WO2010136186A1 - Aktives fahrwerkstabilisierungssystem - Google Patents

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WO2010136186A1
WO2010136186A1 PCT/EP2010/003191 EP2010003191W WO2010136186A1 WO 2010136186 A1 WO2010136186 A1 WO 2010136186A1 EP 2010003191 W EP2010003191 W EP 2010003191W WO 2010136186 A1 WO2010136186 A1 WO 2010136186A1
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WO
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actuator
reservoir
stabilization system
hydraulic
pressure
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PCT/EP2010/003191
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English (en)
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Inventor
Keiwan Kashi
Stephan Walentowski
Dirk Nissing
Original Assignee
Trw Automotive Gmbh
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Publication date
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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G21/00—Interconnection systems for two or more resiliently-suspended wheels, e.g. for stabilising a vehicle body with respect to acceleration, deceleration or centrifugal forces
    • B60G21/02—Interconnection systems for two or more resiliently-suspended wheels, e.g. for stabilising a vehicle body with respect to acceleration, deceleration or centrifugal forces permanently interconnected
    • B60G21/04—Interconnection systems for two or more resiliently-suspended wheels, e.g. for stabilising a vehicle body with respect to acceleration, deceleration or centrifugal forces permanently interconnected mechanically
    • B60G21/05—Interconnection systems for two or more resiliently-suspended wheels, e.g. for stabilising a vehicle body with respect to acceleration, deceleration or centrifugal forces permanently interconnected mechanically between wheels on the same axle but on different sides of the vehicle, i.e. the left and right wheel suspensions being interconnected
    • B60G21/055—Stabiliser bars
    • B60G21/0551—Mounting means therefor
    • B60G21/0553—Mounting means therefor adjustable
    • B60G21/0555—Mounting means therefor adjustable including an actuator inducing vehicle roll
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2202/00—Indexing codes relating to the type of spring, damper or actuator
    • B60G2202/40—Type of actuator
    • B60G2202/41—Fluid actuator
    • B60G2202/413—Hydraulic actuator
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2204/00—Indexing codes related to suspensions per se or to auxiliary parts
    • B60G2204/80—Interactive suspensions; arrangement affecting more than one suspension unit
    • B60G2204/82—Interactive suspensions; arrangement affecting more than one suspension unit left and right unit on same axle
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2500/00—Indexing codes relating to the regulated action or device
    • B60G2500/02—Supply or exhaust flow rates; Pump operation
    • B60G2500/022—Minimisation of pressure cavitation effects upon demand

Definitions

  • the invention relates to an active chassis stabilization system with at least one hydraulic actuator, a pump for acting on the
  • Actuator with a hydraulic pressure, a reservoir for receiving hydraulic fluid and a return line for a fluid flow from the actuator to
  • Active chassis stabilization systems for roll stabilization of motor vehicles are well known.
  • they can counteract rolling movements of the vehicle body, that is to say rotational movements about the vehicle longitudinal axis, in order to produce a desired driving behavior.
  • a desired rolling moment can be realized, for example, by means of a rotary actuator integrated in a torsion bar of a stabilizer or by means of a linear actuator which is arranged between a stabilizer arm and a wheel suspension.
  • the actuator is passive (ie without pressure build-up) deflected / moved in external, forced wheel movements and thus allows compensation of the wheel deflection without acting on the vehicle body with a stabilizer torque.
  • a chassis stabilization system is proposed in the generic WO 2007/020052, in which the fluid return, at least in sections, has a minimum pressure, that is to say a pressure that is above the reservoir pressure.
  • the minimum pressure is set by means of a throttle connected in the return line.
  • the object of the invention is therefore to provide an active chassis stabilization system which provides a largely constant return pressure for cavitation prevention even with a variable hydraulic fluid flow.
  • This object is achieved by an active chassis stabilization system of the aforementioned type, in which the check valve in the return line blocks the fluid flow from the reservoir to the actuator and releases the fluid flow from the actuator to the reservoir from a predeterminable return pressure.
  • This passive check valve is an inexpensive and reliable component for controlling the fluid flow, which replace the throttle provided in the prior art in a simple manner and thus can keep the return pressure substantially constant even with variable capacity of the pump.
  • the check valve preferably has a spring element, which acts on the check valve in its blocking position.
  • the predeterminable return pressure can thus be set to a desired value in a simple manner via a spring stiffness of the spring element.
  • a Nachsaugventil connected in parallel to the check valve is provided in the return line, which blocks the flow of fluid from the actuator to the reservoir and releases the fluid flow from the reservoir to the actuator below a pre-definable Nachsaugallonss.
  • this suction valve provides the ability to draw in hydraulic fluid from the reservoir into the increasing pressure chamber of the actuator.
  • the chassis stabilization system comprises a plurality of actuators, which can be acted upon by the pump with a hydraulic pressure.
  • a single hydraulic channel can be provided so that exactly one degree of freedom results for the hydraulic pressure with which the actuators are acted upon.
  • a plurality of hydraulic passages may be provided in connection with a plurality of actuators, so that as many degrees of freedom result for the hydraulic pressure as corresponds to the number of hydraulic passages.
  • FIG. 1 is a schematic schematic diagram of an active chassis stabilization system according to the invention.
  • FIG. 2 shows an exemplary schematic hydraulic circuit diagram of the active chassis stabilization system according to the invention
  • FIG. 3 shows a part of a schematic hydraulic circuit diagram of a further embodiment of the chassis stabilization system according to the invention.
  • FIG. 4 shows part of a schematic hydraulic circuit diagram of a further embodiment of the chassis stabilization system according to the invention.
  • FIG. 1 shows an active chassis stabilization system 10 for a vehicle.
  • a rear axle of the vehicle is shown by way of example, although the idea of the invention is of course not limited to vehicle rear axles.
  • the rear axle according to Figure 1 comprises a suspension 12, as known from the prior art, with a right trailing arm 14, a left trailing arm 16 and a stabilizer bar 18, whose one end acts on the left trailing arm 16 and the other end via an actuator 20 is connected to the right trailing arm 14.
  • the actuator 20 is designed as a cylinder / piston unit 22, wherein a cylinder 24 with the anti-roll bar 18 and a longitudinally displaceably received in the cylinder 24 piston 26 is connected to the right trailing arm 14.
  • the actuator 20 may also be designed as a rotary actuator and integrated into the anti-roll bar 18.
  • the actuator 20 is connected via hydraulic lines 28 to a motor-pump unit 30, which preferably has a pump 32, a motor 34 for operating the pump 32, a reservoir 36 (see also FIG. 2) and optionally an electronic (not shown) Control unit comprises.
  • a motor-pump unit 30 which preferably has a pump 32, a motor 34 for operating the pump 32, a reservoir 36 (see also FIG. 2) and optionally an electronic (not shown) Control unit comprises.
  • the individual components of the motor-pump unit 30 need not be combined to form a unit, but can also be present separately from one another as individual components ( Figure 2).
  • the actuator 20 may also be connected to a flow-controlled pump, which acts on the actuator 20 with hydraulic pressure.
  • a flow-controlled pump can be driven by means of the internal combustion engine, although other types of drive are possible.
  • an electro-hydraulic control unit 38 is connected in Figure 1, which comprises at least one valve and means for driving the at least one valve.
  • FIG. 2 shows the active chassis stabilization system 10, in particular the schematic hydraulic circuit diagram of the active chassis stabilization system 10, with an example of a hydraulic actuator 20, the pump 32 for pressurizing the actuator 20 with a hydraulic pressure, the reservoir 36 for receiving hydraulic fluid and a return line 40 for a Fluid flow from the actuator 20 to the reservoir 36, wherein in the return line 40, a check valve 42 is provided.
  • the check valve 42 is installed in the return line 40 in such a way that it blocks the fluid flow from the reservoir 36 to the actuator 20 and releases the fluid flow from the actuator 20 to the reservoir 36 at a predeterminable return pressure.
  • the check valve 42 has a spring element 44, which acts on the check valve 42 in its blocking position.
  • the return pressure upstream of the check valve 42 can be set with little effort.
  • This return pressure is in particular independent of a delivery rate of the pump 32. Accordingly, energy-saving pumps 32 with an adjustable, variable pump flow can be used without undesirable large fluctuations in the return pressure.
  • the delivery rate of Pump 32 is preferably adapted to the needs of active chassis stabilization system 10 via an electronic control.
  • a suction valve 46 connected in parallel to the check valve 42 is provided in the return line 40, which blocks the fluid flow from the actuator 20 to the reservoir 36 and releases the fluid flow from the reservoir 36 to the actuator 20 below a predeterminable suction pressure.
  • the suction valve 46 designed as a check valve has a spring element 48, which acts on the suction valve 46 in its blocking position to set the predeterminable Nachsaug réelle.
  • the spring element 48 preferably has an extremely low spring stiffness, so that a suction of hydraulic fluid from the reservoir 36 into a pressure chamber 50 or a pressure chamber 52 of the actuator 20 via the suction valve 46 is already possible when the hydraulic pressure in one of the pressure chambers 50, 52 only slightly falls under a hydraulic pressure in the reservoir 36.
  • the spring element 48 of the Nachsaugventils 46 has a lower spring rate than the spring element 44 of the check valve 42nd
  • the pump 32, the reservoir 36 and the actuator 20 are connected to the electrohydraulic control unit 38, the return line 40 connecting the electrohydraulic control unit 38 and the reservoir 36.
  • the electrohydraulic control unit 38 has at least one valve for actuating the actuator 20 and means for actuating the at least one valve.
  • the electrohydraulic control unit 38 according to FIG. 2 comprises by way of example a pressure limiting valve 54 and a 4/2-way valve 56.
  • the pressure chamber 50 of the actuator 20 is connected to the pump 32 and the pressure chamber 52 of the actuator 20 to the reservoir 36. If, as a result of the excitation of a vehicle wheel 58 (cf., FIG. 1), a displacement of the piston 26 in the direction of the pressure chamber 52 (downward according to FIG. 2), the risk of cavitation is low since the pump 32 can rapidly convey hydraulic fluid into the pressure chamber 50 , If the piston 26 due to external excitation in the direction of the pressure chamber 50 (according to Figure 2 up), so the prevailing return pressure between the actuator 20 and the check valve 42 provides a fluid flow to the pressure chamber 52.
  • FIG. 2 an actuator 20 is connected to the control unit 38.
  • Figure 3 shows a part of a hydraulic circuit diagram according to another embodiment of the chassis stabilization system 10, in which two actuators 20a, 20b are connected via a hydraulic channel I to the control unit 38.
  • the channel I In the channel I exactly one hydraulic pressure or degree of freedom is adjustable.
  • FIG. 4 shows a further embodiment of the chassis stabilization system 10, in which a plurality of actuators 20a, 20b, 20c, 20d are connected to the control unit 38 via a plurality of hydraulic channels I, II.
  • Two actuators 20a, 20b are connected to the control unit 38 via a first hydraulic channel I
  • two further actuators 20c, 20d are connected to the control unit 38 via a second hydraulic channel II.
  • Hydraulic channels I, Il can each be set to a mutually independent pressure, so that the hydraulic channels I 1 Il are independent of each other and two degrees of freedom for the hydraulic pressure exist.
  • FIGS. 3 and 4 differ from the embodiment according to FIG. 2 essentially only by the number of actuators connected to the control unit 38.
  • the rest of the system structure and the operation correspond to the embodiment of Figure 2, so reference is made to avoid repetition.

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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein aktives Fahrwerkstabilisierungssystem (10) mit einem hydraulischen Aktuator (20), einer Pumpe (32) zur Beaufschlagung des Aktuators (20) mit einem Hydraulikdruck, einem Reservoir (36) zur Aufnahme von Hydraulikfluid und einer Rücklaufleitung (40) für einen Fluidfluss vom Aktuator (20) zum Reservoir (36). In der Rücklaufleitung (40) ist ein Rückschlagventil (42) vorgesehen, welches den Fluidfluss vom Reservoir (36) zum Aktuator (20) sperrt und den Fluidfluss vom Aktuator (20) zum Reservoir (36) ab einem vorbestimmbaren Rücklaufdruck freigibt.

Description

Aktives Fahrwerkstabilisierungssystem
Die Erfindung betrifft ein aktives Fahrwerkstabilisierungssystem mit mindestens einem hydraulischen Aktuator, einer Pumpe zur Beaufschlagung des
Aktuators mit einem Hydraulikdruck, einem Reservoir zur Aufnahme von Hydraulikfluid und einer Rücklaufleitung für einen Fluidfluss vom Aktuator zum
Reservoir, wobei in der Rücklaufleitung ein Rückschlagventil vorgesehen ist.
Aktive Fahrwerkstabilisierungssysteme zur Wankstabilisierung von Kraftfahrzeugen sind allgemein bekannt. Sie können insbesondere Wankbewegungen des Fahrzeugaufbaus, das heißt rotatorischen Bewegungen um die Fahrzeuglängs- achse, entgegenwirken, um ein gewünschtes Fahrverhalten zu erzeugen. Ein gewünschtes Wankmoment lässt sich beispielsweise mittels eines Rotations- aktuators realisieren, der in einen Torsionsstab eines Stabilisators integriert ist, oder mittels eines Linearaktuators, der zwischen einem Stabilisatorarm und einer Radaufhängung angeordnet ist.
Im Fall einer äußeren Anregung der Fahrzeugräder, zum Beispiel durch
Straßenschäden, werden die Stabilisatoren herkömmlicher passiver Fahrwerkstabilisierungssysteme verformt und erzeugen ein unter Umständen unerwünschtes Stabilisatormoment am Fahrzeugaufbau. Bei aktiven Fahrwerkstabilisierungssystemen wird der Aktuator bei äußeren, aufgezwungenen Radbewegungen passiv (das heißt ohne Druckaufbau) ausgelenkt/verfahren und ermöglicht somit eine Kompensation der Radauslenkung ohne Beaufschlagung des Fahrzeugaufbaus mit einem Stabilisatormoment.
Durch diese passive Aktuatorauslenkung wird eine Druckkammer des Aktuators kleiner, was bedeutet, dass die Druckkammer Hydraulikfluid abgibt, wohingegen sich eine andere Druckkammer des Aktuators vergrößert, was bedeutet, dass ein Zufluss an Hydraulikfluid notwendig ist. Vorzugsweise ist im
Rahmen der üblichen Systemfunktion stets eine Druckkammer mit der
Pumpenleitung und die andere Druckkammer mit der Reservoirleitung verbunden. Für den Fall, dass sich die der Reservoirleitung zugeordnete Druckkammer vergrößert, ist ein Druckabfall unter den Atmosphärendruck möglich, da der Aktuator Hydraulikfluid durch die entsprechenden Leitungen und gegebenenfalls eine elektrohydraulische Steuereinheit aus dem Reservoir nachsaugen muss. Insbesondere bei schnellen Aktuatorbewegungen ergibt sich eine hohe Wahrscheinlichkeit für einen starken Druckabfall. Der notwendige Fluidfluss zum Aktuator wird dabei durch das Druckgefälle zwischen dem Reservoir und der sich vergrößernden Druckkammer des Aktuators bestimmt. Da das Reservoir üblicherweise ein unter Atmosphärendruck stehender Tank ist, also einen Druck von etwa 1 bar aufweist, kann der Druck in der sich vergrößernden Druckkammer insbesondere bei einer schnellen, von außen aufgezwungenen Aktuatorbewegung stark abfallen. Fällt der Druck des Hydraulikfluids in der Druckkammer unter einen vorbestimmten Wert Oe nach Randbedingungen zum Beispiel 0,7 bar), führt dies zu Kavitationserscheinungen, das heißt zur kurzzeitigen Bildung kleiner Gasblasen in der Druckkammer des Aktuators, die nach kurzer Zeit wieder implodieren. Dieses Phänomen der Kavitation führt zu einer unerwünschten Geräuschbelästigung und kann über längere Zeit gesehen auch Materialschäden verursachen.
Zur Verringerung der Kavitationsgefahr wird in der gattungsgemäßen WO 2007/020052 ein Fahrwerkstabilisierungssystem vorgeschlagen, bei dem auch der Fluidrücklauf zumindest abschnittsweise einen Minimaldruck, das heißt einen Druck, der über dem Reservoirdruck liegt, aufweist. Der Minimaldruck wird dabei mittels einer in die Rücklaufleitung geschalteten Drossel eingestellt.
Bei einer im Wesentlichen konstanten Förderleistung der Pumpe stellt sich in Abhängigkeit vom Öffnungsquerschnitt der Drossel ein weitgehend konstanter
Minimaldruck stromaufwärts der Drossel ein. Mittlerweile hat sich jedoch herausgestellt, dass sich erhebliche Energieeinsparungen realisieren lassen, wenn die Pumpe mit einer variablen, an den Bedarf angepassten Förderleistung arbeitet. Hieraus ergibt sich jedoch der unerwünschte Effekt, dass der Minimaldruck im Rücklauf von der Förderleistung der Pumpe abhängig ist.
Aufgabe der Erfindung ist daher die Schaffung eines aktiven Fahrwerkstabi- lisierungssystems, das auch bei einem variablen Hydraulikfluiddurchfluss einen weitgehend konstanten Rücklaufdruck zur Kavitationsverhinderung bereitstellt. Diese Aufgabe wird gelöst durch ein aktives Fahrwerkstabilisierungssystem der eingangs genannten Art, bei dem das Rückschlagventil in der Rücklaufleitung den Fluidfluss vom Reservoir zum Aktuator sperrt und den Fluidfluss vom Aktuator zum Reservoir ab einem vorbestimmbaren Rücklaufdruck freigibt. Dieses passive Rückschlagventil ist ein preiswertes und zuverlässiges Bauteil zur Steuerung des Fluidflusses, welches die im Stand der Technik vorgesehene Drossel auf einfache Art und Weise ersetzen und damit den Rücklaufdruck auch bei variabler Förderleistung der Pumpe im Wesentlichen konstant halten kann.
Das Rückschlagventil weist bevorzugt ein Federelement auf, welches das Rückschlagventil in seine Sperrstellung beaufschlagt. Der vorbestimmbare Rücklaufdruck lässt sich über eine Federhärte des Federelements somit in einfacher Art und Weise auf einen gewünschten Wert festlegen.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist in der Rücklaufleitung ein zum Rückschlagventil parallel geschaltetes Nachsaugventil vorgesehen, welches den Fluidfluss vom Aktuator zum Reservoir sperrt und den Fluidfluss vom Reservoir zum Aktuator unterhalb eines vorbestimmbaren Nachsaugdrucks freigibt. Für den Fall, dass der Rücklaufdruck zum Beispiel infolge einer aufgezwungenen äußeren Bewegung eines Fahrzeugrads unter den Reservoirdruck abfallen sollte, gewährleistet dieses Nachsaugventil die Möglichkeit, Hydraulikfluid aus dem Reservoir in die sich vergrößernde Druckkammer des Aktuators nachzusaugen.
In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung umfasst das Fahrwerkstabilisierungssystem mehrere Aktuatoren, die von der Pumpe mit einem Hydraulikdruck beaufschlagt werden können.
Hierbei kann ein einziger Hydraulikkanal vorgesehen sein, so dass daraus für den hydraulischen Druck, mit dem die Aktuatoren beaufschlagt werden, genau ein Freiheitsgrad resultiert. Alternativ oder ergänzend hierzu können mehrere Hydraulikkanäle in Verbindung mehreren Aktuatoren vorgesehen sein, so dass für den Hydraulikdruck so viele Freiheitsgrade resultieren, wie es der Anzahl von Hydraulikanälen entspricht.
Weitere vorteilhafte und zweckmäßige Ausgestaltungen des Erfindungsgedankens ergeben sich aus den Unteransprüchen. Die Erfindung wird nachfolgend anhand von bevorzugten Ausführungsformen beschrieben, die in den beigefügten Zeichnungen dargestellt sind. In diesen zeigt:
- Figur 1 eine schematische Prinzipskizze eines erfindungsgemäßen, aktiven Fahrwerkstabilisierungssystems;
- Figur 2 einen beispielhaften schematischen Hydraulikschaltplan des erfindungsgemäßen aktiven Fahrwerkstabilisierungssystems;
- Figur 3 einen Teil eines schematischen Hydraulikschaltplans einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fahrwerkstabilisierungs- Systems; und
- Figur 4 einen Teil eines schematischen Hydraulikschaltplans einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fahrwerkstabilisierungssystems.
Die Figur 1 zeigt ein aktives Fahrwerkstabilisierungssystem 10 für ein Fahrzeug. Im vorliegenden Fall ist beispielhaft eine Hinterachse des Fahrzeugs dargestellt, wobei die Erfindungsidee selbstverständlich nicht auf Fahrzeug- Hinterachsen beschränkt ist.
Die Hinterachse umfasst gemäß Figur 1 eine Radaufhängung 12, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt ist, mit einem rechten Längslenker 14, einem linken Längslenker 16 und einem Querstabilisator 18, dessen eines Ende am linken Längslenker 16 angreift und dessen anderes Ende über einen Aktuator 20 mit dem rechten Längslenker 14 verbunden ist.
Der Aktuator 20 ist als Zylinder/Kolben-Einheit 22 ausgebildet, wobei ein Zylinder 24 mit dem Querstabilisator 18 und ein im Zylinder 24 längs verschieblich aufgenommener Kolben 26 mit dem rechten Längslenker 14 verbunden ist.
In einer alternativen Ausführungsform kann der Aktuator 20 statt als Linearaktuator auch als Rotationsaktuator ausgebildet und in den Querstabilisator 18 integriert sein. Der Aktuator 20 ist über Hydraulikleitungen 28 mit einem Motor-Pumpen- Aggregat 30 verbunden, welches vorzugsweise eine Pumpe 32, einen Motor 34 zum Betreiben der Pumpe 32, ein Reservoir 36 (vgl. auch Figur 2) sowie optional eine (nicht dargestellte) elektronische Steuereinheit umfasst. Selbstverständlich müssen die einzelnen Komponenten des Motor-Pumpen-Aggregats 30 nicht zu einer Baueinheit zusammengefasst sein, sondern können auch getrennt voneinander als einzelne Komponenten vorliegen (Figur 2).
Alternativ kann der Aktuator 20 auch mit einer flussgeregelten Pumpe verbunden sein, die den Aktuator 20 mit Hydraulikdruck beaufschlagt. Eine solche flussgeregelte Pumpe kann mittels des Verbrennungskraftmotors angetrieben werden, wobei auch andere Antriebsarten möglich sind.
Zwischen das Motor-Pumpen-Aggregat 30 und den Aktuator 20 ist in Figur 1 eine elektrohydraulische Steuereinheit 38 geschaltet, die wenigstens ein Ventil sowie Mittel zum Ansteuern des wenigstens einen Ventils umfasst.
Die Figur 2 zeigt das aktive Fahrwerkstabilisierungssystem 10, genauer den schematischen Hydraulikschaltplan des aktiven Fahrwerkstabilisierungssystems 10, mit exemplarisch einem hydraulischen Aktuator 20, der Pumpe 32 zur Beaufschlagung des Aktuators 20 mit einem Hydraulikdruck, dem Reservoir 36 zur Aufnahme von Hydraulikfluid und einer Rücklaufleitung 40 für einen Fluidfluss vom Aktuator 20 zum Reservoir 36, wobei in der Rücklaufleitung 40 ein Rückschlagventil 42 vorgesehen ist. Das Rückschlagventil 42 ist dabei so in die Rücklaufleitung 40 eingebaut, dass es den Fluidfluss vom Reservoir 36 zum Aktuator 20 sperrt und den Fluidfluss vom Aktuator 20 zum Reservoir 36 ab einem vorbestimmbaren Rücklaufdruck freigibt. Um den vorbestimmbaren Rücklaufdruck festzulegen, weist das Rückschlagventil 42 ein Federelement 44 auf, welches das Rückschlagventil 42 in seine Sperrstellung beaufschlagt. Über die Federhärte des Federelements 44 lässt sich der Rücklaufdruck stromaufwärts des Rückschlagventils 42 mit geringem Aufwand festlegen. Dieser Rücklaufdruck ist insbesondere unabhängig von einer Förderleistung der Pumpe 32. Dementsprechend können problemlos energiesparende Pumpen 32 mit einem einstellbaren, variablen Pumpenfluss eingesetzt werden, ohne dass unerwünscht große Schwankungen des Rücklaufdrucks eintreten. Die Förderleistung der Pumpe 32 ist vorzugsweise über eine elektronische Steuerung an den Bedarf im aktiven Fahrwerkstabilisierungssystem lO angepasst.
Gemäß Figur 2 ist in der Rücklaufleitung 40 ein zum Rückschlagventil 42 parallel geschaltetes Nachsaugventil 46 vorgesehen, welches den Fluidfluss vom Aktuator 20 zum Reservoir 36 sperrt und den Fluidfluss vom Reservoir 36 zum Aktuator 20 unterhalb eines vorbestimmbaren Nachsaugdrucks freigibt. Analog zum Rückschlagventil 42 weist auch das als Rückschlagventil ausgebildete Nachsaugventil 46 ein Federelement 48 auf, welches das Nachsaugventil 46 in seine Sperrstellung beaufschlagt, um den vorbestimmbaren Nachsaugdruck festzulegen. Das Federelement 48 hat vorzugsweise eine äußerst geringe Federhärte, sodass ein Nachsaugen von Hydraulikfluid aus dem Reservoir 36 in eine Druckkammer 50 oder eine Druckkammer 52 des Aktuators 20 über das Nachsaugventil 46 bereits ermöglicht wird, wenn der Hydraulikdruck in einer der Druckkammern 50, 52 nur geringfügig unter einen Hydraulikdruck im Reservoir 36 fällt. Insbesondere hat das Federelement 48 des Nachsaugventils 46 eine geringere Federhärte als das Federelement 44 des Rückschlagventils 42.
Gemäß Figur 2 sind die Pumpe 32, das Reservoir 36 und der Aktuator 20 an die elektrohydraulische Steuereinheit 38 angeschlossen, wobei die Rücklaufleitung 40 die elektrohydraulische Steuereinheit 38 und das Reservoir 36 verbindet. Wie in Figur 1 angedeutet, kann ein Abschnitt der Rücklaufleitung 40 mitsamt dem Rückschlagventil 42 und dem Nachsaugventil 46 in die elektrohydraulische Steuereinheit 38 integriert sein. Im Übrigen weist die elektrohydraulische Steuereinheit 38 wenigstens ein Ventil zum Ansteuern des Aktuators 20 sowie Mittel zum Betätigen des wenigstens einen Ventils auf. Lediglich zur Veranschaulichung einer möglichen Aktuatorsteuerung umfasst die elektrohydraulische Steuereinheit 38 gemäß Figur 2 beispielhaft ein Druckbegrenzungsventil 54 sowie ein 4/2-Wegeventil 56.
In der dargestellten Ventilstellung ist die Druckkammer 50 des Aktuators 20 mit der Pumpe 32 und die Druckkammer 52 des Aktuators 20 mit dem Reservoir 36 verbunden. Ergibt sich durch die Anregung eines Fahrzeugrads 58 (vgl. Figur 1) eine Verschiebung des Kolbens 26 in Richtung zur Druckkammer 52 (gemäß Figur 2 nach unten), so ist die Kavitationsgefahr gering, da die Pumpe 32 rasch Hydraulikfluid in die Druckkammer 50 fördern kann. Wird der Kolben 26 infolge äußerer Anregung in Richtung zur Druckkammer 50 (gemäß Figur 2 nach oben) verschoben, so sorgt der herrschende Rücklaufdruck zwischen dem Aktuator 20 und dem Rückschlagventil 42 für einen Fluidfluss zur Druckkammer 52. Da aufgrund der Kolbenbewegung Hydraulikfluid aus der Druckkammer 50 über das Druckbegrenzungsventil 54 an den unter dem vorbestimmbaren Rücklaufdruck stehenden Abschnitt der Rücklaufleitung 40 abgegeben wird, sinkt der Rücklaufdruck nur langsam ab. Das Hydraulikfluid wird von der Druckkammer 50 über das Druckbegrenzungsventil 54 direkt zur Druckkammer 52 geleitet. Erst wenn der Rücklaufdruck, also der Hydraulikdruck in der Druckkammer 52, unter den Hydraulikdruck im Reservoir 36 sinkt, also in der Regel den Atmosphärendruck, öffnet das Nachsaugventil 46 und ermöglicht ein Nachsaugen von Hydraulikfluid aus dem Reservoir 36.
Bei geeigneter Wahl des Rücklaufdrucks ist ein Absinken des
Hydraulikdrucks in der Druckkammer 52 in einen kavitationskritischen Bereich nahezu ausgeschlossen. Besonders vorteilhaft ist dabei, dass dieser gewünschte
Rücklaufdruck durch das Rückschlagventil 42 auch bei variabler Förderleistung der Pumpe 32 weitgehend konstant gehalten wird.
Wird der Aktuator 20 infolge äußerer Anregung bewegt, während das 4/2- Wegeventil 56 die Druckkammer 50 mit dem Reservoir 36 und die Druckkammer 52 mit der Pumpe 32 verbindet, so gelten die obigen Erläuterungen analog, allerdings für entgegengesetzte Kolbenbewegungen.
Bei der Ausführungsform gemäß Figur 2 ist ein Aktuator 20 an die Steuereinheit 38 angeschlossen. Demgegenüber zeigt Figur 3 einen Teil eines hydraulischen Schaltplans gemäß einer weiteren Ausführungsform des Fahrwerkstabilisierungssystems 10, bei der zwei Aktuatoren 20a, 20b über einen Hydraulikkanal I an die Steuereinheit 38 angeschlossen sind. In dem Kanal I ist genau ein hydraulischer Druck bzw. Freiheitsgrad einstellbar.
Die Figur 4 zeigt eine weitere Ausführungsform des Fahrwerkstabilisierungssystems 10, bei der eine Mehrzahl von Aktuatoren 20a, 20b, 20c, 2Od über mehrere Hydraulikkanäle I, Il an die Steuereinheit 38 angeschlossen ist. Zwei Aktuatoren 20a, 20b sind über einen ersten Hydraulikkanal I an die Steuereinheit 38 angeschlossen, und zwei weitere Aktuatoren 20c, 2Od sind über einen zweiten Hydraulikkanal Il an die Steuereinheit 38 angeschlossen. In den beiden Hydraulikkanälen I, Il kann jeweils ein voneinander unabhängiger Druck eingestellt werden, so dass die Hydraulikkanäle I1 Il voneinander unabhängig sind und zwei Freiheitsgrade für den hydraulischen Druck existieren.
Die Ausführungsformen gemäß den Figuren 3 und 4 unterscheiden sich von der Ausführungsform gemäß Figur 2 im Wesentlichen nur durch die Anzahl der an die Steuereinheit 38 angeschlossenen Aktuatoren. Der übrige Systemaufbau und die Funktionsweise entsprechen der Ausführungsform nach Figur 2, weshalb zur Vermeidung von Wiederholungen darauf verwiesen wird.

Claims

Patentansprüche
1. Aktives Fahrwerkstabilisierungssystem umfassend mindestens einen hydraulischen Aktuator (20), eine Pumpe (32) zur Beaufschlagung des mindestens einen Aktuators (20) mit einem Hydraulikdruck, ein Reservoir (36) zur Aufnahme von Hydraulikfluid und eine Rücklaufleitung (40) für einen Fluidfluss vom Aktuator (20) zum Reservoir (36), wobei in der Rücklaufleitung (40) ein Rückschlagventil (42) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Rückschlagventil (42) den Fluidfluss vom
Reservoir (36) zum Aktuator (20) sperrt und den Fluidfluss vom Aktuator (20) zum Reservoir (36) ab einem vorbestimmbaren Rücklaufdrück freigibt.
2. Fahrwerkstabilisierungssystem nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Rückschlagventil (42) ein Federelement (44) aufweist, welches das Rückschlagventil (42) in seine Sperrstellung beaufschlagt und den vorbestimmbaren Rücklaufdruck festlegt.
3. Fahrwerkstabilisierungssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in der Rücklaufleitung (40) ein zum Rückschlagventil (42) parallelgeschaltetes Nachsaugventil (46) vorgesehen ist, welches den Fluidfluss vom Aktuator (20) zum Reservoir (36) sperrt und den Fluidfluss vom Reservoir (36) zum Aktuator (20) unterhalb eines vorbestimmbaren Nachsaugdrucks freigibt.
4. Fahrwerkstabilisierungssystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Nachsaugventil (46) ein Federelement (48) aufweist, welches das Nachsaugventil (46) in seine Sperrstellung beaufschlagt und den vorbestimmbaren Nachsaugdruck festlegt.
5. Fahrwerkstabilisierungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpe (32), das Reservoir (36) und der Aktuator (20) an eine elektrohydraulische Steuereinheit (38) angeschlossen sind, wobei die Rücklaufleitung (40) die elektrohydraulische Steuereinheit (38) und das Reservoir (36) verbindet.
6. Fahrwerkstabilisierungssystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abschnitt der Rücklaufleitung (40) mitsamt dem Rückschlagventil (42) und/oder dem Nachsaugventil (46) in die elektrohydraulische Steuereinheit (38) integriert ist.
7. Fahrwerkstabilisierungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpe (32) einen einstellbaren, variablen Pumpenfluss aufweist.
8. Fahrwerkstabilisierungssystem nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein mit dem hydraulischen Aktuator (20) gekoppelter Stabilisator (18) vorgesehen ist.
9. Fahrwerkstabilisierungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator (20) eine Zylinder/Kolben- Einheit (22) ist.
10. Fahrwerkstabilisierungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl von Aktuatoren (20a- 2Od) vorgesehen ist.
11. Fahrwerkstabilisierungssystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass insgesamt ein Hydraulikkanal (I) vorgesehen ist, an dem die
Mehrzahl von Aktuatoren (20a, 20b) angeschlossen ist.
12. Fahrwerkstabilisierungssystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl von Hydraulikkanälen (I, II) in Verbindung mit einer Mehrzahl von Aktuatoren (20a-20d) vorgesehen sind.
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