DE102009035159A1

DE102009035159A1 - Hydraulisches System zur Wankstabilisierung

Info

Publication number: DE102009035159A1
Application number: DE102009035159A
Authority: DE
Inventors: Thorsten Koch; Michael Becker; Reinhard Horn
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2009-07-29
Filing date: 2009-07-29
Publication date: 2011-02-03

Abstract

Die Erfindung betrifft ein hydraulisches System zur Wankstabilisierung eines Kraftfahrzeugs, welches einen hydraulischen Aktor 1 und einen Ventilblock 8 aufweist, und welches derart ausgebildet ist, dass der hydraulische Aktor 1 von dem Ventilblock 8 unter Zuhilfenahme eines Hydraulikmediums mit Druck versorgt wird, wobei zur Begrenzung des Rückflusses des Hydraulikmediums aus dem hydraulischen Aktor zum Ventilblock mindestens ein Drosselrückschlagsventil vorgesehen ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein hydraulisches System zur Wankstabilisierung eines Kraftfahrzeugs, welches einen hydraulischen Aktor und einen Ventilblock aufweist, und welches derart ausgebildet ist, dass der hydraulische Aktor von dem Ventilblock unter Zuhilfenahme eines Hydraulikmediums mit Druck versorgt wird.
Aus der DE 195 33 864 C1 ist ein als hydraulischer Schwenkmotor ausgebildeter Aktor für einen geteilten Stabilisator an einer Achse eines zweispurigen Kraftfahrzeugs bekannt, wobei der Schwenkmotor eine Motorwelle mit Flügeln aufweist, und wobei ein Arbeitsraum des Schwenkmotors in einzelne Arbeitskammern unterteilt ist. Mit mindestens ersten und zweiten Hydraulikanschlüssen für mindestens zwei getrennte Arbeitskammern und ggf. ein Verbundsystem zwischen den Arbeitskammern, das mindestens paarweise Arbeitskammern hydraulisch verbindet, wobei die Anordnung der verbundenen Arbeitskammern derart ausgeführt ist, dass die dem ersten Hydraulikanschluss zugeordneten Arbeitskammern sich abwechseln mit Arbeitskammern, die dem zweiten Hydraulikanschluss zugeordnet sind.
Bei hydraulischen Aktoren, die im Fahrwerk eines Kraftfahrzeugs eingesetzt werden, wie beispielsweise der aus der DE 195 33 864 C1 bekannte hydraulische Schwenkmotor, können insbesondere äußere Störanregungen zu schnellen und mitunter plötzlichen Bewegungen des Schwenkmotors führen, welche wiederum eine unerwünschte Kavitation bedingen können, das heißt, die Bildung und Auflösung von Hohlräumen in der Hydraulikflüssigkeit, bedingt durch Druckschwankungen. Die Kavitation kann zu deutlich hörbaren Geräuschen führen, die von den Insassen des Kraftfahrzeugs als störend empfunden werden können.
Zur Vermeidung von Kavitation wird in der DE 101 40 460 C1 vorgeschlagen, die Arbeitskammern eines hydraulischen Schwenkmotors über jeweils eine einen Luftaustritt aus der Arbeitskammer sperrende Rückschlagventil-Vorrichtung mit der Umgebung zu verbinden. Derart soll das Auftreten von Kavitation durch Ansaugen von Luft aus der Umgebung vermieden werden.
Zur Vermeidung von Kavitation bei einem hydraulischen Aggregat wird in der DE 10 2007 009 592 A1 vorgeschlagen, die Arbeitskammern des hydraulischen Aggregats mit einem Druckkompensationselement zu verbinden, wobei das Druckkompensationselement von einem Ausgleichsraum gebildet wird, der von einem beweglichen Trennelement unterteilt wird, wobei jeweils ein Teilausgleichsraum für eine erste und eine zweite Gruppe von Arbeitskammern vorgesehen ist, und wobei das Trennelement von entgegengesetzt wirksamen Federn in einer Ausgangsstellung gehalten wird, wobei die Federkräfte der Federn eine progressive Federkraftkennlinie aufweisen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein hydraulisches System zur Wankstabilisierung eines Kraftfahrzeugs bereitzustellen, welches zumindest weitestgehend ohne unerwünschte Kavitationseffekte arbeitet und sich gegenüber dem Stand der Technik durch einen robusten, kompakten und konstruktiv einfachen Aufbau auszeichnet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.
Ein hydraulisches System der eingangs genannten Art weist erfindungsgemäß zur Begrenzung des Rückflusses des Hydraulikmediums aus dem Aktor zum Ventilblock mindestens ein Stromregelventil auf. Dieses Stromregelventil ist als Drosselrückschlagsventil ausgebildet und kann unter Beanspruchung von äußerst geringem Bauraum vorgesehen werden.
Zweckmäßigerweise weist das mindestens eine Drosselrückschlagventil zur Begrenzung des Rückflusses aus dem Aktor zum Ventilblock eine flussabhängige Blende auf, wobei es weiterhin zweckmäßig ist, dass das mindestens eine Drosselrückschlagventil ein Rückschlagventil aufweist, welches den Fluss des Hydraulikmediums zum hydraulischen Aktor hin ermöglicht.
Mit Vorteil kann das mindestens eine Drosselrückschlagventil in den Ventilblock baulich integriert sein, wodurch eine besonders kompakte Hydraulikschaltung bereitgestellt wird.
Vorzugsweise kann das mindestens eine Drosselrückschlagventil in den hydraulischen Aktor baulich integriert sein, wodurch Bauraum eingespart wird und zugleich unerwünschte Kavitation besonders zuverlässig vermieden werden kann.
Mit Vorteil ist das mindestens eine Drosselrückschlagventil in mindestens einer Leitung für das Hydraulikmedium angeordnet, mittels welcher Leitung der Ventilblock und der hydraulische Aktor miteinander gekoppelt sind. Derart ist ein Nachrüsten bzw. im Übrigen ein Verwenden von Standardkomponenten möglich.
In vorteilhafter Weiterbildung kann der hydraulische Aktor mindestens eine Arbeitskammer aufweisen, wobei je Arbeitskammer des hydraulischen Aktors ein Drosselrückschlagsventil vorgesehen ist.
Alternativ kann nur für ausgewählte Arbeitskammern ein Drosselrückschlagsventil vorgesehen sein, beispielsweise wenn störende Kavitationsgeräusche nur bei Anregung auf einer Fahrzeugseite oder nur bei einem Fahrzeugrad auftreten.
Vorzugsweise kann der hydraulische Aktor als Schwenkmotor oder als Linearzylinder ausgebildet sein.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden nachfolgend beispielhaft unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert. 1 zeigt dabei schematisch ein Beispiel für den Aufbau eines erfindungsgemäßen hydraulischen Systems.
Ein hydraulischer Aktor 1 wird unter Zuhilfenahme eines Hydraulikmediums über den Ventilblock 8 mit Druck versorgt. Der hydraulischer Aktor 1 wird zur Wankstabilisierung an der Vorder- und/oder Hinterachse eines nicht näher dargestellten zweispurigen Kraftfahrzeugs eingesetzt und kann beispielsweise als Linearzylinder oder als ein an einem Stabilisator angeordneter Schwenkaktor ausgebildet sein. Das Hydraulikmedium fließt zwischen dem hydraulischen Aktor 1 und dem Ventilblock 8 durch Leitungen 6, 7.
Der hydraulische Aktor 1 wird beispielsweise zur Minimierung des Wankwinkels bei Kurvenfahrt mit hydraulischem Druck versorgt. Bei äußerer Störanregung muss der hydraulische Aktor 1 sehr schnell viel Fluid verdrängen bzw. nachsaugen. Insbesondere bei einer Störanregung mit großem Impuls kann durch das Nachsaugen ein Unterdruck entstehen, welcher zu Kavitationsgeräuschen führen kann. Der hydraulische Aktor 1 wird durch den Einsatz mindestens eines Drosselrückschlagsventils 4, 5 zwischen dem hydraulischen Aktor 1 und dem Ventilblock 8 bedämpft, wodurch derartige Kavitationsgeräusche zuverlässig vermieden werden.
Im gezeigten Beispiel ist der hydraulische Aktor 1 als lediglich schematisch dargestellter Schwenkaktor mit zwei Arbeitskammern 2, 3 ausgebildet. Bei einer Störanregung wird aus einer der Arbeitskammern 2, 3 des hydraulischen Aktors 1 Hydraulikmedium, z. B. Öl, verdrängt, welches aus der anderen Arbeitskammer 3, 2 nachfließt. Das als Drosselrückschlagsventil 4, 5 ausgebildete Stromregelventil begrenzt dabei den aus dem hydraulischen Aktor 1 ausströmenden Volumenstrom des Hydraulikmediums. Der dadurch ansteigende Druck führt zu einer Last, die der Bewegung entgegenwirkt. Daraus resultiert eine Reduktion der Geschwindigkeit des hydraulischen Aktors 1, so dass der Unterdruck in der Arbeitskammer 3, 2, in die Hydraulikmedium nachfließen muss, weniger weit absinkt. Das Vorsehen eines Rückschlagventils 10a, 10b stellt sicher, dass Hydraulikmedium ohne erhöhten Widerstand nachfließen kann. Derart ist eine unbeeinträchtigte Funktion der Wankstabilisierung sichergestellt.
Ein oder mehrere im gezeigten Beispiel als flussabhängige Blenden 9a, 9b ausgebildete Flussregelventile begrenzt den Rückfluss des Hydraulikmediums aus dem hydraulischen Aktor 1 in Richtung Ventilblock 8. Dies bedingt eine Reduktion der Geschwindigkeit der Bewegung des hydraulischen Aktors 1, was wie bereits ausgeführt das Auftreten von Kavitation und der dadurch bedingten Geräusche verhindert. Die ein oder mehreren parallel zur mindestens einen flussabhängigen Blende 9a, 9b angeordneten Rückschlagsventile 10a, 10b ermöglichen den Fluss des Hydraulikmediums vom Ventilblock 8 zum hydraulischen Aktor 1, wodurch gewährleistet wird, dass die Regelfunktion im Rahmen der Wankstabilisierung nicht nachteilig beeinflusst wird.
Im gezeigten Beispiel ist je Arbeitskammer 2, 3 ein als Drosselrückschlagsventil 4, 5 ausgebildetes Stromregelventil vorgesehen. Falls störende Geräusche nur bei Anregung auf einer Seite des Kraftfahrzeugs auftreten, kann alternativ nur für eine der Arbeitskammern 2, 3 ein Stromregelventil vorgesehen sein.
Die erfindungsgemäße Lösung zur Vermeidung von unerwünschten Kavitationsgeräuschen ist besonders vorteilhaft, wenn zur Wankstabilisierung eines Kraftfahrzeugs mehrere Linearzylinder eingesetzt werden, wobei vorzugsweise je Linearzylinder oder alternativ für ausgewählte Linearzylinder vorzugsweise als Drosselrückschlagsventile 4, 5 ausgebildete Stromregelventile vorgesehen sind.
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 19533864 C1 [0002, 0003]
- DE 10140460 C1 [0004]
- DE 102007009592 A1 [0005]

Claims

Hydraulisches System zur Wankstabilisierung eines Kraftfahrzeugs, welches einen hydraulischen Aktor (1) und einen Ventilblock (8) aufweist, und welches derart ausgebildet ist, dass der hydraulische Aktor (1) von dem Ventilblock (8) unter Zuhilfenahme eines Hydraulikmediums mit Druck versorgt wird, dadurch gekennzeichnet, dass zur Begrenzung des Rückflusses des Hydraulikmediums aus dem hydraulischen Aktor (1) zum Ventilblock (8) mindestens ein als Drosselrückschlagsventil (4, 5) ausgebildetes Stromregelventil vorgesehen ist.
Hydraulisches System nach Patentanspruch 1, wobei das mindestens eine Drosselrückschlagsventil (4, 5) zur Begrenzung des Rückflusses aus dem hydraulischen Aktor (1) zum Ventilblock (8) eine flussabhängige Blende (9a bzw. 9b) aufweist, und wobei das mindestens eine Drosselrückschlagsventil (4, 5) ein Rückschlagventil (10a bzw. 10b) aufweist, welches den Fluss des Hydraulikmediums zum hydraulischen Aktor (1) hin ermöglicht.
Hydraulisches System nach Patentanspruch 1 oder 2, wobei das mindestens eine Drosselrückschlagsventil (4, 5) in den Ventilblock (8) baulich integriert ist.
Hydraulisches System nach Patentanspruch 1 oder 2, wobei das mindestens eine Drosselrückschlagsventil (4, 5) in den hydraulischen Aktor (1) baulich integriert ist.
Hydraulisches System nach Patentanspruch 1 oder 2, wobei der Ventilblock (8) und der hydraulische Aktor (1) mittels mindestens einer Leitung (6, 7) für das Hydraulikmedium miteinander gekoppelt sind, und wobei mindestens eine Drosselrückschlagsventil (4, 5) in der mindestens einen Leitung (6, 7) angeordnet ist.
Hydraulisches System nach einem der Patentansprüche 1 bis 5, wobei der hydraulische Aktor (1) mindestens eine Arbeitskammer (2, 3) aufweist, und wobei je Arbeitskammer (2, 3) des hydraulischen Aktors (1) ein Drosselrückschlagsventil (4, 5) vorgesehen ist.
Hydraulisches System nach einem der Patentansprüche 1 bis 5, wobei der hydraulische Aktor (1) zwei oder mehrere Arbeitskammern (2, 3) aufweist, wobei die Anzahl der Arbeitskammern (2, 3) des hydraulischen Aktors (1) zwei oder ein Vielfaches von zwei beträgt, und wobei nur jeder zweiten der Arbeitskammern (2, 3) ein Drosselrückschlagsventil (4, 5) zugeordnet ist.
Hydraulisches System nach einem der Patentansprüche 1 bis 7, wobei der hydraulische Aktor (1) als Schwenkmotor ausgebildet ist.
Hydraulisches System nach einem der Patentansprüche 1 bis 7, wobei der hydraulische Aktor (1) als Linearzylinder ausgebildet ist.