DE102007024769A1 - Active chassis for motor vehicle, has wheel suspension device, where each wheel is connected with rotating spring characteristic and body of motor vehicle by element, and actuator that is corroded with rotating spring characteristic - Google Patents

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Abstract

The chassis has a wheel suspension device, where each wheel is connected with rotating spring characteristic (27) and body (28) of a motor vehicle by an element. An actuator (29) is corroded with rotating spring characteristic at each element for regulating level of the motor vehicle. The wheels of another wheel suspension device are connected with another actuator (4) by a separated stabilizer for twisting of two stabilizer units (2,3) against each other.

Description

Die Erfindung betrifft ein aktives Fahrwerk für ein Kraftfahrzeug mit mindestens einer ersten und einer zweiten Radaufhängungseinrichtung für jeweils zwei sich gegenüberliegende Räder nach dem Oberbegriff des ersten Anspruchs.The The invention relates to an active chassis for a motor vehicle with at least a first and a second suspension device for each two opposite wheels according to the preamble of the first claim.

Es ist bereits ein aktiver Stabilisator für ein Kraftfahrzeug bekannt, der zwei Räder einer Fahrzeugachslinie koppelt und der aus einem dem einen Rad zugeordneten ersten Stabilisatorteil und aus einem dem anderen Rad zugeordneten zweiten Stabilisatorteil, sowie aus einem die Stabilisatorteile koppelnden Aktuator besteht. Der Aktuator steuert die Seitenneigung des Kraftfahrzeugs durch Verspannen der Stabilisatorteile gegeneinander. Jedes Stabilisatorteil erstreckt sich von einem dem Aktuator zugeordneten Anschluss zu einem dem Rad zugeordneten Anschluss. Einen solchen Stabilisator beschreibt die DE 199 30 444 C2 . Für ein an jeder Achse aktiv geregeltes zweiachsiges Kraftfahrzeug sind hier zwei Aktuatoren nötig.There is already known an active stabilizer for a motor vehicle which couples two wheels of a vehicle axle line and which consists of a first stabilizer part assigned to one wheel and a second stabilizer part assigned to the other wheel and of an actuator coupling the stabilizer parts. The actuator controls the lateral inclination of the motor vehicle by bracing the stabilizer parts against each other. Each stabilizer part extends from a port associated with the actuator to a port associated with the wheel. Such a stabilizer describes the DE 199 30 444 C2 , For an actively controlled on each axis biaxial motor vehicle here two actuators are needed.

Des weiteren sind aktive Fahrwerke bekannt, bei denen jedem Rad ein Aktuator zugeordnet ist, zum Beispiel zur Kompensation von Wank- und Nickbewegungen eines Kraftfahrzeugs, wie in der DE 100 43 711 B4 beschrieben.Furthermore, active suspensions are known in which each wheel is associated with an actuator, for example, to compensate for roll and pitch movements of a motor vehicle, as in the DE 100 43 711 B4 described.

Aktive Fahrwerke mit zwei Aktuatoren stellen einen guten Funktionskompromiss dar. Sollen zusätzliche Funktionen erfüllt werden, müssen nach dem Stand der Technik weitere Systeme, wie Verstelldämpfung oder Luftfederung, kombiniert werden.active Suspensions with two actuators provide a good functional compromise dar. Additional functions are fulfilled, must according to the state of the art other systems, such as Adjustable damping or air suspension, combined.

Aufgabe der Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden. Ohne Einbindung weiterer Systeme sollen weitere Funktionen mit einem aktiven Fahrwerk nach der Erfindung erfüllbar sein.task The invention is to avoid these disadvantages. Without involvement Other systems should have additional functions with an active chassis be fulfilled according to the invention.

Die Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.The The object is achieved with the features of claim 1. Further embodiments of the invention will become apparent from the dependent claims.

Nach der Erfindung ist ein Fahrwerk für ein Kraftfahrzeug, mit mindestens einer ersten und einer zweiten Radaufhängungseinrichtung für jeweils zwei sich gegenüberliegende Räder, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Rad der ersten Radaufhängungseinrichtung über ein Element mit Drehfedereigenschaften mit einer Karosserie des Kraftfahrzeugs verbunden ist, wobei an jedem Element mit Drehfedereigenschaften mindestens ein Aktuator zur Niveauänderung des Kraftfahrzeugs angreift und dass die Räder der zweiten Radaufhängungseinrichtung, durch einen geteilten Stabilisator mit einem eingebauten weiteren Aktuator, zur Verdrehung der beiden Stabilisatorteile gegeneinander, verbunden sind.To The invention is a chassis for a motor vehicle, with at least one first and one second suspension device for each two opposing wheels, characterized in that each wheel of the first suspension means via an element with torsion spring properties with a body of Motor vehicle is connected, wherein on each element with torsion spring properties at least one actuator for level change of the motor vehicle engages and that the wheels of the second suspension device, through a split stabilizer with a built-in additional actuator, for rotating the two stabilizer parts against each other, connected are.

Das hat den Vorteil, dass durch drei Aktuatoren neben dem Wank- und Nickausgleich auch noch ein Beladungsausgleich übernommen werden kann. Eine Verstelldämpfung an der Hinterachse kann dadurch zusätzlich entfallen, ebenso wie ein Beladungsausgleich mittels einer Hinterachsluftfederung.The has the advantage that by three actuators in addition to the roll and Nick compensation also added a load compensation can be. A damping at the rear axle can This additionally eliminates, as well as a load compensation by means of a rear axle air suspension.

Idealerweise sind die Aktuatoren elektromechanische Rotationssteller, mindestens bestehend aus Elektromotor und Getriebe.Ideally the actuators are electromechanical rotation actuators, at least consisting of electric motor and gearbox.

Bevorzugte Ausführungen der Erfindung sind dadurch gekennzeichnet, dass die erste Radaufhängungseinrichtung an einer Hinterachse und die zweite Radaufhängungseinrichtung an einer Vorderachse des Kraftfahrzeugs montiert ist. Dabei kann der weitere Aktuator als Schwenkmotor ausgebildet sein und mindestens aus einem Verstellantrieb aus Elektromotor und Schwenkmotorgetriebe und aus einem Gehäuse bestehen und die beiden Elemente mit Drehfedereigenschaften können über ihre Aktuatoren, insbesondere in etwa mittig, mit der Karosserie verbunden sein.preferred Embodiments of the invention are characterized that the first suspension device on a rear axle and the second suspension device on a front axle of the motor vehicle is mounted. In this case, the further actuator be designed as a swivel motor and at least one adjustment from electric motor and swivel motor gearbox and from a housing exist and the two elements with torsion spring properties can over their actuators, in particular in the middle, connected to the body be.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn sich die beiden Elemente mit Drehfedereigenschaften über die gesamte Breite zwischen den beiden aufzuhängenden Rädern erstrecken, wodurch jedes Element bei gleicher Belastung um einen größeren Weg ausgelenkt werden kann und somit die Unterdrückung der Wankbewegung weicher gestaltet werden und feiner abgestimmt werden kann. Die Lebensdauer der Elemente mit Drehfedereigenschaften kann dadurch erhöht werden. Außerdem ergeben sich größere Freiheiten für die Anordnung der Elemente mit Drehfedereigenschaften im Fahrzeug.Especially It is advantageous if the two elements with torsion spring properties on the entire width between the two wheels to be suspended extend, whereby each element at the same load by one larger way can be deflected and thus the suppression of the rolling motion be made softer and fine tuned. The life of the elements with torsion spring properties can be increased thereby. In addition, greater freedom results for the arrangement of elements with torsion spring properties in the vehicle.

Zur aktiven Regelung ist vorteilhafterweise jeder Aktuator mit einer Steuer- oder Regeleinrichtung verbunden, die als Ausgangsgrößen Stellsignale für die Aktuatoren erzeugt. Dabei ist die Steuer- oder Regeleinrichtung mit Sensoren, insbesondere mit mindestens einem Höhensensor und/oder einem Geschwindigkeitssensor und/oder einem Beschleunigungssensor, verbunden, deren Messwerte Eingangsgrößen für die Steuer- bzw. Regeleinrichtung sind. So kann die Steuer- oder Regeleinrichtung durch eine entsprechende Ansteuerung der Aktuatoren einen Nickausgleich und/oder einen Wankausgleich und/oder eine Niveauregelung des Kraftfahrzeugs bewirken.to Active control is advantageously each actuator with a Control or regulating device connected as output variables Actuator signals generated for the actuators. It is the Control or regulating device with sensors, in particular with at least a height sensor and / or a speed sensor and / or an acceleration sensor, whose measured values are connected Input variables for the control or regulating device are. Thus, the control or regulating device by a corresponding Actuation of the actuators Nick compensation and / or roll compensation and / or effect a level control of the motor vehicle.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung beschreibt die nachfolgende Beschreibung mit der zugehörigen Zeichnung.One preferred embodiment of the invention describes the following description with the accompanying drawing.

Die einzige Figur zeigt, schematisch dargestellt, Teile einer Vorderachse und Teile einer Hinterachse eines Fahrwerks für ein Kraftfahrzeug gemäß der Erfindung.The single figure shows, schematically shown, parts of a front axle and parts of a rear axle of a chassis for a motor vehicle according to the invention.

Die Figur zeigt Teile einer ersten Radaufhängungseinrichtung, einer Hinterachsradaufhängung 20, die schematisch und nicht vollständig gezeichnet ist. Diese lagert zwei nicht gezeichnete Räder an jeweils einem Querlenker 25, gedämpft und abgestützt über jeweils einen Stossdämpfer 21 und jeweils eine Tragfeder 22 pro Rad. Die Querlenker 25 sind jeweils über eine Verbindungsstange 26 und ein Element mit Drehfedereigenschaften 27 mit einer Karosserie 28 des Kraftfahrzeugs verbunden. Zwischen Karosserie 28 und den Elementen mit Drehfedereigenschaften 27 ist jeweils ein elektromechanischer Rotationssteller als Aktuator 29 einer Stelleinrichtung, insbesondere auch zur Niveauänderung des Kraftfahrzeugs, eingebracht.The figure shows parts of a first wheel suspension device, a Hinterachsradaufhängung 20 , which is schematic and not completely drawn. This stores two not drawn wheels on each one control arm 25 , damped and supported by a shock absorber 21 and in each case a suspension spring 22 per wheel. The control arms 25 are each over a connecting rod 26 and an element with torsion spring properties 27 with a body 28 connected to the motor vehicle. Between body 28 and the elements with torsion spring properties 27 is in each case an electromechanical rotary actuator as an actuator 29 an adjusting device, in particular for the level change of the motor vehicle introduced.

Die beiden Elemente mit Drehfedereigenschaften 27 erstrecken sich über die gesamte Breite des Kraftfahrzeugs zwischen den beiden aufzuhängenden Rädern, was für die wirksame Torsionslänge von Vorteil ist. Zu ihrer Befestigung am Kraftfahrzeug sind Befestigungselemente 23 nach dem Stand der Technik vorgesehen, wie für jedes der Elemente mit Drehfedereigenschaften 27 angedeutet gezeichnet.The two elements with torsion spring properties 27 extend over the entire width of the motor vehicle between the two wheels to be suspended, which is for the effective Torsionslänge advantage. For their attachment to the motor vehicle fasteners 23 provided in the prior art, as for each of the elements with torsion spring properties 27 indicated drawn.

Eine zweite Radaufhängungseinrichtung, eine Vorderachsradauhängung 1, mit einem aktiven Stabilisator, zur Koppelung von zwei nicht gezeichneten Rädern einer Fahrzeugachslinie ist ebenfalls schematisch und nicht vollständig gezeichnet. Ein erstes Stabilisatorteil 2 ist dem einen Rad zugeordnet und ein zweites Stabilisatorteil 3 ist dem anderen Rad zugeordnet. Die beiden Stabilisatorteile 2, 3 sind gekoppelt durch einen weiteren Aktuator 4, ausgebildet als elektromechanischer Rotationssteller, zur Steuerung der Seitenneigung des Kraftfahrzeugs durch Verspannen der Stabilisatorteile 2, 3 gegeneinander. Jedes Stabilisatorteil 2, 3 erstreckt sich von einem dem weiteren Aktuator 4 zugeordneten Anschluss 5, 6 zu einem dem Rad zugeordneten Anschluss 7, 8, hier jeweils über eine Stange 9, 10 verbunden mit jeweils einem Tragrohr 11, 12 jeweils eines Stossdämpfers 13, 14. Zur Befestigung des Stabilisators am Kraftfahrzeug sind Befestigungselemente 15, 16 nach dem Stand der Technik vorgesehen, wie für jedes Stabilisatorteil 2, 3 angedeutet gezeichnet.A second wheel suspension device, a Vorderachsradauhängung 1 , with an active stabilizer, for the coupling of two not shown wheels of a Fahrzeugachslinie is also schematically and not completely drawn. A first stabilizer part 2 is assigned to the one wheel and a second stabilizer part 3 is assigned to the other wheel. The two stabilizer parts 2 . 3 are coupled by another actuator 4 , designed as an electromechanical rotary actuator, for controlling the lateral inclination of the motor vehicle by bracing the stabilizer parts 2 . 3 up to today. Each stabilizer part 2 . 3 extends from a further actuator 4 associated port 5 . 6 to a connection assigned to the wheel 7 . 8th , here each over a pole 9 . 10 connected to a support tube 11 . 12 each of a shock absorber 13 . 14 , For attachment of the stabilizer on the motor vehicle fasteners 15 . 16 provided in the prior art, as for each stabilizer part 2 . 3 indicated drawn.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Claims (8)

Fahrwerk für ein Kraftfahrzeug, mit mindestens einer ersten und einer zweiten Radaufhängungseinrichtung für jeweils zwei sich gegenüberliegende Räder, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Rad der ersten Radaufhängungseinrichtung über ein Element mit Drehfedereigenschaften (27) mit einer Karosserie (28) des Kraftfahrzeugs verbunden ist, wobei an jedem Element mit Drehfedereigenschaften (27) mindestens ein Aktuator (29) zur Niveauänderung des Kraftfahrzeugs angreift und dass die Räder der zweiten Radaufhängungseinrichtung durch einen geteilten Stabilisator mit einem eingebauten weiteren Aktuator (4), zur Verdrehung der beiden Stabilisatorteile (2, 3) gegeneinander, verbunden sind.Chassis for a motor vehicle, comprising at least first and second wheel suspension means for each two opposing wheels, characterized in that each wheel of the first suspension means is provided with a torsion spring element ( 27 ) with a body ( 28 ) is connected to the motor vehicle, wherein on each element with torsion spring properties ( 27 ) at least one actuator ( 29 ) to the level change of the motor vehicle and that the wheels of the second wheel suspension device by a split stabilizer with a built-in further actuator ( 4 ), for rotating the two stabilizer parts ( 2 . 3 ) against each other, are connected. Fahrwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Radaufhängungseinrichtung an einer Hinterachse (20) und die zweite Radaufhängungseinrichtung an einer Vorderachse (1) des Kraftfahrzeugs montiert ist.Suspension according to claim 1, characterized in that the first wheel suspension device on a rear axle ( 20 ) and the second wheel suspension device on a front axle ( 1 ) of the motor vehicle is mounted. Fahrwerk nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der weitere Aktuator (4) ein Schwenkmotor ist, der mindestens aus einem Verstellantrieb aus Elektromotor und Schwenkmotorgetriebe und aus einem Gehäuse besteht.Suspension according to one of claims 1 or 2, characterized in that the further actuator ( 4 ) is a swivel motor, which consists of at least one adjustment of electric motor and swing motor gear and a housing. Fahrwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Elemente mit Drehfedereigenschaften (27) über ihre Aktuatoren (29), insbesondere in etwa mittig, mit der Karosserie (28) verbunden sind.Suspension according to one of claims 1 to 3, characterized in that the two elements with torsion spring properties ( 27 ) via their actuators ( 29 ), in particular approximately in the center, with the body ( 28 ) are connected. Fahrwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich die beiden Elemente mit Drehfedereigenschaften (27) über die gesamte Breite zwischen den beiden aufzuhängenden Rädern erstrecken.Suspension according to one of claims 1 to 3, characterized in that the two elements with torsion spring properties ( 27 ) extend over the entire width between the two wheels to be suspended. Fahrwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Aktuator (4, 29) mit einer Steuer- oder Regeleinrichtung verbunden ist, die als Ausgangsgrößen Stellsignale für die Aktuatoren (4, 29) erzeugt.Suspension according to one of claims 1 to 5, characterized in that each actuator ( 4 . 29 ) is connected to a control or regulating device, which as output variables actuating signals for the actuators ( 4 . 29 ) generated. Fahrwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer- oder Regeleinrichtung mit Sensoren, insbesondere mit mindestens einem Höhensensor und/oder einem Geschwindigkeitssensor und/oder einem Beschleunigungssensor, verbunden ist, deren Messwerte Eingangsgrößen für die Steuer- bzw. Regeleinrichtung sind.Suspension according to one of claims 1 to 6, characterized in that the control or regulating device with sensors, in particular with at least one height sensor and / or a speed sensor and / or an acceleration sensor, whose measured values are input variables for the control device. Fahrwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer- oder Regeleinrichtung durch eine entsprechende Ansteuerung der Aktuatoren (4, 29) einen Nickausgleich und/oder einen Wankausgleich und/oder eine Niveauregelung des Kraftfahrzeugs bewirkt.Suspension according to one of claims 1 to 7, characterized in that the control or regulating device by a corresponding control of the actuators ( 4 . 29 ) causes a pitch compensation and / or a roll compensation and / or a level control of the motor vehicle.
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