JP2008534378A - アクティブなロール安定化のための装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、車両のアクティブなロール安定化のための装置であって、それぞれ少なくとも２つのホイールを有する少なくとも２つのアクスルが設けられており、該アクスルが、それぞれクロススタビライザを装備しており、該クロススタビライザが、方向切換弁装置（４４）によってハイドロリック装置（５６，５７）を介して操作可能であり、該ハイドロリック装置（５６，５７）が、圧力供給ユニット（４１）、たとえばポンプによってアクスル圧力制限弁（４２，４８）を介して、それぞれ異なる圧力レベルで負荷可能である形式のものに関する。より廉価に製作可能なロール安定化装置を提供するためには、方向切換弁装置が、直接制御される制御弁装置（６１）によってハイドロリック的に制御されている。

Description

本発明は、車両のアクティブなロール安定化のための装置であって、それぞれ少なくとも２つのホイールを有する少なくとも２つのアクスルが設けられており、該アクスルが、それぞれクロススタビライザを装備しており、該クロススタビライザが、方向切換弁装置によってハイドロリック装置を介して操作可能であり、該ハイドロリック装置が、圧力供給ユニット、たとえばポンプによってアクスル圧力制限弁を介して、それぞれ異なる圧力レベルで負荷可能である形式のものに関する。

このような形式のロール安定化装置はアンチロールシステムまたはロール安定化システムとも呼ばれる。図１には、慣用のロール安定化装置のハイドロリック回路図が示してある。

本発明の課題は、車両のアクティブなロール安定化のための装置であって、それぞれ少なくとも２つのホイールを有する少なくとも２つのアクスルが設けられており、該アクスルが、それぞれクロススタビライザを装備しており、該クロススタビライザが、方向切換弁装置によってハイドロリック装置を介して操作可能であり、該ハイドロリック装置が、圧力供給ユニット、たとえばポンプによってアクスル圧力制限弁を介して、それぞれ異なる圧力レベルで負荷可能である形式のものを改良して、当該装置が、慣用のロール安定化装置よりも廉価に製作可能であるようにすることである。

この課題を解決するために本発明の構成では、車両のアクティブなロール安定化のための装置であって、それぞれ少なくとも２つのホイールを有する少なくとも２つのアクスルが設けられており、該アクスルが、それぞれクロススタビライザを装備しており、該クロススタビライザが、方向切換弁装置によってハイドロリック装置を介して操作可能であり、該ハイドロリック装置が、圧力供給ユニット、たとえばポンプによってアクスル圧力制限弁を介して、それぞれ異なる圧力レベルで負荷可能である形式のものにおいて、方向切換弁装置が、直接制御される制御弁装置によってハイドロリック的に制御されているようにした。

本発明の有利な構成によれば、制御弁装置が、弁スプール、場合により弁ボール（座弁）も有しており、該弁スプールが、比例電磁石と協働するようになっている。

本発明の有利な構成によれば、制御弁装置が、制御圧制限弁によって形成されるようになっており、該制御圧制限弁が、アクスル圧力制限弁に対して直列に接続されている。

本発明の有利な構成によれば、制御弁装置が、制御圧減少弁によって形成されるようになっており、該制御圧減少弁が、アクスル圧力制限弁に対して並列に接続されている。

本発明の有利な構成によれば、制御弁装置が、タンクからの圧力で負荷されており、該タンクから圧力供給ユニットに供給されるようになっている。

本発明の有利な構成によれば、アクスル圧力制限弁が、タンクからの圧力で負荷されており、該タンクから圧力供給ユニットに供給されるようになっている。

本発明の有利な構成によれば、方向切換弁装置が、７ポート２位置弁を有している。

本発明の有利な構成によれば、方向切換弁装置と、１つのハイドロリック装置との間にフェールセーフ弁が接続されており、該フェールセーフ弁が、制御弁装置によってハイドロリック的に制御されるようになっている。

本発明の有利な構成によれば、フェールセーフ弁および／または方向弁装置が、タンクからの圧力で負荷されており、該タンクから圧力供給ユニットに供給されるようになっている。

本発明の枠内では、慣用のアンチロールシステムにおいて方向切換弁装置の直接的な制御のため使用されるソレノイドコイルが、少なくないコスト割合を生ぜしめることが分かった。これに対して、本発明は、市場で入手可能な廉価な直接制御式の制御弁装置を使用することができるという利点を提供する。ポンプに後置された、パイロット圧を提供するための圧力補償器を備えた別個のパイロット制御回路を介したアクスル圧力制限弁のパイロット制御に比べて、本発明によるロール安定化装置は、パイロット制御回路なしの簡単な構造の利点を提供する。さらに、いずれにせよ、圧力補償器を省略することができる。これによって、システム漏れを僅かに保つことができる。

ロール安定化装置の有利な実施例は、制御弁装置が、弁スプールまたは弁ボールを有しており、該弁スプールまたは該弁ボールが、比例電磁石と協働するようになっていることによって特徴付けられている。弁スプールは、比例電磁石の力に比例して、方向切換弁装置のハイドロリック的な制御のための圧力を発生させる。

ロール安定化装置の別の有利な実施例は、制御弁装置が、制御圧制限弁によって形成されるようになっており、該制御圧制限弁が、アクスル圧力制限弁に対して並列に接続されていることによって特徴付けられている。制御圧制限弁によって、システム圧が、所望の切換コンビネーションのために必要となる制御圧だけ増加させられる。この場合、アクスル圧力制限弁は、もはや必要となるアクスル圧に対するその都度残りの圧力差を調整しさえすればよい。

ロール安定化装置の別の有利な実施例は、制御弁装置が、制御圧減少弁によって形成されるようになっており、該制御圧減少弁が、アクスル圧力制限弁に対して直列に接続されていることによって特徴付けられている。制御圧減少弁の電流なしの状態では、方向切換弁装置と、場合によりフェールセーフ弁とのハイドロリック的なアクチュエータ室が適切にタンク圧レベルに保持される。これによって、方向切換弁装置と、場合によりフェールセーフ弁とがその基本位置にとどまることが確保されるようになっている。所定の制御圧を生ぜしめることができるように、アクスル圧力制限弁の１つによって、たとえば２．５ｂａｒの最低圧が生ぜしめられる。

ロール安定化装置の別の有利な実施例は、制御弁装置が、タンクからの圧力で負荷されており、該タンクから圧力供給ユニットに供給されるようになっていることによって特徴付けられている。これによって、たとえば温度影響によるタンク圧レベルの変化が、方向切換弁装置における切換点の変化に繋がらないことが確保される。

ロール安定化装置の別の有利な実施例は、アクスル圧力制限弁が、タンクからの圧力で負荷されており、該タンクから圧力供給ユニットに供給されるようになっていることによって特徴付けられている。有利には、アクスル圧力制限弁は、それぞれ１つのプランジャ室とばね室とを有している。このプランジャ室とばね室とは適切にタンク圧レベルで負荷されている。これは、アクスル圧力制限弁に使用される電磁石が耐圧性に設計される必要がないという利点を提供する。

ロール安定化装置の別の有利な実施例は、方向切換弁装置が、７ポート２位置弁を有していることによって特徴付けられている。この７ポート２位置弁は、ハイドロリック装置を方向に関連して切り換えるために働き、制御弁装置によってハイドロリック的に制御される。

ロール安定化装置の別の有利な実施例は、方向切換弁装置と、１つのハイドロリック装置との間にフェールセーフ弁が接続されており、該フェールセーフ弁が、制御弁装置によってハイドロリック的に制御されるようになっていることによって特徴付けられている。同一の制御弁装置によって、方向切換弁装置だけでなく、フェールセーフ弁も制御される。これによって、本発明によるロール安定化装置の製作コストを減少させることができる。

ロール安定化装置の別の有利な実施例は、フェールセーフ弁が、タンクからの圧力で負荷されており、該タンクから圧力供給ユニットに供給されるようになっていることによって特徴付けられている。これによって、たとえば温度影響によるタンク圧レベルの変化が、フェールセーフ弁における切換点の変化に繋がらないことが確保される。

本発明の更なる利点、特徴および詳細は、図面に相俟って種々異なる実施例を詳しく記載した以下の説明から明らかである。この場合、特許請求の範囲および明細書に記載した特徴は、それぞれ個々に単独でまたは任意の組合せで本発明に対して重要となり得る。

図１には、一連のシステムの実際状態が示してある。圧力供給ユニットは吸入絞り式のラジアルピストンポンプ２１である。このラジアルピストンポンプ２１は、２つの比例圧力制限弁２２，２８によるカスケード接続を介して２つの異なる圧力レベルを提供する。両比例圧力制限弁２２，２８はアクスル圧力制限弁と呼ばれ、圧力差弁として接続されている。両圧力レベルは圧力センサ２３，２７によって監視される。この圧力範囲は、それぞれフロントアクスルのスタビライザに設けられた旋回モータ３７に対して、右側で符号３５によって示してあり、左側で符号３４によって示してあり、リヤアクスルのスタビライザに設けられた旋回モータ３６に対して、相応して、符号３３，３２によって示してある。リヤアクスルにおける圧力は、フロントアクスルにおける圧力よりも常に低くなければならないかまたはフロントアクスルにおける圧力に等しくなければならない。この２つの圧力レベルは、方向切換弁とも呼ばれる７ポート２位置弁２４によって、カーブ走行時に方向に関連して右側にまたは左側に切り換えられ、これによって、その都度同期して旋回モータにおける圧力が車両右側でまたは車両左側で増加させられるかもしくは減少させられる。方向切換弁２４の運転は切換位置認識センサ２６によって監視される。

付加的にフロントアクスルにフェールセーフ弁２５が配置されている。このフェールセーフ弁２５は、所定の弁の引掛り時のもしくは電源故障時のフェールセーフ事例において、フロントアクスルの旋回モータ３７をロックしかつリヤアクスルの旋回モータ３６を無圧状態に切り換えるために働く。付加的にさらに２つのアンチキャビテーション弁２９，３０が設けられている。両アンチキャビテーション弁２９，３０は、それぞれフロントアクスルに設けられた旋回モータ３７の圧力範囲３５，３４をタンク管路を介してタンク３１に接続することができ、しかも、旋回モータ３７自体における漏れ箇所を介した旋回モータの、絞られた自由揺動を、体積流の後吸込みによってキャビテーション問題なしに行うことができるように接続することができる。

本発明の基本的な発端は、高価なエレメントが省略されることにある。この場合、直接制御される弁の電磁石の削減が挙げられる。本発明によれば、それぞれ異なる弁スプールの操作を部分的にまとめることができる。本発明の別の観点によれば、直接制御されるハイドロリックコンセプトが提供される。このハイドロリックコンセプトは簡単に形成されていて、廉価に製作可能である。本発明の主要な特徴は、方向切換弁２４とフェールセーフ弁２５との両切換電磁石が１つの制御弁の比例電磁石によって置き換えられることである。

これは、図２に示した実施例によれば、付加的な圧力制限弁６１が比例圧力制限弁４２，４８に対して直列に接続されることによって達成される。この比例圧力制限弁４２，４８はアクスル圧力制限弁とも呼ばれる。制御圧制限弁６１とも呼ばれる付加的な圧力制限弁６１は、方向切換弁４４とフェールセーフ弁４５とのハイドロリック的な制御のために使用される。択一的には、図３に示した実施例によれば、制御圧減少弁８１とも呼ばれる付加的な圧力減少弁８１が、方向切換弁４４とフェールセーフ弁４５とへの圧力供給のための旋回モータへの圧力供給のためのポンプ圧に対して並列に接続されてよい。本発明の別の観点によれば、差圧弁２２，２８の代わりに、タンク圧補償を伴う圧力制限弁４２，４８が使用される。

図２には、本発明の第１の実施例による図１に類似のハイドロリック回路図が示してある。圧力供給ユニットは吸入絞り式のラジアルピストンポンプ４１である。このラジアルピストンポンプ４１は、２つの比例圧力制限弁４２，４８によるカスケード接続を介して２つの異なる圧力レベルを提供する。両比例圧力制限弁４２，４８はアクスル圧力制限弁とも呼ばれる。このアクスル圧力弁は、図１に示した公知のロール安定化装置と異なり、差圧制限弁として形成されておらず、通常の圧力制限弁として形成されている。アクスル圧力制限弁４２，４８のプランジャ・ばね室は、それぞれ放圧管路７１，７２を介して適切にタンク５１のタンク圧レベルに接続されている。アクスル圧力制限弁４２，４８によって提供される圧力レベルは圧力センサ４３，４７によって監視される。

圧力レベルもしくは圧力範囲は、図１に示した慣用のロール安定化装置と同様に、それぞれフロントアクスルのスタビライザに設けられた旋回モータ５７に対して、右側で符号５５によって示してあり、左側で符号５４によって示してあり、リヤアクスルのスタビライザに設けられた旋回モータ５６に対して、相応して、符号５３，５２によって示してある。リヤアクスルにおける圧力は、フロントアクスルにおける圧力よりも常に低くなければならないかまたはフロントアクスルにおける圧力に等しくなければならない。両圧力レベルは、方向切換弁とも呼ばれる７ポート２位置弁４４によって、カーブ走行時に方向に関連して右側にまたは左側に切り換えられ、これによって、その都度同期して旋回モータにおける圧力が車両右側でまたは車両左側で増加させられるかもしくは減少させられる。方向切換弁４４の運転は切換位置認識センサ４６によって監視される。

付加的にフロントアクスルにフェールセーフ弁４５が配置されている。このフェールセーフ弁４５は、所定の弁の引掛り時のもしくは電源故障時のフェールセーフ事例において、フロントアクスルの旋回モータ５７をロックしかつリヤアクスルの旋回モータ５６を無圧状態に切り換えるために働く。付加的にさらに２つのアンチキャビテーション弁４９，５０が設けられている。両アンチキャビテーション弁４９，５０は、それぞれフロントアクスルに設けられた旋回モータ５７の圧力範囲５５，５４をタンク管路とタンク５１とに接続することができ、これによって、旋回モータ５７自体における漏れ箇所を介した旋回モータの、絞られた自由揺動が、体積流の後吸込みによってキャビテーション問題なしに行うことができる。

図２に示した実施例では、弁スプールを装備した方向制御弁４４，４５が、図１に示したロール安定化装置のように、切換電磁石を装備していない。その代わりに、方向制御弁４４，４５の弁スプールの端面が適切に圧力で負荷される。この圧力は、図２に示した実施例では、制御圧制限弁６１を介して提供される。この制御圧制限弁６１は、比例圧力制限弁４８から出発した管路６０に比例圧力制限弁４８に対して直列に接続されている。制御圧制限弁６１は、有利にはスプール弁として形成されていて、弁スプールを有している。この弁スプールは比例電磁石６２の力に比例して制御圧を提供する。この制御圧は管路６４，６６，６７を介して両方向制御弁４４，４５に案内される。

方向切換弁４４には、ばね６８によって、図２に示した切換位置にプリロードがかけられている、つまり、予備荷重が加えられている。同じくフェールセーフ弁４５にも、ばね６９によって、図２に示した切換位置にプリロードがかけられている。方向制御弁４４，４５のばね６８，６９は、たとえば２．５ｂａｒの制御圧以降、フェールセーフ弁４５が切り代わり、方向切換弁４４はまだその基本位置にとどまるように設計されている。その後、たとえば５ｂａｒの制御圧で方向切換弁４４も切り代わる。この場合にも、フェールセーフ弁４５は切り換えられたままである。

アクスル圧力弁４２，４８に対して直列に接続された制御圧制限弁６１は、図２に示したロール安定化装置の運転中にシステム圧を、所望の切換コンビネーションのために必要となる制御圧だけ増加させる。この場合、リヤアクスルに対するアクスル圧力制限弁４８は、もはや必要なるリヤアクスル圧に対する残りの圧力差を調整しさえすればよい。同じことが、フロントアクスルに対するアクスル圧力制限弁４２を備えた次の圧力カスケードに当てはまる。

方向制御弁４４，４５から、放圧管路７５，７６が出発する。この放圧管路７５，７６を介して、方向制御弁４４，４５のアクチュエータ室にタンク圧がタンク５１から加えられる。これによって、たとえば温度影響によるタンク圧レベルの変化が、方向制御弁４４，４５における切換点の悪化に繋がることが阻止されるようになっている。

図３には、図２に類似のハイドロリック回路図が示してある。同じ部材を示すために、同じ符号が使用される。これらの部材の説明については、図２の前記記載に示してある。以下に、主として、図２および図３に示した実施例の間の違いを説明する。

図３に示した実施例では、制御圧が制御圧減少弁８１を介して提供される。この制御圧減少弁８１は、ポンプ４１をアクスル圧力制限弁４２に接続する接続管路８３から出発した管路８２を介して、ポンプ４１に対して直列にかつアクスル圧力制限弁４２，４８に対して並列に接続されている。したがって、制御圧減少弁８１にポンプ圧が加えられる。比例電磁石８５を有する制御圧減少弁８１は、図２に示した制御圧制限弁６１と同様に、方向制御弁４４，４５に対する制御圧を提供するために働く。この目的のためには、制御圧減少弁８１が管路８４，８６，８７を介して方向制御弁４４，４５に接続されている。

電流なしの状態では、方向制御弁４４，４５が確実にその基本位置にとどまるように、方向制御弁４４，４５のハイドロリック的なアクチュエータ室が制御圧減少弁８１によって、特に放圧管路８９を介して適切にタンク５１のタンク圧レベルに調整される。所定の制御圧を生ぜしめることができるように、有利には、アクスル圧力弁４８によって、たとえば２．５ｂａｒの最小圧が生ぜしめられる。

図２に示した実施例と同様に、図３に示した実施例でも、アクスル圧力制限弁４２，４８が管路９１，９２を介してタンク５１のタンク圧レベルに接続されている。同じく方向制御弁４４，４５のアクチュエータ室も放圧管路９５，９６と管路９８とを介してタンク５１のタンク圧レベルに接続されている。

慣用のロール安定化装置のハイドロリック回路図である。 制御圧制限弁を備えた本発明によるロール安定化装置のハイドロリック回路図である。 制御圧減少弁を備えた本発明によるロール安定化装置のハイドロリック回路図である。

符号の説明

２１ ラジアルピストンポンプ、 ２２ 比例圧力制限弁、 ２３ 圧力センサ、 ２４ 方向切換弁、 ２５ フェールセーフ弁、 ２６ 切換位置認識センサ、 ２７ 圧力センサ、 ２８ 比例圧力制限弁、 ２９ アンチキャビテーション弁、 ３０ アンチキャビテーション弁、 ３１ タンク、 ３２ 圧力範囲、 ３３ 圧力範囲、 ３４ 圧力範囲、 ３５ 圧力範囲、 ３６ 旋回モータ、 ３７ 旋回モータ、 ４１ ラジアルピストンポンプ、 ４２ 比例圧力制限弁、 ４３ 圧力センサ、 ４４ 方向切換弁、 ４５ フェールセーフ弁、 ４６ 切換位置認識センサ、 ４７ 圧力センサ、 ４８ 比例圧力制限弁、 ４９ アンチキャビテーション弁、 ５０ アンチキャビテーション弁、 ５１ タンク、 ５２ 圧力範囲、 ５３ 圧力範囲、 ５４ 圧力範囲、 ５５ 圧力範囲、 ５６ 旋回モータ、 ５７ 旋回モータ、 ６０ 管路、 ６１ 制御圧制限弁、 ６２ 比例電磁石、 ６４ 管路、 ６６ 管路、 ６７ 管路、 ６８ ばね、 ６９ ばね、 ７１ 放圧管路、 ７２ 放圧管路、 ７５ 放圧管路、 ７６ 放圧管路、 ８１ 制御圧減少弁、 ８２ 管路、 ８３ 接続管路、 ８４ 管路、 ８５ 比例電磁石、 ８６ 管路、 ８７ 管路、 ８９ 放圧管路、 ９１ 管路、 ９２ 管路、 ９５ 放圧管路、 ９６ 放圧管路、 ９８ 管路

Claims (9)

1. 車両のアクティブなロール安定化のための装置であって、それぞれ少なくとも２つのホイールを有する少なくとも２つのアクスルが設けられており、該アクスルが、それぞれクロススタビライザを装備しており、該クロススタビライザが、方向切換弁装置（２４；４４）によってハイドロリック装置（３６，３７；５６，５７）を介して操作可能であり、該ハイドロリック装置（３６，３７；５６，５７）が、圧力供給ユニット（２１；４１）、たとえばポンプによってアクスル圧力制限弁（２２，２８；４２，４８）を介して、それぞれ異なる圧力レベル（３２，３３；３４，３５；５２，５３；５４，５５）で負荷可能である形式のものにおいて、方向切換弁装置（４４）が、直接制御される制御弁装置（６１；８１）によってハイドロリック的に制御されていることを特徴とする、車両のアクティブなロール安定化のための装置。
2. 制御弁装置（６１；８１）が、弁スプール、場合により弁ボール（座弁）も有しており、該弁スプールが、比例電磁石（６２；８５）と協働するようになっている、請求項１記載の装置。
3. 制御弁装置が、制御圧制限弁（６１）によって形成されるようになっており、該制御圧制限弁（６１）が、アクスル圧力制限弁（４２，４８）に対して直列に接続されている、請求項１または２記載の装置。
4. 制御弁装置が、制御圧減少弁（８１）によって形成されるようになっており、該制御圧減少弁（８１）が、アクスル圧力制限弁（４２，４８）に対して並列に接続されている、請求項１または２記載の装置。
5. 制御弁装置（６１，８１）が、タンク（５１）からの圧力で負荷されており、該タンク（５１）から圧力供給ユニット（４１）に供給されるようになっている、請求項１から４までのいずれか１項記載の装置。
6. アクスル圧力制限弁（４２，４８）が、タンク（５１）からの圧力で負荷されており、該タンク（５１）から圧力供給ユニット（４１）に供給されるようになっている、請求項１から５までのいずれか１項記載の装置。
7. 方向切換弁装置（４４）が、７ポート２位置弁を有している、請求項１から６までのいずれか１項記載の装置。
8. 方向切換弁装置（４４）と、１つのハイドロリック装置（５７）との間にフェールセーフ弁（４５）が接続されており、該フェールセーフ弁（４５）が、制御弁装置（６１；８１）によってハイドロリック的に制御されるようになっている、請求項１から７までのいずれか１項記載の装置。
9. フェールセーフ弁（４５）および／または方向弁装置（４４）が、タンク（５１）からの圧力で負荷されており、該タンク（５１）から圧力供給ユニット（４１）に供給されるようになっている、請求項１から８までのいずれか１項記載の装置。

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