DE3328497A1

DE3328497A1 - Kraftfahrzeug mit mindestens einer niveaugeregelten achse

Info

Publication number: DE3328497A1
Application number: DE19833328497
Authority: DE
Inventors: Ernst Dipl.-Ing. 3180 Wolfsburg Bufler
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1983-08-06
Filing date: 1983-08-06
Publication date: 1985-02-14
Also published as: DE3328497C2

Description

Kraftfahrzeug mit mindestens einer niveaugeregelten Achse
Die Erfindung bezieht sich auf ein Kraftfahrzeug mit mindestens einer niveaugeregelten Achse der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art.
Kraftfahrzeuge mit niveaugeregelten Achsen sind in vielfältiger Form bekannt. Neben Fahrzeugen, bei denen sämtliche Fahrzeugachsen niveaugeregelt sind (z. B. DE-PS 12 55 515) gibt es Fahrzeuge, bei denen nur eine Achse, insbesondere die Hinterachse niveaugeregelt wird (z. B. DE-OS 23 64 339), wobei in diesen Fällen häufig die Regelung dieser niveaugeregelten Achse in Abhängigkeit von der nicht geregelten Achse erfolgt.
Neben Anordnungen, bei denen zwischen Fahrzeugaufbau und Fahrzeugachsen angeordnete, in erster Linie der Fahrzeugfederung dienende pneumatische oder hydro-pneumatische Federelemente unmittelbar die Aufgabe von die Niveaulage des Fahrzeugaufbaus regelnden Niveau-Stellgliedern übernehmen (z. B. DE-AS 11 o8 o9o, DE-OS 18 14 124, DE-OS 30 20 o50), gibt es auch Anordnungen, bei denen höhenverstellbare Federungswiderlager (z. B. DE-OS 21 46 723) als Niveau-Stellglieder eingesetzt sind.
Am weitesten verbreitet sind Anordnungen, bei denen die für eine Niveauregulierung erforderlichen Anderungen der wirksamen Länge der Niveau-Stellglieder (pneumatische oder hydro-pneumatische Federelemente, höheverstellbare Federungswiderlager) durch äußere Eingriffe bewirkt werden; hierbei kann es sich z. B. um eine Zufuhr von Druckmedium durch eine Druckpumpe oder aus einem Druckspeicher bzw. um das Ablassen von Druckmedium in einen Sammelbehälter handeln.
Zunehmend sind jedoch auch niveauregulierende Anordnungen bekannt, bei denen selbstpumpende hydro-pneumatische Federelemente eingesetzt werden.
Bei den bekannten Kraftfahrzeugen mit niveaugeregelten Achsen wird unabhängig von der Beladung des Fahrzeuges, das heißt unabhängig davon ob Leerlast oder Vollast herrscht, eine vorgegebene Niveaulage eingeregelt. Beim Stillsetzen (Anhalten und Abschalten) und Entladen (z. B. Aussteigen von Fahrer und Beifahrern) des Fahrzeuges wird der infolge dieser Entlastung ausgefederte Fahrzeugaufbau bei diesen Fahrzeugen unmittelbar danach durch die Niveauregelung auf die vorerwähnte Niveaulage abgesenkt, z. B. dadurch, daß den als Niveau-Stellgliedern wirkenden pneumatischen oder hydro-pneumatischen Federelementen durch entsprechende Aussteuerung von Steuerventilen o. ä. Druckmedium entnommen und einem Sammelbehälter zugeführt wird.
Bei erneuter Beladung und Inbetriebnahme des Fahrzeuges wird daher der dabei-mehr oder weniger weit eingefederte Fahrzeugaufbau durch die Niveauregulierung zunächst durch Zufuhr einer mehr oder weniger großen Menge zusätzlichen Druckmediums auf die vorbestimmte Niveaulage angehoben. Je nach erfolgter Zuladung wird dazu eine mehr oder weniger große Aufregelzeit und mehr oder weniger viel Energie (Pumpenbetrieb, Druckspeicher) benötigt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kraftfahrzeug der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art weiterzuverbessern und insbesondere so auszubilden, daß der für die Niveauregulierung benötigt Energiebedarf insgesamt verringert und die erforderlichen Regel zeiten bei Inbetriebnahme des Fahrzeuges verkürzt werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. ErfindungSgemäß werden die Steuer- und Regeleinrichtungen für die Niveauregelung des Kraftfahrzeuges also so ausgebildet, daß der Fahrzeugaufbau des stillgesetzten Fahrzeuges (Anhalten und Ausschalten) nicht mehr wie bisher üblich auf eine bei Fahrt für alle Beladungszustände einheitliche Niveaulage abgeregelt wird.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Anhand einer thematischen Zeichnung wird die Erfindung nachstehend näher erläutert.
In den Figuren der Zeichnung ist ein Kraftfahrzeug mit niveaugeregelten Achsen dargestellt, wobei die Vorderachse mit 1, die Hinterachse mit 2 und der Fahrzeugaufbau mit 3 beziffert ist.
Die Darstellung der Figur 1 zeigt das beladene Fahrzeug in Fahrt. Bei dieser Darstellung ist der Einfachheit halber davon ausgegangen worden, daß der Fahrzeugaufbau infolge der Niveauregulierung vorne und hinten den gleichen Abstand a zur Fahrbahn einnimmt. Eine solche Lage kann sowohl bei Fahrzeugen mit nur einer niveaugeregelten Achse als auch bei Fahrzeugen erreicht werden, deren sämtliche Achsen niveaugeregelt sind.
Gleiche Abstände zur Fahrbahn vorne und hinten sind bei niveaugeregelten Kraftfahrzeugen jedoch nicht zwingend.
Die Darstellung der Figur 2 zeigt ein Kraftfahrzeug mit einer Niveauregulierung konventioneller Art unmittelbar nach seinem Stillsetzen und Entladen, das heißt unmittelbar nach Anhalten, Ausschalten und Aussteigen der Passagiere. Zum dargestellten frühen Zeitpunkt hat die Niveauregulierung auf den geänderten Belastungszustand noch nicht angesprochen, das heißt Steuerventile (Aufregel- und Abregelventile) haben noch keine Verbindung zwischen dem Sammelbehälter und den als Niveau-Stellgliedern dienenden pneumatischen oder hydro-pneumatischen Federelementen des Kraftfahrzeuges hergestellt. Demzufolge zeigt Figur 2 den Fahrzeugaufbau 3 in seiner durch die Entlastung bedingten ausgefederten Lage.
Entsprechend der Annahme, daß das dargestellte Fahrzeug einen Frontmotor besitzt, ist das Fahrzeug hinten stärker ausgefedert als vorne, so daß der hintere Abstand c zur Fahrbahn größer ist als der vordere Abstand b zur Fahrbahn, dieser jedoch größer ist als der Abstand zur Fahrbahn a beim niveaugeregelten Fahrzeug gemäß Figur 1.
Bei Kraftfahrzeugen mit einer Niveauregulierung konventioneller Art würde der Fahrzeugaufbau 3 aus seiner in Figur 2 dargestellten Lage, die er unmittelbar nach dem Stillsetzen des Fahrzeuges einnimmt, auf die in Figur 1 dargestellte Niveaulage abgeregelt werden, das heißt es würde ein Teil des zuvor in die Niveau-Stellglieder gepumpten Druckmediums in den Sammelbehälter abgelassen werden, so daß bei anschließender Wiederinbetriebnahme des Fahrzeuges ein entsprechendes Hochregeln erforderlich ist.
Gemäß der Erfindung ist die Niveauregulierung des-Kraftfahrzeuges so ausgebildet, daß nach dem Stillsetzen (Anhalten, Ausschalten, Aussteigen) von dem sonst üblichen unmittelbar anschließenden Abregeln des Fahrzeugaufbaus zumindest zum Teil Abstand genommen wird. Dadurch ergeben sich die wesentlichen Vorteile, daß bei anschließender Wiederinbetriebnahme des Fahrzeuges zum einen die benötigte Zeit zum Auf- oder Abregeln auf die vorgesehene Niveaulage im allgemeinen verkürzt und der benötigte Energiebedarf für die Niveauregulierung insgesamt verringert wird, was letztlich die Verwendung leistungsschwächerer und damit auch leiserer Druckpumpen bzw. den Einsatz kleinerer Druckspeicher ermöglicht.
Grundsätzlich wäre es möglich, auf ein unmittelbar anschließendes Abregeln der in Figur 2 gezeigten Lage auf die in Figur 1 dargestellte Niveaulage völlig zu verzichten, was allerdings zur Folge hätte, daß der Fahrzeugaufbau bei stillgesetztem Fahrzeug - wie in Figur 2 gezeigt - hinten sehr viel stärker ausgefedert als vorne wäre, was optisch einen ungewohnten und häufig als häßlich empfundenen Eindruck machen würde.
Eine wesentliche Verkürzung der erforderlichen Auf- bzw. Abregelzeit bei Wiederinbetriebnahme des Fahrzeuges sowie eine wesentliche Verringerung des benötigten Energiebedarfs wird aber auch erzielt, wenn - wie in Figur 3 dargestellt - bei stillgesetztem und entlastetem Fahrzeug einerseits der Vorderachse 1 zugeordnete Steuerventile o. ä. ausgeschaltet, das heißt gesperrt bleiben, so daß der Fahrzeugaufbau 3 im vorderen Bereich seinen nach dem Ausfedern eingenommenen -Abstand b beibehält, und andererseits der Hinterachse 2 zugeordnete Steuerventile o. ä. nur so lange eingeschaltet, das heißt geöffnet werden, bis der Fahrzeugaufbau 3 auch im Bereich der Hinterachse 2 im wesentlichen gleiche Niveaulage, das heißt den gleichen Abstand b zur Fahrbahn hat wie im Bereich der ausgefederten Vorderachse.
Eine solche Regelung würde mit besonderem Vorteil bei solchen Kraftfahrzeugen anzuwenden sein, bei denen die Vorderachse nicht niveaugeregelt und die Hinterachse in Abhängigkeit vom Einfedern der ungeregelten Vorderachse niveaugeregelt wird, da in diesem Falle der Aufwand für die Erfassung des Niveaus an der Vorderachse und für die Kupplung mit der Hinterachse besonders gering ist.
Eine im Vergleich dazu einfachere Regelung ergibt sich, wenn bei stillgesetztem und entlastetem Fahrzeug der Hinterachse zugeordnete Steuerventile o. ä. zwar nicht so lange eingeschaltet (geöffnet) werden, bis der Fahrzeugaufbau im Bereich der Hinterachse im wesentlichen die gleiche Niveaulage hat wie im Bereich der ausgefederten Vorderachse, sondern so lange, bis er eine Niveaulage erreicht hat, die um einen vorgegebenen festen Wert oberhalb der bei Fahrt und unter Last stehenden Niveaulage liegt. Eventuell vorhandene der Vorderachse zugeordnete Steuerventile-bleiben dabei wiederum ausgeschaltet. Diese Regelung ist vorzugsweise einsetzbar bei Kraftfahrzeugen, bei denen lediglich die Hinterachse niveaugeregelt ist, irgendwelche Niveauerfassungselemente etc. im Bereich der Vorderachse von vornherein also nicht vorhanden sind.
Grundsätzlich ist es aber auch möglich, die der Vorderachse und der Hinterachse zugeordneten Steuerventile o. ä. so zu steuern, daß der Fahrzeugaufbau 3 bei stillgesetztem und entlastetem Fahrzeug vorne und hinten einen fest vorgegebenen Abstand zur Fahrbahn einnimmt, der größer ist, z. B. 25 mm, als der Abstand bei der bei Fahrt und unter Last einregulierten Niveaulage des Fahrzeuges.
Durch alle vorgeschriebenen Regelprinzipien wird erreicht, daß im Vergleich zu Niveauregulierungen konventioneller Art nach Beladung und Inbetriebnahme (Anlassen) des Fahrzeuges die betriebsmäßig vorgesehene Niveaulage des Fahrzeuges schneller erreicht wird und insgesamt ein geringerer Energiebedarf für die Niveauregulierung erforderlich ist. Neben dem üblichen geregelten Niveau, das als Betriebsniveau bezeichnet werden kann, wird erfindungsgemäß ein im Vergleich dazu höher liegendes zweites Niveau eingeführt, welches für das stillgesetzte und entlastete Fahrzeug eingeregelt wird und als Stillstandsniveau bezeichnet werden kann.
Pneumatische und hydro-pneumatische Systeme zeichnen sich heutzutage üblicherweise durch eine hohe Dichtigkeit aus, so daß grundsätzlich davon ausgegangen werden kann, daß eine einregulierte Niveaulage des Fahrzeuges für eine gewisse Zeit aufrecht erhalten bleibt.
Bei längeren Stillstandszeiten des Fahrzeuges wird jedoch selbstverständlich ein gewisses Einfedern des Fahrzeugaufbaus nicht zu vermeiden sein. Das tritt jedoch auch bei Kraftfahrzeugen mit konventionellen Niveauregulierungen auf und beeinträchtigt die grundsätzlichen Vorteile der vorgeschlagenen Maßnahmen nicht.

Claims

PATENTANSPRÜCHE Kraftfahrzeug mit mindestens einer niveaugeregelten Achse, unter Verwendung von zwischen Fahrzeugaufbau und Fahrzeugachsen angeordneten Niveau-Stellgliedern (pneumatischen oder hydro-pneumatischen Federelementen oder höhenverstellbaren Federungswiderlagern), deren wirksame Abstützhöhe durch selbttätig ein- und ausschaltbare Steuerventile o. ä. steuerbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerventile derart gesteuert sind, daß die Niveaulage des Fahrzeugaufbaus (3) unter Last und bei Fahrt niedriger ist als bei stillgesetztem und entlastetem Fahrzeug.
2. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei stillgesetztem und entlastetem Fahrzeug der Vorderachse zugeordnete Steuerventile ausgeschaltet (gesperrt) und der Hinterachse zugeordnete Steuerventile so lange eingeschaltet (geöffnet) sind, bis der Fahrzeugaufbau (3) im Bereich der Hinterachse (2) im wesentlichen die gleiche Niveaulage hat wie im Bereich der ausgefederten Vorderachse (1).
3. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei stillgesetztem und entlastetem Fahrzeug der Vorderachse (1) zugeordnete Steuerventile ausgeschaltet (gesperrt) und der Hinterachse zugeordnete Steuerventile so lange eingeschaltet (geöffnet) sind, bis der Fahrzeugaufbau (3) im Bereich der Hinterachse (2) eine Niveaulage erreicht hat, die um einen vorgegebenen Wert oberhalb der bei Fahrt und unter Last bestehenden Niveaulage liegt.
4. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei stillgesetztem und entlastetem Fahrzeug sämtliche Steuerventile so lange eingeschaltet (geöffnet) sind, bis der Fahrzeugaufbau (3) eine Niveaulage erreicht hat, die um einen vorgegebenen Wert oberhalb der bei Fahrt und unter Last bestehenden Niveaulage liegt.