DE69410977T2

DE69410977T2 - Radaufhängung für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE69410977T2
Application number: DE1994610977
Authority: DE
Inventors: Denis F-94600 Choisy Le Roi Richard
Original assignee: Automobiles Peugeot SA; Automobiles Citroen SA
Current assignee: Automobiles Peugeot SA; Automobiles Citroen SA
Priority date: 1994-01-17
Filing date: 1994-12-27
Publication date: 1999-01-21
Anticipated expiration: 2014-12-28
Also published as: FR2715108A1; EP0663308B1; EP0663308A1; DE69410977D1; FR2715108B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Aufhängungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug.
Mann kennt sogenannte hydroaktive Aufhängungsvorrichtungen, gemäß welchen das jedes Rad des Fahrzeuges tragende Element mit einer pneumatischen Feder, deren Merkmale einen verhältnismässig großen Aufhängungssteifigkeitszustand bzw. starken Zustand bestimmen, in Verbindung steht. Eine zweite pneumatische Feder kann mit der ersten pneumatischen Feder in Verbindung gesetzt werden, um einen geringeren Aufhängungssteifigkeitszustand bzw. nachgiebigen Steifigkeitszustand zu bestimmen.
Das Dokument FR-A-2665669 beschreibt eine die in dem Oberbegriff des Anspruchs 1 angeführten technischen Merkmale umfassende Aufhängungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug.
Jedoch führen diese bekannten Aufhängungsvorrichtungen zu einem verwickelten und sperrigen Aulhängungsaufbau.
Das Dokument EP-A-0 139 144 beschreibt eine Aufhängungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, bei welcher ein zur Veränderung der Charakteristik der Aufhängung bestimmtes Betätigungswirkmittel einen miniaturisierten und vereinfachten Aufbau hat. Jedoch gestattet diese bekannte Vorrichtung nicht, eine Aufhängungsvorrichtung der in dem Oberbegriff des Anspruches 1 beschriebenen Gattung zu vereinfachen.
Die vorliegende Erfindung hat zum Ziel, den hierobigen Nachteil der bekannten Vorrichtungen zu beseitigen, indem sie eine die in dem kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 bestimmten Merkmale umfassende Authängungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug vorschlägt.
Das Mittel zur Betätigung des Ventils umfaßt einen die Endwand des hydropneumatischen Blocks durchsetzenden und in einem mit dem Block fest verbundenen Körper gleitenden Stößel und eine mit dem Stößel verbundene abwickelbare Membran unter Abgrenzung in dem Körper einer mit dem vorgenannten Elektroventil hydraulisch verbundenen Kammer.
Der Stoßdämpfer umfaßt zwei dämpfende Elemente in Reihenanordnung und der Schaltschieber ist angeordnet, um den Durchgang von Dämpfungsflüßigkeit zwischen dem Aufhängungskraftzylinder und dem hydropneumatischen Block über geeignete Kanäle durch die beiden dämpfenden Elemente oder nur einen derselben hindurch gemäß dem gewählten Dämpfungszustand des Stoßdämpfers zu gestatten.
Die Erfindung wird besser verstanden werden und weitere Ziele, Merkmale, Einzelheiten und Vorteile derselben werden deutlicher in der erläuternden Beschreibung, die folgt und unter Bezugnahme auf die beigefügten schematischen nur als eine Ausführungsform der Erfindung veranschaulichendes Beispiel angegebenen Zeichnungen gemacht worden ist, erscheinen und in welchen:
Die Fig. 1 das Schema des der erfindungsgemäßen Aufhängungsvorrichtung zugeordneten hydraulischen Kreislaufs darstellt;
Die Fig. 2 eine vergrösserte Ansicht im Schnitt eines Teils der Aufhängungsvorrichtung der Erfindung ist.
Bezugnehmend auf die Fig. 1 und 2 umfaßt die Aufhängungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, um jedes Hinterrad 1 mit dem Kasten des Fahrzeuges zu verbinden, ein mit dem Rad 1 über einen bei 4 an dem Fahrgestellrahmen des Fahrzeuges angelenkten Arm 3 verbundenes Tragelement 2, das einen mit dem Fahrgestellrahmen fest verbundenen Kraftzylinder 5 aufweist, in welchem ein in angelenkter Weise mit dem Arm 3 verbundener Kolben 6 gleitet; einen hydropneumatischen Block 7, der eine pneumatische Feder 8 enthält, die mit einem Hilfsgasvolumen 9 in Verbindung gesetzt werden kann, um die Aufhängungssteifigkeit zu verringern, wie dies später beschrieben werden wird; und einen einstellbaren Stoßdämpfungsblock 10, der einen der beiden Dämpfungszustände, jeweils einen mittleren und einen starken Zustand unter der Wirkung eines Elektroventils 11 einnehmen kann, wie dies ebenfalls später erläutert werden wird.
Jedes Tragelement 2 ist über eine Rohrleitung 12 mit einem an sich bekannten Höhenlageberichtiger 13 verbunden, der zwei andere Rohrleitungen empfängt, und zwar eine Rohrleitung 14 zur Speisung von aus einem Hauptspeicher 15 kommender hydraulischer Flüssigkeit, dessen Druck durch eine, von einer die in einem Behälter 18 enhaltene hydraulische Flüßigkeit ansaugenden Pumpe 17 gespeiste Rückstromausschaltereinheit 16 geregelt wird und die andere Rohrleitung 19 zur Rückströmung von hydraulischer Flüßigkeit zu dem Behälter 18. Das Höhenlageberichtigungsmittel 13 wird durch ein mechanisches Betätigungsmittel 20 betätigt, das elastische und die Bewegung einer (nicht dargestellten) -achsstoßverhindernden Stange vorzugsweise in der Mitte derselben aufnehmende Mittel aufweist, um die übliche Berichtigung der Höhenlage für jeden Radachssatz durchzuführen.
Das Elektroventil 11 ist mit der Rückströmungsausschaltereinheit 16 durch eine an die Rohrleitung 14 zur Speisung des Höhenlageberichtigungsmittels 13 angeschloßene Leitung 21 und mit dem hydraulischen Behälter 18 durch eine Rohrleitung 22 verbunden. Eine Rohrleitung 23 verbindet das Elektroventil 11 mit den beiden hydropneumatischen Blöcken 7 und mit den beiden einstellbaren Dämpfungsblöcken 10 jeweils durch Leitungen 24a und 24b.
Der einstellbare Dämpfungsblock 10 umfaßt einen das Tragelement bzw. den Aufhängungskraftzylinder 2 mit dem hydropneumatischen Block 7 verbindenen Körper 25, in welchem der Stoßdämpfer mit zwei in Reihenfolge angeordneten Stoßdämpfungselementen 26, 27 und ein Schieber 28 zur Einschaltung des mittleren oder starken Zustandes des Stoßdämpfers angeordnet sind. Der Körper 25 des Blocks 10 ist einerseits an dem Tragelement 2 durch Verschraubung und andererseits an eine metallische Hülle 29 des Blocks 7 über ein mit dem Körper 25 fest befestigtes Ansatzstück 30 befestigt, an welchem Ansatzstück die metallische Hülle 29, die aus einem metallischen Rundblech tiefgezogen ist, bei 31 elektrisch angeschweißt ist. Eine Leitung 32 ist an dem Körper 25 des Blocks 10 und an die Rohrleitung 12 derart angeschloßen, um das Höhenlageberichtigungsmittel 13 und eine Kammer 33 in Verbindung zu setzen, welche in dem Körper 25 durch zwei Stoßdämpfungselemente 26, 27 abgegrenzt ist, welche beschränkte Durchläße von Stoßdämpfungsflüssigkeit jeweils zum Kraftzylinder 5 hin des Tragelementes 2 über eine Nut 34 des Schiebers 28 und zum hydropneumatischen Block 7 hin durch eine in dem Ansatzstück 30 des Körpers 25 gebildete Öffnung 35 schaffen. Die Kammer 33 steht durch einen inneren Kanal 36 mit der Bohrung 37 des Körpers 25 in Verbindung, in welcher der Schieber 28 gleitet, dessen Stützfläche 38 fähig ist, den Flüßigkeitsdurchgang des inneren Kanals 36 zum Kraftzylinder 5 hin des Tragelementes 2 zu verschließen. Ein innerer Kanal 39 verbindet den inneren Kanal 36 mit einer in dem Fortsatz der Bohrung 37 gebildeten Kammer 40, um den Aufhängungsdruck in die Kammer 40 einzubringen. Die Leitung 24b ist an dem Körper 25 des Blocks 10 angeschloßen, um die hydraulische Hochdruckflüßigkeit aus dem Elektroventil 11 in eine in dem Körper 25 im Fortsatz der Bohrung 37 auf der der Kammer 40 entgegengesetzten Seite gebildete Kammer 41 einzuführen, um die Rückströmung der hydraulischen Flüßigkeit aus der Kammer 41 zum Behälter 18 durch das Elektroventil 11 hindurch zu gewährleisten.
Der hydropneumatische Block 7 umfaßt eine gegenüber dem in der die pneumatische Feder des Blocks 7 bildenden Kammer 8 enthaltenen Gas (Stickstoff) durchläßige Membran 42 vorzugsweise aus Elastomerwerkstoff und auf welcher ein ein Ventil 43 bildendes Element, das die Öffnung 35 des Ansatzstückes 30 verschließen kann, übergeformt ist. Das ein Ventil bildende Element 43 ist aus einem harten Kunststoff hergestellt, um das Extrudieren der Membran 42, wenn dieselbe auf der Fläche 30a des Ansatzstückes 30 ruht, in die Öffnung 35 zu vermeiden. Die Membran 42 weist einen ringförmigen Wulst 44 auf, der durch Einklemmen zwischen einem Teil der metallischen Hülle 29 des Blocks 7 und einem ringförmigen Haltering 44 befestigt ist, um die Dichtheit zwischen dem Gas (Stickstoff) in der Kammer 8 und der in der zwischen der Membran 42 und dem an dem Ansatzstück 30 angeschweißten Teil der metallischen Hülse 29 abgegrenzten Kammer 46 enthaltenen hydraulischen Flüßigkeit zu gewährleisten. Eine halbkugelförmige steife metallische Trennwand 47 ist in abdichtender Weise durch Löten an dem Haltering 45 befestigt, um die beiden jeweils die pneumatische Feder und das Hilfsgasvolumen des Blocks 7 bildenden Kammern 8 und 9 abzugrenzen. Das Hilfsgasvolumen ist somit in dem Block 7 zwischen der starren Trennwand 47 und einer Endwand 29a der Hülle 29 enthalten. Ein Ventil 48 aus verstärktem Kunststoff ist in einer Öffnung 49 der Trennwand 47 gleitend angeordnet und bildet ein Verschlußmittel, das die beiden Kammern 8 und 9 in Verbindung setzen kann. Das Ventil 48 ist allgemeiner zylindrischer Gestalt mit einer sich normalerweise an der der Kammer 8 zugewandten Fläche der Trennwand 47 unter der Wirkung einer sechsschenkligen Blattfeder 51 abstützenden Schulter 50, welche sechs Schenkel 51 in Rastkerben 52 von vier Schenkeln 53 des in der Kammer 9 gelegenen zylindrischen Teiles des Ventils 48 eingerastet sind.
Die Enden derjenigen Schenkel der Feder 51, die den an den Schenkeln 53 des Ventils 48 entgegengesetzten Schenkeln entgegengesetzt sind, stützen sich an der der Kammer 9 zugewandten Fläche der Trennwand 47 ab. Somit wird das Ventil 48 normalerweise durch die Feder 51 in der Rückstellstellung zum Verschluß der Öffnung 49 gehalten. Sind einmal alle inneren Elemente des Blocks 7 in diesen eingebaut worden, wird die Hülle 29 auf das Ansatzstück 30 zugeschloßen und an diesem, wie bereits erläutert, durch Schweißen befestigt.
Das Ventil 48 wird durch ein Betätigungsmittel 54 gesteuert, das einen Körper 55 aufweist, der an der Hülle 29 des Blocks 7 durch Einschrauben in eine unterhalb der halbkugelförmigen Endwand 29a der Hülle 29 durch elektrisches Schweißen befestigte Mutter 56 befestigt ist. Das Betätigungsmittel weist außerdem ein in dem Körper 55 gleitbar angeordnetes und die Wand 29a durchsetzendes stiftförmiges, einen Stößel bildendes Element, um auf das Ventil 48 einzuwirken und eine in ihrem Mittelpunkt an dem einen Stößel bildenden Element 57 befestigte und an ihrem Umfang zwischen dem Körper 55 und einem anderen mit dem Körper 55 durch Verschraubung fest verbundenen Körper 59 gehaltene abwickelbare Membran 58 auf. Die abwickelbare Membran 58 grenzt mit dem einen Stößel bildenden Element 57 eine mit dem Elektroventil 11 über eine Leitung 24a und eine Rohrleitung 23 hydraulisch verbundene Kammer 60 in dem Körper 59 ab.
Demzufolge ist das Elektroventil 11 zugleich mit dem ein Mittel zum Verschließen der Öffnung 49 zum Gasdurchgang zwischen den Kammern 8 und 9 bildenden Ventil 48 und dem Schieber 28 zum Einschalten des Stoßdämpfungszustandes des Blocks 10 hydraulisch verbunden.
Die Arbeitsweise der Aufhängungsvorrichtung ergibt sich bereits aus der Beschreibung, die hier oben von dieser gemacht worden ist und jetzt erläutert werden wird.
Um einen Aufhängungszustand mit großer Steifheit zu erzielen, wird das Elektroventil 11, wie auf der Fig. 1 dargestellt, nicht erregt, so daß die Kammer 60 des Betätigungsmittels 54 des Ventils 48 mit dem Behälter 18 über die Leitung 24a und die Rohrleitungen 23 und 22 in Verbindung steht. Unter dem Druck des Gases (Stickstoffes) in der eine pneumatische Feder bildenden Kammer 8 wird die Schulter 50 des Ventils 48 derart in abdichtender Weise an die Trennwand 47, um die Öffnung 49 zu verschließen, angepreßt, daß die Aufhängungssteifheit durch den Rauminhalt der Kammer 8 bestimmt wird. Der Schieber 28, unter der Wirkung des Aufhängungsdruckes in der Kammer 40 wird zur Kammer 41 hin, wie auf der Fig. 2 dargestellt, gepreßt, um einen mit dem Tragelement 2 in Verbindung stehenden inneren Kanal 61 des Körpers 25 zu öffnen, damit die von dem Tragelement 2 kommende Aufhängungsflüßigkeit zu dem pneumatischen Block 7 oder umgekehrt geleitet wird, indem sie die beiden stoßdämpfenden Elemente 26, 27, die Nut 34 des Schiebers 28 und den Kanal 61 durchströmt, wodurch eine verhältnismässig starke Stoßdämpfung gleichzeitig mit einem Aufhängungszustand verhältnismässig großer Steifigkeit geschaffen werden.
Um den Aufhängungszustand verringerter Steifigkeit zu erzielen, wird das Elektroventil 11 derart erregt, daß die hydraulische Hochdruckflüßigkeit in die Kammer 60 des Betätigungsmittels 54 einfließt. Der Flüßigkeitsdruck in dieser Kammer ist derart, daß die Membran 58 sich abrollt unter Mitnahme des einen Stößel bildenden Elementes 57, das die Verschiebung des Ventils 48 entgegen der Rückstellkraft der Feder 51 steuert und somit die Öffnung 49 öffnet. Die beiden Kammern 8 und 9 stehen dann in Verbindung, so daß die verringerte Aufhängungssteifigkeit durch die Summe der jeweiligen Gasvolumen dieser Kammern bestimmt wird. Gleichzeitig verursacht das erregte Elektroventil 11 die Verschiebung des Schiebers 28 unter der Wirkung des hohen Druckes der die Kammer 41 über die Leitung 24b und die Rohrleitungen 23 und 14 erreichenden hydraulischen Flüßigkeit, um den inneren Kanal 61 zu schließen und den inneren Kanal 36 zu öffnen. Die zwischen dem Tragelement 2 und dem pneumatischen Block 7 strömende Aufhängungsflüßigkeit durchfließt dann nicht mehr das stoßdämpfende Element 26, wodurch ein mittlerer Stoßdämpfungszustand des Stoßdämpfers des Blocks 10 geschaffen wird.
Selbstverständlich werden die beiden, wie hieroben beschriebenen bei jedem Fahrverhältnis des Fahrzeuges gleichzeitig erzielten Steifigkeits-und Stoßdämpfungszustände in Abhängigkeit gewisser Fahrkriterien, wie der Geschwindigkeit des Fahrzeuges, des Ausschlagwinkels des Lenkrades, der Beschleunigung, der Bremsung und/oder der Bewegung des Kastens des Fahrzeuges durch eine an die Verarbeitung der durch verschiedene an dem Fahrzeug angebrachte Meßwertgeber erzeugten und diese Fahrkriterien betreffenden Signale angepaßte Software automatisch in Betrieb gesetzt. Die vier Räder des Fahrzeuges können gleichzeitig oder getrennt durch dieses Software behandelt werden. Ausserdem kann der hydrauliche Kreislauf der Fig. 1 an die vier Räder des Fahrzeuges angewandt werden, um sie gleichzeitig zu behandeln.
Die erfindungsgemäße Aufhängungsvorrichtung gestattet eine beträchtliche Vereinfachung des Aufbaues im Verhältnis zu den bis jetzt bekannten Aufhängungsvorrichtungen, wobei sie kompakter als die letzteren sind.

Claims

1. Aufhängungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug mit, um wenigstens ein Rad (1) mit dem Fahrzeugkasten zu verbinden, einerseits einer pneumatischen Feder (8), die fähig ist, durch ein Verschlussmittel (48) mit einem Hilfsgasvolumen (9) in Verbindung gesetzt zu werden, um die Aufhängungssteifheit zu vermindern und andererseits einem Stossdämpfer (26, 27), der einen der beiden Zustände, die jeweils einem mittleren und einem starken Zustand entsprechen, unter der Wirkung eines Elektroventils (11) einnehmen kann, wobei der mittlere Dämpfungszustand zu selber Zeit wie die verminderte Aufhängungssteifheit bewirkt wird, wobei das Elektroventil (11) zur Steuerung des Stossdämpfers (26, 27) mit einem Schieber (28) zur Umschaltung des Zustandes des Stossdämpfers (26, 27) hydraulisch verbunden ist, wobei dieser letztere und der Schaltschieber (28) in einem einen Aufhängungskraftzylinder (2) eines Rades (1) mit einem die pneumatischen Feder (8) enthaltenden hydropneumatischen Block (7) verbindenden selben Körper (25) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Elektroventil (11) ebenfalls mit dem Verschlussmittel (48) hydraulisch verbunden ist und derart gesteuert wird, um gleichzeitig den mittleren Dämpfungszustand und die verminderte Aufhängungssteifheit oder den starken Dämpfungszustand und die hohe Aufhängungssteifheit zu gewährleisten, dass das Hilfgasvolumen in einer in dem hydropneumatischen Block (7) zwischen einer Endwand (29a) des Blockes (7) und einer dieselbe von der die pneumatische Feder bildenden Gaskammer (8) trennenden dichten steifen Trennwand (47) abgegrenzten Kammer (9) enthalten ist, und dass das Verschlussmittel ein durch ein durch das Elektroventil (11) gesteuertes Betätigungsmittel (54) betätigtes Ventilglied (48) aufweist, um eine Öffnung (49) der die beiden Kammern (8, 9) trennenden Trennwand (47) zu verschliessen oder zu öffnen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das vorgenannte Betätigungsmittel (54) einen die Endwand (29a) des hydropneumatischen Blocks (7) durchsetzenden und in einem mit dem Block (7) fest verbundenen Körper (55) gleitenden Stössel (57) und eine mit dem Stössel (57) verbundene abrollbaren Membran (58) unter Abgrenzung einer mit dem vorgenannten Elektroventil (11) hydraulisch verbundenen Kammer (60) in dem Körper (55) aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der vorgenannte Stossdämpfer zwei dämpfende Elemente (26, 27) in Reihenanordnung umfasst und der Schaltschieber (28) angeordnet ist, um den Durchgang von Flüssigkeit zwischen dem Aufhängungskraftzylinder (2) und dem hydropneumatischen Block (7) übrer geeignete Kanäle (61, 35; 36, 35) durch die beiden dämpfenden Elemente (26, 27) oder nur einen (26) derselben gemäss dem gewählten Dämpfungszustand des Stossdämpfers (26, 27) zu gestatten.