DE102004040560A1 - Slide valve for vehicle stabilizing systems has stepped piston which operates spring-loaded slide, pilot valve and inlet valve feeding hydraulic fluid on to opposite face of piston from slide - Google Patents

Slide valve for vehicle stabilizing systems has stepped piston which operates spring-loaded slide, pilot valve and inlet valve feeding hydraulic fluid on to opposite face of piston from slide Download PDF

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Abstract

The slide valve for vehicle stabilizing systems has a stepped piston (23) which operates a spring-loaded slide (16, 20). A pilot valve (3) and inlet valve (8) feed hydraulic fluid on to the opposite face (A3) of the piston from the slide.

Description

Die Erfindung betrifft ein Schieberventil, insbesondere für ein aktives Fahrzeugstabilisierungssystem, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The The invention relates to a slide valve, in particular for an active Vehicle stabilization system, according to the preamble of patent claim 1.

Ein derartiges Schieberventil ist aus dem Vortrag „Dynamic Drive – Das Wankstabilisierungssystem des 7'er und des neuen 5'er" im Rahmen der Tagung „Hydraulik im Kraftfahrzeug" im Haus der Technik in Essen am 12./13.11.2003 bekannt.One Such slide valve is from the lecture "Dynamic Drive - The roll stabilization system of the 7'er and the new 5'er "in the context of the meeting" hydraulics in the motor vehicle "im House of Technology in Essen on 12/13 November 2003 known.

Das Wankstabilisierungssystem weist u.a. eine hydraulische Schaltung zur aktiven Regelung von Fahrwerkskomponenten auf, wozu die Schaltung an hydraulischen Schwenkmotoren angeschlossen ist, welche ein regelbares Moment in den an der Vorder- und Hinterachse des Fahrwerks vorgesehenen Querstabilisatoren erzeugen. Die hydraulische Schaltung ist auf eine pumpenunterstützte Druckmittelversorgung ausgelegt, die mit der Durchfluss-Charakteristik einer hydraulischen Servolenkung vergleichbar ist. Die zur Steuerung des Drucks und der Durchflussrichtung erforderlichen Ventile sind in Verbindung mit einer Sensorik in einem Ventilblock integriert. Sowohl das hierzu verwendete Richtungs- als auch Sicherheitsventil sind als Schieberventile ausgeführt, die elektromagnetisch betätigt werden. Das Richtungsventil ist als 8/2-Wegeventil und das Sicherheitsventil als 4/2-Wegeventil ausgeführt.The roll stabilization system has inter alia a hydraulic circuit for the active control of suspension components, to which the circuit is connected to hydraulic swing motors, which generate a controllable moment in the provided at the front and rear axle of the chassis anti-roll bars. The hydraulic circuit is designed for a pump-aided pressure medium supply, which is comparable to the flow characteristics of a hydraulic power steering. The valves required for controlling the pressure and the flow direction are integrated in a valve block in conjunction with a sensor system. Both the directional and safety valves used for this purpose are designed as slide valves, which are actuated electromagnetically. The directional valve is as 8th / 2 Way valve and the safety valve as 4 / 2 -Wegeventil executed.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, mit möglichst geringem Aufwand ein kompaktes, besonders zuverlässiges und reaktionsschnelles Schieberventil zu schaffen, das u.a. für den Einsatz als Richtungs- und/oder Sicherheitsventil in einem Wankstabilisierungssystem besonders gut geeignet ist.It is the object of the invention, with the least possible effort compact, very reliable and to provide a responsive spool valve which is useful, inter alia, in the art. for use as a directional and / or safety valve in a roll stabilization system is particularly well suited.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß für ein Schieberventil der angegebenen Art mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.These Task is according to the invention for a slide valve the specified type with the characterizing features of the claim 1 solved.

Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen und der Beschreibung mehrerer Ausführungsbeispiele hervor.Further Features, advantages and applications of the invention go from the dependent claims and the description of several embodiments.

Es zeigen:It demonstrate:

1 einen Hydraulikschaltplan für ein Fahrzeugstabilisierungssystem, das über ein Schieberventil mit den erfindungsgemäßen Merkmalen verfügt, 1 a hydraulic circuit diagram for a vehicle stabilization system, which has a slide valve having the features according to the invention,

2 ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Schieberventils im Längsschnitt, das in der Funktion eines Richtungsventils als ein 8/2-Wegeventil konzipiert ist, 2 an embodiment of the slide valve according to the invention in longitudinal section, in the function of a directional valve as a 8th / 2 Way valve is designed,

3 eine vereinfachte Ausführung des Schieberventils nach 2, dessen Hohlschieber und die zugehörige Laufbuchse einteilig ausgeführt sind. 3 a simplified embodiment of the slide valve after 2 , whose hollow slide and the associated bush are made in one piece.

Die 1 zeigt den Hydraulikschaltplan für ein Fahrzeugstabilisierungssystem, insbesondere zur Wankstabilisierung, dessen Ventile 1, 2, 3, 4, 6, 10 in Verbindung mit den hydraulischen Druckmittelpfaden in einem schematisch dargestellten Gehäuse (Ventilblock 17) integriert sind. Der Hydraulikschaltplan umfasst einen erheblich vereinfachten schaltungstechnischen Aufbau zur hydraulischen Betätigung von zwei Aktuatoren, die vorzugsweise als an den Querstabi lisatoren der Vorder- als auch an der Hinterachse eines Fahrzeugs angeordnete Schwenkmotoren ausgeführt sind, deren Kammern V1, V2 bzw. H1, H2 hydraulischen beaufschlagt werden, um zur aktiven Beeinflussung der Wankbewegung des Fahrzeugs die Torsionssteifigkeit der Querstabilisatoren variabel einstellen zu können.The 1 shows the hydraulic circuit diagram for a vehicle stabilization system, in particular for roll stabilization, whose valves 1 . 2 . 3 . 4 . 6 . 10 in conjunction with the hydraulic pressure medium paths in a schematically illustrated housing (valve block 17 ) are integrated. The hydraulic circuit diagram comprises a considerably simplified circuitry for the hydraulic actuation of two actuators, which are preferably designed as arranged on the Querstabi the front and on the rear axle of a vehicle pivot motors, the chambers V1, V2 and H1, H2 hydraulic acted upon in order to be able to variably set the torsional rigidity of the anti-roll bars in order to actively influence the rolling motion of the vehicle.

Der Hydraulikkreis nach 1 weist demnach am Ventilblock 17 einen Pumpenanschluss P für eine Pumpe auf, mit einer Pumpendruckleitung 9 am Pumpenanschluss, an der ein Drucksensor 7 angeschlossen ist. Die Pumpendruckleitung 9 ist innerhalb des Ventilblocks über in Grundstellung geöffnete, proportional betätigbare Druckregelventile 2 mit einem Tankanschluss T verbunden. Der Tankanschluss T führt außerhalb des Ventilblocks zu einem drucklosen Tank, aus dem die mit der Lenkanlage gekoppelte Pumpe das erforderliche Druckmittel für die Kammern V1, V2, H1, H2 der beiden Aktuatoren entnimmt. Zwischen den Druckregelventilen 2 und dem Tankanschluss T sind innerhalb des Ventilblocks 17 an die Pumpendruckleitung 9 zwei mit Rückschlagventilen 10 versehene Leitungsabzweige 11 angeschlossen, die zu den am Ventilblock anschließbaren Kammern V1, V2, H1, H2 der beiden Aktuatoren (Schwenkmotoren) führen. Die beiden Rückschlagventile 10 sind in der einfachsten Ausführung als ausschließlich in Richtung der Kammern V1, V2, H1, H2 öffnende, federbelastete Kugelrückschlagventile ausgeführt, um zur Vermeidung von Kavitation in den Kammern V1, V2, H1, H2 jederzeit ein Nachfüllen der Kammern zu gewährleisten.The hydraulic circuit after 1 therefore indicates the valve block 17 a pump port P for a pump, with a pump pressure line 9 at the pump connection, where a pressure sensor 7 connected. The pump pressure line 9 is within the valve block via open in the basic position, proportionally operable pressure control valves 2 connected to a tank connection T. The tank connection T leads outside the valve block to a pressureless tank, from which the pump coupled to the steering system takes the required pressure medium for the chambers V1, V2, H1, H2 of the two actuators. Between the pressure control valves 2 and the tank port T are within the valve block 17 to the pump pressure line 9 two with check valves 10 provided line branches 11 connected, leading to the connectable to the valve block chambers V1, V2, H1, H2 of the two actuators (swivel motors). The two check valves 10 are designed in the simplest embodiment as exclusively in the direction of the chambers V1, V2, H1, H2 opening spring-loaded ball check valves to ensure at any time refilling the chambers to avoid cavitation in the chambers V1, V2, H1, H2.

Vor jedem der beiden Druckregelventile 2 ist an der Pumpendruckleitung 9 eine Druckversorgungsleitung 12 angeschlossen, in die ein Richtungsventil 1 eingesetzt ist, das in seiner Grundstellung über ein nachgeschaltetes, gesperrtes Sicherheitsventil 6 die eine Druckversorgungsleitung 12 mit dem Tankanschluss T verbindet. Das Richtungsventil 1 und das Sicherheitsventil 6 sind als Schieberventile in Form von 8/2- bzw. 4/2-Wegeventilbauweise konzipiert, die vorteilhaft hydraulisch betätigt werden.In front of each of the two pressure control valves 2 is at the pump pressure line 9 a pressure supply line 12 connected to a directional valve 1 is used in its basic position via a downstream, locked security Valve 6 the one pressure supply line 12 connects to the tank connection T. The directional valve 1 and the safety valve 6 are as slide valves in the form of 8th / 2 - respectively. 4 / 2 -Way valve design, which are advantageously operated hydraulically.

Zur hydraulischen Aktivierung bzw. Deaktivierung des Sicherheits- bzw. des Richtungsventils ist einerseits eine zum Sicherheitsventil 6 führende Steuerdruckleitung 14 zwischen einem in Grundstellung geschlossenen Einlassventil 8 und einer Blende 5 entweder mit der Rücklaufleitung 22 oder mit der Pumpendruckleitung 9 verbunden, während andererseits eine am Richtungsventil 1 angeschlossene weitere Steuerdruckleitung 14 über ein Einlass- und ein Pilotventil 8, 3 mit der Pumpendruck- oder Rücklaufleitung 9, 22 verbunden ist.For the hydraulic activation or deactivation of the safety valve or the directional valve, on the one hand, there is a safety valve 6 leading control pressure line 14 between a closed inlet valve in the basic position 8th and a panel 5 either with the return line 22 or with the pump pressure line 9 connected, while on the other hand, a directional valve 1 connected further control pressure line 14 via an inlet and a pilot valve 8th . 3 with the pump pressure or return line 9 . 22 connected is.

Die Rückstellung des Sicherheits- und Richtungsventils 6, 1 in die Grundstellung erfolgt in der einfachsten Ausführungsform selbsttätig durch ein paar Druckfedern, sobald infolge der Unterbrechung der elektromagnetischen Erregung der Einlass- und Pilotventile 8, 3 diese federkraftunterstützt in ihre Grundstellung zurück kehren. Die Einlass- und Pilotventile 8, 3 sind in der einfachsten Form als schnellschaltende 2/2-Wegesitzventile ausgeführt, die vorteilhaft auf einen geringen Volumendurchsatz ausgelegt sind.The return of the safety and directional valve 6 . 1 in the basic position takes place in the simplest embodiment automatically by a few compression springs, as soon as due to the interruption of the electromagnetic excitement of the inlet and pilot valves 8th . 3 this spring-assisted return to their normal position. The inlet and pilot valves 8th . 3 are in the simplest form as fast switching 2 / 2 -Witzesitzventile executed, which are designed for a low volume throughput advantageous.

Folglich wird zur gewünschten hydraulischen Beaufschlagung der Aktuatoren die Betätigungskolben 23 der Richtungs- und Sicherheitsventile 1, 6 durch den Pumpendruck in den beiden Steuerdruckleitungen 14 hydraulisch beaufschlagt, sobald elektromagnetisch erregt das Einlassventil 8 seine Offenstellung und das Pilotventil 3 seine Sperrstellung einnimmt. In dieser hydraulisch initiierten Umschaltstellung des Richtungsventils 1 gelangt der in den Druckversorgungsleitungen 12 anstehende, von den beiden Druckregelventilen 2 geminder te Pumpendruck sowohl über das hydraulisch auf Durchlass geschaltete Sicherheitsventil 6 zu den Anschlüssen der Kammern V1, V2, als auch unmittelbar zu den Anschlüssen der Kammern H1, H2.Consequently, for the desired hydraulic loading of the actuators, the actuating piston 23 the directional and safety valves 1 . 6 by the pump pressure in the two control pressure lines 14 hydraulically acted as soon as electromagnetically energized the inlet valve 8th its open position and the pilot valve 3 assumes its blocking position. In this hydraulically initiated switching position of the directional valve 1 enters the in the pressure supply lines 12 pending, from the two pressure control valves 2 reduced pump pressure both via the safety valve connected hydraulically to passage 6 to the terminals of the chambers V1, V2, as well as directly to the terminals of the chambers H1, H2.

Durch die hydraulische Beaufschlagung bzw. Entlastung der Kammern V1, V2 bzw. H1, H2 erfolgt in vorliegendem Ausführungsbeispiel in jedem der beiden Schwenkmotoren eine Verdrehung eines Rotationskörpers, der zur variablen Einstellung der Torsionssteifigkeit mit jeweils einem der beiden Querstabilisatoren mechanisch verbunden ist.By the hydraulic loading or unloading of the chambers V1, V2 or H1, H2 takes place in the present embodiment in each of the two Swivel motors a rotation of a body of revolution, for variable adjustment the torsional rigidity with one of the two anti-roll bars mechanically connected.

Die Schaltstellungserkennung des Richtungsventils 1 erfolgt durch einen am Ventilblock 17 angebrachten Wegsensor 15, der im Falle einer für das Richtungsventil 1 relevanten elektrischen oder mechanischen Funktionsstörung verhindert, dass das Sicherheitsventil 6 hydraulisch in die Offenstellung geschaltet wird. Im Falle einer Funktionsstörung bleibt sodann das gerade in den Kammern V1, V2, eingeschlossene Druckmittelvolumen infolge der Sperrwirkung des Sicherheitsventils 6 bestehen, wobei über die richtungsabhängige Sperrwirkung der beiden Rückschlagventile 10 zur Vermeidung von Kavitation in den Aktuatoren die Kammern V1, V2, mit geregeltem Druck der Pumpe versorgt werden können.The switch position detection of the directional valve 1 done by one on the valve block 17 attached displacement sensor 15 in the case of one for the directional valve 1 relevant electrical or mechanical malfunction prevents the safety valve 6 hydraulically switched to the open position. In the event of a malfunction then remains the just in the chambers V1, V2, enclosed pressure fluid volume due to the blocking effect of the safety valve 6 exist, wherein on the directional blocking effect of the two check valves 10 To avoid cavitation in the actuators, the chambers V1, V2, can be supplied with regulated pressure of the pump.

Zur feinfühligen, bedarfgerechten Regelung des Pumpendrucks lassen sich die beiden Druckregelventile 2 hydraulisch stufenlos über ein weiteres, jeweils an einer Leitungsabzweigung 13 der Pumpendruckleitung 9 angeschlossenes Pilotventil 4 betätigen. Dieses weitere, einer Blende 5 nachgeschaltete Pilotventil 4 unterscheidet sich durch die Verwendung eines Proportionalmagneten von dem bereits im Zusammenhang mit dem Richtungs- und Sicherheitsventil 1, 6 erläuterten binär schaltenden Pilot- und Einlassventil 3, 8, so dass über die Leitungsabzweigung 13 ein proportionalisierter hydraulischer Steuerdruck eingestellt werden kann, der über jeweils eine Steuerleitung 14 jedes Druckregelventil 2 stufenlos betätigt, Die den Flüssigkeitsdurchlass reduzierende bzw. sperrende Stellung jedes Druckregelventils 2 wird in der bevorzugten Ausführungsform besonders einfach mit Hilfe eine Feder realisiert, solange über den Druck in der Pumpendruckleitung 9 auf das Druckregelventil 2 keine Druckdifferenz einwirkt.For sensitive, needs-based control of the pump pressure, the two pressure control valves can be used 2 hydraulically infinitely over another, each at a branch line 13 the pump pressure line 9 connected pilot valve 4 actuate. This further, a diaphragm 5 downstream pilot valve 4 differs from the already associated with the directional and safety valve by the use of a proportional solenoid 1 . 6 explained binary switching pilot and inlet valve 3 . 8th so that over the line branch 13 a proportionalized hydraulic control pressure can be adjusted via each one control line 14 each pressure control valve 2 steplessly actuated, the position of each pressure regulating valve reducing or blocking the fluid passage 2 is realized in the preferred embodiment particularly easy with the aid of a spring, as long as the pressure in the pump pressure line 9 on the pressure control valve 2 no pressure difference acts.

Die Ausführung des Richtungsventils 1 als 8/2-Wegeventil benötigt zur Überwachung der Schieberstellung lediglich einen einzigen Wegsensor 15, andererseits stellt diese Ventilbauart hohe Anforderungen an die Präzision und Betätigung des Schiebers, wobei sich in der Praxis fertigungs- und betriebstechnische Vorteile durch die in 2, 3 dargestellten Konstruktionsmerkmale des 8/2-Wegeventils ergeben.The execution of the directional valve 1 when 8th / 2 -Wegeventil needed to monitor the slide position only a single displacement sensor 15 On the other hand, this type of valve makes high demands on the precision and operation of the slide, which in practice manufacturing and operational advantages by the in 2 . 3 illustrated design features of 8th / 2 Way valve.

In diesem Zusammenhang zeigt die 2 eine zweckmäßige konstruktive Ausführungsform für das aus 1 bekannte Richtungsventil 1 in einem Längsschnitt. Das Richtungsventil 1 weist als wesentliche Bestandteile einen zweiteiligen, metallisch gedichteten Schieber 16 in Form eines Hohlschiebers 16 auf, der konzentrisch von einer Seite in einen Leichtmetall-Ventilblock 17 derart eingeführt ist, dass sich die auf einander gerichteten Hohlschieberenden kontaktieren. Die hierfür erforderliche, lediglich von einer (rechten) Blockseite eingebrachte Stufenbohrung 18 als auch die darin zur verschleißarmen Führung des zweiteiligen Hohlschiebers 16 eingesetzten beiden Hälften einer Laufbuchse 19 lassen sich durch das abgebildete Konzept verhältnismäßig kurz und mit geringem Fertigungsaufwand präzise aus einer einzigen Fertigungsrichtung im Ventilblock 17 herstellen. Die zweiteilige Laufbuchse 19 weist an ihrem Umfang mehrere Dichtungen auf, die Leckageströme zwischen der Laufbuchse 19 und einer Stufenbohrung 18 des Ventilblocks 17 verhindern.In this context, the shows 2 a convenient structural embodiment of the 1 known directional valve 1 in a longitudinal section. The directional valve 1 has as essential components a two-part, metallically sealed slide 16 in the form of a hollow slide 16 on, concentrically from one side into a light metal valve block 17 is introduced so that contact the mutually directed hollow slide ends. The required, only from one (right) block side introduced stepped bore 18 as well as the low-wear guide of the two-part hollow slide 16 inserted two halves of a liner 19 can be by the illustrated concept relatively short and with low production costs precisely from a single manufacturing direction in the valve block 17 produce. The two-piece bushing 19 indicates ih The scope of several seals on the leakage currents between the liner 19 and a stepped bore 18 of the valve block 17 prevent.

Die 2 zeigt den zweiteiligen Hohlschieber 16 in der unbetätigten Grundstellung des 8/2-Wegeventils, wozu eine am linken äußeren Ende des Hohlschiebers 16 angeordnete Druckfeder 20 den Hohlschieber 16 und den entgegengesetzt zur Druckfeder 20 am Hohlschieber 16 angeordnete Betätigungskolben 23 an den rechten schraubverschlussförmigen Gehäuseanschlag 21 des Ventilblocks 17 drückt. Folglich ist die quer zur Hohlschieberachse in die Stufenbohrung 18 einmündende Kanalbohrung für den Pumpenanschluss PHA entlang dem Außenmantel des rechten Hohlschieberteils mit der zur Kammer H1 führenden Kanalbohrung im Ventilblock 17 verbunden, während die weitere Kammer H2 über die im Endbereich des rechten Hohlschieberteils angeordneten Querbohrungen als auch entlang des Schieberaußenmantels mit der zum Tankanschluss T führenden Kanalbohrung im Ventilblock 17 in Verbindung steht.The 2 shows the two-part hollow slide 16 in the unconfirmed basic position of the 8th / 2 -Wegeventils, including one at the left outer end of the hollow slide 16 arranged compression spring 20 the hollow slide 16 and the opposite to the compression spring 20 on the hollow slide 16 arranged actuating piston 23 to the right-hand screw-shaped housing stop 21 of the valve block 17 suppressed. Consequently, the transverse to the hollow slide axis in the stepped bore 18 opening channel bore for the pump connection P HA along the outer jacket of the right hollow slide part with the channel bore leading to the chamber H1 in the valve block 17 connected, while the other chamber H2 via the arranged in the end region of the right hollow slide part transverse bores and along the outer slide shell with the leading to the tank port T channel bore in the valve block 17 communicates.

Bei Betrachtung des linken Hohlschieberteils ergibt sich weiterhin bei geöffnetem Sicherheitsventil 6 eine erste Strömungsverbindung über die Querbohrungen des linken Hohlschieberteils zwischen der Kammer V2 und dem Tankanschluss T. Eine zweite Strömungsverbindung besteht weiterhin entlang dem Außenmantel des linken Hohlschieberteils zwischen der Kanalbohrung der Kammer V1 und der Kanalbohrung des Pumpenanschlusses PVA.When looking at the left hollow slide part continues to result when the safety valve is open 6 a first flow connection via the transverse bores of the left hollow slide member between the chamber V2 and the tank port T. A second flow connection continues along the outer shell of the left hollow slide member between the channel bore of the chamber V1 and the channel bore of the pump port P VA .

Zur hydraulischen Betätigung des Hohlschiebers in die nicht abgebildete Umschaltstellung als auch zur hydraulisch unterstützen Rückstellung des zweiteiligen Hohlschiebers 16 in die Ausgangsstellung (Grundstellung) ist der zwischen dem rechten Ende des Hohlschiebers 16 und dem Gehäuseanschlag 21 angeordnete Betätigungskolben 23 erfindungsgemäß als hydraulisch beaufschlagter Stufenkolben in einer Laufbuchse 19 geführt, der hierzu drei unterschiedlich große Kolbenflächen A1, A2, A3 aufweist, die über schnellschaltende Elektromagnetventile (Einlassventil 8, Pilotventil 3) wahlweise mit dem geregelten Druck des Pumpenanschlusses PVA oder dem Druck des Tankanschlusses T beaufschlagt werden.For hydraulic actuation of the hollow slide in the switching position not shown, as well as the hydraulically assisting return of the two-part hollow slide 16 in the starting position (basic position) is the between the right end of the hollow slide 16 and the housing stop 21 arranged actuating piston 23 according to the invention as hydraulically actuated stepped piston in a bushing 19 guided, which for this purpose has three different sized piston surfaces A1, A2, A3, via fast-switching solenoid valves (inlet valve 8th , Pilot valve 3 ) optionally be acted upon by the regulated pressure of the pump port P VA or the pressure of the tank port T.

Hierzu sieht die Konstruktion vor, dass zur Kolbenstufe am Betätigungskolben 23, die durch die diametralen Ringkolbenflächen A1, A2 begrenzt ist, eine erste Steuerbohrung 24 führt, die sich durch die Laufbuchse 19 bis in die Stufenbohrung 18 erstreckt und dass zwischen dem Gehäuseanschlag 21 und der gegenüber den beiden Kolbenflächen A1, A2 größeren Kolbenfläche A3, die gleichzeitig am Gehäuseanschlag 21 anlegbar ist, sich eine zweite Steuerbohrung 25 durch die Laufbuchse 19 bis in die Stufenbohrung 18 erstreckt.For this purpose, the design provides that the piston stage on the actuating piston 23 , which is bounded by the diametrical annular piston surfaces A1, A2, a first control bore 24 leads through the bushing 19 into the stepped bore 18 extends and that between the housing stop 21 and the opposite to the two piston surfaces A1, A2 larger piston area A3, which at the same time at the housing stop 21 can be applied, a second control bore 25 through the bush 19 into the stepped bore 18 extends.

Die stromabwärts zum Pumpenanschluss PVA im Ventilblock 17 angeordneten erste und zweite Steuerbohrungen 24, 25 sind in der abgebildeten Grundstellung des Richtungsventils 1 durch das in Grundstellung geschlossenes Einlassventil 8 voneinander getrennt, so dass die erste Steuerdruckbohrung 24 ausschließlich mit dem Pumpenanschluss PVA und die zweite Steuerdruckbohrung 25 ausschließlich über das in Grundstellung offene Pilotventil 3 mit dem Tankanschluss T verbunden ist. Da somit in der abgebildeten Grundstellung des Hohlschiebers 16 die große Kolbenfläche A3 hydraulisch drucklos ist und der Druck des Pumpenanschlusses PVA gleichsinnig zur Wirkung der Druckfeder 20 auf die aus den Kolbenringflächen A1, A2 gebildete Differenzfläche A2-A1 einwirkt, verharrt der Hohlschieber 16 in der abgebildeten Position mit dem Betätigungskolben 23 in seiner Grundstellung, die der in 1 symbolisch abgebildeten Schaltstellung des Richtungsventils 1 entspricht.The downstream of the pump port P VA in the valve block 17 arranged first and second control bores 24 . 25 are in the illustrated basic position of the directional valve 1 through the intake valve closed in the basic position 8th separated so that the first control pressure hole 24 exclusively with the pump connection P VA and the second control pressure bore 25 exclusively via the open pilot valve in the basic position 3 is connected to the tank connection T. Since thus in the illustrated basic position of the hollow slide 16 the large piston area A3 is hydraulically unpressurized and the pressure of the pump port P VA is in the same direction as the action of the compression spring 20 acts on the formed from the piston ring surfaces A1, A2 differential area A2-A1, the hollow slide remains 16 in the position shown with the actuating piston 23 in its basic position, the one in 1 symbolically shown switching position of the directional valve 1 equivalent.

Sobald aber das Pilotventil 3 in Sperstellung und das Einlassventil 8 in Offenstellung schalten, gelangt der Druck des Pumpenanschlusses PVA auch zur Kolbenfläche A3, so dass aufgrund der gegenüber den Kolbenflächen A1, A2 erheblich größer gewählten Dimensionierung der Kolbenfläche A3 die durch die Druckfeder 20 und die Kolbenflächen A1, A2 bestimmten Stellkräfte von der hydraulischen Stellkraft an der Kolbenflächen A3 in entgegengesetzter Wirkrichtung mühelos überschritten werden können, wodurch schließlich den Hohlschieber 16 in die entgegengesetzte Umschaltstellung gelangt.But as soon as the pilot valve 3 in lock position and the inlet valve 8th switch in the open position, the pressure of the pump port P VA also reaches the piston surface A3, so that due to the comparison with the piston surfaces A1, A2 dimensioned considerably larger dimensioning of the piston surface A3 by the pressure spring 20 and the piston surfaces A1, A2 specific actuating forces can be easily exceeded by the hydraulic force on the piston surfaces A3 in the opposite direction of action, whereby finally the hollow slide 16 in the opposite switching position arrives.

In dieser nicht abgebildeten linken Endlage des Hohlschiebers 16 ist sowohl die zur Kammer H1 führende Kanalbohrung über die Querbohrungen im rechten Hohlschieberteil mit der zum Tankanschluss T führenden Kanalbohrung im Ventilblock 17 hydraulisch verbunden ist als auch die mit der Kammer H2 verbundene Kanalbohrung im Ventilblock 17 entlang dem Außenmantel des rechten Hohlschieberteils mit der zum Pumpenanschluss PHA führenden Kanalbohrung hydraulisch verbunden.In this not shown left end position of the hollow slide 16 is both the channel bore leading to the chamber H1 on the transverse holes in the right hollow slide part with the leading to the tank port T channel bore in the valve block 17 hydraulically connected as well as connected to the chamber H2 channel bore in the valve block 17 hydraulically connected along the outer jacket of the right hollow slide member with the channel bore leading to the pump port P HA .

Die Aussagen zur Durchströmung des Richtungsventils 1 in der hydraulisch erregten Umschaltstellung treffen prinzipiell auch auf das linke Hohlschieberteil zu, mit dem Unterschied, dass anstelle der Kammern H1, H2 die Kammer V1 hydraulisch mit dem Tankanschluss T und die Kammer V2 mit dem Pumpenanschluss PVA verbunden ist.The statements about the flow through the directional valve 1 In principle, the hydraulically excited switchover position also applies to the left-hand hollow slide part, with the difference that, instead of the chambers H1, H2, the chamber V1 is hydraulically connected to the tank connection T and the chamber V2 is connected to the pump connection P VA .

Zur Erfüllung der bisher erläuterten einfachen Durchströmung des Richtungsventils 1 ist die zum Tankanschluss T führende Kanalbohrung näherungsweise auf der halben Länge des zweiteiligen Hohlschiebers 16 angeordnet. In einem von der Vertikalachse fortschreitenden Abstand zur Kanalbohrung des Tankanschlusses T münden zur linken bzw. rechten Seite der Vertikalachse die Kanalbohrungen für die Kammern V1 bzw. H2, die Pumpenanschlüsse PVA bzw. PVH und die Kammern V2 bzw. H1 jeweils quer zur Hohlschieberachse in die Stufenbohrung 18 ein.To fulfill the previously explained simple flow through the directional valve 1 is the tank port T leading channel bore approximately half the length of the two-part hollow slide 16 arranged. In one of the Ver tikalachse progressing distance to the channel bore of the tank connection T open to the left or right side of the vertical axis, the channel holes for the chambers V1 and H2, the pump ports P VA and P VH and the chambers V2 and H1 respectively transversely to the hollow slide axis in the stepped bore 18 one.

Die bisher getroffenen Aussagen zum Aufbau und zur Funktion des Schieberventils nach 2 treffen hinsichtlich aller wesentlicher Merkmale ebenso auf das in 3 abgebildete Schieberventil zu, das sich lediglich durch die Verwendung eines einteiligen Hohlschiebers 16 und einer einteiligen Laufbuchse vom Schieberventil nach 2 unterscheidet.The statements made so far on the structure and function of the slide valve to 2 With regard to all the essential characteristics, the same applies to the 3 pictured gate valve, which only by the use of a one-piece hollow slide 16 and a one-piece liner from the gate valve 2 different.

Bei Wunsch oder Bedarf lässt sich überdies die Druckfeder 20 einsparen, indem der Hohlschieber 16 mit dem Betätigungskolben 23 einteilig ausgeführt bzw. kraftschlüssig miteinander verbunden sind.If desired or required, moreover, the compression spring can be 20 save by the hollow slide 16 with the actuating piston 23 executed in one piece or non-positively connected to each other.

Zusammenfassend offenbart die Erfindung folgende besonders erwähnenswerte Merkmale:
Das Richtungsventil 1 ist als 8/2- oder 4/2-Wegeventil in Kolbenschieberbauweise und das Sicherheitsventil 6 als 4/2-Wegeventil ausgeführt, die nunmehr nicht mehr durch Elektromagnete verstellt werden müssen.
In summary, the invention discloses the following features worth mentioning:
The directional valve 1 is as 8th / 2 - or 4 / 2 -Way valve in spool design and the safety valve 6 when 4 / 2 -Wegeventil executed, which now no longer need to be adjusted by electromagnets.

Zur schnellschaltenden hydraulischen Betätigung des Richtungs- als ggf. auch des Sicherheitsventils 1, 6 in beide Betätigungsrichtungen ist der Betätigungskolben 23 als Stufenkolben ausgeführt, dessen hydraulisch beaufschlagte Kolbenflächen A1, A2, A3 derart ausgelegt sind, dass sowohl in die Richtung der Umschaltstellung als auch zur Zurückstel lung des Schieberventils in die Grundstellung die erforderlichen hydraulischen Stellkräfte am Betätigungskolben 23 erzielt werden. Der Betätigungskolben 23 wird hierzu abhängig von einer definierten hydraulischen Druckdifferenz angetrieben. Das hydraulische Schaltverhalten des Schieberventils wird durch den Druckzustand am Tankanschluss T und durch den hydraulische Druck im Pumpenanschluss PVA bestimmt, der im Betrieb des Wankstabilisierungssystems zu den Kammern V1, V2 des Vorderachsaktuators gelangt. Der erforderliche Schaltdruck im Pumpenanschluss PVA übersteigt den Druck im Tankanschluss T mindestens um den Druckverlust an den Druckregelventilen 2, so dass bereits mit verhältnismäßig kleinen Schaltdrücken der Hohlschieber 16 betätigt werden kann.For quick-switching hydraulic actuation of the directional valve and, if necessary, the safety valve 1 . 6 in both directions of actuation is the actuating piston 23 designed as a stepped piston, the hydraulically acted piston surfaces A1, A2, A3 are designed such that both in the direction of the changeover position and for the restoring ment of the spool valve to the normal position, the required hydraulic actuating forces on the actuating piston 23 be achieved. The actuating piston 23 is driven depending on a defined hydraulic pressure difference. The hydraulic switching behavior of the slide valve is determined by the pressure state at the tank connection T and by the hydraulic pressure in the pump connection P VA , which passes to the chambers V1, V2 of the front axle actuator during operation of the roll stabilization system. The required switching pressure in the pump connection P VA exceeds the pressure in the tank connection T at least by the pressure loss at the pressure regulating valves 2 , so that already with relatively small switching pressures of the hollow slide 16 can be operated.

Um den Hohlschieber 16 entgegengesetzt zur Wirkung der Druckfeder 20 aus der Grundstellung in die Umschaltstellung zu verschieben, wirkt der Druck im Pumpenanschluss PVA nicht nur auf die Kolbenflächen A1, A2, sondern auch auf die gegenüber den Kobenflächen A1, A2 größere Kolbenfläche A3 des Betätigungskolbens 23, so dass in der Sperrstellung des Pilotventils 3 ein schnelles Umschalten gewährleistet ist.To the hollow slide 16 opposite to the action of the compression spring 20 From the basic position to move into the switching position, the pressure in the pump port P VA acts not only on the piston surfaces A1, A2, but also on the opposite to the piston surfaces A1, A2 larger piston area A3 of the actuating piston 23 , so that in the blocking position of the pilot valve 3 a fast switching is guaranteed.

Zum möglichst schnellen Zurückschalten des Hohlschiebers 16 in die Grundstellung ist der Betätigungskolben 23 in der Rückstellrichtung vorteilhaft aktiv hydraulisch beaufschlagt, da der Druck im Pumpenanschlusses PVA infolge der Sperrstellung des Einlassventils 8 ausschließlich auf die Flächendifferenz A2-A1 einwirkt, wodurch die Rückstellwirkung der möglichst schwach ausgelegten Druckfeder 20 infolge der Offenstellung des Pilotventils 3 bei geringstem hydraulischen Widerstand unterstützt wird.For the fastest possible switching back of the hollow slide 16 in the basic position is the actuating piston 23 Advantageously acted upon hydraulically active in the return direction, since the pressure in the pump port P VA due to the blocking position of the inlet valve 8th acting exclusively on the area difference A2-A1, whereby the restoring effect of the weakest designed pressure spring 20 due to the open position of the pilot valve 3 is supported at the lowest hydraulic resistance.

Durch die auf die Flächendifferenz A2-A1 permanent wirksame hydraulische Rückstellkraft wird überdies der Hohlschieber 16 in Verbindung mit der Wirkung der Druckfeder 20 sicher in seiner Grundstellung fixiert.Moreover, due to the hydraulic restoring force, which is permanently effective on the area difference A2-A1, the hollow slide valve is activated 16 in conjunction with the action of the compression spring 20 securely fixed in its basic position.

Durch die vorgestellte Erfindung lassen sich minimale Schaltzeiten für das Schieberventil realisieren, so dass die Erfindung nicht auf den vorgestellten spezielle Anwendungsfall des Schieberventils als Richtungs- oder Sicherheitsventil 1, 6 beschränkt ist.By the presented invention, minimum switching times for the slide valve can be realized, so that the invention is not limited to the presented special application of the slide valve as a directional or safety valve 1 . 6 is limited.

11
Richtungsventildirectional valve
22
DruckregelventilPressure control valve
33
Pilotventilpilot valve
44
Pilotventilpilot valve
55
Festblendefixed aperture
66
Sicherheitsventilsafety valve
77
Drucksensorpressure sensor
88th
Einlassventilintake valve
99
PumpendruckleitungPump pressure line
1010
Rückschlagventilcheck valve
1111
Leitungsabzweigline branch
1212
DruckversorgungsleitungPressure supply line
1313
Leitungsabzweigungcircuit branch
1414
SteuerdruckleitungControl pressure line
1515
Wegsensordisplacement sensor
1616
Hohlschieberhollow slide
1717
Ventilblockmanifold
1818
Stufenbohrungstepped bore
1919
Laufbuchseliner
2020
Druckfedercompression spring
2121
Gehäuseanschlaghousing stop
2222
RücklaufleitungReturn line
2323
Betätigungskolbenactuating piston
2424
Erste SteuerbohrungFirst control bore
2525
Zweite SteuerbohrungSecond control bore

Claims (7)

Schieberventil, insbesondere für ein Fahrzeugstabilisierungssystem, das einen Betätigungskolben aufweist, um den in einem Gehäuse druckmitteldicht geführten Schieber zur Freigabe oder zum Verschließen von Kanalbohrungen im Gehäuse von einer ersten Schaltstellung (Grundstellung) in eine zweite Schaltstellung (Umschaltstellung) zu bewegen, wobei im Gehäuse wenigstens ein kraft- und/oder formschlüssiges Mittel zur Positionierung des Schiebers in seiner ersten Schaltstellung (Grundstellung) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Betätigungskolben (23) als Stufenkolben ausgeführt ist, dessen vom Schieber (16) abgewandte Kolbenfläche (A3) zur Betätigung des Schiebers von der ersten in die zweite Schaltstellung über ein Ventilmittel (8, 3) hydraulisch beaufschlagbar ist.Gate valve, in particular for a vehicle stabilization system, having an actuating piston to the pressure in a housing To move a valve-guided slide for releasing or closing channel holes in the housing from a first switching position (basic position) in a second switching position (changeover position), wherein in the housing at least one non-positive and / or positive locking means for positioning the slider in its first switching position ( Basic position) is provided, characterized in that the actuating piston ( 23 ) is designed as a stepped piston, of the slide ( 16 ) facing away from the piston surface (A3) for actuating the slide from the first to the second switching position via a valve means ( 8th . 3 ) is hydraulically acted upon. Schieberventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Betätigungskolben (23) weitere Kolbenflächen (A1, A2) aufweist, die zwischen dem Schieber (16) und der vom Schieber (16) abgewandten Kolbenfläche (A3) angeordnet sind, die zur Betätigung des Schiebers (16) aus der zweiten Schaltstellung zurück in die erste Schaltstellung unter Umgehung des Ventilmittels (8, 3) hydraulisch beaufschlagbar sind.Gate valve according to claim 1, characterized in that the actuating piston ( 23 ) further piston surfaces (A1, A2), which between the slide ( 16 ) and the slide ( 16 ) facing away from the piston surface (A3) are arranged, which for actuating the slide ( 16 ) from the second switching position back into the first switching position, bypassing the valve means ( 8th . 3 ) can be hydraulically acted upon. Schieberventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilmittel aus der Reihenschaltung von einem paar elektromagnetisch betätigbarer 2/2-Wegeventile gebildet ist, wovon das eine 2/2-Wegeventil vorzugsweise als in Grundstellung geschlossenes Einlassventil (8) und das zweite 2/2-Wegeventil vorzugs weise als in Grundstellung geöffnetes Pilotventil (3) ausgeführt ist.Gate valve according to claim 1 or 2, characterized in that the valve means of the series connection of a few electromagnetically actuated 2 / 2 -Wegeventile is formed, of which the one 2 / 2 -Wegeventil preferably as in the basic position closed inlet valve ( 8th ) and the second 2 / 2 Way valve preferential, as open in the basic position pilot valve ( 3 ) is executed. Schieberventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilmittel aus der Reihenschaltung eines 2/2-Wegeventils und einer nachgeordneten Festblende (5) besteht,Gate valve according to claim 1 or 2, characterized in that the valve means of the series circuit of a 2 / 2 Way valve and a downstream fixed aperture ( 5 ) consists, Schieberventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die weiteren hydraulisch beaufschlagbaren Kolbenflächen (A1, A2) als Kolbenringflächen ausgeführt sind, die kleiner sind als die vom Schieber (16) abgewandte Kolbenfläche (A3).Gate valve according to claim 2, characterized in that the further hydraulically actuable piston surfaces (A1, A2) are designed as piston ring surfaces which are smaller than those of the slide ( 16 ) facing away from the piston surface (A3). Schieberventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass stromaufwärts zum Einlassventil (8) eine erste Steuerbohrung (24) in einen die weiteren Kolbenflächen (A1, A2) begrenzenden Ringraum des Betätigungskolben (23) einmündet, dessen Kolbenmantel innerhalb einer Laufbuchse (19) metallisch gedichtet ist.Gate valve according to claim 3, characterized in that upstream of the inlet valve ( 8th ) a first control bore ( 24 ) in a further piston surfaces (A1, A2) limiting annular space of the actuating piston ( 23 ) whose piston skirt inside a liner ( 19 ) is metallically sealed. Schieberventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass stromabwärts zum Einlassventil (8) eine zweite Steuerbohrung (25) in einen veränderbaren Raum innerhalb des Schieberventils einmündet, der von der dritten Kolbenfläche (A3) und einem Gehäuseanschlag (21) begrenzt ist.Gate valve according to claim 3, characterized in that downstream of the inlet valve ( 8th ) a second control bore ( 25 ) opens into a variable space within the slide valve, which of the third piston surface (A3) and a housing stop ( 21 ) is limited.
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