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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Offenbarung betrifft eine aktiv gesteuerte Torsionsstangenaufhängung für ein Fahrzeug.
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HINTERGRUND
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Gegenwärtige sich auf der Straße und im Gelände bewegende Fahrzeuge verwenden typischerweise Aufhängungssysteme, die im Allgemeinen ein System von Federn, Stoßdämpfern und Gestängen umfassen, die eine Fahrzeugkarosserie mit den Straßenrädern des Fahrzeugs verbinden. Da der größte Teil der Kräfte, die auf die Fahrzeugkarosserie wirken, durch die Aufstandsflächen zwischen der Straße und den Reifen übertragen wird, ist eine der Hauptaufgaben eines Fahrzeugaufhängungssystems, den Kontakt zwischen den Straßenrädern des Fahrzeugs und der Straßenoberfläche aufrechtzuerhalten. Zusätzlich beeinflusst die Konstruktion der Aufhängung auch die Höhe der Fahrzeugkarosserie relativ zur Straßenoberfläche.
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Fahrzeugaufhängungssysteme leisten im Allgemeinen einen Beitrag zur Straßenlage/Handhabung und zum Bremsen des Fahrzeugs, und sie schaffen auch Komfort sowie eine vernünftige Isolierung gegenüber Straßengeräusch, Stößen und Schwingungen für die Fahrzeuginsassen. Da diese Aufgaben im Allgemeinen miteinander im Konflikt sind, umfasst die Abstimmung von Aufhängungen, dass ein Kompromiss gefunden wird, der für jeden beabsichtigten Zweck des Fahrzeugs geeignet ist. Beispielsweise kann eine Aufhängung für ein Sportfahrzeug derart abgestimmt werden, dass ein Teil des Fahrkomforts zugunsten einer verbesserten Bedienersteuerung aufgegeben wird, während eine Aufhängung für ein Luxusfahrzeug mit dem gegenteiligen Ergebnis abgestimmt werden kann.
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In der
DE 10 2015 110 470 A1 ist ein Fahrzeug beschrieben, das eine Fahrzeugkarosserie, die entlang einer ersten Achse angeordnet ist, ein Straßenrad, das ausgebildet ist, um einen Kontakt mit einer Straßenoberfläche aufrechtzuerhalten, und eine Fahrzeugaufhängungsecke umfasst, die das Straßenrad mit der Fahrzeugkarosserie verbindet und ausgebildet ist, um den Kontakt zwischen dem Straßenrad und der Straßenoberfläche aufrechtzuerhalten. Die Fahrzeugaufhängungsecke weist einen Achsschenkelbolzen, der ausgebildet ist, um das Straßenrad drehbar zu tragen, eine Torsionsstange mit einem ersten Stangenende und einem distalen zweiten Stangenende und einen Aktuator auf. Die Torsionsstange ist ausgebildet, um eine Federkonstante zu erzeugen, und der Aktuator ist mit einem Endabschnitt der Torsionsstange gekoppelt, um den Endabschnitt der Torsionsstange selektiv zu drehen.
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Die
US 4 540 197 A beschreibt ein Fahrzeug, das eine ähnliche Fahrzeugaufhängungsecke mit Torsionsstange aufweist.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Fahrzeug zu schaffen, dessen Aufhängung sowohl für einen gewünschten Fahrkomfort als auch für eine optimierte Bedienersteuerung bei sportlicher Fahrweise einstellbar ist.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Diese Aufgabe wird durch ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Es wird ein Fahrzeugaufhängungssystem zum Aufrechterhalten eines Kontakts zwischen einer Straßenoberfläche und einem Straßenrad eines Fahrzeugs mit einer Fahrzeugkarosserie offenbart. Das Fahrzeugaufhängungssystem umfasst einen Achsschenkel, der ausgebildet ist, um das Straßenrad drehbar zu tragen. Das Fahrzeugaufhängungssystem umfasst auch eine Torsionsstange mit einem ersten Ende und einem distalen zweiten Ende, wobei die Torsionsstange ausgebildet ist, um eine Federkonstante zu erzeugen, und entlang einer zweiten Achse angeordnet ist, die bezüglich der ersten Achse einen spitzen Winkel bildet. Das Fahrzeugaufhängungssystem umfasst auch eine dehnbare Senkverbindung, die relativ zu dem Achsschenkel fixiert ist. Das Fahrzeugaufhängungssystem umfasst zusätzlich einen Schräglenker mit einem ersten Lenkerende und einem distalen zweiten Lenkerende, wobei der Schräglenker an dem ersten Ende des Lenkers mit dem ersten Ende der Torsionsstange und an dem zweiten Ende des Lenkers mit der dehnbaren Senkverbindung funktional verbunden ist. Darüber hinaus umfasst das Fahrzeugaufhängungssystem einen Aktuator, der relativ zu der Fahrzeugkarosserie fixiert und ausgebildet ist, um das zweite Ende der Torsionsstange um die zweite Achse zu drehen.
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Das Fahrzeugaufhängungssystem kann auch einen Dämpfer (Stoßdämpfer) mit einem ersten Ende und einem zweiten Ende umfassen, wobei das erste Ende des Dämpfers mit dem Schräglenker verbunden ist und das zweite Ende des Dämpfers mit der Fahrzeugkarosserie verbunden ist.
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Das Fahrzeug kann auch ein Antriebsaggregat und eine Antriebswelle umfassen. Das Antriebsaggregat ist ausgebildet, um ein Antriebsdrehmoment zum Antreiben des Fahrzeugs zu erzeugen. Die Antriebswelle weist ein erstes Ende, das funktional mit dem Antriebsaggregat verbunden ist, und ein distales zweites Ende auf, das funktional mit dem Straßenrad verbunden ist, um das Antriebsdrehmoment auf das Straßenrad zu übertragen. Das Fahrzeugaufhängungssystem kann zusätzlich eine Spurstange und eine Zahnstange umfassen. Die Spurstange ist funktional mit dem Achsschenkel verbunden, und die Zahnstange ist ausgebildet, um den Achsschenkel mittels der Spurstange um eine dritte Achse zu drehen, um dadurch das Straßenrad relativ zu der Fahrzeugkarosserie zu drehen. In einem solchen Fall kann sich der Dämpfer zwischen der Spurstange und der Antriebswelle erstrecken.
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Das Fahrzeugaufhängungssystem kann auch einen oberen Querlenker und einen unteren Querlenker umfassen, die jeweils den Achsschenkel mit der Fahrzeugkarosserie funktional verbinden.
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Darüber hinaus kann sich die Antriebswelle zwischen dem oberen Querlenker und dem unteren Querlenker erstrecken. In einem solchen Fall kann sich der Schräglenker zwischen der Antriebswelle und dem unteren Querlenker erstrecken.
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Das Fahrzeug kann auch einen Controller umfassen, der ausgebildet ist, um den Aktuator zum Drehen des zweiten Endes der Torsionsstange um die zweite Achse zu regeln.
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Das Fahrzeug kann zusätzlich einen Sensor aufweisen, der ausgebildet ist, um einen Parameter für das Fahrzeugverhalten zu detektieren und den Parameter zu dem Controller zu übertragen, so dass der Controller den Aktuator in Ansprechen auf den übertragenen Parameter regelt, um dadurch eine aktive Steuerung der Torsionsstange in Echtzeit herzustellen.
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Der detektierte Parameter für das Fahrzeugverhalten kann das Kurvenfahren des Fahrzeugs sein. In einem solchen Fall kann der Controller das zweite Ende der Torsionsstange mittels des Aktuators um die zweite Achse drehen, um eine anfängliche Drehmomenteingabe für die Torsionsstange zu variieren, um dadurch einer Last entgegenzuwirken, die durch das Kurvenfahren des Fahrzeugs an einer Fahrzeugaufhängungsecke an der Fahrzeugkarosserie erzeugt wird.
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Der Controller kann auch das zweite Ende der Torsionsstange mittels des Aktuators um die zweite Achse drehen, um dadurch eine Höhe der Fahrzeugkarosserie relativ zu der Straßenoberfläche an der Fahrzeugaufhängungsecke festzulegen.
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Das Fahrzeugaufhängungssystem kann auch ein Lager umfassen, das ausgebildet ist, um das erste Ende der Torsionsstange relativ zu der Fahrzeugkarosserie drehbar zu tragen.
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Die Torsionsstange kann entweder eine hohle rohrförmige Komponente oder eine Komponente mit Hybridstruktur sein, die aus einer Kombination einer massiven Stange und eines hohlen Rohrs konstruiert ist.
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Die vorstehenden Merkmale und Vorteile sowie andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden anhand der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung der Ausführungsform bzw. Ausführungsformen und der besten Weise bzw. besten Weisen zum Ausführen der beschriebenen Erfindung leicht offensichtlich, wenn die Beschreibung mit den begleitenden Zeichnungen und den beigefügten Ansprüchen in Verbindung gebracht wird.
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Figurenliste
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- 1 ist eine schematische Draufsicht eines Kraftfahrzeugs mit einem Fahrzeugaufhängungssystem mit einzelnen Fahrzeugaufhängungsecken gemäß der Offenbarung.
- 2 ist eine schematische, vergrößerte Perspektivansicht des in 1 gezeigten Fahrzeugaufhängungssystems.
- 3 ist eine schematische, vergrößerte und perspektivische Teilansicht des in 1 gezeigten Fahrzeugaufhängungssystems.
- 4 ist eine schematische perspektivische Querschnittsdarstellung einer Ausführungsform einer Torsionsstange, die in dem in 1 - 3 gezeigten Fahrzeugaufhängungssystem verwendet wird.
- 5 ist eine schematische perspektivische Querschnittsdarstellung einer anderen Ausführungsform der Torsionsstange, die in dem in 1 - 3 gezeigten Fahrzeugaufhängungssystem verwendet wird.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, in denen sich die gleichen Bezugszeichen auf gleiche Komponenten beziehen, zeigt 1 eine schematische Ansicht eines Kraftfahrzeugs 10, das eine Fahrzeugkarosserie 12 aufweist. Wie es gezeigt ist, ist die Fahrzeugkarosserie 12 entlang einer Zentrallinie oder ersten Achse X1 angeordnet. Das Fahrzeug 10 weist auch ein Antriebsaggregat 14 auf, das ausgebildet ist, um ein Antriebsdrehmoment T zum Antreiben des Fahrzeugs 10 zu erzeugen. Das Antriebsaggregat 14 kann einen Verbrennungsmotor, einen oder mehrere Motoren/Generatoren und/oder eine Brennstoffzelle umfassen, von denen keines speziell gezeigt ist, Fachleute werden jedoch einsehen, dass ein Antriebsaggregat solche Einrichtungen aufweist.
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Das Fahrzeug 10 umfasst auch mehrere Straßenräder 20, 22, die Vorderräder 20 und Hinterräder 22 umfassen. Obgleich insgesamt vier Räder, d.h. ein Paar Vorderräder 20 und ein Hinterräder 22, in 1 gezeigt sind, wird ein Fahrzeug mit einer kleineren oder einer größeren Anzahl von Rädern ebenso in Betracht gezogen. Wie es gezeigt ist, verbindet das Fahrzeugaufhängungssystem 24 die Fahrzeugkarosserie 12 funktional mit den Vorder- und Hinterrädern 20, 22, um einen Kontakt zwischen den Straßenrädern 20, 22 und einer Straßenoberfläche 13 aufrechtzuerhalten und um die Handhabung des Fahrzeugs aufrechtzuerhalten. Wie es in 1 - 3 gezeigt ist, umfasst das Fahrzeugaufhängungssystem 24 eine einzelne Fahrzeugaufhängungsecke 26 an jedem der Vorderräder 20, d.h. im Wesentlichen an der Vorderseite des Fahrzeugs 10. Jede Fahrzeugaufhängungsecke 26 umfasst einen oberen Querlenker 28, einen unteren Querlenker 30 und einen Stoßdämpfer oder Dämpfer 32. Zusätzlich weist jede Fahrzeugaufhängungsecke 26 eine Torsionsstange 34 auf, die ausgebildet ist, um als eine Feder zu wirken, und die auch die Funktion einer Stabilisierungsstange ausführen kann, die Fachleute verstehen werden.
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Wie es in 2 gezeigt ist, können der obere und der untere Querlenker 28, 30 relativ zu der Fahrzeugkarosserie 12 auf Buchsen (nicht gezeigt) verschwenkbar gelagert sein, die einen speziell ausgewählten Grad an Nachgiebigkeit aufweisen. Der Dämpfer 32 weist ein erstes Dämpferende 32-1 und ein zweites Dämpferende 32-2 auf. Die Torsionsstange 34 weist ein erstes Stangenende 34-1, ein distales zweites Stangenende 34-2 und einen Zwischenabschnitt 34-3 auf. Wie es in 2-3 gezeigt ist, kann die Torsionsstange 34 durch ein Lager 36 an dem ersten Stangenende 34-1 relativ zu der Fahrzeugkarosserie 12 gelagert sein. Das Lager 36 kann an der Fahrzeugkarosserie 12 an verstärkten, Last tragenden Karosseriestrukturpositionen befestigt sein, wie beispielsweise an einem Fahrzeugunterrahmen oder einem Antriebsstrangträger, von denen keiner gezeigt ist, deren Existenz Fachleute jedoch einsehen werden. Wie es gezeigt ist, ist die Torsionsstange 34 entlang einer zweiten Achse X2 angeordnet, die sich unter einem spitzen Winkel Θ, d.h. diagonal, bezogen auf die erste Achse X1 erstreckt. Wie es gezeigt ist, kann sich die Torsionsstange 34 dann, wenn sie in dem Fahrzeug 10 positioniert ist, über die Zentrallinie des Fahrzeugs hinaus erstrecken, d.h. die erste Achse X1 schneiden.
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Die Torsionsstange 34 kann entweder als eine hohle rohrförmige Komponente (wie sie in 4 gezeigt ist) oder als eine Hybridkomponente ausgebildet sein, die aus einer Kombination einer massiven Stange und eines hohlen Rohres konstruiert ist (wie es in 5 gezeigt ist). In dem Fall einer Hybridkomponente kann jedes von dem ersten Stangenende 34-1 und dem zweiten Stangenende 34-2 als eine massive Stange ausgebildet sein, während der Zwischenabschnitt 34-3 als ein hohles Rohr (nicht gezeigt) oder als eine beliebige Kombination von massiven und hohlen Abschnitten ausgebildet sein kann. Zusätzlich kann eine als Hybridkomponente ausgebildete Torsionsstange 34 die festen Stangenabschnitte und die hohlen Rohrabschnitte an einer beliebigen Position bezüglich des ersten Stangenendes 34-1, des zweiten Stangenendes 34-2 und des Zwischenabschnitts 34-3 anordnen. Bei der als Hybridkomponente ausgebildeten Torsionsstange 34 kann diese montiert werden, indem das hohle Rohr an der massiven Stange angeschweißt oder mit dieser verkeilt wird, oder durch ein beliebiges anderes Mittel, das ermöglicht, dass die Torsionsstange während des Betriebs, der nachstehend im Detail beschrieben wird, Lasten standhält.
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Jede Fahrzeugaufhängungsecke 26 weist auch einen Achsschenkel 38 auf. Der Achsschenkel 38 ist ausgebildet, um mittels einer Radnaben- und Radlagerbaugruppe (nicht gezeigt) ein entsprechendes Vorderrad 20 drehbar zu tragen. 2 - 3 zeigen eine repräsentative Fahrzeugaufhängungsecke 26 des Fahrzeugaufhängungssystems 24, die einen entsprechenden Achsschenkel 38 aufweist. Jeder Achsschenkel 38 ist mit der Fahrzeugkarosserie 12 über den oberen Querlenker 28 und den unteren Querlenker 30 funktional verbunden. Wie es gezeigt ist, weist jede Fahrzeugaufhängungsecke 26 auch eine dehnbare Senkverbindung 40 auf, die relativ zu dem Achsschenkel 38 fixiert ist, und sie weist auch einen Schräglenker 42 auf. Jeder Schräglenker 42 weist ein erstes Lenkerende 42-1 und ein distales zweites Lenkerende 42-2 auf. Darüber hinaus ist jeder Schräglenker 42 an dem ersten Lenkerende 42-1 mit dem ersten Stangenende 34-1 und an dem zweiten Lenkerende 42-2 mit der dehnbaren Senkverbindung 40 funktional verbunden.
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Jeder Dämpfer 32 ist derart angeordnet, dass das erste Dämpferende 32-1 mit dem Schräglenker 42 verbunden ist und das zweite Dämpferende 32-2 mit der Fahrzeugkarosserie 12 verbunden ist. Dementsprechend ist jede Torsionsstange 34 über die dehnbare Senkverbindung 40 und den Schräglenker 42 mit dem jeweiligen Achsschenkel 38 verbunden. Die Torsionsstange 34 ist ausgebildet, um eine spezielle Federkonstante zu erzeugen, um Kräfte abzufedern, die über das Vorderrad 20 durch einen jeweiligen Achsschenkel 38 erfahren werden, wenn das Fahrzeug 10 die Straßenoberfläche 13 überquert, während der Dämpfer 32 ausgebildet ist, um die Bewegung des entsprechenden Achsschenkels zu dämpfen oder abzuschwächen. Dementsprechend wird die Bewegung jedes Achsschenkels 38 durch die Kombination des Dämpfers 32 und der Torsionsstange 34 relativ zu der Fahrzeugkarosserie 12 in Ansprechen auf das Überqueren einer speziellen Straßenoberfläche 13 durch das Fahrzeug 10 gesteuert.
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Das Fahrzeugaufhängungssystem 24 weist auch Aktuatoren 44 auf. Jeder Aktuator 44 ist relativ zu der Fahrzeugkarosserie 12 dadurch fixiert, dass er direkt an dieser oder an dem Fahrzeugunterrahmen oder dem Antriebsstrangträger befestigt ist. Jeder Aktuator 44 ist ausgebildet, um das entsprechende zweite Stangenende 34-2 um die zweite Achse X2 zu drehen, um den entsprechenden Achsschenkel 38 selektiv entweder in Richtung der Straßenoberfläche 13 oder von dieser weg zu neigen, indem die dehnbare Senkverbindung 40 mittels des zweiten Lenkerendes 42-2 des Schräglenkers 42 belastet wird. Indem das zweite Stangenende 34-2 um die zweite Achse X2 gedreht wird, kann der Aktuator 44 eine anfängliche Drehmomenteingabe für die entsprechende Torsionsstange 34 variieren oder anpassen, d.h. ein Drehmoment, das durch die Torsionsstange vor einer Veränderung von äußeren Kräften am Fahrzeug 10 wahrgenommen wird. Zusätzlich kann der Aktuator 44 eine Höhe H der Fahrzeugkarosserie 12, d.h. die Bodenfreiheit des Fahrzeugs, an einer jeweiligen Fahrzeugaufhängungsecke 26 einstellen, indem das zweite Stangenende 34-2 um die zweite Achse X2 gedreht wird. Wie es in 3 gezeigt ist, kann der Aktuator 44 einen Elektromotor 44-1 aufweisen, der ausgebildet ist, um das zweite Stangenende 34-2 mittels eines Getriebes 44-2 zu drehen.
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Das Fahrzeug 10 weist auch eine Spurstange 46 auf. Jede Spurstange 46 ist funktional mit dem entsprechenden Achsschenkel 38 verbunden. Wie es in 1 und 2 gezeigt ist, weist das Fahrzeug 10 zusätzlich eine Zahnstange 48 auf, die ausgebildet ist, um die Achsschenkel 38 mittels einer Eingabe des Fahrzeugbedieners zu drehen, beispielsweise mittels eines Lenkrades 49 (in 1 gezeigt), um das Fahrzeug 10 mit den Vorderrädern 20 zu lenken. Speziell ist die Zahnstange 48 ausgebildet, um jeden Achsschenkel 38 mittels der Spurstange 46 um eine entsprechende dritte Achse X3 zu drehen, um dadurch die Vorderräder 20 relativ zu der Fahrzeugkarosserie 12 zu drehen. Das Fahrzeug 10 weist zusätzlich Antriebswellen 50 auf, um das Antriebsdrehmoment T des Antriebsaggregats 14 auf die Vorderräder 20 zu übertragen.
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Jede Antriebswelle 50 weist ein erstes Wellenende 50-1, das funktional mit dem Antriebsaggregat 14 verbunden ist, und ein distales zweites Wellenende 50-2 auf, das funktional mit dem entsprechenden Vorderrad 20 verbunden ist. Jeder Dämpfer 32 ist auf eine Weise an dem Fahrzeug 10 positioniert, dass er sich zwischen der entsprechenden Spurstange 46 und der entsprechenden Antriebswelle 50 erstreckt. Wie es in 2 gezeigt ist, ist jede Antriebswelle 50 auf eine solche Weise an dem Fahrzeug 10 positioniert, dass sie sich zwischen dem entsprechenden oberen Querlenker 28 und dem entsprechenden unteren Querlenker 30 erstreckt. Wie es zusätzlich gezeigt ist, erstreckt sich der Schräglenker 42 an jeder Fahrzeugaufhängungsecke 26 zwischen der entsprechenden Antriebswelle 50 und dem entsprechenden unteren Querlenker 30.
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Das Fahrzeugaufhängungssystem 24 kann auch einen Controller 52 aufweisen, der ausgebildet ist, um den Aktuator 44 zum Drehen des zweiten Stangenendes 34-2 um die zweie Achse X2 zu regeln. Der Controller 52 kann ein fest zugeordneter, programmierbarer elektronischer Prozessor mit einem zugreifbaren, nichtflüchtigen Speicher oder eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) des Fahrzeugs mit demselben sein. Wie es in 1 gezeigt ist, kann das Fahrzeug 10 zusätzlich Fahrzeugsensoren aufweisen, wie beispielsweise Sensoren 54, die an der Fahrzeugkarosserie 12 angebracht und ausgebildet sind, um Parameter für das Fahrzeugverhalten zu erfassen oder zu detektieren, d.h. Änderungen bezüglich der Orientierung des Fahrzeugs relativ zu der Straßenoberfläche 13 und/oder spezifische g-Kräfte, die auf das Fahrzeug 10 wirken. Im Allgemeinen können die g-Kräfte, die durch solche Sensoren 54 detektiert werden, auf das Fahrzeug 10 infolge eines Kurvenfahrens, einer Vorwärtsbeschleunigung und/oder eines Bremsens des Fahrzeugs und infolge der während solcher Manöver erzeugten Kräfte wirken und diese daher angeben.
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Spezielle Fahrzeugsensoren können einen Querbeschleunigungssensor, der zum Detektieren ausgebildet ist, wenn sich das Fahrzeug 10 in Querrichtung bezogen auf die Straßenoberfläche 13 bewegt, einen Längsbeschleunigungssensor, der zum Detektieren einer Beschleunigung oder Verlangsamung des Fahrzeugs entlang der ersten Achse X1 ausgebildet ist, und einen Giersensor umfassen, der ausgebildet ist, um eine Gierrate der Fahrzeugkarosserie 12 zu detektieren. Zusätzlich kann das Fahrzeug 10 ein Stabilitätskontrollsystem (nicht gezeigt) verwenden, und der betreffende Sensor 54 kann ein Teil dieses Systems sein. Die Sensoren 54 sind auch ausgebildet, um ein Signal, das den speziellen detektierten Parameter angibt, zu dem Controller 52 zu übertragen. Obgleich lediglich zwei Sensoren 54 dargestellt sind, kann das Fahrzeug 10 so viele Sensoren verwenden, um so viele einzelne Parameter für das Fahrzeugverhalten zu bewerten, wie sie für eine geeignete Regelung des Aktuators 44 notwendig sind.
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Der Controller 52 ist ausgebildet, um Signale von jedem Sensor 54 zu empfangen und um die Aktuatoren 44 basierend auf solchen Signalen in Echtzeit zu steuern, d.h. mit einer Ansprechzeit, die in Millisekunden gemessen wird. Der Controller 52 ist auch programmiert, um Änderungen in der Fahrzeugorientierung relativ zu der Straßenoberfläche 13 zu ermitteln, wenn das Fahrzeug 10 verschiedene Manöver ausführt, sowie in Ansprechen auf die empfangenen Signale vom Sensor 54. Der Controller 52 ist zusätzlich programmiert, um jeden Aktuator 44 basierend auf einer solchen Ermittlung zu regeln. Speziell kann der Controller 52 das zweite Stangenende 34-2 mittels eines Aktuators 44 um die zweite Achse X2 drehen, um dadurch das Drehmoment zu variieren, das auf die entsprechende Torsionsstange 34 ausgeübt wird. Eine solche Veränderung im anfänglichen Drehmoment, das auf die Torsionsstangen 34 ausgeübt wird, kann verwendet werden, um das Ansprechen des Fahrzeugaufhängungssystems 24 auf das Überqueren einer speziellen Straßenoberfläche 13 durch das Fahrzeug 10 zu beeinflussen.
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Eine Zunahme in der anfänglichen Drehmomenteingabe für die Torsionsstange 34 wirkt einer äußeren Last, die durch das Fahrzeug an der speziellen Fahrzeugaufhängungsecke 26 wahrgenommen wird, in Echtzeit entgegen, beispielsweise während des Kurvenfahrens des Fahrzeugs. Bei einem nicht einschränkenden Beispiel kann der Controller 52 den Aktuator 44 in Echtzeit während des Kurvenfahrens des Fahrzeugs aktivieren, um den durch dieses erzeugten g-Kräften entgegenzuwirken. In einer solchen Situation wird der Aktuator 44 verwendet, um eine Kraft 56 mittels der Torsionsstange 34 auszuüben, die bezüglich der Richtung einer Kraft 58 entgegengesetzt ist, die in Ansprechen auf die g-Kräfte an der Fahrzeugaufhängungsecke 26 erzeugt wird. Infolgedessen begrenzt die erhöhte Drehmomenteingabe an das zweite Stangenende 34-2 der Torsionsstange 34 durch das Entgegenwirken gegen g-Kräfte, die auf die Fahrzeugkarosserie 12 wirken, einen Wankwinkel der Fahrzeugkarosserie 12 an der betreffenden Fahrzeugaufhängungsecke 26 relativ zu der Straßenoberfläche 13. Dementsprechend schafft die Echtzeitsteuerung der anfänglichen Drehmomenteingabe für die entsprechenden zweiten Stangenenden 34-2 der Torsionsstangen 34 mittels der entsprechenden Aktuatoren 44 eine aktive Wanksteuerung für das Fahrzeug 10 mittels der Stabilisatorstangenfunktion der Torsionsstangen. Eine solche Einstellbarkeit der Torsionsstangen 34 kann die Verwendung weicherer anfänglicher Federkonstanten der Torsionsstange ermöglichen, wodurch ein nachgiebigeres Fahrverhalten des Fahrzeugs 10 geschaffen wird. Zusätzlich kann die vorstehend genannte Einstellbarkeit der Torsionsstangen 34 ermöglichen, dass am Fahrzeug 10 separate feste Stabilisatorstangen vermieden werden, die dazu neigen, die Fahrqualität auf beschädigten oder unebenen Straßenoberflächen zu verschlechtern.
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Der Controller 52 kann die zweiten Stangenenden 34-2 der Torsionsstangen 34 auch mittels der entsprechenden Aktuatoren 44 um die entsprechenden zweiten Achsen X2 drehen, um dadurch die Höhe H der Fahrzeugkarosserie 12 relativ zu der Straßenoberfläche 13 gleichzeitig an beiden Fahrzeugaufhängungsecken 26 anzupassen und festzulegen. Eine solche Anpassung der Höhe H kann ausgeführt werden, wenn das Fahrzeug 10 entweder stationär oder in Bewegung ist. Die Höhe H kann mittels des Controllers 52 bei erhöhten Geschwindigkeiten des Fahrzeugs 10 verringert werden, um den Koeffizienten des Luftwiderstandes günstig zu beeinflussen und den Kraftstoffverbrauch des Fahrzeugs zu verringern. Darüber hinaus kann die Höhe H bei verringerten Geschwindigkeiten mittels des Controllers 52 erhöht werden, wie beispielsweise während Manövern auf Parkplätzen, oder wenn sich das Fahrzeug 10 im Stillstand befindet, um die Fähigkeit des Fahrzeugs zu verbessern, verschiedenen Straßenhindernissen auszuweichen und das Einsteigen und Aussteigen von Insassen zu vereinfachen.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Fahrzeug
- 12
- Fahrzeugkarosserie
- 13
- Straßenoberfläche
- 14
- Antriebsaggregat
- 20, 22
- Straßenrad
- 20
- Vorderrad
- 22
- Hinterrad
- 24
- Fahrzeugaufhängungssystem
- 26
- Fahrzeugaufhängungsecke
- 28
- oberer Querlenker
- 30
- unterer Querlenker
- 32
- Dämpfer
- 32-1
- erstes Dämpferende
- 32-2
- zweites Dämpferende
- 34
- Torsionsstange
- 34-1
- erstes Stangenende
- 34-2
- zweites Stangenende
- 34-3
- Zwischenabschnitt
- 36
- Lager
- 38
- Achsschenkel
- 40
- Senkverbindung
- 42
- Schräglenker
- 42-1
- erstes Lenkerende
- 42-2
- zweites Lenkerende
- 44
- Aktuator
- 44-1
- Elektromotor
- 44-2
- Getriebe
- 46
- Spurstange
- 48
- Zahnstange
- 49
- Lenkrad
- 50
- Antriebswelle
- 50-1
- erstes Wellenende
- 50-2
- zweites Wellenende
- 52
- Controller
- 54
- Sensor
- 56
- Kraft
- 58
- Kraft
- T
- Antriebsdrehmoment
- X1
- erste Achse
- X2
- zweite Achse
- X3
- dritte Achse
