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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Steuern einer Aufhängungsecke eines justierbaren Aufhängungssystems in einem Fahrzeug.
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Gegenwärtige Straßen- und Geländefahrzeuge nutzen üblicherweise Aufhängungssysteme, die allgemein ein System aus Federn, Stoßdämpfern und Koppelgetrieben, die eine Fahrzeugkarosserie mit den Fahrzeugrädern verbinden, enthalten. Da der größte Teil der Kräfte, die auf die Fahrzeugkarosserie wirken, über Kontaktstellen zwischen der Straße und den Reifen übertragen werden, ist es eine der Hauptaufgaben der Fahrzeugaufhängung, den Kontakt zwischen den Straßenrädern des Fahrzeugs und der Straßenoberfläche aufrechtzuerhalten. Außerdem beeinflusst der Entwurf der Aufhängung auch die Höhe der Fahrzeugkarosserie relativ zu der Straßenoberfläche, d. h. die Bodenfreiheit des Fahrzeugs.
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Fahrzeugaufhängungssysteme tragen allgemein zu den Fahreigenschaften/der Straßenlage und zu der Bremsung des Fahrzeugs bei und stellen für die Fahrzeuginsassen Komfort und sinnvolle Isolation vor Straßengeräusch, Rumpeln und Schwingungen bereit. Da diese Aufgaben allgemein in Konflikt stehen, umfasst das Abstimmen der Aufhängungen das Ermitteln eines Kompromisses, der für den beabsichtigten Zweck jedes Fahrzeugs geeignet ist. Zum Beispiel kann eine Aufhängung für ein Sportfahrzeug darauf abgestimmt werden, dass auf etwas Fahrkomfort zugunsten verbesserter Betreibersteuerung verzichtet wird, während eine Aufhängung für ein Luxusfahrzeug auf das entgegengesetzte Ergebnis abgestimmt werden kann.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die Nachteile des Standes der Technik zu überwinden.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Steuern einer Aufhängungsecke eines justierbaren Aufhängungssystems in einem Fahrzeug mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Es wird ein Verfahren zum Steuern einer Aufhängungsecke eines justierbaren Aufhängungssystems in einem Fahrzeug, das eine Fahrzeugkarosserie und ein Straßenrad aufweist, offenbart. Die Aufhängungsecke verbindet das Straßenrad mit der Fahrzeugkarosserie und erhält den Kontakt zwischen dem Straßenrad und einer Straßenoberfläche aufrecht. Das Verfahren enthält das Überwachen des Betriebs des Fahrzeugs, das Detektieren eines Auftretens wenigstens eines vorbestimmten Fahrzeugereignisses und das Detektieren einer Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs. Außerdem enthält das Verfahren das Überwachen einer Höhe der Fahrzeugkarosserie relativ zu der Straßenoberfläche, d. h. einer Fahrzeugbodenfreiheit, in der Aufhängungsecke. Die Fahrzeugbodenfreiheit in der Aufhängungsecke wird über einen in der Aufhängungsecke angeordneten Balg gewählt. Der Balg ist durch eine variable Höhe charakterisiert und dafür konfiguriert, in Ansprechen auf Kräfte, die bei dem Straßenrad erzeugt werden, ein Fluid zu pumpen und wenigstens ein Volumen des Fluids zu halten. Außerdem enthält das Verfahren das Auswählen der Fahrzeugbodenfreiheit in der Aufhängungsecke in Ansprechen auf das detektierte Auftreten des wenigstens einen vorbestimmten Fahrzeugereignisses und der detektierten Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs durch Regulieren des Volumens des Fluids, das durch den Balg gehalten wird. Ferner umfasst der Balg einen ersten Balg und einen zweiten Balg. Der erste Balg empfängt Fluid von einem Vorratsbehälter und beaufschlagt das Fluid mit Druck. Ferner liefert der erste Balg das mit Druck beaufschlagte Fluid an einen Druckspeicher. Das mit Druck beaufschlagte Fluid wird von dem Druckspeicher dem zweiten Balg zugeführt, um die Höhe der Fahrzeugkarosserie einzustellen.
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Das Fahrzeug kann ein elektrisches System enthalten, das einen Controller aufweist, wobei das elektrische System in funktionaler Verbindung mit dem justierbaren Aufhängungssystem steht. In diesem Fall kann jeder der Schritte des Überwachens des Betriebs des Fahrzeugs, des Detektierens des Auftretens des wenigstens einen vorbestimmten Fahrzeugereignisses, des Detektierens der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs, des Überwachen der Höhe der Fahrzeugkarosserie und des Auswählens der Höhe der Fahrzeugkarosserie über den Controller ausgeführt werden.
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Der Schritt des Detektierens des Auftretens des wenigstens einen vorbestimmten Fahrzeugereignisses kann das Detektieren der Initiierung des Betriebs des elektrischen Systems enthalten.
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Das Fahrzeug kann einen auf einer Nutzerschnittstelle beruhenden Handschalter enthalten, der in funktionaler Verbindung mit dem Controller steht und der zum Anfordern der Höhe der Fahrzeugkarosserie relativ zu der Straßenoberfläche in der Aufhängungsecke konfiguriert ist. In diesem Fall kann der Schritt des Detektierens des Auftretens des wenigstens einen vorbestimmten Fahrzeugereignisses das Detektieren der über den auf einer Nutzerschnittstelle beruhenden Handschalter angeforderten Höhe der Fahrzeugkarosserie relativ zu der Straßenoberfläche in der Aufhängungsecke über den Controller enthalten.
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Der Schritt des Auswählens der Höhe der Fahrzeugkarosserie relativ zu der Straßenoberfläche in der Aufhängungsecke in Ansprechen auf die detektierte Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs kann automatisch über den Controller ausgeführt werden.
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Das Fahrzeug kann einen Antriebsstrang enthalten, der ein Getriebe aufweist. In diesem Fall kann der Schritt des Detektierens des Auftretens des wenigstens einen vorbestimmten Fahrzeugereignisses das Detektieren einer Betriebsart des Getriebes über den Controller enthalten.
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Die Aufhängungsecke kann einen Lenker, der das Straßenrad mit der Fahrzeugkarosserie verbindet, enthalten. Außerdem kann die Aufhängungsecke einen Dämpfer enthalten, der zwischen dem Lenker und der Fahrzeugkarosserie angeordnet ist und der dafür konfiguriert ist, die Kräfte, die bei dem Straßenrad erzeugt werden, während das Fahrzeug auf der Straßenoberfläche fährt, abzufedern. In diesem Fall können die bei dem Straßenrad erzeugten Kräfte den Lenker verlagern und wiederum den Balg betätigen, um das Fluid zu pumpen.
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Der Balg kann eine allgemeine Ringform aufweisen, die einen hohlen Mittelabschnitt definiert. Außerdem kann der Dämpfer ein Befestigungselement enthalten, das durch den Mittelabschnitt verläuft.
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Weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung gehen leicht aus der folgenden ausführlichen Beschreibung der Ausführungsform(en) und der besten Ausführungsart(en) der beschriebenen Erfindung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen hervor.
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Figurenliste
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- 1 ist eine Draufsicht eines Kraftfahrzeugs, das ein justierbares Aufhängungssystem in Übereinstimmung mit der Offenbarung aufweist.
- 2 ist eine schematische Querschnittsdarstellung eines Typs einer Aufhängungsecke des in 1 gezeigten Fahrzeugs, die eine Feder, einen Dämpfer, einen Lenker und einen aufpumpbaren Balg in einem aufgepumpten Zustand aufweist, wobei der Balg zwischen dem Dämpfer und dem Lenker angeordnet ist.
- 3 ist eine schematische Darstellung der in 2 gezeigten Aufhängungsecke, wobei der Balg in einem entleerten Zustand gezeigt ist.
- 4 ist eine schematische Querschnittsdarstellung eines anderen Typs einer in 1 gezeigten Aufhängungsecke, die ein Federbein, einen Lenker und einen aufpumpbaren Balg in einem aufgepumpten Zustand aufweist, wobei der Balg zwischen dem Federbein und der Fahrzeugkarosserie angeordnet ist.
- 5 ist eine schematische Querschnittsdarstellung der in 4 gezeigten Aufhängungsecke, wobei der Balg in einem entleerten Zustand gezeigt ist.
- 6 ist eine schematische perspektivische Ansicht des Balgs.
- 7 ist eine schematische Darstellung des zum Steuern des justierbaren Aufhängungssystems konfigurierten Hydraulikkreises.
- 8 ist ein Ablaufplan eines Verfahrens zum Steuern der Bodenfreiheit in der Aufhängungsecke des in 1-7 gezeigten justierbaren Aufhängungssystems.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Anhand der Zeichnungen, in denen sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche Komponenten beziehen, zeigt 1 eine schematische Ansicht eines Kraftfahrzeugs 10, das eine Fahrzeugkarosserie 12 und einen Fahrzeuginnenraum 12A enthält. Außerdem enthält das Fahrzeug 10 einen Antriebsstrang 14, der dafür konfiguriert ist, das Fahrzeug anzutreiben. Wie in 1 gezeigt ist, enthält der Antriebsstrang 14 eine Kraftmaschine 16 und ein Getriebe 18. Außerdem kann der Antriebsstrang 14 einen oder mehrere Motoren/Generatoren und eine Brennstoffzelle enthalten, von denen keines gezeigt ist, wobei aber eine Antriebsstrangkonfiguration, die solche Vorrichtungen nutzt, vom Fachmann auf dem Gebiet erkannt wird.
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Außerdem enthält das Fahrzeug 10 mehrere Straßenräder, die Vorderräder 20 und Hinterräder 22 enthalten. Obwohl in 1 vier Räder, d. h. ein Paar Vorderräder 20 und ein Paar Hinterräder 22, gezeigt sind, wird ein Fahrzeug mit einer kleineren oder größeren Anzahl von Rädern ebenfalls betrachtet. Wie gezeigt ist, verbindet ein justierbares Fahrzeugaufhängungssystem 24 die Karosserie 12 funktional mit den Vorder- und mit den Hinterrädern 20, 22, um den Kontakt zwischen den Rädern und einer Straßenoberfläche 13 aufrechtzuerhalten und um die Straßenlage des Fahrzeugs aufrechtzuerhalten. Das Aufhängungssystem 24 kann einen oberen Lenker 26, einen unteren Lenker 28, einen Stoßdämpfer oder Dämpfer 30 und eine Feder 32, die mit jedem der Vorder- und Hinterräder 20, 22 verbunden ist, enthalten. Obwohl in 1-3 eine spezifische Konfiguration des Aufhängungssystems 24 gezeigt ist, werden andere Fahrzeugaufhängungsentwürfe wie etwa unter Verwendung eines Federbeins 34, wie durch eine in 4-5 gezeigte einzelne Aufhängungsecke 36 dargestellt ist, ähnlich betrachtet.
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Außerdem enthält das Aufhängungssystem 24 mehrere Radträger 38, die jeweils zum Tragen eines jeweiligen Straßenrads 20, 22 über eine Radnaben- und Lageranordnung (nicht gezeigt) konfiguriert sind. Die 2-3 zeigen eine repräsentative Ecke 36 des Aufhängungssystems 24, die einen repräsentativen Radträger 38 enthält. Jeder Radträger 38 kann über den oberen Lenker 26 und den unteren Lenker 28 mit der Karosserie 12 funktional verbunden sein und seine Bewegung kann in Ansprechen auf die Straßeneingabe durch die Kombination eines Stoßdämpfers, auch als Dämpfer 30 und Feder 32 bekannt, oder des Federbeins 34 gesteuert werden. Der Dämpfer 30 oder das Federbein 34 ist dafür konfiguriert, Kräfte, die bei dem Rad 20, 22 erzeugt werden, während das Fahrzeug 10 über die Straßenoberfläche 13 fährt, abzufedern oder zu dämpfen.
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Wie in 2-6 gezeigt ist, enthält das Aufhängungssystem 24 außerdem einen Balg 40, der in jeder Aufhängungsecke 36 angeordnet ist. Der Balg 40 bildet einen Behälter, der mit einem Fluid gefüllt werden kann und dafür konfiguriert ist, dass sich sein Volumen wahlweise ausdehnt, während zusätzliches Fluid 44 darin gehalten wird, und zusammenzieht, während das Fluid daraus entnommen wird. Der Balg 40 ist durch eine veränderliche Höhe 42 (in 6 gezeigt), d. h. durch eine, die sich in Übereinstimmung mit der Menge des durch den Balg gehaltenen Fluids 44 ändert, charakterisiert, wobei in 2 und 4 die Höhe 42A, wenn er aufgepumpt ist, gezeigt ist und in 3 und 5 die Höhe 42B, wenn er entleert ist, gezeigt ist. Der Balg 40 ist auf den Dämpfer 30 oder auf das Federbein 34 ausgerichtet positioniert. Der Balg 40 ist dafür konfiguriert, in Ansprechen auf Kräfte und eine Verlagerung 46, die bei dem Rad 20, 22 erzeugt werden, während das Fahrzeug 10 über die Straßenoberfläche 13 fährt und während sich das Rad in Bezug auf die Straßenoberfläche vertikal bewegt, ein Fluid 44 zu pumpen. Zu irgendeiner Zeit während des Betriebs des Fahrzeugs 10 hält der Balg 40 allgemein ein Volumen des Fluids 44. Das Volumen des durch den Balg 40 gehaltenen Fluids setzt eine effektive Entfernung 47 zwischen dem unteren Lenker 28 und der Fahrzeugkarosserie 12 fest.
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Wie in 7 gezeigt ist, enthält das Aufhängungssystem 24 zusätzlich einen Vorratsbehälter 48, der über ein System von Fluidrohren 50 in Fluidkommunikation mit dem Balg 40 steht. Der Vorratsbehälter 48 ist dafür konfiguriert, das über die Fluidrohre 50 umgewälzte Fluid 44 aufzuspeichern und das Fluid nachfolgend bei Bedarf in den Balg 40 freizusetzen. In 7 ist der Balg 40, der in einer Pumpbetriebsart arbeitet, mit einem Bezugszeichen 40-1 bezeichnet, während der Balg 40, der in einer Fluidhaltebetriebsart arbeitet, mit einem Bezugszeichen 40-2 bezeichnet ist. Wie gezeigt ist, steht der Balg 40 über ein Fluidrohr 50 in Fluidverbindung mit dem Vorratsbehälter 48. Zwischen dem Balg 40 und dem Druckspeicher 54 kann ein erstes Schaltventil 52 positioniert sein, um den Balg wahlweise in der Pumpbetriebsart 40-1 zu halten. Zwischen dem Vorratsbehälter 48 und dem Balg 40 kann ein zweites Schaltventil 53 positioniert sein, um das Fluid 44 wahlweise aus dem Vorratsbehälter zu dem Balg freizusetzen und über den Balg, der in der Pumpbetriebsart 40-1 arbeitet, das Umwälzen des Fluids zu ermöglichen. Sowohl das erste als auch das zweite Schaltventil 52, 53 kann durch einen Controller reguliert werden, der später ausführlich beschrieben ist.
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In der Pumpbetriebsart 40-1 beaufschlagt der Balg 40 das von dem Vorratsbehälter 48 empfangene Fluid 44 mit Druck und liefert das mit Druck beaufschlagte Fluid an einen Druckspeicher 54. Der Druckspeicher 54 wird durch ein Ventil 56 gesteuert, um das mit Druck beaufschlagte Fluid 44 wahlweise aufzuspeichern oder zu halten und um das Fluid an den Balg 40, der in der Fluidhaltebetriebsart 40-2 arbeitet, zu entleeren, wenn er dazu aufgefordert wird. Das Ventil 56 kann ein Einwegdruckventil sein, das durch einen Controller, der im Folgenden ausführlicher beschrieben ist, reguliert werden kann. Dementsprechend wird die Höhe 42 des Balgs 40 in Ansprechen auf das Volumen des Fluids 44, das ihm von dem Druckspeicher 54 über das Ventil 56 zugeführt wird, geändert. Darüber hinaus stellt die sich ändernde Höhe 42 jedes Balgs, während der Balg 40 mit dem Fluid 44 wahlweise aufgepumpt und entleert wird, bei jeder Aufhängungsecke 36 eine Höhe der Fahrzeugkarosserie 12, d. h. eine Bodenfreiheit 58, relativ zu der Straßenoberfläche 13 ein. Die Höhe 42 des Balgs 40 kann durch das Ventil 56 in diskreten Intervallen oder Höhenschritten geändert werden oder kann bei Bedarf im Wesentlichen stufenlos geändert werden.
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Wie in 1 gezeigt ist, enthält das Fahrzeug 10 ein elektrisches System 60. Das elektrische System 60 kann in einer Bereitschaftsbetriebsart sein, während das Fahrzeug nicht in Verwendung ist, und sein Betrieb kann z. B. initiiert werden, wenn das Fahrzeug 10 entriegelt wird oder auf andere Weise durch einen Betreiber eingeschaltet wird. Außerdem kann das Aufhängungssystem 24 einen Sensor 61 (in 4-5 und 7 gezeigt) enthalten, der bei jeder Aufhängungsecke 36 positioniert ist und mit dem elektrischen System 60 funktional verbunden ist. Wie gezeigt ist, kann jeder Sensor 61 bei dem jeweiligen Balg 40 (in 2-3 gezeigt) oder bei einem geeigneten Fluidrohr 50, zwischen dem Druckspeicher 54 und dem jeweiligen Balg (in 4-5 gezeigt), positioniert sein und dafür konfiguriert sein, das Volumen des durch den jeweiligen Balg gehaltenen Fluids 44, z. B. durch Erfassen des Fluiddrucks, zu detektieren. Außerdem kann der Sensor 61 ein Signal erzeugen, das das Volumen des durch den Balg 40 gehaltenen Fluids 44 angibt. Außerdem enthält das Fahrzeug einen Controller 62, der Teil des elektrischen Systems 60 ist und der mit dem Sensor 61 funktional verbunden ist.
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Der Controller 62 enthält einen Speicher, der konkret und nicht vorübergehend ist. Der Speicher kann irgendein aufzeichnungsfähiges Medium sein, das an der Bereitstellung computerlesbarer Daten oder von Prozessanweisungen beteiligt ist. Ein solches Medium kann irgendwelche Formen, einschließlich, aber nicht beschränkt auf, nichtflüchtiger Medien und flüchtiger Medien, annehmen. Nichtflüchtige Medien können z. B. optische oder magnetische Platten und anderen Dauerspeicher enthalten. Flüchtige Medien können z. B. dynamischen Schreib-LeseSpeicher (DRAM) enthalten, der einen Hauptspeicher bilden kann. Solche Anweisungen können über ein oder mehrere Übertragungsmedien einschließlich Koaxialkabel, Kupferdraht und Glasfaser einschließlich der Drähte, die einen mit einem Prozessor eines Computers gekoppelten Systembus umfassen, übertragen werden. Außerdem kann der Speicher des Controllers 62 eine Diskette, eine biegsame Platte, eine Festplatte, ein Magnetband, irgendein anderes magnetisches Medium, eine CD-ROM, eine DVD, irgendein anderes optisches Medium usw. enthalten. Der Controller 62 kann mit anderer erforderlicher Computerhardware wie etwa einem schnellen Taktgeber, erforderlichen Analog-Digital- (A/D-) und/oder Digital-Analog- (D/A-) Schaltungen, irgendwelchen notwendigen Eingabe/Ausgabe-Schaltungen und Eingabe/Ausgabe-Vorrichtungen (E/A) sowie geeigneten Signalaufbereitungs- und/oder Signalpufferschaltungen konfiguriert oder ausgestattet sein. Irgendwelche Algorithmen, die für den Controller 62 erforderlich sind oder auf die durch ihn zugegriffen werden muss, können in dem Speicher gespeichert sein und automatisch ausgeführt werden, um die geforderte Funktionalität bereitzustellen.
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Der Controller 62 steht in funktionaler Verbindung mit dem justierbaren Aufhängungssystem 24. Außerdem ist der Controller 62 dafür konfiguriert, über irgendwelche geeigneten Mittel wie etwa über eine fest verdrahtete elektrische Verbindung oder über eine drahtlose Verbindung unter Verwendung einer spezifizierten Funkfrequenz das Signal von dem Sensor 61 zur Überwachung und Regulierung der Bodenfreiheit 58 zu empfangen. Somit kann der Controller 62 sowohl das erste als auch das zweite Schaltventil 52, 53 zum Unterstützen des Betriebs der Pumpbetriebsart 40-1 des Balgs 40 (in 7 gezeigt) regulieren. Außerdem reguliert der Controller 62 in Ansprechen auf das Signal das Ventil 56, um das durch den Druckspeicher 54 gehaltene Fluid 44 wahlweise aufzuspeichern und zu entleeren, um die Bodenfreiheit 58 auszuwählen und den Balg 40 während seines Betriebs in der Haltebetriebsart 40-2 (ebenfalls in 7 gezeigt) zu stützen.
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Der Controller 62 kann eine selbständige Steuereinheit sein, die dafür vorgesehen ist, das Ventil 56 zu regulieren, um in Ansprechen auf Straßenbedingungen, die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs 10 und andere vorgegebene Variablen sowie ein Auftreten spezifischer vorbestimmter Fahrzeugereignisse, die im Folgenden ausführlich diskutiert sind, die Bodenfreiheit 58 zu ändern und auszuwählen. Die vorgegebenen Variablen und/oder die vorbestimmten Fahrzeugereignisse können während Tests und während der Entwicklung des Fahrzeugs 10 für jede Variable und/oder für jedes Ereignis ausgewählt werden und daraufhin kann die geeignete Fahrzeugbodenfreiheit 58 zur nachfolgenden Programmierung in den Controller 62 empirisch festgesetzt werden. Der Controller 62 kann außerdem als ein Fahrzeugkarosseriecontroller oder als eine integrierte Fahrzeugzentraleinheit (Fahrzeug-CPU), die neben anderen Funktionen den Betrieb des Antriebsstrangs 14 regulieren kann, konfiguriert sein.
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Der Controller 62 ist dafür konfiguriert, in Ansprechen auf das detektierte Auftreten des wenigstens einen vorbestimmten Fahrzeugereignisses durch Regulieren des Volumens des durch den Balg gehaltenen Fluids die Bodenfreiheit 58 bei jeder Aufhängungsecke 36 auszuwählen. Eines solcher vorbestimmten Fahrzeugereignisse kann eine Initiierung des Betriebs des elektrischen Systems 60 sein, wie etwa dadurch, dass das Fahrzeug 10 entriegelt wird oder auf andere Weise durch den Betreiber eingeschaltet wird. Wie in 1 gezeigt ist, kann das Fahrzeug 10 ebenfalls einen innerhalb des Fahrzeuginnenraums 12A positionierten auf einer Nutzerschnittstelle beruhenden Handschalter 63 enthalten. Wie gezeigt ist, steht der Handschalter 63 in funktionaler Verbindung mit dem Controller 62. Der Handschalter 63 ist dafür konfiguriert, durch Erzeugen eines Signals, wenn er durch einen Betreiber des Fahrzeugs 10 betätigt wird, eine spezifische Bodenfreiheit 58 anzufordern. Der Handschalter 63 kann dafür konfiguriert, d. h. entworfen und konstruiert, sein, entweder über mehrere verfügbare Schalterpositionen oder über andere dem Fachmann auf dem Gebiet bekannte Mittel mehr als eine spezifische Bodenfreiheit auszuwählen. Der Controller 62 ist wiederum dafür konfiguriert, das somit durch den Handschalter 63 erzeugte Signal zu empfangen und in Ansprechen darauf die geeignete Bodenfreiheit 58 auszuwählen.
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Außerdem ist der Controller 62 dafür konfiguriert, auf der Grundlage eines durch einen Sensor (nicht gezeigt), der sich in dem Getriebe 18 oder bei den Vorderrädern 20 und/oder bei den Hinterrädern 22 befinden kann, erzeugten Signals eine Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs 10 zu detektieren. Außerdem kann der Controller 62 dafür konfiguriert sein, die Bodenfreiheit 58 in Ansprechen auf die detektierte Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs 10 automatisch auszuwählen. Zum Beispiel kann der Controller 62 dafür programmiert sein, die Aerodynamik, d. h. den Windwiderstand, des Fahrzeugs 10 zu verbessern, um über Verringerung der Bodenfreiheit 58 oberhalb einer vorgegebenen Geschwindigkeit 13A den Kraftstoffverbrauch der Kraftmaschine 16 zu verringern. In diesem Fall ist der Controller 62 dafür programmiert, die detektierte Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs 10 mit der vorbestimmten Geschwindigkeit 13A zu vergleichen und die Bodenfreiheit über die Bälge 40 zu verringern, wenn die detektierte Fahrgeschwindigkeit die in den Controller programmierte vorbestimmte Geschwindigkeit übersteigt.
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Der zuvor diskutierte Druckspeicher 54 kann dafür konfiguriert sein, das durch den Balg 40 gepumpte Fluid wahlweise aufzuspeichern und das Fluid oberhalb eines Druckspeicher-Druckschwellenwerts 54A an den Balg zu entleeren. Der Druckspeicher-Druckschwellenwert 54A ist dann als eines der obenerwähnten vorbestimmten Fahrzeugereignisse in den Controller 62 programmiert. Dementsprechend kann der Controller 62 außerdem dafür konfiguriert sein, ein Auftreten des Druckspeicher-Druckschwellenwerts 54A zu detektieren. Ein anderes vorbestimmtes Fahrzeugereignis kann eine Betriebsart 18A des Getriebes 18 wie etwa entweder eine Parkposition oder irgendeiner der Vorwärts- oder Rückwärtsfahrbereiche, die in Ansprechen auf eine durch einen Betreiber des Fahrzeugs 10 erzeugte Anforderung ausgewählt werden, sein. Dementsprechend kann der Controller 62 dafür konfiguriert sein, das Auftreten der Betriebsart des Getriebes 18 zu detektieren, um über den jeweiligen Balg 40 die Bodenfreiheit 58 des Fahrzeugs 10 in der Aufhängungsecke 36 auszuwählen.
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Wie in 2-3 gezeigt ist, kann der zuvor diskutierte Dämpfer 30 zwischen dem unteren Lenker 28 und der Fahrzeugkarosserie 12 angeordnet sein. Dementsprechend verlagern die bei den Rädern 20, 22 erzeugten Kräfte den unteren Lenker 28 und betätigen sie wiederum den Balg 40 und lassen sie ihn in der Weise den Ablauf zyklisch durchlaufen, dass das Volumen des innerhalb des Balgs enthaltenen Fluids 44 ausgepumpt wird. Wie in 2 gezeigt ist, kann der Druckspeicher 54 an dem Dämpfer 30 oder (wie in 3 gezeigt) an der Fahrzeugkarosserie 12 angebracht sein. Falls die Aufhängungsecke 36 das Federbein 34 nutzt, kann der Druckspeicher 54 ähnlich (wie in 3 gezeigt) an dem Federbein oder (wie in 5 gezeigt) an der Fahrzeugkarosserie 12 angebracht sein. Wie in 6 gezeigt ist, weist der Balg 40 eine allgemeine Ringform 40A auf, die einen hohlen Mittelabschnitt 40B definiert. Der Dämpfer 30 enthält ein Befestigungselement 64, das durch den Mittelabschnitt 40B verläuft und eine komplementäre Gewindemutter 66 verwendet, um den Dämpfer an dem Fahrzeug 10 zu halten.
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Wie in 4-5 gezeigt ist, ist das Befestigungselement 64 über die Gewindemutter 66 an der Fahrzeugkarosserie 12 wie etwa an dem Federbeindom 68 befestigt, falls der Balg 40 zwischen dem Federbein 34 und der Fahrzeugkarosserie 12 angeordnet ist. Obwohl der Balg 40 in 4-5 zwischen dem Federbein 34 und der Karosserie 12 angeordnet ist, kann der Balg wie in der Ausführungsform aus 2-3 ebenfalls zwischen dem Dämpfer 30 und dem unteren Lenker 28 angeordnet sein. Wie gezeigt ist, verläuft das Befestigungselement 64 durch den unteren Lenker 28 und ist daraufhin über die Gewindemutter 66 an dem Lenker befestigt. Außerdem kann das Aufhängungssystem 24 an jeder Ecke 36 mehr als einen Balg 40 enthalten. Jede Ecke 36 kann einen Balg 40 enthalten, der entweder zwischen dem Dämpfer 30 oder dem Federbein 34 und der Fahrzeugkarosserie 12 angeordnet ist, und kann ebenfalls den zweiten Balg 40 enthalten, der zwischen dem Dämpfer oder dem Federbein und dem unteren Lenker 28 angeordnet ist. Eine solche Zwei-Balg-Konfiguration lässt einen weiteren Bereich der Änderung der Bodenfreiheit 58 für das Fahrzeug 10 zu. Wie in 4-5 gezeigt ist, enthält die Fahrzeugkarosserie 12 eine erste Tasche 70, die dafür ausgelegt ist, den ersten Balg 40 aufzunehmen, und wie in 2-3 gezeigt ist, enthält der Lenker eine zweite Tasche 72, die dafür ausgelegt ist, den zweiten Balg 40 aufzunehmen.
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Der Controller 62 kann dafür programmiert werden, die Lieferung des Fluids 44 in den ersten und/oder in den zweiten Balg 40 auf der Grundlage der Straßenbedingungen, der detektierten Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs 10 und der von dem Fahrzeug durch seinen Betreiber erwarteten allgemeinen Leistung in Abhängigkeit von der gewünschten Bodenfreiheit 58 wahlweise zu regulieren. Dementsprechend stellt das Aufhängungssystem 24 durch Erfassen kinetischer Energie, die durch die angelenkte Bewegung der Aufhängung erzeugt wird, eine kostengünstige Herangehensweise an das Regulieren der Fahrzeugbodenfreiheit 58 bereit. Außerdem kann das Aufhängungssystem 24 im Ergebnis der verringerten Bodenfreiheit, die den Luftwiderstandskoeffizienten des Fahrzeugs vorteilhaft beeinflusst, die Verringerung des Kraftstoffverbrauchs des Fahrzeugs 10 ermöglichen. Darüber hinaus erzielt das Aufhängungssystem 24 eine Regulation der Fahrzeugbodenfreiheit 58, ohne auf die Komplexität einer vollpneumatischen Aufhängung, die sich Standardfedern und Standarddämpfern allgemein entzieht, zurückzugreifen.
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8 zeigt ein Verfahren 80 zum Steuern der Bodenfreiheit 58 der Aufhängungsecke 36 des justierbaren Aufhängungssystems 24, das oben in Bezug auf 1-7 beschrieben ist. Das Verfahren 80 beginnt im Kasten 82 damit, dass der Controller 62 den Betrieb des Fahrzeugs 10 überwacht. Daraufhin geht das Verfahren 80 von dem Kasten 82 zu dem Kasten 84 über, wo das Verfahren das Detektieren eines Auftretens eines vorbestimmten Fahrzeugereignisses, wie etwa der Initiierung des Betriebs des elektrischen Systems 60, der durch den Betreiber über den Handschalter 63 angeforderten Bodenfreiheit 58, des Druckspeicher-Druckschwellenwerts 54A und der Betriebsart des Getriebes 18, wie oben anhand von 1-7 beschrieben wurde, über den Controller 62 enthält. Nach dem Kasten 84 geht das Verfahren 80 zum Kasten 86 über.
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In dem Kasten 86 enthält das Verfahren 80 das Detektieren der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs 10 über den Controller 62. Nach dem Kasten 86 geht das Verfahren 80 zu dem Kasten 88 über. In dem Kasten 88 enthält das Verfahren das Überwachen der Bodenfreiheit 58 in Echtzeit über das von jedem Sensor 61 empfangene Signal, das das Volumen des durch den jeweiligen in der Fluidhaltebetriebsart 40-2 arbeitenden Balg 40 gehaltenen Fluids 44 angibt. Nach dem Kasten 88 geht das Verfahren 80 zu dem Kasten 90 über, wo das Verfahren das Auswählen der Bodenfreiheit 58 in Ansprechen auf das detektierte Auftreten des wenigstens einen vorbestimmten Fahrzeugereignisses und auf die detektierte Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs 12 durch Regulieren des Volumens des durch jeden Balg 40 gehaltenen Fluids enthält.
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Wie oben in Bezug auf 1-7 diskutiert worden ist, kann das Auswählen der Bodenfreiheit 58 in Ansprechen auf die detektierte Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs über den Controller 62 automatisch ausgeführt werden. Falls die Bodenfreiheit 58, z. B. die abgesenkte Bodenfreiheit, die der Höhe 42B bei abgelassener Luft entspricht, über einen Schalter 63 manuell ausgewählt wurde, kann der Controller 62 eine solche manuell ausgewählte Bodenfreiheit auf der Grundlage der detektierten Fahrzeugereignisse als Außerkraftsetzung zu irgendeiner automatischen Auswahl der Bodenfreiheit 58 aufrechterhalten. Eine solche Außerkraftsetzung in Ansprechen auf die manuelle Auswahl der Bodenfreiheit 58 über den Schalter 63 kann in dem Kasten 92 nach irgendeinem der Kästen 82-90 des Verfahrens 80 stattfinden. Entweder nach dem Kasten 90 oder nach dem Kasten 92 kann das Verfahren zur ständigen Überwachung des Betriebs des Fahrzeugs 10 zu dem Kasten 82 zurückkehren.
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Falls der Druckschwellenwert 54A in dem Druckspeicher 54 nicht erzielt worden ist und/oder durch den Controller 62 nicht detektiert worden ist, überwacht der Controller weiterhin den Druck innerhalb des Druckspeichers, bis der Druck den Schwellenwert erreicht, bevor die Bodenfreiheit 58 erhöht wird. Falls die detektierte Fahrzeugfahrgeschwindigkeit unterhalb einer vorbestimmten Geschwindigkeit 13A liegt, oberhalb deren die Aerodynamik des Fahrzeugs 10 durch Verringern der Bodenfreiheit 58 verbessert werden kann, kann der Controller 62 das justierbare Aufhängungssystem 24 anweisen, die Bodenfreiheit über die Bälge 40 zu verringern. Falls die detektierte Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs 10 andererseits unterhalb einer solchen vorbestimmten Geschwindigkeit 13A liegt, kann der Controller 62 das justierbare Aufhängungssystem 24 anweisen, die aktuell ausgewählte Bodenfreiheit 58 aufrechtzuerhalten.
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Falls die Fahrzeugbodenfreiheit 58 für verbesserte Aerodynamik verringert wurde, kann die Fahrhöhe wieder erhöht werden, wenn die detektierte Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs 10 unter die vorbestimmte Geschwindigkeit 13A fällt. Falls die ausgewählte Betriebsart 18A des Getriebes 18 die Parkbetriebsart ist, kann der Controller 62 die Bodenfreiheit 58 für leichtes Betreten/Verlassen des Fahrzeugs 10 durch die Insassen verringern. Andernfalls kann der Controller 62 die aktuell ausgewählte Bodenfreiheit aufrechterhalten. Falls der Betrieb des elektrischen Systems 60 initiiert wurde, kann der Controller 62 außerdem die Bodenfreiheit 58 über die Bälge 40 für leichtes Betreten/Verlassen des Fahrzeugs durch die Insassen verringern und daraufhin die Bodenfreiheit erhöhen, wenn der diskutierte Fahr- oder Rückwärtsfahrbereich für das Getriebe 18 ausgewählt worden ist. Wie oben diskutiert wurde, kann der Controller 62 allerdings dafür programmiert sein, die automatische Auswahl der Bodenfreiheit 58 in Ansprechen auf das Auftreten einer vorprogrammierten Fahrgeschwindigkeit und von Fahrzeugereignissen außer Kraft zu setzen und diese manuell ausgewählte Bodenfreiheit aufrechterhalten, wenn die Bodenfreiheit über den Schalter 63 manuell ausgewählt wurde.
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Während das Verfahren 80 fortschreitet und das Fahrzeug 10 auf der Straßenoberfläche 13 fährt, kann jeder Balg 40 in der Pumpbetriebsart 40-1 arbeiten. Dementsprechend kann jeder Balg 40 das Fluid 44 weiter pumpen, um den Druckspeicher 54 zu füllen, um den Druckspeicherdruck oberhalb des Schwellenwerts 54A und bis zu einem maximal zulässigen Druckwert 54B zu halten. Der maximal zulässige Druckwert 54B für den Druckspeicher 54 kann auf der Grundlage struktureller Beschränkungen des Druckspeichers und der Fluidrohre 50 bestimmt sein. Somit hält der Druckspeicher 54, wenn er gefüllt worden ist, das Fluid 44 zum nachfolgenden Entleeren zu den jeweiligen Bälgen 40, wenn der Controller 62 anweist, dass die Fahrzeugbodenfreiheit 58 erhöht werden soll, wobei die Bälge wie oben beschrieben danach zum Betrieb in der Fluidhaltebetriebsart 40-2 übergehen.
