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WO2018206209A1 - Wankstabilisator mit sensoren zur zustandsermittlung - Google Patents

Wankstabilisator mit sensoren zur zustandsermittlung Download PDF

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WO2018206209A1
WO2018206209A1 PCT/EP2018/059093 EP2018059093W WO2018206209A1 WO 2018206209 A1 WO2018206209 A1 WO 2018206209A1 EP 2018059093 W EP2018059093 W EP 2018059093W WO 2018206209 A1 WO2018206209 A1 WO 2018206209A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
stabilizer
roll
sensor
roll stabilizer
sensors
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2018/059093
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Christian Stephan
Andreas Füssl
Axel BOLTA
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ZF Friedrichshafen AG
Original Assignee
ZF Friedrichshafen AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ZF Friedrichshafen AG filed Critical ZF Friedrichshafen AG
Priority to EP18718754.7A priority Critical patent/EP3621832A1/de
Publication of WO2018206209A1 publication Critical patent/WO2018206209A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G17/00—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load
    • B60G17/015—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements
    • B60G17/019—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements characterised by the type of sensor or the arrangement thereof
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
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    • B60G21/00—Interconnection systems for two or more resiliently-suspended wheels, e.g. for stabilising a vehicle body with respect to acceleration, deceleration or centrifugal forces
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    • B60G2400/90—Other conditions or factors
    • B60G2400/98—Stabiliser movement

Definitions

  • the present invention relates to a roll stabilizer for a motor vehicle according to the closer defined in the preamble of the independent claim.
  • a stabilizer device for a motor vehicle which comprises an actuator arranged in a housing for the relative rotation of two stabilizer parts.
  • the actuator includes a stator and a rotor.
  • the stabilizer device comprises a sensor device integrated in the housing.
  • the stabilizer device comprises a second sensor device, which is likewise arranged in the housing of the stabilizer device.
  • the second sensor device comprises a first part which is connected to the housing and a second part which is connected to the control device arranged in the housing.
  • the control device has no direct connection to the housing and therefore experiences no torsional deformation in contrast to the housing when a torque is applied to the stabilizer device. By means of the second sensor device can thus be sensed a torsional deformation of the housing.
  • An object of the present invention is to further improve a roll stabilizer according to the aforementioned type.
  • a roll stabilizer for a motor vehicle with two mutually about a longitudinal axis of the stabilizer rotatably interconnected stabilizer parts. Furthermore, the roll stabilizer comprises an actuator for relative rotation of the two stabilizer parts.
  • the roll stabilizer comprises at least a first sensor. This first sensor is arranged in a first stabilizer section of the first stabilizer part.
  • the roll stabilizer comprises a second sensor. This second sensor is arranged in a second stabilizer portion of the second stabilizer isator part.
  • the at least one first and at least one second sensor is designed in such a way that by means of the latter in each case a current state of the associated stabilizer section of the respective associated stabilizer part can be detected.
  • the sensors are designed such that a static and / or dynamic state of the associated stabilizer section of the respective associated stabilizer part can be detected by means of these.
  • the state of the sensory monitored stabilizer section may be described by torsion, flexure, position, orientation and / or motion.
  • at least the sensory immediately monitored stabilizer sections and in particular over the two stabilizer parts can be monitored and her respective state can be determined.
  • the sensors can thus be determined preferably whether a stabilizer section moved out of a zero position, in particular translationally shifted and / or twisted is.
  • it can preferably be determined whether one of the two stabilizer sections moves.
  • the influence of the roll stabilizer on the suspension of the motor vehicle as well as vice versa the influence of the introduced via the suspension forces and / or moments analyzed on the roll stabilizer and evaluated to improve the handling and / or the results of a control device, such as an ESP Control unit and / or a control device of the roll stabilizer, be used to control a vehicle actuator.
  • a control device such as an ESP Control unit and / or a control device of the roll stabilizer
  • first and second sensor are arranged symmetrically to each other.
  • At least one of the two sensors is designed in such a way that by means of the latter at least one position, orientation and / or movement of the associated stabilizer section can be detected.
  • This position, orientation and / or movement is preferably in relation to a reference object, in particular a body mount of the roll stabilizer and / or a virtual coordinate system.
  • Tensystem detectable. In this way, it can be determined whether the stabilizer section, to which the respective sensor is assigned, is moved, how it is moved, how it is oriented and / or where it is located.
  • At least one of the two sensors is designed such that by means of this a rotation angle, a rotational speed and / or a rotational acceleration can be detected.
  • a trained sensor is arranged in particular in the region of a support of the roll stabilizer.
  • at least one of the two sensors is designed such that by means of this a linear movement, a linear velocity and / or a linear acceleration of the associated stabilizer section can be detected.
  • Such a trained sensor is preferably arranged on a stabilizer end of the respective stabilizer part, in which the roll stabilizer is pivotally connected to a suspension.
  • At least one of the two sensors is an inertial sensor, in particular an acceleration sensor and / or position sensor.
  • At least one of the two sensors is arranged outside a housing of the roll stabilizer.
  • the position, orientation and / or movement of the roll stabilizer, in particular its stabilizer parts, relative to the vehicle, in particular a vehicle body are detected.
  • At least one of the two sensors is arranged in the region of a torsion bar spring element of the associated stabilizer part, in particular protruding from the housing.
  • the state of the two torsion spring elements ie their position, orientation and / or movement, are detected.
  • the roll stabilizer is U-shaped and / or the two, in particular frontally projecting from the housing, torsion bar spring elements each have a along the longitudinal axis of the stabilizer extending longitudinal portion and / or extending transversely to the longitudinal axis of the stabilizer cross section.
  • the longitudinal section of the roll stabilizer When installed, the longitudinal section of the roll stabilizer thus extends substantially in the transverse direction of the motor vehicle and / or the transverse section of the roll stabilizer substantially in the longitudinal direction of the motor vehicle.
  • the longitudinal sections of the two torsion spring elements and the housing are arranged one behind the other and rotatable about the common longitudinal axis of the stabilizer.
  • At least one of the two sensors is arranged in the longitudinal section extending along the longitudinal axis of the stabilizer and / or in the transverse section of the associated torsion bar spring element extending transversely to the longitudinal axis of the stabilizer.
  • the two stabilizer parts in particular in the region of their respective torsion bar spring element, are rotatably mounted in a respective mounting bearing about the longitudinal axis of the stabilizer.
  • the body bearings therefore serve to support the roll stabilizer, in particular its torsion bar spring elements about the longitudinal axis of the stabilizer rotatably relative to the vehicle body.
  • At least one of the two sensors is arranged in the region of one of the two supports.
  • the two sensors are arranged in the region of a stabilizer end.
  • the Roll stabilizer at its respective stabilizer end to a connecting joint, by means of which the roll stabilizer with a suspension element, preferably a pendulum support, a wheel suspension of the motor vehicle is rotatably articulated.
  • At least one of the sensors is integrated in a bearing, in particular in one of the mounting bearings and / or one of the connecting joints, of the roll stabilizer.
  • the respective sensor is preferably arranged protected inside a joint housing.
  • the roll stabilizer has a control device for controlling and / or regulating the actuator.
  • the control unit is designed such that by means of the latter, in particular based on a first sensor value detected by the first sensor and on the basis of a second sensor value detected by the second sensor, an actual torque of the roll stabilizer can be determined.
  • the actual moment is that moment that, taking into account all moments acting on the roll stabilizer and / or moments generated by the roll stabilizer, the actual actual torque is.
  • control device is embodied such that by means of the latter the first and second sensor values can be related to each other and / or a difference value can be determined, in particular estimated and / or calculated from these.
  • control device is designed such that by means of this a rotation of the roll stabilizer about its longitudinal axis of the stabilizer, in particular relative to a stationary coordinate system and / or the vehicle body, can be determined.
  • control unit is designed such that by means of this, the cause of the rotation can be determined.
  • control unit is designed such that it can determine whether the detected rotation by the roll stabilizer itself, in particular its actuator and / or at least one of its torsion bar spring elements, or by one of the caused suspension member is caused on the roll stabilizer transmitted external force.
  • control unit is embodied in such a way that it can be used to estimate and / or calculate a vertical height offset of at least one intended wheel carrier of the motor vehicle relative to the vehicle structure by means of the first and / or second sensor value.
  • a bearing force in particular by the offset of the two sensor values, a bearing force, a twisting angle, a rotational acceleration, an acceleration in a spatial direction and / or a wheel contact force can be determined.
  • Figure 1 is a schematic rear view of a vehicle in the region of a vehicle axle
  • Figure 2 is a plan view of a roll stabilizer of the vehicle axle in a schematic representation.
  • FIG. 1 shows a motor vehicle 1, in particular a car, in a greatly simplified representation.
  • the motor vehicle 1 has a vehicle axle 2.
  • the vehicle axle 2 may be a front and / or rear axle.
  • the vehicle axle 2 comprises a vehicle body 3.
  • the vehicle body 3 may be a body of the motor vehicle and / or a subframe.
  • the vehicle axle 2 is formed substantially axisymmetric to the vehicle central axis. It comprises two wheels 5, 6 which are each rotatably mounted on a wheel carrier, not shown here.
  • the vehicle axle 2 comprises wheel suspension elements, via which the respective wheel 5, 6 are directly or indirectly connected to the vehicle body 3, in particular articulated. For reasons of clarity, only one of these wheel suspension elements 7 is provided with a reference numeral in FIG.
  • the vehicle axle 2 comprises at least one link 8, 9 via which the respective wheel carrier is articulated on the vehicle body 3 such that the wheel 5, 6 can move vertically relative to the vehicle body 3.
  • the vehicle axle 2 has a shock absorber 10, 11.
  • the shock absorber 10, 11 may comprise a separate spring element and a separate damper element. Alternatively, however, these can also be combined in one component.
  • the vehicle axle 2 further comprises a roll stabilizer 4.
  • the roll stabilizer 4 is designed as an active and / or electromechanical roll stabilizer.
  • the roll stabilizer comprises two stabilizer parts 12, 13 which are rotatably connected to each other.
  • the two stabilizer parts 12, 13 are connected to one another such that they are rotatable relative to one another about a longitudinal axis 14 of the stabilizer.
  • the longitudinal axis 14 of the stabilizer extends substantially in the vehicle transverse direction.
  • the roll stabilizer 4 comprises two mounting bearings 15, 16, each of which rotatably supports one of the two stabilizer parts 12, 13.
  • the two stabilizer parts 12, 13 are thus not only relative to each other, but also rotatable together about the longitudinal axis 14 of the stabilizer.
  • the roll stabilizer 4 is rotatably mounted on the vehicle body 3 via the two body supports 15, 16, i. in particular on the body and / or on the subframe hinged.
  • the roll stabilizer 4 comprises a housing 17.
  • the housing 17 is arranged in a middle region of the roll stabilizer 4.
  • Front side protrudes from the housing 17 each have a torsion spring element 18, 19 from.
  • the torsion bar spring element 18, 19 is preferably a curved tube, in particular made of a spring steel.
  • the body bearings 15, 16 are arranged in the region of the torsion bar spring elements 18, 19 according to the present exemplary embodiment.
  • one of the two torsion-bar spring elements 18, 19, in the present case the first torsion-bar spring element 18, is non-rotatably connected to the housing 17. prevented.
  • the other of the two torsion bar spring elements in this case the second torsion bar spring element 19, is rotatably mounted in the interior of the housing 17 (cf., FIG. 2).
  • the housing 17 could also be divided into two, in which case each one of the two parts is rotatably formed with the associated torsion bar spring element 18, 19 and / or connected.
  • the respective torsion-bar spring element 18, 19 is connected at its respective stabilizer end 20, 21 in an articulated manner to one of the wheel suspension elements 7.
  • the suspension elements 7 are designed as a pendulum support 22, 23.
  • the roll stabilizer 4 at the respective stabilizer end 20, 21 a connecting joint 24, 25, in particular a ball joint on.
  • the roll stabilizer 4 comprises an actuator 26.
  • the actuator 26 is preferably an electric motor. Furthermore, this is arranged in the interior of the housing 17. About the actuator 26, the two stabilizer parts 12, 13 are rotated against each other about the longitudinal axis 14 of the stabilizer.
  • the roll stabilizer 4 furthermore has a control unit 27.
  • it is an integrated control unit 27 which is integrated in the housing 17.
  • the roll stabilizer 4 furthermore comprises a gear 28, which is likewise arranged in the interior of the housing 17.
  • the transmission 28 is preferably a planetary gear.
  • the control unit 27 accordingly controls the actuator 26 designed as an electric motor, which is in particular non-rotatably connected to the housing 17, such that a torque is transmitted via the gear 28 to the second stabilizer part 13. As a result, the second stabilizer part 13 is rotated relative to the first stabilizer part 12.
  • the roll stabilizer 4 essentially has a U-shape.
  • the torsion-bar spring elements 18, 19 each have a longitudinal section 29, 30 which extends along the longitudinal axis 14.
  • the GE- Housing 17 and the two longitudinal sections 29, 30 are therefore arranged substantially one behind the other and / or coaxial with each other.
  • the two torsion-bar spring elements 18, 19 each comprise a transverse section 31, 32 which extends transversely to the longitudinal axis 14 of the stabilizer and / or to the respective longitudinal section 29, 30. According to the installation position shown in FIG. 1, the transverse section 31, 32 of the respective torsion-bar spring element 18, 19 thus extends essentially in the longitudinal direction of the motor vehicle 1.
  • the roll stabilizer 4 comprises at least one first sensor 33, 34 and at least one second sensor 35, 36, which are each assigned to one of the two stabilizer parts 12, 13.
  • the sensors 33, 34, 35, 36 are each arranged in a stabilizer section 37, 38 of the respective associated stabilizer part 12, 13.
  • the term "first stabilizer section 37" below defines a section of the first stabilizer part 12, in particular of the first torsion bar spring element 18.
  • two such first stabilizer sections 37 are shown, in particular a first in the area of the first body bearing 15 and a second in the region of the first stabilizer end 20.
  • the term “second stabilizer section 28" of the second stabilizer part 13 is to be understood.
  • a state of the associated stabilizer section 37, 38 of the respective associated stabilizer part 12, 13 can be detected via the sensors 33, 34, 35, 36. Accordingly, for example, a static state of the respective stabilizer section 37, 38 can be determined, ie, where this stabilizer section 37, 38 is relative to a coordinate system and / or how it is oriented to this coordinate system. Additionally or alternatively, a dynamic state of the associated stabilizer section 37, 38 can be detected via the sensors 33, 34, 35, 36. Accordingly, for example, a movement of the respective stabilizer section 37, 38, in particular a rotational and / or translatory movement, can be detected.
  • the movement can be detected in particular via the detection of a movement direction, a movement speed and / or a movement acceleration.
  • the sensors 33, 34, 35, 36 may in particular be designed such that by means of these a rotation angle, a rotational speed, and / or a rotational acceleration of the respective associated stabilizer section 37, 38 can be detected. Additionally or alternatively, the sensors 33, 34, 35, 36 may be formed such that by means of these a linear movement, a linear velocity and / or a linear acceleration of the respective associated stabilizer section 37, 38 can be detected.
  • the sensors 33, 34, 35, 36 are preferably inertial sensors, in particular acceleration sensors and / or yaw rate sensors.
  • a first sensor 33 may be arranged in the region of the first mounting bearing 15.
  • the corresponding second sensor 35 is accordingly arranged in the region of the second body bearing 16.
  • the first and second sensors 33, 35 may be integrated into the respective body bearing 15, 16.
  • the sensors 33, 35 arranged in the region of the mounting bearings 15, 16 are designed such that they have a rotational angle, a rotational speed and / or a rotational acceleration relative and / or between the associated stabilizer section 37, 38 and the mounting bearing 15, 16, in particular the Vehicle structure 3, can capture.
  • a first sensor 34 may be arranged in the region of the first connection joint 24.
  • a corresponding second sensor 36 in the region of the second connection joint 25 is arranged.
  • the first and second sensors 34, 36 may be integrated in the respective connecting joint 24, 25.
  • the first sensor 33 and the second sensor 35 may be arranged in the region of the respective body bearing 15, 16.
  • the state of the respective stabilizer part 12, 13 in the respective associated first stabilizer section 37 and second stabilizer section 38 of the respective longitudinal section 29, 30 can thus be determined.
  • the respective stabilizer sections 37, 38 are in this case in the region of the respectively corresponding body bearing 15, 16.
  • the first sensor 34 may be arranged in the region of the first connection joint 24 and the second sensor 36 in the region of the second connection joint 25.
  • the first sensor 34 and the second sensor 36 are preferably designed such that they can determine a linear movement, a linear velocity and / or a linear acceleration of the associated stabilizer section 37, 38.
  • the associated stabilizer section 37, 38 is in this case in the region of the respective stabilizer end 20, 21. Since the stabilizer ends 20, 21 and / or the connecting joints 24, 25 are radially spaced from the longitudinal axis 14 of the stabilizer, these change at a and / or rebound of each associated wheel 5, 6 relatively strong position. With the arranged in the corresponding area sensors 34, 36, the state, in particular the position, orientation and / or movement, these stabilizer sections 37, 38 are determined.
  • the roll stabilizer 4 may comprise both the sensors 33, 35 arranged in the region of the mounting bearings 15, 16 and the sensors 34, 36 arranged in the region of the connecting joints 24, 25.
  • the at least one first sensor 33, 34 and the at least one second sensor 35, 36 are arranged outside the housing 17.
  • these are arranged according to the embodiment shown in Figure 2 in the region of each projecting from the housing 17 torsion bar spring elements 18, 19.
  • the sensors 33, 35 arranged in the region of the mounting bearings 15, 16 are in this case in particular in the region of the first and second transverse sections 31, 32 of the respective torsion-bar spring element 18, 19.
  • the sensors 34, 36 are located in the region of the transverse section 31, 32 of the respectively associated torsion bar spring element 18, 19th
  • the control device 27 is connected to the at least one first sensor 33, 34 and to the at least one second sensor 35, 36. It receives from the at least one first sensor 33, 34 a first sensor value, by means of which the control unit Draw conclusions about the state of the first stabilizer part 12 can. Furthermore, the control unit 27 receives from the at least one second sensor 35, 36 a second sensor value, by means of which the control unit 27 can draw a conclusion about the state of the second stabilizer part 13.
  • the control device 37 is configured such that it can determine an actual torque of the roll stabilizer 4 based on the first sensor value detected by the at least one first sensor 33, 34 and on the basis of the second sensor value detected by the at least one second sensor 35, 36.
  • control unit 27 in particular by means of a stored in the control unit mathematical model, the first and second sensor value to each other in relation.
  • the sensor values of the respectively mutually symmetrically arranged sensors ie the first sensor 33 and the second sensor 35 or the first sensor 34 and the second sensor 36, are related to each other.
  • control unit 27 determines at least one difference value on the basis of the corresponding sensor values.
  • the controller 27 is thus designed such that it can determine a rotation of the roll stabilizer 4 about its longitudinal axis of the stabilizer.
  • control device is preferably designed such that it can be used to determine whether the determined rotation is caused by the roll stabilizer 4 itself, in particular by its actuator 26 and / or by at least one of its torsion bar spring elements 18, 19, or by an external force.
  • the external force is transmitted to the roll stabilizer 4 via the wheels 5, 6 and / or the wheel suspension, in particular the respective pendulum support 22, 23.
  • the control device 27 is further preferably designed such that by means of the latter, based on the first and / or second sensor value, a vertical height offset of at least one of the two wheels 5, 6 relative to the vehicle body 3 can be determined, in particular can be estimated and / or calculated.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Vehicle Body Suspensions (AREA)

Abstract

Vorgeschlagen wird ein Wankstabilisator (4) für ein Kraftfahrzeug mit zwei zueinander um eine Längsachse des Stabilisators (14) verdrehbar miteinander verbundenen Stabilisatorteilen (12, 13) und einem Aktuator (26) zum relativen Verdrehen der beiden Stabilisatorteile (12, 13). Erfindungsgemäß umfasst der Wankstabilisator (4) zumindest einen in einem ersten Stabilisatorabschnitt (37) des ersten Stabilisatorteils (12) angeordneten ersten Sensor (33, 34) und einen in einem zweiten Stabilisatorabschnitt (38) des zweiten Stabilisatorteils (13) angeordneten zweiten Sensor (35, 36), mittels denen jeweils ein, insbesondere statischer und/oder dynamischer, Zustand des zugeordneten Stabilisatorabschnitts (37, 38) des jeweils zugeordneten Stabilisatorteils (12, 13) erfassbar ist.

Description

Wankstabilisator mit Sensoren zur Zustandsermittlung
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Wankstabilisator für ein Kraftfahrzeug gemäß der im Oberbegriff des unabhängigen Patentanspruchs näher definierten Art.
Aus der DE 10 2009 028 386 A1 ist eine Stabilisatoreinrichtung für ein Kraftfahrzeug bekannt, die einen in einem Gehäuse angeordneten Aktuator zum relativen Verdrehen zweier Stabilisatorteile umfasst. Der Aktuator umfasst einen Stator und einen Rotor. Um die aktuelle Position des Rotors gegenüber dem Stator ermitteln zu können, umfasst die Stabilisatoreinrichtung eine im Gehäuse integrierte Sensoreinrichtung. Des Weiteren umfasst die Stabilisatoreinrichtung eine zweite Sensoreinrichtung, die ebenfalls im Gehäuse der Stabilisatoreinrichtung angeordnet ist. Die zweite Sensoreinrichtung umfasst einen ersten Teil, der mit dem Gehäuse verbunden ist und ein zweiter Teil, der mit der im Gehäuse angeordneten Steuereinrichtung verbunden ist. Die Steuereinrichtung weist keine direkte Verbindung mit dem Gehäuse auf und erfährt daher im Gegensatz zum Gehäuse bei Anliegen eines Drehmoments an der Stabilisatoreinrichtung keine Torsionsverformung. Mittels der zweiten Sensoreinrichtung kann somit eine Torsionsverformung des Gehäuses sensorisch erfasst werden.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Wankstabilisator gemäß der eingangs genannten Art weiter zu verbessern.
Die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe wird durch die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und den Zeichnungen.
Vorgeschlagen wird ein Wankstabilisator für ein Kraftfahrzeug mit zwei zueinander um eine Längsachse des Stabilisators verdrehbar miteinander verbundenen Stabilisatorteilen. Des Weiteren umfasst der Wankstabilisator einen Aktuator zum relativen Verdrehen der beiden Stabilisatorteile. Der Wankstabilisator umfasst zumindest einen ersten Sensor. Dieser erste Sensor ist in einem ersten Stabilisatorabschnitt des ersten Stabilisatorteils angeordnet. Des Weiteren umfasst der Wankstabilisator einen zweiten Sensor. Dieser zweite Sensor ist in einem zweiten Stabilisatorabschnitt des zweiten Stabil isatorteils angeordnet. Der zumindest eine erste und zumindest eine zweite Sensor ist derart ausgebildet, dass mittels diesen jeweils ein aktueller Zustand des zugeordneten Stabilisatorabschnitts des jeweils zugeordneten Stabilisatorteils erfassbar ist. Vorzugsweise sind die Sensoren derart ausgebildet, dass mittels diesen ein statischer und/oder dynamischer Zustand des zugeordneten Stabil isatorab- schnitts des jeweils zugeordneten Stabilisatorteils erfassbar ist. Vorzugsweise kann der Zustand des sensorisch überwachten Stabilisatorabschnitts durch eine Torsion, Biegung, Position, Orientierung und/oder Bewegung beschrieben werden. Vorteilhafterweise können somit zumindest die sensorisch unmittelbar überwachten Stabilisatorabschnitte und insbesondere hierüber auch die beiden Stabilisatorteile überwacht werden und hierüber ihr jeweiliger Zustand bestimmt werden. Mit den Sensoren kann somit vorzugsweise festgestellt werden, ob ein Stabilisatorabschnitt aus einer Nulllage herausbewegt, insbesondere translatorisch verschoben und/oder verdreht, ist. Des Weiteren kann vorzugsweise festgestellt werden, ob sich einer der beiden Stabilisatorabschnitte bewegt. Vorzugsweise können ferner genaue Aussagen über die Bewegung des jeweiligen Stabilisatorabschnitts getroffen werden, beispielsweise ob eine gleichmäßige und/oder beschleunigte Bewegung vorliegt. Vorteilhafterweise kann somit der Einfluss des Wankstabilisators auf die Radaufhängung des Kraftfahrzeugs sowie auch umgekehrt der Einfluss der über die Radaufhängung eingebrachten Kräfte und/oder Momente auf den Wankstabilisator analysiert und zur Verbesserung des Fahrverhaltens ausgewertet und/oder die Ergebnisse von einem Steuergerät, beispielsweise einem ESP-Steuergerät und/oder einem Steuergerät des Wankstabilisators, zur Steuerung eines Fahrzeugaktuators verwendet werden.
Vorteilhaft ist es, wenn der erste und zweite Sensor zueinander symmetrisch angeordnet sind.
Auch ist es vorteilhaft, wenn zumindest einer der beiden Sensoren derart ausgebildet ist, dass mittels diesem zumindest eine Position, Orientierung und/oder Bewegung des zugeordneten Stabilisatorabschnitts erfassbar ist. Diese Position, Orientierung und/oder Bewegung ist vorzugsweise in Relation zu einem Bezugsobjekt, insbesondere einem Aufbaulager des Wankstabilisators und/oder einem virtuellen Koordina- tensystem, erfassbar. Hierdurch kann festgestellt werden, ob der Stabilisatorabschnitt, zu dem der jeweilige Sensor zugeordnet ist, bewegt wird, wie dieser bewegt wird, wie dieser orientiert ist und/oder wo sich dieser befindet.
Des Weiteren ist es vorteilhaft, wenn zumindest einer der beiden Sensoren derart ausgebildet ist, dass mittels diesem ein Drehwinkel, eine Drehgeschwindigkeit und/oder eine Drehbeschleunigung erfassbar ist. Vorzugsweise ist ein derart ausgebildeter Sensor insbesondere im Bereich eines Auflagers des Wankstabilisators angeordnet. Zusätzlich oder alternativ ist es vorteilhaft, wenn zumindest einer der beiden Sensoren derart ausgebildet ist, dass mittels diesem eine Linearbewegung, eine Lineargeschwindigkeit und/oder eine Linearbeschleunigung des zugeordneten Stabilisatorabschnitts erfassbar ist. Ein derart ausgebildeter Sensor ist vorzugsweise an einem Stabilisatorende des jeweiligen Stabilisatorteils, in dem der Wankstabilisator mit einer Radaufhängung gelenkig verbunden ist, angeordnet.
Vorteilhaft ist es, wenn zumindest einer der beiden Sensoren ein Inertialsensor, insbesondere ein Beschleunigungssensor und/oder Positionssensor, ist.
In einer vorteilhaften Weiterbildung ist zumindest einer der beiden Sensoren außerhalb eines Gehäuses des Wankstabilisators angeordnet. Vorteilhafterweise kann somit die Position, Orientierung und/oder Bewegung des Wankstabilisators, insbesondere dessen Stabilisatorteile, relativ zum Fahrzeug, insbesondere einem Fahrzeugaufbau, erfasst werden.
Des Weiteren ist es vorteilhaft, wenn zumindest einer der beiden Sensoren im Bereich eines, insbesondere vom Gehäuse abragenden, Drehstabfederelement des zugeordneten Stabilisatorteils angeordnet ist. Vorteilhafterweise kann somit der Zustand der beiden Drehstabfederelemente, d.h. deren Position, Orientierung und/oder Bewegung, erfasst werden. Hierdurch ist ein Rückschluss über die Position, Orientierung und/oder Bewegung des Wankstabilisators relativ zu einem Aufbau des Kraftfahrzeugs möglich. Auch ist es vorteilhaft, wenn der Wankstabilisator U-förmig ist und/oder die beiden, insbesondere stirnseitig vom Gehäuse abragenden, Drehstabfederelemente jeweils einen sich entlang der Längsachse des Stabilisators erstreckenden Längsabschnitt und/oder einen quer zur Längsachse des Stabilisators erstreckenden Querabschnitt aufweisen. Im eingebauten Zustand erstreckt sich der Längsabschnitt des Wankstabilisators somit im Wesentlichen in Querrichtung des Kraftfahrzeugs und/oder der Querabschnitt des Wankstabilisators im Wesentlichen in Längsrichtung des Kraftfahrzeugs. Vorzugsweise sind die Längsabschnitte der beiden Drehstabfederelemente und das Gehäuse hintereinander angeordnet und um die gemeinsame Längsachse des Stabilisators drehbar.
Vorteilhaft ist es, wenn zumindest einer der beiden Sensoren in dem sich entlang der Längsachse des Stabilisators erstreckenden Längsabschnitt und/oder in dem sich quer zur Längsachse des Stabilisators erstreckenden Querabschnitt des zugeordneten Drehstabfederelements angeordnet ist.
Auch ist es vorteilhaft, wenn die beiden Stabilisatorteile, insbesondere im Bereich ihres jeweiligen Drehstabfederelements, in einem jeweiligen Aufbaulager um die Längsachse des Stabilisators drehbar gelagert sind. Die Aufbaulager dienen demnach dazu, den Wankstabilisator, insbesondere dessen Drehstabfederelemente um die Längsachse des Stabilisators drehbar gegenüber dem Fahrzeugaufbau zu lagern.
Um insbesondere den Zustand des Längsabschnitts des jeweils zugeordneten Stabilisatorteils feststellen zu können, ist es vorteilhaft, wenn zumindest einer der beiden Sensoren im Bereich eines der beiden Auflager angeordnet ist. Mittels des zumindest einen Aufbaulagers ist das dazugehörige Stabilisatorteil, insbesondere im Bereich seines Drehstabfederelements, um die Längsachse des Stabilisators drehbar gelagert.
Zusätzlich oder alternativ ist es vorteilhaft, wenn die beiden Sensoren, das heißt sowohl der dem ersten Stabilisatorteil als auch dem zweiten Stabilisatorteil zugeordnete Sensor, im Bereich eines Stabilisatorendes angeordnet ist. Vorzugsweise weist der Wankstabilisator an seinem jeweiligen Stabilisatorende ein Verbindungsgelenk auf, mittels dem der Wankstabilisator mit einem Radaufhängungselement, vorzugsweise einer Pendelstütze, einer Radaufhängung des Kraftfahrzeugs drehbar angelenkt ist.
Vorteilhaft ist es, wenn zumindest einer der Sensoren in einem Lager, insbesondere in einem der Aufbaulager und/oder einem der Verbindungsgelenke, des Wankstabilisators integriert ist. Hierbei ist der jeweilige Sensor vorzugsweise geschützt im Inneren eines Gelenksgehäuses angeordnet.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist der Wankstabilisator ein Steuergerät zum Steuern und/oder Regeln des Aktuators auf. Vorzugsweise ist das Steuergerät derart ausgebildet, dass mittels diesem, insbesondere anhand eines vom ersten Sensor erfassten ersten Sensorwerts und anhand eines vom zweiten Sensor erfassten zweiten Sensorwerts, ein Ist-Moment des Wankstabilisators bestimmbar ist. Vorzugsweise ist das Ist-Moment dasjenige Moment, dass unter Berücksichtigung aller auf den Wankstabilisator einwirkenden Momente und/oder von diesem selbst erzeugten Momente, das tatsächliche resultierende Ist-Moment ist.
Vorteilhaft ist es, wenn das Steuergerät derart ausgebildet ist, dass mittels diesem der erste und zweite Sensorwert zueinander in Relation setzbar sind und/oder aus diesen ein Differenzwert bestimmbar, insbesondere schätzbar und/oder berechenbar, ist.
Auch ist es vorteilhaft, wenn das Steuergerät derart ausgebildet ist, dass mittels diesem eine Verdrehung des Wankstabilisators um seine Längsachse des Stabilisators, insbesondere relativ zu einem ortsfesten Koordinatensystem und/oder zum Fahrzeugaufbau, bestimmbar ist.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist das Steuergerät derart ausgebildet, dass mittels diesem die Ursache der Verdrehung ermittelbar ist. Vorzugsweise ist das Steuergerät derart ausgebildet, dass dieses ermitteln kann, ob die erfasste Verdrehung durch den Wankstabilisator selbst, insbesondere seinen Aktuator und/oder zumindest eines seiner Drehstabfederelemente, oder durch eine von dem dafür vorgesehenen Radaufhängungselement auf den Wankstabilisator übertragenen externen Kraft verursacht ist.
Auch ist es vorteilhaft, wenn das Steuergerät derart ausgebildet ist, dass mittels diesem anhand des ersten und/oder zweiten Sensorwerts ein vertikaler Höhenversatz zumindest eines dafür vorgesehenen Radträgers des Kraftfahrzeugs relativ zum Fahrzeugaufbau abschätzbar und/oder berechenbar ist.
Vorteilhaft ist es, wenn anhand zumindest eines Sensorwertes, insbesondere durch die Verrechnung beider Sensorwerte, eine Auflagekraft, ein Verdrehwinkel, eine Drehbeschleunigung, eine Beschleunigung in einer Raumrichtung und/oder eine Radaufstandskraft ermittelbar ist.
Nachfolgend ist die Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 eine schematische Rückansicht eines Fahrzeugs im Bereich einer Fahrzeugachse und
Figur 2 eine Draufsicht eines Wankstabilisators der Fahrzeugachse in schematischer Darstellung.
Figur 1 zeigt ein Kraftfahrzeug 1 , insbesondere einen PKW, in stark vereinfachter Darstellung. Gemäß der in Figur 1 dargestellten Rückansicht weist das Kraftfahrzeug 1 eine Fahrzeugachse 2 auf. Die Fahrzeugachse 2 kann eine Vorder- und/oder Hinterachse sein. Die Fahrzeugachse 2 umfasst einen Fahrzeugaufbau 3. Der Fahrzeugaufbau 3 kann eine Karosserie des Kraftfahrzeugs und/oder ein Hilfsrahmen sein. Die Fahrzeugachse 2 ist zur Fahrzeugmittelachse im Wesentlichen achssymmetrisch ausgebildet. Sie umfasst zwei Räder 5, 6 die jeweils auf einem vorliegend nicht dargestellten Radträger drehbar gelagert sind. Des Weiteren umfasst die Fahrzeugachse 2 Radaufhängungselemente, über die das jeweilige Rad 5, 6 unmittelbar oder mittelbar mit dem Fahrzeugaufbau 3, insbesondere gelenkig, verbunden sind. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist in Figur 1 nur eines dieser Radaufhängungselemente 7 mit einem Bezugszeichen versehen. Die Fahrzeugachse 2 umfasst zumindest einen Lenker 8, 9 über den der jeweilige Radträger derart am Fahrzeugaufbau 3 angelenkt ist, dass sich das Rad 5, 6 gegenüber dem Fahrzeugaufbau 3 vertikal bewegen kann. Zur Federung und/oder Dämpfung dieser Vertikalbewegung weist die Fahrzeugachse 2 einen Stoßdämpfer 10, 11 auf. Der Stoßdämpfer 10, 11 kann ein separates Federelement und ein separates Dämpferelement umfassen. Alternativ können diese aber auch in einem Bauteil zu- sammengefasst sein.
Gemäß Figur 1 umfasst die Fahrzeugachse 2 des Weiteren einen Wankstabilisator 4. Der Wankstabilisator 4 ist vorliegend als aktiver und/oder elektromechanischer Wankstabilisator ausgebildet. Der Wankstabilisator umfasst zwei Stabilisatorteile 12, 13 die verdrehbar miteinander verbunden sind. Die beiden Stabilisatorteile 12, 13 sind derart miteinander verbunden, dass sie um eine Längsachse 14 des Stabilisators relativ zueinander verdrehbar sind. Gemäß der in Figur 1 dargestellten Einbaulage des Wankstabilisators 4 erstreckt sich die Längsachse 14 des Stabilisators im Wesentlichen in Fahrzeugquerrichtung.
Des Weiteren umfasst der Wankstabilisator 4 zwei Aufbaulager 15, 16, die jeweils eines der beiden Stabilisatorteile 12, 13 drehbar lagern. Die beiden Stabilisatorteile 12, 13 sind somit nicht nur relativ zueinander, sondern auch gemeinsam um die Längsachse 14 des Stabilisators drehbar. Über die beiden Aufbaulager 15, 16 ist der Wankstabilisator 4 drehbar am Fahrzeugaufbau 3, d.h. insbesondere an der Karosserie und/oder an dem Hilfsrahmen, angelenkt.
Gemäß Figur 1 und 2 umfasst der Wankstabilisator 4 ein Gehäuse 17. Das Gehäuse 17 ist in einem mittleren Bereich des Wankstabilisators 4 angeordnet. Stirnseitig ragt von dem Gehäuse 17 jeweils ein Drehstabfederelement 18, 19 ab. Bei dem Drehstabfederelement 18, 19 handelt es sich vorzugsweise um ein gekrümmtes Rohr, insbesondere aus einem Federstahl. Die Aufbaulager 15, 16 sind gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel im Bereich der Drehstabfederelemente 18, 19 angeordnet. Des Weiteren ist vorzugsweise eines der beiden Drehstabfederelemente 18, 19, vorliegend das erste Drehstabfederelement 18, drehfest mit dem Gehäuse 17 ver- bunden. Das andere der beiden Drehstabfederelemente, vorliegend das zweite Drehstabfederelement 19, ist drehbar im Inneren des Gehäuses 17 gelagert (vgl. Figur 2). Alternativ könnte das Gehäuse 17 auch zweigeteilt sein, wobei dann jeweils eines der beiden Teile drehfest mit dem zugeordneten Drehstabfederelement 18, 19 ausgebildet und/oder verbunden ist.
Gemäß Figur 1 ist das jeweilige Drehstabfederelement 18, 19 an seinem jeweiligen Stabilisatorende 20, 21 gelenkig mit einem der Radaufhängungselemente 7 verbunden. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Radaufhängungselemente 7 als Pendelstütze 22, 23 ausgeführt. Insbesondere zum gelenkigen Verbinden mit dieser Pendelstütze 22, 23 weist der Wankstabilisator 4 am jeweiligen Stabilisatorende 20, 21 ein Verbindungsgelenk 24, 25, insbesondere ein Kugelgelenk, auf.
Wie insbesondere aus Figur 2 hervorgeht, umfasst der Wankstabilisator 4 einen Aktuator 26. Der Aktuator 26 ist vorzugsweise ein Elektromotor. Des Weiteren ist dieser im Inneren des Gehäuses 17 angeordnet. Über den Aktuator 26 können die beiden Stabilisatorteile 12, 13 gegeneinander um die Längsachse 14 des Stabilisators verdreht werden.
Zur Steuerung dieser Relatiwerdrehung weist der Wankstabilisator 4 gemäß Figur 2 des Weiteren ein Steuergerät 27 auf. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel handelt es sich um ein integriertes Steuergerät 27, das in das Gehäuse 17 integriert ist. Gemäß Figur 2 umfasst der Wankstabilisator 4 des Weiteren ein Getriebe 28, das ebenfalls im Inneren des Gehäuses 17 angeordnet ist. Bei dem Getriebe 28 handelt es sich vorzugsweise um ein Planetengetriebe. Das Steuergerät 27 steuert demnach den als Elektromotor ausgebildeten Aktuator 26, der insbesondere drehfest mit dem Gehäuse 17 verbunden ist, derart, dass ein Drehmoment über das Getriebe 28 auf das zweite Stabilisatorteil 13 übertragen wird. Hierdurch wird das zweite Stabilisatorteil 13 relativ gegenüber dem ersten Stabilisatorteil 12 verdreht.
Wie insbesondere aus Figur 2 hervorgeht, weist der Wankstabilisator 4 im Wesentlichen eine U-Form auf. So weisen die Drehstabfederelemente 18, 19 jeweils einen Längsabschnitt 29, 30 auf, der sich entlang der Längsachse 14 erstreckt. Das Ge- häuse 17 und die beiden Längsabschnitte 29, 30 sind demnach im Wesentlichen hintereinander und/oder koaxial zueinander angeordnet. Des Weiteren umfassen die beiden Drehstabfederelemente 18, 19 jeweils einen Querabschnitt 31 , 32, der sich quer zur Längsachse 14 des Stabilisators und/oder zum jeweiligen Längsabschnitt 29, 30 erstreckt. Gemäß der in Figur 1 dargestellten Einbaulage erstreckt sich der Querabschnitt 31 , 32 des jeweiligen Drehstabfederelements 18, 19 somit im Wesentlichen in Längsrichtung des Kraftfahrzeugs 1.
Gemäß Figur 2 umfasst der Wankstabilisator 4 zumindest einen ersten Sensor 33, 34 und zumindest einen zweiten Sensor 35, 36, die jeweils einem der beiden Stabilisatorteile 12, 13 zugeordnet sind. Die Sensoren 33, 34, 35, 36 sind jeweils in einem Stabilisatorabschnitt 37, 38 des jeweils zugeordneten Stabilisatorteils 12, 13 angeordnet. Unter der Begrifflichkeit„erster Stabilisatorabschnitt 37" ist nachfolgend ein Abschnitt des ersten Stabilisatorteils 12, insbesondere des ersten Drehstabfederelements 18, definiert. Gemäß dem in Figur 2 dargestellten Ausführungsbeispiel sind zwei solche erste Stabilisatorabschnitte 37 dargestellt, insbesondere ein Erster im Bereich des ersten Aufbaulagers 15 und ein Zweiter im Bereich des ersten Stabilisatorendes 20. In analoger Weise ist auch der Begriff„zweiter Stabilisatorabschnitt 28" des zweiten Stabilisatorteils 13 zu verstehen.
Über die Sensoren 33, 34, 35, 36 kann jeweils ein Zustand des zugeordneten Stabilisatorabschnitts 37, 38 des jeweils zugeordneten Stabilisatorteils 12, 13 erfasst werden. Demnach kann beispielsweise ein statischer Zustand des jeweiligen Stabilisatorabschnitts 37, 38 ermittelt werden, d.h. wo sich dieser Stabilisatorabschnitt 37, 38 relativ zu einem Koordinatensystem befindet und/oder wie dieser zu diesem Koordinatensystem orientiert ist. Zusätzlich oder alternativ kann über die Sensoren 33, 34, 35, 36 ein dynamischer Zustand des zugeordneten Stabilisatorabschnitts 37, 38 erfasst werden. Demnach kann beispielsweise eine Bewegung des jeweiligen Stabilisatorabschnitts 37, 38, insbesondere eine rotatorische und/oder translatorische Bewegung, erfasst werden. Die Bewegung kann hierbei insbesondere über die Erfassung einer Bewegungsrichtung, einer Bewegungsgeschwindigkeit und/oder einer Bewegungsbeschleunigung erfasst werden. Die Sensoren 33, 34, 35, 36 können insbesondere derart ausgebildet sein, dass mittels diesen ein Drehwinkel, eine Drehgeschwindigkeit, und/oder eine Drehbeschleunigung des jeweils zugeordneten Stabilisatorabschnitts 37, 38 erfasst werden kann. Zusätzlich oder alternativ können die Sensoren 33, 34, 35, 36 derart ausgebildet sein, dass mittels diesen eine Linearbewegung, eine Lineargeschwindigkeit und/oder eine Linearbeschleunigung des jeweils zugeordneten Stabilisatorabschnitts 37, 38 erfasst werden kann. Bei den Sensoren 33, 34, 35, 36 handelt es sich vorzugsweise um Inertialsensoren, insbesondere Beschleunigungssensoren und/oder Drehratensensoren.
Gemäß einem in Figur 2 dargestellten Ausführungsbeispiel kann ein erster Sensor 33 im Bereich des ersten Aufbaulagers 15 angeordnet sein. Der korrespondierende zweite Sensor 35 ist demnach im Bereich des zweiten Aufbaulagers 16 angeordnet. Der erste und zweite Sensor 33, 35 können in das jeweilige Aufbaulager 15, 16 integriert sein. Vorzugsweise sind die im Bereich der Aufbaulager 15, 16 angeordneten Sensoren 33, 35 derart ausgebildet, dass diese einen Drehwinkel, eine Drehgeschwindigkeit und/oder eine Drehbeschleunigung relativ und/oder zwischen dem zugeordneten Stabilisatorabschnitt 37, 38 und dem Aufbaulager 15, 16, insbesondere dem Fahrzeugaufbau 3, erfassen können.
Zusätzlich oder alternativ kann gemäß Figur 2 ein erster Sensor 34 im Bereich des ersten Verbindungsgelenks 24 angeordnet sein. Vorzugsweise ist in diesem Fall auch ein korrespondierender zweiter Sensor 36 im Bereich des zweiten Verbindungsgelenks 25 angeordnet. Der erste und zweite Sensor 34, 36 können in das jeweilige Verbindungsgelenk 24, 25 integriert sein.
Gemäß der vorangegangenen Beschreibung kann demnach gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der erste Sensor 33 und der zweite Sensor 35 im Bereich des jeweiligen Aufbaulagers 15, 16 angeordnet sein. In diesem Fall kann somit der Zustand des jeweiligen Stabilisatorteils 12, 13 im jeweils zugeordneten ersten Stabilisatorabschnitt 37 und zweiten Stabilisatorabschnitt 38 des jeweiligen Längsabschnitts 29, 30 ermittelt werden. Die jeweiligen Stabilisatorabschnitte 37, 38 befinden sich in diesem Fall im Bereich des jeweils korrespondierenden Aufbaulagers 15, 16. Gemäß einem alternativen zweiten Ausführungsbeispiel kann der erste Sensor 34 im Bereich des ersten Verbindungsgelenks 24 und der zweite Sensor 36 im Bereich des zweiten Verbindungsgelenks 25 angeordnet sein. Hierbei ist der erste Sensor 34 und der zweite Sensor 36 vorzugsweise derart ausgebildet, dass diese eine Linearbewegung, eine Lineargeschwindigkeit und/oder eine Linearbeschleunigung des zugeordneten Stabilisatorabschnitts 37, 38 ermitteln können. Der zugeordnete Stabilisatorabschnitt 37, 38 befindet sich in diesem Fall im Bereich des jeweiligen Stabilisatorendes 20, 21. Da die Stabilisatorenden 20, 21 und/oder die Verbindungsgelenke 24, 25 von der Längsachse 14 des Stabilisators radial beabstandet sind, verändern diese bei einem Ein-und/oder Ausfedern des jeweils zugeordneten Rades 5, 6 relativ stark ihre Position. Mit den in dem entsprechenden Bereich angeordneten Sensoren 34, 36 kann der Zustand, insbesondere die Position, Orientierung und/oder Bewegung, dieser Stabilisatorabschnitte 37, 38 ermittelt werden.
In einem dritten alternativen Ausführungsbeispiel kann der Wankstabilisator 4 sowohl die im Bereich der Aufbaulager 15, 16 angeordneten Sensoren 33, 35 als auch die im Bereich der Verbindungsgelenke 24, 25 angeordneten Sensoren 34, 36 umfassen.
Gemäß der vorangegangenen Beschreibung ist der zumindest eine erste Sensor 33, 34 sowie der zumindest eine zweite Sensor 35, 36 außerhalb des Gehäuses 17 angeordnet. So sind diese gemäß dem in Figur 2 dargestellten Ausführungsbeispiel im Bereich der jeweils vom Gehäuse 17 abragenden Drehstabfederelemente 18, 19 angeordnet. Die im Bereich der Aufbaulager 15, 16 angeordneten Sensoren 33, 35 befinden sich hierbei insbesondere im Bereich des ersten und zweiten Querabschnitts 31 , 32 des jeweiligen Drehstabfederelements 18, 19. Zusätzlich oder alternativ befinden sich die Sensoren 34, 36 im Bereich des Querabschnitts 31 , 32 des jeweils zugeordneten Drehstabfederelements 18, 19.
Das Steuergerät 27 ist mit dem zumindest einen ersten Sensor 33, 34 und mit dem zumindest einen zweiten Sensor 35, 36 verbunden. Es erhält von dem zumindest einen ersten Sensor 33, 34 einen ersten Sensorwert, mittels dem das Steuergerät Rückschlüsse auf den Zustand des ersten Stabilisatorteils 12 ziehen kann. Des Weiteren erhält das Steuergerät 27 von dem zumindest einen zweiten Sensor 35, 36 einen zweiten Sensorwert, mittels dem das Steuergerät 27 einen Rückschluss über den Zustand des zweiten Stabilisatorteils 13 ziehen kann. Das Steuergerät 37 ist derart ausgebildet, dass dieses anhand des vom zumindest einen ersten Sensor 33, 34 erfassten ersten Sensorwerts und anhand des vom zumindest einen zweiten Sensor 35, 36 erfassten zweiten Sensorwerts ein Ist-Moment des Wankstabilisators 4 bestimmen kann. Hierfür setzt das Steuergerät 27, insbesondere mittels eines im Steuergerät abgespeicherten mathematischen Modells, den ersten und zweiten Sensorwert zueinander in Relation. Hierbei werden insbesondere die Sensorwerte der jeweils zueinander symmetrisch angeordneten Sensoren, d.h. des ersten Sensors 33 und des zweiten Sensors 35 bzw. des ersten Sensors 34 und des zweiten Sensors 36, zueinander in Relation gesetzt.
Des Weiteren bestimmt das Steuergerät 27 anhand der korrespondierenden Sensorwerte zumindest einen Differenzwert. Das Steuergerät 27 ist somit derart ausgebildet, dass dieses eine Verdrehung des Wankstabilisators 4 um seine Längsachse des Stabilisators bestimmen kann. Des Weiteren ist das Steuergerät vorzugsweise derart ausgebildet, dass mittels diesem ermittelbar ist, ob die festgestellte Verdrehung durch den Wankstabilisator 4 selbst, insbesondere von seinem Aktuator 26 und/oder von zumindest einem seiner Drehstabfederelemente 18, 19, oder durch eine externe Kraft verursacht ist. Die externe Kraft wird hierbei über die Räder 5, 6 und/oder die Radaufhängung, insbesondere die jeweilige Pendelstütze 22, 23, auf den Wankstabilisator 4 übertragen.
Das Steuergerät 27 ist ferner vorzugsweise derart ausgebildet, dass mittels diesem anhand des ersten und/oder zweiten Sensorwerts ein vertikaler Höhenversatz zumindest eines der beiden Räder 5, 6 relativ zum Fahrzeugaufbau 3 bestimmbar, insbesondere abschätzbar und/oder berechenbar, ist. Bezugszeichen
1. Kraftfahrzeug
2. Fahrzeugachse
3. Fahrzeugaufbau
4. Wankstabilisator
5. erstes Rad
6. zweites Rad
7. Radaufhängungselement
8. erster Lenker
9. zweiter Lenker
10. erster Stoßdämpfer
11. zweiter Stoßdämpfer
12. erstes Stabilisatorteil
13. zweites Stabilisatorteil
14. Längsachse des Stabilisators
15. erstes Aufbaulager
16. zweites Aufbaulager
17. Gehäuses
18. erstes Drehstabfederelement
19. zweites Drehstabfederelement
20. erstes Stabilisatorende
21. zweites Stabilisatorende
22. erste Pendelstütze
23. zweite Pendelstütze
24. erstes Verbindungsgelenk
25. zweites Verbindungsgelenk
26. Aktuator
27. Steuergerät
28. Getriebe
29. erster Längsabschnitt
30. zweiter Längsabschnitt
31. erster Querabschnitt 32. zweiter Querabschnitt
33. erster Sensor im Bereich des ersten Aufbaulagers
34. erster Sensor im Bereich des ersten Verbindungsgelenks
35. zweiter Sensor im Bereich des zweiten Aufbaulagers
36. zweiter Sensor im Bereich des zweiten Verbindungsgelenks
37. erster Stabilisatorabschnitt
38. zweiter Stabilisatorabschnitt

Claims

Patentansprüche
1. Wankstabilisator (4) für ein Kraftfahrzeug mit zwei zueinander um eine Längsachse des Stabilisators (14) verdrehbar miteinander verbundenen Stabilisatorteilen (12, 13) und einem Aktuator (26) zum relativen Verdrehen der beiden Stabilisatorteile (12, 13), dadurch gekennzeichnet, dass der Wankstabilisator (4) zumindest einen in einem ersten Stabilisatorabschnitt (37) des ersten Stabilisatorteils (12) angeordneten ersten Sensor (33, 34) und einen in einem zweiten Stabilisatorabschnitt (38) des zweiten Stabil isatorteils (13) angeordneten zweiten Sensor (35, 36) umfasst, mittels denen jeweils ein, insbesondere statischer und/oder dynamischer, Zustand des zugeordneten Stabilisatorabschnitts (37, 38) des jeweils zugeordneten Stabilisatorteils (12, 13) erfassbar ist.
2. Wankstabilisator nach dem vorherigen Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einer der beiden Sensoren (33, 34; 35, 36) derart ausgebildet ist, dass mittels diesem zumindest eine Position, Orientierung und/oder Bewegung des zugeordneten Stabilisatorabschnitts (37, 38) erfassbar ist.
3. Wankstabilisator nach einem der vorherigen Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einer der beiden Sensoren (33, 34; 35, 36) derart ausgebildet ist, dass mittels diesem ein Drehwinkel, eine Drehgeschwindigkeit, eine Drehbeschleunigung, eine Linearbewegung, eine Lineargeschwindigkeit und/oder eine Linearbeschleunigung des zugeordneten Stabilisatorabschnitts (37, 38) erfassbar ist.
4. Wankstabilisator nach einem der vorherigen Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einer der beiden Sensoren (33, 34; 35, 36) außerhalb eines Gehäuses (17) des Wankstabilisators (4) und/oder im Bereich eines Drehstabfederelements (18, 19) des zugeordneten Stabilisatorteils (12, 13) angeordnet ist.
5. Wankstabilisator nach dem vorherigen Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einer der beiden Sensoren (33, 34; 35, 36) in einem sich entlang der Längsachse des Stabilisators (14) erstreckenden Längsabschnitt (29, 30) und/oder in einem sich quer zur Längsachse des Stabilisators (14) erstreckenden Querabschnitt (31 , 32) des zugeordneten Drehstabfederelements (18, 19) angeordnet ist.
6. Wankstabilisator nach einem der vorherigen Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einer der beiden Sensoren (33, 34; 35, 36) im Bereich eines Aufbaulagers (15, 16) angeordnet ist.
7. Wankstabilisator nach einem der vorherigen Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einer der beiden Sensoren (33, 34; 35, 36) im Bereich eines Stabilisatorendes (20, 21), insbesondere in einem Verbindungsgelenk (24, 25) zum Verbinden mit einem Radaufhängungselement (7) angeordnet ist.
8. Wankstabilisator nach einem der vorherigen Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Wankstabilisator (4) ein Steuergerät (27) zum Steuern und/oder Regeln des Aktuators (26) aufweist, mittels dessen anhand eines vom ersten Sensor (33, 34) erfassten ersten Sensorwerts und eines vom zweiten Sensor (35, 36) erfass- ten zweiten Sensorwerts ein Ist-Moment des Wankstabilisators (4) bestimmbar ist.
9. Wankstabilisator nach dem vorherigen Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (27) derart ausgebildet ist, dass mittels diesem der erste und zweite Sensorwert zueinander in Relation setzbar sind und/oder aus diesen ein Differenz- wert bestimmbar ist.
10. Wankstabilisator nach einem der vorherigen Ansprüche 8 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (27) derart ausgebildet ist, dass mittels diesem eine Verdrehung des Wankstabilisators (4) um seine Längsachse des Stabilisators (14) bestimmbar ist.
11. Wankstabilisator nach dem vorherigen Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (27) derart ausgebildet ist, dass mittels diesem ermittelbar ist, ob die ermittelte Verdrehung durch den Wankstabilisator (4) selbst oder durch eine von dem dafür vorgesehenen Radaufhängungselement (7) auf den Wankstabilisator (4) übertragene externe Kraft verursacht ist.
12. Wankstabilisator nach einem der vorherigen Ansprüche 8 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (27) derart ausgebildet ist, dass mittels diesem anhand des ersten und/oder zweiten Sensorwerts ein vertikaler Höhenversatz eines dafür vorgesehenen Radträgers relativ zu einem Fahrzeugaufbau bestimmbar ist.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20210046796A1 (en) * 2018-02-02 2021-02-18 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Electromechanical actuator
CN113784857A (zh) * 2019-05-09 2021-12-10 采埃孚股份公司 用于车辆底盘的稳定器、用于这种稳定器的摆动支座以及用于制造这种稳定器或这种摆动支座的方法
US11279195B2 (en) * 2019-07-30 2022-03-22 Honda Motor Co., Ltd. Individual active torsional springs

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63145118A (ja) * 1986-12-10 1988-06-17 Nippon Denso Co Ltd スタビライザの捩れ量検出装置
WO2008054265A1 (en) * 2006-11-01 2008-05-08 Volvo Lastvagnar Ab A stabilizing device for a heavy vehicle
DE102009016165A1 (de) * 2009-04-03 2010-10-14 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Vorrichtung mit einem Stabilisator
DE102009028386A1 (de) 2009-08-10 2011-02-17 Zf Friedrichshafen Ag Vorrichtung zum Variieren eines Wankwinkels einer Fahrzeugkarosserie im Bereich wenigstens einer Fahrzeugachse
WO2012041556A2 (de) * 2010-09-30 2012-04-05 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Geteilter wankstabilisator
DE102010051807A1 (de) * 2010-11-18 2012-05-24 Magna Powertrain Ag & Co. Kg Wankstabilisierungseinrichtung
EP2524827A1 (de) * 2011-05-16 2012-11-21 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Wankstabilisator eines Kraftfahrzeuges

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63145118A (ja) * 1986-12-10 1988-06-17 Nippon Denso Co Ltd スタビライザの捩れ量検出装置
WO2008054265A1 (en) * 2006-11-01 2008-05-08 Volvo Lastvagnar Ab A stabilizing device for a heavy vehicle
DE102009016165A1 (de) * 2009-04-03 2010-10-14 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Vorrichtung mit einem Stabilisator
DE102009028386A1 (de) 2009-08-10 2011-02-17 Zf Friedrichshafen Ag Vorrichtung zum Variieren eines Wankwinkels einer Fahrzeugkarosserie im Bereich wenigstens einer Fahrzeugachse
WO2012041556A2 (de) * 2010-09-30 2012-04-05 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Geteilter wankstabilisator
DE102010051807A1 (de) * 2010-11-18 2012-05-24 Magna Powertrain Ag & Co. Kg Wankstabilisierungseinrichtung
EP2524827A1 (de) * 2011-05-16 2012-11-21 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Wankstabilisator eines Kraftfahrzeuges

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20210046796A1 (en) * 2018-02-02 2021-02-18 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Electromechanical actuator
US11571942B2 (en) * 2018-02-02 2023-02-07 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Electromechanical actuator
CN113784857A (zh) * 2019-05-09 2021-12-10 采埃孚股份公司 用于车辆底盘的稳定器、用于这种稳定器的摆动支座以及用于制造这种稳定器或这种摆动支座的方法
US11279195B2 (en) * 2019-07-30 2022-03-22 Honda Motor Co., Ltd. Individual active torsional springs

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