DE1079970B - Steuereinrichtung fuer Luftaufhaengungen von Kraftfahrzeugen - Google Patents

Description

DEUTSCHES

kl. 63 c 41

INTERNAT. KL. B 62 d

PATENTAMT

G22575II/63c

ANMELDETAG: 19.JULI1957

B EKANNTMACHUNG
DER ANMELDUNG
UND AUSGABE DER
AUS LE GE S CHRIFT:

14. APRIL 1960

Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuereinrichtung für Luftaufhängungen von Kraftfahrzeugen zur Einhaltung im wesentlichen konstanter Bodenfreiheit mit Steuerventilen, die den Zu- und Abstrom zu und von den Luftfedern in Abhängigkeit von Höhenänderungen des Rahmens steuern.

Beim Rollen des Fahrzeuges, beim Tauchen infolge des Bremsens oder Aufbäumens beim Beschleunigen werden die Luftfedern an gegenüberliegenden Seiten bzw. gegenüberliegenden Enden des Fahrzeuges unterschiedlich belastet, so -daß aus einem Teil der Luftfedern Luft abströmt und zu anderen zuströmt. Da diese Betriebszustände nur zeitweilig und oft nur für kurze Zeit eintreten, ist es erwünscht, diesen Luftstrom zu drosseln und derart zu verzögern, daß das Fahrzeug am Ende des Rollens, Tauchens oder Aufbäumens nicht eine entgegengesetzte Roll-, Tauchoder Aufbäumbewegung ausführt, die berichtigt werden müßte.

Nach der Erfindung wird ein Hauptsteuerventil vorgesehen, das den Luftzustrom zu einigen der Luftfedern in Abhängigkeit vom Luftabstrom von anderen Luftfedern und den Luftabstrom von einigen der Luftfedern in Abhängigkeit vom Luftzustrom zu anderen Luftfedern drosselt.

Bei einer Ausführungsform enthält das Hauptsteuerventil eine Lufteinlaßleitung mit einem Auslaß zu den Luftfedern, in der eine erste Drosselstelle und eine zweite, normalerweise umgangene größere Drosselstelle vorgesehen ist, und eine Luftauslaß leitung für den Abstrom der Luft von den Luftfedern, in der eine erste Drosselstelle und eine zweite, normalerweise umgangene größere Drosselstelle vorgesehen ist, wobei jede dieser Leitungen ein Absperrorgan für die Umgehung der zweiten Drosselstelle enthält, das bei einem bestimmten Druckabfall in der ersten Drosselstelle der anderen Leitung bewegt wird, so daß dann der Luftstrom in der Leitung durch die zweite Drosselstelle erfolgt.

Ir der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Erfindung beispielsweise dargestellt. In der Zeichnung ist ■-....

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Steuersystems nach der Erfindung und

Fig. 2 und 3 vergrößerte Ausschnitte aus Fig. 1.

Ein Luftverdichter 10 wird über einen Riementrieb ,vom Fahrzeugmotor angetrieben. Die Luft wird aus der Atmosphäre über ein Ventil 12 angesaugt, das durch eine Feder 14 in die Schließlage gedrückt wird. Das Ventil 12 enthält ein Sicherheitsventil in Gestalt eines "Kolbens-16, der, durch eine Feder 18 belastet, eine Öffnung 20 im beweglichen Ventilglied des Ventils 12 verschließt.

Der Verdichter 10 fördert in einem Hochdruck-Steuereinrichtung für Luftaufhängungen von Kraftfahrzeugen

Anmelder:

General Motors Corporation,
Detroit., Mich. (V. St. A.)

Vertreter:

Dipl.-Ing. E. Vorwerk und Dipl.-Ing. K. Walther,
Patentanwälte, Berlin-Charlottenburg 9, Bölivarallee 9

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 24. August 1956

Joseph F. Bertsch und Kai H. Hansen,

Detroit, Mich. (V. St. A.),
sind als Erfinder genannt worden

behälter 22 und saugt außerdem von einem Niederdruckbehälter 24 an.

Das Fahrzeug hat vier Luftfedern für die Räder, eine linke rückwärtige Luftfeder 25, eine rechte rückwärtige Luftfeder 27, eine linke vordere Luftfeder 29 und eine rechte vordere Luftfeder 31. Jeder Luftfeder mit Ausnahme der Luftfeder 29 ist eine Ventilanlage 30 zugeordnet, die aus einem Einlaßventil 32, einem Auslaßventil 34 sowie Rückschlagventilen 36 und 38 besteht. Das Einlaßventil und das Auslaßventil liegen parallel zueinander zu einer Druckleitung 40 bzw. einer Auslaßleitung 42.

Die Ventile 32 und 34 werden durch Hebel 44 und 46 betätigt, die schwenkbar zueinander durch einen Zapfen 48 verbunden sind. Der Hebel 44 ist mit seinem dem Zapfen abgewandten Ende mit einer beweglichen Platte 52 verbunden, in der ein Loch für einen Stößel 54 vorgesehen ist, dessen unterhalb der Platte 52 liegender Kopf 54α großer als das Loch ist. Der Stößel 54 ist mit dem Ventil 34 verbunden. Das Ventil 32 hat einen Stößel, der auf der Platte 52 aufsitzt. Der Hebel 46 ist mit seinem unteren Ende an einen Kolben 58 der Luftfeder angelenkt, der an der Achse des Fahrzeuges befestigt ist. Eine Druckkammer 60,

• in der sich der Kolben 58 bewegt, ist mit dem Fahr-

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zeugrahmen oder -körper verbunden. Eine Feder 50 34 geschlossen sind, das Fahrzeug steht und der Fahr-

zwischen den Hebeln 44 und 46 liefert die Kraft für zeugkörper horizontal liegt.

die Betätigung der Ventile und gestattet einen toten .

Gang zwischen dem Kolben und den Ventilen 32 Arbeitsweise

und 34. 5 Wenn das ,Fahrzeug beladen wird, bewegen sich die

Bei Aufwärtsbewegung des Kolbens 58 ergibt sich Kolben 58 nach oben und bewirken ein öffnen der

eine Aufwärtsbewegung der Platte 52, wodurch das Ventile 32. Der sich ergebende Luftstrom zu den Fe-

Ventil32 von seinem Sitz gelüftet wird, so daß Luft dern, der zur Erhaltung des konstanten Abstandes

aus der Druckleitung 40 über das Rückschlagventil 38 zwischen Fahrzeugkörper und Fahrzeugachsen erfor-

in die Luftfeder einströmt..,Umgekehrt veranlaßt eine io derlich ist, fließt'durch die Leitungen 40 α und 92, die

Abwärtsbewegung des Kolbens 58 ein Senken der Öffnung 72 sowie die Leitungen 90 und 40 hindurch.

Platte 52, wodurch das Ventil 34 von seinem Sitz ab- Dieser Luftstrom bedingt eine Druckdifferenz in der

gehoben wird und der Abstrom von Luft in die Ab- Drosselstelle 88 der Leitung 92. Der Kolben 70 wird

laßleitung 42 freigegeben wird. daher gegen den Druck der Feder 80 angehoben, so

In Fig. 2 sind die soeben erwähnten Teile in der 15 daß der Ventilkopf 70a auf den Sitz 82 gelangt. Alle Ruhelage in ausgezogenen-, Linien gezeichnet, wäh- Luft, die von der Leitung 42 zum Niederdruckbehälrend die verschiedenen Arbeitslagen strichpunktiert ter 24 fließt, muß durch die enge Drosselstelle 114 hinangedeutet sind. durchgehen. Da die Drosselstelle 88 dem Luftstrom

Die Druckkammern 60 der vorderen Luftfedern 29 vom Hochdruckbehälter nur einen geringen Wider-

und 31 sind durch je eine Drosselstelle 62α bzw. 62b 20 stand bietet, vollzieht sich das Ausgleichen der Höhen-

und ein doppeltwirkendes Rückschlagventil 61 mitein- lage schnell.

ander verbunden. Das Rückschlagventil 61 besteht ge- Wird das Fahrzeug entladen, so veranlaßt die Deh-

mäß Fig. 3 aus zwei federbelasteten Kolben 60 σ und nung der Luftfedern ein Öffnen der Ventile 34, so daß

60 b. Das Füllen der Luftfedern 29 und 31 erfolgt Luft aus den Luftfedern in den Niederdruckbehälter

über die Rückschlagventile 60α bzw. 60 b. Die Luft- 25 abströmt. Dieser Luftstrom fließt über die Leitungen

feder 29 kann Luft nur über die Drosselstelle 62a und 42 und 102, die Öffnung 74 und die Leitung 42 α.

die Luftfeder 31 nur über die Drosselstelle 62 b ab- Wegen der Drosselstelle 104 entwickelt sich unter der

geben. Membran des Kolbens 68 ein genügend großer Druck,

Die Anlage enthält ferner ein Hauptsteuerventil 66 der den Kolben gegen die Feder 76 bewegt, so daß der

mit zwei Kolben 68 und 70., die den Luftstrom durch 30 Ventilkopf 68 α auf den Sitz 78 gelangt. Demzufolge

Öffnungen 72 bzw. 74 steuern. Die Kolben 68 und 70 strömt jegliche Luft vom Hochdruckbehälter 22 zur

tragen Ventilköpfe 68 a bzw. 70 a. Eine Feder 76 sucht Leitung 40 über die sehr enge Drosselstelle. 110. Der

den Ventilkopf 68 a von einem die öffnung 72 um- Abstrom durch die Drosselstelle 104 hindurch erfolgt

gebenden Ventilsitz 78 fernzuhalten. Eine Feder 80 schnell, da diese nur einen verhältnismäßig kleinen

verhindert normalerweise das Aufsetzen des Ventil- 35 Widerstand bietet.

kopfes 70 α auf einen die öffnung 74 umgebenden Ven- Das Beladen und Entladen des Fahrzeuges verur-

tilsitz82. sacht somit nicht eine Bewegung eines Ventils zum

Die Kolben 68 und 70 werden durch biegsame Mem- Ablassen von Luft gleichzeitig mit der Bewegung eines branen in einem Gehäuse gehalten. Durch die den anderen Ventils zum Auffüllen von Luft, so daß der Kolben 70 tragende Membran 70 & wird eine Kammer 40 Höhenausgleich ohne ein Pendeln der Ventile erfolgt. 84 im Gehäuse geteilt. Der oberhalb der Membran Die Anlage dient auch dazu, eine schnelle Verlageliegende Raum ist mit der Druckleitung 40 und der rung der Luft von einer oder in eine Luftfeder zu verunterhalb liegende Raum mit einer Leitung 40 α ver- meiden, wenn das Fahrzeug rollt, taucht oder sich aufbunden, die zum Hochdruckbehälter 22 führt. Durch bäumt. Nimmt das Fahrzeug eine Rechtskurve, so den Ventilsitz 82 ist eine Kammer 84α unterteilt. Der 45 werden die Luftfedern der linken Seite belastet, die oberhalb des Ventilsitzes 82 liegende Raum ist mit der rechten Seite entlastet. Es liegt also ein Betriebseiner Leitung 42a zum Niederdruckbehälter 24 ver- zustand vor, in dem gleichzeitig Luft zugeführt und bunden, während der unterhalb liegende Raum über abgeführt wird. Wegen der Drosselstellen 88 und 104 eine Drosselstelle 104 mit einer zur Auslaßleitung 42 werden die Kolben 68 und 70 bewegt, so daß beide führenden Leitung 102 verbunden ist. Durch den Ven- 50 öffnungen 72 und 74 geschlossen werden. Der Luftzutilsitz 78 ist eine Kammer 96 unterteilt, deren oberhalb und -abstrom wird damit begrenzt, so daß die Federdes Sitzes 78 liegender Raum mit einer zur Druck- höhe nur wenig geändert ist, wenn das Fahrzeug die leitung 40 führenden Leitung 90 verbunden ist. Der Kurvenfahrt beendet und die Geradeausfahrtrichtung unterhalb des Sitzes 78 liegende Raum ist über eine wieder eingenommen hat.

Leitung 92 mit eingefügter Drosselstelle 88 mit der 55 Eine rasche Luftverlagerung beim Aufbäumen des Leitung 40 a verbunden. Die beiden Räume der Kam- Fahrzeuges infolge eines schnellen Starts oder beim mer 96 sind außerdem durch eine Leitung 108 mitein- Tauchen infolge scharfen Bremsens wird in ähnlicher ander verbunden, die eine Drosselstelle 110 enthält. Weise verzögert wie beim Rollen, indem beide Kolben Durch die den Kolben 68 tragende Membran 68 b wird 68 und 70 verstellt werden, um die öffnungen 72 und eine Kammer 98 unterteilt. Der oberhalb der Membran 60 74 zu schließen, so daß der Luftstrom gedrosselt wird, liegende Raum ist über eine Leitung 100 mit der Lei- Da für die beiden vorderen Luftfedern 29 und 31 tung42a und der unterhalb liegende Raum ist mit nur ein einziges Ventil 30 vorgesehen ist und dieses der Ablaßleitung 42 und der Leitung 102 verbunden. allein von der Bewegung der Luftfeder 31 gesteuert Die Leitung 102 ist mit der Leitung 42 α durch eine wird, könnte angenommen werden, daß bei dem Rollen eine Drosselstelle 114 enthaltende Leitung 112 ver- 65 infolge einer Rechtskurvenfahrt von der Luftfeder 29 bunden. Die Drosselstellen 110 und 114 sind kleiner ein geringer Widerstand ausgeübt wird. Der Widerais die Drosselstellen 88 und 104, die untereinander stand gegen das Rollen wurde indessen in der Praxis gleiche Größe haben. . im wesentlichen gleich für beide Einschlagsrichtungen

Die Kolben 68 und 70 sind in Fig. 1 in der Lage ge- beobachtet. Die aus der Luftfeder 29 austretende Luft zeichnet, die sie einnehmen, wenn alle Ventile 32 und 70 kann nicht schnell zum Auslaß gelangen, obwohl das

der Luftfeder 31 zugeordnete Ventil 34 geöffnet ist, weil die Öffnung 74 geschlossen ist und die Drosselstelle 62 α weiterhin den Luftstrom drosselt.

Claims (6)

PATENTANSPRÜCHE: ,

1. Steuereinrichtung für Luftaufhängungen von Kraftfahrzeugen zur Einhaltung im wesentlichen konstanter Bodenfreiheit mit Steuerventilen, die den Zu- und Abstrom zu und von den Luftfedern in Abhängigkeit von Höhenänderungen des Rahmens steuern, gekennzeichnet durch ein Hauptsteueryentil (66), das den Luftzustrom zu einigen der Luftfedern (25, 27 und 31) in Abhängigkeit vom Luftabstrom von anderen Luftfedern (27 und 31; 29 und 31; 25 und 29 oder 25 und 27) und den Luftabstrom von einigen der Luftfedern in Abhängigkeit vom Luftzustrom zu anderen Luftfedern drosselt.

2. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Hauptsteuerventil (66) eine Lufteinlaßleitung (40 a) und einen Auslaß (40) zu den Luftfedern enthält, daß im Zuge der Lufteinlaß leitung innerhalb des Hauptsteuerventils eine erste Drosselstelle (88) und eine zweite, normalerweise umgangene Drosselstelle (110) von größerer Drosselwirkung als die erste Drosselstelle angeordnet sind, daß in der Luftauslaßleitung (42) von den Luftfedern innerhalb des Hauptsteuerventils eine Drosselstelle (104) und in einer Abzweigung vor dieser Drosselstelle eine weitere Drosselstelle (114) liegen, wobei jede dieser Leitungen ein Absperrorgan (68 a bzw. 70 a) für die Umgehung der zweiten Drosselstelle (110; 114) enthält, das bei einem bestimmten Druckabfall in der ersten Drosselstelle (104; 88) der anderen Leitung so bewegt wird, daß der Luftstrom in der Leitung durch die zweite Drosselstelle (110; 114) erfolgt.

3. Steuereinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Absperrorgane (68 a und 70 a) an Membrankolben (68 und 70) befestigt sind, deren Membranen (68 b und 70 b) auf beiden Seiten den Luftdrücken beiderseits der ersten Drosselstelle (104; 88) der jeweils anderen Leitung ausgesetzt sind.

4. Steuereinrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Drosselstellen (88 und 110) in einer Leitung (108) liegen.

5. Steuereinrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Drosselstellen (104 und 114) in zueinander parallelen Leitungen liegen.

6. Steuereinrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Drosselstellen (88 und 110) in der Luftzuleitung (40 α bzw. 40) zu den Luftfedern hintereinanderliegen und die ersten und zweiten Drosselstellen (104 und 114) in der Luftableitung (42 bzw. 42 a) von den Luftfedern parallel zueinander liegen.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 929 465.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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