DE3644931A1 - Neigungsregelung fuer ein fahrzeug - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Neigungsregelung für ein Fahrzeug nach dem Oberbegriff des Patentsanspruchs 1 und ist insbesondere eine Ergänzung der Erfindung nach der Patentan­ meldung P 36 04 068.1-21, wenn hydropneumatische Federele­ mente verwendet werden.

Bei der Neigungsregelung nach der Patentanmeldung P 36 04 068. 1-21 wird in durch Massenkräfte beeinflußten Fahrzuständen durch den angegebenen Gastransport von einem entlasteten, ausgefederten in ein zusätzlich belastetes, eingefedertes Federelement sowohl bei Kurvenfahrt wie auch beim Bremsen oder Beschleunigen bis zur Niveaulage - im allgemeinen paral­ lel zur Straße - aufgerichtet.

Die Erfindung befaßt sich mit der Aufgabe, mit einfachen Mit­ teln eine Neigungsregelung zu schaffen, die in von Massenkräf­ ten beeinflußten Fahrzuständen eine Neigung des Aufbaus über dieses Aufrichten hinaus in Richtung der Resultierenden von Schwerkraft und Massenkraft ermöglicht.

Diese Aufgabe ist durch die im Kennzeichenteil des Patentan­ spruchs 1 genannten Merkmale gelöst, durch die in einfacher Weise die Länge der Ölsäule, die die Radlast trägt und die Lage des Aufbaus bestimmt, auf der Seite des entlasteten Federelements verkürzt und auf der Seite des zusätzlich be­ lasteten Federelements um dasselbe Maß verlängert wird.

Bei der Federung nach der Patentanmeldung P 36 04 068.1-21 erfolgt eine primäre Niveauregelung durch die Rückführung der Trennwände in ihre Mittellage, und das Niveau selbst ist durch die Größe der Ölvolumina in den Arbeitszylindern der Federelemente bestimmt. Um Änderungen des Ölvolumens durch Wärmeausdehnung oder andere Einflüsse zu berücksich­ tigen und ein exaktes Niveau einhalten zu können, kann vorge­ sehen werden, daß mittels einer zwischen Aufbau und Rad an­ geordneten und durch Radschwingungen betätigten Ölpumpe Öl aus dem Ölvolumen mit einem druckbelasteten gesonderten Öl­ speicher ausgetauscht wird und das geförderte Öl durch vom Rad gesteuerte Drosselöffnungen zurückfließt. Um dies zu erreichen, können die Federelemente als bekannte selbstpum­ pende niveauregelnde Federelemente ausgebildet sein. Dabei erfolgt eine sekundäre Niveauregelung durch eine Korrektur des Ölvolumens und sind die Nachteile von selbstpumpenden Federelementen vermieden, bei denen das Niveau erst nach einer gewissen Fahrstrecke erreicht wird, nachdem die vom Rad bestätigte Pumpe entsprechend lange Öl gefördert hat.

Wenn bei der geschilderten Anordnung gesonderter Ölspeicher und vom Rad gesteuerter Drosselöffnungen eine Neigungsrege­ lung nach der Erfindung vorgesehen ist, werden zweckmäßig die Ölspeicher miteinander durch eine Ölleitung verbunden. Dadurch können die über die Pumpeinrichtung und die Drossel­ öffnungen von dem einen in das andere Federelement gelan­ genden Ölmengen von dem anderen in das eine Federelement zurückfließen, wobei die Ölleitung sehr eng sein kann und wenig Aufwand erfordert.

In der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung wird auf die Zeichnung bezuggenommen.

Die Zeichnung zeigt zwei Federelemente, die mit einem Gas­ behälter von beliebigem Druck korrespondieren, mit durch eine Lasterhöhung eingefederten Trennkolben und offenen Sperreinrichtungen.

Die beiden Federelemente 501 und 501′ sind beispielsweise als ein linkes und ein rechtes Federelement einer Fahrzeug­ achse aufzufassen. Für gleiche Teile gelten links und rechts dieselben Hinweiszeichen. Wenn eine Unterscheidung erforder­ lich ist, sind die Hinweiszeichen auf der rechten Seite mit einem Strich versehen.

Die Federkolben sind als ein in einem Arbeitszylinder 502 ge­ führter und durch eine Dichtung 542 gedichteter Stufenkolben 504 ausgebildet, dessen Kolbenstange 552 aus einem mit einer Dichtung 508 versehenen Zylinderdeckel 509 nach außen tritt. Die große Kreisfläche 541 des Stufenkolbens 504 verdrängt Öl aus dem in dem Arbeitszylinder 502 eingeschlossenen Ölvolu­ men 503, das durch eine Zwischenwand 550 mit Drosselquer­ schnitten 554 unterteilt ist. Die Kolbenstange 552 bildet mit dem Arbeitszylinder 502 einen Ringraum 528, aus dem die Kreisringfläche 559 des Stufenkolbens 504 Öl in einen den Arbeitszylinder 502 umgebenden gesonderten Ölspeicher 546 über Öffnungen 523 im Bereich des Zylinderdeckels 509 ver­ drängt, wobei der Ölspeicher 546 in seinem unteren Teil eine Ölfüllung 548 und in seinem oberen Teil eine unter Druck ste­ hende Gasfüllung 547 aufweist und zwischen beiden Füllungen ein freier Ölspiegel 549 besteht. Die vom Druck der Gasfül­ lung 547 auf die Kreisringfläche 559 ausgeübte Kraft wirkt für die Kolbenstange 552 als Zugkraft, so daß die Federele­ mente 501 und 501′ eine Traglast gleich der auf die große Kreisfläche 541 vom Gaspolster 507 ausgeübten Druckkraft ab­ züglich der Zugkraft der Kreisringfläche 559 ist.

Auf der dem Stufenkolben 504 abgewandten Seite nimmt ein durch einen Trennkolben 505 dicht von dem Ölvolumen 503 abgetrenntes, in einem Gehäuse 506 mit einem Boden 519 ein­ geschlossenes Gaspolster 507 bzw. 507′ das verdrängte Öl auf. Ein Lageregelelement ist durch einen an dem Trennkol­ ben 505 mittels einer Steuerstange 540 gehaltenen Steuer­ schieber 521 gebildet, der gegenüber einer Steuerhülse 522 verschieblich ist, die sich in einem mit dem Boden 519 ver­ bundenen Befestigungsstift 514 befindet. Die Steuerhülse 522 ist mit einer oberen Steueröffnung 524 versehen, in die eine Ablaßleitung 512 bzw. 512′ mündet, und mit einer unte­ ren Steueröffnung 525, in die eine Speiseleitung 513 bzw. 513′ mündet und hat einen oberhalb des Steuerschiebers 521 angeordneten Freiraum 557, der mit dem Gaspolster 507 durch einen Kanal 556 in der Steuerstange 540 verbunden ist. Die Ablaßleitungen 512 und 512′ sind gemeinsam an eine Eintritts­ kammer 526 eines Verdichters 516 und die Speiseleitungen 513 und 513′ gemeinsam an eine Austrittskammer 527 des Verdich­ ters 516 angeschlossen.

Ein Gasbehälter 510, in dem der Druck niedriger sei als in den Gaspolstern 507 und 507′, ist über eine mit einem er­ sten Drehschieber 517 versehene erste Verbindungsleitung 538 an die Eintrittskammer 526 des Verdichters 516 und über eine mit einem zweiten Drehschieber 518 versehene zwei­ te Verbindungsleitung 539 an die Austrittskammer 527 des Verdichters 516 angeschlossen. Die Verbindungsleitung 538 mündet über einen durch ein Ventil 561 verschließbaren Ein­ laßkanal 560 in eine Ventilkammer 564, die mit dem Gasbe­ hälter 510 in offener Verbindung steht. Eine Ventilfeder 563 bewirkt, daß zwischen Einlaßkanal 560 und Ventil 561 ein Ventilspalt 562 besteht.

Die Verbindungsleitung 539 mündet über eine Auslaßöffnung 572 in eine Ventilkammer 570, die mit einer Halterung 571 für ein Ventil 567 versehen ist, und über einen durch das Ventil 567 verschließbaren Auslaßkanal 566 in den Gasbe­ hälter 510 führt. Eine Ventilfeder 569 ist so schwach be­ messen, daß bei dem gegebenen Überdruck der Gaspolster 505 und 505′ das Ventil 567 den Auslaßkanal 566 geschlossen hält, und so kann trotz des offenen Drehschiebers 518, wie gezeichnet, und des Unterdrucks im Gasbehälter 510 Gas aus der Austrittskammer 527 in die Speiseleitungen 513 und 513′ gefördert werden. Wenn der Fall eintritt, daß der Druck im Gasbehälter 510 höher ist als in den Gaspolstern 507 und 507′, kann der Ventilspalt 562 unter dem Einfluß der Ven­ tilfeder 563 offen bleiben, wird das Ventil 567 durch den Überdruck im Gasbehälter 510 aufgestoßen und kann eine Er­ höhung der Gasmengen in den Gaspolstern 507 und 507′ direkt aus dem Gasbehälter 510 über den jetzt offenen Auslaßkanal 566 erfolgen.

Wenn, wie gezeichnet, die Trennkolben 505 und 505′ einge­ federt sind, werden die unteren Steueröffnungen 525 und 525′ vom Steuerschieber 521 freigegeben und besteht eine Verbindung der Gaspolster 507 und 507′ über die Speiselei­ tungen 513 und 513′, die Austrittskammer 527, die Eintritts­ kammer 526 und den offenen Drehschieber 517 mit dem Gasbe­ hälter 510. Bei laufendem Verdichter 516 fungiert die Aus­ trittskammer 527 als Gasquelle und erfolgt eine Rückfüh­ rung der Trennkolben 505 und 505′ in die Soll-Lage in be­ liebiger Reihenfolge und eine primäre Niveauregelung durch eine Erhöhung der Einzelmengen in den Gaspolstern 507 und 507′.

Nachdem so die Soll-Lage der Trennkolben 505 und 505′ her­ gestellt ist, kann der Verdichter 516 bei geschlossenen Sperreinrichtungen (Drehschieber 517 und 518) direkt Gas aus dem ausgefederten in das eingefederte Federelement zum umgehenden Ausgleich der Seitenneigung bei dynamischen Fahrbewegungen fördern, wie in der Beschreibung der Patent­ anmeldung P 36 04 068.1-21 näher ausgeführt ist.

Die hohl ausgeführte Kolbenstange 552 bildet einen Pumpen­ raum 543, in den eine mittels eines Kugelgelenks 558 an der Zwischenwand 550 befestigte Pumpenstange 551 eindringt, durch eine Dichtung 529 gedichtet. Der Pumpenraum 543 ist mit dem Ringraum 528 durch ein Saugventil 544 und mit dem Ölvolumen 503 durch ein Druckventil 545 und außerdem mit dem Druck­ speicher 546 durch eine vom Stufenkolben 504 gesteuerte Drosselöffnung 531 im Arbeitszylinder 502 verbunden, die in der gezeichneten Stellung vom Stufenkolben 504 freige­ geben ist, wobei jedoch keine Verbindung zwischen dem Öl­ volumen 503 und dem Druckspeicher 546 besteht. Bei Schwing­ bewegungen der Kolbenstange 552 wird Öl aus dem Druckspei­ cher 546 in den Pumpenraum 543 gesaugt und in das Ölvolumen 503 gefördert und strömt Öl aus dem Ölvolumen 503 in den Druckspeicher 546 durch die Drosselöffnung 531 zurück, so­ bald die Oberkante des Stufenkolbens 504, auf die das Hin­ weiszeichen 541 deutet, bei einem Ausfedern des Stufenkol­ bens 504 die Drosselöffnung 531 freigibt. Dabei stellt sich ein Gleichgewicht ein und wird eine sekundäre Niveaurege­ lung bewirkt, wobei das geregelte Niveau der Stellung des Stufenkolbens 504 entsprechen möge, in der die Oberkante des Stufenkolbens 504 die Drosselöffnung 531 zur Hälfte freigibt.

Die Ölvolumina 503 der Federelemente 501 und 501′ sind durch eine Ölleitung 573 verbunden, die von einer in bei­ den Richtungen fördernden Pumpeinrichtung 574 unterbrochen ist. Die Pumpeinrichtung 574 ist mittels eines Steuerka­ stens 575 schaltbar und kann Öl aus einem entlasteten Fe­ derelement, beispielsweise dem Federelement 501 in das zu­ geordnete zusätzlich belastete Federelement 501′ fördern und umgekehrt, wodurch der Aufbau in Richtung der Resul­ tierenden von Schwerkraft und Massenkraft geneigt und wie­ der aufgerichtet werden kann. Die gesonderten Ölspeicher 546 und 546′ sind ölseitig durch eine Leitung 576 verbun­ den, durch die ein Ölaustausch zwischen den beiden Ölspei­ chern 546 und 546′ möglich ist.

Claims (2)

1. Neigungsregelung für ein Fahrzeug

• - mit mindestens zwei, jeweils einem Rad zugeordneten hydropneumatischen Federelementen,
• - die einen Federkolben aufweisen, der die Radlast trägt und in einem ein Ölvolumen einschließenden Arbeitszy­ linder verschieblich ist,
• - und einen beweglichen Trennkolben, der auf der einen Seite von der Radlast und auf der anderen Seite von einem diese abstützenden pneumatischen Druck eines in einem Gehäuse eingeschlossenen Gaspolsters beaufschlagt ist,
• - wobei jeweils den einzelnen Federelementen zugeordnete Lageregelelemente vorhanden sind, die die Lage des Trennkolbens erfassen und bei einer Abweichung von ei­ ner Soll-Lage eine Verbindung des Gaspolsters mit einer Ablaßleitung oder einer Speiseleitung herstellen,
• - wobei ein Verdichter direkt Gas aus dem Gaspolster des ausgefederten in das Gaspolster des eingefederten Feder­ elements zum Ausgleich der Fahrzeugneigung bei dynami­ schen Fahrbewegungen fördert, dadurch gekennzeichnet, daß eine Rohrleitung (573) die Ölvolumina (503) der Federelemente verbindet und durch eine in beiden Richtungen fördernde Pumpeinrichtung (574) unterbrochen ist, die in von Massenkräften beeinflußten Fahrzuständen so geschaltet wird, daß Öl durch die Rohr­ leitung in der Richtung vom entlasteten zum zusätzlich belasteten Federelement und nach Aufhören des genannten Fahrzustandes in der anderen Richtung gefördert wird, wodurch der Aufbau in Richtung der Resultierenden von Schwerkraft und Massenkraft geneigt und danach wieder aufgerichtet wird.

2. Federung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mittels einer zwischen Rad und Aufbau angeordneten und durch Radschwingungen betätigten Ölpumpe (Pumpenstange 551) Öl aus dem Ölvolumen (503) mit einem druckbelaste­ ten gesonderten Ölspeicher (546) ausgetauscht wird, das geförderte Öl durch vom Rad gesteuerte Drosselöffnun­ gen (531) zurückfließt und die gesonderten Ölspeicher miteinander durch eine Ölleitung (576) verbunden sind.