DE102014217364A1 - roll stabilizer - Google Patents
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- B60G2202/13—Torsion spring
- B60G2202/134—Torsion spring comprising a transversal torsion bar and/or tube
Abstract
Wankstabilisator (1, 12) für ein Fahrwerk eines Kraftfahrzeugs, mit zwei jeweils auf ein Rad (4, 5) einer Achse wirkenden, mit einem Drehstab (6, 7) gekoppelten mechatronischen Aktuatoren (2, 3, 13, 14), die zum Erzeugen eines Torsionsmoments ausgebildet sind, wobei jedem Aktuator (2, 3, 13, 14) eine Entkopplungseinheit (10) zugeordnet ist.A roll stabilizer (1, 12) for a chassis of a motor vehicle, comprising two mechatronic actuators (2, 3, 13, 14) acting on a respective wheel (4, 5) of an axle and coupled to a torsion bar (6, 7) Generating a torsional moment are formed, wherein each actuator (2, 3, 13, 14) is associated with a decoupling unit (10).
Description
Die Erfindung betrifft einen Wankstabilisator für ein Fahrwerk eines Kraftfahrzeugs, mit zwei jeweils auf ein Rad einer Achse wirkenden, mit einem Drehstab gekoppelten mechatronischen Aktuatoren, die zum Erzeugen eines Torsionsmoments ausgebildet sind. The invention relates to a roll stabilizer for a chassis of a motor vehicle, with two each acting on a wheel of an axle, coupled to a torsion bar mechatronic actuators, which are designed to generate a Torsionsmoments.
Aktive Wankstabilisatoren für Kraftfahrzeuge sind zumeist zwischen Drehstabfedern angebracht, die mit einem linken und einem rechten Rad verbunden sind. Der mechatronische Aktuator umfasst beispielsweise einen Elektromotor, an den ein Getriebe angeschlossen ist, so dass ein auf die Drehstäbe wirkendes Torsionsmoment erzeugt werden kann. Ein Wankstabilisator wird eingesetzt, um eine unerwünschte Wankbewegung, das heißt eine Neigung des Fahrzeugaufbaus bei einer Kurvenfahrt, zu verringern. Eine geringere Neigung des Fahrzeugaufbaus verbessert das Lenkverhalten und ist vorteilhaft im Hinblick auf die Fahrzeugstabilität. Neben hydraulischen Systemen sind auch bereits Wankstabilisatoren mit elektromotorischem Antrieb vorgeschlagen worden. Active roll stabilizers for motor vehicles are usually mounted between torsion bars, which are connected to a left and a right wheel. The mechatronic actuator comprises, for example, an electric motor, to which a transmission is connected, so that a torsional moment acting on the torsion bars can be generated. A roll stabilizer is used to reduce unwanted rolling motion, that is, a tendency of the vehicle body when cornering. A lower inclination of the vehicle body improves the steering performance and is advantageous in terms of vehicle stability. In addition to hydraulic systems also roll stabilizers with electric motor drive have been proposed.
Allerdings kann bei einem herkömmlichen Wankstabilisator mit einem geteilten Drehstab der sogenannte Kopiereffekt auftreten, das heißt aufgrund der mechanischen Kopplung der beiden Räder einer Achse wird eine Bewegung eines Rads auf das gegenüberliegende Rad derselben Achse übertragen. Dieser Kopiereffekt kann beispielsweise beim Überfahren eines Schlaglochs auftreten. Um diesen Nachteil zu beseitigen werden die Drehstabfedern üblicherweise möglichst lang ausgeführt. However, in a conventional roll stabilizer with a split torsion bar, the so-called copying effect may occur, that is, due to the mechanical coupling of the two wheels of one axle, a movement of one wheel is transmitted to the opposite wheel of the same axle. This copying effect can occur, for example, when driving over a pothole. To overcome this disadvantage, the torsion springs are usually carried out as long as possible.
Aus dem Dokument
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Wankstabilisator anzugeben, bei dem kein Kopiereffekt auftritt und der lediglich einen geringen Bauraumbedarf besitzt.The invention is therefore based on the object to provide a roll stabilizer in which no copy effect occurs and has only a small space requirement.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einem Wankstabilisator der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass jedem Aktuator eine Entkopplungseinheit zugeordnet ist. To solve this problem, it is provided according to the invention in a roll stabilizer of the type mentioned that each actuator is associated with a decoupling unit.
Die erfindungsgemäß vorgesehene Entkopplungseinheit, die jedem Aktuator zugeordnet ist, bewirkt, dass Anregungen, die von der Fahrbahn stammen, nicht oder nur lediglich abgeschwächt auf das Fahrwerk des Kraftfahrzeugs übertragen werden.The inventively provided decoupling, which is associated with each actuator, causes suggestions that originate from the road, not or only be transmitted to the chassis of the motor vehicle weakened only.
Der erfindungsgemäße Wankstabilisator weist den Vorteil auf, dass die Entkopplungseinheit den Komfort verbessert, so dass es nicht mehr erforderlich ist, die Drehstabfeder möglichst lang auszuführen. Dementsprechend zeichnet sich der erfindungsgemäße Wankstabilisator durch einen besonders geringen Bauraumbedarf aus. The roll stabilizer according to the invention has the advantage that the decoupling unit improves the comfort, so that it is no longer necessary to carry out the torsion spring as long as possible. Accordingly, the roll stabilizer according to the invention is characterized by a particularly low space requirement.
Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, dass jedes Rad eines Kraftfahrzeugs von einem diesem Rad zugeordneten Aktuator aktuiert werden kann, wodurch unabhängig voneinander Kräfte an allen vier Rädern aufgebracht werden können.Another advantage is the fact that each wheel of a motor vehicle can be actuated by an actuator associated with this wheel, whereby forces can be applied to all four wheels independently of each other.
Bei dem erfindungsgemäßen Wankstabilisator wird es bevorzugt, dass die Entkopplungseinheit als Elastomer-Entkopplungseinheit ausgebildet ist. Dabei ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Entkopplungseinheit wenigstens ein Elastomerelement aufweist, das so ausgebildet ist, dass ein von dem Aktuator erzeugtes Torsionsmoment erst nach Überschreitung eines Grenzwerts des Torsionsmoments übertragen wird. Ein unterhalb dieses Grenzwerts liegendes Torsionsmoment bewirkt eine Verformung des Elastomerelements, wobei das Torsionsmoment jedoch nicht an den Drehstab übertragen wird. Erst bei einer weiteren Erhöhung des Torsionsmoments wird dieses über den mit dem Aktuator gekoppelten Drehstab an das Rad übertragen. Alternativ können allerdings auch anders aufgebaute Entkopplungseinheiten vorgesehen sein, beispielsweise kann eine Entkopplungseinheit eine weiche, d.h. nachgiebige Feder aufweisen oder es kann eine hydraulische Entkopplungseinheit vorgesehen sein.In the roll stabilizer according to the invention, it is preferred that the decoupling unit is designed as an elastomer decoupling unit. In this case, it is preferably provided that the decoupling unit has at least one elastomer element which is designed such that a torsional moment generated by the actuator is transmitted only after exceeding a limit value of the torsional moment. A torsional moment lying below this limit causes a deformation of the elastomeric element, but the torsional moment is not transmitted to the torsion bar. Only when the torsional moment is further increased is it transmitted to the wheel via the torsion bar coupled to the actuator. Alternatively, however, differently constructed decoupling units can be provided, for example, a decoupling unit can be a soft, i. have resilient spring or it may be provided a hydraulic decoupling unit.
Bei dem erfindungsgemäßen Wankstabilisator wird es bevorzugt, dass die Entkopplungseinheit eine geringere Torsionssteifigkeit als der Drehstab aufweist. Wie erwähnt kann die Entkopplungseinheit ein Elastomerelement aufweisen, grundsätzlich kommen jedoch auch anders aufgebaute Entkopplungseinheiten in Frage, beispielsweise kann eine hydraulische Entkopplungseinheit vorgesehen sein.In the roll stabilizer according to the invention, it is preferred that the decoupling unit has a lower torsional rigidity than the torsion bar. As mentioned, the decoupling unit can have an elastomeric element, but in principle also differently constructed decoupling units are possible, for example, a hydraulic decoupling unit can be provided.
Es liegt auch im Rahmen der Erfindung, dass die Entkopplungseinheit und der Aktuator in einem Gehäuse aufgenommen sind. Das Gehäuse ist vorzugsweise fest am Fahrwerk des Kraftfahrzeugs oder einem damit verbundenen Bauteil angeordnet. Der erfindungsgemäße Wankstabilisator umfasst somit vorzugsweise zwei Gehäuse, die im Bereich der beiden Räder einer Achse angeordnet sind. It is also within the scope of the invention that the decoupling unit and the actuator are accommodated in a housing. The housing is preferably fixed to the chassis of the motor vehicle or an associated component. The roll stabilizer according to the invention thus preferably comprises two housings, which are arranged in the region of the two wheels of an axle.
Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass der Aktuator ein Getriebe aufweist. Besonders bevorzugt wird dabei ein Planetengetriebe, das vergleichsweise kleine Abmessungen aufweist und ein- oder mehrstufig aufgebaut ist. Vorzugsweise kann das Planetengetriebe zwei oder drei Stufen aufweisen, so dass die Drehzahl einer Motorwelle des als Antrieb dienenden Elektromotors untersetzt und das Drehmoment vergrößert wird.According to one embodiment of the invention, it can be provided that the actuator has a transmission. Particularly preferred is a planetary gear, the relatively small Has dimensions and one or more stages is constructed. Preferably, the planetary gear can have two or three stages, so that the speed of a motor shaft of the electric motor serving as a drive is reduced and the torque is increased.
Es kann auch vorgesehen sein, dass in dem Gehäuse neben dem Motor und der Entkopplungseinheit das zwischengeschaltete Getriebe und optional eine elektronische Steuerungseinrichtung (ECU) für den Antriebsmotor angeordnet ist. It can also be provided that in the housing in addition to the engine and the decoupling unit, the intermediate gear and optionally an electronic control device (ECU) is arranged for the drive motor.
Bei dem erfindungsgemäßen Wankstabilisator wird es ganz besonders bevorzugt, dass er vier Aktuatoren aufweist, die jeweils einem Rad eines Fahrzeugs zugeordnet sind. Bei dieser Ausgestaltung kann jedes Rad individuell aktuiert werden, wodurch sich verbesserte Möglichkeiten für ein Fahrdynamikprogramm oder ein Stabilitätsprogramm bieten.In the roll stabilizer according to the invention, it is particularly preferred that it has four actuators, each associated with a wheel of a vehicle. In this embodiment, each wheel can be individually actuated, which offers improved opportunities for a vehicle dynamics program or a stability program.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels und unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. Die Zeichnungen sind schematische Darstellungen und zeigen:The invention will be explained below with reference to an embodiment and with reference to the drawings. The drawings are schematic representations and show:
Der in
Anhand des Aktuators
Während des Fahrbetriebs erzeugen Fahrbahnunebenheiten und beispielsweise auch Schlaglöcher stoßförmige Anregungen, die von den Rädern
Da sämtliche Komponenten der beiden Aktuatoren
Da die Entkopplungseinheit
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel umfasst der Aktuator
Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Wankstabilisator roll stabilizer
- 22
- Aktuator actuator
- 33
- Aktuator actuator
- 44
- Rad wheel
- 55
- Rad wheel
- 66
- Drehstab torsion bar
- 77
- Drehstab torsion bar
- 88th
- Motor engine
- 99
- Getriebe transmission
- 1010
- Entkopplungseinheit decoupling unit
- 1111
- Steuerungseinrichtung control device
- 1212
- Wankstabilisator roll stabilizer
- 1313
- Aktuator actuator
- 1414
- Aktuator actuator
- 1515
- Kraftfahrzeug motor vehicle
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- EP 1958804 A1 [0004] EP 1958804 A1 [0004]
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DE102014217364.7A Pending DE102014217364A1 (en) | 2014-09-01 | 2014-09-01 | roll stabilizer |
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-
2014
- 2014-09-01 DE DE102014217364.7A patent/DE102014217364A1/en active Pending
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