DE1939719B2

DE1939719B2 - Steuerungsanordnung für eine niveaugeregelte Federung an Fahrzeugen

Info

Publication number: DE1939719B2
Application number: DE1939719A
Authority: DE
Inventors: Dieter Dipl.-Ing. 8720 Schweinfurt Lutz
Original assignee: Fichtel and Sachs AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1969-08-05
Filing date: 1969-08-05
Publication date: 1979-09-06
Also published as: GB1269486A; US3702195A; DE1939719A1; FR2056780A5; DE1939719C3

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuerungsanordnung für eine niveaugeregelte Federung an Fahrzeugen, insbesondere Kraftfahrzeugen, die wenigstens eine geregelte und eine ungeregelte Fahrzeugachse aufweisen, mit einem Niveauregler, der den Abstand zwischen der geregelten Fahrzeugachse und dem Fahrzeugauf- ^r> bau in Abhängigkeit von der jeweiligen Einfederung der ungeregelten Fahrzeugachse regelt und hierzu zwei relativ zueinander bewegliche Reglerteile aufweist, von denen eines mit der ungeregelten Fahrzeugachse verbunden ist.

ίο Eine derartige Konstruktion ist durch die DE-PS 11 57 942 bekannt. Die luftgefederte Achse wird hier in Abhängigkeit von der Belastung einer mit Blattfedern versehenen Achse geregelt. Diese Luftfederung ist so ausgebildet, daß es mit ihrer Hilfe möglich ist, der

ι '· blattgefederten Achse, die in der Regel die Treibachse ist, eine relativ höhere Belastung -».ti erteilen, damit auf Straßen mit niedrigem Gleitwerk oder auf Steigungen zügig angefahren werden kann. Bezüglich der Regelung besteht keine Rückwirkung der luftgefederten Achse auf die blattgefederte Achse.

Eine Ausgleichsfederung für zwei durch einen gemeinsamen Niveauregler geregelte Achsen ist durch die DE-OS 14 30 538 bekannt Der Niveauregler ist dabei mitteis mechanischer Übertragungsmittel mit den beiden A.chsen verbunden und bewirkt eine Regelung der beiden Aehseit Die Höhenlage deb Fahrzeuges im leeren und voll beladenen Zustand ist nur dann gleich, wenn das Verhältnis der vorne und hinten hydraulisch tragenden Lastanteile annähernd gleich dem Verhältnis

M) der vorderen und hinteren Zuladungen ist. Bei Abweichung der Zuladungsanteile ergibt sich somit zwangsläufig eine Neigung des Fahrzeugaufbaues gegenüber der gewünschten Horizontallage.

Aus dem DE-GM 19 55 304 ist ein als Drei-Wege-

3'· Ventil ausgebildetes Niveau-Regelventil bekannt, welches der Hinterachse eines Kraftfahrzeuges zugeordnet ist und dessen Soll-Niveau über ein Bowdenzug und einen Handhebel vom Fahrersitz aus einstellbar ist, wobei die Hinterachse an einem unä der Bowdenzug am anderen Reglerteil des Niveauregelventils angreifen. Weiter ist durch die DE-AS 11 29 846 eine Regeleinrichtung für beide Achsen eines Fahrzeuges bekannt, wobei das dem Füllvorgang zugeordnete Füllventil zwischen den beiden Achsen angeordnet ist, während der Abregelvorgang nicht über diesen Füllventil, sondern durch jedem Federbein zugeordnete Vorrichtungen erfolgt. Eine solche Regeleinrichtung für die Höhenlage von luft- oder öl-lu'tgefederten Kraftfahrzeugen für die Vorder- und Hinterachse weist einen sehr hohen Bauaufwand auf.

In der DE-AS 12 17 803 ist darauf hingewiesen, daß das Regelventil nicht nur mittels eines mechanischen Gestänges betätigt werden kann, sondern diese Betätigung auch auf hydraulischem Wege möglich ist.

Da die Betätigung des Regelventils von der geregelten Fahrzeugachse erfolgt, kann diese bekannte Konstruktion nicht nahelegen, die ungeregelte Fahrzeugachse mit dem Niveauregelventil über ein hydraulisches Gestänge zu verbinden.

^b0 Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Nachteile der bekannten Konstruktionen zu vermeiden und bei Regelung nur einer Fahrzeugachse ein stets gleich geneigtes Fahrzeug, unabhängig von der Belastung, zu erreichen, damit einerseits eine Blendung des Gegenverkehrs vermieden wird und andererseits bei Nachtfahrt mit eingeschalteten Scheinwerfern eine gut Sicht gewährleistet ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst,

daß das eine Reglerteil des Niveaureglers einer vertikalen statischen Bewegung der einen Fahrzeugachse und das andere Reglerteil einer vertikalen statischen Bewegung der anderen Fahrzeugachse gegenüber dem Fahrzeugaufbau jeweils über Gestänge, Bowdenzüge o. ä. mechanische Übertragungseinrichtungen nachgeführt werden und in arr sich bekannter Weise eine Relativbewegung der beiden Reglerteile des Niveaureglers zueinander aus einer vorgegebenen Nullstellung in der einen Richtung zu einer Vergrößerung und in der iu anderen Richtung zu einer Verkleinerung des Abstandes zwischen der geregelten Fahrzeugachse und dem Fahrzeugaufbau führen, derart, daß die beiden Reglerteile wieder in die vorgegebene Nullstellung zurückgeführt werden. Dadurch wird auf einfache Weise eine ι ^r> stets gleiche horizontale Lage des Fahrzeuges, unabhängig von der Belastung, erzielt, denn es erfolgt erst eine Regelung der geregelten Achse, wenn bei Belastungsänderungen unterschiedliche Einfederungswege an den Fahrzeugachsen auftreten.

Eine einfache und sehr wirksame Därcpfung der Regelbewegung erhält man entsprechend einem Merkmal der Erfindung dadurch, daß mindestens ein Reglerteil des Niveaureglers mit der zugeordneten Fahrzeugachse über eine Dämpfungseinrichtung und eine Feder verbunden ist.

Eine elektrische Betätigung wird — wie ein Merkmal der Erfindung zeigt — auf einfache Weise dadurch ermöglicht, daß der Niveauregler als an sich bekannter elektrischer Niveauschalter ausgebildet ist. dessen Reglerteile elektrische Kontakte aufweisen.

Wie die Erfindung zeigt, ist es ohne weiteres möglich, daß das Gestänge als an sich bekanntes hydraulisches Gestänge mit einem Geberzylinder, einem Nehmerzylinder und einer Verbindungsleitung ausgebildet ist Dieses hydraulische Gestänge kann leicht in der Länge verändert werden, wenn entsprechend dem erfindungsgemäßen Merkmal das hydraulische Gestänge mit einer Verstelleinrichtung versehen ist.

Um bei starker Beladung eines weit über die to geregelte Achse hinausragenden Kofferraumes ein unzulässig weites Ausfedern der ungeregelten Achse zu vermeiden, wird erfindungsgemäß die durch den Niveauregler in Abhängigkeit von der Einfederung der ungeregelten Fahrzeugachse einsehbare Niveauhöhe der geregelten Fahrzeugachse auf einen maximalen und/oder einen minimalen Wert begrenzt. Eine besonders zweckmäßige Ausgestaltung der Niveauregelung ergibt sich entsprechend der Erfindung dadurch, daß in an sich bekannter Weise die vertikale Bewegung so einer nicht als Starrachse ausgebildeten Fahrzeugachse gegenüber dem Fahrzeugaufbau an einem Stabilisator abgegriffen wird.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden in der folgenden Beschreibung anhand der Zeichnungen ss erläutert.

F i g. 1 zeigt ein beladenes Fahl zeug ohne Niveauregelung.

F i g. 2 stellt schematisch ein beladenes Fahrzeug dar, bei dem nur die Fahrzeugachse mit der größten &o Laständerung geregelt ist.

F i g. 3 zeigt schematisch die Stellung des Fahrzeuges, wenn nur der weit über der Hinterachse liegende Kofferraum beladen und das Fahrzeug nur an der Hinterachse geregelt ist. fc^r·

Fig.4 zeigt im Schema eine niveaugeregelte Federung eines Fahrzeuges, wobei eine Fahrzeugachse geregelt und die andere ungeregelt ist.

5 zeigt die Anordnung mit einem hydraulischen oder pneumatischen Schieber-Regelventil.

Fig.6 stellt die Anordnung mit einer hydraulischen Übertragungseinrichtung dar.

Fig. 7 zeigt als Niveauregler einen elektrischen Niveauschalter.

Wird ein Fahrzeug ohne Niveauregler beladen (in Fig. I durch die schraffierten Flächen für Sitze und Kofferraum dargestellt), so wird es an allen Fahrzeugachsen um einen bestimmten Betrag einfedern. Diese Einfederung sei an der Hinterachse mit X_h und an der Vorderachse mit X, bezeichnet

Bei Regelung nur der Fahrzeugachse mit der größten Laständerung, was aus wirtschaftlichen Gesichtspunkten üblicherweise gewählt wird, würde in unserem Beispiel wie in F i g. 2 dargestellt die Einfederung Xh der Hinterachse auf Null korrigiert werden. Die Einfederung an X„ der Vorderachse würde erhalten bleiben, wodurch das Fahrzeug geneigt stehen und damit die Scheinwerfereinstellung nicht mehl stimmen würde.

Befindet sich der Kofferraum hinter der Hinterachse, wie dies bei den meisten Fahrzeugen mit Frontmotor der Fall ist, und das Fahrzeug ist im Fahrgastraum nur wenig belastet, wie es in F i g. 3 durch den schraffierten Kofferraum und das Weglassen der Sitze dargestellt ist, so tritt eine Entlastung der Vorderachse ein. Nach einer anschließenden Niveaukorrektur der Hinterachse würde das Fahrzeug vorn trotzdem noch höher stehen, was zur unangenehmen Blendwirkung bei Nachtfahrten führen würde.

in der in F i g. 4 schematisch dargestellten niveaugeregelten Federung ist eine Fahrzeugachse A über ein Gestänge 2 mit dem Gehäuse eines Niveaureglers 1, der hier als Drehregelventil dargestellt ist, verbunden. Die Welle des Niveauregler» i, die gegenüber dem Fahrzeugrahmen drehbar gelagert ist, ist mit einem Hebel 3 fest verbunden. Eine zweite Fahrzeugachse B steht über Hebel 5 und 6 und ein Gestänge 4 mit dem Hebel 3 so in Verbindung, daß beim Einfedern der Fahrzeugachse B der Hebel 3 und damit die Welle des Niveaureglers entgegen dem Uhrzeigersinn verdreht wird.

In F i g. 5 ist der Niveauregler 7 als Schieberegelventil ausgebildet. Zwischen Schieberegelventil und Gestänge 4 ist eine Feder 8 dazwischengeschaltet. Der Niveauregler 7 umfaßt auch eine Dämpfungseinrichtung 9. Eine hydropneumatische Federung 10 wird durch eine Pumpe 11 aus einem Vorratsbehälter 12 über einen Steuerkolben 13 gespeist.

Das mechaniscbe Gestänge ist in F i g. 6 durch einen Geberzylinder 14, eine Verbindungsleitung und einen Nehmerzylinder 16 ds hydraulisches Gestänge 15 rrst.zc Auf besonders einfache Weise kann durch eine Verstelleinrichtung 17 eine zusätzliche Verstellung von Hand erreicht werden.

In Fig.7 ist die Niveauregelung über elektrische Kontakte 18a und üb eines als Niveauschalter ausgebildeten Miveaureglers 18 gesteuert

Die Wirkungsweise der Beeinflussung der Niveaulage eines Fahrzeuges sei an Hand von F i g, 5 erläutert, Wird die Fahrzeugachse A belastet, so wird Cber das Gestänge 2 der Zylinder des Niveauregiers 7 nach links bewegt. Wenn das Gestänge 4 und damit der Steuerkolben 13 fest mit dem Fahrzeugrahmen verbunden wäre, würde durch die Verschiebung des Steuerkolbens 13 im Zylinder des Niveaureglers 7 der Durchfluß von der Pumpe 11 zur hydropneumaiischen Federung 10 freigegeben werden. Hierdurch würde sich

die Kolbenstange der hydropneumatischen Federung nach auswärts, in unserem Pail nach unten, bewegen, wodurch das Fahrzeug solange hochgeregelt würde, bis das Gestänge 2 den Zylinder des Niveaureglers 7 wieder soweit nach rechts bewegt hat, bis der Steuerkolben 13 den Durchfluß von der Pumpe 11 zur Federung 10 absperrt. Das Fahrzeug wäre nun an der Fahrzeugachse A auf Null-Niveau hochgeregelt.

Durch die Belastung des Fahrzeuges wird aber auch die Fahrzeugachse 0 beeinflußt. Eine Einfederung der Fahrzeugachse B bewirkt eine Verdrehung der Hebel 5 und 6 entgegen dem Uhrzeigersinn. Hierdurch wird das Gestänge 4 nach links bewegt. Der Steuerkolben t3, der mit dem Gestänge 4 verbunden ist, bewegt sich im Zylinder des Niveaureglers 7 ebenfalls nach links. Durch diese Verstellung des Steuerkolbens 13 relativ zu dem Zylinder wird der Durchfluß von der Pumpe ti zur Federung 10 vorzeitig abgesperrt. Dies hat zur Folge, daß die Fahrzeugachse A nicht auf Null-Niveau hochgeregelt wird, sondern nur so hoch, wie die

ι Einfederung der Fahrzeugachse B über den Niveauregler 7 zuläßt.

Damit nicht bei jeder Einfederung einer der beiden Fahrzeugachsen, wie sie durch die Fahrbahnunebenhei ten hervorgerufen wird, eine Niveauregelung erfolgt, ist

in /wischen Gestänge 4 und dem Steuerkolben Π die Keder 8 sowie die Dämpfungseinrichtung 9 dazwischengeschaltet.

Die F i g. 4, 6 und 7 stellen nur Ausführungsbeispiele dar, die die gleiche Wirkung erzielen, wie zuvor

ι ■> beschrieben.

Claims

Patentansprüche:

1. Steuerungsanordnung für eine niveaugeregelte Federung an Fahrzeugen, insbesondere Kraftfahrzeugen, die wenigstens eine geregelte und eiine ungeregelte Fahrzeugachse aufweisen, mit einem Niveauregler, der den Abstand zwischen der geregelten Fahrzeugachse und dem Fahrzeugaufbau in Abhängigkeit von der jeweiligen Einfederung der ungeregelten Fahrzeugachse regelt und hierzu zwei relativ zueinander bewegliche Reglerteile aufweist, von denen eines mit der ungeregelten Fahrzeugachse verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Reglerteil des Niveaureglers (1,7 oder 18) einer vertikalen statischen Bewegung der einen Fahrzeugachse (A) und das andere Reglerteil eimer vertikalen statischen Bewegung der anderen Fahrzeugachse (B) gegenüber dem Fahrzeugaufbau jeweils über Gestänge (4 und 6 oder 15), Bowdenzüge o.a. mechanische Übertragungseinrichtungen nachgeführt werden und in an steh bekannter Weise eine Relativbewegung der beiden Reglerteile des Niveaureglers (1, 7 oder :I8) zueinander aus einer vorgegebenen Nullstellung: in dsr einen Richtung zu einer Vergrößerung und in der anderen Richtung zu eißir Verkleinerung des Abstandes zwischen der geregelten Fahrzeugachse (A) und dem Fahrzeugaufbau führen, derart, daß die beiden Reglerteile wieder in die vorgegebene Nullstellung zurückgeführt werden.

2. Steueru.igsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Reglerleil des Niveaureglers (7 od«ir 18) mit der zugeordneten Fahrzeugachse (A bzw. B) über ine Dämpfungsdnrichtung (9) und eine Feder (8) verbunden ist.

3. Steuerungsanordnung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Niveauregler (18) als an sich bekannter elektrischer Niveauschalter ausgebildet ist, dessen Reglerteile elektrische Kontakte (18a und 18/>Jaufweisen.

4. Steuerungsanordnung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gestänge (15) als an sich bekanntes hydraulisches Gestänge mit einem Geberzylinder (14), einem Nehmerzylinder (16) und einer Verbindungsleitung ausgebildet ist.

5. Steuerungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das hydraulische Gestiinge (15) mittels einer Verstelleinrichtung (17) von Hand in der wirksamen Länge veränderbar ist.

6. Steuerungsanordnung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die durch den Niveauregler (1,7 oder 18) in Abhängigkeit von der Einfederung der ungeregelten Fahrzeugachse (B) einstellbare Niveauhöhe der geregelten Fahrzeugachse (A) auf einen maximalen und/oder einen minimalen Wert begrenzt ist.

7. Steuerungsanordnung nach den Ansprücheini 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in an such bekannter Weise die vertikale Bewegung einer nicht als Starrachse ausgebildeten Fahrzeugachse (A oiler B) gegenüber dem Fahrzeugbau an einem Stabilisator abgegriffen wird.