DE102005048916A1 - Stabilisator mit einer magnetorheologischen Kopplungseinrichtung - Google Patents

Stabilisator mit einer magnetorheologischen Kopplungseinrichtung Download PDF

Info

Publication number
DE102005048916A1
DE102005048916A1 DE102005048916A DE102005048916A DE102005048916A1 DE 102005048916 A1 DE102005048916 A1 DE 102005048916A1 DE 102005048916 A DE102005048916 A DE 102005048916A DE 102005048916 A DE102005048916 A DE 102005048916A DE 102005048916 A1 DE102005048916 A1 DE 102005048916A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
stabilizer
working medium
magnetorheological
coupling device
outer part
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102005048916A
Other languages
English (en)
Inventor
Patricio Van Cayzeele
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Volkswagen AG
Original Assignee
Volkswagen AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Volkswagen AG filed Critical Volkswagen AG
Priority to DE102005048916A priority Critical patent/DE102005048916A1/de
Publication of DE102005048916A1 publication Critical patent/DE102005048916A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G21/00—Interconnection systems for two or more resiliently-suspended wheels, e.g. for stabilising a vehicle body with respect to acceleration, deceleration or centrifugal forces
    • B60G21/02—Interconnection systems for two or more resiliently-suspended wheels, e.g. for stabilising a vehicle body with respect to acceleration, deceleration or centrifugal forces permanently interconnected
    • B60G21/04—Interconnection systems for two or more resiliently-suspended wheels, e.g. for stabilising a vehicle body with respect to acceleration, deceleration or centrifugal forces permanently interconnected mechanically
    • B60G21/05—Interconnection systems for two or more resiliently-suspended wheels, e.g. for stabilising a vehicle body with respect to acceleration, deceleration or centrifugal forces permanently interconnected mechanically between wheels on the same axle but on different sides of the vehicle, i.e. the left and right wheel suspensions being interconnected
    • B60G21/055—Stabiliser bars
    • B60G21/0551—Mounting means therefor
    • B60G21/0553—Mounting means therefor adjustable
    • B60G21/0556—Mounting means therefor adjustable including a releasable coupling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G21/00—Interconnection systems for two or more resiliently-suspended wheels, e.g. for stabilising a vehicle body with respect to acceleration, deceleration or centrifugal forces
    • B60G21/10—Interconnection systems for two or more resiliently-suspended wheels, e.g. for stabilising a vehicle body with respect to acceleration, deceleration or centrifugal forces not permanently interconnected, e.g. operative only on acceleration, only on deceleration or only at off-straight position of steering
    • B60G21/106—Interconnection systems for two or more resiliently-suspended wheels, e.g. for stabilising a vehicle body with respect to acceleration, deceleration or centrifugal forces not permanently interconnected, e.g. operative only on acceleration, only on deceleration or only at off-straight position of steering transversally
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F9/00—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
    • F16F9/10—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium using liquid only; using a fluid of which the nature is immaterial
    • F16F9/14—Devices with one or more members, e.g. pistons, vanes, moving to and fro in chambers and using throttling effect
    • F16F9/145—Devices with one or more members, e.g. pistons, vanes, moving to and fro in chambers and using throttling effect involving only rotary movement of the effective parts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F9/00—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
    • F16F9/32—Details
    • F16F9/53—Means for adjusting damping characteristics by varying fluid viscosity, e.g. electromagnetically
    • F16F9/535—Magnetorheological [MR] fluid dampers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2202/00—Indexing codes relating to the type of spring, damper or actuator
    • B60G2202/10—Type of spring
    • B60G2202/13—Torsion spring
    • B60G2202/135—Stabiliser bar and/or tube
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2400/00—Indexing codes relating to detected, measured or calculated conditions or factors
    • B60G2400/25—Stroke; Height; Displacement
    • B60G2400/252—Stroke; Height; Displacement vertical
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2500/00—Indexing codes relating to the regulated action or device
    • B60G2500/20—Spring action or springs
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2600/00—Indexing codes relating to particular elements, systems or processes used on suspension systems or suspension control systems
    • B60G2600/20—Manual control or setting means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2600/00—Indexing codes relating to particular elements, systems or processes used on suspension systems or suspension control systems
    • B60G2600/22—Magnetic elements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2800/00—Indexing codes relating to the type of movement or to the condition of the vehicle and to the end result to be achieved by the control action
    • B60G2800/01—Attitude or posture control
    • B60G2800/012—Rolling condition

Abstract

Ein Stabilisator mit einer magnetorheologischen Kopplungseinrichtung umfasst einen Drehstab-Stabilisator mit zwei getrennten Stababschnitten und eine Kopplungseinrichtung (7) mit einem magnetorheologischen Arbeitsmedium und einer extern ansteuerbaren elektromagnetischen Quelle (24, 25). Die Kopplungseinrichtung (7) verbindet die beiden getrennten Stababschnitte. Es ist eine Betriebsstellung vorgesehen, in der die Stababschnitte über das magnetorheologische Arbeitsmedium gekoppelt sind.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf einen Stabilisator mit einer magnetorheologischen Kopplungseinrichtung.
  • Aus dem Stand der Technik ist allgemein bekannt, das Roll- bzw. Wankverhalten von Kraftfahrzeugen über Drehstab-Stabilisatoren zu beeinflussen, die die Radaufhängungen einer Fahrzeugachse miteinander koppeln.
  • Im einfachsten Fall kommen hierbei Drehstäbe zum Einsatz, die beispielsweise bei einem gegensinnigen Ein- und Ausfedern der Fahrzeugräder durch ihre elastische Verformung ein der Wankneigung entgegengerichtetes Stabilisatormoment erzeugen.
  • Weiterhin ist bekannt, das Stabilisatormoment durch zusätzliche Einrichtungen situationsabhängig zu beeinflussen.
  • Dabei kann zwischen aktiven und semiaktiven Systemen unterschieden werden. In der Regel wird hierzu ein Stabilisator in zwei Abschnitte aufgetrennt. Die beiden Abschnitte sind dann an ihren getrennten Enden über eine Kopplungseinrichtung miteinander verbunden.
  • Bei aktiven Systemen ist die Kopplungseinrichtung ein Aktuator, über den bei Bedarf ein der Wankneigung entgegengerichtetes Drehmoment zwischen die Stabilisatorabschnitte eingebracht werden kann. Beim Durchfahren einer Kurve kann durch eine über den Aktuator veranlasste Aktivierung des Stabilisators die Schrägstellung des Fahrzeugaufbaus (Wanken) vermindert werden. Der Drehmomenteintrag kann sowohl über einen elektrischen als auch über einen hydraulischen Aktuator erfolgen. Bei Geradeausfahrt wird der Stabilisator hingegen deaktiviert. Herkömmliche Stabilisatorkonzepte sehen in dieser Situation eine Wirkverbindung der getrennten Stabilisatorenden über den Aktuator vor. Jedoch erfolgt in diesem Fall kein zusätzlicher Drehmomenteintrag. Beispiele hierfür finden sich unter anderem in der DE 196 29 582 A1 , der DE 198 36 674 A1 , der DE 102 10 306 A1 und der DE 102 33 499 A1 .
  • Semiaktive Systeme sehen keinen zusätzlichen Drehmomenteintrag vor. In der Regel ist bei diesen die Kopplungseinrichtung in der Art einer Kupplung ausgebildet, die die Enden der Stabilisatorabschnitte verbindet, so dass zwischen einer gekoppelten Stellung und einer ungekoppelten Stellung hin und her geschaltet werden kann. In der ungekoppelten Stellung ist der Stabilisator unwirksam. Dieses Konzept eignet sich für den Offroad-Einsatz, bei dem das Zulassen einer verstärkten Verschränkung wünschenswert ist. Beispiele hierfür sind unter anderem aus der EP 1 403 104 A2 und der DE 101 57 085 A1 bekannt. Zudem sind semiaktive Systeme bekannt, bei denen die mechanischen Übertragungseigenschaften des Stabilisators beeinflusst werden.
  • In der Regel werden die Aktuatoren bzw. Kupplungen hydraulisch oder pneumatisch betätigt, so dass diese Systeme aufgrund der benötigten Druckerzeuger und Leitungssysteme verhältnismäßig aufwendig sind.
  • Neben der Möglichkeit der Eingliederung einer Kopplungseinrichtung zwischen zwei Stabilisatorabschnitten kann das Stabilisatormoment auch durch an den Enden des Stabilisators angreifende Feder/Dämpfereinheiten mit veränderbarer Kennung beeinflusst werden. Solche werden beispielsweise in der DE 101 34 715 A1 beschrieben. Unter anderem wird in der DE 101 34 715 A1 vorgeschlagen, als Arbeitsmedium eine rheologische Flüssigkeit zu verwenden, deren Viskosität durch ein magnetisches Feld einstellbar ist. Entsprechende Dämpfer sind überdies aus der DE 10 2004 035 528 A1 bekannt. Allerdings ist in dieses Konzept unter Berücksichtigung der beengten Raumverhältnisse im Bereich der Anbindungen des Stabilisators an den jeweiligen Radaufhängungen insbesondere bei kompakten Fahrzeugen kaum praktikabel.
    •
  • Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Stabilisator zu schaffen, der zumindest eine semiaktive Beeinflussung des Wankverhaltens eines Kraftfahrzeugs ermöglicht, gegenüber den vorstehend erläuterten Lösungen weniger aufwendig ist und sich auch unter beengten Raumverhältnissen einbauen lässt.
  • Diese Aufgabe wird durch einen Stabilisator mit einer magnetorheologischen Kopplungseinrichtung nach Patentanspruch 1 gelöst.
  • Der erfindungsgemäße Stabilisator umfasst insbesondere einen Drehstab-Stabilisator mit zwei getrennten Stababschnitten, und eine Kopplungseinrichtung mit einem magnetorheologischen Arbeitsmedium und einer extern ansteuerbaren elektromagnetischen Quelle, die die beiden getrennten Stababschnitte verbindet. Hierbei ist zumindest eine Betriebsstellung vorgesehen, in der die Stababschnitte über das magnetorheologische Arbeitsmedium gekoppelt sind.
  • Durch Anlegen eines magnetischen Felds lässt sich die Viskosität des magnetorheologischen Arbeitsmediums situationsabhängig verändern. Dies kann dazu genutzt werden, die Stabilisatorrate, d. h. die Wankdämpfung des Fahrzeugszu beeinflussen. So ist es beispielsweise möglich, zwischen einer gekoppelten Stellung mit hoher Steifigkeit und einer ungekoppelten Stellung zu differenzieren. Überdies sind zwischen diesen Extremstellungen Zwischenstellungen realisierbar, wodurch die Stabilisatorrate sehr fein auf die jeweilige Situation abgestimmt werden kann.
  • Gegenüber hydraulischen Systemen ergibt sich ein erheblich geringerer baulicher Aufwand, da externe Leitungen, Ventile und Druckerzeuger vollständig entfallen können. Über dies wird hierdurch eine merkliche Gewichtseinsparung erzielt.
  • Die erfindungsgemäße Lösung lässt sich im Prinzip überall dort einsetzen, wo bisher bereits Kopplungseinrichtungen in einen geteilten Drehstab-Stabilisator eingebaut sind. Aufgrund ihres einfachen Aufbaus gegenüber herkömmlichen Kopplungseinrichtungen ergeben sich durch die erfindungsgemäße Anordnung zusätzliche Raumvorteile wegen der kompakten Bauweise der Kopplungseinrichtung.
  • Weitere, vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Patentansprüchen angegeben.
  • So wird die elektromagnetische Quelle vorzugsweise durch eine Steuereinrichtung angesteuert, die in Abhängigkeit von Fahrzustandsparametern und/oder einer manuellen Betätigung die magnetische Feldstärke der elektromagnetischen Quelle einstellt. Hierdurch kann das Wankverhalten des Fahrzeugs je nach Situation, beispielsweise mit der primären Zielsetzung einer Horizontierung des Fahrzeugaufbaus und der Realisierung eines bestimmten Über- oder Untersteuerverhaltens oder aber mit der primären Zielsetzung, eine verstärkte Verschränkung im Offroad-Einsatz zuzulassen, fahrerunabhängig beeinflusst werden. Es ist jedoch auch möglich, für den Fahrer eine Einflussmöglichkeit vorzusehen, die beispielsweise ein Umschalten zwischen den beiden vorgenannten Zielsetzungen erlaubt.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist in der Kopplungseinrichtung eine mechanische Mitnehmereinrichtung vorgesehen, die bei Erreichen eines vorgegebenen Verdrehwinkels zwischen den getrennten Stababschnitten greift. Hierdurch kann bei großen Verdrehwinkeln zwischen den Stababschnitten die Zwischenschaltung des magnetorheologischen Arbeitsmediums überbrückt werden. Das Stabilisatormoment wird bei einem Greifen der Mitnehmereinrichtung allein durch die Torsionssteifigkeit der Stabilisatorabschnitte bestimmt.
  • Gemäß einer weiteren, vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die Kopplungseinrichtung ein mit einem Stababschnitt fest verbundenes Außenteil und ein mit dem anderen Stababschnitt fest verbundenes Innenteil auf. Dabei ist das Innenteil drehbar in dem Außenteil gelagert. Die Drehmomentübertragung zwischen dem Außenteil und dem Innenteil erfolgt über das magnetorheologische Arbeitsmedium, dessen Viskosität das Feder- und Dämpfungsverhalten des Stabilisators mitbestimmt.
  • Hierzu sind in der Kopplungseinrichtung mit magnetorheologischem Arbeitsmedium befüllte Arbeitskammern geeignet angeordnet.
  • So können beispielsweise zwischen dem Außenteil und dem Innenteil eine oder mehrere Arbeitskammern vorgesehen sein, deren Raumvolumina sich in Abhängigkeit des Verdrehwinkels zwischen dem Außenteil und dem Innenteil verändern, und die im Magnatwirkungsfeld der elektromagnetischen Quelle liegen. Das Strömungsverhalten des Arbeitsmediums wird bei einem stärkeren Magnetfeld zäher, so dass einer Relativdrehung zwischen dem Außenteil und dem Innenteil ein größerer Widerstand entgegengesetzt wird.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung sind zwischen dem Außenteil und dem Innenteil mindestens zwei mit magnetorheologischem Arbeitsmedium befüllte Arbeitskammern vorgesehen, deren Raumvolumina sich in Abhängigkeit des Verdrehwinkels zwischen dem Außenteil und dem Innenteil verändern. Diese komplementären Arbeitskammern sind über einen Überströmkanal verbunden. Bei einem stärkeren Magnetfeld wird so dem Überströmen von Arbeitsmedium ein größerer Widerstand entgegengesetzt, wodurch sich die dynamische Systemsteifigkeit erhöht.
  • Vorzugsweise liegt hierzu der Überströmkanal im Magnetwirkungsfeld der elektromagnetischen Quelle, so dass bei einem stärkeren Magnetfeld das Durchströmvolumen sinkt oder eine vollständige Absperrung eintritt.
  • Prinzipiell kann das Magnetwirkungsfeld auch so gelegt werden, dass die Viskosität des Arbeitsmediums in den Arbeitkammern selbst merklich verändert wird.
  • Die elektromagnetische Quelle wie auch der Überströmkanal können sowohl am Außenteil als auch am Innenteil vorgesehen sein.
  • Prinzipiell ist es möglich, das vorstehend erläuterte Prinzip der Beeinflussung des Stabilisatormoments über ein magnetorheologisches Arbeitsmedium mit einem aktiven System zur Wankstabilisierung zu vereinigen, wodurch sich der Aufwand auf Seiten des aktiven Systems vermindern lässt und überdies eine größere Kennlinienvielfalt realisiert werden kann. Bevorzugt ist jedoch im Hinblick auf eine einfache und kostengünstige Bauweise die Kopplungseinrichtung bezüglich des magnetorheologischen Arbeitsmediums nach außen autark.
  • Als magnetorheologische Medien kommen insbesondere Flüssigkeiten auf der Basis von Kohlenwasserstoffen oder Silikonölen in frage. Vorzugsweise sind in dem magnetorheologischen Arbeitsmedium zudem weiche magnetische Partikel enthalten.
    •
  • Nachfolgend wird die Erfindung anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in:
  • 1 eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugs mit erfindungsgemäßen Stabilisatoren an der Vorder- und Hinterachse,
  • 2 eine Schnittansicht einer magnetorheologischen Kopplungseinrichtung eines Stabilisators nach einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung, und in
  • 3 eine Schnittansicht einer magnetorheologischen Kopplungseinrichtung eines Stabilisators nach einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
  • 1 zeigt ein Kraftfahrzeug, an dessen Vorderachse 1 und Hinterachse 2 beispielhaft jeweils ein Stabilisator 3 bzw. 4 vorgesehen ist. Die Stabilisatoren 3 und 4 sind als Drehstab-Stabilisatoren ausgebildet und dementsprechend drehbar am Fahrzeugaufbau oder einer aufbaufesten Komponente gelagert. Jeder Stabilisator 3 bzw. 4 ist mit seinen Enden jeweils über einen Hebelarm an einem radführenden Element, hier beispielhaft einem Radträger 5 bzw. 6 abgestützt. Bei einem wechselseitigen Ein- und Ausfedern der Räder einer Achse werden die Stabilisatoren 3 bzw. 4 tordiert und erzeugen ein der Wankneigung bzw. dem Ein- und Ausfedern entgegenwirkendes Moment zur Stabilisierung des Fahrzeugs.
  • Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist in die Stabilisatoren 3 und 4 jeweils eine magnetorheologische Kopplungseinrichtung 7 bzw. 8 eingegliedert, über die sich das Stabilisatormoment beeinflussen lässt. Hierzu sind die Stabilisatoren 3 und 4 in jeweils zwei Stababschnitte 3a und 3b bzw. 4a und 4b getrennt, die über eine magnetorheologische Kopplungseinrichtung 7 bzw. 8 wieder miteinander verbunden sind.
  • Die Kopplungseinrichtung 7 bzw. 8 enthält ein magnetorheologisches Arbeitsmedium, das über eine extern ansteuerbare elektromagnetische Quelle mit einem in seiner Stärke veränderbaren Magnetfeld beaufschlagbar ist. Dabei ist eine Betriebsstellung vorgesehen, in der die beiden getrennten Stababschnitte 3a und 3b bzw. 4a und 4b über das magnetorheologische Arbeitsmedium gekoppelt sind. Über die Feder- und Dämpfungseigenschaften lassen sich vielfältige Konzepte zur Beeinflussung des Wankverhaltens realisieren.
  • Die Kopplung der Stababschnitte 3a und 3b bzw. 4a und 4b kann beispielsweise so erfolgen, dass im stromlosen Zustand eine wenn auch geringe Stabilisatorwirkung aufrechterhalten bleibt. Denkbar ist jedoch auch, die Stabilisatorabschnitte in ihrer Wirkung vollständig zu entkoppeln. Dies ermöglicht eine für den Offroad-Betrieb günstige maximale Verschränkung der Fahrzeugräder, d. h. ein maximales wechselseitiges Ein- und Ausfedern ohne ein stabilisierendes Gegenmoment.
  • Im Onroad-Betrieb kann zumindest an einem der Stabilisatoren 3 und 4 in Abhängigkeit von Betriebsparametern des Kraftfahrzeugs die Systemsteifigkeit erhöht werden, um einer Wankbewegung des Fahrzeugs z.B. bei Durchfahren einer Kurve entgegenzuwirken. Bei Geradeausfahrt auf guter Strecke kann hingegen die Stabilisatorwirkung zurückgenommen werden, um den Fahrkomfort zu verbessern. Auf einer Schlechtwegstrecke kann bei Geradeaus- oder Kurvenfahrt die Wankdämpfung gezielt geregelt werden.
  • Zur Verwirklichung entsprechender Steuer- und Regelungskonzepte ist eine Steuereinrichtung 9 vorgesehen, die in Abhängigkeit von Fahrzustandsparametern und/oder bei manueller Betätigung die magnetische Feldstärke der elektromagnetischen Quelle einstellt. Als Fahrzustandsparameter werden bevorzugt die Fahrgeschwindigkeit und/oder die Querbeschleunigung und/oder eine Niveausensorik verwendet. Weitere Betriebsparameter des Fahrzeugs wie beispielsweise Informationen über den Einfederzustands der einzelnen Fahrzeugräder können ebenfalls berücksichtigt werden. In dem Ausführungsbeispiel ist dies durch Wegsensoren 10 beispielhaft angedeutet. Zuden können nicht näher dargestellte Aufbau- und Radbeschleunigungssensoren zur Ermittlung der notwendigen Wankdämpfung vorhanden sein.
  • Weiterhin können eine gewünschte Betriebsart oder beispielsweise auch verschiedene Abstimmprogramme über einen Wählschalter 11 von Fahrer manuell eingestellt werden.
  • 2 zeigt ein erstes Beispiel für eine magnetorheologische Kopplungseinrichtung 7. Diese umfasst ein Außenteil 12, das mit einem ersten Stababschnitt 3a bzw. 4a drehfest verbunden ist. In dem Außenteil 12 ist ein Innenteil 13 drehbar gelagert. Dieses Innenteil 13 ist drehfest mit dem zweiten Stababschnitt 3b bzw. 4b verbunden.
  • Die Drehmomentübertragung zwischen dem Außenteil 12 und dem Innenteil 13 erfolgt über das magnetorheologische Arbeitsmedium. Zu diesem Zweck sind bei dem in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel mehrere Arbeitskammern zwischen dem Außenteil 12 und dem Innenteil 13 vorgesehen. Das Außenteil 12 weist hierzu zwei kreissegmentförmige Hohlräume 14 und 15 auf, die jeweils durch einen radialen Flügel 16 bzw. 17 des Innenteils 13 in zwei getrennte und gegeneinander abgedichtete Arbeitskammern 18 und 19 bzw. 20 und 21 unterteilt werden.
  • Bei einer Relativdrehung zwischen dem Außenteil 12 und dem Innenteil 13 aus der in 2 dargestellten Mittelstellung der Kopplungseinrichtung 7 wird Arbeitsmedium aus jeweils einer Arbeitskammer verdrängt.
  • In 2 ist hierzu ein Überströmkanal 22 bzw. 23 zwischen zwei Arbeitskammern 18 und 19 bzw. 20 und 21 eines Hohlraums 14 bzw. 15 vorgesehen.
  • Das Überströmverhalten und damit der Widerstand, den die Kopplungseinrichtung 7 einem Verdrehen der Stabilisatorabschnitte entgegensetzt, hängt von der Viskosität des Arbeitsmediums ab. Diese wird durch die Steuereinrichtung 9 über elektromagnetische Quellen 24 bzw. 25 eingestellt. Bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel sind diese elektromagnetische Quellen 24 bzw. 25 Elektromagnete, deren Wicklungen um die Überströmkanäle 22 bzw. 23 herum angeordnet sind. Werden diese mit Strom beaufschlagt, so entsteht ein Magnetfeld, das auf das im jeweiligen Überströmkanal 22 bzw. 23 befindliche magnetorheologische Arbeitsmedium einwirkt. Durch eine Verstärkung des Magnetfelds wird bei einer Relativbewegung der Strömungswiderstand des betreffenden Überströmkanals 22 bzw. 23 erhöht bzw. der Kanal ganz abgesperrt. In diesem Fall nimmt das einer Wankbewegung entgegengesetzte Stabilisatormoment zu.
  • Bei einer Stromlosschaltung der elektromagnetischen Quellen 24 bzw. 25 ist das Stabilisatormoment entsprechend gering.
  • Um ein zu starkes Verschränken der Fahrzeugräder zu begrenzen, kann in der Kopplungseinrichtung eine mechanische Mitnehmereinrichtung vorgesehen sein, die bei Erreichen eines vorgegebenen Verdrehwinkels zwischen den getrennten Stababschnitten greift. In dem Ausführungsbeispiel nach 2 wird dies durch die Gestaltung der Hohlräume 14 und 15 realisiert, gegen die die Flügel 16 bzw. 17 in ihrer Extremstellung anlaufen. In einem solchen Fall ist die Drehmomentübertragung über das magnetorheologische Arbeitsmedium zeitweilig aufgehoben. Hierdurch wird eine Fail-safe-Funktion bereitgestellt.
  • 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Kopplungseinrichtung 7', die in ähnlicher Weise wie das Ausführungsbeispiel nach 2 ausgebildet ist. Entsprechende Bauteile sind daher durch mit einem Hochkomma versehene Bezugszeichen gekennzeichnet.
  • Im Unterschied zu dem ersten Ausführungsbeispiel befinden sich hier die Überströmkanäle 22' und 23' nicht an dem Innenteil 13'. Vielmehr sind diese als Nuten an der Innenwand der Hohlräume 14' bzw. 15' des Außenteils 12' vorgesehen. Die elektromagnetischen Quellen 24' bzw. 25' befinden sich ebenfalls an dem Außenteil 12'. Verändert sich das Raumvolumen 18' und 19' bzw. 20' und 21' in Abhängigkeit des Verdrehwinkels, so strömt das Arbeitsmedium durch die Nuten 22' bzw. 23' um die Flügel 17' bzw. 18' des Innenteils 13'. Das Überströmverhalten wird auch hier durch die situationsabhängige Ansteuerung der elektromagnetischen Quellen 24' bzw. 25' beeinflusst.
  • In beiden Ausführungsbeispielen ist die Kopplungseinrichtung bezüglich des magnetorheologischen Arbeitsmediums nach außen autark. Im Unterschied zu hydraulischen oder pneumatischen Systemen werden somit keine externen Druckerzeuger, Ventile und Leitungen benötigt. Dies ermöglicht eine besonders kompakte Bauweise der Kopplungseinrichtung innerhalb eines Drehstab-Stabilisators.
  • Die Erfindung wurde vorstehend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Sie ist jedoch nicht auf die Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern umfasst alle durch die Patentansprüche definierten Ausgestaltungsformen.
    • 1
    Vorderachse
    2
    Hinterachse
    3
    Stabilisator
    3a, 3b
    Stabilisatorabschnitt
    4
    Stabilisator
    4a, 4b
    Stabilisatorabschnitt
    5
    Radträger
    6
    Radträger
    7
    magnetorheologische Kopplungseinrichtung
    8
    magnetorheologische Kopplungseinrichtung
    9
    Steuereinrichtung
    10
    Sensor
    11
    Wählschalter
    12
    Außenteil
    13
    Innenteil
    14
    Hohlraum
    15
    Hohlraum
    16
    Flügel
    17
    Flügel
    18
    Arbeitskammer
    19
    komplementäre Arbeitskammer
    20
    Arbeitskammer
    21
    komplementäre Arbeitskammer
    22
    Überströmkanal
    23
    Überströmkanal
    24
    elektromagnetische Quelle
    25
    elektromagnetische Quelle

Claims (9)

  1. Stabilisator mit einer magnetorheologischen Kopplungseinrichtung, umfassend: – einen Drehstab-Stabilisator (3; 4) mit zwei getrennten Stababschnitten (3a, 3b; 4a, 4b), und – eine Kopplungseinrichtung (7) mit einem magnetorheologischen Arbeitsmedium und einer extern ansteuerbaren elektromagnetischen Quelle (24, 25), die die beiden getrennten Stababschnitte (3a, 3b; 4a, 4b) verbindet, wobei eine Betriebsstellung vorgesehen ist, in der die Stababschnitte (3a, 3b; 4a, 4b) über das magnetorheologische Arbeitsmedium gekoppelt sind.
  2. Stabilisator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die elektromagnetische Quelle (24, 25) durch eine Steuereinrichtung (9) angesteuert ist, die in Abhängigkeit von Fahrzustandsparametern und/oder einer manuellen Betätigung (11) die magnetische Feldstärke der elektromagnetischen Quelle (24, 25) einstellt.
  3. Stabilisator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in der Kopplungseinrichtung (7) eine mechanische Mitnehmereinrichtung vorgesehen ist, die bei Erreichen eines vorgegebenen Verdrehwinkels zwischen den getrennten Stababschnitten (3a, 3b; 4a, 4b) greift.
  4. Stabilisator nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopplungseinrichtung (7) ein mit einem Stababschnitt (3a; 4a) fest verbundenes Außenteil (12) und ein mit dem anderen Stababschnitt (3b; 4b) fest verbundenes Innenteil (13) aufweist, wobei das Innenteil (13) drehbar in dem Außenteil (12) gelagert ist und eine Drehmomentübertragung zwischen dem Außenteil (12) und dem Innenteil (13) über das magnetorheologische Arbeitsmedium erfolgt.
  5. Stabilisator nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Außenteil (12) und dem Innenteil (13) eine oder mehrere mit magnetorheologischem Arbeitsmedium befüllte Arbeitskammern (18, 19, 20, 21) vorgesehen sind, deren Raumvolumen sich in Abhängigkeit des Verdrehwinkels zwischen dem Außenteil (12) und dem Innenteil (13) verändert, und die im Magnetwirkungsfeld der elektromagnetischen Quelle (24, 25) liegen.
  6. Stabilisator nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Außenteil (12) und dem Innenteil (13) mindestens zwei mit magnetorheologischem Arbeitsmedium befüllte Arbeitskammern (18, 19, 20, 21) vorgesehen sind, deren Raumvolumen sich in Abhängigkeit des Verdrehwinkels zwischen dem Außenteil (12) und dem Innenteil (13) verändert, und die über einen Überströmkanal (22, 23) verbunden sind.
  7. Stabilisator nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Überströmkanal (22, 23) im Magnetwirkungsfeld der elektromagnetischen Quelle (24, 25) liegt.
  8. Stabilisator nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopplungseinrichtung (7) bezüglich des magnetorheologischen Arbeitsmediums nach außen autark ist.
  9. Stabilisator nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass in dem magnetorheologischen Arbeitsmedium weiche magnetische Partikel enthalten sind.
DE102005048916A 2005-10-13 2005-10-13 Stabilisator mit einer magnetorheologischen Kopplungseinrichtung Withdrawn DE102005048916A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102005048916A DE102005048916A1 (de) 2005-10-13 2005-10-13 Stabilisator mit einer magnetorheologischen Kopplungseinrichtung

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102005048916A DE102005048916A1 (de) 2005-10-13 2005-10-13 Stabilisator mit einer magnetorheologischen Kopplungseinrichtung

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102005048916A1 true DE102005048916A1 (de) 2007-04-19

Family

ID=37896324

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102005048916A Withdrawn DE102005048916A1 (de) 2005-10-13 2005-10-13 Stabilisator mit einer magnetorheologischen Kopplungseinrichtung

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102005048916A1 (de)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010023528A (ja) * 2008-07-15 2010-02-04 Honda Motor Co Ltd 可変剛性スタビライザー装置
DE102012008383A1 (de) * 2012-04-26 2013-10-31 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zur Beeinflussung einer Fahrlage eines Kraftfahrzeuges
CN104827847A (zh) * 2015-06-04 2015-08-12 合肥工业大学 一种防侧倾的车辆主动横向稳定杆
CN107620778A (zh) * 2017-09-14 2018-01-23 广东溢康通空气弹簧有限公司 一种磁流变扭转减震器
WO2020008002A1 (de) * 2018-07-04 2020-01-09 Inventus Engineering Gmbh Drehdämpfer

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4796911A (en) * 1983-09-09 1989-01-10 Nissan Motor Company, Ltd. Automotive suspension system with roll-stabilizer having road condition-dependent torsion modulus, and control of torsional modules
GB2275661A (en) * 1993-03-05 1994-09-07 Jaguar Cars Variable damping of an anti-roll bar
EP0974477A1 (de) * 1998-07-24 2000-01-26 Trw Inc. Stabilisator mit einstellbarer Steifheit
DE69911079T2 (de) * 1998-01-29 2004-07-15 Land Rover Group Ltd., Lighthorne Fahrzeugrolldämpfung
DE102004051601A1 (de) * 2004-10-23 2006-05-11 Bayerische Motoren Werke Ag Wankstabilisierungssystem für ein zweispuriges Fahrzeug

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4796911A (en) * 1983-09-09 1989-01-10 Nissan Motor Company, Ltd. Automotive suspension system with roll-stabilizer having road condition-dependent torsion modulus, and control of torsional modules
GB2275661A (en) * 1993-03-05 1994-09-07 Jaguar Cars Variable damping of an anti-roll bar
DE69911079T2 (de) * 1998-01-29 2004-07-15 Land Rover Group Ltd., Lighthorne Fahrzeugrolldämpfung
EP0974477A1 (de) * 1998-07-24 2000-01-26 Trw Inc. Stabilisator mit einstellbarer Steifheit
DE102004051601A1 (de) * 2004-10-23 2006-05-11 Bayerische Motoren Werke Ag Wankstabilisierungssystem für ein zweispuriges Fahrzeug

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010023528A (ja) * 2008-07-15 2010-02-04 Honda Motor Co Ltd 可変剛性スタビライザー装置
DE102012008383A1 (de) * 2012-04-26 2013-10-31 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zur Beeinflussung einer Fahrlage eines Kraftfahrzeuges
CN104827847A (zh) * 2015-06-04 2015-08-12 合肥工业大学 一种防侧倾的车辆主动横向稳定杆
CN107620778A (zh) * 2017-09-14 2018-01-23 广东溢康通空气弹簧有限公司 一种磁流变扭转减震器
WO2020008002A1 (de) * 2018-07-04 2020-01-09 Inventus Engineering Gmbh Drehdämpfer

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102006028511B4 (de) Halbaktives Anti-Roll-System
DE60034230T2 (de) Passive regelung des fahrverhaltens für ein fahrzeugaufhängungssystem
EP1975454B1 (de) Vorrichtung zur Schwingungsdämpfung
DE102006002983B4 (de) Aktives Fahrwerksystem eines Fahrzeugs
EP0300204B1 (de) Dämpfungsvorrichtung
DE102020113867A1 (de) Aufhängungssystem für ein Fahrzeug
EP1831039B1 (de) Aktives fahrwerkstabilisierungssystem
DE102014201516B4 (de) Radaufhängung mit Stabilisatoranordnung
DE102017215526B3 (de) Schaltbare Stabilisatoranordnung eines Fahrzeuges
DE4136262C2 (de) Fahrwerk eines Kraftfahrzeuges
EP0367949A2 (de) Federungssystem für Fahrzeuge
WO2007033653A1 (de) Fahrzeug mit stabilisator
DE102005043176A1 (de) Fahrzeug
DE102009056105A1 (de) Wankstabilisierungssystem für ein Fahrzeug
DE102005048916A1 (de) Stabilisator mit einer magnetorheologischen Kopplungseinrichtung
EP0444278B1 (de) Vorrichtung zur aktiven Regelung von Aufbaubewegungen bei Kraftfahrzeugen
DE102008037547A1 (de) Verfahren zum Betreiben einer Niveauregelanlage
DE102014018732A1 (de) Stabilisator für ein Fahrwerk eines Fahrzeugs, insbesondere eines Kraftwagens
DE102007006034A1 (de) Federungssystem und Verfahren zum Anpassen von Fahreigenschaften eines Fahrzeugs
DE102019002659A1 (de) Vorrichtung zur Wankstabilisierung eines Fahrzeugs
WO2020225029A1 (de) Stabilisatoranordnung eines zweispurigen fahrzeuges
DE102019107218B4 (de) Dämpfungsmodul für zwei Dämpfungsvorrichtungen an zwei Radträgern einer Achse eines Fahrzeugs
EP3496963B1 (de) Schaltbare stabilisatoranordnung eines fahrzeuges
DE102012006928A1 (de) Fahrwerksanordnung eines Kraftfahrzeugs mit einer zwei Federvorrichtungen aufweisenden Querstabilisierungsvorrichtung
DE102009020249A1 (de) Anordnung zur Fahrwerksstabilisierung

Legal Events

Date Code Title Description
OM8 Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law
R005 Application deemed withdrawn due to failure to request examination

Effective date: 20121016