DE3707085A1 - Suspension system for motor vehicles - Google Patents

Suspension system for motor vehicles

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DE3707085A1
DE3707085A1 DE19873707085 DE3707085A DE3707085A1 DE 3707085 A1 DE3707085 A1 DE 3707085A1 DE 19873707085 DE19873707085 DE 19873707085 DE 3707085 A DE3707085 A DE 3707085A DE 3707085 A1 DE3707085 A1 DE 3707085A1
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Ernst Prof Dr Fiala
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Volkswagen AG
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Abstract

The invention relates to a suspension system for motor vehicles, with spring elements assigned to the wheels, the wheel-side and/or body-side spring action of each of which is adjustable by means of an adjusting device so as to increase or reduce the spring transmission. In order to achieve an especially good ride comfort with low vertical body acceleration, etc. in operation, only one spring element is assigned to each wheel and its spring action is controlled by an electronic control device in such a way that, on the one hand, the respective position of the adjustable spring action is statically set to a basic position, in which a more or less indifferent state of equilibrium prevails at any time, as a function of the respective static vehicle load, in order to maintain a selectable body level, and, on the other hand, the respective position of the adjustable spring action is dynamically adjusted from this static basic position in such a way that the forces required for low-frequency distancing of the body from the road are generated in the body and oscillation movements of the body are damped. <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Federungssystem für Kraftfahrzeuge der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art.The invention relates to a suspension system for motor vehicles mentioned in the preamble of claim 1.

Federungssystem dieser Art sind beispielsweise aus der DE-PS 11 39 036 bekannt.Suspension systems of this type are known for example from DE-PS 11 39 036.

Für einen hohen Fahrkomfort und eine gute Bodenhaftung der Räder sind an sich weiche Federn und große Federwege Voraussetzung. Bei einer weichen Federung, d. h. einer Federung mit kleiner Federkonstante bzw. Federrate nimmt der für die Bodenhaftung des Rades maßgebliche Raddruck im Vergleich zu einer harten Federung mit vergleichsweise großer Federrate zum Beispiel beim Durchfahren eines Schlagloches (Ausfedern) nur vergleichsweise wenig ab; im Grunde des Schlagloches liegt noch ein vergleichsweise hoher Raddruck vor. Umgekehrt wird beim Überfahren einer Bodenunebenheit die vom Rad an den Aufbau als Stoß weitergegebene Krafterhöhung entsprechend der geringen Federrate vergleichsweise klein und bei einer harten Federung entsprechend der großen Federrate vergleichsweise groß sein. Eine weiche Federung bewirkt somit eine geringere Radlastschwankung.For a high driving comfort and a good grip of the wheels are in themselves soft feathers and long travel requirements. With a soft suspension, d. H. a suspension with a small spring constant or spring rate takes for the grip of the wheel determines the wheel pressure compared to a hard one Suspension with a comparatively high spring rate, for example when driving through from a pothole (rebound) only comparatively little; basically the There is still a comparatively high wheel pressure in the pothole. Vice versa becomes when driving over a bump that from the wheel to the body as a shock passed on increase in force corresponding to the low spring rate comparatively small and with a hard suspension according to the large spring rate be comparatively large. A soft suspension results in a lower one Wheel load fluctuation.

Der Federweichheit des Federungssystems sind i. a. jedoch u. a. Grenzen gesetzt durch den zur Verfügung stehenden Bauraum für den Ein- und den Ausfederweg sowie durch die sich bei weicher Federung einstellende größere Rollneigung des Aufbaus in Kurven, der mit Stabilisatoren entgegengewirkt werden müßte.The spring softness of the suspension system is i. a. however u. a. Set limits due to the available space for the compression and rebound travel as well as the greater tendency to curl when the suspension is soft the build-up in curves, which should be counteracted with stabilizers.

Im Hinblick auf die, insbesondere bei kleineren und mittleren Personenkraftwagen relativ große Beladungsdifferenz zwischen Leerlast (mit Fahrer) und zulässiger Höchstlast einerseits und den maximal zur Verfügung stehenden Ein- und Ausfederwegen andererseits werden bei herkömmlichen Federungssystemen mit Schraubenfedern o. ä. als Kompromiß i. a. Federelemente verwendet, die lediglich im mittleren Bereich des zur Verfügung stehenden Gesamtfederweges eine vergleichsweise geringe Federrate besitzen. Durch das Ein- und Ausfedern begrenzende, weich einsetzende Zug- und Druckanschläge bekommt die Federkennlinie im oberen und unteren Bereich einen jeweils steil verlaufenden progressiven Charakter. Die Zug- und Druckanschläge sind dabei im allgemeinen in Stoßdämpfern angeordnet, die den Federelementen zur Schwingungsdämpfung parallelgeschaltet sind.With regard to, especially in small and medium-sized passenger cars relatively large load difference between empty load (with driver) and permissible maximum load on the one hand and the maximum available and rebound paths, on the other hand, are used in conventional suspension systems  with coil springs or the like as a compromise i. a. Spring elements used that only in the middle of the available total spring travel have a comparatively low spring rate. By compression and rebound The spring characteristic curve has limiting, soft-acting tension and pressure stops in the upper and lower areas a steeply progressive one Character. The train and pressure stops are generally in shock absorbers arranged, which are connected in parallel to the spring elements for vibration damping are.

Aus der DE-PS 11 39 036 ist ein Federungssystem für Kraftfahrzeuge bekannt, das im mittleren Bereich des zur Verfügung stehenden Gesamtfederweges - unabhängig von der statischen Fahrzeuglast - eine vergleichsweise weiche Abfederungscharakteristik besitzt, durch welche Schwingungsbewegungen in einem verhältnismäßig weiten Bereich der Abfederung praktisch ausgeschlossen sein sollen. In den sich nach oben und unten anschließenden Endbereichen besitzt das Federungssystem eine im Vergleich zum mittleren Bereich härtere Federcharakteristik.A suspension system for motor vehicles is known from DE-PS 11 39 036, that in the central area of the available total suspension travel - independently of the static vehicle load - a comparatively soft suspension characteristic possesses through which vibrational movements in one relatively wide range of cushioning can be practically excluded should. In the end areas adjoining upwards and downwards the suspension system has a harder spring characteristic compared to the middle range.

Bei diesem bekannten Federungssystem für Kraftfahrzeuge sind den Fahrzeugrädern jeweils parallelgeschaltete Federelemente in Form von Drehstäben, Blattfedern oder Schraubenfedern zugeordnet. Die Federelemente wirken hierbei radseitig jeweils mit einem sich auf dem zugehörigen Radführungsglied (z. B. Querlenker, Längslenker) abstützenden schwenkbaren Abstützkörper (z. B. Schwenkhebel des Drehstabs, Federteller der Schraubenfeder) zusammen, der eine gegenüber dem aufbauseitigen Schwenklager dieses Radführungsgliedes im Abstand veränderliche Abstützstelle aufweist.In this known suspension system for motor vehicles, the vehicle wheels spring elements connected in parallel in the form of torsion bars, Leaf springs or coil springs assigned. The spring elements act here on the wheel side with a respective on the associated wheel guide member (e.g. Wishbone, trailing arm) supporting swiveling support body (e.g. swivel lever of the torsion bar, spring plate of the coil spring) together, the one opposite the body-side pivot bearing of this wheel guide member at a distance has variable support point.

Der Abstützkörper des einen Federelementes ist frei schwenkbar gelagert und stützt sich auf einer im wesentlichen in Lenkerlängsrichtung verlaufenden Führungsbahn ab, die räumlich derart angeordnet ist, daß seine bei entlastetem (ausfederndem) Radführungsglied etwa am radseitigen Ende der Führungsbahn liegende Abstützstelle sich mit zunehmender Druckfederung (Einfedern) des Radführungsgliedes unter Verringerung des wirksamen Federangriff-Hebelarms selbsttätig zum aufbauseitigen Ende der Führungsbahn hinbewegt, wobei die Führungsbahn nach ihrem aufbauseitigen Ende hin kurvenförmig gegen die zugeordnete Bewegungsbahn des auf ihr abgestützten Abstützkörpers überhöht ist. Für dieses Federelement ergibt sich dadurch mit zunehmender Druckfederungsauslenkung seines Radführungsgliedes eine zunehmende "Verweichung" der Abfederungscharakteristik. Die Radlast bleibt über den Federweg annähernd konstant.The support body of a spring element is freely pivoted and is based on a substantially extending in the longitudinal direction of the handlebars Guideway from which is spatially arranged such that its at unloaded (rebounding) wheel guide member at approximately the wheel-side end of the guideway horizontal support point with increasing compression (compression) of the Wheel guide member while reducing the effective spring attack lever arm automatically moves towards the body end of the guideway, the Guideway after its body end towards the associated Movement path of the support body supported on it is excessive. This results in increasing spring deflection for this spring element  of his wheel guide member an increasing "softening" of the suspension characteristics. The wheel load remains almost constant over the spring travel.

Der mit dem gleichen Radführungsglied zusammenwirkende Abstützkörper des parallelgeschalteten zweiten Federelementes stützt sich ebenfalls auf einer im wesentlichen in Lenkerlängsrichtung verlaufenden Führungsbahn ab. Diese Führungsbahn ist im Gegensatz zur erstgenannten Führungsbahn zum aufbauseitigen Ende hin nicht überhöht. Im Gegensatz zum ersten Abstützkörper ist der Abstützkörper dieses zweiten Federelementes an einer selbsttätigen Schwenkbewegung gehindert. Seine Schwenklage, und damit der Abstand seiner Abstützstelle relativ zum aufbauseitigen Schwenklager des Radführungsgliedes, ist durch eine mechanische Verstelleinrichtung insbesondere in Abhängigkeit von der statischen Fahrzeuglast verstellbar, wobei die Verstellung je nach Ausführung entweder manuell mit Hilfe einer Drehkurbel oder aber mittels eines elektrischen, pneumatischen oder hydraulischen Steuermotors erfolgen kann.The support body cooperating with the same wheel guide member of the parallel connected second spring element is also based essentially on one in the longitudinal direction of the guideway. This track is in contrast to the first-mentioned guideway towards the body end not inflated. In contrast to the first support body, the support body is this second spring element prevented from automatic pivoting movement. Its swivel position, and thus the distance of its support point relative to body-side pivot bearing of the wheel guide member, is by a mechanical Adjustment device in particular depending on the static vehicle load adjustable, depending on the version either manual with the help of a rotary crank or by means of an electrical, pneumatic or hydraulic control motor can take place.

In einem Ausführungsbeispiel wird vor Inbetriebnahme des Fahrzeuges der Steuermotor vom Fahrzeugführer zur Anpassung an die statische Fahrzeuglast so betätigt, daß die Stützkörper des zweiten Federelementes derart auf ihrer Führungsbahn positioniert sind, daß die Radführungsglieder eine vorgestimmte Schwenklage einnehmen und somit ein vorbestimmtes Fahrzeugniveau vorliegt. Im Endbereich der gekrümmten Führungsbahn des frei schwenkbaren Abstützkörpers sind dabei im Steuerkreis des Steuermotors liegende Enschalter angeordnet. Wenn das Radführungsglied während des Fahrbetriebes entsprechend weit ein- oder ausfedert, werden diese Endschalter durch den frei schwenkbaren Abstützkörper betätigt, wodurch der Steuermotor die Verstelleinrichtung des Abstützkörpers des zweiten Federelementes aus seiner ursprünglichen Grundeinstellung heraus in die eine oder in die andere Richtung verschwenkt und zwar solange, bis der zuvor betätigte Endschalter wieder freigegeben wird.In one embodiment, the control motor is activated before the vehicle is started up operated by the driver to adapt to the static vehicle load, that the support body of the second spring element so on its track are positioned so that the wheel guide members have a predetermined pivot position take and thus there is a predetermined vehicle level. In the end area the curved guideway of the freely pivotable support body limit switches located in the control circuit of the control motor. If the wheel guide member accordingly far during or driving operation these limit switches are extended by the freely swiveling support body actuated, whereby the control motor adjusts the support body of the second spring element out of its original basic setting swiveled in one or the other direction and until the previously operated limit switch is released again.

In einem anderen Ausführungsbeispiel wird die Funktion dieser Endschalter durch eine räumlich unmittelbar neben der Führungsbahn des frei schwenkbaren Abstützkörpers angeordnete mechanische Wippe übernommen, die vom frei schwenkbaren Abstützkörper in die eine oder die andere Richtung verschwenkt wird, wenn dieser zum radseitigen bzw. zum aufbauseitigen Ende seiner Führungsbahn gelangt. Das Verschwenken der mechanischen Wippe wird über ein Gestänge auf das Steuerventil eines hydraulischen Steuermotors übertragen, der den Abstützkörper des parallelgeschalteten Federelementes auf seiner Führungsbahn in die eine oder die andere Richtung verschiebt. Auch bei diesem bekannten Federungssystem wird vom Fahrzeugführer vor Inbetriebnahme des Fahrzeugs entsprechend der statischen Fahrzeuglast durch Betätigen des hydraulischen Motors die Grundeinstellung dieses Federelementes vorgenommen.In another embodiment, the function of these limit switches through a spatially directly next to the guideway of the freely pivoting Support body arranged mechanical rocker taken over by the freely pivoting Support body is pivoted in one direction or the other, if this to the wheel-side or body-side end of its guideway reached. The pivoting of the mechanical rocker is on a linkage the control valve of a hydraulic control motor transmitted to the support body  of the spring element connected in parallel on its guideway in shifts one direction or the other. Even with this known suspension system is checked accordingly by the driver before starting up the vehicle the static vehicle load by operating the hydraulic motor made the basic setting of this spring element.

Beim bekannten Federungssystem sind die Federelemente jedes Fahrzeugrades unabhängig von denen der übrigen Fahrzeugräder verstellbar, so daß bei einseitiger Belastung des Fahrzeugs selbsttätig eine entsprechend härtere Einstellung der der stärker belasteten Fahrzeugseite zugeordneten Federelemente erfolgt, wodurch eine z. B. durch ungleichmäßige Belastung hervorgerufene Schräglage des Fahrzeugs vermindert wird. Auch beim Durchfahren einer Kurve ergibt sich eine selbsttätige Veränderung der Härte der Federelemente, so daß sich der Fahrzeugaufbau weit weniger zur Außenseite der Kurve hin neigt, als es bei konventionellen Federungssystemen mit vergleichsweise weicher Federrate im mittleren Federungsbereich üblich ist. Durch einen im Bedarfsfall in Abhängigkeit von der Fahrzeugquerbeschleunigung oder der Auslenkung des Lenkrades durchgeführten zusätzlichen Steuereingriff in den Steuermotor wird diese Anpassung der Härte der Federelemente noch beschleunigt.In the known suspension system, the spring elements of each vehicle wheel adjustable independently of those of the other vehicle wheels, so that one-sided Load the vehicle automatically a correspondingly harder setting the spring elements assigned to the more heavily loaded vehicle side takes place, whereby a z. B. caused by uneven load Incline of the vehicle is reduced. Even when driving through a curve there is an automatic change in the hardness of the spring elements, so that the vehicle body leans far less towards the outside of the curve, than it is with conventional suspension systems with comparatively softer Spring rate in the middle suspension range is common. By one if necessary depending on the vehicle lateral acceleration or the deflection of the Steering wheel performed additional control intervention in the control motor this adjustment of the hardness of the spring elements is accelerated.

Das bekannte stoßdämpferlose Federungssystem benötigt vergleichsweise viel Bauraum, weil für jedes Rad jeweils zwei parallel wirkende Federelemente mit entsprechenden Abstützkörpern und Führungsbahnen erforderlich sind. Insbesondere bei Personenkraftwagen der mittleren Komfortklasse ist der zur Verfügung stehende Bauraum wegen der Kompaktheit des Fahrzeuges sehr knapp.The known shock absorberless suspension system requires a relatively large amount Installation space because there are two spring elements acting in parallel for each wheel appropriate support bodies and guideways are required. In particular this is available for passenger cars in the medium comfort class standing space is very scarce due to the compactness of the vehicle.

Demzufolge liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein stoßdämpferloses Federungssystem für Kraftfahrzeuge der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art weiter zu verbessern und insbesondere so auszubilden, daß eine Fahrzeugfederung geschaffen wird, die ohne Vergrößerung des für die Unterbringung der Federelemente benötigten Bauraums im Vergleich zu konventionell abgefederten Fahrzeugen einen besonders hohen Fahrkomfort mit betriebsmäßig geringer vertikaler Aufbaubeschleunigung, geringeren Radlastschwankungen bei begrenzter Relativbewegung zwischen Rad und Aufbau sowie erheblich größere aktive Federwege ermöglicht, ohne dieses zwangsläufig mit unerwünscht hohen Roll- und/oder Nickbewegungen erkaufen zu müssen. Accordingly, the invention has for its object a shock-free Suspension system for motor vehicles in the preamble of claim 1 mentioned type to further improve and in particular to train such that a Vehicle suspension is created without enlarging the housing of the spring elements required installation space compared to conventional sprung vehicles a particularly high level of driving comfort with operational less vertical body acceleration, less wheel load fluctuations limited relative movement between the wheel and body as well as significantly larger active suspension travel enables, without this necessarily with undesirably high To have to buy rolling and / or pitching movements.  

Diese Aufgabe wird erfindunsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.This object is achieved by the characterizing features of the invention Claim 1 solved.

Erfindungsgemäß wird also jedem Rad des Fahrzeuges in an sich bekannter Weise jeweils nur ein Federelement zugeordnet und die dessen radseitigen und/oder aufbauseitigen Federangriff im Sinne einer Vergrößerung oder einer Verkleinerung der Federübersetzung verstellende Verstelleinrichtung durch eine elektronische Regeleinrichtung geregelt und zwar derart, daß zum einen jeweils die Lage des verstellbaren Federangriffs stationär in Abhängigkeit von der jeweiligen statischen Fahrzeuglast zur Einhaltung eines wählbaren Aufbauniveaus in eine Grundstellung eingestellt wird, in welcher jeweils ein etwa indifferenter Gleichgewichtszustand herrscht, und daß zum anderen jeweils die Lage des verstellbaren Federangriffs dynamisch aus dieser stationären Grundstellung heraus derart verändert wird, daß die Einleitung von fahrbahnbedingten Störgrößen in den Aufbau minimiert und Schwingungsbewegungen des Aufbaus gedämpft werden.According to the invention, each wheel of the vehicle is in a manner known per se each assigned only one spring element and its wheel-side and / or spring attack on the body side in the sense of an enlargement or a reduction the spring ratio adjusting device by an electronic Control device regulated and in such a way that on the one hand the location of the adjustable spring attack stationary depending on the respective static vehicle load to maintain a selectable body level in a Basic position is set, in each of which an approximately indifferent Equilibrium prevails, and that on the other hand the position of the adjustable Spring attack dynamically from this stationary basic position is changed such that the initiation of road-related disturbance variables minimized in the body and vibration movements of the body are dampened.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.Advantageous refinements and developments of the invention are in the Subclaims specified.

Anhand zweier in der Zeichnung schematisch dargestellter Ausführungsbeispiele wird die Erfindung nachstehend näher erläutert.Using two exemplary embodiments schematically shown in the drawing the invention is explained in more detail below.

In der Zeichnung zeigenShow in the drawing

Fig. 1 eine Teilansicht eines ersten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Federungssystems in Fahrzeuglängsrichtung gesehen, Fig. 1 is a partial view of a first embodiment of the suspension system according to the invention seen in the vehicle longitudinal direction,

Fig. 2 eine entsprechende Teilansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels, Fig. 2 is a corresponding partial view of a second embodiment,

Fig. 3 eine schematische Drauf- und Seitenansicht eines Kraftfahrzeugs mit den im Aufbauschwerpunkt wirkenden Beschleunigungen, Fig. 3 is a schematic top and side view of a motor vehicle with the structure acting in the center of gravity accelerations,

Fig. 4 die Draufsicht eines Kraftfahrzeugs mit einem Federungssystem gemäß den Fig. 1 oder 2 und Fig. 4 is a plan view of a motor vehicle with a suspension system according to FIGS. 1 or 2 and

Fig. 5 die Prinzipdarstellung der elektronischen Regeleinrichtung. Fig. 5 shows the schematic diagram of the electronic control device.

Dargestellt ist in Fig. 1 und 2 jeweils nur die Aufhängung eines der Räder des Fahrzeuges. Die übrigen Räder sind entsprechend oder in ähnlicher Weise aufgehängt.1 and 2 is shown in Fig. Only the suspension of the wheels of the vehicle. The other wheels are suspended accordingly or in a similar manner.

In diesen Ausführungsbeispielen ist das Rad 1 über einen oberen Querlenker 2 und einen unteren Querlenker 3 schwenkbar am nur angedeuteten Aufbau 4 des Fahrzeugs angelenkt. Die aufbauseitigen Schwenklager mit im wesentlichen in Fahrzeuglängsrichtung verlaufenden Schwenkachsen sind mit 6 und 7 beziffert. Zur Abfederung ist ein Federelement 5 in Form einer mechanischen Schraubenfeder vorgesehen, die sich mit ihrem einen Ende am Aufbau 4, und zwar an einer damit verbundenen nicht weiter bezifferten Konsole, und mit ihrem anderen Ende am unteren Querlenker 3 abstützt. Der aufbauseitige Federangriff ist hierbei mit 8 bzw. 8′ und der radseitige bzw. querlenkerseitige Federangriff mit 9 bzw. 9′ beziffert.In these exemplary embodiments, the wheel 1 is pivotably articulated on the structure 4 of the vehicle, which is only indicated, via an upper control arm 2 and a lower control arm 3 . The body-side pivot bearings with pivot axes running essentially in the longitudinal direction of the vehicle are numbered 6 and 7 . To cushion a spring element 5 is provided in the form of a mechanical coil spring, which is supported at one end on the structure 4 , namely on an associated not numbered bracket, and with its other end on the lower wishbone 3 . The body-side spring attack is 8 or 8 ' and the wheel-side or wishbone-side spring attack is 9 or 9' .

Jeweils einer dieser beiden Federangriffe - in Fig. 1 der untere, in Fig. 2 der obere - kann durch eine nicht weiter dargestellte Verstelleinrichtung im Sinne einer Vergrößerung oder einer Verkleinerung der Federübersetzung verstellt werden, d. h. in dem Sinne, daß die Größe des für die Federübersetzung maßgeblichen wirksamen Hebels a des Federangriffs relativ zu dem für die Radlast maßgeblichen Hebelarm d verändert wird. Abweichend von dieser Ausführung können natürlich grundsätzlich beide Federangriffe verstellbar ausgebildet sein.One of these two spring attacks - in Fig. 1 the lower, in Fig. 2 the upper - can be adjusted by an adjustment device not shown in the sense of an increase or decrease in the spring ratio, ie in the sense that the size of the for The spring ratio of the relevant effective lever a of the spring attack is changed relative to the lever arm d which is decisive for the wheel load. Deviating from this embodiment, of course, in principle both spring attacks can be designed to be adjustable.

Das Federelement 5 ist als sehr weiche Schraubenfeder ausgebildet, d. h. die statische Lastabstützung erfolgt mit sehr kleiner Federkonstante bzw. Federrate. Sie ist derart bemessen und kinematisch angeordnet, daß es für jede statische Fahrzeuglast eine bestimmte Grundstellung des Federelements mit einem bestimmten wirksamen Hebelarm a gibt, in der - für diese statische Last - ein indifferenter Gleichgewichtszustand herrscht. Das Vorliegen eines indifferenten Gleichgewichtszustandes bedeutet ganz allgemein, daß zwei schwenkbar miteinander in Verbindung stehende Elemente durch eine von außen vorübergehend auf sie einwirkende Kraft in jede beliebige Lage zueinander gebracht werden könnten und dort - nach Fortnahme dieser Kraft - verharren würden. The spring element 5 is designed as a very soft helical spring, ie the static load support takes place with a very small spring constant or spring rate. It is dimensioned and arranged kinematically so that there is a certain basic position of the spring element with a certain effective lever arm a for each static vehicle load, in which - for this static load - there is an indifferent state of equilibrium. The existence of an indifferent state of equilibrium generally means that two pivotally connected elements could be brought into any position with respect to one another by a force acting temporarily on them from outside and would remain there after this force has continued.

Die Fig. 1 und 2 lassen erkennen, daß in diesen Ausführungsbeispielen eine Auslenkung des Rades 1 in Richtung Einfedern - bei unveränderter Lage des Federabstützpunktes 9 bzw. 9′ auf dem unteren Querlenker 3- eine Verkleinerung des wirksamen Hebelarms a bewirkt. Das Federelement 5 wird dabei gleichzeitig axial zusammengedrückt, seine Federkraft also erhöht.Can see Figures 1 and 2 in that in these embodiments, a deflection of the wheel 1 in the direction of compression -. 9 and 9 'with an unchanged position of the Federabstützpunktes on the lower arm 3 - causes a decrease in the effective lever arm a. The spring element 5 is simultaneously axially compressed, that is, its spring force is increased.

Es leuchtet ein, daß das Federungssystem beim Vorliegen eines indifferenten Gleichgewichtszustandes noch keine funktionsfähige Fahrzeugfederung darstellt, weil sie während des Fahrbetriebs nicht in der Lage wäre, durch Fahrbahnunebenheiten etc. oder anderweitig bedingte Störkräfte aufzunehmen bzw. das Fahrzeug auf der Straße vertikal zu führen.It is obvious that the suspension system in the presence of an indifferent Equilibrium does not yet represent a functional vehicle suspension, because it would not be able to pass through while driving Uneven road surfaces, etc. or otherwise caused interference or to drive the vehicle vertically on the road.

Erfindungsgemäß wird nun jedoch die Verstelleinrichtung durch eine elektronische Regeleinrichtung 12 geregelt, wie in Fig. 4 dargestellt. Durch diese elektronische Regeleinrichtung 12 wird die Lage des verstellbaren Federangriffs 9 bzw. 8′ durch die den Rädern 1 VL bis 1 HR zugeordneten Verstelleinrichtungen 11 VL bis 11 HR jeweils zum einen stationär in Abhängigkeit von der jeweiligen statischen Fahrzeuglast in eine Grundstellung mit einem bestimmten Hebelarm a verstellt, in der - für diese bestimmte statische Last - der vorerwähnte indifferente Gleichgewichtszustand herrscht.According to the invention, however, the adjustment device is now controlled by an electronic control device 12 , as shown in FIG. 4. By this electronic control device 12 , the position of the adjustable spring attack 9 or 8 ' by the wheels 1 VL to 1 HR associated adjusting devices 11 VL to 11 HR each stationary depending on the static vehicle load in a basic position with a certain lever arm a adjusted, in which - for this specific static load - the aforementioned indifferent equilibrium state prevails.

Zum andern wird die Lage des verstellbaren Federangriffs 9, 8′ während des Fahrbetriebes dynamisch aus dieser stationären Grundstellung heraus ständig derart verändert, daß die für das niederfrequente Abstandhalten des Aufbaus von der Straße erforderlichen Kräfte in den Aufbau 4 erzeugt werden und Schwingungsbewegungen des Aufbaus 4 gedämpft werden. Ein Stoßdämpfer zur Dämpfung dieser Schwingungsbewegungen des Aufbaus ist nicht erforderlich. Um die höherfrequenten Schwingungen des Rades 1 zu dämpfen, ist in den Ausführungsbeispielen ein Schwingungstilger 10 vorgesehen, der z. B. derart bemessen sein kann, daß er etwa 10% der Radmasse, etwa 90% der Kennfrequenz des Rades und ein Dämpfungsmaß von etwa 0,2 besitzt.On the other hand, the position of the adjustable spring attack 9, 8 'is dynamically changed during driving from this stationary basic position such that the forces required for the low-frequency spacing of the body from the road are generated in the body 4 and vibration movements of the body 4 are damped will. A shock absorber to dampen these vibrations of the body is not necessary. In order to dampen the higher-frequency vibrations of the wheel 1 , a vibration damper 10 is provided in the exemplary embodiments, the z. B. can be dimensioned such that it has about 10% of the wheel mass, about 90% of the characteristic frequency of the wheel and a damping factor of about 0.2.

Bei dem erfindungsgemäßen stoßdämpferlosen Federungssystem erfolgt die "Lastabstützung" der statischen Fahrzeuglast also mit sehr kleiner Federkonstante. Die "Führung" des Aufbaus 4 "an der Straßenoberfläche" (Steigungen, Gefälle, Bodenwellen, Bodensenken) wird durch die elektronische Regeleinrichtung 12 mit dem Einfederweg (Abstand Aufbau-Rad) oder dem Aufbauniveau (Abstand Aufbau-Fahrbahn) als Regelgröße und der Verstellung des Federangriffs (hier des Hebelarms a) als Stellgröße bewirkt, wobei für die Regelung verschiedene Betriebsparameter als Führungsgrößen mit herangezogen werden können, neben den Einfederwegen der Räder 1 VL, 1 VR, 1 HL und 1 HR z. B. die Längs- und Querbeschleunigung bL, bQ, die Lenkwinkelgeschwindigkeit und die (Luft)druckdifferenz p Q zwischen beiden Fahrzeugseiten.In the shock absorberless suspension system according to the invention, the "load support" of the static vehicle load thus takes place with a very small spring constant. The "guidance" of the body 4 "on the road surface" (inclines, descents, bumps, sinks) is controlled by the electronic control device 12 with the spring deflection (distance body-wheel) or the body level (distance body-road) as a control variable and the adjustment the spring attack (here the lever arm a ) as a manipulated variable, whereby various operating parameters can be used as control variables for the control, in addition to the spring deflection of the wheels 1 VL , 1 VR , 1 HL and 1 HR z. B. the longitudinal and lateral acceleration bL, bQ , the steering angular velocity and the (air) pressure difference p Q between the two sides of the vehicle.

Durch den vier Fahrzeugrädern 1 VL bis 1 HR zugeordnete Meßwertaufnehmer 13 VL bis 13 HR werden die jeweiligen Einfederwege (Relativwege Rad-Aufbau) xVL bis xHR erfaßt und der elektronischen Regeleinrichtung 12 als Eingangssignal zugeführt.Due to the four vehicle wheels VL 1 to 1 HR associated transducer 13 to 13 VL HR the respective deflection paths (relative directional wheel assembly) XVL be detected to XHR and the electronic control device 12 is supplied as an input signal.

Erfaßt und der elektronischen Regeleinrichtung als Eingangssignale zugeführt werden auch die Längs-, die Quer- und die Vertikalbeschleunigung bL, bQ und bH des Fahrzeuges, d. h. des Aufbauschwerpunktes. Diese Beschleunigungsmesser sind in Fig. 4 als eine Baueinheit dargestellt und mit 14 beziffert.The longitudinal, lateral and vertical acceleration bL, bQ and bH of the vehicle, ie the center of gravity of the bodywork, are also detected and fed to the electronic control device as input signals. These accelerometers are shown in Fig. 4 as one unit and numbered 14 .

Die Erfassung der Rollenwinkelgeschwindigkeit , d. h. der Geschwindigkeit, mit der sich der Aufbau um die in Fahzeuglängsrichtung verlaufende Rollachse bewegt, sowie der Nickwinkelgeschwindigkeit , d. h. der Geschwindigkeit, mit der sich der Aufbau um die Querachse des Fahrzeuges bewegt, ist durch die Meßeinrichtung 18 symbolisiert. Durch einen Meßwertaufnehmer 17 erfaßt und der elektronischen Regeleinrichtung als Eingangssignal zugeführt wird auch die Lenkwinkelgeschwindigkeit . Durch 15 ist eine Meßeinheit symbolisiert, mit der die Druckdifferenz pQ zwischen den beiden Fahrzeugseiten - als Seitenwindeinfluß - ermittelt und der elektronischen Regeleinrichtung ebenfalls als Eingangssignal zugeführt wird.The measuring device 18 symbolizes the detection of the roll angular velocity, ie the speed at which the body moves around the roll axis running in the longitudinal direction of the vehicle, and the pitch angular velocity, ie the speed at which the body moves about the transverse axis of the vehicle. The steering angle speed is also detected by a transducer 17 and fed to the electronic control device as an input signal. A measuring unit is symbolized by 15 , with which the pressure difference pQ between the two sides of the vehicle is determined - as the influence of the side wind - and is likewise supplied to the electronic control device as an input signal.

Wie Fig. 5 zeigt, werden aus diesen von den Meßwertaufnehmern etc. gelieferten Eingangssignalen in einer Aufbereitungsstufe 12.1 der elektronischen Regeleinrichtung 12 nach Wichtung und/oder Addition und Subtraktion Eingangssignale A 1 bis A 8 für die eigentliche Reglerstufe 12.2 der elektronischen Regeleinrichtung 12 geliefert. Angedeutet ist ein weiteres Eingangssignal A 9, mit dem z. B. bei stehendem Fahrzeug und geöffneten Fahrzeugtüren zum Ein- und Aussteigen der Fahrzeuginsassen der Aufbau abgesenkt werden kann.As shown in FIG. 5, input signals A 1 to A 8 for the actual control stage 12.2 of the electronic control device 12 are supplied from these input signals supplied by the measurement sensors etc. in a processing stage 12.1 of the electronic control device 12 after weighting and / or addition and subtraction. A further input signal A 9 is indicated, with the z. B. with the vehicle stationary and vehicle doors open to get in and out of the vehicle occupants, the body can be lowered.

Diese Eingangsgrößen A 1 bis A 9 repräsentieren jeweils verschiedene Einfluß- bzw. Einwirkungsgrößen und werden in der Reglerstufe 12.2 in unterschiedlicher Zuordnung miteinander verknüpft, um die den Federelementen 5 VL bis 5 HR zugeordneten Verstelleinrichtungen 11 VL bis 11 HR nach Bedarf in der Weise unterschiedlich auszusteuern, daß sich wie gewünscht insbesondere ein hoher Fahrkomfort mit betriebsmäßig geringer vertikaler Aufbaubeschleunigung ergibt.These input variables A 1 to A 9 each represent different influencing or action variables and are linked to one another in the controller stage 12.2 in different assignments in order to control the adjusting devices 11 VL to 11 HR assigned to the spring elements 5 VL to 5 HR differently as required that, as desired, there is in particular a high level of driving comfort with an operationally low vertical body acceleration.

Die Eingangssignale A 1 bis A 9 für die Reglerstufe 12.2 werden in der Aufbereitungsstufe 12.1 aus den von den Meßwertaufnehmern gelieferten Eingangssignalen vorzugsweise nach folgenden Beziehungen erzeugt:The input signals A 1 to A 9 for the controller stage 12.2 are generated in the preparation stage 12.1 from the input signals supplied by the sensors, preferably according to the following relationships:

Das Eingangssignal A 1 führt den Aufbau 4, d. h. dessen Schwerpunkt an der Straße. Darin gibt C 0 ein Maß für den wählbaren Sollabstand des Aufbau(schwerpunkts) von der Fahrbahn an. Die Faktoren C 11 und C 12 bewerten (wichten) jeweils den mittleren Einfederweg der Vorder- bzw. der Hinterachse. Es kann vorteilhaft sein, die Faktoren C 11 und C 12 geschwindigkeitsabhängig zu verändern, z. B. in der Weise, daß mit zunehmender Geschwindigkeit der Faktor C 11 größer und der Faktor C 12 kleiner gemacht wird. T 1 bedeutet einen Tiefpaß (s. u.). The input signal A 1 leads the body 4 , ie its center of gravity on the road. C 0 specifies a measure for the selectable target distance of the body (center of gravity) from the road. The factors C 11 and C 12 each evaluate (weight) the average spring deflection of the front and rear axles. It may be advantageous to change the factors C 11 and C 12 depending on the speed, e.g. B. in such a way that the factor C 11 is made larger and the factor C 12 is made smaller with increasing speed. T 1 means a low pass (see below).

Das Eingangssignal A 2, welches eine Funktion der Differenz der beiden vorderen Einfederwege ist, hält den Aufbau 4 des Fahrzeugs um die Fahrzeuglängsachse parallel zur Fahrbahn, wobei der Faktor C 2 die Einfederwegdifferenz wichtet.The input signal A 2 , which is a function of the difference between the two front deflection paths, holds the body 4 of the vehicle about the longitudinal axis of the vehicle parallel to the roadway, the factor C 2 weighting the difference in the deflection path.

Das Eingangssignal A 3, welches eine Funktion der Differenz zwischen dem mittleren vorderen Einfederweg und dem mittleren hinteren Einfederweg ist, bewirkt, daß der Aufbau 4 um die Querachse des Fahrzeugs parallel zur Fahrbahn gehalten wird, wobei der Faktor C 3 die Differenz zwischen den mittleren Einfederwegen der Vorder- und der Hinterachse wichtet.The input signal A 3 , which is a function of the difference between the mean front deflection and the mean rear deflection, causes the body 4 to be kept parallel to the roadway about the transverse axis of the vehicle, the factor C 3 being the difference between the mean deflections the front and rear axles are important.

Durch das Eingangssignal A 1 wird quasi ein Austarieren des Fahrzeugs bewirkt, d. h. der Fahrzeugschwerpunkt wird auf Niveau gehalten. Der Aufbau 4 könnte um den auf Niveau gehaltenen Schwerpunkt jedoch frei "taumeln". Erst durch die Eingangssignale A 2 und A 3 werden solche denkbaren Schieflagen des Fahrzeuges beseitigt.The input signal A 1 effectively balances the vehicle, ie the center of gravity of the vehicle is kept at the same level. The structure 4 could, however, "wobble" freely around the center of gravity kept at the level. Such conceivable misalignments of the vehicle are only eliminated by the input signals A 2 and A 3 .

Die Eingangssignale A 4, A 5 und A 6 sind Funktionen der Einfedergeschwindigkeit des Aufbauschwerpunkts, der Rollwinkelgeschwindigkeit und der Nickwinkelgeschwindigkeit. In entsprechender Verknüpfung stellen sie jeweils ein Maß für die Einfedergeschwindigkeit an den vier Ecken des Aufbaus 4 dar. Durch die Faktoren C 4, C 5 und C 6 werden diese Einflußgrößen wiederum gewichtet.The input signals A 4 , A 5 and A 6 are functions of the compression speed of the center of gravity, the roll angle speed and the pitch angle speed. In a corresponding connection, they each represent a measure of the compression speed at the four corners of the structure 4. These factors are in turn weighted by the factors C 4 , C 5 and C 6 .

Durch die Einführung dieser aufbau(vertikal)geschwindigkeitsabhängigen Eingangssignale A 4 bis A 6 wird regelungstechnisch ein Dämpfungsglied eingeführt, so daß für die Aufbaudämpfung mechanische Stoßdämpfer o. ä. nicht mehr erforderlich sind.By introducing these (vertical) speed-dependent input signals A 4 to A 6 , an attenuator is introduced in terms of control technology, so that mechanical shock absorbers or the like are no longer required for the body damping.

Das Eingangssignal A 7 bewirkt eine Kompensation - oder im Bedarfsfalle sogar eine Überkompensation von Nickmomenten aus der Fahrzeuglängsbeschleunigung. Diese Einflußgröße ermöglicht es also, das übliche Bremstauchen bzw. -nicken sowie das Anfahrsteigen zu verhindern. Von Einfluß sind hierbei die Höhe h des Aufbauschwerpunkts über der Fahrbahn sowie der (Längs-)Abstand b bzw. c des Aufbauschwerpunkt von der Hinter- und der Vorderachse.The input signal A 7 effects a compensation - or, if necessary, even an overcompensation of pitching moments from the vehicle's longitudinal acceleration. This influencing variable therefore makes it possible to prevent the usual brake diving or nodding as well as the starting climb. The height h of the body center of gravity above the road and the (longitudinal) distance b or c of the body center of gravity from the rear and front axles influence this.

Das Eingangssignal A 8 bewirkt schließlich eine Kompensation oder sogar Überkompensation von Rollmomenten aus Querbeschleunigung bQ und Seitenwind (Druckdifferenz pQ zwischen den beiden Fahrzeugseiten), wobei wiederum die Höhe h des Aufbauschwerpunktes über der Fahrbahn sowie die Spurweite s von Einfluß sind. Auch der Einfluß Lenkwinkelgeschwindigkeit wird durch dieses Eingangssignal berücksichtigt. Die Faktoren C 81 und C 82 wichten dabei den Einfluß der Lenkwinkelgeschwindigkeit sowie des Seitenwindes. Der Faktor C 8 wichtet den Einfluß des Rollmomentes als solchen.The input signal A 8 finally causes a compensation or even overcompensation of rolling moments from lateral acceleration bQ and cross wind (pressure difference pQ between the two sides of the vehicle), again the height h of the center of gravity above the road surface and the track width s having an influence. The influence of the steering angular velocity is also taken into account by this input signal. The factors C 81 and C 82 weight the influence of the steering angular speed and the cross wind. The factor C 8 weights the influence of the rolling moment as such.

Die Eingangssignale A 1 und A 6 sind dergestalt, daß der Aufbau 4 des Fahrzeugs nur längere Bodenwellen o. ä. der Fahrbahn nachgeführt sind, so daß durch kürzere Wellen o. ä. bedingte Vertikalbeschleunigungen vom Aufbau 4 ferngehalten werden. Diese Eigenschaft wird dadurch erreicht, daß die Signale A 1 bis A 6 der Reglerstufe 12.2 nicht direkt, sondern jeweils unter Zwischenschaltung einer Tiefpasses T 1 bis T 6 zugeführt werden. Die sogenannte Eckfrequenz der Tiefpässe liegt dabei vorzugsweise in der Größenordnung von etwa 0,5 bis 3 Hz.The input signals A 1 and A 6 are such that the body 4 of the vehicle only tracks longer bumps or the like, so that vertical accelerations caused by shorter waves or the like are kept away from the body 4 . This property is achieved in that the signals A 1 to A 6 are not supplied to the controller stage 12.2 directly, but rather with the interposition of a low-pass filter T 1 to T 6 . The so-called corner frequency of the low-pass filters is preferably of the order of magnitude of approximately 0.5 to 3 Hz.

In den Gleichungsbeziehungen für die Eingangssignale A 1 bis A 6 ist dieser Tiefpass-Einfluß jeweils durch den nachgestellten eckigen Klammerausdruck angedeutet.In the equation relationships for the input signals A 1 to A 6 , this low-pass influence is indicated by the square bracketed expression.

In Fig. 5 sind in der Reglerstufe 12.3 prinzipienhaft vier aus den Eingangssignalen A 1 bis A 9 zusammengestellte Reglergleichungen aV l bis AHR angegeben, nach denen die vier Verstelleinrichtungen 11 VL bis 11 HR der Federelemente 5 VL bis 5 HR ausgesteuert werden.In FIG. 5, four regulator equations aV l to AHR , which are composed of the input signals A 1 to A 9 , are specified in principle in the controller stage 12.3 , according to which the four adjusting devices 11 VL to 11 HR of the spring elements 5 VL to 5 HR are controlled.

Die Größen AVL, AVR, AHL und AHR der vier ReglergleichungenThe sizes AVL, AVR, AHL and AHR of the four controller equations

A V L = A 1 + A 2 + A 3 + A 4 + A 6 + A 7 + A 8 + A 9
A V R = A 1 - A 2 + A 3 + A 4 + A 5 + A 6 + A 7 + A 8 + A 9
A H L = A 1 - A 3 + A 4 + A 5 - A 6 - A 7 - C 83 A 8 + A 9
A H R = A 1 - A 3 + A 4 - A 5 - A 6 - A 7 + C 83 A 8 + A 9
AVL = A 1 + A 2 + A 3 + A 4 + A 6 + A 7 + A 8 + A 9
AVR = A 1 - A 2 + A 3 + A 4 + A 5 + A 6 + A 7 + A 8 + A 9
AHL = A 1 - A 3 + A 4 + A 5 - A 6 - A 7 - C 83 A 8 + A 9
AHR = A 1 - A 3 + A 4 - A 5 - A 6 - A 7 + C 83 A 8 + A 9

stellen jeweils die Kräfte dar, welche durch Verstellung der Federangriffe 9 bzw. 8′ über die Federelemente 5 in den Aufbau 4 eingeleitet werden.each represent the forces which are introduced by adjusting the spring attacks 9 and 8 ' via the spring elements 5 in the structure 4 .

Das Fehlen der Größe A 2 in der 3. und 4. Gleichungszeile bedeutet, daß sich der Aufbau parallel zur Aufstandslinie der Vorderräder stellt. An der Hinterachse tritt stationär keine Radlastdifferenz daraus auf (beseitigt statische Überbestimmtheit der vier Aufstandspunkte der Fahrbahn"ebene".) Volle Radlast an der Hinterachse für Antriebs- und Bremskräfte.The lack of size A 2 in the 3rd and 4th line of the equation means that the structure is parallel to the contact line of the front wheels. There is no stationary wheel load difference on the rear axle (eliminates static indeterminacy of the four contact points of the road "level".) Full wheel load on the rear axle for drive and braking forces.

Durch den Faktor C 83 wird in Verbindung mit dem Faktor C 8 die Aufteilung der Rollmomentenabstützung auf die Vorderachse und die Hinterachse bestimmt. Diese Aufteilung kann durch Veränderung des Faktors C 83 in Abhängigkeit z. B. vom Antriebsmoment und/oder vom Schlupf der Antriebsachse oder auch von anderen Größen (z. B. Bremsverzögerung oder Radschlupf beim Bremsen) gesteuert werden, um so in einfacher Weise das Eigenlenkverhalten des Fahrzeugs in gewünschter Weise zu beeinflussen.The distribution of the rolling torque support between the front axle and the rear axle is determined by the factor C 83 in connection with the factor C 8 . This division can be changed by changing the factor C 83 depending on e.g. B. from the drive torque and / or the slip of the drive axle or other variables (z. B. brake deceleration or wheel slip when braking) can be controlled so as to influence the self-steering behavior of the vehicle in a desired manner in a simple manner.

Das erfindungsgemäße Federungssystem ist an sich bereits voll funktionsfähig, wenn nur die Eingangssignale A 1 bis A 6 erzeugt bzw. in der Reglerstufe 12.2 ausgewertet werden. Durch die Einführung und Auswertung der Eingangssignale A 7 und A 8 wird jedoch das Auftreten einer Schieflage von vornherein vermieden bzw. schneller beseitigt als ohne diese Einflußgrößen. Diese beiden Eingangssignale ermöglichen darüber hinaus gewünschtenfalls sogar eine Überkompensation der Nick- und Rollbewegungen, z. B. im Sinne eines "Hineinlegens in die Kurve".The suspension system according to the invention is already fully functional in itself if only the input signals A 1 to A 6 are generated or evaluated in the controller stage 12.2 . By introducing and evaluating the input signals A 7 and A 8 , however, the occurrence of an imbalance is avoided from the outset or eliminated more quickly than without these influencing variables. These two input signals also make it possible, if desired, to even overcompensate the pitching and rolling movements, e.g. B. in the sense of "laying in the curve".

Schaltungstechnische Einzelheiten der elektronischen Regeleinrichtung 12 mit ihrer (Signal)aufbereitungsstufe 12.1 und ihrer Reglerstufe 12.2 sind genausowenig dargestellt wie konstruktive Einzelheiten der Verstelleinrichtungen 11 VL bis 11 HR und der Federelemente 5 VL bis 5 HR, weil diese für das Verständnis der Erfindung nicht notwendig sind und dem Fachmann für diese Zwecke eine Vielzahl geeigneter elektronischer bzw. regelungstechnischer Bausteine, so zum Beispiel insbesondere auch Mikroprozessoren, sowie geeigneter Verstelleinrichtungen zur Verfügung stehen.Circuit details of the electronic control device 12 with its (signal) processing stage 12.1 and its controller stage 12.2 are just as little shown as construction details of the adjusting devices 11 VL to 11 HR and the spring elements 5 VL to 5 HR , because these are not necessary for understanding the invention and A large number of suitable electronic or control modules, for example in particular also microprocessors, as well as suitable adjusting devices are available to the person skilled in the art for these purposes.

Es ist selbstverständlich auch möglich, anstelle der in Fig. 1 und 2 verwendeten Schraubenfedern andere bekannte Federelemente, z. B. auch pneumatische oder hydropneumatische Federn, einzusetzen. Es ist auch denkbar, die Verstellung des Federangriffs gleichzeitig sowohl auf der aufbauseitigen als auch auf der radseitigen Seite vorzunehmen, wie an sich aus der DE-OS 25 38 103 bekannt. It is of course also possible, instead of the coil springs used in FIGS. 1 and 2, other known spring elements, for. B. also use pneumatic or hydropneumatic springs. It is also conceivable to carry out the adjustment of the spring attack simultaneously both on the body side and on the wheel side, as is known per se from DE-OS 25 38 103.

Auch könnte die Verstellung des Federangriffs der Schraubenfedern mit Hilfe verschiebbarer, exzentrisch gelagerter, Federteller erfolgen, wie an sich aus der DE-OS 25 38 103 oder DE-OS 26 45 060 bekannt.The adjustment of the spring attack of the coil springs could also be done with the help Slidable, eccentrically mounted spring plates are made as per themselves known from DE-OS 25 38 103 or DE-OS 26 45 060.

Claims (9)

1. Federungssystem für Kraftfahrzeuge mit den Rädern zugeordneten Federelementen, die jeweils mit ihrem einen Ende mit dem Aufbau und mit ihrem anderen Ende mit dem Radträger oder einem der Radführungsglieder des zugeordneten Rades in Wirkverbindung stehen, wobei die Lage des wirksamen radseitigen und/oder aufbauseitigen Federangriffs durch eine Verstelleinrichtung im Sinne einer Vergrößerung oder einer Verkleinerung der Federübersetzung verstellbar ist,
dadurch gekennzeichnet, daß jedem Rad (1) in an sich bekannter Weise jeweils nur ein Federelement (5) zugeordnet ist,
und daß die Verstelleinrichtung (11) durch eine elektronische Regeleinrichtung (12) geregelt ist, welche insbesondere den Einfederwegen der vier Ecken des Aufbaus (4) proportionale Signale (xVL, xVR, xVL, xVR) sowie für deren Einfederungsgeschwindigkeit aussagefähige Signale (bH oder sowie und als Eingangssignale zugeführt sind, und durch welche zum einen jeweils die Lage des verstellbaren Federangriffs (9, 8′) stationär zur Einhaltung eines wählbaren Aufbauniveaus für jede statische Fahrzeuglast in eine betimmte Grundstellung einstellbar ist, wobei die Federelemente (5) derart bemessen und kinematisch angeordnet sind, daß in dieser Grundstellung jeweils ein indifferenter Gleichgewichtszustand vorliegt,
und durch welche zum anderen jeweils die Lage des verstellbaren Federangriffs (9, 8′) dynamisch aus dieser stationären Grundstellung heraus derat veränderbar ist, daß u. a.die Einleitung von fahrbahnbedingten Störkräften in den Aufbau minimiert wird und Schwingungsbewegungen des Aufbaus (4) gedämpft werden.
1. Suspension system for motor vehicles with spring elements assigned to the wheels, each with one end building up and the other End with the wheel carrier or one of the wheel guide members of the assigned The wheel is in operative connection, the position of the effective wheel-side and / or spring-side mounting by an adjusting device in the Meaning of an increase or decrease in the spring ratio is adjustable
characterizedthat each wheel (1) in a manner known per se only one spring element at a time (5) assigned,
and that the adjustment device (11) by an electronic control device (12) is regulated, which in particular the spring travel of the four corners of the structure (4th) proportional signals (xVL, xVR, xVL, xVR) such as meaningful signals for their speed of deflection (bra or  such as and are supplied as input signals, and through which on the one hand the position of the adjustable spring attack (9, 8 ′) stationary to Adherence to a selectable body level for every static vehicle load is adjustable in a certain basic position, the spring elements (5) are dimensioned and arranged kinematically so that in this basic position there is an indifferent state of equilibrium,
and by which the position of the adjustable spring attack (9, 8 ′) derat dynamically from this stationary basic position is changeable that u. the initiation of road-related interference is minimized in the superstructure and vibratory movements of the superstructure (4th) be dampened.
2. Federungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die Einfederwege und die die Einfedergeschwindigkeiten der vier Ecken des Aufbaus (4) repräsentierenden Signale (xVL bis xHR; bH bis ) einer Aufbereitungsstufe (12.1) der elektronischen Regeleinrichtung (12) zugeführt sind, in welcher daraus durch Wuchtung und Verknüpfung Eingangssignale (A 1 bis A 6) für eine Reglerstufe (12.2) der Regeleinrichtung (12) erzeugt werden,
und daß diese Eingangssignale (A 1 bis A 6) der Reglerstufe (12.2) jeweils unter Zwischenschaltung eines Tiefpasses (T 1 bis T 6) zugeführt sind, dessen Eckfrequenz im Bereich von etwa 0,5 bis 3 Hz so bemessen ist, daß der Aufbau (4) nur längeren Bodenwellen o. ä. der Fahrbahn nachgeführt wird.
2. Suspension system according to Claim 1, characterized in that the signals ( xVL to xHR ; bH to) representing the spring travel and the spring speed of the four corners of the structure ( 4 ) are fed to a processing stage ( 12.1 ) of the electronic control device ( 12 ), in which input signals ( A 1 to A 6 ) for a controller stage ( 12.2 ) of the control device ( 12 ) are generated from this by balancing and linking,
and that these input signals ( A 1 to A 6 ) of the controller stage ( 12.2 ) are each supplied with the interposition of a low-pass filter ( T 1 to T 6 ), the corner frequency of which is dimensioned in the range of approximately 0.5 to 3 Hz so that the structure ( 4 ) only longer bumps or similar are tracked along the road.
3. Federungssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Reglerstufe (12.1) ein der Summe aus mittlerem Einfederweg und wählbarem Sollabstand (Rad-Aufbau) proportionales erstes Eingangssignal (A 1), ein der Differenz der Einfederwege der Vorderachse proportionales zweites Eingangssignal (A 2), ein der Differenz zwischen dem mittleren Einfederweg der Vorder- und der Hinterachse proportionales drittes Eingangssignal (A 3), sowie für die Einfedergeschwindigkeit der vier Eckpunkte des Aufbaus (4) aussagefähige weitere Eingangssignale (A 4 bis A 6) zugeführt sind.3. Suspension system according to claim 2, characterized in that the controller stage ( 12.1 ) is a sum of the mean deflection and selectable setpoint distance (wheel structure) proportional first input signal ( A 1 ), a second input signal proportional to the difference in the deflection of the front axle ( A 2 ), a third input signal ( A 3 ) proportional to the difference between the average spring deflection of the front and rear axles, as well as additional input signals ( A 4 to A 6 ) which are meaningful for the spring speed of the four corner points of the body ( 4 ). 4. Federungssystem nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufbereitungsstufe (12.1) zusätzlich der Fahrzeugquerbeschleunigung und der Fahrzeuglängsbeschleunigung proportionale Signale (bQ, bL) zugeführt sind,
und daß ein daraus nach Wichtung gewonnenes, der Längsbeschleunigung proportionales siebentes Eingangssignal (A 7) sowie ein der Querbeschleunigung proportionales achtes Eingangssignal (A 8) der Reglerstufe (12.2) unmittelbar zugeführt sind.
4. Suspension system according to claim 2 or 3, characterized in that the conditioning stage ( 12.1 ) in addition to the vehicle lateral acceleration and the vehicle longitudinal acceleration proportional signals ( bQ, bL ) are supplied,
and that a seventh input signal ( A 7 ) obtained therefrom according to weighting and proportional to the longitudinal acceleration and an eighth input signal ( A 8 ) proportional to the lateral acceleration are fed directly to the controller stage ( 12.2 ).
5. Federungssystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufbereitungsstufe (12.1) zusätzlich der Lenkwinkelgeschwindigkeit und dem Seitenwind proportionale Signale (, pQ) zugeführt sind und daß das achte Eingangssignal (A 8) durch Wichtung und Verknüpfung dieser Signale mit dem der Querbeschleunigung proportionalen Signal (bQ) gewonnen ist. 5. Suspension system according to claim 4, characterized in that the conditioning stage ( 12.1 ) additionally the steering angular velocity and the crosswind proportional signals (, pQ ) are supplied and that the eighth input signal ( A 8 ) by weighting and linking these signals with that proportional to the lateral acceleration Signal ( bQ ) is obtained. 6. Federungssystem nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Wichtung zumindest eines Teils der Signale (xVL bis pQ) und/oder der Eingangssignale (A 1 bis A 9) gezielt veränderbar ist.6. Suspension system according to one of claims 2 to 5, characterized in that the weighting of at least some of the signals ( xVL to pQ ) and / or the input signals ( A 1 to A 9 ) can be specifically changed. 7. Federungssystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß im ersten Eingangssignal (A 1) die Wichtung (C 11, C 12) des mittleren Einfederwegs der Vorderachse und der Hinterachse veränderbar ist, vorzugsweise derart, daß mit zunehmender Fahrgeschwindigkeit die Wichtung (C 11) der Vorderachse vergrößert und die Wichtung (C 12) der Hinterachse verkleinert wird.7. Suspension system according to claim 6, characterized in that in the first input signal ( A 1 ) the weighting ( C 11 , C 12 ) of the average spring deflection of the front axle and the rear axle can be changed, preferably in such a way that the weighting ( C 11 ) the front axle is enlarged and the weighting ( C 12 ) of the rear axle is reduced. 8. Federungssystem nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß das querkraftabhängige achte Eingangssignal (A 8) bezüglich seines Einflusses auf die Regelung der Verstelleinrichtungen (11 VL, 11 VR) der Vorderachse anders gewichtet ist als bezüglich seines Einflusses auf die Regelung der Verstelleinrichtung (11 HL, 11 HR) der Hinterachse und daß das Verhältnis beider Wichtungen (C 8 bzw. C 8 in Verbindung mit C 83) in Abhängigkeit vom Antriebsmoment oder dem Schlupf der Antriebsräder und/oder in Abhängigkeit von der Bremzsverzögerung oder dem Schlupf der bremsenden Räder veränderbar ist.8. Suspension system according to claim 6 or 7, characterized in that the lateral force-dependent eighth input signal ( A 8 ) is weighted differently with respect to its influence on the control of the adjusting devices ( 11 VL , 11 VR ) of the front axle than with regard to its influence on the control of the adjusting device ( 11 HL , 11 HR ) of the rear axle and that the ratio of the two weightings ( C 8 or C 8 in conjunction with C 83 ) depends on the drive torque or the slip of the drive wheels and / or depending on the brake deceleration or the slip of the brakes Wheels is changeable. 9. Federungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß den Rädern (11) jeweils ein Schwingungstilger (10) zugeordnet ist.9. Suspension system according to one of claims 1 to 8, characterized in that the wheels ( 11 ) are each assigned a vibration damper ( 10 ).
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