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QUERVERWEIS AUF EINE DAMIT IN BEZIEHUNG STEHENDE
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PATENTANMELDUNG
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Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität und den Nutzen aus der koreanischen Patentanmeldung Nr.
10-2014-0143620 , die am 22. Oktober 2014 eingereicht wurde und deren Offenbarung hiermit durch Bezugnahme darauf in ihrer Gesamtheit zum Bestandteil der vorliegenden Anmeldung wird.
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HINTERGRUND
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1. Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine aktive Aufhängungsvorrichtung bzw. Federungsvorrichtung für ein Fahrzeug und auf eine dafür verwendete Pumpe, und insbesondere bezieht sie sich auf eine aktive Aufhängungsvorrichtung für ein Fahrzeug, die ein Fluid zu einem Aktor, der an jedem Rad des Fahrzeugs angeordnet ist, unter Verwendung einer Pumpe zuführt, die von einem Elektromotor angetrieben wird, und auf ein Ventil davon.
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2. Erörterung des Standes der Technik
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Ein aktives Aufhängungssystem in einem Fahrzeug ist ein System, das verschiedene Eingaben von einer Fahrbahnoberfläche durch Sensoren erfasst und das effektiv ein Wankverhalten des Fahrzeugs durch ein elektrisches Steuergerät (ECU; Electric Control Unit) auf der Grundlage der erfassten Eingaben steuert bzw. regelt.
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Insbesondere ist das aktive Aufhängungssystem mit einem Aktor versehen, der eine Verschiebung einer Schraubenfeder kompensiert, die mit einem Rad des Fahrzeugs verbunden ist, und der konstant eine Höhe des Fahrzeugs aufrecht erhält, indem er in geeigneter Weise eine Menge eines Fluids regelt, das dem Aktor zugeführt wird, und eine Änderung eines Wankens und Nickens des Fahrzeugs erfasst, und es verbessert somit den Fahrkomfort und eine Bodenhaftungskraft auf der Fahrbahnoberfläche.
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Des Weiteren kann es das aktive Aufhängungssystem einem Fahrer erlauben, die Höhe des Fahrzeugs durch eine Niveauregulierung entsprechend einem Zustand der Fahrbahnoberfläche einzustellen, oder es kann den Luftwiderstand durch die Reduzierung der Höhe des Fahrzeugs bei einer hohen Geschwindigkeit reduzieren, und infolgedessen kann es die Fahrsicherheit und die Kraftstoffeffizienz verbessern.
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Im Hinblick auf die aktive Aufhängungsvorrichtung offenbart das
US-Patent Nr. 6,000,702 eine Technik, in der eine Feder und ein hubverstellbares Stellorgan in Reihe geschaltet sind und ein Betrag an Fluid, der zu dem hubverstellbaren Stellorgan zugeführt wird, durch ein Proportionalsteuerventil gesteuert bzw. geregelt wird.
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Bei einer solchen Technik gibt es aber ein Problem dahingehend, dass das teure Proportionalsteuerventil und die teure Hydraulikpumpe verwendet werden sollten. Auch hat die Hydraulikpumpe eine Struktur, die mit einem Motor (Verbrennungsmotor) verbunden ist und immer angetrieben wird, und somit wird die Pumpe, während der Motor arbeitet, immer angetrieben, um eine Quelle eines hohen Drucks zu erzeugen, und eine übermäßige Kapazität wird erzeugt, die in dem System nicht benötigt wird, und eine Kraftstoffwirtschaftlichkeit wird durch eine Reduktion einer Motorleistung herabgesetzt.
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ÜBERBLICK ÜBER DIE ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung ist darauf ausgerichtet, eine aktive Aufhängungsvorrichtung bzw. Federungsvorrichtung bereitzustellen, die kein teures Proportionalsteuerventil verwendet und die somit die Kosten reduziert und eine Struktur davon vereinfacht.
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Die vorliegende Erfindung ist auch darauf ausgerichtet, eine aktive Aufhängungsvorrichtung bereitzustellen, die den Energieverbrauch minimiert, indem sie eine Pumpe verwendet, die auf einem Elektromotor und einem Zylinder basiert.
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Die vorliegende Erfindung ist auch darauf ausgerichtet, eine aktive Aufhängungsvorrichtung bereitzustellen, die verhindert, dass ein Fluid, das in einem Aktor aufgenommen ist, von dem Aktor zu einer Pumpe zurückfließt.
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Aber die Probleme, die von der vorliegenden Offenbarung gelöst werden sollen, sind nicht auf die oben beschriebenen Probleme beschränkt. Obwohl diese hier nicht beschrieben sind, können andere Probleme, die von der vorliegenden Erfindung gelöst werden sollen, von den Fachleuten auf dem Gebiet aus der folgenden Beschreibung klar erkannt werden.
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In Übereinstimmung mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine aktive Aufhängungsvorrichtung für ein Fahrzeug bereitgestellt, die eine Pumpe, die dafür konfiguriert ist, eine Bewegung eines Fluids zu steuern bzw. zu regeln, einen Aktor, der mit einer Schraubenfeder verbunden ist, die mit einem Rad des Fahrzeugs verbunden ist, und der dafür konfiguriert ist, das Fluid von der Pumpe zu empfangen und eine Verschiebung der Schraubenfeder zu kompensieren, einen Fluidpfad, der dafür konfiguriert ist, die Pumpe mit dem Aktor zu verbinden, und ein Ventil aufweist, das dafür konfiguriert ist, einen Fluss des Fluids in dem Fluidpfad zu regeln, wobei dann, wenn der Aktor so gesteuert wird, dass er das Fluid von der Pumpe empfängt, das Ventil dafür konfiguriert ist, zu verhindern, dass das Fluid durch einen Druck des Fluids, das in dem Aktor aufgenommen ist, von dem Aktor zu der Pumpe fließt.
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Der Aktor kann erste, zweite, dritte und vierte Aktoren umfassen, die jeweils an einem linken Vorderrad, einem linken Hinterrad, einem rechten Vorderrad und einem rechten Hinterrad des Fahrzeugs angeordnet sind, und die Pumpe kann in der Lage sein, auf der Grundlage eines Antreibens eines Elektromotors das Fluid gleichzeitig zu den ersten und zweiten Aktoren oder zu den dritten und vierten Aktoren zuzuführen.
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Die Pumpe kann eine erste Kammer und eine zweite Kammer, die durch das Teilen einer Innenseite eines Zylinders in einer Längsrichtung des Zylinders gebildet sind; und einen ersten Kolben und einen zweiten Kolben aufweisen, die jeweils in der ersten Kammer und der zweiten Kammer angeordnet sind, und der erste Kolben und der zweite Kolben können auf der Grundlage des Antreibens des Elektromotors bewegt werden, und somit kann das Fluid, das in der ersten Kammer und der zweiten Kammer aufgenommen ist, zu dem Aktor zugeführt werden.
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Der Fluidpfad kann einen ersten Fluidpfad zwischen der Pumpe und dem ersten Aktor, einen zweiten Fluidpfad zwischen der Pumpe und dem zweiten Aktor, einen dritten Fluidpfad zwischen der Pumpe und dem dritten Aktor und einen vierten Fluidpfad zwischen der Pumpe und dem vierten Aktor umfassen.
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Der erste Fluidpfad kann einen 1-1-Fluidpfad, der direkt mit der Pumpe verbunden ist, einen 1-2-Fluidpfad, dessen eine Seite mit dem 1-1-Fluidpfad verbunden ist und dessen andere Seite mit dem ersten Aktor verbunden ist, und einen 1-3-Fluidpfad aufweisen, der von einer Verbindung zwischen dem 1-1-Fluidpfad und dem 1-2-Fluidpfad abgezweigt ist und mit einem Reservoir verbunden ist, und das Ventil kann an dem 1-2-Fluidpfad und dem 1-3-Fluidpfad angeordnet sein.
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Der zweite Fluidpfad kann einen 2-1-Fluidpfad, der direkt mit der Pumpe verbunden ist, einen 2-2-Fluidpfad, dessen eine Seite mit dem 2-1-Fluidpfad verbunden ist und dessen andere Seite mit dem zweiten Aktor verbunden ist, und einen 2-3-Fluidpfad aufweisen, der von einer Verbindung zwischen dem 2-1-Fluidpfad und dem 2-2-Fluidpfad abgezweigt ist und mit einem Reservoir verbunden ist, und das Ventil kann an dem 2-2-Fluidpfad und dem 2-3-Fluidpfad angeordnet sein.
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Der dritte Fluidpfad kann einen 3-1-Fluidpfad, der direkt mit der Pumpe verbunden ist, einen 3-2-Fluidpfad, dessen eine Seite mit dem 3-1-Fluidpfad verbunden ist und dessen andere Seite mit dem dritten Aktor verbunden ist, und einen 3-3-Fluidpfad aufweisen, der von einer Verbindung zwischen dem 3-1-Fluidpfad und dem 3-2-Fluidpfad abgezweigt ist und mit einem Reservoir verbunden ist, und das Ventil kann an dem 3-2-Fluidpfad und dem 3-3-Fluidpfad angeordnet sein.
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Der vierte Fluidpfad kann einen 4-1-Fluidpfad, der direkt mit der Pumpe verbunden ist, einen 4-2-Fluidpfad, dessen eine Seite mit dem 4-1-Fluidpfad verbunden ist und dessen andere Seite mit dem vierten Aktor verbunden ist, und einen 4-3-Fluidpfad aufweisen, der von einer Verbindung zwischen dem 4-1-Fluidpfad und dem 4-2-Fluidpfad abgezweigt ist und mit einem Reservoir verbunden ist, und das Ventil kann an dem 4-2-Fluidpfad und dem 4-3-Fluidpfad angeordnet sein.
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Das Ventil kann eine Hülse, einen Anker, der in der Hülse so bereitgestellt ist, dass er vertikal bewegbar ist, einen Folien- oder Blatthalter, der mit einem unteren Ende der Hülse gekoppelt ist und ein erstes Verbindungsteil, das an einer unteren Seite davon gebildet ist, um mit dem Fluidpfad verbunden zu sein, der an einer Seite der Pumpe angeordnet ist, und ein zweites Verbindungsteil hat, das an einer Seitenfläche davon gebildet ist, um mit dem Fluidpfad verbunden zu sein, der an einer Seite des Aktors angeordnet ist, und ein Öffnungs- und Schließelement aufweisen, das in dem Folien- oder Blatthalter so untergebracht ist, dass es auf der Grundlage einer Bewegung des Ankers vertikal bewegbar ist, und wenn das Öffnungs- und Schließelement nach oben bewegt wird, dann können das erste Verbindungsteil und das zweite Verbindungsteil in einer Fluidkommunikation miteinander stehen.
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Das Ventil kann des Weiteren ein erstes elastisches Element aufweisen, das eine Kraft in einer abwärts gerichteten Richtung des Öffnungs- und Schließelements anlegt.
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In Übereinstimmung mit einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Ventil bereitgestellt, das in der aktiven Aufhängungsvorrichtung für das Fahrzeug in Übereinstimmung mit einer anderen Ausführungsform enthalten ist, wobei das Ventil eine Hülse, einen Anker, der in der Hülse so bereitgestellt ist, dass er vertikal bewegbar ist, einen Folien- oder Blatthalter, der mit einem unteren Ende der Hülse gekoppelt ist und ein erstes Verbindungsteil, das an einer unteren Seite davon gebildet ist, um mit dem Fluidpfad verbunden zu sein, der an einer Seite einer Pumpe angeordnet ist, und ein zweites Verbindungsteil hat, das an einer Seitenfläche davon gebildet ist, um mit dem Fluidpfad verbunden zu sein, der an einer Seite eines Aktors angeordnet ist, und ein Öffnungs- und Schließelement aufweist, das in dem Folien- oder Blatthalter so untergebracht ist, dass es auf der Grundlage einer Bewegung des Ankers vertikal bewegbar ist, und wenn das Öffnungs- und Schließelement nach oben bewegt wird, dann können das erste Verbindungsteil und das zweite Verbindungsteil in einer Fluidkommunikation miteinander stehen.
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Das Ventil kann des Weiteren ein erstes elastisches Element aufweisen, das eine Kraft in einer abwärts gerichteten Richtung des Öffnungs- und Schließelements anlegt.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die oben genannten und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden den Durchschnittsfachleuten auf dem Gebiet durch das ausführliche Beschreiben von exemplarischen Ausführungsformen davon unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen offensichtlicher werden, wobei in den Zeichnungen:
- 1 und 2 Schaltbilder einer aktiven Aufhängungsvorrichtung für ein Fahrzeug in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind;
- 3 eine Zusammenbauansicht von internen Elementen ist, die eine Kopplung zwischen Elementen einer Pumpe in der aktiven Aufhängungsvorrichtung für das Fahrzeug in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
- 4 eine Querschnittansicht ist, die eine interne Struktur der Pumpe in der aktiven Aufhängungsvorrichtung für das Fahrzeug in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
- 5 ein Schaltbild ist, das eine andere Struktur der aktiven Aufhängungsvorrichtung für das Fahrzeug in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
- 6 eine Querschnittansicht eines Ventils für die aktive Fahrzeug-Aufhängungsvorrichtung in Übereinstimmung mit einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist; und
- 7 eine Querschnittansicht ist, die einen Fluss eines Fluids veranschaulicht, wenn das Ventil für die aktive Fahrzeug-Aufhängungsvorrichtung in Übereinstimmung mit einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung geöffnet ist.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG VON EXEMPLARISCHEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Es werden exemplarische Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ausführlich unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben werden, wobei sich gleiche Bezugszeichen durch die gesamten Zeichnungen hindurch auf gleiche oder entsprechende Elemente beziehen und wiederholte Beschreibungen davon weggelassen werden.
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Und wenn man der Meinung ist, dass die spezifische Beschreibung der zugehörigen und festgestellten Funktionen oder Strukturen die Essenz der vorliegenden Erfindung verschleiern könnte, so wird die spezifische Beschreibung davon weggelassen werden. Die beigefügten Zeichnungen werden auch verwendet, um bei einem leichten Verständnis der technischen Idee der vorliegenden Erfindung zu helfen, und es sollte klar sein, dass die Idee der vorliegenden Erfindung nicht durch die beigefügten Zeichnungen beschränkt ist.
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Im Folgenden wird eine aktive Aufhängungsvorrichtung für ein Fahrzeug in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 1 und 2 beschrieben werden. 1 und 2 sind Schaltbilder der aktiven Aufhängungsvorrichtung für das Fahrzeug in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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Wie in 1 und 2 veranschaulicht ist, kann die aktive Aufhängungsvorrichtung für das Fahrzeug in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Pumpe 100, einen Aktor 200, einen Fluidpfad 300, ein Ventil 400 und ein Reservoir 500 aufweisen.
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Die Pumpe 100 ist ein Element, das einen hydraulischen Druck in einem Fluid erzeugt, das in der aktiven Aufhängungsvorrichtung für das Fahrzeug verwendet wird, und sie dient dazu, eine Bewegung des Fluids in der Vorrichtung zu steuern bzw. zu regeln, und sie wird spezifisch von einem Elektromotor 110 angetrieben. Im Stand der Technik ist eine Pumpe der aktiven Aufhängungsvorrichtung für das Fahrzeug eine Hydraulikpumpe, und sie ist mit einem Motor verbunden, der immer angetrieben wird, und infolgedessen gibt es ein Problem dahingehend, dass ein unnötiger Druck erzeugt wird. Aber wie bei der aktiven Aufhängungsvorrichtung für das Fahrzeug in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird, wenn die Pumpe 100 von dem Elektromotor 110 angetrieben wird, ein Signal zu dem Elektromotor entsprechend einem Bedarf von einem elektrischen Steuergerät (ECU; Electric Control Unit) gesendet, und die Pumpe 100 kann selektiv angetrieben werden, und somit ist es möglich, eine Motorleistung und eine Kraftstoffeffizienz zu verbessern.
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Wie in 1 und in 2 veranschaulicht ist, empfängt der Aktor 200 das Fluid von der Pumpe 100, und er kann erste, zweite, dritte und vierte Aktoren 210, 220, 230 und 240 umfassen, die jeweils an einem linken Vorderrad, einem linken Hinterrad, einem rechten Vorderrad und einen rechten Hinterrad des Fahrzeugs angeordnet sind. Die Aktoren 210, 220, 230 und 240 können jeweils mit Schraubenfedern 211, 221, 231 und 241 und mit Dämpfern 212, 222, 232 und 242 verbunden sein. Insbesondere dienen die Aktoren 210, 220, 230 und 240 dazu, Verschiebungen der Schraubenfedern 211, 221, 231 und 241 zu kompensieren.
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Insbesondere kann die Pumpe 100 auf der Grundlage des Antreibens des Elektromotors 110 das Fluid gleichzeitig zu dem ersten Aktor 210 und dem zweiten Aktor 220 zuführen oder das Fluid gleichzeitig zu dem dritten Aktor 230 und dem vierten Aktor 240 zuführen. Das heißt, durch das Antreiben einer einzigen Pumpe 100 kann das Fluid gleichzeitig zu den Aktoren der linken Vorder- und linken Hinterräder des Fahrzeugs zugeführt werden, oder es kann gleichzeitig zu den Aktoren der rechten Vorder- und rechten Hinterräder des Fahrzeugs zugeführt werden.
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Der Fluidpfad 300 ist ein Pfad für die Bewegung des Fluids zwischen der Pumpe 100 und dem Aktor 200 oder dem Reservoir 500, und wie in 2 veranschaulicht ist, umfasst der Fluidpfad, der zwischen der Pumpe 100 und dem ersten Aktor 210 gebildet ist, einen 1-1-Fluidpfad 311, der direkt mit der Pumpe 100 verbunden ist, einen 1-2-Fluidpfad 312, der von dem 1-1-Fluidpfad 311 abgezweigt ist, und einen 1-3-Fluidpfad 313. Der 1-2-Fluidpfad 312 ist ein Pfad, der mit dem ersten Aktor 210 verbunden ist, und der 1-3-Fluidpfad 313 ist ein Pfad, der mit dem Reservoir 500 verbunden ist. Wie der Pfad, der zwischen der Pumpe 100 und dem ersten Aktor 210 gebildet ist, so können die Pfade, die zwischen der Pumpe 100 und dem zweiten Aktor 220, dem dritten Aktor 230 und dem vierten Aktor 240 gebildet sind, ebenfalls wie in 2 veranschaulicht unterteilt sein, und Beschreibungen davon werden weggelassen werden.
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Das Ventil 400 ist an dem Fluidpfad 300 angeordnet und dient dazu, einen Fluss des Fluids zu regeln. Insbesondere wird in der aktiven Aufhängungsvorrichtung für das Fahrzeug in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein Schaltventil anstelle eines Proportionalsteuerventils verwendet, und die Bewegung des Fluids kann selektiv durch das Steuern einer Betätigung des Schaltventils durch das ECU gesteuert bzw. geregelt werden. Dadurch kann eine Struktur des Systems vereinfacht werden und können auch Kosten davon reduziert werden.
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In der Zwischenzeit dient das Reservoir 500 dazu, das Fluid aufzunehmen und zu speichern, wenn eine Strömungsrate des Fluids in der aktiven Aufhängungsvorrichtung für das Fahrzeug in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung übermäßig groß ist, und es dient auch dazu, das Fluid zu jedem von den Aktoren 200 oder zu der Pumpe 100 zuzuführen, wenn die Aktoren 200 eine größere Zufuhr des Fluids benötigen.
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Im Folgenden wird die aktive Aufhängungsvorrichtung für das Fahrzeug in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausführlich unter Bezugnahme auf 3 und 4 beschrieben werden. 3 ist eine Zusammenbauansicht von internen Elementen, die eine Kopplung zwischen Elementen der Pumpe in der aktiven Aufhängungsvorrichtung für das Fahrzeug in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht, und 4 ist eine Querschnittansicht, die eine interne Struktur der Pumpe in der aktiven Aufhängungsvorrichtung für das Fahrzeug in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
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Wie in 3 und 4 veranschaulicht ist, weist die Pumpe 100 in der aktiven Aufhängungsvorrichtung für das Fahrzeug in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung Elemente wie etwa einen ersten Kolben 141, einen zweiten Kolben 142, einen ersten Zahnstangenstab 151, einen zweiten Zahnstangenstab 152 und ein Ritzel 160 auf.
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In der Pumpe 100 der aktiven Aufhängungsvorrichtung für das Fahrzeug in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Zylinder 120 gebildet, und eine Innenseite des Zylinders 120 ist in einer Längsrichtung des Zylinders 120 geteilt und bildet eine erste Kammer 131 und eine zweite Kammer 132. Der erste Kolben 141 und der zweite Kolben 142 sind jeweils in der ersten Kammer 131 und der zweiten Kammer 132 angeordnet. Der erste Kolben 141 und der zweite Kolben 142 werden durch das Antreiben des Elektromotors 110 bewegt, d.h. sie bewegen sich dadurch hin und her, und somit wird das Fluid, das in der ersten Kammer 131 und der zweiten Kammer 132 aufgenommen ist, zu dem Aktor 200 zugeführt. In der Zwischenzeit kann der Elektromotor 110 einstückig mit der Pumpe 100 gebildet und angeordnet sein, oder er kann separat angeordnet sein.
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In einer ausführlicheren Beschreibung der Betätigung der Pumpe 100 in der aktiven Aufhängungsvorrichtung für das Fahrzeug in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind zahnförmige Nuten auf einer Seite des ersten Zahnstangenstabs 151 und des zweiten Zahnstangenstabs 152 gebildet und stützen den ersten Kolben 141 und den zweiten Kolben 142 ab, und das Ritzel 160 ist so angeordnet, dass es mit den Nuten ineinandergreift, die auf einer Seite des ersten Zahnstangenstabs 151 und des zweiten Zahnstangenstabs 152 gebildet sind. Das Ritzel 160 ist mit dem Elektromotor 110 verbunden, und wenn das Ritzel 160 von dem Elektromotor 110 gedreht wird, werden der erste Zahnstangenstab 151 und der zweite Zahnstangenstab 152 in entgegengesetzte Richtungen zueinander bewegt. Schließlich werden der erste Kolben 141 und der zweite Kolben 142 in entgegengesetzte Richtungen zueinander durch Bewegungen des ersten Zahnstangenstabs 151 und des zweiten Zahnstangenstabs 152 bewegt. Bedingt durch die oben genannte Doppelzylinder-Pumpenstruktur kann das Fluid gleichzeitig zu einer Vielzahl von Aktoren 200 mit einer einzigen Pumpe 100 zugeführt werden. Im Allgemeinen ist es für die Steuerung der Vielzahl von Aktoren mit einer einzigen Pumpe notwendig, eine Kapazität der Pumpe zu erhöhen, aber es besteht eine Beschränkung in Bezug auf das Vergrößern der Kapazität der Pumpe aufgrund einer Begrenzung einer Leistung des Elektromotors. Aber in dem Fall der Pumpe 100, die die Doppelzylinderstruktur hat und die bei der aktiven Aufhängungsvorrichtung für das Fahrzeug in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angewendet wird, besteht ein Vorteil darin, dass es möglich ist, die Vielzahl von Aktoren 200 ohne eine Erhöhung der Leistung des Elektromotors zu steuern.
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Insbesondere kann die Pumpe 100 der aktiven Aufhängungsvorrichtung für das Fahrzeug in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung des Weiteren eine Bremseinheit aufweisen, die eine abgegebene Leistung des Elektromotors 110 zu dem Ritzel 160 überträgt. Insbesondere sind, wie in 3 veranschaulicht ist, ein Schneckengetriebe 180 und ein Schneckenrad 190 als die Bremseinheit bereitgestellt. Wenn der Elektromotor 110 das Schneckengetriebe 180 dreht, wird das Schneckenrad 190, das so angeordnet ist, dass es mit dem Schneckengetriebe 180 in Eingriff steht, gedreht, und infolgedessen kann das Ritzel 160 gedreht werden. Dementsprechend kann ein Bremsverhältnis erhöht werden, und infolgedessen kann eine Last des Elektromotors 110 reduziert werden, und die Effizienz des Elektromotors kann erhöht werden.
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In der Zwischenzeit kann die Pumpe 100 der aktiven Aufhängungsvorrichtung für das Fahrzeug in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung des Weiteren einen Stützbügel 170 aufweisen, der wenigstens einen von dem ersten Zahnstangenstab 151 und dem zweiten Zahnstangenstab 152 abstützt. Der Stützbügel 170 ist ein Element, das dazu verwendet wird, zu verhindern, dass sich ein Spalt zwischen dem ersten Zahnstangenstab 151 oder dem zweiten Zahnstangenstab 152 und dem Ritzel 160 bildet. Infolgedessen wird eine Fehlfunktion aufgrund der Nuten, die an dem ersten Zahnstangenstab 151 oder dem zweiten Zahnstangenstab 152 gebildet sind, oder aufgrund des Abriebs des Ritzels 160 auf eine Form, die den Nuten entspricht, verhindert, und außerdem kann auch ein Klappergeräusch, das durch die Bildung eines Spalts verursacht wird, verhindert werden.
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Eine andere Struktur der aktiven Aufhängungsvorrichtung für das Fahrzeug in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und ein Ventil für die aktive Fahrzeug-Aufhängungsvorrichtung in Übereinstimmung mit einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden unter Bezugnahme auf 5 bis 7 beschrieben werden. 5 ist ein Schaltbild, das eine andere Struktur der aktiven Aufhängungsvorrichtung für das Fahrzeug in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. 6 ist eine Querschnittansicht eines Ventils für die aktive Fahrzeug-Aufhängungsvorrichtung in Übereinstimmung mit einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und 7 ist eine Querschnittansicht, die einen Fluss eines Fluids veranschaulicht, wenn das Ventil für die aktive Fahrzeug-Aufhängungsvorrichtung in Übereinstimmung mit einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung geöffnet ist.
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Vor dem Beschreiben einer anderen Struktur der aktiven Aufhängungsvorrichtung für das Fahrzeug in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es notwendig, ein Problem in der aktiven Aufhängungsvorrichtung für das Fahrzeug, die in 1 und 2 veranschaulicht ist, in Augenschein zu nehmen. Wie oben beschrieben worden ist, kann die Systemstruktur durch das Verwenden des Schaltventils 400 an dem Fluidpfad 300 vereinfacht werden und können die Kosten davon reduziert werden. Aber wenn ein Gegendruck oder Rückdruck in den Aktor 200 hinein größer wird, gibt es ein Problem dahingehend, dass es sein kann, dass das Fluid aufgrund einer Struktur des Schaltventils 400 von dem Aktor 200 zu der Pumpe 100 zurückfließt. Zur Lösung des Rückflussproblems sollte ein separates Schaltventil 400 zum Verhindern des Zurückfließens bereitgestellt werden. Schließlich sollten, wie in 1 und 2 veranschaulicht ist, da drei Schaltventile (ein 1-1-Ventil 410, ein 1-2-Ventil 420 und ein 1-3-Ventil 430 in dem Fall des Aktors 210 des linken Vorderrades) an dem Fluidpfad installiert sind, die mit der Pumpe 100 und dem Aktor 200 jeden Rades verbunden sind, insgesamt 12 Ventile in dem gesamten System angeordnet sein. Deshalb gibt es aufgrund einer Zunahme der Anzahl der Ventile in einem aktiven Aufhängungssystem einige Probleme dahingehend, dass die Herstellungskosten erhöht werden sowie auch ein Gewicht des gesamten Systems erhöht wird und eine Steuerlogik zur Steuerung vieler Ventile kompliziert ist.
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In dem Fall einer anderen Struktur der aktiven Aufhängungsvorrichtung für das Fahrzeug in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das Ventil 400 zur Lösung der Probleme so konfiguriert, dass es verhindert, dass das Fluid aufgrund eines Drucks des Fluids, das in dem Aktor 200 aufgenommen ist, von dem Aktor 200 zu der Pumpe 100 zurückfließt. Das Ventil für die aktive Fahrzeug-Aufhängungsvorrichtung in Übereinstimmung mit einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unten unter Bezugnahme auf 6 und 7 beschrieben werden.
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Wie in 6 veranschaulicht ist, weist das Ventil 400 für die aktive Fahrzeug-Aufhängungsvorrichtung in Übereinstimmung mit einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Hülse 450, einen Ventileinsatz bzw. Ventilkern 460, einen Anker 470, ein Öffnungs- und Schließelement 480, einen Folien- bzw. Blatthalter 490 und so weiter auf. Die Hülse 450 hat eine zylindrische Form, von der obere und untere Abschnitte geöffnet sind, und der Ventileinsatz 460 ist in ein oberes Ende der Hülse 450 eingepasst, um den geöffneten oberen Abschnitt der Hülse 450 abzudichten. Der Anker 470 ist auf einer Innenseite der Hülse 450 so angeordnet, dass er vertikal bewegbar ist, und er hat eine zylindrische Form, von der ein Außendurchmesser einem Innendurchmesser der Hülse 450 entspricht. Insbesondere kann der Anker 470 dann, wenn Energie an eine Erregerspulenanordnung angelegt wird, zu dem Ventileinsatz 460 hin gegen eine elastische Kraft eines zweiten elastischen Elements 472 durch eine Magnetkraft bewegt werden, die zwischen dem Ventileinsatz 460 und dem Anker 470 wirkt. Der Folien- oder Blatthalter 490 ist mit einem unteren Ende der Hülse 450 gekoppelt. Ein erstes Verbindungsteil 481, das mit dem Fluidpfad verbunden ist, der sich auf einer Seite der Pumpe 100 befindet, ist an einer unteren Seite des Folien- oder Blatthalters 490 gebildet, und ein zweites Verbindungsteil 482, das mit dem Fluidpfad verbunden ist, der sich auf einer Seite des Aktors 200 befindet, ist an einer Seitenfläche davon gebildet. Das Öffnungs- und Schließelement 480 ist in dem Folien- oder Blatthalter 490 untergebracht, und es ist dafür konfiguriert, in dem Folien- oder Blatthalter 490 auf der Grundlage einer Bewegung des Ankers 470 vertikal bewegbar zu sein. Ein erstes elastisches Element 483 dient dazu, eine Kraft in einer abwärts gerichteten Richtung des Öffnungs- und Schließelements 480 anzulegen und somit das erste Verbindungsteil 481 zu verschließen, wenn keine separate Energie an das Ventil 400 angelegt wird.
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Im Folgenden wird eine Betätigung des Ventils 400 der aktiven Aufhängungsvorrichtung für das Fahrzeug in Übereinstimmung mit einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 6 und 7 beschrieben werden. Das Ventil 400 der aktiven Aufhängungsvorrichtung für das Fahrzeug in Übereinstimmung mit einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Ventil, das betätigt wird, wenn die Energie bzw. ein Strom angelegt wird, d.h. es ist ein normalerweise geschlossenes (N/G)-Ventil, das den Fluss des Fluids in einem nicht mit Energie gespeisten Zustand blockiert. Das heißt, wenn die Energie nicht an die Erregerspulenanordnung angelegt wird, befindet sich das Öffnungs- und Schließelement 480 in einem engen Kontakt mit der unteren Seite des Folien- oder Blatthalters 490 durch eine elastische Kraft des ersten elastischen Elements 483 und verschließt infolgedessen das erste Verbindungsteil 481, wie in 6 veranschaulicht ist. Umgekehrt wird, wenn die Energie an die Erregerspulenanordnung angelegt wird, der Anker 470 in der Hülse 450 nach oben bewegt, und das Öffnungs- und Schließelement 480 wird auf der Grundlage der Bewegung des Ankers 470 nach oben bewegt. An diesem Zeitpunkt sollte eine Kraft, die sich durch das Anlegen der Energie in einer aufwärts gerichteten Richtung bewegt, größer als die elastische Kraft des ersten elastischen Elements 483 sein. Bedingt durch einen solchen Vorgang wird das Öffnungs- und Schließelement 480 so angeordnet, dass es von der unteren Seite des Folien- oder Blatthalters 490 beabstandet ist, wie dies in 7 veranschaulicht ist, und infolgedessen stehen das erste Verbindungsteil 481 und das zweite Verbindungsteil 482 in Fluidkommunikation miteinander.
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In der Zwischenzeit ist eine Druckrichtung des Fluids, das in das erste Verbindungsteil 481 eingeführt wird, entgegengesetzt zu einer Richtung, in die die elastische Kraft des ersten elastischen Elements 483 angelegt wird, und infolgedessen wird, wenn der Druck des Fluids, das in das erste Verbindungsteil 481 eingeführt wird, größer als die elastische Kraft des ersten elastischen Elements 483 ist, das Öffnungs- und Schließelement 480 nach oben bewegt, obwohl separat keine Energie angelegt wird. Dementsprechend wird das Ventil 400 geöffnet. Wenn das erste Verbindungsteil 481 mit dem Fluidpfad verbunden ist, der sich auf der Seite des Aktors 200 befindet, gibt es ein Problem dahingehend, dass dann, wenn ein Druck auf der Seite des Aktors 200 höher als der auf der Seite der Pumpe 100 ist, es möglich sein kann, dass das Fluid von der Seite des Aktors 200 zu der Seite der Pumpe 100 zurückfließt. Deshalb ist die vorliegende Erfindung so konfiguriert, dass das erste Verbindungsteil 481 mit dem Fluidpfad auf der Seite der Pumpe 100 verbunden ist und das zweite Verbindungsteil 482 mit dem Fluidpfad auf der Seite des Aktors 200 verbunden ist.
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Da das zweite Verbindungsteil 482 auf der Seitenfläche des Folien- oder Blatthalters 490 gebildet ist und die Druckrichtung des Fluids, das durch das zweite Verbindungsteil 482 eingeführt wird, senkrecht zu der Richtung ist, in der die elastische Kraft des ersten elastischen Elements 483 angelegt wird, wird das Öffnungs- und Schließelement 480 nicht bewegt, obwohl der Druck des Fluids, das von dem Fluidpfad her an der Seite des Aktors 200 eingeführt wird, hoch ist, und infolgedessen bleibt das Ventil 400 in einem geschlossenen Zustand gehalten. Bedingt durch die oben beschriebene Struktur des Ventils für die aktive Fahrzeug-Aufhängungsvorrichtung in Übereinstimmung mit einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung fließt das Fluid nicht zurück, selbst wenn der Druck auf der Seite des Aktors 200 höher als der Druck auf der Seite der Pumpe 100 ist.
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In der aktiven Aufhängungsvorrichtung für ein Fahrzeug in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die aktive Aufhängungsvorrichtung unter Verwendung einer auf einem Elektromotor und einem Zylinder basierenden Pumpe realisiert, und der Elektromotor wird nur angetrieben, um die Pumpe zu betätigen, wenn dies von dem System benötigt wird, und infolgedessen kann nur ein benötigter Druck zum passenden Zeitpunkt erzeugt werden, und es ist möglich, eine Motorleistung und eine Kraftstoffeffizienz zu verbessern.
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Und als das Ventil zur Steuerung bzw. Regelung der Bewegung des Fluids wird anstelle des Proportionalventils das Schaltventil verwendet, und somit ist es möglich, die Kostenwettbewerbsfähigkeit zu sichern und auch eine Gesamtvereinfachung des Systems zu erzielen.
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Und durch das Bereitstellen des Ventils, das verhindern kann, dass das Fluid von der Aktorseite zu der Pumpenseite zurückfließt, selbst wenn der Fluiddruck auf der Aktorseite höher ist als derjenige auf der Pumpenseite, kann die Anzahl der Ventile in dem aktiven Aufhängungssystem reduziert werden.
