DE102013204209A1

DE102013204209A1 - Motorlagerungsvorrichtung zum Verringern von Schwingungen

Info

Publication number: DE102013204209A1
Application number: DE102013204209.4A
Authority: DE
Inventors: Yong Joo Kim
Original assignee: Hyundai Motor Co
Current assignee: Hyundai Motor Co
Priority date: 2012-12-26
Filing date: 2013-03-12
Publication date: 2014-06-26
Also published as: JP2014125208A; US9193250B2; JP6230846B2; KR20140083582A; US20140175257A1

Abstract

Es wird hierin eine Motorlagerungsvorrichtung zum Verringern von Schwingungen beschrieben. Insbesondere wird ein Motor mit einer Masse an einer Riemenscheibe mit Dämpfungselement oder einer Antriebsscheibe davon angebracht, um eine äußere Ausgleichsvorrichtung zu bilden. Eine Rolllagerung wird auf einer virtuellen Gierachse angeordnet, nachdem die virtuelle Gierachse in dem Motor eingestellt ist, und eine Motorlagerung wird an einem Ende einer virtuellen Drehmoment-Rollachse angebracht, nachdem die virtuelle Drehmoment-Rollachse in dem Motor eingestellt ist. Darüber hinaus wird eine Getriebelagerung an dem anderen Ende der virtuellen Drehmoment-Rollachse angebracht. Demzufolge werden die Lagerungen an dem Motor angebracht, um Schwingungen zum Zeitpunkt von Leerlaufschwingungen zu verringern, wodurch ermöglicht wird, die NHV-Leistung eines Fahrzeugs zu verbessern und die Verkäuflichkeit und den Fahrkomfort des Fahrers zu erhöhen.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Motorlagerungsvorrichtung zum Verringern von Schwingungen und insbesondere eine Motorlagerungsvorrichtung zum Verringern von Schwingungen während der Leerlaufschwingungen über die Motorbefestigungen.
Beschreibung des Standes der Technik
Mit einem Anstieg der Nachfrage nach kompakten Fahrzeugen ist die Größe eines Motors kleiner geworden und als solches sind Fahrzeuge, in denen ein 3-Zylinder-Motor eingebaut ist, immer beliebter geworden. Jedoch weisen derzeit 3-Zylinder-Motoren aufgrund des Ausmaßes an Schwingungen, die sie erzeugen, einige Nachteile im Vergleich zu einem typischen 4-Zylinder-Motor auf. In diesem Zusammenhang stellt die größte Schwachstelle in Hinblick auf das Schwingungs- und Geräuschverhalten (Noise Vibration Harshness – NVH) des 3-Zylinder-Motors eine Leerlaufschwingung dar, die durch die Antriebskraft durch Kipp- und Giermomente entsprechend den Schwingungskomponenten des Motors wie in 1A und 1B dargestellt, verursacht wird.
Im Allgemeinen muss bei den meisten 3-Zylinder-Motoren, da die Kipp- und Giermomente zueinander um 50% gekoppelt sind, ein Motorlagerung anders konzipiert werden, um mit der oberhalb beschriebenen zusätzlichen antreibenden Kraft zusätzlich zu einem Rollmoment zurechtzukommen, das eine bestehende Haupt-Schwingungskomponente darstellt.
Obwohl einige Motorlagerungen zum Verringern von durch den Motor erzeugten Schwingungen und Geräuschen entwickelt worden sind, wird noch ein beträchtliches Ausmaß an Schwingungen in Gier- und Rollmomenten zum Zeitpunkt der Leerlaufschwingung erzeugt, wodurch sich die NVH-Leistung des Fahrzeugs verschlechtert, so dass sich die Verkäuflichkeit und das Fahrverhalten des Fahrzeugs als Ergebnis der glanzlosen NVH-Leistung der Fahrzeuge ebenfalls verschlechtert.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Dementsprechend ist die vorliegende Erfindung gemacht worden, um die im Stand der Technik auftretenden und oberhalb beschriebenen Probleme zu lösen, während die durch den Stand der Technik erzielten Vorteile beibehalten werden. In vorteilhafter Weise stellt das Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung eine Motorlagerungsvorrichtung bereit, die Schwingungen während dem Leerlauf über die Motorlagerungen, die den Motor lagern, verringern.
In einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist eine Motorlagerungsvorrichtung zum Verringern von Schwingungen vorgesehen, die einen Motor mit einer Masse, der an einer Riemenscheibe mit Dämpfungselement oder einer Antriebsscheibe davon angebracht ist, um eine äußere Ausgleichsvorrichtung zu bilden; eine Rolllagerung, die auf einer virtuellen Gierachse angeordnet ist, nachdem die virtuelle Gierachse in dem Motor eingestellt ist; eine Motorlagerung, die an einem Ende einer virtuellen Drehmoment-Rollachse angebracht ist, nachdem die virtuelle Drehmoment-Rollachse in dem Motor eingestellt ist; und eine Getriebelagerung, die an dem anderen Ende der virtuellen Drehmoment-Rollachse angebracht ist, umfasst.
Genauer gesagt kann die gesamte Anregung des Motors entlang der virtuellen Gierachse durch die Masse erzeugt werden. Zusätzlich kann die Rolllagerung eine die horizontale Steifigkeit verringernde Lagerung vom Rollstab-Typ sein und die Motorlagerung und die Getriebelagerung können dämpfende Lagerungen in einer Richtung nach vorne und hinten zum Verringern eines Federwertes bei einer Leerlauffrequenz sein. Darüber hinaus können Staublenden in der Richtung nach vorne und hinten in der Motorlagerung und der Getriebelagerung gebildet sein, um eine Dämpfung in der Richtung nach vorne und hinten zu ermöglichen.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die obigen und weiteren Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen deutlicher, wobei:
1 zeigt eine Ansicht, die im Allgemeinen in einem Motor erzeugte Schwingungskomponenten darstellt;
2 zeigt eine Ansicht, die eine Motorlagerungsvorrichtung zum Verringern von Schwingungen gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt;
3 zeigt eine Ansicht, die eine Riemenscheibe mit Dämpfungselement und eine Antriebsscheibe darstellt, wobei eine Masse in der Motorlagerungsvorrichtung zum Verringern von Schwingungen gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung angebracht ist;
4 zeigt eine Ansicht, die eine Motorlagerung darstellt, die an einem Motor in der Motorlagerungsvorrichtung zum Verringern von Schwingungen gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung angebracht ist;
5 zeigt eine Ansicht, die eine Getriebelagerung darstellt, die an einem Motor in der Motorlagerungsvorrichtung zum verringern von Schwingungen gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung angebracht ist; und
6 und 7 zeigen Graphen, die eine reduzierende Wirkung des Federwertes zum Zeitpunkt der Erzeugung von Schwingungen in der Motorlagerungsvorrichtung zum Verringern von Schwingungen gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellen.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Es versteht sich, dass der Ausdruck ”Fahrzeug” oder ”Fahrzeug-” oder andere gleichlautende Ausdrücke wie sie hierin verwendet werden, Kraftfahrzeuge im Allgemeinen wie z. B. Personenkraftwagen einschließlich Sports Utility Vehicles (SUV), Busse, Lastwägen, verschiedene Nutzungsfahrzeuge, Wasserfahrzeuge, einschließlich einer Vielfalt von Booten und Schiffen, Luftfahrzeugen und dergleichen einschließen, und Hybridfahrzeuge, Elektrofahrzeuge, Plug-In-Hybridelektrofahrzeuge, Wasserstoffangetriebene Fahrzeuge und andere Fahrzeuge mit alternativen Kraftstoff umfassen (beispielsweise Kraftstoff, der von anderen Quellen als Erdöl gewonnen wird).
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ausführlich beschrieben.
Eine zum Verringern von Schwingungen eingerichtete Motorlagerungsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist eingerichtet, um einen Motor 100, eine Rolllagerung 110, die an einer Gierachse des Motors 100 angeordnet ist, eine Motorlagerung 120, die an einem Ende einer Drehmoment-Rollachse des Motors 100 angebracht ist, und eine Getriebelagerung 130, die an dem anderen Ende der Drehmoment-Rollachse des Motors 100 angebracht ist, wie in 2 bis 7 dargestellt, zu umfassen.
Als erstes wird die Leerlaufschwingungen eines 3-Zylinder-Motors verbessernde vorliegende Erfindung hauptsächlich bei dem 3-Zylinder-Motor eingesetzt. Eine Anregung in dem 3-Zylinder-Motor wird wie in 1A und 1B beschrieben durch Kipp- und Giermomente mit einem Verhältnis von 50%:50% belegt. Jedoch wird in dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wie in 3 gezeigt, eine Masse an einer Riemenscheibe 101 mit Dämpfungselement oder einer Antriebsscheibe 102 des Motors 100 angebracht, um eine äußere Ausgleichsvorrichtung zu bilden, so dass eine auf der Grundlage einer Kurbelwelle S aufgeteilte Anregung in das Giermoment von 100% umgewandelt werden kann. Wie oberhalb beschrieben, stellt das Giermoment eine durch den Motor 100 gebildete virtuelle Gierachse dar.
Wie in 2 gezeigt, wird die Rolllagerung 110 auf einer in dem Motor 100 gebildeten Gierachse angeordnet, um eine horizontale Anregung durch das Giermoment zu verringern. Wie oben angegeben, sind frühere Lagerungen an oberen und unteren Enden der Gierachse angebracht worden, um das Giermoment auszugleichen. Jedoch, da es jedoch schwierig ist, die Lagerung an einem oberen Ende der Motorraumeinheit anzuordnen, kann in dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ein Tragsystem, in dem ein Punkt eines oberen Abschnitts entfernt wird und die Rolllagerung 110 an einem unteren Ende eines Antriebsstrangs angeordnet wird, beibehalten werden. Ferner wird in dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung die Rolllagerung 110 vorzugsweise auf der Gierachse angeordnet, falls dies möglich ist. In dem Fall, in dem die Rolllagerung 110 von der Gierachse in der Vorwärts- und Rückwärtsrichtung beabstandet ist, da eine horizontale Anregung durch das Giermoment erzeugt wird, wird eine horizontale Steifigkeit vorzugsweise gemäß einem beabstandeten Betrag gemindert. Zu diesem Zweck ist es bevorzugt, dass eine Lagerung vom Rollstab-Typ als die Rolllagerung 110 des Motors 100 verwendet wird, um die horizontale Steifigkeit zu verringern.
Unterdessen, um die Leerlaufschwingungen zu verringern, sollten die Federwerte der Motorlagerung 120 und der Getriebelagerung 130 in einer vorderen und hinteren Richtung verringert werden. Je weicher jedoch der Federwert beim Aufnehmen eines Stoßes während der Fahrt oder Steuern einer großen Auslenkung ist, desto nachteiliger ist es. Daher sind wie in 4 und 5 dargestellt, in dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung die Motorlagerung 120 und die Getriebelagerung 130, die den Federwert nur während einer Leerlaufrequenz verringern, an beiden Enden des Motors 100 angebracht.
Hierbei wird die Motorlagerung 120 an einem Ende einer virtuellen Drehmoment-Rollachse angebracht, nachdem die virtuelle Drehmoment-Rollachse in dem Motor 100 eingestellt ist, wodurch es ermöglicht wird, die Schwingungen des Motors 100 in der vorderen und hinteren Richtung zu verringern, und die Getriebelagerung 130 wird an dem anderen Ende der Drehmoment-Rollachse angebracht, wodurch ermöglich wird, eine schwingungsverringernde Wirkung zusammen mit der Motorlagerung 120 zu verbessern.
Hierbei wird es bevorzugt, dass eine dämpfende Lagerung in der vorderen und hinteren Richtung zum Verringern des Federwertes bei der Leerlauffrequenz als die Motorlagerung 120 und die Getriebelagerung 130 verwendet wird. Zu diesem Zweck sind Staublenden in der vorderen und hinteren Richtung in der Motorlagerung 120 und der Getriebelagerung 130 gebildet, um eine Dämpfung in der vorderen und hinteren Richtung zu ermöglichen. Als Ergebnis wird in der Motorlagerungsvorrichtung zum Verringern von Schwingungen gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, um eine schwingungsverringernde Wirkung im Vergleich zu bereits oben diskutierten Lagerungen zu verbessern, die Rolllagerung 110 auf der Gierachse des Motors 100 angebracht, und die Motorlagerung 120 und die Getriebelagerung 130 sind an beiden Enden der Drehmoment-Rollachse angebracht. Demzufolge ist die dämpfende Lagerung in der vorderen und hinteren Richtung angebracht, so dass schwingungsdämpfende Eigenschaften verglichen mit einer Lagerung in einer Richtung im Vergleich zu früheren Lagerungen während großen Schwingungen wie in 6 dargestellt, verbessert werden und eine dynamische Steifigkeit eines bestimmten Frequenzbandes (15 bis 20 Hz in 7) während kleiner Schwingungen wie in 7 dargestellt, verringert wird, um das Schwingungs- und Geräuschverhalten (NVH) des Fahrzeugs durch eine dämpfende Wirkung für eine Anregung der Motorlagerung in der vorderen und hinteren Richtung zu verringern, wodurch ermöglicht wird, die Verkäuflichkeit und das Fahrverhalten zu verbessern.
Wie vorstehend beschrieben, wird gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung der Motor durch die Lagerungen gelagert, um Schwingungen während des Leerlaufs zu verringern, wodurch ermöglicht wird, die NHV-Leistung eines Fahrzeugs zu verbessern und die Verkäuflichkeit und den Fahrkomfort des Fahrers erhöhen.
Wie oben beschrieben, obwohl die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf die Ausführungsbeispiele und die beigefügten Zeichnungen beschrieben worden ist, würde der Fachmann auf dem Gebiet verstehen, dass die vorliegenden Erfindung nicht darauf beschränkt ist, sondern verschiedene Modifikationen und Änderungen durchgeführt werden könnten, ohne von dem in den folgenden Ansprüchen bestimmten Umfang abzuweichen.
Bezugszeichenliste

100: Motor
101: Riemenscheibe mit Dämpfungselement
102: Antriebsscheibe
110: Rolllagerung
120: Motorlagerung
130: Getriebelagerung

Claims

Motorlagerungsvorrichtung zum Verringern von Schwingungen, aufweisend: einen Motor mit einer Masse, der an einer Riemenscheibe mit Dämpfungselement oder einer Antriebsscheibe davon angebracht ist, um eine äußere Ausgleichsvorrichtung zu bilden; eine Rolllagerung, die auf einer virtuellen Gierachse angeordnet ist, nachdem die virtuelle Gierachse in dem Motor eingestellt ist; eine Motorlagerung, die an ein Ende einer virtuellen Drehmoment-Rollachse angebracht ist, nachdem die virtuelle Drehmoment-Rollachse in dem Motor eingestellt ist; und eine Getriebelagerung, die an dem anderen Ende der virtuellen Drehmoment-Rollachse angebracht ist.
Motorlagerungsvorrichtung zum Verringern von Schwingungen gemäß Anspruch 1, wobei eine gesamte Anregung des Motors entlang der virtuellen Gierachse durch die Masse erzeugt wird.
Motorlagerungsvorrichtung zum Verringern von Schwingungen gemäß Anspruch 1, wobei die Rolllagerung eine Lagerung vom Rollstab-Typ ist, die eine horizontale Steifigkeit verringert.
Motorlagerungsvorrichtung zum Verringern von Schwingungen gemäß Anspruch 1, wobei die Motorlagerung und die Getriebelagerung dämpfende Lagerungen sind, die in einer vorderen und hinteren Richtung angeordnet und eingerichtet sind, um einen Federwert während einer Leerlauffrequenz zu verringern.
Motorlagerungsvorrichtung zum Verringern von Schwingungen gemäß Anspruch 4, wobei Staublenden in der vorderen und hinteren Richtung in der Motorlagerung und der Getriebelagerung gebildet sind, um eine Dämpfung in der vorderen und hinteren Richtung zu ermöglichen.