DE4120489A1 - Niveauregeleinrichtung fuer fahrzeuge - Google Patents

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Niveauregeleinrichtung für Fahrzeuge der im Oberbegriff des Anspruchs 1 definierten Gattung.

Bei einer bekannten Niveauregeleinrichtung dieser Art (DE 39 10 030 A1) sind zwei gegeneinander wirkende Rückstellfedern für den Steuerschieber vorgesehen, die diesen in dessen ungesteuertem Zustand in einer Mittelstellung seines Verschiebewegs halten, in welcher alle Ventilanschlüsse gesperrt sind. Mit seinen axialen Stirnflächen begrenzt der Steuerschieber einerseits die mit dem Vorsteuerventil verbundene Steuerkammer, die über eine Drossel an dem Ventilanschluß für die Druckmittelquelle angeschlossen ist, und andererseits eine Druckkammer, die über eine weitere Drossel mit dem Ventilanschluß für den Arbeitszylinder oder Aktuator verbunden ist, so daß der Druck des Aktuators auf den Steuerschieber rückgeführt ist. Der Ventilauslaß des Vorsteuerventils ist über eine Drossel mit dem Ventilanschluß für die Druckmittelsenke des Hauptventils verbunden. In der Rückführleitung von dem genannten Ventilanschluß zu der Druckmittelsenke ist ein Schließventil angeordnet, das mit seinem Steuereingang an der Verbindungsleitung von der Druckmittelquelle zu dem Hauptventil angeschlossen ist. Das Schließventil ist so aufgebaut, daß es geöffnet ist, solange der Steuerdruck in der Verbindungsleitung größer ist als ein Vorgabewert. Sinkt der Steuerdruck unter diesen Wert, schließt das Schließventil. Der Druck in der Rückführleitung stromaufwärts des Schließventils steigt an und stellt sich auf den in dem Arbeitszylinder herrschenden Druck ein. Damit wird kein Druckmitteldruck in dem Aktuator abgelassen. Letzterer behält seinen Druck unveränderlich bei.

Bei der Inbetriebnahme des Fahrzeugs mit der bekannten Niveauregeleinrichtung können beim Anlaufvorgang der Niveauregeleinrichtung im Arbeitszylinder Druckstöße auftreten, die durch eine plötzliche Verstellung des Fahrzeugaufbaus zu einer Personengefährdung führen können.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Niveauregeleinrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß bei Inbetriebnahme der Niveauregeleinrichtung ein Anlaufvorgang gewährleistet ist, der ohne irgendwelche Druckstöße im Arbeitszylinder oder Aktuator erfolgt. Der erforderliche technische Aufwand ist dabei relativ gering. Für zwei einer Fahrzeugachse zugeordnete Aktuatoren sind neben den jeweils einem Aktuator zugeordneten Druckregelventilen nur insgesamt vier weitere sperrbare Ventileinrichtungen als äußere Beschaltung der beiden Druckregelventile erforderlich, und zwar zwei Ventileinrichtungen in Zuordnung zu dem Ventilanschluß für die Druckmittelsenke der beiden Hauptventile und jeweils eine Ventileinrichtung in Zuordnung zu der Druckmittelquelle und der Druckmittelsenke. Die Konstruktion des Druckregelventils ist nicht aufwendiger als bei der bekannten Niveauregeleinrichtung.

Durch die in den weiteren Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Anspruch 1 angegebenen Niveauregeleinrichtung möglich.

Zur Inbetriebnahme der Niveauregeleinrichtung werden nacheinander die an der Druckmittelsenke angeschlossene Ventileinrichtung, die an der Druckmittelquelle angeschlossene Ventileinrichtung und die dem Ventilanschluß für die Druckmittelsenke des Hauptventils vorgeschaltete Ventileinrichtung in der genannten Reihenfolge aus ihrer Sperrstellung in ihre Offenstellung umgeschaltet und während des Betriebs in dieser Umschaltstellung gehalten. Mit dem Umschalten der an der Druckmittelquelle angeschlossenen Ventileinrichtung wird gleichzeitig der vorzugsweise als Proportionalmagnet ausgebildete steuerbare Elektromagnet des Vorsteuerventils mit minimalem Erregerstrom belegt und vor Umschalten der dem Ventilanschluß für die Druckmittelsenke vorgeschalteten Ventileinrichtung der Erregerstrom für den Elektromagneten so eingestellt, daß der Steuerschieber des Hauptventils die Ventilanschlüsse absperrt. Durch diese Maßnahmen befindet sich der Steuerschieber bei Öffnen der letzten Ventileinrichtung in seiner die Ventilanschlüsse absperrenden Mittelstellung, so daß kein Druckmittelabfluß oder Druckmittelzufluß zu dem Aktuator erfolgt, dessen Systemdruck also beim Anlaufvorgang der Niveauregeleinrichtung unverändert bleibt.

Diese Einstellung des Erregerstroms für den Elektromagneten im Vorsteuerventil erfolgt in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung dadurch, daß ein Wegsensor zur Messung des Einfederwegs des Arbeitszylinders, also z. B. des Verschiebewegs von dessen Arbeitskolben, vorgesehen ist und daß der Erregerstrom für den Elektromagneten zunächst so weit angehoben wird, daß der Wegsensor einen Einfederweg feststellt, und dann der Erregerstrom gerade soweit abgesenkt wird, daß der gemessene Einfederweg wieder rückgängig gemacht wird.

Bei einer konstruktiv vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind Hauptventil und Vorsteuerventil in Achsrichtung hintereinander in einem gemeinsamen Ventilkörper ausgebildet, und der Ventilkolben des Vorsteuerventils begrenzt den Steuerraum des Steuerschiebers auf dessen gegenüberliegenden Seite. In der Steuerkammer sind Anschläge vorgesehen, an welchen sich der Steuerschieber des Hauptventils und der Ventilkolben des Vorsteuerventils bei druckloser Steuerkammer unter der Wirkung ihrer Rückstellfedern nach zueinander gegenläufigen Verschiebebewegungen anlegen. Die Ventilanschlüsse am Hauptventil sind dabei so angeordnet, daß der Steuerschieber eine solche Position einnimmt, in welcher die Ventilanschlüsse für den Arbeitszylinder und für die Druckmittelsenke am Hauptzylinder miteinander verbunden sind.

Gemäß einer bevorzugten Ausführung der Erfindung sind am Ventilausgang der der Druckmittelquelle zugeordneten Ventileinrichtung und am Ventileingang der der Druckmittelsenke zugeordneten Ventileinrichtung die entsprechenden Ventilanschlüsse des Hauptventils eines weiteren identisch aufgebauten Druckregelventils für einen weiteren Arbeitszylinder angeschlossen. Dieser Arbeitszylinder ist der gleichen Fahrzeugachse zugeordnet. Dies hat den Vorteil, daß im Fehlerfall, in welchem die Ventileinrichtungen an Druckmittelsenke und Druckmittelquelle schlagartig schließen, der Druck in den Aktuatoren sich achsweise über die über die Ventilanschlüsse für die Druckmittelsenke bestehende Verbindungsleitung ausgleichen kann, so daß keine instabilen Fahrzuständen auftreten. Durch die Leckagen der Druckregelventile, die zum Teil bis zu ca. 0,7-11 pro Minute betragen, wird dabei eine Drosselfunktion erfüllt.

Zeichnung

Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Dabei zeigt die Zeichnung ein Prinzipschaltbild einer hydraulischen Niveauregeleinrichtung für ein Fahrzeug.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Die in der Zeichnung schematisch skizzierte hydraulische Niveauregeleinrichtung für ein Fahrzeug dient dazu, die Höhe des Fahrzeugaufbaus und die Stellung des Fahrzeugaufbaus durch Unterdrückung relativer Bewegungen zwischen dem Fahrzeugaufbau und den Radträgern zu regeln (teilaktive Fahrwerksregelung). Die Radträger gehören zu vorne links und rechts und hinten links und rechts angeordneten Aufhängemechanismen und tragen drehbar entsprechende Räder. Zwischen dem Fahrzeugaufbau und jedem Radträger ist ein hydraulischer Arbeitszylinder oder Aktuator 10 angeordnet, der einen in einem Hydraulikzylinder 11 axial verschieblich geführten Arbeitskolben 12 aufweist, der im Hydraulikzylinder 11 eine mit Hydrauliköl oder einem sonstigen Fluid gefüllte Arbeitskammer 13 begrenzt. Die Arbeitskammer 13 ist an einem Speicher 14 angeschlossen. Zur Steuerung des Drucks in der Arbeitskammer 13 ist ein Druckregelventil 15 vorgesehen, das aus einem hydraulisch gesteuerten Hauptventil 16 und einem Vorsteuerventil 17 besteht, die axial fluchtend in einem gemeinsamen Ventilgehäuse 18 ausgebildet sind, das in der Zeichnung durch Schraffur angedeutet ist. Das Druckregelventil 15 ist vorzugsweise ein Proportional-Druckregelventil. Hierzu ist in dem Ventilgehäuse 18 eine Stufenbohrung 19 eingebracht, die auf beiden Stirnenden abgeschlossen ist. In dem Bohrungsabschnitt 191 mit dem größeren Bohrungsdurchmesser ist ein Steuerschieber 20 axial verschieblich geführt. Der Verschiebeweg des Steuerschiebers 20 ist durch einen in den Bohrungsabschnitt 191 radial vorspringenden Ringsteg 21 begrenzt. An diesen Ringsteg 21 kann der Steuerschieber 20 durch die Rückstellkraft einer Rückstellfeder 22 angelegt werden. Der Steuerschieber 20 trägt eine außen umlaufende Ringnut 23, an deren Nutflanken jeweils eine kreisförmige Steuerkante 24 bzw. 25 ausgebildet ist, mit welcher der Steuerschieber 20 durch Axialverschiebung drei Ventilanschlüsse A, P und T des Hauptventils 16 steuert. Der Ventilanschluß A ist dabei über eine Druckleitung 26 mit der Arbeitskammer 13 des Aktuators 10 verbunden, während der Ventilanschluß P zum Anschluß einer Druckmittelquelle 27 und der Ventilanschluß T zum Anschluß einer Druckmittelsenke 28 vorgesehen ist. Die Druckmittelsenke 28 wird üblicherweise von einem Hydraulikölbehälter und die Druckmittelquelle 27 von einer Hydrauliköl aus dem Hydraulikbehälter fördernden Förderpumpe gebildet. Der Steuerschieber 20 begrenzt mit seiner von der Rückstellfeder 22 abgekehrten Stirnfläche 201 zusammen mit der Stirnfläche 301 eines Ventilkolbens 30 des Vorsteuerventils 17 einen Steuerraum 29, der über eine Drossel 31 mit dem Ventilanschluß P für die Druckmittelquelle 27 verbunden ist. Zweckmäßigerweise wird die Drossel 31 durch eine Drosselbohrung realisiert. Die Ventilanschlüsse A, P, T sind so ausgelegt und der Steuerschieber 20 so ausgebildet, daß bei drucklosem Steuerraum 29 und damit am Ringsteg 21 anliegendem Steuerschieber 20 die Ventilanschlüsse A und T miteinander verbunden sind.

Der im Längsschnitt etwa T-förmige ausgebildete Ventilkolben 30 des Vorsteuerventils 17 ist mit seinem Kopfteil 303 in dem Bohrungsabschnitt 191 und mit seinem Schaftteil 304 in dem im Durchmesser reduzierten Bohrungsabschnitt 192 axial verschieblich geführt. An der am Übergang der Bohrungsabschnitte 191 und 192 gebildeten Schulter 193 und an dem Kopfteil 303 des Ventilkolbens 30 stützt sich eine Rückstellfeder 32 ab, die bei drucklosem Steuerraum 29 den Ventilkolben 30 an den Ringsteg 21 anlegt. Der Ventilkolben 30 gleitet weitgehend druckdicht auf einer Ventilstange 33, die eine zentrale Sackbohrung 34 trägt, die in dem Ventilauslaß 35 des Vorsteuerventils 17 mündet. Der Ventilkolben 30 weist einen Ventilraum 37 auf, der durch einen an einer Konusfläche im Ventilraum 37 ausgebildeten, mit einem am freien Ende der Ventilstange 33 ausgebildeten Ventilglied 39 zusammenwirkenden Ventilsitz 38 in einen vorderen und hinteren Raumabschnitt 371,372 unterteilt ist. Durch das Zusammenspiel des Ventilkolbens 30 mit dem räumlich feststehenden Ventilglied 39 des Vorsteuerventils 17 ergibt sich eine steuerbare Ventilöffnung. Der vordere Raumabschnitt 371 steht über eine den Ventileinlaß 36 bildende zentrale Öffnung in der Stirnfläche 301 des Ventilkolbens 30 mit dem Steuerraum 29 des Hauptventils 16 in Verbindung, während der hintere Raumab­ schnitt 372 über in der Sackbohrung 34 der Ventilstange 33 mündende Radialbohrungen 40 in der Ventilstange 33 mit dem Ventilauslaß 35 verbunden ist. Die von der Stirnfläche 301 abgekehrte ringförmige Stirnfläche 302 des Ventilkolbens 30 begrenzt eine Steuerkammer 41, die mit dem Ventilanschluß A für den Aktuator 10 des Hauptventils 16 verbunden ist, so daß in der Steuerkammer 41 jeweils der in der Arbeitskammer 13 des Aktuators 10 ausgesteuerte Arbeitsdruck ansteht. Die Verbin­ dungsleitung ist zweckmäßigerweise als Bohrung im Ventilge­ häuse 18 ausgeführt. Der Ventilkolben 30 wird von einem Elektromagneten 50, vorzugsweise einem Proportionalmagneten, gesteuert, der durch seine Erregerwicklung symbolisch markiert ist. Der Erregerstrom für den Elektromagneten 50 wird von einer Steuereinheit (nicht dargestellt) geliefert, die ihrerseits mit einer Anzahl von Fahrzeug-Höhenmessern sowie mit Beschleunigungssensoren für die Quer- und Längsbeschleunigung in Verbindung steht, die insgesamt aussagefähige Parameter über den Fahrzustand des Fahrzeugs an die Steuereinheit liefern.

Die Druckmittelquelle 27 ist über eine Druckversorgungsleitung 42 mit dem Ventilanschluß P des Hauptventils 16 und die Druckmittelsenke 28 über eine Rückführleitung 43 mit dessen Ventilanschluß T verbunden. In der Rückführleitung 43 sind zwei Ventileinrichtungen 44, 45 hintereinander angeordnet. An dem Verbindungspunkt 46 zwischen den beiden Ventileinrichtungen 44, 45 ist der Ventilauslaß 35 des Vorsteuerventils 17 angeschlossen. Ebenfalls zu diesem Punkt führen zwei Leckölleitungen 47, 48, die in der von der Stirnfläche 202 des Steuerschiebers 20 begrenzten, die Rückstellfeder 22 aufnehmenden Federkammer 49 bzw. in dem von der Schulter 193 in der Bohrung 19 und dem Kopfteil 303 des Ventilkolbens 30 eingeschlossenen, die Rückstellfeder 32 aufnehmende Raumabschnitt 51 münden. In der Druckversorgungsleitung 42 ist eine weitere Ventileinrichtung 52 angeordnet. An dem Verbindungspunkt 46 zwischen den beiden Ventileinrichtungen 44, 45 und an dem Ausgang der Ventileinrichtung 52 ist ein weiteres, hier nicht dargestelltes Druckregelventil zum Steuern eines weiteren Aktuators angeschlossen, der zusammen mit dem Aktuator 10 der gleichen Fahrzeugachse zugeordnet ist. Die entsprechenden Ventilanschlüsse des Hauptventils dieses weiteren Druckregelventils sind in der Zeichnung mit P′ und T′ bezeichnet.

Die Ventileinrichtungen 44, 45, 52 nehmen in ihrer ungesteuerten Grundstellung ihre Sperrstellung ein und werden von der nicht dargestellten Steuereinheit in ihre Offenstellung umgeschaltet. Dabei ist in der Steuereinheit eine sog. Anlaufroutine vorgegeben, durch welche zunächst die Ventileinrichtung 45, dann die Ventileinrichtung 52 und zuletzt die Ventileinrichtung 44 betätigt werden. Mit Betätigen der Ventileinrichtung 52 wird dabei gleichzeitig der Elektromagnet 50 des Vorsteuerventils 17 mit minimalem Erregerstrom belegt. Dieser Erregerstrom wird langsam gesteigert, bis daß vor Ansteuerung der letzten Ventileinrichtung 44 der Steuerschieber 20 in der in der Zeichnung dargestellten Mittelstellung steht, in welcher die drei Ventilanschlüsse A, P und T abgesperrt sind. Eine solche Einstellung des Erregerstroms wird in der Weise herbeigeführt, daß mit einem Wegsensor 53 der Verschiebeweg des Arbeitskolbens 12, der sog. Einfederweg des Aktuators 10, gemessen wird. Der Erregerstrom wird zunächst soweit erhöht bis der Wegsensor 53 einen Verschiebeweg feststellt und dann gerade soweit erniedrigt, daß dieser festgestellte Verschiebeweg exakt rückgängig gemacht ist. Während des Betriebes werden die Ventileinrichtungen 44, 45, 52 in ihrer Offenstellung gehalten. Im Fehlerfall werden die Ventileinrichtungen 45 und 52 in Schließstellung gebracht.

Die Funktionsweise der beschriebenen Niveauregeleinrichtung ist wie folgt:

Mit Inbetriebnahme des Kraftfahrzeugs läuft zunächst die Anlaufroutine ab. Die Ventileinrichtung 45 öffnet, der Ventilauslaß 35 des Vorsteuerventils 17 ist mit der Druckmittelsenke 28 verbunden. Unabhängig von den Druckverhältnissen liegt der Ventilkolben 30 unter der Kraft seiner Rückstellfeder 32 an dem Ringsteg 21 an. Das Vorsteuerventil 17 ist geöffnet und damit der Steuerraum 29 drucklos. Der Steuerschieber 20 des Hauptventils 16 liegt damit unter der Wirkung seiner Rückstellfeder 22 ebenfalls an dem Ringsteg 21 an. In dieser Stellung des Steuerschiebers 20 sind zwar die Ventilanschlüsse A und T miteinander verbunden, wegen der in Sperrstellung stehenden Ventileinrichtung 44 erfolgt jedoch kein Druckmittelabfluß aus dem Aktuator 10. In der Steuerkammer 41 des Vorsteuerventils 17 steht ebenfalls Aktuatordruck an.

Nunmehr wird die Ventileinrichtung 52 umgesteuert. Der Steuerraum 29 wird über die Drossel 31 allmählich mit Druck beaufschlagt. Auf den Ventilkolben 30 des Vorsteuerventils 17 wirken jetzt alle Kräfte, die auch im Betriebsfall auf den Ventilkolben 30 wirksam sind. Gleichzeitig wird der Elektromagnet 50 angesteuert, wobei dessen Magnetkraft so klein wie möglich gehalten wird. Entsprechend des sich im Steuerraum 29 ausbildenden Drucks stellt sich der Steuerschieber 20 auf den Druck des Aktuators 10 und auf die Magnetkraft ein, d. h. wegen minimaler Magnetkraft bleibt der Steuerschieber 20 in seiner in Fig. 1 nach rechts verschobenen Stellung, in welcher die Ventilanschlüsse A und T miteinander verbunden sind.

Nunmehr wird die Magnetkraft allmählich erhöht. Dadurch verringert sich der Drosselquerschnitt der Ventilöffnung zwischen Ventilglied 39 und Ventilsitz 38 im Vorsteuerventil 17, wodurch der Druck in der Steuerkammer 29 ansteigt und der Steuerschieber 20 allmählich gegen die Rückstellfeder 22 verfahren wird. Erreicht der Steuerschieber 20 seine in Fig. 1 linke Position, ist über die Steuerkante 24 eine Verbindung der Ventilanschlüsse P und A hergestellt. Damit erhöht sich durch den nun fließenden Hydraulikölstrom der Druck im Aktuator 10. Ist dieser Druck groß genug, um der Gewichtskraft des Fahrzeugaufbaus entgegenzuwirken, so beginnt der Arbeitskolben 12 sich im Hydraulikzylinder 11 zu verschieben und der Fahrzeugaufbau erhält eine Aufwärtsbewegung. Die Verschiebebewegung des Arbeitskolbens 12 wird von dem Wegsensor 53 erfaßt und an die Steuereinheit gemeldet. Nunmehr wird der Erregerstrom für den Elektromagneten 50 soweit reduziert, bis dieser gemessene Einfederweg exakt rückgängig gemacht worden ist. Damit verringert sich wiederum der Druck in dem Steuerraum 29 soweit, daß der Steuerschieber 20 seine in der Zeichnung dargestellte mittlere Position einnimmt, in welcher er alle drei Ventilanschlüsse A, P, T absperrt. Nunmehr wird die Ventileinrichtung 44 in ihre Offenstellung umgesteuert. Dieser Umschaltvorgang bewirkt keinerlei Veränderung im Druckregelventil 15.

Nunmehr wird im Betrieb der normale Regelvorgang durchgeführt. Erhöht sich z. B. der Druck im Aktuator 10 durch äußere Einflüsse, so wird der Ventilkolben 30 des Vorsteuerventils 17 in Richtung des Steuerschiebers 20 verschoben, also in der Zeichnung nach links. Dadurch wird vom Vorsteuerventil 17 ein größerer Querschnitt der Ventilöffnung freigegeben, wodurch der Hydraulikölstrom aus dem Steuerraum 29 über das Vorsteuerventil 17 zunimmt. Hierdurch fällt der Druck in dem Steuerraum 29 ab. Dies hat wiederum eine Verschiebung des Steuerschiebers 20 in der Zeichnung nach rechts zur Folge. Von der Steuerkante 25 des Steuerschiebers 20 wird der Ventilanschluß T freigegeben, wodurch der Druck im Aktuator 10 abfällt.

Verringert sich umgekehrt der Druck im Aktuator 10 durch äußere Einflüsse, so wird der Ventilkolben 30 des Vorsteuerventils 17 durch ebenfalls sinkenden Druck in der Steuerkammer 41 in der Zeichnung nach rechts verschoben. Der Hydraulikölstrom über die Ventilöffnung des Vorsteuerventils 17 wird gedrosselt, wodurch sich der Druck in dem Steuerraum 29 durch die über die Drossel 31 nachfließende Hydraulikölmenge erhöht. Der Steuerschieber 20 verschiebt sich gegen die Rückstellfeder 22 und die Steuerkante 24 des Steuerschiebers 20 gibt den Ventilanschluß P frei. Damit fließt Hydrauliköl über den Ventilanschluß A in den Aktuator 10 und erhöht dort den Aktuatordruck.

Nach jeweils abgeschlossenen Ausgleichsvorgängen bei Druckerhöhung bzw. Druckreduzierung im Aktuator 10 stellt sich jeweils ein Gleichgewichtszustand zwischen den Druck- und Federkräften ein. Hieraus ergibt sich ein Gleichgewichtszustand für die zu- und abfließende Hydraulikölmenge, so daß das System insgesamt stabil ist.

Im Fehlerfall werden die beiden Ventileinrichtungen 45, 52 abgeschaltet und schließen sofort. Über die Leckage des Vorsteuerventils 17 und des Hauptventils 16 steht innerhalb kurzer Zeit an dem Ventilanschluß T des Hauptventils 16 der Aktuatordruck an. Über den Anschluß T′ für das zweite Druckregelventil der gleichen Achse wird damit achsweise der Druck in den Aktuatoren 10 der gleichen Achse ausgeglichen, wobei durch die begrenzte Leckage eine Drosselfunktion erfüllt wird. Wird über längere Zeit eine Annäherung der Einfederwege bei beiden Aktuatoren 10 festgestellt, so wird die Ventileinrichtung 44 entregt, und diese schließt. Das Fahrzeug befindet sich im Niveau, ist horizontiert und kann damit ohne instabile Fahrzustände passiv betrieben werden.

Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel der Niveauregeleinrichtung beschränkt. So kann als Druckmittel anstelle des Hydrauliköls oder eines anderen Fluids auch Druckluft verwendet werden. Die Ventileinrichtungen 44, 45 und 52 können z. B. als Wegeventile, wie z. B. Längsschieberventile, Längsflachschieberventile oder Plattenschieberventile oder aber z. B. als Sitzventile, wie z. B. Kolbensitzventile, Plattensitzventile oder dergleichen ausgebildet sein. Die Ventileinrichtungen 44, 45, 52 können eigenständige, separat elektromagnetisch betätigbare Ventile sein. Es ist auch möglich, die Ventileinrichtungen 44, 45, 52 in einem einzigen Ventilgehäuse zu vereinigen. Die Ventileinrichtungen 44, 45, 52 können als ein einziges Ventil mit z. B. nur einem betätigbaren Ventilschieber ausgebildet sein, wobei durch Betätigung dieses einen Ventilschiebers die entsprechenden Anschlüsse der Ventileinrichtungen 44, 45, 52 in der im Ausführungsbeispiel angegebenen Weise und Reihenfolge geschlossen bzw. geöffnet werden können. Auch das Vorsteuerventil 17 braucht kein Sitzventil zu sein. Sitzventile haben jedoch den Vorteil der einfacheren Konstruktion und größeren Dichtheit gegen Leckströme. Das Vorsteuerventil 17 kann z. B. als Wegeventil ausgebildet sein.

Neben den anhand des dargestellten Ausführungsbeispiels erläuterten Funktion kann mit Hilfe der Niveauregeleinrichtung der Aktuator 10 zusätzlich je nach Wunsch auf beliebige Weise ausgefahren bzw. eingefahren werden, d. h. der Fahrzeugaufbau kann je nach Bedarf in seiner Höhe verändert werden. Mit Hilfe z. B. des Wegsensors 53 kann die Höhe des Aufbaus gemessen werden. Je nach Bestromung des Elektromagneten 50 kann die Absenkung bzw. Erhöhung des Aufbaus je nach Wunsch auf beliebige Weise erfolgen. Dabei bedeutet stärkere Bestromung des Elektromagneten 50 ein Ausfahren des Aktuators 10 und eine Verringerung der Bestromung des Elektromagneten 50 bedeutet ein Absenken des Fahrzeugaufbaus. Diese Niveauregelung des Fahrzeugaufbaus kann grundsätzlich den anhand des dargestellten Ausführungsbeispiels erläuterten Funktionen übergeordnet sein.

Der Elektromagnet 50 ist vorzugsweise als Proportionalmagnet ausgebildet und das Vorsteuerventil 17 ist vorzugsweise ein Proportionalventil.

Im Ruhezustand stellt sich bei der Niveauregeleinrichtung zwischen den Druck- und Federkräften ein Gleichgewichtszustand ein. Hieraus ergibt sich ein Gleichgewichtszustand für die zu- und abfließenden Ströme des Druckmediums; das System ist stabil.

Claims (15)

1. Niveauregeleinrichtung für Fahrzeuge mit mindestens einem druckmittelbetätigten Arbeitszylinder (Aktuator), der zwischen einem Fahrzeugaufbau und einer Radaufhängung angeordnet ist, mit einer Druckmittelquelle und einer Druckmittelsenke zum Zuführen bzw. Aufnehmen von Druckmittel zu- bzw. von dem Arbeitszylinder, mit einem Druckregelventil zum Steuern des Druckmittelstroms zu und von dem Arbeitszylinder, das ein Hauptventil mit mindestens drei Ventilanschlüssen für den Arbeitszylinder, die Druckmittelquelle und die Druckmit­ telsenke sowie einen die Ventilanschlüsse steuernden, druckmittelbetätigten Steuerschieber und ein von einem Elektromagneten betätigtes Vorsteuerventil mit einer zwischen einem Ventilein- und Ventilauslaß angeordneten, mittels einer steuerbaren Ventilöffnung zum Steuern des Steuerschiebers gegen die Kraft einer Rückstellfeder in mindestens drei Schieberpositionen aufweist, in welchen der Arbeitszylinder jeweils abgesperrt oder wahlweise mit der Druckmittelquelle oder der Druckmittelsenke verbunden ist, wobei ein von dem Steuerschieber begrenzter Steuerraum einerseits über eine Drossel mit dem Ventilanschluß für die Druckmittelquelle und andererseits mit dem Ventileinlaß des Vorsteuerventils verbunden ist, dessen Ventilauslaß an der Druckmittelsenke liegt, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilöffnung im Zusammenspiel eines vom Elektromagneten (50) betätigten Ventilkolbens (30) mit einem räumlich feststehenden Ventilglied (39) des Vorsteuerventils (17) ausgebildet ist, wobei der Ventilkolben (30) einerseits von dem am Ventilanschluß (A) für den Arbeitszylinder (10) herrschenden Druck in Ventilöffnungsrichtung und von dem in dem Steuerraum (29) des Hauptventils (16) herrschenden Druck in Ventilschließrichtung beaufschlagt wird, daß dem Ventilanschluß (T) für die Druckmittelsenke (28) eine Ventileinrichtung (44) vorgeschaltet ist, mit dessen Ventilanschluß für die Druckmittelsenke (28) der Ventilauslaß (35) des Vorsteuerventils (17) verbunden ist, und daß zwischen der Druckmittelquelle (27) und dem ihr zugeordneten Ventilanschluß (P) des Hauptventils (16) einerseits und der Druckmittelsenke (28) und dem ihr zugeordneten Ventilanschluß (46) der Ventileinrichtung (44) andererseits jeweils eine weitere Ventileinrichtung (52 bzw. 45) angeordnet ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Inbetriebnahme nacheinander die an der Druckmittelsenke (28) angeschlossene Ventileinrichtung (45), die an der Druckmittelquelle (27) angeschlossene Ventileinrichtung (52) und die dem Ventilanschluß (T) des Hauptventils (16) für die Druckmittelsenke (28) vorgeschaltete Ventileinrichtung (44) in der genannten Reihenfolge aus ihrer Sperrstellung in ihre Offenstellung umgeschaltet werden.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß mit Umschalten der an der Druckmittelquelle (27) angeschlossenen Ventileinrichtung (52) der Elektromagnet (50) des Vorsteuerventils (17) mit minimalem Erregerstrom belegt wird.

4. Einrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß vor Umschalten der dem Ventilanschluß (T) für die Druckmittelsenke (28) des Hauptventils (16) vorgeschalteten Ventileinrichtung (44) der Erregerstrom für den Elektromagneten (50) des Vorsteuerventils (17) so eingestellt wird, daß der Steuerschieber (20) des Hauptventils (16) die Ventilanschlüsse (A, P, T) absperrt.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein den Einfederweg des Arbeitszylinders (10) messender Wegsensor (53) vorgesehen ist, daß der Erregerstrom für den Elektromagneten (50) des Vorsteuerventils (17) soweit angehoben wird, daß der Wegsensor (53) einen Einfederweg mißt, und daß dann der Erregerstrom für den Elektromagneten (50) gerade soweit abgesenkt wird, daß der gemessene Einfederweg des Arbeitszylinders (10) wieder rückgängig gemacht ist.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventileinrichtungen (44, 45, 52) als Magnetventile ausgebildet sind.

7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetventile (44, 45, 52) so ausgebildet sind, daß sie in ihrer unerregten Grundstellung sperren.

8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkolben (30) des Vorsteuerventils (17) von einer in Ventilöffnungsrichtung wirkenden Rückstellfeder (32) belastet ist.

9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß Hauptventil (16) und Vorsteuerventil (17) in Achsrichtung hintereinander in einem gemeinsamen Ventilgehäuse (18) ausgebildet sind und daß der Ventilkolben (30) des Vorsteuerventils (17) den Steuerraum (29) des Hauptventils (16) auf dessen gegenüberliegenden Seite begrenzt.

10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß im Steuerraum (29) des Hauptventils (16) Anschläge (21) für Steuerschieber (20) und Ventilkolben (30) vorgesehen sind, an welchen diese bei drucklosem Steuerraum (29) von ihren Rückstellfedern (22, 32) angelegt werden.

11. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1-10, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilanschlüsse (A, P, T) am Hauptventil (16) so gelegt sind, daß bei drucklosem Steuerraum (29) die Ventilanschlüsse (A, T) für Arbeitszylinder (10) und Druckmittelsenke (48) miteinander verbunden sind.

12. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1-11, dadurch gekennzeichnet, daß am Ventilausgang der der Druckmittelquelle (27) zugeordneten Ventileinrichtung (52) und am Ventileingang (46) der der Druckmittelsenke (28) zugeordneten Ventileinrichtung (45) die entsprechenden Ventilanschlüsse (P′, T′) des Hauptventils eines weiteren, identisch aufgebauten Druckregelventils für einen weiteren Arbeitszylinder angeschlossen sind, der der gleichen Fahrzeugachse wie der Arbeitszylinder (10) zugehörig ist.

13. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1-12, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventileinrichtungen (44, 45, 52) als Sitzventile ausgeführt sind.

14. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1-13, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromagnet des Vorsteuerventils (17) als Proportionalmagnet (50) ausgeführt ist.

15. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1-14, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorsteuerventil (17) als Sitzventil ausgebildet ist, dessen am Ventilkolben (30) ausgebildeter Ventilsitz (38) eine Steuerkante bildet und koaxial zu dem eine andere Steuerkante tragenden Ventilglied (39) angeordnet ist, wobei zwischen den beiden Steuerkanten die Ventilöffnung gebildet ist.