WO2006105753A1 - Einrichtung zur aktiven wankstabilisierung - Google Patents

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WO2006105753A1
WO2006105753A1 PCT/DE2006/000520 DE2006000520W WO2006105753A1 WO 2006105753 A1 WO2006105753 A1 WO 2006105753A1 DE 2006000520 W DE2006000520 W DE 2006000520W WO 2006105753 A1 WO2006105753 A1 WO 2006105753A1
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pressure
valve
control
tank
valve device
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PCT/DE2006/000520
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Marco Grethel
Manfred Homm
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Luk Lamellen Und Kupplungsbau Beteiligungs Kg
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Priority to US11/906,753 priority patent/US7552929B2/en

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Definitions

  • the invention relates to a device for active roll stabilization of a vehicle, having at least two each having at least two wheels axles, which are each equipped with a stabilizer bar, the anti-roll bars are actuated by means of a direction changeover valve means via hydraulic means by a pressure supply unit, such as Pump, can be acted upon by Achstikbegrenzungsventile with different pressure levels.
  • a pressure supply unit such as Pump
  • FIG. 1 shows a hydraulic circuit diagram of a conventional roll stabilization device.
  • the object of the invention is a device for the active roll stabilization of a vehicle having at least two axles each having at least two wheels, which are each equipped with a bar stabilizer, wherein the stabilizers can be actuated by means of a direction changeover valve device via hydraulic devices, which by a pressure supply unit how to provide a pump, over Achstikbegrenzungsventile with different pressure levels to create, which is cheaper to produce than conventional roll stabilization devices.
  • the object is in a device for active roll stabilization of a vehicle, with at least two each having at least two wheels axles, each equipped with a stabilizer bar, the stabilizers with the help of a direction changeover valve device via hydraulic means are actuated by a pressure supply unit, such as a pump, can be acted upon by Achstikbegrenzungsventile with different pressure levels, achieved in that the whosumschaltventileinrich- device is controlled hydraulically by a directly controlled control valve device.
  • a pressure supply unit such as a pump
  • the present invention provides the advantage that an available on the market, cost direct-drive control valve device can be used.
  • the roll stabilization device according to the invention provides the advantage of a simple structure without pilot circuit.
  • the pressure compensator can be omitted in any case. As a result, the system leakage can be kept low.
  • a preferred embodiment of the roll stabilization device is characterized in that the control valve device comprises a valve spool or valve cone, which cooperates with a proportional magnet.
  • the valve spool generates the pressure for the hydraulic actuation of the directional changeover valve device in proportion to the force of the proportional solenoid.
  • a further preferred embodiment of the roll stabilization device is characterized in that the control valve device is formed by a control pressure limiting valve which is connected in parallel to the Achstikbegrenzungsventilen.
  • the control pressure limiting valve raises the system pressure by a control pressure required for a desired switching combination.
  • the axle pressure limiting valves then only have to adjust the respectively remaining pressure differences to the required axle pressures.
  • a further preferred embodiment of the roll stabilization device is characterized in that the control valve device is formed by a control pressure reducing valve, which is connected in series with the pressure supply unit.
  • the control pressure reducing valve When the control pressure reducing valve is de-energized, the hydraulic actuator spaces of the direction changeover valve device and, if appropriate, of a fail-safe valve are kept at a specific tank pressure level. This is to ensure that the tribesumschaltventilleaned and possibly the fail-safe valve remain in its normal position. So that a control pressure can be adjusted, one of the axle pressure limiting valves sets a minimum pressure, for example of 2.5 bar.
  • the control valve device is acted upon by the pressure from a tank from which the pressure supply unit is supplied. This ensures that a change in the tank pressure level, for example due to the influence of temperature, does not lead to a change in the switching points at the direction changeover valve device.
  • a further preferred embodiment of the roll stabilization device is characterized in that the Achstikbegrenzungsventile are acted upon by the pressure from a tank from which the pressure supply unit is supplied.
  • the Achstikbegrenzungsventile each have a plunger space and a spring chamber, which are specifically acted upon by the tank pressure level. This provides the advantage that the magnets used in the Achstikbegrenzungsventilen need not be designed flameproof.
  • a further preferred embodiment of the roll stabilization device is characterized in that the direction changeover valve device comprises a 7/2-way valve.
  • the 7/2-way valve is used for direction-dependent switching of the hydraulic devices and is hydraulically controlled by the control valve device.
  • a further preferred embodiment of the roll stabilization device is characterized in that a fail-safe valve is connected between the direction changeover valve device and one of the hydraulic devices and is hydraulically actuated by the control valve device. With one and the same control valve device both the direction changeover valve device and the fail-safe valve are activated. As a result, the production costs of the roll stabilization device according to the invention can be reduced.
  • Another preferred embodiment of the roll stabilization device is characterized in that the fail-safe valve is acted upon by the pressure from a tank from which the pressure supply unit is supplied. This ensures that a change in the tank pressure level, for example due to the influence of temperature, does not lead to a change in the switching points on the fail-safe valve.
  • Figure 1 is a hydraulic circuit diagram of a conventional roll stabilization device
  • 2 shows a hydraulic circuit diagram of a roll stabilization device according to the invention with a control pressure limiting valve
  • FIG. 3 shows a hydraulic circuit diagram of a roll stabilization device according to the invention with a control pressure reducing valve.
  • FIG. 1 shows the actual state of a standard system.
  • Pressure supply unit is a suction-throttled radial piston pump 21, which provides two different pressure levels via a cascade connection by means of two proportional pressure limiting valves 22 and 28, which are referred to as Achstikbegren- valves and are connected as pressure differential valves.
  • the pressure levels are monitored by pressure sensors 23 and 27. These pressure ranges are respectively designated for a swing motor 37 on the front axle stabilizer 35 for the right side and 34 for the left side, for a swing motor 36 on the stabilizer of the rear axle corresponding to 33 and 32.
  • the pressure on the rear axle must always be lower or equal its as the pressure on the front axle.
  • a 7/2-way valve 24 which is also referred to as Häsumschaltventil, when cornering directionally switched to the right or left, so that each increased in synchronism either the pressure in the pivot motors on the right or on the left side of the vehicle or lowers.
  • the operation of the direction changeover valve 24 is monitored by means of a shift position detection sensor 26.
  • a fail-safe valve 25 is arranged on the front axle, which serves to block the swivel motor 37 of the front axle in the fail-safe case when a valve is clamped or in the event of a power failure and to switch the swivel motor 36 of the rear axle without pressure.
  • two Nachsaugventile 29 and 30 are mounted, each of which can connect the pressure region 35 and 34 of the swing motor 37 on the front axle via a tank line to a tank 31, in such a way that a throttled free swinging of the swing motor 37 via the leaks in Swing motor itself can be done by sucking in the flow without cavitation problems.
  • the basic approach of the present invention is that it dispenses with cost-intensive elements. It is specifically about the reduction of electromagnets from directly controlled valves. According to the present invention, the operation of various valve spools can be partially summarized. According to another example Pekt the present invention, a directly controlled hydraulic concept is created, which is simple and inexpensive to produce. An essential feature of the present invention is that the two solenoids of the direction changeover valve 24 and the fail-safe valve 25 are replaced by a proportional solenoid of a control valve.
  • the additional pressure relief valve 61 which is also referred to as the control pressure limiting valve 61, is used for the hydraulic control of the direction changeover valve 44 and the fail-safe valve 45.
  • an additional pressure reducing valve 81 which is also referred to as Steuertikminderventil 81, parallel to the pump pressure for the pressure supply of the swivel motors for the pressure supply of the direction changeover valve 44 and the fail-safe valve 45 are switched.
  • pressure relief valves 42, 48 with tank pressure compensation are used instead of the differential pressure valves 22 and 28, pressure relief valves 42, 48 with tank pressure compensation are used.
  • FIG. 2 shows a similar hydraulic circuit diagram as in FIG. 1 according to a first exemplary embodiment of the invention.
  • Pressure supply unit is a suction-throttled radial piston pump 41, which provides two different pressure levels via a cascade connection by means of two Proportionaltikbe- valves 42 and 48.
  • the two proportional pressure relief valves 42 and 48 are also referred to as Achstikbegrenzungsventile.
  • the axle pressure valves are not designed as differential pressure limiting valves, but as normal pressure limiting valves.
  • the tappet and spring chamber Achstikbegrenzungsventile 42 and 48 is in each case via a discharge line 71, 72 specifically connected to the tank pressure level of the tank 51.
  • the pressure levels provided by the axle pressure limiting valves 42 and 48 are monitored by pressure sensors 43 and 47.
  • the pressure levels or pressure ranges are, as in the case of the conventional roll stabilization device shown in FIG. 1, designated respectively for a swivel motor 57 on the front axle stabilizer 55 for the right side and 54 for the left side, for a swivel motor 56 on the stabilizer of the rear axle corresponding to 53 and 52.
  • the pressure at the rear axle must always be lower than or equal to the pressure at the front axle. axis.
  • the two pressure levels are by means of a 7/2-way valve 44, which is also referred to as Häschaltventil, when cornering directionally switched to the right or left, so that each increases in synchronism either the pressure in the swivel motors on the right or on the left side of the vehicle or lowers.
  • the operation of the direction changeover valve 44 is monitored by means of a shift position detection sensor 46.
  • a fail-safe valve 45 is arranged on the front axle, which serves to block the swing motor 57 of the front axle in the FaN-Safe case, with a terminal of a valve or in case of power failure and the swing motor 56 of the rear axle depressurized.
  • two Nachsaugventile 49 and 50 are still attached, each of which can connect the pressure range 55 and 54 of the swing motor 57 on the front axle with the tank line and a tank 51 in such a way that a throttled free swinging of the swing motor 57 through the leaks in the swing motor itself It is possible to suck in the volume flow without cavitation problems.
  • the directional control valves 44 and 45 which are equipped with valve slides, not equipped with shift magnets, as in the roll stabilization device shown in Figure 1. Instead, the end faces of the valve spool of the directional control valves 44 and 45 are deliberately pressurized.
  • This pressure is provided in the embodiment shown in Figure 2 via a control pressure relief valve 61, which is connected in a line 60, which starts from the proportional pressure relief valve 48, in series with the proportional pressure relief valve 48.
  • the control pressure limiting valve 61 is preferably designed as a slide valve and comprises a valve spool, which provides a control pressure proportional to the force of a proportional solenoid 62.
  • the control pressure is passed via a line 64 and lines 66 and 67 to the two-way valves 44 and 45.
  • the direction changeover valve 44 is biased by a spring 68 in the switching position shown in Figure 2.
  • the fail-safe valve 45 is biased by a spring 69 in the switching position shown in Figure 2.
  • the springs 68 and 69 of the directional control valves 44 and 45 are designed so that from a control pressure of for example 2.5 bar, the fail-safe valve 45 switches and the direction changeover valve 44 remains in its normal position. At a control pressure of, for example, 5 bar then switches the direction changeover valve 44.
  • the fail-safe valve 45 remains switched here.
  • the control pressure limiting valve 61 connected in series with the axle pressure valves 42 and 48 raises the system pressure by the control pressure necessary for the desired shift combination.
  • the axle pressure limiting valve 48 for the rear axle then only has to adjust the remaining pressure difference to the required rear axle pressure. The same applies to the next pressure cascade with the Achstikbegrenzungsventil 42 for the front axle.
  • directional valves 44 and 45 go from pressure relief lines 75 and 76, via which the tank chambers 51 and 44 of the tank pressure from the tank 51 is applied to the Aktocate. This is intended to prevent a change in the tank pressure level, for example due to the influence of temperature, from leading to a falsification of the switching points at the directional control valves 44 and 45.
  • FIG. 3 shows a similar hydraulic circuit diagram as in FIG. To designate the same parts, the same reference numerals are used. For a description of these parts, reference is made to the preceding description of Figure 2. In the following, the differences between the exemplary embodiments illustrated in FIGS. 2 and 3 are mainly discussed.
  • the control pressure is provided via a pilot pressure reducing valve 81 connected in series with the pump 41 and in parallel with the axle pressure limiting valves via a line 82 leading from a connecting line 83 connecting the pump 41 to the axle pressure limiting valve 42 42, 48 is switched.
  • the control pressure reducing valve 81 is at the pump pressure.
  • the pilot pressure reducing valve 81 having a proportional solenoid 85 serves to provide the control pressure for the directional control valves 44 and 45.
  • the control pressure reducing valve 81 is connected via a line 84 and via lines 86 and 87 with the directional valves 44 and 45 in connection.
  • the hydraulic actuator spaces of the directional control valves 44 and 45 are deliberately set to the tank pressure level of the tank 51 by means of the control pressure reducing valve 81, inter alia via a pressure relief line 89, so that the directional control valves 44 and 45 remain safely in their basic position. So that a control pressure can be adjusted, a minimum pressure of, for example, 2.5 bar is preferably set with the axle pressure valve 48.
  • the axial pressure limiting valves 42 and 48 are also connected to the tank pressure level of the tank 51 via lines 91 and 92 in the exemplary embodiment illustrated in FIG.
  • the Aktoexcellent the directional control valves 44 and 45 via pressure relief lines 95 and 96 via a line 98 to the tank pressure level of the tank 51 in connection.

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur aktiven Wankstabilisierung eines Fahrzeugs, mit mindestens zwei jeweils wenigstens zwei Räder aufweisenden Achsen, die jeweils mit einem Querstabilisator ausgestattet sind, wobei die Querstabilisatoren mit Hilfe einer Richtungsumschaltven- tileinrichtung (44)über Hydraulikeinrichtungen (56, 57) betätigbar sind, die durch eine Druckversσrgungseinheit, (41) wie eine Pumpe, über Achsdruckbegrenzungsventile (42, 48) mit unterschiedlichen Druckniveaus beaufschlagbar sind. Um eine kostengünstiger herstellbare Wankstabilisierungseinrichtung zu schaffen, ist die Richtungsumschaltventileinrichtung durch eine direkt gesteuerte Steuerventileinrichtung (61) hydraulisch angesteuert.

Description

Einrichtung zur aktiven Wankstabilisierunq
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur aktiven Wankstabilisierung eines Fahrzeugs, mit mindestens zwei jeweils wenigstens zwei Räder aufweisenden Achsen, die jeweils mit einem Querstabilisator ausgestattet sind, wobei die Querstabilisatoren mit Hilfe einer Richtungsum- schaltventileinrichtung über Hydraulikeinrichtungen betätigbar sind, die durch eine Druckversorgungseinheit, wie eine Pumpe, über Achsdruckbegrenzungsventile mit unterschiedlichen Druckniveaus beaufschlagbar sind.
Derartige Wankstabilisierungseinrichtungen werden auch als Anti-Wank-Systeme oder Wank- Stabilisierungs-Systeme bezeichnet. In Figur 1 ist ein Hydraulikschaltplan einer herkömmlichen Wankstabilisierungseinrichtung gezeigt.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einrichtung zur aktiven Wankstabilisierung eines Fahrzeugs, mit mindestens zwei jeweils wenigstens zwei Räder aufweisenden Achsen, die jeweils mit einem Querstabilisator ausgestattet sind, wobei die Querstabilisatoren mit Hilfe einer Rich- tungsumschaltventileinrichtung über Hydraulikeinrichtungen betätigbar sind, die durch eine Druckversorgungseinheit, wie eine Pumpe, über Achsdruckbegrenzungsventile mit unterschiedlichen Druckniveaus beaufschlagbar sind, zu schaffen, die kostengünstiger herstellbar ist als herkömmliche Wankstabilisierungseinrichtungen.
Die Aufgabe ist bei einer Einrichtung zur aktiven Wankstabilisierung eines Fahrzeugs, mit mindestens zwei jeweils wenigstens zwei Räder aufweisenden Achsen, die jeweils mit einem Querstabilisator ausgestattet sind, wobei die Querstabilisatoren mit Hilfe einer Richtungsum- schaltventileinrichtung über Hydraulikeinrichtungen betätigbar sind, die durch eine Druckversorgungseinheit, wie eine Pumpe, über Achsdruckbegrenzungsventile mit unterschiedlichen Druckniveaus beaufschlagbar sind, dadurch gelöst, dass die Richtungsumschaltventileinrich- tung durch eine direkt gesteuerte Steuerventileinrichtung hydraulisch angesteuert ist. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wurde herausgefunden, dass die in herkömmlichen Anti- Wank-Systemen zu einer direkten Ansteuerung der Richtungsumschaltventileinrichtung verwendete Magnetspule einen nicht unerheblichen Kostenanteil verursacht. Demgegenüber liefert die vorliegende Erfindung den Vorteil, dass eine auf dem Markt verfügbare, kostengünstige direkt angesteuerte Steuerventileinrichtung verwendet werden kann. Gegenüber einer Vorsteuerung der Achsdruckbegrenzungsventile über einen separaten Vorsteuerkreis mit einer der Pumpe nachgeschalteten Druckwaage zur Bereitstellung eines Vorsteuerdrucks liefert die erfindungsgemäße Wankstabilisierungseinrichtung den Vorteil eines einfachen Aufbaus ohne Vorsteuerkreis. Außerdem kann in jedem Fall die Druckwaage entfallen. Dadurch kann die Systemleckage gering gehalten werden.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Wankstabilisierungseinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerventileinrichtung einen Ventilschieber oder Ventilkegel umfasst, der mit einem Proportionalmagneten zusammenwirkt. Der Ventilschieber erzeugt proportional zur Kraft des Proportionalmagneten den Druck für die hydraulische Ansteuerung der Richtungs- umschaltventileinrichtung.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Wankstabilisierungseinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerventileinrichtung von einem Steuerdruckbegrenzungsventil gebildet wird, das parallel zu den Achsdruckbegrenzungsventilen geschaltet ist. Durch das Steuerdruckbegrenzungsventil wird der Systemdruck um einen für eine gewünschte Schaltkombination benötigten Steuerdruck angehoben. Die Achsdruckbegrenzungsventile müssen dann nur noch die jeweils verbleibenden Druckdifferenzen zu den benötigen Achsdrücken einregeln.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Wankstabilisierungseinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerventileinrichtung von einem Steuerdruckminderventil gebildet wird, das in Reihe zu der Druckversorgungseinheit geschaltet ist. Im stromlosen Zustand des Steuerdruckminderventils werden die hydraulischen Aktorräume der Richtungsumschaltventil- einrichtung und gegebenenfalls eines Fail-Safe-Ventils gezielt auf Tankdruckniveau gehalten. Dadurch soll sichergestellt werden, dass die Richtungsumschaltventileinrichtung und gegebenenfalls das Fail-Safe-Ventil in ihrer Grundstellung bleiben. Damit ein Steuerdruck eingestellt werden kann, wird mit einem der Achsdruckbegrenzungsventile ein Mindestdruck, zum Beispiel von 2,5 bar, eingestellt.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Wankstabilisierungseinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerventileinrichtung mit dem Druck aus einem Tank beaufschlagt ist, aus dem die Druckversorgungseinheit versorgt wird. Dadurch wird sichergestellt, dass eine Veränderung des Tankdruckniveaus, zum Beispiel durch Temperatureinfluss, nicht zu einer Veränderung der Schaltpunkte an der Richtungsumschaltventileinrichtung führt. Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Wankstabilisierungseinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Achsdruckbegrenzungsventile mit dem Druck aus einem Tank beaufschlagt sind, aus dem die Druckversorgungseinheit versorgt wird. Vorzugsweise weisen die Achsdruckbegrenzungsventile jeweils einen Stößelraum und einen Federraum auf, die gezielt mit dem Tankdruckniveau beaufschlagt sind. Das liefert den Vorteil, dass die in den Achsdruckbegrenzungsventilen verwendeten Magneten nicht druckfest ausgelegt werden müssen.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Wankstabilisierungseinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Richtungsumschaltventileinrichtung ein 7/2-Wegeventil umfasst. Das 7/2-Wegeventil dient zum richtungsabhängigen Umschalten der Hydraulikeinrichtungen und wird durch die Steuerventileinrichtung hydraulisch angesteuert.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Wankstabilisierungseinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass zwischen die Richtungsumschaltventileinrichtung und eine der Hydraulikeinrichtungen ein Fail-Safe-Ventil geschaltet ist, das durch die Steuerventileinrichtung hydraulisch angesteuert wird. Mit ein und derselben Steuerventileinrichtung werden sowohl die Richtungsumschaltventileinrichtung als auch das Fail-Safe-Ventil angesteuert. Dadurch können die Herstellkosten der erfindungsgemäßen Wankstabilisierungseinrichtung reduziert werden.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Wankstabilisierungseinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Fail-Safe-Ventil mit dem Druck aus einem Tank beaufschlagt ist, aus dem die Druckversorgungseinheit versorgt wird. Dadurch wird sichergestellt, dass eine Veränderung des Tankdruckniveaus, zum Beispiel durch Temperatureinfluss, nicht zu einer Veränderung der Schaltpunkte an dem Fail-Safe-Ventil führt.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung verschiedene Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben sind. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein. Es zeigen:
Figur 1 einen Hydraulikschaltplan einer herkömmlichen Wankstabilisierungseinrichtung; Figur 2einen Hydraulikschaltplan einer erfindungsgemäßen Wankstabilisierungseinrichtung mit einem Steuerdruckbegrenzungsventil und
Figur 3einen Hydraulikschaltplan einer erfindungsgemäßen Wankstabilisierungseinrichtung mit einem Steuerdruckminderventil.
In Figur 1 ist der IST-Zustand eines serienmäßigen Systems dargestellt. Druckversorgungseinheit ist eine sauggedrosselte Radialkolbenpumpe 21, die über eine Kaskadenschaltung mittels zweier Proportionaldruckbegrenzungsventile 22 und 28, die als Achsdruckbegren- zungsventile bezeichnet werden und als Druckdifferenzventile geschaltet sind, zwei verschiedene Druckniveaus bereitstellt. Die Druckniveaus werden durch Drucksensoren 23 und 27 überwacht. Diese Druckbereiche sind jeweils für einen Schwenkmotor 37 am Stabilisator der Vorderachse mit 35 für die rechte Seite und 34 für die linke Seite bezeichnet, für einen Schwenkmotor 36 am Stabilisator der Hinterachse entsprechend mit 33 und 32. Der Druck an der Hinterachse muss immer niedriger oder gleich sein als der Druck an der Vorderachse. Diese zwei Druckniveaus werden mittels eines 7/2-Wegeventils 24, das auch als Richtungsumschaltventil bezeichnet wird, bei Kurvenfahrten richtungsabhängig rechts oder links umgeschaltet, so dass sich jeweils im Gleichlauf entweder der Druck in den Schwenkmotoren auf der rechten oder auf der linken Fahrzeugseite erhöht beziehungsweise absenkt. Der Betrieb des Richtungsumschaltventils 24 wird mit Hilfe eines Schaltstellungserkennungssensors 26 überwacht.
Zusätzlich ist an der Vorderachse ein Fail-Safe-Ventil 25 angeordnet, das dazu dient, im Fail- Safe-Fall bei einem Klemmen eines Ventils beziehungsweise bei Stromausfall den Schwenkmotor 37 der Vorderachse zu blockieren und den Schwenkmotor 36 der Hinterachse drucklos zu schalten. Zusätzlich sind noch zwei Nachsaugventile 29 und 30 angebracht, die jeweils den Druckbereich 35 und 34 des Schwenkmotors 37 an der Vorderachse über eine Tankleitung mit einem Tank 31 verbinden können, und zwar in der Art, dass ein gedrosseltes Freischaukeln des Schwenkmotors 37 über die Leckagestellen im Schwenkmotor selbst durch Nachsaugen des Volumenstroms ohne Kavitationsprobleme erfolgen kann.
Der grundsätzliche Ansatz der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass auf kostenintensive Elemente verzichtet wird. Dabei geht es speziell um die Reduktion von Elektromagneten von direkt gesteuerten Ventilen. Gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Betätigung von verschiedenen Ventilschiebern teilweise zusammengefasst werden. Gemäß einem weiteren As- pekt der vorliegenden Erfindung wird ein direkt gesteuertes Hydraulikkonzept geschaffen, das einfach aufgebaut und kostengünstig herstellbar ist. Ein wesentliches Merkmal der vorliegenden Erfindung ist, dass die beiden Schaltmagnete des Richtungsumschaltventils 24 und des Fail-Safe-Ventils 25 durch einen Proportionalmagneten eines Steuerventils ersetzt werden.
Das wird gemäß dem in Figur 2 dargestellten Ausführungsbeispiel dadurch erreicht, dass ein zusätzliches Druckbegrenzungsventil 61 in Reihe zu den Proportionaldruckbegrenzungsventi- len 42 und 48 geschaltet wird, die auch als Achsdruckbegrenzungsventile bezeichnet werden. Das zusätzliche Druckbegrenzungsventil 61 , das auch als Steuerdruckbegrenzungsventil 61 bezeichnet wird, wird zur hydraulischen Ansteuerung des Richtungsumschaltventils 44 und des Fail-Safe-Ventils 45 verwendet. Alternativ kann gemäß dem in Figur 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ein zusätzliches Druckminderventil 81 , das auch als Steuerdruckminderventil 81 bezeichnet wird, parallel zu dem Pumpendruck für die Druckversorgung der Schwenkmotoren für die Druckversorgung des Richtungsumschaltventils 44 und des Fail-Safe-Ventils 45 geschaltet werden. Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung werden statt der Differenzdruckventile 22 und 28 Druckbegrenzungsventile 42, 48 mit Tankdruckkompensation verwendet.
In Figur 2 ist ein ähnlicher Hydraulikschaltplan wie in Figur 1 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Druckversorgungseinheit ist eine sauggedrosselte Radialkolbenpumpe 41 , die über eine Kaskadenschaltung mittels zweier Proportionaldruckbe- grenzungsventile 42 und 48 zwei verschiedene Druckniveaus bereitstellt. Die beiden Proporti- onaldruckbegrenzungsventile 42 und 48 werden auch als Achsdruckbegrenzungsventile bezeichnet. Die Achsdruckventile sind im Gegensatz zu der in Figur 1 dargestellten bekannten Wankstabilisierungseinrichtung nicht als Differenzdruckbegrenzungsventile ausgebildet, sondern als normale Druckbegrenzungsventile. Der Stößel- und Federraum der Achsdruckbegrenzungsventile 42 und 48 ist jeweils über eine Entlastungsleitung 71, 72 gezielt mit dem Tankdruckniveau des Tanks 51 verbunden. Die von den Achsdruckbegrenzungsventilen 42 und 48 bereitgestellten Druckniveaus werden durch Drucksensoren 43 und 47 überwacht.
Die Druckniveaus beziehungsweise Druckbereiche sind, wie bei der in Figur 1 dargestellten herkömmlichen Wankstabilisierungseinrichtung, jeweils für einen Schwenkmotor 57 am Stabilisator der Vorderachse mit 55 für die rechte Seite und 54 für die linke Seite bezeichnet, für einen Schwenkmotor 56 am Stabilisator der Hinterachse entsprechend mit 53 und 52. Der Druck an der Hinterachse muss immer niedriger oder gleich sein als der Druck an der Vorder- achse. Die beiden Druckniveaus werden mittels eines 7/2-Wegeventils 44, das auch als Richtungsumschaltventil bezeichnet wird, bei Kurvenfahrten richtungsabhängig rechts oder links umgeschaltet, so das sich jeweils im Gleichlauf entweder der Druck in den Schwenkmotoren auf der rechten oder auf der linken Fahrzeugseite erhöht beziehungsweise absenkt. Der Betrieb des Richtungsumschaltventils 44 wird mit Hilfe eines Schaltstellungserkennungssensors 46 überwacht.
Zusätzlich ist an der Vorderachse ein Fail-Safe-Ventil 45 angeordnet, das dazu dient, im FaN- Safe-Fall, bei einem Klemmen eines Ventils beziehungsweise bei Stromausfall den Schwenkmotor 57 der Vorderachse zu blockieren und den Schwenkmotor 56 der Hinterachse drucklos zu schalten. Zusätzlich sind noch zwei Nachsaugventile 49 und 50 angebracht, die jeweils den Druckbereich 55 und 54 des Schwenkmotors 57 an der Vorderachse mit der Tankleitung und einem Tank 51 verbinden können in der Art, dass ein gedrosseltes Freischaukeln des Schwenkmotors 57 über die Leckagestellen im Schwenkmotor selbst durch Nachsaugen des Volumenstroms ohne Kavitationsprobleme erfolgen kann.
Bei dem in Figur 2 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Wegeventile 44 und 45, die mit Ventilschiebern ausgestattet sind, nicht mit Schaltmagneten ausgestattet, wie bei der in Figur 1 dargestellten Wankstabilisierungseinrichtung. Stattdessen werden die Stirnflächen der Ventilschieber der Wegeventile 44 und 45 gezielt mit Druck beaufschlagt. Dieser Druck wird bei dem in Figur 2 dargestellten Ausführungsbeispiel über ein Steuerdruckbegrenzungsventil 61 bereitgestellt, das in eine Leitung 60, die von dem Proportionaldruckbegrenzungsventil 48 ausgeht, in Reihe zu dem Proportionaldruckbegrenzungsventil 48 geschaltet ist. Das Steuerdruckbegrenzungsventil 61 ist vorzugsweise als Schieberventil ausgebildet und umfasst einen Ventilschieber, der proportional zur Kraft eines Proportionalmagneten 62 einen Steuerdruck bereitstellt. Der Steuerdruck wird über eine Leitung 64 und Leitungen 66 und 67 zu den beiden Wegeventilen 44 und 45 weitergeleitet.
Das Richtungsumschaltventil 44 ist durch eine Feder 68 in die in Figur 2 dargestellte Schaltstellung vorgespannt. In gleicher weise ist das Fail-Safe-Ventil 45 durch eine Feder 69 in die in Figur 2 dargestellte Schaltstellung vorgespannt. Die Federn 68 und 69 der Wegeventile 44 und 45 sind so ausgelegt, dass ab einem Steuerdruck von beispielsweise 2,5 bar das Fail- Safe-Ventil 45 schaltet und das Richtungsumschaltventil 44 noch in seiner Grundstellung bleibt. Bei einem Steuerdruck von beispielsweise 5 bar schaltet dann auch das Richtungsumschaltventil 44. Das Fail-Safe-Ventil 45 bleibt auch hierbei geschaltet. Das in Reihe zu den Achsdruckventilen 42 und 48 geschaltete Steuerdruckbegrenzungsventil 61 hebt im Betrieb der in Figur 2 dargestellten Wankstabilisierungseinrichtung den Systemdruck um den für die gewünschte Schaltkombination notwendigen Steuerdruck an. Das Achs- druckbegrenzungsventil 48 für die Hinterachse muss dann nur noch die verbleibende Druckdifferenz zum benötigten Hinterachsdruck einregeln. Gleiches gilt für die nächste Druckkaskade mit dem Achsdruckbegrenzungsventil 42 für die Vorderachse.
Von den Wegeventilen 44 und 45 gehen Druckentlastungsleitungen 75 und 76 aus, über die an den Aktorräumen der Wegeventile 44 und 45 der Tankdruck aus dem Tank 51 angelegt wird. Dadurch soll verhindert werden, dass eine Veränderung des Tankdruckniveaus, zum Beispiel durch Temperatureinfluss, zu einer Verfälschung der Schaltpunkte an den Wegeventilen 44 und 45 führt.
In Figur 3 ist ein ähnlicher Hydraulikschaltplan wie in Figur 2 dargestellt. Zur Bezeichnung gleicher Teile werden gleiche Bezugszeichen verwendet. Zur Beschreibung dieser Teile wird auf die vorangegangene Beschreibung der Figur 2 verwiesen. Im Folgenden wird hauptsächlich auf die Unterschiede zwischen den in den Figuren 2 und 3 dargestellten Ausführungsbeispielen eingegangen.
Bei dem in Figur 3 dargestellten Ausführungsbeispiel wird der Steuerdruck über ein Steuerdruckminderventil 81 bereitgestellt, das über eine Leitung 82, die von einer Verbindungsleitung 83 ausgeht, welche die Pumpe 41 mit dem Achsdruckbegrenzungsventil 42 verbindet, in Reihe zu der Pumpe 41 und parallel zu den Achsdruckbegrenzungsventilen 42, 48 geschaltet ist. Somit liegt an dem Steuerdruckminderventil 81 Pumpendruck an. Das einen Proportionalmagneten 85 aufweisende Steuerdruckminderventil 81 dient, wie das Steuerdruckbegrenzungsventil 61 in Figur 2, dazu, den Steuerdruck für die Wegeventile 44 und 45 bereitzustellen. Zu diesem Zweck steht das Steuerdruckminderventil 81 über eine Leitung 84 und über Leitungen 86 und 87 mit den Wegeventilen 44 und 45 in Verbindung.
Im stromlosen Zustand werden die hydraulischen Aktorräume der Wegeventile 44 und 45 mit Hilfe des Steuerdruckminderventils 81 unter anderem über eine Druckentlastungsleitung 89 gezielt auf das Tankdruckniveau des Tanks 51 gelegt, damit die Wegeventile 44 und 45 sicher in ihrer Grundstellung bleiben. Damit ein Steuerdruck eingestellt werden kann, wird vorzugsweise mit dem Achsdruckventil 48 ein Mindestdruck von zum Beispiel 2,5 bar eingestellt. Wie bei dem in Figur 2 dargestellten AusfCihrungsbeispiel sind auch bei dem in Figur 2 dargestellten Ausführungsbeispiel die Achsdruckbegrenzungsventile 42 und 48 über Leitungen 91 und 92 mit dem Tankdruckniveau des Tanks 51 verbunden. Ebenso stehen die Aktorräume der Wegeventile 44 und 45 über Druckentlastungsleitungen 95 und 96 über eine Leitung 98 mit dem Tankdruckniveau des Tanks 51 in Verbindung.
Bezugszeichenliste
21. Sauggedrosselte Radialkolbenpumpe
22. Proportionaldruckbegrenzungsventil
23. Drucksensor
24. Richtungsumschaltventil
25. Fail-Safe-Ventil
26. Schaltstellungserkennungssensor
27. Drucksensor
28. Proportionaldruckbegrenzungsventil
29. Nachsaugventil
30. Nachsaugventil
31. Tank
32. Druckbereich linke Seite HA
33. Druckbereich rechte Seite HA
34. Druckbereich linke Seite VA
35. Druckbereich rechte Seite VA
36. Schwenkmotor Hinterachse
37. Schwenkmotor Vorderachse
41. Radialkolbenpumpe
42. Proportionaldruckbegrenzungsventil
43. Drucksensor
44. Richtungsumschaltventil
45. Fail-Safe-Ventil
46. Schaltstellungserkennungssensor
47. Drucksensor
48. Proportionaldruckbegrenzungsventil
49. Nachsaugventil
50. Nachsaugventil
51. Tank
52. Druckbereich
53. Druckbereich
54. Druckbereich
55. Druckbereich 56. Schwenkmotor
57. Schwenkmotor
60. Leitung
61. Steuerdruckbegrenzungsventil
62. Proportionalmagnet 64. Leitung
66. Leitung
67. Leitung
68. Feder
69. Feder
71. Druckentlastungsleitung
72. Druckentlastungsleitung
73. Druckentlastungsleitung
75. Druckentlastungsleitung
76. Druckentlastungsleitung
81. Steuerdruckminderventil
82. Leitung
83. Verbindungsleitung
84. Leitung
85. Proportionalmagnet
86. Leitung
87. Leitung
89. Druckentlastungsleitung
91. Druckentlastungsleitung
92. Druckentlastungsleitung
95. Druckentlastungsleitung
96. Druckentlastungsleitung 98. Leitung

Claims

Patentansprüche
1. Einrichtung zur aktiven Wankstabilisierung eines Fahrzeugs, mit mindestens zwei jeweils wenigstens zwei Räder aufweisenden Achsen, die jeweils mit einem Querstabilisator ausgestattet sind, wobei die Querstabilisatoren mit Hilfe einer Richtungsumschaltventileinrichtung (24;44) über Hydraulikeinrichtungen (36,37;56,57) betätigbar sind, die durch eine Druckversorgungseinheit (21 ;41), wie eine Pumpe, über Achsdruckbegrenzungsventile (22,28;42,48) mit unterschiedlichen Druckniveaus (32,33;34,35;52,53;54,55) beaufschlagbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Richtungsumschaltventileinrichtung (44) durch eine direkt gesteuerte Steuerventileinrichtung (61 ;81) hydraulisch angesteuert ist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerventileinrichtung (61 ;81) einen Ventilschieber ggf. auch einen Ventilkegel (Sitzventil) umfasst, der mit einem Proportionalmagneten (62;85) zusammenwirkt.
3. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerventileinrichtung von einem Steuerdruckbegrenzungsventil (61) gebildet wird, das in Reihe zu den Achsdruckbegrenzungsventilen (42,48) geschaltet ist.
4. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerventileinrichtung von einem Steuerdruckminderventil (81) gebildet wird, das parallel zu den Achsdruckbegrenzungsventilen 42, 48 geschaltet ist.
5. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerventileinrichtung (61 ;81) mit dem Druck aus einem Tank (51) beaufschlagt ist, aus dem die Druckversorgungseinheit (41) versorgt wird.
6. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Achsdruckbegrenzungsventile (42,48) mit dem Druck aus einem Tank (51) beaufschlagt sind, aus dem die Druckversorgungseinheit (41) versorgt wird.
7. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Richtungsumschaltventileinrichtung (44) ein 7/2-Wegeventil umfasst.
8. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen die Richtungsumschaltventileinrichtung (44) und eine der Hydraulikeinrichtungen (57) ein Fail-Safe-Ventil (45) geschaltet ist, das durch die Steuerventileinrichtung (61;81) hydraulisch angesteuert wird.
9. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fail-Safe-Ventil (45) und/oder die Richtungsventileinrichtung (44) mit dem Druck aus einem Tank (51) beaufschlagt ist, aus dem die Druckversorgungseinheit (41) versorgt wird.
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