DE4002059A1 - Verfahren und vorrichtung zur (aktiv) geregelten fahrzeugfederung - Google Patents

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. einer Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 5.

Bei einer bekannten Fahrzeugfederung dieser Art (DE-OS 35 02 337) sind jeder Radaufhängung pneumati­ sche Federkammern zugeordnet, die die Fahrzeugfede­ rung bilden, wobei jeweils die vorderen pneumatischen Federkammern und zu diesen getrennt die hinteren pneumatischen Federkammern mit einem gemeinsamen Druckluftvorratstank verbunden sind, die dann ihrer­ seits wieder von einer Verdichterpumpe über einen Trockner mit dem erforderlichen pneumatischen Druck­ mittel versorgt werden.

In den Verbindungsleitungen sind eine Vielzahl von Sperrventilen angeordnet, nämlich zunächst von jedem Druckluftvorratstank ein erstes Sperrventil in einer Verbindungsleitung zu einer Zweigleitung, die sich einmal in die pneumatische Federkammer und zum anderen in eine sekundäre Luftkammer öffnet. In diesen beiden Zweigleitungen befinden sich wiederum Sperrventile, wobei vor dem den Druckluftzufluß zur sekundären Luftkammer steuernden Sperrventil für jede Achse separat eine gemeinsame Verbindungsleitung vorgesehen ist, die also die sekundären Luftfederkam­ mern verbindet und in welcher schließlich ein letztes Sperrventil eingeschaltet ist, so daß die Druckluft­ steuerung für jede Achse insgesamt sieben separate Ventile benötigt, die von einer zentralen Steuerungs­ einheit so angesteuert werden, daß sich die von dem so ausgerüsteten Kraftfahrzeug erzeugte Rollbewegung ausregeln läßt. Zu diesem Zweck erhält die zentrale Steuereinheit neben Angaben über die Fahrzeuggeschwin­ digkeit und die Lenkwinkelgeschwindigkeit noch äußere Betriebsparameter von einem Bremsfühler, einem Drossel­ klappenfühler, einem Beschleunigungsfühler, einem Gierwinkelgeschwindigkeitsfühler, einem Höhenfühler vorn und einem Höhenfühler hinten zugeführt. Die Ansteuerung der einzelnen Ventile zur Reduzierung oder Ausregelung der Rollbewegung erfolgt dann über ein geeignetes Programm, wobei auch gespeicherte Daten von der zentralen Steuerschaltung ausgewertet werden.

Wesentlich ist, daß bei dieser lediglich die Rollbe­ wegung eines Fahrzeugs minimierenden Fahrzeugfederung keine direkte Druckmittelverbindung der einzelnen Radaufhängungen untereinander vorgesehen ist, so daß etwa Sie Verdrängung oder Zunahme von Druck­ mittel aus einer der hydraulischen Arbeitskammern, wie dies bei vorliegender Erfindung vorgesehen sind, bei entsprechender Ventilstellung auch eine hierdurch unmittelbar mögliche Druckerhöhung oder Druckreduzie­ rung im einen oder mehreren der den anderen Rädern zugeordneten hydraulischen Arbeitskammern bewirkt, so daß sich insgesamt eine geregelte Vierradfederung erzielen lassen würde.

Die bei dieser bekannten Fahrzeugfederung vorgesehene gemeinsame Druckversorgung dient lediglich dazu, den einzelnen Radaufhängungen jeweils so viel pneuma­ tisches Druckmittel zuzuführen, daß diese unabhängig voneinander von der zentralen Logikschaltung zur Durchführung von Reaktionen angesteuert werden können, beispielsweise also beide linke Radaufhängungen so beaufschlagt werden, daß die Fahrzeughöhe links in Abhängigkeit zur Lenkradposition (nach rechts gerich­ tet) zunimmt bzw. bei Rechtsdrehen des Lenkrads auf der linken Seite des Fahrzeugs die jeweiligen primä­ ren Luftfederkammern mit pneumatischem Druck beauf­ schlagt werden, so daß insgesamt die Karosserie in der Horizontalen bleibt, unabhängig von Lenkradbewe­ gungen.

Bei einer weiteren bekannten Fahrzeugfederung (GB-PS 21 15 756) sind stoßdämpferartige Verstellelemente jeder Radaufhängung zugeordnet, die jeweils über hydraulische Arbeitskammern verfügen und über die Reihenschaltung jeweils eines 2/2-Wegeventils und eines automatisch gesteuerten Differentialventils mit einer gemeinsamen hydraulischen Druckquelle ver­ bunden sind.

Das 2-Wegeventil dient als Synchronisierungsmittel und ist so ausgelegt, daß die Einstellrate für jedes Federbein, unabhängig von der Belastung, die gleiche ist, so daß der Fahrzeugaufbau bei nach oben bzw. nach unten gerichteten Bewegungen in einer stabilen Grundhaltung verbleibt, während die Differentialven­ tile so ausgebildet sind, daß sie einen Druckmittel­ durchfluß in Abhängigkeit zu dem Differenzdruck ermög­ lichen, der an ihren beiden Anschlüssen vorliegt. Auf diese Weise ist es, wie beispielsweise bei Bussen gewünscht, möglich, den gesamten Fahrzeugkörper abzu­ senken oder auf ein anderes gewünschtes Niveau anzuhe­ ben, beispielsweise um das Einsteigen zu erleichtern und anschließend eine höhere Fahrposition einzunehmen, wobei die Differentialventile in Verbindung mit den nur gemeinsam zur Durchführung der Höhenbewegungen des Aufbaus ansteuerbaren 2/2-Wege-Synchronisierven­ tilen dafür sorgen, daß der Fahrzeugaufbau insgesamt in der stabilen horizontalen Lage verbleibt.

Schließlich ist es bei einem aktiven Federungssystem (DE-PS 33 08 011) noch bekannt, jedem Federbein erste und zweite Hydraulikkammern zuzuordnen, wobei der Druck in einer ersten der beiden Federkammern, die beim Ausfedern expandiert, sowie in der zweiten Fe­ derkammer, die beim Einfedern expandiert, von einer programmgesteuerten Regelvorrichtung in Abhängigkeit zu Betriebs- und Fahrzeugzuständen geregelt wird. Eine gegenseitige Beeinflussung sowie eine Verkopp­ lung der Druckmittelverbindungsleitungen der einzel­ nen Federbeine untereinander ist nicht erwähnt.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Einbeziehung der sich bei einem Vierradfahrzeug in diesem Falls ergebenden vier, der Summe der Gesamt­ masse des Aufbaus entsprechenden Ersatzmassen durch eine variable Kopplung der in der praktischen Wirklich­ keit nicht gekoppelt reagierenden vier Ersatzmassen, die natürlich der Gesamtmasse des Aufbaus entspricht, durch entsprechende, aktiv herbeigeführte Beschleu­ nigungsänderungen unter Einbeziehung der jeweils anderen Federbeine die Aufbaubeschleunigung am jeweils einfedernden Rad zu reduzieren.

Vorteile der Erfindung

Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den kennzeich­ nenden Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. des Anspruchs und hat den Vorteil, daß durch die kraftübertragende Zuschaltung mindestens eines, vorzugsweise weiterer Federbeine unter Einbeziehung der Gesamtsituation des jeweiligen Fahrzeug-Betriebszustands eine Be- oder Entlastung am betrachteten Federbein bewirkt werden kann, jeweils abhängig von der augenblicklich verfolgten Regelungsabsicht bzw. dem Grad der vorge­ nommenen Steuerungseingriffe.

Die Erfindung ermöglicht somit, eine gewisse Aufhe­ bung der prinzipbedingten Wirkungsbegrenzung einer einen Zweimassenschwinger im Grundsatz bildenden Fahrzeugfederung, und zwar durch die geregelte variable Massenkopplung. Hierzu ist noch zu bemerken, daß auch sehr aufwendige aktive Federungskonzeptionen mit hohem Leistungsbedarf in der ausgleichenden Wir­ kung deshalb begrenzt sind, weil eine Beschleunigung der Rad- bzw. Achsmasse durch das jeweils "aktive" Federbein unweigerlich eine entsprechende Stützkraft an der Masse des Aufbaus auslöst, wobei Entsprechendes natürlich auch für eine "Verzögerung" der Achsmasse gilt. So hat eine aktive Federung nur deshalb eine gewisse Möglichkeit, eine Fahrzeugfederung im ge­ wünschten Sinne zu regeln, weil die bei dem hier gebildeten Zweimassenschwinger zugeordnete Aufbau- Ersatzmasse in Relation zur Achsmasse groß ist. Diese Wirkungsbegrenzung liegt auch bei "nicht-aktiven" geregelten Systemen vor; alle Federungen, die im wesentlichen durch ein Zweimassen-Ersatzsystem beschrieben werden können, verfügen über diesen Nach­ teil der ausgleichenden Wirkungsbegrenzung, also auch konventionelle Stahlfedern mit konventionellem Dämpfer.

Die Erfindung löst diese Problematik dadurch, daß zwischen den verschiedenen, den Aufbau des Kraftfahr­ zeugs beschreibenden Ersatzmassen, bei einem Vierrad­ fahrzeug also vier Ersatzmassen, deren Summe dann der Gesamtmasse des Aufbaus entspricht, eine variable Massenkopplung realisiert wird, und zwar dadurch, daß die Möglichkeit geboten wird, zusätzlich zu dem jeweils betrachteten Federbein die bei einer Vierrad­ federung übrigen drei Ersatzmassen anzukoppeln, indem wie bei vorliegender Erfindung bevorzugt vorgesehen, eine hydraulische Verbindung zwischen allen Federbei­ nen hergestellt wird.

Es ergibt sich dann der weitere Vorteil, daß sich die Aufbaubeschleunigung am jeweils betrachteten einfedernden Rad bei sonst vergleichbaren Bedingungen reduzieren läßt, theoretisch bis auf ein Viertel des ursprünglichen Wertes, in der Praxis zwar geringer, jedoch immer noch in einem wesentlichen Rahmen, so daß die Erfindung eine erhebliche und prinzipielle Erweiterung der grundsätzlichen Funktionswirkung einer Fahrzeugfederung ermöglicht, nämlich

• - die Ankopplung von Massenanteilen des Fahrzeugs am betrachteten Rad und
• - die geregelte/gesteuerte Nutzung von Federwegen an den anderen Rädern mit Bezug auf das betrachtete Rad.

Dabei benötigt die vorliegende Erfindung hinsichtlich der Baukomponenten keine neuen Systeme bzw. Einzel­ elemente, da verfügbare Ventile bzw. Ventilbaugruppen verwendet werden können; das gleiche gilt für die Auslegung der zentralen, die aktive Regelung ermögli­ chenden Logikschaltung im Software-Bereich, wobei sich eine Vielzahl von möglichen mathematischen Reg­ lerkonzepten anbietet, je nach den unterschiedlichen Anspruchsstufen, die an eine geregelte Vierradfede­ rung gestellt werden.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnah­ men sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserun­ gen der Erfindung möglich. Besonders vorteilhaft ist es, parallel zu der durch die geregelte Ventil­ steuerung beaufschlagten hydraulischen oder, im Spe­ zialfall auch pneumatischen Arbeitskammer, eine norma­ le Feder, beispielsweise Stahlfeder oder Luftfeder anzuordnen, wobei es ferner möglich ist, die Arbeits­ kammer des diese bildenden Zylinder/Kolbenaggregats über das Ventil alternativ auch mit einem Vorratsbe­ hälter zu verbinden, also insofern von dem gemeinsa­ men Reaktionsbereich abzukoppeln.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt stark schematisiert nach Art eines Blockschaltbildes eine mögliche Form einer geregelten Vierradfederung mit variabler Massenkopplung.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Der Grundgedanke vorliegender Erfindung besteht darin, die prinzipbedingte Wirkungsbegrenzung einer Fahrzeug­ federung als Zweimassenschwinger durch eine variable Massenkopplung zwischen den verschiedenen, den Aufbau beschreibenden Ersatzmassen aufzuheben bzw. erheblich zu relativieren. So verfügt ein Vierradfahrzeug über vier Ersatzmassen, deren Summe der Gesamtmasse des Aufbaus entspricht. an sich erscheint es auf den ersten Blick nicht möglich, diese vier Ersatzmassen tatsächlich als "Ersatzmassen" zu behandeln, da sie in ihrer Gesamtheit wie erwähnt den Aufbau bilden und daher in Wirklichkeit untereinander starr gekop­ pelt sind.

Hier setzt eine der Überlegungen bei vorliegender Erfindung ein, die darauf beruht, daß die geometrischen Verhältnisse bei einem, wenn man bei diesem Gedankenmo­ dell bleibt, vierrädrigen Fahrzeug tatsächlich derart sind, daß die Beschleunigungen an einer gegebenen Fahrzeugecke, in der Hauptrichtung der Federung, nur begrenzte Auswirkungen auf die drei anderen Stütz­ punkte haben. Das bedeutet, daß die drei Ersatzmassen zur Abstützung der am betrachteten Rad auf den Aufbau ausgeübten Kraft wenig, im Grunde fast nichts beitra­ gen. Daß dies so ist, läßt sich auch durch die Über­ legung rechtfertigen, daß es nämlich gelingt, das Verhalten eines Fahrzeugs angenähert in üblicher Weise richtig zu errechnen, wenn bei diesem Rechen­ modell solche "isolierten" Ersatzmassen verwendet werden.

Die Erfindung benutzt diese "Ersatzmassenkonzeption", um selektiv, in Abhängigkeit von der durch Geber beliebiger Art erfaßten Gesamtsituation des Fahrzeugs, und selbstverständlich nach entsprechender rechneri­ scher Bewertung, ein zweites oder auch mehrere Feder­ beine zum gerade betrachteten Federbein kraftüber­ tragend hinzuzuschalten, wodurch sich eine Be- oder Entlastung am betrachteten Federbein ergibt, natürlich in Abhängigkeit von der im jeweiligen Augenblick verfolgten Regelungsabsicht bzw. dem gerade vorgenom­ menen Steuerungseingriff.

In der Zeichnung ist die Aufbaumasse des Fahrzeugs mit A angegeben, wobei sich angenähert an den vier Ecken dieser Aufbaumasse jeweils ein Federbein F1, F2, F3, F4 befindet. Jedes dieser Federbeine umfaßt mindestens eine ein Druckmittel enthaltende Arbeits­ kammer, bevorzugt ein Kolbenzylinderaggregat K1, K2, K3 und K4. Bei dem dargestellten Ausführungsbei­ spiel vervollständigt sich der Federbeinaufbau, auch zum besseren Verständnis der im folgenden noch angege­ benen, zum Teil auch rechnerisch belegten Überlegun­ gen durch die jeweilige Radersatzmasse R1, R2, R3, R4 bzw. die entsprechende Achsersatzmasse, wobei zwischen der jeweiligen Radersatzmasse und der eben­ falls dargestellten, jeweils jedem Federbein zuge­ ordneten Aufbauersatzmasse A1, A2, A3 und A4 noch eine Feder Fd1, Fd2, Fd3, Fd4 geschaltet sein kann. Hierbei gilt, daß die Summe der jeweiligen Aufbauer­ satzmasse gleich der Aufbaugesamtmasse ist, also:
A = A1+A2+A3+A4.

In der Zeichnung noch angegeben ist der jeweilige relative Abstand h1, h2, h3, h4 der Radersatzmasse zur Aufbauersatzmasse, mit lediglich symbolisch darge­ stellten Feder- und Dämpfungseinrichtungen FD zwischen der Radersatzmasse und der Straßenoberfläche St, um die Radfedereigenschaften noch zu symbolisieren.

Die bei dem Kolbenzylinderaggregat vorgesehene minde­ stens eine Arbeitskammer kann bei dem dargestellten vereinfachten Ausführungsbeispiel über einen Eingangs/ Ausgangsanschluß verfügen und ist über ein zwischenge­ schaltetes 3/2-Wegeventil V1, V2, V3, V4 selektiv entweder mit einem noch zugeordneten Druckausgleichs­ bzw. Vorratsbehälter S1, S2, S3, S4 oder mit einer Druckmittelleitung L1, L2, L3, L4 verbunden, wobei diese Druckmittelleitungen sämtlich miteinander an einem gemeinsamen Punkt P1 verbunden sind.

Dabei sind die jeweiligen, zunächst zum besseren Verständnis vereinfacht dargestellten Ventile V1, V2, V3, V4 noch so ausgelegt, daß sie entweder jede zugeordnete Arbeitskammer nur mit ihrem eigenen Druckausgleichsbehälter verbinden (dargestellte Schalt­ position) oder die Arbeitskammer des Kolben/Zylinder­ aggregats und gleichzeitig den Druckausgleichsbehälter an dem gemeinsamen Verbindungspunkt anschalten.

Hierdurch ist die Grundkonzeption vorliegender Erfin­ dung dargestellt; in vorteilhafter Ausgestaltung kann man schließlich, wenn es, abgesehen von der bisher für die Ventilbetätigung erforderlichen und aufzuwendenden Steuerenergie, noch sinnvoll erscheint, zusätzliche "Fremdenergie" aufzuwenden, den gemeinsamen Druckmit­ telverbindungspunkt P1 an eine vorzugsweise "schnelle" zentrale Druckversorgung ZD noch anschließen, und zwar in diesem Falls über ein weiteres, 3/3-Wegeventil, welches also die Schaltstellungen Sperren, Druckablaß und Druckeinlaß einnehmen kann. Die zentrale Druckver­ sorgung umfaßt eine geeignete Förderpumpe P für das Druckmittel, einen eigenen Vorrats- bzw. Ausgleichs­ behälter VA sowie ein im einzelnen nicht weiter zu erläuterndes Druckregelventil Vr im Bypass zur Pumpe.

In der Auslaßposition A des 3/3-Wegeventils Vz zwischen der zentralen Druckversorgung und dem gemeinsamen Verbindungspunkt P1 erfolgt die Druckmittelableitung zu einem gemeinsamen, nicht unter Druck stehenden Vorratsbehälter, aus welchem die Pumpe P das Druck­ mittel, üblicherweise ein Hydrauliköl, dann ansaugt. Überhaupt bezieht sich das bevorzugte Ausführungsbei­ spiel der erfindungsgemäßen geregelten Vierradfederung auf ein Hydrauliksystem, wobei es sich aber versteht, daß sich die jeweils soeben beschriebenen Grundmerk­ male in einer Vielzahl von Systemvarianten, auch pneumatisch verwirkli­ chen lassen. So sind in der Zeichnung die Federbeine F1, F2, F3, F4 als einseitig wirkende Hydraulikzylin­ der dargestellt, wobei auch keine Angaben zur Ausge­ staltung etwa im Sinne einer Dämpfungseinrichtung gemacht sind. Selbstverständlich können hier beliebi­ ge Kolben/Zylinderaggregate, beispielsweise doppelt wirkende, auch in Verbindung mit beliebigen Dämpfungs­ einrichtungen in Betracht kommen. Insbesondere ist es auch möglich, die in der Zeichnung dargestellten 3/2-Wegeventile als Umschaltventile V1, V2, V3, V4 sowie das zentrale Anschlußventil für die Druckver­ sorgung Vz, insbesondere auch unter Einbeziehung einer Dämpfungseinrichtung in anderer Weise auszubil­ den, aber auch in getrennt ansteuerbare Teilventile aufzuteilen. Es ist auch möglich, für die Darstel­ lung einer variablen Dämpfung Proportionalventile einzusetzen, wobei der Grad der "Fremdaktivierung" über die zentrale Druckversorgung ebenfalls in weiten Grenzen auslegungsgemäß variierbar ist, nämlich abhän­ gig von dem jeweils akzeptierbaren Aufwand (Energie­ bilanz). Wesentlich ist jedenfalls, daß es aufgrund der erfindungsgemäßen Konzeption möglich ist, jedes Kolben/Zylinderaggregat, in welcher Wirkungskombina­ tion und Ausgestaltung auch immer, zu jedem beliebi­ gen Zeitpunkt mit jedem beliebigen oder mit einer entsprechenden Vielzahl von anderen Zylinderaggrega­ ten der restlichen Federbeine zu verbinden und/oder mit der zentralen Druckversorgung bzw. mit dem eigenen Ausgleichsbehälter.

Im folgenden wird die Grundfunktion der Erfindung anhand eines sehr einfachen Beispiels für einen streng definierten Eingriffvorgang näher erläutert. Ein vierrädriges Fahrzeug bewege sich auf einer ebenen Straße mit einer einzigen, singulären Erhebung, die zur Einfederung eines einzelnen Rades führt. Bei vorgegebener Federsteifigkeit und Dämpfung am ein­ federnden Rad ergibt sich dann eine eindeutig defi­ nierte Beschleunigung b des Aufbaus am betrachteten Rad.

Es ist dann

m_E · b = K_F+K_D (1)

mit m_E Ersatzmasse b Aufbaubeschleunigung, K_F Feder­ kraft, K_D Dämpfungskraft.

Koppelt man nun die übrigen drei "Ersatzmassen" an, indem eine z. B. hydraulische Verbindung zwischen allen Federbeinen hergestellt wird, so gilt in erster Näherung die Gleichung

4 · m_E · b* = K_F+K_D (2)

wobei hier unterstellt ist, daß alle Ersatzmassen gleich groß sind und daß die Federbeinkräfte K_F und K_D allein abhängig sind von der singulären Erhebung und nicht abhängig von der nun geänderten Aufbaube­ wegung am einfedernden Rad. Letztere Annäherung sei wegen der angestrebten vereinfachten Erläuterung hingenommen. Aus den Beziehungen 1) und 2) ergibt sich dann

Mit anderen Worten bedeutet dies, daß die Aufbaube­ schleunigung am einfedernden Rad, bei sonst ver­ gleichbaren Bedingungen, auf ein Viertel zurückgegan­ gen ist. Dem Einwand, daß dies erkauft wird durch jeweils gleich große Beschleunigungen b* an den drei übrigen Rädern, Beschleunigungen also, die vorher nicht vorhanden waren, stehen im praktischen Betrieb, d. h. bei insgesamt unebener Straße, folgende ab­ schwächenden Merkmale gegenüber:

• - b* ist prinzipbedingt kleiner als b.
• - Durch Geber (Weg, Geschwindigkeit, Beschleunigung, Kraft) ist der augenblickliche Zustand des Fahr­ zeugs jederzeit bekannt. Über eine geeignete Aus­ wertungsstrategie wird ermittelt, ob Aufbau-Massen­ anteile anderer Räder zugeschaltet werden, welche zugeschaltet werden und mit welchem Zeitanteil dies geschehen soll.
• Die Kriterien dafür sind Optimierungsregeln für die Aufbaubewegung und solche für die Rad-Straßen- Kontaktkräfte. Nach Regeln der Wahrscheinlichkeit treten dann Fahrzustände auf, bei denen augenblick­ lich vorliegende Einzelbewegungen der Räder opti­ mal passen zu einer gegebenen aus der Vielzahl von möglichen Massenkopplungen. Der Zusammenhang b₁ und b₂*, b₃*, b₄* ist dann komplex und läßt sich, wie gesagt, einem Optimierungsprozeß unter­ werfen.
• - Bei den bislang beschriebenen Vorgängen wurde dem System keine "fremde" Energie zugeführt, vielmehr wurde lediglich der Energiehaushalt zwischen den einzelnen Radaufhängungen umgeschichtet. Durch die Ausstattung mit der "schnellen" zentralen Druckversorgung ZD wird das System zusätzlich "fremdaktiviert", mit einer entsprechenden Erwei­ terung der möglichen Zusammenhänge zwischen b₁ und b₂*, b₃*, b₄*.

Die folgende Tabelle läßt noch die Vielzahl der Kom­ binationsmöglichkeiten für die jeweiligen Verbindungen erkennen, die die soeben erwähnten möglichen Massen­ kopplungen betreffen - diese Tabelle ist lediglich für eines der Federbeine, beispielsweise für das Federbein F1 ausgeführt, wobei die in der Tabelle vorgenommenen Kreuze jeweils bedeuten: entspre­ chende Zuschaltungen von Federbeinanschlüssen, zentra­ ler Druckversorgung oder dem eigenen Vorratsbehälter zum jeweils vorgesehenen Kolben/Zylinderaggregat. Dabei bedeuten ferner Vz_E: zur zentralen Druckver­ sorgung geöffnetes Verbindungsventil Vz, während Vz_A die Stellung des zentralen Ventils bedeutet, in welcher der zentrale Druckmittelverbindungspunkt P1 an den Auslaß geschaltet ist.

Schaltet man bei den restlichen drei Federbeinen F2, F3 und F4 die beiden jeweils in dieser Tabelle schon berücksichtigten Schaltstellungen aus, dann ergeben sich für jedes der anderen Federbeine anstelle der für das Federbein F1 angeführten 24 Schaltverbin­ dungen lediglich 22, so daß man allein bei dem ver­ einfachten Ausführungsbeispiel einer geregelten Vier­ radfederung wie in der Zeichnung dargestellt zu insgesamt 90 Kombinationsmöglichkeiten des Systems kommt.

Es versteht sich, daß eine zentrale Logikschaltung, die diese und gegebenenfalls weitere Schaltkombina­ tionen beherrschen muß, vorzugsweise ein Rechner oder Mikroprozessor ist, der über eine Vielzahl äuße­ rer Sensoren oder Geber mit sinnvollerweise allen Daten versorgt wird, die bei einer Fahrzeugbewegung anfallen, also neben der Fahrzeuggeschwindigkeit, der absoluten vertikalen Aufbaugeschwindigkeit und -beschleunigung, der relativen Geschwindigkeit von Aufbau und Radbewegung zueinander, Lenkungseinschlag, Straßenbeschaffenheit u. dgl., wobei sich die jeweils zu Grunde zu legenden Optimierungsregeln und das mathematische Reglerkonzept in der Software-Konzeption des Rechners am sinnvollsten durch empirische Unter­ suchungen an den jeweiligen Fahrzeugtypen ergänzt, so daß, auch aus Übersichtlichkeitsgründen, von einer entsprechenden Erläuterung hier abgesehen wird.

Daher können alle in der Beschreibung, den Ansprüchen und der Zeichnung dargestellten Merkmale sowohl ein­ zeln für sich als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein.

Claims (11)

1. Verfahren zur (aktiv) geregelten Fahrzeugfederung, mit mindestens einer hydraulischen Arbeitskammer an jedem Federbein, deren Druckmittelzufluß bzw. -abfluß von mindestens einem von einer zentralen Logikschaltung gesteuerten Ventil mitbestimmt wird, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzielung einer übergeordneten Fahrzeugregelung (Vierradfe­ derung) die hydraulischen Arbeitskammern (K1, K2, K3, K4) jedes jeweils einem Rad (R1, R2, R3, R4) zugeordneten Federbeins über das zugeordnete Ventil an einen gemeinsamen Druckmittelverbindungs­ punkt (P1) angeschlossen werden derart, daß zur Ermöglichung einer variablen Massenkopplung selek­ tiv zum gerade betrachteten Federbein in Abhängig­ keit von der durch Geber erfaßten Gesamtsituation und nach rechnerischer Bewertung ein zweites oder mehrere Federbeine kraftübertragend zugeschaltet werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem zentralen Verbindungspunkt (P1),an den alle hydraulischen oder pneumatischen Arbeits­ kammern jedes Federbeins direkt angeschlossen sind, eine zentrale Druckversorgung über ein weiteres Ventil, ebenfalls unter Berücksichtigung der von Gebern erfaßten Gesamtsituation des Fahrzeugs, angeschlossen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die jeweiligen, den Arbeitskammern jedes Federbeins zugeordneten Ventile diese Ar­ beitskammer in einer Schaltstellung mit einem federbeineigenen Druckmittelausgleichsbehälter verbinden.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß durch die kraftübertragende Zuschaltung eines oder mehrerer Federbeine zu einem gerade betrachteten Federbein die an diesem wirkende Beschleunigung reduziert wird.

5. Vorrichtung zur (aktiv) geregelten Fahrzeugfede­ rung mit mindestens jeweils einer hydraulischen oder pneumatischen, jedem Federbein zugeordneten Arbeitskammer, deren Druckmittelzufluß bzw. -abfluß durch ein zugeordnetes, von einer zentralen Logik­ schaltung in Abhängigkeit zu äußeren Fahrzeugsigna­ len gesteuertes Ventil bestimmt ist, zur Durch­ führung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitskammer (K1, K2, K3, K4) jedes Feder­ beins über Druckmittel-Verbindungsleitungen, in die lediglich das eine, den Druckmittelzufluß bzw. -abfluß zur Arbeitskammer steuernde Ventil (V1, V2, V3, V4) geschaltet ist, mit einem gemein­ samen Verbindungspunkt (P1) verbunden sind, derart, daß durch selektive Öffnung bzw. Schließung jeder Arbeitskammer jedes Federbeins mit jeder anderen oder mit mehreren der anderen Arbeitskammern ver­ bunden bzw. die Verbindung wieder unterbrochen werden kann.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich­ net, daß jeder Arbeitskammer ein Druckausgleichs­ behälter (S1, S2, S3, S4) zugeordnet ist, wobei das Ventil (V1, V2, V3, V4) so ausgebildet ist, daß es entweder unter Abtrennung der Arbeitskammer diese mit dem Druckausgleichsbehälter oder Druck­ ausgleichsbehälter und Arbeitskammer gemeinsam mit dem Druckmittelleitungs-Verbindungspunkt (P1) verbindet.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß parallel zu der mindestens einen jeweiligen Arbeitskammer jedes Federbeins eine weitere Stützfeder (Fd1, Fd2, Fd3, Fd4) geschaltet ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5-7, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens eine Arbeits­ kammer jedes Federbeins von einem Kolben/Zylinder­ aggregat gebildet ist und jedes Kolben/Zylinder­ aggregat zwei Arbeitskammern umfaßt, die je nach Druck- oder Zugbeanspruchung vom Druckmittel unter­ schiedlich beaufschlagt sind.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5-8, dadurch gekennzeichnet, daß die jedem Federbein (F1, F2, F3, F4) zugeordneten Ventile (V1, V2, V3, V4) schnelle Umschaltventile oder Proportionalventile sind und daß ergänzend weitere Ventile vorgesehen sind zur Realisierung einer variablen Dämpfung und/oder Niveauregulierung.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5-9, dadurch gekennzeichnet, daß der zentrale Verbindungspunkt (P1) der von den Kolben/Zylinderaggregaten jedes Federbeins herrührenden Druckmittelleitungen über ein weiteres Ventil (Vz) mit einer zentralen Druck­ versorgung (ZD) verbunden ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeich­ net, daß das die zentrale Druckversorgung mit dem Verbindungspunkt (P1) verbindende Ventil ein schnelles 3/3-Wegeventil ist mit den Positionen Druckablassen, Druckhalten und Druckzuführung.