DE1955597A1

DE1955597A1 - Niveauschalter,insbesondere fuer Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE1955597A1
Application number: DE19691955597
Authority: DE
Inventors: Karl-Heinz Guell; Bernd-Dieter Marke
Original assignee: Hoesch AG
Current assignee: Hoesch AG
Priority date: 1969-11-05
Filing date: 1969-11-05
Publication date: 1971-07-15
Also published as: GB1322562A; US3687483A; FR2066998A1; DE1955597B2; FR2066998B1; BE758289A; NL7015622A

Description

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Hoesch Aktiengesellschaft, 46 Dortmund, Eberhardstraße 12

Niveauschalter, insbesondere für Kraftfahrzeuge

Die Erfindung bezieht sich auf einen Niveauschalter, insbesondere für Kraftfahrzeuge, zum Abtasten des relativen Abstands zwischen Radachse und fahrzeugaufbau, sowie zur Niveauregelung in Verbindung mit einer Signalaufbereitung, die außerhalb von pneumatischen oder hydropneumatischen iederelementeri vorgesehen ist, während sich der Niveauschalter innerhalb dieser Elemente befindet*

!Durch die deutsche . !Patentschrift 1 259 £12 ist eine Schaltvorrichtung zur elektrischen Niveauregelung von Gasfedern, insbesondere für Kraftfahrzeuge, bekanntgeworden, bei der in Abhängigkeit von der Stellung des Arbeitskolbens im Arbeitszylinder der Gasfeder Über eine Verzögerungseinrichtung Magnetventile betätigt werden, die den Zustrom Oder Abfluß von Druck-Mitteln für die Gäsfedern steuern, wenn das Söll~Niveau unteröder Überschritten wird.

Dabei werden die Steuerbefehle durch einen aus einer mit dem Arbeitskolben verbundenen Speisespule und zwei mit dem Arbeitszylinder verbundenen Spulen bestehenden Differensstransformator gegeben, wobei das Torzeißhen der am Summenpunkt, dem Schleifer eines !Potentiometers entstehenden Differenzöpannung der durch Dioden entgogengesetzt gleichgerichteten Weehsölspannungen der

beiden Spulen über den Steuerbefehl "Heben" oder "Senken" entscheidet, während das Soll-Hiveau durch den kontinuierlich verstellbaren Schleifer des Potentiometers willkürlich einstellbar ist.

Die mittlere Spule des Differentialtransformators wird mit Wechselspannung gespeist. Die eine Möglichkeit besteht darin, daß die Speisung aus einer Wechselstromlichtmaschine erfolgt. Da die in einer Spule induzierte Spannung nach dem Induktionsgesetz zur Windungszahl proportional ist, so ist das Verhältnis der Spannungen an Primär- und Sekundärspule gleich dem Verhältnis der Windungszahlen. Dieses Verhältnis heißt Übersetzungsverhältnis :

Da die Frequenz f proportional der Drehzahl η ist, wäre die Niveauregelung drehzahlabhängig.

Die andere Möglichkeit besteht im Einsatz eines transistorisierten, gleichspannungsgespeisten Wechselstromgenerator. Da keine konstante Last anliegt, ist ein gewisser Mindestauf wand an Elektronik erforderlich. Konstantspannungsgeräte für Wechselstrom werden zweckmäßiger so hergestellt, daß man deren Versorgungsspannung in Abhängigkeit von der Ausgangswechselspannung regelt. Die Frequenz muß konstant gehalten werden. Das am Ausgang der Schaltung eingebaute polarisierte Relais ist sicher nicht in der Lage, die anliegende Induktivlast zu schalten. Es kämen also Je zwei Relais zusätzlich hinzu.

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Dadurch entsteht eine ziemlich aufwendige Schaltvorrichtung, bei welcher die höchsten Kosten zweifellos die Differentialtransformatoren verursachen» Außerdem bestehen konstruktive Nachteile durch Kabeldurchführung an bewegten Teilen.

In der deutschen Auslegeschrift 1 255 5H ist eine Höhenregelvorrichtung für Luftfederungen von Kraftfahrzeugen mit mindestens einem durch die Lage zwischen dem Rahmen und der Radachse betätigten Umschalter beschrieben, durch den eine Magnetwicklung je 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..

Jeder der beiden mit 'der Magnetwicklung des zugehörigen Einlaßbzw. Auslaßventils in Reihe liegenden Transistoren ist an seinem Emitter mit einem Pol der Betriebsstromquelle und an seiner Basis über einen Basiswiderstand mit einem von zwei freien Kontakten des an den anderen Pol der Betriebsstromquelle angeschlossenen Umschalters verbunden und außerdem über den die Verzögerungsdauer beeinflussenden Kondensator mit dem anderen dieser beiden Kontakte verbunden und jeder dieser Kontakte ist über je einen weiteren Widerstand an den Emittern der Transistoren angesehlossa;

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Gemäß Pig. 2 ist ein Leistungsschalter im Taster erforderlich, was zu Störspannungen führt. Ferner sind größere Bauteile, wie Kontaktflächen und Leistungen, nötig, Überdies ist die Zeitkonstante stark streuend, z.B. infolge von Temperatureinflüssen oder Hysterese vom ersten Relais.

Um zu verhindern, daß zufällige Änderungen der Höhenlage eines einzelnen Rades, die bereits zu einer Betätigung des elektrischen Schalters "bzw. des Ventils führen, einen Höhenregelvorgang einleiten, ist in der deutschen Auswegeschrift 1 285 104 vorgesehen, daß mehrere der Höhenabtastorgane wirkungsmäßig derart in Reihe hintereinander geschaltet sind, daß sie die Höhenlage des Fahrzeugsaufbaus nur dann gemeinsam berichtigen, wenn sie sich alle gleichzeitig in derselben Schaltstellung befinden. Eine solche Höhenregelvorrichtung setzt voraus, daß sich mindestens zwei Räder in einer Lage befinden müssen, die zu hoch oder zu niedrig ist, damit der RegelVorgang eingeleitet wird.

Um zum Erreichen von Seitenstabilität beide Fahrzeugseiten voneinander zu trennen, ist die doppelte Anzahl von Pumpen bzw. Kompressoren erforderlich. Außerdem ergeben sich, bedingt durch starke Schaltströme, große hochfrequente Störspannungen, deren Beseitigung einen zusätzlichen Aufwand in Form von Filtern nötig macht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die aufgezeigten Nachteile zu vermeiden und einen Niveausehalter der genannten Art zu schaffen, bei welchem darüberhinaus kein Regelvorgang in Kurven einsetzt sowie eine schnelle Niveauregelung beim Be- und Entladen des Fahrzeugs erfolgt, wobei Seitenneigungen infolge einseitiger Beladung ausgeregelt werden.

Die erfindungsgemäße lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß ein magnetisches Crleichfeld entsprechend seiner Stärke Steuervorgänge auslöst und die Magnetfeldstärke selbst von der Eintauchtiefe der Kolbenstange in den Zylinder abhängt. Unter Gleich— feld soll hier ein solches Feld verstanden werden, bei dem sich die Richtung der Feldlinien nicht umkehrt·

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird weiterhin durch eine Schaltung zur Signalaufbereitung der von einem der Niveauschalter kommenden Signale gelöst, die erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet ist, daß das Signal über einen Verstärker, der als Verzögerungsglied I. Ordnung geschaltet ist, durch zwei darauffolgende Komparatoren ausgewertet wird.

Vorteilhafte Ausgestaltungen bzw. Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Merkmalen der Ansprüche 2 bis 10 und 12 bis 17.

Nachstehend sind bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung mit Bezug auf die schematische Zeichnung näher beschrieben: es zeigen:

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Pig. 1 ein Federbein mit eingebautem

Niveauschalter (1. Ausführungsbeispiel);

Pig· 2 eine Variante von Pig. 1;

Pig. 3 eine Teilansicht eines Pederbeins mit eingebautem Niveausehalter (2. Ausführungsbeispiel);

Pig. 4 eine Teilansicht eines Pederbeins mit eingebautem ITiveaus ehalt er (3. Ausführungsbeispiel);

Pig. 5 einen Koppelplan der Elektronik;

Pig. 6 eine Schaltung mit einer zweiten Schaltverzögerung;

Pig. 7 eine Steuerung der Hydraulik mit Hochdruckspeicher;

Pig. 8 eine Steuerung der Hydraulik ohne Hochdruckspeicher.

Bei der Regelung einer gleichen Niveaustellung von Aufbau zu Achse im Bereich zwischen vollem und leerem Fahrzeug arbeitet der mechanische Teil des erfindungsgemäßen Niveauschalters wie folgt: Wie Pig. 1 zeigt, dient eine Feldplatte 1 als elektrisches Gebereieraent. Eine Feldplatte ist bekanntlich ein.magnetisch steuerbarer Widerstand. Bei der hier vorwendeten Feld-

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platte ist der Widerstand E im Magnetfeld, bezogen auf den Widerstand R₀ ohne Magnetfeld, in Magnetfeldern unterhalb 3 quadratisch von der magnetischen Induktion abhängig.

In stärkeren Feldern wird die Abhängigkeit von der magnetischen Induktion allmählich linear. In einem Feld von 10 kG steigt der Widerstand auf den 18-fachen"Wert von R₀ an. Der maximale Temperaturkoeffizient für den Feldplattenwerkstoff beträgt etwa -3$/°C· Dieser hohe Temperaturkoeffizient bedingt bei Einsatz der Feldplatte im Federbein eine Temperaturkompensation.

Der Feldplatte 1 liegt ein Permanentmagnet 2 in einem variablen Abstand a gegenüber. Je nachdem, ob sich nun dieser Abstand vergrößert oder verkleinert, erfährt das zwischen der Feldplatte und d.em Permanentmagneten befindliche magnetische Gleichfeld eine Schwächung bzw. eine Verstärkung, woraus sich jeweils ein entsprechender Widerstandswert ergibt.

In Fig. 1 befindet sich der Niveauschalter im Normalbereich, Als Hormalbereich wird der Bereich um die gewünschte Niveaulage, innerhalb dessen keine Regelung stattfindet, bezeichnet. Im Normalbereich steht der Permanentmagnet 2 in einem Abstand a von der Feldplatte 1 entfernt. Dadurch erhält diese den Widerstand

Ein Aufregeln ist erforderlich, wenn die Kolbenstange 3 über den Normalbereich hinaus einfährt, also in den Zylinder 4 tiefer eintaucht. In diesem Fall zieht die Zugfeder 5 den Taststift 6

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gegen die Buchse 7, die entgegen der Wirkung der Druckfedern 8 und 9 mitgenommen wird.

Bis die Flächen 10 und 11 sich berühren, "bleibt zwischen dem Permanentmagneten 2 und der Feldplatte % der Abstand a erhalten, wobei a gleich dem Abstand der beiden Flächen 12 und 13 ist (Hormalbereich)· Bei weiterem Einfahren der Kolbenstange 3 wird der Magnet 2 gegen die Feder 14 durch den Magnetträger 15 hindurch auf die Feldplatte 1 zu bewegt, wodurch deren Tfiderstand · den Wert %■£$■$ annimmt. Liegen Magnet 2 und Feldplatte 1 aneinander, so hat die Zugfeder 5 ihre kleinste Länge erreicht und der Taststift 6 bleibt stehen. Sein Bund löst sich bei weiterem Einfedern vom, Absatz 16 in der Kolbenstange 3·

Fährt die Kolbenstange 3 aus der Aufregelstellung aus, so-wird zunächst vom Absatz 16 der Taststift 6 mitgenommen. Me Druckfedern 8, 9 und 14 entspannen sich, wobei zunächst die Feder 14 den Magneten 2 in den Magnetträger 15 zurückholt. Der Abstand a (Hormalbereich) ist solange vorhanden, bis bei weiterem Ausfahren die Buchse 7 den Magnetträger 15 an dessen Bund mitnimmt, wobei der Abstand Magnet - Feldplatte um den Abstand der Flächen 13 und 17 vergrößert wird·

In dieser Stellung hat sich der Widerstand der Feldplatte 1 auf R₀ geändert. Liegt, die Buchse 7 mit ihrepi oberen Bund am aufbaufesten 3feiX. des Federbeins an, so wird durch ein weiteres Ausfahren der"Kolbenstange 3 mit dem Taststift 6 der Niveauschalter berührt. Der Abstand der Flächen 12, 17 + 17, 13 von

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Feldplatte 1 und Permanentmagnet 2 "bleibt also erhalten (Abregelstellung).

Von einem Bereich zum anderen ergibt sich eine Widerstandsänderung der Feldplatte um den Faktor 2, bedingt durch die Abstände der Flächen 12, 13. ·* 0 und 12, 17, 13· Die dadurch erhaltenen drei -verschiedenen Widerstandswerte führen, in einem elektronischen SteuerteiIJ/zu einem Zuführen bzw. Sperren oder Ab-* führen von hydraulischem oder pneumatischem Druckmittel durch die leitung 18.

Bedingt durch den Abstand zwischen Feldplatte und Permanentmagnet ändert sich die Stärke des zwischen ihnen bestehenden Magnetfeldes. Damit ergibt sich: Die Leitung 18 ist gesperrt, wenn der Abstand der beiden Flächen 12, 13 ~ a; durch die Leitung 18 wird Druckmedium in das Federbein gefördert, wenn der Abstand der Flächen 12, 13 - 0; durch die Leitung 18 wird Druckmedium aus dem Federbein abgelassen, wenn der Abstand der Flächen 12, 17» 13 groß gegen den Abstand a ist.

Für Geräte mit kleiner Baulänge und großen Federwegen, die eine Anordnung des Hiveauschalters vor dem Kolben nicht erlauben, bietet die in Fig. 2 dargestellte Variante des oben beschriebenai Ausführungsbeispiels wesentliche Vorteile* Die Zuordnung von Feldplatte zn Magnet entspricht der Anordnung in Fig. 1·

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In ITiveaustellung stehen sieh die Flächen 12, 13 der Feldplatte 1 bzw. des Permanentmagneten 2 im Abstand a gegenüber (Normalbereich) · Fährt die hohle Kolbenstange 19 aus der gezeichneten Stellung weiter ein, so nähern sich die Flächen 20 und 21, da die Zugfeder 22 die Steuerhülse 23 am Ansatz 24 der Kolbenstange 19 hält, wobei die Druckfeder 25 zusammengedrückt wird. Bis zur Anlage der Flächen 20 und 21 bleibt der Abstand a der Flächen und 13 konstant. Bei weiterem Einfahren der Kolbenstange 19 wird die Feder 14 zusammengedrückt, wobei sich die Flächen 12 und annähern, bis sie aneinanderli egen (Schaltpunkt Auf regeln). Bei weiterem Einfahren löst sich die Steuerhül'se 23 vom Ansatz 24 der Kolbenstange 19» wobei die Zugfeder 22 gedehnt wird.

Fährt die Kolbenstange 19 aus der in Fig. 2 gezeigten Stellung aus, so nähern sich die Fläche 26 der Steuerhülse 23 und die Fläche 27 des Magnetträgers 15 aneinander. Bis zu ihrer Berührung hält die sich entspannende Druckfeder 25 die Stirnflächen des Magnetträgers 15 und des Feldplattenträgers 28 aneinander. Der Abstand a der Flächen 12 und 13 bleibt bis dahin konstant (üTormalbereich). Ein weiteres Ausfahren der Kolbenstange 19 bewirkt, daß der Absatz bzw. die Fläche 26 den Magnetträger 15 mitnimmt und der Abstand der Flächen 12 und 13 vergrößert wird (Schaltpunkt Abregein).

Die Vorteile der Feldplattensteuerung liegen vor allem in der kleinen Baugröße der Feldplatte, dem kontaktlosen Schalten und in der Möglichkeit, in Verbindung mit der Elelctroaiik einfache

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Folgesehaltungen realisieren zu können· Außerdem ist die Feldplatte als Bauelement stoß- und beschleunigungsunempfindlich und schließlich ist nur ein einziges elektrisches Geherelement, nämlich die -Feldplatte, für drei Schaltzustän-ie. erforderlich.

Um die Regelung einer gleichen Kiveaustellung von Aufbau zu Achse im Bereich zwischen vollem und leerem Fährzeug zu erzielen, werden zwei weitere erfindungsgemäße Ausführungsb'eispiele vorgeseMagm, und zwar eine Niveauschaltung mit Reed-Kontakten und ' eine mit Magnet-Dreifachschalter.

Reed-Kontakte sind magnetfeldempfindliche Schalter. Beim Reed-Kontakt wird je nach Anordnung im Magnetfeld ein Kontakt geöffnet oder geschlossen. In Fig. 3 ist der Aufbau des Federbeins mit dem Taststift 6 und der Zugfeder 5 ähnlich dem in Fig. 1. Anstelle einer Feldplatte sind jedoch im aufbaufesten Teil zwei Reed-Kontakte 29 und 30 angeordnet, zwischen denen ein Permanentmagnet 31, der in einem Magnetträger 32 gehalten wird, axial zum Federbein verschiebbar angebracht ist und dadurch die Magnetfeldstärke zwischen sich und dem jeweiligen Reed-Kontakt beeinflußt· Der Magnetträger 3? stützt sich gegen den aufbauseitigen Teil des Federbeines über eine Druckfeder 33 ab. .

Die Aufregelstellung ist erreicht, wenn die (nicht dargestellte) Kolbenstange über die Mveaulage hinaus eingefedert ist. Die Zugfeder 5 zieht in" diesem Fall den Taststift 6 und den Magnetträger 32 gegen die Druckfeder 35 in Richtung des Reed-Kontaktes 29» fler bei Anlage des Magnetes 31 an der Fläche 34 schaltet.

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Im Formalbereich befinden sich der Permanentmagnet 31 etwa mittig zwischen den Reed-Kontakten 29 und 30. Beide Kontakte bleiben geöffnet. Beim Ausfedern der Kolbenstange (Abregeisteilung) wird der Taststift 6 mitgenommen. Die Druckfeder 33 entspannt sich, wobei sie den Permanentmagneten 31 bis zur Anlage an die Fläche 35 bewegt. Efunmehr schaltet der Meed-Kontakt 30.

Die Vorteile der Reed-Kontaktsteuerung sind vor allem darin zu sehen, daß sich die Schalterkontakte in einem Schutzgas befinden' und es sich um einen berührungslosen Sehalter kleiner Bauform handelt. Außerdem kann der Reed-Kontakt ein Relais unmittelbar steuern.

Fig. 4 zeigt den bereits erwähnten Magnet-Dreifachschalter. Auch hier steuert der Taststift 6 einen Magnetträger 36, in dem zwei Radialmagnete 37 und 38 entgegengesetzter Polarität angebracht sind. Im aufbaufesten Teil des Federbeins befinden sich zwei Kontaktfahnen 39, 40, zwischen denen eine dritte als einseitig eingespanntes Blattfeder ausgebildete Kontaktfahne 41 angeordnet ist; sie ist mit einem kleinen Stabmagneten 42 verbunden.

Der Dreifachschalter schaltet also in Abhängigkeit von der Magnetfeldstärke entsprechend dem Terschiebeweg zweier im Abstand übereinander angeordneter, entgegengesetzt radial magnetisierter Hingmagnete* In Aufregelstellung befindet sich der Stabmagnet im PeId des Eadiälmagneten 38 und wird von diesem engezogen, bis eicti äör^rl:ontak:t 40/41 schließt· Im iJormalfeereich. steht die fe-

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dernde Kontaktfahne 41 infolge ihrer Rückstellkraft zwischen den Kontaktfahnen 39 und 40. In Abregelstellung zieht der Ra-' dialmagnet 37 den Stabmagneten 42 an und schließt gegen die Federkraft der Kontaktfahne 41 den Kontakt mit der Fahne 39·

Die Vorteile, die die Verwendung eines Magnet-Dreifachschalters mit sich bringt, sind vor allem darin zu sehen, daß nur ein elektrisches Geberelement für drei Schaltzustände erforderlich ist. Außerdem befinden sich die Schalterkontakte in einem Schutagas; es ist ein berührungsloser Schalter, der auch unmittelbar Relais steuern kann.

Soll eine seitliche Schiefstellung des Aufbaues, z.B. durch schiefe oder verrutschte ladung verhindert werden, so bedingt dies die Anordnung von zwei Federbeinen - wie vorstehend beschrieben - rechts und links auf einer Achse.Dadurch werden auch Ausregelungen der bei Kurvenfahrt durch Zentrifugalkräfte entstehenden, kurzzeitigen Schiefstellungen vermieden.

Zur Erzielung einer verzögerungsarmen Regelung bei Be- und Entladevorgängen bzw. Temperatureinwirkung ist im Schaltkreis hinter den Feldplatten bzw. Reed-Kontakten bzw. Mägnet-Dreifachßchaltern ein verzSgerungsarmes Schalten zur Steuerung des Druckmediums in der leitung 18 erforderlich. TJm aber auch ein mit der Radfrequenz erfolgendes Steuern des Druckmediums in der leitung.18 zu verhindern, ist im elektronischen Steuerteil eine

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Zeitverzögerung eingebaut, die etwas größer als die maximal vorkommende Aufbauschwingungsdauer des Fahrzeuges ist.

Fig. 5 zeigt den Koppelplan der Elektronik. Der Verstärker 43 ist als Verzögerungsglied I. Ordnung geschaltet; seine Funktion lautet:

¹¹AUS ⁼

Hinter dem Verstärker 43 sitzen zwei Komparatoren 44, 45? die Funktion eines Komparators ist:

>0

= L

a) für

D) für

Mit den Potentiometern 46, 47 lassen sich die Schaltpunkte

+ U

^>ΤΓ

ΕΠΓ

^Und

^<Ü

EIN

einstellen.

Vor dem Eingang der Schaltung liegen zwei Widerstände 48 raid 49 in Reihe, die einen Spannungsteiler bilden» Der Widerstand 48 (vgl· auch Fig. 1) ist ein Widerstand, der einen gleichgroßen Temperaturkoeffizienten aufweist, wie der Widerstand 49 der Feldplatte 1. Der Widerstand der Feldplatte ändert sieh mit der Magnetfeldstärke und führt dadurch zu einer Spannungsänderung am Punkt 50. Anstelle des Widerstands 48 kann auch eine FeldplaV •:te als Widerstand 49 verwendet werden. Die beiden Widerstände 48, 49 sind thermisch eng gekoppelt. Wenn der,. Widerstand 48

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eine Feldplatte ist, darf sie keinem sich ändernden Magnetfeld ausgesetzt sein· Durch gleiche Temperaturkoeffizienten der Widerstände 48, 49 wird der Einfluß des Temperaturkoeffizienten des Feldplattenwiderstands 49 kompensiert. Durch Ändern der Kapazität des Integrationskondensators über dem Verstärker 43 läßt sin die Verzögerungszeit in weitem Bereich ändern. Durch Einstellung der Komparatorreferenzspannungen zwischen 0 und der maximalen Ausgangsspannung des Verstärkers 43 läßt sich das Ver-. hältnis von Einschaltverzögerung zu Ausschaltverzögerung in weitem Bereich variieren.

In der Schaltung nach Fig. 6 ist eine zweite Schaltverzögerung vorgesehen, die wesentlich größer ist als die erste Zeitverzögerung. Die zweite Zeitkonstante ist im Hormalfall eingeschaltet. Die Zeitkonstante 1 wird nur dann eingeschaltet, wenn die beiden Federungselemente auf einer Achse gleichzeitig im Aufoder Abregelbereieh stehen. An den Punkten 51 (links) und 52 (rechts) in Fig. 6 stehen Spannungen an in drei verschiedenen Größen, wie im Beispiel nach Fig. ? weiter unten beschrieben. Die Komparatoren 53 {Aufregeln links), 54 (Aufregeln rechts) bzw. 55 (Abregein links), 56 (Abregein rechts) steuern über das OUD-

Gatter 57 (Aufregeln) bzw· 58 (Abregein), das ODER-Gatter 59 «nfi den Scfcaltveretärker 60 das Belais 61 so, daß durch Umschalten der Kontakte 62 (links) und 63 (rechts) die kleinen * .■ geitkoastanten in dean Verzögerungsglied©:«! I· Ordnung 64 (13-nks); und 65 (r#c&ts) «Inges eh&ltet werden* ¹^ .,£* \

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Die kleine Verzögerung ist also immer nur dann eingeschaltet, wenn beide Federelemente rechts und links gleichzeitig im Aufoder Abregeibereich stehen. Ist dies nicht der Fall, steht das Relais 61 über dem Verstärker 60 nicht unter Spannung; die Kontakte' 62, 63 befinden sich in Ruhelage, wie in Fig> 6 dargeetellt, so daß große Zeitverzögerungen eingeschaltet· sind. Die Verstärker 66₁ 67, 68, 69 sind so ausgelegt, daß sie die in der Gesamtanlage notwendigen Elektromagnetventile direkt ansteuern können. Über die Potentiometer 70, 71, 72, 73 werden die Referenzspannungen an den zugehörigen Komparatoren zur Festlegung der ITmschaltpunkte eingestellt.

Fig. 7 zeigt die Steuerung der Hydraulik mittels Magnetventile. Die Pumpe 74 hält den Druck im Hochdruckspeicher 75 auf einem Mindestwert. Durch Aufsteuern der Ventile 76 bzw· 77 erfolgt eine Aufregelung des Fahrzeugs über die Federbeine 78 bzw. 79· Zum Abregein werden die Ventile 80 bzw. 81 elektromagnetisch geöffnet. In Fig. 7 sind auch die Verbindungen von den elektrischen G-eberelementen (Feldplatte, Kontakte oder dergleichen) zur Elektronik Ed sowie auch die Steuerleitungen ausgangs der Verstärker 82, 83, 84, 85 zum zugehörigen Ventil angedeutet·

Da im normalen Fahrbetrieb eine Vollastregelung relativ selten vorkommt, die hydraulische Verstellung jedoch schnell erfolgen soll, ist der Hochdruckspeicher 75 zweckmäßig· -

In Fig. 8 ist die Anlage ohne Hochdruckspeicher dargestellt. In dieser Anlage ist jedoch zur vollen Ausnutzung der Vorteile,

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welche die Elektronik bietet, eine miverhältnismäßig große Pumpe 86 notwendig. Diese Pumpe muß immer dann fördern, wenn mindestens eines der "beiden Ventile 76 oder 77 geöffnet wird. Diese Verknüpfung in der Schaltung besorgen das Gatter 87 und der Schaltverstärker 88, der den Pumpenmotor 89 steuert.

Wie aus 'Vorstehendem ersichtlich, schafft die Erfindung damit die Regelung des Niveaus von Fahrzeugaufbau zum Fahrwerk bei unterschiedlichen Belastungszuständen innerhalb eines hydropneumatischen oder pneumatischen Federungssystems, wobei sich wesentliche Vorteile ergeben, wie z.B. einstellbare Zeitverzögerung gegenüber rein hydraulischer Regelung, ein kleiner Niveauschalter bzw. -taster, das Entfallen eines separaten Niveautasters, was eine Ersparnis weiterer Aufhängungspunkte am Fahrzeug bedeutet, und die Möglichkeit, jedes Rad einzeln zu regeln.

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Claims

ffoesch Aktiengesellschaft, 46■-Dortmund_T[ Eberhardstraße 12

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/ 1« !Niveauschalter, insbesondere für Kraftfahrzeuge, zum Abtasten des relativen Abstands zwischen Radachse und Fahrzeugaufbau, sowie zur Niveauregelung in Verbindung mit einer Signalaufbereitung, die außerhalb von pneumatischen oder hydropneumatischen Feder element en vorgesehen ist, während sich der Niveauschalter innerhalb dieser Elemente befindet, dadurch gekennzeichnet, daß ein magnetisches Gleiehfeld ent— sprechend seiner Stärke Steuervorgänge auslöst und die Magnet-. feldstärke selbst von der Eintauchtiefe der Kolbenstange (3) in den Zylinder (4) abhängt.

2· Niveauschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zwischen einem Permanentmagneten (2) und einer Feldplatte (1) bestehende, die Stärke des dazwischenliegenden Magnetfeldes bestimmende Abstand im Aufregelbereich ein Minimum beträgt, im Normalbereich gleich der Differenz zwischen der Bohrungstiefe im Magnetträger (15) und der Länge des Permanent magneten (2) sowie im Abregeibereich um den Abstand zwischen dem Feldplattenträger (28) und dem Hagnetträger (15) vergrö~ ßert ist.

3« Niveauschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Druckfeder (H) den Permanentmagneten (2) auf den Magnetträger (15) drückt, den eine Druckfeder (9) gegen den Feldplattenträger (28) drückt, wobei sich die Druckfeder (9) auf dem Boden der Buchse (7) abstützt, die wiederum über die Zug-

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feder (5) und den Taststift (6) gegen den der Korbenstirnseite gegenüberliegenden Teil des Federelements gezogen wird.

4. Niveauschalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Aufregelbereich über"die Zugfeder (5) und den Taststift (6) und über die Buchse (7) der Magnetträger (15) und der Permanentmagnet (2) am Feldplatt en träger (28) zur Anlage gebracht sind. ' .

5. Niveauschalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß - eich im Abregeibereich der Taststift (6) von der Buchse (7) löst, die ihrerseits durch die Druckfedern (8, 9) den Magnetträger (15) in Abstand zum Feldplattenträger (28) bringt.

6. Niveauschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Feldplatte (1) ein Widerstand (48) zur Temperaturkompensation in Reihe geschaltet ist.

7. Niveauschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß

er in der hohlen Kolbenstange (19) angeordnet ist und eine Zugfeder (22) die Steuerhülse (23) gegen einen Ansatz (24) in der Kolbenstange hält.

8. Niveauschalter liaeh Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei übereinander im Abstand in dem der Kolbenstirnseite •gegenüberliegenden Enden des Federelements angeordnete Reed-Kontakte (29, 30), die in Abhängigkeit von der Stellung eines dazwischen verschiebbar angeordneten, die Magnetfeldstärke be einfluss enden Magneten (31) betätigt werden.

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9. Niveauschalter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß im ITormalbereich der Magnet (31) etwa mittig zwischen den "beiden Reed-Kontakten (29, 30) steht, im Aufregelbereich gegen die Druckfeder (33) durch die Zugfeder (5) in Richtung auf den Reed-Kontakt (29) zu bewegt und im Abregelbereich von der Druckfeder (33) in Richtung auf den Reed-Kontakt (30) zu bewegt wird··

10. Niveauschalter nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen mit einem auf der Kontaktfahne (41) angeordneten Stabmagneten (42) versehenen Dreifachschalter,- der in Abhängigkeit von der Magnetfeldstärke entsprechend dem ■Verschiebeweg zweier im Abstand übereinander angeordneter, entgegengesetzt'.■ radialmagnetisierter Ringmagnete (37,38) schaltet, derart, daß im ITormalbereich der Stabmagnet (42) etwa mittig zwischen den beiden Radialmagneten (37, 38) liegt, im Aufregelbereich die Zugfeder (5) den Radialmagneten (38) gegen die Druckfeder (33) in Richtung auf den Stabmagneten (42) zu bewegt und somit durch Anziehen desselben die Kontaktfahne (41) an die Kontaktfahne (40) zur Anlage kommt, während im Abregeibereich die Druckfeder (33 den Radialmagheten (37) auf den Stabmagneten (42) zu bewegt, wodurch die Kontaktfahnen (41, 39) einen Kontakt bilden.

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11. Schaltung zur Signalaufbereitung der von einem der Niveauschalter nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche kommenden Signale, dadurch gekennzeichnet, daß das Signal über einen Verstärker (43), der als Verzögerungsglied I. Ordnung geschaltet ist, durch zwei darauffolgende Komparatoren (44, 45) ausgewertet wird.

12. Schaltung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß "bei einer Regelung" auf beiden Seiten der Achse zwei v&sschiedene Zeitverzögerungen vorgesehen sind, die in Abhängigkeit von der Stellung der Taster umgeschaltet werden.

15» Schaltung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die kleine Zeitverzögerung "bei gleichsinnigem Tastersignal rechts und links eingeschaltet und größer ist, als die maximal vorkommende Aufbauschwingungsd.auer.

14· Schaltung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die große Zeitverzögerung beiArerschiedenen Tastersignalen eingeschaltet und so groß ist, daß bei Kurvenfahrt keine Ausregelung der durch die Fliehkraft bedingten Schiefstellung des Fahrzeuges stattfindet»

15. Schaltung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die lange Zeitverzögerung eingeschaltet ist gegenüber der kurzen Zeitverzögerung, die nur dann eingeschaltet wird, wenn beide Tastersignale gleichsinnig sind.

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16. Schaltung nach Anspruch 13» dadurch gekennzeichnet, daß das die kleine Zeitverzögerung einschaltende Relais über zwei UiJD-Giatter, ei*¹ OBER-Gatter und einen Schaltverstärker gea ehaltet -wird*

17· Schaltung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei Aufregelsignal von rechts, oder links immer mit den zugehörigen Aufregel~ ventilen (76, 77) auch die Pumpe (86) eingeschaltet v/ird . 8).

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L e e r s e i t e