DE69905677T2 - Steuersystem für hydropneumatische Federung in Autos - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft eine Steuereinrichtung zum Steuern einer hydropneumatischen Aufhängung eines Kraftfahrzeugs, vom Typ mit einer Vorrichtung zum Versorgen der Fahrzeugaufhängung mit Hydraulikfluid, die mit einer Druckfluidquelle versehen ist, und mit einer Mehrzahl von Hydraulikleitungen und Elementen zum Herstellen von Fluiddurchflusswegen zwischen der Aufhängung und der Versorgungsvorrichtung durch die genannten Leitungen, wobei sämtliche Elemente zum Herstellen der genannten Durchflusswege an einem einzigen Tragblock angebracht sind, der am Fahrzeug montiert ist, und wobei die Hydraulikleitungen in diesem Block vorgesehen sind.
• Eine Einrichtung dieser Art ist beispielsweise aus der FR-A-2750652 bekannt. Obgleich diese Einrichtung es ermöglicht, eine gewisse Anzahl an Teilen gegenüber vorbekannten hydromechanischen Einrichtungen wegzulassen, hat der Block selbst weiterhin einen relativ großen Platzbedarf, da er eine Druckquelle enthält, die in Form eines am Block montierten Speichers vorliegt, sowie eine außerhalb des Blocks liegende Pumpe zum Versorgen dieses Speichers und eine Anzahl von mit letzterem verbundenen Teilen, wie etwa ein Rückschlagventil, eine Entlüftungsschraube usw. Folglich ist diese bekannte Einrichtung nach wie vor mit dem Nachteil eines großen Platzbedarfs innerhalb des Fahrzeugs behaftet, was sich störend auswirkt.
• Die vorliegende Erfindung zielt darauf ab, diesen Platzbedarf zu vermindern, indem ein einfacherer und kompakterer Hydraulikblock vorgeschlagen wird.
• Um dieses Ziel zu erreichen, ist die erfindungsgemäße Einrichtung dadurch gekennzeichnet, dass die Hydraulikfluidquelle eine Vorrichtung ist, wie etwa eine Pumpe, die im Hydraulikblock integriert ist.
• Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung wird die Pumpe von einem Motor, etwa einem Elektromotor, betätigt, der seinerseits am Block gelagert ist.
• Gemäß einem weiteren Merkmal enthält die den Gegenstand der Erfindung darstellende Einrichtung einen Rechner, der am Block angebracht ist.
• Die Erfindung wird aus der nachfolgenden Beschreibung besser verständlich, aus der weitere Ziele, Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung deutlicher hervorgehen, und zwar anhand der beigefügten schematischen Zeichnungen, die sich nur beispielhaft verstehen und eine Ausführungsform der Erfindung darstellen, worin zeigt:
• Fig. 1, eine schematische Funktionsansicht einer Hydraulikblockanordnung zum Steuern einer hydropneumatischen Kraftfahrzeugaufhängung gemäß der vorliegenden Erfindung,
• Fig. 2 schematisch die Steuerblockanordnung aus Fig. 1 in dessen Umgebung,
• Fig. 3 eine Ansicht im Axialschnitt einer erfindungsgemäßen Pumpe, die im Hydraulikblock integriert ist,
• Fig. 4A, 4B, 4C schematische Ansichten, welche das Montageprinzip der Teile darstellen,
• Fig. 5 eine Ansicht, welche die Anwendung des in Fig. 4A bis 4C gezeigten Montageprinzips in der Anordnung aus Fig. 1 zeigt.
• Anhand von Fig. 1 ist festzustellen, dass eine Steueranordnung zum Steuern einer hydropneumatischen Kraftfahrzeugaufhängung gemäß der vorliegenden Erfindung im wesentlichen einen Hydraulikblock 1, vier am Block 1 befestigte Magnetventile (2 bis 5), eine im Block 1 integrierte Pumpe 7, einen Motor, vorteilhaft einen Elektromotor 8 zum Antreiben der Pumpe sowie eine Rechenvorrichtung 9 enthält, die in einem oberen Fach 10 eines Gehäuses 11 angeordnet ist, das an der Oberseite des Blocks 1 montiert ist und in einem unteren Fach 12 die vier Magnetventile 2 bis 5 aufnimmt. Der Fluidversorgungseinlass der Pumpe ist mit dem Bezugszeichen 13 bezeichnet.
• Die Magnetventilvorrichtung enthält zwei Einlassmagnetventile, die mit den Bezugszeichen 2 und 3 bezeichnet sind, und zwei Auslassmagnetventile, welche die Bezugszeichen 4 und 5 tragen. In jedem dieser Magnetventile 5 und 5 ist ein Senkungsschutzventil 14 bzw. 15 integriert, mit dem die Lage der Ausrichtung des Fahrzeugs aufrechterhalten werden kann.
• Die Eingänge der Einlassmagnetventile 2 und 3 sind über eine Anordnung von Leitungen a, b und c innerhalb des Blocks mit dem Auslass 16 der Pumpe 7 verbunden. Die inneren Leitungen d, e verbinden die Ausgänge der Magnetventile 2 und 3 mit den Eingängen der Senkungsschutzventile 14, 15, deren Ausgänge über Leitungen f bzw. g mit den Anschlüssen 17, 18 des hinteren und vorderen Aufhängungskreises 17', 18' (Fig. 2) verbunden sind. Die Ausgänge der Magnetventile 4 und 5 sind über einen inneren Kanal h mit einem Anschluss 19 verbunden, der mit dem Rücklauf 23 verbunden ist. Fig. 2 zeigt noch bei 20 den Hydraulikfluidbehälter und bei 21 und 22 Fühler für die Höhenstellung des Fahrzeugs. Es sei angemerkt, dass der Behälter 20 im Block 1 integriert sein kann.
• Bevor nun bestimmte bauliche Einzelheiten der vorliegenden Erfindung näher beschrieben werden, sei nachfolgend kurz die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Steueranordnung anhand von Fig. 1 und 2 erläutert.
• Wenn das Fahrzeug sich unterhalb einer Bezugsausrichtungslage befindet, erhält der Rechner 9 über den vorderen und hinteren Fühler 21 bzw. 22 (Fig. 2) eine Information und steuert den Elektromotor 8 und das Öffnen der Einlassmagnetventile 2 und 3. Der Motor 8 treibt die Pumpe 7 an und das von letzterer verdrängte Fluid hebt nach Durchfließen der geöffneten Magnetventile 2 und 3 die Senkungsschutzventile 14 und 15 an und strömt durch die Anschlüsse 17, 18 des vorderen und hinteren Aufhängungskreises 17' und 18' zu den Aufhängungen, wodurch das Fahrzeug somit angehoben wird. Bei Erreichen der Bezugsausrichtungslage steuert der Rechner 9 das Abschalten des Motors 8 und das Schließen der Einlassmagnetventile 2 und 3.
• Wenn das Fahrzeug sich oberhalb der Bezugsausrichtungslage befindet, erhält der Rechner eine Information von den Fühlern 21 und 22 und steuert die Auslassmagnetventile 4 und 5. Wenn diese Magnetventile geöffnet sind, strömt das Fluid der Aufhängungen mit Durchfließen der Anschlüsse 17 und 18 durch die Magnetventile und fließt über den Anschluss 19 zum Behälter 20 zurück. Damit wird die Ausrichtungslage des Fahrzeugs abgesenkt. Ist das gewünschte Niveau erreicht, steuert der Rechner das Schließen der Magnetventile.
• Es sei jedoch angemerkt, dass die Steuerung Achse für Achse erfolgt und dass je nach Fall der Rechner nur eines der Magnetventile 2 und 3 bzw. 4 und 5 steuern kann.
• Bestimmte bauliche Besonderheiten der Erfindung werden nachfolgend anhand von Fig. 3 bis 5 beschrieben.
• Fig. 3 zeigt näher die Pumpe 7. Diese Pumpe ist vom Typ mit Kolben, deren allgemeiner Aufbau an sich bekannt ist, deren Besonderheit jedoch darin liegt, dass der Pumpe ein Speicher 25 zugeordnet ist, um deren Pulsationen herauszufiltern. Der Speicher ist am Gehäuse der Pumpe montiert.
• In der Figur bezeichnen die Bezugszeichen 26, 27 und 28 eine Welle der Pumpe, die geneigte Scheibe derselben und die Kolben, welche axial von der Scheibe verlagert werden, denn diese drehend angetrieben wird.
• Insbesondere dreht sich die Scheibe 27 in einer Einlasskammer 30 der Pumpe. Die Kolben 28 sind parallel zur Achse der Pumpe ausgerichtet und werden über Federn 31 an ihren Kopfbereichen in Anlage an der Scheibe gehalten. Das vordere Ende eines jeden Kolbens trägt dazu bei, eine Kammer 32 im Mantel 33 der Pumpe einzugrenzen. Diese Druckkammer 32 kommuniziert über eine Anordnung von innerhalb der Kolben 28 befindlichen Kanälen 35 mit der Einlasskammer 30, die mit einem Senkungsschutzventil versehen sind, dessen bewegliches Glied aus einer Kugel 36 gebildet ist. Die Druckkammer 32 kommuniziert andererseits über einen mit einem Kugelsenkungsschutzventil 39 versehenen Kanal 37 mit der Auslasskammer 40 der Pumpe. Letztere steht über einen Kanal 41 mit dem Innenhohlraum 42 des Speichers 25 in Verbindung, der mit einer inneren Membran 43 versehen und damit so ausgelegt ist, dass er Pulsationen der Pumpe herausfiltert. Um die Beschreibung der Pumpe noch zu vervollständigen, ist mit dem Bezugszeichen 44 ein in der Achse der Pumpe befindliches Sicherheitsventil bezeichnet.
• Hinsichtlich Funktionsweise der Pumpe kann dann, wenn die Kolben 28 sich in Fig. 3 nach rechts verlagern, Flüssigkeit von der Einlasskammer 30 der Pumpe durch die Kanalanordnungen 35 und Ventile, deren Kugeln 36 von ihren Sitzen angehoben sind, in die Kammern 32 strömen. Wenn die Kolben über die geneigte, sich drehende Scheibe 27 nach links verlagert werden, wird Flüssigkeit aus den Kammern 32 in die Auslasskammer 40 verdrängt, wobei Pulsationen damit vom Speicher 25 gedämpft werden.
• Anhand von Fig. 4A, 4B und 4C wird nachfolgend in allgemeiner Weise eine Befestigungsart beschrieben, deren Anwendung im Rahmen der Erfindung nachfolgend anhand von Fig. 5 beschrieben wird.
• Fig. 4A, 4B und 4C stellen eine Befestigungsart eines ersten Teils 45 dar, das einen Gummiklotz 46 an einem zweiten Tragteil 47 enthält. Der Klotz enthält in einem bei 48 angegebenen Abstand von seinem freien Ende in seiner Umfangsfläche eine Nut 49 mit bestimmter Breite und Tiefe. Der Durchmesser im Bereich des Nutgrunds ist mit dem Bezugszeichen 50 angegeben.
• Der Träger 47 wird in seinem zum Aufnehmen des Klotzes 46 bestimmten Bereich von einer Wand 51 gebildet, deren Materialstärke der Breite der Nut 49 entspricht, und enthält vor der mit durchgezogener Linie angegebenen Befestigungsstelle 52 des Klotzes 46 eine Anlegefläche 53, die gegenüber der Befestigungsstelle 52 so abgesenkt ist, dass der Abstand 54 zwischen der Unterseite des letztgenannten und der Anlegefläche zumindest geringfügig größer ist als der für den Klotz 46 angegebene Abstand 48. Im Träger 47 ist eine Aussparung 56 ausgeführt, die sich von der Befestigungsstelle 52 bis zur Anlegefläche 53 erstreckt. Diese Aussparung enthält einen ersten Bereich 57, der an die Anlegefläche 53 angrenzt und im wesentlichen rechteckförmig ist mit einer Breite, die größer ist als der Durchmesser 50 des Nutgrunds der Nut 49 im Klotz, einen Bereich 58 zum Befestigen des Klotzes, der im wesentlichen kreisförmig ist und an der Befestigungsstelle einen dem Durchmesser 50 des Nutgrunds entsprechenden Durchmesser hat, einen Zwischenbereich 59, der angrenzend an den Bereich 58 eine Breite hat, die geringfügig kleiner ist als der Durchmesser 50. Zum Befestigen des Teils 45 am Träger 47 bracht nur der Klotz 46 translatorisch von der Anlegefläche 53 ausgehend in Richtung des Pfeils F1 in der Aussparung 56 bis in den Bereich 58 derselben verschoben werden. Während dieser Verschiebung greifen die Ränder der Aussparung in die Nut 49 ein. Der Klotz wird über den verjüngten Bereich 59 der Aussparung in seiner Befestigungsstellung gehalten. Mit Eingreifen der Ränder der Aussparung des Trägers 47 in die Nut wird auch jegliche senkrechte Bewegung dieses Klotzes verhindert.
• Fig. 5 zeigt die Anwendung der in Fig. 4A, 4B und 4C dargestellten Befestigungsart bei der Montage der in Fig. 1 gezeigten Anordnung an einen nicht dargestellten Träger. Die Befestigungsvorrichtung enthält an jeder Seite der Anordnung zwei Befestigungsklötze, die in Form von Antivibrationsklötzen ausgeführt sind, von denen der eine mit dem Bezugszeichen 61 von herkömmlicher Art mit Schraube und Mutter ist, wobei die Schraube vorstehend bei 62 gezeigt ist, während der andere von einem Schnellmontageklotz 46 gebildet wird, wie in Fig. 4A, 4B und 4C gezeigt ist. Durch die Erfindung ist es beim Montieren der Anordnung an ihren Träger möglich, zwei der vier herkömmlichen Befestigungsklötze mit Schrauben und Muttern wegzulassen. Das Weglassen dieser Schrauben bringt wirtschaftlich eine Einsparung und ermöglicht die Befestigung an für Montagewerkzeuge unzugänglichen Stellen sowie eine einfache und schnelle Montage aufgrund der Form des Trägers mit seiner Vorpositionierungsfläche.

Claims (11)

1. Steuereinrichtung zum Steuern einer hydropneumatischen Aufhängung eines Kraftfahrzeugs, vom Typ mit einer Vorrichtung zum Versorgen der Fahrzeugaufhängung mit Hydraulikfluid, die mit einer Druckfluidquelle versehen ist, und mit einer Mehrzahl von Hydraulikleitungen (a, b, c, d, e, f, g, h) und Elementen (2, 3, 4, 5) zum Herstellen von Fluiddurchflusswegen zwischen der Aufhängung und der Versorgungsvorrichtung durch die genannten Leitungen, wobei sämtliche Elemente zum Herstellen der genannten Durchflusswege an einem einzigen Tragblock (1) angebracht sind, der am Fahrzeug montiert ist, und wobei die Hydraulikleitungen (a, b, c, d, e, f, g, h) in diesem Block (1) vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Hydraulikfluidquelle eine Vorrichtung (7) ist, wie etwa eine Pumpe, die im Hydraulikblock (1) integriert ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpe (7) von einem Motor (8), etwa einem Elektromotor, betätigt wird, der seinerseits am Block (1) gelagert ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Rechner (9) enthält, der am Block (1) angebracht ist.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass sie zum Gewährleisten einer Senkungsschutzfunktion Senkungsschutzventile (14, 15) zum Verbinden der Aufhängung mit der Pumpe (7) oder zum Trennen derselben von der Aufhängung enthält.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass sie zum Erfüllen einer Höhenkorrekturfunktion das genannte vordere und hintere Senkungsschutzventil (14, 15) und Magnetventile (2 bis 5) für die vordere und die hintere Aufhängung enthält, die es ermöglichen, durch die Senkungsschutzventile Fluid in die Aufhängungen einzuleiten und daraus wieder herauszuführen.

6. Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie zum Einlass des Fluids in die Aufhängung einer erste Leitung (a, b bzw. c) innerhalb des Blocks (1), welche die Pumpe (7) mit einem Einlassmagnetventil (2 bzw. 3) verbindet, und eine zweite Leitung (d bzw. e) innerhalb des Blocks (1) enthält, welche das genannte Einlassmagnetventil durch ein Senkungsschutzventil (14, 15) mit einem hinteren bzw. vorderen Aufhängungskreis verbindet.

7. Einrichtung nach Anspruch 4 und nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass sie zum Abführen des Fluids aus der Aufhängung Leitungen (f, g) innerhalb des Blocks (1) enthält, welche einen vorderen bzw. hinteren Aufhängungskreis (17', 18') durch eines der Senkungsschutzventile (14 bzw. 15) mit einem Magnetventil (4 bzw. 5) verbinden, und eine weitere Leitung (h) innerhalb des Blocks (1) umfasst, welche das Auslassmagnetventil (4 bzw. 5) mit einem Rücklauf (23) zum Behälter (20) verbindet.

8. Einrichtung nach Anspruch 5 und nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Senkungsschutzventile (14, 15) in den Auslassmagnetventilen (4, 5) integriert sind.

9. Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Tragblock (1) mit Antivibrationsklötzen (46, 61) versehen ist.

10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einer (46) der Antivibrationsklötze zur Schnellbefestigung des Blocks am Träger (47) dient.

11. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der vorgenannte Antivibrationsklotz zur Schnellbefestigung (46) einen Gummiklotz enthält, der am Träger befestigt ist und in seiner Umfangsfläche eine Nut (49) aufweist, die dazu bestimmt ist, Ränder eines Ausschnitts (56) aufzunehmen, der im Träger (47) des Blocks (1) ausgeführt ist und zum Eingreifen und Befestigen des Klotzes (46) im Träger ausgebildet ist.