(57)【要約】【課題】自動車のアクスルモジュールと電気システム部との間の結合器の数を減らすこと。【解決手段】本発明は、パワー電気システム部と第１コミュニケーションバスとを含む電気的システム部（１）を有する自動車（１４）のための、少なくとも一つの電気的なアクチュエータ（７）及び／または少なくとも一つのセンサが設けられているアクスルモジュール（２）であって、、電気的なコンポーネントを備えており、当該電気的なコンポーネントによって、当該アクスルモジュール（２）と電気的システム部（１）との間の結合器（Steckverbindungen）（９）の数が減らされていることを特徴とするアクスルモジュールである。【選択図】図１
2008254730.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パワー電気システム部と第１コミュニケーションバスとを含む電気的システム部（１）を有する自動車（１４）のための、少なくとも一つの電気的なアクチュエータ（７）及び／または少なくとも一つのセンサが設けられているアクスルモジュール（２）であって、
電気的なコンポーネント
を備えており、
前記電気的なコンポーネントによって、当該アクスルモジュール（２）と電気的システム部（１）との間の結合器（Steckverbindungen）（９）の数が減らされている
ことを特徴とするアクスルモジュール。
【請求項２】
前記電気的なコンポーネントは、制御ユニット（１１）から構成されていて、前記第１コミュニケーションバスのバス信号を受信して前記電気的なアクチュエータ（７）のための信号に変換するようになっている、及び／または、アクスル側のセンサの信号を受信して前記第１コミュニケーションバス用のバス信号に変換するようになっている
ことを特徴とする請求項１に記載のアクスルモジュール。
【請求項３】
アクスルモジュール側に、第２コミュニケーションバスが設けられており、
前記制御ユニット（１１）は、第１コミュニケーションバス及び第２コミュニケーションバスの間に、ゲートウェイとして設けられている
ことを特徴とする請求項２に記載のアクスルモジュール。
【請求項４】
電気システム部要求を守るための手段（３）が、１個だけ（nur ein Mal）、アクスルモジュールに形成されている
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のアクスルモジュール。
【請求項５】
電気システム部要求を守るための手段（３）は、少なくとも、コンデンサ、及び／または、スーパーコンデンサ、及び／または、インダクター、及び／または、電気的なエネルギ貯蔵器、から構成されている
ことを特徴とする請求項４に記載のアクスルモジュール。
【請求項６】
電気システム部要求を守るための手段（３）は、アクスル補助フレーム（Achshilfsrahmen）（８）内に配置されている
ことを特徴とする請求項４または５に記載のアクスルモジュール。
【請求項７】
前記制御ユニット（１１）は、電気システム部要求を守るためのアクティブな電子制御及び／またはアクティブな調整のために役立つようになっている
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載のアクスルモジュール。
【請求項８】
アクスルモジュール（２）には、電気システム部−電圧をアクスル−電圧に変換するために、ブーストコンバータ（Hochsetzsteller）ないしバック（ステップダウン）コンバータ（Tiefsetzsteller）（１０）が設けられている
ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載のアクスルモジュール。
【請求項９】
ブーストコンバータ（Hochsetzsteller）ないしバック（ステップダウン）コンバータ（Tiefsetzsteller）（１０）は、アクスル側の制御ユニット（１１）内に一体化されている
ことを特徴とする請求項８に記載のアクスルモジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特許請求の範囲の請求項１の上位概念部分に従うような、自動車のためのアクスルモジュールに関している。
【背景技術】
【０００２】
アクティブサスペンションシステムやセミアクティブサスペンションシステムを有する自動車の装備の程度は、連続的に増大している。また同時に、油圧のサスペンションシステムは、ますます電気機械的なサスペンションシステムに取って代わられている、という傾向がある。この傾向は、ハイブリッド駆動装置の市場導入によって強められている。ハイブリッド駆動装置は、より高い電気システム部の電圧を伴う。これにより、電気機械的なサスペンションシステムの動作が支援される。さらに、アクティブステアリング、可変ダンパ、種々のセンサというような新しいシステムが登場してくるので、シャシ及びサスペンションの特性の読取り（Ablesung）及び介入（Eingriff）を可能にするために、サスペンションシステムはより複雑になる。自動車の電気システム部（Bordnetz）は、通常、少なくとも、パワー電気システム部とコミュニケーションバスとを備えており、自動車の各電気システム及び電子システムが、当該パワー電気システム部及びコミュニケーションバスに接続されている。これにより、パワー（出力）が得られ、制御ないし調整される。
【０００３】
自動車における電気的ないし電子的なシステムの数の増大は、配線コストの増大に加えて、多数の自動車内の結合器（Steckverbindungen）及び制御ユニットをもたらす。ここで、結合器は、高価なだけでなく、質においてリスクがある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の課題は、自動車のアクスルモジュールと電気システム部との間の結合器の数を減らすことである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この課題は、特許請求の範囲の主たる請求項の特徴部分によって解決される。本発明の有利な実施の形態や更なる発展が、下位請求項から明らかである。
【０００６】
本発明によれば、電気的なパワー電気システム部と、第１コミュニケーションバスと、少なくとも一つのアクスルモジュールに設けられた電気的なアクチュエータと、を備えた自動車において、電気的なコンポーネントが、アクスルモジュールと自動車との間の結合器（Steckverbindungen）の数を減らすために設けられる。アクスルモジュールに設けられるアクチュエータは、例えば、電気機械的なバンクバランス装置の一部、セミアクティブダンパの一部、電気機械的なステアリングシステムの一部、アクティブステアリングシステムの一部、あるいは、他の応用装置の一部、であり得る。
【０００７】
当該アクスルモジュールのある有利な態様では、前記電子的なコンポーネントが、制御ユニットから構成されていて、前記第１コミュニケーションバスのバス信号を受信してアクスルモジュール側の前記アクチュエータのための信号に変換するようになっている、及び／または、アクスル側のセンサの信号を受信して前記第１コミュニケーションバス用のバス信号に変換するようになっている。当該制御ユニットがバス信号を受信することによって、アクスルモジュールの各アクチュエータ及び／またはセンサのための個別の結合器を自動車に対して設ける必要がない。バス信号は、アクスル側の制御ユニットによって、アクスルモジュールの電気的なアクチュエータ及び／またはセンサへの複数の信号に変換される。これによって、コスト及び取付時間の低減（節約）が達成される。
【０００８】
アクスルモジュールの別の有利な態様では、前記電子的なコンポーネントが、制御ユニットから構成されていて、当該制御ユニットは、自動車の第１コミュニケーションバスとアクスルモジュール側の第２コミュニケーションバスとの間で、ゲートウェイとして作用するようになっており、これによって結合器の数が低減されている。
【０００９】
少なくとも一つのホイールサスペンションを有するシャシ・サスペンションシステムのある組立体は、この構想上のアクスルモジュールで特徴付けられる。他の部分は、自動車種類に依存して、及び／または、それがフロントアクスル・リヤアクスルのいずれのためのアクスルモジュールであるかに依存して、大きく変わり得る。本発明は、自動車のためのアクスルモジュールの全てのタイプに適応している。アクスルモジュールは、電気的なパワー電気システム部及びコミュニケーションバスを有している。フロントアクスル・リヤアクスルのいずれのためのアクスルモジュールであっても同じであるし、及び／または、アクスルモジュールにリジッドなアクスルが設けられていても個別のホイールサスペンションが設けられていても同じである。さらに本発明にとっては、事前組立可能なアクスルモジュールであるか、あるいは、アクスルモジュールの部品が個々に自動車に取り付けられるかは、関係がない。本発明の中心は、アクスルモジュールの電気的なコンポーネントを、有用かつ効率的な態様で、通常の自動車に結合することである。
【００１０】
本発明の好適な実施の形態は、アクスルモジュール側の制御ユニットに結合された、電気システム部要求を守る（Einhaltung）ための中央手段、を有している。電気システム部要求を守るための中央手段は、アクスルモジュールの全てのアクチュエータ及びセンサのために設けられており、従って、一個だけ（nur ein Mal）アクスルモジュールに存在している。さらに、アクスルモジュール側の制御ユニットが、電気システム部要求を守るための手段のアクティブな電子制御及び／またはアクティブな調整のために、自由に使える。これにより、各電気的ないし電子的なコンポーネントに対して個別に電気システム部要求を守るための手段を設ける必要がないために、スペース及びコストが節約される。ここでの電気システム部要求というのは、例えば、自動車のパワー電気システム部からのパワー（電流）消費の上限を維持することや、電圧ピーク及び電圧急落の円滑化であり得る。
【００１１】
電気システム部要求を守るための手段としては、コンデンサ、及び／または、スーパーコンデンサ、及び／または、インダクター、及び／または、電気的なエネルギ貯蔵器、が提案され得る。
【００１２】
電気システム部要求を守るための手段は、アクスルモジュールの電気的ないし電子的なコンポーネントのパフォーマンス要求が無いか低い時に、充電される。電気的ないし電子的なコンポーネントのパフォーマンス要求が高い時には、電気システム部要求を守るための手段が、自動車のパワー電気システム部を支援する。電気システム部要求を守るための手段によって、パワー電気システム部からの均一のパワーテイクオフが保証され、電気システム部での電圧急落が回避される。
【００１３】
アクスルモジュールのある有利な実施の形態では、電気システム部要求を守るための手段は、アクスルモジュールのアクスル補助フレーム（Achshilfsrahmen）内に配置されている。
【００１４】
本発明のある変形例では、アクスルモジュールは、パワー電気システム部の電圧をアクスルローカルな電圧レベルに変換するために、ブーストコンバータ（Hochsetzsteller）ないしバック（ステップダウン）コンバータ（Tiefsetzsteller）を有している。アクスルローカルな電圧レベルというのは、パワー電気システム部の電圧レベルよりも高いないし低く、アクスルモジュールの電気的ないし電子的なコンポーネントの機能に適合されている。これにより、例えばコンポーネントは、より小さいサイズとすることができる。
【００１５】
電気システム部要求を守るための手段は、制御ユニットと接続されて、アクスルモジュールに設けられている。さらに、通常の自動車との結合器の数が、最小に維持される。例えば供給者（サプライヤ）によるアクスルモジュールの事前組立は、通常の自動車へのわずかなインタフェース（接続）のために、特に有利である。理想的なケースでは、唯一の結合器が、電気システム部のアクスルモジュールへの接続のために残される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の更なる利点及び有利な実施の形態は、特許請求の範囲と、図面を参照しつつ原理的に説明される実施例と、から明らかである。
【００１７】
唯一の図面は、自動車１４の電気システム部１とアクスルモジュール２との概略図である。電気システム部１は、パワー電気システム部と、コミュニケーションバスと、に区分けされており、自動車側のコネクタ１３を有している。当該コネクタ１３は、アクスルモジュール側のコネクタ９と結合可能であり、これによって、電気システム部１をアクスルモジュール２と結合する。
【００１８】
アクスルモジュール２は、２つの車輪（ホイール）４と、２つのホイールサスペンション６と、アクスル補助フレーム（Achshilfsrahmen）８と、電気システム部要求を守るための手段３と、スタビライザ５と、コネクタ９と、ブーストコンバータ（Hochsetzsteller）１０と、制御ユニット１１と、多数の電気的結合部（電気配線）１２と、一体化されたセンサ付きの３つのアクチュエータ７、１５、１６と、を有している。アクスルモジュール２の電気的な装置３、７、１０、１１、１５、１６は、全て互いにアクスルモジュール２の電気的結合部１２によって電気的に結合されている。
【００１９】
制御ユニット１１によって、電気システム部１とアクスルモジュール２との間の結合器の数が低減されており、アクスルモジュール側のコネクタ９と自動車側のコネクタ１３との間の結合器（結合配線）のみが存在しており、それがアクスルモジュール２を電気システム部１に結合している。制御ユニット１１は、第１コミュニケーションバスのバス信号を受信して、アクチュエータ７、１５、１６及びセンサのための信号に変換する。あるいは、アクスルモジュール２が第２コミュニケーションバスを有していて、制御ユニット１１は、第１コミュニケーションバスと第２コミュニケーションバスとの間で、ゲートウェイとして作用する。
【００２０】
電気システム部要求を守るための手段３は、一個だけ（nur ein Mal）アクスルモジュールに存在しており、少なくとも、コンデンサ、及び／または、スーパーコンデンサ、及び／または、インダクター、及び／または、電気的なエネルギ貯蔵器、から構成されている。制御ユニット１１は、電気システム部要求を守るための手段３として、電気システム部要求を守るための電子的な制御及び／またはアクティブな調整を行うために、自由に使える。
【００２１】
アクチュエータ７が電気的なエネルギーを消費しないか僅かにのみ消費するという自動車の運転段階では、電気システム部要求を守るための手段３は充電される。そして、より高いパワー要求ないしエネルギー要求が存在するという状況において、電気システム部要求を守るための手段３はパワー電気システム部を支援する。これにより、パワー電気システム部からの均一のパワー取り出し（パワーテイクオフ）を保証することができる。
【００２２】
電気システム部要求を守るための手段３は、アクスルモジュール２上に取り付けられ得る。しかし、有利には、空間を節約するために、アクスルモジュール２のアクスル補助フレーム８の中空空間内に配置される。
【００２３】
アクスルモジュール２のブーストコンバータ（Hochsetzsteller）ないしバック（ステップダウン）コンバータ（Tiefsetzsteller）１０は、パワー電気システム部１の電圧を、アクスルモジュール２のアクチュエータ７、１５、１６に適合するアクスルローカルな電圧に変換する。バックコンバータは、とりわけ、電気駆動部と他の駆動部とを有するハイブリッド自動車の場合に有利である。なぜなら、その場合、パワー電気システム部の電圧が、アクチュエータ７、１５、１６に必要な電圧よりも、ずっと高いからである。
【００２４】
ブーストコンバータの場合には、パワー電気システム部の電圧が、当該パワー電気システム部の電圧よりも高いというアクスルモジュール−電圧に変換される。より高いアクスルローカルな電圧が、例えばアクチュエータ７、１５、１６の小型化を可能にするために、アクチュエータ７、１５、１６に対して適合される。アクティブなバンクバランス装置のアクチュエータ７は、自動車のバンクの際に、当該バンクを調整ないし低減させるために、スタビライザ５にトルクを発生させる。アクチュエータ１５、１６は、セミアクティブなダンパシステムの一部である。さらなる電気的に駆動可能なアクチュエータが、アクティブサスペンションシステムの他の機能に利用されるために、例えばアクティブステアリングのために、アクスルモジュール２に設けられ得る。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】自動車の電気システム部とアクスルモジュールとの概略図である。
【符号の説明】
【００２６】
１  電気システム部
２  アクスルモジュール
３  電気システム部要求を守るための手段
４  車輪（ホイール）
５  スタビライザ
６  ホイールサスペンション
７  アクチュエータ
８  アクスル補助フレーム
９  アクスルモジュール側のコネクタ
１０  ブーストコンバータ／バックコンバータ
１１  制御ユニット
１２  電気的結合部（電気配線）
１３  自動車側のコネクタ
１４  自動車
１５  アクチュエータ
１６  アクチュエータ
【図１】
2008254730.tif 000003