DE2520781A1

DE2520781A1 - Fahrzeugaufhaengung

Info

Publication number: DE2520781A1
Application number: DE19752520781
Authority: DE
Inventors: Mituo Hiruma
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1974-05-10
Filing date: 1975-05-09
Publication date: 1975-11-27
Also published as: JPS50146022A; FR2270112B1; FR2270112A1; GB1482330A; US3945664A

Description

PAVENTAN WALTE

A. GRUNECKER

DtPL-JNG

H. KINKELDEY

DH IMG

W. STOCKMAIR K. SCHUMANN

DR Hf.^:R NAT ■ Dta. '"1<Ϊ"

P. H. JAKOB

D(PL-ING.

G. BEZOLD

Da RER NAT-DIPL OtEM

MÜNCHEN

E. K. WEIL

DR RER OeC tNC.

LINDAU

P 924-5

MÜNCHEN 22

MAXIMILIANSTRASSE 43

9. Mai 1975

Nissan Motor Co., Ltd.

No. 2, Takara-maehi, Kanagawa-ku, Yokohama City, Japan

Fahrzeugaufhängury

Die Erfindung bezieht sich auf eine Aufhängung für ein Fahrzeug und betrifft insbesondere eine hydropneuinatische Fahrzeugaufhängung.

Bei bekannten hydropneumatischen Fahrzeugaufhängungen kann das in einer Flüssigkeitskammer eines Federbeins enthaltene Flüssigkeitsvolumen zum Verlängern des
durch erhöhte Belastung verkürzten Federbeins vergrößert und zum Verkürzen des durch verringerte Belastung verlängerten Federbeins verringert werden, so daß also

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Länge des Federbeins unabhängig von der Belastung im konstant gehalten -.«/erden kann.

Derartige hydropneumatisch» Federbeine bieten im Hinblick auf die Bequemlichkeit der Fahrzeuginsassen eine ziemlich weiche Federung. Daher werden die vorderen Federbeine bei Betätigung der Bremsen ziemlich stark zusammengeschoben, so daß das Fahrzeug in für die Insassen unangenehmer Weise vornüber geneigt wird. Bei einem solchen Zusammenschieben oder Verkürzen der vorderen Federbeine ist das hydropneumatisch^ System bestrebt, die vorderen Beine wieder zu verlängern. Das anschließende Lösen der Bremse bewirkt daher, daß sich das vordere Teil des Fahrzeugs übermäßig stark hebt, was während der Fahrt die Stabilität des Fahrzeugs beeinträchtigen kann.

Der Erfindung leigt die Aufgabe zugrunde eine hydropneumatisch^ Aufhängung für ein Fahrzeug zu schaffen, bei welchem die Steifigkeit der Federung bei Betätigung der Bremsen von einem relativ weichen Normalzustand härter wird, um eine Vornüberneigung der Fahrzeugkarosserie auf ein vorbestimmtes Maß zu begrenzen.

GeEäß der Erfindung ist diese Aufgabe bei einer Fahrzeugaufhängung der genannten Art gelöst durch ein verkürzbares und verlängerbares Federbein mit einer Flüssigkeitskammer, weiche mit unter Druck stehender hydraulischer Flüssigkeit gefüllt ist und ein bei Zunahme und Abnahme der Belastung des Federbeins, zum Verkürzen oder Verlängern desselben veränderliches Volumen hat, durch erste und z-tfeite Druckspeicher, welche jeweils Kit der Flüssigkeitskammer verbunden sind und deren 7OluTnenäno.erungen ermöglichen, und durch eine zwischen der Flüssigkeitskamiaer und dein zweiten Druckspeicher angeordnete Steuereinrichtung, welche im Normalzustand die ¥irkverbinäung zwischen der Fliissigkeitskfxnner imi lea Et-reiten Druckspeicher freigibt und sie ο atm Bremsen des IPahrseugs Uli ν sr c.3?ir. lit,

Im folgenden ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine schaubildliche Darstellung einer hydropneumatischen Fahrzeugaufhängung in einer bevorzugten Ausfuhrungsform der Erfindung und

Fig. 2 eine/Längsschnittansicht eines in der Fahrzeugaufiiängung nach Fig. 1 verwendeten Steuerschiebers.

Fig. 1 zeigt gewisse Teile eines Fahrgestells mit einem Paar Vorderräder 1O₁ 12, einem Paar mit diesen verbundener vorderer Achslenker 14 bzw. 16, einem Paar Hinterräder 18, 20, einem Paar mit diesen verbundener hinterer Achslenker 22, 23, einem zur hydraulischen Bremsanlage des Fahrzeugs gehörenden Hauptbremszylinder 24, einem mit diesem zusammenwirkenden Bremspedal 25 und einer erfindungsgemäßen hydropneumatischen Aufhängung. Diese hat ein Paar zwischen der (nicht gezeigten) Karosserie des Fahrzeugs und den vorderen Achslenkern 14, 16 angeordneter, verkürzbarer und verlängerbarer hydropneumatischer Federbeine 26 und ein Paar entsprechender, zwischen der Karosserie und den hinteren Achslenkern 22, angeordneter hydropneumatischer Federbeine 26.

Die hydropneumatischen Federbeine 26 haben jeweils einen fest mit der Karosserie verbundenen Zylinder 28. Ein gleitend im Zylinder 28 beweglicher Kolben 30 hat eine den unteren Boden 34 des Zylinders 28 durchsetzende Kolbenstange 32, welche mit ihrem unteren Ende an dem jeweiligen Achslenker angelenkt ist. In einer Abwandlung kann auch der Zylinder 28 mit dem Achslenker und die Kolbenstange 32 mit der Karosserie verbunden sein. Der Kolben 30 begrenzt innerhalb des Zylinders 28 eine Flüssigkeitskammer 36, welche mit unter Druck stehender

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hydraulischer Flüssigkeit gefüllt ist und sum Verkürzen und Verlängern des Federbeins 26 ein in Abhängigkeit von der Belastung veränderliches Volumen hat.

Jede Flüssigkeitskammer 36 ist übex' eine Leitung 40, einen automatisch arbeitenden Ausgleichsverteiler 42 und Leitungen 44, 46 mit einer Druckquelle oder -pumpe 38 für die hydraulische Flüssigkeit sowie über die Leitungen 40,·' den Verteiler 42 und Leitungen 50, 52 mit einem Vorratsbehälter 48 für die hydraulische Flüssigkeit strömungsverbunden. Die Pumpe 38 saugt über eine Leitung 5^ hydraulische Flüssigkeit aus dem Behälter 48 an und gibt sie unter Druck an die Leitung 46 ab. Ein zwischen der Leitung 46 und dem Behälter 48 angeordnetes ■Überdruck- oder Entlastungsventil 56 ermöglicht bei Überschreitung eines vorbestimmten Drucks in der Leitung 46 die Rückführung der von der Pumpe 38 geförderten Flüssigkeit zum Behälter 48 und sperrt die Rückführung der Flüssigkeit, solange der Druck in der Leitung den vorbestimmten Wert nicht übersteigt.

Die Ausgleichverteiler 42 sperren in ihrer Kormalstellung die Strömungsverbindung zwischen den Leitungen 40 und 44, somit also zwischen den einzelnen Flüssigkeitskammern 36 und der Pumpe 38, sowie zwischen den Leitungen 40 und 50j also zwischen den einzelnen Flüssigkeitskammern 36 und dem Behälter 48. Bei erhöhter Belastung der Fahrzeugkarosserie stellen die Ausgleichsverteiler 42 eine Strömungsverbindung zwischen den Leitungen 40 und 44 her, um die Flüssigkeitskammern 36 mit Druckflüssigkeit zu speisen, was eine Verlängerung der Federbeine 26 zur Folge hat. Bei Verringerung der Belastung der Karosserie verbinden die Ausgleichsverteiler die Leitungen 40 und 50 miteinander, so daß hydraulische Flüssigkeit aus den Flüssigkeitskammern 36 entweichen kann und die Federbeine entsprechend verkürzt werden.

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Auf diese V/eise wird die Bodenfreiheit der Karosserie im wesentlichen konstant gehalten.

Jedem hydropneumatischen Federbein 26 ist ein erster und ein zxveiter Druckspeicher 60 bzw. 62 zugeordnet. Die Druckspeicher sind jeweils durch eine flexible Membrane 64 bzw. 65 in eine erste und eine zweite Kammer unterteilt, -.'die ersten Kammern 66, 68 sind mit unter Druc2< stehender Hydraulikflüssigkeit gefüllt und über jeweils eine Leitung 70 bzw. 72 mit der Flüssigkeitskammer 36 des betreffenden Federbeins 26 strömungsverbunden. Die zweiten Kammern 78 bzw. 80 der Druckspeicher sind dicht verschlossen und mit einem unter Druck stehenden Gas, vorzugsweise Stickstoff, gefüllt. Die gasgefüllten Kammern 78 und 80 stehen in Wirkverbindung mit der Flüssigkeitskammer 36 des betreffenden Federbeins 26 und ermöglichen deren "Volumenänderungen. ·

In die zwischen den zweiten Druckspeichern und den betreffenden Flüssigkeitskanmern verlaufenden Leitungen 72 ist jeweils ein Steuerschieber 82 eingesetzt. Dieser hält im Normalzustand die Strömungsverbindung zwischen der Flüssigkeitskammer 38 des betreffenden Zylinders 28 und der ersten Kamiaer 68 des zweiten Druckspeichers 62 offen und damit die Wirkverbindung zwischen der Flüssigkeitskammer 36 und der gasgefüllten Federkamraer 80 aufrecht. Bei Betätigung der Bremse sperrt der Steuerschieber 82 die Leitung 72 und unterbricht damit die Wirkverbihd.ung zwischen der Flüssigkeitskammer 36 und der Federkararaer 80.

Die Kammern 73 und 60 haben jeweils ein bestimmtes Volumen bei einem vorbestimmten Druck der Gasfüllung und bilden somit gemeinsam eine pneumatische Federung, welche hei normaler Fahrt sehr "weich, anspricht,, Wird jedoch dio Leitung 72 bei Betätigung der Bremsen durch den Schieber

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82 abgesperrt, so bildet nun die Kammer 78 allein eine ziemlich hart ansprechende pneumatische Federung, um damit das Vornüberneigen der Karosserie auf ein vorbestimrates Maß zu begrenzen.

Der Im einzelnen in Fig. 2 dargestellte Steuerschieber hat ein Gehäuse 84- mit einer an einem Ende offenen Bohrung 86 uiKUZwe.i in diese mündenden Durchlässen 88, 90. Der erste Durchlaß 88 ist über' die Leitungen 72 und mit der Flüssigkeitskammer 36 des betreffenden Zylinders 28 und der zweite Durchlaß 90 über ein anderes Teil der Leitung 72 mit der ersten Kammer 68 des zweiten Druckspeichers 62 strömungsverbunden, Das offene Ende der Bohrung 86 ist durch einen mittels Schrauben od. dergl. am betreffenden Ende 9^ des Gehäuses 84-befestigten Deckel 92 verschlossen.

In der Bohrung 86 ist ein Schiebsrkolfcen 93 mit einer Einschnürung 100 in seinem mittleren Teil versehlsfolich angeordnet. In der in Fig. 2 ausgesogen gezeichneten Sehestellung des Schieberkolbens 98 -stehen file beiden Durchlässe 88 und 90 über die Einschnürung 100 des Kolbens in gegenseitiger Strömungsverbindung. Das eine 2;aäs 102 des Schieberkolbens 98 befindet sich dabei" in !silage ate Deckel 92. Zwischen dem geschlossenen Ende dsr Bohrung 86 und dem Schieberkolben 92 sitzt eine Druckfeder 104·, welche den Kolben in die Ruhestellung belastet. Der Deckel 92 ist von einem in der Bohrung umwenden dritten Durchlaß'-IOS durchsetzt, welcher über eins Leitung 112 mit dem Hauptbremszylinder 24 verbunden is-jo Bei Betätigung der (nicht gezeigten) Er esa en des Jsdirseugs durch Kiederrrete?.: des Bremspedals 25 beaufschlagt der dabei erzeugte hydraulische BrusLi üb ar Gis Leitung 112 und den Durchlaß· 106 das Bnds 1C2 des SkCiIsberkolbens 98 und verschiebt dieser, gages, die Belastung durch die Feder 104- in ^Is i:i !Fl^₅= 2. gestrisJb/äl":- bezeichnete SOerrstelluiicN In welcher er? die

Strömungsverbindung zwischen dem ersten und dem zweiten Durchlaß 88 bzw. 90 unterbricht.

Die vorstehend beschriebene hydropneumatische Aufhängung arbeitet folgendermaßen:

Solange das Bremspedal 25 während der Fahrt des Fahrzeugs nicht betätigt wird, erhält der Einlaß 106 des Steuerschiebers 82* keinen hydraulischen Druck zugeführt. Dementsprechend wird der Schieberkolben 98 von der Feder 104· in der Ruhestellung festgehalten, so daß die Flüssigkeitskammer 36 des Federbeinzylinders 28 in offener Strömungsverbindung mit der ersten Kammer 68 des zweiten Druckspeichers 62 ist. Der Druck der hydraulischen Flüssigkeit in der Flüssigkeitskammer 36 beaufschlagt somit die Gaspolster 78 und 80 der beiden Druckspeicher 60 bzw. 62, so daß diese gemeinsam eine weich ansprechende pneumatische Federung bilden.

Bei Betätigung der Bremsen durch Niedertreten des Bremspedals 25 beaufschlagt der hydraulische Druck des Hauptbremszylinders 24 über die Leitungen 112 und die Durchlässe 106 der Steuerschieber 82 die Stirnflächen 102 der betreffenden Schieberkolben 98. Dadurch werden diese in die in Fig. 2 gestrichelt dargestellte Sperrstellung verschoben, in welcher sie die Strömungsverbindung zwischen den Flüssigkeitskammern 36 der betreffenden Federbeinzylinder 28 und den ersten Kammern 68 der zugeordneten zweiten Druckspeicher 62 unterbrechen. Daraufhin beaufschlagt der Druck der hydraulischen Flüssigkeit in den Flüssigkeitskammern 36 nun allein die Gaspolster 78 im jeweiligen ersten Druckspeicher 60, so daß die pneumatische Federung dadurch wesentlich härter wird. Dadurch verhindern die vorderen Federbeine 26 eine Senkung des vorderen Teils der Karosserie über ein bestimmtes Maß hinaus, und die hinteren Federbeine 26 wirken in gleicher Weise am hinteren Teil der Karosserie.

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Somit schafft die Erfindung eine hydropiieumatische Fahrzeugaufhängung mit jeweils zwei Gaspolstern, welche in Wirkverbindung mit einer volumenveränderlichen Flüssigkeitskammer jeweils eines Federbeins stehen, und mit einem zwischen der Flüssigkeitskammer und einem der Gaspolster angeordneten Steuerschieber, welcher die Wirkbeziehung dazwischen im Normalzustand aufrechterhält und sie beim Abbremsen des Fahrzeugs unterbricht, so daß die beiden Gaspolster bei normaler Fahrt des Fahrzeugs ohne Betätigung der Bremse gemeinsam eine weich ansprechende pneumatische Federung bilden, während bei Betätigung der Bremse das eine Gaspolster allein eine härter ansprechende pneumatische Federung bildet, um das Vornüberneigen des Fahrzeugs auf ein Mindestmaß zu begrenzen.

Während in der beschriebenen Ausführungsform einer hydropneumatischen Aufhängung jeweils ein Ausgleichsverteiler 4-2 für zwei Federbeine 26 gemeinsam vorgesehen ist, kann in einer anderen Ausführungsform jeweils ein Ausgleichsverteiler oder Niveauregler für jedes Federbein 26 vorhanden sein.

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Claims

Patentansprüche:

Aufhängung für ein Fahrzeug, gekennzeichnet durch ein verkürzbares und verlängerbares Federbein (26) mit einer Flüssigkeitskammer (36), welche mit unter Druck stehender hydraulischer Flüssigkeit gefüllt ist und ein bei Zunahme und Abnahme der Belastung des Federbeins zum Verkürzen oder Verlängern desselben Veränderliches Volumen hat, durch erste, und zweite Druckspeicher (60 bzw. 62), welche jeweils mit der Flüssigkeitskammer verbunden sind und deren Volumenänderungen ermöglichen, und durch eine zwischen der Flüssigkeitskammer und dem zweiten Druckspeicher angeordnete Steuereinrichtung (82), welche im Normalzustand die Wirkverbindung zwischen der Flüssigkeitskammer und dem zweiten Druckspeicher freigibt und sie beim Bremsen des Fahrzeugs unterbricht.
2. Aufhängung für ein Fahrzeug, gekennzeichnet durch mit den linken und rechten Rädern (10, 18 bzw. 12, 20) zusammenwirkende, verkürzbare und verlängerbare erste und zweite Federbeine (26), jeweils mit einer Fiüssigkeitskammer (36), welche mit unter Druck stehender hydraulischer Flüssigkeit gefüllt ist und ein bei Zunahme oder Abnahme der Belastung des betreffenden Federbeins zum Vei^kürzen oder Verlängern desselben veränderliches Volumen hat, mit jeweils einem ersten und einem zweiten Druckspeicher (60 bzw. 62), welche mit der betreffenden Flüssigkeitskammer verbunden sind und deren Volumenänderung ermöglichen, und mit jeweils einer zwischen der Flüssigiceitskammor und dom zweiten Druckspeicher des betreffenden Federbeins f.-η geordneten Steuereinrichtung (B2), welche im Normalzustand die V/irkverbindung zwischen der rlüssigkeitPkairraser v:s--<\ dem zweiten Druckspeicher freigibt und sie beim Bremsen des Fahrzeug?? unterbrich::'.,
3. Aufhängung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch "gekenns e i c h η e t_$ daß die Steuereinrichtung als Steuerschieber (82) ausgebildet ist, mit einem Gehäuse (8^)₁ welches eine Bohrung (86), einen ersten, mit der Flüssigkeit skaimner (.36) des betreffenden Federbeins (26) strömungsverbundenen Durchlaß (8S), einen zweiten, mit dem entsprechenden zweiten Druckspeicher (62) strömungsverbundenen !Durchlaß (90) und einen dritten, ms-i einem'· Hauptzylinder- (.24·) ier Bremsanlage des Fahrzeugs strömungsverbundenen Durchlaß (106) aufweist, einem verschiebiieii in der Bohrung des Gehäuses geführten,eins den ersten und den zweiten Durchlaß in der Ruhestellung miteinander verbindende Einschnürung '(100) aufweisenden Schieberkolben (98) und mit einer den Schieberkolbsa in der Suheetsllung haltenden Belastungseinricht'oii.s (104), wobei der SchieberkoIben bei Betätigung dar Fahrzeugbremse durch über den dritten Durc-hla£ sugeftlhrten Jaydraulisciien Druck aus der Euhestellnng in eine Betätigungsstsllung bewegbar ist, in welcher er dis StrOiEinigsverbindung zwischen dem ersten und dem zweiter. Durchlaß sperrt.