说输出端并且其余的轴作为 输出端或者说输入端。
[0042] 力矩Ma和角速度tIJa由车轮作用在轴a上并且使系统运动。在轴b上产生相对运动。 如果相对于转动速度施加反力矩Mb,则轴b上的相对运动被衰减。运又导致角速度妨a被 减弱。视力矩Mb的大小而定，衰减或强或弱。
[0043] 根据本发明，运样调节力矩Mb,使得办e巧始终具有相同的符号。运导致不仅为 了调节而WMb施加的能量而且通过道路激励流入的能量W轴C的旋转能量的形式储存。该 能量可通过最内轴上的轴电机22通过力矩Mc回收。
[0044] 如上已述，=个转动惯量Ji负责对于各个力矩彼此相对的比例。万向悬置的情况 下存在两个平衡状态。对于在此重要的实施形式，转动惯量满足关系式：
[0045] (Ja-Jb)(Ja-Jc) <0 (4)
[0046] 据此，系统由此不稳定。
[0047] 根据*CIa调节力矩Mb的调节器具有关系
[004引 = f(顶a,过 C,如，風"???) (5)
[0049] 在根据图1的车轮悬架中，竖向的道路激励通过横向控制臂在其支承位置上转换 成旋转运动。根据本发明的减振装置在轴a上接收由道路激励产生的转动运动(pa:。在作为 旋转减振器的功能中，力矩相对于转动速度反向地起作用。该转矩通过轴b和C的转动引起 并且在轴a的转动(Pa中作为力矩Ma输出。调节参量在此是力矩Mb。转动运动風C用作飞轮质 量储存器，其中，负的力矩M。导致回收。此外，调节参量M_b也可用于回收。
[0050] 此外，可使用执行器W便调节车轮上的有效的竖直力，即承担主动底盘的功能。相 对于传统系统例如液压或电动执行器的优点是，集成在执行器中的高传动比和储存能量的 可能性。在车辆中能量产生由此卸载。产生较小的峰值电流，因为可均匀地要求功率。此外， 执行器可视调节策略而定通过回收减振能量甚至可将能量回馈到车载网络中。
[0051] 除了用于轴b和轴C的两个轴电机20、22之外，需要足够精确地求得回转装置的系 统恰好处于何运动状态中。需要精确求得轴b的角位置，因为轴C和轴a的彼此叠置是不允许 的。另外，需要检测轴a的角位置4 3, W便可在轴a与轴b之间建立取向。对于轴C，首先需要 角速度;角位置由于对称现象而不重要。
[0052] 在计算上可由角位置导出相应的角速度。在精确测量和信号进一步处理的意义 上，用于求得轴a和b的角速度W及轴a、b和C的角加速度的传感器是有利的。
[0053] 在系统中转化的能量或者说功率是大小相同的或者由系统储存或输出。
[0054] 图2示出了调节单元16的示意性调节回路，包括调节器24和调节对象26。通常，将 Ma和Wa的乘积视为输入功率。该功率从道路获取。角速度tiya在此由轮穀托架的运动规定。 轴Mb的力矩和角速度心b作为调节参量用于调节第一轴a的力矩。附加的调节信息通过车辆 的位置传感器15输送给调节器。
[0化日]根据本发明，运样调节力矩Mb,使得角速度tHe和轴的加速度ac始终具有相同的符 号。运导致不仅为了调节而施加在Mb中的能量而且通过道路激励流入的能量储存在轴C的 旋转能量中。该能量可通过最内轴的轴电机22通过力矩Mc回收。
[0056] 如上所述，=个转动惯量Ji负责各个力矩彼此相对的比例。在万向悬置的情况下， 存在两个平衡状态。对于减振装置的不稳定系统，调节器至少根据tUa、晒。13、3。在考虑 车辆位置的情况下调节Mb。调节器根据所检测的角速度田a基于所存储的减振器特性曲线 设定给定力矩。减振器特性曲线描述力矩Ma相对于角速度tSa的变化曲线。
[0057] 在最简单情况下，Mb逆顶 1)的方向起作用。在此，从系统获得的功率与由道路输入 的功率一样多。现在，如果要获得Ma与TOa之间的专用特性曲线，则Mb可不完全在振动过程 中与晒b的方向相反。运意味着，通过Mb和mb的乘积除了有道路转化的功率之外而使部分功 率多余。运在轴C中导致转速Wc提高。整个系统于是具有较高的总功率。如果通过Mb和mb的乘 积使比来自道路的功率多的功率减低，则角速度W。降低。因为W。必须总是具有最小速度，所 W其可通过驱动轴C的驱动装置提高。
[0化引"GF的提高例如可通过电动机22来进行。该能量流入可在轴a或轴b上减低。能量流 入和流出的方向和数量在此任意。
[0059] 参考标号清单
[0060] 10减振装置
[0061] 12车身/黃载质量
[0062] 14车轮/非黃载质量
[0063] 13横向控制臂
[0064] 15位置传感器 [00化]16框架
[0066] 18巧螺元件
[0067] 19转动体
[006引 20轴电机
[0069] 22轴电机
[0070] 24调节器
[0071] 26调节段
[0072] 嗦角度
[007；3] 颗角速度
[0074] a角加速度
[0075] M 转矩
[0076] J惯性矩
[0077] a 第一轴
[0078] b 第二轴
[0079] C 第S轴
【主权项】
1. 一种用于机动车的旋转减振器，所述旋转减振器包括陀螺元件，所述陀螺元件包括 第一轴(a)，所述第一轴以能相对于第一构件（12)转动的方式被支承并且与第二构件（14) 连接，所述第二构件相对于第一构件（12)实施相对运动，第一轴(a)具有框架，在该框架中 第二轴(b)处于正交方位并且以可转动的方式被支承，第二轴(b)具有框架，在该第二轴的 框架中第三轴(c)与第二轴(b)正交并且以可转动的方式被支承在第二框架中，第二轴(b) 和第三轴(c)各自与轴驱动装置(20,22)连接，另外第三轴(c)具有飞轮质量（19)，由第二轴 驱动装置(20)引起的第二轴(b)转动使与第二构件（14)连接的第一轴(a)的角速度> 或力矩(Ma)改变，设置有用于确定第一轴(a)的转动的第一传感器(17)，还设置有至少用于 影响第二轴电机（20)的调节单元（16)，所述第二轴电机用于调整第二轴（b)的角速度 (TOh)和/或力矩(Mb)，设置有与第一传感器（17)不同的用于确定第一构件（12)的位置变 化的传感器(15 )，所述传感器与所述调节单元(16)连接。2. 根据权利要求1的旋转减振器，其特征在于:所述调节单元（16)与第二轴电机(20)连 接以使得第二轴电机能提高第二轴(b)的角速度（tijb )和/或转矩(Mb)。3. 根据权利要求1或2的旋转减振器，其特征在于:作为调节参量使用第一轴(a)的角速 度（ t0a)或力矩(Ma)，为此，用于第一轴(a)的力矩(Ma)或角速度（辑^ )测量的传感器(17) 与调节单元(16)连接。4. 根据上述权利要求任意之一的旋转减振器，其特征在于:作为调节参量使用第二轴 (b)的力矩(Mb )，为此将能量输入第二轴电机(20)或从第二轴电机输出能量。5. 根据上述权利要求任意之一的旋转减振器，其特征在于:设置有检测装置，所述检测 装置对第一轴(a)和第二轴(b)的角位置（(pa，进行检测作为用于调节单元（16)的输 入参量。6. 根据上述权利要求任意之一的旋转减振器，其特征在于：飞轮质量（19)通过其转动 惯量(Ja，Jb，J c)确定各个轴的力矩(Ma，Mb，Mc)的传动比。7. -种用于调节根据上述权利要求任意之一的减振装置的方法，其特征在于:作为调 节参量调节第一轴(a)的力矩(Ma)和/或第一轴(a)的角速度（ TOa ),对第二轴(b)上的控 制参量(Mb)进行影响以使得轴(c)的加速度#。的符号与轴(c)的角速度( 的符号一致。8. 根据权利要求7的方法，其特征在于:存储第一轴(a)的力矩(Ma)关于角速度) 的减振器特性曲线，用于调节调节参量(Ma)的给定值与所测量的第一轴(a)角速度相关。9. 一种万向悬置的陀螺元件的应用，所述陀螺元件包括第一轴(a)，所述第一轴相对于 第一构件（12)以可转动的方式被支承并且与第二构件（14)连接，所述第二构件相对于第一 构件（12)实施相对运动，第一轴(a)具有框架，在该框架中第二轴(b)处于正交方位并且以 可转动的方式被支承，第二轴(b)具有框架，在该第二轴的框架中第三轴(c)与第二轴(b)正 交并且以可转动的方式被支承在第二框架中，第二轴(b)和第三轴（c)各自与轴驱动装置 (20,22)连接，另外第三轴(c)具有飞轮质量（19)，由第二轴驱动装置(20)引起的第二轴(b) 转动使与第二构件（14)连接的第一轴(a)的角速度<13^)或力矩(Ma)改变，所述方法用于 对机动车的非簧载质量(14)相对于机动车的簧载质量(12)的相对运动进行衰减。
【专利摘要】本发明涉及一种用于机动车的旋转减振器，所述旋转减振器包括陀螺元件，所述陀螺元件包括第一轴(a)，所述第一轴以能相对于第一构件(12)转动的方式被支承并且与第二构件(14)连接，所述第二构件相对于第一构件(12)实施相对运动，第一轴(a)具有框架，在该框架中第二轴(b)处于正交方位并且以可转动的方式被支承，第二轴(b)具有框架，在该第二轴的框架中第三轴(c)与第二轴(b)正交并且以可转动的方式被支承，第二轴(b)和第三轴(c)各自与轴驱动装置(20，22)连接，另外第三轴(c)具有飞轮质量(19)，由第二轴驱动装置(20)引起的第二轴(b)转动使与第二构件(14)连接的第一轴(a)的角速度或力矩(Ma)改变，设置有用于确定第一轴(a)的转动的第一传感器(17)，还设置有至少用于影响第二轴电机(20)的调节单元(16)，所述第二轴电机用于调整第二轴(b)的角速度和/或力矩(Mb)，设置有与第一传感器(17)不同的用于确定第一构件(12)的位置变化的传感器(15)，所述传感器与调节单元(16)连接。
【IPC分类】F16F15/02
【公开号】CN105612367
【申请号】CN201480051548
【发明人】T·科赫, F·加奥特林, B·舒里奇
【申请人】奥迪股份公司, 卡尔斯鲁厄技术研究所
【公开日】2016年5月25日
【申请日】2014年7月19日
【公告号】DE102013015702B3, EP3047174A1, WO2015039714A1