DE102015007481B4 - Aktive aufhängungsvorrichtung für ein fahrzeug und eine dafür verwendete pumpe - Google Patents
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Abstract
Aktive Aufhängungsvorrichtung für ein Fahrzeug, mit:
einer Pumpe (100), die eine Bewegung eines Fluids einstellt oder regelt; und
einem Aktor (200), in dem das Fluid von der Pumpe zugeführt wird und der Verschiebungen einer Schraubenfeder kompensiert,
wobei der Aktor (200) erste, zweite, dritte und vierte Aktoren (210, 220, 230 und 240) aufweist, die an einem linken Vorderrad, einem linken Hinterrad, einem rechten Vorderrad oder einem rechten Hinterrad des Fahrzeugs angeordnet sind,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Pumpe (100) in der Lage ist, das Fluid gleichzeitig zu den ersten und zweiten Aktoren (210 und 220) oder zu den dritten und vierten Aktoren (230 und 240) auf der Grundlage des Antreibens eines Elektromotors (110) zuzuführen und
die Pumpe (100) Folgendes aufweist:
eine erste Kammer (131) und eine zweite Kammer (132), die durch Teilen eines Zylinders (120) in einer Längsrichtung des Zylinders (120) gebildet sind; und
einen ersten Kolben (141) und einen zweiten Kolben (142), die in der ersten Kammer (131) oder der zweiten Kammer (132) angeordnet sind, und
der erste Kolben (141) und der zweite Kolben (142) auf der Grundlage des Antreibens des Elektromotors (110) bewegt werden, so dass das Fluid, das in der ersten Kammer (131) und in der zweiten Kammer (132) aufgenommen ist, zu dem Aktor (200) zugeführt werden kann.
einer Pumpe (100), die eine Bewegung eines Fluids einstellt oder regelt; und
einem Aktor (200), in dem das Fluid von der Pumpe zugeführt wird und der Verschiebungen einer Schraubenfeder kompensiert,
wobei der Aktor (200) erste, zweite, dritte und vierte Aktoren (210, 220, 230 und 240) aufweist, die an einem linken Vorderrad, einem linken Hinterrad, einem rechten Vorderrad oder einem rechten Hinterrad des Fahrzeugs angeordnet sind,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Pumpe (100) in der Lage ist, das Fluid gleichzeitig zu den ersten und zweiten Aktoren (210 und 220) oder zu den dritten und vierten Aktoren (230 und 240) auf der Grundlage des Antreibens eines Elektromotors (110) zuzuführen und
die Pumpe (100) Folgendes aufweist:
eine erste Kammer (131) und eine zweite Kammer (132), die durch Teilen eines Zylinders (120) in einer Längsrichtung des Zylinders (120) gebildet sind; und
einen ersten Kolben (141) und einen zweiten Kolben (142), die in der ersten Kammer (131) oder der zweiten Kammer (132) angeordnet sind, und
der erste Kolben (141) und der zweite Kolben (142) auf der Grundlage des Antreibens des Elektromotors (110) bewegt werden, so dass das Fluid, das in der ersten Kammer (131) und in der zweiten Kammer (132) aufgenommen ist, zu dem Aktor (200) zugeführt werden kann.
Description
- HINTERGRUND
- Gebiet der Erfindung
- Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine aktive Aufhängungsvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1. Insbesondere bezieht sie sich auf eine aktive Aufhängungsvorrichtung für ein Fahrzeug, die ein Fluid zu einem Aktor, der an einem Rad des Fahrzeugs angeordnet ist, unter Verwendung einer Pumpe zuführt, die von einem Elektromotor angetrieben wird.
- Erörterung des Standes der Technik
- Aktive Aufhängungssysteme für Fahrzeuge sind Systeme, die verschiedene Eingaben, die von einer Fahrbahn empfangen werden, unter Verwendung eines Sensors erfassen und eine Wankaktion eines Fahrzeugs unter Verwendung eines elektronischen Steuergeräts (ECU; Electronic Control Unit) auf der Grundlage der erfassten Eingaben effektiv steuern bzw. regeln.
- Genauer gesagt weist ein aktives Aufhängungssystem für ein Fahrzeug einen Aktor auf, der eine Verschiebung einer Schraubenfeder kompensiert, die mit einem Rad des Fahrzeugs verbunden ist, und der eine Funktion des in geeigneter Weise Regelns des Volumens eines Fluids, das dem Aktor zugeführt wird, durchführt, indem er Wank- und Nickaktionen des Fahrzeugs erfasst, um so eine Karosserie der Fahrzeuggarage auf einem konstanten Niveau zu halten, so dass die Fahrqualität und die Fahrbahntraktionskraft des Fahrzeugs verbessert werden können.
- Des Weiteren kann das aktive Aufhängungssystem für das Fahrzeug einem Fahrer die Möglichkeit geben, dass er eine Höhe der Karosserie des Fahrzeugs entsprechend dem Zustand der Fahrbahn durch eine Niveauregulierung der Karosserie des Fahrzeugs einstellen kann, oder es kann einen Luftwiderstand reduzieren, indem es die Karosserie des Fahrzeugs bei einer hohen Geschwindigkeit absenkt, wodurch eine Funktion des Verbesserns der Fahrstabilität und eines Kraftstoffverbrauchsverhältnisses durchgeführt wird.
- In Verbindung mit dem aktiven Aufhängungssystem offenbart die US-Patentanmeldungsveröffentlichung
US 6 000 702 A einen technischen Inhalt, der eine Feder und ein hubverstellbares Stellorgan aufweist, das mit der Feder in Reihe angeordnet ist, und in dem eine Strömungsrate eines Fluids, das zu dem hubverstellbaren Stellorgan zugeführt wird, unter Verwendung eines Proportionalsteuerventils gesteuert bzw. geregelt wird. - Aber in dem technischen Inhalt gibt es ein Problem dahingehend, dass ein teures Proportionalsteuerventil und eine teure Hydraulikpumpe verwendet werden müssen. Des Weiteren muss, da die Hydraulikpumpe mit einem Motor verbunden ist und immer angetrieben wird, wenn sich der Motor in einem Betriebszustand befindet, die Hydraulikpumpe immer angetrieben werden, um so eine Quelle eines hohen Druckes zu erzeugen. Infolgedessen ist eine übermäßige Kapazität, die von einem System nicht benötigt wird, unnötig, und eine Leistung des Motors wird herabgesetzt, was zu einem negativen Einfluss auf ein Kraftstoffverbrauchsverhältnis führt.
- Die gattungsgemäße Druckschrift
DE 101 11 551 A1 beschreibt ein aktives Fahrwerksystem eines Fahrzeugs, wobei jedes Fahrzeugrad über ein Federelement sowie über eine auch als Dämpfer wirkende hydraulische Kolben-Zylinder-Einheit am Fahrzeugaufbau abgestützt ist und jedem Fahrzeugrad ein hydraulischer Aktuator zugeordnet ist, mit Hilfe dessen eine zusätzliche Kraft zwischen Rad und Aufbau einleitbar ist. -
DE 199 16 366 A1 beschreibt einen Aktuator mit einem Elektromotor, einer Getriebeeinheit und einer Druckmediumeinheit, wobei die Getriebeeinheit, der Elektromotor und die Druckmediumeinheit räumlich voneinander getrennt sind. -
DE 20 38 369 A beschreibt eine Zweizylinderpumpe, die speziell dafür eingerichtet ist, hochviskose Flüssigkeiten, wie z.B. ein Titandioxid-Äthylenglykol-Gemisch, annähernd pulsationsfrei zu pumpen. - ÜBERBLICK ÜBER DIE ERFINDUNG
- Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist das Bereitstellen einer aktiven Aufhängungsvorrichtung bzw. Federungsvorrichtung für ein Fahrzeug, die in der Lage ist, Produktionskosten zu reduzieren und eine Struktur der aktiven Aufhängungsvorrichtung zu vereinfachen, ohne dass ein teures Proportionalsteuerventil verwendet wird.
- Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist das Bereitstellen einer aktiven Aufhängungsvorrichtung für ein Fahrzeug, die in der Lage ist, den Energieverbrauch zu minimieren, indem sie eine Pumpe verwendet, die auf einem Elektromotor und einem Zylinder basiert.
- Die erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe(n) erfolgt durch eine aktive Aufhängungsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
- In Übereinstimmung mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine aktive Aufhängungsvorrichtung für ein Fahrzeug bereitgestellt, die Folgendes aufweist: eine Pumpe, die eine Bewegung eines Fluids einstellt bzw. regelt; und einen Aktor, in dem das Fluid von der Pumpe zugeführt wird und der eine Verschiebung einer Schraubenfeder kompensiert, wobei der Aktor erste, zweite, dritte und vierte Aktoren einschließen kann, die jeweils an einem linken Vorderrad, einem linken Hinterrad, einem rechten Vorderrad und einem rechten Hinterrad des Fahrzeugs angeordnet sind, und wobei die Pumpe das Fluid gleichzeitig zu den ersten und zweiten Aktoren oder zu den dritten und vierten Aktoren auf der Grundlage des Antreibens eines Elektromotors zuführen kann, wobei die Pumpe Folgendes aufweist: eine erste Kammer und eine zweite Kammer, die durch das Teilen eines Zylinders in einer Längsrichtung des Zylinders gebildet sind; und einen ersten Kolben und einen zweiten Kolben, die jeweils in der ersten Kammer und der zweiten Kammer angeordnet sind, und wobei der erste Kolben und der zweite Kolben auf der Grundlage des Antreibens des Elektromotors bewegt werden können, so dass das Fluid, das in der ersten Kammer und der zweiten Kammer aufgenommen ist, zu dem Aktor zugeführt werden kann.
- Die Pumpe kann des Weiteren Folgendes aufweisen: einen ersten Zahnstangenstab und einen zweiten Zahnstangenstab, die jeweils den ersten Kolben und den zweiten Kolben innerhalb der ersten Kammer und der zweiten Kammer bewegen; und ein Ritzel, das angeordnet ist, um mit dem ersten Zahnstangenstab und dem zweiten Zahnstangenstab ineinanderzugreifen, und wenn das Ritzel auf der Grundlage des Elektromotors gedreht wird, können der erste Kolben und der zweite Kolben in entgegengesetzte Richtungen bewegt werden.
- Die aktive Aufhängungsvorrichtung kann des Weiteren eine Bremseinheit aufweisen, die eine Antriebskraft des Elektromotors zu dem Ritzel transferiert.
- Die Pumpe kann des Weiteren einen Stützbügel aufweisen, der wenigstens einen von dem ersten Zahnstangenstab und dem zweiten Zahnstangenstab abstützt.
- Aufgrund von Bewegungen des ersten Kolbens und des zweiten Kolbens kann das Fluid, das in der ersten Kammer aufgenommen ist, zu dem ersten Aktor zugeführt werden und kann das Fluid, das in der zweiten Kammer aufgenommen ist, gleichzeitig zu dem zweiten Aktor zugeführt werden, oder kann das Fluid, das in der ersten Kammer aufgenommen ist, zu dem dritten Aktor zugeführt werden und kann das Fluid, das in der zweiten Kammer aufgenommen ist, gleichzeitig zu dem vierten Aktor zugeführt werden.
- Die aktive Aufhängungsvorrichtung kann des Weiteren ein Ventil aufweisen, das an dem Strömungspfad angeordnet ist und einen Fluss des Fluids regelt, wobei ein Strömungspfad, in dem das Fluid fließen kann, zwischen der Pumpe und dem Aktor gebildet sein kann.
- Figurenliste
- Die oben genannten und weitere Objekte, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden den Durchschnittsfachleuten auf dem Gebiet durch das ausführliche Beschreiben von exemplarischen Ausführungsformen davon unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen offensichtlicher werden, wobei in den Zeichnungen:
-
1 und2 Schaltbilder sind, die eine aktive Aufhängungsvorrichtung für ein Fahrzeug in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulichen; -
3 eine Ansicht einer internen Konfiguration zum Beschreiben einer Kombination von Elementen einer Pumpe der aktiven Aufhängungsvorrichtung für das Fahrzeug ist, die in1 und2 veranschaulicht ist; -
4 eine Querschnittansicht zum Identifizieren einer internen Struktur der Pumpe der aktiven Aufhängungsvorrichtung für das Fahrzeug von1 und2 ist; und -
5 und6 Schaltbilder zum Beschreiben eines Flusses eines Fluids entsprechend Situationen in der aktiven Aufhängungsvorrichtung für das Fahrzeug von1 und2 sind. - AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG VON EXEMPLARISCHEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
- Exemplarische Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ausführlich beschrieben werden. Obwohl die vorliegende Erfindung in Verbindung mit exemplarischen Ausführungsformen davon gezeigt und beschrieben wird, wird es den Fachleuten auf dem Gebiet klar sein, dass verschiedene Modifikationen vorgenommen werden können, ohne dass von dem Erfindungsgedanken und dem Schutzumfang der Erfindung abgewichen wird. Gleiche oder ähnliche Elemente beziehen sich ungeachtet von Bezugszeichen auf gleiche Bezugszeichen, und redundante Beschreibungen davon werden weggelassen werden.
- Auch werden in der Beschreibung der vorliegenden Erfindung gewisse detaillierte Erläuterungen des Standes der Technik weggelassen werden, wenn man der Meinung ist, dass diese die Essenz der Erfindung unnötig verschleiern könnten. Außerdem sollte es angemerkt werden, dass die beigefügten Zeichnungen lediglich für ein leichtes Verständnis der Idee der vorliegenden Erfindung verwendet werden, und dies sollte nicht so interpretiert werden, dass die Idee der vorliegenden Erfindung auf die beigefügten Zeichnungen beschränkt ist.
- Im Folgenden wird eine aktive Aufhängungsvorrichtung für ein Fahrzeug in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf
1 und2 beschrieben werden.1 und2 sind Schaltbilder, die eine aktive Aufhängungsvorrichtung für ein Fahrzeug in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulichen. - Wie in
1 und in2 veranschaulicht ist, kann die aktive Aufhängungsvorrichtung für das Fahrzeug in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hauptsächlich eine Pumpe100 , einen Aktor200 , einen Strömungspfad300 , Ventile400 und ein Fluidreservoir500 aufweisen. - Die Pumpe
100 ist dafür konfiguriert, einen hydraulischen Druck in einem Fluid zu erzeugen, das in der aktiven Aufhängungsvorrichtung für das Fahrzeug verwendet wird. Die Pumpe100 führt eine Funktion des Einstellens bzw. Regelns der Bewegung des Fluids in der aktiven Aufhängungsvorrichtung für das Fahrzeug durch. Genauer gesagt wird die Pumpe100 unter Verwendung eines Elektromotors110 angetrieben (siehe3 ). Da eine Pumpe einer aktiven Aufhängungsvorrichtung für ein Fahrzeug in Übereinstimmung mit dem Stand der Technik eine Hydraulikpumpe ist, mit einem Motor verbunden ist und immer angetrieben wird, wird ein unnötiger Druck erzeugt. Aber wenn die aktive Aufhängungsvorrichtung für das Fahrzeug in Übereinstimmung mit dem Stand der Technik eine Struktur verwendet, in der die Pumpe100 durch den Elektromotor110 angetrieben wird, wie in der aktiven Aufhängungsvorrichtung für das Fahrzeug in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, dann sendet ein elektronisches Steuergerät (ECU; Electronic Control Unit) Signale zu dem Elektromotor110 je nach Bedarf, wodurch die Pumpe100 selektiv angetrieben wird, so dass der Effekt des Verringerns einer Leistung eines Motors und des Verbesserns eines Kraftstoffverbrauchsverhältnisses erwartet werden kann. - Das Fluid wird zu dem Aktor
200 durch die Pumpe100 zugeführt, wie dies in1 und2 veranschaulicht ist. Der Aktor200 kann erste, zweite, dritte und vierte Aktoren210 ,220 ,230 und240 einschließen, die jeweils an einem linken Vorderrad, einem linken Hinterrad, einem rechten Vorderrad und einem rechten Hinterrad des Fahrzeugs angeordnet sind. Die ersten, zweiten, dritten und vierten Aktoren210 ,220 ,230 und240 sind mit Schraubenfedern211 ,221 ,231 und241 und mit Dämpfern212 ,222 ,232 und242 verbunden. Insbesondere führen die ersten, zweiten, dritten und vierten Aktoren210 ,220 ,230 und240 eine Funktion des Kompensierens von Verschiebungen der Schraubenfedern211 ,221 ,231 und241 durch. - Insbesondere kann die Pumpe
100 das Fluid gleichzeitig zu dem ersten Aktor210 und dem zweiten Aktor220 oder zu dem dritten Aktor230 und dem vierten Aktor240 auf der Grundlage des Antreibens des Elektromotors110 zuführen. Das heißt, das Fluid kann gleichzeitig zu vorderen und hinteren Aktoren eines linken Rads des Fahrzeugs oder zu vorderen und hinteren Aktoren eines rechten Rads des Fahrzeugs durch das Antreiben der Pumpe100 zugeführt werden. - Der Strömungspfad
300 ist ein Pfad für die Bewegung des Fluids zwischen der Pumpe100 , dem Aktor200 oder dem Fluidreservoir500 . Der Strömungspfad300 , der zwischen der Pumpe100 und dem ersten Aktor210 gebildet ist, kann in einen Teil-1-1-Strömungspfad 311, der direkt mit der Pumpe100 verbunden ist, und in einen Teil-1-2-Strömungspfad 312 und einen Teil-1-3-Strömungspfad 313, die von dem Teil-1-1-Strömungspfad 311 divergieren, unterteilt sein, wie dies in2 veranschaulicht ist. Der Teil-1 -2-Strömungspfad 312 ist ein Strömungspfad, der mit dem ersten Aktor210 verbunden ist, und der Teil-1-3-Strömungspfad 313 ist ein Strömungspfad, der mit dem Fluidreservoir500 verbunden ist. Ein Strömungspfad, der mit der Pumpe100 und dem zweiten Aktor220 verbunden ist, und ein Strömungspfad, der mit dem dritten Aktor230 und dem vierten Aktor240 verbunden ist, können ebenfalls unterteilt sein, wie dies in2 veranschaulicht ist, so wie der Strömungspfad, der zwischen der Pumpe100 und dem ersten Aktor210 gebildet ist. Eine ausführliche Beschreibung davon wird weggelassen werden. - Die Ventile
400 sind in dem Strömungspfad300 angeordnet und führen eine Funktion des Regelns eines Flusses des Fluids durch. Insbesondere verwendet die aktive Aufhängungsvorrichtung für das Fahrzeug in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein Schaltventil anstelle eines Proportionalsteuerventils und steuert eine Betätigung des Schaltventils unter Verwendung des ECU, wodurch selektiv die Bewegung des Fluids gesteuert bzw. geregelt wird. Infolgedessen kann der Effekt des Vereinfachens einer Systemstruktur und des Reduzierens von Produktionskosten erwartet werden. - Wenn die Strömungsrate des Fluids in der aktiven Aufhängungsvorrichtung für das Fahrzeug in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung übermäßig groß ist, führt das Fluidreservoir
500 eine Funktion des Aufnehmens und Speicherns des übermäßigen Fluids durch. Und wenn der Aktor200 eine Zufuhr mit einer größeren Strömungsrate benötigt, führt das Fluidreservoir500 eine Funktion des Zuführens des Fluids zu jedem Aktor200 oder der Pumpe100 durch. - In Folgenden wird die aktive Aufhängungsvorrichtung für das Fahrzeug in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausführlich unter Bezugnahme auf
3 und4 beschrieben werden.3 ist eine kombinierte Ansicht einer internen Konfiguration zum Beschreiben einer Kombination von Elementen einer Pumpe der aktiven Aufhängungsvorrichtung für das Fahrzeug, wie sie in1 und2 veranschaulicht ist, und4 ist eine Querschnittansicht zum Identifizieren einer internen Struktur der Pumpe der aktiven Aufhängungsvorrichtung für das Fahrzeug von1 und2 . - Die Pumpe
100 der aktiven Aufhängungsvorrichtung für das Fahrzeug in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist Elemente wie etwa einen ersten Kolben141 , einen zweiten Kolben142 , einen ersten Zahnstangenstab151 , einen zweiten Zahnstangenstab152 und ein Ritzel160 auf, wie dies in3 und4 veranschaulicht ist. - Ein Zylinder
120 ist in der Pumpe100 der aktiven Aufhängungsvorrichtung für das Fahrzeug in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gebildet, und eine erste Kammer131 und eine zweite Kammer132 sind durch das Teilen des Zylinders120 in einer Längsrichtung des Zylinders120 gebildet. Der erste Kolben141 und der zweite Kolben142 sind jeweils in der ersten Kammer131 und der zweiten Kammer132 angeordnet. Der erste Kolben141 und der zweite Kolben142 werden auf der Grundlage des Antreibens des Elektromotors110 bewegt, d.h. sie vollführen auf der Grundlage des Antreibens des Elektromotors110 eine Hin- und Herbewegung. Infolgedessen führen der erste Kolben141 und der zweite Kolben142 das Fluid, das in der ersten Kammer131 und in der zweiten Kammer132 aufgenommen ist, zu dem Aktor200 zu. Der Elektromotor110 kann einstückig mit der Pumpe100 gebildet sein oder er kann separat angeordnet sein. - Wenn die Betätigung der Pumpe
100 der aktiven Aufhängungsvorrichtung für das Fahrzeug in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung genauer beschrieben wird, stützen der erste Zahnstangenstab151 und der zweite Zahnstangenstab152 , die jeder eine Seite haben, in der eine sägezahnförmige Nut gebildet ist, jeweils den ersten Kolben141 und den zweiten Kolben142 ab, und das Ritzel160 ist angeordnet, um mit der Nut ineinanderzugreifen, die in einer Seite von jedem von dem ersten Zahnstangenstab151 und dem zweiten Zahnstangenstab152 gebildet ist. Wenn das Ritzel160 mit dem Elektromotor110 verbunden ist und durch den Elektromotor110 gedreht wird, werden der erste Zahnstangenstab151 und der zweite Zahnstangenstab152 in entgegengesetzte Richtungen bewegt. Folglich werden der erste Kolben141 und der zweite Kolben142 aufgrund von Bewegungen des ersten Zahnstangenstabs151 und des zweiten Zahnstangenstabs152 in entgegengesetzte Richtungen bewegt. Durch die Pumpe100 , die eine Doppelzylinderstruktur hat, kann das Fluid gleichzeitig zu der Vielzahl von Aktoren200 zugeführt werden. Im Allgemeinen muss, um eine Vielzahl von Aktoren unter Verwendung einer einzigen Pumpe steuern zu können, eine Kapazität der Pumpe vergrößert werden. Aber aufgrund einer Begrenzung einer Leistung eines Elektromotors besteht eine Beschränkung in Bezug auf das Erhöhen der Kapazität der Pumpe. Aber in der Pumpe100 , die die Doppelzylinderstruktur hat und die bei der aktiven Aufhängungsvorrichtung für das Fahrzeug in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird, kann die Vielzahl von Aktoren200 gleichzeitig gesteuert werden, ohne dass die Leistung des Elektromotors110 erhöht werden muss. - Insbesondere kann die Pumpe
100 der aktiven Aufhängungsvorrichtung für das Fahrzeug in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung des Weiteren eine Bremseinheit aufweisen, die eine Antriebskraft des Elektromotors110 zu dem Ritzel160 transferiert. Wenn dies nun detailliert beschrieben wird, wird, wie in3 veranschaulicht ist, dann, wenn die Pumpe100 ein warmes Getriebe180 und ein warmes Rad190 als die Bremseinheit aufweist und der Elektromotor110 das warme Getriebe180 dreht, das warme Rad190 , das angeordnet ist, um mit dem warmen Getriebe180 ineinanderzugreifen, gedreht, so dass das Ritzel160 gedreht werden kann. Infolgedessen kann ein Bremsverhältnis erhöht werden, und eine Last des Elektromotors110 wird reduziert, so dass die Effizienz des Elektromotors110 erhöht werden kann. - In der Zwischenzeit kann die Pumpe
100 der aktiven Aufhängungsvorrichtung für das Fahrzeug in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung des Weiteren einen Stützbügel170 aufweisen, der wenigstens einen von dem ersten Zahnstangenstab151 und dem zweiten Zahnstangenstab152 abstützt. Der Stützbügel170 ist dafür konfiguriert, zu verhindern, dass ein Spalt zwischen dem ersten Zahnstangenstab151 oder dem zweiten Zahnstangenstab152 und dem Ritzel160 auftritt. Infolgedessen kann verhindert werden, dass eine Fehlfunktion aufgrund des Abriebs der Nut, die in dem ersten Zahnstangenstab151 oder dem zweiten Zahnstangenstab152 gebildet ist, oder aufgrund des Abriebs einer Form des Ritzels160 , die der Nut entspricht, auftritt. Des Weiteren können Klappergeräusche, die durch die Bildung des Spalts verursacht werden, verhindert werden. - Im Folgenden wird die Bewegung des Fluids, die sich aus dem Antreiben der Pumpe
100 der aktiven Aufhängungsvorrichtung für das Fahrzeug in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ergibt, unter Bezugnahme auf5 und6 beschrieben werden.5 und6 sind Schaltbilder zum Beschreiben eines Flusses eines Fluids entsprechend Situationen in der aktiven Aufhängungsvorrichtung für das Fahrzeug von1 und2 . - Zuerst wird ein Fluss des Fluids, wenn das Fluid gleichzeitig zu dem ersten Aktor
210 und dem zweiten Aktor220 , welche vordere und hintere Aktoren des linken Rads des Fahrzeugs sind, zugeführt wird, unter Bezugnahme auf5 beschrieben werden. Das ECU steuert Betätigungen des Elektromotors110 der Pumpe100 und der Ventile400 auf der Grundlage von Fahrbahninformationen, die ausgehend von einem Sensor des Fahrzeugs empfangen werden, oder auf der Grundlage von Einstellungen eines Benutzers. Genauer gesagt dreht das ECU das Ritzel160 entweder im Uhrzeigersinn oder im Gegenuhrzeigersinn, um so den ersten Zahnstangenstab151 in einer linken Richtung zu bewegen und gleichzeitig den zweiten Zahnstangenstab152 in einer rechten Richtung zu bewegen. Aufgrund der Bewegungen des ersten Zahnstangenstabs151 und des zweiten Zahnstangenstabs152 wird der erste Kolben141 nach links bewegt und wird der zweite Kolben142 nach rechts bewegt. Infolgedessen wird das Fluid, das in der ersten Kammer131 aufgenommen ist, zu dem ersten Aktor210 über den Teil-1-1-Strömungspfad311 und den Teil-1-2-Strömungspfad 312 transferiert. Ein Teil-1-1-Ventil411 und ein Teil-1-2-Ventil412 sind jeweils an dem Teil-1-1-Strömungspfad311 und dem Teil-1-2-Strömungspfad 312 angeordnet, und das ECU öffnet das Teil-1-1-Ventil411 und das Teil-1-2-Ventil412 in einer solchen Art und Weise, dass das Fluid ruhig durch den Teil-1-1-Strömungspfad311 und den Teil-1-2-Strömungspfad bewegt werden kann. Und wenn festgestellt wird, dass das Volumen des Fluids, das in den ersten Aktor210 fließt, übermäßig groß ist, dann öffnet das ECU ein Teil-1-3-Ventil413 , das das Öffnen/Schließen des Teil-1-3-Strömungspfads313 steuert, wodurch ein Teil des übermäßigen Fluids zu dem Fluidreservoir500 bewegt wird. In der Zwischenzeit wird das Fluid, das in der zweiten Kammer132 aufgenommen ist, zu dem zweiten Aktor220 über einen Teil-2-1-Strömungspfad321 und einen Teil-2-2-Strömungspfad322 transferiert. Ein Teil-2-1-Ventil421 und ein Teil-2-2-Ventil422 sind jeweils an dem Teil-2-1-Strömungspfad321 und an dem Teil-2-2-Strömungspfad322 angeordnet, und das ECU öffnet das Teil-2-1-Ventil421 und das Teil-2-2-Ventil422 in einer solchen Art und Weise, dass das Fluid ruhig durch den Teil-2-1-Strömungspfad321 und den Teil-2-2-Strömungspfad322 bewegt werden kann. Und wenn festgestellt wird, dass die Menge des Fluids, das in den zweiten Aktor220 fließt, übermäßig groß ist, dann öffnet das ECU ein Teil-2-3-Ventil423 , das das Öffnen/Schließen eines Teil-2 -3-Strömungspfads323 steuert, wodurch ein Teil des übermäßigen Fluids zu dem Fluidreservoir500 bewegt wird. Als Folge davon steuert das ECU den Elektromotor110 , die ersten Ventile411 ,412 und413 und die zweiten Ventile421 ,422 und423 , die jeweils an den ersten Strömungspfaden311 ,312 und313 und an den zweiten Strömungspfaden321 ,322 und323 angeordnet sind, so dass das Fluid gleichzeitig von einer einzigen Pumpe100 zu dem ersten Aktor210 und dem zweiten Aktor220 zugeführt werden kann, die Aktoren des linken Rads des Fahrzeugs sind. Des Weiteren wird jedes beliebige von dem Teil-1-1-Ventil411 , dem Teil-1-2-Ventil412 , dem Teil-2-1-Ventil421 und dem Teil-2-2-Ventil422 geschlossen, damit jeder beliebige von dem ersten Aktor210 und dem zweiten Aktor220 unabhängig voneinander gesteuert werden kann. - Ein Fluss des Fluids, wenn das Fluid gleichzeitig zu dem dritten Aktor
230 und dem vierten Aktor240 zugeführt wird, welche jeweils vordere und hintere Aktoren des rechten Rads des Fahrzeugs sind, wird unter Bezugnahme auf6 beschrieben werden. Das ECU steuert die Betätigungen des Elektromotors110 der Pumpe100 und der Ventile400 auf der Grundlage von Fahrbahninformationen, die ausgehend von dem Sensor des Fahrzeugs empfangen werden, oder auf der Grundlage von Einstellungen eines Benutzers. Genauer gesagt dreht das ECU das Ritzel160 in der Richtung der anderen Seite, um so den ersten Zahnstangenstab151 in der rechten Richtung zu bewegen und gleichzeitig den zweiten Zahnstangenstab152 in der linken Richtung zu bewegen. Aufgrund der Bewegungen des ersten Zahnstangenstabs151 und des zweiten Zahnstangenstabs152 wird der erste Kolben141 nach rechts bewegt und wird der zweite Kolben142 nach links bewegt. Infolgedessen wird das Fluid, das in der ersten Kammer131 aufgenommen ist, zu dem dritten Aktor230 über einen Teil-3-1-Strömungspfad331 und einen Teil-3-2-Strömungspfad332 transferiert. Ein Teil-3-1-Ventil431 und ein Teil-3-2-Ventil432 sind jeweils an dem Teil-3-1-Strömungspfad331 und dem Teil-3-2-Strömungspfad332 angeordnet, und das ECU öffnet das Teil-3-1-Ventil431 und das Teil-3-2-Ventil432 , so dass das Fluid ruhig durch den Teil-3-1-Strömungspfad331 und den Teil-3-2-Strömungspfad332 bewegt werden kann. Und wenn festgestellt wird, dass die Menge des Fluids, das in den dritten Aktor230 fließt, übermäßig groß ist, dann öffnet das ECU ein Teil-3-3-Ventil433 , das das Öffnen/Schließen eines Teil-3-3-Strömungspfads333 steuert, wodurch ein Teil des übermäßigen Fluids zu dem Fluidreservoir500 bewegt wird. In der Zwischenzeit wird das Fluid, das in der zweiten Kammer132 aufgenommen ist, zu dem vierten Aktor240 über einen Teil-4-1-Strömungspfad341 und einen Teil-4-2-Strömungspfad342 transferiert. Ein Teil-4-1-Ventil441 und ein Teil-4-2-Ventil442 sind jeweils an dem Teil-4-1-Strömungspfad341 und an dem Teil-4-2-Strömungspfad342 angeordnet, und das ECU öffnet ein Teil-4-1-Ventil441 und ein Teil-4-2-Ventil442 , so dass das Fluid ruhig durch den Teil-4-1-Strömungspfad341 und den Teil-4-2-Strömungspfad342 bewegt werden kann. Und wenn festgestellt wird, dass die Menge des Fluids, das in den vierten Aktor240 fließt, übermäßig groß ist, dann öffnet das ECU ein Teil-4-3-Ventil443 , das das Öffnen/Schließen eines Teil-4-3-Strömungspfads343 steuert, wodurch ein Teil des übermäßigen Fluids zu dem Fluidreservoir500 bewegt wird. Als Folge davon steuert das ECU den Elektromotor110 , die dritten Ventil431 ,432 und433 und die vierten Ventile441 ,442 und443 , die jeweils an den dritten Strömungspfaden331 ,332 und333 und an den vierten Strömungspfaden341 ,342 und343 angeordnet sind, so dass das Fluid gleichzeitig zu dem dritten Aktor230 und dem vierten Aktor240 zugeführt werden kann. Des Weiteren wird jedes beliebige von dem Teil-3-1-Ventil431 , dem Teil-3-2-Ventil432 , dem Teil-4-1-Ventil441 und dem Teil-4-2-Ventil442 geschlossen, damit jeder beliebige von dem dritten Aktor230 und dem vierten Aktor240 unabhängig voneinander gesteuert werden kann. - Eine Pumpe einer aktiven Aufhängungsvorrichtung für ein Fahrzeug in Übereinstimmung mit einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist eine erste Kammer
131 und eine zweite Kammer133 , die durch das Teilen eines Zylinders120 , der in der Pumpe gebildet ist, in einer Längsrichtung des Zylinders120 gebildet sind, und einen ersten Kolben141 und einen zweiten Kolben142 auf, die jeweils in der ersten Kammer131 und der zweiten Kammer132 angeordnet sind, und der erste Kolben141 und der zweite Kolben142 werden auf der Grundlage des Antreibens des Elektromotors110 in entgegengesetzte Richtungen bewegt. - Insbesondere weist die Pumpe des Weiteren einen ersten Zahnstangenstab
151 und einen zweiten Zahnstangenstab152 , die jeweils den ersten Kolben141 und den zweiten Kolben142 innerhalb der ersten Kammer131 und der zweiten Kammer132 bewegen, und ein Ritzel160 auf, das angeordnet ist, um mit dem ersten Zahnstangenstab151 und dem zweiten Zahnstangenstab152 ineinanderzugreifen. Wenn der Elektromotor110 das Ritzel160 dreht, werden der erste Kolben141 und der zweite Kolben142 in entgegengesetzte Richtungen bewegt. Die Pumpe kann des Weiteren einen Stützbügel170 aufweisen, der wenigstens einen von dem ersten Zahnstangenstab151 und dem zweiten Zahnstangenstab152 abstützt. Des Weiteren kann die Pumpe ferner eine Bremseinheit aufweisen, die eine Antriebskraft des Elektromotors110 zu dem Ritzel160 transferiert. Die oben genannten Merkmale sind vorher bereits ausführlich beschrieben worden, und somit werden ausführliche Beschreibungen davon weggelassen werden. - Wie oben beschrieben worden ist, wird eine aktive Aufhängungsvorrichtung für ein Fahrzeug in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Verwendung einer auf einem Elektromotor und einem Zylinder basierenden Pumpe implementiert, und ein Elektromotor wird nur angetrieben, wenn es von einem System gefordert wird, dass er angetrieben wird, um die Pumpe zu betätigen, so dass es möglich ist, nur einen notwendigen Druck zu einer geeigneten Zeit zu erzeugen, und eine Leistung eines Motors und ein Kraftstoffverbrauchsverhältnis können verbessert werden.
- Des Weiteren wird ein Schaltventil und nicht ein Proportionalsteuerventil als ein Ventil für das Steuern bzw. Regeln der Bewegung eines Fluids verwendet, so dass eine Wettbewerbsfähigkeit in Bezug auf die Produktionskosten erzielt werden kann und eine Struktur eines Gesamtsystems vereinfacht werden kann.
Claims (6)
- Aktive Aufhängungsvorrichtung für ein Fahrzeug, mit: einer Pumpe (100), die eine Bewegung eines Fluids einstellt oder regelt; und einem Aktor (200), in dem das Fluid von der Pumpe zugeführt wird und der Verschiebungen einer Schraubenfeder kompensiert, wobei der Aktor (200) erste, zweite, dritte und vierte Aktoren (210, 220, 230 und 240) aufweist, die an einem linken Vorderrad, einem linken Hinterrad, einem rechten Vorderrad oder einem rechten Hinterrad des Fahrzeugs angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpe (100) in der Lage ist, das Fluid gleichzeitig zu den ersten und zweiten Aktoren (210 und 220) oder zu den dritten und vierten Aktoren (230 und 240) auf der Grundlage des Antreibens eines Elektromotors (110) zuzuführen und die Pumpe (100) Folgendes aufweist: eine erste Kammer (131) und eine zweite Kammer (132), die durch Teilen eines Zylinders (120) in einer Längsrichtung des Zylinders (120) gebildet sind; und einen ersten Kolben (141) und einen zweiten Kolben (142), die in der ersten Kammer (131) oder der zweiten Kammer (132) angeordnet sind, und der erste Kolben (141) und der zweite Kolben (142) auf der Grundlage des Antreibens des Elektromotors (110) bewegt werden, so dass das Fluid, das in der ersten Kammer (131) und in der zweiten Kammer (132) aufgenommen ist, zu dem Aktor (200) zugeführt werden kann.
- Aktive Aufhängungsvorrichtung nach
Anspruch 1 , wobei die Pumpe (100) des Weiteren Folgendes aufweist: einen ersten Zahnstangenstab (151) und einen zweiten Zahnstangenstab (152), die den ersten Kolben (141) oder den zweiten Kolben (142) innerhalb der ersten Kammer (131) oder der zweiten Kammer (132) bewegen; und ein Ritzel (160), das angeordnet ist, um mit dem ersten Zahnstangenstab (151) und dem zweiten Zahnstangenstab (152) ineinanderzugreifen, und wenn das Ritzel (160) auf der Grundlage des Elektromotors (110) gedreht wird, werden der erste Kolben (141) und der zweite Kolben (142) in entgegengesetzte Richtungen bewegt. - Aktive Aufhängungsvorrichtung nach
Anspruch 2 , die des Weiteren eine Bremseinheit aufweist, die eine Antriebskraft des Elektromotors (110) zu dem Ritzel (160) transferiert. - Aktive Aufhängungsvorrichtung nach
Anspruch 2 , wobei die Pumpe (100) des Weiteren einen Stützbügel (170) aufweist, der wenigstens einen von dem ersten Zahnstangenstab (151) und dem zweiten Zahnstangenstab (152) abstützt. - Aktive Aufhängungsvorrichtung nach
Anspruch 1 , wobei aufgrund von Bewegungen des ersten Kolbens (141) und des zweiten Kolbens (142) das Fluid, das in der ersten Kammer (131) aufgenommen ist, zu dem ersten Aktor (210) zugeführt wird und gleichzeitig das Fluid, das in der zweiten Kammer (132) aufgenommen ist, zu dem zweiten Aktor (220) zugeführt wird, oder das Fluid, das in der ersten Kammer (131) aufgenommen ist, zu dem dritten Aktor (230) zugeführt wird und gleichzeitig das Fluid, das in der zweiten Kammer (132) aufgenommen ist, zu dem vierten Aktor (240) zugeführt wird. - Aktive Aufhängungsvorrichtung nach
Anspruch 1 , die des Weiteren ein Ventil (400) aufweist, das an einem Strömungspfad (300) angeordnet ist und einen Fluss des Fluids regelt, wobei der Strömungspfad (300), in dem das Fluid fließen kann, zwischen der Pumpe (100) und dem Aktor (200) gebildet ist.
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