Stabilisator-Baugruppe für ein Kraftfahrzeug

Die Erfindung betrifft eine Stabilisator-Baugruppe für ein Kraftfahrzeug, mit einem ersten Fluiddruckaktuator und einem zweiten Fluiddruckaktuator, die entgegengesetzten Enden eines Querstabilisators zugeordnet sind

Derartige Stabilisator-Baugruppen werden in aktiven Fahrwerken zur Unter- druckung oder Steuerung der Wankbewegungen des Fahrzeugaufbaus bei Kurvenfahrt eingesetzt Dabei ist insbesondere die Verwendung eines für sich genommen passiven Querstabilisators seit langem bekannt Em solcher Querstabilisator besteht aus einem elastischen Mittelteil, der drehbar an der Karosserie des Fahrzeugs angebracht ist, sowie zwei Hebeln, die mit den Radaufhängungen verbunden sind ändert sich nun auf der einen Fahrzeugseite, verglichen mit der anderen Fahrzeugseite, der vertikale Abstand zwischen der Fahrzeugachse, der der Querstabilisator zugeordnet ist, und der Karosserie, so wird der Querstabilisator mit wachsender Abstandsanderung zunehmend elastisch verspannt Dadurch entsteht ein Wankmoment, das den Fahrzeugaufbau in eine Lage zu drangen versucht, in der beide Enden der Fahrzeugachse den gleichen Abstand zum Fahrzeugaufbau aufweisen

Ein grundsatzlicher Nachteil der alleinigen Verwendung derartiger Querstabilisatoren besteht darin, daß diese einseitige Federungsbewegungen der Achse behindern, die beispielsweise im Fall einseitiger Fahrbahnunebenheiten erforderlich sind

Zur Losung dieses Problems dienen die bereits genannten aktiven Fahrwerke In diesen werden mit Hilfe von Aktuatoren in Abhängigkeit von Fahrzeugparametern und Verkehrssituation die Fahrwerkseigenschaften verändert, indem beispielsweise Querstabilisatoren vorgespannt oder entlastet werden Dies fuhrt zu einer besseren Anpassung des Fahrzeugs an die jeweilige Verkehrssituation, wie etwa verbesserte Bodenhaftung bei Kurvenfahrt

Die DE 44 43 809 A1 offenbart z B eine Stabilisator-Baugruppe mit einem zweiteilig ausgeführten Querstabilisator, dessen Enden mittels eines hydraulischen Drehantriebs gegeneinander verspannt werden können Derartige

Drehantriebe müssen mit engen Toleranzen gefertigt und aufwendig abgedichtet sein. Sie sind daher teuer. Außerdem sind sie im Betrieb relativ wartungsintensiv und anfällig.

Die gattungsbildende WO 02/083439 A1 zeigt eine Stabilisator-Baugruppe mit einem Querstabilisator, der über zwei lineare hydraulische Aktuatoren mit den

Rädern verbunden werden kann. Jeder der als Kolben-Zylinder-Einheit ausgebildeten Hydraulikaktuatoren verfügt über zwei Druckanschlüsse, über die die beiden in jedem Aktuator vorhandenen Zylinderkammern mit Druck beaufschlagt werden können. Dazu sind ein oder mehrere Steuerventile, eine Vielzahl von Hydraulikleitungen sowie eine Hydraulikpumpe mit zugehörigem

Reservoir vorgesehen, die eine vergleichsweise komplizierte Anordnung mit nicht zu vernachlässigendem Platzbedarf bilden.

Demgegenüber schafft die Erfindung eine Stabilisator-Baugruppe der eingangs genannten Art, die sich durch eine einfache Bauweise und einen deutlich reduzierten Bauraum auszeichnet und daher besonders kostengünstig realisierbar ist.

Zu diesem Zweck ist bei einer Stabilisator-Baugruppe der eingangs genannten Art an jedem der Fluiddruckaktuatoren genau ein Druckfluidanschluß vorgesehen. Auf diese Weise wird ein System geschaffen, das gegenüber dem Stand der Technik deutlich vereinfacht und daher preiswert herstellbar und weniger störungsanfällig ist.

Vorzugsweise ist der Fluiddruckaktuator ein Linear-Fluiddruckaktuator, der sich durch einen einfachen Aufbau auszeichnet und deshalb besonders zuverlässig arbeitet.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der Fluiddruckaktuator ein

Hydraulikzylinder und der Druckfluidanschluß ein Hydraulikanschluß. Hydraulikzylinder sind Standardbauteile, die kostengünstig verfügbar sind.

Vorteilhaft weist der Hydraulikzylinder ein Rückstellelement auf, das in einem Innenraum des Hydraulikzylinders angeordnet ist. Eine solche Anordnung bietet den Vorteil eines besonders geringen Platzbedarfs.

Vorzugsweise weist der Hydraulikzylinder einen Kolben auf, der durch das Ruckstellelement in eine Neutralstellung beaufschlagt wird Daher ist lediglich ein Hydrauhkanschluß notig, um den Kolben in eine ausgefahrene Stellung zu bringen, da dieser durch das Ruckstellelement in die Neutralstellung zurückgeführt werden kann Da zudem die Neutralstellung nicht, wie sonst bei Hydraulikzylindern üblich, auf eine Mittelstellung des Kolbens beschrankt ist, laßt sich durch geeignete Wahl der Kolbenneutralstellung ein Hydraulikzylinder erzielen, der sich durch eine besonders geringe axiale Abmessung auszeichnet

Vorteilhaft unterteilt der Kolben den Innenraum des Hydraulikzylinders in eine erste Kammer und eine zweite Kammer, wobei die erste Kammer über den

Hydraulikanschluß mit einer Quelle verbunden ist und die zweite Kammer unter

Atmospharendruck steht Bei geeigneter Ausbildung des Hydraulikzylinders, bei der sich die Kolbenstange in der zweiten Kammer und aus dieser heraus erstreckt, ist somit eine Abdichtung um die Kolbenstange herum unnötig, was den Hydraulikzylinder besonders einfach und kostengünstig herstellbar macht

Das Ruckstellelement kann in der ersten Kammer angeordnet sein Auf diese Weise laßt sich die zweite Kammer vollständig für den Kolbenweg nutzen

Gemäß einer bevorzugten Ausfuhrungsform ist das Ruckstellelement eine Schraubenfeder, die ein zuverlässiges, nahezu wartungsfreies und dennoch preiswertes Bauteil darstellt

Vorzugsweise ist ein Ventil zur Betätigung beider Fluiddruckaktuatoren vorgesehen, das zwischen einer Druckquelle und den Druckfluidanschlussen angeordnet ist So erhalt man ein besonders einfach aufgebautes

Hydrauliksystem mit einem Minimum an Komponenten, bei dem das vorgesehene einzige Ventil das gesamte System steuert

Vorteilhaft weist das Ventil eine Neutralstellung und zwei Betatigungs- stellungen auf, wobei in jeder Betatigungsstellung jeweils ein Fluiddruckaktuator betätigt wird Dadurch ergibt sich eine unkomplizierte und wenig storungsanfallige Anordnung

Gemäß einer bevorzugten Ausfuhrungsform sind in der Neutralstellung des

Ventils beide Fluiddruckaktuatoren mit einem Reservoir der Druckquelle verbunden Dies ermöglicht einen Druckaustausch der Fluiddruckaktuatoren sowohl

mit dem Reservoir als auch untereinander, wodurch der mechanische Quer- stabihsator in der Neutralstellung überbrückt wird

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausfuhrungsform anhand der bei- gefugten Zeichnung In dieser zeigt

- Figur 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemaßen Stabilisator-Baugruppe in einer Neutralstellung, und

- Figur 2 eine schematische Darstellung der Stabilisator-Baugruppe aus Figur 1 in einer Betatigungsstellung

Figur 1 zeigt schematisch eine Stabilisator-Baugruppe 10 mit einem Quer- stabilisator 12 für eine Achse eines Fahrzeugs Der Querstabilisator 12 weist einen in der Figur linken Hebelarm 14, einen in der Figur rechten Hebelarm 16 sowie einen Mittelteil 18 auf Der Mittelteil 18 ist um seine Langsachse drehbar in zwei Lagern 20 und 22 an der Fahrzeugkarosserie gelagert, wahrend die beiden Hebelarme 14 und 16 mit je einem Linear-Fluiddruckaktuator in Form eines Hydraulikzylinders 24 bzw 26 verbunden sind

Jeder Hydraulikzylinder 24 bzw 26 umfaßt einen Kolben 28 bzw 30 und einen Zyhnderkorper 32 bzw 34, wobei der Kolben 28 bzw 30 am Hebelarm 14 bzw 16 des Querstabihsators 12 befestigt ist und der Zylinderkorper 32 bzw 34 mit der jeweiligen Radaufhängung verbunden werden kann Somit ersetzen die Hydraulikzylinder 24 und 26 die üblicherweise vorhandenen Koppelstangen, die die Hebelarme 14 und 16 des Querstabihsators 12 mit den Radaufhängungen des Fahrzeugs verbinden Die nicht dargestellten Rader sind also mit Befestigungspunkten 35 verbunden

Durch die Kolben 28 und 30 werden die Innenraume der Zylinderkorper 32 und 34 in je eine erste Kammer 36 bzw 38 und eine zweite Kammer 40 bzw 42 unterteilt In der ersten Kammer 36 bzw 38 ist ein Ruckstellelement in Form einer Schraubenfeder 44 bzw 46 angeordnet, das den jeweiligen Kolben 28 bzw 30 mit dem zugehörigen Zylinderkorper 32 bzw 34 koppelt

Die zweite Kammer 40 bzw 42, in der sich ein Stangenabschnitt 48 bzw 50 des Kolbens 28 bzw 30 erstreckt, ist dabei gegenüber der Atmosphäre nicht

abgedichtet, steht also folglich unter Atmospharendruck Dagegen wird die erste Kammer 36 bzw 38 durch den Kolben 28 bzw 30 abgedichtet und steht über einen Druckfluidanschluß, genauer über einen Hydrauhkanschluß 52 bzw 54 und eine zugehörige Hydrauhkleitung 56 bzw 58 mit einer Druckquelle 60 in Ver- bmdung

Die Druckquelle 60 umfaßt eine Hydraulikpumpe 62 sowie ein druckloses Reservoir 64 Zwischen den Hydraulikzylindern 24 bzw 26 und der Druckquelle 60 ist ein Ventil 66 zur Steuerung der Stabilisator-Baugruppe 10 vorgesehen Das Ventil 66, bei dem es sich beispielsweise um ein Magnetventil handeln kann, weist eine Neutralstellung Il sowie zwei Betatigungsstellungen I bzw IM auf In der Neutralstellung Il sind beide Hydraulikzylinder 24 und 26 mit dem Reservoir 64 verbunden

In dem in der Figur 1 gezeigten Zustand der Stabilisator-Baugruppe 10 befinden sich sowohl das Ventil 66 als auch beide Hydraulikzylinder 24 bzw 26 in der Neutralstellung Die Neutralstellung der Kolben 28 bzw 30 wird durch die Federn 44 bzw 46 festgelegt, wobei in der gezeigten Ausfuhrungsform die Neutralstellung der Kolben 28 bzw 30 so gewählt ist, daß die erste Kammer 36 bzw 38 in der Neutralstellung wesentlich kleiner bemessen ist als die zweite Kammer 40 bzw 42 Dadurch steht dem Kolben 28 bzw 30 bei gleicher Baugroße des Hydraulikzylinders 24 bzw 26 nahezu die doppelte Hubhohe zur Verfugung, als dies bei einem konventionellen Linearaktuator der Fall wäre, bei dem der Kolben in der Neutralstellung mittig angeordnet ist

Tritt nun eine Situation ein, in der eine Erhöhung des Abstands zwischen der Karosserie und dem dem in der Figur linken Hebelarm 14 des Querstabihsators 12 zugeordneten Rad erforderlich ist, wird das Ventil 66 in die in der Figur 2 gezeigte Betatigungsstellung I geschaltet Dadurch wird die erste Kammer 36 des in der Figur linken Hydraulikzylinders 24 über den Hydraulikanschluß 52 mit Druck beaufschlagt, wodurch sich der Kolben 28 gegen den in der zweiten Kammer 40 herrschenden Atmospharendruck nach unten verschiebt, wahrend der in der Figur rechte Hydraulikzylinder 26 in seiner Neutralstellung blockiert wird Dabei verdreht der unter Druck stehende Hydraulikzylinder 24 den Querstabilisator 12, was die Bereitstellung eines kontrollierten Wankmoments zur Karosserie gestattet

Analog läßt sich der in den Figuren rechte Hydraulikzylinder 26 betätigen, indem das Ventil 66 in die Betätigungsstellung III geschaltet wird, wobei dann der linke Hydraulikzylinder 24 in seiner Neutralstellung blockiert wird.

Eine Rückführung des jeweils ausgelenkten Kolbens 28 bzw. 30 erfolgt nach Schaltung des Ventils 66 in die Neutralstellung Il aufgrund der Rückstellkraft der Feder 44 bzw. 46 sowie der von außen am Fahrzeug angreifenden Kräfte.