DE19549385A1 - Zweikreishydrauliksystem für eine aktive Fahrwerksregelung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Zweikreishydrauliksystem entsprechend dem Oberbe­ griff von Patentanspruch 1.

Aus der DE-OS 37 05 520 ist ein Zweikreishydrauliksystem zur Beeinflussung des Rollverhaltens eines Kraftfahrzeuges bekannt. Grundsätzlich haben Zweik­ reishydrauliksysteme gegenüber Einkreishydrauliksystemen den Vorteil, das der Aktuator der Vorderachse unabhängig von dem Aktuator der Hinterachse, und selbstverständlich auch umgekehrt, angesteuert werden kann, so daß eine indivi­ duelle Beeinflussung des Fahrverhaltens möglich ist. Dabei ist es äußerst wichtig, insbesondere für Fahrzeuge die dem Durchschnittsfahrer angepaßt sind, daß stets ein eher untersteuerndes Fahrverhalten des Fahrzeugs vorliegt. Diese Ein­ stellung läßt sich umsetzen, indem der Stabilisator an der Vorderachse stets wirksamer ist als der Stabilisator an der Hinterachse. Es muß aber auch berück­ sichtigt werden, was passiert, wenn das Hydrauliksystem einen Fehler oder einen Schaden aufweist. Bisherige Systeme sehen vor, daß die Schaltventile in Sperr­ stellung gehen und somit die Aktuatoren von der Versorgungspumpe getrennt werden. Durch diese undifferenzierte Schaltlogik wird nicht berücksichtigt, daß beispielsweise bei einem Bruch der Verbindung zwischen dem Schaltventil und dem Aktuator der Vorderachsstabilisator wirkungslos ist und der Hinterachsstabi­ lisator seine maximale Wirkung entfaltet, so daß ein starkes Übersteuerungsver­ halten des Fahrzeugs eintritt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Zweikreishydrauliksystem zu rea­ lisieren, das sicherstellt, daß im Notbetrieb der Stabilisator an der Vorderachse stets genauso oder wirksamer ist wie der Stabilisator an der Hinterachse.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch den Patentanspruch 1 gelöst.

Es wird sichergestellt, daß der Hinterachsstabilisator nicht wirksamer sein kann als der Vorderachsstabilisator. Das angestrebte eher untersteuernde Fahrverhal­ ten des Fahrzeugs bleibt stets erhalten. Der Vorteil liegt darin, daß bei einem Zu­ sammenbruch der Stromversorgung der vordere Stabilisator durch die Blockie­ rung in die wirksamste Einstellung gebracht wird. Der Druck in den Versorgungs­ leitungen zwischen dem Schaltventil und dem Aktuator an der Vorderachse ist ein Maß dafür, ob diese Versorgungsleitungen defekt sind. In diesem Fall würde in den Versorgungsleitungen kein Druck anstehen können. Folglich läge auch im Steuerleitungssystem kein Steuerdruck an, so daß das Notbetriebschaltventil auf Durchlaß geschaltet wäre. Der hintere Aktuator kann über das Schaltventil um­ pumpen, so daß keine Wirkung des hinteren Stabilisators spürbar wäre.

Bei einem Druck in den Versorgungsleitungen ist auch das Steuerleitungssystem unter Druck, der dafür sorgt, daß das Notbetriebschaltventil in die Sperrstellung geschaltet wird. Dann sind beide Stabilisatoren maximal wirksam, jedoch ist wie­ derum der hintere Stabilisator dem vorderen in seiner Wirkung nicht überlegen, denn in der Regel wird der Stabilisator als Torsionselement an der Vorderachse stärker ausgeführt als der Stabilisator an der Hinterachse.

Um die Zahl der Ventile gering zu halten, wird als Schaltventil ein 8/3-Wegeventil zur Versorgung beider Aktuatoren der Fahrzeugachsen eingesetzt. Je kleiner die Zahl der Ventile, um so geringer ist die Möglichkeit von fehlerhaften Ventilen.

Anhand der folgenden Figurenbeschreibung soll die Erfindung näher erläutert werden.

Die einzige Figur zeigt ein Zweikreishydrauliksystem für eine aktive Fahrwerksre­ gelung, bei der ein Motor 1, in der Regel ein Verbrennungsmotor, eine ein- oder mehrstufige Versorgungspumpe 3 antreibt. Ein sich anschließender Abschnitt 5a einer Versorgungsleitung teilt sich, wobei jeder Abschnitt 5b eine Drosselblen­ de 7a; 7b als Bestandteil eines Stromteilerventils 9 aufweist, die dem Ab­ schnitt 5e für einen Aktuator 11 an einer Fahrzeugvorderachse dieselbe Versor­ gungspriorität wie einem Abschnitt 5f zu einem Aktuator 13 einer Fahrzeughin­ terachse geben, indem Steuerleitungen, die mit den Abschnitten 5c; 5d verbun­ den sind, das Stromteilerventil wechselweise auf Durchlaß schalten. Das Strom­ teilerventil stellt praktisch eine Druckwaage dar. Im übrigen hat dadurch das Druckniveau in den Aktuatoren keinen Einfluß auf die Volumenstromverteilung zwischen der Vorderachse und der Hinterachse. Die Abschnitte 5e und 5f verfü­ gen jeweils über ein einstellbares Druckbegrenzungsventil 15; 17, deren Abflüsse in einen Tank 19 münden. Zur Steuerung der Druckbegrenzungsventile dienen Drucksensoren 21; 23 in den Abschnitten 5e; 5f der Versorgungsleitungen.

Zwischen den Abschnitten 5e; 5f und den Aktuatoren 11; 13 ist ein Schaltven­ til 25 in der Bauart eines 8/3-Wegeventils angeordnet. In der Schaltstellung "a" sind jeweils ein Druckanschluß und eine Abflußanschluß pro Aktuator auf Durch­ laß geschaltet. In einer mittleren Schaltstellung "0" sind sämtliche Druck- und Abflußanschlüsse der Abschnitte 5e; 5f sowie der Abflußleitungen zum Tank 19 gesperrt.

Bei wechselnder Kurvenfahrt werden vorwiegend die Schaltstellungen "a" und "b" des Schaltventils 25 eingestellt, so daß über die Aktuatoren der Rollbewe­ gung des Fahrzeugs entgegengewirkt wird. Bei Geradeausfahrt wird die Schalt­ stellung "0" vorgewählt.

Im Notbetrieb, beispielsweise, wenn das Schaltventil 25 keine Stromversorgung besitzt, geht das Schaltventil durch eine entsprechende Vorspannung von Schalt­ federn 25a; 25b in die mittlere Schaltstellung "0".

Im Falle eines Stromausfalls am Schaltventil 25 geht dieses in die mittlere Schaltstellung, so daß der Aktuator 11 an der Vorderachse völlig blockiert ist. Es baut sich als Reaktionskraft zum Stabilisator ein Druck in den Abschnitten 5g; 5h auf, der sich in Steuerleitungen 33; 35 fortsetzt, die ein Notbetriebschaltven­ til 31 aus einer in der Regel auf Durchlaß eingestellten Schaltstellung in eine Sperrstellung schalten, da die elektrische Ansteuerung des Notbetriebschaltven­ til 31 bei einem Stromausfall am Schaltventil 25 abgeschaltet wird. In diesem Fall sind beide Stabilisatoren voll wirksam.

Bei einer Leckage in den Abschnitten 5g; 5h und Schaltstellung "0" des Schalt­ ventils 25 kann sich kein Reaktionsdruck aufbauen. Infolge dessen bleibt das Notbetriebschaltventil 31 in Durchlaßstellung, so daß der Aktuator 13 der Hinter­ achse über die Verknüpfung im Schaltventil 25 umpumpen kann. Der Aktua­ tor 13 ist damit ebenfalls wirkungslos. Die Steuerleitung stellen praktisch Druck­ sensoren dar.

Als Aktuatoren kommen alle bekannten Arten wie Schwenkmotor, doppeltwir­ kender Verstellzylinder zur Anwendung. Wenn von Arbeitskammern "a" oder "b" gesprochen wird, so beschränkt sich die Anzahl nicht auf zwei, sondern es kön­ nen beispielsweise bei einem Schwenkmotor auch mehrere Arbeitskammern mit gleicher Indizierung ausgeführt sein. Ebenso können auch mehrere Aktuatoren pro Fahrzeugachse vorliegen.

Claims (4)

1. Zweikreishydrauliksystem für eine aktive Fahrwerksregelung zur Unterdrüc­ kung einer Rollbewegung eines Kraftfahrzeuges mittels eines verstellbaren Stabilisators an einer Kraftfahrzeugvorderachse und einer Kraftfahrzeughinter­ achse, umfassend mindestens eine Versorgungspumpe, die unter Verwendung mindestens eines Schaltventils über Versorgungsleitungen mindestens einen doppeltwirkenden Aktuator mit mindestens zwei Arbeitsräumen an jeweils ei­ nem Stabilisator mit einen Druckmedium versorgt, dadurch gekennzeichnet, daß im Notbetrieb des Schaltventils (25) die Arbeitsräume (13a; 13b) des mindestens einen Aktuators (13) an der Hinterachse unblockiert sind, so daß das Druckmedium bei einer Rollbewegung des Fahrzeugs aus den Arbeitsräu­ men des Hinterachsaktuators durch den Hinterachsstabilisator umgepumpt wird, indem das Schaltventil (25) in der Notbetriebsstellung (0) die Arbeits­ kammern (11a; 11b) des Aktuators an der Vorderachse blockiert und die Ar­ beitskammern (13a; 13b) des Aktuators an der Hinterachse miteinander ver­ bunden sind.

2. Zweikreishydrauliksystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Schaltventil (25) ein 8/3-Wegeventil zur Versorgung beider Aktuato­ ren (11; 13) der Fahrzeugachsen eingesetzt wird.

3. Zweikreishydrauliksystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Versorgungsleitungen (5g; 5h) der Vorderachse zwischen dem Schaltven­ til (25) und dem Aktuator (11) jeweils einen Drucksensor (27; 29) aufweisen, der zur Überprüfung der Leckage der Versorgungsleitungen dient.

4. Zweikreishydrauliksystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Schaltventil (25) und dem Aktuator (13) der Hinterachse ein Notbetriebschaltventil (31) angeordnet ist, daß über ein Steuerleitungssy­ stem (33; 35), gespeist aus Versorgungsleitungen (5g; 5h) zwischen dem Schaltventil und dem Aktuator der Vorderachse, derart angesteuert wird, daß bei der Notbetriebsstellung des Schaltventils (25) und bei intakten Druckver­ hältnissen in den Versorgungsleitungen das Notbetriebschaltventil (31) in die Sperrschaltung verstellt wird.