DE3743093C2 - Höhensteuersystem für ein Kraftfahrzeug - Google Patents
Höhensteuersystem für ein KraftfahrzeugInfo
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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.
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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