WO2020114695A1 - Längenveränderbare pendelstütze und verfahren zur steuerung eines wankstabilisators - Google Patents

Längenveränderbare pendelstütze und verfahren zur steuerung eines wankstabilisators Download PDF

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Bernd Grannemann
Andreas Hartmann
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Zf Friedrichshafen Ag
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Definitions

  • the present invention relates to a variable-length pendulum support for a stabilizer, in particular a roll stabilizer of a vehicle, with a hydraulic cylinder, a piston that divides the hydraulic cylinder into an upper and a lower cylinder chamber, a connecting line that connects the upper and the lower cylinder chamber with each other , and a valve device.
  • the invention further relates to a method for controlling a roll stabilizer of a vehicle which has a length-adjustable pendulum support of the aforementioned type.
  • the wheel carriers of a conventional vehicle are usually resiliently attached to the vehicle body via superstructures. If the body springs are mounted independently of each other on the wheel carriers, spring work is carried out on one axle both in the same sense and in the alternate compression or rebound of the wheels. Unevenness in the road, which can occur on one side or on both sides, is not thereby transferred directly to the vehicle body, which increases driving comfort, particularly on uneven road surfaces.
  • DE 10 2004 025 806 B4 discloses a stabilization arrangement for a motor vehicle with a variable-length pendulum support of the type described at the outset, which has a hydraulic cylinder with two cylinder chambers. Via a connecting line and a valve device, it can be controlled whether the piston of the pendulum support is freely movable and therefore no forces are transferred from one side of the vehicle to the other to reduce the tendency to roll, or whether a piston movement is blocked so that the stabilizing force is transmitted. In this way, the body springs can be coupled when cornering to reduce roll behavior and decoupled when driving in gradients, where there are generally no significant roll forces, to increase driving comfort.
  • the valve device has a controllable opening pressure and, when the opening pressure in one of the cylinder chambers is exceeded, the flow direction to the respective other cylinder chamber along the connecting line opens and permits the piston to be displaced until the opening pressure falls below again.
  • the object is achieved by the method according to claim 6.
  • the rolling force acting on the piston of the hydraulic cylinder is determined with the aid of a sensor and the opening pressure of the valve device is predetermined as a function of the determined rolling force and / or a current rolling angle speed, so that the pendulum support for stabilization of the roll behavior remains rigid and only a pressure exceeding the opening pressure opens the valve device for a volume flow from one cylinder chamber to the other and allows the piston to be displaced until the opening pressure falls below the same.
  • the driving speed, the steering angle, the lateral acceleration and / or a rolling angle speed of the vehicle is preferably determined. With known piston area, the roll force can be estimated from these parameters and the opening pressure specified accordingly.
  • the controllable opening pressure of the valve device is set relatively low, so that the valve device allows a volume flow between the cylinder chambers and the body springs can follow bumps independently of one another. It makes sense to measure the hydraulic cross section of the valve device in such a way that even a road bump defined as the maximum, which causes a volume flow between the cylinder chambers, generates only a slight pressure increase and thus the force acting on the vehicle body is as small as possible.
  • the present invention not only improves semi-active driving comfort when driving downhill by decoupling the stabilizers, but also Appropriate control of hydraulic valves is also positively influenced on the rolling motion of the vehicle body.
  • a roll moment applied for roll stabilization is limited in such a way that a roll moment increase is prevented purely passively, which is caused by road excitation at a frequency higher than the cut-off frequency of the semi-active actuators.
  • driving comfort is noticeably increased even when cornering with disturbing road excitations.
  • excitations in the body roll frequency range can be semi-actively influenced by the electrical actuation of the valve device, while the system reacts only passively to excitations in the wheel frequency range without the actuators in this frequency range having to react actively. Last but not least, this reduces costs and reduces the installation space and complexity of the system.
  • a pendulum support of the type according to the invention on both axles (front and rear axles). Not only can driving comfort be further increased, it can also influence the roll moment distribution and thus the driving dynamics behavior, especially the yaw behavior of the vehicle. Furthermore, the or the stabilizers can be made comparatively stiffer, since the Kompro miss between roll support and driving comfort is largely resolved. A greater stabilizer stiffness enables the roll angle to be reduced even further, the spread of the roll moment distribution to be increased and the potential of the stabilizer forces to be used in a defined manner, for example to reduce the roll speed.
  • the valve device has two pressure limiting valves connected in parallel, each of which has a controllable opening pressure and whose flow directions are oriented opposite to one another.
  • the connecting line can have a branch with two parallel line sections, in each of which because one of the pressure relief valves is arranged.
  • different connecting lines can be connected to the cylinder chambers.
  • All pressure relief valves with a controllable opening pressure can be used as pressure relief valves, in particular proportionally controlled pressure relief valves.
  • Seat valves are preferred, in particular those that are pilot-operated with a pilot seat valve. Such pressure relief valves can effectively prevent leakage in the closed state.
  • variable-length pendulum support has a hydraulic accumulator which is connected to the cylinder chambers with a valve arrangement such that a cylinder chamber with a comparatively lower pressure is either at the pressure level of the accumulator or at a lower one Opening pressure above it, in particular by a lower opening pressure of check valves above it.
  • a two-pressure valve or two unblockable check valves have proven to be preferred as the valve arrangement.
  • FIGS. 1 and 2 each show variable-length pendulum supports with a valve device.
  • Fig. 1 shows a variable-length pendulum support 1 with a hydraulic cylinder 2, a piston 3 and a piston rod 4.
  • the piston rod 4 is attached to the piston ben 3 on both sides, so that the hydraulic cylinder 2 is designed as a synchronous cylinder.
  • the hydraulic cylinder 2 has an upper coupling point 5 for attachment to a spring-mounted wheel carrier part (not shown) and the piston rod 4 has a lower articulation point 5 'for connection to the lever of a transverse stabilizer (not shown).
  • the piston 3 separates the hydraulic cylinder 2 into an upper cylinder chamber 6 and a lower cylinder chamber 7.
  • Both cylinder chambers 6, 7 are connected to one another via a hydraulic connecting line 8 which, after branching, has two pressure relief valves 9, 9 'connected in parallel, the flow directions each opposite to each other are aimed.
  • the pressure relief valves 9, 9 'each have a control line acting on a control line 10, 10' and an oppositely acting electrically controllable spring actuation 11, 11 'for setting the opening pressure.
  • On the Fe derseite an electrical actuator 14, 14 ' is also arranged with a magnetic coil's, which acts in the energized state on the spring actuation 11, 11' and increases the opening pressure accordingly.
  • the opening pressure of both pressure control valves 9, 9 ' can be controlled by the voltage applied to the magnetic coil. In the currentless state of the magnetic coil, however, no additional force is exerted on the spring actuations 11, 11 '.
  • both pressure valves 9, 9 ' are shown in the blocking division and hydraulic fluid cannot therefore flow from the upper cylinder chamber 6 to the lower cylinder chamber 7 and vice versa. If, however, the piston 3 is pressed downwards by a bump in the floor, for example (arrow direction 13), a pressure is present at the control line 10 'which exceeds the low set opening pressure of the pressure valve 9', so that the connecting line 8 is opened and the Piston 3 is displaceable until pressure equalization has been set and the opening pressure has fallen below again. If roll forces are absent, the hydraulic cylinder 2 and therefore the pendulum support 1 therefore have no significant influence on the body springs of the vehicle.
  • an evaluation and control unit 12 determines the rolling forces and supports them by taking into account the piston surface and the piston surface.
  • the driving speed, the steering angle and / or the lateral acceleration are taken into account as input data for determining the rolling force.
  • the increased opening pressure of the pressure relief valves 9, 9 ' is calculated, which is dimensioned such that the pressure relief valves 9, 9' remain in the blocking division as long as the pressure caused by the rolling force within the connecting line 8 is not exceeded. In this case, volume exchange between the cylinder chambers 6 and 7 is blocked and the (rigid) pendulum support couples the body springs and reduces the roll angle.
  • the pressure relief valves 9, 9' In the completely de-energized state of the pressure relief valves 9, 9 ', in which the spring actuation 11, 11' as well as the electrical actuation 14, 14 'are de-energized, the pressure relief valves 9, 9' remain closed, in order to improve driving stability in the event of a fault block hydraulic flow between the cylinder chambers 6, 7 and reduce any roll behavior.
  • the hydraulic system has in addition to the pressure relief valves 9, 9 'a hydraulic accumulator 15, which is connected via a valve arrangement 16 with the cylinder chambers 6, 7 in such a way that a cylinder chamber 6, 7 with a comparatively lower pressure either at the pressure level of the accumulator 15 or above the lower opening pressure of the check valves 17, 17 '.
  • a minimum pressure is maintained in the closed system, for example to minimize cavitation (cavity formation), to reduce hydraulic capacities and / or to compensate for a temperature-related increase in volume of the hydraulic fluid.
  • the valve arrangement 16 prevents an overpressure that exceeds the pressure in the accumulator 15 from occurring simultaneously in both cylinder chambers 6, 7.
  • a valve assembly 16 is shown with two unlockable check valves 17, 17 ', the check valve 17 assigned to the lower cylinder chamber 7 is connected via a control line 18 to the upper cylinder chamber 6 and the check valve 17 assigned to the upper cylinder chamber 6 'is connected to the lower cylinder chamber 7 via a control line 18'.
  • 2 shows an equivalent valve arrangement 16 with a two-pressure valve 19.

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine längenveränderbare Pendelstütze 1 für einen Stabilisator, insbesondere einen Wankstabilisator eines Fahrzeugs mit einem Hydraulikzylinder 2, einem Kolben 3, der den Hydraulikzylinder 2 in eine obere und eine untere Zylinderkammer 6, 7 teilt, einer Verbindungsleitung 8, die die obere und die untere Zylinderkammer 6, 7 miteinander verbindet, und einer Ventileinrichtung. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Steuerung eines Wankstabilisators eines Fahrzeugs, der eine längenveränderbare Pendelstütze 1 aufweist. Um den Fahrkomfort auch bei auftretenden Wankkräften zu erhöhen, ohne hierbei die Fahrstabilität insbesondere in Kurvenfahrten zu verringern, wird zunächst vorgeschlagen, dass die Ventileinrichtung einen steuerbaren Öffnungsdruck aufweist und bei Überschreiten des Öffnungsdrucks in einer der Zylinderkammern 6, 7 die Durchflussrichtung zur jeweils anderen Zylinderkammer entlang der Verbindungsleitung so lange öffnet und ein Verschieben des Kolbens erlaubt, bis der Öffnungsdruck wieder unterschritten ist. Ferner wird vorgeschlagen, dass die auf dem Kolben 3 des Hydraulikzylinders 2 wirkende Wankkraft sensorgestützt ermittelt wird und der Öffnungsdruck der Ventileinrichtung in Abhängigkeit der ermittelten Wankkraft vorgegeben wird, so dass die Pendelstütze 1 zur Stabilisierung des Wankverhaltens starr bleibt und erst ein den Öffnungsdruck übersteigender Druck die Ventileinrichtung für einen Volumenstrom von einer Zylinderkammer 6, 7 in die andere öffnet und ein Verschieben des Kolbens 3 erlaubt, bis der Öffnungsdruck wieder unterschritten ist.

Description

Länqenveränderbare Pendelstütze und Verfahren zur Steuerung eines
Wankstabilisators
Die vorliegende Erfindung betrifft eine längenveränderbare Pendelstütze für einen Stabilisator, insbesondere einen Wankstabilisator eines Fahrzeugs, mit einem Hyd raulikzylinder, einem Kolben, der den Hydraulikzylinder in eine obere und eine untere Zylinderkammer teilt, einer Verbindungsleitung, die die obere und die untere Zylin derkammer miteinander verbindet, und einer Ventileinrichtung.
Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Steuerung eines Wankstabilisators eines Fahrzeugs, der eine längenveränderbare Pendelstütze der vorgenannten Art aufweist.
Die Radträger eines herkömmlichen Fahrzeugs sind üblicherweise über Aufbaufe dern federnd am Fahrzeugaufbau befestigt. Sofern die Aufbaufedern dabei unab hängig voneinander an den Radträgern montiert sind, wird sowohl beim gleichsinni gen als auch beim wechselseitigen Einfedern bzw. Ausfedern der Räder Federarbeit an einer Achse verrichtet. Unebenheiten in der Fahrbahn, die einseitig oder beidsei tig auftreten können, werden hierdurch nicht direkt auf den Fahrzeugaufbau übertra gen, was den Fahrkomfort insbesondere auf unebenen Fahrbahnen erhöht.
In Kurven und insbesondere bei Ausweichmanövern wirken sich diese Aufbaufedern allerdings nachteilig aus, da sie durch am Fahrzeugaufbau angreifende Fliehkräfte zu einem erhöhten Wankwinkel führen, was die Fahrstabilität negativ beeinflusst. Zur Verringerung des Wankwinkels werden daher Stabilisatoren eingesetzt, die im Ge gensatz zu den Aufbaufedern nur bei gegensinnigen Federbewegungen Federarbeit verrichten. In der Regel besitzen solche Wankstabilisatoren einen am Fahrzeugauf bau angelenkten Querstabilisator mit Hebeln, die über Pendelstützen an einem fe dernd gelagerten Radträgerteil befestigt sind. Hierdurch sind die Aufbaufedern einer Fahrzeugachse miteinander gekoppelt und eine unabhängige Federbewegung ist eingeschränkt. In Kurvenfahrten führt diese Kopplung zu einer deutlichen Reduzie rung des Wankwinkels, was die Fahrstabilität und mithin die Sicherheit insbesondere bei Ausweichmanövern erhöht. Durch die Kopplung der Aufbaufedern werden aller- dings auch wechselseitige Anregungen von der Fahrbahn auf den Fahrzeugaufbau übertragen, was sich negativ auf den Fahrkomfort auswirkt. Bei passiven Systemen muss daher ein Kompromiss zwischen hoher Fahrstabilität einerseits und hohem Fahrkomfort andererseits abgewogen und entsprechend eingestellt werden.
Um diesen Kompromiss zu entschärfen, wird in DE 10 2004 025 806 B4 eine Stabili sationsanordnung für ein Kraftfahrzeug mit einer längenveränderbaren Pendelstütze der eingangs beschriebenen Art offenbart, die einen Hyd raulikzylinder mit zwei Zylin derkammern besitzt. Über eine Verbindungsleitung und eine Ventileinrichtung kann gesteuert werden, ob der Kolben der Pendelstütze frei beweglich ist und mithin keine Kräfte von einer Fahrzeugseite auf die andere zur Verringerung der Wankneigung übertragen werden, oder ob eine Kolbenbewegung blockiert wird, so dass die Stabili sierungskraft übertragen wird. Flierdurch können die Aufbaufedern in Kurvenfahrten zur Verringerung des Wankverhaltens gekoppelt werden und in Gradeausfahrten, bei denen in der Regel keine nennenswerten Wankkräfte entstehen, zur Erhöhung des Fahrkomforts entkoppelt werden.
Hiervon ausgehend ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, den Fahrkomfort auch bei auftretenden Wankkräften zu erhöhen, ohne hierbei die Fahrstabilität insbe sondere in Kurvenfahrten zu verringern.
Diese Aufgabe wird durch die längenveränderbare Pendelstütze nach Anspruch 1 gelöst. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Ventileinrichtung einen steuerba ren Öffnungsdruck aufweist und bei Überschreiten des Öffnungsdrucks in einer der Zylinderkammern die Durchflussrichtung zur jeweils anderen Zylinderkammer entlang der Verbindungsleitung so lange öffnet und ein Verschieben des Kolbens erlaubt, bis der Öffnungsdruck wieder unterschritten ist.
Ferner wird die Aufgabe durch das Verfahren nach Anspruch 6 gelöst. Erfindungs gemäß ist hiernach vorgesehen, dass die auf den Kolben des Hydraulikzylinders wir kende Wankkraft sensorgestützt ermittelt wird und der Öffnungsdruck der Ventilein richtung in Abhängigkeit der ermittelten Wankkraft und/oder einer aktuellen Wank- winkelgeschwindigkeit vorgegeben wird, so dass die Pendelstütze zur Stabilisierung des Wankverhaltens starr bleibt und erst ein den Öffnungsdruck übersteigender Druck die Ventileinrichtung für einen Volumenstrom von einer Zylinderkammer in die andere öffnet und ein Verschieben des Kolbens erlaubt, bis der Öffnungsdruck wie der unterschritten ist. Zur sensorgestützten Ermittlung der auf den Kolben wirkenden Wankkraft wird vorzugsweise zumindest die Fahrgeschwindigkeit, der Lenkwinkel, die Querbeschleunigung und/oder eine Wankwinkelgeschwindigkeit des Fahrzeugs bestimmt. Aus diesen Parametern lässt sich bei bekannter Kolbenfläche die Wank kraft abschätzen und der Öffnungsdruck entsprechend vorgeben.
Sofern keine Wankkräfte auftreten, wie beispielsweise in Geradeausfahrten, wird der steuerbare Öffnungsdruck der Ventileinrichtung relativ gering eingestellt, so dass die Ventileinrichtung einen Volumenstrom zwischen den Zylinderkammern erlaubt und die Aufbaufedern unabhängig voneinander Fahrbahnunebenheiten folgen können. Sinnvollerweise ist der hydraulische Querschnitt der Ventileinrichtung dabei so be messen, dass auch eine als maximal definierte Straßenunebenheit, die einen Volu menstrom zwischen den Zylinderkammern bewirkt, nur einen geringen Druckanstieg erzeugt und somit auch die auf den Fahrzeugaufbau wirkende Kraft möglichst gering ist.
Demgegenüber wird insbesondere bei einer Kurvenfahrt aus geeigneten Sensorgrö ßen die auf den Kolben wirkende Wankkraft berechnet und der Öffnungsdruck der Ventileinrichtung so erhöht, dass ein Volumenstrom zwischen den Zylinderkammern blockiert ist, solange der auf den Kolben wirkende Druck nicht den wankkraftbeding- ten Druck überschreitet. In dieser Ventileinstellung ist die Pendelstütze starr und koppelt die links- und rechtsseitigen Aufbaufedern einer Achse, was die Wanknei- gung verringert. Führt eine Unebenheit auf der Fahrbahn jedoch während der Kur venfahrt zu einer weiteren Erhöhung des Drucks und zu einer Überschreitung des eingestellten Öffnungsdrucks, öffnet die Ventileinrichtung die Verbindungsleitung und die betroffene Aufbaufeder kann ungekoppelt die kurzzeitig auftretende Unebenheit folgen.
Durch die vorliegende Erfindung wird semi-aktiv nicht nur der Fahrkomfort bei Gradeausfahrten durch das Entkoppeln der Stabilisatoren verbessert, sondern durch eine entsprechende Ansteuerung von hydraulischen Ventilen wird auch auf die Wankbewegung des Fahrzeugaufbaus positiv Einfluss genommen. Insbesondere wird bei Kurvenfahrten ein zur Wankstabilisierung anliegendes Wankmoment so be grenzt, dass rein passiv eine Wankmomenterhöhung verhindert wird, die von einer Straßenanregung höherer Frequenz als die Grenzfrequenz der semi-aktiven Aktorik hervorgerufen wird. Somit wird auch bei Kurvenfahrten mit störenden Straßenanre gungen der Fahrkomfort merklich erhöht. Fliernach ist es vorteilhaft, dass Anregun gen im Aufbauwankfrequenzbereich semiaktiv durch die elektrische Ansteuerung der Ventileinrichtung beeinflusst werden können, während das System auf Anregungen im Radfrequenzbereich ausschließlich passiv reagiert, ohne dass die Aktorik in die sem Frequenzbereich aktiv reagieren muss. Nicht zuletzt werden dadurch Kosten reduziert und Bauraum und Komplexität des Systems verringert.
Schließlich hat es sich als sinnvoll erwiesen, eine Pendelstütze der erfindungsgemä ßen Art an beiden Achsen (Vorder- und Hinterachse) anzuordnen. So kann nicht nur der Fahrkomfort weiter erhöht werden, sondern es kann auch auf die Wankmoment- verteilung und damit auf das fahrdynamische Verhalten Einfluss genommen werden, insbesondere auf das Gierverhalten des Fahrzeugs. Weiterhin kann der bzw. können die Querstabilisatoren vergleichsweise steifer ausgebildet werden, da der Kompro miss zwischen Wankabstützung und Fahrkomfort größtenteils aufgelöst ist. Durch eine größere Stabilisatorsteifigkeit kann der Wankwinkel noch weiter verringert, die Spreizung der Wankmomentverteilung vergrößert und das Potenzial der Stabilisa torkräfte definiert genutzt werden, um beispielsweise die Wankgeschwindigkeit zu verringern.
Bevorzugte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend und in den Unteransprüchen angegeben.
Nach einer ersten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Ventileinrichtung zwei parallel geschaltete Druckbegrenzungsventile aufweist, die jeweils einen steuerbaren Öffnungsdruck besitzen und deren Durchflussrichtungen entgegengesetzt zueinander ausgerichtet sind. Hierzu kann die Verbindungsleitung eine Verzweigung mit zwei parallelen Leitungsabschnitten aufweisen, in denen je- weils eines der Druckbegrenzungsventile angeordnet ist. Alternativ können unter schiedliche Verbindungsleitungen mit den Zylinderkammern verbunden sein.
Als Druckbegrenzungsventile können alle Druckbegrenzungsventile mit einem steu erbaren Öffnungsdruck eingesetzt werden, insbesondere proportional gesteuerte Druckbegrenzungsventile. Hierbei sind Sitzventile bevorzugt, insbesondere solche, die mit einem Vorsteuersitzventil vorgesteuert sind. Derartige Druckbegrenzungsven tile können wirksam einen Leckagefluss im geschlossenen Zustand unterbinden.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung be sitzt die längenveränderbare Pendelstütze einen hydraulischen Speicher, der mit ei ner Ventilanordnung so mit den Zylinderkammern verbunden ist, dass eine Zylinder kammer mit einem vergleichsweise niedrigeren Druck entweder auf dem Druckni veau des Speichers liegt oder auf einem geringeren Öffnungsdruck darüber, insbe sondere um einen geringeren Öffnungsdruck von Rückschlagventilen darüber. Als Ventilanordnung haben sich in der Praxis insbesondere ein Zweidruckventil oder zwei entsperrbare Rückschlagventile als bevorzugt erwiesen.
Konkrete Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend an hand der Figuren 1 und 2 erläutert, die jeweils längenveränderbare Pendelstützen mit einer Ventileinrichtung zeigen.
Fig. 1 zeigt eine längenveränderbare Pendelstütze 1 mit einem Hydraulikzylinder 2, einem Kolben 3 und einer Kolbenstange 4. Die Kolbenstange 4 ist beidseitig am Kol ben 3 befestigt, so dass der Hydraulikzylinder 2 als Gleichgangzylinder ausgebildet ist. Der Hydraulikzylinder 2 besitzt einen oberen Ankopplungspunkt 5 zur Befestigung an einem federnd gelagerten Radträgerteil (nicht dargestellt) und die Kolbenstange 4 besitzt eine unteren Anlenkungspunkt 5‘ zur Verbindung mit dem Hebel eines (nicht gezeigten) Querstabilisators. Der Kolben 3 trennt den Hydraulikzylinder 2 in eine obere Zylinderkammer 6 und eine untere Zylinderkammer 7. Beide Zylinderkam mern 6, 7 sind über eine hydraulische Verbindungsleitung 8 miteinander verbunden, die nach einer Verzweigung zwei parallel geschaltete Druckbegrenzungsventile 9, 9‘ aufweist, wobei die Durchflussrichtungen jeweils entgegengesetzt zueinander ausge- richtet sind. Die Druckbegrenzungsventile 9, 9‘ besitzen jeweils eine auf eine Steuer fläche wirkende Steuerleitung 10, 10‘ und eine entgegengesetzt wirkende elektrisch steuerbare Federbetätigung 11 , 11‘ zur Einstellung des Öffnungsdrucks. Auf der Fe derseite ist darüber hinaus eine elektrische Betätigung 14, 14‘ mit einer magneti schen Spule angeordnet, die im bestromten Zustand auf die Federbetätigung 11 , 11‘ wirkt und den Öffnungsdruck entsprechend erhöht. Durch die an der magnetischen Spule anliegende Spannung kann der Öffnungsdruck beider Druckregelventile 9, 9‘ gesteuert werden. Im stromlosen Zustand der magnetischen Spule wird demgegen über keine zusätzliche Kraft auf die Federbetätigungen 11 , 11‘ ausgeübt.
In Fig. 1 sind beide Druckventile 9, 9‘ in der Sperrsteilung gezeigt und Hyd raulikflüs- sigkeit kann daher nicht von der oberen Zylinderkammer 6 zur unteren Zylinderkam mer 7 fließen und umgekehrt. Sofern der Kolben 3 jedoch durch eine Bodenuneben heit beispielsweise nach unten (Pfeilrichtung 13) gedrückt wird, liegt an der Steuerlei tung 10‘ ein Druck an, der den gering eingestellten Öffnungsdruck des Druckventils 9‘ überschreitet, so dass die Verbindungsleitung 8 geöffnet wird und der Kolben 3 so weit verschiebbar ist, bis ein Druckausgleich eingestellt ist und der Öffnungsdruck wieder unterschritten ist. Bei abwesenden Wankkräften übt der Hyd raulikzylinder 2 und mithin die Pendelstütze 1 daher keinen nennenswerten Einfluss auf die Aufbau federn des Fahrzeugs aus.
Zur Bestimmung der Wankkraft ist eine Auswerte- und Steuereinheit 12 vorgesehen, die sensorgestützt und unter Berücksichtigung der Kolbenfläche die dort angreifen den Wankkräfte bestimmt. Als Eingangsdaten zur Bestimmung der Wankkraft werden insbesondere die Fahrgeschwindigkeit, der Lenkwinkel und/oder die Querbeschleu nigung berücksichtigt. Aus der auf den Kolben 3 wirkenden Wankkraft wird der er höhte Öffnungsdruck der Druckbegrenzungsventile 9, 9‘ berechnet, der so bemessen ist, dass die Druckbegrenzungsventile 9, 9‘ in der Sperrsteilung verharren, solange der wankkraftbedingte Druck innerhalb der Verbindungsleitung 8 nicht überschritten wird. In diesem Fall ist ein Volumenaustausch zwischen den Zylinderkammern 6 und 7 blockiert und die (starre) Pendelstützte koppelt die Aufbaufedern und verringert den Wankwinkel. Wird auf den Kolben 3 während einer Kurvenfahrt und mithin bei vor handenen Wankkräften aufgrund einer Fahrbahnunebenheit eine zusätzliche Kraft ausgeübt, übersteigt der Druck in der Verbindungsleitung 8 den Öffnungsdruck und eines der Druckbegrenzungsventile 9, 9‘ öffnet sich so lange, bis der Öffnungsdruck wieder unterschritten ist. Hierdurch können nicht nur bei Geradeausfahrten, sondern auch bei Kurvenfahrten und vorhandenen Wankkräften Fahrbahnunebenheiten ab gedämpft werden, ohne die Stabilisierung des Wankverhaltens maßgeblich zu beein trächtigen.
Im vollständig stromlosen Zustand der Druckbegrenzungsventile 9, 9‘, bei dem so wohl die Federbetätigung 11 , 11‘ als auch die elektrische Betätigung 14, 14‘ stromlos sind, bleiben die Druckbegrenzungsventile 9, 9‘ geschlossen, um im Fehlerfall zu gunsten der Fahrstabilität den hydraulischen Fluss zwischen den Zylinderkammern 6, 7 zu blockieren und etwaiges Wankverhalten zu verringern.
Das hydraulische System besitzt neben den Druckbegrenzungsventilen 9, 9‘ einen hydraulischen Speicher 15, der über eine Ventilanordnung 16 derart mit den Zylin derkammern 6, 7 verbunden ist, dass eine Zylinderkammer 6, 7 mit einem ver gleichsweise niedrigeren Druck entweder auf dem Druckniveau des Speichers 15 liegt oder um den geringeren Öffnungsdruck der Rückschlagventile 17, 17‘ darüber. Hierdurch wird im geschlossenen System ein Minimaldruck aufrechterhalten, um z.B. Kavitation (Hohlraumbildung) zu minimieren, hydraulische Kapazitäten zu verringern und/oder eine temperaturbedingte Volumenvergrößerung der Hydraulikflüssigkeit auszugleichen. Gleichzeitig wird durch die Ventilanordnung 16 verhindert, dass in beiden Zylinderkammern 6,7 zeitgleich ein Überdruck entsteht, der den Druck im Speicher 15 übersteigt. In Fig. 1 ist hierzu eine Ventilanordnung 16 mit zwei entsper rbaren Rückschlagventilen 17, 17‘ dargestellt, wobei das der unteren Zylinderkam mer 7 zugeordnete Rückschlagventil 17 über eine Steuerleitung 18 mit der oberen Zylinderkammer 6 verbunden ist und das der oberen Zylinderkammer 6 zugeordnete Rückschlagventil 17‘ über eine Steuerleitung 18‘ mit der unteren Zylinderkammer 7 verbunden ist. Fig. 2 zeigt demgegenüber eine gleichwirkende Ventilanordnung 16 mit einem Zweidruckventil 19. Bezuqszeichen Pendelstütze
Hydraulikzylinder
Kolben
Kolbenstange
oberer Ankoppelpunkt
‘ unterer Ankoppelpunkt
obere Zylinderkammer
untere Zylinderkammer
Verbindungsleitung
, 9‘ Druckbegrenzungsventil
0, 10‘ Steuerleitung
1 , 11“ Federbetätigung
2 Steuereinheit
3 Pfeilrichtung
4 elektrische Betätigung (mit magnetischer Spule)5 hydraulischer Speicher
6 Ventilanordnung
7, 17“ entsperrbares Rückschlagventil
8, 18“ Steuerleitung
9 Zweidruckventil

Claims

Patentansprüche
1 . Längenveränderbare Pendelstütze für einen Stabilisator, insbesondere einen Wankstabilisator eines Fahrzeugs, mit
- einem Hydraulikzylinder (2),
- einem Kolben (3), der den Hydraulikzylinder (2) in eine obere und eine untere Zylinderkammer (6, 7) teilt,
- einer Verbindungsleitung (8), die die obere und die untere Zylinderkam
mer (6, 7) miteinander verbindet, und
- einer Ventileinrichtung,
dadurch gekennzeichnet, dass die Ventileinrichtung einen steuerbaren Öffnungs druck aufweist und bei Überschreiten des Öffnungsdrucks in einer der Zylinderkam mern (6, 7) die Durchflussrichtung zur jeweils anderen Zylinderkammer (7, 6) entlang der Verbindungsleitung (8) so lange öffnet und ein Verschieben des Kolbens (3) er laubt, bis der Öffnungsdruck wieder unterschritten ist.
2. Pendelstütze nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Ventileinrich tung zwei parallel geschaltete Druckbegrenzungsventile (9, 9‘) aufweist, die jeweils einen steuerbaren Öffnungsdruck besitzen und deren Durchflussrichtungen entge gengesetzt zueinander ausgerichtet sind.
3. Pendelstütze nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eines der Druckbegrenzungsventile (9, 9‘) als Sitzventil ausgebildet ist, insbesondere als ein mit einem Vorsteuersitzventil vorgesteuertes Sitzventil.
4. Pendelstütze nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch einen hyd raulischen Speicher (15), der mit einer Ventilanordnung (16) so mit den Zylinder kammern (6, 7) verbunden ist, dass eine Zylinderkammer (6, 7) mit einem ver gleichsweise niedrigeren Druck entweder auf dem Druckniveau des Speichers (15) liegt oder auf einem geringen Öffnungsdruck darüber.
5. Pendelstütze nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilanord nung (16) zur Einstellung des geringen Öffnungsdrucks ein Zweidruckventil (19) oder zwei entsperrbare Rückschlagventile (17, 17‘) besitzt.
6. Verfahren zur Steuerung eines Wankstabilisators eines Fahrzeugs, der eine län genveränderbare Pendelstütze (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 5 aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die auf den Kolben (3) des Hydraulikzylinders (2) wir kende Wankkraft sensorgestützt ermittelt wird und der Öffnungsdruck der Ventilein richtung in Abhängigkeit der ermittelten Wankkraft vorgegeben wird, so dass die Pendelstütze (1 ) zur Stabilisierung des Wankverhaltens starr bleibt und erst ein den Öffnungsdruck übersteigender Druck die Ventileinrichtung für einen Volumenstrom von einer Zylinderkammer (6, 7) in die andere öffnet und ein Verschieben des Kol bens (3) erlaubt, bis der Öffnungsdruck wieder unterschritten ist.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zur sensorgestützten Ermittlung der auf den Kolben (3) wirkenden Wankkraft die Fahrgeschwindigkeit, der Lenkwinkel, die Querbeschleunigung und/oder die Wankwinkelgeschwindigkeit des Fahrzeugs bestimmt wird.
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