DE10203041A1

DE10203041A1 - Procedure for influencing of rolling and pitching of motor vehicle entails intervention in wheel suspension depending upon magnitude of suitably detected support moment between engine and body of vehicle

Info

Publication number: DE10203041A1
Application number: DE2002103041
Authority: DE
Inventors: Hans-Ulrich Stahl
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2002-01-26
Filing date: 2002-01-26
Publication date: 2003-07-31

Abstract

The procedure for the influencing of the rolling and pitching of a motor vehicle entails an intervention in the wheel suspension depending upon the magnitude of a suitably detected support moment between the engine and body of the vehicle. A resulting rolling motion or pitching motion of the vehicle resulting from the support moment is selectively either increased or decreased. The support moment is defined by means of pressure receivers on the bearing points of the engine.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Beeinflussung des Wankens oder Nickens eines Kraftfahrzeugs durch geeigneten Eingriff in dessen Radaufhängung, wobei das Kraftfahrzeug mit einem Antriebsaggregat ausgestattet ist, welches bei einer Übertragung von Antriebskraft oder Bremsmoment auf die Fahrzeug-Antriebsräder eine Wankbewegung des Fahrzeugs oder eine Fahrzeug-Nickbewegung hervorruft, die der aus einer linearen Beschleunigung des Fahrzeugs resultierenden Nickbewegung überlagert ist. Zum technischen Umfeld wird lediglich beispielshalber auf die DE 43 42 360 A1 verwiesen. The invention relates to a method for influencing the swaying or Nodding of a motor vehicle by suitable intervention in it Wheel suspension, the motor vehicle being equipped with a drive unit which is due to a transmission of driving force or braking torque the vehicle drive wheels roll or roll the vehicle Vehicle pitching movement that is caused by a linear Acceleration of the vehicle resulting pitch movement is superimposed. To the technical environment is only by way of example on DE 43 42 360 A1 directed.

Ein grundsätzliches Bestreben bei der Entwicklung von Fahrwerk-Systemen von Kraftfahrzeugen, bspw. Personenkraftwagen, liegt darin, das Fahrverhalten nicht nur zunehmend komfortabler sondern auch immer sicherer zu machen. Im Hinblick hierauf wurden und werden unterschiedliche Systeme entwickelt, mit Hilfe derer auch einer Wankbewegung oder einer Nickbewegung des Fahrzeug-Aufbaus entgegengesteuert werden kann. Bspw. ist eine geteilte Stabilisatoranordnung an einem Kraftfahrzeug, bei der mittels eines zwischengeschalteten Stellmotors die beiden Hälften eines ansonsten wie üblich angebundenen Stabilisators gegeneinander verdreht werden können, in der o. g. DE 43 42 360 A1 beschrieben. A fundamental goal in the development of chassis systems of motor vehicles, for example passenger cars, is that Driving behavior is not only increasingly comfortable but also increasingly safe do. In view of this, different systems have been and will continue to be developed with the help of a roll or a Pitch movement of the vehicle body can be counteracted. For example. is a divided stabilizer arrangement on a motor vehicle, in which by means of a intermediate servomotor the two halves of an otherwise like commonly connected stabilizer can be rotated against each other, in the above DE 43 42 360 A1 described.

Wankbewegungen des Fahrzeug-Aufbaus resultieren im allgemeinen aus Kurvenfahrten des Fahrzeugs. Bekannt ist ferner, dass ein bspw. bzw. insbesondere als Brennkraftmaschine ausgebildetes Antriebsaggregat des Kraftfahrzeugs auch bei Geradeausfahrt oder sogar im Stand des Fahrzeugs ein Abstützmoment auf die Fahrzeug-Karosserie ausübt. Dieses Abstützmoment lässt sich dabei in zwei Komponenten aufteilen. So ergibt sich aus einer Drehzahländerung des Antriebsaggregats aufgrund der Drehimpulserhaltung ein sog. Abstützmoment zwischen dem Antriebsaggregat und der dieses tragenden Karosserie, das betragsmäßig gleich dem Produkt des Trägheitsmoments der rotierenden Massen und der aktuellen Winkelbeschleunigung ist. Wenn dann das Antriebsaggregat über den sog. Fahrzeug- Antriebsstrang, insbesondere bestehend aus einem Drehmomentwandler oder einer Kupplung, einem Getriebe, einem Achsgetriebe und den Antriebsrädern des Kraftfahrzeugs, eine Kraft letztlich auf die Fahrbahn und/oder auf die (aktivierten) Rad-Bremsen des Fahrzeugs ausübt, so wirkt über die Lagerstellen des Antriebsaggregats (zusätzlich) ein entsprechendes Gegenmoment auf die Fahrzeug-Karosserie. Da Teile des Antriebsstrangs (z. B. das Getriebe und das Achsgetriebe) als Drehmomentwandler wirken, ist dieses Gegenmoment jedoch dem auf die Fahrzeug-Räder ausgeübten Drehmoment nicht exakt gegengleich. Rolling movements of the vehicle body generally result from Turning the vehicle. It is also known that, for example, especially designed as an internal combustion engine drive unit Motor vehicle even when driving straight ahead or even when the vehicle is stationary exerts a support torque on the vehicle body. This Support torque can be divided into two components. So it follows a change in speed of the drive unit due to Conservation of angular momentum is a so-called support torque between the drive unit and the this supporting body, the amount of which is equal to the product of the Moment of inertia of the rotating masses and the current one Angular acceleration is. Then when the drive unit via the so-called vehicle Drive train, in particular consisting of a torque converter or a clutch, a gearbox, an axle gear and the Driving wheels of the motor vehicle, ultimately a force on the road and / or exerts on the (activated) wheel brakes of the vehicle, acts a corresponding one via the bearing points of the drive unit Counter torque on the vehicle body. Because parts of the powertrain (e.g. the transmission and the axle transmission) act as torque converters, however, this counter moment is that exerted on the vehicle wheels Torque not exactly opposite.

Während im bekannten Stand der Technik bspw. eine Kippbewegung der Fahrzeug-Karosserie bei Kurvenfahrt (nämlich das sog. Wanken) durch die gängigen Einrichtungen zur Wankstabilisierungen sehr gut kompensiert werden kann, bleibt im bislang bekannten Stand der Technik das im vorhergehenden Absatz vom Fahrzeug-Antriebsaggregat auf die Karosserie ausgeübte Abstützmoment unberücksichtigt. Bei Fahrzeug-Fahrmanövern, die ein starkes Drehmoment auf die Räder übertragen (wie starkes Beschleunigen oder hohes Bremsmoment des Antriebsaggregats) kommt es dadurch auch bei einer Geradeausfahrt des Fahrzeugs zu Wank- und Nickbewegungen der Karosserie. Dabei ist in den beiden genannten Fällen diesen Wank- und Nickbewegungen eine Nickbewegung des Fahrzeugs aufgrund der linearen Beschleunigung des Fahrzeugs selbst überlagert. (Will man letzteres für einen Test weitgehend ausschließen, so kann man die Fahrzeug-Bremsen bei Fahrzeug-Stillstand stark betätigen und bei eingelegtem Gang leicht das Fahrpedal betätigen. Die Karosserie führt dann die obengenannten Wank- und Nickbewegungen auch ohne lineare Beschleunigung des Fzg.'s aus). While in the known prior art, for example, a tilting movement of the Vehicle body when cornering (namely the so-called swaying) by the common roll stabilization devices are very well compensated can be, remains in the previously known prior art previous paragraph from the vehicle drive unit to the body exerted support torque disregarded. In vehicle driving maneuvers, that transmit strong torque to the wheels (like strong Accelerate or high braking torque of the drive unit) thereby rolling and rolling even when the vehicle is traveling straight ahead Nodding movements of the body. It is in the two cases mentioned these rolling and pitching movements a pitching movement of the vehicle due to the linear acceleration of the vehicle itself. (Want If you largely exclude the latter for a test, you can use the Apply vehicle brakes strongly when the vehicle is stationary and at gently operate the accelerator pedal. The body then leads the The aforementioned roll and pitch movements even without linear Acceleration of the vehicle off).

Grundsätzlich ist für die Auslegung der Lager eines Fahrzeug-Antriebsaggregats in der Fahrzeug-Karosserie hinsichtlich der durch Drehzahländerungen und Drehmomentänderungen, insbesondere im positiven Sinn, hervorgerufenen Wank- und Nickbewegungen des Fahrzeug-Aufbaus das subjektive Empfinden des oder der Fahrzeuginsassen relevant. Eine sehr geringe Wankbewegung bei intensiven oder schnellen Änderungen von Drehzahl bzw. Drehmoment wird eher mit einem laufruhigen Fahrwerk und Komfort verbunden, während eine sehr starke Wankbewegung eher mit einem kraftvollen Antriebsaggregat und mit Dynamik in Verbindung gebracht wird. Wie stark das Fahrzeug bei Drehzahl- bzw. Drehmoment-Änderungen des Fzg.-Antriebsaggregats wankt oder nickt, trägt also zur subjektiven Einschätzung des Fahrzeugs und dabei insbesondere im Hinblick auf dessen Agilität bzw. auf dessen Komfortorientierung bei. Basically there is one for the design of the bearings Vehicle drive unit in the vehicle body in terms of through Speed changes and torque changes, especially in a positive sense, caused roll and pitch movements of the vehicle body subjective feeling of the vehicle occupant relevant. A very slight rolling motion with intensive or rapid changes of Speed or torque is rather with a smooth running chassis and Comfort associated with a very strong roll motion rather a powerful drive unit and associated with dynamics becomes. How strong the vehicle is in the event of speed or torque changes of the vehicle drive unit sways or nods, thus contributing to the subjective Assessment of the vehicle and in particular with regard to its Agility and comfort orientation.

Hiermit soll nun aufgezeigt werden, wie ein jeweils gewünschtes Empfinden hinsichtlich der Agilität bzw. der Komfortorientierung des Fahrzeugs unter Berücksichtigung von Abstützmomenten des Fahrzeug-Antriebsaggregats erreicht werden kann (= Aufgabe der vorliegenden Erfindung). This is now to show how a desired feeling with regard to the agility or the comfort orientation of the vehicle Consideration of support moments of the vehicle drive unit can be achieved (= object of the present invention).

Die Lösung dieser Aufgabe ist dadurch gekennzeichnet, dass ein Eingriff in die Radaufhängung in Abhängigkeit von der Größe des geeignet ermittelten Abstützmoments zwischen dem Antriebsaggregat und der Karosserie des Kraftfahrzeugs erfolgt. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Inhalt der Unteransprüche. The solution to this problem is characterized in that an intervention in the wheel suspension depending on the size of the suitably determined Support torque between the drive unit and the body of the Motor vehicle takes place. Advantageous further training is included in the Dependent claims.

Vorgeschlagen wird erfindungsgemäß, auf Drehzahl-Änderungen bzw. Drehmoment-Änderungen des Fzg.-Antriebsaggregats hin gezielt in das regelbare Fahrwerk-System des Kraftfahrzeugs einzugreifen, so insbesondere in eine Wankstabilisierung, was dann besonders sinnvoll ist, wenn die Abtriebswelle des Antriebsaggregats parallel zur Fzg.-Längsachse verläuft. Ist das Antriebsaggregat jedoch quer im Fahrzeug eingebaut, d. h. verläuft dessen Abtriebswelle im wesentlichen quer zur Fzg.-Längsachse, so ist ein Eingriff in ein Nick-Stabilisierungssystem sinnvoll, welches ebenso wie ein Wankstabilisierungssystem Bestandteil einer geeignet beeinflussbaren Radaufhängung sein kann. Lediglich der Vollständigkeit halber sei hier nochmals definiert, dass eine Wankbewegung ein Schwenkbewegung um die Längsachse und eine Nickbewegung eine Schwenkbewegung um die Querachse eines Systems ist. It is proposed according to the invention on speed changes or Torque changes of the vehicle drive unit specifically in the controllable chassis system of the motor vehicle to intervene, so especially in roll stabilization, which is particularly useful if the Output shaft of the drive unit runs parallel to the longitudinal axis of the vehicle. However, if the drive unit is installed transversely in the vehicle, i. H. extends whose output shaft is essentially transverse to the longitudinal axis of the vehicle, is a Intervention in a pitch stabilization system makes sense as well as a Roll stabilization system part of a suitably influenceable Suspension can be. Only here is for completeness redefined that a roll motion is a swivel motion around the longitudinal axis and a pitching movement a pivoting movement around the Transverse axis of a system.

Verwendet man also im Fahrzeug eine Einrichtung, die das Abstützmoment des Antriebsaggregats auf die Karosserie auf geeignete Weise erfasst, so lässt sich diese Information nutzen, um die Fahrwerksstabilisierung (hinsichtlich des Wankens oder Nickens des Fzg.-Aufbaus bzw. der Karosserie) zu steuern. So können beispielsweise an den Lagerstellen des Antriebsaggregats in der Karosserie angebrachte Druckaufnehmer das jeweils aktuelle Abstützmoment ermitteln, wobei das erfasste Abstützmoment dann die Summe der weiter oben beschriebenen beiden Komponenten, nämlich einem aus der Drehzahländerung des Antriebsaggregats resultierenden Anteil und einem Anteil aus der Drehmomentübertragung vom Antriebsaggregat auf die Fahrbahn oder dgl. ist. So you use a device in the vehicle that the support torque of the drive unit on the body in a suitable manner, so this information can be used to stabilize the chassis (regarding the swaying or nodding of the vehicle body or the Body) to control. For example, at the bearings of the Drive unit installed in the body pressure transducer Determine the current support torque in each case, the recorded one Support torque then the sum of the two described above Components, namely one from the change in speed of the drive unit resulting portion and a portion from the torque transmission from Drive unit on the road or the like.

Eine den möglichen Wünschen des oder der Fahrzeug-Insassen entsprechende Möglichkeit, auf das geeignet ermittelte Abstützmoment des Fzg.- Antriebsaggregats zu reagieren, ist die vollständige oder teilweise Kompensation dieses Abstützmoments durch ein entsprechendes Gegendrehmoment der Wank- und/oder Nickstabilisierung der Fzg.-Radaufhängung. Aber auch das Gegenteil hiervon, also eine Verstärkung der Wank- und/oder Nickbewegung ist möglich, falls dies dem Fahrerwunsch entspricht. One of the possible wishes of the vehicle occupant (s) Corresponding possibility, based on the suitably determined support torque of the vehicle Reacting power pack is complete or partial Compensation of this support torque by a corresponding one Counter torque of the roll and / or pitch stabilization of the vehicle wheel suspension. But also the opposite of this, ie an increase in roll and / or Nodding is possible if this corresponds to the driver's request.

Bevorzugt der Fahrer des Kraftfahrzeugs kann dabei wählen oder vorgeben, ob er eine eher sportliche agile oder eine mehr komfortbetonte Abstimmung bevorzugt. Für den erstgenanten Fall ist eine Fzg.-Wankbewegung oder eine Fzg.-Nickbewegung, die durch Drehzahl-Drehmoment-Änderungen des Antriebsaggregats hervorgerufen wird, deutlich spürbar (und wird in der regelbaren Radaufhängung evtl. sogar noch verstärkt), während für den zweitgenannten Fall eine entsprechende Fzg.-Wankbewegung oder Nickbewegung in der regelbaren Radaufhängung zumindest teilweise kompensiert wird. The driver of the motor vehicle can preferably choose or specify whether it is a more sporty agile or a more comfort-oriented set-up prefers. For the first case, a vehicle roll or a Vehicle pitching movement caused by changes in the speed and torque of the Drive unit is caused, clearly noticeable (and is in the adjustable wheel suspension may even be reinforced), while for the second case, a corresponding vehicle roll or Pitch movement in the adjustable wheel suspension at least partially is compensated.

Nachdem sich mit dieser Methode grundsätzlich alle vom Antriebsaggregat hervorgerufenen Abstützmomente kompensieren lassen, gewinnt die Konstruktion größere Freiheiten. Bei konventioneller Technik hingegen sind aufgrund der unterschiedlichen Anforderungen (Steifigkeit, Geräuschübertragung, Kraftübertragung, "Stuckern" etc.) der Gestaltung der Verbindung zwischen Antriebsaggregat und Karosserie enge Grenzen gesetzt, die sich mit der beschriebenen Technik zumindest teilweise erweitern lassen. So bietet das vorgeschlagene Verfahren eine zusätzliche Gestaltungsmöglichkeit bezüglich des Eindrucks über die Charakteristik des Fahrzeugs bzw. von dessen Fahrwerk. Bspw. kann je nach Fahrzeugtyp das Wankverhalten gezielt gestaltet werden. Auch bei ein und demselben Fahrzeug macht es Sinn, das Wankverhalten einstellbar zu gestalten, d. h. dass der Fahrer beispielsweise zwischen den Einstellungen "Komfort" und "Sport" wählen kann, wobei noch darauf hingewiesen sei, dass durchaus eine Vielzahl von Details abweichend von obigen Erläuterungen gestaltet sein kann, ohne den Inhalt der Patentansprüche zu verlassen. After using this method basically everyone from the drive unit allow the resulting support moments to be compensated, wins Construction greater freedom. In contrast, with conventional technology due to the different requirements (rigidity, Noise transmission, power transmission, "stuck" etc.) the design of the connection between the drive unit and the body there are narrow limits can be expanded at least partially with the described technology. So the proposed method offers an additional one Design options regarding the impression of the characteristics of the vehicle or of its undercarriage. For example. depending on the vehicle type, the roll behavior be designed specifically. It does the same for the same vehicle Sense to make the roll behavior adjustable, d. H. that the driver For example, choose between the "Comfort" and "Sport" settings can, although it should be pointed out that a large number of Details deviating from the above explanations can be designed without the Leave the content of the claims.

Claims

1. A method for influencing the rolling or pitching of a motor vehicle by suitable intervention in its wheel suspension, the motor vehicle being equipped with a drive unit which causes a rolling motion of the vehicle or a vehicle pitching motion when a driving force or braking torque is transmitted to the vehicle driving wheels , which is superimposed on the pitching movement resulting from a linear acceleration of the vehicle, characterized in that an intervention in the wheel suspension takes place depending on the size of the suitably determined supporting torque between the drive unit and the body of the motor vehicle.

2. The method according to claim 1, characterized in that one from the support torque resulting roll or pitch movement of the vehicle Structure can either be increased or decreased.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the support torque by means of Bearing points of the drive unit provided pressure transducer is determined.