fahrzeuges von der Fahrbahn
aufgrund der Signale des „lane-departure-warning-system" ein Absenken des
Fahrzeuges durchgeführt
werden, so dass durch die damit verbundene Schwerpunktsabsenkung
des Fahrzeuges ein etwaiger Fahrzeugüberschlag vermieden werden
könnte. Grundsätzlich ist
auch ein System zur Müdigkeitserkennung
des Fahrers des Fahrzeuges denkbar, so dass aufgrund dieser ermittelten
Daten des Fahrers eine entsprechende Reaktion bezüglich eines
Anhebens und/oder Absenken des Fahrzeuges erfolgen kann.
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Anhand
einer Zeichnung wird die Erfindung näher erläutert.
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Es
zeigen:
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1 eine schematische Darstellung
einer Federungs-/Dämpfungseinrichtung
mit einer Ventilsteuereinrichtung in einer ersten Ausführungsform,
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2 eine schematische Darstellung
einer Anordnung der Federungs-/Dämpfungseinrichtung von 1 an einem Fahrzeug,
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3 eine schematische Darstellung
einer Federungs-/Dämpfungseinrichtung
mit einer Ventilsteuereinrichtung in einer Grundstellung in einer zweiten
Ausführungsform,
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4 eine schematische Darstellung
der Federungs-/Dämpfungseinrichtung
von 3 mit der Ventilsteuereinrichtung
in einer Anhebstellung,
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5 eine schematische Darstellung
der Federungs-/Dämpfungseinrichtung
von 3 mit der Ventilsteuereinrichtung
in einer Absenkstellung,
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6 eine schematische Darstellung
einer Federungs-/Dämpfungseinrichtung
von 2 mit einem Gasgenerator,
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7 eine schematische Darstellung
der Federungs-/Dämpfungseinrichtung
von 3 an einem Fahrzeug,
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8 eine schematische Darstellung
der Federungs-/Dämpfungseinrichtung
von 3 in einer Weiterbildung,
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9 eine schematische Darstellung
der Federungs-/Dämpfungseinrichtung
von 3 in einer Weiterbildung,
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10 eine schematische Darstellung
einer Federungs-/Dämpfungseinrichtung
mit einer Ventilsteuereinrichtung in einer dritten Ausführungsform,
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11 eine schematische Darstellung
einer Federungs-/Dämpfungseinrichtung
mit einer Ventilsteuereinrichtung in einer vierten Ausführungsform,
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12 eine schematische Darstellung
eines Schaltbildes einer Anordnung einer Federungs-/Dämpfungseinrichtung
an einem Fahrzeug,
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13 eine schematische Darstellung
eines Schaltbildes der Anordnung von 12 in
einer ersten Weiterbildung,
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14 eine schematische Darstellung
eines Schaltbildes der Anordnung von 12 in
einer zweiten Weiterbildung,
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15 eine schematische Darstellung
eines Schaltbildes der Anordnung von 12 in
einer dritten Weiterbildung,
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16 eine schematische Darstellung
einer Anordnung einer Federungs-/Dämpfungseinrichtung an einem
Fahrzeug,
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17 eine schematische Darstellung
eines Schaltbildes einer Anordnung in einer weiteren Ausführungsform
einer Federungs-/Dämpfungseinrichtung
an einem Fahrzeug, und
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18 eine schematische Darstellung
eines Schaltbildes einer weiteren Anordnung einer Federungs-/Dämpfungseinrichtung
an einem Fahrzeug.
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In 1 ist schematisch eine Federungs-/Dämpfungseinrichtung
als Luftfedereinrichtung 1 dargestellt. Die Luftfedereinrichtung 1 kann dabei
an jedem Fahrzeugrad zwischen einer Radaufhängung des Fahrzeugrades und
einem Fahrzeugaufbau, was hier aus Übersichtlichkeitsgründen nicht mit
dargestellt ist, angeordnet sein. Über eine Leitung 2 ist
die Luftfedereinrichtung 1 mit einer Ventilsteuereinrichtung 3 verbunden.
Die Ventilsteuereinrichtung 3 ist in 1 in einer Grundstellung 4 für einen
normalen Fahrbetrieb dargestellt. Mittels eines Kompressors 5,
der über
eine Leitung 6 mit der Ventilsteuereinrichtung verbunden
ist, kann die Luftfedereinrichtung 1 bei Bedarf mit Druckluft
beaufschlagt werden. Somit ist bei einem normalen Fahrbetrieb in üblicher
Weise eine Federung/Dämpfung
des Fahrzeugaufbaus möglich.
Des weiteren ist die Ventilsteuereinrichtung 3 über eine
Leitung 7 mit einem Druckbehälter 8 verbunden.
Als weiterer Bestandteil der Ventilsteuereinrichtung 3 ist
an der Luftfedereinrichtung 1 ein Ablassventil 9 ausgebildet.
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Zusätzlich ist
die Ventilsteuereinrichtung 3 mit einer hier nicht mit
dargestellten Steuereinrichtung gekoppelt, so dass entsprechend
einem Vorliegen eines Steuersignals der Steuereinrichtung die Ventilsteuereinrichtung 3 von
der Grundstellung 4 in eine Anhebstellung 10 oder
in eine Absenkstellung 11 umgeschalten werden kann. Liegt
von der Steuereinrichtung ein Steuersignal für ein Anheben des Fahrzeugaufbaus
vor, so wird die Ventilsteuereinrichtung 3 in die Anhebstellung 10 umgeschalten,
so dass vom Druckbehälter 8 eingespeicherte
Druckluft über
die Leitung 7 durch die Ventilsteuereinrichtung 3 und über die
Leitung 2 zur Luftfedereinrichtung 1 strömt, so dass
der Fahrzeugaufbau entsprechend angehoben werden kann. Für die Wiederherstellung der
Einsatzbereitschaft der Luftfedereinrichtung 1 für ein nächstes Anheben
des Fahrzeugaufbaus kann die Ventilsteuereinrichtung 3 in
eine Speicherstellung 12 umgeschalten werden, in der mittels
dem Kompressor 5 Druckluft in den Druckbehälter 8 eingespeichert
werden kann. Liegt von der Steuereinrichtung ein entsprechendes
Steuersignal für
ein Absenken des Fahrzeugaufbaus vor, so wird die Ventilsteuereinrichtung 3 in
die Absenkstellung 11, die der Grundstellung 4 in
dieser Ausführungsform
entspricht, umgeschalten, wobei dabei der Kompressor 5 ausgeschalten
ist. Zugleich wird das Ablassventil 9, das Bestandteil
der Ventilsteuereinrichtung 3 ist und somit ebenfalls mit
der Steuereinrichtung gekoppelt ist, geöffnet, so dass Luft aus der
Luftfedereinrichtung 1 entweichen kann für ein Absenken
des Fahrzeugaufbaus. Um die Absenkbewegung zu beschleunigen, kann
die Luft aus der Luftfedereinrichtung zusätzlich mit einer hier nicht
mit dargestellten Absaugeinrichtung abgesaugt werden.
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Ist
die Luftfedereinrichtung 1 mit einem Teleskop-Stoßdämpfer gekoppelt,
der ebenfalls zwischen Radaufhängung
und Fahrzeugaufbau angeordnet ist, so kann bei einem Anheben oder
Absenken des Fahrzeugaufbaus mittels der Luftfedereinrichtung 1 der
Teleskop-Stoßdämpfer aus
seinen Aufnahmen an der Radaufhängung
und/oder am Fahrzeugaufbau ausgeklinkt werden und nach einer entsprechenden
Anhebung und/oder Absenkung des Fahrzeugaufbaus mittels der Luftfedereinrichtung 1 wieder
eingeklinkt werden. Somit ist im Fahrbetrieb eine Federung/Dämpfung zusätzlich zur
Luftfedereinrichtung 1 mit dem Teleskop-Stoßdämpfer gewährleistet
und bei einem Anheben und/oder Absenken des Fahrzeugaufbaus mittels
der Luftfedereinrichtung 1 stellt der Teleskop-Stoßdämpfer aufgrund
des geführten Ausklinkens
an einer Aufnahme des Teleskop-Stoßdämpfers an der Radaufhängung und/oder
am Fahrzeugaufbau keine Behinderung bezüglich des Anhebens und/oder
Absenkens des Fahrzeugaufbaus dar.
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In 2 ist schematisch eine Anordnung
der Luftfedereinrichtung 1 von 1 an einem Fahrzeug in der Art eines
Schaltplanes dargestellt, wobei gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen
versehen sind. Dabei ist jedem Fahrzeugrad (hier nicht mit dargestellt)
eine Luftfedereinrichtung 1 zugeordnet. Die Ventilsteuereinrichtung 3 ist
bei der dargestellten Ausführung
zweigeteilt aufgebaut, nämlich
mit einem zentralen Hebeventil 59 und vier Absenkventilen 60, die
jeweils einer Luftfedereinrichtung 1 zugeordnet sind. Mittels
einer Ventilsteuereinheit 61 können das Hebeventil 59 und
die Absenkventile 60 derart angesteuert werden, dass die
jeweils gewünschte
Anhebung oder Absenkung des Fahrzeugaufbaus durchgeführt werden
kann. Zudem ist eine Dämpfersteuerung 62 jeweils
mit den Luftfedereinrichtungen 1 verbunden, so dass dadurch
eine Dämpfungssteuerung möglich ist.
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In 6 ist eine Luftfedereinrichtung 1 schematisch
dargestellt, bei der ein Kaltgasgenerator 63 beispielhaft
als Gasgenerator mit der Luftfedereinrichtung 1 verbunden
ist. Für
ein Anheben oder Absenken des Fahrzeugaufbaus wird der Kaltgasgenerator 63 entsprechend
aktiviert, so dass durch das dabei entstehende Gas beispielsweise
eine Anhebung des Fahrzeugaufbaus durchgeführt werden kann.
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In 3 ist schematisch eine Federungs-/Dämpfungseinrichtung
dargestellt, die einen Teleskop-Stoßdämpfer 15 umfasst.
Der Teleskop-Stoßdämpfer 15 weist
einen Zylinder 16 auf, in dem ein Kolben 17 verschiebbar
aufgenommen ist, an dem einen Kolbenstange 18 angeordnet
ist, die aus dem Zylinder 16 herausgeführt ist. Der Zylinder 16 ist
dabei beispielsweise an einer nicht mit dargestellten Radaufhängung angebunden
und die Kolbenstange 18 ist an einem nicht mit dargestellten Fahrzeugaufbau
angebunden, so dass mittels dem Teleskop-Stoßdämpfer 15 wenigstens
eine Dämpfung
von Schwingungen des Fahrzeugaufbaus möglich ist. Am Kolben 17 sind
Durchströmöffnungen 19 ausgebildet,
die mittels Dämpferventilen 20 verschlossen
werden können.
Die Dämpferventile
können
dabei regel- oder steuerbar sein, aber auch ohne eine Regelungsfunktion
nur in der Art einer Drossel am Kolben 17 angeordnet sein.
Somit kann mittels den Dämpferventilen 20 die
Bewegung des Kolbens 17 innerhalb des Zylinders 16 bezüglich der
auf den Kolben 17 wirkenden Wiederstandkraft während der Verschiebebewegung
eingestellt werden.
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Über eine
Leitung 21 ist der Teleskop-Stoßdämpfer 15 mit einer
Ventilsteuereinrichtung 22 verbunden. Von der Ventilsteuereinrichtung 22 ist
eine Leitung 23 zu einem Ausgleichsbehälter 24 geführt, von
dem aus eine Leitung 25, in der eine Pumpeneinrichtung 26 angeordnet
ist, zu einem Druckbehälter 27 als
Energiespeichereinrichtung geführt
ist. Die Pumpe 26 kann dabei eine Doppelfunktion aufweisen,
nämlich
einerseits zum Druckaufbau im Druckbehälter 27 und andererseits
beispielsweise als ABS-Pumpe. Dabei ist eine entsprechende Kupplung eingebaut,
dass eine funktionssichere Umschaltung zwischen den einzelnen Funktionen
der Pumpe 26 erfolgen kann. Der Druckbehälter 27 ist über eine
Leitung 28 mit der Ventilsteuereinrichtung 22 verbunden.
Somit ist ein Hydraulikkreislauf geschaffen, in dem Hydraulikflüssigkeit
entsprechend der Stellung der Ventilsteuereinrichtung 22 in
den Zylinder 16 des Teleskop-Stoßdämpfers 15 zugeführt werden
kann oder aus dem Zylinder 16 des Teleskop-Stoßdämpfers 15 abgeführt werden
kann. Der Druckbehälter 27 ist
zweikammerig aufgebaut, wobei in einer ersten Druckbehälterkammer 29 Hydraulikflüssigkeit
einspeicherbar ist und in einer zweiten Druckbehälterkammer 30 ein
komprimierbares Gaspolster vorgesehen ist. Die erste Druckbehälterkammer 29 und
die zweite Druckbehälterkammer 30 sind
durch ein Membranelement 31 voneinander getrennt. Eine
oftmals innerhalb des Zylinders 16 angeordnete Luftkammer zum
Druckausgleich ist bei dieser Ausführungsform des Teleskop-Stoßdämpfers 15 in
einem an der Leitung 21 angeschlossenen Behälter 32 angeordnet.
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Die
Ventilsteuereinrichtung 22 ist von einer Grundstellung 33,
die in 3 dargestellt
ist, in eine Anhebstellung 34, die in 4 dargestellt ist, oder in eine Absenkstellung 35,
die in 5 dargestellt
ist, umschaltbar. Der Aufbau des Teleskop-Stoßdämpfers 15 und des
Hydraulikkreislaufes in den 4 und 5 entspricht dem bei 3 beschriebenen, so dass
für gleiche
Bauteile gleiche Bezugszeichen verwendet sind.
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In 3 befindet sind die Ventilsteuereinrichtung 22 in
der Grundstellung 33, die während eines normalen Fahrbetriebes
des Kraftfahrzeuges eingestellt ist. Dabei kann mittels des Teleskop-Stoßdämpfers 15 in üblicher
Weise wenigstens eine Dämpfung
von Schwingungen des Fahrzeugaufbaus erzielt werden. Liegt bei einer
durch die Sensoreinrichtung sensierten bevorstehenden Kollision
ein entsprechend von der Steuereinrichtung erzeugtes Steuersignal
vor, so dass der Fahrzeugaufbau gemäß dem Steuersignal für eine optimale
Kollisionsposition angehoben werden muss, so wird die Ventilsteuereinrichtung 22 entsprechend
in die Anhebstellung 34, die In 4 dargestellt ist, umgeschalten. Dadurch
kann Hydraulikflüssigkeit
vom Druckbehälter 27 bzw.
aus der ersten Druckbehälterkammer 29, in
der Hydraulikflüssigkeit
eingespeichert ist, durch die Ventilsteuereinrichtung 22 in
den Zylinder 16 des Teleskop-Stoßdämpfers 15 überströmen, so
dass der Kolben zusammen mit der Kolbenstange 18 in Pfeilrichtung
eines Pfeiles 36 in Richtung aus dem Zylinder heraus verlagert
wird. Dadurch wird der Fahrzeugaufbau entsprechend angehoben. Das
in der zweiten Druckbehälterkammer 30 komprimierte
Gas wird dabei entspannt, so dass über das Membranelement 31 übertragen,
die dabei freiwerdende Energie bei der Entspannung des Gases bei
der zweiten Druckbehälterkammer 30 auf
die Hydraulikflüssigkeit übertragen
wird, so dass damit die Überführung der Hydraulikflüssigkeit
in den Teleskop-Stoßdämpfer 15 wenigstens
unterstützt
wird. Soll nach dem Anheben des Fahrzeugaufbaus mit einer dementsprechend verbundenen
Entspannung des Gases in der zweiten Druckbehälterkammer 30 der
Teleskop-Stoßdämpfer 15 für ein nächstes Anheben
des Fahrzeugaufbaus wieder vorbereitet werden, so wird einerseits
der Kolben 17 im Zylinder 16 in eine Position
für einen
normalen Fahrbetrieb abgesenkt und andererseits wird mittels der
Pumpeneinrichtung 26 Hydraulikflüssigkeit aus dem Ausgleichsbehälter 24 in
die erste Druckbehälterkammer 29 des
Druckbehälters 27 gepumpt,
so dass dabei unter entsprechender Dehnung des Membranelements 31,
das Gas in der zweiten Druckbehälterkammer 30 unter
Einspeicherung von „Energie" komprimiert wird.
Dabei ist die Ventilsteuereinrichtung 22 entweder in der
Grundstellung 33 oder in der Absenkstellung 35.
Nach Beendigung des Pumpvorgangs der Pumpeneinrichtung 26 liegt
im Druckbehälter 26 eine
entsprechende Menge Hydraulikflüssigkeit
in der ersten Druckbehälterkammer 29 für ein nächstes Anheben
des Fahrzeugaufbaus durch Überführung der
Hydraulikflüssigkeit
in den Teleskop-Stoßdämpfer 15 vor.
Das Gas in der zweiten Druckbehälterkammer 30 ist
dabei soweit komprimiert, dass bei einem nächsten Umschalten der Ventilsteuereinrichtung 22 in
die Anhebstellung 34 die Hydraulikflüssigkeit und der Entspannung
des Gases der zweiten Druckbehälterkammer 30 in
den Teleskop-Stoßdämpfer 15 für ein Anheben
des Fahrzeugaufbaus überführt wird.
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Liegt
ein von der Steuereinrichtung erzeugtes Steuersignal für ein Absenken
des Fahrzeugaufbaus vor, so wird die Ventilsteuereinrichtung 22 von der
Grundstellung 33 in die in 5 dargestellte
Absenkstellung 35 umgeschalten. Dabei wird Hydraulikflüssigkeit
aus dem Zylinder 16 des Teleskop-Stoßdämpfers 15 heraus durch
die Ventilsteuereinrichtung 22 in den Ausgleichsbehälter 24 überführt. Dadurch
wird der Fahrzeugaufbau entsprechend der Richtung eines Pfeiles 37 abgesenkt.
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Grundsätzlich kann
der Teleskop-Stoßdämpfer 15 zusammen
mit der Ventilsteuereinrichtung 22 auch für eine Niveauregulierung
des Kraftfahrzeuges während
eines normalen Fahrbetriebes eingesetzt werden. Dabei wird die Ventilsteuereinrichtung 22 entsprechend
der gewünschten
Niveauregulierung entweder in die Anhebstellung 34 oder
in die Absenkstellung 35 jeweils von der Grundstellung 33 ausgehend
umgeschalten. Dabei kann der durch die Ventilsteuereinrichtung 22 strömende Volumenstrom
von Hydraulikflüssigkeit
entsprechend verringert werden, so dass ein gesteuertes Anheben
und/oder Absenken des Fahrzeugaufbaus mittels der Teleskop-Stoßdämpfer 15 möglich ist.
Soll ein kollisionsbedingtes Anheben und/oder Absenken des Fahrzeugaufbaus durchgeführt werden,
so wird der Volumenstrom der Ventilsteuereinrichtung 22 auf
maximalen Durchfluss gestellt, dass ein entsprechend schnelles Anheben und/oder
Absenken des Fahrzeugaufbaus möglich ist.
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In 7 ist der in den 3 bis 5 erläuterte Teleskop-Stoßdämpfer 15 schematisch
an einem Fahrzeug angeordnet. Dabei ist jedem Fahrzeugrad (hier
nicht näher
dargestellt) ein Teleskop-Stoßdämpfer zugeordnet.
Die Ventilsteuereinrichtung 22 ist als Hebeventil und Absenkventil
aufgebaut ist, und der Druckbehälter 27 sind
zentral angeordnet und mit allen Teleskop-Stoßdämpfern entsprechend verbunden.
Der Behälter 32 als
Niederdruckspeicher und Ausgleichsbehälter ist ebenfalls zentral
angeordnet und entsprechend strömungsmäßig mit
der Ventilsteuereinrichtung 22 und mit den Teleskop-Stoßdämpfern verbunden. 7 zeigt dabei die Fahrposition
als Grundstellung bzw. die Absenkstellung der Ventilsteuereinrichtung 22.
Wird die Ventilsteuereinrichtung 22 nach rechts umgeschalten,
so wird entsprechend in die Anhebstellung umgeschalten.
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Bei
der in 8 dargestellten
Ausführungsvariante
eines Teleskop-Stoßdämpfers 64 ist
ein Luftpolster 65 mit im Teleskop-Stoßdämpfer 64 integriert. Der
restliche Aufbau entspricht dem zu den 3 – 5 beschriebenen, so dass
gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind. Da das
Luftpolster 65 innerhalb des Teleskop-Stoßdämpfers 64 angeordnet
ist sind zusätzlich
zu den Dämpferventilen 20 im
Kolben 17 Bodenventile 66 im Teleskop-Stoßdämpfer 64 angeordnet.
Alternativ kann auch eine entsprechende Bypassleitung vorgesehen
werden. Soll der Fahrzeugaufbau beispielsweise angehoben werden,
so kann das Luftpolster 64 über entsprechende Leitungen
(hier nicht näher
dargestellt) aus dem Arbeitsraum des Zylinders 16 herausgeführt werden
und anschließend
der Arbeitsraum des Zylinders 16 für die Anhebung des Fahrzeugaufbaus
mit Hydraulikflüssigkeit
geflutet werden.
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9 zeigt schematisch einen
analogen Aufbau wie in 8 beschrieben,
mit dem Unterschied, dass das Luftpolster 65 mit einer
Membran 67 abgetrennt im Zylinder 16 aufgenommen
ist. Der Druckausgleich innerhalb des Arbeitsraumes des Zylinders 16 erfolgt
hier über
eine Bypassleitung 68. Zudem ist das ausgelagerte Luftpolster
im Behälter 32 angeordnet.
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In 10 ist schematisch eine
Federungs-/Dämpfungseinrichtung 40 dargestellt,
die zwischen einem Fahrzeugaufbau 41 und einer Radaufhängung 42 angeordnet
ist. An der Radaufhängung 42 ist
ein Fahrzeugrad 43 aufgehängt. Der Fahrzeugaufbau 41 ist
nur schematisch im Anbindungsbereich der Federungs-/Dämpfungseinrichtung 40 in 10 dargestellt.
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Die
Federungs-/Dämpfungseinrichtung 40 umfasst
eine Zylinder-Kolben-Einheit 44 und ein schematisch dargestelltes
Spiralfederelement 45. Die Zylinder-Kolben-Einheit 44 weist
einen Zylinder 46 auf, in dem verschiebbar ein Kolben 47 aufgenommen
ist. Am Kolben 47 ist eine Kolbenstange 48 angeordnet,
die aus dem Zylinder 46 herausgeführt ist. Innerhalb des Zylinders 46 sind
direkt benachbart zum Kolben 47 ein Kolbenboden-Arbeitsraum 49 und ein
Kolbenstangen-Arbeitsraum 50 ausgebildet. Zudem ist im
Zylinder eine Luftkammer 51 zum Druckausgleich vorgesehen.
Der Kolbenboden-Arbeitsraum 49 und der Kolbenstangen-Arbeitsraum 50 sind über eine Überströmleitung 52,
in der ein Überströmventil 53 angeordnet
ist, miteinander strömungsverbunden. Über die Überströmleitung 53 ist
eine Anhebleitung 54 mittelbar mit dem Kolbenboden-Arbeitsraum 49 strömungsverbunden
und über
die Überströmleitung 52 ist
eine Absenkleitung 55 mittelbar mit dem Kolbenstangen-Arbeitsraum 50 strömungsverbunden.
In der Anhebleitung 54 ist ein Anhebventil 56 angeordnet
und in der Absenkleitung 55 ist ein Absenkventil 57 angeordnet.
Sowohl das Überströmventil 53 als
auch das Anhebventil 56 sowie das Absenkventil 57 sind
Bestandteile einer Ventilsteuereinrichtung 58, die in Abhängigkeit
der jeweiligen Stellung der drei Ventile 53, 56, 57 zwischen
einer Grundstellung und einer Anhebstellung oder Absenkstellung
umgeschalten werden kann. Im normalen Fahrbetrieb des Kraftfahrzeuges
sind das Anhebventil 56 und das Absenkventil 56 geschlossen,
wobei das Überströmventil 53 wenigstens
teilweise geöffnet
ist. Je nach Öffnungsgrad
des Überströmventils 53 kann
die Wirkung der Zylinder-Kolben-Einheit 44 bezüglich einer
Stoßdämpfung eingestellt
werden.
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Soll
der Fahrzeugaufbau in Abhängigkeit
eines vorliegenden Steuersignals einer hier nicht mit dargestellten
Steuereinrichtung angehoben werden, so wird das Anhebventil 56 geöffnet und
beispielsweise bei einer pneumatischen Ansteuerung der Zylinder-Kolben-Einheit 44 mittels
eines Kompressors, der hier nicht mit dargestellt ist, Druckluft über die
Anhebleitung 57 in den Kolbenstangen-Arbeitsraum 50 eingeblasen.
Das Überströmventil 53 wird
dabei geschlossen und das Absenkventil 57 so weit geöffnet, dass
die aus dem Kolbenboden-Arbeitsraum 49 verdrängte Luft
entweichen kann. Dadurch wird der Fahrzeugaufbau entsprechend dem
Steuersignal abgesenkt. Für
ein Anheben des Fahrzeugaufbaus wird eine analoge Vorgehensweise
durchgeführt,
wobei hier die Druckluft durch das geöffnete Anhebventil 56 über die
Anhebleitung 54 in den Kolbenboden-Arbeitsraum 49 eingeblasen
wird, so dass der Kolben 47 zusammen mit der Kolbenstange 48 in
Richtung aus dem Zylinder 46 herausgeführt wird, wodurch der Fahrzeugaufbau
entsprechend angehoben wird.
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Grundsätzlich kann
auch an die Luftkammer 51 eine Leitung angeschlossen sein,
so dass für
eine Verlagerung des Kolben 47 innerhalb des Zylinders 46 Luft
in die Luftkammer 51 eingeblasen bzw. abgesaugt werden
kann.
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In 11 ist schematisch eine
Federungs-/Dämpfungseinrichtung 69 dargestellt.
Die Federungs-/Dämpfungseinrichtung 69 ist
als Luftfedereinrichtung ausgebildet, die einen Luftfederbalg 70 und
eine Zylinder-Kolben-Einheit 71 umfasst. Die Federungs-/Dämpfungseinrichtung 69 ist
zwischen einem Fahrzeugaufbau 72 und einer Radaufhängung 73 angeordnet,
wobei der Fahrzeugaufbau 72 nur schematisch im Anbindungsbereich
der Federungs-/Dämpfungseinrichtung 69 und
der Radaufhängung 73 dargestellt
ist und wobei die Radaufhängung 73 nur
schematisch durch einen Querlenker, an dem ein Fahrzeugrad 74 angeordnet
ist, dargestellt ist.
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Die
Zylinder-Kolben-Einheit 71 umfasst einen Zylinder 75,
in dem ein Kolben 76 verschiebbar aufgenommen ist. An dem
Kolben 76 ist eine Kolbenstange 77 angeordnet,
die aus dem Zylinder 75 herausgeführt ist. Innerhalb des Zylinders 75 sind
jeweils benachbart zum Kolben 76 ein Kolbenboden-Arbeitsraum 78 und
ein Kolbenstangen-Arbeitsraum 79 ausgebildet. Der Zylinder 75 ist
mit dem Fahrzeugaufbau 72 verbunden, wobei die Kolbenstange 77 mit
der Radaufhängung 73 verbunden
ist. Der Kolbenboden-Arbeitsraum 78 ist mit dem Kolbenstangen-Arbeitsraum 79 mittels
einer Überströmleitung 80 strömungsverbunden,
wobei die Überströmleitung 80 ein Überströmventil 81 aufweist.
Eine Anhebleitung 82 ist mit dem Kolbenboden-Arbeitsraum 78 strömungsverbunden
und eine Absenkleitung 83 ist mit dem Kolbenstangen-Arbeitsraum 79 strömungsverbunden.
In der Anhebleitung 82 ist ein Anhebventil 84 und
in der Absenkleitung 83 ist ein Absenkventil 85 angeordnet.
Zudem ist der Luftfederbalg 70 mit einer Luftfederleitung 86,
in der ein Luftfederventil 87 angeordnet ist, strömungsverbunden,
so dass durch die Luftfederleitung 86 bei entsprechend
geöffneten
Luftfederventil 87 Luft direkt in den Luftfederbalg 70 eingeblasen
werden kann. Grundsätzlich
kann auch durch die Luftfederleitung 86 beispielsweise
für ein gewünschtes
Absenken des Fahrzeugaufbaus 72 Luft aus dem Luftfederbalg 70 abgesaugt
werden.
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Wird
beispielsweise mittels einer hier nicht mit dargestellten Sensoreinrichtung
eine bevorstehende Kollision detektiert, so wird durch die Sensoreinrichtung
ein Kollisionssignal als Unfallsignal in Abhängigkeit der erfassten Kollisionsparameter
des Kollisionsgegners ermittelt, das in einer nicht mit dargestellten
Steuereinrichtung in ein Steuersignal verarbeitet wird, so dass
in Abhängigkeit
des Steuersignals der Fahrzeugaufbau 72 angehoben oder
abgesenkt werden kann. Dazu wird das Überströmventil 81 der Zylinder-Kolben-Einheit 71 verschlossen
und beispielsweise für
ein Anheben des Fahrzeugaufbaus 72 das Anhebventil 84 geöffnet, so
dass beispielsweise mittels einem nicht mit dargestellten Kompressor
Luft in den Kolbenboden-Arbeitsraum 78 eingeblasen werden
kann. Gleichzeitig wird das Absenkventil 85 geöffnet, so
dass die aus dem Kolbenstangen-Arbeitsraum 79 verdrängte Luft
beispielsweise in einen nicht mit dargestellten Ausgleichsbehälter entweichen
kann. Grundsätzlich kann
die Zylinder-Kolben-Einheit 71 neben einer pneumatischen
Ansteuerung auch hydraulisch angesteuert werden. Im normalen Fahrbetrieb
ist das Überströmventil 81 in
der Überströmleitung 80 geöffnet, so
dass mittels der Federungs-/Dämpfungseinrichtung 69 in üblicher
Weise eine Federung/Dämpfung
durchgeführt
werden kann. Somit ist durch den Einsatz von zusätzlichen Leitung 80, 82, 83 und 86 bzw.
von zusätzlichen
Ventilen 81, 84, 85 und 87 ein crashaktives
Fahrwerk geschaffen, mittels dem in Abhängigkeit der detektierten Unfallparameter
ein funktionssicheres Anheben und/oder Absenken des Fahrzeugaufbaus 72 durchgeführt werden
kann.
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In 12 ist schematisch ein Schaltbild
einer Anordnung einer Federungs-/Dämpfungseinrichtung 88, 89 an
einem Fahrzeug dargestellt. Die beiden Federungs-/Dämpfungseinrichtungen 88 sind dabei
den Fahrzeugrädern
einer Vorderachse und die beiden Federungs-/Dämpfungseinrichtungen 89 den
Fahrzeugrädern
einer Hinterachse des Fahrzeuges zugeordnet. Alle Federungs-/Dämpfungseinrichten 88 und 89 sind
hier nur beispielhaft und schematisch durch Zylinder-Kolben-Einheiten 90 dargestellt, die
aus einem Zylinder 91, in dem verschiebbar ein Kolben 92 aufgenommen
ist, bestehen. Im Kolben 92 sind Kolbenventile 92 angeordnet,
durch die bei einer Verschiebung des Kolbens 92 innerhalb
des Zylinders 91 im Zylinder 91 angeordnete Hydraulikflüssigkeit überströmen kann.
Zudem sind am Zylinder 91 im Bereich eines Zylinderbodens
Bodenventile 94 ausgebildet. Mittels Leitungen 95 sind
die Zylinder 75 jeweils mit einer Ventilsteuereinrichtung 96 strömungsverbunden.
Somit sind alle vier Zylinder-Kolben-Einheiten 90 der jeweiligen
Federungs-/Dämpfungseinrichtungen 88 und 89 mit
der Ventilsteuereinrichtung 96 strömungsverbunden.
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Zudem
ist an der Ventilsteuereinrichtung 96 über eine Leitung 97 ein
Niederdruckspeicher 98 strömungsmäßig angekoppelt. Weiter ist
in der Leitung 97 eine Pumpe 99 integriert, mittels
der der Druck in einem Hochdruckspeicher 100, der ebenfalls
an der Leitung 97 strömungsmäßig angekoppelt ist,
erhöht
werden kann. Über
die Leitung 97 ist der Hochdruckspeicher 100 ebenfalls
mit der Ventilsteuereinrichtung 96 strömungsverbunden. In der in 12 dargestellten Stellung
der Ventilsteuereinrichtung 96 kann sowohl ein normaler
Fahrbetrieb als auch ein Absenken der Federungs-/Dämpfungseinrichtungen 88 und 89 erfolgen.
Bei einem Umschalten der Ventilsteuereinrichtung 96, bei
dem die Ventilsteuereinrichtung 96 in der in 12 dargestellten Ausführung nach
rechts verschoben wird, ist entsprechend ein Anheben des Fahrzeugaufbaus
mittels den Federungs-/Dämpfungseinrichtungen 88 und 89 möglich. Dabei
wird durch die im Hochdruckspeicher 100 unter Druck stehende
Hydraulikflüssigkeit über die
Ventilsteuereinrichtung 96 und die entsprechenden Leitungen 97 und 95 in
die einzelnen Zylinder-Kolben-Einheiten 90 überführt, so
dass dadurch das Anheben des Fahrzeugaufbaus erfolgen kann.
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In 13 ist schematisch ein Schaltbild
der Anordnung von 12 in
einer entsprechenden Weiterbildung dargestellt. Gleiche Bauteile
sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Dabei ist zu erkennen,
dass neben der ersten Ventilsteuereinrichtung 96 ein zweite
Ventilsteuereinrichtung 101 vorgesehen ist, wobei die Ventilsteuereinrichtung 96 dem
Federungs-/Dämpfungseinrichtungen 88 der
Vorderachse und die Ventilsteuereinrichtung 101 den Federungs-/Dämpfungseinrichtungen 89 der
Hinterachse zugeordnet ist. Zusätzlich
zum ersten Hochdruckspeicher 100 ist ein zweiter Hochdruckspeicher 102 vorgesehen,
wobei auch hier eine Zuordnung des Hochdruckspeichers 100 zur
Vorderachse und des Hochdruckspeichers 102 zur Hinterachse
erfolgt. Grundsätzlich
entspricht das Prinzip des Anhebens bzw. Absenkens dem in 12 beschriebenen, wobei
hier aufgrund der zwei Ventilsteuereinrichtungen 96 und 101 eine
getrennt variable Ansteuerung der beiden Fahrzeugachsen möglich ist.
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In 14 ist schematisch ein Schaltbild
der Anordnung von 12 in
einer weiteren Weiterbildung dargestellt. Gleiche Bauteile sind
mit gleichen Bezugszeichen versehen. Wie bereits in 13 erläutert, sind zwei Ventilsteuereinrichtungen 96 und 101 mit
jeweils zugeordneten Hochdruckspeichern 100 und 102 für die beiden
Fahrzeugachsen vorgesehen.
-
Im
Unterschied zu 13 ist
hier in 14 jeder Fahrzeugachse
ein separater Niederdruckspeicher zugeordnet, wobei der Niederdruckspeicher 98 zur
Vorderachse und der zweite Niederdruckspeicher 103 zur
Hinterachse zugehörig
ist. Mit dem Niederdruckspeichern 98 und 103 ist
eine Art Pufferung und Abfederung möglich.
-
In 15 ist schematisch ein Schaltbild
analog dem in 14 erläuterten,
wobei zusätzlich
für die
Hinterachse eine Niveauregulierung vorgesehen ist. Dafür ist eine
Niveauregulierungs-Ventilsteuereinrichtung 104 mit in die
Leitung 97 strömungsmäßig eingebaut,
die zudem mit einem Ausgleichsbehälter 105 gekoppelt
ist. Der Ausgleichsbehälter 105 ist
dabei so angeordnet, dass die Pumpe 99 entsprechend aus
dem Ausgleichsbehälter 105 ansaugt. Des
weiteren ist ein Überdruckventil 106 in
den der Vorderachse zugeordneten Leitungskreislauf eingebaut, das
zudem mit dem Ausgleichsbehälter 105 gekoppelt
ist. Durch ein entsprechendes Umschalten der Niveauregulierungs-Ventilsteuereinrichtung 104 bzw.
der Ventilsteuereinrichtungen 101 und 96 ist neben
einem Anheben und/oder Absenken des Fahrzeugaufbaus eine Niveauregulierung
für die
Hinterachse möglich.
-
In 16 ist schematisch ein Schaltbild
einer weiteren Anordnung von Federungs-/Dämpfungseinrichtungen 88 und 89 am
Fahrzeug dargestellt. Grundsätzlich
entspricht der Aufbau der in 16 dargestellten
Anordnung dem von 13,
so dass für
gleiche Bauteile gleiche Bezugszeichen verwendet sind. Zudem ist
in die Leitung 97 zwischen dem Niederdruckspeicher 98 und
der Pumpe 99 ein Ausgleichsbehälter 107 angeordnet,
der mittels einem Überdruckventil 108 von
den Ventilsteuereinrichtungen 96 und 101 strömungsmäßig getrennt
ist. Die hier dargestellte Anordnung ist bereits in einem Versuchsfahrzeug
getestet worden, wobei mittels den Federungs-/Dämpfungseinrichtungen 88 und 89 ein
funktionssicheres Anheben und/oder Absenken des Fahrzeugaufbaus
durchgeführt
werden kann. Bei dieser Anordnung ist ein getrenntes Anheben und/oder
Absenken an der Vorderachse und der Hinterachse möglich.
-
In 17 ist schematisch ein Schaltplan
einer weiteren Anordnung dargestellt, die im Wesentlichen dem Aufbau,
der in 15 beschrieben
ist, entspricht. Dabei sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen
versehen. Zusätzlich
können
die Kolbenventile 93 der Federungs-/Dämpfungseinrichtung 88 an
der Vorderachse angesteuert werden (hier nicht näher dargestellt). Die Ventilsteuereinrichtung 96 ist
um eine zusätzliche
Schaltstellung erweitert und über
eine Leitung 109 ist eine weitere Verbindung zwischen den
Federungs-/Dämpfungseinrichtungen 88 und
der Ventilsteuereinrichtung 96 geschaffen, so dass eine
Strömungsverbindung
von der Ventilsteuereinrichtung 96 jeweils zu dem Arbeitsraum
im Zylinder 19 auf beiden Seiten des Kolbens 92 besteht.
Durch eine entsprechende Ansteuerung der Kolbenventile 93 ist
ein sogenanntes „pop
down" der Federungs-/Dämpfungseinrichtung 88 möglich, wobei
dabei eine Absenkung aufgrund der Schwerkraft erfolgt.
-
In 18 ist eine schematische
Darstellung eines Schaltplanes gezeigt, der grundsätzlich der
Anordnung von 17 entspricht.
An der Vorderachse sind Federungs-/Dämpfungseinrichtungen 112 über Drosseln/Ventile 111 mit
der Ventilsteuereinrichtung 96 gekoppelt, so dass die in
der 17 eingezeichneten
Kolbenventile 93 in der Federungs-/Dämpfungseinrichtung 112 entfallen
können.
Somit ist bei der in 17 gezeigten
Ausführung
ein Dämpfungsteil
als Kolbenventil 93 innerhalb des Zylinders 91 angeordnet
und bei der in 18 gezeigten
Ausführung ein
Dämpfungsteil
als Drosseln/Ventile 111 außerhalb des Zylinders 91 angeordnet.
Durch die Drosseln/Ventile 111 ist ebenfalls neben dem
Anheben und/oder Absenken an der Vorderachse ein „pop down" der Federungs-/Dämpfungseinrichtung 112 möglich.
-
Grundsätzlich sind
die in den 17 und 18 erläuterten Ansteuerungen der Federungs-/Dämpfungseinrichtungen 88 bzw. 110 jeweils
an der Vorderachse auch auf die Hinterachse übertragbar bzw. es kann sowohl
an der Vorderachse als auch an der Hinterachse eine entsprechende
Federungs-/Dämpfungseinrichtung 88 bzw. 110,
die separat angesteuert werden kann, vorgesehen sein.
-
Grundsätzlich können die
in den 12 bis 18 beschriebenen Anordnungen
von Federungs-/Dämpfungseinrichtungen 88, 89, 110 und 112 jeweils
eine separate Ventilsteuereinrichtung 96 bzw. 101 aufweisen,
so dass dadurch für
jedes Fahrzeugrad getrennt ein Anheben und/oder Absenken des entsprechenden
Fahrzeugaufbaubereiches möglich ist.
Bei einfacheren Ausführungen
können
aber auch nur zwei Ventilsteuereinrichtungen 96 und 101 vorgesehen
sein, die jeweils einer Fahrzeugachse zugeordnet sind, so dass ein
Anheben und/oder Absenken des Fahrzeugaufbaus entsprechend achszugeordnet
erfolgt. Ist nur eine Ventilsteuereinrichtung 96 vorgesehen,
so kann das gesamte Fahrzeug angehoben und/oder abgesenkt werden.
Zudem kann zusätzlich
zu der Möglichkeit
des Anhebens und/oder Absenkens des Fahrzeugaufbaus eine Niveauregulierung,
die oben bereits beschrieben wurde, und/oder ein Nick- und/oder
Wankausgleich durchgeführt
werden. Werden die Federungs-/Dämpfungseinrichtungen 88, 89, 110 und 112 mit
Luft angesteuert, so wird zum Absenken Luft aus dem Zylinder der entsprechenden
Federungs-/Dämpfungseinrichtung abgelassen.
Zum Anheben kann Luft entsprechend eingeblasen werden. Bei der Verwendung
von Hydraulikflüssigkeit
in den Federungs-/Dämpfungseinrichtungen 88, 89, 110 und 112 kann
mittels Leitungen eine Art Kreislauf für die Hydraulikflüssigkeit
vorgesehen sein, so dass die Hydraulikflüssigkeit zum Absenken aus dem
Zylinder rausgelassen wird. Zudem kann für eine Beschleunigung des Absenkens am
dem Auslass für
die Hydraulikflüssigkeit
entsprechend gegenüberliegenden
Ende des Zylinders Hydraulikflüssigkeit
eingedrückt
werden. Zum Anheben des Fahrzeugs wird in entsprechend umgekehrter Weise
Hydraulikflüssigkeit
abgelassen bzw. eingedrückt.
-
Insgesamt
ist unabhängig
von der Ausführung
der Federungs-/Dämpfungseinrichtung 1, 15, 40, 69, 88, 89, 110, 112 aufgrund
der jeweiligen Ventilsteuereinrichtung 3, 22, 58, 96, 101 ein
funktionssicheres Anheben und/oder Absenken des Fahrzeugaufbaus
in Abhängigkeit
des vorliegenden Steuersignals der Steuereinrichtung durchführbar.
-
- 1
- Luftfedereinrichtung
- 2
- Leitung
- 3
- Ventilsteuereinrichtung
- 4
- Grundeinstellung
- 5
- Kompressor
- 6
- Leitung
- 7
- Leitung
- 8
- Druckbehälter
- 9
- Ablassventil
- 10
- Anhebstellung
- 11
- Absenkstellung
- 12
- Speicherstellung
- 15
- Teleskop-Stoßdämpfer
- 16
- Zylinder
- 17
- Kolben
- 18
- Kolbenstange
- 19
- Durchströmöffnung
- 20
- Dämpferventil
- 21
- Leitung
- 22
- Ventilsteuereinrichtung
- 23
- Leitung
- 24
- Ausgleichsbehälter
- 25
- Leitung
- 26
- Pumpeneinrichtung
- 27
- Druckbehälter
- 28
- Leitung
- 29
- erste
Druckbehälterkammer
- 30
- zweite
Druckbehälterkammer
- 31
- Membranelement
- 32
- Behälter
- 33
- Grundstellung
- 34
- Anhebstellung
- 35
- Absenkstellung
- 36
- Pfeil
- 37
- Pfeil
- 40
- Federungs-/Dämpfungseinrichtung
- 41
- Fahrzeugaufbau
- 42
- Radaufhängung
- 43
- Fahrzeugrad
- 44
- Zylinder-Kolben-Einheit
- 45
- Spiralfederelement
- 46
- Zylinder
- 47
- Kolben
- 48
- Kolbenstange
- 49
- Kolbenboden-Arbeitsraum
- 50
- Kolbenstangen-Arbeitsraum
- 51
- Luftkammer
- 52
- Überströmleitung
- 53
- Überströmventil
- 54
- Anhebleitung
- 55
- Absenkleitung
- 56
- Anhebventil
- 57
- Absenkventil
- 58
- Ventilsteuereinrichtung
- 59
- Hebeventil
- 60
- Absenkventil
- 61
- Ventilsteuereinheit
- 62
- Dämpfersteuerung
- 63
- Kaltgasgenerator
- 64
- Teleskop-Stoßdämpfer
- 65
- Luftpolster
- 66
- Bodenventil
- 67
- Membran
- 68
- Bypassleitung
- 69
- Federungs-/Dämpfungseinrichtung
- 70
- Luftfederbalg
- 71
- Zylinder-Kolben-Einheit
- 72
- Fahrzeugaufbau
- 73
- Radaufhängung
- 74
- Fahrzeugrad
- 75
- Zylinder
- 76
- Kolben
- 77
- Kolbenstange
- 78
- Kolbenboden-Arbeitsraum
- 79
- Kolbenstangen-Arbeitsraum
- 80
- Überströmleitung
- 81
- Überströmventil
- 82
- Anhebleitung
- 83
- Absenkleitung
- 84
- Anhebventil
- 85
- Absenkventil
- 86
- Luftfederleitung
- 87
- Luftfederventil
- 88
- Federungs-/Dämpfungseinrichtung
- 89
- Federungs-/Dämpfungseinrichtung
- 90
- Zylinder-Kolben-Einheit
- 91
- Zylinder
- 92
- Kolben
- 93
- Kolbenventil
- 94
- Bodenventil
- 95
- Leitung
- 96
- Ventilsteuereinrichtung
- 97
- Leitung
- 98
- Niederdruckspeicher
- 99
- Pumpe
- 100
- Hochdruckspeicher
- 101
- Ventilsteuereinrichtung
- 102
- Hochdruckspeicher
- 103
- Niederdruckspeicher
- 104
- Niveauregulierungs-Ventilsteuereinric
- 105
- Ausgleichsbehälter
- 106
- Überdruckventil
- 107
- Ausgleichsbehälter
- 108
- Überdruckventil
- 109
- Leitung
- 110
- Federungs-/Dämpfungseinrichtung
- 111
- Drossel/Ventil
- 112
- Federungs-/Dämpfungseinrichtung