WO2006077122A2 - Hydraulische druckregelvorrichtung für ein aktives fahrwerkregelungssystem - Google Patents

Hydraulische druckregelvorrichtung für ein aktives fahrwerkregelungssystem Download PDF

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    • B60G2800/24—Steering, cornering
    • B60G2800/248—Neutral steering behaviour

Definitions

  • Hydraulic pressure control device for an active suspension control system
  • the invention relates to a hydraulic pressure control device for an active suspension control system, comprising a pump for generating a fluid pressure, which is supplied via at least two separate line branches at least two hydraulic ports.
  • Both control systems for reducing the roll angle of a vehicle and control systems for influencing the understeer / oversteer behavior of a vehicle are known.
  • a compromise between both functions can be achieved by a combined chassis control system with hydraulically operated, e.g. be reached to the stabilizers of the vehicle coupled actuators, wherein the pressures that are applied to the actuators are set separately.
  • FIG. 1 A prior art hydraulic pressure regulator implementing such control is shown in Figure 1 and will be explained in more detail later.
  • This device uses a priority valve (flow divider) and two pressure relief valves.
  • Priority valves are basically very susceptible to wear, so that it can lead to instability, loss of performance and excessive noise in the absence of maintenance.
  • the priority valve used so far is sensitive to temperature, resulting in the aforementioned disadvantages.
  • Another known pressure control device is based on a combination of a pressure relief valve and a pressure reducing valve. However, the performance of such a pressure control device is limited.
  • a hydraulic pressure control device is desirable for an active chassis control system that does not require a priority valve, but nevertheless reliably achieves the desired performance with respect to the actuator actuation. to reduce roll angle and to influence under / oversteer behavior.
  • the invention proposes, in a hydraulic pressure control device of the type mentioned, a pressure reducing valve, which is arranged in one of the two line branches, and to provide a pressure direction control valve with the optional first line branch to the first hydraulic connection and the second line branch to the second hydraulic connection, or the first line branch can be coupled to the second hydraulic connection and the second line branch can be coupled to the first hydraulic connection.
  • a pressure reducing valve which is arranged in one of the two line branches, and to provide a pressure direction control valve with the optional first line branch to the first hydraulic connection and the second line branch to the second hydraulic connection, or the first line branch can be coupled to the second hydraulic connection and the second line branch can be coupled to the first hydraulic connection.
  • the provision of a second pressure level, which is reduced with respect to the main pressure set by the pressure limiting valve, is effected by the pressure reducing valve.
  • With the pressure direction control valve can then be selected which pressure is supplied to which actuator.
  • no mutual influencing of the two hydraulic line branches takes place in the pressure control device according to the invention, which leads to a higher level of ride comfort and a reduced noise development.
  • the inventive design of the pressure control device does not provide a priority valve, the device is also less prone to temperature, and the risk of fluid contamination is reduced.
  • the pressure control device according to the invention also has the advantage of lower flow requirement.
  • a front and a rear actuator of the vehicle chassis can be operated by being subjected to a certain pressure.
  • the pressure regulating device comprises a pump 10 which delivers fluid from a reservoir 12 and supplies it to a priority valve 14 via a pressure line 16.
  • the high-pressure fluid flow is divided into two line branches 18, 20, wherein in the first leg 18, a first pressure and in the second leg 20, a second pressure prevails.
  • a pressure limiting valve 22 or 24 is arranged, with which the respective pressure can be set to a certain value.
  • a directional control valve 30 and 32 is provided between the pressure relief valve 22 and 24 and an associated hydraulic port 26 and 28, to which an associated actuator is connected. With the directional control valve 30 and 32, the operating direction of the associated actuator can be adjusted.
  • FIG 2 shows an example of a hydraulic pressure control device according to the invention without priority valve.
  • the same reference numerals as in Figure 1 were used.
  • two actuators of the vehicle chassis can be operated, which are connected to the terminals 26 and 28.
  • a pump 10 delivers fluid from a reservoir 12 and thus supplies a pressure line 16. With a pressure relief valve 34, a predetermined main pressure P is set in the pressure line 16. The pressure line 16 is divided - A -
  • a pressure reducing valve 36 is provided in the second leg 20.
  • the pressure reducing valve 36 reduces the pressure in the second leg 20 relative to the main pressure p by a value ⁇ p, which is adjustable between 0 and p.
  • ⁇ p which is adjustable between 0 and p.
  • the pressure direction control valve 38 allows a switching between the following states:
  • the first leg 18 is coupled to the first terminal 26 and the second leg 20 to the second terminal 28.
  • the first leg 18 is coupled to the second terminal 28 and the second leg 20 to the first terminal 26.
  • the pressure control device provides two different, mutually independent pressures for the actuators, namely the main pressure p in the first leg 18 and the reduced by the value ⁇ p pressure in the second leg 20, which are determined depending on the current driving situation or the state of the vehicle.
  • the pressure direction control valve 38 is selected which pressure is supplied to which actuator.
  • the direction in which the respective actuator is actuated is determined by the associated directional control valve 30 or 32.
  • Stabilizer of the vehicle mounted actuator or two mounted on a stabilizer actuators are operated.
  • By an appropriate Extension of the pressure control device can also be operated several actuators.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Vehicle Body Suspensions (AREA)

Abstract

Eine hydraulische Druckregelvorrichtung für ein aktives Fahrwerkregelungssystem umfaßt eine Pumpe (10) zur Erzeugung eines Fluiddrucks, der über wenigstens zwei getrennte hydraulische Leitungszweige (18, 20) wenigstens zwei Hydraulikanschlüssen (26, 28) zugeführt wird. Die Druckregelvorrichtung umfaßt ferner ein Druckminderventil (36), das in einem der beiden Leitungszweige (18, 20) angeordnet ist, und ein Druckrichtungssteuerventil (38), mit dem wahlweise der erste Leitungszweig (18) an den ersten Hydraulikanschluß (26) und der zweite Leitungszweig (20) an den zweiten Hydraulikanschluß (28), oder der erste Leitungszweig (18) an den zweiten Hydraulikanschluß (28) und der zweite Leitungszweig (20) an den ersten Hydraulikanschluß (26) gekoppelt werden kann.

Description

Hydraulische Druckregelvorrichtung für ein aktives Fahrwerkregelungssystem
Die Erfindung betrifft eine hydraulische Druckregelvorrichtung für ein aktives Fahrwerkregelungssystem, mit einer Pumpe zur Erzeugung eines Fluiddrucks, der über wenigstens zwei getrennte Leitungszweige wenigstens zwei Hydraulikanschlüssen zugeführt wird.
Es sind sowohl Regelsysteme zur Reduzierung des Rollwinkels eines Fahrzeugs als auch Regelsysteme zur Beeinflussung des Unter/Übersteuerverhaltens eines Fahrzeugs bekannt. Ein Kompromiß zwischen beiden Funktionen kann durch ein kombiniertes Fahrwerkregelungssystem mit hydraulisch betriebenen, z.B. an die Stabilisatoren des Fahrzeugs gekoppelten Aktuatoren erreicht werden, wobei die Drücke, mit denen die Aktuatoren beaufschlagt werden, separat eingestellt werden.
Eine hydraulische Druckregelvorrichtung nach dem Stand der Technik, die eine solche Steuerung umsetzt, ist in Figur 1 gezeigt und wird später genauer erläutert. Diese Vorrichtung verwendet ein Prioritätsventil (Flußteiler) und zwei Druckbegrenzungsventile. Prioritätsventile sind aber grundsätzlich sehr verschleißanfällig, so daß es bei ausbleibender Wartung zu Instabilitäten, Leistungsabfall und übermäßiger Geräuschentwicklung kommen kann. Insbesondere ist das bislang verwendete Prioritätsventil temperaturempfindlich, woraus sich die vorgenannten Nachteile ergeben.
Eine andere bekannte Druckregelvorrichtung basiert auf einer Kombination eines Druckbegrenzungsventils und eines Druckminderventils. Allerdings ist die Leistungsfähigkeit einer solchen Druckregelvorrichtung eingeschränkt.
Es ist daher eine hydraulische Druckregel Vorrichtung für ein aktives Fahr- werkregelungssystem wünschenswert, die ohne Prioritätsventil auskommt, aber dennoch zuverlässig die gewünschte Leistung in Bezug auf die Aktuatorbetä- tigung zur Rollwinkelreduzierung und zur Beeinflussung des Unter/Übersteuerverhaltens bietet.
Die Erfindung schlägt vor, bei einer hydaulischen Druckregelvorrichtung der eingangs genannten Art ein Druckminderventil, das in einem der beiden Leitungszweige angeordnet ist, und ein Druckrichtungssteuerventil vorzusehen, mit dem wahlweise der erste Leitungszweig an den ersten Hydraulikanschluß und der zweite Leitungszweig an den zweiten Hydraulikanschluß, oder der erste Leitungszweig an den zweiten Hydraulikanschluß und der zweite Leitungszweig an den ersten Hydraulikanschluß gekoppelt werden kann. Auf diese Weise können zwei mit den Hydraulikanschlüssen verbundene Aktuatoren mit zwei unterschiedlichen Drücken unabhängig voneinander betrieben werden. Die erfindungsgemäße Druckregelvorrichtung hat den Vorteil, daß für beide Aktuatoren das volle Leistungsspektrum von Null bis zum maximalen Systemdruck abgerufen werden kann, ohne daß dafür ein Prioritätsventil erforderlich ist. Die Bereit- Stellung eines zweiten, gegenüber dem vom Druckbegrenzungsventil eingestellten Hauptdruck verringerten Druckniveaus erfolgt durch das Druckminderventil. Mit dem Druckrichtungssteuerventil kann dann ausgewählt werden, welcher Druck welchem Aktuator zugeführt wird. Im Vergleich zu einer Druckregelvorrichtung mit einem Prioritätsventil findet bei der erfindungsgemäßen Druckregelvor- richtung keine gegenseitige Beeinflussung der beiden hydraulischen Leitungszweige statt, was zu einem höheren Fahrkomfort und einer verminderten Geräuschentwicklung führt. Da der erfmdungsgemäße Aufbau der Druckregelvorrichtung kein Prioritätsventil vorsieht, ist die Vorrichtung auch weniger temperaturanfallig, und die Gefahr von Fluidkontaminationen ist verringert. Die erfindungsgemäße Druckregelvorrichtung hat weiterhin den Vorteil des geringeren Flußbedarfs.
Die Bereitstellung eines definierten Hauptdrucks für die erfindungsgemäße Druckregelvorrichtung erfolgt vorzugsweise durch ein Druckbegrenzungsventil, mit dem der von der Pumpe erzeugte Fluiddruck auf einen vorbestimmten Wert eingestellt wird. Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und aus den beigefügten Zeichnungen, auf die Bezug genommen wird. In den Zeichnungen zeigen:
den schematischen Aufbau einer hydraulischen Druckregelvorrichtung für ein aktives Fahrwerkregelungssystem nach dem Stand der Technik; und
den schematischen Aufbau einer erfindungsgemäßen hydraulischen Druckregelvorrichtung für ein aktives Fahrwerkregelungssystem.
Mit der in Figur 1 dargestellten hydraulischen Druckregelvorrichtung können ein vorderer und ein hinterer Aktuator des Fahrzeugfahrwerks betätigt werden, indem sie mit einem bestimmten Druck beaufschlagt werden. Die Druckregelvorrichtung umfaßt eine Pumpe 10, die aus einem Reservoir 12 Fluid fördert und einem Prioritätsventil 14 über eine Druckleitung 16 zuführt. Im Prioritätsventil 14 wird der unter hohem Druck stehende Fluidstrom auf zwei Leitungszweige 18, 20 aufgeteilt, wobei im ersten Leitungszweig 18 ein erster Druck und im zweiten Leitungszweig 20 ein zweiter Druck herrscht. In beiden Leitungszweigen ist ein Druckbegrenzungsventil 22 bzw. 24 angeordnet, mit dem der jeweilige Druck auf einen bestimmten Wert eingestellt werden kann. Zwischen dem Druckbegrenzungsventil 22 bzw. 24 und einem zugehörigen Hydraulikanschluß 26 bzw. 28, an dem ein zugeordneter Aktuator angeschlossen ist, ist ein Richtungssteuerventil 30 bzw. 32 vorgesehen. Mit dem Richtungssteuerventil 30 bzw. 32 kann die Betätigungsrichtung des zugehörigen Aktuators eingestellt werden.
Figur 2 zeigt ein Beispiel einer erfindungsgemäßen hydraulischen Druckregelvorrichtung ohne Prioritätsventil. Für einander entsprechende Komponenten wurden die gleichen Bezugszeichen wie in Figur 1 verwendet. Mit der in Figur 2 dargestellten Druckregelvorrichtung können zwei Aktuatoren des Fahrzeugfahrwerks betätigt werden, die mit den Anschlüssen 26 und 28 verbunden sind.
Eine Pumpe 10 fördert Fluid aus einem Reservoir 12 und speist damit eine Druckleitung 16. Mit einem Druckbegrenzungsventil 34 wird ein vorbestimmter Hauptdruck p in der Druckleitung 16 eingestellt. Die Druckleitung 16 teilt sich - A -
dann auf in einen ersten Leitungszweig 18 und einen zweiten Leitungszweig 20. Im zweiten Leitungszweig 20 ist ein Druckminderventil 36 vorgesehen. Das Druckminderventil 36 verringert den Druck im zweiten Leitungszweig 20 gegenüber dem Hauptdruck p um einen Wert Δp, der zwischen 0 und p einstellbar ist. Bevor die beiden Leitungszweige 18, 20 in ein Richtungssteuerventil 30 bzw. 32 münden, mit denen die Betätigungsrichtung der Aktuatoren eingestellt werden kann, durchlaufen sie ein Druckrichtungssteuerventil 38. Das Druckrichtungssteuerventil 38 erlaubt eine Umschaltung zwischen den folgenden Zuständen:
a) Der erste Leitungszweig 18 ist an den ersten Anschluß 26 und der zweite Leitungszweig 20 an den zweiten Anschluß 28 gekoppelt.
b) Der erste Leitungszweig 18 ist an den zweiten Anschluß 28 und der zweite Leitungszweig 20 an den ersten Anschluß 26 gekoppelt.
Die Druckregelvorrichtung stellt zwei unterschiedliche, voneinander unabhängige Drücke für die Aktuatoren bereit, nämlich den Hauptdruck p im ersten Leitungszweig 18 und den um den Wert Δp verminderten Druck im zweiten Leitungszweig 20, die abhängig von der aktuellen Fahrsituation bzw. vom Zustand des Fahrzeugs bestimmt werden. Mit dem Druckrichtungssteuerventil 38 wird ausgewählt, welcher Druck welchem Aktuator zugeführt wird. Die Richtung, in der der jeweilige Aktuator betätigt wird, wird mit dem zugehörigen Richtungs- Steuerventil 30 bzw. 32 festgelegt.
Eine Steuerung der Druckregelvorrichtung sorgt dafür, daß bei einer Umschaltung des Druckrichtungsteuerventils 38 Δp = 0 ist, um Unstetigkeiten bzw. Schwankungen des Drucks, mit dem die Aktuatoren beaufschlagt werden, zu vermeiden.
Mit der Druckregelvorrichtung können z.B. ein am vorderen und am hinteren
Stabilisator des Fahrzeugs angebrachter Aktuator oder auch zwei an einem Stabilisator angebrachte Aktuatoren betrieben werden. Durch eine entsprechende Erweiterung der Druckregelvorrichtung können auch mehrere Aktuatoren betrieben werden.

Claims

Patentansprüche
1. Hydraulische Druckregelvorrichtung für ein aktives Fahrwerkregelungssystem,
mit einer Pumpe (10) zur Erzeugung eines Fluiddrucks, der über wenigstens zwei getrennte hydraulische Leitungszweige (18, 20) wenigstens zwei Hydraulikanschlüssen (26, 28) zugeführt wird,
gekennzeichnet durch
ein Druckminderventil (36), das in einem der beiden Leitungszweige (18, 20) angeordnet ist, und
ein Druclcrichtungssteuerventil (38), mit dem wahlweise
der erste Leitungszweig (18) an den ersten Hydraulikanschluß (26) und der zweite Leitungszweig (20) an den zweiten Hydraulikanschluß (28), oder
der erste Leitungszweig (18) an den zweiten Hydraulikanschluß (28) und der zweite Leitungszweig (20) an den ersten Hydraulikanschluß (26) gekoppelt werden kann.
2. Hydraulische Druckregelvorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet, durch ein Druckbegrenzungsventil (34), mit dem der von der Pumpe (10) erzeugte Fluiddruck auf einen vorbestimmten Wert (p) eingestellt wird.
3. Hydraulische Druckregelvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn- zeichnet, daß der vom Druckbegrenzungsventil (34) eingestellte Wert (p) von der aktuellen Fahrsituation bzw. vom Zustand des Fahrzeugs abhängt.
4. Hydraulische Druckregel Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckminderventil (36) den vom Druckbegrenzungsventil (34) eingestellten Druck (p) in einem der Leitungszweige (18, 20) um einen bestimmten, von der aktuellen Fahrsituation bzw. vom Zustand des Fahrzeugs abhängigen Wert (Δp) verringert.
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