DE10317745A1

DE10317745A1 - Motor vehicle with wheel suspension for the driven rear wheels, comprises a carrier which is rigidly fixed to the vehicle body by interposition of piezoactuators

Info

Publication number: DE10317745A1
Application number: DE10317745A
Authority: DE
Inventors: Ludwig Seethaler; Roland Schmidt
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2003-04-17
Filing date: 2003-04-17
Publication date: 2004-11-04
Anticipated expiration: 2023-04-18
Also published as: DE10317745B4

Abstract

The vehicle comprises a carrier which is rigidly fixed to the vehicle body by interposition of oscillation-selective mounting units, especially piezoactuators. The piezoactuators are braced with the fastening elements of the carrier against the vehicle body, and are suitably controllable in order to prevent the transmitting of noise from the rear-axle transmission.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einer Radaufhängung für die angetriebenen Hinterräder sowie mit einem diesen zugeordneten Hinterachsgetriebe, welches in einem an der Karosserie des Fahrzeugs befestigten Träger gelagert ist. Zum technischen Umfeld wird beispielshalber auf die DE 196 23 997 A1 sowie auf die DE 198 20 617 C2 verwiesen.The invention relates to a motor vehicle with a wheel suspension for the driven rear wheels and with a rear axle gear associated therewith, which is mounted in a carrier fastened to the body of the vehicle. For technical reasons, reference is made to the DE 196 23 997 A1 as well as on the DE 198 20 617 C2 directed.

Stand der Technik für Kraftfahrzeuge mit angetriebenen Hinterrädern ist es, das Hinterachsgetriebe elastisch in einem sog. Hinterachsträger zu lagern und diesen wiederum elastisch bevorzugt mit großvolumigen Gummilagern an der Karosserie zu befestigen. Dadurch wird einerseits eine gewisse Längsfederung des Radmittelpunktes (bzw. Radaufstandspunktes) bei niederfrequenten Fahrbahnanregungen (z.B. Querfugen, Kanaldeckel...) erreicht und es ist andererseits eine akustische Entkopplung der Karosserie und damit der Fzg.-Insassen gegenüber höherfrequenten Anregungen wie Abrollgeräuschen, Verzahnungsgeräuschen insbesondere aus dem Hinterachsgetriebe oder Drehungleichförmigkeiten des Antriebsstrangs gewährleistet.was standing of technology for It is motor vehicles with driven rear wheels, the rear axle gear to be stored elastically in a so-called rear axle beam and this in turn elastic preferred with large volume To attach rubber bearings to the body. This will, on the one hand a certain longitudinal suspension the wheel center (or wheel contact point) at low frequencies Road excitation (e.g. transverse joints, manhole cover ...) reached and it is on the other hand an acoustic decoupling of the body and thus the vehicle occupant compared to higher-frequency Suggestions such as rolling noise, gear noise in particular from the rear axle gear or rotational irregularities in the drive train guaranteed.

Wegen der elastischen Verbindung zwischen dem Hinterachsträger und der Karosseriestruktur müssen die beiden betroffenen Bauteile, jedes für sich, hinsichtlich Steifigkeit und Festigkeit auf die auftretenden Betriebslasten bis zur Maximallast dimensioniert werden. Das führt zu relativ großen erforderlichen Querschnitten und Blechstärken und bringt Kosten- und Gewichtsnachteile mit sich. Zwar ließe sich durch Vergrößerung der Querschnitte bei gleicher Steifigkeit Material und damit Gewicht sparen, jedoch steht dieser Maßnahme der stets begrenzte Bauraum entgegen.Because of the elastic connection between the rear axle and the body structure the two affected components, each individually, with regard to rigidity and strength to the operating loads occurring up to the maximum load be dimensioned. Leading to relatively large ones required cross sections and sheet thicknesses and brings cost and Weight disadvantages with it. Although enlargement of the Cross sections with the same stiffness material and thus weight save, however, this measure stands the always limited installation space.

Eine demgegenüber günstigere Hinterachs-Gestaltung an einem Kraftfahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 aufzuzeigen, ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung.A In contrast, favorable Rear axle design on a motor vehicle according to the generic term point of claim 1 is the object of the present invention.

Die Lösung dieser Aufgabe ist dadurch gekennzeichnet, dass der Hinterachsträger, bzw. allgemein ein Träger für die Radaufhängung und das Hinterachsgetriebe der angetriebenen Hinterräder, unter Zwischenschaltung von schwingungsselektiven Aufnahmeeinheiten, insbesondere Piezo-Aktuatoren, im wesentlichen starr an der Karosserie befestigt ist. Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen sind Inhalt der Unteransprüche.The solution this task is characterized in that the rear axle support or generally a carrier for the Arm and the rear axle gear of the driven rear wheels, with interposition of vibration-selective recording units, in particular piezo actuators, essentially is rigidly attached to the body. Advantageous training and further education are the content of the subclaims.

Erfindungsgemäß ist eine praktisch starre Verbindung zwischen dem sog. Hinterachs-Träger und der Karosserie vorgesehen, so dass diese beiden Bauteile zusammenwirken können, um die äußeren Lasten aufzunehmen. Hierdurch können diese Bauteile gegenüber dem bislang üblichen Stand der Technik deutlich geringer dimensioniert werden. Wenn dabei der vollständige Bauraum ausgenutzt wird, der ursprünglich bei bislang üblicher Gestaltung beansprucht wurde, entstehen erheblich größere wirksame Querschnitte und bei gleicher Steifigkeit reichen deutlich kleinere Wandstärken aus.According to the invention practically rigid connection between the so-called rear axle carrier and the body is provided so that these two components work together can, around the external loads take. This can these components opposite the usual until now State of the art can be dimensioned significantly smaller. If there the complete Construction space is used, which was originally the usual Design was claimed, significantly larger effective arise Cross-sections and with the same rigidity, significantly smaller ones are sufficient wall thickness out.

Die weiterhin erforderliche akustische Entkopplung im höherfrequenten Bereich (ab ca. 20 Hz) übernehmen dann nicht mehr die bisher üblichen und nunmehr ersatzlos entfallenen Hinterachsträger-Gummilager, sondern bevorzugt aktiv angesteuerte Piezo-Aktuatoren, die bevorzugt mit den Befestigungsschrauben oder Befestigungselementen für den Träger an die Karosserie verspannt werden. Durch eine entsprechende elektronische Regelung kann die Kontraktion und Ausdehnung der Piezo-Aktuatoren so gestaltet werden, dass Anregungen z.B. durch Abroll- oder Verzahnungsgeräusche von den Fahrzeug-Insassen ferngehalten werden.The still required acoustic decoupling in the higher frequency Take over the range (from approx. 20 Hz) then no longer the usual ones and now without replacement rear axle support rubber bearings, but preferred actively controlled piezo actuators, preferably with the fastening screws or fasteners for the carrier be clamped to the body. Through an appropriate electronic Regulation can control the contraction and expansion of the piezo actuators are designed so that suggestions e.g. by rolling or gearing noises from be kept away from the vehicle occupants.

Selbstverständlich können anstelle von Piezo-Aktuatoren auch andere geeignete sog. schwingungsselektive Aufnahmeeinheiten vorgesehen werden, die bezüglich der genannten im wesentlichen starren Verbindung zwischen dem Träger für die Hinterachse und der Karosserie insbesondere im höherfrequenten Bereich als sog. Schwingungs-Isolatoren wirken können bzw. eine Übertragung solcher höherfrequenten Schwingungen (im Bereich > 20 Hz) im wesentlichen verhindern können. In diesem Zusammenhang ist auf die eingangs zweitgenannte DE 198 20 617 C2 zu verweisen, aus der die Verwendung solcher schwingungsselektiven Aufnahmeeinheiten, bspw. Piezo-Aktuatoren, zur Schwingungsbedämpfung an einer Fahrzeug-Karosserie bekannt ist. Bei diesem bekannten Stand der Technik sind an der Karosserie im Bereich der Bodengruppe längenvariable Stützstreben mit integrierten schwingungsselektiver Aufnahmeeinheiten, die im Hinblick auf eine Schwingungsbedämpfung geeignet ansteuerbar sind, vorgesehen. Ähnlich diesem bekannten Stand der Technik, jedoch in Verbindung mit anderen Bauelementen eines Kraftfahrzeugs, können nun auch die mit der vorliegenden Erfindung vorgeschlagenen Piezo-Aktuatoren oder dgl., die mit den Befestigungselementen des Trägers gegen die Karosserie verspannt sind, geeignet ansteuerbar sein, um (hier, im vorliegenden Falle) eine Übertragung von Geräuschen aus dem Hinterachsgetriebe in die Fzg.-Karosserie und somit in den Fzg.-Innenraum im wesentlichen zu unterbinden.Of course, instead of piezo actuators, other suitable so-called vibration-selective receiving units can be provided, which can act as so-called vibration isolators or a transmission with respect to the essentially rigid connection between the support for the rear axle and the body, in particular in the higher-frequency range can substantially prevent such higher-frequency vibrations (in the range> 20 Hz). In this context, the second mentioned at the beginning DE 198 20 617 C2 to reference from which the use of such vibration-selective recording units, for example piezo actuators, for vibration damping on a vehicle body is known. In this known prior art, variable-length support struts with integrated vibration-selective receiving units are provided on the body in the area of the floor assembly, which are suitably controllable with regard to vibration damping. Similar to this known prior art, but in connection with other components of a motor vehicle, the piezo actuators or the like proposed by the present invention, which are braced against the body with the fastening elements of the carrier, can now be suitably controlled in order to ( here, in the present case) to substantially prevent the transmission of noise from the rear axle gear into the vehicle body and thus into the vehicle interior.

Eine Längsfederung, d.h. eine federnde Wirkung in Fzg.-Längsrichtung insbesondere zur Aufnahme von niederfrequenten Stößen oder dgl. können die vorgeschlagenen Piezo-Aktoren (oder dgl.) allerdings nicht zur Verfügung stellen, da deren Amplituden im Zehntel-Millimeter-Bereich liegen. Daher wird vorgeschlagen, die Lager, insbesondere Gummilager der radführenden Lenker der Radaufhängung so auszulegen, dass diese einen ausreichenden möglichen Verformungsweg aufweisen, um befriedigenden (niederfrequenten) Fahrkomfort zu erreichen. Gegenüber dem üblichen Stand der Technik, bei dem die erforderliche Längsfederung zum Teil in den Lenkergummilagern und zum Teil in den Hinterachsträgerlagern dargestellt ist, hat diese hiermit vorgeschlagene klare Aufteilung, nämlich die Längsfederung komplett in die Lenker-Gummilager oder dgl. zu integrieren, den Vorteil, dass einseitige Stoß-Anregungen in Fzg.-Längsrichtung die jeweils andere Seite nicht beeinflussen. Die bislang übliche Nachgiebigkeit der Gummilager des Hinterachsträgers hingegen führt bei einseitiger Anregung (durch Fahrbahn-Fugen, Kanaldeckel, bei μ-split-Bremsung, etc.) zu einer geringfügigen Schrägstellung des Hinterachsträgers und damit zu Lenkeffekten der Hinterachse. Diese unerwünschten Lenkeffekte lassen sich mit der hiermit vorgeschlagenen starren Hinterachsträger-Anbindung vermeiden. Empfohlen wird hierbei lediglich, dass die Lagerungen von den die Hinterräder führenden Lenkern im Träger ausreichend längselastisch ausgelegt sind, um die in Fahrzeug-Längsrichtung im wesentlichen starre Anbindung des Trägers (Hinterachs-Trägers) an die Karosserie zu kompensieren.A longitudinal suspension, ie a resilient effect in the longitudinal direction of the vehicle, in particular for opening However, the proposed piezo actuators (or the like) cannot provide low-frequency impacts or the like, since their amplitudes are in the tenths of a millimeter range. It is therefore proposed to design the bearings, in particular rubber bearings, of the wheel-guiding link of the wheel suspension in such a way that they have a sufficient possible deformation path in order to achieve satisfactory (low-frequency) driving comfort. Compared to the usual state of the art, in which the required longitudinal suspension is shown in part in the handlebar rubber bearings and in part in the rear axle support bearings, the clear division proposed here, namely to fully integrate the longitudinal suspension in the handlebar rubber bearings or the like, has the advantage that one-sided shock excitations in the longitudinal direction of the vehicle do not influence the other side. The previous flexibility of the rubber mounts of the rear axle carrier, on the other hand, leads to a slight inclination of the rear axle carrier and thus to steering effects of the rear axle with one-sided excitation (through roadway joints, manhole covers, with μ-split braking, etc.). These undesirable steering effects can be avoided with the rigid rear axle support connection proposed here. It is only recommended that the bearings of the links leading the rear wheels in the carrier are designed to be sufficiently longitudinally elastic to compensate for the essentially rigid connection of the carrier (rear axle carrier) to the body in the longitudinal direction of the vehicle.

Mit den vorgeschlagenen Maßnahmen sind Kosten- und Gewichtsvorteile insbesondere durch geringere Wandstärken in den Hinterachsträger- und Karosseriebauteilen erzielbar, alternativ Bauraumvorteile durch kleinere Dimensionierung bei vergleichbarem Gewicht. Vorteilhaft ist die Unempfindlichkeit auf einseitige Längskraft-Anregungen durch die vorgeschlagene starre Hinterachsträgeranbindung, da Lenkeffekte des Hinterachsträgers vermieden werden, 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.With the proposed measures are cost and weight advantages in particular through thinner walls the rear axle and body components can be achieved, alternatively through space advantages smaller dimensions with comparable weight. Advantageous is the insensitivity to one-sided longitudinal force excitations by the proposed rigid rear axle connection, since steering effects of the rear axle carrier be avoided, although it should also be pointed out that a variety of details deviating from the above explanations can be designed without leaving the content of the claims.

Claims

Motor vehicle with a wheel suspension for the driven rear wheels and with a rear axle gear assigned to it, which is mounted in a carrier fastened to the body of the vehicle, characterized in that the carrier with the interposition of vibration-selective receiving units, in particular piezo actuators, essentially rigid on the Body is attached.

Motor vehicle according to claim 1, characterized in that the piezo actuators that are attached to the fasteners of the carrier are braced against the body, are suitable to be controlled a transfer of noises to essentially prevent from the rear axle gear.

Motor vehicle according to claim 1 or 2, characterized in that the bearings of the handlebars leading the rear wheels in the carrier are sufficient longitudinal elasticity are designed to be essentially in the vehicle longitudinal direction rigid connection of the carrier to compensate for the body.