DE68908846T2

DE68908846T2 - Hydraulisches Fahrzeugaufhängungssystem.

Info

Publication number: DE68908846T2
Application number: DE89120813T
Authority: DE
Inventors: Shuuichi Buma; Katsuhiko Hattori; Hiroyuki Ikemoto; Sigetaka Isogai; Osamu Komazawa; Toshio Onuma; Takashi Yonekawa
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd; Toyota Motor Corp; Toyota Central R&D Labs Inc
Current assignee: Toyota Motor Corp; Toyota Central R&D Labs Inc; Aisin Corp
Priority date: 1988-11-10
Filing date: 1989-11-09
Publication date: 1994-01-20
Anticipated expiration: 2009-11-10
Also published as: DE68908846D1; EP0368321A2; EP0368321A3; US4971353A; JPH02225119A; EP0368321B1

Description

Hintergrund der Erfindung

Bereich der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Aufhängungssystem für ein Fahrzeug wie ein Automobil und insbesondere ein hydraulisches Aufhängungssystem nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Beschreibung des Stands der Technik

Wie beispielsweise in der Japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. Showa 63-219408 (1988) beschrieben ist, ist als hydraulisches Aufhängungssystem für ein Fahrzeug wie ein Automobil ein Aufhängungssystem gut bekannt, zu dem Betätigungselemente, die zwischen einer Fahrzeugkarosserie und entsprechenden Aufhängungsarmen vorgesehen sind und geeignet sind, die Fahrzeughöhen als Ergebnis eines Zuführens und eines Abführens von Arbeitsfluid in und aus ihren Arbeitsfluidkammern zu erhöhen bzw. zu verringern, Akkumulatoren, die mit den Arbeitsfluidkammern über Leitungen verbunden sind, in denen Drosseln vorgesehen sind, Arbeitsfluidzufuhrleitungsmittel zum Zuführen von Arbeitsfluid in die Arbeitsfluidkammern, Arbeitsfluidabführleitungsmittel zum Abführen von Arbeitsfluid aus den Arbeitsfluidkammern, Drucksteuermittel wie Drucksteuerventile, die in den Arbeitsfluidzuführleitungsmitteln und den Arbeitsfluidabführleitungsmitteln vorgesehen und geeignet sind, die Zufuhr von Arbeitsfluid in die Arbeitsfluidkammer und das Abführen aus diesen zu steuern, um die Drücke in den Arbeitsfluidkammern auf ihre gewünschten Werte einzustellen, gehören.
Wenn bei einem solchen hydraulischen Aufhängungssystem der Druck in der Arbeitsfluidkammer in jedem Betätigungselement aufgrund von Stößen und Entlastungen eines Fahrzeugrades wiederholt erhöht und verringert wird, wird Arbeitsfluid wiederholt der Arbeitsfluidkammer zugeführt und aus dieser abgeführt, um Druckschwangungen in der Kammer zu kompensieren, was zu einem erhöhten Energieverbrauch des Arbeitsfluids führt. Im Hinblick hierauf ist beispielsweise in der Japanischen Offenlegungsschrift Nr. Showa 62-292517 (1987) ein im Stand der Technik bekanntes hydraulisches Aufhängungssystem beschrieben worden, zu dem ein erstes hydraulisches System mit einem Drucksteuerventil und ein zweites hydraulisches System mit einem Akkumulator und einer Leitung, in der eine Drossel vorgesehen ist, und die den Akkumulator und die Arbeitsfluidkammer in dem zugeordneten Betätigungselement verbindet, gehören, wobei die Dämpfungskraft in dem ersten hydraulischen System höher als die in dem zweiten hydraulischen System festgelegt ist, wenn der Schwingungseingang in das Betätigungselement höher in der Frequenz als ein bestimmter Wert ist, um hierdurch das Ansprechen des Drucksteuerventils auf Schwingungseingänge von höherer Frequenz zu begrenzen, so daß verhindert werden kann, daß der Energieverbrauch des Arbeitsfluids aufgrund von Stößen und Entlastungen der Fahrzeugräder erhöht wird.
Da bei dem hydraulischen Aufhängungssystem, das in der zuvor genannten Japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. Showa 62- 292517 beschrieben ist, der Strömungswiderstand des ersten hydraulischen Systems so festgelegt ist, daß er den zuvor genannten Anforderungen entspricht, indem der Innendurchmesser und die Länge der Leitung zwischen den Drucksteuerventilen und dem Betätigungselement festgelegt wird, ist der Festlegungsspielraum zur Erfüllung des Erfordernisses ziemlich gering. Das heißt, daß wenn der Strömungswiderstand des ersten hydraulischen Systems so hoch festgelegt wird, daß ein Ansprechen des Drucksteuerventils auf Schwingungen höherer Frequenz effektiv beschränkt wird, er für Schwingungen niedriger Frequenz zu hoch ist, was beim Steuern der Lage einer Fahrzeugkarosserie zu einem verschlechterten Ansprechen führt. Wenn andererseits der Strömungswiderstand des ersten hydraulischen Systems nicht hoch genug festgelegt ist, wird der Energieverbrauch des Arbeitsfluids nicht gut verringert.
In dem Oberbegriff von Anspruch 1 wird von einem hydraulischen Aufhängungssystem für Kraftfahrzeuge ausgegangen, wie es in der EP-A-0 249 227 gezeigt ist.
Zur Absorption von Schwingungen an einem Fahrzeugrad weist dieses bekannte Aufhängungssystem an der entsprechenden Radaufhängung einen Hydraulikzylinder auf, dessen Druckkammer ein Arbeitsdruck mittels einer Hydraulikpumpe zugeführt werden kann. Zur Steuerung des Arbeitsdruckes ist ein Steuerventil in einer Druckleitung zwischen der Pumpe und der Druckkammer vorhanden, wobei das Steuerventil durch eine Steuerung entsprechend der Schwingungen des Fahrzeugs gesteuert wird und den Arbeitszylinder wahlweise mit der Hydraulikpumpe oder einem Tank verbindet. Weiterhin ist ein Akkumulator vorgesehen, der mit der Druckleitung direkt vor der Druckkammer des Hydraulikzylinders verbindbar ist. Das Steuerventil und der Akkumulator sind jeweils einem unabhängigen Hydrauliksystem zugeordnet, welches in Abhängigkeit von der Schwingungsamplitude des Fahrzeugs verwendet wird, um die Schwingung zu dämpfen. Somit entspricht dieses bekannte Aufhängungssystem im wesentlichen dem bereits zuvor angeführten Stand der Technik.
Der Gegenstand der Erfindung basiert auf der Aufgabe, das Hydrauliksystem gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 weiter dahingehend zu entwickeln, daß es geeignet ist, den Energieverbrauch des Arbeitsfluids ohne Beeinträchtigung des Ansprechens bei der Steuerung der Lage einer Fahrzeugkarosserie zu verringern.
Gemäß der Erfindung ist dieses Problem durch die Merkmale des Hauptanspruchs gelöst.
Der Verbrauch hängt von der Frequenz und Amplitude des Stoßens und Entlastens ab, aber in jedem Fall hängt er von der Abgabemenge des Arbeitsfluids aus den Arbeitsfluidkammern ab.
Dieser Verbrauch an Arbeitsfluid aufgrund des Stoßens und Zurückfederns der Fahrzeugräder geschieht auf der Basis, daß das Drucksteuermittel zur Steuerung des Druckes des Arbeitsfluids in der Arbeitsfluidkammer des Betätigungselements in einer solchen Weise arbeitet, daß es Arbeitsfluid von der Arbeitsfluidquelle der Arbeitsfluidkammer zuführt oder diese auffüllt, wenn der Druck in der Arbeitsfluidkammer unter ein bestimmtes Maß absinkt, und es das Arbeitsfluid aus der Arbeitsfluidkammer ausstößt, wenn der Druck des Arbeitsfluids in der Arbeitsfluidkammer über ein bestimmtes Maß ansteigt. Basierend auf einem solchen Drucksteuerungsaufbau für die Arbeitsfluidkammer des Betätigungselements und unter Berücksichtigung des Effekts des Akkumulators, der mit der Arbeitsfluidkammer des Betätigungselements aufgrund des Verbrauchs an Arbeitsfluid entsprechend der Frequenz und der Amplitude der Stöße und Entlastungen des Fahrzeugs, d.h. aufgrund der Ausstoßmenge des Arbeitsfluids aus der Arbeitsfluidkammer, verbunden ist, besteht die Idee der vorliegenden Erfindung darin, den Strömungswiderstand der Auslaßleitung gegenüber dem Strömungswiderstand der Leitung, die den Akkumulator mit der Arbeitsfluidkammer verbindet, zu erhöhen, oder den Strömungswiderstand der Leitung, die den Akkumulator mit der Arbeitsfluidkammer verbindet, gegenüber dem Strömungswiderstand der Auslaßleitung zu verringern, d.h. das Verhältnis des Strömungswiderstands der Auslaßleitung zu dem Strömungswiderstand der Leitung, die den Akkumulator mit der Arbeitsfluidkammer verbindet, zu erhöhen.
Die Formulierung des beiliegenden Anspruchs 1 als auch die der abhängigen Ansprüche 2 bis 11 hat auch dazu gedient, klarzustellen, daß das Drucksteuermittel mit dem variablen Drosselmittel die Zufuhr des Arbeitsfluids von dem Arbeitsfluidquellenmittel zu den entsprechenden Arbeitsfluidkammern und das Ausstoßen von Arbeitsfluid aus den entsprechenden Arbeitsfluidkammern durch entsprechende Auslaßleitungen steuert, so daß das Arbeitsfluid den entsprechenden Arbeitsfluidkammern entsprechend einem Druckabfall des Arbeitsfluids in den entsprechenden Arbeitsfluidkammern zugeführt wird, und das Arbeitsfluid aus den entsprechenden Arbeitsfluidkammern entsprechend einem Druckanstieg des Arbeitsfluids in den entsprechenden Arbeitsfluidkammern ausgestoßen wird. Mit anderen Worten ist klargemacht worden, daß die Steuerung des Arbeitsdruckes in der Arbeitsfluidkammer des Betätigungselements unvermeidbar mit einem Verbrauch des unter Druck stehenden Arbeitsfluids von dem Arbeitsfluidquellenmittel verbunden ist. Der Akkumulator kann einen solchen Arbeitsfluidverbrauch verringern, indem zeitweilig die Festigkeit seines Abgabebetriebs geopfert wird, so daß er das Arbeitsfluid eher als normalerweise erwünscht ist absorbiert, indem das Verhältnis des Strömungswiderstands der Auslaßleitung zu dem Strömungswiderstand der Leitung zwischen dem Akkumulator und der Arbeitsfluidkammer zeitweilig erhöht wird.
Unter der Annahme, daß Q und Q' jeweils die ansteigenden und abnehmenden Volumenänderungsmengen pro Zeiteinheit der Arbeitsfluidkammer in jedem Betätigungselement aufgrund des Entlastens und Stoßens des zugehörigen Fahrzeugrades bezeichnen; Q1 die Durchflußmenge des von dem Akkumulatör in die Arbeitsfluidkammer strömenden Arbeitsfluids bezeichnet; Q1' die Durchflußmenge des von der Arbeitsfluidkammer in den Akkumulator strömenden Mediums bezeichnet; Q2 die Durchflußmenge des in die Arbeitsfluidkammer durch das Zufuhrleitungsmittel strömenden Arbeitsfluids bezeichnet; und Q2' die Durchflußmenge des aus der Arbeitsfluidkammer durch das Auslaßleitungsmittel ausgelassenen Mediums bezeichnet, wird erkannt werden, daß diese Variablen die folgenden Beziehungen haben:
Q = Q1 + Q2
Q' = Q1' + Q2'
Gemäß der vorliegenden Erfindung sind die variablen Drosselklappenmittel vorgesehen, um zumindest einen der Strömungswiderstände einzustellen. Jedes variable Drosselklappenmittel ist geeignet, auf die Durchflußmenge des durch das Auslaßleitungsmittel ausgelassenen Arbeitsfluids anzusprechen und zumindest einen der Strömungswiderstände einzustellen, so daß je höher die Auslaßmenge ist, desto höher das Verhältnis des zweiten Strömungswiderstandes zu dem ersten Strömungswiderstand sein kann. Wenn entsprechend Schwingungen von höherer Frequenz und höherer Amplitude in einem solchen Fall, in dem das Fahrzeug auf einer rauhen Straße läuft, an das Betätigungselement angelegt werden, wird das Verhältnis des Strömungswiderstandes des Auslaßleitungsmittels (zweiter Strömungswiderstand) zu dem Strömungswiderstand zwischen der Arbeitsfluidkammer und dem Akkumulatormittel (erster Strömungswiderstand) durch das variable Drosselklappenmittel auf das Ansteigen der Strömungsmenge des durch das Auslaßleitungsmittel ausgelassenen Arbeitsfluids erhöht, wodurch nicht nur die Strömungsmenge Q2' des von der Arbeitsfluidkammer durch das Auslaßleitungsmittel ausgelassenen Arbeitsfluids reduziert wird, sondern auch die Durchflußmenge Q1 des Arbeitsfluids, das in das Akkumulatormittel von der Arbeitsfluidkammer strömt, erhöht wird, was zu einem verringerten Energieverbrauch des Arbeitsfluids führt.
Wenn sich andererseits das Volumen der Arbeitsfluidkammer in jedem Betätigungselement in einer angemessenen Weise in einem solchen Fall ändert, in dem das Fahrzeug auf einer guten Straße läuft oder die Lagensteuerung der Fahrzeugkarosserie ausgeführt wird, ist die Durchflußmenge des Arbeitsfluids, das durch das Auslaßleitungsmittel abgegeben wird, so niedrig, daß das Verhältnis des zweiten zu dem ersten Strömungswiderstand niedrig genug gehalten wird, um den Zustand zu gewährleisten, in dem das Arbeitsfluid frei von der Arbeitsfluidkammer durch das Auslaßleitungsmittel abströmen kann, wodurch ermöglicht wird, daß die Bequemlichkeitssteuerung und die Lagensteuerung ohne eine wesentliche Ansprechverzögerung ausgeführt werden kann.
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

In den beiliegenden Zeichnungen:
Fig. 1 ist ein schematisches Diagramm, das die erste bevorzugte Ausführungsform des hydraulischen Aufhängungssystems der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 2 ist schematisches Teildiagramm, das nur den Teil für das rechte hintere Fahrzeugrad in der zweiten bevorzugten Ausführungsform des hydraulischen Aufhängungssystems der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 3 ist ein schematisches Teildiagramm ähnlich der Fig. 2, das die dritte Ausführungsform des hydraulischen Aufhängungssystems der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 4 ist ein Graph, der eine spezifische Charakteristik der variablen Drossel zeigt, welche in der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform beinhaltet ist;
Fig. 5 ist ein schematisches Teildiagramm ähnlich der Fig. 2, das eine gegenüber der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform modifizierte Ausführungsform zeigt;
Fig. 6 ist ein schematisches Teildiagramm ähnlich Fig. 2, das die vierte bevorzugte Ausführungsform des hydraulischen Aufhängungssystems der vorliegenden Erfindung zeigt.
Fig. 7 ist ein Graph, der eine spezifische Charakteristik der variablen Drossel zeigt, die in der in Fig. 6 gezeigten Ausführungsform beinhaltet ist;
Fig. 8 ist ein schematisches Teildiagramm ähnlich der Fig. 2, das die fünfte bevorzugte Ausführungsform des hydraulischen Aufhängungssystems der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 9 ist ein schematisches Teildiagramm, das den Bereich für die hinteren Fahrzeugräder in der sechsten bevorzugten Ausführungsform des hydraulischen Aufhängungssystems der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 10 ist ein schematisches Teildiagramm ähnlich Fig. 2, das die siebte bevorzugte Ausführungsform des hydraulischen Aufhängungssystems der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 11 ist ein Graph, der die spezifische Eigenschaft der variablen Drossel zeigt, die in der in Fig. 10 gezeigten Ausführungsform beinhaltet ist;
Fig. 12 ist ein schematisches Teildiagramm ähnlich Fig. 2, das die achte bevorzugte Ausführungsform des hydraulischen Aufhängungssystems der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 13 ist ein Graph, der die spezifische Charakteristik der variablen Drossel zeigt, die in der in Fig. 12 gezeigten Ausführungsform beinhaltet ist;
Fig. 14 ist ein schematisches Teildiagramm ähnlich Fig. 2, das die neunte bevorzugte Ausführungsform eines Hydrauliksystems der vorliegenden Erfindung zeigt; und
Fig. 15 ist ein Graph, der die spezifische Charakteristik der variablen Drossel zeigt, die in der in Fig. 14 gezeigten Ausführungsform beinhaltet ist.
Entsprechende Bezugsziffern bezeichnen entsprechende Teile in den Diagrammen der Zeichnungen.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen

In den Zeichnungen zeigt Fig. 1 ein schematisches Diagramm, welches die erste bevorzugte Ausführungsform des hydraulischen Aufhängungssystems der vorliegenden Erfindung zeigt. Das in der Figur gezeigte Aufhängungssystem weist Betätigungselemente 1FR, 1FL, 1RR und 1RL auf, die jeweils einem vorderen rechten Fahrzeugrad, einem vorderen linken Fahrzeugrad, einem rechten hinteren Fahrzeugrad und einem linken hinteren Fahrzeugrad, die nicht gezeigt sind, entsprechend vorgesehen sind, und diese Betätigungselemente beinhalten Arbeitsfluidkammern 2FL, 2FR, 2RL und 2RR.
In der Fig. bezeichnet 4 einen Reservetank, der Öl enthält, welches als Arbeitsfluid dient, und der Tank 4 ist mit der Ansaugseite einer Hydraulikpumpe über eine Ansaugleitung 10 flüssigkeitsverbunden, in der ein Filter 8 vorgesehen ist, um Unreinheiten aus dem Öl, das durch ihn fließt, zu entfernen. Mit der Pumpe 6 ist eine Ablaufleitung 12 verbunden, die Öl sammelt, das innerhalb der Pumpe hinter Dichtungen tritt, und es dem Reservetank 4 wieder zuführt. Die Pumpe 6 ist antriebsverbunden mit und drehbar angetrieben durch einen Motor 14, dessen Drehgeschwindigkeit durch einen Drehzahlmesser 16 ermittelt wird.
Eine Hochdruckleitung 18 ist mit der Auslaßseite der Pumpe 6 verbunden. In der Hochdruckleitung 18 ist ein Rückschlagventil 20 vorgesehen, das nur einen Ölfluß in der Richtung von der Pumpe zu den Betätigungselementen erlaubt, und zwischen der Pumpe 6 und dem Rückschlagventil 20 ist ein Dämpfungsglied 22 vorgesehen, das dazu dient, Druckpulsierungen des von der Pumpe kommenden Öls zu absorbieren oder zu dämpfen, um so Druckschwankungen zu verringern. Die Hochdruckleitung 18 mit einem Ende einer Hochdruckleitung 18F für die vorderen Fahrzeugräder und einer Hochdruckleitung 18R für die hinteren Fahrzeugräder verbunden, mit denen jeweils Akkumulatoren 24 und 26 verbunden sind. Diese Akkumulatoren enthalten unter Druck stehendes Gas und dienen dazu, Druckschwankungen des Öls zu absorbieren und Druck zu akkumulieren. Eine Hochdruckleitung 18FR für das rechte vordere Fahrzeugrad und eine Hochdruckleitung 18FL für das vordere linke Fahrzeugrad sind an ihren einen Enden mit der Hochdruckleitung 18F verbunden, während eine Hochdruckleitung 18RR für das hintere rechte Fahrzeugrad und eine Hochdruckleitung 18RL für das hintere linke Fahrzeugrad an ihren einen Enden mit der Hochdruckleitung 18R verbunden sind. In den Hochdruckleitungen 18FR, 18FL, 18RR und 18RL sind jeweils Filter 28FR, 28FL, 28RR und 28RL vorgesehen, und Leitungen sind an ihren einen Enden mit Öffnungen P von vorgesteuerten Drei-Wege-Schaltsteuerventilen 40, 42, 44 und 46 verbunden, die jeweils in Drucksteuerventilen 32, 34, 36 und 38 vorgesehen sind.
Zu dem Drucksteuerventil 32 gehören das Schaltsteuerventil 40, eine Leitung 50, welche die Hochdruckleitung 18FR und eine Niedrigdruckleitung 48FR für das rechte vordere Fahrzeugrad miteinander flüssigkeitsverbindet, eine feste Drossel 52 und eine variable Drossel 54, die beide in der Leitung 50 vorgesehen sind. Das Schaltsteuerventil 40 hat neben der Öffnung P Öffnungen R und A, die mit der Niedrigdruckleitung 48FR und einer Verbindungsleitung 56 jeweils verbunden sind. Das Schaltsteuerventil 40 kann ein Magnetventil sein, das geeignet ist, als Vordrücke den Druck Pp in der Leitung 50 zwischen den Drosseln 52 und 54 und den Druck Pa in der Verbindungsleitung 56 zu nehmen, und in eine Schaltstellung 40a, in der es die Öffnungen P und A miteinander flüssigkeitsverbindet, wenn der Druck Pp wesentlich höher als der Druck Pa ist; eine Schaltstellung 40b, in der es die Verbindung zwischen allen Öffnungen unterbricht, wenn die Drücke Pp und Pa im wesentlichen gleich sind; und eine Schaltstellung 4ºC, in der es die Öffnungen R und a miteinander flüssigkeitsverbindet, wenn der Pp wesentlich niedriger als der Druck Pa ist, geschaltet zu werden. Die variable Drossel 54 ist geeignet, ihren effektiven Strömungsquerschnitt mittels elektrischen Stroms, der seinem gesteuerten Solenoid 58 zugeführt wird, zu verändern und mit der festen Drossel 53 Zusammenzuwirken, um den Vordruck Pp variabel zu steuern.
In ähnlicher Weise gehören zu den Drucksteuerventilen 34, 36 und 38 vorgesteuerte Drei-Wege-Schaltsteuerventile 42, 44 und 46, die dem Ventil 40 entsprechen, Leitungen 60, 62 und 64, die der Leitung 50 entsprechen, feste Drosseln 66 68 und 70, die der Drossel 52 entsprechen, und variable Drosseln 72, 74 und 76, die der Drossel 54 entsprechen. Die variablen Drossel 72 bis 76 weisen jeweils Solenoide 78, 80 und 82 auf, die dem Solenoid 58 entsprechen.
Die Schaltsteuerventile 42, 44 und 46 haben denselben Aufbau wie das Schaltventil 40, und ihre Öffnungen R sind mit den einen Enden einer Niedrigdruckleitung 48FL für ein vorderes linkes Fahrzeugrad, einer Niedrigdruckleitung 48RR für ein rechtes vorderes Fahrzeugrad, und einer Niedrigdruckleitung 48RL für ein linkes hinteres Fahrzeugrad jeweils verbunden, und die Öffnungen A sind mit einem Ende von Verbindungsleitungen 84, 86 und 88 jeweils verbunden. Die Schaltventile 42, 44 und 46 sind Magnetventile, die geeignet sind, als Vordrücke die Drücke Pp in den zugeordneten Leitungen 60, 62 und 64 zwischen den zugeordneten festen und variablen Drosseln und den Drücken Pa in den zugeordneten Leitungen 84, 86 und 88 zu nehmen und jeweils in Schaltstellungen 42a, 44a und 46a, in denen sie die Öffnungen P und A miteinander flüssigkeitsverbinden, wenn die Drücke Pp wesentlich höher als die Drücke Pa sind; in Schaltstellungen 42b, 44b und 46b, in denen sie die Verbindungen zwischen den Öffnungen unterbrechen, wenn die Drücke Pp und Pa im wesentlichen gleich sind; und in Schaltstellungen 42c, 44c und 46c, in denen sie die Öffnungen R und A miteinander flüssigkeitsverbinden, wenn die Drücke Pp wesentlich niedriger als die Drücke Pa sind, geschaltet zu werden.
Wie schematisch in Fig. 1 gezeigt ist, weisen die Betätigungselemente 1FR, 1FL, 1RR und 1RL Zylinder 106FR, 106FL, 106RR und 106RL, die die Arbeitsfluidkammern 2FR, 2FL, 2RR und 2RL definieren, und Kolben 108FR, 108FL, 108RR und 108RL, die jeweils in den zugeordneten Zylindern eingesetzt sind, auf. In der gezeigten Ausführungsform sind die Betätigungselemente zwischen einer nicht gezeigten Fahrzeugkarosserie und zugeordneten ebenfalls nicht gezeigten Aufhängungsarmen vorgesehen, wobei jeder Zylinder mit dem zugeordneten Aufhängungsarm und das untere Ende des Stangenbereiches eines jeden Kolbens mit dem Fahrzeugkörper verbunden ist, aber jeder Zylinder kann mit der Fahrzeugkarosserie und jeder Kolben mit dem zugeordneten Aufhängungsarm verbunden sein. Ablaufleitungen 110, 112, 114 und 116 sind an ihren einen Enden mit jeweils den Zylindern 106FR, 106FL, 106RR und 106RL der Betätigungselemente verbunden. Die anderen Enden der Ablaufleitungen 110, 112, 114, 116 sind mit einer Ablaufleitung 118 verbunden, die wiederum mit dem Reservetank 4 über einen Filter 120 verbunden ist, so daß aus den Arbeitsfluidkammern entweichendes Öl in den Tank zurückgeführt werden kann.
Mit den Arbeitsfluidkammern 2FR, 2FL, 2RR und 2RL sind jeweils Akkumulatoren 132, 134, 136 und 138 verbunden, die jeweils als hydropneumatische Federn über Leitungen 124, 126, 128 und 130 dienen, in denen Drosseln vorgesehen sind. In den Kolben 108FR, 108FL, 108RR und 108RL sind jeweils Leitungen 140FR, 140FL, 140RR und 140RL vorgesehen. Diese Leitungen flüssigkeitsverbinden die zugeordneten Leitungen 56, 84, 86 und 88 und die zugeordneten Arbeitsfluidkammern 2FR, 2FL, 2RR und 2RL miteinander, und in ihnen sind jeweils Filter 142FR, 142FL, 142RR und 142RL vorgesehen. An den Stellen neben den Betätigungselementen 1FR, 1FL, 1RR und 1RL sind jeweils Fahrzeughöhensensoren 144FR, 144FL, 144RR und 144RL vorgesehen, die jeweils den Abstand zwischen der Fahrzeugkarosserie und dem zugeordneten Fahrzeugrad ermitteln.
In den Verbindungsleitungen 56, 84, 86 und 88 sind jeweils vorgesteuerte Absperrventile 150, 152, 154 und 156 vorgesehen. Die Leitungen 56, 84, 86 und 88 sind zwischen den zugeordneten Drucksteuerventilen und den Absperrventilen mit den Leitungen 50, 60, 62 und 64 in den Drucksteuerventilen auf der stromabwärts gerichteten Seite der zugeordneten variablen Drosseln über Leitungen 158, 160, 162 und 164 verbunden. In den Leitungen 158, 160, 162 und 164 sind jeweils Entlastungsventile 166, 168, 170 und 172 vorgesehen, die geeignet sind, als Vordrücke die Drücke innerhalb der zugeordneten Leitungen 158, 160, 162 und 164 stromaufwärts von diesen, d.h. auf der Seite der zugeordneten Verbindungsleitungen, zu nehmen und sich zu öffnen, wenn die Vordrücke vorbestimmte Werte überschreiten, um dadurch etwas Öl innerhalb der Verbindungsleitungen den Leitungen 48FR, 48FL, 48RR und 48RL zuzuleiten.
Die Absperrventile 150, 152, 154 und 156 sind geeignet, in ihrer geschlossenen Stellung zu bleiben, wenn immer die Druckdifferenzen zwischen den Drücken innerhalb der Hochdruckleitungen 18FR, 18FL, 18RR und 18RL stromaufwärts von den zugeordneten Drucksteuerventilen 40, 42, 44 und 46 und den Drücken in den Leitungen 158, 160, 162 und 164 stromabwärts der zugeordneten Entlastungsventile 166, 168, 170 und 172, d.h. die Drücke in den Leitungen 48FR, 48FL, 48RR und 48RL nicht höher als vorbestimmte Werte sind, und ihren Öffnungsgrad mit einem Ansteigen der Druckdifferenzen in dem Bereich, in dem die Differenzen die vorbestimmten Werte überschreiten, zu erhöhen.
Die Leitungen 48FR und 48RL sind an ihren anderen Enden mit einem Ende einer Niedrigdruckleitung 48F für die vorderen Fahrzeugräder verbunden, während die Leitungen 48RR und 48RL an ihren anderen Enden mit einem Ende einer Niedrigdruckleitung 48R für die hinteren Fahrzeugräder verbunden sind. Die Leitungen 48F und 48R sind an ihren anderen Enden mit einem Ende einer Niedrigdruckleitung 48 verbunden. In der Leitung 48 ist ein Ölkühler 174 vorgesehen und sie ist an ihrem anderen Ende mit dem Reservetank 4 über einen Filter 176 verbunden. Die Hochdruckleitung 18 ist mit der Niedrigdruckleitung 48 an einer Stelle zwischen dem Rückschlagventil 20 und dem Dämpfungsglied 22 über eine Leitung 178 flüssigkeitsverbunden. In der Leitung 178 ist ein Entlastungsventil 180 vorgesehen, das geeignet ist, sich zu öffnen, wenn sein Vordruck höher als ein vorbestimmter Wert ist.
In der gezeigten Ausführungsform sind die Hochdruckleitung 18R und die Niedrigdruckleitung 48R miteinander über eine Leitung 188, in der ein Filter 182 vorgesehen ist, einer Drossel 184 und einem normalerweise geöffneten elektromagnetisohen An-Aus- Ventil 186 mit einem Solenoid 190 zur Einstellung des Öffnens des Ventils verbunden. Das An-Aus-Ventil 186 ist geeignet sich zu öffnen, wenn sein Solenoid 190 erregt wird, und die Durchflußrate des durch es fließenden Öls zu steuern, wenn der elektrische Erregerstrom eingestellt ist. Die Hochdruckleitung 18R und die Niedrigdruckleitung 48R sind außerdem miteinander über eine Leitung 194 verbunden, in der ein vorgesteuertes An- Aus-Ventil 192 vorgesehen ist. Das An-Aus-Ventil 192 ist geeignet, als Vordrücke die Drücke auf beiden Seiten der Drossel 184 zu nehmen und in seiner geschlossenen Stellung 192 zu verbleiben, wenn keine wesentliche Druckdifferenz zwischen den Drücken auf beiden Seiten der Drossel 184 vorhanden ist, und in seine geöffnete Stellung 192 zu schalten, wenn der Druck auf der Seite der Hochdruckleitung 18R gegenüber der Drossel 184 wesentlich höher als der Druck auf der Seite der Niedrigdruckleitung ist. Somit wirken die Drossel 184, das elektromagnetische An-Aus-Ventil 186 und das An-Aus-Ventil 192 miteinander, um ein Bypass-Ventil 196 zu definieren, welches wahlweise die Hochdruckleitung 18R und die Niedrigdruckleitung 48 miteinander verbindet und die Durchflußrate des von der Hochdruckleitung zu der Niedrigdruckleitung fließenden Öls zu steuern.
Weiterhin ist in der gezeigten Ausführungsform ein Drucksensor 198 in der Hochdruckleitung 18R vorgesehen, um den Öldruck in der Leitung zu ermitteln. Schraubendruckfedern 199FR, 199RL, 199RR und 199RL, die als Aufhängungsfedern dienen, sind zwischen oberen Blechen, die an den Stangenbereichen der in den Betätigungselementen vorgesehenen Kolben befestigt sind, und unteren Blechen, die an den Zylindern befestigt sind, geschaltet.
Weil gemäß dieser Ausführungsform die Absperrventile 150, 152, 154 und 156 geeignet sind, auf der Basis des Gleichgewichts zwischen den Druckdifferenzen zwischen den Öldrucken innerhalb der Hochdruckleitungen 18FR, 18FL, 18RR und 18RL und denen innerhalb der Leitungen 158, 160, 162 und 164 und den Reaktionskräften, die durch die selbstenthaltenen Federn ausgeübt werden, zu arbeiten, wenn die Betätigungselemente mit Schwingungen von höherer Frequenz und höherer Amplitude in den Fällen, in denen das Fahrzeug auf einer rauheren Fahrbahn fährt, beaufschlagt wird, wirdim Ergebnis die Durchflußrate des durch die Niedrigdruckleitungen 48FR, 48FL, 48RR und 48RL erhöht, wodurch die Drücke in den Leitungen 158, 160 und 162 erhöht und die Absperrventile in ihre geschlossene Position bewegt werden, um sich teilweise zu schließen. Die so teilweise geschlossenen Absperrventile werden denselben Effekt bewirken, wie wenn Öffnungen in den Leitungen 56, 84, 86 und 88 zwischen den Schaltventilen 40, 42, 44 und 46 in den Drucksteuerventile 32, 34, 36 und 38 und den Arbeitsfluidkammern 2FR, 2FL, 2RR und 2RL vorgesehen wären. Das heißt, daß die Verhältnisse der Strömungswiderstände der Leitungen gegenüber den Strömungswiderständen der Leitungen 124, 126, 128 und 130 mit den Drosseln erhöht werden, so daß es schwer für das Öl ist, zwischen den Drucksteuerventilen und den Arbeitsfluidkammern zu strömen und so die Durchflußrate Q2' zu verringern, was zu dem geringeren Energieverbrauch des Arbeitsfluids führt.
Wenn die den Betätigungselementen zugeführten Schwingungen von niedrigerer Frequenz und niedrigerer Amplitude in solchen Fällen sind, in denen das Fahrzeug auf einer guten Fahrbahn läuft, ist die Durchflußrate des durch die Niedrigdruckleitungen 48FR, 48FL, 48RR und 48RL strömenden Öls nicht hoch, so daß jedes der Absperrventile in seiner geschlossenen Stellung gehalten wird, solange die Drücke in den Hochdruckleitungen 18FR, 18RL, 18RR und 18RL hoch genug sind, wodurch der Zustand gewährleistet wird, unter dem die Steuerung des Komforts und der Lage der Fahrzeugkarosserie geeignet durchgeführt werden kann.
Gemäß dieser Ausführungsform kann daher neben der inhärenten Funktion, in der jedes Absperrventil in seiner geschlossenen Stellung gehalten wird, wenn die Druckdifferenz zwischen den Drücken in den zugeordneten Hochdruck- und Niedrigdruckleitungen nicht höher als der vorbestimmte Wert ist, um dadurch zu verhindern, daß sich die Fahrzeughöhe während des Ablassens von Öl aus den Arbeitsfluidkammern verringert, die Funktion des Strömungswiderstandssteuerungsmittels als Funktion der Durchflußrate des durch die zugeordnete Niedrigdruckleitung fließenden Öls ausführen, wodurch die Verhältnisse der Strömungswiderstände der Verbindungsleitungen 56, 84, 86 und 88 zu den Strömungswiderständen der Leitungen 124, 126, 128 und 130 erhöht werden, wenn sich die Durchflußrate erhöht. Gemäß dieser Ausführungsform kann die Anzahl der Teile verringert werden, und der Aufbau des hydraulischen Aufhängungssystems kann verglichen mit einem System, bei dem die inhärenten Absperrventile und die Strömungswiderstandsteuermittel getrennt vorgesehen sind, vereinfacht sein.
Weiterhin wird bei einem System mit den Strömungswiderstandsteuerungsmitten in den Niedrigdruckleitungen 48FR, 48FL, 48RR und 48RL das Volumen des Öls in den Arbeitsfluidkammern dazu tendieren, sich allmählich zu erhöhen, um die Fahrzeughöhe zu erhöhen, da die Auslaßmenge Q2' verringert, aber die Zuführmenge Q2 nicht verringert werden kann. Im Gegensatz dazu können bei dieser Ausführungsform sowohl die Zuführströmungsmenge Q2 als auch die Abgabeströmungsmenge Q2' verringert werden, wodurch die Tendenz zu einem allmählichen Anwachsen der Fahrzeughöhe eliminiert wird.
Fig. 2 zeigt ein schematisches Teildiagramm, das nur den Bereich für das rechte hintere Fahrzeugrad in der zweiten bevorzugten Ausführungsform des hydraulischen Aufhängungssystems der vorliegenden Erfindung zeigt. Es soll bemerkt werden, daß der Aufbau für die anderen Fahrzeugräder derselbe wie der in Fig. 2 gezeigte ist und in Fig. 2 zur Klarheit weggelassen wurde. Dasselbe gilt für die Figuren 3, 5, 6, 8, 9, 10, 12 und 14, auf die später zurückgekommen wird.
In dieser Ausführungsform ist in der Niedrigdruckleitung 48RR eine Drossel 200 vorgesehen, und die Leitung 62 ist mit der Niedrigdruckleitung 48RR stromabwärts der Drossel 200 vorgesehen. Das Absperrventil 154 ist geeignet, als Vordrücke den Öldruck innerhalb der Hochdruckleitung 18RR und den Öldruck in der Niedrigdruckleitung 48RR stromaufwärts der Drossel 200 zu nehmen, und in seiner geschlossenen Stellung zu bleiben, wenn die Druckdifferenz zwischen den Vordrücken nicht höher als der vorbestimmte Wert ist, und seine Ventile allmählich zu erweitern, wenn die Druckdifferenz den vorbestimmten Wert überschreitet und die Druckdifferenz ansteigt.
Da gemäß dieser Ausführungsform die Strömung des Öls durch die Drossel 200 beschränkt wird, wenn es durch die Niedrigdruckleitung 48RR fließt, um den Druck in der Niedrigdruckleitung oberhalb der Drossel zu erhöhen, dient sie als ein Durchflußmessermittel, das den Durchfluß des durch die Niedrigdruckleitung 48RR fließenden Öls ermittelt. Da das Absperrventil 154 geeignet ist, als einen der Vordrücke den Öldruck in der Niedrigdruckleitung 48RR stromaufwärts der Drossel 200 zu nehmen, kann es auf die Durchflußmenge des durch die Niedrigdruckleitung fließenden Öls im Vergleich zu der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform präzise ansprechen.
Diese Ausführungsform kann daher zusätzlich zu denselben Funktionen und Vorteilen, die in der ersten Ausführungsform erzielt werden, positiver die Strömungswiderstände zwischen den Drucksteuerventilen und den Betätigungselementen steuern.
Fig. 3 ist ein schematisches Teilschaltbild ähnlich der Fig. 2, die die dritte bevorzugte Ausführungsform des hydraulischen Aufhängungssystems der vorliegenden Erfindung zeigt, und Fig. 4 ist ein Graph, der die spezifischen Charakteristiken einer variablen Drossel zeigt, die in der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform enthalten ist.
Wie es auch der Fall bei der in Fig. 2 gezeigten zweiten Ausführungsform ist, ist in der dritten Ausführungsform eine Drossel in der Niedrigdruckleitung 48RR vorgesehen, die als Durchflußmengenermittlungsmittel dient. Eine variable Drossel 202, die als Strömungswiderstandsteuermittel dient, ist in der Verbindungsleitung 86 zwischen dem Drucksteuerventil 36 und dem Absperrventil 154 vorgesehen. Die variable Drossel 202 nimmt als Vordrücke die Öldrücke stromaufwärts und stromabwärts der Drossel 200 und ist, wie in Fig. 4 gezeigt ist, so geeignet, daß der Strömungsquerschnitt ihrer inneren Leitung auf einem Maximumwert A1 gehalten wird, wenn die Druckdifferenz ΔP zwischen den Vordrücken nicht höher als ein vorbestimmter Wert P1 ist, der Strömungsquerschnitt allmählich von dem Maximumwert A1 auf einen Minimal A2 reduziert werden kann, wenn die Druckdifferenz ΔT im Bereich zwischen dem ersten vorbestiminten Wert P1 und einem zweiten vorbestimmten Wert P2 erhöht wird, und der Strömungsquerschnitt auf dem Minimalwert A2 gehalten werden kann, wenn die Druckdifferenz ΔP nicht geringer als der zweite vorbestimmte Wert P2 ist.
Fig. 5 ist ein schematisches Teilschaltbild ähnlich der Fig. 2, die eine gegenüber der in Fig. 3 gezeigten dritten Ausführungsform modifizierte Ausführungsform ist.
In dieser modifizierten Ausführungsform ist in der Verbindungsleitung 86 eine Drossel 204 zwischen dem Absperrventil 154 und dem Betätigungselement 1RR vorgesehen. Eine Bypass-Leitung 206 ist mit der Verbindungsleitung 86 auf beiden Seiten der Drossel 204 verbunden, und in ihr ist die variable Drossel 202 vorgesehen.
Wenn bei der in Fig. 3 gezeigten dritten Ausführungsform die Durchflußmenge des durch die Niedrigdruckleitung 48RR strömenden Öls ansteigt und die Druckdifferenz ΔT zwischen den Vordrücken der variablen Drossel 202 nicht niedriger als der erste vorbestimmte Wert P1 und nicht höher als der zweite vorbestimmte Wert P2 ist, wird der Strömungsquerschnitt A der variablen Drossel 202, die in der Bypass-Leitung 206 vorgesehen ist, allmählich verringert, wenn die Druckdifferenz ansteigt, wodurch das Verhältnis des Strömungswiderstands der Verbindungsleitung 86 zu dem Strömungswiderstand der Leitung 128 mit der Drossel erhöht wird, wodurch die Durchflußmenge Q2' des durch das Drucksteuerventil 36 und die Niedrigdruckleitung 48 strömenden Öls verringert wird, so daß der Ölverbrauch reduziert wird.
Weil gemäß der dritten und der modifizierten Ausführungsform die variable Drossel 202, die als Strömungswiderstandsteuermittel dient, und das Absperrventil 154 getrennt voneinander vorgesehen sind, können die Systeme die Steuerung des Verhältnisses zwischen dem Strömungswiderstand der Verbindungsleitung 86 und dem Strömungswiderstand der Leitung 128 mit der Drossel und das Unterbrechen der Verbindung der Verbindungsleitung im Vergleich zu dem System, bei dem wie bei den in Figuren 1 und 2 gezeigten ersten und zweiten Ausführungsformen die Absperrventile auch als Strömungswiderstandsteuermittel dienen, positiver durchführen.
Fig. 6 ist ein schematisches Teilschaltungsbild ähnlich der Fig. 2, die die vierte bevorzugte Ausführungsform des hydraulischen Aufhängungssystems der vorliegenden Erfindung zeigt, und Fig. 7 ist ein Graph, der die spezifischen Charakteristiken der variablen Drossel zeigt, die in der in Fig. 6 gezeigten Ausführungsform enthalten ist.
Bei dieser Ausführungsform ist die Drossel 200 in der Verbindungsleitung 86 zwischen dem Drucksteuerventil 36 und dem Absperrventil 154 vorgesehen, und eine variable Drossel 208 ist in der Leitung 86 zwischen der Drossel 200 und dem Absperrventil 154 vorgesehen. Die variable Drossel 208 nimmt als Vordrücke die öldrücke auf beiden Seiten der Drossel 200 und ist so geeignet, daß, wie in Fig. 7 gezeigt ist, der Strömungsquerschnitt A ihrer inneren Leitung auf einem Maximalwert A1 gehalten werden kann, wenn der Absolutwert der Druckdifferenz ΔP zwischen den Vordrücken nicht höher als ein vorbestimmter Wert P1 ist, der Strömungsquerschnitt A allmählich von dem Maximalwert A1 auf einen Minimalwert A2 verringert werden kann, wenn der Absolutwert der Druckdifferenz ΔP in dem Bereich erhöht wird, in dem der Absolutwert zwischen dem ersten vorbestimmten Wert P2 und einem zweiten vorbestimmten Wert P2 liegt, und der Strömungsquerschnitt A auf dem Minimalwert A2 gehalten werden kann, wenn der Absolutwert der Druckdifferenz nicht niedriger als der zweite vorbestimmte Wert P2 ist.
Da gemäß dieser Ausführungsform sowohl die Drossel 200 als auch die variable Drossel 200 in der Verbindungsleitung 86 vorgesehen sind, wird immer dann wenn Öl in der Auslaß- und der Zufuhrrichtung strömt, der Strömungsquerschnitt A der inneren Leitung der variablen Drossel allmählich reduziert, wenn der Absolutwert der Druckdifferenz ΔP zwischen den Öldrücken auf beiden Seiten der Drossel 200 in dem Bereich zwischen dem ersten und dem zweiten vorbestimmten Wert ansteigt, wodurch sowohl die Auslaßmenge Q2' als auch die Zufuhrmenge Q2 des Öls reduziert wird, so daß der Ölverbrauch verringert wird.
Wie zuvor beschrieben wurde, kann gemäß dieser Ausführungsform sowohl die Zufuhrmenge von Öl als auch die Ablaßmenge von Öl reduziert werden, und das System kann die Tendenz eliminieren, nach der die Fahrzeughöhe aufgrund von Stößen und Entlastungen der Fahrzeugräder allmählich erhöht wird, wie dies bei der ersten bis zur dritten Ausführungsform der Fall ist.
Selbstverständlich kann die Drossel 200 in der Verbindungsleitung zwischen dem Absperrventil 154 und der variablen Drossel 208 vorgesehen sein.
Fig. 8 ist ein schematisches Teilschaltbild ähnlich der Fig. 2, die die fünfte bevorzugte Ausführungsform des hydraulischen Aufhängungssystems der vorliegenden Erfindung zeigt.
Wie es bei der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform der Fall ist, ist bei dieser Ausführungsform die Drossel 200, die als das Durchflußmengenermittlungsmittel dient, in der Niedrigdruckleitung 48RR vorgesehen, und eine variable Drossel 210 ist in der Niedrigdruckleitung 48RR zwischen der Drossel 200 und dem Schaltventil 44 in dem Drucksteuerventil vorgesehen. Die variable Drossel 210 ist geeignet, als Vordrücke die Öldrücke stromaufwärts und stromabwärts der Drossel 200 zu nehmen, hat denselben Aufbau wie die in Fig. 3 gezeigte variable Drossel und hat entsprechend die in Fig. 4 spezifische Charakteristik.
Wenn bei dieser Ausführungsform die Menge des durch die Niedrigdruckleitung 48Rr strömenden Öls und entsprechend die Druckdifferenz zwischen den Öldrücken auf beiden Seiten der Drossel 202 ansteigt, wird der Strömungsquerschnitt der inneren Leitung in der variablen Drossel 210 reduziert, um den Strömungswiderstand der Niedrigdruckleitung 48RR zu erhöhen, so daß es für das Öl schwerer wird zu fließen, und umgekehrt wird, wenn die Menge des durch die Niedrigdruckleitung 48RR strömenden Öls abnimmt und die Druckdifferenz zwischen den Öldrücken auf beiden Seiten der Drossel 200 abnimmt, der Strömungsquerschnitt der inneren Leitung der variablen Drossel 210 verringert, um den Strömungswiderstand der Niedrigdruckleitung zu verringern, so daß es für das Öl leichter wird, zu fließen. Somit arbeiten die Drossel 200 und die variable Drossel 210 miteinander, um ein Konstantflußventil zu definieren, um die Durchflußmenge des abfließenden Öls auf einen Wert zu beschränken, der nicht höher als ein vorbestimmter Wert ist.
Wenn bei dieser Ausführungsform daher das Volumen der Arbeitsfluidkammer 2RR auf einen Wert abnimmt, der nicht niedriger als ein vorbestimmter Wert ist, wird das Verhältnis des Strömungswiderstands der Niedrigdruckleitung 48RR zu dem Strömungswiderstand der Leitung 128 mit der Drossel so hoch angehoben, daß nur das Öl durch die Niedrigdruckleitung 48RR mit einer Durchflußrate fließen kann, die nicht höher als der vorbestimmte Wert ist, was zu einer erhöhten Durchflußmenge Q1' des in den Akkumulator 136 fließenden Öls und einem verringerten Ölverbrauch führt.
Selbstverständlich kann die Drossel 200 stromaufwärts der variablen Drossel 210 vorgesehen sein.
Fig, 9 ist ein schematisches Teilschaltungsbild, das den Bereich für die hinteren Fahrzeugräder in der sechsten bevorzugten Ausführungsform des hydraulischen Aufhängungssystems der vorliegenden Erfindung zeigt.
Bei dieser Ausführungsform sind die Drossel 200 und die variable Drossel 212 in der Niedrigdruckleitung 48R für die hinteren Fahrzeugräder vorgesehen, und spezifischerweise ist die variable Drossel 212 stromabwärts der Drossel 200 vorgesehen. Die variable Drossel 212 ist geeignet, als Vordrücke die Öldrücke stromaufwärts und stromabwärts der Drossel 200 zu nehmen, hat denselben Aufbau wie die variable Drossel 208, die in Fig. 6 gezeigt ist, und hat entsprechend die in Fig. 7 gezeigten spezifischen Charakteristiken.
Somit wirken die Drossel 200 und die variable Drossel 212 zusammen, um wie in der in Fig. 8 gezeigten fünften Ausführungsform ein Konstantflußventil zu definieren. Insbesondere weil die Drossel 200 und die variable Drossel 212 in der Niedrigdruckleitung 48R für die hinteren Fahrzeugräder vorgesehen sind, erhöht die als Strömungswiderstandsteuermittel dienende variable Drossel 212 das Verhältnis des Strömungswiderstands der Niedrigdruckleitung 48R zu dem Strömungswiderstand der Leitungen 128 und 130, in denen die Drosseln vorgesehen sind, wenn die Durchflußmenge des durch die Niedrigdruckleitung 48R fließenden Öls ansteigt, was zu einem verringerten Verbrauch führt.
Gemäß dieser Ausführungsform sind die Drossel 200 und die variable Drossel 212 nicht in der Niedrigdruckleitung für jedes Fahrzeugrad, sondern in den Niedrigdruckleitungen, die für die Paare von rechten und linken Fahrzeugrädern gemeinsam sind, vorgesehen, so daß die Strömungswiderstände und die Drosseln im Vergleich mit der ersten bis zur fünften Ausführungsform in der Anzahl geringer sind, um den Aufbau des hydraulischen Aufhängungssystems zu vereinfachen.
Selbstverständlich kann die Drossel 200 stromabwärts der variablen Drossel 212 vorgesehen sein, und ein Paar der Drossel 200 und der variablen Drossel kann in einer einzigen Niedrigdruckleitung für alle Fahrzeugräder vorgesehen sein, wie dies bei der in Fig. 1 gezeigten Leitung 48 der Fall ist.
Die Figuren 10 und 12 sind schematische Teilschaltungsbilder ähnlich der Fig. 2, die die siebte bzw. achte bevorzugte Ausführungsform des hydraulischen Aufhängungssystems der vorliegenden Erfindung zeigen, und die Figuren 11 und 13 sind Graphen, die die spezifischen Charakteristiken der variablen Drosseln zeigen, die in den Ausführungsformen enthalten sind, welche in den Fig. 10 bzw. 12 gezeigt sind.
Bei diesen Ausführungsformen ist der Akkumulator 136 mit der Verbindungsleitung 86 durch die Leitung 128, welche eine Drossel 214 und die Leitung 216 aufweist, flüssigkeitsverbunden
Insbesondere in der in Fig. 10 gezeigten siebten Ausführungsform ist die Leitung 216 mit der Verbindungsleitung 86 zwischen dem Akkumulator 136 und der Drossel 214 durch eine Leitung 218 verbunden, und in der letzteren ist eine variable Drossel 220 vorgesehen. Die Drossel 220 nimmt als Vordrücke die Öldrücke stromaufwärts und stromabwärts der Drossel 200, welche in der Niedrigdruckleitung 48RR vorgesehen ist, und ist, wie in Fig. 11 gezeigt ist, so geeignet, daß der Strömungsquerschnitt der inneren Leitung auf einem Minimalwert A1, der Null sein könnte, gehalten wird, wenn die Druckdifferenz ΔP zwischen den Vordrücken nicht höher als ein erster vorbestimmter Wert P1 ist, der Strömungsquerschnitt allmählich von dem Minimalwert A1 auf einen Maximalwert A2 angehoben werden kann, wenn die Druckdifferenz ΔP in dem Bereich zwischen dem ersten vorbestimmten Wert P1 und einem zweiten vorbestimmten Wert P2 angehoben wird, und der Strömungsquerschnitt auf dem Maximalwert A2 gehalten werden kann, wenn die Druckdifferenz ΔP nicht niedriger als der zweite vorbestimmte Wert P2 ist.
Wenn bei dieser Ausführungsform die Menge des durch die Niedrigdruckleitung 48RR fließenden Öls und die Druckdifferenz ΔP zwischen den Öldrücken auf beiden Seiten der Drossel 200 in dem Bereich zwischen dem ersten und dem zweiten vorbestimmten Wert angehoben wird, wird der Strömungsquerschnitt A der inneren Leitung in der variablen Drossel 220 allmählich erhöht, wenn sich die Druckdifferenz erhöht, was zu einem höheren Verhältnis des Strömungswiderstands der Verbindungsleitung 86 und der Niedrigdruckleitung 48RR zu dem Strömungswiderstand zwischen dem Akkumulator 136 und der Arbeitsfluidkammer 2RR führt. Daher wird die Durchflußmenge Q1' des Öls, welches in den Akkumulator 136 strömt, erhöht, während die Durchflußmenge Q2' des Öls, welches durch die Niedrigdruckleitung 48RR abströmt, erniedrigt wird, so daß der Ölverbrauch verringert wird.
Bei der in Fig. 12 gezeigten achten Ausführungsform ist die Leitung 216 mit der Verbindungsleitung 86 zwischen dem Akkumulator 136 und der Drossel 214 durch die Leitung 218 verbunden, und in der letzteren ist eine variable Drossel 222 vorgesehen. Die Drossel 222 nimmt als Vordrücke die Öldrücke auf beiden Seiten der Drossel 200, welche in der Verbindungsleitung 86 vorgesehen ist, und ist, wie in Fig. 13 gezeigt ist, so geeignet, daß der Strömungsquerschnitt A seiner inneren Leitung auf einem Minimalwert A1, der Null sein könnte, gehalten wird, wenn immer der Absolutwert der Druckdifferenz ΔP zwischen den Vordrücken nicht höher als ein erster vorbestimmter Wert P1 ist, der Strömungsquerschnitt A seiner inneren Leitung allmählich von dem Minimalwert A1 auf einen Maximalwert A2 erhöht wird, wenn die Druckdifferenz ΔP ansteigt und der Absolutwert der Druckdifferenz ΔP in dem Bereich zwischen dem ersten vorbestimmten Wert P1 und dem zweiten vorbestimmten Wert P2 liegt, und der Strömungsquerschnitt A seiner inneren Leitung auf dem Maximalwert A2 gehalten wird, wenn der Absolutwert der Druckdifferenz nicht niedriger als der zweite vorbestimmte Wert P2 ist.
Wenn bei dieser Ausführungsform die Ölmenge, die durch die Verbindungsleitung 86 fließt, ansteigt, und der Absolutwert der Druckdifferenz ΔP zwischen den Öldrücken auf beiden Seiten der Drossel 200 in den Bereich zwischen dem ersten und dem zweiten vorbestimmten Wert ansteigt, wird der Strömungsquerschnitt A der Innenleitung in der variablen Drossel 222 allmählich vergrößert, wenn die Druckdifferenz ansteigt, so daß der Strömungswiderstand zwischen dem Akkumulator 136 und der Arbeitsfluidkammer 2RR allmählich reduziert wird. Wie bei der in Fig. 6 gezeigten vierten Ausführungsform kann daher bei dieser Ausführungsform das System sowohl die Auslaßmenge Q2' des durch die Niedrigdruckleitung 48RR abströmenden Öls als auch die Zuführmenge Q2 des durch das Drucksteuerventil zugeführten Öls verringert werden, so daß es nicht nur den Ölverbrauch verringern kann, sondern auch die Tendenz eliminiert, daß sich die Fahrzeughöhe allmählich anhebt, wenn die Fahrzeugräder wiederholt gestoßen und entlastet werden.
Es soll bemerkt werden, daß bei den Ausführungsformen, die in den Figuren 10 und 12 gezeigt sind, die Leitung 216 und die Drossel 214 weggelassen werden können, und der Akkumulator 136 mit der Verbindungsleitung 86 nur durch die Leitung 218, in der die variable Drossel 220 oder 222 vorgesehen ist, verbunden werden kann.
Fig. 14 ist eine schematische Teilansicht ähnlich der Fig. 2, die die neunte bevorzugte Ausführungsform des hydraulischen Aufhängungssystems der vorliegenden Erfindung zeigt, und Fig. 15 ist ein Graph, der die spezifische Charakteristik einer variablen Drossel zeigt, die in der in Fig. 14 gezeigten Ausführungsform enthalten ist.
Bei dieser Ausführungsform ist ein Hilfsakkumulator 228 mit der Verbindungsleitung 86 durch eine Leitung 226, in der eine variable Drossel 224 vorgesehen ist, verbunden. Die Drossel 224 ist geeignet, als Vordrücke die Öldrücke auf beiden Seiten der Drossel 200, welche in der Verbindungsleitung 86 vorgesehen ist, zu nehmen, hat denselben Aufbau wie die in Fig. 12 gezeigte variable Drossel 222 und hat die in Fig. 15 gezeigte spezifische Charakteristik.
Wenn bei dieser Ausführungsform der Absolutwert der Druckdifferenz zwischen den Öldrücken auf beiden Seiten der Drossel 200 nicht höher als der vorbestimmte Wert ist, wird der Strömungsquerschnitt A der Innenleitung der variablen Drossel 224 auf Null gehalten, um die Verbindung zwischen dem Hilfsakkumulator 228 und der Verbindungsleitung 86 unterbrochen zu halten; wenn der Absolutwert der Druckdifferenz in dem Bereich zwischen dem ersten und dem zweiten vorbestimmten Wert liegt, wird der Strömungsquerschnitt A der Innenleitung allmählich erhöht, wenn der Absolutwert der Druckdifferenz ansteigt, um den Hilfsakkumulator 228 und die Verbindungsleitung 86 miteinander zu verbinden und allmählich den Strömungswiderstand zwischen diesen zu verringern.
Gemäß dieser Ausführungsform wird zusätzlich dazu, daß der Energieverbrauch an Arbeitsfluid durch die Verringerung der Abführmenge Q2' und die Zufuhrmenge Q2 des Öls verringert werden, kann der Hilfsakkumulator 228 als eine zusätzliche Feder in dem Fall dienen, in dem die Fahrzeugräder schnell gestoßen und entlastet werden, so daß die gesamte Federrate verringert wird, um die Bequemlichkeit des Fahrzeugs zu erhöhen.
Selbstverständlich kann die Drossel 200 in der Niedrigdruckleitung 48RR vorgesehen sein.
Wenn sich die Abführmenge des Öls erhöht, wird das Verhältnis des Strömungswiderstandes der Arbeitsfluidauslaßleitung zu dem Strömungswiderstand zwischen der Arbeitsfluidkammer und dem Akkumulator erhöht, indem bei der ersten bis zur sechsten Ausführungsform der Strömungswiderstand der Verbindungsleitung 86 oder der Niedrigdruckleitung 48RR oder 48R erhöht wird, und bei der siebten bis zur neunten Ausführungsform der Strömungswiderstand zwischen der Arbeitsfluidkammer und dem Akkumulator verringert wird, es kann jedoch auch irgendeine der ersten bis sechsten Ausführungsformem mit irgendeiner der siebten bis neunten Ausführungsformen in gewünschter Weise miteinander kombiniert werden, um die Steuerung des Verhältnisses der Strömungswiderstände zu verbessern. Bei der zweiten bis zur neunten Ausführungsform ist jedes Strömungswiderstandsteuermittel geeignet, hydraulisch auf die durch das zugeordnete Durchflußmengenmessungsmittel ermittelte Auslaßmenge anzusprechen, es kann jedoch auch ein Durchflußmengensensor vorgesehen sein, um die Auslaßmenge zu ermitteln, und das Strömungswiderstandsteuermittel dann so ausgebildet sein, daß es auf ein Signal wie ein elektrisches Signal anspricht, das indikativ für die Auslaßmenge ist, welche durch das zugeordnete Durchflußmengenmessungsmittel ermittelt wird.
Das Mittel zur Steuerung des Druckes in der zugeordneten Arbeitsfluidkammer ist nicht auf ein solches Drucksteuerventil, wie es in den Ausführungsformen gezeigt ist, beschränkt, sondern es kann beispielsweise ein Durchflußsteuerventil sein, das geeignet ist, die Durchflußmenge des Öls, welches der Arbeitsfluidkammer zugeführt und aus dieser abgeführt wird, auf den Wert, der durch den zugeordneten Drucksensor ermittelt wird, welcher den Öldruck in der Arbeitsfluidkammer ermittelt, zu steuern, um den Druck in der Arbeitsfluidkammer auf einen gewünschten Druck zu steuern.
In einem hydraulischen Aufhängungssystem sind eine Mehrzahl von Betätigungselementen vorgesehen, die Arbeitsfluidkammern aufweisen. Jedes Betätigungselement ist geeignet, die Fahrzeughöhe als Ergebnis eines Zuführens und Abführens von Arbeitsfluid in und aus seiner Arbeitsfluidkammer jeweils zu erhöhen und zu verringern. Eine Mehrzahl von Akkumulatoren sind mit den zugeordneten Arbeitsfluidkammern verbunden. Arbeitsfluidzufuhrleitungen führen Arbeitsfluid den Arbeitsfluidkammern zu, und Arbeitsfluidauslaßleitungen führen Arbeitsfluid aus den Arbeitsfluidkammern ab. Drucksteuereinrichtungen sind in den Zufuhrleitungen und den Auslaßleitungen vorgesehen. Jedes Drucksteuereinrichtungsmittel ist geeignet, die Zufuhr von Arbeitsfluid in und das Auslassen aus der zugeordneten Arbeitsfluidkammer zu steuern, um den Druck in der Kammer einzustellen. Das Aufhängungssystem weist weiterhin Strömungswiderstandsteuereinrichtungen auf. Jede Strömungswiderstandsteuereinrichtung ist geeignet, zumindest entweder den ersten Strömungswiderstand zwischen der zugeordneten Arbeitsfluidkammer und dem zugeordneten Akkumulator oder den zweiten Strömungswiderstand der zugeordneten Auslaßleitung auf die Durchflußmenge des Arbeitsfluids, das durch die Auslaßleitung abströmt, einzustellen, so daß das Verhältnis des zweiten zu dem ersten Strömungswiderstand umso höher sein kann, je höher die Auslaßmenge ist, nicht nur um die Durchflußmenge des aus der Arbeitsfluidkammer durch die Auslaßleitung abströmenden Arbeitsfluids zu verringern, sondern auch um die Durchflußmenge des Arbeitsfluids, welches in dem Akkumulator aus der Arbeitsfluidkammer fließt, zu erhöhen.

Claims

1. Hydraulisches Aufhängungssystem für ein Fahrzeug mit: einem Arbeitsfluidquellenmittel (4, 6) zum Zuführen eines Arbeitsfluids unter einem erhöhten Druck;

einer Mehrzahl von Betätigungselementen (1FR, 1FL, 1RR, 1RL), die entsprechende Arbeitsfluidkammern (2FR, 2FL, 2RR, 2RL) haben und geeignet sind, die Fahrzeughöhe an entsprechenden Stellen einer Fahrzeugkarosserie entsprechend der Zufuhr des Arbeitsfluids aus dem Arbeitsfluidquellenmittel zu den entsprechenden Arbeitsfluidkammern zu erhöhen, und die entsprechenden Fahrzeugkarosserieteile entsprechend eines Auslassens von Arbeitsfluid aus den entsprechenden Arbeitsfluidkammern zu verringern;

einer Mehrzahl von Akkumulatoren (132, 134, 136, 138; 228), die jeweils mit einer entsprechenden Arbeitsfluidkammer mittels entsprechender Verbindungsleitungen (124, 126, 128, 130) verbunden sind;

Drucksteuermitteln (32, 34, 36, 38), um die Zufuhr von Arbeitsfluid aus dem Arbeitsfluidquellenmittel zu den entsprechenden Arbeitsfluidkammern und das Abführen von Arbeitsfluid aus den entsprechenden Arbeitsfluidkammern durch entsprechende Auslaßleitungen (48FR, 48FL, 48RR, 48RL) zu steuern und dadurch die Drücke in den Arbeitsfluidkammern einzustellen und die Bequemlichkeit und/oder die Lage der Fahrzeugkarosserie zu steuern, gekennzeichnet durch variable Drosselklappenmittel (150, 152, 154, 156, 202, 208, 210, 212, 220, 222, 224), um ein Verhältnis eines Strömungswiderstands in jeder der Auslaßleitungen (48FR, 48FL, 48RR, 48RL) zu einem Strömungswiderstand in jeder entsprechenden der Verbindungsleitungen (124, 126, 128, 130) zu steuern, so daß das Verhältnis erhöht wird, wenn sich die Auslaßmenge von Arbeitsfluid durch die Auslaßleitung aus der entsprechenden Arbeitsfluidkammer erhöht.

2. Hydraulisches Aufhängungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die variablen Drosselklappenmittel (150, 152, 154, 156, 202, 208, 210, 212) geeignet sind, die entsprechenden Auslaßleitungen (48FR, 48FL, 48RR, 48RL) variabel zu drosseln, wobei ihre entsprechenden Strömungsquerschnitte bei einem Ansteigen der Auslaßmenge von Arbeitsfluid aus den entsprechenden Arbeitsfluidkammern verringert werden. (Figuren 1, 2, 3, 5, 6, 8, 9)

3. Hydraulisches Aufhängungssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweiligen Strömungsquerschnitte der variablen Drosselklappenmittel bei einem progressiven Ansteigen der Auslaßmenge von Arbeitsfluid aus den entsprechenden Arbeitsfluidkammern progressiv verringert werden. (Figuren 4, 7)

4. Hydraulisches Aufhängungssystem nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die variablen Drosselklappenmittel (150, 152, 154, 156, 202, 208) auch die Zufuhr von Arbeitsfluid aus dem Arbeitsfluidquellenmittel zu den entsprechenden Arbeitsfluidkammern variabel drosseln, wobei ihre entsprechenden Strömungsquerschnitte bei einem Ansteigen der Auslaßmenge von Arbeitsfluid aus den entsprechenden Arbeitsfluidkammern abnehmen. (Figuren 1, 2, 3, 5, 6)

5. Hydraulisches Aufhängungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die variablen Drosselklappenmittel (220, 222, 224) geeignet sind, die entsprechenden Verbindungsleitungen (128, 226) variabel zu drosseln, wobei deren entsprechende Strömungsquerschnitte bei einem Ansteigen der Auslaßmenge von Arbeitsfluid aus den entsprechenden Arbeitsfluidkammern ansteigen. (Figuren 10, 12, 14)

6. Hydraulisches Aufhängungssystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweiligen Strömungsguerschnitte der variablen Drosselklappenmittel bei einem progressiven Ansteigen der Auslaßmenge von Arbeitsfluid aus den entsprechenden Arbeitsfluidkammern progressiv vergrößert werden, (Figuren 11, 13, 15)

7. Hydraulisches Aufhängungssystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die variablen Drosselklappenmittel (222, 224) auch die entsprechenden Verbindungsleitungen (128, 226) variabel drosseln, wobei deren jeweilige Strömungsquerschnitte bei einem Ansteigen der Zufuhrmenge von Arbeitsfluid aus dem Arbeitsfluidquellenmittel zu den entsprechenden Arbeitsfluidkammern ansteigen. (Figuren 12, 14)

8. Hydraulisches Aufhängungssystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweiligen Strömungsquerschnitte der variablen Drosselklappenmittel bei einem progressiven Ansteigen der Zufuhrmenge von Arbeitsfluid aus dem Arbeitsfluidquellenmittel zu den entsprechenden Arbeitsfluidkammern größer werden. (Figuren 11, 13, 15)

9. Hydraulisches Aufhängungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die variablen Drosselklappenmittel jeweils ein Ventil (150, 152, 154, 156, 202, 208, 210, 212, 220, 222, 224) sind, die geeignet sind, ihren Strömungsquerschnitt entsprechend einer ihnen zugeführten Vordruckdifferenz zu ändern, daß die Vordruckdifferenz über ein Drosselklappenmittel (200) erhalten wird, das in einer Leitung (48RR) zum Abführen des Arbeitsfluids aus einer entsprechenden Arbeitsfluidkammer oder alternativ in einer Leitung (86) zum Zuführen des Arbeitsfluids aus dem Arbeitsfluidquellenmittel zu der entsprechenden Arbeitsfluidkammer vorgesehen ist. (Figuren 2, 3, 5, 6, 8, 10, 12, 14)

10. Hydraulisches Aufhängungssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die variablen Drosselklappenmittel (150, 152, 154, 156) Ventile sind, die jeweils in einer gemeinsamen Leitung (56, 84, 86, 88) zum Zuführen des Arbeitsfluids aus dem Arbeitsfluidquellenmittel an jede entsprechende der Arbeitsfluidkammern und zum Abführen des Arbeitsfluids aus der entsprechenden Arbeitsfluidkammer vorgesehen und geeignet sind, die gemeinsame Leitung zu schließen, wenn der Druck des Arbeitsfluids des Arbeitsfluidquellenmittels niedriger als ein bestimmter Schwellendruckwert ist. (Fig. 1, 2)

11. Hydraulisches Aufhängungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Drucksteuermittel (32, 34, 36, 38) Drei-Wege-Schaltventile (40, 42, 44, 46) aufweisen, die jeweils geeignet sind, eine erste Schaltstellung (40a, 42a, 44a, 46a), um das Arbeitsfluid aus dem Arbeitsfluidquellenmittel an eine entsprechende Arbeitsfluidkammer zuzuführen, wenn der Druck des Arbeitsfluids in der entsprechenden Arbeitsfluidkammer niedriger als der Druck des Arbeitsfluids des Arbeitsfluidquellenmittels ist, eine zweite Schaltstellung (40b, 42b, 44b, 46b), um die entsprechende Arbeitsfluidkammer sowohl gegen das Zuführen als auch gegen das Abführen von Arbeitsfluid an diese und von dieser zu blockieren, wenn der Druck des Arbeitsfluids in der entsprechenden Arbeitsfluidkammer derselbe wie der Druck des Arbeitsfluids des Arbeitsfluidquellenmittels ist, und eine dritte Schaltstellung (40c, 42c, 44c, 46c), um das Arbeitsfluid aus der entsprechenden Arbeitsfluidkammer abzuführen, wenn der Druck des Arbeitsfluids in der entsprechenden Arbeitsfluidkammer höher als der Druck des Arbeitsfluids des Arbeitsfluidquellenmittels ist, anzunehmen. (Figuren 1, 2, 3, 5, 6, 8, 9, 10, 12, 14)