DE3049485C2

DE3049485C2 - Niveauregelanlage für Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE3049485C2
Application number: DE3049485A
Authority: DE
Inventors: Giulio Milano Dotti; Renzo Torino Masoero
Original assignee: Centro Ricerche Fiat SCpA
Current assignee: Fiat Auto SpA
Priority date: 1980-01-07
Filing date: 1980-12-30
Publication date: 1983-12-15
Also published as: GB2067141A; DE3049485A1; IT1147702B; FR2472982A1; US4350354A; JPS6334048B2; GB2067141B; NL8006791A; JPS56103607A; FR2472982B1; IT8067012A0

Description

to

Die Erfindung betrifft eine Niveauregelanlage für Kraftfahrzeuge der im Gattungsbegriff des Patentanspruchs 1 beschriebenen Art.

Niveauregelanlagen mit einer ersten Fühleranordnung -cum Abtasten der Durchfederung der vorderen is Radaufhängungen, einer zweiten Fühleranordnung zur Erfassung der Durchfederungen der rückwärtigen Radaufhätrgungen und einer Betätigungsanordnung zur Niveauänderung der gefederten Massen und Wiederherstellung der horizontalen Lage des Kraftfahrzeuges bei Laständerungen sind beispielsweise aus den GB-PS 13 37 24t und. 12 60 844 bekannt.

Weiterer einschlägiger Stand der Technik' mit den Merkmalen des Gattungsbegriffs des Patentanspruchs t ist ferner durch die DE-OS 19 39 719 bekannt. Alle bekannten Anlagen benutzen mechanische oder hydraulische Gestängeverbindungen zur Übertragung der Federwege.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Niveauregelanlage der gattungsgemäßen Art in der Weise weiterzubilden, daß die Zuverlässigkeit erhöht, der konstruktive Aufbau vereinfacht und insbesondere eine geringere Zahl von Bauteilen benötigt werden.

Diese Aufgabe wird durch eine Niveauregclanlage mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.

Das kennzeichnende Merkmal a) dieses Anspruchs ist aus der US-PS 35 98 422 bekannt. Bei dieser bekannten Niveauregelvorrichtung für ein einzelnes Rad dient der Druck im Hydraulikzylinder als Maß für die Einfederung der mit diesem in Reihe geschalteten Schraubenfe- «> der. auf deren Kennlinie die Kennlinie der Steuerfeder derart abgestimmt ist. daß jede Verkürzung der Schraubenfeder unter einer zunehmenden Last zu einer gleichgroßen Verlängerung des Hydraulikzylinders führt und umgekehrt. In einer Niveauregelanlage der im Gattungsbegriff des Anspruchs I genannten Art läßt sich diese bekannte Niveauregelvorrichtung nicht verwenden.

Die angestrebte Vereinfachung der Konstruktion und Erhöhung der Zuverlässigkeit ergeben sich bei der Niveauregelanlage nach der Erfindung insbesondere dadurch, dis der den Vorderradachsen zugeordneten Niveaufühler als Steuerventil ausgebildet ist, welches einen dem Federweg der Vorderradfedern entsprechenden Druck erzeugt, der über eine Leitung dem Niveauregelventil zugeführt wird und dabei in einer solchen Richtung wirkt, daß bei einer Verschiebung die Verbindung mit dem Auslaß zum Tank freigegeben wird. Dies ist gegenüber einem hydraulischen Gestänge sicherer und gegenüber einem mechanischen Gestänge konstruktiv einfacher.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

In der folgenden Beschreibung wird in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine schentrtisch-perspektivische Ansicht eines Radaufhängungssystems mit der erfindungsgemäßen Niveauregelanlage,.

F ig. 2 einen teilweise schema tischen Schnitt durch einen Hydraulikzylinder, der einen Teil des in der F i g. I dargestellten Systems bildet,

-Fig.3 und 4 jeweils eine Schnittansicht eines Steuerventils in zwei verschiedenen Arbeitsstellungen, das Teil des in der F i g. 1 dargestellten Systems ist,

Fig.5 und 6 schematische Darstellungen des Arbeitsprinzips der erfindungsgemäßen Niveauregelan-

lageund ...

Fig.7 eine Ausführungsvariante des in-der Fig.2 dargestellten Hydraulikzylinders.

In der Fig. 1 ist allgemein mit 1 ein Radaufhängungssystem eines Fahrzeuges bezeichnet, daß zwei Vorderräder 2 und zwei Hinterräder 3 umfaßt. Den Vorderrädern 2 sind zwei Vorderradfedern 4 und ein Torsionsstab 5 als Stabilisator zugeordnet Den Hinterrädern 3 sind zwei Hinterradfedern 6 und zwei Stoßdämpfer 7 zugeordnet Mit 8 sind brudistückhafte Teile der gefederten Masse des Kraftfahrzeuges bezeichnet.

jeder der Hinterradfedern 5 ist ein Hydraulikzylinder 9 (siehe F i g. 2) zugeordnet, der zwischen der entsprechenden Hinterradfeder 6 und der gefederten Masse 8 des Kraftfahrzeuges angeordnet ist. Der Hydraulikzylinder 9 umfaßt zwei jeweils topfförmige Elemente 10 und 11, die derart teleskopisch verschiebbar ineinandergreifen, daß ihre Hohlräume einander zugewandt sind und sie dadurch eine Innenkammer 12 begrenzen. In dem Bodenteil des topfförmigen Elementes 10 ist ein Niveauregelventil 13 mit einem Steuerschieber 14 eingebaut der in einer Bohrung 15 verschiebbar angeordnet ist, die sich koaxial zu dem Hydraulikzylinder von der Innenoberfläche des Bodenteils ausgehend in diesen hinein erstreckt

Die Bohrung 15 steht über einen ersten Einlaß 16 mit einer ersten Leitung 17 in Verbindung, die an den Auslaß einer Hydraulikpumpe 18 angeschlossen ist Der Einlaß der Hydraulikpumpe 18 ist mit einem Tnnk 19 verbunden. Die Bohrung 15 steht ferner über einen zweiten Einlaß 20 mit einer zweiten Leitung 21' in Verbindung, welche über eine Drossel 40 und einen Leitungsabschnitt 21 mit dem Auslaß der Hydraulikpumpe 18 verbunden ist. Die zweite Leitung 21' ist ferner über eine dritte Leitung 22—22' mit dem Tank 19 verbunden. Schließlich ist die Bohrung 15 über einen Kanal 23 mit der Innenkammer 12 des Hydraulikzylinders verbunden.

Der Steuerschieber 14 ist zwischen einer ersten Endstellung, in welcher er mit seiner Unterseite gegen einen Anschlagrinf, 24 anliegt, und einer zweiten Endstellung verschiebbar, in welcher er mit seiner Oberseite an der oberen Endfläche der Bohrung 15 arsckiazt

Wenn sich der Steuerschieber 14 in seiner ersten Endstellung befindet, steht der zweite Einlaß 20 über den Kanal 23 mit der Innenkammer 12 in Verbindung. Wenn jedoch der Steuerschieber 14 seine zweite Endstellung einnimmt, steht die Innenkammer 12 mk dem ersten Einlaß 16 in Verbindung.

Das topfförmige Element 10 ist an einem Träger 8a befestigt, der seinerseits an den gefederten Masken 8 des Kraftfahrzeuges mittels einer Ringmutter 25 befestig· ist, die auf das Bodenteil des topfförmigen Elementes aufgeschraubt ist.

Das topfförmige Element 11 ist statt dessen mit einem Ringflansch 11a versehen, der auf dem oberen Ende der Hinterradfeder 6 aufliegt. Zwischen dem Steuerschieber

14 und dem Bodenteil des lopfiörmigen Elementes 11 ist axial eine als Schraubenfeder ausgebildete Steuerfeder 26 angeordnet, deren Funktion weiter unten noch näher erläutert wird. In der F i g. 2 ist der Steuerschieber 14 in einer mittleren Gleichgewichtsstellung zwischen seinen ; beiden Endstellung dargestellt, in welcher die Innekammer 12 des Hydraulikzylinders 9 weder mit dem ersten Einlaß 16 noch mil dem zweiten Einlaß 20 in Verbindung steht.

Inder Leitung 22—22'(F ig. 1), welche die Leitung 21' in Verbindung mit dem Tank 19 bringt, ist ein Steuerventil 27 angeordnet, umfassend ein an den gefederten Massen des Kraftfahrzeuges befestigtes Gehäuse 28 mit zwei Kammern 29 und 30. die miteinander über eine öffnung 31 in einer Trennwand 32 verbunden sind, welche die beiden Kammern 29 und 30 voneinander trennt. Die Kammer 29 ist mit der Leitung 22 verbunden, während die Kammer 30 über die Leitung 22' an den Tank !3 angeschlossen ist. Die Käme der öffnung 31 dient als Ventilsitz für eine Vcrschlußkugel 33, welche durch eine Schraubenfeder 34 gegen diesen Ventilsitz gepreßt wird. Die in der Kammer 30 angeordnete Schraubenfeder 34 wirkt mit ihrem einen Ende mittels einer Kappe 35 auf die Verschlußkugel 33 und stützt sich mit ihrem anderen Ende an einem Sitz 36 ab, der an dem Ende eines verschiebbar in dem Gehäuse 28 gelagerten Tasters 37 ausgebildet ist, der mit seinem anderen Ende aus dem Gehäuse 28 herausragt. Das letztgenannte Ende des Tasters 37 wirkt mit einem Hebelarm 38 zusammen, der an dem Jorsionsstab 5 befestigt ist und sich bei einer Änderung der Einfederung der Vorderradaufhängung des Kraftfahrzeuges um die Achse 39 des Torsionsstabes dreht.

In dem /wischen dem Ausgang der Hydruulikpumpc 18 und dem Verbindungspunkt /wischen der Leitung 21' und der Leitung 22 liegenden Leitungsabschnitt 21 ist eine Drossel 40 angeordnet, um zu verhindern, daß der Druck in der Leitung 22 durch den in der Leitung 17 herrschenden Druck beeinflußt wird. Mit 41 ist ein Ventil bezeichnet, das in einer Leitung 42 angeordnet ist. weiche den Ausgang der Hydraulikpumpe 18 mit dem Tank 19 verbindet.

Das soweit beschriebene Radaufhängungssystem arbeitet folgendermaßen:

Wenn sich das Kraftfahrzeug in einer horizontalen « Lage befindet, nimmt der Steuerschieber 14 jedes Hydraulikzylinders 9 seine Gleichgewichtsstellung gemäß F i g. 2 ein.

Angenommen, daß unter diesen Bedingungen die auf die Vorderräder 2 des Kraftfahrzeuges einwirkende so Last zunimmt, so bewirkt diese Zunahme ein Absinken der gefederten Massen 8 des Kraftfahrzeuges relativ zu den Vorderrädern 2. Das Gehäuse 28 des Steuerventils 27 und der Torsionsstab 5 senken sich gleichzeitig mit den gefederten Massen 8 relativ zu den Rädern des Kraftfahrzeuges. Dieses Absinken ist infolgedessen zusätzlich von einer Drehung des Mittelabschnittes des Torsionsstabes 5 um seine Achse 39 begleitet Diese Drehung bewirkt eine entsprechende Drehung des mit dem Torsionsstab 5 verbundenen Hebelarmes 38, der somit aus einer in der Fig.3 dargestellten Stellung beispielsweise in die in der F i g. 4 dargestellte Stellung überührt wird. Die Drehung des Hebelarmes 38 bewirkt ein Zurückschieben des Tasters 37 in die Kammer 30 des Steuerventils 27 hinein, wodurch die Vorspannung der Schraubenfeder 34 erhöht wird.

Dann muß das von der Hydraulikpumpe 18 zugeführte Fluid eine größere Federkraft überwinden.

um die Verschlußkugel 33 zurückzudrücken. Es ist klar, daß daher in diesem Falle auch der Druck in dem Abschnitt der Leitung 21' zunimmt, der stromabwärts der Verbindungsstelle zwischen dem Leitungsabschnitt 21 und der Leitung 22 liegt.

Schließlich wird dem zweiten Einlaß 20 jedes Hydraulikzylinders 9 ein Druck zugeführt, der eine Funktion des Absinkens der gefederten Massen 8 über den Vorderrädern des Kraftfahrzeuges ist.

Der jedem Hydraulikzylinder 9 zugeordnete Steuerschieber 14 zeigt unter der Wirkung des über den Einlaß 20 zugeführlen Druckes und der Einwirkung der Steuerfeder 26 die Neigung, sich abwärts in Richtung auf seine erste Endstellung zu bewegen. Auf der anderen Seite wird der Steuerschieber 14 durch den in der Innenkammer 12 herschenden Druck nach oben gedrückt

Angenommen, daß das Absinken der gefederten Massen über den Vorderrädern so ist. daß es eine ausreichende Zunahme des über die Leitung ΖΓ dem Einlaß 20 zugeführten Druckes bewirkt, so daß der jedem Hydraulikzylinder 9 zugeordnete Steuerschieber 14 sich abwärts bewegt und dabei die Innenkammer 12 des Hydraulikzylinders mit dem Einlaß 20 verbindet. Da das System so ausgelegt ist, daß der dem Einlaß 20 zugeführte Druck stets geringer ist als der innerhalb der. Kammer 12 herrschende Druck, bewirkt die Verbindung des Eintasses 20 mit der Innenkammer 12 einen Abfluß des in der letzteren enthaltenden Fluides über den Kanal 23 und den Einlaß 20. die Leitung 21' und die Leitung 22—22' zum Tankt 19. Infolgedessen ziehen sich die Hydraulikzylinder 9 zusammen, wodurch auf das Absinken des Vorderteils des Kraftfahrzeuges, das aus der horizontalen Lage ausgelenkt wurde, ein entsprechendes Absinken des rückwärtigen Teiles des Kraftfahrzeuges folgt

Da sich jeder Hydraulikzylinder zusammenzieht, nimmt natürlich die von der Sicucffeder 2§ auf den Steuerschieber 14 ausgeübte und ihn abwärts ziehen Kraft ab. Das System ist so ausgelegt, daß bei einem Zusammenziehen der Hydraulikzylinder 9 in dem Maße, daß dadurch die horizontale Lage des Kraftfahrzeuges wieder hergestellt wird, jeder Steuerschieber 14 in seine Gleichgewichtsstellung zurückkehrt und dabei die Verbindung zwischen der Innenkammer 12 und dem Tank 19 unterbricht.

In dieser Betriebsphase wirkt somit jeder Hydraulikzylinder 9 als Betätigungsglied zur Änderung des Niveaus der gefederten Massen an den rückwärtigen Radaufhängungen des Kraftfahrzeuges, um so die horizontale Lage des Fahrzeuges selbsttätig aufrechtzuerhalten.

Die Steuerfeder 26 wirkt in gewisser Hinsicht als Fühler zur Abtastung einer Längenänderung des Hydraulikzylinders 9 und hat die Aufgabe, so zu wirken, daß der Steuerschieber 14 in seine Gleichgewichtsstellung zurückkehrt, wenn das Kraftfahrzeug seine horizontale Lage einnimmt

Es wird nun angenommen, daß das Kraftfahrzeug aus seiner horizontalen Lage ausgetenkt wird infolge einer Zunahme einer auf die rückwärtigen Radaufhängungen wirkenden Last, wobei diese Zunahme eine Druckzunahme in der Innenkammer 12 bewirkt, die den Steuerschieber 14 nach oben in Richtung auf seine zweite Endstellung zu verschieben sucht

Wenn die Zunahme der auf die rückwärtigen Radaufhängungen wirkenden Last so groß ist, daß sie innerhalb der Innenkammer 12 einen ausreichenden

Druck erzeugt, um den Steuerschieber 14 unier Überwindung der ledervorspannung der Steuerfeder 26 in seine zweite Endsielliing zu überführen, wird die Innenkammer 12 über den Einlaß 16 und die Leitung 17 mit dem Auslaß der Hydraulikpumpe 18 verbunden.

Wie man sehen kann, wirkt in diesem Betriebszustand jeder Hydraulikzylinder 9 als Fühler zum Abtasten des Absinken?, der gefederten Massen über den Hinterrädern.

Nach einer Verbindung mit der Hydraulikpumpe 18 empfängt die Innenkainmer 12 Fluid von dieser Pumpe, wodurch die beiden lopfförmigen Elemente 10 und 11 bestrebt sind, sich in axialer Richtung voneinander zu entfernen, und so zu einer Längenzunahme des Hydra'.iik/ylinders 9 führen.

Das Absinken des rückwärtigen Fahrzeugteils, das zu einer Auslenkung des Fahrzeugs aus seiner horizontalen Lage führte, ist somit unmittelbar gefolgt von einem Anheben dieses rückwärtigen Fahrzeugteiles unter der Wirkung der Längenzunanme der zwischen den Hinterradfedern 6 und den aufgehängten Massen 8 des Kraftfahrzeuges angeordneten Hydraulikzylindern 9.

Zusammenfassend läßt sich daher feststellen, daß in der erfindungsgemäßen Niveauregelanlage die Mittel zum Abtasten des Absinkens des vor deren Fahrzeugteil von dem Steuerventil 27 gebildet sind, während die Hydraulikzylinder 9 gleichzeitig als Fühler zur Abtastung des Absinkens des rückwärtigen Fahrzeugteils und als Beiätigungsmittel zur Veränderung des Niveaus der gefederten Massen über den Hinterrädern des Kraftfahrzeuges verwendet werden. Die jedem Hydraulikzylinder 9 zugeordnete Steuerfeder 26 dient schließlich als Fühler zum Abtasten der Längenänderung des tlydraulik/slinders und soll den Gleichgewichtszustand wieder herstellen, wenn die horizontale Lage des Fahrzeuges wiedergewonnen wurde.

Für die korrekte Arbeitsweise des vorstehend beschriebenen RridnufharigüngssystcfTi"·. "s! c% criofdcr lieh, daß der jedem Hydraulikzylinder 9 zugeordnete Steuerschieber 14 seine Gleichgewichtslage einnimmt, wenn das Kraftfahrzeug seine horizontale Lage wiedergewonnen hat.

In der Fig.6 bezeichnet das Bezugszeichen 4;/ eine Feder, welche die Vorderradfedern 4 des Kraftfahrzeuges darstellt. Die Steifigkeit dieser Feder 4.7 entspricht daher der Summe der Steifigkeiten der beiden Vorderradfedern 4. Das Bezugszeichen 6a bezeichnet eine Feder, welche den Hinterradfedern 6 des Kraftfahrzeuges entspricht. Die Steifigkeit der Feder 6,i entspricht daher der Summe der Steifigkeiten der Hinterradfedern 6. In der F i g. 6 ist ferner ein der Feder 6,1 zugeordneter Hydraulikzylinder 9 schematisch dargestellt.

Die Federn 4a und 6a sind durch gestrichelte Linien in einer Konfiguration dargestellt, die sie bei leerem Fahrzeug einnehmen. Durchgehende Linien zeigen die Federn 4a und 6a in einer Konfiguration, die dem Zustand des Fahrzeuges entspricht das der Wirkung einer allgemeinen Last im Bereich der Vorderachse und der Hinterachse ausgesetzt ist

Mit V₀ ist der Abstand zwischen dem Ringflansch 11a und dem dem Hydraulikzylinder 9 zugeordneten Träger 8a bezeichnet, wenn das Kraftfahrzeug unbeladen ist und eine horizontale Lage einnimmt

Mit Fa ο und F_pa sind die Lasten bezeichnet die auf die Federn 4a und 6a im leeren Zustand des Kraftfahrzeuges wirken.

Mit F_A und F_n sind die Lasten bezeichnet, welche auf die Feilem 4;/ bzw. 6;i im allgemein beladenen Zustund des Fahrzeuges wirken.

Mit y.\ und >,, sind did durch Druck auf die Federn 4;; bzw. 6.1 bewirkten Federauslenkungen bei einem Libergang von dem leeren Zustand zum belasteten Zustand des Fahrzeuges bezeichnet. Schließlich ist mit V₁ die Längenänderung des Hydraulikzylinders 9 bezeichnet, welche dem belasteten Zustand des Fahrzeuges entspricht.

ίο Angenommen, daß bei leerem Fahrzeug entsprechend der Einwirkung der Lasten F.\a und F,,,, das Fahrzeug eine horizontale Lage annimmt. Dann wird die Bedingung für die horizontale Lage bei jeder anderen Belastung durch die folgende Beziehung ausgedrückt:

-ye Wenn mit k_A und k_p die Steifigkeiten der Federn 4 a in bzw. 6 a bezeichnet werden, wird die Größe der Ausschläge^ und>_p durch die folgenden Beziehungen ausgedrückt:

Fa - F_M

(2)

(3)

Dun.li Einsetzen der Beziehungen (2) und (3) in die Beziehung (1) erhält man einen Ausdruck für die Auslenkung y_c, die der Hydraulikzylinder 9 erbringen muß, um die horizontale Lage des Kraftfahrzeuges bei einer beliebigen Belastung der Radaufhängungen aufrecht zu erhalten:

Um zu erreichen, daß der Steuerschieber 14 (siehe Fig. 5) in jedem Hydraulikzylinder 9 seine in der Fig. 2 dargestellte Gleichgewichtsstellung einnimmt, muß die folgende Beziehung erfüllt sein:

PaA

p„A.

(5)

Dabei gilt:

Λ bezeichnet die Querschnittsilüchc des Steuerschiebers 14;

p.\ be. eichnet den dem zweiten Einlaß 20 des Hydraulikzylinders9 zugeführten Druck:
p_r bezeichnet den in der Innenkammer 12 des Hydraulikzylinders9 herrschenden Druck:

to bezeichnet die Vorspannung der jedem Hydraulikzylinder zugeordneten Steuerfeder 26 entsprechend einer Auslenkung yc= 0:
k_M bezeichnet die Steifigkeit der Steuerfedern 26.

Die Größe des Druckes p_A, der über das Steuerventil 27 und die Leitungen 22 und 21' dem Einlaß 20 jedes Hydraulikzylinders 9 zugeführt wird, wird durch die folgende Beziehung ausgedrückt:

(6)

Dabei gilt: Beziehung:

p_A0 bezeichnet den dem Einlaß 20 zugeführten Druck, wenn die Vorderradaufhängungen der Last F_A0 aus- p_A0A + gesetzt sind;

bezeichnet das Verhältnis zwischen der Länge des Hebelarmes des Tasters 37 und der Länge des

Hebelarme" des Torsionsstabes 39;
k, bezeichnet die Steifigkeit der Schraubenfeder 34

des Steuerventils 27; '"

b bezeichnet die Querschnittsfläche der Öffnung 31.

/ F

Setzt man —- » ε und bedenkt, daß p_p = -£-, wobei L₁ S

S die Querschnittsfläche des Hydraulikzylinders 9 is (siehe Fig. 2) bezeichnet, so erhält man bei Einsetzen des Ausdruckes (6) in den Ausdruck (S) die folgende

(7)

Diese Beziehung drückt den Zustand aus. der erfüllt sein muß. damit der Steuerschieber 14 in jedem der Hydraulikzylinder 9 seine in der Fig. 2 dargestellte Gleichgewichtsstellung einnimmt.

Wenn man erreichen will, daß das Kraftfahrzeug bei in seiner Gleichgewichtsstellung befindlichem Steuerschieber 14 seine horizontale Lage einnimmt, müssen die Beziehungen (4) und (7) gleichzeitig erfüllt sein.

Setzt man den Ausdruck (4) in den Ausdruck (7) ein. so erhält man die folgende Beziehung:

+ p_Ai)A -_Λ **-/„.

(8)

Wenn man schließlich erreichen will, daß der Steuerschieber 14 sich in seiner Gleichgewichtsstellung befindet, wenn das Kraftfahr7cug seine horizontale Lage wiedergewinnt, ist es erforderlich, das oben beschriebene System derart auszubilden, daß die Beziehung (8) erfüllt ist.

Da diese Beziehung stets erfüllt sein muß, jedoch die Lasten Λ und F₁, variieren, genügt es. daß die Koeffizienten in der Beziehung (8) Null sind.

Durch diese Bedingung kann man aus der Beziehung (8)die folgenden Ausdrücke ableiten:

(9)

(10)

OD

35

40

45

Für eine fehlerfreie Arbeitsweise des oben beschriebenen Systems ist es schließlich erforderlich, daß der dem Einlaß 20 jedes Hydraulikzylinders 9 zugeführte Druck p.\ stets geringer als der oder höchstens gleich dem Druck p,, ist. der in der Innenkammer 12 des Hydraulikzylinders 9 herrscht. Diese Bedingung muß notwendigerweise erfüllt sein, wenn man erreichen will, daß über den Einlaß 20 ein Abfluß des in der Innenkammer 12 enthaltenen Fluids möglich ist. wenn der Steuerschieber 14 seine erste Endstellung einnimmt.

In der folgenden Darlegung wird vorausgesetzt, daß der Zustand, in dem das Verhältnis p_A durch p_p seinen Maximalwert annimmt, dem Zustand eines leeren Fahrzeuges bei maximaler Abbremsung entspricht.

Mögen F*a 0 und F*_po die Lasten beschreiben, die auf die vorderen Radaufhängungen und auf die hinteren Radaufhängungen unter den vorstehend genannten Bedingungen einwirken, so läßt sich die Beziehung Pa ^ Ppschreiben:

65

kv

(12)

Um zu erreichen, daß das erfindungsgemäße System in der oben beschriebenen Weise korrekt arbeitet, ist es daher erforderlich, daß die Beziehungen (9). (10). (II) und (12) erfüllt sind.

Fig. 7 zeigt eine Variante des in der Fig. 2 dargestellten Hydraulikzylinders.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 7 weist das einen Teil des Hydraulikzylinders 9 bildende topfförrnige Element 10 einen Kopf IO.1 auf. in dem der mit der Leitung 17 zu verbindende erste Einlaß 16. der mit der Leitung 21' zu verbindende zweite Einlaß 20 und ein dritter Einlaß 50 ausgebildet sind, der zum direkten Anschluß an den Tank 19 bestimmt ist. Für den Fall, daß ein 1 lydraulikzylinder 9 der in der F i g. 7 dargestellten Art verwendet wird, umfaßt daher das in der F i g. I dargestellte System eine weitere Leitung zur Verbindung des Einlasses 50 mit dem Tank 19.

Der Einlaß 16 steht mit der Bohrung 15. in der der Steuerschieber 14 verschiebbar angeordnet ist. über einen axialen Kanal 16a und einen radialen Kanal 16b in Verbindung. Der Einlaß 20 steht mit der Bohrung 15 über eine axiale Leitung 20;i in Verbindung, die zu der oberen Stirnwand der Bohrung 15 führt. Der Einlaß 50 ist mit der Bohrung 15 über einen axialen Kanal 50a und einen radialen Kanal 506 verbunden.

Der Steuerschieber 14 ist mit einer umlaufenden Nut versehen, welche zusammen mit der Umfangswand der Bohrung 15 eine Ringkammer 14a bildet. Diese Ringkammer 14a steht mit der Innenkammer 12 des Hydraulikzylinders 9 über Kanäle 14ft in Verbindung, die innerhalb des Steuerschiebers 14 ausgebildet sind.

Der von dem topfförmigen Element 11 gebildete Teil des Hydraulikzylinders weist einen axialen zylindrischen Fortsatz 51 auf, der sich von dem Kopfteil Wb des topfförmigen Elementes in die Innenkammer 12 hinein erstreckt Die Enden der Steuerfeder 26 sind in Nuten 52 und 53 eingehängt die in einem an dem Steuerschieber 14 befestigten axial gerichteten zylindrischen Fortsatz 54 bzw. >n dem von dem Kopfteil Wb ausgehenden axialen Fortsatz 51 ausgebildet sind. Die freien Enden der Fortsätze 51 und 54 liegen aneinander an, wenn das oben beschriebene Radaufhängungssystem außer Betrieb ist und die Innenkammer 12 nicht mit einem Fluid von der Hydraulikpumpe 18 her gefüllt wird. In diesem in der Fig.7 dargestellten Zustand wird der Steuer-

schieber 14 durch den Fortsatz 51 in seiner zweiten Endstellung gehalten, welcher eintr Verbindung des ersten Einlasses 16 mit der Innenkammer 12 entsprich«. Wenn daher die Hydraulikpumpe 18 betätig« wird, um der Innenkammer 12 jedes Hydraulikzylinders 9 Fiuid zuzuführen, kann auf diese Weise das an dem Einlaß 16 ankommende Fluid zur Innenkammer 12 durchströmen.

Wenn der Druck in der Innenkammer 12 einen ausreichend hohen Wert erreicht, wird das topfförmige Element 10 gegenüber dem topfförmigen Element 11 angehoben. Dies führt dazu, daß der Steuerschieber 14 in seine mittlere Cleichgewichtsstellung gebracht wird, welche einer horizontalen Lage des Kraftfahrzeuges entspricht.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Niveauregelanlage für Kraftfahrzeuge mit geregelter Hinterradfederung und ungeregelter Vorderradfederung, bei der den Hinterradfedern mindestens ein Hydraulikzylinder in Reihe geschaltet ist der durch ein Niveauregelventil mit der Druckseite einer Hydraulikpumpe oder einem Auslaß zu einem Tankt verbindbar oder von beiden to trennbar ist, und bei der das Niveauregelventil durch zwei Niveaufühler betätigbar ist von denen der eine auf Abstandsänderungen zwischen der gefederten Fahrzeugmasse und der oder den Hinterradachsen anspricht und das Niveauregelventil derart betätigt. daß belastungsbedingte Ein- und Ausfederungen der Hinterradfedern durch eine entsprechende Verlängerung bzw. Verkürzung des Hydraulikzylinders ausgeglichen werden, während der andere Niveaufühler auf ^tostandsänderungen zwischen der gefe- denen und der öder den Vorderradachsen anspricht und das Niveauregelventil mit Hilfe einer hydraulischen Übertragung derart übersteuert, daß belastungsbedingte Ein- und Ausfederungen der Vorderradfedern eine entsprechende Verkürzung bzw. Verlängerung des den Hintercadfedern in Reihe geschalteten Hydraulikzylinders derart zur Folge haben, daß die gefederte Fahrzeugmasse unabhängig von der Belastung und der Lastverteilung stets in riner zur Fahrbahn parallelen Lage gehalten wird. gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:

a) In an sich bekanntyr Weise besteht der Hydraulikzylinder (9) aus zwei ineinander geschobenen topfförmigen Elementen (10 und 11). von denen der Boden des einen Elements (10) das Niveauregclvcntil aufnimmt, das einen in einer parallel zur Längsachse des Hydraulikzylinders (9) verlaufenden Bohrung (15) ver- *o schiebbaren Steuerschieber (14) aufweist, der zusammen mit einer Stcucrfcder (26) den den Hinterrachsen zugeordneten Niveaufühler derart bildet, daß er in der bei einer Verschiebung die Verbindung mit der Hydraulikpumpe (18) « freigegebenen Richtung von dem im Hydraulikzylinder (9) herrschenden Druck und in der bei einer Verschiebung die Verbindung mit dem Auslaß zum Tank (19) freigebenden Richtung von der am Boden des anderen Elements (U) -* abgestützten Sleuerfeder (26) belastet ist. deren Kennlinie auf die Kennlinie der Hinterradfedern (6) abgestimmt ist.

b) Der den Vorderradachsen zugeordnete Niveaufühler besteht aus einem Steuerventil (27). das einen dem Federweg der Vorderradfedern (4) entsprechenden Druck erzeugt, der über eine Leitung (21') dem Niveauregelveniil zugeführt wird und in der bei einer Verschiebung die Verbindung mit dem Auslaß zum Tank (19) so freigebenden Richtung auf den Steuerschieber (14) wirkt.

2 Niveauregelanlage nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß sie zwei Hydraulikzylinder (9) umfaßt, die auf beiden Fahrzeugseiten zwischen den Hinterradfedern (6) und den gefederten Massen (8) des Kraftfahrzeuges angeordnet sind.

3. Niveauregelanlage nach Anspruch 1 oder 2. dadurch gekennzeichnet daß die beiden topfförmigen Elemente (10 und 11) der Hydraulikzylinder (9) mit ihren einander zugewandten Hohlräumen verschiebbar ineinander angeordnet sind.

4 Niveauregelanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet daß das Steuerventil (27) in einer dritten Leitung (22-22') angeordnet ist welche eine von der Hydraulikpumpe (18,) zum Niveauregelventii (13) führende zweite Leitung (21-21') mit dem Tank (19) verbindet und daß das Steuerventil (27) so ausgebildet ist daß es den Abflußwiderstand von der zweiten Leitung (21 -21) über die dritte Leitung (22-22') an den Tank (19) abgegebenen Fluids und damit den in der zweiten Leitung (21') herrschenden Druck steuert

5 Niveauregelanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet daß die Innenkammer (12) des Hydraulikzylinders (9) bei in seiner ersten Endstellung befindlichem Steuerschieber (14) mit dem Tank (19) über einen zweiten Einlaß (20). die zweite Leitung (21'), das Steuerventil (27) und die dritte Leitung (22-22') in Verbindung steht

6. Niveauregelanlage nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet daß bei in der ersten Endstellung befindlichem Steuerschieber (14) die Innenkammer (12) des Hydraulikzylinders (9) mit einem dritten Einlaß (50) des Hydraulikzylinders in Verbindung steht der direkt mit dem Tankt (19) verbunden ist

7 Niveauregelanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6 dadurch gekennzeichnet daß das Steuerventil (27) ein Rückschlagventil mit einem Ventilsitz (Öffnung 31). einem Ventilglied (Verschlußkuge 33) und Federmitteln (Schraubenfeder 34) umfaßt welche das Ventilglied (33) gegen den Ventilsitz (31) spannen, wobei das bewegliche Steuerelement (Taster 37) des Steuerventils (27) mit einer Stabilisatorstange (Torsionsstab 5) der Vorderräder (2) mechanisch verbunden ist um die Vorspannung der Fedcrmittel (34) ϊλι erteilen, wenn die Einfederung der vorderen Radaufhängung des Kraftfahrzeuges zunimmt

8 Niveauregelanlage nach Anspruch 7 dadurch gekennzeichnet daß das Steuerventil (27) ein Gehäuse (28) mit zwei Kammern (29 und 30) aufweist die mit einem stromaufwärts bzw. einem stromabwärts des Steuerventils (27) gelegenen Abschnitt (22 bzw. 22') der dritten Leitung in Verbindung stihen. wobei der Ventilsitz des Rückschlagventils von der Kante einer Öffnung (31) in einer Trennwand (32) gebildet ist weiche die beiden Kammern (29 und 30) voneinander trennt, wobei ferner das Ventilglied von einer in der Kammer (30). welche mit dem Tank (19) verbunden ist angeordneten Verschlußkugel (33) gebildet ist und wobei die das Ventilglied gegen den Ventilsitz spannenden Federmittel von einer Schraubenfeder (34) gebildet sind, welche zwischen der VerschluBkugel (33) und einem das bewegliche Steuerelement bildenden Taster (37) angeordnet ist.

9 Niveauregelanlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Taster (37) des Steuerventils (27) verschiebbar in dem Gehäuse (28) angeordnet ist und mit einem Ende aus diesem Gehäuse (28) hcrausragt wobei das herausragende Ende mechanisch mit einem Hebelarm (38) verbunden ist. der an einem Mittelabschnitt eines die Stabilisatorstangc bildenden Torsionsstabes (5) befestigt ist.

10. Niyeauregelanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hydraulikzylinder (9) mit Anschlagmitteln (Fortsätze 51 und 54)^: versehen ist, um den Steuerschieber (14) in seiner ersten Endstelluhg zu halten, wenn die Innenkammer (12) des Hydraulikzylinders (9) nicht mit Fluid gefüllt ist