DE102010045031A1

DE102010045031A1 - Ausgleichselement für ein hydraulisches Wankstabilisatorsystem eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE102010045031A1
Application number: DE201010045031
Authority: DE
Inventors: Etienne Eichstaedt
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2010-09-10
Filing date: 2010-09-10
Publication date: 2012-03-15

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Ausgleichselement (44) für ein hydraulisches Wankstabilisatorsystem eines Kraftfahrzeugs, bei dem den gegenüberliegenden Rädern einer Achse jeweils eine zwischen Kraftfahrzeugaufbau und Radaufhängungselement angeordnete Zylinder-Kolbeneinheit (12, 14) zugeordnet ist, deren Arbeitskammern (16, 18, 22, 24) jeweils unter Zwischenschaltung eines federbelasteten Wirkraums (32, 38) kreuzweise verbunden sind gemäß der Hauptanmeldung 10 2010 021 029.3. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass im Eingang zu den beiden Wirkräumen (32, 38) jeweils ein Drosselventil (60, 62) angeordnet ist und nach einer anderen Ausgestaltung als Zylinder-Kolbeneinheit die Fahrwerkschwingungsdämpfer (64, 66) verwendet werden, wobei jeder Arbeitskammer (16, 18, 22, 24) in ihrer Hydraulikleitung (28, 30) eine Dämpfungsdrossel (68) sowie ein parallel dazu angeordnetes, den Abfluss aus der jeweiligen Arbeitskammer (16, 18, 22, 24) sperrendes Rückschlagventil (70), zugeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Ausgleichselement für ein hydraulisches Wankstabilisatorsystem eines Kraftfahrzeugs gemäß der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art nach der Hauptpatentanmeldung 10 2010 021 029.3 sowie ein hydraulisches Wankstabilisatorsystem gemäß der im Oberbegriff des Anspruches 2 angegebenen Art nach der Hauptpatentanmeldung 10 2010 021 029.3.
Hydraulische Wankstabilisatorsysteme für Kraftfahrzeuge sind hinreichend bekannt und beispielsweise in der DE 195 105 33 und De 197 190 29 offenbart.
Hierbei ist den gegenüberliegenden Rädern eine nach der Hauptpatentanmeldung 10 2010 021 029.3 Achse jeweils eine zwischen Kraftfahrzeugaufbau und Radaufhängungselement angeordnete Zylinder-Kolbeneinheit zugeordnet, deren Arbeitskammern jeweils unter Zwischenschaltung eines federbelasteten Wirkraums kreuzweise miteinander verbunden sind.
Nachteilig hierbei ist, dass nach dem Stand der Technik zwei federbelastete Wirkräume benötigt werden. Dies hat eine erhöhte Bauteilanzahl, einen großen benötigten Bauraum und eine erhöhte Reibung, wegen der Verwendung von zwei Kolben, zur Folge. Gerade wegen der hohen Haftreibung und des daraus resultierenden schlechten Ansprechverhaltens (Slip Stick Effekt) werden daher hydraulische Wankstabilisatorsysteme nur sehr bedingt verwendet. Ein weiterer Nachteil bei der Verwendung von zwei federbelasteten Wirkräumen ist, dass die Federn in beiden Ausgleichselementen vorzuspannen sind. Nur so kann der erforderliche negative Federweg im Wankfall erzeugt werden. Durch das Vorspannen der Federn wird in beiden Hydraulikkreisen ein hydraulischer Vorspanndruck erzeugt, der wegen des größeren Druckes auf die Hydraulikdichtungen ebenfalls die Systemreibung weiter erhöht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Ausgleichselement für ein hydraulisches Wankstabilisatorsystem eines Kraftfahrzeugs gemäß der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art zur Verfügung zu stellen, welches eine kompaktere Bauform sowie eine geringere Haftreibung aufweist.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 in Verbindung mit seinen Oberbegriffsmerkmalen gelöst.
Des Weiteren liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde ein hydraulisches Wankstabilistorsystem für ein Kraftfahrzeug gemäß der im Oberbegriff des Anspruches 2 angegebenen Art derart fortzubilden, dass ein reibungsoptimierter Betrieb des hydraulischen Wankstabilisatorsystems ermöglicht ist.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 2 in Verbindung mit seinen Oberbegriffsmerkmalen gelöst.
Der Unteranspruch 3 bildet eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung. Durch die Integration der beiden Wirkräume in ein gemeinsames Gehäuse nach Anmeldung 10 2010 021 029.3 war bereits in vorteilhafter Weise sicher gestellt, dass der benötigte Bauraum geringer ist und eine geringere Bauteilanzahl benötigt wird.
Darauf aufbauend ist in einer zusätzlichen, vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung im Eingang zu den beiden Wirkräumen jeweils ein Drosselventil angeordnet. In vorteilhafter Weise ist durch die Integration der Drosselventile auch eine Wankdämpfung des Systems realisiert.
Des Weiteren betrifft die Erfindung ein hydraulisches Wankstabilisatorsystem für eine Achse zugeordnete, zwischen Kraftfahrzeugaufbau und einem Radaufhängungselement angeordnete, erste und zweite Zylinder-Kolbeneinheit deren Arbeitskammern über Hydraulikleitungen kreuzweise miteinander verbunden sind.
Vorzugsweise ist eine Steuer-/Regeleinheit vorgesehen, über die die Drosselventile des Ausgleichselement aktiv ansteuerbar sind. Die Funktion des elektronischen Stabilitätsprogramms (ESP) lässt sich weiter ausbauen und verbessern.
Durch die aktive Ansteuerung der Drosselventile ist in vorteilhafter Weise eine gewünschte Wankdämpfung in Abhängigkeit der Fahrsituation realisierbar.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform werden als Zylinder-Kolbeneinheit die Fahrwerkschwingungsdämpfer verwendet, wobei jeder Arbeitskammer in ihrer Hydraulikleitung eine Dämpfungsdrossel sowie ein parallel dazu angeordnetes, den Abfluss aus der jeweiligen Arbeitskammer sperrendes Rückschlagventil, zugeordnet ist. Durch die Verwendung der Fahrwerkschwingungsdämpfer als Zylinder-Kolbeneinheit werden in vorteilhafter Weise weitere Bauteile eingespart.
Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen beschrieben.
In der Beschreibung, in den Ansprüchen, in der Zusammenfassung und in der Zeichnung werden die in der unten aufgeführten Liste der Bezugszeichen verwendeten Begriffe und zugeordneten Bezugszeichen verwendet.
In der Zeichnung bedeutet:
1 das hydraulische Wank- und Stabilisatorsystem mit einem optimierten Ausgleichselement mit integrierten Wankdämpfungsventilen, und
2 eine schematische Darstellung eines hydraulischen Wankstabilisatorsystem unter Verwendung der Fahrwerkschwingungsdämpfer als Zylinder-Kolbeneinheiten.
In der nachfolgenden Beschreibung und in den Figuren werden zur Vermeidung von Wiederholungen gleiche Bauteile und Komponenten mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet, sofern keine weitere Differenzierung erforderlich oder sinnvoll ist.
Wie 1 zu entnehmen ist, sind bei dieser Ausführungsform an den Eingängen des Ausgleichselement 44 jeweils Drosselventile 60, 62 vorgesehen. Hierdurch ist auf eine einfache Art und Weise eine Wankdämpfung ermöglicht.
Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform eines hydraulischen Wankstabilisatorsystems unter Verwendung des erfindungsgemäßen Ausgleichselement unter 44 ist in 2 dargestellt. Als Zylinder-Kolbeneinheit werden nunmehr die Fahrwerkschwingungsdämpfer 64, 66 verwendet. Um die Dämpfer 64, 66 hierzu verwenden zu können, sind die Hydraulikleitungen 28, 30 im Bereich einer jeden Arbeitskammer 16, 18, 22, 24 jeweils eine Dämpfungsdrossel 68 sowie ein parallel zu jeder Dämpfungsdrossel 68 angeordnetes, den Abfluss aus der jeweiligen Arbeitskammer 16, 18, 22, 24 sperrendes Rückschlagventil 70 versehen, um eine unnötig harte Dämpfung beim beidseitigen Einfedern durch das Durchströmen zweier in Reihe geschalteter Drosseln zu umgehen.
Im Wankfall, also bi unterschiedlichen Ein-/Ausfederwegen bei beiden Rädern einer Achse wird das Hydraulikvolumen des einen Hydraulikkreises 28, 30 nach Durchströmen der jeweiligen Dämpferdrossel 68 in das Ausgleichselement 44 verdrängt. Das Hydraulikfluid, welches zeitgleich aus dem Ausgleichselement 44 in die Arbeitskammern 16, 18, 22, 24 der Dämpfer 64, 66 befördert wird, kann die Drossel 68 mit Hilfe der Rückschlagventile 70 umströmen, um nicht eine zusätzliche Dämpfung zu erzeugen. Beil gleichseitigen Ein- bzw. Ausfedern wird das Hydraulikvolumen des einen Dämpfers 64 kreuzweise in den anderen Dämpfer 66 verdrängt. Dabei würde das Hydraulikfluid die Drosselstellen 68 beider Dämpfer durchströmen. Um auch hier die Rückschlagventile 70 zum Umströmen der nicht gewünschten Dämpfungsdrossel 68 benötigt.
Bezugszeichenliste

10: Wankstabilisatorsystem
12: erste Zylinder-Kolbeneinheit
14: zweite Zylinder-Kolbeneinheit
16: erste Arbeitskammer der ersten Zylinder-Kolbeneinheit
18: zweite Arbeitskammer der ersten Zylinder-Kolbeneinheit
20: Kolben der ersten Zylinder-Kolbeneinheit
22: erste Arbeitskammer der zweiten Zylinder-Kolbeneinheit
24: zweite Arbeitskammer der zweiten Zylinder-Kolbeneinheit
26: Kolben der zweiten Zylinder-Kolbeneinheit
28: Hydraulikleitung
30: Hydraulikleitung
32: erster Wirkraum
34: Federelement des ersten Wirkraums
36: Kolben des ersten Wirkraums
38: zweiter Wirkraum
40: Federelement des zweiten Wirkraums
42: Kolben des zweiten Wirkraums
44: Ausgleichselement
46: Kolben des Ausgleichselement
48: Kolbenstange
50: Kolbenstange
52: Federteller
54: Federteller
56: Federauflage
58: Ventil
60: Drosselventil
62: Drosselventil
64: Fahrwerksschwingungsdämpfer
66: Fahrwerksschwingungsdämpfer
68: Dämpfungsdrossel
70: Rückschlagventil

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 19510533 [0002]
DE 19719029 [0002]

Claims

Ausgleichselement (44) für ein hydraulisches Wankstabilisatorsystem eines Kraftfahrzeugs, bei dem den gegenüberliegenden Rädern einer Achse jeweils eine zwischen Kraftfahrzeugaufbau und Radaufhängungselement angeordnete Zylinder-Kolbeneinheit (12, 14) zugeordnet ist, deren Arbeitskammern (16, 18, 22, 24) jeweils unter Zwischenschaltung eines federbelasteten Wirkraums (32, 38) kreuzweise verbunden sind gemäß Anmeldung 10 2010 021 029.3, dadurch gekennzeichnet, dass im Eingang zu den beiden Wirkräumen (32, 38) jeweils ein Drosselventil (60, 62) angeordnet ist.
Hydraulische Wankstabilisatorsystem (10) für eine Achse eines Kraftfahrzeugs, umfassend eine jeweils einem Rad der Achse zugeordnete, zwischen Kraftfahrzeugaufbau und einem Radaufhängungselement angeordnete, erste und zweite Zylinder-Kolbeneinheit (12, 14), deren Arbeitskammern (16, 18, 22, 24) über Hydraulikleitungen (28, 30) kreuzweise miteinander verbunden sind gemäß Anmeldung 10 2010 021 029.3, dadurch gekennzeichnet, dass als Zylinder-Kolbeneinheit die Fahrwerksschwingungsdämpfer (64, 66) verwendet werden, wobei jeder Arbeitskammer (16, 18, 22, 24) in ihrer Hydraulikleitung (28, 30) eine Dämpfungsdrossel (68) sowie ein parallel dazu angeordnetes, den Abfluss aus der jeweiligen Arbeitskammer (16, 18, 22, 24) sperrendes Rückschlagventil (70), zugeordnet ist.
Hydraulische Wankstabilisatorsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuer-/Regeleinheit vorgesehen ist, über die das Ventil (58) und/oder die Drosselventile (60, 62, 68) aktiv ansteuerbar sind.