CN109843621B - 将驱动机组固定在车身结构上的固定系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种将驱动机组(1)固定在车身结构上的固定系统，该固定系统包括至少三个减振元件(2、3)，其中，设置至少一个附加的弹簧元件和/或阻尼元件(4)用于将驱动机组支承在车身结构上。所述附加的弹簧元件和/或阻尼元件(4)这样设置在驱动机组与车身结构之间，使得其主作用方向基本上沿车辆纵向(L)延伸。所述附加的弹簧元件和/或阻尼元件的弹簧作用和/或阻尼作用并行于变速器支座的作用，所述附加的弹簧元件和/或阻尼元件基本上构造成柱形的，所述附加的弹簧元件和/或阻尼元件的柱体纵轴线在安装状态下沿另一方向定向，该另一方向相对于车辆纵向以一定角度延伸，并且所述柱体纵轴线布置在平行于车辆水平面的平面中。

Description

将驱动机组固定在车身结构上的固定系统

技术领域

本发明涉及一种将驱动机组固定在车身结构上的固定系统。对于现有技术，作为示例可参见DE102011079111A1。

背景技术

机动车的发动机-变速器单元通常被称作驱动机组。在此，所述驱动机组例如通过发动机支座、变速器支座和转矩支撑部弹性地支承在车身结构上。机组支座承受发动机-变速器单元的静态负载并且在负载变换或高转矩时限定最大移动行程。例如，在此试图有效地抑制通过发动机和变速器激励所产生的固体声引入到车体中，使得震动、振荡舒适性以及内部噪声级在发动机的整个转速范围内对于车辆乘员来说变得舒适。

除了例如可供使用的结构空间外，对于设计机组支座重要的参数是载荷类型、最大的力、机组的安装位置。作为载荷类型，力可能沿轴向和径向方向并且力矩可能以扭转和万向节的形式出现在支座上。作为弹性支承装置的结果，驱动机组可以实施平移的和旋转的运动。由此，驱动机组与其支座一起作为弹簧质量系统运作。驱动机组的所有支座相互影响并且必须因此相互协调。通常，车辆的驱动机组为了覆盖所有出现的力而通过两个发动机支座和一个变速器支座作为承载支座被支承于车身结构上，即车辆车体上，例如车桥支架上。

在设计这种机组支承装置时的困难是关于阻尼和刚度方面部分自相矛盾的要求。例如，根据声学要求值得期望的是将所述支承装置设计得尽可能柔软。然而，出于振荡舒适性原因，驱动机组的刚性支承装置是值得追求的，因为对此不应该出现不希望的行车道或驱动器激励的耦合振荡。由于在实践当中很难满足这些不同的要求，因此仍然一直出现那种导致不希望之噪声或震动的振荡。

在此，已知的不希望的振荡特性是所谓的发动机颠簸。发动机颠簸是指驱动机组(主要)沿车辆竖向、然而也可能沿车辆纵向的共振。所述发动机颠簸例如在中差的到差的行车道上(诸如在混凝土高速公路上)行驶时或在驶过边棱时出现。在那里由接缝距离和行驶速度产生激励频率。如果所述激励频率与弹性支承的驱动机组的谐振频率相一致，则出现发动机颠簸。

所述发动机颠簸仅表示许多其它可能耦合振荡的一种示例，这些耦合振荡可能由于不同要求之间的所述目标冲突而出现。在此，存在不同的可能性来抵制这种目标冲突。

于是，DE102011079111A1披露了一种用于将驱动器的机组借助减振元件能振荡地固定在车辆的车体和/或底盘上的机组固定系统，所述减振元件中至少三个减振元件作为机组上的承载支座(沿竖轴线方向看)安装在低于其重心的区域中。在此，至少一个另外的减振元件沿车辆纵向和横向布置在机组重心的附近并且沿车辆竖轴线布置在机组重心的上方。通过这样的布置拟确保在驱动机组与车身结构之间优化的隔振，其中，关于例如颠簸方面的舒适性应得以改进。

用于避免不希望之振荡的另一种已被证明的技术是使用所谓的主动支座，该主动支座借助集成的致动器根据设计能够不同程度地并且沿不同的方向进行阻尼缓冲。然而，这种主动支承装置在其构造方面是复杂的并且具有附加需要的构件例如液压泵、传感装置以及另外增加的结构空间以及附加的重量。

虽然通过改变常规发动机支座的橡胶混合物也可以改变驱动机组的刚度以及因此改变其振荡特性，然而，在不牺牲沿其它空间方向上的振荡特性的情况下，不可能有针对性地根据方向实现改变以缓冲仅沿一个特定方向作用的振荡。毕竟，通过改变橡胶特性改变了在机组支承装置上沿所有坐标方向的刚度。

发明内容

因此，本发明的任务是，提出一种将驱动机组固定在车身结构上的固定系统，该固定系统能够解决声学与振荡舒适性之间的目标冲突并且与此同时满足对于机组支承装置的不同要求。

所述任务的解决方案通过一种将驱动机组固定在车身结构上的固定系统得到。

提出一种将机动车驱动机组固定在车身结构上的固定系统，该驱动机组包括变速器和发动机，该固定系统包括至少三个减振元件，所述至少三个减振元件之中的第一和第二减振元件分别是用于将发动机支撑在车身结构上的发动机支座，并且所述至少三个减振元件之中的第三减振元件是用于将变速器支撑在车身结构上的变速器支座。

除了这些减振元件，还设置有至少一个附加的弹簧元件和/或阻尼元件以用于将变速器支承在车身结构上。所述至少一个附加的弹簧元件和/或阻尼元件按照本发明这样设置在驱动机组与车身结构之间，即：使得所述至少一个附加的弹簧元件和/或阻尼元件的主作用方向至少主要或者说基本上沿车辆纵向延伸，所述至少一个附加的弹簧元件和/或阻尼元件的弹簧作用和/或阻尼作用并行于变速器支座的作用，所述至少一个附加的弹簧元件和/或阻尼元件基本上构造成柱形的，所述至少一个附加的弹簧元件和/或阻尼元件的柱体纵轴线在安装状态下沿另一方向定向，该另一方向相对于车辆纵向以一定角度延伸，并且所述柱体纵轴线布置在平行于车辆水平面的平面中。

机动车、尤其是双轮辙机动车的所述驱动机组在本发明的意义中优选理解成所谓的发动机-变速器单元。在此，所述发动机-变速器单元优选这样定位在车辆中，使得变速器沿车辆纵向观察设置在发动机的后面。特别优选地，在此涉及所谓的纵向装入式发动机-变速器单元，对于该发动机-变速器单元，驱动机组的从动轴沿车辆纵向设置。

除了发动机-变速器单元，所述驱动机组也可以是电动机或类似装置。

所述驱动机组被支撑或者说支承在车身结构上、即例如在车辆车体上或车桥支架上。

在此，将驱动机组支承在车身结构上的支承装置包括至少三个减振元件。这种减振元件优选是两个所谓的发动机支座和一个变速器支座。优选地，所述两个发动机支座将发动机以及所述变速器支座将变速器能振荡地支撑在车身结构上。尤其是，所述变速器支座在此优选这样设置，使得其主作用方向尤其是沿车辆竖向定向。这种发动机支座和变速器支座例如可以构造成能弹性变形的橡胶支座或能减振的液压支座(液压作用的支座)。

所述附加的弹簧元件和/或阻尼元件可以同样如其它减振元件那样构造成橡胶支座或液压支座或类似装置。

正如已经提到的那样，规定：所述附加的弹簧元件和/或阻尼元件这样设置，使得其基本上沿车辆纵向起作用。“基本上”在本发明的意义中谈及所述附加的弹簧元件和/或阻尼元件的主作用方向。“主作用方向”在本发明的意义中谈及这样的方向，弹簧元件和/或阻尼元件的弹簧作用或阻尼作用主要或者说大多是沿该方向起作用。对于能弹性变形的橡胶支座，例如主作用方向是这样的：沿该主作用方向在激励情况下可预计有最高的振荡激励，并且该主作用方向与此对应决定性地在基本刚度和阻尼方面确定支座的设计。

通过设置弹簧元件和/或阻尼元件使得其主作用沿车辆纵向定向，机组布置结构的所述刚度或一个刚度可以沿所希望的方向(在该情况下为沿车辆纵向)与其它方向无关地被校准设定。这具有以下优点：所述驱动机组能够沿车辆纵向以可准确确定的刚度被支承并且所述附加的弹簧元件和/或阻尼元件可以沿车辆纵向承接驱动机组的整个减振。

在本发明的一种优选的实施方案中，在所述驱动机组上设置有两个附加的弹簧元件和/或阻尼元件，它们这样设置在驱动机组与车身结构之间，使得其主作用方向至少主要沿车辆纵向延伸。

如果所述附加的弹簧元件或阻尼元件的主作用方向是沿车辆纵向，则驱动机组的所述支承或者说支撑对另一方向、例如对驱动机组沿车辆竖向的振荡能力没有作用或没有影响。在一方面出于声学原因沿车辆竖向的柔软的弹簧作用或阻尼作用与另一方面出于振荡舒适性原因沿车辆纵向的刚硬的弹簧作用或阻尼作用之间的目标冲突可以通过沿着所述附加的弹簧元件或阻尼元件的仅一个方向的作用有利地被解决。

优选地，所述附加的弹簧元件或阻尼元件在此沿车辆纵向构造成比较刚硬的，使得能够实现驱动机组沿车辆纵向最大的或优化的支撑。

在本发明的另一种优选的实施方案中，所述至少一个附加的弹簧元件或阻尼元件在其定位方面构造成可调节的，使得附加的弹簧元件和/或阻尼元件的弹簧作用或阻尼作用沿附加的副作用方向起作用。特别优选的是，所述附加的副作用方向沿车辆横向延伸。因此，例如如果弹簧元件或阻尼元件的定位最小地发生变化，则因此所述弹簧元件或阻尼元件的作用方向也改变。因而，如果弹簧元件或阻尼元件在其定位方面这样调节，使得其(最初仅沿车辆纵向延伸的)主作用方向与车辆纵向偏差最小，则除了车辆纵向(作为主作用方向)还得到另一合成产生的作用方向(副作用方向)，该作用方向优选是车辆横向。

于是，弹簧元件或阻尼元件的弹簧作用或阻尼作用因此便不再是仅沿一个方向(即车辆纵向)起作用，而是附加地(至少最小地)也沿例如车辆横向起作用。

根据沿希望的方向(即沿车辆横向以及/或是车辆纵向)的希望的刚度，弹簧元件或阻尼元件的定位可以发生改变或者说被调节。

在此，所述调节例如可以通过螺纹连接件或其他调节机构实现。在此，可能的可调节性绝不是强制需要的。所述弹簧元件或阻尼元件可以同样也持久地(不可调节地)在其中一个所述定位中设置在驱动机组上。

在一种优选的实施例中，所述至少一个附加的弹簧元件和/或阻尼元件构造成至少大致柱形的，其中，弹簧元件和/或阻尼元件的作用方向沿所述弹簧元件和/或阻尼元件的柱体纵轴线延伸。

在此，“基本上或至少大致柱形”的形状可理解成具有纵轴线的类似杆的形状，该形状可能与圆柱体的正圆形侧周面有偏差并且同样可以具有其它的侧周面形状。

为了能够实现将驱动机组利用弹簧元件和/或阻尼元件最大的并且仅沿一个方向作用的支撑，所述柱体纵轴线以及因此弹簧元件和/ 或阻尼元件的作用方向优选沿车辆纵向定向。

对此代替地，所述柱体纵轴线以及因而弹簧元件和/或阻尼元件合成产生的作用方向在安装状态下可以或已经沿另一方向定向，该方向相对于车辆纵向以一定的角度延伸。在此，为避免附加的弹簧元件和/ 或阻尼元件沿车辆竖向经受对驱动机组的振荡特性的影响，所述柱体纵轴线优选设置在平行于车辆水平面的平面中。

根据在所述车辆纵向与所述附加的弹簧元件和/或阻尼元件的柱体纵轴线之间所调定的角度的大小，可以合成产生副作用方向，该副作用方向除了沿车辆纵向的力或振荡外附加地能够这样沿车辆横向进行弹簧作用或阻尼作用。

然而优选的是，即使对于弹簧元件或阻尼元件的这样偏置定位的或者说成斜角的布置结构，也这样选择定位角，即：使得大部分刚度沿车辆纵向起作用并且仅小部分沿车辆横向起作用，由此便得出主作用方向和副作用方向的命名。

在所述附加的弹簧元件或阻尼元件的偏置定位的或者说成斜角的布置结构中，优点是：所述附加的弹簧元件或阻尼元件在极端负载或力的情况下沿车辆纵向实施剪切运动。因此，有针对性地设立失效点或者说额定剪切点，该点在高负载情况下失效并且因此可以避免损坏驱动机组的其它构件(例如金属部件)。

在本发明的另一种实施方案中，所述附加的弹簧元件或阻尼元件将变速器作为驱动机组的一部分与车身结构连接。在此优选的是，附加的弹簧元件或阻尼元件设置在驱动机组的相同侧壁上－变速器支承装置也是设置在该侧壁上。附加的弹簧元件或阻尼元件也可以设置在驱动机组的下述的侧壁上，该侧壁是变速器端部或者说是驱动机组的后端壁并且从动轴在所述侧壁上延伸出来。此外，所述附加的弹簧元件或阻尼元件优选设置为直接邻近变速器支座。

所述附加的弹簧元件或阻尼元件的作用并行于变速器支座的作用。该附加的弹簧元件或阻尼元件因此设置成并非与变速器支座串联，而是设置成与变速器支座并行作用的弹簧元件或阻尼元件。尤其是鉴于存在的结构空间和主导的杠杆比，这样的定位是有利的。

除了由说明书，也可由附图得到这些和其它的特征，其中，各个特征能够分别本身单独地或者多个地以子组合的形式在本发明的实施形式中实现，并且形成有利的以及本身能够保护的实施方案，在此这些实施方案提请保护。

附图说明

接下来借助两种实施例进一步解释本发明。在此，对本发明重要的可以是全部详细描述的特征。

图1示出驱动机组在车辆中其安装位置中的示意性俯视图以及其在未示出的车身结构上的固定系统。

图2示出两个按照本发明设置的附加的弹簧元件的详细视图的三维视图，而

图3中示出了所述详细视图的俯视图。

具体实施方式

在图1中示出在安装状态下机动车的驱动机组1，该驱动机组借助支座布置结构固定在未示出的车身结构上。在此，所述驱动机组是包括变速器1.1和发动机1.2的单元，这也可以被称为所谓的发动机- 变速器单元。

在所述具体情况下，驱动机组1沿纵向被装入到车辆中，这意味着，驱动机组1的未绘示的从动轴沿车辆纵向L设置。

在此，所述发动机1.2由两个所谓的发动机支座2、以及所述变速器1.1由一个所谓的变速器支座3支撑在车身结构上，即支撑在车辆的车体上或底盘上。在此，所述变速器支座3和发动机支座2可以构造成液压支座或橡胶支座。

此外，两个其它附加的橡胶支座4设置在驱动机组1上以用于将所述驱动机组或更准确地说将变速器1.1支撑在车身结构上。所述橡胶支座设置在变速器1.1上的相同侧壁上－变速器支座3在变速器 1.1上也是设置在该侧壁上。在这里示出的纵向装入式驱动机组1中，所述两个附加的橡胶支座4相应彼此对称地设置，其中，机组纵向中轴线A在该情况下是对称线。这样的对称布置结构避免了在非对称式布置结构中由于不平衡之杠杆传动比而引起的其它力影响。在使用仅一个附加的弹簧元件和/或阻尼元件或者说附加的橡胶支座的情况下，出于上述原因优选将其设置在这样一条轴线上，该轴线与驱动机组的质量重心相交。

优选地，所述附加的橡胶支座4至少构造成大致柱形的。例如，所述橡胶支座可以构造成所谓的切口橡胶支座(Kerbgummilager)。

在此，所述两个附加的橡胶支座4这样设置在驱动机组1与车身结构之间，使得其主作用方向至少主要沿车辆纵向L延伸。

基于较稳定的以及关于杠杆传动比较简单的布置结构，在该情况下使用两个附加的橡胶支座4虽然是优选的，然而绝不表示强制性的特征。同样也可能的是，设置仅一个或多于两个的附加的橡胶支座4。

如在图1中可看出，这两个附加的橡胶支座4设置为直接邻近变速器支座3或平行于所述变速器支座并且沿车辆纵向设置在车辆前车桥的(未示出的)车轮旋转轴的后面。附加的橡胶支座4的所述优选的布置结构或位置尤其是在主导的杠杆传动比(尤其是纵向装入式驱动机组1的杠杆传动比)方面带来优点。此外，在所述位置上需要用于附加的橡胶支座4的结构空间足够用，其中，可以避免与其它构件接触。

在图2和图3中可看出图1中所述附加的橡胶支座4的详细布置结构的三维视图(图2)和俯视图(图3)。

在此，在这些附图中不再示出驱动机组1，而是示出将附加的橡胶支座4以及(平行于所述橡胶支座设置的)变速器支座3连接在车身结构5上。

变速器支座3的主作用方向通常是沿车辆竖向H。变速器支座3 沿车辆纵向构造得相对较为柔软。然而，为了能够根据方向在该情况下沿车辆纵向L以确定的规定刚度最大地支撑驱动机组1，设置有附加的橡胶支座4。所述附加的橡胶支座4构造成(至少大致)柱形的橡胶支座，其主作用方向是车辆纵向L。这意味着，其弹簧作用设计为主要沿车辆纵向L。驱动机组1的沿车辆纵向L的不希望的振荡因此可以(根据方向)在未明显影响其它沿着其它方向的振荡运动的情况下有利地得到缓冲或减小。

在该具体情况下，所述附加的橡胶支座4这样构造，使得其作用方向沿柱体纵轴线Z的方向指向。这种布置结构尤其是在图3中可看出。柱体纵轴线Z因此不是准确地沿车辆纵向L指向，而是在车辆水平面E中观察以一定的角度β倾斜于车辆纵轴线L。正如已经提到的那样，该角度仅在车辆水平面E中构成，使得可以排除所述附加的橡胶支座4沿车辆竖向H的明显作用。由于在车辆水平面E内将附加的橡胶支座4的柱体纵轴线Z或作用方向这样成角度地布置，因此，除了车辆纵向L之外还合成产生副作用方向，该副作用方向沿车辆横向 Q延伸。因此，附加的橡胶支座4也(至少稍微)沿车辆横向Q弹性消减驱动机组1的振荡。

根据所述附加的橡胶支座4的柱体纵轴线Z或作用方向相对于车辆纵向L(在车辆水平面E内)的角度β的大小，在或多或少程度上体现出沿车辆横向Q的作用。然而优选的是，车辆纵向L是附加的橡胶支座4的主作用方向。

在此，角度β的调定可以通过调节所述附加的橡胶支座4的位置来实现。

附加的橡胶支座4的所描述的成角度的布置结构是特别有利的，因为其在非常高的负载情况下会沿车辆纵向L失效并且因此构成了有针对性的剪切点。于是其它构件便可受到保护，以防在这种负载情况下发生进一步损坏。

附图标记列表

1 驱动机组

1.1 变速器

1.2 发动机

2 发动机支座

3 变速器支座

4 附加的橡胶支座

5 车身结构

L 车辆纵向

Q 车辆横向

H 车辆竖向

Z 柱体纵轴线

A 机组纵向中轴线

β 柱体纵轴线与车辆纵向之间的角度

E 车辆水平面

Claims (8)

1.将驱动机组(1)固定在车身结构(5)上的固定系统，该驱动机组包括变速器(1.1)和发动机(1.2)，该固定系统包括至少三个减振元件，所述至少三个减振元件之中的第一和第二减振元件分别是用于将发动机支撑在车身结构上的发动机支座(2)，并且所述至少三个减振元件之中的第三减振元件是用于将变速器支撑在车身结构上的变速器支座(3)，其中，设置至少一个附加的弹簧元件和/或阻尼元件(4)用于将变速器支承在车身结构(5)上，所述至少一个附加的弹簧元件和/或阻尼元件(4)按下述方式设置在所述驱动机组(1)与所述车身结构(5)之间，即：使得所述至少一个附加的弹簧元件和/或阻尼元件的主作用方向基本上沿车辆纵向(L)延伸，其特征在于，所述至少一个附加的弹簧元件和/或阻尼元件(4)的弹簧作用和/或阻尼作用并行于变速器支座(3)的作用，所述至少一个附加的弹簧元件和/或阻尼元件(4)基本上构造成柱形的，所述至少一个附加的弹簧元件和/或阻尼元件(4)的柱体纵轴线(Z)在安装状态下沿另一方向定向，该另一方向相对于车辆纵向(L)以一定角度(β)延伸，并且所述柱体纵轴线(Z)布置在平行于车辆水平面(E)的平面中。

2.根据权利要求1所述的固定系统，其特征在于，所述至少一个附加的弹簧元件和/或阻尼元件(4)在其定位方面构造成可调节的，使得所述附加的弹簧元件和/或阻尼元件(4)沿副作用方向起作用。

3.根据权利要求2所述的固定系统，其特征在于，所述副作用方向沿车辆横向(Q)延伸。

4.根据权利要求1至3之一所述的固定系统，其特征在于，所述至少一个附加的弹簧元件和/或阻尼元件(4)将所述变速器(1.1)与车身结构(5)连接。

5.根据权利要求1至3之一所述的固定系统，其特征在于，变速器支座(3)设置在驱动机组(1)的侧壁上，所述至少一个附加的弹簧元件和/或阻尼元件(4)设置在驱动机组(1)的相同侧壁上。

6.根据权利要求1至3之一所述的固定系统，其特征在于，所述至少一个附加的弹簧元件和/或阻尼元件(4)是橡胶支座。

7.根据权利要求1至3之一所述的固定系统，其特征在于，所述至少一个附加的弹簧元件和/或阻尼元件(4)包括液压阻尼件。

8.根据权利要求1至3之一所述的固定系统，其特征在于，设有两个附加的弹簧元件和/或阻尼元件(4)，所述两个附加的弹簧元件和/或阻尼元件彼此对称地设置，所述驱动机组的机组纵向中轴线(A)是对称线。

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