DE4337765A1 - Two-circuit hydraulic system for active chassis control to suppress the rolling motion of a motor vehicle - Google Patents

Two-circuit hydraulic system for active chassis control to suppress the rolling motion of a motor vehicle

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Thomas John
Joerg Buengeler
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ZF Sachs AG
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Fichtel and Sachs AG
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Abstract

Two-circuit hydraulic system for active chassis control to suppress the rolling motion of a motor vehicle by means of a stabiliser, comprising a supply pump, a primary line to at least one actuator of a front axle and of a rear axle of the vehicle, a number of valves which influence the supply of the actuators, and a number of adjustable pressure-limiting valves, the two hydraulic circuits of the actuators for the rear axle and the front axle being fed by a common supply pump and a volume flow distribution taking place via a flow-control valve, one axle receiving a primary supply and the other axle being supplied with a volume flow corresponding to the amount left over in the supply pump from the primary supply.

Description

Die Erfindung betrifft ein Zweikreishydrauliksystem für eine aktive Fahrwerksregelung zur Unterdrückung der Rollbewegung eines Kraftfahrzeuges gemäß dem Oberbegriff von Patentan­ spruch 1.The invention relates to a two-circuit hydraulic system for a active chassis control to suppress the rolling movement a motor vehicle according to the preamble of Patentan saying 1.

Aus den Veranstaltungsunterlagen (T-30-633-056-3) eines Vor­ trages zum Thema "Aktive Fahrwerksregelung" im Haus der Tech­ nik in Essen ist ein Zweikreishydrauliksystem für eine aktive Fahrwerksregelung bekannt. Bei dem in Fig. 5 dargestellten Hydrauliksystem kommt ein Stromteilerventil zum Einsatz, das zwei unabhängige Hydraulikkreise schafft, die jeweils mit dem halben Volumenstrom versorgt werden. Über ein Proportional- Druckbegrenzungsventil für jeden Hydraulikkreis erfolgt die Druckeinstellung in den Einzelkreis. Im Ergebnis übernehmen die Druckbegrenzungsventile damit auch die Leistungsverzwei­ gung zwischen den beiden Hydraulikkreisläufen. Sofern keine Leckagen auftreten, kann das Stromteilerventil eine brauchbare Lösung sein, wenn zwei Hydraulikkreise von einer Pumpe ver­ sorgt werden soll. Unter dem Gesichtspunkt der Sicherheit im Falle einer Leckage muß das Stromteilerventil kritischer be­ trachtet werden, denn bei einer Leckage in dem Hydraulikkreis verringert sich der Volumenstrom in beiden Hydraulikkreisen mit der Folge, daß sich die Wirkung der Stabilisatoren bei dynamischen Fahrmanövern verringert und das Fahrzeug wankt.A two-circuit hydraulic system for active chassis control is known from the event documents (T-30-633-056-3) of a lecture on "Active chassis control" at the Haus der Tech nik in Essen. In the hydraulic system shown in Fig. 5, a flow divider valve is used, which creates two independent hydraulic circuits, each of which is supplied with half the volume flow. The pressure is set in the individual circuit via a proportional pressure relief valve for each hydraulic circuit. As a result, the pressure relief valves also take over the power split between the two hydraulic circuits. If there are no leaks, the flow divider valve can be a useful solution if two pumps are to supply two hydraulic circuits. From the point of view of safety in the event of a leak, the flow divider valve must be viewed more critically, because if there is a leak in the hydraulic circuit, the volume flow in both hydraulic circuits decreases, with the result that the effect of the stabilizers during dynamic driving maneuvers is reduced and the vehicle sways.

Aufgabe der vorliegenden Aufgabe ist es, mit einfachsten Mit­ teln die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile zu be­ heben. The task of the present task is to use the simplest the disadvantages known from the prior art to be to lift.  

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, indem beide Hydraulikkreise der Aktuatoren für die Hinterachse und die Vorderachse von einer gemeinsamen Versorgungspumpe gespeist werden und über ein Stromregelventil die Volumenstromvertei­ lung erfolgt, wobei eine Achse eine Primärversorgung bekommt und die andere Achse mit einem Volumenstrom versorgt wird, der dem Überschuß der Versorgungspumpe gegenüber der Primärver­ sorgung entspricht. Vorteilhafterweise ergibt sich für eine Achse ein gesicherte Versorgung, so daß eine gezielte Abstim­ mung der Stabilisatoren für den Fall vorgenommen werden kann, wenn innerhalb des Hydraulikgesamtsystems Undichtigkeiten auftreten. Zusätzlich bleibt bei niedrigen Motordrehzahlen eine gezielte Versorgung einer Achse erhalten. Der Vorteil dieser Erfindung ist der Einsatz eines Pumpenaggregates mit geringerem Fördervolumen bei gleichzeitiger Gewährleistung eines gutmütigen Fahrverhaltens selbst bei auftretender Sy­ stemleckage. Es wird kein zusätzliches Ventil benötigt, so daß keine Kostennachteile entstehen.According to the invention the object is achieved in that both Hydraulic circuits of the actuators for the rear axle and the Front axle fed by a common supply pump and the volume flow distribution via a flow control valve tion takes place, whereby an axis receives a primary supply and the other axis is supplied with a volume flow that the excess of the supply pump compared to the primary supply supply corresponds. It advantageously results for one Axle a secure supply so that a targeted vote stabilizers can be made for the case if there are leaks within the overall hydraulic system occur. In addition, remains at low engine speeds receive a targeted supply of an axis. The advantage This invention is the use of a pump unit lower funding volume with simultaneous guarantee good-natured driving behavior even when Sy occurs stem leakage. No additional valve is required, so that there are no cost disadvantages.

Gewöhnlich wird bei einem Kraftfahrzeug der Stabilisator an der Vorderachse stärker ausgelegt um tendenziell ein eher un­ tersteuerndes Fahrverhalten zu erhalten, das dem Durch­ schnittsfahrer mit seinen fahrerischen Fähigkeiten entgegen­ kommt. Dazu ist vorteilhafterweise vorgesehen, daß die Vor­ derachse mit der Primärversorgung gekoppelt ist.The stabilizer is usually used in a motor vehicle the front axle is more strongly designed to tend to be a rather un tersteering driving behavior to get through average driver with his driving skills is coming. For this purpose, it is advantageously provided that the front the axis is coupled to the primary care.

Anhand der folgenden Figurenbeschreibung soll die Erfindung näher erläutert werden.Based on the following description of the figures, the invention is intended are explained in more detail.

Die Fig. 1 zeigt ein Zweikreis-Hydrauliksystem 1, das aus einem ersten Hydraulikkreis 3a für einen Stabilisator 5a an einer Vorderachse 7a und ein zweites Hydrauliksystem 3b für einen Stabilisator 5b einer Hinterachse 7b. Eine für beide Hydraulikkreise 3a, 3b fördernde Pumpe 9 steht über eine Pri­ märleitung 11 mit einem Stromreglerventil 13 in Verbindung. Das Stromregelventil weist 2 Ausgänge A und B auf, wobei in der Weiterleitung von Ausgang A zum Aktuator 15a eine Meßblende installiert ist. Jeweils eine Steuerleitung 17a, 17b vor und hinter der Meßblende dienen zur Ansteuerung des Stromregelventils 13. Zusätzlich greift eine Federkraft an, die die Schaltstellung des Stromregelventils 13 beeinflußt. Die Meßblende sorgt für eine definierte Druckdifferenz zwi­ schen den beiden Steuerleitungen 17, so daß das Stromregel­ ventil einerseits aus einer Druckkraft und der Federkraft und die andere Richtung nur von einer Druckkraft beaufschlagt wird. Dem Stromregelventil schließt sich für jeden Hydraulik­ kreislauf ein Drucksensor 19a, 19b an, der in Verbindung mit einem Proportionaldruckbegrenzungsventil 21a, 21b einen Re­ gelkreis bildet, so daß der Druck für jeden Regelkreis separat eingestellt werden kann. Zwischen dem Stromregelventil 13 und den beiden Aktuatoren 15a, 15b ist jeweils ein Umschaltven­ til 23a, 23b in 4/3-Wegeausführung installiert. In der stromlosen Stellung blockieren die beiden Umschaltventile die Aktuatoren 15 an der Vorder- und an der Hinterachse 7. In diesem Betriebszustand sind auch beide Proportionaldruckven­ tile 21a, 21b durchgeschaltet, so daß die Pumpe 9 praktisch ohne Last in einen Tank 25 zurückfördern kann. Fig. 1 shows a two-circuit hydraulic system 1 , which consists of a first hydraulic circuit 3 a for a stabilizer 5 a on a front axle 7 a and a second hydraulic system 3 b for a stabilizer 5 b of a rear axle 7 b. A pump 9 for both hydraulic circuits 3 a, 3 b is connected via a primary line 11 to a flow control valve 13 . The flow control valve has 2 outputs A and B, a measuring orifice being installed in the relay from output A to actuator 15 a. In each case one control line 17 a, 17 b in front of and behind the measuring orifice serve to control the flow control valve 13 . In addition, a spring force acts which influences the switching position of the flow control valve 13 . The metering orifice ensures a defined pressure difference between the two control lines 17 , so that the flow control valve is acted on the one hand by a compressive force and the spring force and the other direction only by a compressive force. The flow control valve connects to each hydraulic circuit, a pressure sensor 19 a, 19 b, which forms a re gelkreis in connection with a proportional pressure relief valve 21 a, 21 b, so that the pressure can be set separately for each control circuit. Between the flow control valve 13 and the two actuators 15 a, 15 b, a Umschaltven valve 23 a, 23 b is installed in a 4/3-way version. In the de-energized position, the two changeover valves block the actuators 15 on the front and rear axles 7 . In this operating state, both proportional pressure valves 21 a, 21 b are also switched through, so that the pump 9 can feed back into a tank 25 practically without load.

Die Volumstromverteilung erfolgt über das Stromregelventil 13. Solange die Schaltkraft am Stromregelventil 13 bestehend aus dem Druck in der Steuerleitung 17b und der Federkraft größer ist als die Schaltkraft resultierend aus dem Druck der Steu­ erleitung 17a vor der Meßblende, wird nur der Aktuator 15a aus dem Hydraulikschaltkreis 3a versorgt. Erst wenn der Druck vor der Meßblende entsprechend groß ist, daß heißt, eine Druckkraft in der Steuerleitung 17a anliegt, die größer ist als die Summe der Schaltkräfte der Feder und der Steuerlei­ tung, wird der Aktuator 15b des zweiten Hydrauliksystems 3b versorgt. Dabei haben die Reaktionskräfte in den Hydraulik­ kreisen keinen Einfluß auf die Volumenstromverteilung.The volume flow is distributed via the flow control valve 13 . As long as the switching force on the flow control valve 13 consisting of the pressure in the control line 17 b and the spring force is greater than the switching force resulting from the pressure of the control line 17 a before the measuring orifice, only the actuator 15 a is supplied from the hydraulic circuit 3 a. Only when the pressure in front of the orifice plate is correspondingly large, that is, a pressure force in the control line 17 a is present, which is greater than the sum of the switching forces of the spring and the Steuerlei device, the actuator 15 b of the second hydraulic system 3 b is supplied. The reaction forces in the hydraulic circuits have no influence on the volume flow distribution.

In dieser Ausführungsform kommt ein ungeteilter Stabilisa­ tor 5a, 5b für beide Achsen 7a, 7b zur Anwendung, der von ei­ nem doppelt wirkenden Zylinder mehr oder weniger vorgespannt wird, um die Federrate des Stabilisators zu verändern. Al­ ternativ ist auch ein geteilter Stabilisator möglich, der über einen Schwenkmotor verstellt werden kann.In this embodiment, an undivided stabilizer gate 5 a, 5 b is used for both axes 7 a, 7 b, which is more or less biased by a double-acting cylinder to change the spring rate of the stabilizer. Alternatively, a split stabilizer is also possible, which can be adjusted using a swivel motor.

Sinnvollerweise wird man den Anschluß A des Stromregelven­ tils 13 mit der Vorderachse 7a verbinden, damit bei Leckagen oder bei niedrigen Drehzahlen dort immer ein genügend grober Volumenstrom und damit Leistung zur Verfügung steht. Diese Auslegung kommt den meisten Fahrern entgegen, weil es die Kurvenwilligkeit des Fahrzeugs erhöht und somit das Fahrzeug leichter beherrschen läßt. Für ausgesprochen sportliche Fahr­ zeuge, die häufig im Grenzbereich bewegt werden, ist es aber auch denkbar, die Hinterachse mit der Primärversorgung zu koppeln.It makes sense to connect the connection A of the Stromregelven valve 13 to the front axle 7 a, so that there is always a sufficiently large volume flow and therefore power available in the event of leaks or at low speeds. This design suits most drivers because it increases the vehicle's willingness to corner and therefore makes it easier to control the vehicle. For extremely sporty vehicles that are often moved to the limit, it is also conceivable to couple the rear axle to the primary supply.

Claims (2)

1. Zweikreishydrauliksystem für eine aktive Fahrwerksrege­ lung zur Unterdrückung der Rollbewegung eines Kraftfahr­ zeuges mittels eines Stabilisators, umfassend eine Ver­ sorgungspumpe, eine Primärleitung zu mindestens einem Aktuator einer Vorderachse und einer Hinterachse des Fahrzeugs, eine Anzahl von Ventilen, die die Versorgung der Aktuatoren beeinflussen, eine Anzahl von einstellba­ ren Druckbegrenzungsventilen, dadurch gekennzeichnet, daß beide Hydraulikkreise (3a, 3b) der Aktuatoren (15a, 15b) für die Hinterachse (7b) und die Vorderachse (7a) von einer gemeinsamen Versorgungspumpe (9) gespeist werden und über ein Stromregelventil (13) die Volumenstromver­ teilung erfolgt, wobei eine Achse eine Primärversorgung bekommt und die andere Achse mit einem Volumenstrom ver­ sorgt wird, der dem Überschuß der Versorgungspumpe (9) gegenüber der Primärversorgung entspricht.1. Two-circuit hydraulic system for an active chassis control to suppress the rolling movement of a motor vehicle by means of a stabilizer, comprising a supply pump, a primary line to at least one actuator of a front axle and a rear axle of the vehicle, a number of valves which influence the supply of the actuators, a number of adjustable pressure relief valves, characterized in that both hydraulic circuits ( 3 a, 3 b) of the actuators ( 15 a, 15 b) for the rear axle ( 7 b) and the front axle ( 7 a) from a common supply pump ( 9 ) are fed and via a flow control valve ( 13 ) the volume flow distribution takes place, whereby one axis receives a primary supply and the other axis is supplied with a volume flow that corresponds to the excess of the supply pump ( 9 ) compared to the primary supply. 2. Zweikreishydrauliksystem nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Vorderachse (7a) mit der Primär­ versorgung gekoppelt ist.2. Dual circuit hydraulic system according to claim 1, characterized in that the front axle ( 7 a) is coupled to the primary supply.
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