DE3502851C2 - Selbstpumpendes hydropneumatisches Teleskop-Feder-Dämpferelement - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein selbstpumpendes hydropneuma­ tisches Teleskop-Feder-Dämpferelement für ein Kraftfahrzeug mit mindestens einer niveaugeregelten Achse der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art, wie es beispielsweise aus der DE 33 18 939 A1 oder DE 40 17 925 A1 bekannt ist.

Bei Kraftfahrzeugen mit niveaugeregelten Achsen, insbesondere auch bei solchen, die selbstpumpende hydropneumatische Teleskop-Feder-Dämpferelemente der oben genannten Art mit inne­ rer Niveauregelung einsetzen, wird unabhängig von der Beladung des Fahrzeuges, d. h. unabhängig davon ob Leerlast oder Vollast herrscht, eine vorgegebene Niveaulage eingeregelt. Beim Entla­ den, z. B. beim Aussteigen des Fahrzeuglenkers, wird das Fahr­ zeug - wie bei üblichen Stahlfederungen - zwar zunächst entspre­ chend der Entlastung ausfedern, anschließend aber üblicherweise unter der Wirkung der Niveauregelung wieder langsam auf das ur­ sprüngliche Fahrniveau heruntergehen. Von diesem Niveau ausge­ hend federt das Fahrzeug bei späterer Zuladung, z. B. beim Wie­ dereinsteigen des Fahrzeuglenkers, weiter ein (in der Regel bis zu den Federanschlägen), steht dann also zunächst tiefer als ein vergleichbares nichtgeregeltes Stahlfederfahrzeug und die Ni­ veauregelung muß das Fahrzeug erst wieder durch Zufuhr einer mehr oder weniger großen Menge zusätzlicher Hydraulikflüssigkeit auf die vorbestimmte Niveaulage anheben. Je nach Umfang der vor­ angegangenen Entlastung und der anschließenden Belastung wird dazu mehr oder weniger viel Pumpenenergie bzw. eine mehr oder weniger lange Aufregelzeit benötigt.

Bekannt sind aber auch niveaugeregelte Kraftfahrzeuge (z. B. DE-OS 17 80 353), bei denen die Niveauregelung nach der Inbe­ triebnahme des beladenen Fahrzeugs jeweils nur für eine durch ein Zeitschaltwerk festgelegte kürzere Zeitdauer arbeitet und bei denen - um eine unnötige Niveauregelung beim Verlassen des Fahrzeugs und nachfolgendem Schließen der Tür zu vermeiden - die Stromzufuhr zum Zeitschlagwerk beim Abstellen der Zündung unter­ brochen wird, was einer Abschaltung der Niveauregelung gleich kommt.

Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung nun die Aufgabe zu­ grunde, ein selbstpumpendes hydropneumatisches Teleskop-Feder-Dämpferelement der im Oberbegriff des Patentan­ spruchs 1 genannten Art so zu verbessern und auszubilden, daß der für die Niveauregelung benötigte Energiebedarf insgesamt verringert und die erforderlichen Regelzeiten verkürzt werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Pa­ tentanspruchs 1 gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Regelfunktion eines selbstpumpenden hydropneumatischen Te­ leskop-Feder-Dämpferelementes mit innerer Niveauregelung besteht bekanntlich aus einem Wechselspiel zwischen einer Hochpumpfunk­ tion, bei der Hydraulikflüssigkeit aus einer Niederdruck-Vor­ ratskammer in eine mit einer Hochdruckkammer (Gasfeder) in Ver­ bindung stehende Arbeitskammer gepumpt wird, und einer Abregel­ funktion, bei der Hydraulikflüssigkeit aus der Arbeitskammer durch eine Steueröffnung wieder in die Niederdruck-Vorratskammer zurück strömt.

Während die Hochpumpfunktion zur Geltung kommt, wenn und solange das Fahrzeugniveau unter dem Sollniveau liegt, setzt die Abre­ gelfunktion ein, wenn das Sollniveau erreicht ist und somit die sonst verschlossene Steueröffnung freigegeben ist, die üblicher­ weise entweder in einer hohlen Pumpenstange der internen Pumpen­ vorrichtung oder in der Zylinderwandung der Arbeitskammer ange­ ordnet ist.

Diese bekannte Steueröffnung wird aber auch dann frei, wenn das Fahrzeug völlig oder teilweise entladen wird und dementsprechend mehr oder weniger weit ausfedert, so daß über die geöffnete Steueröffnung - langsam - Hydraulikflüssigkeit abfließen kann und war solange, bis der Fahrzeugaufbau - im Bereich der gere­ gelten Achsen - auf das Sollniveau abgesenkt ist.

Erfindungsgemäß wird nun ein zweites Niveau, nämlich ein Ruhe-Niveau, festgelegt, indem einerseits im axialen Abstand zur bekannten ersten Steueröffnung eine zusätzliche zweite Steuer­ öffnung für ein etwas höheres (Ruhe) Niveau angeordnet wird, und andererseits ein vom Dämpferkolben unabhängiges Schließglied vorgesehen wird, durch welches die erste Steueröffnung in Abhän­ gigkeit von Betriebsparametern des Fahrzeugs, z. B. in Abhängig­ keit von der Fahrgeschwindigkeit oder von der Fahrzeugbelastung bzw. der Belastungsänderung, verschlossen wird.

Dieses Schließglied kann durch elektromechanische, pneumatische, hydraulische oder ähnliche Stellglieder umgeschaltet werden, die ihrerseits in Abhängigkeit von Steuersignalen betätigt werden. Hierbei kann es sich beispielsweise um - vorzugsweise von Tacho­ metereinrichtungen gelieferte - Fahrgeschwindigkeits-Signale handeln, die signalisieren, daß die Fahrzeugeschwindigkeit Null oder zumindest annähernd Null geworden ist, oder aber auch um der Fahrzeugbeladung proportionale Last-Signale, die signalisie­ ren, daß die Fahrzeugbelastung um einen vorbestimmten Wert ver­ ringert wurde.

Gemäß einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann das Schließglied jedoch auch unmittelbar selbsttätig, d. h. ohne den Einsatz zusätzlicher elektromechanischer, pneumatischer oder ähnlicher Stellglieder lastabhängig umgeschaltet werden, indem es im Gegensatz zum Arbeitszylinder des Feder-Dämpfer­ elements nicht unter Zwischenschaltung eines definiert bemesse­ nen nachgiebigen gummielastischen Elements, sondern starr am Fahrzeugaufbau angelenkt ist.

In der Zeichnung zeigen in geschnitten er Darstellung

Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein erstes Ausführungsbei­ spiel eines selbstpumpenden hydropneumatischen Teleskop Feder-Dämpferelements gemäß der Erfindung,

Fig. 1a eine Detaildarstellung dieses Elements im Bereich der Steueröffnungen,

Fig. 2 eine Detaildarstellung des oberen Teils eines zweiten Ausführungsbeispieles eines solchen Dämpferelementes und

Fig. 2a eine Detaildarstellung im Bereich der Steueröffnungen dieses zweiten Ausführungsbeispieles.

Das selbstpumpende hydropneumatische Teleskop-Feder-Dämpferelement 1 mit innerer Niveauregelung nach Fig. 1 weist einen Arbeitszylinder 2 mit einer mit Hydraulikflüssigkeit gefüllten Arbeitskammer 3 auf, in welcher ein mit nicht weiter dargestellten üblichen Dämpferventilen ausgestattet er Dämpfer­ kolben 7 axial verschieblich gelagert ist. Die Kolbenstange 8 des Dämpfer­ kolbens weist eine von der Kolbenstirnseite her zugängliche Sackbohrung auf, die als Pumpenkammer 16 dient. Sie ist mit ihrem freien Ende in üblicher Weise abgedichtet aus dem Arbeitszylinder 2 nach außen herausgeführt. Die Arbeitskammer 3 steht in üblicher Weise über Durchlässe 15 mit einer ein Gaspolster 6 enthaltenden Hochdruckkammer 5 in Verbindung, über die die Hy­ draulikflüssigkeit der Arbeitskammer 3 unter Druck gehalten wird. Vorgesehen ist weiter eine Niederdruck-Vorratskammer 4, welche - wie die Hochdruckkammer - den Arbeitszylinder 2 als zylindrische Ringkammer umgibt.

Eine am Arbeitszylinder 2 befestigte hohle Pumpenstange 9, deren Inneres über eine Verbindungsleitung 14 und Durchlässe 13 mit der Niederdruck-Vorrats­ kammer 4 in Verbindung steht, taucht mit ihrem freien Ende in die Pumpenkammer 16 der hohlen Kolbenstange 8 ein und bildet mit dieser eine Pumpenvorrichtung, die beim Ein- und Austauchen des Dämpferkolbens wirksam wird. Nur angedeutet sind für die Pumpfunktion erforderliche übliche Saug- und Pumpventile 17 bzw. 18.

In der Pumpenstange 9 ist wie üblich eine vom Pumpenstangeninneren radial nach außen, d. h. in die Arbeitskammer 3 führende erste Steueröffnung 11 vorgesehen, so daß - über den Durchlaß 13, die Leitungsverbindung 14, die hohle Pumpenstange 9 und diese erste Steueröffnung 11 - grundsätzlich eine für die Abregelfunktion der inneren Niveauregelung erforderliche Verbindung von der Arbeitskammer 3 zur Niederdruck-Vorratskammer 4 besteht, solange der Dämpferkolben 7 diese Steueröffnung nicht verschließt.

Soweit stimmt das dargestellte selbstpumpende hydropneumatische Teleskop- Feder-Dämpferelement 1 bezüglich seines Aufbaus und seiner Funktion mit be­ kannten Feder-Dämpferelementen dieser Art überein, d. h. während Teleskopier­ vorgängen - Ein- und Austauchen des Dämpferkolbens in der Arbeitskammer - wird durch die integrierte Pumpenvorrichtung 9/16/17/18 solange Hydraulik­ flüssigkeit aus der Niederdruck-Vorratskammer 4 in die Arbeitskammer 3 sowie die Hochdruckkammer 5 gepumpt, solange das Niveau des Fahrzeugaufbaus unter­ halb des Sollniveaus liegt; während dieser Zeit wird die erste Steueröffnung 11 stationär, d. h. abgesehen vom kurzzeitigen Ausfedern, durch den Dämpfer­ kolben 7 verschlossen. Andererseits wird diese erste Steueröffnung 11 bei überschreiten des Sollniveaus - stationär - geöffnet, d. h. vom Dämpferkolben 7 freigegeben, so daß Hydraulikflüssigkeit wieder langsam aus der Arbeits­ kammer 3 in die Niederdruck-Vorratskammer 4 zurückfließen kann. Die Abmessun­ gen der einzelnen Bauteile, z. B. der Steueröffnung und der Pumpenvorrich­ tung, sind dabei so gewählt, daß das Sollniveau im wesentlichen konstant gehalten wird.

Abweichend von bekannten selbstpumpenden Feder-Dämpferelementen mit innerer Niveauregelung ist die Pumpenstange 9 nun mit einer zweiten Steueröffnung 12 versehen. Diese ist in einem solchen axialen Abstand zur ersten Steuer­ öffnung 11 angeordnet, daß sie vom Dämpferkolben 7 erst dann freigegeben wird, wenn die geregelte Achse - stationär - um ein definiertes Maß über das Sollniveau (Betriebsniveau) hinaus ausgefedert ist.

Gleichzeitig ist ein von der räumlichen Stellung des Dämpferkolbens 7 völlig unabhängiges Schließglied in Form einer innerhalb der hohlen Pumpenstange 9 axial verschieblich angeordneten hohlen Steuerstange 10 vorgesehen, durch welches die erste Steueröffnung in Abhängigkeit von Betriebsparametern des Fahrzeuges, beispielsweise in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit oder der Fahrzeugbelastung, verschlossen werden kann, so daß für eine Abregel­ funktion ggf. nur noch die zweite Steueröffnung 12 höheren (Ruhe) Niveaus wirksam werden kann.

Das Umschalten der Steuerstange 9 in ihre die erste Steueröffnung 11 ver­ sperrende Schließstellung kann mittels eines durch Steuersignale ein- und ausschaltbaren Stellgliedes, beispielsweise mittels eines elektromechanischen, pneumatischen oder hydraulischen Stellgliedes erfolgen. In Fig. 1 ist ein solches Stellglied angedeutet und mit 21 beziffert.

In vorteilhafter Weise kann die Steuerstange 10 z. B. in ihre Schließstellung umgeschaltet werden, wenn ein z. B. von einer nicht weiter dargestellten Tachometereinrichtung geliefertes Fahrgeschwindigkeits-Signal signalisiert, daß die Fahrgeschwindigkeit 0 oder zumindest annähernd O ist. Dadurch wird bewirkt, daß die erste Steueröffnung verschlossen wird, wenn das Fahrzeug angehalten wird, mit der Folge, daß der Fahrzeugaufbau bzw. die geregelte Hinterachse zwar mehr oder weniger weit ausfedert, wenn ein oder mehrere Fahrzeuginsassen aussteigen bzw. das Fahrzeug mehr oder weniger entladen wird, anschließend aber nicht mehr wie bei konventionellen Feder-Dämpfer­ elementen mit innerer Niveauregelung üblich langsam bis zu dem durch die erste Steueröffnung 11 definierten (Betriebs) Niveau abgesenkt wird, da diese Steueröffnung durch die Steuerstange verschlossen ist. Je nachdem wie stark der Fahrzeugaufbau infolge der Entladung ausgefedert ist, nämlich über die zweite Steueröffnung 12 hinaus oder aber darunter, wird der Fahrzeugaufbau entweder seine ausgefederte Lage beibehalten oder aber nur bis zu dem durch die zweite Steueröffnung 12 definierten höheren (Ruhe) Niveau absinken.

In den Fig. 1 und 1a ist gerade der Fall dargestellt, daß der Fahrzeug­ aufbau bei einer solchen Entladung nur so weit ausgefedert ist, daß die zu­ sätzliche zweite Steueröffnung 12 vom Dämpferkolben 7 verschlossen bleibt, der Fahrzeugaufbau diese ausgefederte Position also beibehält.

Es ist leicht ersichtlich, daß dann, wenn die Entladung so groß ist, daß das Fahrzeug zunächst so weit ausfedert, daß die zweite Steueröffnung 12 vom Dämpferkolben 7 freigegeben wird, aus der Arbeitskammer 3 solange Hy­ draulikflüssigkeit über die offene zweite Steueröffnung 12 zur Niederdruck- Vorratskammer 4 zurückfließen würde - verbunden mit einem entsprechenden Absenken des Fahrzeugaufbaus -, bis die zweite Steueröffnung wieder vom Dämpfer­ kolben 7 verschlossen wird.

Es ist auch leicht erkennbar, daß bei erneutem Beladen des Fahrzeuges, z. B. durch Einsteigen des Fahrzeuglenkers, das durch die erste Steueröffnung 11 definierte (Betriebs) Niveau in kürzerer Zeit bzw. nach einer kürzeren Fahr­ strecke erreicht wird als bei konventionellen Fahrzeugen mit Feder-Dämpfer­ elementen mit der üblichen einen Steueröffnung.

Grundsätzlich sind hierbei verschiedene Fälle denkbar:

• a) wenn die Entladung des Fahrzeuges nur so groß war, daß die zweite Steuer­ öffnung 12 beim Ausfedern des Fahrzeuges noch durch den Dämpferkolben 7 verschlossen wurde und wenn die anschließende Zuladung gerade der Ent­ ladung entspricht, dann liegt wieder das gewohnte (Betriebs) Niveau vor, so daß beim Losfahren, d. h. v ≠ 0, und dem dadurch ausgelösten Wieder­ öffnen der ersten Steueröffnung 11 weder erst ein Hochpumpen noch ein Abregeln stattfinden muß.
• b) Wenn die Entladung des Fahrzeuges nur so groß war, daß die zweite Steuer­ öffnung 12 durch den Dämpferkolben 7 verschlossen blieb, die anschließen­ de Beladung aber größer als die vorangegangene Entladung ist, dann fe­ dert der Aufbau zwar wie üblich so weit ein, daß auch die erste Steuer­ öffnung 11 durch den Dämpferkolben 7 verschlossen wird, die Einfederung ist aber spürbar geringer als bei konventionellen Feder-Dämpferelementen, weil zuvor keine Hydraulikflüssigkeit in die Niederdruck-Vorratskammer 4 abgeflossen ist. Beim Losfahren und Umschalten der Steuerstange 10 muß dann zwar zur Erreichung des gewohnten (Betriebs) Niveaus Hydraulikflüssig­ keit aus der Vorratskammern in die Arbeitskammer gepumpt werden, doch wird dazu vergleichsweise wenig Zeit bzw. ein vergleichsweise kurzer Weg benötigt. Wenn die erneute Beladung dagegen geringer als die vorangegan­ gene Entladung ist, wird der Fahrzeugaufbau nur so ,weit einfedern, daß die erste Steueröffnung 11 durch den Dämpferkolben 7 noch nicht verschlossen wird. Beim Los fahren und dem damit verbundenen Umschalten der Steuerstange 10 wird dann das zunächst etwas zu hohe Niveau durch Abfließen von Hy­ draulikflüssigkeit durch die geöffnete erste Steueröffnung 11 korrigiert werden.
• c) Wenn das Fahrzeug so stark entladen wird, daß es zunächst so weit ausfedert, daß die zweite Steueröffnung 12 frei wird, wird zunächst Hydraulikflüssig­ keit über diese Steueröffnung in die Niederdruck-Vorratskammer 4 zurück­ fließen. Wenn die anschließende Zuladung größer oder gleich der vorange­ gangenen Entladung ist, sinkt der Fahrzeugaufbau somit in jedem Falle so weit ab, daß die erste Steueröffnung 11 verschlossen ist, so daß beim Losfahren und Umschalten der Steuerstange 10 in jedem Falle erst die Pumpen­ funktion des Feder-Dämpferelement es wirksam wird. Die zum Aufpumpen be­ nötigte Zeit bzw. der Pumpweg sind in jedem Falle aber spürbar kleiner bzw. kürzer als sonst üblich. Wenn die Zuladung dagegen geringer ist als die vorangegangene Entladung, hängt es letztlich davon ab, wie groß die Differenz zwischen Ent- und Zuladung ist, ob ein Hochpumpen, ein Abregeln oder auch keines von beiden nötig ist, um nach dem Losfahren wieder das gewohnte (Betriebs) Niveau zu erreichen.

Bei jedem dieser Ent- und Beladungsvorgänge ist der erforderliche Hochpump­ federweg und somit die Wegstrecke bis zur Erreichung des (Betriebs) Niveaus im Vergleich zu konventionellen Fahrzeugen spürbar verringert.

Denkbar ist es auch, das Stellglied 21 für die Umschaltung der Steuerstange 10 nicht von einem Geschwindigkeits-Signal, sondern von einem Last-Signal betätigen zu lassen, z. B. von einem Signal, das von einem geeigneten be­ kannten Last-Sensor dann abgegeben wird, wenn das Fahrzeug - ausgehend von der jeweiligen aktuellen Fahrzeugbeladung - um einen vorbestimmten Wert ent­ lastet wird. Dieser Wert kann mit Vorteil so gewählt werden, daß er gerade dem Durchschnittsgewicht eines Fahrzeuginsassen entspricht. Die damit verbun­ denen positiven Effekte stimmen im wesentlichen mit den vorgeschilderten Effekten überein, die auftreten, wenn die Steuerstange 10 in Abhängigkeit von einem Fahrgeschwindigkeits-Signal v ≠ 0 in seine Schließstellung umge­ schaltet wird.

In den Fig. 2 und 2a ist ein Ausführungsbeispiel angegeben, bei dem das Schließglied - ebenfalls in Form einer hohlen Steuerstange 10 - nicht mit Hilfe eines besonderen Stellgliedes, sondern unmittelbar selbsttätig in seine die erste Steueröffnung 11 sperrende Schließstellung umgeschaltet wird, sobald und solange die Fahrzeugbeladung um einen vorbestimmten, vorzugsweise dem Durchschnittsgewicht eines Fahrzeuginsassen entsprechenden Wert verringert wird.

Zu diesem Zweck ist das Schließglied, nämlich die Steuerstange 10′, im we­ sentlichen starr und der Arbeitszylinder 2 mit seiner Pumpenstange 9 unter Zwischenschaltung eines gummielastischen Elements 20′, das insbesondere in Axialrichtung des Dämpferelements nachgiebig ist, am Fahrzeugaufbau 19′ ange­ lenkt, wie dies aus der Detaildarstellung der Fig. 2 erkennbar ist. Durch diese Anordnung findet bei Be- und Entladungsvorgängen eine axiale Relativ­ verschiebung zwischen der Steuerstange 10′ und der die Steueröffnungen 11 und 12 enthaltenden Pumpenstange 9 statt, wodurch - bei entsprechender axialer Relativverschiebung - auch eine die erste Steueröffnung 11 verschließende Schließstellung der Steuerstange 10′ herstellbar ist.

Die Steuerstange 10′ und die Elastizität des gummielastischen Elements 20′ sind nun derart bemessen und aufeinander abgestimmt, daß die erste Steuer­ öffnung 11 bei Leerlast des Fahrzeuges durch die Steuerstange verschlossen ist und daß die Steuerstange bei Beladung - diese Steueröffnung freigebend - axial verschoben wird, z. B. derart, daß sie bei Beladung mit einer dem Durch­ schnittsgewicht eines Fahrzeuginsassen entsprechenden Last axial gerade so weit verschoben ist, daß die erste Steueröffnung 11 geöffnet ist, und bei weiterer Beladung des Fahrzeuges der Abstand zwischen dem Schließkolben 10′′ der Steuerstange 10′ und der ersten Steueröffnung 11 weiter vergrößert wird.

Es sei hier darauf hingewiesen, daß im Ausführungsbeispiel der Fig. 1 und 1a die Steuerstange 10 zum Verschließen der ersten Steueröffnung 11 aus ihrer ursprünglichen Lage axial tiefer in die Pumpenstange 9 eingeschoben werden muß, daß im Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 2, 2a dagegen die Steuerstange 10′ mit ihrem Schließkolben 10′′ - ausgehend von ihrer Stellung bei Beladung - zum Verschließen der ersten Steueröffnung 11 axial aus der Pumpenstange 9 weiter herausgezogen wird.

Das generelle Funktionsprinzip dieser Ausführungsvariante stimmt mit dem des Ausführungsbeispiels der Fig. 1, 1a überein; es bestehen jedoch einige Unterschiede.

Die eigentliche betriebsmäßige Niveauregelfunktion läuft in gewohnter Weise ab, da die bei Leerlast verschlossene erste Steueröffnung 11 bei Beladung des Fahrzeuges freigegeben wird und somit in gewohnter Weise betriebsmäßig für die Abregelfunktion zur Verfügung steht. Ansonsten ist jedoch zu beachten, daß bei Ent- und erneuter Belastung des Fahrzeuges stets zwei Vorgänge parallel zueinander ablaufen. Zum einen wird der Dämpferkolben 7 axial relativ zur Pumpenstange 9 verschoben und zum andern wird die Steuerstange 10′ bzw. dessen Schließkolben 10′′ ebenfalls axial relativ zur Pumpenstange 9 verschoben, jedoch in entgegengesetzter Richtung und anderer Größe.

Auch bei dieser Version ergeben sich je nach Größe der Entladung und der anschließenden Beladung unterschiedliche Verhältnisse.

Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2a ist z. B. ein Fall angenommen, bei dem aufgrund einer Entladung des Fahrzeuges einerseits der Dämpferkolben 7 so weit ausgefedert ist, daß die erste Steueröffnung 11 geöffnet, die zweite Steueröffnung 12 dagegen verschlossen ist, und andererseits der Schließkolben 10′′ der Steuerstange 10′ die erste Steueröffnung 11 verschließt; diese Situation liegt z. B. vor, wenn einerseits das Fahrzeug ursprünglich nicht allzu stark beladen war und anschließend völlig entladen wurde (Leerlast). Die vorliegende Situation entspricht der Situation, die im Zusammenhang mit den Fig. 1, 1a unter Punkt a) erläutert wurde. Da beide Steueröffnungen verschlossen sind, kann keine Hydraulikflüssigkeit aus der Arbeitskammer 3 abfließen, so daß das ausgefederte Fahrzeugniveau zunächst erhalten bleibt. Bei erneuter Beladung des Fahrzeugs (bei der die erste Steueröffnung 11 in dieser Version selbsttätig wieder geöffnet wird) wird somit, je nachdem wie hoch die erneute Beladung ist und ob dadurch die erste Steueröffnung 11 vom Dämpferkolben verschlossen wird oder nicht, beim Losfahren entweder ein kurzzeitiges Hoch­ pumpen, ein Abregeln über die erste Steueröffnung 11 oder keines von beiden erfolgen.

Wenn dagegen abweichend von der in Fig. 2a dargestellten Situation das Fahr­ zeug - ausgehend von einer vergleichsweise hohen Belastung - vergleichsweise geringfügig entladen wird, wenn also beispielsweise von vier Fahrzeuginsassen nur ein Fahrzeuginsasse aussteigt, würde einerseits der Dämpferkolben 7 etwa in gleicher Weise wie in Fig. 2a dargestellt ausfedern, andererseits aber der infolge der hohen Fahrzeugbelastung axial tief in die Pumpenstange 9 eingedrungene Schließkolben 10′′ wegen der geringfügigen Entlastung nur ver­ gleichsweise geringfügig zurückgezogen werden, mit der Folge, daß er unter­ halb der ersten Steueröffnung 11 verbliebe und durch diese nunmehr Hydraulik­ flüssigkeit aus der Arbeitskammer 3 in die Vorratskammer 4 abfließen könnte. Das hätte zur Folge, daß der Fahrzeugaufbau so weit absinken würde, bis die erste Steueröffnung 11 durch den Dämpferkolben 7 verschlossen wird.

Dieser an sich unerwünschte Abregelvorgang läßt sich bei dieser Version nicht vermeiden und stellt einen Nachteil im Vergleich zum Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 1, 1a dar. Im Vergleich zu konventionellen Fahrzeugen ergibt sich jedoch der Vorteil, daß Hochpumpzeit und Hochpumpweg eingespart werden, wobei der Einspareffekt u. au davon abhängt, wie hoch die Beladung des Fahr­ zeuges grundsätzlich ist und ob das Fahrzeug völlig (dann wird die erste Steueröffnung 11 durch den Schließkolben 10′′ sofort verschlossen) oder nur teilweise entladen wird.

Wenn das Fahrzeug z. B. von Vollast auf Leerlast entladen wird, wird einer­ seits der Dämpferkolben 7 über die zweite Steueröffnung 12 nach unten hinaus ausfedern und andererseits gleichzeitig der Schließkolben 10′′ der Steuer­ stange 10′ bis zur ersten Steueröffnung 11 - diese verschließend - einfedern, mit der Folge, daß zunächst über die geöffnete zweite Steueröffnung 12 Hydrau­ likflüssigkeit abfließen kann, jedoch nur solange, bis diese durch den Dämpfer­ kolben 7 wieder verschlossen wird; der Fahrzeugaufbau nimmt dann sein höheres (Ruhe) Niveau ein, von dem aus - je nach Höhe der anschließenden Beladung - aufgepumpt oder abgeregelt werden würde.

Es ist leicht erkennbar, daß es neben diesen beschriebenen Situationen wei­ tere Zwischensituationen gibt, auf deren Beschreibung jedoch verzichtet ,wird.

In den Ausführungsbeispielen sind die erste Steueröffnung 11 und die zusätz­ liche zweite Steueröffnung 12 in der hohlen Pumpenstange angeordnet. Abweiche davon ist es aber auch möglich, entsprechende Steueröffnungen in der äußeren Zylinderwand der Arbeitskammer 3 anzuordnen, wie es - bezüglich der üblichen einen Steueröffnung - an sich bekannt ist. In einem solchen Falle muß das mit der ersten Steueröffnung zusammenwirkende Schließglied in entsprechender Weise plaziert werden und z. B. als axial verschiebliche Zylinderhülse ausge­ bildet werden.

Wie weit entfernt die zusätzliche zweite Steueröffnung 12 von der üblichen ersten Steueröffnung 11 angeordnet wird, hängt von den jeweiligen Gegeben­ heiten und Wünschen des Konstrukteurs ab. Bei einem Fahrzeug mit z. B. durch übliche Stahlfedern abgefederter ungeregelter Vorderachse und einer mittels selbstpumpender Feder-Dämpferelemente im Niveau geregelter Hinterachse kann es z. B. von Vorteil sein, die zusätzliche zweite Steueröffnung derart anzu­ ordnen, daß die geregelte Hinterachse bei Entlastung zumindest auf das Vorder­ achsniveau, oder besser noch etwas höher, z. B. 3 cm, über das Leerlastniveau der ungeregelten Vorderachse ausfedert.

Claims (8)

1. Selbstpumpendes hydropneumatisches Teleskop-Feder-Dämpferelement (1) mit innerer Niveauregelung für ein Kraftfahrzeug mit mindestens einer niveaugeregelten Achse, mit einer den Dämpferkolben (7) aufnehmenden Arbeitskammer (3) eines Arbeitszylinders (2) und einer mit dieser in Verbindung stehenden, die Hydraulikflüssigkeit der Arbeits­ kammer (3) unter Druck stellenden Hochdruckkammer (5) (Gasfeder) und mit einer Pum­ penvorrichtung welche durch eine am Arbeitszylinder (2) befestigte und mit einer Niederdruck-Vorratskammer (4) in Verbindung stehende hohle Pumpenstange (9) gebil­ det wird, welche mit ihrem ein Saugventil (17) tragenden freien Ende durch den Dämpferkolben (7) hindurch axial und gleitverschieblich in die eine Pumpenkammer (16) bildende hohle Kolbenstange (8) hineinragt, wobei während der bei Teleskopiervorgän­ gen einsetzenden Pumpfunktion jeweils Hydraulikflüssigkeit aus der Niederdruck-Vor­ ratskammer (4) in die Hockdruckkammer (5) (Gasfeder) gepumpt wird, und wobei wäh­ rend der Abregelfunktion jeweils Hydraulikflüssigkeit durch eine erst bei Überschreiten des Sollniveaus selbsttätig freigegebene erste Steueröffnung (11) aus der Arbeitskam­ mer (3) in die Niederdruck-Vorratskammer (4) abgelassen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Steueröffnung (11) in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit oder von der Fahrzeugbeladung mittels eines vom Dämpferkolben (7) unabhängigen Schließglieds verschließbar ist, und daß eine die Arbeitskammer (3) mit der Niederdruck-Vorratskammer (4) verbindende zweite Steueröffnung (12) vorgesehen ist, welche in einem derartigen axialen Abstand zur ersten Steueröffnung (11) angeordnet ist, daß sie erst dann selbsttätig freigegeben wird, wenn das Teleskop-Feder-Dämpferelement (1) um ein definiertes Maß über einen dem Sollniveau entsprechenden Federweg ausgefedert ist.

2. Selbstpumpendes hydropneumatisches Teleskop-Feder-Dämpferelement nach An­ spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Steueröffnungen (11 und 12) in der hohlen Pumpenstange (9) als vom Pumpenstangeninneren in die Arbeitskammer (3) führende Radialbohrungen ausgebildet sind, und daß das Schließglied als innerhalb der hohlen Kolbenstange (8) axial verschiebliche hohle Steuerstange (10) ausgebildet ist.

3. Selbstpumpendes hydropneumatisches Teleskop-Feder-Dämpferelement nach An­ spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Steueröffnungen (11 und 12) in der Zylinderwandung des Arbeitszylinders (2) als von der Arbeitskammer (3) in die Niederdruck-Vorratskammer (4) führende Radialbohrungen ausgebildet sind und daß das Schließglied als axial verschiebliche Zylinderhülse ausgebildet ist.

4. Selbstpumpendes hydropneumatisches Teleskop-Feder-Dämpfer­ element nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Schließglied (10) mittels eines elektromechanischen, pneumatischen oder hydraulischen Stellglieds (21) in seine die erste Steueröffnung (11) sperrende Schließstellung umschaltbar ist, sobald und solange ein der Fahrgeschwindigkeit propor­ tionales Steuersignal zumindest annähernd Null ist.

5. Selbstpumpendes hydropneumatisches Teleskop-Feder-Dämpfer­ element nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Schließglied (10) mittels eines elektromechanischen, pneumatischen oder hydraulischen Stellglieds (21) in seine die erste Steueröffnung (11) sperrende Schließstellung umschaltbar ist, sobald und solange ein der Fahrzeugbeladung proportio­ nales Steuersignal - von einem gerade vorherrschenden Be­ triebswert ausgehend - um einen vorbestimmten, vorzugsweise dem Durchschnittsgewicht eines Fahrzeuginsassen entsprechenden Wert verringert wird.

6. Selbstpumpendes hydropneumatisches Teleskop-Feder-Dämpfer­ element nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Schließglied (10) selbsttätig in seine die erste Steu­ eröffnung (11) sperrende Schließstellung umgeschaltet ist, so­ bald und solange die Fahrzeugbeladung um einen vorbestimmten, vorzugsweise dem Durchschnittsgewicht eines Fahrzeuginsassen entsprechenden Wert verringert wird.

7. Selbstpumpendes hydropneumatisches Teleskop-Feder-Dämpfer­ element nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Schließglied (10) oder ein damit starr verbundenes me­ chanisches Stellglied im wesentlichen starr und der Arbeits­ zylinder (2) in an sich bekannter Weise unter Zwischenschal­ tung eines in Axialrichtung des Dämpferelements (1) nachgie­ bigen gummielastischen Elements (20′) am Fahrzeugaufbau (19; 19′) anlenkbar sind,
und daß die die erste Steueröffnung (11) sperrende Schließ­ stellung des Schließglieds (10) bei Beladungsverringerung selbsttätig durch eine axiale Relativverschiebung zwischen Schließglied (10) einerseits und Arbeitszylinder (2) bzw. ei­ nem damit starr verbundenen Bauelement (Pumpenstange 9) ande­ rerseits herstellbar ist.

8. Selbstpumpendes hydropneumatisches Teleskop-Feder-Dämpfer­ element nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß Schließglied (10) und Elastizität des gummielastischen Elements (20′) derart angeordnet und bemessen sind, daß das Schließglied bei Leerlast seine Schließstellung einnimmt, bei Beladung mit einer dem Durchschnittsgewicht eines Fahrzeug­ insassen entsprechenden Last axial gerade soweit verschoben ist, daß die erste Steueröffnung (11) geöffnet ist, und bei weiter zunehmender Beladung seinen Abstand von der ersten Steueröffnung (11) weiter vergrößert.