用于機(jī)動(dòng)車的旋轉(zhuǎn)減振器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種用于機(jī)動(dòng)車的旋轉(zhuǎn)減振器，該旋轉(zhuǎn)減振器尤其是用于對(duì)非黃載質(zhì) 量相對(duì)于黃載質(zhì)量的相對(duì)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行衰減。
【背景技術(shù)】
[0002] 底盤用于使車身與道路禪合。除了傳遞與行駛相關(guān)的力之外，豎直的自由度實(shí)現(xiàn) 了對(duì)舒適特性和行駛安全性的適配。車身與車輪一-連同其引導(dǎo)車輪的元件一-之間的振 動(dòng)特性由彈黃元件和阻尼元件決定。彈黃元件用于車身的靜態(tài)保持。彈黃行程的變化作為 彈性能量被儲(chǔ)存并且相應(yīng)地又被釋放。阻尼元件用于對(duì)車身、即黃載質(zhì)量W及車輪連同輪 穀托架、即非黃載質(zhì)量的振動(dòng)能量進(jìn)行衰減。在此，減振器直接使黃載質(zhì)量和非黃載質(zhì)量連 接。按照現(xiàn)有技術(shù)一般通過液壓流體的節(jié)流作用使一個(gè)力抵抗黃載質(zhì)量與非黃載質(zhì)量之間 的相對(duì)速度。
[0003] 此外，在現(xiàn)有技術(shù)例如DE 10 2011 101 350 Al或DE 10 2011 101 701中公知，為 了產(chǎn)生力而使用電或磁的力。公認(rèn)的是:黃載質(zhì)量和非黃載質(zhì)量通過阻尼元件連接并且在 兩者之間進(jìn)行相互支撐。除了在汽車中在底盤的區(qū)域中要使用回轉(zhuǎn)效應(yīng)的事實(shí)之外，在進(jìn) 動(dòng)力矩/角動(dòng)量的軸線的所有方向上在任意一個(gè)時(shí)刻對(duì)力矩的有目的調(diào)節(jié)和施加方面存在 對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的創(chuàng)新。
[0004] 由現(xiàn)有技術(shù) DE60200864T2、US20040244513A1 和 W02011/100796A1 公開了用于穩(wěn)定 船舶的回轉(zhuǎn)穩(wěn)定器，所述船舶的運(yùn)動(dòng)通過波浪引起。所述回轉(zhuǎn)穩(wěn)定器例如包括第一傳感器 系統(tǒng)、調(diào)節(jié)系統(tǒng)和執(zhí)行器，所述第一傳感器系統(tǒng)測量飛輪的進(jìn)動(dòng)，所述調(diào)節(jié)系統(tǒng)生成調(diào)節(jié)信 號(hào)，所述執(zhí)行器調(diào)節(jié)作用在飛輪上的進(jìn)動(dòng)力矩。在此所施加的進(jìn)動(dòng)力矩作為受調(diào)節(jié)的反力 矩起作用，由此，沒有驅(qū)動(dòng)能量作用在飛輪上。此外，在船舶中僅產(chǎn)生搖擺或者說側(cè)傾運(yùn)動(dòng)， 搖擺或者說側(cè)傾運(yùn)動(dòng)應(yīng)通過所述裝置來穩(wěn)定。
[0005] 在此意義下，文獻(xiàn)EP0650890B1公開了一種用于抑制物體振動(dòng)的裝置。為此設(shè)置有 控制力矩巧螺儀，所述控制力矩巧螺儀包括飛輪，所述飛輪與第一軸連接，所述第一軸可轉(zhuǎn) 動(dòng)地支承在萬向環(huán)中，其中，萬向環(huán)包括第二軸，所述第二軸可轉(zhuǎn)動(dòng)地支承在待控制其振動(dòng) 的物體中。
[0006] 用于測量受控物體的振動(dòng)的角度測量裝置，繞一相對(duì)于由第一和第二軸張成的平 面處于法向的軸線。
[0007] 為了減振，在第二軸線上設(shè)置有發(fā)電機(jī)，所述發(fā)電機(jī)根據(jù)第=軸的所測量的角速 度進(jìn)行制動(dòng)，其中，飛輪通過電機(jī)保持在轉(zhuǎn)動(dòng)中。
[000引在巧螺儀中，進(jìn)動(dòng)的效應(yīng)是已知的。如果旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)軸線變化，則產(chǎn)生相對(duì)于旋 轉(zhuǎn)軸線并且相對(duì)于擺出軸線垂直的力。所述力被稱為進(jìn)動(dòng)。在萬向懸置中，各個(gè)轉(zhuǎn)速與力矩 之間的配合通過歐拉動(dòng)力學(xué)方程
[0009] 聞a = Ja畝 g -(屯-屯)巧兩b; (1)
[0010] 祕b三山南IT WC-山)町町。 巧)
[00"]韻。二 J南 e- (Z)
[001^ 在車載坐標(biāo)系中描述。在此存在(!(Pi/dt=項(xiàng)W及過巧/化=如:其中，聲騙述對(duì)應(yīng) 軸的當(dāng)前角位置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013] 本發(fā)明的目的在于，給出一種改善的用于機(jī)動(dòng)車的減振器。
[0014] 所述目的通過權(quán)利要求1的特征部分結(jié)合其前序部分特征來實(shí)現(xiàn)。
[0015] 從屬權(quán)利要求是本發(fā)明的有利的擴(kuò)展構(gòu)型。
[0016] -種用于機(jī)動(dòng)車的旋轉(zhuǎn)減振器，所述旋轉(zhuǎn)減振器包括第一軸，所述第一軸W能相 對(duì)于第一構(gòu)件轉(zhuǎn)動(dòng)的方式被支承并且與第二構(gòu)件連接，第二構(gòu)件相對(duì)于第一構(gòu)件實(shí)施轉(zhuǎn)動(dòng) 運(yùn)動(dòng)，第一軸具有框架，在該框架中第二軸處于正交方位并且W可轉(zhuǎn)動(dòng)的方式被支承，第二 軸具有框架，在該第二軸的框架中第=軸與第二軸正交并且與第=軸正交并且W可轉(zhuǎn)動(dòng)的 方式被支承在第二框架中，第二軸和第=軸各自與軸驅(qū)動(dòng)裝置連接，另外第=軸具有飛輪 質(zhì)量，由第二軸驅(qū)動(dòng)裝置引起的第二軸轉(zhuǎn)動(dòng)使與第二構(gòu)件連接的第一軸的角速度改變，設(shè) 置有用于確定第一軸的角速度的第一傳感器，設(shè)置有至少用于影響第二軸的角速度的調(diào)節(jié) 單元。
[0017] 根據(jù)本發(fā)明，設(shè)置有與第一傳感器不同的用于確定車輛的位置變化的傳感器與所 述調(diào)節(jié)單元連接。由此，可通過第二軸在考慮車輛位置的情況下對(duì)與非黃載質(zhì)量連接的第 二構(gòu)件施加影響。本發(fā)明利用轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的效應(yīng)在合適的位置上將力引入到底盤中。所述力 替代并擴(kuò)展了傳統(tǒng)的減振元件的功能。
[0018] 在一個(gè)有利的擴(kuò)展構(gòu)型中，調(diào)節(jié)單元可與第二軸電機(jī)連接W使得第二軸電機(jī)能提 高第二軸的角速度和/或轉(zhuǎn)矩。通過第二軸電機(jī)的主動(dòng)控制可借助于能量輸入進(jìn)行主動(dòng)的 底盤調(diào)整。
[0019] 車輛角部的特別是四個(gè)單個(gè)的回轉(zhuǎn)元件（即萬向懸置的巧螺元件)直接將力或力 矩經(jīng)第二構(gòu)件施加在底盤的非黃載部分上，所述回轉(zhuǎn)元件通過主動(dòng)的能量輸入將沖擊引入 到與黃載質(zhì)量連接的非黃載第二構(gòu)件(尤其是控制臂）中，并且因此除該功能外還實(shí)現(xiàn)了對(duì) 側(cè)傾振動(dòng)的抑制W及對(duì)升降和俯仰的抑制。此外，實(shí)現(xiàn)了對(duì)每個(gè)車輪的豎直運(yùn)動(dòng)的控制。
[0020] 通過調(diào)節(jié)第二軸上的力矩或調(diào)整第二軸的角速度，在相應(yīng)選擇慣性矩的情況下在 低力矩Mb下實(shí)現(xiàn)外軸上的高力矩Ma。
[0021] 在需要時(shí)，減振器可W此方式無力矩地工作，運(yùn)在某些狀況中可有利于行駛舒適 性。
[0022] 用于第=軸的轉(zhuǎn)速可調(diào)整得越大，則根據(jù)本發(fā)明的減振裝置所占據(jù)的結(jié)構(gòu)空間可 越小。所述裝置將通過調(diào)節(jié)或通過道路激勵(lì)輸送給系統(tǒng)的整個(gè)能量轉(zhuǎn)化成最內(nèi)軸的旋轉(zhuǎn)能 量。通過回收成電能，所述旋轉(zhuǎn)能量可提供給系統(tǒng)外部。來自隨機(jī)的道路激勵(lì)的運(yùn)動(dòng)能量在 此不是純粹地轉(zhuǎn)化成熱能，而是供進(jìn)一步的應(yīng)用或儲(chǔ)存。根據(jù)本發(fā)明，通過回收減振器能 量，不可忽視地有助于車輛的整個(gè)能量平衡。
[0023] 優(yōu)選地使軸端部連接的框架可構(gòu)造成圓環(huán)。
[0024] 尤其是設(shè)置有檢測裝置，所述檢測裝置作為用于調(diào)節(jié)單元的輸入?yún)⒘繖z測第一軸 和第二軸的角位置。由此可避免第一和第=軸彼此疊置W及由此避免奇異性/奇異點(diǎn)。此 夕h由角位置可W計(jì)算方式確定角速度。此外，為了確定角速度也可設(shè)置有用于直接檢測的 傳感器。
[0025] 在另一個(gè)有利構(gòu)型中，驅(qū)動(dòng)第=軸的軸電機(jī)可與調(diào)節(jié)單元連接。W此方式，通過電 機(jī)可考慮第=軸的角速度用于調(diào)節(jié)第二軸或給第=軸的軸電機(jī)輸送能量，W便必要時(shí)加速 飛輪質(zhì)量。
[0026] 在另一個(gè)方面，本發(fā)明設(shè)及一種用于調(diào)節(jié)根據(jù)本發(fā)明的減振裝置的方法。根據(jù)該 方法，作為調(diào)節(jié)參量調(diào)節(jié)第一軸的力矩和/或第一軸的角速度。為此，運(yùn)樣影響第二軸上的 調(diào)節(jié)參量，使得所述軸的加速度的符號(hào)相應(yīng)于所述軸的角速度的符號(hào)。
[0027] 尤其是力矩的給定值/理論值/預(yù)期值的確定可基于減振器特性曲線來進(jìn)行，在所 述減振器特性曲線中存儲(chǔ)第一軸的力矩與角速度的關(guān)系。用于調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)參量的給定值因此 根據(jù)所測量的第一軸角速度來設(shè)定。
[0028] 在另一個(gè)方面，本發(fā)明設(shè)及萬向懸置的巧螺元件的應(yīng)用，所述巧螺元件包括第一 軸，第一軸相對(duì)于第一構(gòu)件W可轉(zhuǎn)動(dòng)的方式被支承并且與第二構(gòu)件連接，第二構(gòu)件相對(duì)于 第一構(gòu)件實(shí)施相對(duì)運(yùn)動(dòng)，第一軸具有框架，在該框架中第二軸處于正交方位并且W可轉(zhuǎn)動(dòng) 的方式被支承，第二軸具有框架，在該第二軸的框架中第=軸與第二軸正交并且W可轉(zhuǎn)動(dòng) 的方式被支承在第二框架中，第二軸和第=軸各自與軸驅(qū)動(dòng)裝置連接，另外第=軸具有飛 輪質(zhì)量，由第二軸驅(qū)動(dòng)裝置引起的第二軸轉(zhuǎn)動(dòng)使與第二構(gòu)件連接的第一軸的角速度或力矩 改變，用于對(duì)機(jī)動(dòng)車的非黃載質(zhì)量相對(duì)于機(jī)動(dòng)車的黃載質(zhì)量的相對(duì)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行衰減。
[0029] 由下述說明結(jié)合附圖中所示的實(shí)施例得到本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)、特征和應(yīng)用可能 性。
【附圖說明】
[0030] 在說明書、權(quán)利要求書W及附圖中使用在后面描述的參考標(biāo)號(hào)清單中所使用的術(shù) 語和相應(yīng)的附圖標(biāo)記。附圖表示：
[0031] 圖1是根據(jù)本發(fā)明的減振裝置的示意圖；
【具體實(shí)施方式】
[0032] 圖1中示出了根據(jù)本發(fā)明的減振裝置10,所述減振裝置包括萬向懸置的巧螺儀。最 外軸a允許簡單的轉(zhuǎn)動(dòng)?該軸a通過橫向控制臂13與非黃載質(zhì)量、即車輪14連接并且相對(duì) 于車輛的車身12 W可轉(zhuǎn)動(dòng)的方式被支承。
[0033] 在軸a中轉(zhuǎn)過90°設(shè)置有另一個(gè)軸b。該軸在方向恥:上轉(zhuǎn)動(dòng)。軸C又相對(duì)于軸b轉(zhuǎn)過 90°支承在軸b中。在軸C上安置著巧螺元件18，所述巧螺元件與軸C在方向巧C上轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0034] 在軸C上設(shè)有轉(zhuǎn)動(dòng)體19,所述轉(zhuǎn)動(dòng)體在繞其=個(gè)空間軸線轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)具有=個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)慣 量 Ja、Jb 和 Jc。
[0035] 軸C的巧螺元件的飛輪質(zhì)量示意性地作為長方體形的轉(zhuǎn)動(dòng)體19來示出并且示例性 地示出具有配置給相應(yīng)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量Ja、Jb和Jc的飛輪質(zhì)量的慣性張量。各個(gè)力矩的傳動(dòng)比 在此由在主軸系統(tǒng)中旋轉(zhuǎn)體繞其=個(gè)空間軸線的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量Ja、Jb和Jc決定。力矩的大小與角 速度tUe巧關(guān)。
[0036] 在初始狀態(tài)中，旋轉(zhuǎn)體W確定的初始轉(zhuǎn)速tUc旋轉(zhuǎn)。尤其是軸C的轉(zhuǎn)動(dòng)速度W 巧c(0)|?0存在。
[0037] 第一軸a的角位置用啤a來標(biāo)記，所傳遞的力矩用Ma來標(biāo)記。相應(yīng)情況類似地適用于 第二軸b和第=軸C。
[0038] 圖1中的萬向懸置用于施加減振力。在此，最外軸a為了傳遞轉(zhuǎn)動(dòng)速度和轉(zhuǎn)矩而在 結(jié)構(gòu)上連接在底盤控制臂上。向內(nèi)下一個(gè)的第二軸b用于調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)速度和轉(zhuǎn)矩傳遞。
[0039] 當(dāng)力矩Mb起作用時(shí)，由于進(jìn)動(dòng)而產(chǎn)生力矩Ma。力矩導(dǎo)致對(duì)應(yīng)軸W所屬的轉(zhuǎn)動(dòng)速度轉(zhuǎn) 動(dòng)。力矩Mb因此導(dǎo)致軸b的轉(zhuǎn)動(dòng)速度tUb。該轉(zhuǎn)動(dòng)改變了最內(nèi)巧螺元件的角速度矢量TOe的方 向。巧螺W在方向<Pa上的進(jìn)動(dòng)力矩Ma對(duì)運(yùn)種干擾作出響應(yīng)。但因?yàn)橛捎诮Y(jié)構(gòu)決定地角速度 IHc也改變角速度矢量曬"所W產(chǎn)生全部=個(gè)軸的直接相互影響。將能量引入到一個(gè)軸中 因此導(dǎo)致另外兩個(gè)軸的能量改變。在最內(nèi)第=軸C中進(jìn)行過剩的旋轉(zhuǎn)能量的儲(chǔ)存。
[0040] 如果軸a被視為輸入，當(dāng)通過車輪14的激勵(lì)給該軸輸入能量時(shí)，則Ma和tUa取向相 同。在軸b上于是又可取出該能量，在此，Mb和屯而反向指向。相反情況也是可能的。
[0041 ] Mb和巧)的相同指向?qū)е翸a和而的不同指向。如果不是所有能量都被輸出到軸b 中，則軸C中的轉(zhuǎn)速由于回饋效應(yīng)將提高。過剩的能量W動(dòng)能的形式儲(chǔ)存在軸C中。因此可考 慮使用至少一個(gè)軸、至多兩個(gè)軸作為用于能量流的輸入端或者