DE1955597B2

DE1955597B2 - Elektrisch gesteuerte Niveauregelanlage fur Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge

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Publication number: DE1955597B2
Application number: DE19691955597
Authority: DE
Original assignee: Hoesch AG
Current assignee: Hoesch AG
Priority date: 1969-11-05
Filing date: 1969-11-05
Publication date: 1971-12-09
Also published as: GB1322562A; BE758289A; FR2066998B1; DE1955597A1; NL7015622A; FR2066998A1; US3687483A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrisch gesteuerte Niveauregelanlage für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge, mit innerhalb von pneumatischen oder hydropneumatischen Federelementen angeordneten elektrischen Niveauschaltern, die bei 5 Abweichungen vom Sollniveau nach unten oder oben elektrische Schaltsignale abgeben, die außerhalb der Federelemente durch Schaltverstärker mit elektrischer Verzögerung ausgewertet werden und zur Steuerung von Magnetventilen dienen, durch welche die Federelemente zur Wiederherstellung des Sollniveaus entweder mit einer Druckmittelquelle oder mit einem Druckmittelauslaß verbunden oder von beiden getrennt werden.

Eine derartige Niveauregelanlage ist bereits Gegenstand einer nicht vorveröffentlichten älterer. Pacentanmeldung (deutsche Auslegeschrift 1680 114). Bei der Niveauregelanlage nach dieser älteren Anmeldung weist der Niveauschalter einen Permanentmagneten auf, dessen Magnetfeld entsprechend seiner lokalen Stärke, die von der F.intauchtiefe einer Kolbenstange des Federelements in dessen Zylinder abhängt, die Schaltsignale auslöst, wobei der Niveauausschalter eine relativ zu dem Permanentmagneten verschiebbare Feldplatte aufweist, deren niveauabhängiger ohmscher Widerstand mit einem zweiten ohmschen Wide, stand einen Spannungsteiler bildet. Aus der deutschen Auslegeschrift 1 272 748 ist es bekannt, in einer Niveauregeleinrichtung für Fahrzeugfederungen bei Kurvenfahrt eine indcre Regelverzögerung vorzusehen als bei Geradeausfahrt.

Durch die deutsche Auslegeschrift 1259 212 ist eine Schaltvorrichtung zur elektrischen Niveauregelung von Gasfedern, insbesondere für Kraftfahrzeuge, bekanntgeworden, bei der in Abhängigkeit von der Stellung des Arbeitskolbens im Arbeitszylinder der Gasfeder über eine Verzögerungseinrichtung Magnetventile betätigt werden, die den Zustrom oder Abi'uß von Druckmitteln für die Gasfedern steuern, wenn das Soll-Niveau unter- oder überschritten svird. Dabei werden die Steuerbefehle durch einen aus einer mit dem Arbcitskolben verbnndenen Speisespule und zwei mit dem Arbeitszylinder verbundenen Spulen bestehenden DifTcrenztransformator gegeben, wobei das Vorzeichen der am Summenpunkt, dem Schleifer eines Potentiometers entstehenden Differenzspannung der durch Dioden entgegengesetzt gleichgerichteten Wechselspannung der beiden Spulen über den Steuerbefehl »Heben« oder »Senken« entscheidet, wahrend das Soll-Niveau durch den kontinuierlich verstellbaren Schleifer des Potentiometers willkürlich einstellbar ist. Die mittlere Spule des DHTercnztransformators wird mit Wechselspannung gespeist. Die eine Möglichkeit besteht darin, daß die Speisung aus einer Wechselstromlichtmaschine erfolgt. Da die Frequenz / des Wechselstromes proportional der Drehzahl η der Wechsclstromlichtmaschine ist, wäre die Niveauregelung drehzahlabhängig, wenn man davon ausgeht, daß die Wechsclstromlichtmaschine vom Fahrzeugmotor angetrieben wird.

Die andere Möglichkeit besteht im Einsatz eines transistorisierten, gleichsp.innungsgcspeisten Wcchselstromgenerators. Da keine konstante Last anliegt, ist ein gewisser Mindestaufwand an Elektronik erforderlich. Konstantspannungsgcräte für Wechselstrom werden zweckmäßiger so hergestellt, daß man deren Versorgungsspannung in Abhängigkeit von der Ausgangswechselspannung regelt. Die Frequenz muß konstant gehalten werden. Das am Ausgang der Schaltung eingebaute polarisierte Relais ist sicher nicht in der Lage, die anliegende Induktivlast zu schalten. Es kämen also je zwei Relais zusätzlich hinzu. Dadurch entsteht eine ziemlich aufwendige Schaltvorrichtung, bei welcher die höchsten Kosten zweifellos die Diffemztransformatoren verursachen. Außerdem bestehen konstruktive Nachteile durch Kabeldurchführung an bewegten Teilen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Niveauregelanlage der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welcher kein Regelvorgang in Kurven einsetzt sowie eine schnelle Niveauregelung beim Be- und Entladen des Fahrzeugs erfolgt, wobei Seitenneigungen infolge einseitigerBeladungausgereaelt werden.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß dadurch, daß die Schaltsignale der Niveauschalter in den Federelementen auf beiden Seiten einer Radachse zusätzlich über je eines von zwei UND-Gattern und ein diesen nachgeschaltetes ODER-Gatter auf einen Schaltverstärker einwirken, der über ein Relais bei gleichsinnigen Schaltsignalen eine kleine und bei gegensinnigen Schaltsignalen eine eroße Schaltverzögerung einschaltet, so daß die Regelverzöaerung bei Kurvenfahrt in an sich bekannter Weise gegenüber der Geradeausfahrt vergrößert ist.

Vorzugsweise ist die bei gleichsinnigen Schaltsignalen eingeschaltete kleine Schaltverzögerung größer als die "maximal vorkommende Aufbauschwingdauer, und die bei gegensinnigen Schaltsignalen eingeschaltete große Schaltverzögerung ist so groß, daß bei Kurvenfahrt seine Ausregelung der durch die Fliehkraft bedingten Neigung des Fahrzeugaufbaus erfolgt. Dabei ist die große Schaltverzögerung ständig eingeschaltet, und die kleine Scha'.tvcrzögerung wird bei gleichsinnigen Schaltsignalen zugeschaltet.

Vorteilhafte Ausgestaltungeil bzw. Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Merkmalen der Ansprüche 5 bis 15. Durch dies werden gleichzeitig auch die aufgezeigten Nachteile bekannter elektrisch gesteuerter Niveauregelanlagen mit berührungslofer Niveauabtastung vermieden.

Ausführungsbeispiele der Erfindung erden nachstehend an Hand der Zeichnungen erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Federbein mit eingebautem Niveauschalter (1. Ausführungsbeispiel).

Fig. 2 eine Variante von Fig. 1,

Fig. 3 eine Tcilansicht eines Federbeins mit eingebautem Niveauschalter (2. Ausführunjzsbeispiel).

Fig. 4 eine Teilansicht eines Federbeins mit eingebautem Niveauschalter (3. Ausführungsbeispiel).

Fig. 5 einen Koppelplan der ElekKonik.

I i ti. fi eine Schaltung mit einer zweiten Schaltverzögerung.

F i g. 7 eine Steuerung der Hydraulik mit Hochdruckspeicher,

Fig. 8 eine Steuerung der Hydraulik ohne Hochdruckspcichcr.

Bei der Regelung eines gleichen Abstandes zwischen Fahrzeugaufbau und Fahrzeugradachse im Bereich zwischen vollem und leerem Fahrzeug arbeitet der mechanische Teil eines ersten bei der Niveauregelanlage nach der Erfindung verwendeten Niveauschalters wie folgt: Wie Fig. I zeigt, dient eine Feldplatte 1 als elektrisches Gcberelement. Eine Feldplatte ist bekanntlich ein magnetisch steuerbarer Widerstand. Bei der hier verwendeten Feldplatte ist der Widerstand R im Magnetfeld, bezogen auf den Wi-

derstand R₀ ohne Magnetfeld, in Magnetfeldern unterhalb 3 kG quadratisch von der magnetischen Induktion abhängig.

In stärkeren Feldern wird die Abhängigkeit von der magnetischen Induktion allmählich linear. In einem Feld von 10 kG steigt der Widerstand auf den lSfadien Wert von R_u an. Der maximale Temperaturkoeffizient für den Feldplattenwerkstoft beträgt etwa — 3°/o/^: C. Dieser hohe Temperaturkoeffizient bedingt bei Einsatz der Feldplatte im Federbein eine Temperaturkompensation.

Der Feldplatte 1 liegt ein Permanentmagnet 2 in einem variablen Abstand α gegenüber. Je nachdem, ob sich nun dieser Abstand vergrößert oder verkleinert, erfährt das zwischen der Feldplatte und dem Permanentmagneten befindliche magnetische Gleichfeld eine Schwächling bzw. eine Verstärkung, woraus sich jeweils ein entsprechender Widerstandswert der Feldplatte 1 ergibt.

In Fig. 1 befindet sich der Niveauschalter im Normalbereich. Als Normalbereich wird der Bereich um die gewünschte Niveaulage, innerhalb dessen keine Regelung stattfindet, bezeichnet. Im Normalbereich steht der Permanentmagnet 2 in einem Abstand α von der Feldplatte 1 entfernt. Dadurch erhält diese den Widerstand /?,_v.

Ein Aufregeln ist erforderlich, wenn eine Kolbenstange 3 des Federbeins über den Normalbereich hinaus in einen Zylinder 4 eintaucht. In diesem Fall zieht eine Zugfeder 5 einen Taststift 6 gegen eine Buchse 7, die entgegen der Wirkung von Druckfedern 8 und 9 mitgenommen wird.

Bis Flächen 10 und 11 am Permanentmagneten 2 bzw. an der Buchse 7 sich berühren, bleibt zwischen dem Permanentmagneten 2 und der Feldplatte 1 der Abstand α erhalten, wobei α gleich dem Abstand von zwei Flächen 12 und 13 am Permanentmagneten 2 bzw. an der Feldplatte 1 ist (Normalbereich). Bei weiterem I infahren der Kolbenstange 3 wird der Permanentmagnet 2 gegen eine Druckfeder 14 durch einen Marmettiäg:r 15 hindurch auf die Feldplatte 1 /a\ bewegt, wodurch deren Widerstand den Wert R_ALl annimmt. Liegen Permanentmagnet 2 und Feldplatte 1 aneinander, so hat die Zugfeder 5 ihre kleinste Länge erreicht, und der Taststift 6 bleibt stehen. Sein Bund iöst sich bei weitcrem Einfedern von einem Absatz IC- in der Kolbenstange 3.

Fährt die Kolbenstange 3 aus der Auflegelstellung aus. so wird zunächst vom Absatz 16 der Taststift 6 mitgenommen. Die Druckfedern 8. 9 und 14 entspannen sich, wobei zunächst die Druckfeder 14 ucu Permanentmagneten 2 in den Magnetträger 15 zurückholt. Der Abstand α (Normalberoich) ist so lange vorhanden, bis bei weiterem Ausfahren die Buchse 7 den Magnetträger 15 an dessen Bund mitnimmt, wobei der Abstand Magnet—Feldplatte um den Abstand der Fläche 13 von einer Fläche 17 am Magnetträger 15 vergrößert wird.

In dieser Stellung hat sich der Widerstand der Feldplatte 1 auf R„ geändert. Liegt die Buchse 7 mit ihrem oberen Bund am au'baufesten Teil des Federbeins an, so wird durch ein weiteres Ausfahren der Kolbenstange 3 mit dem Taststift 6 der Niveauschalter nicht mehr berührt, da de, Taststift 6 von der Buchse 7 abhebt. Der Abstand der Flächen 12 und 17 und der Flächen 17 und 13 und damit der Abstand von Feldplatte 1 und Permanentmagnet 2 bleibt also erhalten (Abregelstellung).

Von einem Bereich zum anderen ergibt sich eine Widerstandsänderung der Feldplatte um den Faktor 2, bedingt durch ihre unterschiedlichen Abstände vom Permanentmagneten 2. Die dadurch erhaltenen drei verschiedenen Widerstandswerte führen in einem elektronischen Steuerteil zu einem Zuführen bzw. Sperren oder Abführen von hydraulischem oder pneumatischem Druckmittel durch eine Leitung 18.

Bedingt durch den Abstand zwischen Feldplatte ίο und Permanentmagnet ändert sich die Stärke des zwischen ihnen bestehenden Magnetfeldes. Damit ergibt sich: Die Leitung 18 ist gesperrt, wenn der Abstand der beiden Flächen 12 und 13 = a; durch die Leitung 18 wird Druckmedium in das Federbein gefördert, wenn der Abstand der Flächen 12 und 13 = 0; durch die Leitung 18 wird Druckmedium aus dem Federbein abgelassen, wenn der Ab'and der Flächen 12 und 13 groß gegen den Abstand α ist.

Für Federbeine mit kleiner Baulänge und großen Federwegen, die eine Anordnung des Niveauschalters vor dem Kolben nicht erlauben, bietet die in Fig. 2 dargestellte Variante des oben beschriebenen Ausführungsbeispiels wesentliche Vorteile. Die Zuordnung von Feldplatte zu Permanentmagnet entspncht der Anordnung in Fig. 1.

In Niveaustellung stehen sich die Flächen 12 und 13 der Feldplatte 1 bzw. des Permanentmagneten 2 im Abstand α gegenüber (Normalbereich). Fährt eine hohle Kolbenstange 19 aus der gezeichneten Stellung weiter ein, so nähern sich Flächen 20 und 21 am Permanentmagneten 2 bzw. an einer Steuerhülse 23, da eine Zugfeder 22 die Steuerhülse 23 an einem Ansatz 24 der Kolbenstange 19 hält, wobei eine Druckfeder 25 zusammengedrückt w^;rd. Bis zur Anlage der Flächen 20 und 21 bleibt der Absland α der Flächen 12 und 13 konstant. Bei weiterem Einfahren der Kolbenstange 19 wird die Druckfeder 14 zusammengedrückt, wobei sich die Flächen 12 und 13 annähern, bis sie aneinanderliegen (Schaltpunkt Aufregeln). Bei weiterem Einfahren löst sich die Stcuerhülse 23 vom Ansatz 24 der Kolbenstange 19. wobei die Zugfeder 22 gedehnt wird.

Fährt die Kolbenstange 19 aus der in F i g. 2 gezeigten Stellung aus. so nähern sich eine Fläche 26 an der Stcuerhülse 23 und eine Fläche 27 am Magnetträger 15 einander. Bis zu ihrer Berührung hält die sich entspannende Druckfeder 25 die Stirnflächen des Magnetträgers 55 und eines Feldplattenträgers 28 aneinander. Der Abstand α der Flächen 12 und 13 bleibt bis dahin konstant (Normalbe^reich). Ein weiteres Ausfahren der Kolbenstange 19 bewirkt, daß der Absatz b/w. die Fläche 26 den Magnetträger 15 mitnimmt und der Abstand der Flächen 12 und 13 vergrößert wird (^chaltpunkl Abregein).
Die Vorteile der Feldplattenstcuerung liegen vor allem in der kleinen Baugröße der Feldplatte, dem kontaktlosen Schalten und in der Möglichkeit, in Verbindung mit der Elektronik einfache Folgeschaltungen realisieren zu können. Außerdem ist die FeIdplatte als Bauelement stoß- und beschleunigungsunempfindlich, und schließlich ist nur ein einziges elektrisches Geberelement, nämlich die Feldplatte, für drei Schaltzustände erforderlich.

Um die Regelung sines gleichen Abstandes zwisehen Fahrzeugaufbau und Fahrzeugradachse im Bereich zwischen vollem und leerem Fahrzeug zu erzielen, sind bei der Niveauregelanlage nach der Erfindung zwei weitere Niveauschalter verwendbar, und

zwar ein Niveauschalter mit Reed-Kontakten und einer mit Magnet-Dreifachschalter.

Recd-Kontakte sind magnetfeldempfindliche Schalter. Beim Reed-Kontakt wird je nach Anordnung im Magnetfeld ein Kontakt geöffnet oder geschlossen. Tn Fi g. 3 ist der Aufbau des Federbeins mit dem Taststift 6 und der Zugfeder 5 ähnlich dem in Fig. 1. An Stelle einer Feldplatte sind jedoch im aufbaufesten Teil zwei Reed-Kontakte 29 und 30 angeordnet, zwischen denen ein Permanentmagnet 31. der in einem Magnetträger 32 gehalten wird, axial zum Federbein verschiebbar angebracht ist und dadurch die Magnetfeldstärke zwischen sich und dem jeweiligen Reed-Kontakt beeinflußt. Der Magnetträger 32 stützt sich gegen den aufbauseitigen Teil des Federbeines über eine Druckfeder 33 ab.

Die Aufregelstellung ist erreicht, wenn die (nicht dargestellte) Kolbenstange übei die Niveaulage hinaus eingefedert ist. Die Zugfeder 5 zieht in diesem Fall den Taststift 6 und den Magnetträger 32 gegen die Druckfeder 33 in Richtung des Reed-Kontaktes 29. der bei Anlage des Permanentmagneten 31 an einer Flache 34 schaltet.

Im Normalbereich befindet sich der Permanentmagnet 31 etwa mittig zwischen den Reed-Kontakten 29 und 30. Beide Reed-Kontakte bleiben geöffnet. Beim Ausfedern der Kolbenstange (Abregelstellung) wird der Taststift 6 mitgenommen. Die Druckfeder 33 entspannt sich, wobei sie den Permanentmagneten 31 bis zur Anlage an eine Fläche 35 bewegt. Nunmehr schaltet der Reed-Kontakt 30.

Die Vorteile der Reed-Kontaktsteuerung sind vor allem darin zu sehen, daß sich die Schalterkontakte in einem Schutzgas befinden und es sich um einen berührungslosen Schalter kleiner Bauform handelt. Außerdem kann der Reed-Kontakt ein Relais unmittelbar steuern.

F i g. 4 zeigt den bereits erwähnten Magnet-Dreifachschalter. Auch hier steuert der Taststift 6 einen Magnetträger 36. in dem zwei Radialmagnete 37 und 38 entgegengesetzter Polarität angebracht sind. Im aufbaufesten Teil des Federbeins befinden sich zwei Kontaktfahnen 39 und 40. zwischen denen eine dritte als einseitig eingespannte Blattfeder ausgebildete Kontaktfahne 41 angeordnet ist: sie ist mit einem kleinen Stabmagneten 42 verbunden.

Der Dreifachschalter schaltet also in Abhängigkeit von der Masnetfeldstärke entsprechend dem Verschiebeweg zweier im Abstand übereinander angeordneter, entgegengesetzt radial magnetisierter Rinamagnete. In Aufregeistellung befindet sich der Stabmagnet 42 im Feld des Radhlmagneten 38 und wird von diesem angezogen, bis sich der Kontakt über die Kontaktfahnen 40 und 41 schließt. Im Normalbereich steht die federnde Kontaktfahne 41 infolge ihrer Rückstellkraft zwischen den Kontaktfahnen 39 und 40. In Abregelstellung zieht der Radialmagnet 37 den Stabmagneten 42 an und schließt gegen die Federkraft der Kontaktfahne 41 den Kontakt zwischen dieser und der Kontaktfahne 39.

Die Vorteile, die die Verwendung eines Magnet-Dreifachschalters mit sich bringt, sind vor allem darin zu sehen, daß nur ein elektrisches Geberelement für drei Schaltzustände erforderlich ist. Außerdem befinden sich die Schalterkontakte in einem Schutzgas: es ist ein berührungsloser Schalter, der auch unmittelbar Relais steuern kann.

Soll eine seitliche Schiefstellung des Fahrzeugaufbaues, z. B. durch schiefe oder verrutschte Ladung, verhindert werden, so bedingt dies die Anordnung von zwei Federbeinen mit vorstehend beschriebenen Niveauschaltern rechts und links auf einer Radachse.

Dabei können auch Ausregelungen der bei Kurvenfahrt durch Zentrifugalkräfte entstehenden, kurzzeitigen Schiefstellungen vermieden werden.

Zur Erzielung einer verzögerungsarmen Regelung bei Be- und Entladevorgängen bzw. Temperatureinwirkung ist im Schaltkreis hinter den Feldplatten bzw. Reed-Kontakten bzw. Magnet-Dreifachschaltern ein verzögerungsarmes Schalten zurSteuerung des Druckmediums in der Leitung 18 erforderlich. Um aber ein mit der Radfrequenz erfolgendes Steuern des Druckmediums in der Leitung 18 zu verhindern, ist im elektronischen Steuerteil eine Zeitverzögerung eingebaut, die etwas größer als die maximal vorkommende Aufbauschwingungsdauer des Fahrzeuges ist.

Fig. 5 zeigt den Koppelplan der Elektronik. Ein

ίο Verstärker 43 ist als Verzögerungsglied I. Ordnung geschaltet: seine Funktion lautet:

ti ,

-- l/_m[l exp(-.-ÄC)].

»5 Hinter dem Verstärker 43 sitzen zwei Komparatoren 44 und 45: die Funktion eines Kcmparators ist:

a) für L,,v, - L¹ZiV₂ > 0-» U._u _s = L .

b) fürL_m, ■ U_rl,-., < 0 — L'„ _s = 0.
30

Mit Potentiometern 46 und 47 lassen sich die Schaltpunkte

t//7v, > V_n,, und L',_;V| < LY,_V.

einstellen.

Vor dem Eingang der Schaltung liegen zwei Widerstände <*S und 49 in Reihe, die einen ^Spannungsteiler bilden. Der Widerstand 48 (vgl. auch Fig. 1) ist ein Widerstand, der einen gleich großen Temperatur-

koeffizienten aufweist, wie der Widerstand 49 der Feldplatte 1. Der Widerstand der Feldplatte ändert sich mit der Magnetfeldstärke und führt dadurch zu einer Spannungsänderung am Punkt 50. An Stelle des Widerstands 48 kann auch eine zweite Feldplatte als

Widerstand verwendet werden. Die beiden Widerstände 48 und 49 sind thermisch eng gekoppelt. Wenn der Widerstand 48 eine Feldplatte ist. darf sie keinem sich ändernden Magnetfeld ausgesetzt sein. Durcli gleiche Temperaturkoeffizienten der Widerstände 4H und 49 wird der Einfluß des Temperaturkoeffizienter des Widerstandes 49 der Feldplatte kompensiert Durch Ändern der Kapazität des Integrationskondensators des Verstärkers 43 läßt sich die Verzögerungszeit in weitem Bereich ändern. Durch Einstellung dei

Referenzspannungen der Komparatoren 44 und 4: zwischen 0 und der maximalen Ausgangsspannum des Verstärkers 43 läßt sich das Verhältnis von Einschaltverzögerung zu Ausschaltverzögerung in weiten Bereich variieren.

In der Schaltung nach F i g. 6 ist eine rweiu Schaltverzögerung vorgesehen, die wesentlich größe; ist als die erste Schaltverzögerung. Die zweite Schalt verzögerung ist im Normalfall eingeschaltet. Die erstt Schaltverzögerung wird nur dann eingeschaltet, wenr

die beiden Federbeine auf einer Radachse gleich zeitig ini Auf- oder Abregeibereich stehen. An der Punkten 51 (links) und "2 (rechts) in F i g. 6 stehei von den Feldplatten abhängige Spannungen an in dre

verschiedenen Größen, wie im Beispiel nach F i g. 7 weiter unten beschrieben. Komparatorert 53 (Aufregeln links) und 54 (Aufregeln rechts) bzw. 55 (Al · regeln lipi's) und 56 (Abregein rechts) steuern über ein UND-Gatter 57 (Aufregeln) bzw. 58 (Abregein), ein ODER-Gatter 59 und einen Schaltverstärker 60 ein Relais 6t so, daß durch Umschalten von Kontakten 62 (links) und 63 (rechts) die kleine Schaltverzögerung in als Verzögerungsglieder I.Ordnung geschalteten Verstärkern 64 (links) und 65 (rechts) eingeschaltet wird.

Die kleine Schaltverzögerung ist also immer nur dann eingeschaltet, wenn beide Federbeine rechts und links gleichzeitig im Auf- oder Abregeibereich stehen. Ist dies nicht der Fall, steht das Relais 61 über den Schaltverstärker 60 nicht unter Spannung; die Kontakte 62 und 63 befinden sich in Ruhelage, wie in Fig. 6 dargestellt, so daß die große Schaltverzögerung eingeschaltet ist. Verstärke ι 66. 67. 68 und 69 sind so ausgelegt, daß sie die in der Gesamtanlage ao hotwendigen Magnetventile direkt ansteuern können. Über Potentiometer 70. 71, 72 und 73 werden die Referenzspannungen an den zugehörigen Kornparatoren 44 und 45 bzw. 44 c urtd 45 α sowie 53, 54", 55 und 56 zur Festlegung der Umschaltpunkte eingestellt.

F i fe. 7 ze'gt die Steuerung der Hydraulik mittels Magnetventile. Eine Pumpe 74 hält den Druck in einem Druckspeicher 75 auf einem Mindestwert. Durch Aufsteuem von Magnetventilen 76 bzw. 77 erfolgt eine Aufregelung des Fahrzeugs über Federbeine 78 bzw. 79. Zum Äbregeln werden Magnetventile 80 bzw. 81 elektromagnetisch geöffnet. In Fi g. 7 sind auch die Verbindungen Von den elektrischen Geberelementen (Feldplatte. Reed-Kontakte oder Magnet-Dreifachschalter) zur Elektronik EL sowie auch die Steuerleitungen ausgangs von Verstärkern 82, 83, 84 und 85 zum zugehörigen Magnetventil angedeutet.

Da im normalen Fahrbetrieb eine Vollastregelung relativ selten vorkommt, die hydraulische Verstellung 4^ jedoch schnell erfolgen soll, ist der Hochdruckspeicher 75 zweckmäßig.

In F i g. 8 ist die Anlage ohne Hochdruckspeicher dargestellt. In dieser Anlage ist jedoch zur vollen Ausnutzung der Vorteile, welche die Elektronik bietet. eine unverhältnismäßig große Pumpe 86 notwendig. Diese Pumpe muß immer dann fördern, wenn mindestens eines der beiden Magnetventile 76 oder 77 geöffnet wird. Diese Verknüpfung in der Schaltung besorgen ein ODER-Gatter 87 und ein Schaltverstärker 88. der einen Pumpenmotor 89 steuert.

Claims

Patentansprüche:

1. Elektrisch gesteuerte Niveauregelanlage für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge, mit innerhalb von pneumatischen oder hydropneumatischen Federelementen angeordneten elektrischen Niveauschaltungen, die bei Abweichungen vom Sollniveau nach unten oder oben elektrische Schaltsignale abgeben, die außerhalb der Federelemente durch Schaltverstärker mit elektrischer Verzögerung ausgewertet werden und zur Steuerune von Magnetventilen dienen, durch welche dieVederelemente rar Wiederherstellung des SoIlniveaus entweder mit einer Druckmittelquelle oder mit einem Druckmittelauslaß verbunden oder von beiden getrennt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltsignale der Niveauschalter in den Federelementen (Federbeine 78 und 79) auf beiden Seiten einet Radachse zusätzlich über je eines von zwei UND-Gattern (57 und 58) und ein diesen nachgeschaltetes ODER-Gatter (59) auf einen Schaltverstärker (60) einwirken, der über ein Relais (61) bei gleichsinnigen Schaltsignaten eine kleine und bei gegensinnigen Schaltsignalen eine große Schaltverzögerung einschaltet, so daß die Regelverzögerung bei Kurvenfahrt in an sich bekannter Weise gegenüber der Geradeausfahrt vergrößert ist.

2. Niveauregelanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die bei gleichsinnigen Schaltsignalen eingeschaltete kleine Schaltverzögerung größer ist als die maximal vorkommende Aufbauschwingungsdäuer.

3. Niveauregelanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die bei gegensinnigen Schaltsignalen eingeschaltete große Schaltverzögerung so groß ist. daß bei Kurvenfahrt keine Ausregelung der durch die Fliehkraft bedingten Neigung des Fahrzeugaufbaus erfolgt.

4. Niveauregelanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die große Schaltverzögerung ständig eingeschaltet ist und die kleine Schaltverzögerung bei gleichsinnigen Schaltsignalen zugeschaltet wird.

5. Niveaurege'anlage nach Anspruch 1. bei der der Niveauschalter eine relativ zu einem Permanentmagneten verschiebbare Feldplatte aufweist, deren niveauabhängiger ohmscher Widerstand mit einem zweiten ohmschen Widerstand einen Spannungsteiler bildet, dadurch gekennzeichnet, daß das von dem Niveauschalter in Form einer elektrischen Gleichspannung kommende Schaksignal über einen Verstärker (43, 64 oder 65). der als Verzögerungsglied I. Ordnung geschaltem ist. auf zwei darauffolgende Komparatoren (44 und 45 oder 44a und 45a) gegeben wird, die die ankommende Gleichspannung mit durch Potentiometer (46 und 47 oder 70 und 71) einstellbaren Referenzspannungen vergleichen und die angeschlossenen Magnetventile (76 oder 80 bzw. 77 oder 81) einschalten, wenn die ankommende Gleichspannung größer bzw. kleiner ist als die jeweils eingestellte Referenzspannung.

6. Niveauregelanlage nach den Ansprüchen 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem Niveauschalter der zwischen dem Permanentmagneten (2) und der Feldplatte (1) bestehende, die Stärke des auf die Feldplatte wirkenden Magnetfeldes bestimmende Abstand im Aufregelbereich sein Minimum hat, im Normalbereich um den maximalen Verschiebeweg des Permanentmagneten (2) in einem Magnetträger (15) vergrößert und im Abregeibereich um den maximalen Verschiebeweg des Magnetträgers (15) gegenüber einem Feldplattenträger (28) nochmals vergrößert ist.

7. Niveauregelanlage nach den Ansprüchen 1. 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Druckfeder (14) den Permanentmagneten (2) von der Feldplatte (1) weg gegen den Magnetträger (15) drückt, der seinerseits durch eine Druckfeder (9) gegen den Feldplattenträger (28) gedrückt wird, welche sich auf dem Boden einer Buchse (7) abstützt, die wiederum durch einen niveauabhängig betätigten Taststift (6) gegen die Kraft einer

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Druckfeder (8) auf den Feldplattenträger (28) zu gedruckt werden kann.

8. Niveauregelanlage nach den Ansprüchen 1 und 5 bi? 7, dadurch gekennzeichnet, daß im Aufregelbcrsich eine Zugfeder (5) den Taststift (6) derart gegen die Buchse (7) drücken läßt, daß diese den Permanentmagneten (2) gegen die Kraft der Druckfeder (14) zur Anlage am Feldplattenträger (28) bringt.

°. Niveauregelanlage nach den Ansprüchen 1 und 5 bis 8. dadurch gekennzeichnet, daß im Abregelbereich der Taststift (6) durch einen Absatz (16) mitgenommen und gegen die Kraft der Zugfeder (5) von der Buchse (7) abgehoben wird, welche durch die Druckfeder (8) vom Feldplattenträger (28) weggedrückt wird, wobei sie den Magnetträger (15) mitnimmt und vom Feldplattenträger (28) abhebt.

10. Niveauregelanlage nach den Ansprüchen 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Feldplatte »0 (1) zur Temperaturkompensation mit einem solchen Widerstand (48) den Spannungsteiler bildet, der den gleichen Temperaturkoeffizienten aufweist und ihr benachbart angeordnet ist.

11. Niveauregelanlage nach den Ansprüchen 1, *5 5 und h. dadurch gekennzeichnet, daß der Niveauschalter in einer hohlen Kolbenstange (19) des Federelements angeordnet ist, in der eine Zugfeder (22) eine verschiebbar gelagerte Steuerhülse (23) gegen einen Ansatz (24) zieht, welche im Aufregelbereich den Permanentmagneten (2) gegen die Kraft einer Druckfeder (14) gegen den in die hohle Kolbenstange eintauchenden Feldplattenträger (28) drückt und im Abregeibereich den Magnetträger (15) mitnimmt und vom Feldplattenträger (28) abhebt.

12. Niveauregelaillage nach Anspruch 1, bei der der Niveauschalter einen Pernamentmagneten aufweist, dessen Magnetfeld entsprechend seiner lokalen Stärke, die von der Eintauchtiefe einer Kolbenstange des Federlements in dessen Zylinder abhängt, die Schaltsignale auslöst, dadurch gekennzeichnet, daß der Niveauschalter zwei im Zylinder (4) der Austrittsseite der Kolbenstange (3) gegenüber und im axialen Abstand voneinander angeordnete Reed-Kontakte (29 und 30) aufweist, die durch den dazwischen verschiebbar angeordneten, in seiner Stellung von der Eintauchtiefe der Kolbenstange (3) abhängigen Permanentmagneten (31) betätigt werden.

13. Niveauregelanlage nach den Ansprüchen 1 und 12. dadurch gekennzeichnet, daß der Permanentmagnet (31) im Normalbereich etwa in der Mitte zwischen beiden Reed-Kontakten (29 und 30) steht, im Aufregelbereich mit seinem Magnetträger (32) durch einen von einer Zugfeder(5) belasteten Taststift (6) gegen die Kraft einer Druckfeder (33) in Richtung auf den einen Reed-Kontakt (29) zu bewegt wird und im Abregeibereich, in dem der Taststift (6) von der Kolbenstange (3) gegen die Kraft der Zugfeder (5) mitgenommen wird, durch die Druckfeder (33) in Richtung auf den anderen Reed-Kontakt (30) zu bewegt wird.

14. Niveauregelanlage nach Anspruch 1, bei der der Niveauschalter mindestens einen Permanentmagneten aufweist, dessen Magnetfeld entsprechend seiner lokalen Stärke, die von der Eintauchtiefe einer Kolbenstange des Federelements in dessen Zylinder abhängt, die Schaltsignale auslöst, dadurch gekennzeichnet, daß der Niveauschalter ein mit einem auf einer mittleren Kontaktfahne (41) angeordneten StaL magneten (42) versehener Magnet-Dreifachschalter ist, der in Abhängigkeit von Stärke und Richtung des auf den Stabmagneten (42) wirkenden Magnetfeldes zweier in Abhängigkeit von der Eintauchtiefe der Kolbenstange (3) verschiebbar gelagerter, im Abstand übereinander angeordneter und als Radialmagnete (37 und 38) ausgebildeter Permanentmagnete schaltet, derart, daß im Normalbereich der Stabmagnet (42) etwa mittig zwischen den beiden Radialmagneten (37 und 38) liegt, im Aufregelbereich eine Zugfeder (5) den einen Radialmagneten (38) gegen die Kraft einer Druckfeder (33) in Richtung auf den Stabmagneten (42) zu bewegt, wodurch dieser angezogen wird und seine Kontaktfahne (41) gegen eine Kontaktfahne (40) zur Anlage bringt, während im Abregelbereich die Druckfeder (33) den anderen, entgegengesetzt magnetisierten Radialmagneten (37) auf den Stabmagneten (42) zu bewegt, wodurch dieser in der entgegengesetzten Richtung angezogen wird und seine Kontaktfahne (41) gegen eine andere Kontaktfahne (39) zur Anlage bringt.

15. Niveauregelanlage nach Anspruch 1, bei der als Druckmittelquelle nur eine elektrisch angetriebene Pumpe vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufregelsignale aller Niveauschalter zusätzlich über ein ODER-Gatter (87) auf einen Schaltverstärker (88) gegeben werden, der in an sich bekannter Weise einen Pumpenmotor (89) dann einschaltet, wenn von mindestens einem Niveauschalter ein Aufregelsignal kommt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen