DE3925074A1 - Aufhaengesystem fuer ein kraftfahrzeug - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein hydropneumatisches Auf­ hängesystem für ein Kraftfahrzeug, das mit einer zwischen einen Fahrzeugaufbau sowie ein Rad geschalteten Zylinder/ Kolben-Einheit und einer Gasfeder ausgestattet ist, welche entsprechend dem Hydraulikdruck in der Hydraulikkammer der Zylinder/Kolben-Einheit eine Federkraft ausübt.

Obwohl ein Aufhängesystem für ein Kraftfahrzeug im allge­ meinen eine Kombination aus einer mechanischen Feder und einem Stoßdämpfer umfaßt, ist aus der US-PS 41 62 091 ein hydropneumatisches Aufhängesystem bekannt, bei dem zwi­ schen einem Fahrzeugaufbau und einem Rad eine hydraulische Zylinder/Kolben-Einheit vorgesehen ist, wobei eine Gasfe­ der vorhanden ist, die in Übereinstimmung mit dem Hydrau­ likdruck in der Hydraulikkammer der Zylinder/Kolben-Ein­ heit eine Federkraft hervorbringt.

Die Gasfeder weist eine Fluidkammer sowie eine Gaskammer auf, die in einem Gehäuse abgegrenzt und voneinander durch eine bewegbare Trennwand getrennt sind, wobei die Fluidkam­ mer mit der Hydraulikkammer der hydraulischen Zylinder/Kol­ ben-Einheit in Verbindung steht. Die Gasfeder muß derart angeordnet werden, daß dann, wenn sich der Hydraulikdruck in der Hydraulikkammer auf Grund einer Abwärts- oder Rück­ prallbewegung des Rades ändert, die bewegbare Trennwand zu einer Position verlagert oder verformt werden kann, in wel­ cher die Gasfeder eine Federkraft entsprechend dem Hydrau­ likdruck in der Hydraulikkammer hervorbringen kann. Zu die­ sem Zweck muß das Volumen des Gehäuses groß sein. Wenn aber das Gehäuse ein großes Volumen hat, so wird jedoch die Gesamtabmessung der Gasfeder erhöht. Da es äußerst schwierig ist, für die Gasfeder einen integrierten großen Raum in der Nähe der hydraulischen Zylinder/Kolben-Einheit bereitzustellen, ist man gezwungen, der Gasfeder eine komplizierte Gestalt zu geben, was die Freiheit in der kon­ struktiven Auslegung und Ausbildung des Aufhängesystems begrenzt sowie zur Erhöhung der Fertigungskosten der Gas­ feder beiträgt.

Im Hinblick auf die obigen Feststellungen zum Stand der Technik ist es die Aufgabe der Erfindung, ein hydropneuma­ tisches Aufhängesystem zu schaffen, das einen erhöhten Freiheitsgrad in der Auslegung und Anordnung der Aufhän­ gung bietet und mit niedrigen Kosten gefertigt werden kann.

Zur Lösung der Aufgabe wird gemäß der Erfindung ein hy­ dropneumatisches Aufhängesystem für ein Kraftfahrzeug ge­ schaffen, das eine hydraulische Zylinder/Kolben-Einheit, die zwischen den Fahrzeugaufbau sowie jedes der Räder ge­ schaltet ist und einen Zylinder enthält, der zusammen mit einem in diesem verschiebbar aufgenommenen Kolben eine Hy­ draulikkammer begrenzt, eine mit dem Kolben verbundene und aus dem Zylinder aufwärts herausragende Kolbenstange und eine Mehrzahl von Gasfedern, von denen jede eine Fluid- sowie eine Gaskammer aufweist, die in einem zylindrischen Gehäuse abgegrenzt sowie voneinander durch eine bewegbare Trennwand getrennt sind, wobei die Fluidkammer mit der Hy­ draulikkammer der hydraulischen Zylinder/Kolben-Einheit in Verbindung steht, so daß jede Gasfeder eine Federkraft in Übereinstimmung mit dem Hydraulikdruck in der Hydraulik­ kammer der Zylinder/Kolben-Einheit hervorbringt, umfaßt. Diese Aufhängung ist dadurch gekennzeichnet, daß der obere Endabschnitt der Kolbenstange mittels einer Lagereinheit am Fahrzeugkörper abgestützt ist, daß die Kolbenstange mit einem in dieser axial verlaufenden Fluidkanal versehen ist, dessen unteres Ende in die Hydraulikkammer der Zylinder/ Kolben-Einheit einmündet, daß ein Stützglied an einem obe­ ren Teil der Kolbenstange unterhalb der Lagereinheit be­ festigt ist und daß die oberen Endabschnitte der Gehäuse der Gasfedern am Stützglied angebracht sind, wobei die Fluidkammer einer jeden Gasfeder mit dem Fluidkanal in der Kolbenstange über einen im Stützglied ausgebildeten Fluid­ kanal in Verbindung steht.

Die Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Rückansicht eines Aufhängesystems in einer Ausführungsform gemäß der Erfindung;

Fig. 2 eine Draufsicht auf das Aufhängesystem;

Fig. 3 eine Draufsicht auf ein Stützglied, das in dem Auf­ hängesystem zur Anwendung kommt;

Fig. 4 den Schnitt nach der Linie IV-IV in der Fig. 3;

Fig. 5 den Schnitt nach der Linie V-V in der Fig. 3;

Fig. 6 eine schematische Darstellung eines mit dem erfin­ dungsgemäßen Aufhängesystem ausgerüsteten Fahr­ zeugs;

Fig. 7 den Hydraulikkreis zur Steuerung des Aufhängesy­ stems;

Fig. 8 eine schematische Darstellung zur Erläuterung ei­ nes abgewandelten Aufhängesystems gemäß der Erfin­ dung;

Fig. 9 ein Diagramm für ein Beispiel der Beziehung zwi­ schen der Schwingungsfrequenz und dem Dämpfungs­ koeffizienten des Aufhängesystems.

Die Fig. 6 zeigt ein Fahrzeug, das mit einem Aufhängesy­ stem in einer Ausführungsform gemäß der Erfindung ausge­ stattet ist. Hierbei ist eine hydraulische Zylinder/Kol­ ben-Einheit 6 zwischen den Fahrzeugaufbau 2 und jedes der Räder 4 eingeschaltet, d.h. das rechte Vorderrad 4 FR, das linke Vorderrad 4 FL, das rechte Hinterrad 4 RR und das lin­ ke Hinterrad 4 RL. Die Kennwerte der Aufhängung werden durch Zu- und Abführen von Hydraulikfluid zu und von den hydraulischen Zylinder/Kolben-Einheiten 6 verändert.

Jede dieser Zylinder/Kolben-Einheiten 6 umfaßt einen Zy­ linder 12, in dem eine Hydraulikkammer 14 abgegrenzt ist, einen in dieser Kammer 14 verschiebbar aufgenommenen Kol­ ben 14 und eine mit dem Kolben einstückig ausgebildete Kol­ benstange 8, die aus dem Zylinder 12 nach oben herausragt. Die Kolbenstange 8 ist mit dem Fahrzeugaufbau 2, der Zy­ linder 12 ist mit einem Fahrzeugrad 4 über eine Radstütze 16 verbunden. Mit der Hydraulikkammer 14 steht über einen durch die Kolbenstange 8 hindurch ausgebildeten Hydraulik­ kanal eine Gasfeder 18 in Verbindung, welche eine Fluid­ kammer 24 sowie eine Gaskammer 22 umfaßt, die in einem Ge­ häuse 19 abgegrenzt und voneinanderr durch eine bewegbare Trennwand 20 getrennt sind, wobei die Fluidkammer 24 mit der Hydraulikkammer 14 in Verbindung steht.

Wie die Fig. 7 zeigt, sind drei Gasfedern 18 für jedes der Vorderräder 4 FR und 4 FL vorgesehen, während zwei Gasfedern 18 für jedes der Hinterräder 4 RR und 4 RL vorhanden sind. Die Gasfedern 18 für jedes Rad sind mit der Hydraulikkam­ mer 14 parallel zueinander durch eine Hydraulikleitung 26 verbunden. Jede Gasfeder 18 ist an die Hydraulikleitung 26 über eine Drossel 28 mit einer Verengung angeschlossen. Die Kombination der hydraulischen Zylinder/Kolben-Einheit 6 und der Gasfeder 18 erfüllt auf Grund der Stoßdämpfung durch die Gasfeder 18 und der Dämpfungswirkung der Drossel 28 die Funktion eines Kraftfahrzeug-Aufhängesystems.

Das Hydraulikfluid 35 wird den Zylinder/Kolben-Einheiten 6 FR und 6 FL durch eine vordere Hochdruckleitung 30 F zu- bzw. von diesen abgeführt, während das Hydraulikfluid 35 für die Zylinder/Kolben-Einheiten 6 RR und 6 RL der Hinter­ räder durch eine hintere Hochdruckleitung 30 R zu- bzw. ab­ geführt wird. Eine Hydraulikpumpe 32 fördert das Hydraulik­ fluid 35 von einem Vorratsbehälter 34 unter Druck in eine gemeinsame Hochdruckleitung 30 und zu der hinteren sowie vorderen Hochdruckleitung 30 R sowie 30 F, die mit der ge­ meinsamen Hochdruckleitung 30 verbunden sind.

Die gemeinsame Hochdruckleitung 30 ist mit einem Filter 36, einem Rückschlagventil 38, einem Hauptspeicher 40 und einem Hydraulik-Druckmesser 42 für das System in dieser Reihenfolge von der stromaufwärtigen Seite aus versehen. Die Hydraulikpumpe 32 ist mit einem Entlastungsventil 44 ausgestattet, das das Hydraulikfluid zur Saugseite zurück­ führt, wenn der Druck auf der Druckseite abnormal ansteigt.

Die vordere Hochdruckleitung 30 F verzweigt sich in eine linke FL-Hochdruckleitung 30 FL und eine rechte FR-Hoch­ druckleitung 30 FR, die jeweils mit den Hydraulikkammern 14 für die Zylinder/Kolben-Einheiten 6 für das linke sowie rechte Vorderrad 4 FL und 4 FR verbunden sind. Diese Zylin­ der/Kolben-Einheiten 6 werden als die linke Vorderrad-Zy­ linder/Kolben-Einheit 6 FL und die rechte Vorderrad-Zylin­ der/Kolben-Einheit 6 FR im folgenden bezeichnet, und glei­ cherweise werden die Zylinder/Kolben-Einheiten 6 für das linke sowie rechte Hinterrad als die linke Hinterrad-Zy­ linder/Kolben-Einheit 6 RL sowie die rechte Hinterrad-Zylin­ der/Kolben-Einheit 6 RR bezeichnet.

In gleichartiger Weise verzweigt sich die hintere Hoch­ druckleitung 30 R in die RL-Hochdruckleitung 30 RL und die RR-Hochdruckleitung 30 RR, die jeweils mit den Hydraulik­ kammern 14 der linken sowie rechten Hinterrad-Zylinder/Kol­ ben-Einheit 6 RL- bzw. 6 RR verbunden sind. Von der vorderen sowie hinteren Hochdruckleitung 30 F und 30 R zweigen je­ weils eine vordere sowie eine hintere Pilot- oder Steuer­ leitung 46 F bzw. 46 R ab, die mit Magnetventilen 48 in Ver­ bindung stehen.

Jede der Hochdruckleitungen 30 FR, 30 FL, 30 RR und 30 RL ist mit einem Strömungsregelventil 52, das mit einem eingebau­ ten Ausgleichventil 50 versehen ist, mit einem druckbetä­ tigten Auf-Zu-Ventil 54, mit einem Entlastungsventil 56 so­ wie mit einem hydraulischen Druckmesser 58 in dieser Rei­ henfolge von der stromaufwärtigen Seite aus verbunden. Die Entlastungsöffnung eines jeden Entlastungsventils 56 ist an eine Rücklaufleitung 60 F oder 60 R angeschlossen. Ferner sind die Rücklauföffnungen der Druckausgleichventile 50 so­ wie die Magnetventile 48 an die Rücklaufleitungen 60 F oder 60 R angeschlossen. Jede dieser Rücklaufleitungen 60 F und 60 R ist mit einem Rücklaufspeicher 62 versehen.

Die beiden vorderen und hinteren Rücklaufleitungen 60 F und 60 R sind an eine gemeinsame Rücklaufleitung 60 angeschlos­ sen, die über eine Kühlleitung 64 zum Vorratsbehälter 34 führt. Die gemeinsame Rücklaufleitung 60 steht mit der ge­ meinsamen Hochdruckleitung 30 über eine erste sowie zweite Entlastungsleitung 66 bzw. 68 in Verbindung. In der ersten Entlastungsleitung 66 liegt ein unbelastetes Entlastungs­ ventil 70, während die zweite Entlastungsleitung 68 mit einem zündungsabhängigen Ventil 72 ausgestattet ist, wel­ ches mit dem Zündschalter der Maschine gekoppelt ist. Die erste Entlastungsleitung 66 ist an einer stromauf vom Rück­ schlagventil 38 liegenden Stelle an die gemeinsame Hoch­ druckleitung 30 angeschlossen, während der Anschluß der zweiten Entlastungsleitung 68 an die gemeinsame Hochdruck­ leitung 30 an einem stromab vom Rückschlagventil 38 befind­ lichen Teil liegt.

Im folgenden wird die Arbeitsweise des Aufhängesystems die­ ser Ausführungsform erläutert.

Das unbelastete Entlastungsventil 70, das zündungsabhängi­ ge Ventil 72, das Magnetventil 48 und das Strömungsregel­ ventil 52 arbeiten unter der Steuerung von seiten eines Steuergeräts 74 (Fig. 6). Die Ausgänge des Hydraulik-Druck­ messers 42 des Systems, der Druckmesser 58 für die jeweili­ gen Zylinder/Kolben-Einheiten 6, der Beschleunigungsfühler 76, die Einfederbeschleunigungen für die Räder 4 FR, 4 FL, 4 RR und 4 RL erfassen, sowie der Fahrzeug-Niveaufühler 78, die das Fahrzeugniveau, d.h. den Hub der Kolben in den Zy­ linder/Kolben-Einheiten 6, für jedes Rad feststellen, wer­ den dem Steuergerät 74 eingegeben. Es sei bemerkt, daß le­ diglich der Druckmesser 58, der Beschleunigungsfühler 76 und der Fahrzeug-Niveaufühler 78 für das linke Hinterrad 4 RL in Fig. 6 gezeigt sind. Das Steuergerät 74 regelt die Zu- und Abfuhr des Hydraulikfluids 35 auf der Basis des Innendrucks des Zylinders 12, der Einfederbeschleunigung und des Fahrzeugniveaus, die durch die Druckmesser 58, die Beschleunigungsfühler 76 und die Fahrzeug-Niveaufühler 78 erfaßt werden.

Während die Magnetventile 48 durch das Steuergerät 74 ge­ schlossen gehalten werden, kann das Hydraulikfluid in den Steuerleitungen 46 F und 46 R nicht auf die druckbetätigten Auf-Zu-Ventile 54 wirken, die mit den Steuerleitungen 46 F sowie 46 R verbunden sind und normalerweise geschlossen ge­ halten werden; diese Ventile 54 werden geöffnet, wenn ein vorbestimmter Betätigungsdruck an ihrer Betätigungsdruck- Aufnahmeöffnung 54 a ansteht. Demzufolge werden, solange die Magnetventile 48 geschlossen gehalten werden, die druckbetätigten Auf-Zu-Ventile 54 im Schließzustand gehal­ ten. Während diese Ventile 54 geschlossen sind, zeigt das Aufhängesystem dieser Ausführungsform Kennwerte auf der Grundlage der Federkonstanten der Gasfedern 18 und des Strömungswiderstandes der Drosseln 28, der auf deren Ver­ engungen zurückzuführen ist. Das bedeutet, daß das Aufhän­ gesystem in diesem Zustand als eine sog. passive Aufhän­ gung wirkt.

Wenn andererseits das Steuergerät 74 die Magnetventile 48 öffnet, so wirkt der Druck des Hydraulikfluids 35 auf die Betätigungsdruck-Aufnahmeöffnung 54 a der druckbetätigten Auf-Zu-Ventile 54, die geöffnet werden, solange die Hy­ draulikpumpe 32 u. dgl. normal arbeiten. Wenn die Auf-Zu- Ventile 54 geöffnet werden und das Hydraulikfluid 35 in die Hydraulikkammern 14 der Zylinder/Kolben-Einheiten 6 eingeleitet wird, während die Strömungsregelventile 52 in einem durch das Steuergerät 74 bestimmten Ausmaß geöffnet und die Kolben abwärts (nach links bei Betrachtung von Fig. 7) verlagert worden sind, wird die Verlagerung der Kolben 10 durch das in die Hydraulikkammern 14 eingeführte Hydraulikfluid 35 begrenzt und die dynamische Federkonstan­ te des Aufhängesystems erhöht. Somit führt das Zu- und Ab­ führen des Hydraulikfluids zu und von den Hydraulikkammern 14 der Zylinder/Kolben-Einheiten 6 zum gleichen Ergebnis, das erhalten werden kann, wenn die Federkonstante der Gas­ federn 18 und der Strömungswiderstand der Drosseln 28 geän­ dert werden, womit das Aufhängesystem dieser Ausführungs­ form in diesem Zustand als eine sog. aktive Aufhängung ar­ beitet. Das Fahrzeugniveau kann für jedes Rad durch Rege­ lung der Menge an Hydraulikfluid 35 in der Hydraulikkammer 14 der Zylinder/Kolben-Einheit 6, die dem Rad zugeordnet ist, justiert werden.

Wenn der vom Hydraulik-Druckmesser 42 des Systems erfaß­ te Druck in der Hochdruckleitung 30 einen vorgegebenen Wert überschreitet, dann bringt das Steuergerät 74 das unbela­ stete Entlastungsventil 70 zum Öffnen, so daß das Hydrau­ likfluid 35 zum Vorratsbehälter 34 zurückgeführt und der Druck in der Hochdruckleitung 30 an einem abnormalen An­ stieg gehindert wird. Ferner bewirkt das Steuergerät 40 ein Schließen des zündungsabhängigen Ventils 72 nur, wenn der Zündschalter angeschaltet ist, so daß dieses Ventil ge­ öffnet wird, wenn die Maschine stillgesetzt wird, womit der Druck in der Hochdruckleitung 30 abgesenkt wird.

Wenn der Hydraulikdruck stromauf vom Strömungsregelventil 52 auf Grund von beispielsweise einem Bruch der Hochdruck­ leitung 30 abnormal abgesenkt wird, so können die druck­ betätigten Auf-Zu-Ventile 54 nicht mit einem vorbestimm­ ten Betätigungsdruck versorgt werden, selbst wenn die Magnetventile 48 offen sind, womit die Ventile 54 im Schließzustand bleiben. In diesem Zustand befindet sich das Aufhängesystem in dem oben erwähnten passiven Zustand. Selbst in diesem passiven Zustand hält das Aufhängesystem die grundsätzlichen Funktionen einer Aufhängung aufrecht, weshalb folglich dieser Zustand kein Problem bei einem Fah­ ren des Fahrzeugs aufwirft.

Wird das Fahrzeug geparkt und die Maschine stillgesetzt, so wird auch die Hydraulikpumpe 32 stillgesetzt und das zündungsabhängige Ventil 72 geöffnet, weshalb der vorbe­ stimmte Betätigungsdruck nicht auf die Betätigungsdruck- Aufnahmeöffnung 54 a der druckbetätigten Auf-Zu-Ventile 54 wirken kann. Insofern werden diese Ventile 54 geschlossen, selbst wenn an den Magnetventilen 48 ein Funktionsfehler vorliegt und diese offengehalten werden, womit die Situa­ tion, daß das Hydraulikfluid 35 allmählich aus den Zylin­ der/Kolben-Einheiten 6 abfließt und das Fahrzeugniveau ver­ mindert wird, mit Sicherheit vermieden werden kann.

Die konkrete Konstruktion desjenigen Teils, der das rechte Vorderrad 4 FR abstützt, wird unter Bezugnahme auf die Fig. 1-5 im folgenden beschrieben. Die die anderen Räder abstützenden Teile entsprechen im wesentlichen denjenigen, die in den Fig. 1-5 gezeigt sind.

Gemäß den Fig. 1 und 2 ist die Kolbenstange 8 der Zylinder/ Kolben-Einheit 6 FR elastisch mit dem Fahrzeugaufbau 2 durch eine Lagereinheit 80 verbunden, die eine Innenschale 82, eine Außenschale 64 sowie ein Gummipolster 86, das an den Schalen 82 und 84 befestigt ist, aufweist. Die Innen­ schale 82 ist an der Kolbenstange 8 an einer deren oberem Ende nahegelegenen Stelle, die Außenschale 84 ist am Fahr­ zeugaufbau 2 befestigt. Ein Stützarm 88, der die oberen Endabschnitte der drei Gasfedern, d.h. der ersten bis dritten Gasfeder 18 a, 18 b und 18 c, lagert sowie ein Hülsenteil 90, das den oberen Endabschnitt des Zylinders 12 abdeckt, sind an der Kolbenstange 8 zwischen der Lagereinheit 80 und dem Zylinder 12 fest angebracht. Durch die Kolbenstan­ ge 8 erstreckt sich ein Hydraulikkanal 92, der über ein am oberen Ende der Kolbenstange 8 befestigtes Verbindungs­ stück 94 mit einer (nicht dargestellten) Zufuhrleitung für Hydraulikfluid verbunden ist. Der obere Endabschnitt der Kolbenstange 8 weist ein Gewinde auf, so daß die Kolben­ stange 8 mit der Lagereinheit 80 durch eine auf das Gewin­ de geschraubte Mutter 8 b verbunden wird.

Wie die Fig. 3 deutlich zeigt, stehen erste bis dritte Hy­ draulikkanäle 96 a, 96 b und 96 c, die im Stützarm 88 ausgebil­ det sind, mit dem Hydraulikkanal 92 in der Kolbenstange 8 einerseits und mit den Hydraulikkammern 14 der jeweiligen Gasfedern 18 a-18 c andererseits in Verbindung. Das bedeu­ tet, daß die in Fig. 7 gezeigte Hydraulikleitung 26 durch den Hydraulikkanal 92, der in der Kolbenstange 8 ausgebil­ det ist, und die Hydraulikkanäle 96 a-96 c, die im Stütz­ arm 88 ausgebildet sind, bestimmt wird. Die Drosseln 28, d.h. die erste bis dritte Drossel 28 a, 28 b und 28 c, sind am oberen Ende der jeweiligen Gasfedern 18 a-18 c befe­ stigt, und jede Drossel ist ein rohrförmiges Bauteil, das mit einer in Fig. 4 deutlich erkennbaren Verengung 29 versehen ist.

Wie die Fig. 3-5 zeigen, umfaßt der Stützarm 88 einen rohrförmigen Hauptkörper 88 a und ein mit diesem einstückig ausgebildetes Flanschteil 88 b. Der Hauptkörper 88 a ist mit einem Durchgangsloch 89 versehen, in das die Kolben­ stange 8 eingepaßt wird. In der Innenumfangsfläche des Durchgangslochs 89 ist eine Ringkehle 89 a ausgebildet, wäh­ rend die Hydraulikkanäle 96 a-96 c Durchbohrungen sind, deren eine Enden zur Ringkehle 89 a und deren andere Enden in der äußeren Seitenfläche des Flanschteils 88 b offen so­ wie hier durch Stopfen 88 c verschlossen sind. Wie aus der Fig. 4 deutlich hervorgeht, geht die Drossel 28 an einem zwischenliegenden Teil des Hydraulikkanals 96 in diesen ein. Ferner ist die Kolbenstange 8 mit einer Durchbohrung 8 a versehen, die sich diametral durch die Kolbenstange 8 erstreckt, so daß sie mit dem Hydraulikkanal 92 in Verbin­ dung ist, und die in der Ringkehle 89 a mündet. Das bedeu­ tet, daß die Hydraulikkammern 24 der einzelnen Gasfedern 18 a-18 c mit dem Hydraulikkanal 92 in der Kolbenstange 8 über die jeweiligen Drosseln 28 a-28 c, die jeweiligen Hy­ draulikkanäle 96 a-96 c, die Ringkehle 89 a und die Durch­ bohrung 8 a in Verbindung stehen. Jede Gasfeder 18 ist durch ein Paar von Schrauben 88 d am Stützarm 88 befestigt, wobei die Schrauben in ein Paar von Gewindebohrungen, wel­ che in der oberen Wand der Gasfeder 18 ausgebildet sind, durch Löcher im Flanschteil 88 b hindurch eingeschraubt werden.

Das Gehäuse 19 einer jeden Gasfeder 18 hat eine zylindri­ sche Gestalt, während die bewegbare Trennwand 20 der Gas­ feder die Form eines Kolbens hat. Die erste bis dritte Gas­ feder 18 a-18 c sind rund um die Zylinder/Kolben-Einheit 6 in Berührung mit- und parallel zueinander angeordnet, wo­ bei sie untereinander durch eine plattenartige Verbindungs­ klammer 98, welche an die unteren Endabschnitte der Gehäuse 19 angeschweißt wird, verbunden sind.

Da bei dieser Ausführungsform mehrere Gasfedern 18 für je­ de Zylinder/Kolben-Einheit 6 vorgesehen sind, kann das Vo­ lumen des Gehäuses, das zur Aufnahme der Schwankung im Vo­ lumen der Gaskammer 22 ausreichend ist, um die auf Grund einer Abwärts- oder Rückprallbewegung des Rades hervorge­ rufene Druckschwankung in der Hydraulikkammer 14 der Zylin­ der/Kolben-Einheit 6 aufzunehmen, gewährleistet werden, selbst wenn das Volumen des Gehäuses 19 einer jeden Gasfe­ der 18 nur gering ist. Weil ferner das Gehäuse 19 einer je­ den der Gasfedern 18 eine zylindrische und äußerst einfa­ che Gestalt hat, kann die Gasfeder mit niedrigen Kosten gefertigt werden. Durch die gebündelte Anordnung der Gasfe­ dern 18 um die Zylinder/Kolben-Einheit 6 herum können darüber hinaus die Gasfedern in dem Raum untergebracht wer­ den, in welchem bei einem ü blichen Aufhängesystem der Fe­ derbeinbauart die Schraubenfeder angeordnet ist. Weil des weiteren bei dieser Ausführungsform die Gasfedern 18 durch den Stützarm 88 am oberen Ende abgestützt und untereinan­ der am unteren Ende durch die Verbindungsklammer 98 zusam­ mengeschlossen sind, wird die Steifigkeit in der Befesti­ gung der Gasfedern 18 erhöht und kann die Resonanz die­ ser Federn verhindert werden.

Die Fig. 8 zeigt eine Abwandlung der vorstehend beschrie­ benen Ausführungsform. Bei dieser Abwandlung sind alle Zy­ linder/Kolben-Einheiten 6 mit einem Paar von Gasfedern 18 (einer ersten sowie zweiten Gasfeder 18 a und 18 b) versehen, obwohl in Fig. 8 lediglich die Zylinder/Kolben-Einheit 6 FR für das rechte Vorderrad 4 FR gezeigt ist. Die Verengung 29a der Drossel 28 a, durch die die erste Gasfeder 18 a mit der Hydraulikkammer 14 der Zylinder/Kolben-Einheit 6 FR ver­ bunden ist, ist stärker eingezogen als die Verengung 29 b der Drossel 28 b, die die zweite Gasfeder 18 b mit der Hy­ draulikkammer 14 der Zylinder/Kolben-Einheit 6 FR verbin­ det.

Wenn der Kolben 10 in der Hydraulikkammer 14 mit einer re­ lativ hohen Frequenz, z.B. 10 Hz, hin- und hergeht, so fließt das Hydraulikfluid 35 durch die Hydraulikleitung 26 mit einer relativ hohen Geschwindigkeit, weshalb der Strö­ mungswiderstand an der Verengung 29 a der Drossel 28 a, die relativ eng ist, erhöht wird, so daß die Dämpfungswirkung der Drossel 28 vermindert wird und im wesentlichen ledig­ lich die andere Drossel 28 b die Dämpfungswirkung hervor­ bringt. Wenn dagegen der Kolben 10 mit einer relativ nie­ drigen Frequenz, z.B. 1 Hz, hin- und hergeht, so fließt das Hydraulikfluid 35 durch die Hydraulikleitung 26 mit einer relativ geringen Geschwindigkeit, weshalb das Fluid 35 ruhig und gleichförmig durch die beiden Drosseln 28 a sowie 28 b fließt, so daß beide Drosseln 28 a, 28 b die Dämpfungswirkung hervorbringen. Im letztgenannten Fall wird der Dämpfungskoeffizient des gesamten Systems im Vergleich zum erstgenannten Fall vergrößert, weil die erste Drossel 28 a mit der stärker eingezogenen Verengung 29 a, die einen großen Dämpfungskoeffizienten hat, als ein Dämpfer wirkt. Geht der Kolben 10 mit einer zwischen den oben genannten beiden Frequenzen liegenden Frequenz hin und her, so ändert sich der Dämpfungskoeffizient des ge­ samten Systems mit der Frequenz, wie in Fig. 9 gezeigt ist.

Das Aufhängesystem gemäß dieser Abwandlung zeigt eine hohe Dämpfungswirkung gegen eine Schwingung von niedriger Fre­ quenz und eine niedrige Dämpfungswirkung gegen eine Schwin­ gung von hoher Frequenz. Da die Resonanzfrequenz des Rol­ lens (der Querneigung), des Längsneigens und der Auf- so­ wie Abwärtsbewegung etwa 1 Hz beträgt, wird gefordert, daß das Aufhängesystem eine hohe Dämpfungswirkung gegen die Schwingung von etwa 1 Hz hervorbringt. Andererseits wird von dem Aufhängesystem gefordert, eine niedrige Dämpfungs­ wirkung gegen die Schwingung mit einer Frequenz, die höher als etwa 3-4 Hz ist und auf einem Stoßen gegen die Straßenoberfläche rührt, zu bieten. Zu diesem Zweck ist das Aufhängesystem gemäß der vorstehend beschriebenen Ab­ wandlung vorzuziehen.

Claims (12)

1. Hydropneumatisches Aufhängesystem für ein Kraftfahr­ zeug mit einer hydraulischen Zylinder/Kolben-Einheit (6), die zwischen den Fahrzeugaufbau (2) sowie jedes der Räder (4) geschaltet ist und einen Zylinder (12) enthält, der zusammen mit einem in diesem verschiebbar aufgenommenen Kolben (10) eine Hydraulikkammer (14) be­ stimmt, mit einer mit dem Kolben (10) verbundenen, vom Zylinder aufwärts herausragenden Kolbenstange (8) und mit einer Mehrzahl von Gasfedern (18), von denen jede eine Fluidkammer (24) sowie eine Gaskammer (22) ent­ hält, die in einem zylindrischen Gehäuse (19) abge­ grenzt und voneinander durch eine bewegbare Trennwand (20) getrennt sind, wobei die Fluidkammer (24) mit der Hydraulikkammer (14) der hydraulischen Zylinder/Kolben- Einheit (6) in Verbindung steht, so daß jede Gasfeder eine dem Hydraulikdruck in der Hydraulikkammer der Zy­ linder/Kolben-Einheit entsprechende Federkraft ausübt, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Endabschnitt der Kolbenstange (8) mittels einer Lagereinheit (80) am Fahrzeugaufbau (2) abgestützt ist, daß die Kolbenstange (8) mit einem in dieser axial verlaufenden Hydraulikka­ nal (92) versehen ist, dessen unteres Ende in die Hy­ draulikkammer (14) der Zylinder/Kolben-Einheit (6) mün­ det, daß ein Stützglied (88) an einem oberen Teil der Kolbenstange unterhalb der Lagereinheit (80) befestigt ist und daß die oberen Endabschnitte der Gehäusee (19) der Gasfedern (18) am Stützglied (88) befestigt sind, wobei die Fluidkammer (24) einer jeden Gasfeder mit dem Hydraulikkanal (92) in der Kolbenstange über einen im Stützglied ausgebildeten Hydraulikkanal (96) in Verbin­ dung steht.

2. Aufhängesystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Stützglied (88) ein im wesentlichen rohrförmi­ ges Bauteil mit einem Durchgangsloch (89) aufweist und der obere Endabschnitt der Kolbenstange (8) in das Durchgangsloch eingesetzt sowie in diesem befestigt ist.

3. Aufhängesystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß an der Innenumfangsfläche des Durchgangs­ lochs (89) des Stützglieds (88) eine Ringkehle (89 a) ausgebildet ist, daß die Kolbenstange (8) mit einer diese diametral durchsetzenden Durchbohrung (8 a), wel­ che mit dem Hydraulikkanal (92) in der Kolbenstange in Verbindung steht, versehen ist und daß das Stützglied an der Kolbenstange so befestigt ist, daß der Hydrau­ likkanal (92) in der Kolbenstange mit der Ringkehle (89 a) über die Durchbohrung (8 a) in Verbindung steht.

4. Aufhängesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß das Stützglied (88) mit einer Mehrzahl von Hydraulikkanälen (96 a, 96 b, 96 c) versehen ist, von denen jeder am einen Ende zur Ringkehle (89 a) und am anderen Ende zur unteren Fläche des Stützglieds offen ist, wobei die oberen Endabschnitte der Gehäuse (19) der Gasfedern (18) mit der unteren Fläche des Stützglieds in Berührung sind.

5. Aufhängesystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Fluidkammern (24) in jeder der Gasfedern (18) mit einem der Hydraulikkanäle (96) im Stützglied (88) über eine Drossel (28) mit einer Verengung (29) verbun­ den sind.

6. Aufhängesystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittsfläche der Verengung (29 a) wenig­ stens einer Drossel zu derjenigen der Verengung (29 b) der anderen Drosseln unterschiedlich ist.

7. Aufhängesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da­ durch gekennzeichnet, daß das Stützglied (88) mit einem vom rohrförmigen Bauteil zur Innenseite des Fahrzeug­ aufbaus hin sich erstreckenden Flanschteil (88 b) verse­ hen ist und die Gasfedern (18) an der unteren Seite des Flanschteils angebracht sind.

8. Aufhängesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, da­ durch gekennzeichnet, daß die Lagereinheit (80) ein auf der Seite des Fahrzeugaufbaus befindliches, mit dem Fahrzeugaufbau verbundenes ringförmiges Schalenteil (84) umfaßt, daß mit der Kolbenstange (8) ein kolbenstangen­ seitiges ringförmiges Schalenteil (82) verbunden ist, daß ein ringförmiges elastisches Element (86) zwischen die Schalenteile (82, 84) eingefügt sowie mit diesen verbunden ist und daß das Stützglied (88) zwischen den unteren Teil der Zylinder/Kolben-Einheit (6) sowie das kolbenstangenseitige ringförmige Schalenteil (82) ein­ gefügt und an diesem durch ein Bauteil (8 b) gehalten ist, das mit einem Gewindeabschnitt der Kolbenstange (8) verschraubt ist.

9. Aufhängesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, da­ durch gekennzeichnet, daß die Gehäuse (19) der Gasfe­ dern (18) an ihren unteren Teilen durch eine als Ring ausgebildete Verbindungsklammer (98) verbunden sind.

10. Aufhängesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9, da­ durch gekennzeichnet, daß das untere Ende des Zylinders (12) der Zylinder/Kolben-Einheit (6) mit einem das Rad (4) drehbar lagernden Stützglied (16) verbunden ist.

11. Aufhängesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 10, da­ durch gekennzeichnet, daß der Hydraulikkanal (92) in der Kolbenstange (8) mit einer Hydraulikfluid (35) zuführenden sowie abführenden Leitung (26) durch ein am oberen Ende der Kolbenstange gehaltenes Verbindungs­ stück (94) verbunden ist.

12. Aufhängesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 11, da­ durch gekennzeichnet, daß die Gasfedern (18) in der Nä­ he der Zylinder/Kolben-Einheit (6) um diese herum ange­ ordnet sind.