DE3039345A1

DE3039345A1 - Fahrzeughoehenjustiervorrichtung

Info

Publication number: DE3039345A1
Application number: DE19803039345
Authority: DE
Inventors: Tetsuo Zama Kanagawa Saito
Original assignee: Tokico Ltd
Current assignee: Tokico Ltd
Priority date: 1979-10-19
Filing date: 1980-10-17
Publication date: 1981-04-30
Also published as: DE3039345C2; FR2467720B1; GB2064448B; FR2467720A1; US4364574A; GB2064448A; JPS5660710A

Description

HOFFMANN · EITLE & PARTNER g Q 3 g 3 4 §

PATENTANWÄLTE

DR. ING. E. HOFfMANN (1930-1976) · Dl PL-I N G. V/. EITLE - D R. RER. N AT. K. H OFFMAN N · Dl PL.-I NG. W. LEH N

DIPL.-ING. K.FOCHSLE · DR. RER. NAT. B. HANSEN ARABELLASTRASSE 4 · D-BCOO MO N CH EN 81 · TELEFON (08?) 911087 . TELEX 05-29019 (PATH E)

34 129 p/hl

Tokico Ltd., Kawasaki-shi / Japan

Fahrzeughöhenjustiervorrichtung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Fahrzeughöhenjustiervorrichtung, welche insbesondere für die Verwendung bei Personenkraftwagen geeignet ist.

Herkömmlicherweise ist eine Fahrzeughöhenjustiervorrichtung an einem Automobil vorgesehen, um die Höhe des Automobils, beispielsweise die Höhe des Chassis relativ zur Radachse auf eine vorbestimmte Bezugshöhe einzustellen und zu halten. Vorzugsweise wird die Bezugshöhe vom Gesichtspunkt eines stabilen Fahrzustandes des Automobils so niedrig wie möglich angesetzt.

Das Fahrzeug wird jedoch nicht notwendigerweise auf ebenen und mit einer Straßendecke versehenen Straße gefahren, sondern auch auf unebenen rauhen Straßen, die nicht mit einer Straßendecke versehen sind. So mußte die Bezugshöhe der be-

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kannten Fahrzeughöhenjustiervorrichtung relativ hoch angesetzt v/erden, damit das Automobil auch auf relativ rauhen Straßen sicher gefahren werden kann. Allerdings ist diese Höhe nicht notwendigerweise beim Fahren des Fahrzeuges auf entsprechend glatten, mit einer Fahrbahndecke versehenen Straßen wünschenswert. Bei dem Fahren auf extrem rauhen Straßen liegt ein Problem daran, daß die Unterseite des Chassis oder entsprechend darin befestigter Teile mit vorstehenden Teilen der Straße in Berührung gelangen kann.

Daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, daß ein einwandfreier Fahrzustand sowohl auf mit einer Straßendecke versehenen Straßen oder auch auf sehr unebenen rauhen Straßen möglich ist. Dies soll mit möglichst einfachen konstruktiven Mitteln erreicht werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine Höhendetektionseinrichtung vorgesehen ist, welche die Höhe eines Fahrzeuges erfaßt und ein entsprechendes Höhensignal erzeugt, daß eine Höhenwahlvorrichtung vorgesehen ist, mit der eine von einer Vielzahl von vorbestimmten Bezugshöhen des Fahrzeuges auswählbar und ein Bezugssignal erzeugbar ist, daß weiterhin eine vergleichende Einrichtung vorgesehen ist, mit der das Höhensignal mit dem Bezugssignal vergleichbar und ein Ausgangssignal erzeugbar ist, und daß eine Justiervorrichtung vorgesehen ist, die das Ausgangssignal auf der vergleichenden Einrichtung aufnimmt und für die Einstellung der Höhe des Fahrzeuges betreibbar ist.

Entsprechend der erfindungsgemäßen Lösung kann vom Fahrzeugführer leicht unter einer Vielzahl von Bezugshöhenzuständen entsprechend der Straßenbeschaffenheit ein gewünschter Höhenzustand ausgewählt werden. So ist es

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möglich, die Höhe des Fahrzeuges beim Fahren auf mit einer ebenen Stra'ßendecke versehenen Fahrzeugen abzusenken, um die Fahrstabilität des Fahrzeuges zu erhöhen. Die Höhe des Fahrzeuges kann beim Fahren auf unebenen, rauhen Straßen angehoben werden, wodurch das Bodenberührungsphänomen beseitigt wird.

Noch einmal kurz zusammengefaßt umfaßt die erfindungsgemäße

Vorrichtung einen Höhendetektor zur Erfassung der Fahrzeugi

j höhe und zum Erzeugen eines Höhensignals, einen Bezugssignalgenerator zur Erzeugung eines Bezugshöhensignals, einen Komparator zum Vergleichen des Höhensignals mit dem Bezugshöhensignal und zur Erzeugung eines Ausgangssignals und eine Höhenjustiervorrichtung, welche vom Ausgangssignal des !Comparators betätigt wird, um das Fahrzeug anzuheben oder abzusenken. Der Bezugssignalgenerator umfaßt einen Höhenwahlschalter zum Auswählen einer Bezugshöhe unter einer Vielzahl von Bezugshöhen.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der in den Zeichnungen rein schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele. Es zeigt:

Fig. 1 eine erläuternde perspektivische Ansicht einer Fahrzeughöhenjustiervorrichtung, wie sie an einem Personenkraftwagen montiert ist,

Fig. 2 eine Darstellung der Detektionseinrichtung der Fahrzeughöhenjustiervorrichtung gemäß Fig. 1 und

Fig. 3 ein Blockdiagramm der Vorrichtung gemäß Fig. 1.

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Die Fahrzeughöhenjustiervorrichtung der in' den Zeichnungen dargestellten Art umfaßt eine Vielzahl von Stoßdämpfern 1 zum Einstellen der Höhe des Fahrzeuges durch Zuführen oder Abführen von Druckluft in die oder aus den jeweiligen Luftkammern 2 der Stoßdämpfer 1. Der Stoßdämpfer 1 ist von bekannter Art als Kombination eines hydraulischen Stoßabsorbers und einer Luftfedereinheit, die ebenfalls als Stoßabsorber funktioniert. Beim Anheben der Fahrzeughöhe wird ein Luftverdichter 3 betätigt, um die jeweiligen Luftkammern über eine Leitung 4 mit Druckluft zu versorgen. Diese Leitung 4 umfaßt eine Entfeuchtungsvorrichtung 5 zum Beseitigen der Feuchtigkeit aus der im Luftverdichter 3 erzeugten Druckluft. Es ist darüber hinaus ein normalerweise geschlossenes Auslaßventil 6 vorgesehen. Beim Absenken der Fahrzeughöhe wird das Auslaßventil 6 geöffnet und ein Teil der in den Luftkammern 2 befindlichen Druckluft wird durch das Ventil 6 in die Atmosphäre abgegeben.

Um zu verhindern, daß Druckluft aus den Luftkammern 2 in den Verdichter 3 zurückströmt, ist in der Leitung 4 ein Rückschlagventil 7 eingebaut.

Die Stoßdämpfer 1, der Luftverdichter 3, die Leitung 4, die Entfeuchtungsvorrichtung 5, das Auslaßventil 6 und das Rückschlagventil 7 bilden zusammen mit einem Relaisschalter 10 zum Betätigen des Luftverdichters 3 die HÖhenjustiervorrichtung 20 gemäß der Erfindung. Die Höhenjustiervorrichtung 20 wird von einem Ausgangssignal R einer vergleichenden Einrichtung entsprechend der Erfindung, welche nachfolgend noch beschrieben wird, betätigt. Beim Anheben der Fahrzeughöhe wirkt das Ausgangssignal R als ein Luftversorgungssignal, welches dem Relaisschalter 10 zugeführt wird, um den Schalter einzuschalten und somit den Luftverdichter in Betrieb zu setzen. Beim Absenken der Höhe wirkt das Aus-

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gangssignal R als Auslaßsignal zum öffnen des Auslaßventils 6, welches vorzugsweise ein elektromagnetisch, betätigtes Ventil ist.

Zum Feststellen, d.h. zum Erfassen der Fahrzeughöhe ist eine Höhendetektionsexnrichtung 13 entsprechend der Erfindung vorgesehen. Diese Detektionseinrichtung 13 umfaßt ein zylindrisches Drehteil 14, welches drehbar am Fahrzeugkörper 8 installiert und über einen Gelenkmechanismus 12 mit einer Radachse 11 des Fahrzeuges verbunden ist. Das Drehteil 14 dreht in Richtung des Pfeiles A (Fig. 2), wenn die Höhe des Fahrzeuges abnimmt. Das Drehteil 14 dreht sich entsprechend in Richtung des Pfeiles B, wenn die Fahrzeughöhe zunimmt. Auf dem Umfang des Drehteiles 14 sind drei lichttransparente Abschnitte T., T₂ und T₃ und drei Lichtabfangabschnitte V₁, V„ und V₃ für das Zusammenwirken mit drei photoelektrischen Detektoren S-, S2 und S₃ vorgesehen, welche im Abstand zueinander in ümfangsrichtung relativ zum Drehteil 14 angeordnet sind. Die photoelektrischen Detektoren S₁, S- und S₃ sind am Fahrzeugkörper 8 montiert und weisen jeweils Lichtemissionsteile E₁, E₂ und E₃ und Lichtauffangteile R., R₃ und R₃ auf, die den jeweiligen Lichtemissionsteilen gegenüberliegen. Dazwischen befindet sich der Umfang des Drehteiles 14. Die Lichtemissionsteile Ε.«, E₂ und E₃ umfassen vorzugsweise Lichtquellen, wie Leuchtdioden. Die Lichtaufnahmeteile R₁ , R„ und R-, umfassen vorzugsweise lichtsensitive photoelektrische Elemente, wie beispielsweise Phototransistoren. In der Zeichnung sind die Lichtemissionsteile radial innerhalb des Umfanges des Drehteiles 14 und die Lichtauffangteile radial außerhalb des Umfanges des Drehteiles 14 angeordnet. Die Anordnung dieser Teile kann jedoch auch umgekehrt werden. Alternativ können die Lichtemissionsteile und die Lichtauffangteile an gegenüberliegenden Seiten eines scheibenförmigen Drehteiles 14 angeordnet sein.

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Wenn einer der transparenten Abschnitte T₁ des Drehteiles 14 zwischen dem Lichtemissionsteil E₁ und dem Lichtauffangteil R. des photoelektrischen Detektors S₁ angeordnet ist, so wird das von dem Liehtemissionsteil E₁ ausgesandte Licht vom Liehtauffangteil R₁ aufgefangen. Das Lichtaufnahmeteil R₁ erzeugt dann ein Ausgangssignal der Logik ¹¹1". Wenn einer der Lichtabfangabschnitte V₁ , V₂ und V₃ zwischen dem Lichtemissionsteil E₁ und dem Lichtauffangteil R₁ angeordnet ist, nimmt das Lichtaufnahmeteil R₁ kein Licht vom Liehtemissionsteil E₁ auf, so daß kein Licht erfassungssignal erzeugt wird, d.h. das Lichtaufnahmeteil R₁ erzeugt ein Ausgangssignal der Logik "0".

In Erwiderung auf die Drehstellung des Drehteiles 14 oder der Höhe des Fahrzeuges wird von den photoelektrischen Detektoren S^, S₂ und S₃ ein Höhensignal der in Tabelle 1 angegebenen Art erzeugt.

Tabelle 1

Fahrzeughöhe	3ezugssignal	^P1	(P'	1>	Höhensignal P	(P')	^S3
(hoch) ]		^P2	(P-	2>		^S2	1
^H1	Q₁	^P3	(P¹	₃)·		0	0
H₂		^P4	(P'	4)		1	1
^H3	Q₂	^P5	(P-	₅)		1	1
^H4						0	0
^H5					1
(niedrig
	^S1
0
0
0
1
1

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Es ist festzustellen, daß Figur 2 den Höhenzustand H₃ anzeigt. Wenn das Drehteil 14 in Richtung des Pfeiles A dreht, wechselt der Höhenzustand zunächst in den Zustand H. und dann in den Zustand Hr. Weiterhin können solche Logiksignale wunschgemäß dadurch bestimmt werden, daß der Gelenkmechanismus 12, die Relativstellungen und Anordnungen der Detektoren S.., S₂ und S₃ und die Relativstellung und Anordnung der lichttransparenten Abschnitte und Lichtabfangabschnitte am Umfang des Drehteiles 14 verändert werden. Bei der dargestellten Ausführungsform sind drei photoelektrische Detektoren S-, S- und S₃ zur Auswahl einer von zwei vorbestimmten Bezugshöhen H₂ und H^ vorgesehen, wie dies nachfolgend noch im Detail beschrieben wird. Drei oder mehr Bezugshöhen können dadurch erfaßt werden, daß die Anzahl von Detektoren erhöht wird. Die photoelektrischen Detektoren können durch magnetische oder elektrische Detektoren ersetzt werden.

Entsprechend der Erfindung ist eine Höhenwahlvorrichtung 15 mit einem Wahlschalter 16 vorgesehen, welcher einer der Bezugshöhen H₂ und H₄ auswählt. Ein Höhenwahlkreis 17 erzeugt ein Bezugssignal Q₁ oder Q₂ in Erwiderung auf den Wahlschalter 16. Vorzugsweise ist der Schalter 16 auf dem Armaturenbrett des Fahrraumes angeordnet und wird vom Fahrzeugführer bedient.

Das Höhensignal P und das Bezugssignal Q werden der vergleichenden Einrichtung 9 zugeführt, welche einen Kreis 18 mit einem nicht dargestellten Speicher und Verzögerungs-.kreis umfaßt. Weiterhin umfaßt diese vergleichende Einrichtung 9 einen Komparator 19 entsprechend der Darstellung in Figur 3. Die vergleichende Einrichtung 9 nimmt das Signal P

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ν ■

- ίο -

von der Höhendetektionseinrichtung 13 auf. Wenn ein erneut empfangenes Signal P gleich einem Signal ist, welches eine kurze Zeitperiode vor diesem erneut empfangenen Signal empfangen wird (diese kurze Zeitperiode wird vom Verzögerungskreis bestimmt und wird als Verzögerungszeit bezeichnet), erzeugt der Kreis 18 ein Ausgangssignal P¹, welches gleich dem Eingangssignal P ist. Wenn das erneut empfangene Signal P nicht gleich dem die Verzögerungszeit zuvor empfangenen Signal ist, erzeugt der Kreis 18 das Ausgangssignal P¹, welches gleich dem Ausgangssignal ist, welches vom Kreis 18 unmittelbar zuvor erzeugt wurde. So wirkt der Kreis 18 als eine Art von Filterkreis zur Eliminierung der Wirkung kleiner Schwingungen oder dgl. des Fahrzeuges .

Weiterhin nimmt der Kreis 18 ebenso ein Ausgangssignal Q des Kreises 17 auf. Das Signal Q wird im Speicher des Kreises 18 dadurch gespeichert, daß der Gehalt des Speichers jederzeit erneuert wird. Das erneut aufgefangene Signal Q wird mit dem Signal verglichen, welches im Speicher beim Erneuern des Gehalts des Speichers gespeichert wurde. Wenn das erneut aufgenommene Signal nicht gleich dem gespeicherten Signal ist, beispielsweise wenn das Bezugshöhensignal von Qi zu Q₂ oder von Q₂ zu Q₁ wechselt, wird ein Kennzeichen "1" als ein Kennzeichenbit eingerichtet, welches an der spezifizierten Stelle des Speichers vorgesehen wird. Wenn das Kennzeichen "1" im Speicher eingerichtet ist, wird das Ausgangssignal P¹ des Kreises 18 nicht vom Verzögerungskreis gesteuert und ist gleich dem von der Höhendetektionseinrichtung 13 aufgenommenen Signal.

Der Komparator 19 nimmt das Höhensignal P¹ vom Kreis 18 und das Bezugshöhen signal Q vom Höhenwahlkreis 17 auf und vergleicht diese beiden Signale und erzeugt ein einstellendes Ausgangssignal R für die Betätigung der Höhenjustier-

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vorrichtung 20. Wenn der Gehalt des Höhensignals P¹ niedriger ist als der Gehalt des Bezugssignals Q, betätigt das einstellende Ausgangssignal R den Schalter 10 der Justiervorrichtung 20, um die Höhe des Fahrzeuges anzuheben. Wenn der Gehalt des Höhensignals P¹ höher ist als der des Bezugshöhensignals Q, so wirkt das Ausgangssignal R hinsichtlich eines öffnens des Auslaßventils 6.

Bei der dargestellten Ausführungsform entsprechen die Signale P, P¹ und Q jeweils Binärzahlen von drei Bits entsprechend der Darstellung in Tabelle 1. P.. entspricht dem höchsten Höhenzustand H₁ und P₅ dem niedrigsten Höhenzustand H₅. Ein erster Bezugshöhenzustand H- entspricht den Höhensignalen P'2 und Q₁ und im Betrieb des Fahrzeuges auf rauhen Straßen angepaßt. Dieser Bezugshöhenzustand H2 ist höher als ein zweiter Bezugshöhenzustand H₄ entsprechend den Höhensignalen P¹4 und Q-.

Bei der beschriebenen Ausführungsform wird zwischen zwei Bezugshöhenzuständen H₂ und H* ein Zwischenhöhenzustand H, definiert, welcher jedoch auch weggelassen werden kann. Nach Wunsch können drei oder mehr Bezugshöhenzustände vorgesehen werden.

Das Ausgangssignal R des !Comparators 19 wird ebenso dem Kreis 18 zugeführt. Wenn das Signal 3 anzeigt, daß die Signale P¹ und Q gleich sind, wird das im Speicher eingerichtete Kennzeichensignal "1" dann "0". Das Kennzeichensignal "0" zeigt an, daß ein gewünschter HöhenJustiervorgang vollständig durchgeführt wurde. Das einleitende Einstellen des Speichers des Kreises 18 wird beim Starten des Fahrzeuges bewirkt.

Bei der dargestellten Aus fiihrun gs form wird eine Kombination eines Stoßabsorbers und einer Luftfedereinheit verwendet, um die Höhe des Fahrzeuges einzustellen. Jedoch können der Stoßabsorber und die Luftfeder integriert oder getrennt vorgesehen sein.

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• Al-

Leerseite

Claims

HOFFMANN · EITLE & PARTNER 3 Q 3 9 3 4

PATENTANWÄLTE

OR. ING. E. HOFFMANN (1930-1976) - D I PL.-I N G. V/. EITLE · D R.EER. N AT. K. H OFf-MAN N · DIPL.-ING. W. LEHN

DIPL.-ING. K.FDCHSLE · DR. RER. NAT. B. HANSEN ARABEUASTRASSE-I · D-8000 MÖNCHEN 81 · TELEFON (089) 91108? · TELEX 05-29619 (PATH E)

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Fahrzeughöhenjustiervorrichtung

Patentansprüche

{ 1. tPahrz eughöhen j ustiervor richtung, dadurch g e k e η η ^-^ylz e i c h η e t , daß eine Höhendetektxonseinrxchtung (13) vorgesehen ist, welche die Höhe eines Fahrzeuges erfaßt und ein entsprechendes Höhensignal erzeugt, daß eine Höhenwahlvorrichtung (15) vorgesehen ist, mit der eine von einer Vielzahl von vorbestimmten Bezugshöhen des Fahrzeuges auswählbar und ein Bezugssignal (Q₁, Q₂) erzeugbar ist, daß weiterhin eine vergleichende Einrichtung (9) vorgesehen ist, mit der das Höhensignal (P, P¹) mit dem Bezugssignal (Q-i , Q2) vergleichbar und ein Ausgangssignal (R) erzeugbar ist, und daß eine Justiervorrichtung (20) vorgesehen ist, die das Ausgangssignal (R) auf der vergleichenden Einrichtung •(9) aufnimmt und für die Einstellung der Höhe des Fahrzeuges betreibbar ist.

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2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Höhensignal ein logisches Signal ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Höhenjustiervorrichtung eine Vielzahl von hydraulischen Stoßabsorbern und Luftfedern, eine Druckluftquelle (3) und Einrichtungen (4, 6) zum Versorgen und Auslassen der Druckluft in die oder von den

Luftfedern der hydraulischen Stoßabsorber und Luftfeder-

einheiten in Erwiderung auf das Ausgangssignal der vergleichenden Einrichtung umfaßt.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhendetektionseinrichtung (13) ein mit der Fahrzeugachse (11), worüber das Drehteil· (14) umfaßt, welches sich ansprechend auf die Höhenveränderung des Fahrzeuges dreht, und daß diese Höhendetektionseinrichtung eine Vielzahl von photoelektrischen Detektoren umfaßt, welche die Drehstellungen des Drehteiles (14) erfassen.

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