DE1129846B

DE1129846B - Regeleinrichtung fuer die Hoehenlage von luft- oder oelluftgefederten Kraftfahrzeugen

Info

Publication number: DE1129846B
Application number: DEV16526A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Emmerich Szodfridt
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1959-05-13
Filing date: 1959-05-13
Publication date: 1962-05-17

Description

Regeleinrichtung für die Höhenlage von luft-oder ölluftgefederten Kraftfahrzeugen Die Erfindung betrifft eine Regeleinrichtung für die Höhenlage von Luft- oder ölluftgefederten Kraftfahrzeugen mit Druckmitteleinlaß zu den Federungselementen durch gesonderte, abhängig von der Achslage zum Fahrzeug gesteuerte Verteiler und mit Druckmittelauslaß aus den Federungselementen über an diesen befindliche, von diesen selbst, z. B. von den in ihnen befindliche Kolben, gesteuerte Auslaßöffnungen.
Bei einer bekannten Einrichtung dieser Art ist der einlaßseitige Verteiler in Form eines in Abhängigkeit vom Einfedern der Achse gesteuerten Einlaßventils dem Federungselement zugeordnet und mit diesem kombiniert fest am Fahrzeugrahmen angebracht. Durch die Bauweise des Ventils und seine feste Verbindung mit dem Fahrzeug bedingt, werden zur Regelung des Druckmittelzuflusses für jede Achse je ein Ventil benötigt. Wollte man außerdem die an jeder Achse oder wenigstens die an der stärker belasteten Achse als Seitenneigungen auftretenden Niveauunterschiede mitausgleichen, so müßten an einem zweiachsigen Fahrzeug vier bzw. drei Ventile eingebaut werden. Dies gilt auch für die bekannten Regeleinrichtungen üblicher Bauart für die Höhenlage gefederter Kraftfahrzeuge, bei denen allgemein der eine Teil des Regelventiles, meist das Ventilgehäuse, am gefederten Teil des Fahrzeuges gelagert ist, während der andere Teil, meist der Steuerschieber, entweder an einem Lenker der Radaufhängung, an der Tragachse oder an einem Hebel in der Mitte eines Drehstabstabilisators über Gestänge oder auch Seilzüge angeschlossen ist. Auch bei einer weiteren bekannten Höhenregeleinrichtung mit einem gegenüber dem Fahrzeugkörper beweglichen Verteiler wird hiervon nur die Höhenlage an einer Achse über Mittelwertbildung geregelt, da der Steuerschieber an einem Radführungslenker der einen Achsseite, das Ventilgehäuse an einem Radführungslenker der anderen Achsseite, z. B. über an den Radlenkern angebrachte Hebel, aasgelenkt ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, gegenüber den bekannten Ausführungen die Zahl der vor allem auch wegen erforderlicher zusätzlicher Teile verhältnismäßig teueren und komplizierten Verteilerventile zu verringern und diese in ihrer Konstruktion zu vereinfachen.
Die Erfindung besteht darin, daß der oder die Verteiler beweglich gegenüber dem Fahrzeugkörper, wie an sich bekannt, angeordnet sind, wobei an jedem Verteiler der Steuerschieber mit der einen Fahrzeugachse und der Steuerzylinder mit der anderen Fahrzeugachse in an sich bekannter Weise über Glieder oder Gestänge, die den Radausschlägen entsprechende Bewegungen ausführen und Steuerschieber und Steuerzylinder führen, verbunden ist. Erfindungsgemäß werden ferner die Steuerschieber und Steuerzylinder in an sich bekannter Weise an in der Mitte von Querstabilisatoren angebrachten Hebeln aasgelenkt, oder es werden, falls beispielsweise an der einen, der stärker belasteten Achse auch bei seitlichen Höhenunterschieden eine Niveauregulierung erfolgen soll, die Steuerschieber bzw. die Steuerzylinder in an sich bekannter Weise an einem in der Mitte des Stabilisators des einen Radpaares sitzenden Hebel und die Steuerzylinder bzw. Steuerschieber in ebenfalls an sich bekannter Weise an ausschwingenden Teilen, wie an auf der Drehachse der Längslenker angebrachten Hebeln, des anderen Radpaares aasgelenkt.
Bei Anwendung der Erfindung genügt ein einziger, zudem stark vereinfachter Verteiler für die Regelung von zwei Achsen bzw. es genügen zwei Verteiler für zwei Achsen, wenn gleichzeitig seitliche Höhenunterschiede an der einen oder auch an beiden Achsen nusreguhert werden sollen.
Das theoretisch vielleicht als Nachteil anzusehende Verhalten der erfindungsgemäßen Einrichtung, daß die beiden Achsfederungen nicht gleichzeitig, sondern erst nacheinander geregelt werden, welches bei gleichzeitigem und gleich tiefem Einfedern der Vorder- und Hinterräder dadurch in Erscheinung tritt, daß das Einlaßventil bzw. die Einlaßventile dann nicht ansprechen, ist praktisch ohne Bedeutung, da infolge der unvermeidlichen Nickbewegungen beim Fahren die einzelnen Achsen sehr bald nachgeregelt werden.
Wenn die Räder der gleichen Achse in entgegengesetzter Richtung und um den gleichen Betrag ausschwingen, wenn also die Lage des Fahrzeuges in seiner Längsachse sich nicht ändert, bleiben bei den Achsen ohne seitliche Höhenregulierung - auf der weiter unten erläuterten Zeichnung sind es bei der Anordnung in Fig. 1 beide Achsen und bei der Anordnung in Fig. 2 die Vorderachse - die in der Mittelquerebene der Achsen befindlichen Hebel unverändert stehen. Der Verteiler wird in diesem Falle nicht betätigt, denn es ist ja auch keine Abweichung von der mit der Regeleinrichtung beabsichtigten Sollage des Fahrzeugs, nämlich der waagerechten Lage der Wagenlängsachse eingetreten. Bei Verwendung eines Zylinder- und Kolbenpaares (wie beispielsweise bei der Anordnung nach Fig. 2) dagegen werden auch Lagenveränderungen um die Längsachse kompensiert.
Gegebenenfalls wird noch zwischen dem Stabilisatorhebel und dem oder den Steuerzylindern bzw. Steuerschiebern ein Gestänge, das auch durch eine entsprechende, an sich bekannte Seilzuganordnung ersetzt werden kann, unter Abstützung durch eine Pendelstütze am Fahrzeugrahmen zwischengeschaltet. Das Gestänge kann unter Umständen auch in an sich bekannter Weise als Rohr ausgeführt und für die Zuleitung des Druckmittels benutzt werden.
Die Druckmittelzuflußleitung zum beiderseits geschlossenen Steuerzylinder ist nur an der einen mit den Federungselementen der einen Fahrzeugachse verbundenen Kammer des Steuerzylinders angeschlossen und ein Verbindungskanal im Steuerschieber zur anderen mit den Federungselementen der anderen Fahrzeugachse verbundenen Kammer vorgesehen.
Jedes der Federungselemente besitzt in an sich bekannter Weise zwei Auslaßöffnungen für das Druckmittel, von denen die eine etwa in der der Sollhöhe, die andere in der der zulässigen Maximalhöhe des Wagens entsprechende Lage der Steuerkante des Kolbens im Federungselement angeordnet ist. Diese Anordnung von zwei Auslaßöffnungen ist durch die eingangs erwähnte Anordnung, von der die Erfindung ausgeht, bekannt.
Zweckmäßig sind sowohl in der Druckmittelzuleitung zum Federungselement als auch in der Druckmittelrücklaufleitung neben der die Höhe des Fahrzeugs bestimmenden Auslaßöffnung an sich bekannte Drosselstellen vorgesehen.
In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise dargestellt, Es zeigt Fig. 1 in perspektivischer Ansicht das Schema einer Anlage gemäß der Erfindung mit nur einem Einlaßsteuerventil, Fig. 2 eine perspektivische Ansicht einer schematisch gezeichneten Anlage mit zwei Enlaßventilen. Gemäß Fig. 1 besitzen sowohl die Räder 1 der Vorderachse als auch der Hinterachse einen Querstabilisator 2. Für jedes Rad 1 ist ein ölpneumatisches Federungselement 3 vorgesehen, bestehend aus einem Gefäß mit einer elastischen Trennwand 4 zwischen der Luftkammer 5 und der Ölkammer 6, in welcher sich ein mit dem Längslenker 7 des Rades 1 verbundener Kolben 8 sowie eine mit einer Drosselstelle 9 versehene Öleinlaßöffnung 10 und zwei Ölauslaßöffnungen 11, 12, nämlich eine mit einer Drosselstelle 13 versehene obere 11 und eine untere 12, befinden. Zu den Einlaßöffnungen 10 der Federungselemente 3 der Vorderräder 1 führt eine Leitung 14 von der vorderen Kammer 15, zu denen der Hinterräder 1 eine Leitung 16 von der hinteren Kammer 17 eines Einlaßsteuerzylinders 18, in welchem ein mit einem die vordere und hintere Kammer 15, 17 verbindenden Kanal 19 versehener Steuerschieber 20 sitzt. Der Steuerzylinder ist über ein Gestänge 21, das sich durch einen Hebel 22 am Fahrzeugrahmen abstützt, an einem in der Mitte des vorderen Querstabilisators 2 angebrachten Hebel 23, der Steuerschieber 20 mit seiner Schieberstange an einem entsprechenden Hebel 23 des hinteren Stabilisatorstabes 2 angelenkt. Die vordere Zylinderkammer 15 steht über eine Leitung 24 und einen Ausgleichsbehälter 25 mit der Druckölpumpe 26 in Verbindung.
Die Lage der oberen Auslaßöffnung 11 in den Federungselementen 3 entspricht der Sollhöhe, die untere größere Auslaßöffnung 12 der aus Sicherheitsgründen gerade noch zulässigen Maximalhöhe des Fahrzeuges. Beide Auslaßöffnungen 11, 12 der Federungselemente 3 münden über eine Rücklaufleitung 27 in einen Ölsammelbehälter 28, aus dem die Druckölpumpe 26 gespeist wird.
Wird beispielsweise der Wagen hinten belastet, so schwenken die Lager der Längslenker 7 mit dem Stabilisator 2 um die Achse der hinteren Räder 1 als Drehachse nach unten, und der Stabilisatorhebe123 schiebt den Schieber 20, die Einlaßleitung 16 freigebend, nach links. Es strömt so lange Drucköl in die Ölkammer 6 der hinteren Federungselemente 3, bis die Kolben 8, die unter der Last sich nach oben bewegt hatten, ihre der Sollhöhe des Fahrzeuges entsprechende Lage, in der sie gerade etwa die obere Öffnung 11 abschließen, erreicht haben. Umgekehrt bewegen sich beim Entlasten die Kolben 8 in den Federungselementen 3 nach unten, so daß Öl durch die obere Auslaßöffnung 11 bis zur Erreichung der Sollhöhe des Kolbens 8 und damit des Fahrzeuges ausströmt.
Die Drosselstellen 9 vor den Einlaßöffnungen 10 und die Drosselstellen 13 hinter den oberen Auslaßöffnungen 11 wirken dämpfend und verhindern ein zu empfindliches Ansprechen der Regelung.
Bei gleichzeitigem und gleich starkem Einfedern der Vorder- und Hinterräder, also auch bei gleichzeitigem, gleich starkem Beladen auf beiden Wagenenden, wird das Einlaßventil 18, 20 nicht betätigt. Erfolgt das Einfedern ungleichmäßig oder nacheinander, insbesondere also in Form von Nickschwingungen, so wird Einlaßkanal 14 und 16 wechselweise geöffnet und die Niveauregulierung dann nachgeholt.
Durch Wahl der Größe der Ein- und Auslaßöffnungen 10, 11 bzw. der eingebauten Drosselstellen 9,13 läßt sich erreichen, daß auf schlechten Straßen wegen der verstärkt auftretenden Nickbewegungen den Federungselementen 3 mehr Drucköl zuals abfließt und der Wagen sich automatisch höherstellt. Die erreichbare Niveauhöhe kann jedoch ein Maximum nicht überschreiten durch die zweite, verhältnismäßig große und ohne Drosselstelle ausgeführte Auslaßöffnung 12 in jedem Federungselement 3, die dann in Tätigkeit tritt, wenn die Oberkante des Kolbens 8 sie erreicht hat.
Die Anordnung nach Fig. 2 sieht für die meist stärker belastete Hinterachse auch bei Seitenneigung eine Niveauregulierung vor. Gegenüber Fig. 1 besteht im wesentlichen nur der Unterschied, daß zwei z. B. im gleichen Gehäuse angeordnete, gemeinsam mit dem vorderen Stabilisatorhebel 23 verbundene Steuerzylinder 18 a, 18 b und zwei Steuerschieber 20 a, 20 b vorhanden sind, die an auf den Drehachsen der Längslenker 7 der Hinterräder 1 angebrachten Hebeln 29 angelenkt sind. Das doppelte Einlaßventil 18 a, 18 b, 20 a, 20 b reguliert somit Niveauunterschiede sowohl in Längs- als auch in Querrichtung des Fahrzeuges. Im übrigen ist die Wirkungsweise analog der in Fig. 1 dargestellten Anlage.
Die Erfindung ist nicht auf die gezeichneten Fälle beschränkt, sondern ohne weiteres auch z. B. anwendbar für eine Anordnung, bei der die Federungselemente bzw. die Räder diagonal (linkes Vorderrad mit rechtem Hinterrad und rechtes Vorderrad mit linkem Hinterrad) gekoppelt sind. In diesem Falle würde man anstatt der sonst erforderlichen vier Niveauregelventile mit nur zwei Einlaßregelventilen auskommen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Regeleinrichtung für die Höhenlage von Luft-oder ölluftgefederten Kraftfahrzeugen mit Druckmitteleinlaß zu den Federungselementen durch gesonderte, abhängig von der Achslage zum Fahrzeug gesteuerte Verteiler und mit Druckmittelauslaß aus den Federungselementen über an diesen befindliche, von diesen selbst, z. B. von den in ihnen befindlichen Kolben, gesteuerte Auslaßöffnungen, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Verteiler beweglich gegenüber dem Fahrzeugkörper - wie an sich bekannt - angeordnet sind, wobei an jedem Verteiler der Steuerschieber (20) mit der einen Fahrzeugachse und der Steuerzylinder (18) mit der anderen Fahrzeugachse in an sich bekannter Weise über Glieder oder Gestänge, die den Radausschlägen entsprechende Bewegungen ausführen und Steuerschieber und Steuerzylinder führen, verbunden ist.
2. Regeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerschieber (20) und der Steuerzylinder (18), gegebenenfalls unter Zwischenschaltung eines Gestänges (21), das über einen Hebel (22) am Fahrzeugrahmen gelenkig abgestützt sein kann, in an sich bekannter Weise an in der Mitte von Querstabilisatoren (2) angebrachten Hebeln (23) aasgelenkt ist.
3. Regeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschieber (20a, 20 b) bzw. Steuerzylinder (18a, 18b), gegebenenfalls unter Zwischenschaltung eines Gestänges (21), das über einen Hebel (22) am Fahrzeugrahmen gelenkig abgestützt sein kann, in an sich bekannter Weise an ausschwingenden Teilen, wie an auf der Drehachse der Längslenker (7) angebrachten Hebeln (29), des einen Radpaares und die Steuerzylinder bzw. Steuerschieber in ebenfalls an sich bekannter Weise an einem in der Mitte des Querstabilisators (2) des anderen Radpaares sitzenden Hebel (23) aasgelenkt sind.
4. Regeleinrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gestänge (21) in an sich bekannter Weise als Rohr ausgeführt ist und für die Zuleitung des Druckmittels dient.
5. Regeleinrichtung nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise die Verbindungsglieder als Seilzuganordnung ausgebildet sind.
6. Regeleinrichtung nach Anspruch 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckmittelzuflußleitung (24) zum beiderseits geschlossenen Steuerzylinder (18 a,. 18 b) nur an der einen, mit den Federungselementen der einen Fahrzeugachse verbundenen Kammer (15) des Steuerzylinders angeschlossen und ein Verbindungskanal (19) im Steuerschieber (20) zur anderen, mit den Federungselementen der anderen Fahrzeugachse verbundenen Kammer (17) vorgesehen ist.
7. Regeleinrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise jedes Federungselement (3) zwei Auslaßöffnungen (11, 12) für das Druckmittel aufweist, von denen die eine in der der zulässigen Maximalhöhe, die andere etwa in der der Sollhöhe des Fahrzeuges entsprechenden Lage der Steuerkante des Kolbens (8) im Federungselement (7) angeordnet ist. B.
Regeleinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß in der Einlaßöffnung (10) oder in der Zuleitung (14,16) für jedes Federungselement (3) eine an sich bekannte Drosselstelle (9) vorhanden ist.
9. Regeleinrichtung nach Anspruch 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise in der die Sollhöhe des Fahrzeuges bestimmenden Auslaßöffnung (11) oder neben dieser Auslaßöffnung in der Rücklaufleitung (27) eine Drosselstelle (13) vorgesehen ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 896 311, 930 067, 945 674; deutsche Auslegeschriften Nr. 1013 532, 1026 642, 1028 437; französische Patentschriften Nr. 544 838, 1166 051; USA.-Patentschrift Nr. 1544 850.