DE102008063653A1

DE102008063653A1 - Dämpfervorrichtung

Info

Publication number: DE102008063653A1
Application number: DE200810063653
Authority: DE
Inventors: Karl-Josef Dr. Ing. Rieger
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2008-12-18
Filing date: 2008-12-18
Publication date: 2009-09-17

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Dämpfervorrichtung (10) für ein Fahrwerk eines Kraftwagens, mit einem Fluidkreislauf, welcher zumindest eine Pumpe (20) und/oder wenigstens ein Druckregelventil umfasst, sowie mit einer Steuereinheit (36) zum Ansteuern der wenigstens einen Pumpe (20) und/oder des wenigstens einen Druckregelventils, wobei in dem Fluidkreislauf wenigstens eine, zum Bereitstellen von Strom für die Steuereinheit mit einem Generator (32) gekoppelte Strömungsmaschine (28) vorgesehen ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Dämpfervorrichtung für ein Fahrwerk eines Kraftwagens nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1. Derartige aktive Dämpfervorrichtungen, deren Dämpferkraft stufenlos einstellbar ist, sind dem Stand der Technik als allgemein bekannt zu entnehmen. Sie umfassen in der Regel einen Fluidkreislauf, insbesondere für Hydraulikfluide, wobei die beiden Arbeitsräume eines Dämpferkolbens über Druckregelventile und/oder Pumpensysteme miteinander verbunden sind, über welche die Dampfungseigenschaften der Dämpfervorrichtung einstellbar sind.
Die DE 103 20 053 A1 beschreibt ein Dämpferelement für ein Fahrwerk eines Kraftfahrzeugs, in welchem eine Pumpe in einem Hydraulikkreislauf des Dämpferelementes dann, wenn sie aufgrund von Federungsvorgängen von Öl durchströmt wird, den ihr zugeordneten Motor in einem Generatorbetriebszustand antreiben kann, um so Energie zu rekuperieren.
Solche Dämpfervorrichtungen benötigen aufwändige Steuerungseinrichtungen, welche wiederum selbst mit Energie versorgt werden müssen und Verbindungsmöglichkeiten zu einem Datenbus des Kraftwagens aufweisen müssen, um so ihre Steuerbefehle von der elektronischen Fahrwerksregelung des Kraftwagens empfangen zu können. Die Verkabelung der Steuereinrichtung ist dabei aufwändig und bauraumintensiv.
Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Dämpfervorrichtung nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 so weiterzuentwickeln, dass Anschluss und Verkabelung der Dämpfervorrichtung vereinfacht wird. Diese Aufgabe wird durch eine Dämpfervorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Eine solche Dämpfervorrichtung für ein Fahrwerk eines Kraftwagens mit einem Fluidkreislauf, welcher zumindest eine Pumpe und/oder wenigstens ein Druckregelventil umfasst, weist eine Steuereinheit zum Ansteuern der wenigstens einen Pumpe und/oder des wenigstens einen Druckregelventils auf. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, in den Fluidkreislauf wenigstens eine, zum Bereitstellen von Strom für die Steuereinheit mit einem Generator gekoppelte Strömungsmaschine vorzusehen. Diese kann einfachstenfalls die Form eines einfachen kleinen Propellers oder Turbinenrades aufweisen, welches direkt den Generator treibt. Hierdurch kann auf eine separate Verkabelung der Steuereinheit zum Zweck der Bestromung verzichtet werden. Die notwendige Energie für die Steuereinheit wird lediglich durch die Fluidbewegungen in der Dämpfervorrichtung bereitgestellt, wodurch Energie gespart wird und die Verkabelung der Vorrichtung vereinfacht wird.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Generator zusätzlich mit einem Energiespeicher verbunden. Dies ermöglicht, sofort nach Start des Kraftfahrzeuges Energie zum Betrieb der Steuereinheit zur Verfügung zu stellen, welche vorher in dem Energiespeicher gespeichert wurde. Dieser kann einfachstenfalls die Form eines Akkumulators, eines Powercap oder dergleichen aufweisen. Damit hat die Stromversorgung der Steuereinheit vorteilhaft vom jeweiligen Betriebszustand der Dämpfervorrichtung entkoppelt. Energie kann gespeichert werden, wenn Fluidbewegungen im Fluidkreislauf stattfinden, die Dämpfervorrichtung also aktiv ist. Diese Energie steht auch dann zur Verfügung, wenn keine oder keine nennenswerten Dämpfungsbewegungen auftreten, also beispielsweise beim Stillstand des Fahrzeugs. Generator und/oder Energiespeicher sind dabei bevorzugt mit der Steuereinheit verbunden. Bedarfsweise kann die Steuereinheit Energie direkt vom Generator erhalten oder aus dem Energiespeicher entnehmen.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist eine drahtlose Übertragungseinrichtung zum Übertragen von Signalen zwischen der Steuereinheit und einem Fahrzeugsteuerungssystem vorgesehen. Dadurch wird die Verkabelung der Dämpfungsvorrichtung vereinfacht. Die Kommunikation zwischen Dämpfervorrichtung und Fahrzeugsteuerungssystem, beispielsweise einer elektronischen Fahrwerksregelung, kann ohne einen direkten Kabelanschluss an den Fahrzeugbus erfolgen und wird vielmehr ausschließlich über die drahtlose Verbindung abgewickelt. Dies ermöglicht sowohl eine schnellere Herstellung ohne die Notwendigkeit des aufwändigen Verlegens von Kabelbäumen als auch eine Gewichtseinsparung durch den Wegfall der nicht mehr benötigten Kabel.
Bevorzugterweise ist die drahtlose Übertragungseinrichtung selbst mit dem Generator und/oder dem Energiespeicher verbunden, so dass keine separate Bestromung für die drahtlose Übertragungseinrichtung vorgesehen sein muss. Auch hier werden Kabel und Herstellungsaufwand eingespart. Bevorzugterweise ist die drahtlose Übertragungseinrichtung zur Übertragung von Signalen mittels Bluetooth ausgelegt. Damit wird vorteilhaft die Verwendung standardisierter Komponenten und Übertragungsprotokolle ermöglicht, was den Einsatz einer derartigen Dämpfervorrichtung in verschiedenen Kraftwagen ermöglicht, ohne dass jeweils neue Übertragungssysteme konstruiert werden müssen.
Ferner beschränkt sich die Erfindung nicht ausschließlich auf einen Dämpfer mit einer Pumpe und/oder einem Druckregelventil. Mithin sollen auch gewöhnliche Federungs-/Dämpfungssysteme von der Erfindung umfasst sein, die zum Verstellen elektrische Energie benötigen. Hierbei wird elektrische Energie durch einen Generator und einen Akkumulator bereitgestellt, wobei die Dämpferbewegung in elektrische Energie umgewandelt wird, und wobei die elektrische Energie im Akkumulator gespeichert wird. Nach Ladung des Akkumulators kann der elektrisch ansteuerbare Verstelldämpfer mit „Verstelldämpfung” arbeiten.
Im Folgenden soll die Erfindung und ihre Ausführungsformen anhand der Zeichnung näher erläutert werden. Hierbei zeigt die einzige Figur eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Dämpfervorrichtung.
Die Figur zeigt eine Teilansicht einer im Ganzen mit 10 bezeichneten Dämpfervorrichtung, welche als hydraulischer und verstellbarer Dämpfer ausgelegt ist. Ein Dämpferzylinder 12 umfasst zwei Arbeitsräume 14 und 16, welche über eine Hydraulikleitung 18 verbunden sind. In der Hydraulikleitung 18 ist eine Zweiwegepumpe 20 angeordnet, welche von einem Motor 22 getrieben werden kann, um den Strom von Hydraulikfluid zwischen den Arbeitsräumen 14 und 16 zu regulieren und damit die Dämpfungseigenschaften der Dämpfervorrichtung 10 einzustellen. Im Dämpferzylinder 12 ist weiterhin ein Kolben 24 angeordnet, welcher die Arbeitsräume 14 und 16 trennt. Der Kolben 24 weist dabei Durchströmöffnungen 26 auf, welche wiederum das Dämpfungsverhalten der Dämpfervorrichtung 10 beeinflussen.
Im Arbeitsraum 16 ist ein Propeller 28 angeordnet, welcher durch Strömung des Hydraulikfluids in der Dämpfervorrichtung 10 angetrieben wird und seine Rotation über eine Welle 30 an einen Generator 32 weiterleitet. Die vom Generator 32 erzeugte elektrische Energie kann in einem Energiespeicher 34, beispielsweise einem Akkumulator zwischengespeichert werden.
Über den Akkumulator 34 ist der Generator 32 mit einer Steuereinrichtung 36 zum Steuern der Dämpfervorrichtung 10 verbunden. Die Steuereinrichtung 36 steuert insbesondere über eine Steuerleitung 38 den Motor 22, um so die Dämpfungseigenschaften der Dämpfervorrichtung beispielsweise an Vorgaben des Fahrzeugführers oder an lokale Fahrbahngegebenheiten anzupassen. Hierzu ist es notwendig, dass die Steuereinrichtung 36 mit einer zentralen Steuereinrichtung des Fahrzeugs, insbesondere einer elektronischen Fahrzeugsteuerung 40, insbesondere einer Fahrwerkssteuerung, kommuniziert. Um auch hier eine separate Verkabelung zwischen Steuereinrichtung 36 und zentraler Fahrzeugsteuerung 40 vermeiden zu können, ist eine drahtlose Übertragungseinrichtung 42 vorgesehen. Diese steht ebenfalls mit dem Energiespeicher 34 in Verbindung und wird somit dezentral durch den Generator 32 der Dämpfervorrichtung 10 versorgt. Weiterhin ist die drahtlose Übertragungseinrichtung 42 direkt zur Übertragung von Signalen mit der Steuereinrichtung 36 gekoppelt. Über eine drahtlose Übertragungsstrecke 44 kann die drahtlose Übertragungseinrichtung 42 direkt mit der zentralen Fahrzeugsteuerung 40 kommunizieren, ohne dass eine Verkabelung, welche die Steuereinrichtung 36 an einen Fahrzeugbus anschließt, notwendig ist. Zur Kommunikation zwischen drahtloser Steuereinrichtung 42 und Fahrzeugsteuerung 40 werden bevorzugt standardisierte Protokolle, wie beispielsweise Bluetooth eingesetzt.

10: Dämpfervorrichtung
12: Dämpfkolben
14: Arbeitsraum
16: Arbeitsraum
18: Hydraulikleitung
20: Zweiwegepumpe
22: Motor
24: Kolben
26: Durchströmöffnungen
28: Propeller
30: Welle
32: Generator
34: Energiespeicher
36: Steuereinrichtung
38: Steuerleitung
40: Fahrwerkssteuerung
42: Übertragungseinrichtung
44: Übertragungsstrecke

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- DE 10320053 A1 [0002]

Claims

Dämpfervorrichtung (10) für ein Fahrwerk eines Kraftwagens, mit einem Fluidkreislauf, welcher zumindest eine Pumpe (20) und/oder wenigstens ein Druckregelventil umfasst, sowie mit einer Steuereinheit (36) zum Ansteuern der wenigstens einen Pumpe (20) und/oder des wenigstens einen Druckregelventils, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Fluidkreislauf wenigstens eine, zum Bereitstellen von Strom für die Steuereinheit mit einem Generator (32) gekoppelte Strömungsmaschine (28) vorgesehen ist.
Dämpfervorrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Generator (32) mit einem Energiespeicher (34) verbunden ist.
Dämpfervorrichtung (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Generator (32) und/oder der Energiespeicher (34) mit der Steuereinheit (36) verbunden sind.
Dämpfervorrichtung (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine drahtlose Übertragungseinrichtung (42) zum Übertragen von Signalen zwischen der Steuereinheit (36) und einem Fahrzeugsteuerungssystem (40), insbesondere einer Fahrwerkssteuerung, vorgesehen ist.
Dämpfervorrichtung (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die drahtlose Übertragungseinrichtung (42) mit dem Generator (32) und/oder dem Energiespeicher (34) verbunden ist.
Dämpfervorrichtung (10) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die drahtlose Übertragungseinrichtung (42) zur Übertragung von Signalen mittel Bluetooth ausgelegt ist.