DE3223263A1 - Einrichtung zur hoehenverstellung des federungssystems eines kraftfahrzeuges - Google Patents

Description

• BESCHREIBUNG:
• Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Höhenverstellung des Federungssystemse ines Kraftfahrzeuges bei sich ändernder Belastung mit den im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen.
• Bei der Anwendung von Hydrauliksystemen in Kraftfahrzeugen, wie hydropneumatische Federungen mit Niveauregulierung bei unterschiedlicher Belastung werden verhältnismäßig hohe Drücke gefordert, die von besonderen Hydraulikpumpen erzeugt werden, die von der Brennkraftmaschine angetrieben sind. Im Hydraulikkreis befindet sich ein besonderes Hydrauliköl. Zusätzlich werden für die ölbereitstellung mindestens ein Ölbehälter mit Zubehör, wie Leitungen, Einfüllstutzen mit Sieb, Füllanzeige, elektrische Überwachung, Ansaugfilter, Luftwechselfilter usw. benötigt. Diese Bauteile sind teuer, benötigen relativ viel Platz und vergrößern mit ihrem Gewicht das Gesamtgewicht des Fahrzeuges.
• Dies trifft beispielsweise auf bekannte Bauweisen hydropneumatischer Federbeine zu, bei denen zwischen Achse und Fahrzeug an je einer Radseite ein Stellzylinder mit einem vom Hydraulikdruck beaufschlagten Stellkolben angeordnet ist und in Reihe zu diesem System über eine Drossel ein hydraulischer Speicher vorgesehen ist (Bauweise Citroen). Es ist auch bekannt (DE-AS 17 55 390), ein derartiges hydropneumatisches Federbein mit einer von der Fahrzeugbelastung abhängigen Höhenverstellung zu versehen. Die Höhenverstellung der Stellkolben im Stellzylinder erfolgt durch Zuführung von Druckmittel hohen Druckes über ein Wegeventil, das abhängig von der Fahrzeugbelastung geschaltet wird. In diesem Fall versorgt die von der Brennkraftmaschine angetriebene Hydraulikpumpe die Niveauregeleinrichtung und eine Servolenkung des Fahrzeuges.
• Auch in diesem Fall handelt es sich jedoch um eine besondere Hochdruckpumpe und die Höhenverstellung ist an das von der Hochdruckpumpe beaufschlagte hydropneumatische Federbein gebunden.
• Andererseits sind auch Stoßdämpfer bekannt, die im Fahrzeug entweder parallel zur Abfederung, insbesondere einer Schraubendruckfeder oder in Verbindung mit einer Schraubendruckfeder als Mcpherson-Federbein eingebaut werden und mit einem zusätzlichen Gasdruckpolster versehen sind, das zum Belastungs- und Höhenausgleich verwendet wird. Es ist bekannt, ein solches GaBdruckpolster zwischen dem Stoßdämpferrohr und der Kolbenstange, also außerhalb des eigentlichen Stoßdämpfers anzuordnen (DE-OS 25 38 805), oder ein derartiges Gasdruckpolster im Stoßdämpferrohr zwischen stirnseitigem -Ende und einem Trennkolben anzuordnen (DE-OS 14 80 014).
• Bei dieser Bauweise ist der gasgefüllte Druckraum zur Höhenverstellung über ein von Hand zu betätigendes Ventil mit einer Druckgasquelle verbunden. Solche Einrichtungen zur Höhenverstellung bedürfen eines Speichers für das Druckgas und sind daher umständlich zu warten und zu bedienen.
• Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht deshalb darin, eine Einrichtung zur Höhenverstellung der eingangs geschilderten Art so auszubilden, daß eine größtmögliche Vereinfachung der Bauweise gegeben ist.
• Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.
• Als ein wesentlicher Vorteil der Erfindung wird angesehen, daß die herkömmliche Hydraulikpumpe zur Erzeugung des im Hydraulikkreislauf erforderlichen hohen Drucks entfällt und die Höhenverstellung des Fahrzeuges so ausgebildet ist, daß ein verhältnismäßig niedriger Druck ausreicht, der von der ohnehin bei jedem Kraftfahrzeug vorhandenen Schmierölpumpe erzeugt werden kann. Dies hat den Vorteil, daß alle im Fahrzeug ohnehin für den Schmierölkreislauf vorhandenen Elemente, wie Pumpe, Antrieb, Druckbegrenzungsventil, Filter, ölwanne als o mit serinsfüsisen t-Lderunsn en können. Dies bringt eine erhebliche Vereinfachung mit sich.
• Um die erforderliche Abstützkraft zur Höhenvetstellung des mit Zuladung versehenen Fahrzeuges zu gewährleisten, muß der von der Schmierölpumpe für den Schmierölkreislauf üblicherweise gelieferte Druck erhöht werden. Dies wird dadurch erreicht, daß die Schmierölleitung im Normalbetrieb, wenn also keine Höhenverstellung gewünscht wird, über das lastabhängig geschaltete Ventil geführt wird und daß beim öffnen dieses Ventils zur Höhenverstellung bei Belastung des Fahrzeuges, wenn also Druckmittel zum Füllen der Druckräume der Niveauregelung mit höherem Druck als der Schmieröldruck verlangt wird, der Schmierölkreislauf über dieses Ventil abgesperrt wird und der Schmierölkreislauf über die das Ventil überbrückende Bypass-Leitung mit Druckmittel versorgt wird, wobei in der Bypass-Leitung Mittel vorgesehen sind, welche den Druck oder Volumenstrom so begrenzen, daß sich in der zu den Druckräumen der Stoßdämpfer führenden Abzweigleitung der erforderliche höhere Druck einstellt. Die Pumpe selbst wird nur kurzzeitig mit der höheren Leitung beansprucht. Somit zeichnet sich die Erfindung dadurch aus, daß die Einrichtung zur Höhenverstellung hydraulisch an den Schmierölkreislauf und an die übliche Schmierölpumpe angeschlossen ist, und daß zum Erzeugen des für die Höhenverstellung bei Belastung er- forderlichen erhöhten Druckes sehr einfache Mittel vorgesehen sind, die selbsttätig beim Umschalten des Ventils zur Niveauregulierung zuschaltbar sind, so daß die Versorgung des Schmierölkreislaufes mit Schmieröl sichergestellt und außerdem der Druckaufbau in der Abzweigleitung zur Niveauregulierung gewährleistet ist.
• Ferner liegt ein weiterer wesentlicher Vorteil der Erfindung darin, daß von dem üblichen verhältnismäßig einfachen Federungssystem von Kraftfahrzeugen Gebrauch gemacht werden kann, wonach die Abstützung des Fahrzeugchassis an der Achse über Stahlfedern in Verbindung mit hierzu kraftmäßig parallel liegenden Stoßdämpfern erfolgt. Da der von der Schmierölpumpe erzeugte Druck des' den Druckräumen der Niveauregelung zuzuführenden Druckmittels verhältnismäßig gering ist und die Niveauregelung mit dem Stoßdämpfer kombiniert ist, können für das erfindungsgemäße System weitgehend handelsübliche Stoßdämpferteile insbesondere hinsichtlich der Festigkeitseigenschaften, wie der Wandstärke, verwendet werden, wobei die Stoßdämpfer so ausgebildet sind, daß sie die zum Höherverstellen des Fahrzeuges bei Belastung erforderliche Abstützkraft aufbringen. Da die Abstützkraft sich aus dem Produkt aus Fläche und Druck ergibt und der Druck verhältnismäßig gering ist, muß die zum Tragen kommende Fläche vergrößert werden. Dies kann in vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung gemäß den Ansprüchen 2 oder 3 dadurch erfolgen, daß entweder der Kolbenstangendurchmesser eines üblichen, mit Trennkolben versehenen Stoßdämpfers vergrößert wird, oder daß bei Belassung des herkömmlichen Kolbenstangendurchmessers der Druckraum von einem verschiebbaren, geschlossenen Rohr abgegrenzt wird, so daß der Außendurchmesser des Stoßdämpferrohres für die Abstützfläche maßgebend ist Auf diese Weise wird die erforderliche erhöhte Ab stützkraft der Stoßdämpfer mit sehr einfachen Mitteln erzielt, und kann das bewährte, aus Stahlfeder und Stoßdämpfer bestehende Federungssystem, wie es insbesondere bei kleineren und billigeren Kraftfahrzeugen zur Anwendung gelangt, mit Ausnahme des modifizierten Stoßdämpfers völlig beibehalten werden. Dies stellt ebenfalls eine erhebliche Vereinfachung dar.
• Vorteilhafte Weiter- und Fortbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
• Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt: Fig. 1 eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform zur Höhenverstellung zweier mit Niveauregelung versehener Stoßdämpfer, Fig. 2 eine schematische Darstellung einer abgeänderten Ausführungsform, Fig. 3 eine schematische Darstellung eines für die Höhenverstellung zweier Stoßdämpfer mit Niveauregelung vorgesehenen Ventilblocks, Fig. 4 eine schematische Darstellung eines für die Höhenverstellung zweier Stoßdämpfer mit Niveauregelung vorgesehenen Ventilblocks in abgeänderter Ausführund, Fig. 5 eine schematische Darstellung einer weiteren Varianteo Fig. 6 einen Schnitt durch eine erste Ausführungsform des Stoßdämpfers mit Niveauregelung, Fig. 7 einen Schnitt durch eine weitere Ausführungsform des Stoßdämpfers mit Niveauregelung' Fig. 8 einen Schnitt durch einen Stoßdämpfer mit Niveaureaelung in abgeänderter Bauform, Fig. 9-10 schematische Darstellunqen weiterer abgeänderter Bauformen des Stoßdämpfers mit Niveauregelung.
• Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung das Prinzip der Erfindung. Dabei ist zur Versorgung des Schmierölkreislaufes sowie des Niederdruckhydraulikkreislaufes für die Niveauregulierung der Hinterachse eines Kraftfahrzeuges die Schmierölpumpe 10 des Fahrzeuges vorgesehen, die von der nicht dargestellten Brennkraftmaschine des Fahrzeuges über eine Welle und ein Ritzel angetrieben wird. Die Schmierölpumpe ist in der Regel eine Zahnradpumpe.
• Die Schmierölpumpe 10 fördert über eine Förderleitung 11 in einen Ventilblock 12, der aus mehreren Ventilen zusammengesetzt ist, die in Fig. 1 im einzelnen nicht dargestellt sind. Der Ventilblock 12 weist eine Vorzugssteuerung derart auf, daß die zu den einzelnen nicht dargestellten Schmierstellen führende Leitung 13 stets mit Schmieröl mit ausreichendem Druck, z.B. 3 bar maximal versorgt wird. Der Schmierölbedarf mit dem dazugehörigen Druck muß stets gedeckt sein, auch wenn eine Höhenverstellung des Fahrzeuges durchgeführt wird.
• Zur Höhenverstellung dienen die beiden Stoßdämpfer 14 bzw.
• 14' des Fahrzeuges, die mit der zusätzlichen Niveauregelung versehen sind und die in der üblichen Weise zwischen dem Chassis und der rechten bzw. linken Hinterachse anstelle der handelsüblichen Stoßdämpfer angeordnet sind. Der Stoßdämpfer 14 weist einen Stoßdämpferkolben 15 mit einer Kolbenstange 16 auf. Der Kolben 15 ist in dem Stoßdämpferrohr 17 verschiebbar aufgenommen und unterteilt die mit Stoßdämpferöl gefüllte Kammer 18 in einen oberen und unteren Abschnitt. Der obere Abschnitt ist nochmals durch einen Trennkolben 19 unterteilt, wodurch ein Druckraum 20 entsteht, der über eine Leitung 21 und ein Wegeventil 22 mit Leitungen 23 bzw. 24 verbindbar ist, die in den Ventilblock 12 münden.
• Der andere Stoßdämpfer 14' ist in identischer Weise aufgebaut und gleiche Bauteile sind mit gleichen Bezugszeichen mit Indexstrich versehen. Eine gestrichelte Linie 25 deutet an, daß die beiden Stoßdämpferkolbenstangen 16, 16' entweder auf eine gemeinsame Achse, z.B. Starrachse wirken oder über eine Stange, z.B. einen Stabilisator, verbunden sind, die sich bei Belastung des Fahrzeuges verstellt und über einen bei 27 chassisseitig abgestützten Schwenkhebel 26 das Wegeventil 22 betätigt, wenn ein bestimmter von der Null-Lage abweichender Ladezustand des Fahrzeuges erreicht ist.
• Es sei betont, daß die Stoßdämpfer 14, 14' in der üblichen Weise zwischen Chassis und Hinterachse eingebaut sind. Die Federn, beispielsweise Schraubendruckfedern zum Abstützen des Fahrzeuges sind nicht dargestellt und können in üblicher Bauweise entweder parallel zu den Stoßdämpfern vorgesehen sein, oder der Stoßdämpfer kann mit einer Schraubendruckfeder in Art eines Mcpherson-Federbeins gestaltet sein.
• An die Verbindungsstelle der zu den Druckräumen 20, 20' führenden Leitungen 21, 21' ist ein hydraulischer Gasdruckspeicher 30 angeschlossen. Dieser hat sowohl die Aufgabe, das Niveauregelungselement des Stoßdämpfers als teillasttragendes Bauteil mit einer entsprechenden Kennlinie parallel zur Stahlfeder wirken zu lassen, als auch bei einigen Ausführungsformen die von der ein- und austauchenden Kolbenstange des Stoßdämpfers herrührenden Volumenschwankungen bei den Fahrbahnstößen auszugleichen.
• Das Wegeventil 22 ist in der Nähe der Hinterachse angeordnet.
• Die Wirkungsweise ist folgeende: Wird das Fahrzeug beladen, so daß bei Erreichen einer bestimmten Last der Schwenkhebel 26 so weit verstellt wird, daß das Wegeventil umschaltet, so wird die Druckleitung 24 über das Wegeventil 22 mit den Druckräumen 20 und 20' der Stoßdämpfer verbunden und werden die Druckräume solange gefüllt, bis sich das Fahrzeug so weit durch Ausfahren der Kolbenstangen 16, 16' in die Höhe gehoben hat, daß das Wegeventil wieder in die dargestellte Sperrstellung zurückgeschaltet wird. Zum Füllen der Druckräume muß das Druckmittel einen höheren als den Schmieröldruck aufweisen. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, daß im Ventilblock eine Drosselung des Pumpenförderstroms in der Abzweigung nach der Schmierölleitung 13 vorgesehen ist, so daß ein Druck zur Betätigung der Höhenverstellung angestaut wird, der in der Größenordnung von etwa -8 bis 10 bar, vorzugsweise 11 bar maximal, liegt. Ein geringes Druckniveau ist insbesondere deshalb vorteilhaft, weil dann Stoßdämpferteile handelsüblicher Bauart hinsichtlich der Festigkeit Verwendung finden können. Die Schmierölpumpe 10 hat nur während der kurzzeitigen Auffüllung der Druckräume 20, 20' eine erhöhte Leistung abzugeben. Während aller anderen Betriebszeiten fördert die Schmierölpumpe 10 das Schmieröl in die Leitung 13 mit dem geringeren, üblichen Schmieröldruck.
• Wird andererseits das Fahrzeug so weit entlastet, daß das Wegeventil 22 in die andere Schaltstellung vom Schwenkhebel 26 umgeschaltet wird, so wird die zur ölwanne T führende Leitung 23 mit den Druckräumen 20, 20' verbunden und strömt Druckmittel zum Reservoir zurück, bis das Wegeventil 22 wieder in die Sperrstellung zurückgeschaltet wird.
• In die Ableitung zur Ölwanne T des Ventilblocks 12 ist ein Feinfilter 28 eingeschaltet, um das hier abfließende Motoröl ständig im Nebenschluß zu filtern. Man erhält ein sauberes, verschmutzungsfreies öl, as sich erst durch dieanwendunq se Eigenschaften für die Hydraulik/der Röhenverstellung eignet. Ferner werden die Motorölwechselintervalle verlängert und die Motorlebensdauer erhöht.
• In Fig. 2 sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Es besteht nur insofern ein Unterschied, als das Wegeventil 22' als Vierwegeventil ausgebildet ist und damit die zu den Druckräumen 20 bzw. 20' führenden Leitungen 21 und 21' getrennt sind. Dabei ist jede Leitung 21 bzw.
• 21' an einen eigenen Druckspeicher 30 und 30' angeschlossen. Dies hat den Vorteil, daß in der Sperrstellung des Wegeventils 22' jeder Stoßdämpfer 20 bzw. 20' mit dem zugeordneten Speicher 30 bzw. 30' ein abgeschlossenes System bildet, wodurch verhindert ist, daß bei Kurvenfahrt des Fahrzeuges über die in Fig. 1 ersichtliche Verbindung beider Druckräume Druckmittel von einem Druckraum in den anderen Druckraum strömen kann.
• In Fig. 3 ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Dabei liegt in der Förderleitung 11 der Schrnierölpumpe 10 ein infilte1, r das für den Schmierölkreislauf 13 sowie für den Niederdruckkreislauf für die Höhenverstellung des Fahrzeuges gemeinsam ist. Das Weqeventil 32 ist ein Vierwegeventil mit zusätzlicher Ableitung und weist drei Schaltstellungen auf. In der dargestellten Mittelstellung sind die Druckräume 20, 20' der Stoßdämpfer 14, 14' abgesperrt. Es findet keine Höhenverstellung statt.
• In dieser Stellung fördert die Schmierölpumpe 10 Schmieröl durch das Feinfilter 31 in die Förderleitung 11 und zum Anschluß 32A des Wegeventils 32 und über den Anschluß 32B in die Schmierölleitung 13. Der Schmierölkreislauf ist durch ein Druckbegrenzungsventil 34 auf einen vorbestimmten Wert, beispielsweise 3 bar abgesichert.
• Ferner ist die Förderleitung 11 mit der Schmierölleitung 13 über ein weiteres Druckbegrenzungsventil 33 verbunden, das auf einen Druck eingestellt ist, der gleich dem maximalen Niederdruckniveauregelungsdruck, beispielsweise 11 bar ist. Das Wegeventil 32 ist wiederum über die Leitungen 23 bzw. 24 mit den Druckräumen 20, 20' der StoßdAmpfer 14, 14' verbunden.
• Sinkt bei einer Belastung des Fahrzeugs das Chassis so weit ein, daß das Wegeventil 32 in die Stellung "aufwärts" umgeschaltet wird, so wird die Förderleitung 11 der Pumpe über den Anschluß 32a mit den Leitungen 23 und 24 und damit den Druckräumen 20 und 20' verbunden. In dem Wegeventil 32 ist eine Drossel 35 eingebaut, die für die nötige Druckerhöhung in der Leitung 11 unabhängig von dem zur Niveauanpassung jeweils erforderlichen Druck sorgt. In der Stellung "aufwärts" ist der Anschluß 32b des Wegeventils 32 abgesperrt, sodaß über diesen Zweig die Schmierölleitung 13 nicht versorgt wird. Hierzu dient das Druckbegrenzungsventil 33, das ferner die Aufgabe hat, in Stellung "aufwärts" des Wegeventils den Druck in der Förderleitung 11 auf den für die Höhenverstellung und die Pumpe höchstzulässigen Druck zu begrenzen, beispielsweise auf libar. Ist dieser Druck erreicht, so öffnet das Druckbegrenzungsventil 33 und das aus der Förderleitung 11 geförderte öl gelangt über das Druckbegrenzungsventil 33 in die Schmierölleitung 13, in der es über das Druckbegrenzungsventil 34 auf den dort gewünschten maximalen Druck von beispielsweise 3 bar abgesenkt wird.
• Bei einer Entlastung des Fahrzeugs schaltet das Wegeventil 32 in die andere Schaltstellung um, in der die beiden Leitungen 23 und 24 über den Anschluß 32c mit der ölwanne verbunden werden, sodaß Druckmittel aus den Druckräumen 20 und 20' in die Ölwanne zurückströmt, bis das Ventil 32 in die Mittelstellung umgeschaltet wird.
• In Fig. 3 ist das Wegeventil 32 ein Magnetventil, das von einem vom Belastungszustand des Fahrzeugs abhängig betätigten Höhenregulierungsschalter 40 angesteuert wird. Der Schalter 40 weist zwei nicht dargestellte Schaltkonktakte auf, die bei einer entsprechenden Entlastung bzw. Belastung des Fahrzeugs betätigt werden, sodaß in der angedeuteten Weise das Magnetventil 32 in die eine oder andere Schaltstellung umgeschaltet wird. Die Treiberstufe 41 zum Ansteuern der Magnetspulen weist auch ein elektrisches Dämpfungsglied auf, sodaß ein Umschalten des Ventils bei nur kurz zeitigen Stößen beispielsweise während der Fahrt vermieden wird. Ferner ist ein Öldruckschalter 42 vorgesehen, von dem die Treiberstufe 41 nur dann elektrisch aktivierbar ist, wenn die Brennkraftmaschine und damit die Schmierölpumpe 10 in Betrieb gesetzt sind.
• In Fig. 4 ist eine abgeänderte Ausführungsform der Höhenverstellung dargestellt, die den Vorzug hat, daß zu den Stoßdämpfern 14 und 14' der Hinterachse nur eine einzige hydraulische Leitung 44 führt. Dabei sind die Funktionen des Mehrwegeventils in zwei Dreiwegeventile 45 und 46 aufgeteilt, von denen das Ventil 46 nahe der Hinterachse bzw.
• den Stoßdämpfern angeordnet ist.
• In der dargestellten Schaltstellung der Ventile fördert die Schmierölpumpe 10 über das Feinfilter 31 Schmieröl in die Förderleitung 11 und über ein geöffnetes Zweiwegeventil 47 in die Schmierölleitung 13, die von einem Druckbegrenzungsventil 34 abgesichert ist, das beispielweise bei einem Druck von 3 bar anspricht.
• Wird bei Belastung des Fahrzeuges ein elektrischer nicht dargestellter Schaltkreis geschlossen, so gelangt der Schaltbefehl an die Magnetspule des Dreiwegeventils 45, das daraufhin umschaltet. Das Zweiwegeventil 47, das mit dem Dreiwegeventil 45 mechanisch verbunden ist, schaltet ebenfalls um, sodaß die Schmierölleitung 13 von der Förderleitung 11 abgetrennt wird. Über das auf den Niederdruck zur Höhenverstellung eingestellte Druckbegrenzungsventil 33 strömt jedoch Druckmittel über die Verbindungsleitung 48 in die Schmierölleitung 13, die von dem Druckbegrenzungsventil 34 auf den Schmieröldruck abgesichert ist. Infolge des Druckbegrenzungsventils 33 herrscht in der Leitung 44 der höhere zur Höhenverstellung erforderliche Druck. Von der Drossel 35 zur Begrenzung des Volumenstroms gelangt das Druckmittel über das Dreiwegeventil 45 in die Leitung 44 zur Hinterachse und dort über zwei das Ventil 46 überbrückende Rückschlagventile 50 bzw.
• 50' in die Druckräume 20 und 20' der Stoßdämpfer 14 und 14'.
• Dadurch werden diese ausgefahren bis eine Stellung erreicht ist, in der das Ventil 45 wieder zurückgeschaltet wird.
• Bei einer Entlastung des Fahrzeuges wird dagegen das Dreiwegeventil 46 umgeschaltet, sodaß die Druckräume 20 und 20' der Stoßdämpfer 14 und 14' an die Leitung 44 angeschlossen werden, die in der dargestellten Schaltstellung des Dreiwegeventils 45 mit der Ölwanne T verbunden ist. Nach erfolgtem Niveauausgleich wird das Dreiwegeventil 46 wieder zurückgeschaltet.
• In Fig. 5 ist eine weitere Variante dargestellt, die es gestattet, die Niveauregelung der beiden Stoßdämpfer 14 und 14' jeweils einzeln für sich einzustellen, wobei nur eine einzige Leitung 44 zur Hinterachse führt. Dabei sind ein Vierwegeventil 52 mit zwei Schaltstellungen und zwei Sperrventile 51 und 51' nahe der Hinterachse erforderlich.
• In der dargestellten Schaltstellung fördert die Schmierölpumpe 10 in die Förderleitung 11 und über eine Durchgangsverbindung des Vierwegeventils 52 und über ein Feinfilter 31 in die Schmierölleitung 13, die vom Druckbegrenzungsventil 34 abgesichert ist, z.B. auf 3 bar.
• Wird bei Belastung des Fahrzeuges ein elektrischer, nicht dargestellter Schaltkreis geschlossen, so gelangt der Schaltbefehl an die Magnetspule des Vierwegeventils 52, das daraufhin umschaltet. Außerdem erhalten die beiden Magnetspulen der beiden Sperrventile 51 und 51' einen Schaltbefehl. Durch das Umschalten des Vierwegeventils 52 wird die Förderleitung 11 abgetrennt und auf die Leitung 44 zur Hinterachse geschaltet. Durch die im Vierwegeventil 52 eingebaute Drossel 35 wird in der Förderleitung 11 das von der Pumpe 10 geförderte Druckmittel gestaut, derart, daß das Druckmittel über das Druckbegrenzungsventil 33 mit dem entsprechend höheren Druck in die Schmierölleitung 13 abströmt, die ihrerseits mit dem Druckbegrenzungsventil 34 abgesichert ist. Durch das Aufstauen ist ein für das Nivellieren ausreichender Druck in der Leitung 44 vorhanden und wird über die beiden Sperrventile 51 und 51' in die Druckräume der Stoßdämpfer 14, 14' geleitet. Nach Erreichen der richtigen Niveauhöhe werden die beiden Sperrventile 51 und 51' und das Vierwegeventil 52 abgeschaltet.
• Bei einer Entlastung des Fahrzeuges werden nur die beiden Sperrventile 51 und 51' geschaltet, die das abströmende Druckmittel in die Leitung 44 und über das Vierwegeventil 52 mit der zweiten Durchflußmöglichkeit in die ölwanne T abströmen lassen. Nach erfolgter Absenkung der Niveauhöhe werden die Magnete der Sperrventile stromlos geschaltet, womit sie wieder durch die eingebaute Feder in die Sperrstellung zurückschalten.
• Durch die Anordnung von zwei Sperrventilen 51 und 51' ist es möglich, auch unsymmetrisch beladene Fahrzeuge auf beidseitig gleiches Niveau zu bringen, indem die stärker belastete Seite das zu jener Seite gehörige Sperrventil 51 oder 51' gemeinsam mit Ventil 52 schaltet, womit nur die eine Seite mit Druckmittel versorgt wird. Genauso kann eine geringer belastete Seite des Fahrzeuges, die zu hoch steht in ihrer Niveauhöhe durch Schalten des dazugehörigen Sperrventiles 51 oder 51' abgesenkt werden. Für solche Fälle muß eine entsprechende elektrische Verriegelung und ein hintereinander ablaufendes elektrisches Programm, hier nicht näher dargestellt, vorgesehen sein, sodaß z.B. zuerst ein Programmteil das Anheben vorsieht und danach ein Programmteil Absenken folgt. Für die Signalgabe ist an beiden Fahrzeugseiten ein entsprechendes Niveauschaltelement, z.B. der in Fig. 8 dargestellte Nocken 69, anzubringen.
• In Fig. 6 ist die Ausführung eines Stoßdämpfers 14 mit Niveauregelung im Schnitt gezeigt. In üblicher Weise ist die Kolbenstange 16 an einem Teil der Achse und-das Stoßdämpferrohr 17 am Chassis befestigt. Der Stoßdämpfer kann aber auch als Mcpherson-Federbein ausgebildet sein. Wie bereits erläutert, ist der Druckraum 20 mittels des Trennkolbens 19 abgeteilt, der mit einer Ringdichtung 60 versehen ist. Der Anschluß des Druckraums 20 an die Leitung 21 ist bei 61 angedeutet. Die Druckverhältnisse im Druckraum sind so gewählt, daß der Stoßdämpfer, insbesondere das Stoßdämpferrohr 17, die üblichen Wandstärken und Abmessungen aufweisen kann. Der Kolben 15 weist ferner die üblichen Durchgänge zur Verbindung des Raumes unterhalb und oberhalb des Kalbens auf.
• Im Gegensatz zu einem herkömmlichen Stoßdämpfer muß jedoch in Verbindung mit der Höhenverstellung vom Stoßdämpfer die erforderliche Abstützkraft aufgebracht werden. Die von der Kolbenstange aufgrund des im Stoßdämpfer herrschenden hydraulischen Drucks aufgebrachte Kraft häng in bekannter Weise bei der dargestellten Ausführungsform allein vom Kolbenstangendurchmesser ab. Um zur Höhenverstellung die erforderliche Abstützkraft zwischen Chassis und Achse zu erzielen, ist bei der Ausführungsform in Fig. 6 im Gegensatz zu einem üblichen Stoßdämpfer der Durchmesser der Kolbenstange vergrößert, sodaß die vom hydraulischen Druck hervorgerufene auf die Kolbenstange wirksame Kraft so weit vergrößert wird, daß der Stoßdämpfer in der Lage ist, die Kraft aufzubringen, die erforderlich ist, um bei einer Belastung das Fahrzeug in die Normalstellung hochzudrücken.
• In Fig. 7 ist eine abgeänderte Ausführungsform des StoB-dämpfers 14 dargestellt. Es ist die übliche Bauart eines Einrohrstoßdämpfers dargestellt, mit einem Trennkolben 66 zur Abtrennung des Gasraums 76 von der Kammer 18. Die Kolbenstange 16 weist den üblichen Durchmesser auf, bei dem der auf den Kolbenstangenquerschnitt lastende hydraulische Druck nicht ausreicht, die erforderliche Abstützkraft bei Belastung des Fahrzeugs zu erzeugen. Es ist deshalb über dem an der oberen Stirnseite geschlossenes StoSdämpferrohr 17 ein stirnseitig geschlossenes Rohr 62 geschoben.
• Die Führung des Rohres 62 am Stoßdpferrohr 17 erfolgt über Führungsringe 63 und 64. Ferner ist eine ringförmige Gleitdichtung 65 vorgesehen. Der Druckraum 20 ist nun zwischen dem Stoßdämpferrohr 17 und dem geschlossenen Rohr 62 gebildet, so daß die von dem Stoßdämpfer auf gebrachte Abstützkraft von der sich aus dem Außendurchmesser des Stoßdämpferrohres 17 errechnenden Querschnittsfläche bestimmt ist. Auf diese Weise kann die erforderliche Abstützkraft ohne weiteres aufgebracht werden.
• Der Trennkolben 66 ist als elastische Membran ausgebildet, wodurch sich ein verbessertes Stoßdämpferverhalten ergibt.
• Der Stoßdämpferkolben 15 ist wie angedeutet mit den üblichen aus Drossel und Rückschlagventil bestehenden Durchlässen versehen, welche die Stoßdämpferfunktion in der bekannten Weise vermitteln.
• Will man die Abstützkraft des in Fig. 7 dargestellten Stoßdämpfers weiter vergrößern, so läßt sich der tragende Durchmesser dadurch vergrößern, daß der Außendurchmesser des Stoßdämpferrohres durch eine aufgesetzte und am oberen Rand des Stoßdämpferrohres befestigte Buchse oder einen Rohrstutzen vergrößert wird. Das topfförmige Außenrohr 62 ist dann auf der Buchse verschiebbar und gegen diese abgedichtet.
• In Fig. 8 ist eine weitere abgeänderte Bauweise dargestellt, bei der die in dem Ringraum 67 zwischen dem Stoßdämpferrohr 17 und dem Außenrohr 62 befindliche Druckmittelmenge zum Abfangen von starken, schlagartigen Stoßdämpfer-Zugbelastungen beim Durchfahren von Fahrbahnlöchern verwendet wird.
• Hierfür sind in den oberen das Außenrohr 62 am Stoßdämpferrohr 17 führenden Führungen 63 eine oder mehrere entweder beidseitig durchflossene Drosselstellen 86 oder einseitig durchflossene Drosselstellen 86 eingebaut, durch welche ein Ölaustausch zwischen dem Druckraum 20 und dem Ringraum 67 erfolgt. Damit können schlagartige Stoßdämpfer-Zugbelastungen beim Durchfahren von Fahrbahnlöchern abgefangen werden, indem Druckmittel aus dem Ringraum 67 in den Druckraum 20 strömt, wobei sich durch die Drossel ein zusätzlicher Dämpfungseffekt ergibt.
• Die Niveauregelung erfolgt in der bereits erläuterten Weise und wird durch die Drosselstellen 86 bzw. 86 nicht gestört, da die Niveauregulierung langsamer als der Öl austausch bei kurzzeitigen Fahrbahnstößen vonstatten geht.
• Der mit den Drosselstellen versehene Führungsring 63 ist außen am Stoßdämpferrohr 17 befestigt. Nach erfolgter Montage der gesamten Baugruppe wird das Außenrohr 62 durch einen Deckel 68 geschlossen.
• In Fig. 8 ist auch der Nocken 69 dargestellt, der den Schalter zum Betätigen der Niveauregelung betätigt. Der Nocken 69 ist am Stoßdämpferrohr 17 befestigt, wodurch ein ungewolltes Schalten infolge der hochfrequenten Schwingungen der ungefederten Massen, nämlich derRäderachsteile und der Kolbenstange 16 vermieden ist.
• In den bisher geschilderten Ausführungsformen sind die Druckräume der Stoßdämpfer stets mit außen liegenden hydraulischen Gasdruckspeichern verbunden. Es ist jedoch auch möglich, den Gasdruckspeicher mit Stoßdämpfer unmittelbar zu kombinieren.
• In Fig. 9 ist ein der Bauweise der Fig. 6 entsprechender Stoßdämpfer 14 dargestellt, bei dem zwischen dem Trennkol- ben 19 und dem Druckraum 20 ein weiterer Trennkolben 75 im Stoßdämpferrohr 17 eingesetzt ist, womit ein zusätzlicher Raum 76 gebildet ist, der mit Druckgas qefüllt ist.
• Somit ersetzt das im Raum 76 befindliche Druckgaspolster den außen liegend vorgesehenen Gasdruckspeicher 30, der somit entfallen kann.
• Die Fig. 10 stellt eine abgeänderte Ausführungsform der Fig. 7 dar, bei der der das Gasdruckpolster aufnehmende Raum 76 über eine flexible Schlauchleitung 78 um ein außen liegendes Gasvolumen 79 vergrößert ist.

Claims (16)

1. Patentansprüche 1.)Einrichtung zur Höhenverstellung des Federungssystems eines Kraftfahrzeuges bei sich ändernder Belastung, mit mindestens einem Stoßdämpfer, der zusätzlich zu einer durch den Stoßdämpferkolben abgeteilten, mit Stoßdämpferflüssigkeit gefüllten Kammer einen gegenüber der Kammer abctetrennten Druckraum aufweist, der über ein abhängig von der Kraftfahrzeugbelastung betätigbares Ventil an eine Druckmittelquelle anschließbar ist bzw. druckentlastet werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckmittel aus dem Schmierölkreislauf des Kraftfahrzeuges abgezweigt wird, daß beim öffnen des Ventils (22, 32, 45, 47t) zum Beaufschlagen des Druckraums des Stoßdämpfers der Schmierölkreislauf über eine Bypass-Leitung mit Druckmittel aus der Pumpenförderleitung (11) versorgt wird und in der Bypass-Leitung eine den Druck auf den zur Höhenverstellung erforderlichen Druck erhöhende Einrichtung vorgesehen ist, und daß der Stoßdämpfer (14, 14') mit einer Einrichtung zum Erzeugen einer Abstützkraft versehen ist.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Erzeugen der Abstützkraft des Stoßdämpfers der Kolbenstangenquerschnitt vergrößert ist.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Erzeugen der Abstützkraft des Stoßdämpfers ein auf dem Stoßdämpferrohr verschiebbar geführtes, den Druckraum abgrenzendes, stirnseitig geschlossenes Rohr vorgesehen ist.
4. 4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Trennkolben (19, 66) als elastische, im Stoßdämpferrohr verschiebbar angeordnete Membran ausgebildet ist.
5. 5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Nebenschluß der Schmierölleitung ein Feinfilter (28) angeordnet ist.
6. 6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in der Förderleitung (11) der Schmierölpumpe (10) des Kraftfahrzeuges ein Feinfilter (31) angeordnet ist.
7. 7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß beim öffnen des Ventils (32, 45, 47, 52) zum Beaufschlagen des Druckraumes des Stoßdämpfers der Schmierölkreislauf über eine das Ventil überbrückende Bypass-Leitung mit Druckmittel aus der Pumpenförderleitung versorgt wird und in der Bypass-Leitung ein den Druck auf den zur Höhenverstellung erforderlichen Druck erhöhendes Druckbegrenzungsventil (33) vorgesehen ist.
8. 8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß beim Öffnen des Ventils (32, 45, 52) zur Höhenverstellung in der Abzweigleitung eine Drossel (35) zuschaltbar ist, durch welche der Volumenstrom in den Druckraum des Stoßdämpfers im Vergleich zum Volumenstrom in die Schmierölleitung (13) verringert ist.
9. 9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (32, 45, 46, 47, 52) wahlweise die Pumpenförderleitung (11) mit dem Stoßdämpferdruckraum (20) oder mit der Schmierölleitung (13) verbindet, und daß an die Pumpenförderleitung das den Druck in der Abzweigleitung begrenzende Druckbegrenzungsventil (33) angeschlossen ist, über das Druckmittel in die Schmierölleitung (13) gelangt, wenn das Ventil die Pumpenförderleitung mit dem Stoßdämpferdruckraum verbindet.
10. 10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß in der Schmierölleitung (13) stromab des Druckbegrenzungsventils (33) und des Ventils (35, 45, 52) ein zweites den Druck in der Schmierölleitung begrenzendes Druckbegrenzungsventil (34) vorgesehen ist.
11. 11. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (32) zur Höhenverstellung ein Vierwegeventil mit zusätzlicher Ableitung und drei Schaltstellungen ist, über das wahlweise je eine mit dem Druckraum (20) je eines Stoßdämpfers (14) verbundene Leitung (23, 24) mit der Pumpenförderleitung oder mit ölwanne verbindbar ist.
12. 12. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (45, 46, 47) zur Höhenverstellung von zwei über eine einzige Leitung (44) in Reihe liegende Dreiwegeventile (45, 46) gebildet ist, wobei vom ersten Ventil (45) die Leitung (44) wahlweise mit der Pumpenförderleitung oder ölwanne verbindbar ist und vom zweiten Ventil (46) die Leitung wahlweise mit den Druckräumen (20, 20') der beiden Stoßdämpfer (14, 14') verbindbar oder abgesperrt ist, wobei in der abgesperrten Stellung des Ventils die Leitung (44) über je ein sich in Richtung Druckraum öffnendes Rückschlagventil (50, 50') mit einem Druckraum verbunden ist.
13. 13. Einrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß ein von dem ersten Ventil (45) betätigtes Zweiwegeventil (47) vorgesehen ist, an das die Schmierölleitung angeschlossen ist.
14. 14. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (52) zur Höhenverstellung ein Vierwegeventil mit zwei Schaltstellungen ist, in denen wahlweise die einzige zu den Druckräumen der Stoßdämpfer führende Leitung (44) mit der Ableitung zur ölwanne oder über eine im Ventil eingebaute Drossel (35) mit der Pumpenförderleitung (11) verbindbar ist, und daß zwischen der einzigen Leitung (44) und jedem Druckraum (20, 20') ein Sperrventil (51, 51') vorgesehen ist.
15. 15. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (22, 32, 45, 46, 52) zur Höhenverstellung mechanisch oder elektrisch über ein auf die Fahrzeugbelastung ansprechendes Schaltglied umschaltbar ist
16. 16. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckraum jedes je einem Rad zugeordneten Stoßdämpfers an einen hydraulischen Speicher (30, 30') angeschlossen ist.