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Die Erfindung betrifft ein Antriebsaggregat für ein Fahrzeug, insbesondere für ein Straßenkraftfahrzeug, das Mittel umfasst, um zumindest teilweise Schwingungen des Antriebsaggregats zu kompensieren, die durch eine Drehungleichförmigkeit eines Motors des Antriebsaggregats verursacht werden.
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Ein Fahrzeug weist typischerweise ein Antriebsaggregat mit einem relativ hohen Eigengewicht auf, das über ein oder mehrere Aggregatlager an der Karosserie und/oder dem Fahrwerk des Fahrzeugs befestigt ist. Das Antriebsaggregat umfasst mindestens einen Antriebsmotor, insbesondere einen Verbrennungsmotor, der Ungleichmäßigkeiten der Drehung einer Welle des Antriebsmotors aufweisen kann. Durch derartige Drehungleichförmigkeiten können Schwingungen des Antriebsaggregats bewirkt werden, die über die ein oder mehreren Aggregatlager an die Karosserie und/oder das Fahrwerk übertragen werden können. Dies kann zu unangenehmen Geräuschen und/oder Vibrationen in einer Fahrgastzelle des Fahrzeugs führen. Des Weiteren können sich die Schwingungen des Antriebsaggregats belastend auf Bauteile des Fahrzeugs auswirken.
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Das vorliegende Dokument befasst sich mit der technischen Aufgabe, durch Drehungleichförmigkeit verursachte Schwingungen eines Antriebsaggregats in zuverlässiger und effizienter Weise zu tilgen.
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Die Aufgabe wird durch den unabhängigen Anspruch gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen werden u.a. in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
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Gemäß einem Aspekt wird ein Antriebsaggregat für ein Fahrzeug beschrieben. Das Antriebsaggregat umfasst zumindest einen (Antriebs-) Motor, der eingerichtet ist, eine Antriebswelle anzutreiben. Der (Antriebs-) Motor kann ein Verbrennungsmotor oder eine Elektromaschine sein. Des Weiteren kann das Antriebsaggregat ein Getriebe umfassen, dass eingerichtet ist, die Antriebswellen der ein oder mehreren (Antriebs-) Motoren mit einer Abtriebswelle des Antriebsaggregats zu koppeln, so dass ein an den ein oder mehreren Antriebswellen bereitgestelltes Drehmoment an der Abtriebswelle des Antriebsaggregats bereitgestellt wird.
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Das Antriebsaggregat kann ein oder mehrere Träger umfasst, über die das Antriebsaggregat an einer tragenden Komponente (z.B. an der Karosserie und/oder dem Fahrwerk) des Fahrzeugs gelagert werden kann. Mit anderen Worten, das Antriebsaggregat kann ausgebildet sein, um über ein oder mehrere Aggregatlager mit einer tragenden Komponente eines Fahrzeugs mechanisch verbunden zu werden. Die tragende Komponente kann mit ein oder mehreren Radachsen des Fahrzeugs verbunden sein, wobei zumindest eine Radachse durch das Antriebsaggregat angetrieben werden kann.
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Die Antriebswelle verläuft entlang einer ersten Achse des Antriebsaggregats. Dabei kann die erste Achse je nach Einbaulage des Antriebsaggregats einer x-bzw. Längsachse oder einer y- bzw. Querachse des Fahrzeugs entsprechen. Eine zweite Achse des Antriebsaggregats steht senkrecht auf der ersten Achse und kann je nach Einbaulage des Antriebsaggregats in komplementärer Weise der y-bzw. Querachse oder der x- bzw. Längsachse des Fahrzeugs entsprechen. Des Weiteren kann eine dritte Achse des Antriebsaggregats, die ebenfalls senkrecht auf der ersten Achse steht, einer z- bzw. Hochachse des Fahrzeugs entsprechen.
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Der zumindest eine (Antriebs-) Motor kann derart innerhalb des Antriebsaggregats angeordnet sein, dass durch eine Ungleichmäßigkeit einer Drehbewegung der Antriebswelle ein Anregungs-Drehmoment auf das Antriebsaggregat bewirkt wird. Insbesondere können, z.B. durch die Zylinder eines Verbrennungsmotors, periodische Drehmomentpulse generiert werden. Die Frequenz der Drehmomentpulse hängt dabei typischerweise von der Drehzahl der Antriebswelle und/oder von der Anzahl der Zylinder ab. Ein Vektor des Anregungs-Drehmoments kann im Wesentlichen parallel zu der ersten Achse des Antriebsaggregats verlaufen.
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Durch das Anregungs-Drehmoment, insbesondere durch die zeitliche Sequenz von Drehmomentpulsen, kann eine erste Schwingung des Antriebsaggregats bewirkt werden. Die erste Schwingung kann dabei zumindest teilweise um die erste Achse des Antriebsaggregats erfolgen. Die erste Schwingung kann über die ein oder mehreren Aggregatlager an die tragende Komponente eines Fahrzeugs übertragen werden. Dies kann zu Geräuschen und/oder Vibrationen in einer Fahrgastzelle des Fahrzeugs führen. Des Weiteren kann dies zu einer Belastung für ein oder mehrere anderen Bauteile des Fahrzeugs führen.
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Das Antriebsaggregat umfasst einen ersten (aktiven) Tilger, der auf einer ersten Seite der ersten Achse angeordnet ist, und einen zweiten (aktiven) Tilger, der auf einer zweiten Seite der ersten Achse angeordnet ist. Die erste Seite und die zweite Seite können dabei an unterschiedlichen Positionen auf der zweiten Achse des Antriebsaggregats (oder einer parallel dazu verlaufenden Achse) angeordnet sein, wobei die erste Achse zwischen den beiden Positionen verläuft. Des Weiteren sind der erste Tilger und der zweite Tilger bevorzugt jeweils beabstandet zu einem Schwerpunkt des Antriebsaggregats angeordnet. Mit anderen Worten, der erste Tilger und der zweite Tilger weisen bevorzugt jeweils einen bestimmten Abstand (größer null) zu dem Schwerpunkt des Antriebsaggregats auf. Mit Erhöhung des Abstands zu dem Schwerpunkt kann typischerweise die Hebelwirkung eines Tilgers auf das Antriebsaggregat erhöht werden.
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Dabei sind die Tilger jeweils an unterschiedlichen Seiten des Schwerpunkts angeordnet. Insbesondere können die Tilger an unterschiedlichen Positionen auf der zweiten Achse des Antriebsaggregats (oder einer parallel dazu verlaufenden Achse) angeordnet sein, wobei der Schwerpunkt zwischen den beiden Position der Tilger angeordnet ist.
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Der erste Tilger und der zweite Tilger sind derart an dem Antriebsaggregat angeordnet, dass durch den ersten und zweiten Tilger ein Kompensations-Drehmoment auf das Antriebsaggregat bewirkt werden kann, das dem Anregungs-Drehmoment entgegenwirkt. Dabei kann ein Vektor des Kompensations-Drehmoments entlang der ersten Achse des Antriebsaggregats verlaufen. Der Vektor des Anregungs-Drehmoments und der Vektor des Kompensations-Drehmoments können somit zumindest teilweise parallel zueinander und/oder zumindest teilweise parallel zu der ersten Achse des Antriebsaggregats verlaufen.
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Außerdem umfasst das Antriebsaggregat eine Steuereinheit, die eingerichtet ist, Dreh-Information in Bezug auf das Anregungs-Drehmoment und/oder in Bezug auf die durch das Anregungs-Drehmoment bewirkte erste Schwingung des Antriebsaggregats zu ermitteln. Die Dreh-Information kann umfassen und/oder anzeigen: (Information in Bezug auf) eine Frequenz, eine Amplitude und/oder eine Phase der ersten Schwingung des Antriebsaggregats; (Information in Bezug auf) eine Frequenz, eine Amplitude und/oder eine Phase von Drehmomentpulsen des Anregungs-Drehmoments; (Information in Bezug auf) einen zeitlichen Verlauf der Beschleunigung einer Bewegung des Antriebsaggregats um die erste Achse des Antriebsaggregats; (Information in Bezug auf) einen zeitlichen Verlauf eines Drehwinkels der Antriebswelle; und/oder (Information in Bezug auf) eine Drehzahl der Antriebswelle.
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Das Antriebsaggregat kann ein oder mehrere Sensoren (z.B. einen Beschleunigungssensor und/oder einen Drehwinkelsensor) umfassen, die eingerichtet sind, Sensordaten bezüglich einer Bewegung der Antriebswelle und/oder des Antriebsaggregats zu erfassen. Die Steuereinheit kann eingerichtet sein, die Dreh-Information auf Basis der Sensordaten zu ermitteln.
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Außerdem ist die Steuereinheit eingerichtet, den ersten und den zweiten (aktiven) Tilger derart in Abhängigkeit von der Dreh-Information zu betreiben, dass das von dem ersten und zweiten Tilger bewirkte Kompensations-Drehmoment die erste Schwingung des Antriebsaggregats zumindest teilweise (oder im Wesentlichen vollständig) kompensiert.
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Es wird somit ein Antriebsaggregat beschrieben, das zumindest zwei aktive und/oder passive (translatorische) Tilger umfasst, die an unterschiedlichen (gegenüberliegenden) Seiten des Antriebsaggregats angeordnet sind, und die betrieben werden können, um ein Kompensations-Drehmoment zu bewirken, dass eine durch eine Drehungleichmäßigkeit des Antriebsmotors verursachte erste Schwingung des Antriebsaggregats zu tilgen oder (vollständig) zu kompensieren. So können der Komfort eines Fahrzeugs in effizienter und zuverlässiger Weise erhöht werden.
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Die Steuereinheit kann eingerichtet sein, auf Kenndaten zuzugreifen. Die Kenndaten können anzeigen, wie die Tilger je nach vorliegender Dreh-Information zu betreiben sind. Beispielsweise können die Kenndaten anzeigen, wie die Tilger in Abhängigkeit von der Drehzahl der Antriebswelle und/oder in Abhängigkeit von dem zeitlichen Verlauf des Drehwinkels der Antriebswelle zu betreiben sind. Die Kenndaten können im Vorfeld ermittelt und auf einer Speichereinheit gespeichert werden. So kann ein präziser und effizienter Betrieb der Tilger ermöglicht werden.
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Das Antriebsaggregat kann ein Gehäuse aufweisen, das entlang der zweiten Achse des Antriebsaggregats eine bestimmte Ausdehnung aufweist. Der erste Tilger und der zweite Tilger können in und/oder an dem Gehäuse angeordnet sein. Der Abstand zwischen dem ersten Tilger und dem zweiten Tilger entlang der zweiten Achse entspricht bevorzugt 60%, 80% oder mehr der Ausdehnung des Gehäuses entlang der zweiten Achse. Mit anderen Worten, die Tilger sind (entlang der zweiten Achse) bevorzugt möglichst weit voneinander und/oder von dem Schwerpunkt des Antriebsaggregats entfernt. So kann die Hebelwirkung der Tilger erhöht werden. Dies ermöglicht die Verwendung von kosten- und gewichtseffizienten Tilgern.
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Der erste Tilger und der zweite Tilger weisen typischerweise jeweils eine Schwingungsmasse auf. Die Schwingungsmassen des ersten Tilgers und des zweiten Tilgers können dabei jeweils eingerichtet sein, eine translatorische Bewegung auszuführen, die zumindest teilweise senkrecht zu der ersten Achse des Antriebsaggregats verläuft. Insbesondere kann die translatorische Bewegung der Schwingungsmassen zumindest teilweise entlang der dritten Achse des Antriebsaggregats verlaufen. So können über einen entlang der zweiten Achse verlaufenden Hebel durch die Schwingungsmassen Kräfte auf das Antriebsaggregat bewirkt werden, um in effizienter Weise das Kompensations-Drehmoment zu erzeugen.
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Die Steuereinheit kann eingerichtet sein, den ersten Tilger und den zweiten Tilger zumindest teilweise gegenphasig zueinander zu betreiben. Alternativ oder ergänzend kann die Steuereinheit eingerichtet sein, den ersten Tilger und den zweiten Tilger derart zu betreiben, dass durch den ersten Tilger und den zweiten Tilger zumindest teilweise gegenphasig wirkende Kräfte auf das Antriebsaggregat bewirkt werden. Durch einen gegenphasigen Betrieb der Tilger kann in zuverlässiger Weise ein Kompensation-Drehmoment bewirkt werden.
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Die Steuereinheit kann eingerichtet sein, Hub-Information in Bezug auf eine zweite Schwingung des Antriebsaggregats entlang der dritten Achse des Antriebsaggregats zu ermitteln. Dabei kann die zweite Schwingung z.B. durch eine unebene Fahrbahn bewirkt werden. Die zweite Schwingung kann einer Eigenfrequenz und/oder einer Hubmode des Antriebsaggregats entsprechen. Insbesondere kann es sich bei der zweiten Schwingung um ein Stuckern des Antriebsaggregats handeln.
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Die Steuereinheit kann eingerichtet sein, den ersten und den zweiten aktiven Tilger derart in Abhängigkeit von der Hub-Information zu betreiben, dass die zweite Schwingung des Antriebsaggregats zumindest teilweise kompensiert wird. Zu diesem Zweck kann die Steuereinheit den ersten Tilger und den zweiten Tilger zumindest teilweise gleichphasig zueinander betreiben. Alternativ oder ergänzend kann die Steuereinheit eingerichtet sein, den ersten Tilger und den zweiten Tilger derart zu betreiben, dass durch den ersten Tilger und den zweiten Tilger zumindest teilweise gleichphasig entlang der dritten Achse wirkende Kräfte auf das Antriebsaggregat bewirkt werden.
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Es kann somit eine Kombination aus einem gegenphasigen und einem gleichphasigen Betrieb der Tilger erfolgen, um sowohl eine erste Schwingung zu kompensieren, die auf eine Drehungleichförmigkeit eines Antriebsmotors zurückzuführen ist, als auch eine zweite Schwingung entlang der dritten Achse zu kompensieren. Es wird somit eine effiziente Vermeidung von Schwingungen eines Antriebsaggregats ermöglicht.
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Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Fahrzeug, etwa ein Straßenkraftfahrzeug (insbesondere ein Personenkraftwagen oder ein Lastkraftwagen oder ein Bus oder ein Motorrad), beschrieben. Das Fahrzeug umfasst ein in diesem Dokument beschriebenes Antriebsaggregat. Des Weiteren umfasst das Fahrzeug eine tragende Komponente, die eingerichtet ist, das Antriebsaggregat über ein oder mehrere Aggregatlager zu fixieren. An der tragenden Komponente können ferner ein oder mehrere (Rad-) Achsen des Fahrzeugs angeordnet sein, die durch das Antriebsaggregat angetrieben werden.
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Es ist zu beachten, dass die in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und Systeme sowohl alleine, als auch in Kombination mit anderen in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und Systemen verwendet werden können. Des Weiteren können jegliche Aspekte der in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und Systemen in vielfältiger Weise miteinander kombiniert werden. Insbesondere können die Merkmale der Ansprüche in vielfältiger Weise miteinander kombiniert werden.
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Im Weiteren wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Dabei zeigen
- 1 eine beispielhafte Lagerung eines Antriebsaggregats an der Karosserie eines Fahrzeugs;
- 2 ein beispielhaftes Antriebsaggregat mit aktiven, translatorischen Tilgern;
und
- 3 eine schematische Darstellung eines Tilgers.
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Wie eingangs dargelegt, befasst sich das vorliegende Dokument mit der zuverlässigen und effizienten Tilgung von Schwingungen eines Antriebsaggregats eines Fahrzeugs, die durch Drehungleichmäßigkeiten eines Motors des Antriebsaggregats verursacht werden.
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In diesem Zusammenhang zeigt 1 beispielhaft die mechanische Anbindung eines Antriebsaggregats 102 an eine tragende Komponente 101 (z.B. an die Karosserie bzw. an das Fahrwerk) eines Fahrzeugs 100. Aggregatträger 103 des Antriebsaggregats 102 können über mechanische Aggregatlager 104 mit der tragenden Komponente 101 verbunden sein. Die ein oder mehreren Lager 104 können jeweils als Elastomerlager, als passive Lager, als Hydrolager, als aktive Lager, etc. ausgebildet sein.
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Das Antriebsaggregat 102 umfasst zumindest einen Antriebsmotor, der eingerichtet, eine Welle des Antriebsmotors anzutreiben und an der Welle des Antriebsmotors ein bestimmtes Drehmoment bereitzustellen. Der Antriebsmotor kann insbesondere ein Verbrennungsmotor sein.
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Der Ablauf des Verbrennungsprozesses eines Verbrennungsmotors in verschiedenen Takten verursacht typischerweise Drehzahl- und Drehmomentpulsation, wobei die Frequenz der Pulsation von der Drehzahl des Verbrennungsmotors und/oder von der Anzahl der Zylinder des Verbrennungsmotors abhängt. Diese Drehungleichförmigkeit eines Verbrennungsmotors kann (bei einem Downsizing eines Verbrennungsmotors) aufgrund der Reduktion der Zylinderanzahl und/oder aufgrund der Steigerung der Leistungsdichte verstärkt werden.
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Die Drehungleichförmigkeit kann zu Schwingungen des Antriebsaggregats 102 führen. Diese Schwingungen und Momente können über die ein oder mehreren Aggregatlager 104 an die tragende Komponente 101 des Fahrzeugs 100 weitergegeben werden. Als Folge daraus können Schwingungen im Innenraum eines Fahrzeugs 100 bewirkt werden. Dies kann zu unangenehmen Geräuschen und Vibrationen führen. Des Weiteren können sich derartige Schwingungen schädigend auf andere Bauteile eines Fahrzeugs 100 auswirken.
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1 zeigt aktive (translatorische) Tilger 110, 120, die an dem Antriebsaggregat 102 eines Fahrzeugs 100 angeordnet sind. In dem dargestellten Beispiel verläuft die Welle eines Antriebsmotors des Antriebsaggregats 102 entlang der x-Achse (d.h. in Längsrichtung) des Fahrzeugs 100. Die Tilger 110, 120 können an unterschiedlichen Seiten bezüglich der Welle des Antriebsmotors an dem Antriebsaggregat 102 angeordnet sein, so dass durch die Tilger 110, 120 ein Kompensations-Drehmoment erzeugt werden kann, das einem Drehmomentpuls, der durch eine Drehungleichförmigkeit der Welle des Antriebsmotors des Antriebsaggregats 102 bewirkt wird, entgegenwirkt. In dem dargestellten Beispiel können die Tilger 110, 120 zu diesem Zweck an unterschiedlichen Positionen entlang der y-Achse des Fahrzeugs 100 angeordnet sein. Durch die Tilger 110, 120 kann zumindest teilweise ein Ausgleich der durch eine Drehungleichförmigkeit des Antriebsmotors bedingten Schwingung des Antriebsaggregats 102 ermöglich werden.
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2 zeigt das Antriebsaggregat 102 in einem Schnitt entlang der y, z-Ebene des Fahrzeugs 100. Dabei zeigt 2 insbesondere die Welle 202 des Antriebsmotors des Antriebsaggregats 102, die eine Drehbewegung 203 ausführt. Die Drehbewegung 203 des Antriebsaggregats 102 kann Ungleichmäßigkeiten aufweisen, durch die Drehmomentpulse auf das Gehäuse 205 des Antriebsaggregats 102 bewirkt werden können. Diese Drehmomentpulse können über die Aggregatträger 103 und die Aggregatläger 104 auf die tragende Komponente 101 des Fahrzeugs 100 übertragen werden.
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Des Weiteren zeigt 2 einen ersten aktiven Tilger 110, der auf einer ersten Seite der Welle 202 an dem Gehäuse 205 des Antriebsaggregats 102 angeordnet ist. Außerdem zeigt 2 einen zweiten aktiven Tilger 120, der auf einer zweiten Seite der Welle 202 an dem Gehäuse 205 des Antriebsaggregats 102 angeordnet ist. Die Tilger 110, 120 können jeweils translatorische Bewegungen 210, 220 ausführen und damit verbundene Kräfte auf das Gehäuse 205 des Antriebsaggregats 102 bewirken. In dem dargestellten Beispiel verlaufen die translatorischen Bewegungen 210, 220 entlang der z-Achse des Fahrzeugs 100.
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Der erste Tilger 110 und der zweite Tilger 120 können gegenphasige translatorische Bewegungen 210, 220 ausführen, um gegenphasige Kräfte entlang der z-Achse auf das Gehäuse 205 des Antriebsaggregats 102 zu bewirken. Durch diese gegenphasig wirkenden Kräfte kann ein Kompensations-Drehmoment auf das Gehäuse 205 bewirkt werden, das einem durch die Drehungleichförmigkeit der Welle 202 des Antriebsmotors des Antriebsaggregats 102 bewirkten Drehmomentpuls entgegenwirkt. So können in zuverlässiger und effizienter Weise Schwingungen des Antriebsaggregats 102 verhindert oder zumindest teilweisegetilgt werden, die durch die Drehungleichförmigkeit eines Antriebsmotors des Antriebsaggregats 102 verursacht werden.
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3 zeigt einen schematischen Aufbau eines Tilgers 110, 120. Ein Tilger 110, 120 umfasst eine Schwingungsmasse 301, die in eine translatorische Bewegung 210, 220 versetzt werden kann. Dabei ist die Schwingungsmasse 301 über ein Dämpfungselement 302 und/oder über ein Federungselement 303 mit dem Gehäuse 205 des Antriebsaggregats 102 verbunden, so dass durch die Bewegung 210, 220 der Schwingungsmasse 301 eine Kraft auf das Gehäuse 205 des Antriebsaggregats 102 bewirkt werden kann. Die Bewegung 210, 220 der Schwingungsmasse 301 kann über einen Aktor 304 (z.B. einen elektrischen Motor und/oder ein piezoelektrisches Element) aktiv angeregt werden.
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Das Antriebsaggregat 102 kann eine Steuereinheit 201 umfassen, die eingerichtet ist, die (Aktoren 304 der) Tilger 110, 120 anzusteuern, um eine Schwingung zu tilgen, die durch die Drehungleichformigkeit eines Antriebsmotors des Antriebsaggregats 102 verursacht wurde. Zu diesem Zweck kann die Steuereinheit 201 eingerichtet sein, Dreh-Information in Bezug auf die Schwingung des Antriebsaggregats 102 zu ermitteln. Die Dreh-Information kann ein oder mehrere Frequenzen und/oder eine Amplitude der Schwingung des Antriebsaggregats 102 anzeigen. Die Steuereinheit 201 kann dann die Tilger 110, 120 in Abhängigkeit von der Dreh-Information ansteuern, um die Tilger 110, 120 zu veranlassen, ein Kompensations-Drehmoment auf das Gehäuse 205 des Antriebsaggregats 102 zu bewirken, das der Schwingung des Antriebsaggregats 102 entgegenwirkt.
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Die Dreh-Information kann auf Basis der Sensordaten von ein oder mehreren Sensoren 204 ermittelt werden. Die ein oder mehreren Sensoren 204 können einen Winkelsensor umfassen, der eingerichtet ist, den Winkel der Welle 202 des Antriebsmotors als Funktion der Zeit zu erfassen. Auf Basis des zeitlichen Verlaufs des Wellenwinkels kann auf die Drehmomentpulse geschlossen werden, die durch den Antriebsmotor bewirkt werden. Es können Kenndaten bereitgestellt werden, die die Schwingungen des Antriebsaggregats 102 anzeigen, die je nach Verlauf des Wellenwinkels bewirkt werden. Somit kann anhand von Kenndaten aus dem zeitlichen Verlauf des Wellenwinkels auf die Frequenz und/oder die Amplitude der Schwingung des Antriebsaggregats 102 geschlossen werden. Alternativ oder ergänzend können die ein oder mehreren Sensoren 204 einen Beschleunigungssensor umfassen, der eingerichtet ist, die Beschleunigung des Gehäuses 205 des Antriebsaggregats 102 als Funktion der Zeit zu erfassen. Aus der Beschleunigung des Gehäuses 205 kann dann auf die ein oder mehreren Frequenzen und Amplituden der Schwingungen des Antriebsaggregats 102 geschlossen werden.
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Der Einsatz von aktiven Tilgern 110, 120 ermöglicht es somit, durch Drehungleichförmigkeit eines Antriebsmotors bedingte Momentpulsationen und Drehschwingungen vollständig zu kompensieren. Dabei können (zumindest) zwei aktive Tilger 110, 120 in z-Richtung oberhalb und/oder unterhalb des Antriebsaggregats 102 in einem (möglichst großen) Abstand zum Schwerpunkt des Antriebsaggregats 102 derart angebracht werden, dass über die entstehenden Hebelarme Momentpulsationen und Drehschwingungen um die x-Achse (bzw. bei einem Quereinbau des Antriebsaggregats 102 um die y-Achse) des Fahrzeugs 100 durch ein Gegenmoment bzw. über gegenphasige Momentpulsation ausgeglichen werden können. Zu diesem Zweck können die Tilger 110, 120 drehzahlabhängig und jeweils gegenphasig angesteuert werden.
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Das Antriebsaggregat 102 kann mehrere Antriebsmotoren umfassen. Insbesondere kann das Antriebsaggregat 102 einen Verbrennungsmotor und eine Elektromaschine zum Antrieb eines Fahrzeugs 100 umfassen (und somit einen Hybrid-Antrieb aufweisen). Ein Antriebsaggregat 102 mit mehreren Antriebsmotoren weist typischerweise eine relativ flache und, in Bezug auf die quer zur Achse der Antriebswellen verlaufenden Richtung, lange Bauweise auf. Als Folge daraus können die Tilger 110, 120 jeweils mit einem relativ großen Hebelarm relativ zu dem Schwerpunkt des Antriebsaggregats 102 an dem Antriebsaggregat 102 angeordnet werden. Dies ermöglicht die Kompensation von Schwingungen, die durch Drehungleichförmigkeiten bewirkt werden, mit einer relativ geringen Kraftamplitude der Tilger 110, 120. Es wird somit der Einsatz von relativ kostengünstigen Tilgern 110, 120 mit einer relativ kleinen Schwingungsmasse 301 ermöglicht.
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Beim Betrieb eines Fahrzeugs 100 können auch vertikale Schwingungen des Antriebsaggregats 102 bewirkt werden. Als „Stuckern“ wird dabei eine holpernde Bewegung in z-Richtung, also entlang der Hochachse, des Antriebsaggregats 102 bezeichnet, wobei „Stuckern“ besonders beim Fahren auf unebener Fahrbahn bewirkt werden kann. Die Ursache für das „Stuckern“ ist die Schwingung des Antriebsaggregats 102 (gemäß einer Hubmode des Antriebsaggregats 102 entlang der Fahrzeug-Hochachse) innerhalb der Aggregatlager 104. Die Hubmode und das damit verbundene Stuckern liegen typischerweise im Bereich von 9-13Hz.
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Die ein oder mehreren Tilger 110, 120 können (ggf. zusätzlich) dazu verwendet werden, vertikale Schwingungen des Antriebsaggregats 102, insbesondere Stuckern, zu dämpfen und/oder aufzuheben. Zu diesem Zweck können die Tilger 110, 120 zumindest teilweise gleichphasig angesteuert werden.
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Durch die in diesem Dokument bewirkten Maßnahmen können in zuverlässiger und effizienter Weise Schwingungen eines Antriebsaggregats 102 kompensiert werden, die durch Drehmomentpulsationen eines Antriebsmotors des Antriebsaggregats 102 bewirkt wurden. Dabei wird auch die Kompensation von relativ hochfrequenten Schwingungen ermöglicht, die z.B. durch einen elektrischen Antriebsmotor bewirkt werden. Des Weiteren kann durch die beschriebenen aktiven Tilger 110, 120 ein Ausgleich von Schwingungen eines Antriebsaggregats 102 in z-Richtung, insbesondere ein Ausgleich von Stuckern, erfolgen.
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Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt. Insbesondere ist zu beachten, dass die Beschreibung und die Figuren nur das Prinzip der vorgeschlagenen Verfahren, Vorrichtungen und Systeme veranschaulichen sollen.
