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Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Prioritäten der koreanischen Patentanmeldungen
KR 1020110132820 und
KR 1020110132868 , eingereicht beim Koreanischen Amt für geistiges Eigentum am 12. Dezember 2011, deren gesamter Inhalt für alle Zwecke durch diese Bezugnahme hierin einbezogen ist.
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein aktives Wankstabilisierungssystem (oder auch aktives Wankregelsystem oder auch Wanksteuersystem) eines Fahrzeugs (z. B. eines Kraftfahrzeugs). Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein aktives Wankstabilisierungssystem (ARCS: aus dem Englischen „active roll control system“), welches aktiv das Wanken einer Stabilisatorstange (bzw. eines Stabilisators) steuern (bzw. regeln) kann, die mit einem Paar von unteren (oder oberen) Armen (bzw. Aufhängungsarmen, z. B. Querlenkern) verbunden ist, die an beiden Seiten eines Fahrzeugaufbaus (bzw. Fahrzeugkörpers bzw. Karosserie) mittels jeweils eines Stabilisatorverbindungselements (z. B. einer Stabilisatorkoppelstange oder einer Pendelstütze oder eines Stabilisatorlenkers) montiert sind.
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Im Allgemeinen verbindet ein Aufhängungssystem eines Fahrzeugs eine Achse mit einem Fahrzeugaufbau, so dass Vibrationen oder Stöße gesteuert werden, welche während der Fahrt von einer Straße auf die Achse übertragen werden, damit sie nicht direkt auf den Fahrzeugaufbau übertragen werden. Dementsprechend verhindert das Aufhängungssystem eines Fahrzeugs Schäden am Fahrzeugaufbau bzw. an einer Fracht und verbessert den Fahrkomfort.
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Solch ein Aufhängungssystem, wie in 1 gezeigt, weist auf: eine Fahrwerksfeder (bzw. Chassisfeder) 101, welche Stöße von der Straße verringert, einen Stoßdämpfer 103, welcher die freie Schwingung der Fahrwerksfeder 101 reduziert (bzw. dämpft) und den Fahrkomfort verbessert, und eine Stabilisatorstange 105 (bzw. einen Stabilisator), welche das Wanken des Fahrzeugs unterdrückt (Wanken bedeutet in diesem Zusammenhang das Neigen bzw. Schrägstellen des Fahrzeugs mit Bezug auf eine Längsachse des Fahrzeugaufbaus).
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Hierbei weist die Stabilisatorstange 105 einen geraden Abschnitt und zwei Enden auf. Beide Seiten des geraden Abschnitts sind am Fahrzeugaufbau 107 montiert, und die beiden Enden sind an einem unteren Arm (bzw. einem unteren Lenker, z. B. Querlenker), der ein Aufhängungsarm ist, mittels des Stabilisatorverbindungselements 113 (z. B. der Stabilisatorkoppelstange oder der Pendelstütze oder des Stabilisatorlenkers) montiert. Daher, wenn ein linkes und ein rechtes Rad 111 sich in die gleiche Richtung (nach oben oder nach unten) bewegen, arbeitet die Stabilisatorstange 105 nicht. Wenn jedoch das linke und das rechte Rad 111 sich in die entgegengesetzten Richtungen bewegen (eines bewegt sich nach oben und eines nach unten) wird die Stabilisatorstange 105 verdreht und unterdrückt das Wanken des Fahrzeugaufbaus 107 mittels Torsionsrückstellkraft.
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Das heißt: wenn der Fahrzeugaufbau 107 sich neigt in Richtung zu einer Abbiegungsachse (bzw. Drehachse bzw. Kurvenmittelpunkt) aufgrund von einer Zentrifugalkraft im Falle von einer Abbiegung (bzw. Richtungsänderung bzw. Kurvenfahrt) oder im Falle von unterschiedlichen Höhen des linken und des rechten Rades aufgrund von einer Bodenwelle oder einer Ausfederung des Fahrzeugs, verdreht sich die Stabilisatorstange 105 und stabilisiert die Position des Fahrzeugaufbaus mittels Torsionsrückstellkraft.
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Da eine konventionelle Stabilisatorstange 105 allerdings eine konstante Torsionssteifigkeit (bzw. Drehsteifigkeit) aufweist, ist es unzureichend, die Stabilität beim Abbiegen (bzw. Kurvenfahrt bzw. Lenken) unter verschiedenen Fahrzuständen mittels der Torsionsfederkraft der Stabilisatorstange 105 allein zu sichern.
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In letzter Zeit ist ein aktives Wankstabilisierungssystem entwickelt worden, das einen Aktuator aufweist, welcher einen Hydraulikdruckzylinder 115 aufweist und mit einem Ende der Stabilisatorstange 105 verbunden ist, um das Wanken aktiv zu steuern (bzw. zu regeln), wie in 2 gezeigt.
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Das aktive Wankstabilisierungssystem nutzt den Hydraulikdruckzylinder 115 anstelle des Stabilisatorverbindungselements 113, das den unteren Arm 109 und das Ende der Stabilisatorstange 105 miteinander verbindet, um eine Verbindungslänge zwischen dem Ende der Stabilisatorstange 105 und dem unteren Arm 109 zu verändern. Dadurch wird die Torsionssteifigkeit der Stabilisatorstange 105 verändert.
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Das heißt: gemäß dem aktiven Wankstabilisierungssystem ist ein unteres Ende des Hydraulikdruckzylinders 115 verbunden mit dem unteren Arm 109, und ein vorderes (bzw. oberes) Ende einer Kolbenstange 117 des hydraulischen Druckzylinders 115 ist mittels eines Kugelgelenks 119 mit dem Ende der Stabilisatorstange 105 verbunden.
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Gemäß dem aktiven Wankstabilisierungssystem steuert (bzw. regelt) eine elektronische Steuereinheit (ECU) ein Hydraulikdrucksystem, das aufweist Ventile, Hydraulikdruckpumpen usw., basierend auf Signalen, die ausgegeben werden von einem Beschleunigungssensor, einem Höhensensor und einem Lenksensor (oder Lenkwinkelsensor) des Fahrzeugs, um das Wankverhalten des Fahrzeugs zu verbessern.
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Allerdings sollte das untere Ende des Hydraulikdruckzylinders 115 mittels einer separaten Halterung 121 montiert werden, die aufweist ein unteres Ende, das unter den unteren Arm 109 vorsteht, um so einen Betriebshub (bzw. Arbeitshub) des Hydraulikdruckzylinders 115 (d.h. des Aktuators) bis zum Maximum zu gewährleisten. Ein solches Layout kann zwar entworfen werden, allerdings kann die Produktivität verschlechtert werden.
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Da der Hydraulikdruckzylinder 115 verwendet wird als der Aktuator, müssen Komponenten zum Erzeugen und Liefern eines Hydraulikdrucks (d.h. Hydraulikdruckpumpen, -leitungen, Ventile usw.) vorgesehen werden.
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Die nachveröffentlichte
US 8 398 092 B2 offenbart ein aktives Wankstabilisierungssystem, das eingerichtet ist, um aktiv eine Wanksteifigkeit eines Fahrzeugs mittels Verstellens einer Montageposition eines Stabilisatorverbindungselements, welches einen Aufhängungsarm mit einer Stabilisatorstange des Fahrzeugs verbindet, an dem Aufhängungsarm gemäß einem Fahrzustand des Fahrzeugs zu steuern, aufweisend eine Antriebseinheit, welche aufweist ein Gehäuse, das mit einer Seite des Aufhängungsarms verbunden ist, eine Schienenplatte, die innerhalb des Gehäuses angeordnet ist, und ein Verbindungselement, das verschiebbar in der Schienenplatte aufgenommen und entlang der Schienenplatte bewegbar ist, und das Stabilisatorverbindungselement, von welchem ein Ende mit einem Ende der Stabilisatorstange verbunden ist und das andere Ende mittels eines ersten Gelenks drehbar mit dem Verbindungselement verbunden ist, wobei das Gehäuse nach oben hin geöffnet ist, eine Seite des Gehäuses mit dem Aufhängungsarm im Eingriff ist, die Antriebseinheit ferner aufweist einen Antriebsmotor, welcher einen Schraubenschaft aufweist, der entlang einer Längsrichtung der Schienenplatte angeordnet ist, und welcher an dem Gehäuse montiert ist, das Verbindungselement innerhalb der Schienenplatte im Eingriff ist mit dem Schraubenschaft mittels eines Schraubenlochs, welches an einem unteren Abschnitt davon geformt ist, und an einem oberen Abschnitt davon das erste Gelenk daran montiert ist, und eine Abdeckung an einem oberen Abschnitt des Gehäuses, das nach oben hin geöffnet ist, montiert ist und einen Schlitz aufweist, der zu einem Betätigungsabstand des Verbindungselements korrespondiert.
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Die vorstehend im Zusammenhang mit dem Hintergrund der Erfindung offenbarten Informationen sollen lediglich dem besseren Verständnis des allgemeinen Hintergrunds der Erfindung dienen und sollen nicht als eine Anerkennung oder irgendeine Form von Hinweis verstanden werden, dass diese Informationen einen dem Fachmann bereits bekannten Stand der Technik darstellen.
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Die
US 4 714 271 A und
DE 103 32 919 A1 offenbaren jeweils ein aktives Wankstabilisierungssystem, das eingerichtet ist, um aktiv eine Wanksteifigkeit eines Fahrzeugs mittels Verstellens einer Montageposition eines Stabilisatorverbindungselements, welches einen Aufhängungsarm mit einer Stabilisatorstange des Fahrzeugs verbindet, an dem Aufhängungsarm gemäß einem Fahrzustand des Fahrzeugs zu steuern, aufweisend eine Antriebseinheit, welche mittels eines ersten Gelenks drehbar mit dem Stabilisatorverbindungselement verbunden ist.
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Die
JP H06-50 332 A offenbart eine Linearführung mit einer Führungsschiene, entlang welcher ein Schlitten mittels Rollen linear verschiebbar ist.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein aktives Wankstabilisierungssystem bereitzustellen, das bei der aktiven Steuerung (bzw. Regelung) einer Wanksteifigkeit eines Fahrzeugs vorteilhaft ist, das in einfacher Weise gesteuert (bzw. geregelt) werden kann und ein handliches Layout haben kann, wenn es an einen Aufhängungsarm montiert wird, und das die Reibung minimieren kann, um so die Betriebseffizienz zu verbessern.
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Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch ein aktives Wankstabilisierungssystem nach den Merkmalen aus dem Anspruch 1 oder 11 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
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In einem Aspekt der vorliegenden Erfindung weist ein aktives Wankstabilisierungssystem, das eingerichtet ist, um aktiv eine Wanksteifigkeit eines Fahrzeugs mittels Einstellens (bzw. Verschiebens) einer Montageposition eines Stabilisatorverbindungselements, das einen Aufhängungsarm mit einer Stabilisatorstange des Fahrzeugs verbindet, an dem Aufhängungsarm gemäß einem Fahrzustand des Fahrzeugs zu steuern, auf: eine Antriebseinheit, welche aufweist ein Gehäuse, das mit einer Seite des Aufhängungsarms verbunden ist, eine Schienenplatte (bzw. Gleitplatte), die innerhalb des Gehäuses angeordnet ist, und ein Verbindungselement, das verschiebbar in der Schienenplatte aufgenommen und entlang der Schienenplatte bewegbar ist; und das Stabilisatorverbindungselement, von welchem ein Ende mit einem Ende der Stabilisatorstange verbunden ist und das andere Ende mittels eines ersten Gelenks drehbar mit dem Verbindungselement verbunden ist.
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Das Gehäuse ist nach oben hin geöffnet, eine Seite des Gehäuses ist mit dem Aufhängungsarm im Eingriff, und ein Ende des Gehäuses ist mittels eines zweiten Gelenks mit einem Achsschenkel (bzw. einem Achsschenkelgelenk) verbunden, wobei eine Führungsschiene an der Schienenplatte geformt ist, wobei die Antriebseinheit ferner aufweist einen Antriebsmotor, der einen Schraubenschaft (bzw. einen Gewindeschaft bzw. eine Gewindespindel) aufweist, der entlang einer Längsrichtung der Schienenplatte angeordnet ist, und der an dem Gehäuse montiert ist, wobei das Verbindungselement innerhalb der Schienenplatte im Eingriff ist mit dem Schraubenschaft mittels eines Schraubenlochs, das an einem unteren Abschnitt davon geformt ist, und verschiebbar gestützt ist von der Schienenplatte mittels Wälzlager, die damit verbunden sind, und an einem oberen Abschnitt davon das erste Gelenk daran montiert ist, und wobei eine Abdeckung an einem oberen Abschnitt des Gehäuses, das nach oben hin geöffnet ist, montiert ist und einen Schlitz aufweist, der zu einem Betätigungsabstand (bzw. Verstellabstand) des Verbindungselements korrespondiert.
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Vorzugsweise ist der Aufhängungsarm ein unterer Arm, der mit einem Hilfsrahmen (oder Fahrschemel) und dem Achsschenkel des Fahrzeugs verbunden ist.
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Vorzugsweise ist das erste Gelenk ein Kugelgelenk, und ein Kugelbolzen (bzw. Kugelzapfen) des Kugelgelenks ist an einem oberen Abschnitt des Verbindungselements durch Einpressen (bzw. Press-Fitting) oder Taumelnieten (bzw. Orbital-Forming) montiert.
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Vorzugsweise ist ein Mutterngehäuse am Ende des Stabilisatorverbindungselements integral geformt und ist mit dem ersten Gelenk verschraubt (bzw. damit über eine Schraubenverbindung im Eingriff).
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Vorzugsweise ist das zweite Gelenk ein Kugelgelenk.
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Vorzugsweise ist ein Raum an einer Mitte der Schienenplatte geformt und der Schraubenschaft ist in dem Raum angeordnet.
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Vorzugsweise sind die Schienenplatte und das Gehäuse mittels eines Bolzens (z. B. Schraubbolzens) im Eingriff.
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Vorzugsweise ist ein Ende des Schraubenschafts mittels eines Lagers (z. B. eines Wälzlagers) gestützt, das in das Gehäuse eingepresst.
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Vorzugsweise ist der Antriebsmotor ein Servomotor, dessen Drehzahl und Drehrichtung gesteuert werden kann.
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Vorzugsweise sind die Wälzlager paarweise mit Seiten des Verbindungselements verbunden.
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In einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung weist ein aktives Wankstabilisierungssystem mit einer Stabilisatorstange, das eingerichtet ist, um aktiv eine Wanksteifigkeit eines Fahrzeugs gemäß einem Fahrzustand des Fahrzeugs zu steuern, auf: einen Aufhängungsarm, von dem ein Durchgangsschlitz entlang einer Aufwärts-/ Abwärtsrichtung davon geformt ist; eine Antriebseinheit, aufweisend ein Gehäuse, das an einem unteren Abschnitt des Durchgangsschlitzes des Aufhängungsarms montiert ist, eine Schienenplatte, die innerhalb des Gehäuses angeordnet ist, und ein Verbindungselement, das innerhalb des Gehäuses entlang der Schienenplatte angeordnet ist, wobei die Antriebseinheit das Verbindungselement linear entlang der Schienenplatte selektiv bewegt; und ein Stabilisatorverbindungselement, von welchem ein oberes Ende mit einem Ende der Stabilisatorstange verbunden ist, ein unterer Abschnitt gebogen ist und ein unteres Ende mittels eines Gelenks durch den Durchgangsschlitz hindurch mit dem Verbindungselement verbunden ist.
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Vorzugsweise ist der Durchgangsschlitz geformt in der Nähe von einem inneren Abschnitt eines Fahrwerksfeder-Abstützabschnitts an dem Aufhängungsarm.
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Vorzugsweise ist eine Abdeckung, bei der ein Schlitz, der zu einem Betätigungsabstand des Verbindungselements korrespondiert, daran geformt ist, im Eingriff mit einem oberen Abschnitt des Durchgangsschlitzes an dem Aufhängungsarm.
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Das Gehäuse ist nach oben hin geöffnet, wobei eine Führungsschiene an der Schienenplatte geformt ist, wobei die Antriebseinheit ferner aufweist einen Antriebsmotor, der einen Schraubenschaft aufweist als einen Drehschaft (bzw. Drehachse), der entlang einer Längsrichtung der Schienenplatte angeordnet ist, und der mit dem Gehäuse im Eingriff ist, wobei das Verbindungselement innerhalb der Schienenplatte im Eingriff ist mit dem Schraubenschaft mittels eines Schraubenlochs, das an einem unteren Abschnitt davon geformt ist, wobei Wälzlager an Seiten des Verbindungselements angeordnet sind und mittels der Führungsschienen verschiebbar geführt sind, und wobei ein oberer Abschnitt des Verbindungselements mittels eines Kugelgelenks mit dem unteren Ende des Stabilisatorverbindungselements verbunden ist.
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Vorzugsweise ist ein Kugelbolzen des Kugelgelenks an dem oberen Abschnitt des Verbindungselements durch Einpressen oder Taumelnieten montiert.
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Vorzugsweise ist ein Raum an einer Mitte der Schienenplatte geformt, und der Schraubenschaft ist in dem Raum angeordnet.
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Vorzugsweise ist ein Ende des Schraubenschafts mittels eines Lagers gestützt, das in das Gehäuse eingepresst ist.
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Vorzugsweise ist der Antriebsmotor ein Servomotor, dessen Drehzahl und Drehrichtung gesteuert werden kann.
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Vorzugsweise sind die Wälzlager paarweise mit den Seiten des Verbindungselements verbunden.
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Vorzugsweise ist der Aufhängungsarm ein unterer Arm, der mit einem Hilfsrahmen und einem Achsschenkel des Fahrzeugs verbunden ist.
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In einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann ein aktives Wankstabilisierungssystem aktiv eine Wanksteifigkeit (bzw. einen Wankwiderstand) eines Fahrzeugs steuern (bzw. regeln), indem eine Montageposition eines Stabilisatorverbindungselements an einem Aufhängungsarm gesteuert wird, so dass eine Stabilität eines Fahrzeugs beim Abbiegen (bzw. Lenken bzw. Kurvenfahrt) verbessert werden kann.
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Insbesondere wird beim Abbiegen eines Fahrzeugs eine Montageposition eines Stabilisatorverbindungselements bewegt (bzw. verstellt) zu einer Position eines (z. B. maximalen) Bewegungsbereichs des Aufhängungsarms, so dass eine höhere Wanksteifigkeit realisiert werden kann.
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Ferner, indem ein Elektromotor angetrieben wird, ist ein Hydraulikdruckzuführsystem mit einer Hydraulikdruckpumpe, einem Hydraulikdruckventil, einem Hydraulikdruckrohr usw. nicht erforderlich für eine Hydraulikdruckzuführsteuerung, so dass das Layout verbessert werden kann.
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Ein Verbindungselement wird angewandt mit einem Kugelgelenk zur Verbindung mit einem Stabilisatorverbindungselement und mit Wälzlagern zur Bewegung entlang einer Schienenplatte, und dadurch können die Reibung reduziert und die Betriebseffizienz verbessert werden.
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Das aktive Wankstabilisierungssystem der vorliegenden Erfindung hat weitere Vorteile, wie im Detail aus den angehängten Zeichnungen und den folgenden näheren Beschreibungen sichtbar wird.
- 1 ist eine schematische Darstellung eines konventionellen Aufhängungssystems für ein Fahrzeug.
- 2 ist eine schematische Darstellung eines Aufhängungssystems für ein Fahrzeug, auf das ein aktives Wankstabilisierungssystem für das Fahrzeug gemäß der konventionellen Technik angewandt ist.
- 3 ist eine perspektivische Ansicht eines aktiven Wankstabilisierungssystems gemäß den verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
- 4 ist eine Vorderansicht eines aktiven Wankstabilisierungssystems gemäß den verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
- 5 ist eine perspektivische Explosionsansicht eines aktiven Wankstabilisierungssystems gemäß den verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
- 6 ist eine perspektivische Ansicht eines Stabilisatorverbindungselements und eines Verbindungselements für ein Fahrzeug, auf das ein aktives Wankstabilisierungssystem gemäß den verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung angewandt ist.
- 7 ist eine schematische Darstellung, die einen Betrieb eines aktiven Wankstabilisierungssystems gemäß den verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zeigt.
- 8 eine perspektivische Ansicht eines aktiven Wankstabilisierungssystems gemäß den verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
- 9 ist eine Vorderansicht eines aktiven Wankstabilisierungssystems gemäß den verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
- 10 ist eine perspektivische Explosionsansicht eines aktiven Wankstabilisierungssystems gemäß den verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
- 11 ist eine schematische Darstellung, die einen Betrieb eines aktiven Wankstabilisierungssystems gemäß den verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zeigt.
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Es versteht sich, dass die angehängten Zeichnungen nicht unbedingt maßstabsgetreu sind und lediglich eine vereinfachte Darstellung der verschiedenen Merkmale gemäß den Grundprinzipien der Erfindung präsentieren. Die besonderen Gestaltungsmerkmale der vorliegenden Erfindung, wie hierin offenbart, einschließlich, zum Beispiel, besondere Dimensionen, Orientierungen, Lagen und Umrisse, werden in Teilen durch eine besonders beabsichtigte Anwendung und Nutzungsumfeld bestimmt werden.
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In den Figuren kennzeichnen Bezugszeichen die gleichen oder entsprechenden Bauteile der vorliegenden Erfindung in allen verschiedenen Figuren der Zeichnungen.
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Es wird nun im Detail Bezug genommen auf die verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, von denen Beispiele in den beiliegenden Zeichnungen dargestellt sind.
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Beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend im Detail mit Bezug auf die angehängten Zeichnungen beschrieben.
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Eine Beschreibung von Komponenten, die nicht zur klaren Erläuterung der vorliegenden Erfindung erforderlich sind, werden ausgelassen, und „erste“ sowie „zweite“ können für die gleichen Elemente verwendet werden, allerdings ist es nicht auf die Ordnung davon beschränkt.
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Zwecks besserer Erläuterung einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird in 3 die linke Seite genannt „Außenseite“ und die rechte Seite „Innenseite“.
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3 ist eine perspektivische Ansicht eines aktiven Wankstabilisierungssystems gemäß den verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, 4 ist eine Vorderansicht eines aktiven Wankstabilisierungssystems gemäß den verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, und 5 ist eine perspektivische Explosionsansicht eines aktiven Wankstabilisierungssystems gemäß den verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
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Bezugnehmend auf 3 und 4 weist ein aktives Wankstabilisierungssystem gemäß den verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung auf: eine Stabilisatorstange 1, ein Stabilisatorverbindungselement 3 und eine Antriebseinheit 5, die an einem unteren Arm 7 angeordnet ist, welcher ein Aufhängungsarm ist.
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Hierbei weist die Stabilisatorstange 1 einen geraden Abschnitt und beide Enden auf.
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Beide Seiten des geraden Abschnitts der Stabilisatorstange 1 sind montiert an einer Halterung 13 an dem Hilfsrahmen 11 mittels einer Montagebuchse 15.
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Jedes obere Ende des Stabilisatorverbindungselements 3 ist mittels eines Kugelgelenks BJ mit einem Ende der Stabilisatorstange 1 verbunden.
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Die Antriebseinheit 5 ist mit einer Seite des unteren Arms 7, welcher der Aufhängungsarm ist, mittels eines Gehäuses 21 verbunden und bewegt linear ein Verbindungselement 25, das mit einem Ende des Stabilisatorverbindungselements 3 verbunden ist, entlang einer Schienenplatte 23 innerhalb des Gehäuses 21 mittels Betätigung eines Antriebsmotors 27 (z. B. Elektromotors).
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Nachfolgend wird bezugnehmend auf 5 die Antriebseinheit 5 im Detail beschrieben.
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Die Antriebseinheit 5 weist auf: das Gehäuse 21, die Schienenplatte 23, den Antriebsmotor 27, das Verbindungselement 25 und eine Abdeckung 29.
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Das Gehäuse 21 ist nach oben hin geöffnet und mit einer Seite des unteren Arms 7 mittels eines Bolzens im Eingriff.
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Innerhalb des Gehäuses 21 sind Führungsschienen 35 an der Schienenplatte 23 geformt.
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Ein Raum 37 ist geformt zwischen den Führungsschienen 35 entlang der Längsrichtung davon, welcher V-förmig ist.
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Ein unterer Abschnitt der Schienenplatte 23 ist im Eingriff mit dem Gehäuse 21 mittels eines Bolzens.
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Der Antriebsmotor 27 ist im Eingriff mit dem Gehäuse 21, und ein Drehschaft davon ist geformt als ein Schraubenschaft 39, und der Schraubenschaft 39 ist in dem Raum 37 der Schienenplatte 23 angeordnet, welcher das Gehäuse 21 durchdringt.
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Ein Ende des Schraubenschafts 39 ist drehbar gestützt (bzw. gelagert) mittels eines Lagers B, das in das Gehäuse 21 eingepresst ist.
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Der Antriebsmotor ist ein Servomotor, dessen Drehzahl und Drehrichtung gesteuert werden kann.
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Bezugnehmend auf 6 ist ein Schraubenloch SH geformt an einem unteren Abschnitt des Verbindungselements 25, und Wälzlager 41 sind an Seiten des Verbindungselements 25 angeordnet.
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Das Verbindungselement 25 ist an der Schienenplatte 23 über das Schraubenloch SH im Eingriff mit dem Schraubenschaft 39.
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Das Verbindungselement 25 ist über die Wälzlager 41 verschiebbar gestützt von (bzw. gelagert an) den Führungsschienen 35 der Schienenplatte 23.
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Dabei ist ein Paar von Wälzlagern 41 an einem oberen (bzw. vorderen) Abschnitt des Verbindungselements 25 montiert, und ein Paar von Wälzlagern 41 ist an einem unteren (bzw. hinteren) Abschnitt des Verbindungselements 25 montiert. Allerdings kann die Anzahl der Wälzlager 41 beliebig festgesetzt werden.
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Das Verbindungselement 25 ist verbunden mit einem unteren Ende des Stabilisatorverbindungselements 3 mittels eines ersten Gelenks J1.
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Das erste Gelenk J1 kann ein Kugelgelenk BJ1 sein, und ein Kugelbolzen des Kugelgelenks BJ1 ist montiert an einem oberen Abschnitt des Verbindungselements 25 durch Einpressen oder Taumelnieten.
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Ein Mutterngehäuse 43 ist an einem Ende des Stabilisatorverbindungselements 3 integral geformt und mit einem Bolzenabschnitt (bzw. Gewindeabschnitt) des ersten Gelenks J1 verschraubt.
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Ein Schlitz S ist an der Abdeckung 29 geformt, der zu einem Betätigungsabstand (bzw. Verstellabstand) des Verbindungselements 25 korrespondiert, und die Abdeckung 29 ist mit dem offenen, oberen Abschnitt des Gehäuses 21 im Eingriff.
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Das Verbindungselement 25 und das Stabilisatorverbindungselement 3 sind durch den Schlitz S der Abdeckung 29 hindurch miteinander verbunden, und die Abdeckung 29 sowie das Gehäuse 21 sind mittels eines Bolzens im Eingriff (bzw. miteinander verbunden).
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Das aktive Wankstabilisierungssystem steuert (bzw. regelt) die Montageposition des Stabilisatorverbindungselements 3 am unteren Arm 7 gemäß einem Fahrzustand eines Fahrzeugs mittels Antreibens des Antriebsmotors 27 der Antriebseinheit 5, die an der Seite des unteren Arms 7 montiert ist.
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Da die Montageposition des Stabilisatorverbindungselements 3 verändert wird, kann die Wanksteifigkeit eines Fahrzeugs aufgrund der Stabilisatorstange 1 verbessert werden. Das heißt, dass das Widerstandsverhalten gegen das Wanken eines Fahrzeugs verbessert werden kann und somit die Stabilität beim Abbiegen (bzw. Kurvenfahrt bzw. Lenken) verbessert werden kann.
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Ein vorstehender Abschnitt 33 ist an einem Ende des Gehäuses 21 geformt und ist mittels eines zweiten Gelenks J2 verbunden mit einem unteren Abschnitt eines Achsschenkels 17. Das zweite Gelenk J2 kann ein Kugelgelenk BJ2 sein.
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Bezugnehmend auf 7 werden die Operationen des aktiven Wankstabilisierungssystems gemäß den verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben.
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In einem Fall, dass das Fahrzeug geradeaus fährt, ist das Verbindungselement 25, das die Montageposition des Stabilisatorverbindungselements 3 an dem unteren Arm 7 bestimmt, an einer ursprünglichen Position P1 positioniert, wie in 7 gezeigt.
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Wenn sich das Fahrzeug in diesem Zustand dreht (bzw. abbiegt bzw. in eine Kurve fährt), steuert eine Steuervorrichtung den Antriebsmotor 27 an, um in eine Richtung zu rotieren basierend auf Signalen, die von einem Beschleunigungssensor, einem Höhensensor und einem Lenksensor ausgegeben werden.
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Dann wird das Verbindungselement 25 an dem Schraubenschaft 39 zur Position „P2“ in 7 bewegt, so dass das Verbindungselement 25, das die Montageposition des Stabilisatorverbindungselements 3 am unteren Arm 7 bestimmt, bei P2 positioniert ist, und dadurch wird eine Gesamtwanksteifigkeit eines Fahrzeugs aufgrund von der Stabilisatorstange 1 verbessert (bzw. vergrößert). Das heißt: da eine Widerstandscharakteristik gegen das Wanken vergrößert wird, kann die Stabilität des Fahrzeugs beim Abbiegen (bzw. Kurvenfahrt bzw. Lenken) verbessert werden.
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Wie oben beschrieben, kann in einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung das aktive Wankstabilisierungssystem aktiv die Montageposition des Stabilisatorverbindungselements 3 am unteren Arm 7 mittels Antriebs des Antriebsmotors 27 gemäß dem Fahrzustand des Fahrzeugs einstellen, so dass die Wanksteifigkeit eines Fahrzeugs verbessert (bzw. vergrößert bzw. angepasst) werden kann.
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Wenn das Fahrzeug abbiegt, wird die Montageposition des Stabilisatorverbindungselements 3 am unteren Arm 7 verändert, so dass die größere bzw. höhere Wankwiderstandscharakteristik aktiv das Wanken des Fahrzeugaufbaus unterdrücken kann.
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Ferner, indem der Antriebsmotor 27 (z. B. Elektromotor) angetrieben wird, ist ein Hydraulikdruckzuführsystem mit einer Hydraulikdruckpumpe, einem Hydraulikdruckventil, einem Hydraulikdruckrohr usw. nicht erforderlich für eine Hydraulikdruckzuführsteuerung, so dass das Layout verbessert werden kann.
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Das Verbindungselement 25 wird angewandt mit dem Kugelgelenk BJ zur Verbindung mit dem Stabilisatorverbindungselement 3 und mit den Wälzlagern 41 zur Bewegung entlang der Schienenplatte 23, und dadurch können die Reibung reduziert und die Betriebseffizienz verbessert werden.
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8 eine perspektivische Ansicht eines aktiven Wankstabilisierungssystems gemäß den verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, 9 ist eine Vorderansicht eines aktiven Wankstabilisierungssystems gemäß den verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, und 10 ist eine perspektivische Explosionsansicht eines aktiven Wankstabilisierungssystems gemäß den verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
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Bezugnehmend auf 8 bis und 10 weist ein aktives Wankstabilisierungssystem gemäß den verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung auf eine Stabilisatorstange 201, ein Stabilisatorverbindungselement 203 und eine Antriebseinheit 205, die an einem unteren Arm 207 angeordnet ist, welcher ein Aufhängungsarm ist.
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Hierbei weist die Stabilisatorstange 201 einen geraden Abschnitt und beide Enden auf.
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Beide Seiten des geraden Abschnitts der Stabilisatorstange 201 sind montiert an einer Halterung 213 an dem Hilfsrahmen 211 mittels einer Montagebuchse 215.
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Jedes obere Ende des Stabilisatorverbindungselements 203 ist mittels eines Kugelgelenks BJ mit einem Ende der Stabilisatorstange 201 verbunden.
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Ein äußeres Ende des unteren Arms 207 ist verbunden mit einem unteren Abschnitt eines Achsschenkels 217 mittels eines vorstehenden Abschnitts 233, und ein Durchgangsschlitz 209 ist geformt in einer Aufwärts-/ Abwärtsrichtung des unteren Arms 207. Der Durchgangsschlitz 209 ist geformt in der Nähe von einem inneren Abschnitt eines Fahrwerksfeder-Abstützabschnitts F an dem unteren Arm.
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Die Antriebseinheit 205 ist an einem unteren Abschnitt des Durchgangsschlitzes 209 des unteren Arms 207 mit einer Seite des unteren Arms 207 durch ein Gehäuse 221 montiert und bewegt linear ein Verbindungselement 225, das mit einem unteren Ende des Stabilisatorverbindungselements 203 verbunden ist, entlang einer Schienenplatte 223 innerhalb des Gehäuses 221 mittels Betätigung eines Antriebsmotors 227 (z. B. Elektromotors).
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Nachfolgend wird bezugnehmend auf 10 die Antriebseinheit 205 im Detail beschrieben.
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Die Antriebseinheit 205 weist auf das Gehäuse 221, die Schienenplatte 223, den Antriebsmotor 227 und das Verbindungselement 225.
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Das Gehäuse 221 ist nach oben hin geöffnet und im Eingriff mit einem unteren Abschnitt nahe dem Durchgangsschlitz 209 mittels eines Bolzens.
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Führungsschienen 235, die als eine Tasche (bzw. ein U-Profil) geformt sind, sind an der Schienenplatte 223 innerhalb des Gehäuses 221 geformt.
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Ein Raum 237 ist geformt zwischen den Führungsschienen 235 entlang der Längsrichtung davon, welcher V-förmig ist.
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Ein unterer Abschnitt der Schienenplatte 223 ist im Eingriff mit dem Gehäuse 221 mittels eines Bolzens.
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Der Antriebsmotor 227 ist im Eingriff mit dem Gehäuse 221, und ein Drehschaft davon ist geformt als ein Schraubenschaft 239, und der Schraubenschaft 239 ist in dem Raum 237 der Schienenplatte 223 angeordnet, welcher das Gehäuse 221 durchdringt.
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Ein Ende des Schraubenschafts 239 ist drehbar gestützt (bzw. gelagert) mittels eines Lagers B, das in das Gehäuse 221 eingepresst ist.
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Der Antriebsmotor 227 ist ein Servomotor, dessen Drehzahl und Drehrichtung gesteuert werden kann.
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Ein Schraubenloch SH ist geformt an einem unteren Abschnitt des Verbindungselements 225, und Wälzlager 241 sind an Seiten des Verbindungselements 225 angeordnet.
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Das Verbindungselement 225 ist innerhalb der Schienenplatte 223 über das Schraubenloch SH im Eingriff mit dem Schraubenschaft 239.
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Das Verbindungselement 225 ist über die Wälzlager 241 verschiebbar gestützt von den Führungsschienen 235 der Schienenplatte 223.
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Dabei ist ein Paar von Wälzlagern 241 an einem oberen (bzw. vorderen) Abschnitt des Verbindungselements 225 montiert, und ein Paar von Wälzlagern 241 ist an einem unteren (bzw. hinteren) Abschnitt des Verbindungselements 225 montiert. Allerdings kann die Anzahl der Wälzlager 241 beliebig festgesetzt werden.
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Das Verbindungselement 225 ist verbunden mit einem unteren Ende des Stabilisatorverbindungselements 203 mittels eines Kugelgelenks BJ.
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Ein oberes Ende eines Stabilisatorverbindungselements 203 ist verbunden mit einem Ende der Stabilisatorstange 201 mittels eines Kugelgelenks BJ, ein unterer Abschnitt des Stabilisatorverbindungselements 203 ist gebogen, und ein unteres Ende des eines Stabilisatorverbindungselements 203 durch den Durchgangsschlitz 209 hindurch schräg verbunden mit dem Verbindungselement 225 mittels eines Kugelgelenks BJ.
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Ein Kugelbolzen BS des Kugelgelenks BJ ist an einem oberen Abschnitt des Verbindungselements 225 vorher durch Einpressen oder Taumelnieten montiert.
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Eine Abdeckung 229, bei der ein Schlitz S, der zu einem Betätigungsabstand des Verbindungselements 225 korrespondiert, daran geformt ist, ist im Eingriff mit einem oberen Abschnitt des Durchgangsschlitzes 209 an dem unteren Arm 207.
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Das Verbindungselement 225 und das Stabilisatorverbindungselement 203 sind durch den Schlitz S der Abdeckung 229 hindurch miteinander verbunden, und die Abdeckung 229 sowie das Gehäuse 221 sind mittels eines Bolzens im Eingriff (bzw. miteinander verbunden).
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Das aktive Wankstabilisierungssystem steuert (bzw. regelt) die Montageposition des Stabilisatorverbindungselement 203 am unteren Arm 207 gemäß einem Fahrzustand eines Fahrzeugs mittels Antreibens des Antriebsmotors 227 der Antriebseinheit 205, der an der Seite des unteren Arms 207 montiert ist.
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Da die Montageposition des Stabilisatorverbindungselements 203 verändert wird, kann die Wanksteifigkeit eines Fahrzeugs aufgrund der Stabilisatorstange 201 verbessert werden.
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Bezugnehmend auf 11 werden die Operationen des aktiven Wankstabilisierungssystems gemäß den verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben.
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In einem Fall, dass das Fahrzeug geradeaus fährt, ist das Verbindungselement 225, das die Montageposition des Stabilisatorverbindungselements 203 an dem unteren Arm 207 bestimmt, an einer ursprünglichen Position P1 positioniert, wie in 11 gezeigt.
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Wenn sich das Fahrzeug in diesem Zustand dreht (bzw. abbiegt bzw. in eine Kurve fährt), steuert eine Steuervorrichtung den Antriebsmotor 227 an, um in eine Richtung zu rotieren basierend auf Signalen, die von einem Beschleunigungssensor, einem Höhensensor und einem Lenksensor ausgegeben werden.
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Dann wird das Verbindungselement 225 an dem Schraubenschaft 239 zur Position „P2“ in 11 bewegt, so dass das Verbindungselement 225, das die Montageposition des Stabilisatorverbindungselements 203 am unteren Arm 207 bestimmt, bei P2 positioniert ist, und dadurch wird eine Gesamtwanksteifigkeit eines Fahrzeugs aufgrund von der Stabilisatorstange 201 verbessert (bzw. vergrößert). Das heißt: da eine Widerstandscharakteristik gegen das Wanken vergrößert wird, kann die Stabilität beim Abbiegen (bzw. Kurvenfahrt bzw. Lenken) des Fahrzeugs verbessert werden.
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Wie oben beschrieben, kann in einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung das aktive Wankstabilisierungssystem aktiv die Montageposition des Stabilisatorverbindungselement 203 am unteren Arm 207 mittels Antriebs des Antriebsmotors 227 gemäß dem Fahrzustand des Fahrzeugs einstellen, so dass die Wanksteifigkeit eines Fahrzeugs verbessert (bzw. vergrößert bzw. angepasst) werden kann.
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Wenn das Fahrzeug sich dreht (bzw. abbiegt), wird die Montageposition des Stabilisatorverbindungselements 203 am unteren Arm 207 verändert, so dass die größere bzw. höhere Wankwiderstandscharakteristik aktiv das Wanken des Fahrzeugaufbaus unterdrücken kann.
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Ferner, indem der Antriebsmotor 227 (z. B. Elektromotor) angetrieben wird, ist ein Hydraulikdruckzuführsystem mit einer Hydraulikdruckpumpe, einem Hydraulikdruckventil, einem Hydraulikdruckrohr usw. nicht erforderlich für eine Hydraulikdruckzuführsteuerung, so dass das Layout verbessert werden kann.
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Ferner ist das Stabilisatorverbindungselement 203 gebogen, so dass ein unterer Abschnitt des Fahrwerksfeder-Abstützabschnitts F genutzt werden kann für den Betätigungsabstand des Verbindungselement 225, so dass die Wanksteifigkeit aufgrund vom Stabilisatorverbindungselement 203 verbessert werden kann.
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Das Verbindungselement 225 wird angewandt mit dem Kugelgelenk BJ zur Verbindung mit dem Stabilisatorverbindungselement 203 und mit den Wälzlagern 241 zur Bewegung entlang der Schienenplatte 223, und dadurch können die Reibung reduziert und die Betriebseffizienz verbessert werden.
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Zwecks Erläuterung und genauer Definition der angehängten Ansprüche werden Begriffe wie zum Beispiel „obere“, „untere“, „innere“ und „äußere“ zur Beschreibung der Merkmale der beispielhaften Ausführungsformen mit Bezug auf die Positionen verwendet, wie sie in den Figuren dargestellt sind.
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Die vorhergehenden Beschreibungen der spezifischen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dienen dem Zweck der Darstellung und Beschreibung. Die beispielhaften Ausführungsformen wurden ausgewählt und beschrieben, um bestimmte Grundsätze der Erfindung und deren praktische Anwendung zu erläutern und damit dem Fachmann die Herstellung und den Gebrauch der verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sowie von deren zahlreichen Alternativen und Modifikationen zu ermöglichen. Es ist beabsichtigt, dass der Schutzumfang der Erfindung durch die angeführten Ansprüche und deren Äquivalente definiert wird.