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DE102008005247A1 - Safety device operating method for adjustable stabilizer in motor vehicle, involves forming safety device by absorbing force adjustable vibration dampers, and adjusting dampers to larger damping force in case of failure of stabilizer - Google Patents

Safety device operating method for adjustable stabilizer in motor vehicle, involves forming safety device by absorbing force adjustable vibration dampers, and adjusting dampers to larger damping force in case of failure of stabilizer Download PDF

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Heinz-Joachim Gilsdorf
Christian Maurischat
Achim Dr. Thomä
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Abstract

The method involves operating a torsion production device (7) of an adjustable stabilizer (1) with external energy. A dynamic vehicle structure movement is cooperated by a safety device in case of failure of the torsion production device. The safety device is formed by absorbing force adjustable vibration dampers (17, 19), which are arranged additionally in a chassis for the stabilizer. The vibration dampers are adjusted to a larger damping force in case of failure of the stabilizer. An energy state signal (SE) of the stabilizer is supplied to a controller (33) for the vibration dampers.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Sicherheitseinrichtung für einen verstellbaren Stabilisators gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.The The invention relates to a method for operating a safety device for an adjustable stabilizer according to The preamble of claim 1.

Ein verstellbarer Stabilisator umfasst in der Regel zwei Stabilisatorabschnitte, die jeweils mit einem Rad in Wirkverbindung stehen. Zwischen den Stabilisatorabschnitten ist eine Torsionserzeugungseinrichtung, z. B. ein Schwenkmotor angeordnet, der die beiden Stabilisatorabschnitte um die Längsachse der Stabilisatorabschnitte verspannt. Der Schwenkmotor wird beispielsweise elektrisch oder hydraulisch betrieben. Im Fall einer Unterbrechung der Energieversorgung des Schwenkmotors können sich beide Stabilisatorabschnitte nahezu vorspannungsfrei zueinander verdrehen, so dass für einen Fahrzeugaufbau kein Abstützmoment zur Verfügung steht. Bei hydraulischen Schwenkmotoren lässt sich dieser Notfall vergleichsweise leicht beheben, indem z. B. Sperrventile verwendet werden, die den Schwenkmotor vom Hydrauliksystem vollständig abkoppeln und zumindest eine Wirkung vergleichbar einem konventionellen Stabilisator erreichbar ist.One adjustable stabilizer usually comprises two stabilizer sections, each in operative connection with a wheel. Between the stabilizer sections is a torsion generator, z. B. a pivot motor arranged, the two stabilizer sections about the longitudinal axis of Stabilizer sections clamped. The swivel motor, for example operated electrically or hydraulically. In case of interruption The power supply of the slew motor can be both stabilizer sections twist almost without bias to each other, so for a vehicle body no support torque available stands. With hydraulic swivel motors this can be Resolve emergency relatively easily by z. B. check valves be used, the swing motor from the hydraulic system completely decouple and at least one effect comparable to a conventional one Stabilizer is achievable.

Für elektrisch betriebene Stabilisatoren ist es z. B. aus der DE 198 46 275 A1 bekannt, zusätzliche Brems- oder Blockiereinrichtungen zu verwenden. Neben dem Bauraumaufwand kommt hinzu, dass die Blockiereinrichtung die Horizontallage erkennen und erst bei Erreichen der Horizontallage wirksam werden darf. Ansonsten könnte der Effekt auftreten, dass bei Kurvenfahrt und Ausfall des Schwenkmotors eine geneigte Fahrzeugaufbaulage über die Blockiereinrichtung beibehalten wird.For electrically operated stabilizers it is z. B. from the DE 198 46 275 A1 known to use additional braking or blocking devices. In addition to the space requirement is added that the blocking device recognize the horizontal position and may only be effective upon reaching the horizontal position. Otherwise, the effect could occur that when cornering and failure of the slewing motor, an inclined vehicle body position is maintained via the blocking device.

Die EP 1 426 208 B1 beschreibt einen elektrisch verstellbaren Stabilisator, dessen elektrischer Antrieb bei Ausfall der Stromversorgung und äußerer Anregung auf den Fahrzeugaufbau als Generator fungiert und damit ein Gegenmoment erzeugt. Ein auf diese Arbeitsweise optimierter Motor weist aber im Normalbetrieb einen deutlich schlechteren Wirkungsgrad auf und benötigt einen wesentlichen größeren axialen Bauraum.The EP 1 426 208 B1 describes an electrically adjustable stabilizer whose electric drive acts in case of failure of the power supply and external excitation on the vehicle body as a generator and thus generates a counter-torque. However, a motor optimized for this mode of operation has a significantly poorer efficiency during normal operation and requires a substantially larger axial installation space.

Die DE 41 36 262 C2 betrifft ein Fahrwerk für ein Kraftfahrzeug, das einen verstellbarer Stabilisator und verstellbare Schwingungsdämpfer aufweist. Bei einer Wankbewegung des Fahrzeugaufbaus wirken die verstellbaren Schwingungsdämpfer mit einer härteren Dämpfkrafteinstellung einer Wankbewegung entgegen, bis die ein stationärer Fahrzeugaufbauzustand erreicht ist, um eine Stützkraft zu erzeugen. Zwischenzeitlich erreicht der verstellbare Stabilisator seine Betriebskraft, so dass die Dämpfkraft der Schwingungsdämpfer wieder auf ein der Federungsbewegung der Räder angepasstes Niveau angepasst werden kann, also ggf. deutlich weichere Dämpfkraft eingestellt werden kann.The DE 41 36 262 C2 relates to a chassis for a motor vehicle having an adjustable stabilizer and adjustable vibration damper. During a rolling movement of the vehicle body, the adjustable vibration dampers counteract a rolling movement with a harder damping force setting until a stationary vehicle body condition is reached in order to generate a supporting force. In the meantime, the adjustable stabilizer reaches its operating force, so that the damping force of the vibration damper can be adjusted again to a level adapted to the suspension movement of the wheels, so if necessary, much softer damping force can be adjusted.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren zum Betrieb einer Sicherheitseinrichtung für einen verstellbaren Stabilisator bereitzustellen, wobei der verstellbare Stabilisator einen möglichst einfachen Aufbau aufweisen soll.The The object of the present invention is a method for operating a safety device for an adjustable Stabilizer provide, wherein the adjustable stabilizer should have the simplest possible structure.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass die Sicherheitseinrichtung von dämpfkraftverstellbaren Schwingungsdämpfern gebildet wird, die zusätzlich zum verstellbaren Stabilisator im Fahrwerk angeordnet sind, wobei die Schwingungsdämpfer bei Ausfall des verstellbaren Stabilisators auf eine größere Dämpft eingestellt werden.According to the invention the object achieved in that the safety device of damping force adjustable vibration dampers is formed, in addition to the adjustable stabilizer are arranged in the chassis, with the vibration damper in case of failure of the adjustable stabilizer on a larger Damping be adjusted.

Die unabhängig von der Torsionserzeugungseinrichtung wirksamen verstellbaren Dämpfer ermöglichen einen vereinfachten Aufbau der Torsionserzeugungseinrichtung, so dass Bauraumprobleme für den verstellbaren Stabilisator zumindest entschärft werden. Im Vergleich zu einer mechanischen Bremse ist der Einsatz der verstellbaren Schwingungsdämpfer nicht als Ruck im Fahrzeugaufbau spürbar.The independent of the torsion generator effective adjustable dampers allow a simplified Structure of the torsion generating device, so that space problems at least defused for the adjustable stabilizer become. Compared to a mechanical brake is the use the adjustable vibration damper not as jerk in Vehicle structure noticeable.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung wird der Steuerung für die verstellbaren Schwingungsdämpfer ein Energiezustandssignal des verstellbaren Stabilisators zugeführt.In Another advantageous embodiment of the controller for the adjustable vibration damper an energy condition signal fed to the adjustable stabilizer.

Des Weiteren ist vorgesehen, dass die dämpfkraftverstellbaren Schwingungsdämpfer in Ein- und in Ausfederungsrichtung getrennt verstellbare Dämpfventile aufweisen, die bei Ausfall des verstellbaren Stabilisators gegenläufig verstellt werden. Der Vorteil dieser Maßnahme besteht darin, dass der Fahrzeugaufbau nicht einfach durch eine einfache Verstellung der Schwingungsdämpfer auf eine harte Kennlinie abgestützt wird, sondern durch gezielte Stützkräfte eine Schieflage des Fahrzeugaufbaus korrigiert werden kann.Of Furthermore, it is provided that the damping force adjustable Vibration damper in in and out direction have separately adjustable damping valves, which in case of failure of the adjustable stabilizer are adjusted in opposite directions. The advantage of this measure is that the vehicle body not simply by a simple adjustment of the vibration damper is based on a hard characteristic, but by targeted support forces corrects an imbalance of the vehicle body can be.

Anhand der folgenden Figurenbeschreibung soll die Erfindung näher erläutert werden.Based The following description of the figures is intended to illustrate the invention in more detail be explained.

Die einzige Figur zeigt stark vereinfacht eine Fahrzeugachse mit einem Stabilisator mit zwei Stabilisatorabschnitten 3; 5, zwischen denen eine Torsionsmomenterzeugungseinrichtung 7 angeordnet ist, um abgewinkelte Ende 9; 11 der Stabilisatorabschnitte 3; 5 um die Längsachse der Torsionsmomenterzeugungseinrichtung 7 verschwenken zu können. Die Torsionsmomenterzeugungseinrichtung kann beispielsweise von einem elektrischen Antrieb gemäß der DE 10 2006 008 416 gebildet werden, wobei der konkrete Aufbau für diese Erfindung von untergeordneter Bedeutung ist.The single figure shows a simplified simplified vehicle axle with a stabilizer with two stabilizer sections 3 ; 5 between which a torsional moment generating device 7 is arranged to angled end 9 ; 11 the stabilizer sections 3 ; 5 about the longitudinal axis of the torsional moment generating device 7 to be able to pivot. The Torsionsmomenterzeugungseinrichtung can for example by an electric drive according to the DE 10 2006 008 416 are formed, the concrete structure for this invention is of minor importance.

Die abgewinkelten Enden 9; 11 der Stabilisatorabschnitte 3; 5 sind mit vereinfacht dargestellten Radträgern 13; 15 verbunden, an denen jeweils verstellbare Schwingungsdämpfer 17; 19 angeschlossen sind. Bei den verstellbaren Schwingungsdämpfern handelt es sich um eine Variante mit mindestens jeweils einem unabhängig verstellbaren Dämpfventil 21; 23; 25; 27 für die Ein- und Ausfahrbewegung einer Kolbenstange. Die Ansteuerung der Schwingungsdämpfer erfolgt über ein Steuergerät 31. Auf Basis eines übergeordneten Steuerungsprogramms erhält das Steuergerät von nicht dargestellten Sensoren Fahrzustandssignale und leitet Stellsignale si an die Schwingungsdämpfer 17; 19. Dem für die Schwingungsdämpfer 17; 19 vorgesehene Steuergerätebereich 33 wird ein Energiezustandssignal SE des verstellbaren Stabilisators 1 zugeführt. Bei dem Energiezustandssignal muss es sich lediglich um ein 0-1-Signal handeln. Ist die Stromversorgung für die Torsionserzeugseinrichtung 7 ausgefallen, Energiezustandssignal = 0, dann wirken von dämpfkraftverstellbaren Schwingungsdämpfern 17: 19 als eine Sicherheitseinrichtung, indem sie bei Ausfall des verstellbaren Stabilisators 1 auf eine größere Dämpftkraft eingestellt werden. Die Dämpfkräfte der Schwingungsdämpfer werden als Stützkräfte für einen Fahrzeugaufbau 35 genutzt.The angled ends 9 ; 11 the stabilizer sections 3 ; 5 are with simplified illustrated wheel carriers 13 ; 15 connected to each of which adjustable vibration damper 17 ; 19 are connected. The adjustable vibration dampers is a variant with at least one independently adjustable damping valve 21 ; 23 ; 25 ; 27 for the retraction and extension of a piston rod. The control of the vibration damper via a control unit 31 , Based on a higher-level control program, the control unit receives driving status signals from sensors (not shown) and sends actuating signals s i to the vibration absorbers 17 ; 19 , The for the vibration damper 17 ; 19 provided control unit area 33 becomes an energy state signal S E of the adjustable stabilizer 1 fed. The energy condition signal need only be a 0-1 signal. Is the power supply for the torsion generator 7 failed, energy state signal = 0, then act of damping force adjustable vibration dampers 17 : 19 as a safety device by putting in case of failure of the adjustable stabilizer 1 be set to a greater damping force. The damping forces of the vibration dampers are used as support forces for a vehicle body 35 used.

Einfache Stützkräfte halten den Fahrzeugaufbau 35 gegen Wankbewegungen zwar ruhig, doch erst die in Ein- und in Ausfederungsrichtung getrennt gegenläufig verstellbaren Dämpfventile 21–27 der Schwingungsdämpfer 17; 19 erzeugen Rückstellkräfte auf den Fahrzeugaufbau 35. Im Übrigen kann noch ein Pumpeffekt ausgenutzt werden, indem die bei den Radträgern 13; 15 auftretenden Ein- und Ausfederungsbewegungen aufgrund von Straßenunebenheiten verwendet werden. Wenn man z. B. bei einer Kurvenfahrt am kurvenäußeren Schwingungsdämpfer eine Ausfahrbewegung der Kolbenstange nur gering bedämpft und eine Einfederungsbewegung am kurvenäußeren Schwingungsdämpfer jedoch stark bedämpft, dann kann die Kolbenstange bzw. der Fahrzeugaufbau in dieser Niveaulage abgestützt werden. Bei einer weiteren Ausfahrbewegung fährt die Kolbenstange weiter aus und wird bei der folgenden Einfederungsbewegung über eine große Dämpfkrafteinstellung der Dämpfventile wieder abgestützt. Dadurch richtet sich der Fahrzeugaufbau wieder in Richtung Horizontallage auf, wobei der kurveninnere Schwingungsdämpfer genau entgegengerichtet gesteuert wird, also eine Einfederungsbewegung nur gering und eine Ausfederungsbewegung stark bedämpft wird.Simple support forces keep the vehicle bodywork 35 Although calm against rolling motion, it is only the damping valves, which can be adjusted in opposite directions in the direction of rebound and rebound 21 - 27 the vibration damper 17 ; 19 generate restoring forces on the vehicle body 35 , Incidentally, even a pumping effect can be exploited by the wheel carriers 13 ; 15 occurring rebound and rebound movements due to uneven roads are used. If you z. B. when cornering on the outside of the vibration damper an extension movement of the piston rod only slightly damped and strongly damped a compression movement on the outside of the shock absorber, then the piston rod or the vehicle body can be supported in this level position. In a further extension movement, the piston rod extends further and is supported again in the following compression movement via a large damping force setting of the damping valves. As a result, the vehicle body is directed toward the horizontal position again, wherein the inside of the curve damper is controlled exactly opposite, so a compression movement is low and a rebound motion is strongly damped.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

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  • - DE 102006008416 [0012] - DE 102006008416 [0012]

Claims (3)

Verfahren zum Betrieb einer Sicherheitseinrichtung für einen verstellbaren Stabilisator (1) in einem Kraftfahrzeug, wobei der Stabilisator (1) eine Torsionserzeugseinrichtung (7) aufweist, die mit Fremdenergie betrieben wird, wobei bei Ausfall der Torsionserzeugungseinrichtung (7) eine Sicherheitseinrichtung einer dynamischen Fahrzeugaufbaubewegung entgegenwirkt, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherheitseinrichtung von dämpfkraftverstellbaren Schwingungsdämpfern (17; 19) gebildet wird, die zusätzlich zum verstellbaren Stabilisator (1) im Fahrwerk angeordnet sind, wobei die Schwingungsdämpfer (17; 19) bei Ausfall des verstellbaren Stabilisators (1) auf eine größere Dämpftkraft eingestellt werden.Method for operating a safety device for an adjustable stabilizer ( 1 ) in a motor vehicle, the stabilizer ( 1 ) a torsion generating device ( 7 ), which is operated with external energy, wherein in case of failure of the torsion generating device ( 7 ) counteracts a safety device of a dynamic vehicle body movement, characterized in that the safety device of damping force adjustable vibration dampers ( 17 ; 19 ), which in addition to the adjustable stabilizer ( 1 ) are arranged in the chassis, wherein the vibration damper ( 17 ; 19 ) in case of failure of the adjustable stabilizer ( 1 ) are set to a greater damping force. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerung (33) für die verstellbaren Schwingungsdämpfer (17; 19) ein Energiezustandssignal (SE) des verstellbaren Stabilisators (1) zugeführt wird.Method according to claim 1, characterized in that the controller ( 33 ) for the adjustable vibration dampers ( 17 ; 19 ) an energy state signal (S E ) of the adjustable stabilizer ( 1 ) is supplied. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die dämpfkraftverstellbaren Schwingungsdämpfer (17; 19) in Ein- und in Ausfederungsrichtung getrennt verstellbare Dämpfventile (21–27) aufweisen, die bei Ausfall des verstellbaren Stabilisators (1) gegenläufig verstellt werden.A method according to claim 1, characterized in that the damping force adjustable vibration damper ( 17 ; 19 ) in one and in rebound separately adjustable damping valves ( 21 - 27 ), which in case of failure of the adjustable stabilizer ( 1 ) are adjusted in opposite directions.
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