DE10317745B4

DE10317745B4 - Motor vehicle with a wheel suspension for the driven rear wheels

Info

Publication number: DE10317745B4
Application number: DE10317745.0A
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: 2021-06-10
Anticipated expiration: 2023-04-18
Also published as: DE10317745A1

Abstract

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, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger unter Zwischenschaltung von schwingungsselektiven Aufnahmeeinheiten im Wesentlichen starr an der Karosserie befestigt ist.Motor vehicle with a wheel suspension for the driven rear wheels and with a rear axle drive assigned to it, which is mounted in a carrier attached to the vehicle body, characterized in that the carrier is essentially rigidly attached to the body with the interposition of vibration-selective receiving units.

Description

Die vorliegende 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 auf die gattungsbildende DE 196 23 997 A1 sowie auf die DE 198 20 617 C2 verwiesen.The present invention relates to a motor vehicle with a wheel suspension for the driven rear wheels and with a rear axle drive associated therewith, which is mounted in a carrier attached to the body of the vehicle. The technical environment becomes the generic DE 196 23 997 A1 as well as the DE 198 20 617 C2 referenced.

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.The state of the art for motor vehicles with driven rear wheels is to mount the rear axle drive elastically in what is known as a rear axle carrier and to fix this in turn to the body in an elastic manner, preferably with large-volume rubber mounts. On the one hand, this results in a certain longitudinal suspension of the wheel center (or wheel contact point) with low-frequency road surface excitations (e.g. transverse joints, manhole covers ...) and, on the other hand, an acoustic decoupling of the body and thus the vehicle occupants from higher-frequency stimuli such as rolling noises, gear noises in particular guaranteed from the rear axle drive or rotational irregularities of the drive train.

In der eingangs zweitgenannten DE 198 20 617 C2 ist die Verwendung schwingungsselektiver Aufnahmeeinheiten, bspw. Piezo-Aktuatoren, zur Schwingungsbedämpfung an einer Fahrzeug-Karosserie bekannt. Bei diesem bekannten Stand der Technik sind an der Karosserie im Bereich der Bodengruppe längenvariable Stützstreben mit integrierten schwingungsse- lektiven Aufnahmeeinheiten, die im Hinblick auf eine Schwingungsbedämpfung geeignet ansteuerbar sind, vorgesehen.In the second mentioned at the beginning DE 198 20 617 C2 the use of vibration-selective recording units, for example piezo actuators, for damping vibrations on a vehicle body is known. In this known state of the art, support struts of variable length with integrated vibration-selective receiving units, which can be controlled in a suitable manner with regard to vibration damping, are provided on the body in the area of the floor pan.

Zurückkommend auf die übliche elastische Verbindung zwischen einem Hinterachsträger und der Karosseriestruktur (vgl. bspw. die eingangs weiterhin genannte DE 196 23 997 A1 ) 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.Coming back to the usual elastic connection between a rear axle support and the body structure (see, for example, the one mentioned at the beginning DE 196 23 997 A1 ) the two components concerned must be dimensioned, each individually, in terms of rigidity and strength for the operating loads that occur up to the maximum load. This leads to the required cross-sections and sheet thicknesses that are relatively large and entails disadvantages in terms of cost and weight. Although material and thus weight could be saved by increasing the cross-sections with the same rigidity, this measure is opposed by the always limited installation space.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kraftfahrzeug mit einem Hinterachsträger und einem Hinterachsgetriebe aufzuzeigen, welches eine geringere Dimensionierung zumindest des Hinterachsträgers erlaubt:

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Inhalt der Unteransprüche.

The invention is based on the object of providing a motor vehicle with a rear axle carrier and a rear axle drive which allows at least the rear axle carrier to be dimensioned smaller:

The solution to this problem results from the features of claim 1. Advantageous further developments 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, a practically rigid connection between the so-called rear axle carrier and the body is provided; so that these two components can work together to absorb the external loads. As a result, these components can be dimensioned significantly smaller compared to the prior art that has been customary up to now. If the entire installation space is used that was originally required in the conventional design, significantly larger effective cross-sections are created and, with the same rigidity, significantly smaller wall thicknesses are sufficient.

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 acoustic decoupling that is still required in the higher-frequency range (from approx. 20 Hz) is then no longer taken over by the rear axle carrier rubber mounts that were customary up to now and no longer replaced, but rather actively controlled piezo actuators, which are preferably attached to the carrier with the fastening screws or fastening elements for the carrier Body are braced. By means of a corresponding electronic control, the contraction and expansion of the piezo actuators can be designed in such a way that stimuli such as rolling or gear noises are 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. Diese Piezo-Aktuatoren oder dgl., die mit den Befestigungselementen des Trägers gegen die Karosserie verspannt sind, können geeignet ansteuerbar sein, um 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 also be provided, which can act as so-called vibration isolators or a transmission with regard to the aforementioned essentially rigid connection between the carrier for the rear axle and the body, especially in the higher-frequency range can essentially prevent such higher-frequency vibrations (in the range> 20 Hz). These piezo actuators or the like, which are braced against the body with the fastening elements of the carrier, can be controlled in a suitable manner in order to essentially prevent noise from the rear axle drive being transmitted into the vehicle body and thus into the interior of the vehicle prevent.

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.However, the proposed piezo actuators (or the like) cannot provide a longitudinal suspension, i.e. a resilient effect in the longitudinal direction of the vehicle, in particular to absorb low-frequency impacts or the like, since their amplitudes are in the tenths of a millimeter range. It is therefore proposed that the bearings, in particular the rubber bearings of the wheel-guiding links of the wheel suspension, be designed 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 partly in the rubber handlebar bearings and partly in the rear axle carrier bearings, this proposed clear division, namely to integrate the longitudinal suspension completely into the rubber handlebar bearings or the like, has the advantage that one-sided impact stimuli in the longitudinal direction of the vehicle do not affect the other side. The flexibility of the rubber mounts of the rear axle carrier that has been common up to now, however, leads to a slight inclination of the rear axle carrier and thus to steering effects on the rear axle in the event of one-sided excitation (from road 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 here 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.With the proposed measures are. Cost and weight advantages can be achieved in particular through lower wall thicknesses in the rear axle support and body components, alternatively installation space advantages through smaller dimensions with a comparable weight. The insensitivity to unilateral longitudinal force excitations due to the proposed rigid rear axle carrier connection is advantageous, since steering effects of the rear axle carrier are avoided.

Claims

Motor vehicle with a wheel suspension for the driven rear wheels and with a rear axle drive assigned to it, which is mounted in a carrier attached to the body of the vehicle, characterized in that the carrier is essentially rigidly attached to the body with the interposition of vibration-selective receiving units.

Motor vehicle after Claim 1 , characterized in that the vibration-selective receiving units are piezo actuators.

Motor vehicle after Claim 2 , characterized in that the piezo actuators, which are braced against the body with the fastening elements of the carrier, can be controlled in a suitable manner in order to essentially prevent the transmission of noises from the rear axle drive.

Motor vehicle according to one of the preceding claims, characterized in that the bearings of the links guiding the rear wheels in the carrier are designed to be sufficiently longitudinally elastic to compensate for the substantially rigid connection of the carrier to the body in the longitudinal direction of the vehicle.