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Die Erfindung bezieht sich auf ein Fahrwerkssystem mit aktiver Federung für ein Kraftfahrzeug, bei dem das Fahrwerk gegen den Aufbau über hydraulisch beaufschlagte Aktuatoren abgestützt ist, die in einem über ein Fahrwerksregelsystem beeinflußten Hydrauliksystem angeordnet sind, das eine druckgeregelte Hydropumpe aufweist, von deren Auslaß eine erste Leitung zu einem ersten Anschluß eines doppeltwirkenden Aktuators führt und mit einer zum zweiten Anschluß des doppeltwirkenden Aktuators führenden zweiten Leitung, mit einer Erfassung des Drucks in der ersten und zweiten Leitung, durch die Signale entsprechend der erfaßten Drücke dem Fahrwerksregelsystem zuleitbar sind und abhängig von den erfaßten Drücken von dem Fahrwerksregelsystem die Hydropumpe ansteuerbar ist.
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Derartige Fahrwerkssysteme mit aktiver Federung (
DE 103 60 231 A1 ) sind auch als geregelte Fahrwerksysteme bekannt, bei denen das Fahrwerk gegen den Aufbau des Fahrzeugs über hydraulisch beaufschlagte Aktuatoren abgestützt ist, die einem Hydrauliksystem zugeordnet sind, das als Antriebsquelle eine förderstromgeregelte Hydropumpe umfaßt.
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Von der in eine Stromrichtung fördernden Hydropumpe führt die erste Leitung über ein Magnetsteuerventil zu dem doppelt wirkenden Aktuator und die zweite Leitung vom doppelt wirkenden Aktuator über das Magnetsteuerventil zu dem drucklosen Behälter.
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Da derartige Magnetsteuerventile systemimmanent hohe Leckverluste aufweisen, muß von der Hydropumpe ein wesentlich erhöhtes Volumen an Hydraulikflüssigkeit gefördert werden, um den doppeltwirkenden Aktuator ausreichend zu versorgen.
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Aufgabe der Erfindung ist es daher ein Fahrwerksystem der eingangs genannten Art zu schaffen, das bei einfachem und kostengünstigem Aufbau eine geringere Baugröße aufweist und einer Wankstabilität des Aufbaus eines Kraftfahrzeugs dient.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Hydropumpe eine Reversierpumpe ist, deren erster Auslaß über die erste Leitung unmittelbar zu dem ersten Anschluß und deren zweiter Auslaß über die zweite Leitung unmittelbar zu dem zweiten Anschluß des doppeltwirkenden Aktuators führt und deren Drehrichtung und Drehzahl von dem Fahrwerksregelsystem steuerbar ist.
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Durch die druckgeregelte Hydropumpe wird ein regelbares Moment an dem doppeltwirkenden Aktuator und somit eine regelbare Kraft an den den Aufbau abstützenden Aktuatoren erreicht.
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Je nach Drehrichtung der Reversierpumpe wird einmal über den ersten Anschluß und einmal über den zweiten Anschluß der doppeltwirkende Aktuator mit Druck beaufschlagt, während der jeweils andere Anschluß des doppeltwirkenden Aktuators mit dem dann als Sauganschluß wirkenden Anschluß der Reversierpumpe verbunden ist.
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Da aufgrund der erfindungsgemäßen Ausbildung die erste Leitung und die zweite Leitung ohne Zwischenschaltung eines Steuerventils die Reversierpumpe mit dem doppeltwirkenden Aktuator verbinden, kommt es auch nicht zu Leckverlusten an einem Steuerventil, so daß die Baugröße der Reversierpumpe für ein wesentlich geringeres Pumpvolumen ausgelegt werden kann, wodurch sich auch die Baugröße der Pumpe und damit des Fahrwerksystems verringert.
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Vorzugsweise wird die Reversierpumpe von einem regelbaren Elektromotor angetrieben, der von dem Fahrwerksregelsystem angesteuert wird.
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Der doppeltwirkende Aktuator kann ein hydraulischer Schwenkmotor oder ein hydraulischer doppeltwirkender Verstellzylinder sein.
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Zur Erfassung der Drücke in der ersten und der zweiten Leitung kann jede dieser Leitungen ein Drucksensor zugeordnet sein, der sein Signal dem Fahrerwerksregelsystem zuleitet.
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Zur Reduzierung der Anzahl der Drucksensoren und damit auch zur Reduzierung der Baugröße führt es, wenn von einem Differenzdrucksensor der Druck in der ersten Leitung und der Druck in der zweiten Leitung erfaßbar und ein entsprechendes Differenzdrucksignal dem Fahrwerksregelsystem zuleitbar ist.
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Um zu einem Temperaturausgleich überschüssige Hydraulikflüssigkeit in den jeweiligen Rücklauf ableiten zu können, kann die erste Leitung über eine erste Ventileinheit in einer ersten Verbindung und die zweite Leitung über eine zweite Ventileinheit in einer zweiten Verbindung mit einem Niederdruckausgleichsbehälter verbunden sein.
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Der Niederdruckausgleichsbehälter kann dabei eine geringe Größe aufweisen, da er nur zum Volumenausgleich benötigt wird.
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Ist der Durchgang der ersten Ventileinheit von einem Druck in der ersten Leitung und der Durchgang der zweiten Ventileinheit von einem Druck in der zweiten Leitung schließbar beaufschlagbar, so wird diejenige Verbindung zum Niederdruckausgleichsbehälter geschlossen, die von der jeweils als Vorlauf dienenden Leitung zum Niederdruckausgleichsbehälter führt.
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Dabei kann die erste Ventileinheit und/oder die zweite Ventileinheit ein hydraulisch betätigbares 2/2-Wegeventil sein.
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Ist dabei weiterhin in der zum hydraulisch betätigbaren 2/2-Wegeventil führenden ersten und/oder zweiten Verbindung eine Drossel angeordnet, wird bei einem Energieausfall des Systems durch eine Dämpfung an der Drossel ein Kurzschluß zwischen der ersten und der zweiten Leitung vermieden.
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In einer anderen ebenfalls einfachen Ausbildung kann die erste Ventileinheit ein federbelastetes hydraulisch von dem Druck in der zweiten Leitung öffenbar beaufschlagbares erstes Rückschlagventil und/oder die zweite Ventileinheit ein federbelastetes hydraulisch von dem Druck in der ersten Leitung öffenbar beaufschlagbares zweites Rückschlagventil sein.
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Anstatt unmittelbar von dem Druck in der ersten oder zweiten Leitung gesteuert zu werden, kann die erste Ventileinheit und/oder die zweite Ventileinheit ein entgegen einer Federkraft elektrisch betätigbares 2/2-Wegeventil sein, das in Abhängigkeit von dem erfaßten Druck in der ersten Leitung und/oder in der zweiten Leitung von dem Fahrwerksregelsystem ansteuerbar ist.
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Wenn es zu einem zu hohen Druck von der Reversierpumpe oder zu Druckrückwirkungen durch Druckimpulse vom doppeltwirkenden Aktuator kommt, können diese zum Niederdruckausgleichsbehälter abgeleitet werden.
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Dazu kann die erste Leitung über ein erstes direktgesteuertes Druckbegrenzungsventil und/oder die zweite Leitung über ein zweites direktgesteuertes Druckbegrenzungsventil mit dem Niederdruckausgleichsbehälter verbunden sein.
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Ist in einer Verbindung zwischen der ersten Leitung und der zweiten Leitung ein öffenbar ansteuerbares Ventil angeordnet, so kann damit die Reversierpumpe in einen Leerlaufbetrieb geschaltet werden. Dies ermöglicht durch Drehzahlerhöhung ohne Last eine Zeitersparnis und reduziert den Energieverbrauch.
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Dabei ist das Ventil vorzugsweise ein entgegen einer Federkraft elektrisch betätigbares 2/2-Wegeventil ist, das von dem Fahrwerksregelsystem ansteuerbar ist.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen
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1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines Hydrauliksystems eines Fahrwerksystems
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2 ein zweites Ausführungsbeispiel eines Hydrauliksystems eines Fahrwerksystems
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3 ein drittes Ausführungsbeispiel eines Hydrauliksystems eines Fahrwerksystems.
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Die dargestellten Hydrauliksysteme dienen zur Wankstabilität des Aufbaus eines Fahrzeugs und weisen eine Reversierpumpe 1 auf, die von einem regelbaren und reversierbaren Elektromotor 2 antreibbar ist.
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Von einem ersten Auslaß der Reversierpumpe 1 führt eine erste Leitung 4 zu einen ersten Anschluß 5 eines hydraulischen Schwenkmotors 6.
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Weiterhin führt von einem zweiten Auslaß der Reversierpumpe eine zweite Leitung 8 zu einem zweiten Anschluß des hydraulischen Schwenkmotors 6.
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Ein Differenzdrucksensor 10 ist sowohl von dem Druck in der ersten Leitung 4 als auch von dem Druck in der zweiten Leitung 8 beaufschlagt und erzeugt ein entsprechendes Differenzdrucksignal und leitet es über eine Signalleitung 17 zu einer Elektronik eines Fahrwerkregelsystems 11.
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Über eine Ansteuerleitung 18 ist von dem Fahrwerksregelsystem 11 der Elektromotor 2 in seiner Drehrichtung und Drehzahl ansteuerbar.
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In den 1 und 2 ist in einer Verbindung 12 zwischen der ersten Leitung 4 und der zweiten Leitung 8 ein entgegen einer Federkraft elektrisch öffenbar ansteuerbares 2/2-Wegeventil 13 angeordnet, das von der Elektronik des Fahrwerkregelsystems 11 ansteuerbar ist.
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Durch Öffnen des 2/2-Wegeventils 13 ist durch Kurzschluß ein Leerlaufbetrieb der Reversierpumpe 1 schaltbar.
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Um das Hydrauliksystem vor Überdruck durch die Reversierpumpe 1 und vor Druckimpulsen, die durch die Straße über den Schwenkmotor 6 in das Hydrauliksystem eingeleitet werden, zu schützen, ist die erste Leitung 4 über ein erstes direkt gesteuertes Druckbegrenzungsventil 14 und die zweite Leitung 8 über ein zweites direkt gesteuertes Druckbegrenzungsventil 15 mit einem Niederdruckausgleichsbehälter 16 verbunden.
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Bei dem Ausführungsbeispiel der 1 ist die erste Leitung 4 über eine erste Verbindung 19 mit dem Niederdruckausgleichsbehälter 16 verbunden, in der ein über eine erste hydraulische Steuerleitung 25 von dem Druck in der ersten Leitung 4 entgegen einer Federkraft hydraulisch schließbares erstes 2/2-Wegeventil 20 angeordnet ist, wobei in der zu dem ersten 2/2-Wegeventil 20 führenden ersten Verbindung 19 eine erste Drossel 21 angeordnet ist.
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In gleicher Weise ist die zweite Leitung 8 über eine zweite Verbindung 22 mit dem Niederdruckausgleichsbehälter 16 verbunden, in der ein über eine zweite hydraulische Steuerleitung 26 von dem Druck in der zweiten Leitung 8 entgegen einer Federkraft hydraulisch schließbares zweites 2/2-Wegeventil 23 angeordnet ist, wobei in der zu dem zweiten Wegeventil 23 führenden zweiten Verbindung 22 eine zweite Drossel angeordnet ist.
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Bereits bei einer geringen Druckerhöhung in der ersten Leitung 4 schließt das erste 2/2-Wegeventil 20 und bei einer geringen Druckerhöhung in der zweiten Leitung 8 schließt das zweite 2/2-Wegeventil 23.
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Bei dem Ausführungsbeispiel der 2 ist die erste Leitung 4 über eine erste Verbindung 19 mit dem Niederdruckausgleichsbehälter 16 verbunden, in der ein federbelastetes erstes Rückschlagventil 28 angeordnet ist, durch das eine Strömung von der ersten Leitung 4 zum Niederdruckausgleichsbehälter 16 sperrbar ist.
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Über eine von der zweiten Leitung 8 zum ersten Rückschlagventil 28 führende dritte Steuerleitung 27 ist das erste Rückschlagventil 28 vom Druck der zweiten Leitung 8 öffenbar beaufschlagbar.
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Die zweite Leitung 8 ist über eine zweite Verbindung 22 mit dem Niederdruckausgleichsbehälter 16 verbunden, in der ein federbelastetes zweites Rückschlagventil 29 angeordnet ist, durch das eine Strömung von der zweiten Leitung 8 zum Niederdruckausgleichsbehälter 16 sperrbar ist. Über eine von der ersten Leitung 4 zum zweiten Rückschlagventil 29 führende vierte Steuerleitung 30 ist das zweite Rückschlagventil 29 vom Druck der ersten Leitung 4 öffenbar beaufschlagbar.
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Bei einer Druckerhöhung in der ersten Leitung 4 bleibt das Rückschlagventil 28 geschlossen, während das Rückschlagventil 29 vom Druck in der ersten Leitung 4 geöffnet wird.
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In gleicher Weise bleibt bei einer Druckerhöhung in der zweiten Leitung 8 das Rückschlagventil 29 geschlossen, während das Rückschlagventil 28 vom Druck in der zweiten Leitung 8 geöffnet wird.
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Bei dem Ausführungsbeispiel der 3 ist die erste Leitung 4 über eine erste Verbindung 19 mit dem Niederdruckausgleichsbehälter 16 verbindbar, in der ein erstes entgegen einer Federkraft elektrisch öffenbares 2/2-Wegeventil 31 angeordnet ist.
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In gleicher Weise ist die zweite Leitung 8 über eine zweite Verbindung 22 mit dem Niederdruckausgleichsbehälter 16 verbindbar, in der ein zweites entgegen einer Federkraft elektrisch öffenbares 2/2-Wegeventil 32 angeordnet ist.
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Das erste 2/2-Wegeventil 31 ist über eine zweite Signalleitung 33 und das zweite 2/2-Wegeventil 32 über eine dritte Signalleitung 34 von dem Fahrwerksregelsystem 11 in Abhängigkeit von den in der ersten Leitung 4 und der zweiten Leitung 8 erfaßten Drücken öffenbar ansteuerbar.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Reversierpumpe
- 2
- Elektromotor
- 3
- erster Auslaß
- 4
- erste Leitung
- 5
- erster Anschluß
- 6
- Schwenkmotor
- 7
- zweiter Auslaß
- 8
- zweite Leitung
- 9
- zweiter Anschluß
- 10
- Differenzdrucksensor
- 11
- Fahrwerkregelsystem
- 12
- Verbindung
- 13
- 2/2-Wegeventil
- 14
- erstes Druckbegrenzungsventil
- 15
- zweites Druckbegrenzungsventil
- 16
- Niederdruckausgleichsbehälter
- 17
- Signalleitung
- 18
- Ansteuerleitung
- 19
- erste Verbindung
- 20
- erstes 2/2-Wegeventil
- 21
- erste Drossel
- 22
- zweite Verbindung
- 23
- zweites 2/2-Wegeventil
- 24
- zweite Drossel
- 25
- erste Steuerleitung
- 26
- zweite Steuerleitung
- 27
- dritte Steuerleitung
- 28
- erstes Rückschlagventil
- 29
- zweites Rückschlagventil
- 30
- vierte Steuerleitung
- 31
- erstes 2/2-Wegeventil
- 32
- zweites 2/2-Wegeventil
- 33
- zweite Signalleitung
- 34
- dritte Signalleitung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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