DE102018213286A1 - Multi-link independent suspension system with integrated spring and steering function for electric vehicles or vehicles with gas tanks - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Einzelradaufhängungssystem (28) eines Kraftfahrzeugs (10) mit einem elektrischen Antriebsstrang und/oder einem Gastank zur Speicherung eines Treibstoffes. Das Einzelradaufhängungssystem (28) weist eine linke Mehrlenkerradaufhängung (30a) und eine rechte Mehrlenkerradaufhängung (30b) mit Lenkern (32a, 32b, 34a, 34b, 36a, 36b, 38a, 38b) auf, die jeweils an einem Fahrgestell (16) des Kraftfahrzeugs (10) und an einem radträgerseitigen Ende an einem Radträger (24a, 24b) anlenkbar sind, sowie eine Querblattfeder (40) zur Federung eines Aufbaus des Kraftfahrzeugs (10). Erfindungsgemäß ist die Querblattfeder (40) endseitig mit jeweils einem von zwei in Querrichtung gegenüberliegenden Radträgern (24a, 24b) schwenkbar verbindbar und mit einer Lenkvorrichtung des Kraftfahrzeugs (10) wirkverbindbar.The invention relates to an independent wheel suspension system (28) of a motor vehicle (10) with an electric drive train and / or a gas tank for storing a fuel. The independent wheel suspension system (28) has a left multi-link wheel suspension (30a) and a right multi-link wheel suspension (30b) with links (32a, 32b, 34a, 34b, 36a, 36b, 38a, 38b), each on a chassis (16) of the motor vehicle (10) and can be articulated on a wheel carrier end on a wheel carrier (24a, 24b), and a transverse leaf spring (40) for suspension of a body of the motor vehicle (10). According to the invention, the transverse leaf spring (40) can be pivotally connected at the end to in each case one of two wheel carriers (24a, 24b) lying opposite in the transverse direction and can be operatively connected to a steering device of the motor vehicle (10).
Description
Die Erfindung betrifft ein Einzelradaufhängungssystem eines Kraftfahrzeugs mit einem elektrischen Antriebsstrang oder einem Gastank zur Speicherung eines Treibstoffes gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, aufweisend eine linke und eine rechte Mehrlenkerradaufhängung und eine Querblattfeder zur Federung eines Aufbaus des Kraftfahrzeugs.The invention relates to an independent wheel suspension system of a motor vehicle with an electric drive train or a gas tank for storing a fuel according to the preamble of claim 1, comprising a left and a right multi-link wheel suspension and a transverse leaf spring for suspension of a body of the motor vehicle.
Auf dem Gebiet der Kraftfahrzeugtechnik sind Kraftfahrzeuge bekannt, deren Hauptantrieb einen elektrischen Antriebsstrang mit einem Elektromotor beinhaltet, der mittels eines durch einen elektrochemischen Energiespeicher bzw. Energiewandler erzeugten elektrischen Stromes betreibbar ist. Der elektrochemische Energiespeicher bzw. Energiewandler kann dabei beispielsweise von zumindest einem wieder aufladbaren Akkumulator, oftmals auch als Traktionsbatterie bezeichnet, oder von einem Brennstoffzellenstapel („stack“) gebildet sein.In the field of motor vehicle technology, motor vehicles are known whose main drive contains an electric drive train with an electric motor which can be operated by means of an electric current generated by an electrochemical energy store or energy converter. The electrochemical energy store or energy converter can be formed, for example, by at least one rechargeable battery, often also referred to as a traction battery, or by a fuel cell stack.
Bei Kraftfahrzeugen mit konventionellen Verbrennungsmotoren sind Anordnungen der verschiedenen Komponenten („Packaging“) des Kraftfahrzeugs (Antrieb, Fahrwerk, Karosserie) in jahrzehntelanger Entwicklung gereift. Die äußeren Dimensionen und Ankopplungen an andere Komponenten eines Kraftfahrzeugs unterscheiden sich bei einem Kraftfahrzeug mit einem elektrochemischen Energiespeicher bzw. Energiewandler als Energiequelle eines Fahrantriebs (im Folgenden auch als Elektrofahrzeuge bezeichnet) sehr stark von denen eines Kraftfahrzeugs mit konventionellem Verbrennungsmotor, da bei Elektrofahrzeugen im Allgemeinen kastenartige Traktionsbatterien bzw. Brennstoffzellenstapel über eine große Fläche des Fahrzeugbodens anzuordnen sind. Elektrofahrzeuge erfordern daher andere Lösungen der Anordnung von Komponenten innerhalb des Kraftfahrzeugs, insbesondere von Fahrwerk und Antrieb, u. a. zur Gewährleistung einer Fahrstabilität und/oder einer Fahrzeugsicherheit im Fall eines Aufprallereignisses.In the case of motor vehicles with conventional internal combustion engines, arrangements of the various components (“packaging”) of the motor vehicle (drive, chassis, body) have matured over decades. The external dimensions and couplings to other components of a motor vehicle differ very greatly from those of a motor vehicle with a conventional internal combustion engine in a motor vehicle with an electrochemical energy store or energy converter as the energy source of a traction drive (hereinafter also referred to as electric vehicles), since in electric vehicles generally box-like Traction batteries or fuel cell stacks are to be arranged over a large area of the vehicle floor. Electric vehicles therefore require other solutions for the arrangement of components within the motor vehicle, in particular of the chassis and drive, and the like. a. to ensure driving stability and / or vehicle safety in the event of an impact.
Zur Gewährleistung der Fahrstabilität und zur Einhaltung existierender Sicherheitsvorschriften und -vereinbarungen, insbesondere hinsichtlich einer Fahrzeugsicherheit im Falle eines Aufprallereignisses (Crash-Sicherheit), beispielsweise solcher, die Teil des von europäischen Verkehrsministerien, Automobilclubs und Versicherungsverbänden herausgegebenen Neuwagen-Bewertungs-Programmes (European New Car Assessment Programme (Euro NCAP)) sind, wurden im Stand der Technik verschiedene Lösungen vorgeschlagen.To ensure driving stability and to comply with existing safety regulations and agreements, in particular with regard to vehicle safety in the event of an impact (crash safety), for example those that are part of the new car evaluation program (European New Car Assessment programs (Euro NCAP)), various solutions have been proposed in the prior art.
So ist etwa aus der
Ferner beschreibt die
Zudem ist in der
Für Elektrofahrzeuge sind Lösungen zur Anordnung von Komponenten wie beispielsweise kastenartigen Traktionsbatterien, Brennstoffzellenstapel und voluminösen Gastanks über einer großen Fläche des Fahrzeugbodens erforderlich. Lösungen zur Anordnung von Komponenten innerhalb eines gasbetriebenen Kraftfahrzeugs, das als Elektrofahrzeug mit Brennstoffzellenstapel ausgebildet oder das mit einem Verbrennungsmotor ausgestattet ist, und das daher einen relativ voluminösen Gastank aufweist, dessen Form von der gewohnten Form eines Flüssigkraftstofftanks eines konventionellen Verbrennungsmotors stark abweicht, sind aus dem Stand der Technik ebenfalls bekannt.For electric vehicles, solutions for arranging components such as box-type traction batteries are fuel cell stacks and voluminous gas tanks are required over a large area of the vehicle floor. Solutions for the arrangement of components within a gas-powered motor vehicle, which is designed as an electric vehicle with a fuel cell stack or is equipped with an internal combustion engine, and which therefore has a relatively voluminous gas tank, the shape of which deviates greatly from the usual shape of a liquid fuel tank of a conventional internal combustion engine, are from State of the art also known.
So beschreibt die
Das beschriebene Aufhängungssystem besteht aus einer Hinterradaufhängungs-Unterbaugruppe, die sich um den Kraftstofftank herum erstreckt und die an den vorderen und hinteren Abschnitten des Fahrzeugs wirksam befestigt ist, so dass die vorderen und hinteren Abschnitte des Fahrzeugs eine strukturelle Steifigkeit für eine Federung des Fahrzeugs bereitstellen, so dass ein größtmöglicher Tank zwischen den Hinterrädern untergebracht werden kann. Lenker und Federn des Aufhängungssystems sind so gestaltet, dass ein Raum zwischen den Rädern maximiert wird, während gleichzeitig ein hohes Maß an Federungssteifigkeit bereitgestellt wird, um eine korrekte Radausrichtung während Kurvenfahrt, Bremsen und in unebenem Gelände aufrechtzuerhalten. Die Lenker weisen zwei in Längsrichtung weit beabstandete Befestigungspunkte an dem Chassis auf, die der Hinterradaufhängungs-Unterbaugruppe strukturelle Steifigkeit verleihen.The suspension system described consists of a rear suspension sub-assembly that extends around the fuel tank and is operatively attached to the front and rear portions of the vehicle so that the front and rear portions of the vehicle provide structural rigidity for suspension of the vehicle. so that the largest possible tank can be accommodated between the rear wheels. The suspension system handlebars and springs are designed to maximize space between the wheels while providing a high level of suspension stiffness to maintain correct wheel alignment during cornering, braking and on uneven terrain. The links have two longitudinally spaced mounting points on the chassis that provide structural rigidity to the rear suspension subassembly.
Angesichts des aufgezeigten Standes der Technik bietet der Bereich der Radaufhängungen für elektrisch angetriebene Kraftfahrzeuge oder für gasbetriebene Kraftfahrzeuge mit Verbrennungsmotor, die mit einem Gastank ausgestattet sind, noch Raum für Verbesserungen.In view of the prior art shown, the area of wheel suspensions for electrically driven motor vehicles or for gas-powered motor vehicles with an internal combustion engine, which are equipped with a gas tank, still has room for improvement.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine kompakte Einzelradaufhängung, insbesondere eines elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugs oder eines gasbetriebenen Kraftfahrzeugs mit Verbrennungsmotor, das mit einem Gastank ausgestattet ist, bereitzustellen, die einen hohen Fahrkomfort ermöglicht und zugleich einen flexibel nutzbaren Einbauraum bereitstellt, der insbesondere zur zumindest teilweisen Aufnahme eines elektrischen Antriebsstrangs oder zur zumindest teilweisen Aufnahme eines Gastanks des Kraftfahrzeugs dienen kann.The invention has for its object to provide a compact independent wheel suspension, in particular an electrically powered motor vehicle or a gas-powered motor vehicle with an internal combustion engine, which is equipped with a gas tank, which enables a high level of driving comfort and at the same time provides a flexible usable installation space, which is particularly at least partially Recording an electrical drive train or for at least partially receiving a gas tank of the motor vehicle can serve.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein Einzelradaufhängungssystem eines Kraftfahrzeugs mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Die Aufgabe wird ferner durch ein Kraftfahrzeug mit zumindest einem derartigen Einzelradaufhängungssystem gemäß den Ansprüchen 7 und 9 gelöst. Weitere, besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung offenbaren die abhängigen Unteransprüche.According to the invention the object is achieved by an independent wheel suspension system of a motor vehicle with the features of claim 1. The object is further achieved by a motor vehicle with at least one independent suspension system of this type according to claims 7 and 9. Further, particularly advantageous embodiments of the invention are disclosed in the dependent subclaims.
Es ist darauf hinzuweisen, dass die in der nachfolgenden Beschreibung einzeln aufgeführten Merkmale sowie Maßnahmen in beliebiger, technisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden können und weitere Ausgestaltungen der Erfindung aufzeigen. Die Beschreibung charakterisiert und spezifiziert die Erfindung insbesondere im Zusammenhang mit den Figuren zusätzlich.It should be pointed out that the features and measures listed individually in the description below can be combined with one another in any technically meaningful manner and show further refinements of the invention. The description additionally characterizes and specifies the invention, in particular in connection with the figures.
Das erfindungsgemäße Einzelradaufhängungssystem eines Kraftfahrzeugs mit einem elektrischen Antriebsstrang und/oder einem Gastank zur Speicherung eines Treibstoffes weist eine linke Mehrlenkerradaufhängung und eine rechte Mehrlenkerradaufhängung mit Lenkern auf, die jeweils mit einem aufbauseitigen Ende an einem Fahrgestell des Kraftfahrzeugs angelenkt und an einem radträgerseitigen Ende an einem Radträger angelenkt sind. Ferner weist das Einzelradaufhängungssystem eine Querblattfeder zur Federung eines Aufbaus des Kraftfahrzeugs auf. Dabei ist die Querblattfeder endseitig mit jeweils einem von zwei in Querrichtung gegenüberliegenden Radträgern schwenkbar verbunden. Die Querblattfeder ist zudem mit einer Lenkvorrichtung des Kraftfahrzeugs wirkverbunden.The independent wheel suspension system according to the invention of a motor vehicle with an electric drive train and / or a gas tank for storing a fuel has a left multi-link wheel suspension and a right multi-link wheel suspension with links, each of which is articulated with a body-side end on a chassis of the motor vehicle and at an end on the wheel carrier side on a wheel carrier are articulated. Furthermore, the independent wheel suspension system has a transverse leaf spring for suspension of a body of the motor vehicle. The transverse leaf spring is pivotally connected at the end to one of two wheel carriers opposite each other in the transverse direction. The cross leaf spring is also operatively connected to a steering device of the motor vehicle.
Unter einem „Kraftfahrzeug“ soll im Sinne dieser Erfindung insbesondere ein Personenkraftwagen, ein Lastkraftwagen, ein Sattelschlepper oder ein Kraftomnibus verstanden werden.For the purposes of this invention, a “motor vehicle” is to be understood in particular to mean a passenger car, a truck, a semi-trailer or a bus.
Unter dem Begriff „wirkverbunden“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere verstanden werden, dass wirkverbundene Objekte derart miteinander verbunden sind, dass eine Übertragung einer Kraft und/oder eines Drehmoments und/oder eines Torsionsmoments zwischen den Objekten möglich ist. Die Übertragung kann dabei sowohl durch direkten Kontakt als auch mittelbar, durch zumindest ein Zwischenelement, erfolgen.In this context, the term “operatively connected” is to be understood in particular to mean that operatively connected objects are connected to one another in such a way that a transmission of a force and / or a torque and / or a torsional moment is possible between the objects. The transmission can take place both by direct contact and indirectly, by at least one intermediate element.
Auf diese Weise kann ein kompaktes Einzelradaufhängungssystem bereitgestellt werden, das einen hohen Fahrkomfort ermöglicht und zugleich einen flexibel nutzbaren Einbauraum bereitstellt, der insbesondere zur zumindest teilweisen Aufnahme von kastenförmigen oder voluminösen Komponenten wie etwa einer Traktionsbatterie oder eines Brennstoffzellenstapels eines elektrischen Antriebsstrangs oder eines Gastanks eines Kraftfahrzeugs dienen kann.In this way, a compact independent wheel suspension system can be provided which enables a high level of driving comfort and at the same time provides a flexibly usable installation space, which is used in particular for at least partially accommodating box-shaped or voluminous components such as a traction battery or a fuel cell stack of an electric drive train or a gas tank of a motor vehicle can.
Die Erfindung beruht auf der Einsicht, in das erfindungsgemäße Einzelradaufhängungssystem eine oder mehrere der Funktionen eines Stabilisators, einer Feder und eines radführenden Querlenkers durch die Querblattfeder ausführbar zu gestalten.The invention is based on the insight into the independent wheel suspension system according to the invention to make one or more of the functions of a stabilizer, a spring and a wheel-guiding wishbone executable by the transverse leaf spring.
Die Querblattfeder kann dabei so ausgebildet sein, dass sie in einem nur statisch mit der Karosserielast belasteten Zustand des Einzelradaufhängungssystems in vertikaler Richtung eine nach oben konvex ausgebildete Form aufweist. Die Querblattfeder kann aber auch so ausgebildet sein, dass sie sich in diesem Zustand im Wesentlichen in einer Ebene erstreckt, die parallel zu einem Fahrbahnuntergrund angeordnet ist.The transverse leaf spring can be designed such that it has an upwardly convex shape in the vertical direction when the independent wheel suspension system is only statically loaded with the body load. The transverse leaf spring can also be designed such that in this state it extends essentially in a plane which is arranged parallel to a road surface.
Die Mehrlenkerachse kann dabei als Vierlenkerachse, als Doppelquerlenkerachse oder als Fünflenkerachse ausgebildet sein.The multi-link axle can be designed as a four-link axle, as a double wishbone axle or as a five-link axle.
Die vorgeschlagene Erfindung soll ferner beinhalten, dass die Lenker der linken Mehrlenkerradaufhängung und der rechten Mehrlenkerradaufhängung auch an einem oder mehreren Hilfsrahmen des Fahrgestells anlenkbar sein können.The proposed invention is also intended to include that the links of the left multi-link wheel suspension and the right multi-link wheel suspension can also be articulated on one or more subframes of the chassis.
In bevorzugten Ausführungsformen des Einzelradaufhängungssystems sind die Lenker der Mehrlenkerachse als einfache Stablenker ausgebildet, und die Anlenkung des aufbauseitigen Endes sowie die Anlenkung des radträgerseitigen Endes jedes der Lenker ist durch zwei als Kugelgelenk wirkende Gummilager herstellbar bzw. hergestellt. Dadurch kann auf konstruktiv einfache Weise eine Lenkbarkeit von üblicherweise an den Radträgern vorgesehenen Rad-Reifenkombinationen durch die Querblattfeder erreicht werden.In preferred embodiments of the independent wheel suspension system, the links of the multi-link axle are designed as simple stabilizer links, and the articulation of the body-side end and the articulation of the wheel carrier-side end of each of the links can be produced or produced by two rubber bearings acting as ball-and-socket joints. As a result, the transverse leaf spring can be used in a structurally simple manner to steer the wheel / tire combinations which are usually provided on the wheel carriers.
Bevorzugt ist die Querblattfeder in einem mittleren Bereich mit einer Aktoreinheit wirkungsmäßig verbunden und in einem Einbauzustand zur Übertragung einer Lenksteuerbewegung auf die Radträger durch die Aktoreinheit in einer Querrichtung verschiebbar angeordnet. Unter dem Begriff „Querrichtung“ soll im Sinne der Erfindung insbesondere eine horizontale Richtung quer zu einer Geradeaus-Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs verstanden werden. Auf diese Weise kann eine besonders kompakte Anordnung zur Übertragung einer Lenksteuerbewegung durch die Querblattfeder auf die Radträger erreicht werden.The transverse leaf spring is preferably operatively connected in a central region to an actuator unit and, in an installed state, is displaceable in a transverse direction by the actuator unit for transmitting a steering control movement to the wheel carriers. In the context of the invention, the term “transverse direction” is to be understood in particular to mean a horizontal direction transverse to a straight-ahead driving direction of the motor vehicle. In this way, a particularly compact arrangement for transmitting a steering control movement through the transverse leaf spring to the wheel carrier can be achieved.
Insbesondere kann die Aktoreinheit mit einer Lenkungsvorrichtung des Kraftfahrzeugs wirkverbunden oder signaltechnisch verbunden sein.In particular, the actuator unit can be operatively connected to a steering device of the motor vehicle or be connected in terms of signals.
Die Kompaktheit der Anordnung zur Übertragung einer Lenksteuerbewegung durch die Querblattfeder auf die Radträger kann weiter gesteigert werden, wenn der mittlere Bereich der Querblattfeder zumindest teilweise in einem Gehäuse der Aktoreinheit angeordnet ist. Durch die vorgeschlagene integrierte Bauweise der Aktoreinheit und des mittleren Bereichs der Querblattfeder kann zudem ein wirksamer Schutz der Anordnung zur Übertragung einer Lenksteuerbewegung durch die Querblattfeder auf die Radträger gegen Umwelteinflüsse erzielt werden.The compactness of the arrangement for transmitting a steering control movement by the transverse leaf spring to the wheel carrier can be further increased if the central region of the transverse leaf spring is at least partially arranged in a housing of the actuator unit. The proposed integrated design of the actuator unit and the central region of the transverse leaf spring also allows effective protection of the arrangement for transmitting a steering control movement by the transverse leaf spring to the wheel carrier against environmental influences.
In bevorzugten Ausführungsformen des Einzelradaufhängungssystems beinhaltet jede der Mehrlenkerradaufhängungen zumindest einen obenliegenden Querlenker, der oberhalb einer Radachse einer Rad-Reifenkombination angeordnet ist, und zumindest einen untenliegenden Querlenker, der unterhalb einer Radachse einer Rad-Reifenkombination angeordnet ist. Dabei ist die Querblattfeder in einem Einbauzustand in vertikaler Richtung gesehen zwischen dem zumindest einen obenliegenden Querlenker und dem zumindest einen untenliegenden Querlenker angeordnet. Dadurch können besonders günstige Kräfte- und Momentenverhältnisse bei der Übertragung einer Lenksteuerbewegung durch die Querblattfeder auf die Radträger erreicht werden.In preferred embodiments of the independent wheel suspension system, each of the multi-link wheel suspensions includes at least one overhead control arm, which is arranged above a wheel axis of a wheel / tire combination, and at least one lower control arm, which is arranged below a wheel axis of a wheel / tire combination. The transverse leaf spring is arranged in an installed state, seen in the vertical direction, between the at least one upper control arm and the at least one lower control arm. As a result, particularly favorable force and torque ratios can be achieved when transmitting a steering control movement through the transverse leaf spring to the wheel carriers.
Die Querblattfeder kann beispielsweise aus Stahl hergestellt sein. Bevorzugt weist die Querblattfeder einen überwiegenden Anteil aus einem Faser-Kunststoff-Verbund (FKV) auf. Dadurch kann gegenüber konventionellen Querblattfedern aus Stahl eine Querblattfeder mit einer besonders großen Gewichtsersparnis bereitgestellt werden.The cross leaf spring can be made of steel, for example. The transverse leaf spring preferably has a predominant proportion of a fiber-plastic composite (FKV). Compared to conventional steel cross leaf springs, a cross leaf spring with a particularly large weight saving can be provided.
Unter dem Begriff „einen überwiegenden Anteil“ soll im Sinne der Erfindung insbesondere ein Anteil von mehr als 50 Vol. %, bevorzugt von mehr als 70 Vol. % und, besonders bevorzugt, von mehr als 90 Vol. % verstanden werden. Insbesondere soll der Begriff die Möglichkeit einschließen, dass die Querblattfeder vollständig, d. h. zu 100 Vol. %, aus dem Faser-Kunststoff-Verbund besteht.For the purposes of the invention, the term “a predominant proportion” is to be understood in particular to mean a proportion of more than 50% by volume, preferably more than 70% by volume and, particularly preferably, more than 90% by volume. In particular, the term is intended to include the possibility that the cross leaf spring completely, i. H. 100 vol.%, consists of the fiber-plastic composite.
Der Faser-Kunststoff-Verbund kann insbesondere kohlenstofffaserverstärkten Kunststoff (CFK) und/oder glasfaserverstärkten Kunststoff (GFK) und/oder aramidfaserverstärkten Kunststoff (AFK) beinhalten.The fiber-plastic composite can in particular include carbon fiber reinforced plastic (CFRP) and / or glass fiber reinforced plastic (GFK) and / or aramid fiber reinforced plastic (AFK).
In einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Kraftfahrzeug vorgeschlagen, das zumindest einen elektrisch betreibbaren Antriebsmotor und einen elektrochemischen Energiewandler als Energiequelle des zumindest einen elektrisch betreibbaren Antriebsmotors aufweist. Zudem ist das Kraftfahrzeug an zumindest einer Fahrzeugachse mit einem erfindungsgemäßen Einzelradaufhängungssystem ausgestattet und weist eine Aktoreinheit auf, die mit einer Lenkungsvorrichtung des Kraftfahrzeugs wirkverbunden oder signaltechnisch verbunden ist.In a further aspect of the invention, a motor vehicle is proposed which has at least one electrically operated drive motor and an electrochemical energy converter as the energy source of the at least one electrically operated drive motor. In addition, the motor vehicle is equipped on at least one vehicle axle with an independent wheel suspension system according to the invention and has an actuator unit which is operatively connected to a steering device of the motor vehicle or is connected in terms of signals.
Dabei sind die Lenker des Einzelradaufhängungssystems jeweils mit einem aufbauseitigen Ende an einem Fahrgestell des Kraftfahrzeugs angelenkt und an einem radträgerseitigen Ende mit einem Radträger des Kraftfahrzeugs schwenkbar verbunden. Die Querblattfeder ist endseitig mit jeweils einem von zwei in Querrichtung gegenüberliegenden Radträgern der zumindest einen Fahrzeugachse schwenkbar verbunden. Zudem ist die Querblattfeder in einem mittleren Bereich mit der Aktoreinheit wirkverbunden und in einem Einbauzustand zur Übertragung einer Lenksteuerbewegung auf die Radträger durch die Aktoreinheit in einer Querrichtung verschiebbar angeordnet.The handlebars of the independent suspension system are each with a body-side End hinged to a chassis of the motor vehicle and pivotally connected to a wheel carrier of the motor vehicle at an end on the wheel carrier side. The transverse leaf spring is pivotally connected at the end to one of two wheel carriers of the at least one vehicle axle, which are opposite in the transverse direction. In addition, the transverse leaf spring is operatively connected to the actuator unit in a central region and, in an installed state, is displaceable in a transverse direction by the actuator unit in order to transmit a steering control movement to the wheel carriers.
Des Weiteren ist der elektrochemische Energiewandler zumindest teilweise in einem Einbauraum angeordnet, der durch die aufbauseitigen Enden der Lenker der linken Mehrlenkerradaufhängung, die aufbauseitigen Enden der Lenker der rechten Mehrlenkerradaufhängung in der Querrichtung und durch die Aktoreinheit und die Querblattfeder in einer Richtung parallel zur Geradeaus-Fahrtrichtung begrenzt ist.Furthermore, the electrochemical energy converter is at least partially arranged in an installation space which is directed through the body-side ends of the links of the left multi-link wheel suspension, the body-side ends of the links of the right multi-link wheel suspension in the transverse direction and through the actuator unit and the cross-leaf spring in a direction parallel to the straight-ahead driving direction is limited.
Die im Zusammenhang mit dem vorgeschlagenen Einzelradaufhängungssystem beschriebenen Vorteile sind in vollem Umfang auf ein derartiges Kraftfahrzeug übertragbar.The advantages described in connection with the proposed independent wheel suspension system are fully transferable to such a motor vehicle.
In einem derartigen Kraftfahrzeug kann der elektrochemische Energiewandler auch als Brennstoffzellenstapel („stack“) ausgebildet sein. In diesem Fall ist das Kraftfahrzeug zusätzlich mit einem Gastank zur Speicherung eines unter Normalbedingungen gasförmigen Treibstoffs ausgestattet, und der elektrochemische Energiewandler und/oder der Gastank ist bzw. sind zumindest teilweise in einem Einbauraum angeordnet, der durch die aufbauseitigen Enden der Lenker der linken Mehrlenkerradaufhängung und die die aufbauseitigen Enden der Lenker der rechten Mehrlenkerradaufhängung in der Querrichtung und durch die Aktoreinheit und die Querblattfeder in einer Richtung parallel zur Geradeaus-Fahrtrichtung begrenzt ist.In such a motor vehicle, the electrochemical energy converter can also be designed as a fuel cell stack. In this case, the motor vehicle is additionally equipped with a gas tank for storing a fuel which is gaseous under normal conditions, and the electrochemical energy converter and / or the gas tank is or are at least partially arranged in an installation space which is defined by the ends of the links of the left multi-link wheel suspension and which is the body-side ends of the handlebars of the right multi-link wheel suspension in the transverse direction and limited by the actuator unit and the transverse leaf spring in a direction parallel to the straight-ahead direction of travel.
In bevorzugten Ausführungsformen des Kraftfahrzeugs ist der zumindest eine elektrisch betreibbare Antriebsmotor als Radnabenmotor ausgebildet und in eine der Rad-Reifenkombinationen des Kraftfahrzeugs integriert. Dadurch kann zusätzlicher Einbauraum für eine Anordnung des elektrochemischen Energiewandlers und/oder des Gastanks freigesetzt werden, der mit dem Einbauraum zwischen den aufbauseitigen Enden der Lenker einen zusammenhängenden Einbauraum bilden kann.In preferred embodiments of the motor vehicle, the at least one electrically operable drive motor is designed as a wheel hub motor and integrated in one of the wheel / tire combinations of the motor vehicle. As a result, additional installation space for an arrangement of the electrochemical energy converter and / or the gas tank can be released, which can form a coherent installation space with the installation space between the ends of the handlebars on the body side.
In einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Kraftfahrzeug vorgeschlagen, das zumindest einen als Gasmotor ausgebildeten Antriebsmotor und einen Gastank zur Speicherung eines unter Normalbedingungen gasförmigen Treibstoffs beinhaltet. Zudem ist das Kraftfahrzeug an zumindest einer Fahrzeugachse mit einem erfindungsgemäßen Einzelradaufhängungssystem ausgestattet und weist eine Aktoreinheit auf, die mit einer Lenkungsvorrichtung des Kraftfahrzeugs wirkverbunden oder signaltechnisch verbunden ist.In a further aspect of the invention, a motor vehicle is proposed which contains at least one drive motor designed as a gas engine and a gas tank for storing a fuel which is gaseous under normal conditions. In addition, the motor vehicle is equipped on at least one vehicle axle with an independent wheel suspension system according to the invention and has an actuator unit which is operatively connected to a steering device of the motor vehicle or is connected in terms of signals.
Unter einem „Gasmotor“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein Verbrennungsmotor verstanden werden, der mit einem unter Normalbedingungen gasförmigen Brennstoff betreibbar ist.In this context, a “gas engine” is to be understood in particular to mean an internal combustion engine which can be operated with a fuel which is gaseous under normal conditions.
Dabei sind die Lenker des Einzelradaufhängungssystems jeweils mit einem aufbauseitigen Ende an einem Fahrgestell des Kraftfahrzeugs angelenkt und an einem radträgerseitigen Ende mit einem Radträger des Kraftfahrzeugs schwenkbar verbunden. Die Querblattfeder ist endseitig mit jeweils einem von zwei in Querrichtung gegenüberliegenden Radträgern der zumindest einen Fahrzeugachse schwenkbar verbunden. Zudem ist die Querblattfeder in einem mittleren Bereich mit der Aktoreinheit wirkverbunden und in einem Einbauzustand zur Übertragung einer Lenksteuerbewegung auf die Radträger durch die Aktoreinheit in einer Querrichtung verschiebbar angeordnet.The links of the independent wheel suspension system are each articulated with a body end on a chassis of the motor vehicle and pivotally connected at one end on the wheel carrier side to a wheel carrier of the motor vehicle. The transverse leaf spring is pivotally connected at the end to one of two wheel carriers of the at least one vehicle axle, which are opposite in the transverse direction. In addition, the transverse leaf spring is operatively connected to the actuator unit in a central region and, in an installed state, is displaceable in a transverse direction by the actuator unit in order to transmit a steering control movement to the wheel carriers.
Des Weiteren ist der Gastank zumindest teilweise in einem Einbauraum angeordnet, der durch die aufbauseitigen Enden der Lenker der linken Mehrlenkerradaufhängung, die aufbauseitigen Enden der Lenker der rechten Mehrlenkerradaufhängung in der Querrichtung und durch die Aktoreinheit und die Querblattfeder in einer Richtung parallel zur Geradeaus-Fahrtrichtung begrenzt ist.Furthermore, the gas tank is at least partially arranged in an installation space which is delimited in a direction parallel to the straight-ahead direction of travel by the body-side ends of the links of the left multi-link wheel suspension, the body-side ends of the links of the right multi-link wheel suspension and by the actuator unit and the cross-leaf spring is.
Bevorzugt sind die Aktoreinheit und ein mittlerer Bereich der Querblattfeder von einem gemeinsamen Gehäuse aufgenommen, wodurch ein kompakter Aufbau und ein wirksamer Schutz der Anordnung zur Übertragung einer Lenksteuerbewegung durch die Querblattfeder auf die Radträger gegen äußere Umwelteinflüsse erreicht werden kann.The actuator unit and a central region of the transverse leaf spring are preferably accommodated in a common housing, as a result of which a compact structure and effective protection of the arrangement for transmitting a steering control movement by the transverse leaf spring to the wheel carrier against external environmental influences can be achieved.
In beiden Arten der vorgeschlagenen Kraftfahrzeuge kann die wirkungsmäßige Verbindung der Aktoreinheit mit dem mittleren Bereich der Querblattfeder beispielsweise dadurch hergestellt sein, dass die Aktoreinheit mit einem Lenkgetriebe des Kraftfahrzeugs wirkungsmäßig in Verbindung steht und dazu vorgesehen ist, eine durch das Lenkgetriebe übertragende Lenksteuerbewegung auf die in Querrichtung verschiebbare Querblattfeder zu übertragen.In both types of the proposed motor vehicles, the effective connection of the actuator unit to the central area of the transverse leaf spring can be established, for example, by the fact that the actuator unit is operatively connected to a steering gear of the motor vehicle and is provided for a steering control movement transmitted by the steering gear to the transverse direction transferable transverse leaf spring.
Unter dem Begriff „dazu vorgesehen“ soll im Sinne der Erfindung insbesondere speziell dafür programmiert, ausgelegt oder angeordnet verstanden werden.For the purposes of the invention, the term “intended for this” is to be understood to mean, in particular, specifically programmed, designed or arranged for it.
In einer alternativen Ausgestaltung kann die Aktoreinheit einen elektromechanischen Aktor, beispielsweise einen Linearantrieb, aufweisen, der durch ein elektrisches Lenksignal eines steer by wire-Lenksystems des Kraftfahrzeugs gesteuert wird und dazu vorgesehen ist, die in Querrichtung verschiebbare Querblattfeder abhängig von dem elektrischen Lenksignal in einer vorbestimmten Weise zu verschieben.In an alternative embodiment, the actuator unit can be an electromechanical actuator, For example, have a linear drive, which is controlled by an electrical steering signal of a steer-by-wire steering system of the motor vehicle and is provided for displacing the transverse leaf spring, which is displaceable in the transverse direction, in a predetermined manner depending on the electrical steering signal.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der folgenden Figurenbeschreibung offenbart. Es zeigt
-
1 eine schematische Teildarstellung eines Kraftfahrzeugs mit einem erfindungsgemäßen Einzelradaufhängungssystem in einer Draufsicht.
-
1 a schematic partial view of a motor vehicle with an independent wheel suspension system according to the invention in a plan view.
In
In alternativen Ausführungsformen kann der elektrochemische Energiewandler
In alternativen Ausführungsformen kann das Kraftfahrzeug
Das Kraftfahrzeug
Die beiden elektrisch betreibbaren Antriebsmotoren
Das Einzelradaufhängungssystem
Zwei Lenker
Weiterhin weist das Einzelradaufhängungssystem
Das Kraftfahrzeug
Die Querblattfeder
Der mittlere Bereich
Ein Einbauraum
In anderen, zuvor erwähnten Ausführungsformen, in denen das Kraftfahrzeug mit einem Gastank ausgestattet ist, kann der Gastank teilweise in dem Einbauraum angeordnet sein, der durch die aufbauseitigen Enden der Lenker der linken Mehrlenkerradaufhängung, die aufbauseitigen Enden der Lenker der rechten Mehrlenkerradaufhängung in der Querrichtung und durch die Aktoreinheit und die Querblattfeder in einer Richtung parallel zur Geradeaus-Fahrtrichtung begrenzt ist.In other previously mentioned embodiments, in which the motor vehicle is equipped with a gas tank, the gas tank can be partially arranged in the installation space which is defined by the body-side ends of the links of the left multi-link wheel suspension, the body-side ends of the links of the right multi-link wheel suspension in the transverse direction and is limited by the actuator unit and the cross leaf spring in a direction parallel to the straight-ahead direction of travel.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1010
- Kraftfahrzeugmotor vehicle
- 12a12a
- elektrisch betreibbarer Antriebsmotorelectrically operated drive motor
- 12b12b
- elektrisch betreibbarer Antriebsmotorelectrically operated drive motor
- 1414
- elektrochemischer Energiewandlerelectrochemical energy converter
- 1616
- Fahrgestellchassis
- 1818
- Aktoreinheitactuator
- 2020
- Gehäusecasing
- 2222
- elektrisches Lenksignalelectrical steering signal
- 24a24a
- linker Radträgerleft wheel carrier
- 24b24b
- rechter Radträgerright wheel carrier
- 26a26a
- Rad-ReifenkombinationWheel-tire combination
- 26b26b
- Rad-ReifenkombinationWheel-tire combination
- 2828
- EinzelradaufhängungssystemIndependent suspension system
- 30a30a
- linke Mehrlenkerradaufhängungleft multi-link wheel suspension
- 30b30b
- rechte Mehrlenkerradaufhängungright multi-link wheel suspension
- 32a32a
- obenliegender Lenkeroverhead handlebar
- 32b32b
- obenliegender Lenkeroverhead handlebar
- 34a34a
- obenliegender Lenkeroverhead handlebar
- 34b34b
- obenliegender Lenkeroverhead handlebar
- 36a36a
- untenliegender Lenkerlower handlebar
- 36b36b
- untenliegender Lenkerlower handlebar
- 38a38a
- untenliegender Lenkerlower handlebar
- 38b38b
- untenliegender Lenkerlower handlebar
- 4040
- QuerblattfederTransverse leaf spring
- 4242
- mittlerer Bereichmiddle area
- 44a44a
- Radachsewheel axle
- 44b44b
- Radachsewheel axle
- 4646
- Einbaurauminstallation space
- 4848
- Geradeaus-FahrtrichtungStraight-on direction
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
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- JP 2017019458 A [0007]JP 2017019458 A [0007]
- US 2004/0239095 A1 [0009]US 2004/0239095 A1 [0009]
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