DE102009056874A1 - Federdämpfervorrichtung für ein Fahrzeug - Google Patents

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DE102009056874A1
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Magnus Dipl.-Ing. Lahti
Christian Dipl.-Ing. Mosler
Karl-Josef Dr.-Ing. Rieger
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Federdämpfervorrichtung 1 für ein Fahrzeug 13, insbesondere Kraftfahrzeug, mit: - einem Energiespeicher 3, mittels dem Energie zum Federn und Dämpfen abgebbar oder aufnehmbar ist, - einem dem Energiespeicher zugeordneten Hydraulikzylinder, mittels dem die Energie in einen Federweg z und eine Federkraft F zum Federn und Dämpfen des Fahrzeugs wandelbar ist, und umgekehrt. Um eine verbesserte Federdämpfervorrichtung, insbesondere eine möglichst komfortable und energieeffizient auslegbare, bereitzustellen, ist ein dem Hydraulikzylinder 5 zugeordneter separater hydraulischer Generator 7, mittels dem von dem Hydraulikzylinder 5 abgebbare Energie in elektrische Energie wandelbar ist, vorgesehen.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Federdämpfervorrichtung für ein Fahrzeug, mit einem Energiespeicher mittels dem Energie zum Federn und Dämpfen an einen Hydraulikzylinder abgebbar oder aufnehmbar ist und einem dem Energiespeicher zugeordneten Hydraulikzylinder mittels dem die hydraulische Energie in einen Federweg z und eine Federkraft F zum Federn und Dämpfen des Fahrzeugs wandelbar ist, und umgekehrt.
  • Federdämpfervorrichtungen für ein Fahrzeug sind bekannt. Bei dem Energiespeicher kann es sich um einen Gasraum bzw. ein Luftpolster handeln, das durch Komprimieren und Dekomprimieren die beim Federn und Dämpfen des Fahrzeugs auftretenden Energieströme aufnehmen und abgeben kann. Es ist ferner bekannt, solche Federdämpfervorrichtungen als aktives Federdämpfungssystem auszulegen, wobei zusätzlich zu dem Energiespeicher eine Energiequelle zum Einspeisen zusätzlicher Energie vorhanden ist. Mittels der zusätzlichen Energie können der Federweg z und/oder die Federkraft F mittels eines Hydraulikzylinders eingestellt werden.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, eine verbesserte Federdämpfervorrichtung für ein Fahrzeug bereitzustellen, die insbesondere einen maximalen Fahrkomfort in Verbindung mit einer maximalen Sicherheit und/oder eine hohe Energieeffizienz ermöglicht.
  • Die Aufgabe ist bei eine Federdämpfervorrichtung für ein Fahrzeug, mit einem Energiespeicher mittels dem Energie zum Federn und Dämpfen an einen Hydraulikzylinder abgebbar oder aufnehmbar ist und einem dem Energiespeicher zugeordneten Hydraulikzylinder mittels dem die hydraulische Energie in einen Federweg z und eine Federkraft F zum Federn und Dämpfen des Fahrzeugs wandelbar ist, und umgekehrt dadurch gelöst, dass ein dem Hydraulikzylinder zugeordneter separater hydraulischer Generator vorgesehen ist, mittels dem von dem Hydraulikzylinder abgegebene Energie in elektrische Energie wandelbar ist. Die von dem Hydraulikzylinder abgegebene Energie kann in Form von hydraulischer Energie vorliegen, also in Form eines unter einem Druck stehenden Hydraulikmediums, mittels dem der Hydraulikzylinder ansteuerbar ist. Vorteilhaft ist dem Hydraulikzylinder der hydraulische Generator zugeordnet, mittels dem die in dem Hydraulikmedium mitgeführte Energie in die elektrische Energie wandelbar ist. Der hydraulische Generator kann dazu eine entsprechende Turbinenschaufel, gekoppelt mit einer Elektromaschine bzw. einem Generator, aufweisen. Vorteilhaft können üblicherweise bei einer Dämpferarbeit der Federdämpfervorrichtung in Wärme umgewandelte Energiemengen dem System mittels des hydraulischen Generators entzogen werden und stehen vorteilhaft in Form der elektrischen Energie für andere Zwecke bereit.
  • Bei einem Ausführungsbeispiel der Federdämpfervorrichtung ist vorgesehen, dass der Energiespeicher einen Gasraum zum Aufnehmen und Abgeben von pneumatischer Energie aufweist. Vorteilhaft kann mittels des Gasraums eine einen besonders hohen Fahrkomfort ermöglichende, insbesondere als Luftfederung bekannte, Federdämpfervorrichtung bereitgestellt werden.
  • Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der Federdämpfervorrichtung ist vorgesehen, dass der hydraulische Generator einen Generatorenergiespeicher zum zumindest teilweisen Aufnehmen und Abgeben der Energie aufweist. Beim Betrieb des Hydraulikzylinders und des hydraulischen Generators können in dem Hydraulikmedium Druckspitzen entstehen, die vorteilhaft mittels des Generatorenergiespeichers bedämpft bzw. geglättet werden können.
  • Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der Federdämpfervorrichtung ist vorgesehen, dass zwischen dem hydraulischen Generator und dem Hydraulikzylinder eine Generatordrossel geschaltet ist. Vorteilhaft kann mittels der Generatordrossel ein Übertragungsverhalten der Federdämpfervorrichtung beeinflusst werden, beispielsweise zum Beeinflussen eines Einfederungs- bzw. Dämpfungsverhaltens der Federdämpfervorrichtung. Vorteilhaft kann ferner ein dem hydraulischen Generator zugeführter Energiefluss beeinflusst werden, beispielsweise um Lastspitzen an dem hydraulischen Generator zu vermeiden.
  • Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der Federdämpfervorrichtung ist vorgesehen, dass die Generatordrossel ansteuerbar ist. Vorteilhaft kann durch die Ansteuerung, die beispielsweise als elektrische Ansteuerung erfolgen kann, das Federdämpferverhalten der Federdämpfervorrichtung aktiv beeinflusst werden, beispielsweise zum Realisieren eines sich selbst adaptierenden Fahrwerks oder eines mittels einer Bedienung adaptierbaren Fahrwerks.
  • Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der Federdämpfervorrichtung ist vorgesehen, dass dem Generatorenergiespeicher eine Speicherdrossel vorgeschaltet ist. Vorteilhaft kann mittels der Speicherdrossel ein Energiestrom von und zu dem Generatorenergiespeicher beeinflusst bzw. gedrosselt werden.
  • Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der Federdämpfervorrichtung ist vorgesehen, dass dem hydraulischem Generator eine obere Kammer und/oder eine untere Kammer des Hydraulikzylinders, jeweils über ein Rückschlagventil vorgeschaltet sind. Vorteilhaft kann mittels den Rückschlagventilen ein Rückfluss von dem hydraulischen Generator zurück in den Hydraulikzylinder verhindert werden. Für den Fall, dass sowohl die untere Kammer als auch die obere Kammer dem hydraulischen Generator vorgeschaltet sind, kann vorteilhaft von beiden Kammern, also bei einem Einfedern und bei einem Ausfedern Energie an den hydraulischen Generator übertragen werden. Eine solche Verschaltung ist vorteilhaft für Federdämpfervorrichtungen möglich, die auch als Ein-Rohr-Dämpfer bezeichnet werden. Für den Fall einer alternativen Auslegung, die auch als Zwei-Rohr-Dämpfer bekannt ist, kann zumindest eine der Kammern, vorzugsweise die untere Kammer Energie auf den hydraulischen Generator übertragen.
  • Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der Federdämpfervorrichtung ist vorgesehen, dass der oberen Kammer und/oder der unteren Kammer, jeweils über ein Rückschlagventil eine monodirektionale oder eine bidirektionale Aktivierungspumpe vorgeschaltet ist. Vorteilhaft kann mittels der Aktivierungspumpe das Federdämpferverhalten der Federdämpfervorrichtung aktiv beeinflusst werden, beispielsweise um die Federdämpfervorrichtung auf bestimmte Fahrsituationen zu adaptieren, beispielsweise eine Wankneigung des Fahrzeugs zu minimieren bzw. dieses bei Kurvenfahrten aktiv zu stabilisieren. Mittels der monodirektionalen Pumpe kann beispielsweise eine der Kammern zusätzlich mit Energie versorgt werden. Mittels der bidirektionalen Pumpe ist es vorteilhaft möglich, beide Kammern mit Energie zu versorgen, beispielsweise um ein Heben und ein Senken des Fahrzeugs zu ermöglichen. Alternativ und/oder zusätzlich ist es denkbar, auch die monodirektionale Pumpe beiden Kammern zuzuordnen, wobei ein entsprechendes Umschaltventil zum wahlweisen Ansteuern einer der Kammern zwischengeschaltet sein kann.
  • Die Aufgabe ist außerdem bei einem Verfahren zum Federn und Dämpfen eines Fahrzeugs, insbesondere mittels einer vorab beschriebenen Federdämpfervorrichtung, durch den Schritt Generieren von elektrischer Energie mittels eines separatem hydraulischem Generators gelöst. Vorteilhaft wird die elektrische Energie mittels des separaten hydraulischen Generators erzeugt, wobei beispielsweise eine optional vorsehbare Aktivierungspumpe unabhängig von dem Generator Energie der Federdämpfervorrichtung zuführen kann. Vorteilhaft kann dadurch eine optimale Komfortauslegung des Generators mit geringsten Drehmassen eines entsprechenden Laufzeugs, beispielsweise einer Pumpe bzw. Turbinenschaufel und einem Rotor der gekoppelten Elektromaschine ermöglicht werden. Vorteilhaft muss der hydraulische Generator nur auf eine vergleichsweise geringe Generatorleistung ausgelegt werden. Vorteilhaft kann der hydraulische Generator eine eigene Pulsationsglättung, insbesondere durch eine vorgeschaltete Drossel bzw. Eingangsdrossel, einen gedrosselten Energiespeicher bzw. Druckspeicher und/oder optional ein Überdruckabblasventil aufweisen. Der Druckspeicher bzw. Generatorenergiespeicher, der beispielsweise als Gasspeicher oder als elastisches Leitungsglied ausgelegt sein kann, kann vorteilhaft den Fahrkomfort erhöhen. Vorteilhaft kann dieser vorgesehen werden, ohne eine zusätzlich vorhandene Aktivierungspumpe zu stören. Mittels der Aktivierungspumpe können vorteilhaft vergleichsweise hohe Energiemengen bei vergleichsweise geringen Zeitkonstanten der Federdämpfervorrichtung zugeführt werden. Eine Zwischenspeicherung dieser Energie in dem Generatorenergiespeicher wäre für eine aktive Ansteuerung hinderlich. Daher bietet der separate hydraulische Generator vorteilhaft bei einem möglichst hohen Komfort die Möglichkeit der Federdämpfervorrichtung Energie zu entnehmen und diese in nützliche Energie zu wandeln. Vorteilhaft kann aufgrund der vergleichsweise kleinen Auslegung des hydraulischen Generators auch der Generatorenergiespeicher vergleichsweise klein ausgelegt werden. Die Aktivierungspumpe, die beispielsweise einen Elektromotor und eine hydraulische Pumpe aufweist, kann vorteilhaft leistungsstark und außerhalb eines beengten Bauraums in einer unmittelbaren Nähe eines Achsbereichs des Fahrzeugs an einer beliebigen Stelle einer Karosserie des Fahrzeugs befestigt werden. Dies bietet Vorteile beim Packaging. Alternativ und/oder zusätzlich ist es denkbar, einen Stromteiler vorzusehen, mittels dem ein gemeinsames kostengünstiges Powerpack bzw. die Aktivierungseinheit für zwei Räder einer Achse des Fahrzeugs zum Einsatz kommen können. Für den Fall, dass die Aktivierungseinheit eine vergleichsweise große Anlaufträgheit aufweist, ist es möglich, eine Voransteuerung mittels einer Fahrbahnerkennung, im Sinne einer Störgrößenaufschaltung vorzusehen. Vorteilhaft kann die Federdämpfervorrichtung als bauraumgünstige in Modulbauweise bereitstellbare Federdämpfervorrichtung realisiert werden. Alternativ und/oder zusätzlich ist es möglich, den Gasraum bzw. das Luftpolster von einem hydraulischen Hochdruckbereich der Federdämpfervorrichtung durch eine geeignete Hydraulikanordnung gänzlich abzukoppeln.
  • Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der – gegebenenfalls unter Bezug auf die Zeichnung – zumindest ein Ausführungsbeispiel im Einzelnen beschrieben ist. Beschriebene und/oder bildlich dargestellte Merkmale bilden für sich oder in beliebiger, sinnvoller Kombination den Gegenstand der Erfindung, gegebenenfalls auch unabhängig von den Ansprüchen, und können insbesondere zusätzlich auch Gegenstand einer oder mehrerer separaten Anmeldung/en sein. Gleiche, ähnliche und/oder funktionsgleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Es zeigen:
  • 1 eine Federdämpfervorrichtung mit einem Energiespeicher und einem dem Energiespeicher zugeordneten Hydraulikzylinder;
  • 2 eine Federdämpfervorrichtung analog der in 1 gezeigten, wobei ein in dem Hydraulikzylinder geführter Kolben eine elektrisch ansteuerbare Zug- und Druckverstelldrossel aufweist;
  • 3 eine weitere Federdämpfervorrichtung analog der in den 1 und 2 gezeigten, wobei dem hydraulischen Generator eine elektrisch einstellbare Generatordrossel vorgeschaltet ist;
  • 4 eine weitere Federdämpfervorrichtung analog der in den 1 bis 3 gezeigten, wobei im Unterschied zwischen dem Energiespeicher und dem Hydraulikzylinder eine Anordnung mit elektrisch einstellbaren Zug- und Druckdrosseln geschaltet ist;
  • 5 eine Federdämpfervorrichtung analog der in 4 gezeigten, wobei zusätzlich die elektrisch einstellbare Generatordrossel vorgesehen ist;
  • 6 eine weitere Federdämpfervorrichtung analog der in den 1 bis 5 gezeigten, wobei zusätzlich eine bidirektionale Aktivierungspumpe vorgesehen ist;
  • 7 eine weitere Federdämpfervorrichtung analog der in 6 gezeigten, wobei zusätzlich die Generatordrossel vorgesehen ist;
  • 8 eine weitere Federdämpfervorrichtung mit einem Energiespeicher, einem dem Energiespeicher zugeordneten Hydraulikzylinder und einem dem Hydraulikzylinder nachgeschalteten hydraulischen Generator;
  • 9 eine weitere Federdämpfervorrichtung analog der in 8 gezeigten, wobei dem hydraulischen Generator eine elektrisch einstellbare Drosselvorrichtung vorgeschaltet ist;
  • 10 eine weitere Federdämpfervorrichtung analog der in 9 gezeigten, wobei zusätzlich zwischen dem Energiespeicher und dem Hydraulikzylinder eine Druckdrossel und eine Zugdrossel vorgesehen sind;
  • 11 eine weitere Federdämpfervorrichtung analog der in 10 gezeigten, wobei zusätzlich eine elektrisch einstellbare Generatordrossel mit einem Rückschlagventil vorgesehen ist;
  • 12 eine weitere Federdämpfervorrichtung analog der in 11 gezeigten, wobei zusätzlich eine monodirektionale Aktivierungspumpe vorgesehen ist; und
  • 13 eine weitere Federdämpfervorrichtung analog der in 12 gezeigten, wobei zusätzlich die Generatordrossel vorgesehen ist.
  • Die 1 bis 13 zeigen jeweils eine Federdämpfervorrichtung 1 mit einem Energiespeicher 3, einem dem Energiespeicher 3 zugeordneten Hydraulikzylinder 5 sowie einem dem Hydraulikzylinder 5 nachgeschalteten hydraulischen Generator 7. Zunächst wird auf die 1 bis 13 gemeinsam Bezug genommen.
  • In dem Hydraulikzylinder 5 ist ein mit einer Kolbenstange gekoppelter Kolben beweglich gelagert. Der Kolben teilt den Hydraulikzylinder 5 in eine obere Kammer 9 und eine untere Kammer 11 auf. Mittels der Kolbenstange kann auf eine ungefederte Masse eines mittels der Federdämpfervorrichtung 1 federbaren und dämpfbaren nur teilweise dargestellten Fahrzeugs 13 eine Federkraft F ausgeübt werden. Ferner kann ein Federweg z bzw. eine Einfedergeschwindigkeit z' der ungefederten Masse gestellt werden.
  • Dem Hydraulikzylinder 5 ist der hydraulische Generator 7 nachgeschaltet, was mittels eines gestrichelten Rechtecks angedeutet ist.
  • Der Energiespeicher 3 weist einen Gasraum 17 auf, der beispielsweise mit Luft gefüllt sein kann. Der Gasraum 17 bildet ein Luftpolster, das die Federfunktion bzw. das Einspeichern und Abgeben von Energie durch Komprimieren und Dekomprimieren ermöglicht. Der Gasraum 17 ist mittels einer Trennvorrichtung, beispielsweise einer Membran oder einem Kolben von einem Hydraulikmedium abgetrennt, wobei ein entsprechender Druck des Gasraums 17 auf das Hydraulikmedium übertragbar ist, wobei in dem Gasraum 17 gespeicherte pneumatische Energie in hydraulische Energie wandelbar ist, und umgekehrt.
  • Um einen Rückfluss des Hydraulikmediums von dem hydraulischen Generator 7 in die obere Kammer 9 und die untere Kammer 11 zu verhindern, ist jeweils zwischen die Kammern 9, 11 und dem hydraulischen Generator 7 ein Rückschlagventil 19 geschaltet.
  • Gegebenenfalls kann das Rückschlagventil 19 an dem Hydraulikzylinder 5, in einer Verbindungsleitung zu dem hydraulischen Generator 7 oder integriert in dem hydraulischen Generator 7 angeordnet sein.
  • Zur Dämpfung von Druckspitzen, die beim Betrieb der Federdämpfervorrichtung 1 bzw. des Hydraulikzylinders 5 der Federdämpfervorrichtung 1 und/oder des hydraulischen Generators 7 auftreten können, weist der hydraulische Generator 7 einen Generatorenergiespeicher 21 auf. Der Generatorenergiespeicher 21 ist mittels eines Abzweigs bzw. Parallelzweigs einer Generatorturbine des hydraulischen Generators 7 und dem Hydraulikzylinder 5 zugeordnet. Die Generatorturbine des hydraulischen Generators 7 ist von dem Hydraulikmedium durchflossen und kann aus der hydraulischen Energie mechanische Energie gewinnen, die mittels einer Elektromaschine bzw. eines Generators in elektrische Energie wandelbar ist. Vorteilhaft kann mechanische Energie, die in Form von Federdämpferarbeit, also der Federkraft F über dem Federweg z in den Hydraulikzylinder 5 eingebracht und von diesem in hydraulische Energie umgewandelt wird zumindest teilweise mittels des hydraulischen Generators zurückgewonnen und in die elektrische Energie gewandelt werden.
  • Mit Ausnahme der 3, 5 und 7 ist dem Generatorenergiespeicher 21 eine Speicherdrossel 23 vorgeschaltet. Mittels der Speicherdrossel 23 kann eine Zeitkonstante eines Übertragungsverhaltens des Generatorenergiespeichers 21 vorteilhaft erhöht werden.
  • Außerdem ist dem hydraulischen Generator 7 eine Generatordrossel 25 vorgeschaltet. Vorteilhaft kann mittels der Generatordrossel 25 ein Übertragungsverhalten des Hydraulikzylinders 5, also ein Federdämpferverhalten der Federdämpfervorrichtung 1 beeinflusst werden.
  • Die in den 1 bis 7 gezeigten Federdämpfervorrichtungen 1 werden auch als Ein-Rohr-Dämpfer bezeichnet, wobei sowohl die obere Kammer 9 als auch die untere Kammer 11 über die Rückschlagventilen 19 dem hydraulischen Generator 7 vorgeschaltet sind.
  • Die in den 8 bis 13 gezeigten Federdämpfervorrichtungen 1 werden auch als Zwei-Rohr-Dämpfer bezeichnet, wobei prinzipbedingt lediglich die untere Kammer 11 über das Rückschlagventil 19 dem hydraulischen Generator 7 vorgeschaltet ist.
  • Optional kann die in dem Hydraulikzylinder 5 geführte Kolbenstange ein zwischen die obere Kammer 9 und die untere Kammer 11 geschaltetes passives Zugplattenventil aufweisen. Das Zugplattenventil kann gegebenenfalls einen parallel geschalteten gedämpften Schwimmkolben für eine amplitudenselektive Dämpfung und eine Glättung von Generatordruckspitzen des hydraulischen Generators 7 aufweisen.
  • Die in 1 gezeigte Federdämpfervorrichtung 1 ist passiv ausgelegt, wobei der Kolben ein auf bekannte Art und Weise dämpfendes Dämpfungsventil aufweist. Ferner ist in einer nicht näher dargestellten Bodenplatte des Hydraulikzylinders ein zwischen die obere Kammer 9 und den Energiespeicher 3 geschaltetes Rückschlagventil mit einem passiv gedrosselten Druckplattenventil geschaltet.
  • Die in 2 gezeigte Federdämpfervorrichtung ist analog der in 1 gezeigten Federdämpfervorrichtung passiv ausgelegt, wobei im Unterschied der Kolben eine Zug- und Druckverstelldrossel aufweist, mittels der ein Strom des Hydraulikmediums zwischen der oberen Kammer 9 und der unteren Kammer 11 beeinflussbar ist. Dazu ist die Zug- und Druckverstelldrossel elektrisch ansteuerbar, wobei diese in einem stromlosen Zustand hart bzw. vergleichsweise wenig durchlässig ist.
  • Die in 3 gezeigte Federdämpfervorrichtung 1 ist analog der in 2 gezeigten aufgebaut, wobei im Unterschied der hydraulische Generator 7 ein Überdruckventil aufweist. Ferner ist die Generatordrossel 25 einstellbar, insbesondere elektrisch einstellbar. Außerdem ist dem Generatorenergiespeicher 21 keine separate Speicherdrossel 23 vorgeschaltet. Das Überdruckventil ist parallel zu der Generatorturbine des hydraulischen Generators 7 geschaltet und schützt diese vor Druckspitzen.
  • Die in 4 gezeigte Federdämpfervorrichtung 1 weist zusätzlich eine zwischen dem Energiespeicher 3 und die obere Kammer 9 und die untere Kammer 11 des Hydraulikzylinders 5 geschaltete Zug- und Druckdrosselvorrichtung auf. Die Zug- und Druckdrosselvorrichtung weist zwei elektrisch einstellbare Drosseln sowie diesen jeweils nachgeschaltet angeordnete Rückschlagventile auf, wobei zwischen das jeweilige Rückschlagventil und die Drossel ein Abzweig geschaltet ist, der zu dem Energiespeicher 3 führt. Vorteilhaft kann durch die Anordnung der Zug- und Druckdrosseln und der jeweiligen Rückschlagventile sichergestellt werden, dass der Energiespeicher 3 von der oberen Kammer 9 und der unteren Kammer 11 des Hydraulikzylinders 5, also einem Hochdruckbereich der Federdämpfervorrichtung 1 abgekoppelt ist. Vorteilhaft kann mittels den Zug- und Druckdrosseln sowie den Rückschlagventilen sichergestellt werden, dass das von den Kammern 9 und 11 aufgrund des Federwegs z in den Energiespeicher 3 zurückgeführte Hydraulikmedium stets zunächst über die entsprechende Zug- bzw. Druckdrossel gedrosselt und damit druckreduziert wird.
  • Die in 5 gezeigte Federdämpfervorrichtung 1 ist analog der in 4 gezeigten Federdämpfervorrichtung 1 aufgebaut, wobei im Unterschied der hydraulische Generator 7 und die elektrisch einstellbare Generatordrossel 25 analog der Darstellung der 3 ausgeführt sind. Insofern wird auf die Beschreibung der 3 verwiesen.
  • Die in 6 gezeigte Federdämpfervorrichtung 1 ist als aktive Federdämpfervorrichtung 1 ausgeführt und weist zusätzlich eine bidirektionale Aktivierungspumpe 27 auf. Der Energiespeicher 3 ist analog der Federdämpfervorrichtungen 1 der 4 und 5 mittels Rückschlagventilen und den Zug- und Druckdrosseln, die elektrisch einstellbar sind, dem Hydraulikzylinder 5 zugeordnet. Die bidirektionale Aktivierungspumpe 27 weist einen Elektromotor auf, mittels dem eine Hydraulikpumpe zum Fördern des Hydraulikmediums in zwei Richtungen antreibbar ist. In einer ersten Antriebsrichtung, die in 6 mittels eines nach oben gerichteten Pfeils angedeutet ist, wird das Hydraulikmedium von dem Energiespeicher 3 kommend über ein erstes Rückschlagventil 15 angesaugt und über ein zweites Rückschlagventil 15 stromabwärts der Aktivierungspumpe 27 der oberen Kammer zugeführt. In einer zweiten Förderrichtung, die in 6 mittels eines nach unten gerichteten Pfeils angedeutet ist, wird das Hydraulikmedium über ein drittes Rückschlagventil von dem Energiespeicher 3 angesaugt und über ein viertes Rückschlagventil in die untere Kammer 11 gepumpt. Vorteilhaft kann durch die Aktivierungspumpe 27 wahlweise die obere Kammer 9 oder die untere Kammer 11 zusätzlich mit einem hydraulischen Druck beaufschlagt werden, so dass vorteilhaft die Federkraft F und der Federweg z durch eine elektrische Ansteuerung des Elektromotors der Aktivierungspumpe 27 einstellbar sind.
  • Die in 7 gezeigte Federdämpfervorrichtung 1 ist analog der in 6 gezeigten Federdämpfervorrichtung 1 aufgebaut, wobei im Unterschied der hydraulische Generator 7 und die vorgeschaltete Generatordrossel 25 analog der Darstellungen 3 und 5 ausgeführt sind. Insofern wird auf die Beschreibung der 3 und 5 verwiesen.
  • Die in 8 gezeigte Federdämpfervorrichtung 1 ist als passive Federdämpfervorrichtung 1 ausgelegt. Die untere Kammer 11 des Hydraulikzylinders 5 ist dem hydraulischen Generator 7 vorgeschaltet, wobei das Rückschlagventil 19 in den hydraulischen Generator 7 integriert ist. Aufgrund des Rückschlagventils 19 kann das Hydraulikmedium von dem hydraulischen Generator 7 nicht in die untere Kammer 11 zurückfließen. Die obere Kammer ist im Unterschied zur Darstellung der 1 bis 7 nicht dem hydraulischen Generator 7 zugeordnet. Die obere Kammer 9 ist über ein Druckrückschlagventil in der nicht näher dargestellten Bodenplatte des Hydraulikzylinders 5 mit einem passiven Druckplattenventil dem Energiespeicher 3 zugeordnet.
  • Die in 9 gezeigte Federdämpfervorrichtung 1 ist analog der in 8 gezeigten Federdämpfervorrichtung 1 aufgebaut. Im Unterschied ist zwischen die untere Kammer 11 und den hydraulischen Generator 7 eine Dämpferdrosselvorrichtung geschaltet. Die Dämpferdrosselvorrichtung weist das Rückschlagventil 19, und diesem nachgeschaltet die elektrisch einstellbare Generatordrossel 25 auf. Ferner ist der Generatordrossel 25 und dem Rückschlagventil 19 ein federkraftbeaufschlagtes Rückschlagventil parallel geschaltet.
  • Die in 10 gezeigte Federdämpfervorrichtung 1 ist analog der in 8 gezeigten Federdämpfervorrichtung 1 aufgebaut. Im Unterschied ist dem Druckrückschlagventil in der Bodenplatte mit dem passiven Druckplattenventil eine elektrisch einstellbare Druckdrossel mit einem Rückschlagventil parallel geschaltet. Die Druckdrossel kann mittels einer elektrischen Ansteuerung angesteuert werden. Als weiterer Unterschied ist zwischen die obere Kammer 9 und die untere Kammer 11 eine Zugdrossel mit einem in Reihe geschalteten Rückschlagventil angeordnet. Die Druckdrossel und die Zugdrossel sind in einem stromlosen Zustand geschlossen. Die Zugdrossel und das Rückschlagventil sind so zwischen die obere Kammer 9 und die untere Kammer 11 geschaltet, dass bei einem Ausfahren der Kolbenstange, also in Ausrichtung der 10 gesehen nach unten, das Hydraulikmedium von der unteren Kammer 11 mittels der Zugdrossel gedrosselt in die obere Kammer 9 strömen kann.
  • Die Druckdrossel und das vorgeschaltete Rückschlagventil sind so geschaltet, dass im Falle einer Aufwärtsbewegung, in Ausrichtung der 10 gesehen, der Kolbenstange, also bei einer Volumenverkleinerung der oberen Kammer 9, das Hydraulikmedium mittels der Druckdrossel gedrosselt dem Energiespeicher 3 zugeführt werden kann. Alternativ ist es möglich, lediglich die Druckdrossel und die Zugdrossel alleine vorzusehen, also ohne die in Reihe geschalteten Rückschlagventile.
  • Die in 11 gezeigte Federdämpfervorrichtung 1 ist analog der in 10 gezeigten Federdämpfervorrichtung 1 ausgeführt. Im Unterschied ist dem hydraulischen Generator 7 das Rückschlagventil 19 und die elektrisch einstellbare Generatordrossel 25 vorgeschaltet.
  • Die in 12 gezeigte Federdämpfervorrichtung 1 ist analog der in 10 gezeigten Federdämpfervorrichtung 1 aufgebaut. Als Unterschied ist in einem Parallelzweig zu der Druckdrossel und der Zugdrossel eine monodirektionale Aktivierungspumpe 27 angeordnet. Die Aktivierungspumpe 27 ist damit zwischen dem Energiespeicher 3 und die untere Kammer 11 des Hydraulikzylinders 5 geschaltet. Die Aktivierungspumpe 27 weist einen Elektromotor auf, der mit einer Pumpe zum Fördern des Hydraulikmediums gekoppelt ist. Der Pumpe ist ein Rückschlagventil nachgeschaltet, das so angeordnet ist, dass ein Rückfluss von der unteren Kammer 11 in den Energiespeicher 3 über die Aktivierungspumpe 27 verhindert wird. Bei einem Betrieb der Aktivierungspumpe 27 kann diese das Hydraulikmedium von dem Energiespeicher 3 in die untere Kammer 11 fördern.
  • Die in 13 gezeigte Federdämpfervorrichtung 1 ist analog der in 12 gezeigten Federdämpfervorrichtung aufgebaut, wobei zusätzlich zwischen dem hydraulischen Generator 7 und die untere Kammer 11 des Hydraulikzylinders 5 das Rückschlagventil 19 und die elektrisch einstellbare Generatordrossel 25 geschaltet sind.
  • Die in den 8 bis 13 gezeigten Federdämpfervorrichtungen 1 weisen einen Kolben bzw. einen Dämpferkolben mit einem Zugrückschlagsventil und einem passiven Zugplattenventil auf.
  • 1
    Federdämpfervorrichtung
    3
    Energiespeicher
    5
    Hydraulikzylinder
    7
    hydraulischer Generator
    9
    obere Kammer
    11
    untere Kammer
    13
    Fahrzeug
    15
    Rückschlagventil
    17
    Gasraum
    19
    Rückschlagventil
    21
    Generatorenergiespeicher
    23
    Speicherdrossel
    25
    Generatordrossel
    27
    Aktivierungspumpe
    F
    Federkraft
    z
    Federweg
    z'
    Einfedergeschwindigkeit

Claims (10)

  1. Federdämpfervorrichtung (1) für ein Fahrzeug (13), insbesondere Kraftfahrzeug, mit: – einem Energiespeicher (3) mittels dem Energie zum Federn und Dämpfen abgebbar oder aufnehmbar ist, – einem dem Energiespeicher (3) zugeordneten Hydraulikzylinder mittels dem die Energie in einen Federweg z und eine Federkraft F zum Federn und Dämpfen des Fahrzeugs wandelbar ist, und umgekehrt, gekennzeichnet durch – einen dem Hydraulikzylinder (5) zugeordneten separaten hydraulischen Generator (7) mittels dem von dem Hydraulikzylinder (5) abgegebene Energie in elektrische Energie wandelbar ist.
  2. Federdämpfervorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Energiespeicher (3) einen Gasraum (17) zum Aufnehmen und Abgeben von pneumatischer Energie aufweist.
  3. Federdämpfervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der hydraulische Generator (7) einen Generatorenergiespeicher (21) zum zumindest teilweisen Aufnehmen und Abgeben der Energie aufweist.
  4. Federdämpfervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem hydraulischen Generator (7) und dem Hydraulikzylinder (5) eine Generatordrossel (25) geschaltet ist.
  5. Federdämpfervorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Generatordrossel ansteuerbar ist.
  6. Federdämpfervorrichtung nach einem der vorhergehenden drei Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem Generatorenergiespeicher (21) eine Speicherdrossel (23) vorgeschaltet ist.
  7. Federdämpfervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem hydraulischen Generator (7) eine obere Kammer (9) und/oder eine untere Kammer (11) des Hydraulikzylinders (5), jeweils über ein Rückschlagventil (19) vorgeschaltet sind.
  8. Federdämpfervorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der oberen Kammer (9) und/oder der unteren Kammer (11), jeweils über ein Rückschlagventil (15) eine monodirektionale oder eine bidirektionale Aktivierungspumpe (27) vorgeschaltet ist.
  9. Verfahren zum Federn und Dämpfen eines Fahrzeugs (13), insbesondere eines Kraftfahrzeugs (13), insbesondere mit einer Federdämpfervorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch den Schritt: – Generieren von elektrischer Energie mittels eines separaten hydraulischen Generators (7).
  10. Fahrzeug (13), insbesondere Kraftfahrzeug, eingerichtet, ausgelegt und/oder konstruiert zum Durchführen eines Verfahrens nach dem vorhergehenden Anspruch und/oder mit einer Federdämpfervorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8.
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Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014009115A1 (de) * 2012-07-09 2014-01-16 Zf Friedrichshafen Ag Energie rekuperierender fluidschwingungsdämpfer
DE102014201960A1 (de) 2014-02-04 2015-08-06 Zf Friedrichshafen Ag Schwingungsdämpfer mit einem Generatoranschluss
DE102014201958A1 (de) 2014-02-04 2015-08-06 Zf Friedrichshafen Ag Schwingungsdämpfer mit einem Generatoranschluss
DE102014208320A1 (de) * 2014-05-05 2015-11-05 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Aktives Dämpfersystem für ein Fahrzeug
DE102014225930A1 (de) * 2014-12-15 2016-06-16 Zf Friedrichshafen Ag Schwingungsdämpfer sowie Kraftfahrzeug
WO2016155499A1 (zh) * 2015-03-27 2016-10-06 范斌 应用于车辆悬吊系统的震动式发电装置
WO2016198919A1 (ru) * 2015-06-12 2016-12-15 Леонид ЧЕРНИН Регенеративная амортизационная система
DE102015113176A1 (de) * 2015-08-10 2017-02-16 Grammer Ag Horizontalschwingungsvorrichtung für einen Fahrzeugsitz
CN108180242A (zh) * 2018-01-26 2018-06-19 华南理工大学 一种单涡轮回收能量的并联r式汽车减振器与方法
CN109895576A (zh) * 2019-02-28 2019-06-18 浙江工业大学 一种车辆液电混合可馈能主动悬架
WO2019214770A1 (de) * 2018-05-07 2019-11-14 Elektronische Fahrwerksysteme GmbH Dämpfereinheit für ein fahrwerk von einem fahrzeug mit niveauregelung
RU2773982C1 (ru) * 2021-03-02 2022-06-14 Андрей Петрович Шевченко Устройство демпфирования амортизаторов
EP4011657A4 (de) * 2019-09-10 2022-09-07 Antonio Garcia López Stossdämpfungssystem mit elektrischer energieerzeugung für fahrzeuge
DE102022129265A1 (de) 2022-11-07 2024-05-08 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Hydrauliksystem für einen hydraulisch verstellbaren Fahrzeugstoßdämpfer

Cited By (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014009115A1 (de) * 2012-07-09 2014-01-16 Zf Friedrichshafen Ag Energie rekuperierender fluidschwingungsdämpfer
CN104411519A (zh) * 2012-07-09 2015-03-11 Zf腓特烈斯哈芬股份公司 能够回收能量的流体减振器
US9926918B2 (en) 2012-07-09 2018-03-27 Zf Friedrichshafen Ag Energy-recuperating fluid vibration damper
DE102014201960A1 (de) 2014-02-04 2015-08-06 Zf Friedrichshafen Ag Schwingungsdämpfer mit einem Generatoranschluss
DE102014201958A1 (de) 2014-02-04 2015-08-06 Zf Friedrichshafen Ag Schwingungsdämpfer mit einem Generatoranschluss
WO2015117780A1 (de) * 2014-02-04 2015-08-13 Zf Friedrichshafen Ag Schwingungsdämpfer mit einem generatoranschluss
WO2015117778A1 (de) * 2014-02-04 2015-08-13 Zf Friedrichshafen Ag Schwingungsdämpfer mit einem generatoranschluss
DE102014208320A1 (de) * 2014-05-05 2015-11-05 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Aktives Dämpfersystem für ein Fahrzeug
CN106103145A (zh) * 2014-05-05 2016-11-09 宝马股份公司 用于车辆的主动减振器系统
WO2015169529A1 (de) * 2014-05-05 2015-11-12 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Aktives dämpfersystem für ein fahrzeug
CN106103145B (zh) * 2014-05-05 2018-03-30 宝马股份公司 用于车辆的主动减振器系统
DE102014225930A1 (de) * 2014-12-15 2016-06-16 Zf Friedrichshafen Ag Schwingungsdämpfer sowie Kraftfahrzeug
WO2016096291A1 (de) * 2014-12-15 2016-06-23 Zf Friedrichshafen Ag Schwingungsdämpfer sowie kraftfahrzeug
WO2016155499A1 (zh) * 2015-03-27 2016-10-06 范斌 应用于车辆悬吊系统的震动式发电装置
WO2016198919A1 (ru) * 2015-06-12 2016-12-15 Леонид ЧЕРНИН Регенеративная амортизационная система
DE102015113176A1 (de) * 2015-08-10 2017-02-16 Grammer Ag Horizontalschwingungsvorrichtung für einen Fahrzeugsitz
US10065541B2 (en) 2015-08-10 2018-09-04 Grammer Ag Horizontal vibration device for a vehicle seat
DE102015113176B4 (de) 2015-08-10 2021-12-30 Grammer Aktiengesellschaft Horizontalschwingungsvorrichtung für einen Fahrzeugsitz
CN108180242A (zh) * 2018-01-26 2018-06-19 华南理工大学 一种单涡轮回收能量的并联r式汽车减振器与方法
WO2019214770A1 (de) * 2018-05-07 2019-11-14 Elektronische Fahrwerksysteme GmbH Dämpfereinheit für ein fahrwerk von einem fahrzeug mit niveauregelung
US11970034B2 (en) 2018-05-07 2024-04-30 E:Fs Techhub Gmbh Damper unit for a chassis of a vehicle with levelling
CN109895576A (zh) * 2019-02-28 2019-06-18 浙江工业大学 一种车辆液电混合可馈能主动悬架
EP4011657A4 (de) * 2019-09-10 2022-09-07 Antonio Garcia López Stossdämpfungssystem mit elektrischer energieerzeugung für fahrzeuge
RU2773982C1 (ru) * 2021-03-02 2022-06-14 Андрей Петрович Шевченко Устройство демпфирования амортизаторов
DE102022129265A1 (de) 2022-11-07 2024-05-08 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Hydrauliksystem für einen hydraulisch verstellbaren Fahrzeugstoßdämpfer
RU217828U1 (ru) * 2023-01-16 2023-04-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) Рекуперативный амортизатор

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