DE4319162A1 - Hydraulikventil, insbesondere zum Steuern eines hydraulischen Aktuators in einem System zur Wankstabilisierung eines Kraftfahrzeugs - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Hydraulikventil, das insbesondere zum Steuern eines hydraulischen Aktuators in einem System zur Wank­ stabilisierung eines Kraftfahrzeugs eingesetzt wird und das die Merkmale aus dem Oberbegriff des Anspruchs 1 aufweist.

Ein solches Hydraulikventil ist aus dem Tagungsband "AVEC", Nr. 3, 1992, Artikel 033 bekannt. Dieses bekannte Ventil besitzt einen ersten Verbraucheranschluß, der mit einem ersten oder meh­ reren ersten Druckräumen und einen zweiten Verbraucheranschluß, der mit einem zweiten oder mehreren zweiten Druckräumen eines Drehzylinders verbunden ist, der sich zwischen zwei Hälften ei­ nes sich zwischen den zwei Rädern eines Kraftfahrzeugs er­ streckenden Stabilisators befindet. Die beiden Verbraucheranschlüsse sind über das Ventil wechselweise mit einem Druckanschluß und mit einem Tankanschluß verbindbar. Das Hydraulikventil ist nur mit dem Schaltsymbol eines 4/3-Wegeventil dargestellt. Man kann davon ausgehen, daß es in üblicher Weise ein Ventilgehäuse und einen Ventilkolben aufweist, der in einer Kolbenbohrung des Ven­ tilgehäuses verschiebbar ist. Bei dem bekannten Ventil ist der Ventilkolben aus einer federzentrierten mittleren Ruhestellung heraus zur Verbindung des ersten Verbraucheranschlusses mit dem Druckanschluß und des zweiten Verbraucheranschlusses mit dem Tankanschluß mit Hilfe eines ersten Elektromagneten in eine er­ ste Richtung und zur vertauschten Verbindung mit Hilfe eines zweiten Elektromagneten in eine entgegengesetzte, zweite Rich­ tung verschiebbar. In der Ruhestellung des Ventilkolbens sind alle Anschlüsse des Hydraulikventils gegeneinander abgesperrt.

In Abhängigkeit von bestimmten Betriebsparametern eines Kraft­ fahrzeugs soll in den Druckräumen des Drehzylinders ein Druck von einer bestimmten Höhe aufgebaut werden. Die Druckhöhe wird mit Hilfe eines Proportional-Druckbegrenzungsventils bestimmt, das zwischen dem Druckanschluß und dem Tankanschluß des 4/3-We­ geventils geschaltet ist. Je nach dem Strom, der durch den Pro­ portional-Elektromagneten des Druckbegrenzungsventils fließt, ist dieses auf einen anderen Maximalwert des Druckes einge­ stellt. Bis zu diesem Maximalwert baut sich der Druck im Drehzy­ linder auf. Durch die Mittelstellung des 4/3-Wegeventils, in der die Druckräume des Drehzylinders abgesperrt sind, wird ein sog. Fail-Safe-Zustand erhalten, in dem die beiden Stabilisatorhälf­ ten wie ein einstückiger Stabilisator wirken, so daß auch bei einem Ausfall der Elektromagnete gefährliche Fahrzeugzustände bei einer Kurvenfahrt vermieden werden. Bei einem Ausfall der Elektromagnete ist das Druckbegrenzungsventil auf den kleinsten Druckwert eingestellt. Eine das System versorgende Hydropumpe fördert deshalb im Umlauf aber das Druckbegrenzungsventil zum Tank, so daß nur geringe Energieverluste auftreten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Hydraulikventil zu schaffen, das als Wegeventil gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 verwendet werden kann und in das die Funktion eines Proportio­ nal-Druckbegrenzungsventils integriert ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei dem Hydraulikventil mit den Merkmalen aus dem Oberbegriff des An­ spruchs 1 die beiden Elektromagnete Proportionalmagnete sind, der Druck im zweiten Verbraucheranschluß auf den Ventilkolben diesen in die erste Richtung beaufschlagend und der Druck im er­ sten Verbraucheranschluß auf den Ventilkolben diesen in die zweite Richtung beaufschlagend zurückgeführt ist und der Ventil­ kolben eine Regelkante zur Druckbegrenzung bei einer Verbindung des ersten Verbraucheranschlusses und eine Regelkante zur Druck­ begrenzung bei einer Verbindung des zweiten Verbraucheranschlus­ ses mit dem Druckanschluß aufweist.

Vorteilhafte Ausgestaltungen eines erfindungsgemäßen Hydraulik­ ventils kann man den Unteransprüchen entnehmen.

So ist es für einen einfachen Aufbau des Hydraulikventils von Vorteil, wenn der Ventilkolben zwei Regelkanten aufweist, von denen eine erste zur Druckbegrenzung bei einer Verbindung des ersten Verbraucheranschlusses und eine zweite zur Druckbegren­ zung bei einer Verbindung des zweiten Verbraucheranschlusses mit dem Druckanschluß dient. In der weiteren Ausgestaltung nach An­ spruch 2 ist zum Wirksamwerden der Regelkanten vorgesehen, daß in die Kolbenbohrung ein mit dem Druckanschluß verbundener er­ ster Kanal, auf beiden Seiten dieses Kanals und in einem axialen Abstand dazu jeweils ein zweiter, mit einem Verbraucheranschluß verbundener Kanal und axial jenseits eines zweiten Kanals je­ weils ein dritter, mit einem Tankanschluß verbundener Kanal mün­ den und sich die erste Regelkante im Bereich des einen dritten Kanals und die zweite Regelkante im Bereich des anderen dritten Kanals befindet.

Grundsätzlich ist es denkbar, daß eine Regelkante des Ventilkol­ bens z. B. durch den Rand einer Radialbohrung oder die Ränder mehrerer Radialbohrungen des Ventilkolbens gebildet wird. Bevor­ zugt ist jedoch gemäß Anspruch 3 vorgesehen, daß eine Regelkante des Ventilkolbens eine kreisförmige Kante an einem Kolbenbund ist. Ebenso wird die Gegenkante am Gehäuse bevorzugt durch eine kreisförmige Kante gebildet, wozu in der Kolbenbohrung eine Ringnut vorgesehen ist.

Innerhalb eines Systems zur Wankstabilisierung eines Kraftfahr­ zeugs wird je nach der Richtung einer Kurvenfahrt ein erster oder ein zweiter Druckraum eines hydraulischen Aktuators mit Druck beaufschlagt. Bei einer Fahrt geradeaus soll ein ungehin­ derter Druckmittelaustausch zwischen den einzelnen Druckräumen des Aktuators möglich sein, so daß ein Stabilisator keine Wir­ kung hat. Um den Druckmittelaustausch zu ermöglichen, ist nach Anspruch 5 bei einem erfindungsgemäßen Hydraulikventil vorgese­ hen, daß in mindestens einer Position des Ventilkolbens relativ zum Ventilgehäuse die beiden Verbraucheranschlüsse miteinander verbunden sind. Im Interesse eines einfachen Ventilaufbaus sind die beiden Verbraucheranschlüsse zugleich mit dem Druckanschluß und dem Tankanschluß verbunden. Die Verbindung zwischen dem Druckanschluß und dem Tankanschluß hat außerdem den Vorteil, daß eine Pumpe im Umlauf fördern kann und Energieverluste vermieden werden. In Anspruch 6 ist ein einfacher Aufbau eines erfindungs­ gemäßen Hydraulikventils angegeben, mit dem sich die Verbindun­ gen gemäß Anspruch 5 herstellen lassen.

Durch eine Ausbildung gemäß Anspruch 7 wird eine Fail-Safe-Stel­ lung des Hydraulikventils realisiert, in der jeder Verbraucher­ anschluß gegen alle anderen Anschlüsse abgesperrt und der Druck­ anschluß mit einem Tankanschluß verbunden ist. Eine Position des Ventilkolbens, in der alle Anschlüsse miteinander verbunden sind, befindet sich dann gemäß Anspruch 8 vorteilhafterweise zwischen der Ruhestellung, die mit der Fail-Safe-Stellung über­ einstimmt, und einer Regelstellung des Ventilkolbens. Insbeson­ dere ist gemäß Anspruch 9 vorgesehen, daß sich zwischen der Ru­ hestellung und jeder Regelstellung des Ventilkolbens eine Posi­ tion des Ventilkolbens befindet, in der alle Anschlüsse mitein­ ander verbunden sind. In diesem Zusammenhang sei darauf hinge­ wiesen, daß dann, wenn von der Ruhestellung oder der Position des Ventilkolbens, in der alle vier Anschlüsse miteinander ver­ bunden sind, die Rede ist, ein Stellungsbereich des Ventilkol­ bens gemeint ist, in dem die jeweiligen Verbindungen oder Ab­ sperrungen bestehen. Dementsprechend besitzt der Ventilkolben gemäß Anspruch 9 zwei Stellungsbereiche beidseits der Ruhestel­ lung, in denen dieselben Verbindungen zwischen den einzelnen An­ schlüssen vorhanden sind. Grundsätzlich ist es deshalb möglich, nach einer Kurvenfahrt den Ventilkolben in den einen oder in den anderen der beiden Stellungsbereiche zu bringen, in denen die Verbraucheranschlüsse, der Druckanschluß und ein Tankanschluß miteinander verbunden sind. Dabei wird die Anzahl der Umschal­ tungen zwischen den beiden Elektromagneten des Hydraulikventils minimiert, wenn nach einer Kurvenfahrt der Ventilkolben in den Bereich gestellt wird, der zwischen der Ruhestellung und derje­ nigen Regelstellung liegt, in der sich der Ventilkolben bei der vorangegangenen Kurvenfahrt befand. Eine in den meisten Fällen schnellere Reaktion des Hydraulikventils erhält man jedoch, wenn der Ventilkolben nach einer Kurvenfahrt jeweils in den anderen Bereich, in dem alle vier Anschlüsse miteinander verbunden sind, gestellt wird. Auf eine Kurvenfahrt in die eine Richtung erfolgt nämlich in der überwiegenden Anzahl der Fälle eine Kurvenfahrt in die andere Richtung. Der Weg des Ventilkolbens in die andere Regelstellung ist dann nur kurz.

Die Absperrung der Verbraucheranschlüsse und die Verbindung des Druckanschlusses mit einem Tankanschluß in der Fail-Safe-Stel­ lung und die Verbindung aller vier Ventilanschlüsse bei Gerade­ ausfahrt lassen sich auf engem Bauraum und mit verhältnismäßig wenig Aufwand in vorteilhafter Weise gemäß Anspruch 10 realisie­ ren.

Um die gewünschte Druckmittelmenge in kurzer Zeit zum hydrauli­ schen Aktuator fließen zu lassen, müssen die Druckmittelwege am Hydraulikventil gewisse Querschnitte aufweisen, die wiederum einen Ventilkolben und eine Kolbenbohrung mit einem bestimmten Durchmesser bedingen. Läßt man nun den Druck in den Verbraucher­ anschlüssen direkt auf eine Fläche des Ventilkolbens wirken, de­ ren Querschnitt dem Querschnitt der Kolbenbohrung entspricht, so sind u. U. große Elektromagnete notwendig, um in der Regelstel­ lung der Druckkraft und der hinzukommenden Federkraft das Gleichgewicht zu halten. Um kleinere Elektromagnete verwenden zu können, die auch eine kleinere Magnetkraft ausüben, ist gemäß Anspruch 13 vorgesehen, daß die Druckfläche, an der von dem in einem Verbraucheranschluß herrschenden Druck eine auf den Ven­ tilkolben wirkende Kraft erzeugbar ist, kleiner ist als der ma­ ximale Querschnitt des Ventilkolbens. Konstruktiv wird diese kleinere Druckfläche in vorteilhafter Weise gemäß Anspruch 14 dadurch erhalten, daß die Kolbenbohrung durch eine Führungs­ buchse mit einer Führungsbohrung abgeschlossen ist, deren Durch­ messer kleiner ist als der maximale Durchmesser des Ventilkol­ bens und in der dicht ein Betätigungskolben geführt ist, der in Richtung auf den Ventilkolben zu von einer von dem Druck in ei­ nem Verbraucheranschluß erzeugten Kraft beaufschlagbar ist. Es ist denkbar, den Betätigungskolben einstückig mit dem Ventilkol­ ben auszubilden. Um Fluchtungsfehler zwischen der Kolbenbohrung und der Führungsbohrung in der Führungsbuchse ausgleichen zu können, erscheint es jedoch günstiger, als Betätigungskolben einen vom Ventilkolben getrennten Kolben zu benutzen. Bevorzugt wirken auch ein Federelement und ein Elektromagnet des Hydrau­ likventils über den Betätigungskolben auf den Ventilkolben.

Der Raum zwischen einer Stirnseite des Ventilkolbens und der Führungsbuchse ist gemäß Anspruch 16 vorteilhafterweise in jeder Position des Ventilkolbens mit einem Tankanschluß verbunden. So­ mit kann sich dort kein Druck von undefinierter Höhe aufbauen, der auf den Ventilkolben wirken und die gewünschte Abhängigkeit des Druckes im Verbraucheranschluß vom Strom, der durch den Elektromagneten fließt, verfälschen würde.

Für eine gute Führung weist der Ventilkolben gemäß Anspruch 17 an jedem Ende einen Führungskolbenbund auf. Eine Verbindung von dem Raum zwischen einer Stirnseite des Ventilkolbens und der Führungsbuchse für den Betätigungskolben wird vorteilhafterweise über den Führungskolbenbund hergestellt, der dazu an seinem Au­ ßenumfang insbesondere in Form einer Abflachung eine Ausnehmung aufweist.

Ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Hydraulikventils ist in seiner Benutzung innerhalb eines Systems zur Wankstabili­ sierung bei einem Kraftfahrzeug in den Zeichnungen dargestellt. Anhand der Figuren dieser Zeichnungen wird die Erfindung nun nä­ her erläutert.

Es zeigen

Fig. 1 einen Schaltplan eines Systems zur Wankstabilisierung mit einer Hydropumpe, einem Drehzylinder und einem erfindungsgemäßen Hydraulikventil und

Fig. 2 einen Längsschnitt durch das erfindungsgemäße Hydraulik­ ventil.

In Fig. 1 erkennt man einen Drehzylinder 10, der ein äußeres Teil 11 und ein inneres Teil 12 aufweist, die zwischen sich ins­ gesamt vier gegeneinander abgedichtete Druckkammern bilden, von denen jeweils zwei Druckkammern 13 bzw. 14 einander gegenüber­ liegen. Die beiden Druckräume 13 sind gemeinsam mit einem Ver­ braucheranschluß A und die beiden Druckräume 14 gemeinsam mit einem Verbraucheranschluß B eines Hydraulikventils 15 verbunden. Der Verbraucheranschluß A möge als der erste Verbraucheranschluß und der Verbraucheranschluß B als der zweite Verbraucheranschluß des Hydraulikventils 15 angesehen werden, obgleich natürlich auch eine umgekehrte Bezeichnungsweise möglich wäre.

Das Hydraulikventil 15 ist ein kombiniertes Proportional-Wege- und Proportional-Druckbegrenzungsventil, das außer den beiden Verbraucheranschlüssen A und B noch einen Druckanschluß P und einen Tankanschluß T besitzt. Der Druckanschluß P ist über einen Stromteiler 16 mit der Druckseite einer Hydropumpe 17 verbunden, die Druckmittel aus einem Tank 18 ansaugen kann. Der Tankan­ schluß des Hydraulikventils 15 ist über eine Leitung direkt zum Tank 18 geführt. Der Stromteiler 16 teilt die von der Hydropumpe 17 geförderte Druckmittelmenge in einem bestimmten Verhältnis auf den Druckanschluß P des gezeigten Ventils 15 und den Druck­ anschluß P eines zweiten nicht näher dargestellten Hydraulikven­ tils, das mit einem zweiten Drehzylinder verbunden ist. Das eine Hydraulikventil und der eine Drehzylinder sind der Vorderachse und das andere Hydraulikventil und der andere Drehzylinder der Hinterachse eines Kraftfahrzeugs zugeordnet.

Zu dem Hydraulikventil 15 gehören ein Ventilgehäuse 24 und ein Ventilkolben 25, der in einer Kolbenbohrung 26 des Ventilgehäu­ ses 24 verschiebbar geführt ist. Der Ventilkolben kann zentriert durch zwei Druckfedern 27 eine mittlere Ruhestellung einnehmen, in der die beiden Verbraucheranschlüsse A und B gegeneinander und zum Druckanschluß P und zum Tankanschluß T abgesperrt sind und der Druckanschluß P mit dem Tankanschluß T verbunden ist. Aus der Ruhestellung heraus ist der Ventilkolben 25 von einem ersten Elektromagneten 28 in eine erste Richtung und von einem zweiten Elektromagneten 29 in eine dazu entgegengesetzte zweite Richtung verschiebbar. Unabhängig von der Richtung der Bewegung werden dabei nach einem bestimmten Weg des Ventilkolbens 25 die beiden Verbraucheranschlüsse A und B, der Druckanschluß P und der Tankanschluß T miteinander verbunden. In dieser Position des Ventilkolbens 25 sind die Druckräume 13 und 14 des Drehzylinders 10 zum Tank hin entlastet. Die Pumpe 17 fördert im drucklosen Umlauf. Nach einer weiteren bestimmten Wegstrecke werden je nach Bewegungsrichtung der Druckanschluß P und der erste Verbraucher­ anschluß A sowie der zweite Verbraucheranschluß B und der Tank­ anschluß T oder der Druckanschluß P und der zweite Verbraucher­ anschluß B sowie der erste Verbraucheranschluß A und der Tankan­ schluß T miteinander verbunden. Außerdem wird durch eine Druck­ begrenzungsfunktion des Hydraulikventils 15 der Druck in der vom Stromteiler 16 über den Druckanschluß und den jeweiligen Ver­ braucheranschluß zum Drehzylinder 10 führenden Leitung auf einen Wert begrenzt, der durch den Wert bestimmter Betriebsparameter des Fahrzeugs vorgegeben wird. Zur Realisierung der Druckbegren­ zung sind ebenfalls die Elektromagnete 28 und 29 vorhanden. Au­ ßerdem ist der Verbraucheranschluß A so auf den Ventilkolben 25 zurückgeführt, daß der im Verbraucheranschluß A herrschende Druck eine Kraft erzeugt, die auf den Ventilkolben 25 in die­ selbe Richtung wirkt wie der Elektromagnet 29. Der Verbraucher­ anschluß B ist so auf den Ventilkolben 25 zurückgeführt, daß ein Druck in diesem Verbraucheranschluß eine Kraft erzeugt, die auf den Ventilkolben 25 in dieselbe Richtung wie die Kraft des Elek­ tromagneten 28 wirkt.

Gemäß der konkreten Ausgestaltung nach Fig. 2 besitzt die Kol­ benbohrung 26 des Ventilgehäuses 25 drei Ringnuten 30, 31 und 32, wobei die beiden äußeren Ringnuten 31 und 32 von der mittle­ ren Ringnut 30 den gleichen Abstand haben. In die Ringnut 30 mündet ein mit dem Druckanschluß P verbundener erster, als Boh­ rung ausgebildeter Kanal 33. Zwischen den Ringnuten 30 und 31 bzw. 32 mündet in die Kolbenbohrung 26 jeweils ein mit einem Verbraucheranschluß A bzw. B verbundener zweiter Kanal 34, der dem Kanal 33 bezüglich der Kolbenbohrung 26 gegenüberliegt, je­ doch axial zum Kanal 33 versetzt ist. In die Ringnuten 31 und 32 schließlich mündet jeweils ein dritter Kanal 35, der sich an der Außenseite des Ventilgehäuses 15 als Tankanschluß T darstellt. Bei dem Ventil nach Fig. 2 sind also zwei Tankanschlüsse vor­ handen, von denen jeweils einzeln eine Leitung zum Tank 18 füh­ ren kann, die jedoch außerhalb des Ventilgehäuses 15 auch zusammengeführt und gemeinsam zum Tank geführt sein können. Die beiden Kanäle 35 befinden sich auf derselben Seite der Kolben­ bohrung 26 wie der Kanal 33.

Der Ventilkolben 25 ist bezüglich einer mittigen Radialebene symmetrisch ausgebildet. An ihm kann man drei Gruppen von Kol­ benbunden unterscheiden, von denen jede Gruppe drei Kolbenbunde umfaßt, die durch jeweils eine Ringnut 36 bzw. 37 voneinander getrennt sind und von denen die eine Gruppe mittig und die bei­ den anderen Gruppen an den beiden Enden des Ventilkolbens 26 an­ geordnet sind. Der mittlere Kolbenbund 40 der mittleren Gruppe ist in axialer Richtung wesentlich kürzer als die Ringnut 30 der Kolbenbohrung 26. Seine kreisförmigen Steuerkanten 41 haben in der Ruhestellung des Ventilkolbens 25 einen bestimmten Abstand von den entsprechenden Gegenkanten 42 am Gehäuse 24. Der Kolben­ bund 40 hat die Funktion, den Druckanschluß P und je nach Dreh­ richtung den einen oder den anderen der beiden Tankanschlüsse T gegeneinander abzusperren, wenn der Ventilkolben eine bestimmte Wegstrecke aus seiner Ruhestellung herausbewegt worden ist.

Die zwei weiteren zur mittleren Gruppe gehörenden Kolbenbunde 43 überdecken in der Ruhestellung des Ventilkolbens 25 die Gegen­ kanten 42 des Ventilgehäuses 24 positiv und sperren dadurch in der Ruhestellung des Ventilkolbens 25 die beiden Verbraucheran­ schlüsse A und B zum Druckanschluß P hin ab.

Jede der beiden äußeren Gruppen von Kolbenbunden besitzt einen mittleren Kolbenbund 44, dessen axiale Ausdehnung wesentlich kleiner ist als die axiale Ausdehnung der Ringnut 32. Der Kol­ benbund 44 hat dieselbe Funktion wie der Ventilkörper eines Druckbegrenzungsventils. Seine kreisförmige Regelkante 45 wirkt mit einer Gegenkante 46 des Ventilgehäuses 24 zusammen. In der Ruhestellung des Ventilkolbens 25 ist der Abstand der Regelkante 45 von der Gegenkante 46 größer als zwischen einer Steuerkante 41 des Kolbenbundes 40 und der entsprechenden Gegenkante. Damit ist sichergestellt, daß in einer Regelstellung des Ventilkolbens 25 die Verbindung zwischen dem Druckanschluß P und dem einen der beiden Tankanschlüsse T unterbrochen ist und daß eine Verbindung zwischen dem Druckanschluß P und dem anderen der beiden Tankan­ schlüsse T nur noch über den Regelquerschnitt zwischen zwei Kan­ ten 45 und 46 besteht. Auch ist der Abstand zwischen zwei Kanten 45 und 46 in der Ruhestellung des Ventilkolbens 25 größer als die positive Überdeckung zwischen einem Kolbenbund 43 und dem Ventilgehäuse 24, so daß die Verbindung zwischen dem Druckan­ schluß P und einem der beiden Verbraucheranschlüsse in einer Re­ gelstellung des Ventilkolbens 25 offen ist.

Ein vom Kolbenbund 44 aus gesehen jenseits der Ringnut 36 lie­ gender Kolbenbund 47 sperrt in der Ruhestellung des Ventilkol­ bens 25 den jeweiligen Verbraucheranschluß A oder B zum zugeord­ neten Tankanschluß T ab.

Von beiden Enden des Ventilkolbens 25 her ist in diesen in axi­ aler Richtung jeweils eine Sackbohrung 48 eingebracht. Im Be­ reich des Kolbenbundes 40 haben die beiden Bohrungen 48 einen Abstand voneinander. Durch eine Querbohrung 49 oder mehrere Querbohrungen 49 ist eine Verbindung zwischen einer Längsbohrung 48 und einer zwischen zwei Kolbenbunden 44 und 47 und einer zwi­ schen dem Kolbenbund 40 und einem Kolbenbund 43 befindlichen Ringnut 36 hergestellt. In der Ruhestellung des Ventilkolbens 25 verbindet eine Längsbohrung 48 den Druckanschluß P mit dem einen Tankanschluß T und die andere Längsbohrung 48 den Druckanschluß P mit dem anderen Tankanschluß T. Auch in einer zwischen der Ru­ hestellung und der Regelstellung befindlichen Zwischenstellung des Ventilkolbens 25, in der alle Anschlüsse des Ventils mitein­ ander verbunden sind, erfüllen die Längsbohrungen 48 noch die besagte Funktion. Die Ringnuten 50 des Ventilkolbens 25 zwischen den Kolbenbunden 43 und 47 sind tiefer als die Ringnuten 36 und 37.

Die Kolbenbohrung 26 ist an ihren beiden Enden durch eine Füh­ rungsbuchse 55 verschlossen, die zentrisch eine Führungsbohrung 56 besitzt, deren Durchmesser wesentlich kleiner als der Durch­ messer der Kolbenbohrung 26 oder des Ventilkolbens 25 in den Kolbenbunden ist. In der Führungsbohrung 56 jeder Führungsbuchse 55 ist ein Betätigungskolben 57 geführt, der auf seiner dem Ven­ tilkolben 25 abgewandten Seite mit einem Ansatz 58 geringeren Durchmessers versehen ist, in den er in einer Stufe übergeht. In der Ruhestellung des Ventilkolbens 25 befinden sich die beiden Stufen der beiden Betätigungskolben 57 in einer Ebene mit der dem Ventilkolben abgewandten Seite der beiden Führungsbuchsen 55. Über einen Federteller 59 kann sich eine Druckfeder 27 an der Führungsbuchse 55 oder an der Stufe des Betätigungskolbens 57 abstützen.

Über die beiden Betätigungskolben 57 greifen auch die beiden Proportional-Elektromagnete 28 und 29 am Ventilkolben 25 an.

Jeder Federteller 59 und jede Druckfeder 27 befindet sich in ei­ ner abgeschlossenen Druckkammer 60, wobei die sich auf Seiten des ersten Elektromagneten 28 befindliche Druckkammer 60 über einen durch das Ventilgehäuse 24 führenden Druckmittelkanal 61 mit dem zweiten Verbraucheranschluß und die sich auf Seiten des zweiten Elektromagneten 29 befindliche Druckkammer 60 über einen Druckmittelkanal 62 mit dem ersten Verbraucheranschluß A verbun­ den ist. In einer Druckkammer 60 herrscht also derselbe Druck wie in dem jeweils zugeordneten Verbraucheranschluß A oder B. Dieser Druck beaufschlagt an einer wirksamen Fläche, die dem Querschnitt der Führungsbohrung 56 einer Führungsbuchse 55 ent­ spricht, den jeweiligen Betätigungskolben 57.

Zu den beiden äußeren Gruppen von Kolbenbunden gehört außer den Kolbenbunden 44 und 47 ein dritter Kolbenbund 63, der sich je­ weils ganz an einem Ende des Ventilkolbens 25 befindet und der mit der benachbarten Führungsbuchse 55 einen Raum 64 ein­ schließt, in den der jeweilige Betätigungskolben 57 hineinragt. Jeder Kolbenbund 63 besitzt an zwei gegenüberliegenden Stellen eine Abflachung 65, durch die sichergestellt ist, daß in jeder Position des Ventilkolbens 25 eine Verbindung zwischen den Räu­ men 64 und einem Tankanschluß T besteht. In den Räumen 64 kann sich deshalb kein Druck aufbauen, der die Abhängigkeit des Druc­ kes in einem Verbraucheranschluß vom Strom, der durch einen Elektromagneten fließt, verfälschen würde. Trotzdem ist durch die Kolbenbunde 63 der Ventilkolben 25 auch dann noch geführt, wenn sich der Kolbenbund 47 innerhalb einer Ringnut 31 oder 32 befindet.

In der in Fig. 2 gezeigten Ruhestellung des Ventilkolbens 25 sind die beiden Verbraucheranschlüsse A und B durch die Kolben­ bunde 43 und 47 zum Druckanschluß P und zu den Tankanschlüssen T hin und gegeneinander abgesperrt. Der Druckanschluß P ist über die Ringnuten 36, die Querbohrungen 49 und die Längsbohrungen 48 mit den beiden Tankanschlüssen verbunden.

Es sei nun angenommen, daß der Ventilkolben 25 vom Elektromagne­ ten 28 etwas aus der Ruhestellung heraus nach rechts bewegt wird. Der eine Kolbenbund 43 gibt dann eine Verbindung zwischen dem Druckanschluß P und dem Verbraucheranschluß A frei. Über die eine Längsbohrung 48 besteht noch die Verbindung zwischen der Ringnut 30 und der Ringnut 31, also zwischen dem Druckanschluß P und dem einen Tankanschluß T. Somit ist der Verbraucheranschluß A über die Ringnut 30 mit dem einen Tankanschluß T verbunden. Der Kolbenbund 47 gibt die Verbindung zwischen dem Verbraucher­ anschluß B und der Ringnut 32 und damit dem anderen Tankanschluß T frei. Damit sind alle Anschlüsse des Hydraulikventils 15 mit­ einander verbunden. Über eine Längsbohrung 48 besteht auch eine Verbindung zwischen der Ringnut 30 und der Ringnut 32. Dies be­ deutet, daß die von der Pumpe 17 zum Druckanschluß P geförderte Druckmittelmenge über beide Längsbohrungen 48 zu den beiden Tankanschlüssen T abfließen kann.

Wird der Ventilkolben 25 vom Elektromagneten 28 weiter nach rechts bewegt, so sperrt zunächst der Kolbenbund 40 die über zwei Querbohrungen 49 und eine Längsbohrung 48 bestehende Ver­ bindung zwischen der Ringnut 30 und der Ringnut 32 ab. An der Verbindung zwischen dem Verbraucheranschluß B und der Ringnut 32 ändert sich nichts. Schließlich sperrt der eine Kolbenbund 44 die über die zwei anderen Querbohrungen 49 und die andere Längs­ bohrung 48 bestehende Verbindung zwischen der Ringnut 30 und der Ringnut 31 ab. Der Druck im Verbraucheranschluß 34 und im dem Elektromagneten 29 benachbarten Druckraum 60 steigt so stark an, daß der Ventilkolben 25 wieder etwas nach links bewegt wird und sich zwischen der Regelkante 45 des sich in der Ringnut 31 be­ findlichen Kolbenbundes 44 und der Gegenkante 46 des Ventilge­ häuses 24 ein Durchflußquerschnitt ergibt. Dieser Durchflußquer­ schnitt stellt sich schließlich so ein, daß ein Gleichgewicht zwischen der Summe der Druckkraft, die der Druck im dem Elektro­ magneten 29 benachbarten Druckraum 60 erzeugt, und der Feder­ kraft der sich am Elektromagneten 29 abstützenden Druckfeder 27 einerseits sowie der Kraft des Magneten 28 andererseits ein­ stellt. Je nachdem wie groß man die Magnetkraft durch entspre­ chende Bestromung des Elektromagneten 28 macht, nimmt der Druck im Verbraucheranschluß A einen bestimmten Wert an.

Nach einer Kurvenfahrt wird der Strom durch den Elektromagneten 28 wieder soweit verringert, daß der Ventilkolben eine Position einnimmt, in der alle Anschlüsse des Ventils 15 miteinander ver­ bunden sind. Fällt ein Elektromagnet aus, so nimmt der Ventil­ kolben aufgrund der beiden Druckfedern 27 jeweils seine mittlere Ruhestellung ein, wenn eigentlich der ausgefallene Elektromagnet in Funktion treten sollte. In dieser Position des Ventilkolbens 25 besteht über den Stabilisator eine feste Kopplung zwischen den zwei Rädern einer Achse eines Kraftfahrzeugs, so daß bei ei­ ner Kurvenfahrt keine gefährliche Situation entstehen kann.

Claims (18)

1. Hydraulikventil, insbesondere zum Steuern eines hydrau­ lischen Aktuators in einem System zur Wankstabilisierung eines Kraftfahrzeugs, mit einem Ventilgehäuse (24) und mit einem sich in einer Kolbenbohrung (26) des Ventilgehäuses (24) befindlichen Ventilkolben (25), über den ein erster Verbraucheranschluß (A) und ein zweiter Verbraucheranschluß (B) wechselweise mit einem Druckanschluß (P) und mit einem Tankanschluß (T) verbindbar sind und der aus einer federzentrierten mittleren Ruhestellung heraus zur Verbindung des ersten Verbraucheranschlusses (A) mit dem Druckanschluß (P) und des zweiten Verbraucheranschlusses (B) mit dem Tankanschluß (T) mit Hilfe eines ersten Elektromagneten (28) in eine erste Richtung und zur vertauschten Verbindung mit Hilfe eines zweiten Elektromagneten (29) in eine entgegengesetzte, zweite Richtung verschiebbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Elektromagnete Proportionalmagnete (28, 29) sind, daß der Druck im zweiten Verbraucheranschluß (B) auf den Ventilkol­ ben (25) diesen in die erste Richtung beaufschlagend und der Druck im ersten Verbraucheranschluß (A) auf den Ventilkolben (25) diesen in die zweite Richtung beaufschlagend zurückgeführt ist und daß der Ventilkolben (25) eine Regelkante (45) zur Druckbegrenzung bei einer Verbindung des ersten Verbraucheran­ schlusses (A) und eine Regelkante (45) zur Druckbegrenzung bei einer Verbindung des zweiten Verbraucheranschlusses (B) mit dem Druckanschluß (P) aufweist.

2. Hydraulikventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in die Kolbenbohrung (26) ein mit dem Druckanschluß (P) ver­ bundener erster Kanal (33, 30), auf beiden Seiten dieses Kanals (33, 30) und in einem axialen Abstand dazu jeweils ein zweiter, mit einem Verbraucheranschluß (A, B) verbundener Kanal (34) und axial jenseits eines zweiten Kanals (34) jeweils ein dritter, mit einem Tankanschluß (T) verbundener Kanal (35, 31; 35, 32) münden und daß der Ventilkolben (25) im Bereich des einen drit­ ten Kanals (35, 31) eine erste Regelkante (45) zur Druckbegren­ zung bei einer Verbindung des ersten Verbraucheranschlusses (A) und im Bereich des anderen dritten Kanals (35, 32) eine zweite Regelkante (45) zur Druckbegrenzung bei einer Verbindung des zweiten Verbraucheranschlusses (B) mit dem Druckanschluß (P) aufweist.

3. Hydraulikventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine Regelkante (45) des Ventilkolbens (25) durch eine kreisförmige Kante an einem Kolbenbund (44) gebildet wird.

4. Hydraulikventil nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die am Ventilgehäuse (24) vorhandene Gegen­ kante (46) zu einer Regelkante (45) des Ventilkolbens (25) durch eine Kante einer Ringnut (31, 32) in der Kolbenbohrung (26) ge­ bildet ist.

5. Hydraulikventil nach einem vorhergehenden Anspruch, da­ durch gekennzeichnet, daß in mindestens einer Position des Ven­ tilkolbens (25) relativ zum Ventilgehäuse (24) die beiden Ver­ braucheranschlüsse (A, B), der Druckanschluß (P) und der Tankan­ schluß (T) miteinander verbunden sind.

6. Hydraulikventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkolben (25) mittig einen ersten Kolbenbund (40) und im Abstand dazu auf jeder Seite des ersten Kolbenbunds (40) einen zweiten Kolbenbund (44) mit einer Regelkante (45) besitzt und daß in der Ruhestellung des Ventilkolbens (25) der Abstand zwischen einer Steuerkante (41) am ersten Kolbenbund (40) und einer Gegenkante (42) am ersten in die Kolbenbohrung (26) mün­ denden Kanal (33, 30) kleiner ist als der Abstand zwischen der Regelkante (45) an einem zweiten Kolbenbund (44) und einer Ge­ genkante (46) an einem dritten in die Kolbenbohrung (26) münden­ den Kanal (35, 31; 35, 32).

7. Hydraulikventil nach einem vorhergehenden Anspruch, da­ durch gekennzeichnet, daß in der Ruhestellung des Ventilkolbens (25) jeder Verbraucheranschluß (A, B) gegen alle anderen An­ schlüsse (B, A, P, T) abgesperrt und der Druckanschluß (P) mit einem Tankanschluß (T) verbunden ist.

8. Hydraulikventil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß sich eine Position des Ventilkolbens (25), in der alle An­ schlüsse (A, B, P, T) miteinander verbunden sind, zwischen der Ruhestellung und einer Regelstellung des Ventilkolbens (25) be­ findet.

9. Hydraulikventil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß sich zwischen der Ruhestellung und jeder Regelstellung des Ventilkolbens (25) eine Position des Ventilkolbens (25) befin­ det, in der alle Anschlüsse (A, B, P, T) miteinander verbunden sind.

10. Hydraulikventil nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Ventilkolben (25) eine Längsbohrung (48) auf­ weist, von der, von einem zwischen einer Regelkante (45) und ei­ ner Steuerkante (41) des Ventilkolbens (25) in die Kolbenbohrung (26) mündenden zweiten Kanal (34) aus betrachtet, vor der Regel­ kante (45) und vor der Steuerkante (41) jeweils mindestens eine Querbohrung (49) nach außen führt, und daß sich vor jeder Quer­ bohrung (49) ein Ventilkolbenabschnitt (43, 47) befindet, durch den in der Ruhestellung des Ventilkolbens (25) der zweite Kanal (34) zum ersten Kanal (33, 30) bzw. zu einem dritten Kanal (35, 31; 35, 32) abgesperrt ist, wobei in der Ruhestellung des Ven­ tilkolbens (25) der Abstand einer Steuerkante eines Ventilkol­ benabschnitts (43, 47) von der zugehörigen Gegenkante (42, 46) in der Kolbenbohrung (26) kleiner ist als der Abstand einer Re­ gelkante (45) des Ventilkolbens (25) von der zugehörigen Gegen­ kante (46).

11. Hydraulikventil nach Anspruch 10, dadurch gekennzeich­ net, daß eine Querbohrung (49) in eine Ringnut (36) des Ventil­ kolbens (25) mündet und der Ventilkolbenabschnitt ein dem ersten bzw. zweiten Kolbenbund (40, 44) vorgelagerter weiterer Kolben­ bund (43, 47) ist.

12. Hydraulikventil nach Anspruch 11, dadurch gekennzeich­ net, daß die Ringnut (36) mit der Querbohrung (49) eine gerin­ gere Tiefe als eine zwischen den beiden Ventilkolbenabschnitten (43, 47) befindliche Ringnut (50) hat.

13. Hydraulikventil nach einem vorhergehenden Anspruch, da­ durch gekennzeichnet, daß die Druckfläche, an der von dem in ei­ nem Verbraucheranschluß (A, B) herrschenden Druck eine auf den Ventilkolben (25) wirkende Kraft erzeugbar ist, kleiner ist als der maximale Querschnitt des Ventilkolbens (25).

14. Hydraulikventil nach Anspruch 13, dadurch gekennzeich­ net, daß die Kolbenbohrung (26) durch eine Führungsbuchse (55) mit einer Führungsbohrung (56) abgeschlossen ist, deren Durch­ messer kleiner ist als der maximale Durchmesser des Ventilkol­ bens (25) und in der dicht ein Betätigungskolben (57) geführt ist, der in Richtung auf den Ventilkolben (25) zu von einer von dem Druck in einem Verbraucheranschluß (A, B) erzeugten Kraft beaufschlagbar ist.

15. Hydraulikventil nach Anspruch 14, dadurch gekennzeich­ net, daß der Betätigungskolben (57) in Richtung auf den Ventil­ kolben (25) zu von einem Federelement (27) und von einem der beiden Elektromagnete (28, 29) beaufschlagbar ist.

16. Hydraulikventil nach Anspruch 14 oder 15, dadurch ge­ kennzeichnet, daß ein zwischen einer Stirnseite des Ventilkol­ bens (25) und der Führungsbuchse (55) vorhandene Raum (64) in jeder Position des Ventilkolbens (25) mit einem Tankanschluß (T) verbunden ist.

17. Hydraulikventil nach einem vorhergehenden Anspruch, da­ durch gekennzeichnet, daß der Ventilkolben (25) an jedem Ende ein Führungskolbenbund (63) zur Führung in der Kolbenbohrung (26) aufweist.

18. Hydraulikventil nach den Ansprüchen 16 und 17, dadurch gekennzeichnet, daß ein Führungskolbenbund (63) an seinem Auße­ numfang insbesondere in Form einer Abflachung (65) eine Ausneh­ mung aufweist.