DE3743093C2 - Höhensteuersystem für ein Kraftfahrzeug - Google Patents

Höhensteuersystem für ein Kraftfahrzeug

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Höhensteuersystem für ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Ein solches, aus der DE 34 37 217 A1 bekanntes Fahrzeug-Höhensteuersystem umfaßt Fluidfederelemente, die mit den Radaufhängungen verbunden sind und zur Einstellung des Abstandes zwischen Fahrzeugkarosserie und dem betreffenden Fahrzeugrad vorgesehen sind. Ein Arbeitsfluid wird mittels einer Fluiddruckquelle Drucksteuerventilen zugeführt, die den Fluidfederelementen zugeordnet sind. Für die Radaufhängung der beiden Vorderräder ist jeweils ein eigenes Drucksteuerventil vorgesehen, währenddessen für die Radaufhängung der Hinterräder ein gemeinsames Drucksteuerventil vorgesehen ist. Stromabwärts des Drucksteuerventils für die Hinterräder ist eine Verbindungsleitung angeordnet, die die beiden hinteren Fluidfederelemente miteinander verbindet. In der Verbindungsleitung ist ein Verbindungssteuerventil zwischengeschaltet, das die Fluidverbindung zwischen den Fluidfederelementen herstellt oder unterbricht. Zur Höhenüberwachung der Fahrzeugkarosserie sind Sensoren vorgesehen, die mit einer Steuereinrichtung so gekoppelt sind, daß die Signale der Sensoren zum Betätigen der Drucksteuerventile weiterverarbeitet werden. Die Steuereinrichtung schaltet das Verbindungssteuerventil so, daß in Abhängigkeit von dem gewünschten Wankverhalten der Fahrzeugkarosserie die Verbindungsleitung geöffnet oder geschlossen wird. Ein Höhenausgleich der Fahrzeugkarosserie wird von der Steuereinrichtung so vorgenommen, daß die Drucksteuerventile gleichzeitig betätigt werden. Da die Kraftfahrzeugkarosserie starr ist und da sich beim Einstellen eines Fluidfederelementes gleichzeitig eine Verstellung an einem anderen Fluidfederelement ergibt, ist ein Nachausgleich erforderlich.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Höhensteuersystem für ein Kraftfahrzeug zu schaffen, mit dem auf einfache Weise ein zügige Niveauregelung der Kraftfahrzeugkarosserie möglich ist.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Erfindungsgemäß erfolgt die Höhen-Niveauregulierung der Kraftfahrzeugkarosserie so, daß überwacht wird, ob eine der erfaßten Fahrzeughöhen außerhalb eines Zielhöhenbereiches liegt. Liegt ein solcher Zustand vor, wird das Verbindungssteuerventil geöffnet, so daß die beiden Fluidfederelemente über die Verbindungsleitung in Verbindung stehen. Das erste bzw. zweite Drucksteuerventil wird danach betätigt, um die Kraftfahrzeugkarosserie auf das jeweils höhere Niveau der zugehörigen Radaufhängung anzuheben, wodurch ein Ausgleichen der Fahrzeuglage um die Rollachse erfolgt. Danach wird das erste und zweite Drucksteuerventil gemeinsam betätigt, wodurch die Höhe der Fahrzeugkarosserie am ersten Räderpaar eingestellt wird. Danach wird das Drucksteuerventil, das für das zweite Räderpaar vorgesehen ist, zum Einstellen der Höhe der Fahrzeugkarosserie betätigt. Nach Erreichen des Zielhöhenniveaus wird das Verbindungssteuerventil wieder geschlossen.
Der Vorteil des erfindungsgemäßen Höhensteuersystems ist insbesondere darin zu sehen, daß mit einem festen Ablauf ohne Iteration ein Zielhöhenbereich angesteuert wird. Durch Anheben nur einer tieferliegenden Radaufhängung und durch nachfolgendes Absenken beider bzw. geringfügiges Anheben beider nur um einen Teilbetrag ergibt sich eine Energieeinsparung für das Druckzuführungssystem. Da die Karosserie bei modernen Kraftfahrzeugen im allgemeinen sehr torsionssteif ausgebildet ist, kann der Zielhöhenbereich so ausgebildet sein, daß er nur einen geringen Bereich umfaßt. Desweiteren ergibt sich der Vorteil, daß bei nur äußerst geringfügigen Höhenänderungen der Fahrzeugkarosserie keine Regulierung vorgenommen wird, und daß aber der Höhenbereich auch nur so klein ausgebildet ist, daß nachteilige Wirkungen, z. B. spürbare Veränderuungen der Leuchtweite der Scheinwerfer, ausgeschlossen werden.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispieles und zugehöriger Zeichnungen näher erläutert. In diesen zeigen
Fig. 1 ein vereinfachtes Blockdiagramm eines Höhensteuersystemes zur Anwendung bei Radaufhängungen nach der vorliegenden Erfindung,
Fig. 2 ein detailliertes Blockdiagramm des Höhensteuersystemes für ein Kraftfahrzeug,
Fig. 3 einen Längsschnitt durch einen Fahrzeughöhensensor, der in dem Fahrzeughöhen- Steuersystems nach der vorliegenden Erfindung verwandt wird.
Fig. 4 einen vergrößerten Ausschnitt des Fahrzeughöhensensors nach Fig. 3,
Fig. 5(A) und 5(B) Flußdiagramm, nach dem das Programm zur Steuerung der Höhe der Fahrzeugkarosserie abläuft und
Fig. 6 eine Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispieles für einen Fahrzeughöhensensor, der in dem Höhensteuersystem nach der vorliegenden Erfindung angewendet werden kann.
Bezugnehmend auf die Zeichnungen, insbesondere auf Fig. 1, umfaßt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines Höhensteuersystems, Radaufhängungen bzw. Aufhängungsanordnungen 10 FL, 10 FR, 10 RL, und 10 RR zur Lagerung des vorderen linken, vorderen rechten, hinteren linken und hinteren rechten Fahrzeugrades. Die Aufhängungsanordnungen 10 FL, 10 FR, 10 RL und 10 RR enthalten Aufhängungsträger 12 FL, 12 FR, 12 RL, 12 RR, die Stoßdämpfer und Höhensteuerungs- Fluidfederelemente bzw. Betätigungsglieder 14 FL, 14 FR, 14 RL und 14 RR enthalten.
Die Betätigungsglieder 14 FL, 14 FR, 14 RL und 14 RR umfassen im wesentlichen Druckkammern, die mit einem Arbeitsfluid gefüllt sind. In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die Druckkammern mit Gas, wie z. B. Luft, gefüllt. Jede der Druckkammern ist mit einer Druckluftquelle 16 über ein Druckzuführungssystem 18 verbunden. Höhensteuer-Ventileinrichtungen 20 FL, 20 FR und 20 R sind innerhalb des Druckzuführungssystemes 18 zur Steuerung des Luftdruckes, der an die jeweils entsprechenden Druckkammern der Fluidfederelemente 14 FL, 14 FR, 14 RL und 14 RR gelegt wird, vorgesehen. Wie in Fig. 1 gezeigt ist, ist die Höhensteuerungs-Ventileinrichtung 20 R so angeordnet, daß sie über eine Verbindungsleitung 17 gemeinsam den Luftdruck in den Druckkammern der Fluidfederelemente 14 RL, 14 RR der Hinterradaufhängungen 10 RL und 10 RR einstellen kann. Eine Verbindungsventileinrichtung 22 ist zwischen der Druckkammer des Fluidfederelemtes 14 RL und der Höhensteuerungs-Ventileinrichtung 20 R eingeschaltet, um eine Fluidverbindung zwischen der Druckkammer und der Höhensteuerungs-Ventileinrichtung 20 R herzustellen oder zu unterbrechen.
Höhensensoren 24 FL, 24 FR, 24 RL und 24 RR sind an denjenigen Stellen vorgesehen, an denen sich die jeweiligen Aufhängungsanordnungen 10 FL, 10 FR, 10 RL und 10 RR vorne links, vorne rechts, hinten links und hinten rechts befinden, um die relative Höhe zwischen der Fahrzeugkarosserie 26 und den Aufhängungselementen 28 FL, 28 FR, 28 RL und 28 RR (gezeigt in Fig. 2) zu überwachen, mit denen die Fahrzeugräder verbunden sind. Diese jeweiligen Höhensensoren 24 FL, 24 FR, 24 RL und 24 RR erzeugen die die Fahrzeughöhe repräsentierenden Signale SFL, SFR, SRL und SRR. Die die Fahrzeughöhe angebenden Signale SFL, SFR, SRL und SRR der Höhensensoren 24 FL, 24 FR, 24 RL und 24 RR werden zu einer Steuereinrichtung 30 geführt.
Die Steuereinrichtung 30 enthält eine Diskriminatorstufe 32 und eine Steuersignal-Generatorstufe 34. Die die Fahrzeughöhe repräsentierenden Signale SFL, SFR, SRL und SRR werden in die Diskriminatorstufe 32 der Steuereinrichtung 30 eingegeben. In der Diskriminatorstufe 32 wird jedes der die Fahrzeughöhe repräsentierenden Signale SFL, SFR, SRL und SRR mit einem eine Maximalhöhe repräsentierenden oberen Grenzwert HU und einem eine Minimalhöhe repräsentierenden unteren Grenzwert HL verglichen, um zu entscheiden, ob die durch das jeweilige Fahrzeughöhensignal repräsentierte Fahrzeughöhe sich innerhalb eines bestimmten Zielhöhenbereiches befindet, der durch den oberen und unteren Grenzwert HU und HL begrenzt wird.
Wenn das Fahrzeughöhenniveau sich außerhalb des vorbestimmten Zielhöhenbereiches befindet, wird die Steuersignal-Generatorstufe 34 angeregt. In Abhängigkeit von der Aktivierung der Steuersignal-Generatorstufe 34 wird ein Verbindungsventil-Steuersignal zuerst an das Verbindungsventil 22 gegeben, um dieses zu öffnen. Im Ergebnis dessen wird eine Verbindung zwischen der Druckkammer 14 RL und der Höhensteuerungs- Ventileinrichtung 20 R hergestellt. Anschließend wird ein Höhensteuersignal von der Steuersignal-Generatorstufe 34 ausgegeben. In Abhängigkeit von diesem Höhensteuerungssignal der Steuersignal-Generatorstufe 34 werden die jeweiligen Höhensteuerungs-Ventileinrichtungen 20 FL, 20 FR und 20 R aktiviert, um das Fahrzeughöhenniveau an den jeweils entsprechenden Stellen der Räder so einzustellen, daß es innerhalb des Zielhöhenbereiches ist.
Anschließend endet das Verbindungsventil-Steuersignal von der Steuersignal-Generatorstufe 34, um das Verbindungsventil 22 zu schließen. Dieses blockiert eine Verbindung zwischen der Höhensteuerungs-Ventileinrichtung 20 R und der Druckkammer des Fluidfederelementes 14 RL um den Druck in der Druckkammer des Fluidfederelementes 14 RL auf dem eingestellten Wert zu halten. Während sich die Verbindungsventileinrichtung 22 in ihrer Sperrstellung befindet, kann eine Höhenfeineinstellung dadurch erreicht werden, daß die Höhensteuerungs- Ventileinrichtungen 20 FL, 20 FR und 20 R in Verbindung mit dem vorderen linken, vorderen rechten und hinteren rechten Fahrzeugrad offen gehalten werden.
Dies vermeidet die Möglichkeit des Auftretens eines Überschließens bzw. Überschwingens der Höheneinstellung und führt zu einer Stabilität der eingestellten Fahrzeughöhe.
Der detaillierte Aufbau und Arbeitsablauf bei der Höhensteuerung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Fig. 2 und 3 noch im einzelnen erläutert. Im Rahmen der nachfolgenden Erläuterung werden die Teile, die das bevorzugte Ausführungsbeispiel des Fahrzeughöhen- Steuersystems bilden und die bereits im Rahmen der vorangegangenen allgemeinen Erläuterung unter Bezugnahme auf Fig. 1 erwähnt worden, durch die gleichen Bezugszeichen repräsentiert wie vorher, unter Vermeidung einer wiederholten Erläuterung bereits dargestellter Zusammenhänge und Funktionen.
Wie in Fig. 2 gezeigt ist, umfaßt die Druckluftquelle 16 (Fig. 1) ein Druckluftzuführungs-Leitungssystem mit einem motorisch angetriebenen Kompressor 40, dem ein Elektromotor 42 zugeordnet ist, so daß er durch die von dem Elektormotor übertragene Antriebskraft angetrieben wird. Der Kompressor 40 ist mit dem Druckzuführungs- Verbindungskanalsystem 18 verbunden. Ein Lufttrockner 44 ist in das Druckzuführungs-Verbindungskanalsystem 18 stromab des Kompressors 40 eingesetzt, um die von dem Kompressor 40 zugeführte Luft zu trocknen. Außerdem ist ein Drucksammler 46 in einem Drucksammelsystem 48 vorgesehen, das an seinen beiden Enden mit dem Druckzuführungs-Verbindungskanalsystem 18 verbunden ist. Ein Rückschlagventil 50 ist in dem Drucksammelsystem 48 stromauf des Drucksammlers 46 vorgesehen. Ein elektromagnetisch betätigtes Drucksammel- Steuerventil 52 ist stromab des Drucksammlers 46 eingesetzt.
Das Druckzuführungs-Verbindungskanalsystem 18 enthält einen Lüftungsanschluß 54, in dem ein Lüftungs-Steuerventil 56 zum Öffnen und Schließen des Anschlusses vorgesehen ist.
Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, sind die Höhensteuerungs- Ventileinrichtungen 20 FL, 20 FR und 20 R elektromagnetisch betätigte Ventile. Ebenso ist die Verbindungsventileinrichtung 22 ein elektromagnetisch betätigtes Ventil.
Die Höhensteuerventile 20 FL, 20 FR und 20 R, das Verbindungsventil 22, das Drucksammel-Steuerventil 52 und das Lüftungs-Steuerventil 56 sind jeweils mit der Steuereinrichtung 30 verbunden, die die jeweilige Ventilansteuerung bewirkt. Die Höhensteuerventile 20 FL, 20 FR und 20 R, die in dem gezeigten Ausführungsbeispiel verwendet werden, sind so gestaltet, daß sie offen sind, wenn sie angeregt bzw. angesteuert sind, um eine Verbindung zwischen den Druckkammern der Fluidfederelemente 14 FL, 14 FR, 14 RL und 14 RR und dem Druckzuführungssystem 16 herzustellen und in ihrer Schließstellung zu sein, wenn sie energielos sind, um diese Verbindung zu unterbrechen. Andererseits ist das Verbindungsventil 22 so gestaltet, daß es offen ist, wenn es angeregt ist, um eine Verbindung zwischen dem Höhensteuerventil 20 R und der Druckkammer des Fluidfederelementes 14 RL herzustellen, und daß es geschlossen ist, um diese Verbindung zu sperren, wenn es energielos ist.
Das Drucksammel-Steuerventil 52 ist so gestaltet, daß es im aktivierten Zustand zur Herstellung einer Verbindung zwischen dem Drucksammler 46 und der Druckzuführungseinrichtung 16 offen ist, und daß es im nicht angeregten Zustand geschlossen ist, um diese Verbindung zu unterbrechen.
Das Lüftungssteuerventil 56 ist so gestaltet, daß es im angeregten Zustand offen ist, um die Druckzuführungseinrichtung 16 zur Außenatmosphäre zum Ablassen der Druckluft durch den Lüftungsanschluß 44 zu öffnen und derart, daß es im nicht angeregten Zustand in seiner Sperrstellung ist, so daß das Lüftungssteuerventil 56 und der Lüftungsanschluß 54 geschlossen sind.
Um den Druck, der sich in dem Drucksammler 46 aufgebaut hat, zu überwachen, ist ein Drucksensor 60 vorgesehen. Der Drucksensor 60 ist so ausgelegt, daß er ein den gespeicherten Druck repräsentierendes Signal als Eingangssignal für die Steuereinrichtung 30 erzeugt, das einen Steuerungsparameter für den Kompressor bildet.
Die Höhensensoren 24 FL, 24 FR, 24 RL und 24 RR, die in dem gezeigten Ausführungsbeispiel verwendet werden, sind Hubsensoren, angeordnet zwischen der Fahrzeugkarosserie 26 und den Aufhängungsteilen 28 FL, 28 FR, 28 RL und 28 RR. Jeder der Hubsensoren 24 FL, 24 FR, 24 RL und 24 RR kann als elektrostatischer kapazitiver Hubsensor ausgebildet sein, wie in den Fig. 3 und 4 verdeutlicht ist.
Wie in den Fig. 3 und 4 gezeigt, wird die bevorzugte Ausführungsform eines elektrostatischen kapazitiven Hubsensors allgemein durch das Bezugszeichen 110 repräsentiert. Der elektrostatisch-kapazitive Hubsensor 110 ist zur Messung des relativen Hubes zwischen einem zylindrischen Teil 112 und einem Stangenteil 114 ausgelegt. In dem gezeigten Aufbau ist das Stangenteil 114 koaxial durch das zylindrische Teil 112 geführt und durch einen Lagerungsstopfen 116 und einen zylindrischen Lagerungsabschnitt 118, der integral mit dem zylindrischen Teil 112 ausgeführt ist, in Form einer Drucklagerung gelagert.
Sowohl das zylindrische Teil 112 als auch Stangenteil 114 bestehen aus elektrischen leitfähigem Material, und sie sind ihrerseits elektrisch gegeneinander isoliert.
Zwischen dem zylindrischen Teil 112 und dem Stangenteil 114 sind ein Innen- und ein Außenzylinder 120 und 122 koaxial angeordnet. Das zylindrische Teil 112, der Außenzylinder 122, der Innenzylinder 120 und das Stangenteil 114 sind koaxial beabstandet zueinander angeordnet und durch eine Ringlagerung 124 als elektrischem Isolationsmaterial in ihrer Lage gehalten.
Der Innenzylinder 120 ist elektrisch mit dem zylindrischen Teil 112 verbunden, um mit diesem eine Erdelektrode zu bilden. Andererseits ist der Außenzylinder 122 mit einem Anschluß 126 verbunden, der seinerseits mit einem Erfassungsschaltkreis 28 verbunden ist. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel wird der Erfassungsschaltkreis 128 durch einen RC-Oszillator gebildet. Der Außenzylinder 122 ist als positive Elektrode wirksam. Der Erfassungsschaltkreis 128 ist auch mit der Erdelektrode verbunden, die durch den Innenzylinder 120 und das zylindrische Teil 122 gebildet wird, um hierdurch geerdet zu sein.
Zusammen mit dem Stopfen 116 bilden der zylindrische Lagerungsabschnitt 118 und das isolierende Ringlager 124 eine gasdichte Abdichtung. In den so abgeschlossenen Innenraum ist ein gasförmiges Dielektrikum eingefüllt, das eine stabile Dielektrizitätskonstante besitzt.
Andererseits ist ein dielektrisches Teil 130 zur Bewegung mit dem Stangenteil 114 vorgesehen. Das dielektrische Teil 130 umfaßt einen sich radial erstreckenden scheibenförmigen Abschnitt 132 und an diesem koaxial angeordnete Innen- und Außenzylinderabschnitte 134 und 136. Der Innendurchmesser d₂ des Innenzylinderabschnittes 134 des dielektrischen Teiles 130 ist größer als der Außendurchmesser d₁ des Innenzylinders 120 und der Außendurchmesser d₃ ist kleiner als der Innendurchmesser d₄ des Außenzylinders 122, so daß der Innenzylinderabschnitt 134 in den Ringspalt eindringen kann, der von dem Innen- und Außenzylinder 120 und 122 begrenzt wird, wie dies in Fig. 3 gezeigt ist. Andererseits ist der Innendurchmesser d₆ des Außenzylinderabschnittes 136 größer als der Außendurchmesser d₅ des Außenzylinders 122 und der Außendurchmesser d₁ ist kleiner als der Innendurchmesser d₃ des zylindrischen Teiles 112, so daß der Außenzylinderabschnitt 136 in den Ringspalt eintreten kann, der zwischen dem Außenzylinder 122 und dem zylindrischen Teil 112 gebildet wird. Andererseits ist der scheibenförmige Abschnitt 132 starr am Außenumfang des Stangenteiles 140 befestigt, so daß sich das dielektrische Teil 130 gemeinsam entsprechend der Bewegung des Stangenteiles 114 mit diesem bewegen kann.
Mit dem vorerwähnten Aufbau wird eine elektrostatische Kapazität Ct zwischen den Innen- und Außenzylinder 120 und 122 und dem Innenzylinderabschnitt und dem Außenzylinderabschnitt 134 bzw. 136 des elektrischen Teiles 130 erzeugt, während eine Relativverschiebung zwischen dem zylindrischen Teil 112 und dem Stangenteil 114 auftritt.
Hier wird angenommen, daß der mögliche Maximalhub zwischen dem zylindrischen Teil 112 und dem Stangenteil 114 l ist, wie es Fig. 4 zeigt, ferner die relative Dielektrizitätkonstante des dielektrischen Teiles ε₂ ist, und die relative Dielektrizitätskonstante des gasförmigen Dielektrikums ε₁ ist. Es wird außerdem angenommen, daß die elektrostatische Kapazität des Überlappungsabschnittes zwischen dem Innen- und Außenzylinderabschnitt 134 und 136 und dem Innen- und Außenzylinder 120 und 122 C₁ ist, die elektrostatische Kapazität der Abschnitte des Innen- und Außenzylinders 120 und 122 außerhalb der Innen- und Außenzylinderabschnitte 134 und 136 C₂ ist, und die elektrostatische Kapazität des Abschnittes, in dem der Innen- und Außenzylinder 120 und 122 gelagert ist, C₃ ist. In diesem Fall können die elektrostatischen Kapazitäten Ct, C₁ und C₂ jeweils durch die folgenden Gleichungen ausgedrückt werden:
Ct = C₁ + C₂ + C₃ (1)
C₁ = 2πε₀x [1/{(1/ε₂-1/ε₁) ln · d₃/d₂ + 1/ε₁ · lnd₄/d₁} + {1/(1/ε₂-1/ε₁) ln · d₇/d₆ + 1/ε₁ · lnd₈/d₅}] (2)
C₂ = 2πε₀ (1-x) · [1/{(1-ε₁) ln (d₄/d₁)} + 1/{(1-ε₁) ln (d₈/d₅)}] (3)
wobei ε₀ die Dielektrizitätskonstante für Vakuum ist.
Hierbei wird angenommen:
[1/{(1/ε₂-1/ε₁) ln · d₃/d₂ + 1/ε₁ · lnd₄/d₁} + {1/(1/ε₂-1/ε₁) ln · d₇/d₆ + 1/ε₁ · lnd₈/d₅}] = A; und
[1/{(1-ε₁) ln (d₄/d₁)} + 1/{(1-ε₁) ln (d₈/d₅)}] = B
A und B sind beides Konstanten. Die Gleichungen (2) und (3) können unter Verwendung von A und B modifiziert werden, so daß die elektrostatische Kapazität Ct ausgedrückt werden kann durch
Ct = 2πε₀x (A-B) + 2 πε₀lB + C₃ (4)
Wie hieraus deutlich wird, ist die elektrostatische Kapazität Ct proportional zum Hub x veränderlich.
Wie ausgeführt, ist der Detektorschaltkreis ein RC- Schwingkreis, dessen Schwingungsperiode beschrieben werden kann durch:
T = (1/K) RC (5)
wobei K eine Konstante ist.
Hieraus kann die Ausgangsfrequenzcharakteristik des RC-Schwingkreises beschrieben werden durch:
T = (R/K) 2πε₀x (A-B) + C₀ (6)
worin
C₀ = 2πε₀lB + C₃
ist.
Wie aus den obigen Gleichungen ersichtlich ist, ist die Schwingungsfrequenz T proportional zum relativen Verschiebungshub x. Daher kann durch Überwachung der Schwingungsfrequenz T der Hub x erfaßt werden.
Die Durchmesser d₁ bis d₈ können hier in Abhängigkeit von der Temperatur der Umgebungsatmosphäre infolge termischer Ausdehnung variieren. Unter diesen variablen Abmessungen werden die Verhältnisse d₃/d₂ und d₇/ d₆ als konstant angesehen trotz unterschiedlicher termischer Ausdehnung. In gleicher Weise werden die Verhältnisse d₄/d₁ und d₈/d₅ als konstant betrachtet.
Andererseits können die Dielektrizitätskonstanten ε₁ bzw. ε₂ des gasförmigen dielektrischen Materials, das in den durch das zylindrische Teil 112 begrenzten Innenraum eingefüllt ist, bzw. des dielektrischen Teiles 130 unabhängig von Temperaturbereich durch entsprechende Materialauswahl im wesentlichen konstant gemacht werden. Z. B. kann als dielektrisches Material, das eine stabile Dielektrizitätskonstante bezüglich Temperaturänderungen aufweist, Luft oder Kunststoff wie z. B. Polyacetalkunstharz oder Polypropylenkunstharz ausgewählt werden. Daher kann in dem bevorzugten Ausführungsbeispiel Luft als gasförmiges dielektrisches Material verwendet werden, um einen Einfluß auf Temperaturänderungen zu vermeiden und eine stabile Dielekrizitätskonstante des Gases zu erreichen.
Zur Ausbildung des dielektrischen Teiles 130 wird jedoch als dielektrisches Material ein Material bevorzugt, welches eine höhere Auflösung bei der Messung des relativen Hubes zwischen dem Stangenteil 114 und dem zylindrischen Teil 112 gestattet. Um eine höhere Auflösung zu erreichen, muß eine größere elektrostatische Kapazität beschaffen werden. Dies erfordert seinerseits eine höhere Dielektrizitätskonstante des dielektrischen Materials, das das dielektrische Teil 130 bildet. Eine ausreichend hohe Dielektrizitätskonstante kann durch Verwendung anorganischen Materials, wie z. B. Glimmer, erreicht werden. Dieses anorgansiche Material ist für seine hohe Dielektrizitätskonstante bekannt, ist jedoch ebenso bekannt als teures Material und als Material, das schwierig zu bearbeiten und/oder schwierig für die Massenproduktion ist. Andererseits sind Kunstharze weniger teuer und leicht in die gewünschte Form zu bringen.
Die Kunststoffe haben jedoch allgemein eine niedrige Dielektrizitätskonstante bzw. eine Dielektrizitätskonstante, die unzureichend ist, im Verhältnis zu den Anforderungen für die Verwendung als Hubsensor der vorerläuterten Art.
Diesbezüglich wird bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel für einen Hubsensor ein dielektrisches Verbundmaterial verwendet, das ein Gemisch aus Kunststoffmaterial und einem anorganischen Material ist. Als Kunststoffmaterial zur Bildung des Gemisches werden thermoplastische Kunststoffe, wie z. B. Polypropylen, Polyacetal, Polybutylen­ terephtalat, Polyphenylen-Sulfid u. dgl. in Bezug auf die Löslichkeit und Verbindung mit dem anorganischen Material bevorzugt. Als anorganisches Material werden Keramikwerkstoffe bevorzugt.
Jeder der Hubsensoren 24 FL, 24 FR, 24 RL und 24 RR ist mit der Steuereinrichtung 30 über einen Multiplexer 62 und einen Analog/Digital-Wandler (A/D-Wandler) 64 verbunden. Andererseits besitzt die Steuereinrichtung 30 einen Mikroprozessor 66 mit einem Eingangs/Ausgangs- Interface 68, einem Rechenschaltkreis 70, wie z. B. einer Zentral-Prozessoreinheit (CPU) und einem Speicher 72, wie z. B. einem Festwertspeicher (ROM), einem Direkt- Zugriffsspeicher (RAM), Register usw. Das Eingangs/ Ausgangs-Interface 68 ist mit dem A/D-Wandler 62 verbunden, um eines der die Höhe repräsentierenden Signale von dem entsprechend zugehörigen Hubsensor 24 FL, 24 FR, 24 RL und 24 RR entsprechend der Auswahl durch den Multiplexer 62 aufzunehmen. Der Multiplexer 62 ist so ausgelegt, daß er ein Taktsignal von dem Mikroprozessor 66 aufnimmt, um eines der die Höhe repräsentierenden Signale in einer bestimmten Reihenfolge und in einer bestimmten Zeitfolge auszuwählen.
Das Eingangs/Ausgangs-Interface 68 ist auch mit Treiberschaltungen 72, 74, 76, 78, 80, 82 verbunden, um diesen Steuersignale zuzuführen.
Die Treiberschaltungen 72, 74 und 76 sind jeweils mit den Höhensteuerventilen 20 FL, 20 FR und 20 R verbunden, um diesen Höhensteuerungs-Treibersignale zuzuführen. Die Treiberschaltungen 72, 74 und 76 geben Hochsignalpegel- Treibersignale als Höhensteuersignale ab, wenn das Höhenniveau an der jeweils zugehörigen Stelle der Fahrzeugkarosserie außerhalb des Zielhöhenbereiches liegt und geben sonst Niedrigsignalpegel-Höhensteuersignale als Treibersignale ab. Daher reagieren die Höhensteuerventile 20 FL, 20 FR und 20 R jeweils auf ein Hochsignalpegel-Höhensteuersignal und sind hierdurch im aktivierten Zustand, während sie bie einem Niedrig-Signalpegel-Höhensteuersignal außer Betrieb gesetzt werden. In vergleichbarer Weise ist die Treiberschaltung 78 verbunden, um ein Hochsignalpegel- Treibersignal zur Verbindungssteuerung in Abhängigkeit von einem den Verbindungsbefehl repräsentierenden Signal von dem Mikroprozessor zuzuführen, um das Verbindungsventil 22 zu aktivieren und ansonsten ein Niedrigsignalpegel-Treibersignal zur Verbindungssteuerung zuzuführen, um das Verbindungsventil 22 abzuschalten. Außerdem ist die Treiberschaltung 80 mit dem Drucksammel-Steuerventil 52 verbunden, um ein Hochsignalpegel-Steuersignal für den Drucksammler bereitzustellen, um das Drucksammler-Steuerventil 52 zu öffnen, um eine Verbindung zwischen dem Drucksammler 46 und dem Druckzuführungssystem 18 herzustellen, und ein Niedrigsignalpegel-Steuersignal für den Drucksammler bereitszustellen, um das Drucksammel- Steuerventil 52 zu schließen, um die Verbindung zu unterbrechen.
Die Treiberschaltung 82 ist mit dem Lüftungssteuerventil 56 verbunden, um durch ein Hochsignalpegel- Steuersignal für die Entlüftung das Lüftungs-Steuerventil 56 zu öffnen, um das Druckzuführungssystem 18 der Außenatmosphäre auszusetzen und das Lüftungssteuerventil 56 zu schließen, um das Druckzuführungssystem 18 abzusperren.
Zusätzlich erfaßt der Mikroprozessor 66 einen Druckabfall in dem Drucksammler 46 unterhalb eines bestimmten Druckniveaus, um ein Kompressor-Steuersignal zu erzeugen. Das Kompressor-Steuersignal wird an eine Treiberschaltung 84 über das Eingangs/Ausgangs-Interface 68 gelegt. Die Treiberschaltung 84 ist mit einem Energiezufuhr-Steuerrelais 86 verbunden, das eine elektrische Verbindung zwischen dem Elektromotor 42 und einer Fahrzeugbatterie herstellt oder unterbricht. In Abhängigkeit von dem Kompressor-Steuersignal erzeugt die Treiberschaltung 84 ein Kompressor-Antriebssignal, um das Energiezuführungs-Steuerrelais 86 zum Herstellen einer elektrischen Verbindung zwischen der Batterie 88 und dem Motor 42 anzuregen, um den Motor 42 anzutreiben. Im Ergebnis dessen wird der Kompressor 40 durch die Antriebskraft des Elektromotors 42 angetrieben, um den Drucksammler 46 mit Druck zu beaufschlagen.
Der Vorgang der Höhensteuerung, der durch dieses bevorzugte Ausführungsbeispiel eines Fahrzeughöhen- Steuersystems ausgeführt wird, wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Fig. 5 (A) und 5 (B) erläutert. Die Fig. 5 (A) und 5 (B) zeigen eine Abfolge von Schritten eines Ablaufes eines Steuerprogrammes für die Fahrzeughöhe zur Einstellung derselben.
Das Höhensteuerprogramm wird in einer vorgegebenen konstanten Zeitfolge ausgelöst. Unmittelbar nach dem Beginn des Höhensteuerprogramms werden in einem Schritt 1000 die die Fahrzeughöhe repräsentierenden Signalwerte SFL, SFR, SRL und SRR ausgelesen. Jeder der die Fahrzeughöhe repräsentierenden Signalwerte SFL, SFR, SRL und SRR wird geprüft, ob der die örtliche Fahrzeughöhe repräsentierende Signalwert anzeigt, daß sich die Fahrzeughöhe innerhalb eines bestimmten Zielhöhenbereiches befindet. Praktisch wird diese Untersuchung durch Vergleich mit dem oberen und unteren Höhenreferenzgrenzwert HUref und HLref durchgeführt, die den Zielhöhenbereich begrenzen. Wenn keines der die lokale Fahrzeughöhe repräsentierenden Signale SFL, SFR, SRL und SRR größer ist als der obere Höhenreferenzwert HUref oder kleiner ist als der untere Höhenreferenzwert HLref, springt der Programmablauf sofort zum Ende des Programmes.
Wenn andererseits zumindest einer der die Fahrzeughöhe repräsentierenden Signalwerte SFL, SFR, SRL und SRR größer ist als der obere Höhenreferenzwert HUref oder kleiner ist als der untere Höhenreferenzwert HLref, wie im Schritt 1000 untersucht, geht der Ablauf des Steuerprogrammes zum Schritt 1002 über. Im Schritt 1002 wird ein den Verbindungsbefehl repräsentierendes Signal von dem Mikroprozessor 66 an die Treiberschaltung 78 ausgegeben. Daher gibt die Treiberschaltung 78 ein Treibersignal zur Verbindungssteuerung aus, um das Verbindungsventil 22 zu öffnen. Durch die Öffnung des Verbindungsventils 22 werden die Druckkammer 14 RL und das Höhensteuerventil 20 R miteinander verbunden.
Nach der Öffnung des Verbindungsventils 22 geht der Programmablauf zu einem Schritt 1004 über, um zu prüfen, ob die Signalwerte SFL und SFR, die die Fahrzeughöhe vorn links und vorn rechts repräsentieren, gleich sind. Wenn die die Fahrzeughöhe repräsentierenden Signalwerte SFL und SFR vorn links und vorn rechts ungleich sind, wird geprüft, ob das die Fahrzeughöhe vorn links repräsentierende Signal SFL kleiner ist als das die Fahrzeughöhe vorn rechts repräsentierende Signal SFR, wobei dies in einem Schritt 1006 erfolgt.
Wenn der die Fahrzeughöhe vorn links repräsentierende Signalwert SFL kleiner als derjenige für die Fahrzeughöhe vorn rechts SFR, wie im Schritt 1006 untersucht, wird in einem Folgeschritt 1010 ein Aufwärtsbefehl zum Anheben des vorderen linken Bereiches der Fahrzeugkarosserie erzeugt.
Als Antwort hierauf wird das Höhensteuerungs-Treibersignal zu dem Höhensteuerventil SFL geführt, um dieses zu öffnen und eine Verbindung zur Druckkammer 14 FL herzustellen. Gleichzeitig wird das Drucksammler-Steuersignal an den Treiberschaltkreis 80 geführt, um das Drucksammel-Steuerventil 52 zu öffnen und Druckluft in die Druckkammer des Fluidfederelementes 14 FL des Aufhängungssystems 10 FL vorn links einzuführen.
Dabei wird der Druck in dem Drucksammler 46 kontinuierlich durch den Drucksensor 60 überwacht, so daß der Kompressor 40 angetrieben werden kann, wenn der Druck unter ein bestimmtes Niveau abfällt.
Durch Einführen der Druckluft in die Druckkammer des Fluidfederelementes 14 FL wird die Fahrzeugkarosserie vorn links angehoben, und die Höhe nimmt an dieser Stelle zu. Das die Fahrzeugkarosseriehöhe vorn links repräsentierende Signal SFL wird wiederum mit dem die Fahrzeugkarosseriehöhe vorn rechts repräsentierenden Signal SFR, das unverändert gehalten wurde, im Schritt 1012 des Programmablaufes verglichen. Der Aufwärts-Befehl wird aufrechterhalten und der Vergleich im Schritt 1012 wird solange wiederholt, bis das die Fahrzeughöhe vorn links repräsentierende Signal SFL gleich wird dem die Fahrzeughöhe vorn rechts repräsentierende Signal SFR. Wenn die Karosseriehöhe vorn links auf das gleiche Niveau wie die Karosseriehöhe vorn rechts angehoben ist, wird der Aufwärts-Befehl im Schritt 1014 beendet.
Wenn andererseits der die Fahrzeughöhe vorn rechts repräsentierende Signalwert SFR kleiner ist als derjenige für die Fahrzeug- bzw. Fahrzeugkarosseriehöhe vorn links repräsentative Signalwert SFL, wie im Schritt 1006 geprüft, wird ein Aufwärts-Befehl zum Anheben des vorderen rechten Abschnittes der Fahrzeugkarosserie im Schritt 1016 erzeugt. In Abhängigkeit hiervon wird das Höhensteuerungs-Treibersignal an das Höhensteuer-Ventil 20 FR gelegt, um dieses zu öffnen und eine Verbindung zur Druckkammer des Fluidfederelementes 14 FR herzustellen. Gleichzeitig wird das Drucksammler- Steuersignal an die Treiberschaltung 60 gelegt, um das Drucksammel-Steuerventil 52 zu öffnen und Druckluft in die Druckkammer des Fluidfederelementes 14 FR der vorderen rechten Aufhängungsanordnung 10 FR einzuführen.
Durch die Einführung der Druckluft in die Druckkammer des Fluidfederelementes 14 FR wird die Höhe der Fahrzeugkarosserie vorn rechts vergrößert und die Fahrzeugkarosserie an dieser Stelle angehoben. Der die Höhe der Fahrzeugkarosserie repräsentierende Signalwert SFR wird wieder mit dem die Karosseriehöhe vorn links repräsentierenden Signalwert SFL verglichen, der unverändert festgehalten wurde, wobei dies in einem Schritt 1018 des Programmablaufes erfolgt. Der Aufwärts-Befehl wird beibehalten und der Vergleich im Rahmen des Schrittes 1018 wird solange wiederholt, bis der Signalwert SFR für die Fahrzeughöhe vorn rechts, dem Signalwert SFL für die Fahrzeughöhe vorn links gleich ist. Wenn das Höhenniveau vorn rechts gleich dem Höhenniveau vorn links ist, wird der Aufwärts-Befehl im Schritt 1020 beendet.
Im Anschluß an den Schritt 1014 oder 1020 geht der Programmablauf zu einem Schritt 1022 über. Auch dann, wenn im Schritt 1004 festgestellt wurde, daß die Fahrzeughöhen bzw. Karosseriehöhen vorn rechts und vorn links gleich sind, geht der Programmablauf sofort zum Schritt 1022 über.
Im Schritt 1022 wird untersucht, ob das Höhenniveau des Frontabschnittes der Fahrzeugkarosserie sich innerhalb des Zielhöhenbereiches befindet. Die Untersuchung wird ausgeführt, indem eines der beiden gleichen, die Fahrzeughöhe vorn links oder vorn rechts repräsentierenden Signale SFL und SFR verglichen wird. Wenn die Fahrzeughöhe im Frontbereich niedriger ist als die untere Referenzhöhe HLref wird im Schritt 1024 ein Abwärts-Befehl ausgegeben. Wenn andererseits die Fahrzeughöhe im Frontbereich größer ist als der obere Höhenreferenzwert HUref, wird im Schritt 1024 ein Abwärts-Befehl ausgegeben.
Für den Fall, daß ein Aufwärts- oder Abwärts-Befehl im Schritt 1024 ausgegeben wird, werden die Treiberschaltungen 72 und 76 aktiviert, um die Höhensteuerventile 20 FL und 20 FR für vorn links und vorn rechts zu öffnen und eine Verbindung zwischen dem Druckzuführungssystem 18 und den Druckkammern der Fluidfederelemente 14 FL und 14 FR herzustellen. Im Falle eines Aufwärts-Befehles wird zusätzlich die Treiberschaltung 80 angeregt, um das Drucksammel-Steuersignal als Treibersignal auszugegeben, um das Drucksammel-Steuerventil 52 zu öffnen. Hierdurch wird der Drucksammler 46 mit dem Druckzuführungssystem 18 verbunden, um Druckluft an die Druckkammern der Fluidfederelemente 14 FL und 14 FR einzuführen. Andererseits wird im Falle eines Abwärts-Befehls die Treiberschaltung 80 außer Betrieb gehalten, um das Drucksammel- Steuerventil 42 in geschlossenem Zustand zu halten. Andererseits wird die Treiberschaltung 82 aktiviert, um das Lüftungssteuerventil 56 zu betätigen und das Druckzuführungssystem 18 zur Außenatmosphäre über den Lüftungsauslaß 54 zu öffnen.
Die Befehlsausgabe bezüglich eines Aufwärts- oder Abwärtsbefehls im Schritt 1024 wird solange aufrechterhalten, bis das Höhenniveau des Frontabschnittes des Fahrzeuges auf einen Wert innerhalb des Zielhöhenbereiches eingestellt ist. Im Schritt 1026 wird geprüft, ob das Höhenniveau des Frontabschnittes der Fahrzeugkarosserie sich innerhalb des Zielhöhenbereiches befindet. Dieser Schritt wird zyklisch abgearbeitet, bis das Höhenniveau des Frontabschnittes des Fahrzeuges so eingestellt ist, daß es sich innerhalb des Zielhöhenbereiches befindet. Wenn festgestellt wird, daß die Höhe des Frontabschnittes des Fahrzeuges sich innerhalb des Zielhöhenbereiches, wie im Schritt 1026 festgestellt, befindet, wird der Aufwärts- oder Abwärts-Befehl im Schritt 1028 beendet.
Wenn sich das Höhenniveau des Frontabschnittes der Fahrzeugkarosserie innerhalb des Zielhöhenbereiches befindet und dies durch die Prüfung im Schritt 1022 oder im Anschluß an den Schritt 1028 festgestellt wird, geht der Programmablauf zu einem Schritt 1030 über.
Im Schritt 1030 wird geprüft, ob das Höhenniveau des Rückabschnittes der Fahrzeugkarosserie sich innerhalb des Zielhöhenbereiches befindet. Die Prüfung wird durch Vergleich des die Fahrzeughöhe hinten links oder hinten rechts repräsentierenden Signalwertes SRL bzw. SRR, die einander gleich sind, durchgeführt. Wenn die Höhe des Rückbereiches des Fahrzeuges geringer ist, als die untere Referenzhöhe HLref, wird im Schritt 1032 ein Aufwärts-Befehl ausgegeben. Wenn andererseits die Höhe des Rückbereiches des Fahrzeuges höher ist als die obere Referenzhöhe HUref, wird im Schritt 1032 ein Abwärts-Befehl ausgegeben.
Für den Fall, daß ein Aufwärts- oder Abwärts-Befehl im Schritt 1032 ausgegeben wird, wird die Treiberschaltung 76 aktiviert, um Höhensteuerungs-Treibersignale auszugeben und das Höhensteuerventil 20 R für die Höhe hinten links und hinten rechts der Fahrzeugkarosserie zu öffnen, um hierdurch eine Verbindung zwischen dem Druckzuführungssystem 18 und den Druckkammern der Fluidfederelemente 14 RL und 14 RR herzustellen. Im Falle eines Aufwärts-Befehls wird auch die Treiberschaltung 80 aktiviert, um das Drucksammel-Steuersignal als Treibersignal an das Drucksammel-Steuerventil 52 anzulegen und dieses zu öffnen. Hierdurch wird der Drucksammler 46 mit dem Druckzuführungssystem 18 verbunden, um Druckluft in die Druckkammern der Fluidfederelemente 14 RL und 14 RR einzuführen. Andererseits wird im Falle eines Abwärts-Befehls die Treiberschaltung 80 außer Betrieb gehalten, um das Drucksammel-Steuerventil 42 im geschlossenen Zustand zu halten. Andererseits wird die Treiberschaltung 82 aktiviert, um das Lüftungs-Steuerventil 56 zu betätigen und das Druckzuführungssystem 18 über den Lüftungsanschluß 54 zur Außenatmosphäre hin zu entlasten.
Die Ausgabe eines Aufwärts- oder Abwärts-Befehls im Schritt 1032 wird solange aufrechterhalten, bis das Höhenniveau des Rückabschnittes des Fahrzeuges so eingestellt ist, daß es sich innerhalb des Zielhöhenbereiches befindet. In einem Schritt 1034 wird geprüft, ob das Höhenniveau am Rückteil der Fahrzeugkarosserie sich innerhalb des Zielhöhenbereiches befindet. Dieser Schritt wird zyklisch wiederholt, bis das Höhenniveau des Rückabschnittes des Fahrzeuges so eingestellt ist, daß es sich innerhalb des Zielhöhenbereiches befindet. Wenn im Schritt 1034 festgestellt wird, daß die Höhe des Rückabschnittes des Fahrzeuges sich innerhalb des Zielhöhenbereiches befindet, wird im Schritt 1034 der Aufwärts- oder Abwärtsbefehl beendet.
Wenn das Höhenniveau am Rückteil der Fahrzeugkarosserie sich innerhalb des Zielhöhenbereiches befindet und dies im Schritt 1030 oder nach dem Schritt 1036 festgestellt wurde, geht der Programmablauf zum Schritt 1038 über, um den Verbindungsbefehl zu stoppen und das Verbindungsventil 22 zu schließen.
Nach dem Schließen des Verbindungsventils 22 im Schritt 1038, ist der Programmablauf beendet.
Obwohl das vorstehend erläuterte Ausführungsbeispiel eines Höhensteuersystems vier Höhensensoren zur voneinander unabhängigen Überwachung der Höhenniveaus vorn links, vorn rechts, hinten links und hinten rechts verwendet, kann es möglich sein, die Anzahl der Höhensensoren, die verwendet werden, zu vermindern, indem ein Sensor verwendet wird, der die gemeinsame Überwachung der Durchschnittshöhe an der jeweils linken und rechten Seite der Fahrzeugkarosserie vornimmt. Ein Beispiel für solch einen Höhensensor, der die Durchschnittshöhe, ermittelt zwischen dem Bereich hinten links und dem Bereich hinten rechts der Fahrzeugkarosserie, erfassen kann, ist in Fig. 6 gezeigt. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Höhensensor 24 mit einem hinteren Stabilisator 90 über ein Hebelsystem 92 verbunden. Der Höhensensor 24 besitzt einen Sensorkörper, der an der Fahrzeugkarosserie befestigt ist und einen vertikalen Schwenkarm 94, der mit dem Hebelsystem 92 verbunden ist, so daß dem Schwenkarm 94 eine Schwingbewegung entsprechend der relativen Aufwärts- und Abwärtsbewegung der Fahrzeugkarosserie relativ zu dem Stabilisator vermittelt wird.
Obwohl in dem gezeigten Ausführungsbeispiel das Verbindungsventil zur Herstellung oder Blockierung einer Verbindung zwischen der hinteren linken Druckkammer und dem Druckzuführungssystem und die Einstellung der jeweiligen Höhe der Fahrzeugkarosserie hinten links und hinten rechts über übliche Höhensteuerventile vorgenommen ist, kann die gezeigte Ventilanordnung für die hinteren Aufhängungssysteme in der gezeigten Weise auch für die vorderen Aufhängungssysteme verwendet werden.
Außerdem wird darauf hingewiesen, daß, obwohl in dem gezeigten Ausführungsbeispiel Luft als Arbeitsfluid zur Ausführung der Fahrzeughöheneinstellung verwendet worden ist, es auch möglich wäre, ein anderes Arbeitsfluid, wie z. B. ein anderes gasförmiges Arbeitsfluid oder ein viskoses oder flüssiges Arbeitsfluid zu verwenden.

Claims (2)

1. Höhensteuersystem für ein Kraftfahrzeug, mit einer Mehrzahl von Radaufhängungen (10 RL; 10 RR; 10 FL; 10 FR), die jeweils zur Abstützung der Fahrzeugkarosserie relativ zu einem zugehörigen Fahrzeugrad vorgesehen sind,
einer Mehrzahl von Fluidfederelementen (14 RL; 14 RR; 14 FL; 14 FR), die zur Einstellung des relativen Abstandes zwischen der Fahrzeugkarosserie und dem betreffenden Fahrzeugrad,
vorgesehen sind,
ein Druckzuführungssystem (16, 18) mit einer Fluiddruckquelle (16), die den Fluidfederelementen (14 RL; 14 RR; 14 FL; 14 FR) Arbeitsfluid zuführt,
einer Mehrzahl von Drucksteuerventilen (20 FL; 20 FR; 20 R), die zwischen dem Druckzuführungssystem (16, 18) und den Fluidfederelementen (14 RL; 14 RR; 14 FL; 14 FR) vorgesehen sind, um wahlweise eine Fluidverbindung zwischen diesen herzustellen oder zu unterbrechen zur Höheneinstellung der Fluidfederelemente (14 RL; 14 RR; 14 FL; 14 FR), wobei an einem ersten Räderpaar ein erstes und ein zweites Drucksteuerventil (20 FL; 20 FR) und einem zweiten Räderpaar ein drittes Drucksteuerventil (20 R) vorgesehen ist,
einer Verbindungsleitung (17) stromab des dritten Drucksteuerventils (20 R), zur Verbindung von zwei Fluidfederelementen (14 RL; 14 RR) am zweiten Räderpaar,
einem Verbindungssteuerventil (22), das in der Verbindungsleitung (17) angeordnet ist, zum Herstellen oder Unterbrechen einer Fluidverbindung zwischen den zwei Fluidfederelementen (14 RL; 14 RR),
Sensoren (24 FR; 24 FL; 24 RL; 24 RR) zur Überwachung der Fahrzeughöhe an zumindest drei unterschiedlichen Stellen der Fahrzeugkarosserie, und
einer Steuereinrichtung (30), die die Signale der Sensoren (24 FR; 24 FL; 24 RL; 24 RR) weiterverarbeitet zum Betätigen der Drucksteuerventile (20 FL; 20 RL; 20 R),
dadurch gekennzeichnet, daß
die Sensoren (24 FR; 24 FL; 24 RL; 24 RR) so mit der Steuereinrichtung (30) verbunden sind, daß dann, wenn zumindest eine der von den Sensoren (24 FR; 24 FL; 24 RL; 24 RR) erfaßten Fahrzeughöhen außerhalb eines Zielhöhenbereichs liegt, das Verbindungssteuerventil (22) geöffnet wird, daß danach das erste oder zweite Drucksteuerventil (20 FL; 20 FR) betätigt wird zum Anheben auf das jeweils höhere Niveau der beiden Fluidfederelemente (14 FR; 14 FL) und damit zum Ausgleichen der Fahrzeuglage um die Rollachse, daß danach das erste und zweite Drucksteuerventil (20 FL; 20 FR) betätigt wird zum gemeinsamen Einstellen der Höhe der Fahrzeugkarosserie am ersten Räderpaar, daß danach das dritte Drucksteuerventil (20 R) betätigt wird zum Einstellen der Höhe der Fahrzeugkarosserie am zweiten Räderpaar, und daß danach das Verbindungssteuerventil (22) geschlossen wird.
2. Höhensteuersystem für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Räderpaar Vorderräder und das zweite Räderpaar Hinterräder sind.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19546727A1 (de) * 1995-12-14 1997-06-19 Wabco Gmbh Niveauregeleinrichtung

Families Citing this family (46)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0829654B2 (ja) * 1986-12-19 1996-03-27 日産自動車株式会社 車高調整装置
JP2751391B2 (ja) * 1989-05-12 1998-05-18 トヨタ自動車株式会社 車高調整装置
JPH02303912A (ja) * 1989-05-17 1990-12-17 Mazda Motor Corp 車両のサスペンション装置
JP2503277B2 (ja) * 1989-07-31 1996-06-05 日産自動車株式会社 サスペンション制御装置
US5071158A (en) * 1989-08-28 1991-12-10 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Fluid pressure type active suspension responsive to change of rate of change of vehicle height or change of acceleration of vehicle body
JP3041870B2 (ja) * 1990-02-16 2000-05-15 トヨタ自動車株式会社 ショックアブソーバ制御装置
JP2687703B2 (ja) * 1990-09-18 1997-12-08 日産自動車株式会社 車高制御装置
US5322320A (en) * 1992-01-14 1994-06-21 Nippondenso Co., Ltd. Shock absorber damping force control system for vehicle
JPH05238224A (ja) * 1992-03-03 1993-09-17 Atsugi Unisia Corp 車両懸架装置
JP3124629B2 (ja) * 1992-07-14 2001-01-15 ナルデック株式会社 車両のサスペンション装置
US5430647A (en) * 1992-12-07 1995-07-04 Ford Motor Company Method and apparatus for maintaining vehicular ride height
US5432700A (en) * 1992-12-21 1995-07-11 Ford Motor Company Adaptive active vehicle suspension system
US5530648A (en) * 1993-05-03 1996-06-25 Ford Motor Company Apparatus and method for adjusting suspension height to reduce vehicles steering effort
US5465209A (en) * 1994-06-10 1995-11-07 General Motors Corporation Vehicle level control system
JP3385940B2 (ja) * 1997-10-13 2003-03-10 トヨタ自動車株式会社 車高調整装置
DE19748224B4 (de) * 1997-10-31 2005-07-14 Deere & Company, Moline Hydropneumatische Achsfederung für angetriebene Fahrzeugachsen
JP3646499B2 (ja) * 1998-01-16 2005-05-11 トヨタ自動車株式会社 車高調整装置
ATE439993T1 (de) * 1998-01-27 2009-09-15 Atlas Copco Wagner Llc Hydraulisches antirollaufhängungssystem, bausatz und verfahren für lasthandhabungsfahrzeuge
US6076837A (en) * 1998-02-03 2000-06-20 Ford Motor Company Method and apparatus for improving quality of actuator motion in a vehicle active tilt control system
DE19821305A1 (de) * 1998-05-13 1999-11-18 Wabco Gmbh Niveauregeleinrichtung
US6224069B1 (en) * 1999-02-08 2001-05-01 General Motors Corporation Body leveling system for motor vehicle
DE10055108A1 (de) * 2000-11-07 2002-05-08 Daimler Chrysler Ag Luftfederung mit geschlossenem Druckluftsystem
US20040108638A1 (en) * 2002-12-04 2004-06-10 Weber Arnett R. Temperature control system for air/oil shock absorber module
US8306696B2 (en) * 2003-04-17 2012-11-06 Driveright Holdings, Ltd. Method and system for aligning a vehicle with an artificial horizon
WO2005005178A2 (en) * 2003-04-17 2005-01-20 Bfs Diversified Products, Llc Method and system for aligning a stationary vehicle with an artificial horizon
JP2005271718A (ja) * 2004-03-24 2005-10-06 Aisin Seiki Co Ltd 車高調節装置
US7744099B2 (en) * 2004-11-04 2010-06-29 Driveright Holdings, Ltd. Method and system for adjusting a vehicle aligned with an artificial horizon
DE102005018434A1 (de) * 2005-04-21 2006-10-26 Continental Aktiengesellschaft Kraftfahrzeug mit einer pneumatischen Niveauregelanlage
WO2006130492A1 (en) * 2005-05-28 2006-12-07 Bfs Diversified Products Air spring assembly with localized signal processing, system and method utilizing same, as well as operating module therefor
JP2006341665A (ja) * 2005-06-07 2006-12-21 Denso Corp 車載機器制御システム
US8155835B2 (en) * 2008-02-21 2012-04-10 Driveright Holdings, Ltd. Vehicle chassis height adjustment method and system
GB2462305B (en) * 2008-08-01 2013-05-15 Haldex Brake Products Ltd Method of monitoring a vehicle and apparatus therefor
AU2010256837B2 (en) 2009-06-01 2013-01-17 Firestone Industrial Products Company, Llc Height control module, gas spring assembly and method
US8191904B2 (en) * 2009-10-02 2012-06-05 Barksdale, Inc. Hybrid leveling system
US20110093239A1 (en) * 2009-10-21 2011-04-21 Holbrook Gregory A Vehicle weight sensing methods and systems
US8448963B2 (en) * 2011-02-15 2013-05-28 Deere & Company Displacement measurement system and method for a suspension system in a vehicle
US8868294B2 (en) 2012-09-28 2014-10-21 Firestone Industrial Products Company, Llc Adjustable hysteresis circuit for control of air suspension
GB2511827B (en) * 2013-03-14 2015-08-12 Jaguar Land Rover Ltd Control unit for a vehicle suspension
DE102014204519A1 (de) 2013-04-08 2014-10-09 Ford Global Technologies, Llc Vorrichtung und Verfahren zur proaktiven Steuerung eines Schwingungsdämpfungssystems eines Fahrzeugs
DE102015205369B4 (de) 2014-04-04 2019-08-22 Ford Global Technologies, Llc Verfahren zum Betrieb eines Federungssystems
US10160447B2 (en) * 2015-10-20 2018-12-25 Ford Global Technologies, Llc Systems and methods for abrupt road change assist and active suspension control
US10017025B2 (en) 2016-03-18 2018-07-10 BeijingWest Industries Co., Inc. Vehicle suspension control system with high flow exhaust mechanization
US10479159B2 (en) 2016-04-04 2019-11-19 Barksdale, Inc. Ride height leveling with selectable configurations: system and method
GB2552706B (en) * 2016-08-04 2019-09-11 Jaguar Land Rover Ltd A system for use in a vehicle
EP3687841A1 (de) * 2017-09-28 2020-08-05 Saint-Gobain Performance Plastics Pampus GmbH Aufhängungsanordnung sowie verfahren zu ihrer herstellung und verwendung
WO2024102174A1 (en) * 2022-11-08 2024-05-16 Arnott, Llc Air suspension system for motor vehicle

Family Cites Families (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3127189A (en) * 1964-03-31 Automatic control for vehicle suspension
US2921160A (en) * 1956-06-18 1960-01-12 Gen Motors Corp Electric switch
DE2646547A1 (de) * 1976-10-15 1978-04-20 Bosch Gmbh Robert Niveauregeleinrichtung fuer kraftfahrzeuge
JPS5568411A (en) * 1978-11-20 1980-05-23 Nissan Motor Co Ltd Automobile auto-leveling device with hydropneumatic suspension
JPS5758506A (en) * 1980-09-27 1982-04-08 Nissan Motor Co Ltd Car height detecting device
JPS58112817A (ja) * 1981-12-25 1983-07-05 Fuji Heavy Ind Ltd 自動車用エアサスペンシヨンの車高制御方法
JPS59137206A (ja) * 1983-01-24 1984-08-07 Nissan Motor Co Ltd サスペンシヨン装置
JPS59137207A (ja) * 1983-01-24 1984-08-07 Nissan Motor Co Ltd サスペンシヨン装置
JPS6047709A (ja) * 1983-08-24 1985-03-15 Mitsubishi Motors Corp 自動車の懸架装置
JPS6064011A (ja) * 1983-09-17 1985-04-12 Nissan Motor Co Ltd 車両におけるサスペンション制御装置
JPS6064282A (ja) * 1983-09-19 1985-04-12 Nissan Motor Co Ltd 超音波式距離測定装置
JPS6085009A (ja) * 1983-10-17 1985-05-14 Toyota Motor Corp 車輌用車高調整装置
JPS6085007A (ja) * 1983-10-17 1985-05-14 Toyota Motor Corp 車輌用車高調整装置
JPS60201276A (ja) * 1984-03-27 1985-10-11 Nissan Motor Co Ltd 距離測定装置
US4685689A (en) * 1984-05-31 1987-08-11 Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha Vehicle suspension responsive to vertical acceleration and change in height
JPS614986A (ja) * 1984-06-20 1986-01-10 Nissan Motor Co Ltd 超音波距離測定装置
JPS6118513A (ja) * 1984-07-04 1986-01-27 Nissan Motor Co Ltd 車両用サスペンシヨン制御装置
US4616846A (en) * 1984-08-14 1986-10-14 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Control device for a suspension
GB2168013B (en) * 1984-11-21 1988-11-16 Mitsubishi Motors Corp Vehicle suspension apparatus
US4669749A (en) * 1984-11-30 1987-06-02 Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha Vehicle suspension apparatus
JPH06450B2 (ja) * 1984-12-20 1994-01-05 日産自動車株式会社 車高調整装置
JPS61172080A (ja) * 1985-01-28 1986-08-02 Nissan Motor Co Ltd 超音波測定装置
US4717172A (en) * 1985-02-04 1988-01-05 Olympus Optical Co., Ltd. Suspension controller
JPS61261119A (ja) * 1985-05-13 1986-11-19 Nissan Motor Co Ltd 車高調整装置
JPH0710643B2 (ja) * 1985-10-22 1995-02-08 トヨタ自動車株式会社 車輌用車高調整装置
JPH075009B2 (ja) * 1985-10-22 1995-01-25 トヨタ自動車株式会社 車輌用車高調整装置
JPH07448B2 (ja) * 1985-11-25 1995-01-11 トヨタ自動車株式会社 サスペンシヨン制御装置
JPH0829654B2 (ja) * 1986-12-19 1996-03-27 日産自動車株式会社 車高調整装置
US4829436A (en) * 1987-06-29 1989-05-09 General Motors Corporation Vehicle air suspension system with accurate side to side leveling

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19546727A1 (de) * 1995-12-14 1997-06-19 Wabco Gmbh Niveauregeleinrichtung

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0829654B2 (ja) 1996-03-27
US4936604A (en) 1990-06-26
JPS63154413A (ja) 1988-06-27
US5047938A (en) 1991-09-10
DE3743093A1 (de) 1988-06-30
US5220505A (en) 1993-06-15

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