DE20115998U1 - Control valve for a vehicle air spring - Google Patents
Control valve for a vehicle air springInfo
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Description
Steuerventil für eine Fahrzeug-LuftfederControl valve for a vehicle air spring
Steuerventil für eine Fahrzeug-Luftfeder, das beim Einfedern der Luftfeder Luft aus der Luftfeder ausläßt und das beim Ausfedern der Luftfeder Luft in die Luftfeder einläßt, wodurch bei der Luftfeder eine weichere Feder-Charakteristik bewirkt wird und somit der Fahrkomfort erhöht wird.Control valve for a vehicle air spring, which lets air out of the air spring when it is compressed and which lets air into the air spring when it is extended, thereby giving the air spring a softer spring characteristic and thus increasing driving comfort.
Die 1. Zeichnung (Figur 1) skizziert schematisch die Vorderansicht einer Fahrzeug-Luftfeder (2) mit Rad (3) samt Radaufhängung (4) und eine mögliche Einbauposition des Steuerventils (1) im Sinne der Erfindung.The first drawing (Figure 1) schematically sketches the front view of a vehicle air spring (2) with wheel (3) including wheel suspension (4) and a possible installation position of the control valve (1) in the sense of the invention.
Die 2. Zeichnung (Figur 2) skizziert schematisch die Seitenansicht derselben Fahrzeug-Luftfeder (2) mit Rad (3) samt Radaufhängung (4) und der möglichen Einbauposition des Steuerventils (1) im Sinne der Erfindung.The second drawing (Figure 2) schematically sketches the side view of the same vehicle air spring (2) with wheel (3) including wheel suspension (4) and the possible installation position of the control valve (1) in the sense of the invention.
Die 3. Zeichnung (Figur 3) skizziert in einer Schnittdarstellung eine mögliche prinzipielle technische Ausführung eines Steuerventils (1) im Sinne der Erfindung, wobei sich der schwingfähige Kolben (7) in der Ruheposition befindet und dabei die Öffnung (11) zwischen dem Behältnis (13) und dem Behältnis (14) und die Öffnung (12) zwischen dem Behältnis (14) und der Umgebungsluft - abgesehen von etwaigen Leckageverlusten - absperrt.The third drawing (Figure 3) outlines in a sectional view a possible basic technical design of a control valve (1) in the sense of the invention, wherein the oscillating piston (7) is in the rest position and thereby blocks the opening (11) between the container (13) and the container (14) and the opening (12) between the container (14) and the ambient air - apart from any leakage losses.
Die 4. Zeichnung (Figur 4) skizziert in einer Schnittdarstellung dasselbe Steuerventil (1), wobei sich der schwingfähige Kolben (7) auf seinem Schwingweg in einer Position oberhalb der Ruheposition befindet und dabei die Öffnung (11) zwischen dem Behältnis (13) und dem Behältnis (14) freigibt, die Öffnung (12) zwischen dem Behältnis (14) und der Umgebungsluft - abgesehen von etwaigen Leckageverlusten - aber absperrt.The 4th drawing (Figure 4) shows a sectional view of the same control valve (1), with the oscillating piston (7) in a position above the rest position on its oscillation path, thereby releasing the opening (11) between the container (13) and the container (14), but blocking the opening (12) between the container (14) and the ambient air - apart from any leakage losses.
Die 5. Zeichnung (Figur 5) skizziert in einer Schnittdarstellung dasselbe Steuerventil (1), wobei sich der schwingfähige Kolben (7) auf seinem Schwingweg in einer Position unterhalb der Ruheposition befindet und dabei die Öffnung (12) zwischen dem Behältnis (14) und der Umgebungsluft freigibt, die Öffnung (11) zwischen dem Behältnis (13) und dem Behältnis (14) - abgesehen von etwaigen Leckageverlusten - aber absperrt.The 5th drawing (Figure 5) shows a sectional view of the same control valve (1), with the oscillating piston (7) in a position below the rest position on its oscillation path, thereby opening the opening (12) between the container (14) and the ambient air, but blocking the opening (11) between the container (13) and the container (14) - apart from any leakage losses.
Die 6. Zeichnung (Figur 6) skizziert in einer Schnittdarstellung ein Detail einer möglichen Ausführung der Öffnungen (11, 12) des Hohlzylinders (8).The 6th drawing (Figure 6) shows a sectional view of a detail of a possible design of the openings (11, 12) of the hollow cylinder (8).
Fahrzeug-Luftfedern (2) verfügen im allgemeinen über Steuerventile, die den Zweck erfüllen, daß das statische Niveau des Fahrzeugaufbaus (5) eine konstante Höhe behält. Ändert sich die Gewichtskraft des Fahrzeugaufbaus (5) durch Be- oder Entladen, so wird der Fahrzeugaufbau (5) zunächst gegen den Druck der Luftfeder (2) abgesenkt (bei Gewichtszunahme) bzw. hebt sich durch den Druck der Luftfeder (2) (bei Gewichtsabnahme). Das Steuerventil wird nun bei einer Niveau-Änderung des Fahrzeugaufbaus (5) im Verhältnis zum Fahrgestell - meist mittels eines entsprechenden Hebelsystems - aktiviert. Es öffnet im Fall einer Niveausenkung die Zuleitung eines Druckluft-Vorratsbehälters zur Luftfeder (2), sodaß Luft in die Luftfeder (2) einströmt und somit der Fahrzeugaufbau (5) durch die Luftfeder (2) soweit angehoben wird, bis wieder das „Normal-Niveau" erreicht ist, wobei dann die entsprechende Luftzuleitung wieder geschlossen wird. Im Fall eines Anhebens des Fahrzeugaufbaus (5) öffnet das Steuerventil eine Leitung, die Luft aus der Luftfeder (2) - meist in die Umgebung - abläßt. Dies wieder so lange, bis das „Normal-Niveau" erreicht ist. Die Charakteristik dieses Ventils ist im allgemeinen so ausgelegt, daß es nur träge reagiert. Dadurch wird erreicht, daß nur statische Änderungen des Niveaus des Fahrzeugaufbaus kompensiert werden, nicht jedoch die dynamischen Änderungen, die durch das Ein- und Ausfedern der Luftfeder (2) im Fahrbetrieb auftreten. Würde dieses Ventil zu dynamisch reagieren, so hätte dies eine unerwünschte Verhärtung der Luftfeder zur Folge.Vehicle air springs (2) generally have control valves that ensure that the static level of the vehicle body (5) remains at a constant height. If the weight of the vehicle body (5) changes due to loading or unloading, the vehicle body (5) is initially lowered against the pressure of the air spring (2) (if the weight increases) or is raised by the pressure of the air spring (2) (if the weight decreases). The control valve is then activated when the level of the vehicle body (5) changes in relation to the chassis - usually by means of a corresponding lever system. If the level drops, it opens the supply line of a compressed air reservoir to the air spring (2) so that air flows into the air spring (2) and the vehicle body (5) is raised by the air spring (2) until the "normal level" is reached again, at which point the corresponding air supply line is closed again. If the vehicle body (5) is raised, the control valve opens a line that releases air from the air spring (2) - usually into the environment. This continues until the "normal level" is reached. The characteristics of this valve are generally designed so that it only reacts slowly. This means that only static changes in the level of the vehicle body are compensated, but not the dynamic changes that occur due to the compression and extension of the air spring (2) during driving. If this valve were to react too dynamically, this would result in undesirable hardening of the air spring.
Das Luftfeder-Steuerventil (I) im Sinne der Erfindung soll einen anderen Zweck erfüllen und ist deshalb günstigerweise als Zusatzinstrument zum vorher beschriebenen Luftfeder-Steuerventil zu installieren.The air spring control valve (I) according to the invention is intended to serve a different purpose and is therefore advantageously installed as an additional instrument to the previously described air spring control valve.
Der Nutzen des Luftfeder-Steuerventils (1) im Sinne der Erfindung soll darin liegen, daß es die Luftfeder (2) im fahrdynamischen Betrieb weicher macht und somit den Fahrkomfort hebt. Erzielt wird dies dadurch, daß dieses Ventil beim Einfedern der Luftfeder (2) Luft aus der Luftfeder (2) abläßt und im umgekehrten Fall beim Ausfedern der Luftfeder (2) Luft in diese einströmen läßt. Dieses Ventil arbeitet somit genau umgekehrt wie das Ventil zur statischen Niveau-Regulierung und muß im Gegensatz zu diesem auch sehr dynamisch reagieren, um den Fahrkomfort positiv beeinflussen zu können.The benefit of the air spring control valve (1) in the sense of the invention is that it makes the air spring (2) softer in dynamic driving operation and thus increases driving comfort. This is achieved by this valve releasing air from the air spring (2) when the air spring (2) is compressed and, conversely, allowing air to flow into the air spring (2) when it is extended. This valve therefore works in exactly the opposite way to the valve for static level control and, in contrast to this, must also react very dynamically in order to have a positive effect on driving comfort.
Die weichere Federkennlinie der Luftfeder (2) ergibt sich bei diesem Prinzip aus der Tatsache, daß Druckänderungen in der Luftfeder (2), die aus Volumensänderungen des Luftfederbalges aufgrund von Federbewegungen resultieren, durch Luftzufuhr bzw. Luftablassen zumindest weitgegehend kompensiert werden, wodurch die Auswirkungen auf den Fahrzeugaufbau (5) wenigstens stark abgeschwächt werden können und der Fahrzeugaufbau (5) weniger vertikal bewegt wird.With this principle, the softer spring characteristic of the air spring (2) results from the fact that pressure changes in the air spring (2), which result from volume changes of the air spring bellows due to spring movements, are at least largely compensated by air supply or air release, whereby the effects on the vehicle body (5) can at least be greatly reduced and the vehicle body (5) is moved less vertically.
Konkret wird bei einem Einfedern der Luftfeder (2) durch eine sich erhebende Fahrbahn-Unebenheit der Luftfeder (2) durch das Ablassen von Luft zumindest zum Teil die aus der Druck-Steigerung der Luft in der Luftfeder (2) resultierende Kraft genommen, als Reaktion auch den Fahrzeugaufbau (5) anzuheben.Specifically, when the air spring (2) compresses due to an increasing unevenness in the road surface of the air spring (2), the force resulting from the increase in air pressure in the air spring (2) is at least partially removed by releasing air, and in response the vehicle body (5) is also raised.
Im umgekehrten Fall, bei einer sich senkenden Fahrbahn-Unebenheit und einer entsprechenden Ausfederung der Luftfeder (2), wird durch Einlassen von Druckluft in die Luftfeder (2) dem Absinken des Luftdruckes in der Luftfeder (2) entgegengewirkt, wodurch die Auswirkung auf den Fahrzeugaufbau (5) ebenfalls zumindest gemindert wird.
Die Größe der Komfort-Steigerung durch dieses aktive Luftfeder-Steuerventil (1) hängt im wesentlichen von der Durchflußmenge der ein- bzw. ausströmenden Luft ab. wodurch die durch die Feder-Vorgänge in der Luftfeder (2) auftretenden Druckschwankungen mehr oder weniger kompensiert werden. Optimal wäre ein genaues Ein- bzw. Auslassen einer Luftmenge von jenem Volumen, um das sich das Balgvolumen bei starr gehaltenem FahrzeugaufbauIn the opposite case, when the road surface is becoming less uneven and the air spring (2) is being extended accordingly, the drop in air pressure in the air spring (2) is counteracted by letting compressed air into the air spring (2), whereby the effect on the vehicle body (5) is also at least reduced.
The extent to which comfort is increased by this active air spring control valve (1) depends essentially on the flow rate of the incoming or outgoing air, whereby the pressure fluctuations caused by the spring processes in the air spring (2) are more or less compensated. The optimal solution would be to let in or let out an exact amount of air of the volume by which the bellows volume increases when the vehicle body is held rigid.
durch die von unten angeregten Federbewegungen verändern würde. Dazu wäre im Idealfall folgender Zusammenhang zwischen strömender Luftmenge und Federweg zu erzielen:by the spring movements stimulated from below. Ideally, the following relationship between the flowing air volume and the spring travel would be achieved:
Volumenstrom der aus- bzw. einströmenden Luft (bezogen auf Luftdruck und Temperatur im Balg) = Geschwindigkeit der Einfederung bzw. Ausfederung &khgr; wirksame Fläche der LuftfederVolume flow of the incoming or outgoing air (related to air pressure and temperature in the bellows) = speed of compression or rebound x effective area of the air spring
( .... , statische Tragkraft der Luftfeder \ ( .... , static load capacity of the air spring \
wirksame Fläche einer Luftfeder = : : : effective area of an air spring = : : :
^ ' ' Luftüberdruck in der Luftfeder J ^ '' Air pressure in the air spring J
Der Volumenstrom der Luft sollte also weitgegehend proportional zur Geschwindigkeit der Längenänderung der Luftfeder sein.The volume flow of the air should therefore be largely proportional to the speed of the length change of the air spring.
Eine Möglichkeit zur technischen Realisierung der gewünschten Ventileigenschaften bietet folgender Aufbau:The following structure offers a possibility for the technical realization of the desired valve properties:
Ein mittels einer Feder (9) und einem Dämpfer (10) beweglich gelagerter, zylinderförmiger Kolben (7) wird in einem koaxialen Hohlzylinder (8) geführt. Die Achsen des Kolbens (7) und des Hohlzylinders (8) stehen zumindest nahezu senkrecht, und der Hohlzylinder (8) ist fest mit der Radaufhängung (4) des luftgefederten Rades (3) verbunden. Führt das Rad (3) und somit auch dessen Radaufhängung (4) und der Hohlzylinder (8) beim Fahren aufgrund von Fahrbahnunebenheiten vertikale Bewegungen aus, so kommt es durch die Massenträgkeit des Kolbens (7) zu einer von Feder (9) und Dämpfer (10) beeinflußten Relativ-Bewegung des Kolbens (7) im Bezug zum Hohlzylinder (8). Bei einer mehr- oder weniger starken, beständigen Schwingungsanregung während der Fahrt kommt es zu einem beständigen, gedämpften Schwingen des Einmassenschwingers Kolben (7). Im Hohlzylinder (8) werden Öffnungen (11, 12) vorgesehen, die von der Unterseite (17) bzw. von der Oberseite (18) des Kolbens (7) bei Ruhelage gerade überdeckt werden (Figur 3). Bei einer Schwingbewegung des Kolbens (7) kommt es bereits bei einer geringen Auslenkung des Kolbens (7) in Aufwärtsrichtung (Figur 4) gegenüber der Position der Ruhelage zu einer Öffnung des Übergangs zwischen Hohlzylinder (8) und Öffnung (11), während es bei einer Auslenkung des Kolbens (7) in die Abwärtsrichtung (Figur 5) zu einer Öffnung des Übergangs Hohlzylinder (8) und Öffnung (12) kommt. Die Öffnung (11) stellt eine Verbindung zu einem Behältnis (13) her. Die Öffnung (12) stellt eine Verbindung zur Umgebungsluft her. Der Hohlzylinder (8) mündet an beiden Enden in ein Behältnis (14). Somit entsteht ein Ventil, das wunschgemäß abhängig von. der Bewegung des Kolbens (7) (bei einer vorhandenen Luftdruck-Differenz zwischen Behältnis (13) und Behältnis (14)) die Strömung von Luft aus dem Behältnis (13) durch die Öffnungen (11) in das Behältnis (14) zuläßt oder verhindert, und (bei einer vorhandenen Luftdruck-Differenz zwischen Hohlzylinder (8) und Umgebungsluft) die Strömung von Luft aus dem Behältnis (14) durch die Öffnungen (12) in die Umgebung zuläßt oder verhindert.A cylindrical piston (7) movably mounted by means of a spring (9) and a damper (10) is guided in a coaxial hollow cylinder (8). The axes of the piston (7) and the hollow cylinder (8) are at least almost vertical, and the hollow cylinder (8) is firmly connected to the wheel suspension (4) of the air-sprung wheel (3). If the wheel (3) and thus also its wheel suspension (4) and the hollow cylinder (8) perform vertical movements when driving due to uneven road surfaces, the inertia of the piston (7) causes a relative movement of the piston (7) in relation to the hollow cylinder (8) influenced by the spring (9) and damper (10). If there is a more or less strong, constant vibration excitation during driving, there is a constant, dampened vibration of the single-mass oscillator piston (7). Openings (11, 12) are provided in the hollow cylinder (8) which are just covered by the underside (17) and the top side (18) of the piston (7) when the piston is at rest (Figure 3). When the piston (7) oscillates, even a slight deflection of the piston (7) in an upward direction (Figure 4) relative to the rest position opens the transition between the hollow cylinder (8) and the opening (11), while a deflection of the piston (7) in a downward direction (Figure 5) opens the transition between the hollow cylinder (8) and the opening (12). The opening (11) creates a connection to a container (13). The opening (12) creates a connection to the ambient air. The hollow cylinder (8) opens into a container (14) at both ends. This creates a valve which can be adjusted as required depending on. the movement of the piston (7) (if there is an air pressure difference between the container (13) and the container (14)) allows or prevents the flow of air from the container (13) through the openings (11) into the container (14), and (if there is an air pressure difference between the hollow cylinder (8) and the ambient air) allows or prevents the flow of air from the container (14) through the openings (12) into the environment.
Das Behältnis (14) ist mit der Luftfeder, beispielsweise über eine Zuleitung (16), verbunden. Das Behältnis (13) ist, beispielsweise über eine Zuleitung (15), mit dem Luftvorratsbehälter (6) verbunden.The container (14) is connected to the air spring, for example via a supply line (16). The container (13) is connected to the air reservoir (6), for example via a supply line (15).
Das Steuerventil (1) wirkt bezüglich der Luftfeder (2) als Einlaßventil, wenn eine Abwärtsbewegung der Radaufhängung (4) und somit auch des Hohlzylinders (8) durch die trägheitsbedingte Verschiebung des Kolbens (7) zu einem Öffnen des Übergangs (11) im Ventil (1) führt wodurch Luft aus dem Vorratsbehälter (6) über das Behältnis (13), denThe control valve (1) acts as an inlet valve with respect to the air spring (2) when a downward movement of the wheel suspension (4) and thus also of the hollow cylinder (8) leads to an opening of the transition (11) in the valve (1) due to the inertia-related displacement of the piston (7), whereby air from the reservoir (6) via the container (13), the
Hohlzylinder (8) und das Behältnis (14) in die Luftfeder (2) entweicht. Da die Abwärtsbewegung der Radaufhängung (4) zu einer Verlängerung der Luftfeder (2) und somit zu einem Luftdruckabfall in der Luftfeder (2) führt, wäre ohne Ventil (1) eine entsprechende Absenkung des Fahrzeugaufbaus (5) die Folge. Durch die zugeführte Luftmenge wird diese Reaktion je nach Luftmenge zumindest abgeschwächt oder idealerweise kompensiert. Zu beachten ist allerdings, daß eine zu große Luftzuführung in unerwünschter Weise zu einer Anhebung des Fahrzeugaufbaus (5) führen würde.Hollow cylinder (8) and the container (14) into the air spring (2). Since the downward movement of the wheel suspension (4) leads to an extension of the air spring (2) and thus to a drop in air pressure in the air spring (2), without the valve (1) the vehicle body (5) would sink accordingly. Depending on the amount of air supplied, this reaction is at least weakened or ideally compensated for. It should be noted, however, that too much air supply would lead to an undesirable raising of the vehicle body (5).
Das Steuerventil (1) wirkt bezüglich der Luftfeder (2) als Auslaßventil, wenn eine Aufwärtsbewegung der Radaufhängung (4) und somit auch des Hohlzylinders (8) durch die trägheitsbedingte Verschiebung des Kolbens (7) zu einem Öffnen des Übergangs (12) im Ventil führt, wodurch Luft aus der Luftfeder (2) über das Behältnis (14) und den Hohlzylinder (8) in die Umgebung entweicht. Da die Aufwärtsbewegung der Radaufhängung (4) zu einer Verkürzung der Luftfeder (2) und somit zu einer Luftdrucksteigerung in der Luftfeder (2) führt, wäre ohne Ventil (1) eine entsprechende Anhebung des Fahrzeugaufbaus (5) die Folge. Durch die abgeführte Luftmenge wird diese Reaktion je nach Luftmenge zumindest abgeschwächt oder idealerweise kompensiert. Zu beachten ist allerdings, daß eine zu große Luftabführung in unerwünschter Weise zu einer Absenkung des Fahrzeugaufbaus (5) führen würde.The control valve (1) acts as an outlet valve with respect to the air spring (2) when an upward movement of the wheel suspension (4) and thus also of the hollow cylinder (8) leads to an opening of the transition (12) in the valve due to the inertia-related displacement of the piston (7), whereby air escapes from the air spring (2) via the container (14) and the hollow cylinder (8) into the environment. Since the upward movement of the wheel suspension (4) leads to a shortening of the air spring (2) and thus to an increase in air pressure in the air spring (2), without the valve (1) the result would be a corresponding raising of the vehicle body (5). The amount of air discharged at least weakens this reaction, or ideally compensates for it, depending on the amount of air. It should be noted, however, that excessive air discharge would undesirably lead to a lowering of the vehicle body (5).
Zur Verbesserung der Führung des Kolbens (7) bei seiner Bewegung innerhalb des Hohlzylinders (8) können die Öffnungen (11, 12) so gestaltet sein, daß sie jeweils durch zumindest drei - günstigerweise regelmäßig verteilte - Verbindungsstege (21) der Hohlzylinderwand unterbrochen werden (Figur 6).In order to improve the guidance of the piston (7) during its movement within the hollow cylinder (8), the openings (11, 12) can be designed in such a way that they are each interrupted by at least three - advantageously regularly distributed - connecting webs (21) of the hollow cylinder wall (Figure 6).
Die Verbindungsleitungen (15, 16) zwischen dem Luftfeder-Steuerventil (1) und der Luftfeder (2) bzw. dem Luftvorratsbehälter (6) sollten eine möglichst große Querschnittsfläche haben. Dadurch sind für den gewünschten Luftaustausch geringere Strömungsgeschwindigkeiten nötig, wodurch die entstehende Trägheitskraft der Luft in den Leitungen kleiner wird und somit das System dynamischer reagieren kann. Noch günstiger erscheint eine Lösung, bei der statt notwendiger Verbindungsleitungen (15, 16) das Luftfeder-Steuerventil (1) direkt mit der Luftfeder (2) und dem Luftvorratsbehälter (6) verbunden ist. Hierbei wäre das Behältnis (13) der Luftvorratsbehälter und das Behältnis (14) die Luftfeder.The connecting lines (15, 16) between the air spring control valve (1) and the air spring (2) or the air reservoir (6) should have as large a cross-sectional area as possible. This means that lower flow speeds are required for the desired air exchange, which reduces the inertia force of the air in the lines and allows the system to react more dynamically. An even more advantageous solution appears to be one in which the air spring control valve (1) is connected directly to the air spring (2) and the air reservoir (6) instead of the necessary connecting lines (15, 16). In this case, the container (13) would be the air reservoir and the container (14) the air spring.
Günstigerweise sollte der Dämpfer (10) eine relativ hohe, geschwindigkeitsproportionale Dämpfung bewirken, wodurch eine große Phasenverschiebung (möglichst nahe bei —) derIdeally, the damper (10) should provide a relatively high damping proportional to the speed, which allows a large phase shift (as close as possible to —) of the
Kolbenschwingung im Verhältnis zur (Weg-)Anregung erzielt wird, und der Kolbenweg relativ zum Hohlzylinder (8) somit günstigerweise weitgehend proportional zur Geschwindigkeit der Weganregung (und somit zur Geschwindigkeit der Längenänderung der Luftfeder (2)) schwingt. Dadurch wird erreicht, daß die Größe der Luftzu- bzw. abfuhr in bzw. aus der Luftfeder (2) wie gewünscht weitgehend proportional zur Geschwindigkeit des Ausbzw. Einfederns der Luftfeder (2) ist. Bei richtiger Auslegung des Innen-Durchmessers des Hohlzylinders (8) und somit der hierzu proportionalen Größe der Öffnungen (11, 12) läßt sich erreichen, daß die Bewegungen der Radaufhängung (4) durch die mengen- und phasenmäßig richtig eingestellte Lufttransformation in bzw. aus der Luftfeder (2) nur weitgehend abgeschwächt an den Fahrzeugaufbau (5) weitergegeben werden.Piston oscillation in relation to the (path) excitation is achieved, and the piston path relative to the hollow cylinder (8) thus advantageously oscillates largely proportional to the speed of the path excitation (and thus to the speed of the length change of the air spring (2)). This ensures that the amount of air supplied to or discharged from the air spring (2) is, as desired, largely proportional to the speed of the extension or compression of the air spring (2). With the correct design of the inner diameter of the hollow cylinder (8) and thus the proportional size of the openings (11, 12), it can be achieved that the movements of the wheel suspension (4) are passed on to the vehicle body (5) only in a largely weakened manner due to the air transformation in or out of the air spring (2) which is correctly adjusted in terms of quantity and phase.
Die beschriebene Verbindung des Luftfeder-Steuerventils (1) im Sinne der Erfindung mit der Radaufhängung (4) hat, wie angeführt, denThe described connection of the air spring control valve (1) in the sense of the invention with the wheel suspension (4) has, as stated, the
n gewünschten Vorteil, daß das Ventil (1) aufn desired advantage that the valve (1) on
vertikale Bewegungen des Rades (3) reagiert und somit das Luftfederverhalten komfortabler gestalten kann. Wird das Ein- bzw. Ausfedern der Luftfeder aber von oben durch eine aus Beschleunigungs-, Brems- oder Fliehkraftwirkungen resultierende, trägheitsbedingte Bewegung des Fahrzeugaufbaus (5) ausgelöst, so kommt es zu keiner Reaktion des Luftfeder-Steuerventils (1). Dies ist durchaus wünschenswert, weil eine entsprechende Reaktion eines Luftfederventils mit Luftablassen bei Einfederung und Lufteinlassen bei Ausfederung in diesem Fall eine Instabilität hervorrufen würde, da hier die Luftdruck-Änderungen in der Luftfeder (2) zum Zurückbewegen des Fahrzeugaufbaus (5) in die Normallage notwendig sind.vertical movements of the wheel (3) and can therefore make the air suspension behavior more comfortable. However, if the compression or extension of the air spring is triggered from above by an inertial movement of the vehicle body (5) resulting from acceleration, braking or centrifugal force, the air spring control valve (1) does not react. This is entirely desirable because a corresponding reaction of an air spring valve with air released during compression and air admitted during extension would in this case cause instability, since the air pressure changes in the air spring (2) are necessary to move the vehicle body (5) back to the normal position.
Durch das Wirken des Luftfeder-Steuerventils (1) im Sinne der Erfindung kann es in der Luftfeder zu einem Luftüberschuß oder Luftmangel kommen. Dies kann daraus resultieren, daß durch das abwechselnde Luftablassen aus und Lufteinlassen in die Luftfeder (2) in Summe die Luft nicht mehr der Ausgangsmenge entspricht. Weiters können auch Leckageverluste aus dem Luftvorratsbehälter (6) in die Luftfeder (2) bzw. Leckageverluste aus der Luftfeder (2) in die Umgebung zu einer Änderung der Luftmenge in der Luftfeder (2) führen. Solch ein unerwünschter Luftüberschuß bzw. Luftmangel wird durch ein vorhandenes Luftfederventil das, wie eingangs beschrieben, niveauregulierend wirkt, behoben.The operation of the air spring control valve (1) in accordance with the invention can lead to an excess or lack of air in the air spring. This can result from the fact that the total amount of air no longer corresponds to the initial amount due to the alternating release of air from and intake of air into the air spring (2). Furthermore, leakage losses from the air reservoir (6) into the air spring (2) or leakage losses from the air spring (2) into the environment can lead to a change in the amount of air in the air spring (2). Such an undesirable excess or lack of air is remedied by an air spring valve which, as described at the beginning, has a level-regulating effect.
Um beim abgestellten Fahrzeug Leckageverluste der Luft des Luftfedersystems durch den Spalt zwischen Kolben (7) und Hohlzylinder (8) zu vermeiden erscheint beispielsweise der Einbau von Magnetventilen, die - gesteuert durch die Fahrzeugelektronik - bei Motorstillstand die Verbindungsleitungen (15, 16) zwischen dem Luftfeder-Steuerventil (1) und dem Luftvorratsbehälter (6) bzw. der Luftfeder (2) schließen, als sinnvoll. Bei Fahrzeugbetrieb werden diese Leckageverluste durch das Luftversorgungssystem des Fahrzeuges kompensiert, wobei diese Verluste durch einen möglichst engen Spalt (z.B. 0,002 bis 0,004mm) zwischen Kolben (7) und Hohlzylinder (8) gering gehalten werden können.In order to avoid air leakage from the air suspension system through the gap between the piston (7) and the hollow cylinder (8) when the vehicle is parked, it would be sensible to install solenoid valves which - controlled by the vehicle electronics - close the connecting lines (15, 16) between the air suspension control valve (1) and the air reservoir (6) or the air spring (2) when the engine is stopped. When the vehicle is in operation, these leakage losses are compensated by the vehicle's air supply system, whereby these losses can be kept to a minimum by keeping the gap between the piston (7) and the hollow cylinder (8) as narrow as possible (e.g. 0.002 to 0.004 mm).
Günstigerweise sollte die Bewegungsreibung zwischen Kolben (7) und Hohlzylinder (8) durch eine Ölschmierung verringert werden.Ideally, the friction between the piston (7) and the hollow cylinder (8) should be reduced by oil lubrication.
Prinzipiell ist die Verwendung des Steuerventils (1) im Sinne der Erfindung sowohl für luftgefederte Straßenfahrzeuge wie auch für luftgefederte Schienenfahrzeuge möglich.In principle, the use of the control valve (1) in the sense of the invention is possible both for air-sprung road vehicles and for air-sprung rail vehicles.
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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2001
- 2001-09-28 DE DE20115998U patent/DE20115998U1/en not_active Expired - Lifetime
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| US8998184B2 (en) | 2010-05-10 | 2015-04-07 | Saf-Holland Gmbh | Ventilated air bellows for a pneumatic spring, pneumatic spring containing a ventilated air bellows, and pneumatic spring system containing ventilated air bellows |
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