DE1755087C2

DE1755087C2 - Elektronisch gesteuerte Niveauregelvorrichtung für druckmittelgespeiste Federungen, insbesondere von Kraftfahrzeugen

Info

Publication number: DE1755087C2
Application number: DE1755087A
Authority: DE
Inventors: Reinhard Dipl.-Ing. Alffen; Franz Dr.-Ing. Tuczek
Original assignee: Boge GmbH
Current assignee: ZF Boge GmbH
Priority date: 1968-03-28
Filing date: 1968-03-28
Publication date: 1975-11-27
Also published as: GB1261755A; DE1755087B1; US3584893A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektronisch gesteuerte Niveauregelvorrichtung für druckmittelgespeiste Federungen, insbesondere von Kraftfahrzeugen, mit einem an eine Gleichstromquelle angeschlossenen Regelschalter, dessen Kontaktzunge durch den Relativabstand zwischen Fahrzeugaufbau und Fahrzeugachse betätigt wird und der einen den Steuerbefehl »Druckmittelzuspeisen« gebenden Aufregelbereich, einen neu-

iralen minieren Steuerbereich und einen den Steuerbefehl »Druckmittelablassen« gebenden Abregeibereich aufweist, mit einer aus Kondensatoren und zugehörigen Ladewiderständen bestehenden Verzögerungseinrichtung und mit getrennten Schallverstärkern für beide Steuerbefehle, die auf den Ladezustand des entsprechenden Kondensators der Verzögerungseinrichtung ansprechen und so geschaltet sind, daß ein vom Regelschalter abgegebener Steuerbefehl verzögen die Betätigung <tes entsprechenden Schaltvei stärkers auslöst der jeweils ein den Steuerbefehl »Druckmittelzuoei'sen« bzw. »Druckmittelablassen« ausführendes Organ bekannter Art snit dessen Stromquelle verbindet. Nach der deutschen Auslegeschrift 12 55 514 ist eine derartige Niveauregelvorrichtung für Luftfederungen mit mindestens einem durch die Lage zwischen dem Riihmen und der Radachse betätigten Umschalter bekannt,durch den eine Magnetwicklung ie eines in der Einlaß- oder Auslaßleitung der Luftfedern angeordneten Einlaß- oder Auslaßventils in den Stromkreis ein- oder ausgeschaltet werden kann, wobei in dem Stromkreis jeder Magnetwicklung des Einlaß- oder Auslaßventils je eine elektronische Verzögerungseinrichtung einen Transistor und einen mit diesem zusammenarbeitenden Kondensator mit zugehörigem Ladewiderstand enthält.

Bei dieser bekannten Niveauregelvorrichtung und auch bei anderen, aus der US-Patentschrift 31 54 320 und der französischen Patentschrift 12 31 167 bekannten Niveauregelvorrichtungen sind für jeden Steuerbereich getrennt voneinander wirkende Verzögerungseinrichtungen vorgesehen und zwei unabhängig voneinander arbeitende Kondensatoren mit einer entsprechenden Vielzahl von Bauteilen erforderlich.

Aus der US-PS 30 35 853 ist eine Niveauregelvorrichtung bekannt, mit einer mechanisch-elektrischen, auf Laständerungen ansprechenden Hauptregelung über einen Druckwandler und ein Schaltrelais und mit einer weiteren, auf Hindernisse der Straße ansprechenden, elektronisch gesteuerten Regelung über ein Potentiometer, ein Summierglied, einen Verstärker mit Tiefpaßfilter und ein hydraulisches Servoventil. Die Schaltung und die Wirkungsweise eines in einem Tiefpaßfilter enthaltenen, in der US-Patentschrift nicht offenbarten Kondensators ist von der Schaltung und der Wirkungsweise des bei der Erfindung verwendeten Kondensators verschieden.

Aus der DT-AS 12 59 212 ist eine Niveauregelvorrichtung bekannt, mit einem als induktiver Geber wirkenden Differenztransformator, wobei das Vorzeichen der am Summenpunkt eines Potentiometers entstehenden Differenzspannung über den Steuerbefehl »Heben« oder »Senken« entscheidet. Als zusätzliche Maßnahme können im Regelsystem auftretende Schwingungen durch ein aus einem Widerstand und einem Kondensator bestehendes Verzögerungsglied unterdrückt werden. An diesen für beide Steuerbefehle gemeinsamen Kondensator liegen Spannungen wechielnder Polarität. . .

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Niveauregelvorrichtung der eingangs genannten Art für alle Steuerbereiche einen gemeinsamen Kondensator zu verwenden und für die Regelung bei Mittelstellung des Regelschalters ein definiertes Potential zu schaffen.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmale gelöst.

Die Schaltverstärker können im geschalteten Zustand «trnmleitend oder nichtleitend und im ausgeschalteten Zustand umgekehrt nichtleitend oder strornleitend sein, je nachdem, wie es die Steuerbefehle ausführenden Mittel erfordern. Im folgenden wird vorausgesetzt, daß ein geschlossener, stromleitender Schaltverstärker die Ausführung der Steuerbefehle auslöst und ein geöffneter, nichtleitender Schaltverstärker die Ausführung der Steuerbefehle aufhebt.

Eine Niveauregelvorrichtung gemäß der Erfindung benötigt in vorteilhafter Weise einen Kondensator, der von Spannungen nur einer Polarität beaufschlagbar ist. Wenn beispielsweise die Betriebsspannung 12 VoI;. die untere Grenzspannung 2 Volt und die obere Grenzspannung 10 Volt betragen, so ist der eine Schaltverstärker bei einer Kondensatorspannung unter 2 Volt geschlossen, bei einer solchen über 2 Volt geöffnet und der andere Schaltverstärker bei einer Kondensatorspannung über 10 Volt geschlossen und einer solchen unter 10 Volt geöffnet. Bei Kondensatorspannungen zwischen der oberen und unteren Grenzspannung, im Beispiel zwischen 2 und 10 Volt, sind beide Schaltverstärker geöffnet, und wird weder das Druckmittelzuspeisen noch das Druckmittelablassen betätigt, befindet sich die Niveauregelung im neutralen Bereich.

Wenn der Kondensator bei dynamischen Bewegungen der Fahrzeugachse um Niveau abwechselnd mit dem Massepotential und dem Pluspotential, im Beispiel mit 12 Volt verbunden wird, kann sich eine integrierte Kondensatorspannung zwischen Null und der Betriebsspannung einstellen, so daß die Niveauregelvorrichtung in ihrem neutralen Bereich ist und bleibt, wobei sich im Beispiel eine integrierte Kondensatorspannung von b Volt einstellen möge. Bei einer statischen oder quasistatischen Änderung des Niveaus wird der Regelschalter überwiegend mit dem Massepotenlial oder dem Pluspotential verbunden, so daß die integrierte Kondensatorspannung sinkt oder steigt. Nach Erreichen der unteren oder oberen Grenzspannung in der zur Ladungsänderung benötigten Zeit von z. B. einigen Sekunder, wird der jeweilige Schaltverstärker geschlossen, das Druckmittelzuspeisen oder Druckmiuelablassen betätigt und das Niveau in bekannter Weise hergestellt.

Da bei Stillstand des Fahrzeuges eines im neutralen Bereich isolierten Regelschalters durch Knechstrome oder andere Einflüsse die Kondensatorspannung sich langsam ändern kann oder unstabil ist und dann unerwünschte Regelvorgänge eintreten könnten, ist im neutralen Bereich die Schaltzunge des Regelschalters mit einer Teilspannung, z.B. der halben Betriebsspannung, verbunden. So wird mit Sicherheit erreicht, daß im neutralen Bereich die Kondensatorspannungen zwischen der unteren und der oberen Grenzspannung liegen und keine Regelvorgänge erfolgen.

Die Niveauregelvorrichtung kann auch so geschaltet sein daß umgekehrt, wie bisher beschrieben, die untere Grenzspannung für das Druckmittelablassen und die obere Grenzspannung für das Druckmittelzuspeisen maßgebend sind. Im allgemeinen wird jedoch der erstbeschriebenen Anordnung der Vorzug zu geben sein, wenn bei abgestelltem Fahrzeug die Regelvorrichtung stromlos ist. damit bei Inbetriebnahme infolge der Kondensatorspannung Null unverzögert der Regclvorgang »Druckmittelzuspeisen« einsetzt und der durch Beladung abgesenkte Aufbau, was bei Inbetriebnahme der Normalfall ist, auf Niveau gehoben wird.

Die von dem Schaltverstärker betätigten Mittel zum Druckmittelzuspeisen können z. B. als in der Speiseleitung einer Druckerzeugungsanlage angeordnete Ma-

gnctventile ausgebildet werden, die im geschlossenen Zustand des Schaltverstärkers den Durchfluß von Druckmittel freigeben und im geöffneten Zustand sperren. Die von den Schaltverslärkern betätigten Mittel zum Druckmittelablassen können z. B. als in einer Ablaßleitung angeordnete Magnetventile ausgebildet werden, die in derselben Weise den Durchfluß von Druckmittel freigeben oder sperren.

Als Zuspeisemittel können auch mit Rückschlagventilen versehene Pumpen dienen, deren Betrieb von den Schaltverstärkern im geschlossenen Zustand eingeschaltet wird und im offenen Zustand aussetzt. Als Ablaßmittel kann auch der bei geschlossenem Schaltverstärker in einer bestimmten Stellung zum Stillstand kommende Kolben einer Kolbenpumpe dienen, wobei in dieser Stellung der Pumpenkolben selbst oder ein von diesem betätigter Steuerkolben eine Steueröffnung zwischen dem an der Federung beteiligten Druckmittelräumen einerseits und dem Druckmittelvorratsbehälter andererseits freigibt. Bei geöffnetem Schaltverstärker kann der Pumpenkolben in einer anderen Stellung zum Stillstand kommen, in der die Steueröffnung überdeckt ist. Eine derartige Regelung ist bereits Gegenstand einer älteren Patentanmeldung.

Wenn der Regelschalter im neutralen Bereich mit einer geteilten Betriebsspannung verbindbar ist, kann der auf diese Weise erzeugte mittlere Kondsnsatorspannungsbereich als Information für einen weiteren an einen weiteren Schaltverstärker gegebenen Steuerbefehl verwendet werden.

Die Verzögerungszeiten zur Ausführung und zum Aufheben der Steuerbefehle Druckmittelzuspeisen oder Druckmittelablassen können durch geeignet«: Mittel, z. B. Anordnung verschiedener Ladewiderstäncle untereinander verschieden sein. Die unteren bzw. oberen Grenzspannungen der Kondensatorspannung müssen für Ausführung und Aufheben der Steuerbefehle nicht dieselben sein, sondern können zweckmäßigerweise etwas auseinanderliegen. Beispielsweise kann die untere Grenzspannung zur Ausführung des Steuerbefehls Druckmittelzuspeisen bei 1 Volt, die zum Aufheben des Steuerbefehls Druckmittelzuspeisen bei 2 Volt, die zur Ausführung des Steuerbefehls Druckmittelablassen bei 10,5 Volt, die zum Aufheben des Steuerbefehls Druckmittelablassen bei 9,5 Volt liegen.

Als Schaltverstärker eignet sich vorzugsweise eine aus zwei Transistoren aufgebaute Schaltung nach Art eines Schmitt-Triggers (vgl. AEG-Handbücher. Bd. 3/ 1961, »Transistoren in der Industrie«. S. 66), deren Ausgangssignal nur zwei verschiedene Werte annehmen kann, je nachdem, ob die Eingangsspannung einen bestimmten Spannungswert über- bzw. unterschritten hat.

In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 den schematischen Aufbau einer hydropneumatischen Federung mit einem Regelschalter, der einen isolierten neutralen Steuerbereich aufweist,

F i g. 2 den schematischen Aufbau einer Niveauregelvorrichtung mit einem Regelschalter, dessen Kontaktzunge im neutralen Bereich mit der halben Betriebsspannung verbunden ist,

Fig.3 den Schnitt einer mit einem Gleichstrommotor gekuppelten zu- und abschaltbaren Kolbenpumpe,

F i g. 4 die eine Steueröffnung freigebende Kolbenpumpe der F i g. 3 im inneren Totpunkt,

Fig.5 ein Schaltschema einer Niveaurcgelvorrichtung mit je einem Schmitt-Trigger als Schaltverstärker.

Das Gewicht des Fahrzeugaufbaus 1 wird ganz oder anteilig von einem Federclement 2 getragen, das sich über eine Fahrzeugachse 3 an einem Rad 4 federnd abstützt. Das Federelemenl 2 besieht aus einem an der Fahrzeugachse 3 befestigten Arbcitskolben 5 und einem am Fahrzeugaufbau 1 befestigten, ölgefüllten Arbeitszylinder 6, aus dessen Deckel 7 der Arbeitskolben 5 abgedichtet austritt. Ein Hochdruckgaspolster 8 belaste; das öl im Arbeitszylinder 6 mit einem Druck, der den

ίο Arbeitskolben 5 auszutreiben sucht und so die Federkräfte des Federelementes 2 erzeugt. Der Abstand zwischen Fahrzeugachse 3 und Fahrzeugaufbau I ist durch die im Arbeitszylinder 6 befindliche ölmengc bestimmt und durch ölzuspeisen bzw. durch Ölablassen über eine Speiseleitung 9 änderbar, die mit einem Vorratsbehälter 10 einerseits über eine mit einem Elektromotor 14 gekuppelte Pumpe 11 mit einem in Richtung Vorratsbehälter 10 sperrenden Rückschlagventil 12 und andererseits über ein sperrbares

»ο Durchflußventil 13 in Verbindung steht.

Eine Batterie 18 stellt die Gleichstromquelle dar, deren Minuspol leitend mit dem Fahrzeugaufbau verbunden ist und das Massepotential darstellt. Alle elektrischen Leitungen in Fig. 1 sind gestrichelt gezeichnet. An Masse gelegte Leitungen enden am Fahrzeugaufbau 1 mit einem vollen Punkt. Ein am Fahrzeugaufbau 1 befestigter Regelschalter 15. dessen Hebe! 16 über ein Gestänge 17 an der Fahrzeugachse 3 befestigt ist, weist eine an Masse liegende Kontaktfläche 19 und eine mit dem Pluspol der Batterie 18 verbundene Kontaktfläche 20 auf. Zwischen den Kontaktflächen 19 und 20 besteht ein isolierter Bereich 21. Das Ende 24 einer durch den Hebel 16 betätigten Kontaktzunge 23 des Regelschaltcrs 15 befindet sich in der gezeichneten

Lage im isolierten Bereich 21 und erhält bei Betätigung des Hebels 16 im Uhrzeigersinn leitende Verbindung mit der Kontaktfläche 20, bei Betätigung in entgegengesetzter Richtung Verbindung mit der Kontaktfläche 19. Das Ende 25 der Kontaktzunge 23 ist über einen

Ladewiderstand 28 mit der einen Platte 29 eines Kondensators 30 verbunden, dessen andere Platte 31 an Masse liegt.

Eine zwischen Ladewiderstand 28 und Kondensator 30 abgezweigte Leitung 32 gibt die Kondensatorspannung in eine Schaltverstärkereinheit 33, die zwei Schaltverstärker 34 und 44 mit nicht dargestellten elektronischen Bauelementen bekannter Art zusammenfaßt. Die Wirkung der Schaltverstärker 34 bzw. 44 besteht in der Betätigung der Schalter 35 bzw. 45. die in

der gezeichneten Stellung offen sind und in geschlossener Stellung eine Leitung 36 bzw. 46 mit dem Pluspol der Batterie 18 von beispielsweise 12 Volt leitend verbinden. Wenn die an den Elektromotor 14 geklemmte Leitung 36 Strom führt, läuft der Elektromotor 14, wenn die Leitung 36 stromlos ist, steht er. Wenn die an einen zur Betätigung des Durchflußventils 13 vorgesehenen Hubmagneten 37 geklemmte Leitung 46 Strom führt zieht der Hubmagnet 37 das Durchflußventil 13 ir Durchflußstellung, wenn die Leitung 46 stromlos ist

führt eine Schraubenfeder 38 das Durchflußventil 13 ir die gezeichnete Sperrstellung zurück.

Der Schaltverstärker 34 schließt bei Kondensator spannungen, die zwischen 0 und der unleren Grenzspan nung von beispielsweise 2 Voll liegen, den Schalter 3!

und öffnet ihn bei Kondensatorspannungen oberhall der unteren Grenzspannung. Der Schaltverstärker Φ schließt bei Kondensatorspannungen, die über de oberen Grenzspannung von beispielsweise 10 VoI

liegen, den Schalter 45 und öffnet ihn bei Kondensatorspannungen unterhalb der oberen Grenzspannung.

In der gezeichneten Stellung des Hebels 16, die dem von der Nivcauregclvorrichtung konstant gehaltenen Niveau entspricht, befindet sich die Kontaktzunge 23 im neutralen, isolierten Bereich 21. Sie überstreicht bei den dynamischen Schwingbewegungen der Fahrzeugachse 3 abwechselnd die Kontaktflachen 19 und 20. Dabei stellt sich im Kondensator 30 eine integrierte Spannung ein, die zwischen 0 und 12 Volt, etwa bei 6 Volt liegt, und die unteren bzw. oberen Grenzspannungen von 2 bzw. 10 Volt nicht erreicht. Demzufolge bleiben beide Schaltverstärker 34 bzw. 44 geöffnet und wird von dem Regelschalter 15 kein Steuerbefehl gegeben.

Eine Änderung der vom Federelement 2 getragenen Last verursacht eine andere Gleichgewichtslage des Hebels 16. 1st die Fahrzeuglast gestiegen, so ist der Hebel 16 entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn gedreht, und die Kontaktzunge 23 steht bei statischem Gleichgewicht ausschließlich und bei dynamischen Schwingungen überwiegend im Bereich der mit Masse verbundenen Konlaktfläche 19. In beiden Fällen wird der Kondensator entladen. Sobald die Kondensaiorspannung verzögert nach einer Zeit von beispielsweise 5 Sekunden die untere Grenzspannung von angenom- 2«; men 2 Volt unterschreite;, schließt der Schaltverstärker 34 den Schalter 35. so daß der F.lektromotor 14 läuft und die Pumpe 11 über die Speiseleitung 9 Öl in das Fcdcrelement 2 fördert. Der Fahrzeugaufbau 1 wird relativ zur Fahrzeugachse 3 gehoben, und der Hebel 16 gelangt wieder in die gezeichnete Lage, in der die steigende Kondensatorspannung bei Überschreiten der unteren Grenzspannung den Schaltverstärker 34 gemäß der gezeichneten Stellung öffnet. Die Leitung 36 wird stromlos, und der Elektromotor 14 und die Pumpe 11 kommen zum Stillstand, so daß das Ölzuspeisen beendet ist.

Hat die Fahrzeuglast abgenommen, so läuft sinngemäß der Regelvorgang in der Weise ab, daß der Hebel 16 im Uhrzeigersinn gedreht wird, die Kontaktzunge 23 ausschließlich oder überwiegend im Bereich der mit dem Pluspol (z. B. 12 Volt) verbundenen Kontaktfläche 20 ist, die Kondensatorspannung die obere Grenzspannung von angenommen 10 Volt überschreitet, der Schaltverstärker 44 den Schalter 45 schließt, der 4s Hubmagnet 37 das Durchflußventil 13 in Durchflußslellung zieht, daß öl abgelassen, der Fahrzeugaufbau 1 relativ zur Fahrzeugachse 3 gesenkt wird, der Hebel 16 wieder in die gezeichnete Lage gelangt, die fallende Kondensatorspannung die obere Grenzspannung unterschreitet, der Schaltverstärker 44 den Schalter 45 öffnet, die Leitung 46 stromlos wird, das Durchflußventil 13 in Sperrstellung gelangt, das ölablassen beendet ist.

Wenn Änderungen der gezeichneten neutralen Lage des Hebels 16 durch Wärmeausdehnung des Öls im Federelement 2, Ölverluste oder andere Gründe bedingt sind, laufen Regelvorgänge in derselben Weise ab. wobei stabile Regelung durch entsprechende Abstimmung der Verzögerungszeiten, der Pumpleistung der Pumpe 11 sowie des Ablaßquerschnittes des Durchflußventils 13 erreicht wird.

Der Regelschalter 115 der Niveauregelvorrichtung nach Fig. 2 mit drei Kontaktflächen 119. 120 und 121 weist eine Kontaktzunge 123 auf, die beispielsweise von einem nicht gezeichneten Hebel und der Fahrzeugachse in gleicher Weise betätigt wird wie die Kontaktzunge 23 von dem Hebel 16 und der Fahrzeugachse 3 nach Fig. 1. Die Kontaktflächen 119 und 120 sind an Masse bzw. an den Pluspol der als Gleichstromquelle dienenden Batterie 118 gelegt und sind in Verbindung mit Ladewiderstand 128, Kondensator Π0. Schaltverstärker 134 und 144. Druckmittclzuspeisecinrichtung 111 irgendeiner Art und Driickmiitclablaßcinrichtung 113 irgendeiner Art in gleicher Weise wirksam wie die entsprechenden Bauteile nach Fig. 1. Im gezeichneten neutralen Bereich schleift die Kontakt/ungc 123auf ccr an eine mittlere Spannung der Batterie 118 gelegten Kontaktfläche 12t und bewirkt, daß der Kondensator 130 zwangsweise eine mittlere Spannung annimmt, solange die gezeichnete mittlere Lage der Kontaktzunge 123 statisch oder dynamisch erhalten bleibt, die dem neutralen Bereich entspricht.

Die Schaltung durch Fig. 2 kann durch einen strichpunktierten Schaltverstärker 154 erweitert werden, der Umschaltpunktc bei mittleren Spannungen aufweist, beispielsweise bei 5 und 7 Volt, derart, daß ein vom Schaltverstärker 154 betätigter Schalter 155 zwischen 5 und 7 Volt geschlossen und bei anderen Spannungen offen ist und eine mit der Regelung zusammenhängende Einrichtung 157 betätigt.

Eine derart erweiterte Schaltung kann zur Regelung des Niveaus in Verbindung mit einer zugleich als Ablaßeinrichtung dienenden Kolbenpumpe 260 nach F i g. 3 und 4 verwendet werden, die je nach Steuerbefehl wahlweise läuft oder in einer bestimmten Stellung stehenbleibt, wobei die Ausführung der Steuerbefehle durch Schaltverstärker 234, 244 und 254 erfolgt, die den Schaltverstärker!! 134.144 und 154 nach !^r i g. 2 entsprechen.

Die Kolbenpumpe 260 besteht im wesentlichen aus Gehäuse 261. Kurbelwelle 262. Pleuel 263. Pumpenkolben 264. Pumpenzylinder 265. Einlaßventil 266. Auslaßventil 267 und ist mittels einer Kupplungsscheibe 275 mit einem an Masse liegenden Gleichstrommotor 268 gekuppelt. Beim Abwärtshub des Pumpenkolbens 264 wird der Pumpenzylinder 265 über das Einlaßventil 266 aus einem Vorratsbehälter 210 gefüllt. Im inneren Totpunkt besteht eine weitere Verbindung des Pumpenzylinders mit dem Behälter 210 durch eine vom Pumpenkolben 264 freigegebene Steueröffnung 269, wie Fig.4 zeigt. Beim Aufwärtshub des Pumpcnkolbens wird öl aus dem Pumpenzylinder 265 über das Auslaßventil 267 in eine Auslaßventilkammer 270 gedrückt, von der eine Speiseleitung 272 ausgeht, an die in nicht gezeichneter Weise Fcdcrelcmentc. beispielsweise das Fedcrelement 2 nach Fig. 1 angeschlossen sind. Zwischen Auslaßventilkammer 270 und Pumpenzylinder 265 besteht eine offene Verbindung mittels einer vorzugsweise sehr stark drosselnden, engen Öffnung 271.

Die Kupplungsscheibe 275 weist untereinander verbundene konzentrische Schleifringe 276,277 und 278 auf, von denen der äußere Schleifring 276 durch den Schaltverstärker 254 über einen Schleifer 280, der mittlere Schleifring 277 durch den Schaltverstärker 244 über einen Schleifer 281 mit dem Pluspol 218 dei Gleichstromquelle verbindbar sind. Der innere ar seinem Umfang nicht unterbrochene Schleifring 278 isi über einen Schleifer 282 an den Pulspol 279 de« Gleichstrommotors 268 angeschlossen. Der äußere Schleifring 276 weist in nicht gezeichneter und bc Scheibenwischermotoren bekannter Weise an seinen Umfang einen unterbrochenen, isolierten Winkelbe reich auf, der in seiner Stellung zum Schleifer 280 den Winkelbereich des nach F i g. 3 gezeichneten äußeret Totpunktes des Pumpenkolben 264 entspricht. De

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miniere Schleifring 277 weist in gleicher Weise einen isolierten Winkelbercich auf. der in seiner Stellung zum Schleifer 281 dem Winkelbereich des nach Γ i g. 4 gezeichneten inneren Totpunktes des Pumpenkolbens 264 entspricht, in dem dieser die Steueröffnung 269 freigibt. Durch den Schaltverstärker 234 ist ohne Benutzung der Kupplungsscheibe 275 der Anschluß des Pluspols 279 des Gleichstrommotors 268 an die Betriebsstromqucllc herstellbar.

Zwecks Ausführung der verschiedenen Steuerbefehle sind jeweils einer der Schaltverstärker 234. 244 und 254 geschlossen und die beiden anderen offen. Im neutralen Bereich ist der Schaltverstärker 254 geschlossen, wie nach Fig. 3 gezeichnet. Wenn der dadurch Strom führende Schleifer 280 im unterbrochenen Winkelbcreich des Schleifringes 276 steht, wird der Gleichstrommotor nicht mit Strom versorgt, bleibt also stehen und ebenso der Pumpenkolben 264 im äußeren Totpunkt, wie gezeichnet. Für den Fall, daß der Schleifer 280 sich entgegen der Zeichnung im nicht unterbrochenen Winkelbereich des Schleifringes 276 befindet, erhalt der Gleichstrommotor 268 auf dem Leitungsweg Schaltverstärker 254. Schleifer 280, Schleifringe 276, 278. Schleifer 282, Pluspol 279 so lange Strom, bis die Kupplungsscheibe 275 wieder in den unterbrochenen Bereich gelangt und die Stromversorgung unterbrochen ist, wobei durch entsprechende Mittel verhindert ist. daß der Motor sich infolge des Schwungmoments über den unterbrochenen Bereich des Schleifringes 276 hinaus dreht. Im neutralen Bereich steht demgemäß der Pumpenkolben 264 im oder nahe dem äußeren Totpunkt, und es besteht keine Verbindung zwischen Speiseleitung 272 und Vorratsbehälter 210.

Während des Steuerbefehls Ölzuspeisen ist der Schaltverstärker 234 geschlossen und der Gleichstrommotor 268 an die Gleichstromquelle angeschlossen. Die von ihm getriebene Kolbenpumpe 260 läuft, der Pumpenkolben 264 saugt Öl aus dem Vorratsbehälter 210 und fördert es in die Speiseleitung 272.

Während des Steuerbefehls Ölablassen ist der Schaltverstärker 244 geschlossen, und der Schleifer 281 wirkt mit dem Schleifring 277 in der im Zusammenhang mit geschlossenem Schaltverstärker 254 schon beschriebenen Weise so zusammen, daß der Pumpenkolben nunmehr im inneren oder nahe dem inneren Totpunkt stehenbleibt, wie F ig. 4 zeigt. Durch die jetzt bestehende Verbindung der Speiseleitung 272 mit dem Vorratsbehälter 210 über die enge Öffnung 271 und die vom Pumpenkolben 264 freigegebene Steueröffnung 269 kann öl in den Vorratsbehälter 210 abfließen.

Die öffnung 271, durch die während des Saughubes Öl in den Pumpenzylinder zurückfließt, ist so eng, daß der Pumpenkolben 264 im normalen Beirieb mehr Öl fördert, als durch diese Öffnung zurückfließen kann. Wird der Druck in der Speiseleitung 272 sehr hoch, so fließt immer mehr öl im Saughub zurück, wodurch bei entsprechender Bemessung der Öffnung 271 eine Begrenzung des Öldruckes und damit eine Überlastsicherung der Fahrzeugfederung möglich ist, wenn die Förderung von öl in die Speiseleitung 272 bei laufender Pumpe aufhört.

Bei der Schaltung nach Fig. 3 und 4 kann der Schaltverstärker 254 entfallen, wenn der Schaltverstärker 234 zugleich eine bei Scheibenwischermotoren bekannte Einrichtung betätigt, die bewirkt, daß die Kurbelwelle 262 bei offenem Schaltverstärker 234 in der äußeren Totpunkt des Pumpenkolbens 264 entsprechenden Lage stehenbleibt.

Nach dem Schaltschema der Fig. 5 sind die bei den \erschiedenen Stellungen des zwischen einem Pluspotcntial 30! und einem Masscpotcntial 302 liegenden Regclschaliers 315 wirksamen Ladewiderstände des Kondensators 330 verschieden ausgebildet. Zwischen Kontaktzunge 323 und Kondensator 330 ist ein gemeinsamer Ladewiderstand 328 wirksam. Im neutralen Bereich der an einer durch zwei Widerstände 303 und 304 geteilten Spannung liegenden Kontaktfläche 321 ist zusätzlich ein Ladewiderstand 305 wirksam, im Bereich der an Masse liegenden Kontaktfläche 319 zusätzlich ein Ladewiderstand 306 und im Bereich der an Pluspotential 301 liegenden Kontaktfläche 320 ein zusätzlicher Ladewiderstand 307.

Als hochohmiger Schaltverstärker 334 für Druckmittelzuspeisen dient ein aus zwei Transistoren 337 und 338, Widerständen 339, 340, 341 und 342 und einem Relais 335 aufgebauter Schmitt-Trigger. Bei Kondensatorspannungen unterhalb der unteren Grenzspannung löst das stromdurchflossene Relais 335 den Steuerbefehl Druckmittelzuspeiscn aus, wobei der Transistor 337 gesperrt und der Transistor 338 durchgeschaltet ist. Bei Kondensatorspannungen oberhalb der unteren Grenzspannung hebt das nicht siromdurchflossene Relais 335 den Steuerbefehl Druckmittelzuspeisen auf, wobei der Transistor 337 durchgeschaltet und der Transistor 338 gesperrt ist.

Als Schaltverstärker 434 für Druckmittelablassen dient ein ebenfalls aus zwei Transistoren 437 und 438. Widerständen 439, 440, 441 und 442 und einem Relais 435 aufgebauter Schmitt-Trigger, dessen Eingangsspannung mittels einer vorgeschalteten Zenerdiode 436 um die Zenerspannung der Zenerdiode kleiner ist als die Spannung des Kondensators 330. Bei Kondensatorspannungen oberhalb der oberen Grenzspannung löst das nicht stromdurchflossene Relais 435 den Steuerbefehl Druckmittelablassen aus. wobei der Transistor 437 durchgeschaltet und der Transistor 438 gesperrt ist. Bei Kondensatorspannungen unterhalb der oberen Grenzspannung hebt das stromdurchflossene Relais 435 den Steuerbefehl Druckmittelablassen auf, wobei der Transistor 437 gesperrt und der Transistor 438 durchgescha! tet ist.

Wenn die Höhe des Fahrzeugaufbaus nach BcIastungsänderung in wenigen Sekunden auf ihr Sollniveau eingeregelt ist, dürfen in vielen Fällen weitere Regelvorgänge mit größeren Verzögerung¹ eiten vor sich gehen, um zugleich Pumpenergie zu sparen. Größere Verzögcrungszeiten können durch Anordnung austauschbarer oder regelbarer Ladewiderstände oder durch Herabsetzung des Pluspotentials des Regelsehaltcrs beispielsweise durch Spannungsteilung der Gleichstromquelle verwirklicht werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

I. Elektronisch gesteuerte Niveauregel vorrichtung für druckmittelgespeiste Federungen, insbesondere von Kraftfahrzeugen, mit einem an eine Gleichstromquelle angeschlossenen Regelschalter, dessen Kontaktzunge durch den Relativabstand zwischen Fahrzeugaufbau und Fahrzeugachse betätigt wird und der einen den Steuerbefehl »Druckmittelzuspeisen« gebenden Aufregelbereich, einen neutralen mittleren Steuerbereich und einen den Steuerbefehl »Druckmittetablassen« gebenden Abregelbereich aufweist, mit einer aus Kondensatoren und zugehörigen Ladewiderständen bestehenden Verzögerungseinrichtung und mit getrennten Schaltverstarkern für beide Steuerbefehle, die auf den Ladezustand des entsprechenden Kondensators der Verzögerungseinrichtung ansprechen und so geschaltet sind, daß ein vom Regelschalter abgegebener Steuerbefehl verzögert die Betätigung des entsprechenden Schaltverstärkers auslöst, der jeweils ein den Steuerbefehl »Druckmittelzuspeisen« bzw. »Druckmittelablassen« ausführendes Organ bekannter Art mit dessen Stromquelle verbindet, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzögerungseinrichtung für beide Steuerbefehle einen gemeinsamen Kondensator (30, 130 oder 330) aufweist, dessen eine Platte (31) an den Massepol der Gleichstromquelle (Batterie 18, 118 oder Massepotential 302) und dessen andere Platte (29) über einen Ladewiderstand (28) an das eine Ende (25) der Kontaktzunge (23, 123 oder 323) des Regelschalters (15,115 oder 315) angeschlossen sind, deren anderes Ende (24) im Aufregelbereich und im Abregeibereich mit je einer Kontaktfläche (19 und 20 oder 119 und 120 oder 319 und 320) in Verbindung kommt, von denen die eine Koritaktfläche (19, 119 oder 319) an den Massepol und die andere Kontaktfläche (20.120 oder 320) an den Pluspol der Gleichstromquelle (Batterie 18, 118 oder Massepotential 302 und Pluspotential 301) angeschlossen sind, wobei der eine Schallverstärker (34, 134, 234 oder 334) bei Kondensatorspannungen einschaltet, die unter einer unteren Grenzspannung nahe dem Massepotential liegen, während der andere Schallverstärker (44, 144, 244 oder 434) bei Kondensatorspannungen einschaltet, die über einer oberen Grenzspannung nahe dem Pluspotential der Gleichstromquelle liegen, und' wobei beide Schaltverstärker bei Kondensatorspanniingen zwischen der unteren und der oberen Grenzspannung ausschalten, wobei der Kondensator (130) im neutralen Steuerbereich mit einer Kontaktfläche (121) verbindbar ist, an der eine Teilspannung der Gleichstromquelle (Batterie 118) liegt.
2. Niveauregelvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktzunge (23, 123 oder 323) des Flegelschalters (15,115 oder 315) im Aufregelbereich mit der an den Massepol angeschlossenen Kontaktfläche (19, 119 oder 319) und im Abregelbe reich mit der an den Pluspol angeschlossenen Kontaktfläche (20,120 oder 320) in Verbindung kommt, wobei für den Steuerbefehl »Druckmittelzuspeisen« die untere Grenzspannung und für den Steuerbefehl »Druckmittelablassen« die obere Grenzspannung des Kondensators (30, 130 oder 330) maßgebend sind.
3 Niveauregeivorrichtung nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktzunge (23. 123 oder 323) des Regelschalters (15. 115 oder 315) im Aufregelbereich mit der an den Pluspol angeschlossenen Kontaktfläche (20, 120 oder 320) und im Abregeibereich mit der an den Massepol angeschlossenen Kontaktfläche (19. 119 oder 319) in Verbindung kommt, v.<obei für den Steuerbefehl »Druckmittelzuspeisen« die obere Grenzspannung und für den Steuerbefehl »Druckmittelablassen« die untere Grenzspannung des Kondensators (30, 130 oder 330) maßgebend sind.
4 Niveauregelvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3. dadurch gekennzeichnet, dall der dem neutralen Steuerbereich entsprechende Spun· nungsbereich des Kondensators(130) einen weiteren Steuerbefehl an einen Schaltverstärker (154) gibt.
5 Niveauregelvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, mit einer die Steuerbefehle ausführenden Kolbenpumpe, dadurch gekennzeichnet daß der Pumpenkolben (264) der Kolbenpumpe (260) während des Steuerbefehls »Druckmiuel/uspeisen« von einem Gleichstrommotor (268) angetrieben wird, während des Steuerbefehls »Druckmittelablassen« in einem Hubbereich steht, in dem er eine Steueröffnung (269) freigibt, und im neutralen Sieuerbereich in einem Hubbereich steht, in dem er diese Steueröffnung (269) abdeckt.
6. Niveauregelvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß für die Schaltverstärker (334 und 434) Schmitt-Trigger vorgesehen sind.
7. Niveauregelvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in den verschiedenen Steuerbereichen unterschiedliche Ladewiderstände (305 und 328 bzw. 306 und 328 bzw. 307 und 328) des Kondensators (330) vorgesehen sind.
8. Niveauregelvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie in an sich bekannter Weise nur den Steuerbefehl »Druckmittelzuspeisen« ausführt, während ständig Druckmittel durch eine enge Öffnung abfließen kann.
9. Niveauregelvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie in an sich bekannter Weise nur den Steuerbefehl »Druckmittelablassen ausführt, während Druckmittelzuspeisen ständig erfolgt.
10. Niveauregelvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß sie in an sich bekannter Weise nur in den Stillstandszeiten des Fahrzeugs oder nur in den Fahrbetriebszeiten desselben oder nur in zeitlich unterbrochenen Abständen an die Gleichstromquelle angeschlossen und in der übrigen Zeit abgeschaltet ist.