DE19723340A1 - Verfahren zur Vermeidung von Resonanzschwingungen an Karosserien - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Vermeidung von Resonanzschwin­ gungen an Karosserien.

Besonders bei Omnibussen des Nahverkehrs beobachtet man häufig an Haltestellen starke und sehr unangenehme Vibrationen der Karosserie, die ihre Ursache in Reso­ nanzschwingungen haben, welche durch unausgeglichene Massenträgheitskräfte erster Ordnung des Motors angefacht werden. Wenn die Frequenz dieser Massenträgheits­ kräfte des Motors mit der Eigenfrequenz der Karosserie übereinstimmt kommt es zu Resonanzschwingungen mit beachtlicher Amplitude, die für die Fahrgäste sehr unan­ genehm sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, derartige Resonanzschwingungen der Ka­ rosserie mit möglichst geringem technischen Aufwand, jedoch zuverlässig zu vermei­ den.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspru­ ches 1.

Der an der Karosserie angebrachte Sensor erkennt überhöhte Schwingungsamplituden und bringt über die Steuerelektronik des Motors dessen Leerlaufdrehzahl aus dem schädlichen Resonanzbereich, wobei der bauliche Aufwand minimal ist.

Eine vorteilhafte Ausbildung des Sensors kann dem Unteranspruch 2 entnommen wer­ den.

Durch die auf eine Probemasse ausgeübten Massenträgheitskräfte lassen sich leicht Rückschlüsse auf die Schwingungsamplitude ziehen. Die Massenträgheitskräfte kön­ nen mittels eines Piezokristalls in elektrische Spannungsimpulse umgewandelt werden, welche über die Steuerelektronik die Leerlaufdrehzahl des Motors regeln.

Das Verfahren wird an Hand von Zeichnungen erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 die Anbringung eines Sensors an der Karosserie und die Einbindung in die Steuerelektronik des Motors,

Fig. 2 den Aufbau eines Sensors.

Gemäß Fig. 1 wird ein Sensor 1 an einer Karosserie 2 befestigt. Der Ort der Befesti­ gung soll so gewählt werden, daß er mit einem Schwingungsbauch zusammenfällt. Der Sensor ist mit einer Steuerelektronik 3 des Motors 4 verbunden. Die Steuerelektronik 3 regelt über eine Einspritzpumpe 5 die Drehzahl und Last des Motors 4. An Haltestellen kann die durch unausgeglichene Massenkräfte erster Ordnung herrührende Schwin­ gungsfrequenz des Motors 4 mit der Eigenfrequenz der Karosserie 2 zusammenfallen, so daß Resonanz auftritt. Im Resonanzfall kann es zu sehr hohen Schwingungsampli­ tuden an der Karosserie 2 und dem gesamten Wagenaufbau kommen, die von den Fahrgästen als sehr unangenehm empfunden werden.

Entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren wird nun vorgeschlagen an der Ka­ rosserie 2 einen Sensor 1 zu applizieren, welcher in der Lage ist die Schwingungsaus­ schläge zu erfassen und sie in elektrische Spannungssignale umzusetzen. Diese Signale werden an die Steuerelektronik 3 weitergeleitet und dort verarbeitet. Die Steuerelek­ tronik 3 regelt wiederum die Einspritzpumpe 5 und damit auch die Leerlaufdrehzahl des Motors 4.

Im Resonanzfall zwischen Motor 4 und Karosserie 2 registriert der Sensor 1 erhöhte Ausschläge und veranlaßt über Steuerelektronik 3 und Einspritzpumpe 5 den Motor 4 zu einer geringfügigen Drehzahländerung, dies kann eine Erhöhung oder Absenkung der vorhandenen Leerlaufdrehzahl sein, um aus dem schädlichen Resonanzbereich zu kommen. Unter dem Aspekt einer Verbrauchsminiierung wird eine Absenkung der Drehzahl anzustreben sein, wenn nicht dabei die erforderliche Mindestdrehzahl des Motors unterschritten wird, ansonsten ist eine Drehzahlerhöhung im Leerlaufzustand erforderlich. Diese Entscheidung ist in der Steuerelektronik 3 zu treffen.

Fig. 2 zeigt schematisiert ein Ausführungsbeispiel des Sensors 2. Die Funktionsweise basiert auf dem Prinzip der Massenträgheit. Im Sensor 1 ist eine in Richtung senkrecht zur Karosserie 2 frei beweglich angeordnete Masse 6 gelagert, welche mittels einer Feder 7 gegen einen Piezokristall 8 gedrückt wird. Gerät nun die Karosserie 2 in Schwingung, so überträgt sie diese auf die Masse 6. Diese wird nun einer Beschleuni­ gung ausgesetzt, welche in direktem Zusammenhang mit der Größe der Schwin­ gungsamplitude steht. Die Trägheit der Masse 6 führt nun, hervorgerufen durch die Beschleunigung, zu Reaktionskräften auf den Piezokristall 8, in dem diese in Span­ nungssignale umgewandelt werden. Diese Spannungssignale beeinflussen nach Fig. 1 über die Steuerelektronik 3 und Einspritzpumpe 5 die Drehzahl des Motors 4.

Durch geringfügigen technischen und kostenmäßigen Aufwand lassen sich also Reso­ nanzschwingungen an Karosserien und Wagenaufbau vermeiden.

Claims (2)

1. Verfahren zur Vermeidung von Resonanzschwingungen an Karosserien, dadurch gekennzeichnet, daß an der Karosserie (2), vornehmlich an einer Stelle, an der ein Schwingungsbauch auftritt, ein Sensor (1) appliziert wird, daß dieser Sensor (1) die Schwingungsamplitude erfaßt und an eine Steuer­ elektronik (3) des Motors (4) weitergibt, und daß bei Überschreitung einer vorgegebenen Schwingungsamplitude über die Steuerelektronik (3) die Leer­ laufdrehzahl des Motors geringfügig verändert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwingung der Karosserie (2) und eines damit verbundenen Sensors (1) in einer im Sensor (1) gelagerten Masse (6) durch Massenträgheit Reaktionskräfte hervorruft und diese Reaktionskräfte mittels Piezokristall (8) in Spannungsimpulse umgewandelt und diese der Steuerelektronik (3) des Motors (4) zugeführt werden.