DE102017124449A1

DE102017124449A1 - Variable Steifigkeitsbuchse für Wellenstützanordnung

Info

Publication number: DE102017124449A1
Application number: DE102017124449.2A
Authority: DE
Inventors: Robert J. Considine; Dennis M. Reich
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2016-10-20
Filing date: 2017-10-19
Publication date: 2018-04-26
Also published as: US20180112710A1; CN107965546A

Abstract

Eine Gelenkwelle mit einer variablen Steifigkeitsbuchse ist offenbart. Eine Gelenkwelle beinhaltet eine erste Welle und eine zweite Welle, wobei jede der ersten Welle und die zweite Welle ein erstes Ende und ein zweites Ende aufweist, wobei das zweite Ende der ersten Welle mit dem ersten Ende der zweiten Welle mit einem Gelenk verbunden ist; und eine variable Steifigkeitsbuchsenanordnung, die mit einer der ersten und der zweiten Welle nahe dem Gelenk verbunden ist, wobei die variable Steifigkeitsbuchsenanordnung ein Lager, einen Lagerträger, der das Lager umgibt, eine in dem Lagerträger ausgebildete Kammer und mindestens einen elektrischen Feldgenerator aufweist, wobei die Kammer eine magnetorheologische Flüssigkeit enthält.

Description

EINLEITUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf das technische Gebiet von Fahrzeugen und insbesondere auf eine variable Steifigkeitsbuchse für eine Wellenstützanordnung.
Gelenkwellen, die Leistung von einem Motorsystem zu dem Rad eines Kraftfahrzeugs übertragen, werden häufig aus einem oder mehreren Metallrohren aufgebaut, die mit Gelenken verbunden sind. Die Rohre, die die Antriebswelle bilden, haben oft relativ dünne Wände, um das Gewicht und die rotierende Masse zu minimieren. Die Wände der Rohre können vibrieren und erzeugen durch Vibrationsanregung anderer Teile des Fahrzeugs Geräusche. Buchsenanordnungen für Gelenkwellenlageranordnungen werden häufig aus Gummi oder anderem elastischem Material hergestellt. Allerdings besteht ein Bedarf für einen effektiveren Ansatz zur Reduzierung von Geräusch-, Vibrations- und Härteeffekten durch dynamische Antriebssystemereignisse.
ZUSAMMENFASSUNG
Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Offenbarung bieten eine Reihe von Vorteilen. So reduzieren beispielsweise Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Offenbarung Geräusch- und Vibrationsereignisse, die durch dynamische Antriebsstrangereignisse verursacht werden. Dynamische Antriebsstrangereignisse umfassen beispielsweise und ohne Einschränkung einen Betrieb mit hohem Drehmoment, Fahrzeugbetrieb bei niedriger Geschwindigkeit sowie jede Art von Fahrzeugbetrieb, der ein Gelenkwellenwirbeln verursachen kann. Gelenkwellenwirbeln kann bei höheren Fahrzeuggeschwindigkeiten aufgrund von Wellen-Ungleichgewichten der 1. Ordnung auftreten. In einigen Ausführungsformen können Vibrationen 2. Ordnung aufgrund einer Änderung der Winkel der mehreren Wellen der Gelenkwelle oder der Antriebswelle eine weitere Ursache für Gelenkwellenwirbeln sein.
In einem Aspekt wird ein Kraftfahrzeug offenbart. Das Kraftfahrzeug umfasst ein Getriebe; ein Differential; eine Gelenkwelle, die das Getriebe und das Differential verbindet, wobei die Gelenkwelle eine erste Welle und eine zweite Welle aufweist, wobei jede der ersten Welle und der zweiten Welle ein erstes Ende und ein zweites Ende aufweist, wobei das erste Ende der ersten Welle mit dem Getriebe verbunden ist, wobei das zweite Ende der ersten Welle mit dem ersten Ende der zweiten Welle verbunden ist und das zweite Ende der zweiten Welle mit dem Differential verbunden ist; eine Lageranordnung, die konfiguriert ist, um das zweite Ende der ersten Welle mit dem ersten Ende der zweiten Welle zu verbinden, wobei die Lageranordnung ein Lager, einen Lagerträger, eine innerhalb des Lagerträgers ausgebildete Kammer, mindestens einen in dem Lagerträger integrierten elektrischen Feldgenerator umfasst, wobei die Kammer mit einer magnetorheologischen Flüssigkeit gefüllt ist; wobei eine Steifigkeit der Lageranordnung durch Veränderung einer Intensität eines elektrischen Feldes, das auf das magnetorheologische Fluid aufgebracht wird, eingestellt wird.
In einigen Aspekten beinhaltet das Kraftfahrzeug ferner mindestens einen Sensor, der konfiguriert ist, um eine Fahrzeugbetriebseigenschaft zu erkennen und eine Steuerung in elektronischer Kommunikation mit dem mindestens einen elektrischen Feldgenerator und dem mindestens einen Sensor, wobei die Steuerung konfiguriert ist, um Sensordaten von dem mindestens einen Sensor zu empfangen und eine elektrische Feldstärke basierend auf einem Betriebsmodus des Fahrzeugs zu befehlen. In einigen Aspekten ist der Betriebsmodus des Fahrzeugs einer von einem aktiven Modus und einem passiven Modus. In einigen Aspekten ist die Steifigkeit der Lageranordnung höher, wenn das Fahrzeug im aktiven Modus arbeitet, als wenn das Fahrzeug im passiven Modus arbeitet.
In einigen Aspekten umfasst der aktive Modus eine Betriebsart des Fahrzeugs, in der das Fahrzeug eine Last schleppt. In einigen Aspekten umfasst der aktive Modus eine Betriebsart des Fahrzeugs, in der das Lager in einer elliptischen Richtung entlang einer durch die Gelenkwelle definierten Längsachse umläuft.
In einem anderen Aspekt beinhaltet eine Gelenkwelle eine erste Welle und eine zweite Welle, wobei jede der ersten Welle und die zweite Welle ein erstes Ende und ein zweites Ende aufweist, wobei das zweite Ende der ersten Welle mit dem ersten Ende der zweiten Welle mit einem Gelenk verbunden ist; und eine variable Steifigkeitsbuchsenanordnung, die mit einer der ersten und der zweiten Welle nahe dem Gelenk verbunden ist, wobei die variable Steifigkeitsbuchsenanordnung ein Lager, einen Lagerträger, der das Lager umgibt, eine in dem Lagerträger ausgebildete Kammer und mindestens einen elektrischen Feldgenerator aufweist, wobei die Kammer eine magnetorheologische Flüssigkeit enthält.
In einigen Aspekten ist der mindestens eine elektrische Feldgenerator in eine Wand der Kammer integriert. In einigen Aspekten überträgt die Gelenkwelle Leistung von einem Fahrzeuggetriebe zu mindestens einem Fahrzeugrad. In einigen Aspekten ist der mindestens eine elektrische Feldgenerator so konfiguriert, dass er eine gewünschte elektrische Feldstärke basierend auf einem Betriebsmodus des Fahrzeugs erzeugt. In einigen Aspekten ist der Betriebsmodus des Fahrzeugs einer von einem aktiven Modus und einem passiven Modus. In einigen Aspekten ist eine Steifigkeit der Buchsenanordnung höher, wenn das Fahrzeug im aktiven Modus arbeitet, als wenn das Fahrzeug im passiven Modus arbeitet. In einigen Aspekten umfasst der aktive Modus eine Betriebsart des Fahrzeugs, in der das Lager in einer elliptischen Richtung entlang einer durch die Gelenkwelle definierten Längsachse umläuft.
In einem weiteren Aspekt wird ein Verfahren zum Steuern einer variablen Steifigkeitsbuchsenanordnung eines Fahrzeugs offenbart. Das Verfahren umfasst die Schritte des Ausstatten des Fahrzeugs mit mindestens einem Sensor, der konfiguriert ist, um mindestens eine Fahrzeugeigenschaft zu messen; das Ausstatten des Fahrzeugs mit der variablen Steifigkeitsbuchsenanordnung, wobei die Buchsenanordnung ein Lager und einen Lagerträger beinhaltet, der das Lager umgibt, eine in dem Lagerträger ausgebildete Kammer, wobei die Kammer ein magnetorheologisches Fluid enthält und mindestens einen elektrischen Feldgenerator, der in eine Wand der Kammer integriert ist; das Ausstatten des Fahrzeugs mit einer Steuerung in elektronischer Kommunikation mit dem mindestens einen Sensor und dem mindestens einen elektrischen Feldgenerator; das Empfangen, durch die Steuerung, von Fahrzeugdaten, die der mindestens einen Fahrzeugeigenschaft von dem mindestens einen Sensor entsprechen; das Ermitteln, durch die Steuerung, eines gewünschten Dämpfungspegels basierend auf den Fahrzeugdaten; und das Steuern des mindestens einen elektrischen Feldgenerators durch die Steuerung, um eine gewünschte elektrische Feldstärke zu erzeugen.
In einigen Aspekten beinhaltet das Verfahren ferner die Schritte des Ermittelns eines Betriebsmodus des Fahrzeugs durch die Steuerung und Befehlen der gewünschten elektrischen Feldstärke basierend auf dem Betriebsmodus des Fahrzeugs durch die Steuerung. In einigen Aspekten ist der Betriebsmodus des Fahrzeugs einer von einem aktiven Modus und einem passiven Modus. In einigen Aspekten ist die Steifigkeit der Buchsenanordnung höher, wenn das Fahrzeug im aktiven Modus arbeitet, als wenn das Fahrzeug im passiven Modus arbeitet.
In einigen Aspekten beinhaltet das Verfahren ferner den Schritt des Zugriffs durch die Steuerung auf Informationen, die auf einem nichtflüchtigen Speichermedium gespeichert sind, bezüglich einer magnetorheologischen Fluidviskosität für die gewünschte elektrische Feldstärke. In einigen Aspekten beinhaltet das Verfahren ferner den Schritt des Ermittelns der gewünschten Feldstärke durch die Steuerung basierend auf dem gewünschten Dämpfüngspegel. In einigen Aspekten beinhaltet die mindestens eine Fahrzeugeigenschaft eine oder mehrere von Fahrzeuggeschwindigkeit, Fahrzeugbeschleunigung und Fahrzeugverzögerung.
Figurenliste
Die vorliegende Offenbarung wird hierin in Verbindung mit den nachfolgenden Figuren beschrieben, wobei gleiche Zahlen für gleiche Elemente stehen.

1 ist ein schematisches Diagramm eines Fahrzeugs mit einer variablen Steifigkeitsbuchsenanordnung für eine Gelenkwellenstützanordnung gemäß einer Ausführungsform.
2 ist eine Draufsicht auf einen Antriebsstrang für ein Fahrzeug, wie dem Fahrzeug der 1, gemäß einer Ausführungsform.
3 ist eine perspektivische Vorderansicht einer Trägerlageranordnung für einen Fahrzeugantrieb gemäß dem Stand der Technik.
4 ist eine Querschnittsansicht einer variablen Steifigkeitsbuchsenanordnung für einen Fahrzeugantriebsstrang gemäß einer Ausführungsform.
5 ist eine weitere Querschnittsansicht der variablen Steifigkeitsbuchsenanordnung von 4.
6 ist ein schematisches Blockdiagramm einer Steuerung für ein Fahrzeug mit einer variablen Steifigkeitsbuchsenanordnung gemäß einer Ausführungsform.
7 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Abstimmen der Dämpfungswirkung der variablen Steifigkeitsbuchsenanordnung von 4, gemäß einer Ausführungsform.

Die vorstehenden und die anderen Merkmale der vorliegenden Offenbarung werden aus der folgenden Beschreibung und den hinzugefügten Ansprüchen in Verbindung mit den zugehörigen Zeichnungen deutlicher. Mit Verständnis dafür, dass diese Zeichnungen nur einige Ausführungsformen gemäß der Offenbarung darstellen und nicht als Einschränkung ihres Umfangs zu betrachten sind, wird die Offenbarung mit zusätzlicher Spezifizität und ausführlich durch die Verwendung der zugehörigen Zeichnungen beschrieben. Alle Abmessungen, die in den Zeichnungen oder an anderer Stelle hierin offenbart sind, dienen lediglich der Veranschaulichung.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung werden hierin beschrieben. Es versteht sich jedoch, dass die offenbarten Ausführungsformen lediglich Beispiele sind und andere Ausführungsformen verschiedene und alternative Formen annehmen können. Die Figuren sind nicht unbedingt maßstabsgerecht; einige Merkmale können größer oder kleiner dargestellt sein, um die Einzelheiten bestimmter Komponenten zu veranschaulichen. Folglich sind die hierin offenbarten aufbau- und funktionsspezifischen Details nicht als einschränkend zu verstehen, sondern lediglich als repräsentative Grundlage, um den Fachleuten die verschiedenen Arten und Weisen der Nutzung der vorliegenden Erfindung zu vermitteln. Wie der Fachleute verstehen, können verschiedene Merkmale, die mit Bezug auf beliebige der Figuren dargestellt und beschrieben werden, mit Merkmalen kombiniert werden, die in einer oder mehreren anderen Figuren dargestellt sind, um Ausführungsformen zu erzeugen, die nicht explizit dargestellt oder beschrieben sind. Die dargestellten Kombinationen von Merkmalen stellen repräsentative Ausführungsformen für typische Anwendungen bereit. Beliebige Kombinationen und Modifikationen der Merkmale, die mit den Lehren dieser Offenbarung übereinstimmen, könnten jedoch für bestimmte Anwendungen und Implementierungen erwünscht sein.
Eine bestimmte Terminologie kann in der nachfolgenden Beschreibung auch lediglich zum Zwecke der Referenz verwendet werden und soll folglich nicht einschränkend sein. Begriffe, wie „oberhalb“ und „unterhalb“, beziehen sich beispielsweise auf Richtungen in den Zeichnungen, auf die Bezug genommen wird. Begriffe, wie „vorn“, „hinten“, „links“, „rechts“, „Heck“ und „Seite“, beschreiben die Ausrichtung und/oder die Örtlichkeit von Teilen der Komponenten oder Elementen innerhalb eines konsistenten, aber beliebigen Rahmens, welche durch Bezugnahmen auf den Text und die zugehörigen Zeichnungen bei der Beschreibung der zu erörternden Komponenten oder Elementen verdeutlicht werden. Darüber hinaus können Begriffe, wie „erste/r“, „zweite/r“, „dritte/r“ und so weiter, verwendet werden, um separate Komponenten zu beschreiben. Solche Terminologie kann die oben ausdrücklich erwähnten Wörter beinhalten sowie Ableitungen davon und Wörter von vergleichbarer Bedeutung.
1 veranschaulicht schematisch ein Kraftfahrzeug 10 gemäß der vorliegenden Offenbarung. Das Fahrzeug 10 beinhaltet im Allgemeinen eine Karosserie 11 und Räder 15. Die Karosserie 11 umschließt die anderen Komponenten des Fahrzeugs 10. Die Räder 15 sind jeweils mit der Karosserie 11 in der Nähe einer jeweiligen Ecke der Karosserie 11 drehbar verbunden. Das Fahrzeug 10 ist in der dargestellten Ausführungsform als Pkw dargestellt, es sollte jedoch beachtet werden, dass auch jedes andere Fahrzeug, einschließlich Motorräder, Lastwagen, Sportfahrzeuge (SUVs) oder Freizeitfahrzeuge (RVs) usw. verwendet werden können.
Das Fahrzeug 10 beinhaltet ein Antriebssystem 13, das in verschiedenen Ausführungsformen einen Verbrennungsmotor, einen Elektromotor, wie beispielsweise einen Traktionsmotor und/oder ein Brennstoffzellenantriebssystem, beinhalten kann. Das Fahrzeug 10 beinhaltet zudem ein Getriebe 14, das so konfiguriert ist, dass es Leistung vom Antriebssystem 13 auf die Mehrzahl von Fahrzeugrädern 15 gemäß wählbaren Drehzahlverhältnissen überträgt. Nach verschiedenen Ausführungsformen kann das Getriebe 14 ein Stufenverhältnis-Automatikgetriebe, ein stufenlos verstellbares Getriebe oder ein anderes geeignetes Getriebe beinhalten. Ein Antriebsstrang 20 überträgt Leistung von dem Getriebe 14 auf die Räder 15. Der Antriebsstrang 20 beinhaltet eine Gelenkwellenlager-Stützanordnung 21 auf, die eine variable Steifigkeitsbuchsenanordnung beinhaltet, die weiter unten ausführlicher erörtert wird. Das Fahrzeug 10 beinhaltet zusätzlich Radbremsen (nicht dargestellt), die so konfiguriert sind, dass sie ein Bremsdrehmoment für die Fahrzeugräder 15 bereitstellen. Die Radbremsen können in verschiedenen Ausführungsformen Reibungsbremsen, ein regeneratives Bremssystem, wie z. B. einen Elektromotor und/oder andere geeignete Bremssysteme, beinhalten.
Das Fahrzeug 10 beinhaltet zudem ein Lenksystem 16. Obgleich zur Veranschaulichung als Lenkrad und Lenksäule dargestellt, beinhaltet in einigen Ausführungsformen das Lenksystem 16 ggf. kein Lenkrad. Das Fahrzeug 10 beinhaltet auch eine Vielzahl von Sensoren 26, die konfiguriert sind, um Daten von einer oder mehreren Fahrzeugeigenschaften zu messen und zu erfassen, einschließlich, aber nicht beschränkt auf Fahrzeuggeschwindigkeit, Fahrzeugbeschleunigung, Fahrzeugverzögerung, Lenkwinkel und Fahrzeugkurs. In der dargestellten Ausführungsform beinhalten die Sensoren 26, sind aber nicht beschränkt auf, einen Beschleunigungsmesser, einen Geschwindigkeitssensor, einen Kurssensor, ein Gyroskop, einen Lenkwinkelsensor oder andere Sensoren, die beobachtbare Zustände des Fahrzeugs oder der Umgebung des Fahrzeugs erfassen, und können je nach Bedarf zusätzliche Sensoren enthalten.
Wie gezeigt, beinhaltet das Fahrzeug 10 wenigstens eine Steuerung 22. Obgleich zu Veranschaulichungszwecken als eine einzige Einheit dargestellt, kann die Steuereinheit 22 zusätzlich eine oder mehrere andere „Steuereinheiten“ beinhalten. Die Steuerung 22 kann einen Mikroprozessor oder eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) oder Grafikverarbeitungseinheit (GPU) beinhalten, die mit verschiedenen Arten von computerlesbaren Speichergeräten oder Medien in Verbindung steht. Computerlesbare Speichergeräte oder Medien können flüchtige und nicht-flüchtige Speicher in einem Nur-Lese-Speicher (ROM), einem Speicher mit direktem Zugriff (RAM) und einem Aufrechterhaltungsspeicher („Keep-Alive-Memory, KAM“) beinhalten. KAM ist ein persistenter oder nichtflüchtiger Speicher, der verwendet werden kann, um verschiedene Betriebsvariablen zu speichern, während die CPU ausgeschaltet ist. Computerlesbare Speichergeräte oder Medien können unter Verwendung einer beliebigen Anzahl an bekannten Speichergeräten, wie beispielsweise PROMs (programmierbarer Nur-Lese-Speicher), EPROMs (elektrische PROM), EEPROMs (elektrisch löschbarer PROM), Flash-Speicher oder beliebigen anderen elektrischen, magnetischen, optischen oder kombinierten Speichergeräten, implementiert sein, die Daten speichern können, von denen einige ausführbare Anweisungen darstellen, die von der Steuereinheit 22 beim Steuern des Fahrzeugs verwendet werden.
Der Antriebsstrang 20 überträgt Leistung von dem Getriebe 14 zu den Radnaben 17 (in 2 dargestellt). Der Antriebsstrang 20 beinhaltet ein oder mehrere Rohre oder Wellen 18A, 18B, die durch Gelenke 24 miteinander verbunden sind. Unter weiterer Bezugnahme auf 2 ist das Getriebe 14 mit einem Differential 19 durch das Paar von Rohren 18A, 18B verbunden, die durch Kardangelenke, Gleichlaufgelenke oder eine andere Art von Gelenken 24 miteinander und mit dem Getriebe 14 und dem Differential 19 verbunden sind. Die Rohre 18A, 18B bilden zusammen eine Gelenk- oder Antriebswellenanordnung 26 zum Übertragen von Drehmoment von dem Getriebe 14 zu dem Differential 19. Während ein Paar von Rohren 18A, 18B in 2 gezeigt ist, kann die Gelenkwellenanordnung 26 3, 4 oder mehr Rohre umfassen. Eine Gelenkwellen- oder Trägerlagerstützanordnung 21 hilft, die Antriebswelle zu tragen und Geräusch-, Vibrations- und Härteeffekte zu reduzieren, die an die Fahrgäste des Fahrzeugs 10 übertragen werden.
3 veranschaulicht eine Trägerlagerstützanordnung 21 gemäß einer zuvor bekannten Ausführungsform. Eine Trägerlageranordnung ist eine Zwischenlageranordnung, die die Antriebswellen des Fahrzeugs 10 verbindet. Wie in 3 gezeigt ist, verbindet die Trägerlageranordnung 21 die Rohre 18A, 18B der Gelenkwellenanordnung 26. Die Trägerlagerstützanordnung 21 ist mit dem Gelenk 24 verbunden, das eine beliebige Art von Gelenk, wie beispielsweise ein Kardangelenk, ein Gleichlaufgelenk oder eine andere Art von Gelenk, sein kann, das für Heckantrieb-, Frontantrieb- und Allradfahrzeuge verwendet wird. In einigen Ausführungsformen enthält die Trägerlagerstützanordnung 21 eine Halterungsanordnung 32. Die Halterungsanordnung 32 umfasst eine U-förmige Stützhalterung 46 und eine obere Platte 48. Die Stützhalterung 46 und die obere Platte 48 sind durch eine beliebige Art von mechanischem Befestigungselement, wie Befestigungselementen 40, miteinander verbunden. Die Halterungsanordnung 32 trägt ein Lager und ein Lagerträgermaterial 39. Bei dieser zuvor bekannten Ausführungsform ist das Trägermaterial 39 aus Gummi oder einem ähnlichen elastischen Material hergestellt, das das Lager umgibt, um die Steuerung und Minimierung von dynamischen Antriebssystemereignissen zu erleichtern. Wenn das Fahrzeug jedoch in einem aktiven Modus arbeitet, wie z. B. bei starken Last- und Schleppereignissen, die hohe Antriebssystemwinkel und ein hohes Drehmoment verursachen, umläuft oder wirbelt das Lager in einer elliptischen Richtung entlang einer Längsachse, die durch die Gelenkwelle/Lagermittellinie definiert wird. In einigen Ausführungsformen kann Gelenkwellenwirbeln bei höheren Geschwindigkeiten aufgrund der Wellen-Ungleichgewichte der 1. Ordnung auftreten. In einigen Ausführungsformen können Vibrationen 2. Ordnung aufgrund einer Änderung der Winkel eine andere Ursache für Gelenkwellenwirbeln sein.
4 und 5 veranschaulichen eine verbesserte Trägerlagerstützanordnung 121, die eine variable Steifigkeitsbuchsenanordnung 125 beinhaltet. Die variable Steifigkeitsbuchsenanordnung 125 beinhaltet eine magnetorheologische Fluidkammer (MR-Fluidkammer), die in einem elastischen Mittellagerträger ausgebildet ist. Eine MR-Flüssigkeit ist eine Art von Fluid mit magnetischen Partikeln, die in einem Trägerfluid, wie einem Öl, suspendiert sind. In Abwesenheit eines angelegten Magnetfeldes hat das Fluid eine niedrige Viskosität, wird aber unter Anwendung eines Magnetfeldes quasi-fest. Wenn sie einem Magnetfeld ausgesetzt werden, richten sich die Partikel allgemein entlang der Linien des magnetischen Flusses aus, und das MR-Fluid erhöht seine scheinbare Viskosität bis zu einem viskoelastischen Feststoff wird. Wenn sich das Fluid in seinem aktiven oder „Ein“-Zustand befindet, kann die Fließspannung des Fluids durch Veränderung der Magnetfeldintensität genau gesteuert werden.
Unter Bezugnahme auf 4 und 5 beinhaltet die Trägerlagerstützanordnung 121 eine Halterungsanordnung, die eine U-förmige Stützhalterung 46 und eine obere Platte 48 beinhaltet. Die Stützhalterung 46 und die obere Platte 48 sind durch eine beliebige Art von mechanischem Befestigungselement, wie Befestigungselementen 40, verbunden. Die Halterungsanordnung unterstützt die variable Steifigkeitsbuchsenanordnung 125, die eine Lager/Buchse-Außenhülle 153 und einen Lagerträger 151 aufweist. In einigen Ausführungsformen sind der Lagerträger 151 und die Buchsenaußenhülle 153 aus Gummi oder einem ähnlichen elastischen Material geformt. Innerhalb des Lagerträgers 151 sind mehrere elektrische Feldgeneratoren 152, 154 integriert. Wie in 4 gezeigt, ist eine Anordnung von elektrischen Feldgeneratoren 152 in einem bestimmten radialen Abstand von einer Längsachse 101 angeordnet, die durch die Gelenkwelle/Antriebsmittellinie definiert ist. Die Anordnung der elektrischen Feldgeneratoren 152 hängt von der Geometrie der Gelenkwelle/Lagermittellinie ab. In einigen Ausführungsformen sind die elektrischen Feldgeneratoren 152 in einem Bereich eines radialen Abstandes von ungefähr 2 cm bis etwa 8 cm von der Längsachse 101 angeordnet, abhängig von der Größe der Gelenkwelle. Die elektrischen Feldgeneratoren 152 bestehen aus leitfähigen Materialien unterschiedlicher Dicke, wie Aluminium und/oder Kupferlegierungen. In einigen Ausführungsformen, einschließlich der in 4 gezeigten, sind acht (8) gleich beabstandete elektrische Feldgeneratoren 152 in einem Abstand von etwa 4 cm von der Längsachse 101 angeordnet.
Zusätzlich ist eine skalierte Anordnung von ähnlichen elektrischen Feldgeneratoren 154 symmetrisch rund um die Längsachse 101 angeordnet, die durch die Gelenkwelle/Lagermittellinie definiert ist. Ähnlich wie bei den elektrischen Feldgeneratoren 152 hängt die Anordnung der elektrischen Feldgeneratoren 154 von der Geometrie der Gelenkwelle ab. In einigen Ausführungsformen sind die elektrischen Feldgeneratoren 154 in einem Bereich eines radialen Abstandes von ungefähr 1 cm und ungefähr 7 cm von der Längsachse 101 angeordnet, in Abhängigkeit von der Größe der Gelenkwelle sowie dem Radius der Anordnung der elektrischen Feldgeneratoren 152. Die elektrischen Feldgeneratoren 154 bestehen aus leitfähigen Materialien, wie Aluminium und/oder Kupferlegierungen mit unterschiedlicher Dicke. In einigen Ausführungsformen, einschließlich der in 4 gezeigten, sind vier (4) gleich beabstandete elektrische Feldgeneratoren 154 in einem Abstand von etwa 2 cm von der Längsachse 101 angeordnet.
Eine MR-Kammer 156 ist innerhalb des Lagerträgers 151 ausgebildet. In einigen Ausführungsformen ist die MR-Kammer 156 eine kontinuierliche offene Hohlkammer oder Kammer, die eine Mittellinie in einem radialen Abstand von der Mittellinie der Gelenkwelle aufweist. Die MR-Kammer 156 ist mit einem MR Fluid gefüllt. Das MR-Fluid beinhaltet magnetische Partikel, die in einer Trägerflüssigkeit, wie einem Öl, suspendiert sind. Die MR-Kammer 156 ist entsprechend der Geometrie der Gelenkwelle dimensioniert und variiert in Abhängigkeit von dem Fluidvolumen, das benötigt wird, um die dynamische Reaktion der Gelenkwelle zu beeinflussen. In einigen Ausführungsformen können zwei oder mehrere MR-Kammern 156 radial innerhalb des Lagerträgers 151 ausgebildet sein. Die zusätzlichen Kammern ermöglichen eine zusätzliche Abstimmung des Dämpfers, die durch die Wechselwirkung eines elektrischen Feldes mit den magnetischen Partikeln des MR-Fluids erzeugt wird.
Die elektrischen Feldgeneratoren 152 sind entlang des äußeren Umfangs der MR-Kammer 156 integriert. Die elektrischen Feldgeneratoren 154 sind ebenfalls in dem Lagerträger 151 näher an der Mittellinie der Gelenkwelle integriert als die elektrischen Feldgeneratoren 152. Die elektrischen Feldgeneratoren 152, 154 können innerhalb des Lagerträgers 151 während des Formens und der Herstellung des Lagerträgers 151 integriert werden oder können nach der Bildung des Lagerträgers 151 integriert werden. Die Anordnung der elektrischen Feldgeneratoren 152, 154 innerhalb der Wände der MR-Kammer 156 hängt von den Kosten und der Komplexität der Herstellung der variablen Steifigkeitsbuchsenanordnung 125 ab. In einigen Ausführungsformen sind die elektrischen Feldgeneratoren 152, 154 in den Wänden der MR-Kammer 156 enthalten und geschützt, sodass die elektrischen Feldgeneratoren 152, 154 der äußeren Umgebung nicht ausgesetzt sind oder durch das in der MR-Kammer 156 befindliche MR-Fluid verunreinigt werden. In einigen Ausführungsformen befinden sich beide Ringe der elektrischen Feldgeneratoren 152, 154 innerhalb der Wände der MR-Kammer 156. In einigen Ausführungsformen befinden sich die elektrischen Feldgeneratoren 152 innerhalb der Wände der MR-Kammer 156 und die elektrischen Feldgeneratoren 154 befinden sich außerhalb der MR-Kammer 156.
In einigen Ausführungsformen empfangen die elektrischen Feldgeneratoren 152, 154 Leistung über eine elektrische Verbindung mit der Steuerung 22. Zusätzlich ist die Steuerung 22 konfiguriert, um die elektrischen Feldgeneratoren 152, 514 zu steuern, um das elektrische Feld ein- und auszuschalten und die Intensität des elektrischen Feldes basierend auf Fahrzeug- und Fahrbedingungen, wie z. B. Hochdrehmoment, Betrieb bei niedriger Geschwindigkeit, Fahrzeug-Schleppbetrieb oder normaler Fahrbetrieb, wie weiter unten näher erläutert wird, zu verändern.
6 ist ein Blockschaltbild der Steuerung 22. Die Steuerung 22 beinhaltet Module, die konfiguriert sind, um Fahrzeugbetriebsbedingungen zu überwachen und das elektromagnetische Feld zu modulieren, das verwendet wird, um die Viskosität des in der MR-Kammer 156 der variablen Steifigkeitsbuchsenanordnung enthaltenen MR-Fluids basierend auf den erfassten Betriebsbedingungen zu steuern. In einer exemplarischen Ausführungsform beinhaltet die Steuerung 22 ein MR-Fluidsystem-Überwachungsmodul 202, ein MR-Fluidsystem-Steuermodul 204 und ein Speichermedium 206 zum Speichern einer Nachschlagetabelle, die elektrische Feldintensitätseinstellungen für die elektrischen Feldgeneratoren 152, 154 auflistet, um die gewünschte MR-Fluidreaktion für einen gegebenen Betriebszustand erzeugen.
Das MR-Fluidsystem-Überwachungsmodul 202 empfängt die Eingabe von Fahrzeugeigenschaften, wie beispielsweise Fahrzeuggeschwindigkeit, Fahrzeugbeschleunigung, Fahrzeugverzögerung oder andere Fahrzeugeigenschaften. Das MR-Fluidsystem-Überwachungsmodul 202 ist so konfiguriert, dass es Sensordaten 27 von der Vielzahl von Sensoren, wie beispielsweise den Sensoren 26, die in 1 veranschaulicht sind, empfängt. Die von den Sensoren 26 empfangenen Sensordaten 27 beinhalten beispielsweise und ohne Einschränkung Informationen über Fahrzeugbetriebs- und Fahrbedingungen, wie Beschleunigungs- und Verzögerungsereignisse, ob das Fahrzeug einen Anhänger schleppt (wie in einigen Ausführungsformen über eine Anhängerverdrahtung von dem Anhänger zu dem Fahrzeug 10 erkannt wird) und Benutzereingabe über eine Benutzereingabevorrichtung, wie z. B. einen Schlepp/Zug-Drucktaste.
Das MR-Fluidüberwachungsmodul 202 verarbeitet und synthetisiert die Eingaben aus der Vielzahl von Sensoren 26 einschließlich jeder Benutzereingabe und erzeugt eine Überwachungsausgabe 203. Der Überwachungsausgabe 203 enthält verschiedene berechnete Parameter, einschließlich, aber nicht beschränkt auf eine Bestimmung, ob das Fahrzeug unter normalen Fahrbedingungen (wie z. B. einem passiven Modus) arbeitet oder in einem Modus arbeitet, in dem eine erhöhte Lagersteifigkeit gewünscht ist, um ein Wirbeln der Welle zu reduzieren oder zu verhindern (z. B. einen aktiven Modus). In einigen Ausführungsformen ist die Steifigkeit der Buchsenanordnung 125 höher, wenn das Fahrzeug im aktiven Modus arbeitet, als wenn das Fahrzeug im passiven Modus arbeitet.
Unter weiterer Bezugnahme auf 6 enthält die Steuerung 22 das MR-Fluidsystem-Steuermodul 204 zum Ausgeben von Befehlen an die elektrischen Feldgeneratoren 152, 154, um das erzeugte elektrische Feld zu initiieren oder zu verändern, um die Steifigkeit der Buchsenanordnung 125 zu ändern. Das MR-Fluidsystem-Steuermodul 204 für das MR-Fluidsystem ist so konfiguriert, dass es die Überwachungsausgabe 203 empfängt und auf Informationen einer Nachschlagetabelle zugreifen oder diese empfangen kann, die auf dem nichtflüchtigen Speichermedium 206 gespeichert sind. Die Nachschlagetabelle enthält Informationen über MR-Fluidviskositäten bei verschiedenen elektrischen Feldstärken. Das Steuermodul 204 verarbeitet die Überwachungsausgabe 203 und die Information bezüglich der MR-Fluidviskositäten bei verschiedenen elektrischen Feldintensitäten, auf die von der Nachschlagetabelle im Speicher 206 zugegriffen wird, um eine Steuerausgabe 205 zu erzeugen. Das Steuermodul 204 bestimmt zusätzlich die gewünschte Feldstärke basierend auf dem gewünschten Dämpfungspegel unter Verwendung von Information aus der Nachschlagetabelle im Speicher 206. Die Steuerausgabe 205 wird den elektrischen Feldgeneratoren 152, 154 basierend auf den empfangenen Informationen bezüglich des Fahrzeugbetriebsmodus mitgeteilt.
7 ist ein Flussdiagramm eines Prozesses 700, der die abstimmbare Auswahl einer Dämpfungswirkung einer variablen Steifigkeitsbuchsenanordnung basierend auf dem Fahrzeugbetriebsstatus veranschaulicht. Der Fahrzeugbetriebszustand wird z. B. und ohne Einschränkung durch Benutzereingabe, Erfassung eines Anhängers über eine elektrische Verdrahtungsverbindung zu dem Fahrzeug, ein Bremsereignis oder ein Beschleunigungsereignis, wie von der Steuerung 22 erkannt, bestimmt. Das Verfahren 700 kann in Verbindung mit dem Fahrzeug 10 und der Steuerung 22 gemäß exemplarischer Ausführungen verwendet werden. Die Abfolge der Vorgänge innerhalb des Verfahrens 700 ist nicht auf die in 7 dargestellte sequenzielle Abarbeitung beschränkt, sondern kann in einer oder mehreren unterschiedlichen Reihenfolgen gemäß der vorliegenden Offenbarung durchgeführt werden.
Wenn Elektrizität an die elektrischen Feldgeneratoren 152, 154 angelegt wird, wird ein elektrisches Feld erzeugt. Das elektrische Feld, kombiniert mit den magnetischen Partikeln des MR-Fluids, bewirkt, dass das MF-Fluid die Viskosität ändert. Durch kontinuierliches Verändern des von den elektrischen Feldgeneratoren 152, 154 erzeugten elektrischen Feldes kann die Dämpfungswirkung des MR-Fluids abgestimmt werden, um die verschiedenen Bounce-Frequenzen der Gelenkwelle zu kompensieren. Zusätzlich kann die Dämpfungswirkung des MR-Fluids abgestimmt werden, um zu helfen, die Gelenkwelle gegen Wirbeln oder Umkreisen zu stabilisieren, wenn sie beispielsweise hohen Belastungen ausgesetzt wird. Die aktive Abstimmung der Dämpfungswirkung des MR-Fluids verringert das Geräusch und die Vibrationen, die durch das Antriebssystem an die Fahrgäste des Fahrzeugs übertragen werden.
Wie in 7 gezeigt, startet das Fahrzeug bei 702 und das Verfahren 700 geht zu 704 über. Bei 704 wird eine Bestimmung durchgeführt, ob das Fahrzeug 10 in einem Modus arbeitet, in dem eine zusätzliche Dämpfung der Gelenkwelle erwünscht ist, wie beispielsweise und ohne Einschränkung ein Hochdrehmoment-Dämpfungsmodus oder ein normaler Fahrmodus. Der Dämpfungsmodus ist ein fahreraktivierter „aktiver“ Modus, der beispielsweise und ohne Einschränkung aktiviert wird, wenn ein Anhänger an das Fahrzeug 10 angehängt wird (wie durch eine erkannte elektrische Verdrahtungsverbindung bestimmt) oder wenn der Benutzer einen im Fahrzeugs 10 bereitgestellten Schlepp-/Zugknopf drückt. Der normale Fahrmodus ist ein „passiver“ Modus, der die Beschleunigungs- und Verzögerungsereignisse des Fahrzeugs 10 überwacht und die MR-Einstellungen verwaltet, um Geräusche und Vibrationen durch Wirbeln zu verhindern.
Wenn die Sensordaten 27 und die Benutzereingabe, falls vorhanden, anzeigt, dass das Fahrzeug 10 in einem „aktiven“ Modus arbeitet, geht der Prozess 700 zu 706 über. Bei 706 wird die MR-Rate basierend auf der von der Nachschlagetabelle bereitgestellten Information, wie z. B. der auf dem Speicher 206 gespeicherten Tabelle, geändert, um Wellenwirbeln zu minimieren. So wird den elektrischen Feldgeneratoren 152, 154, beispielsweise und ohne Einschränkung, wenn das Fahrzeug 10 in einem „aktiven“ Modus betrieben wird, beispielsweise und ohne Einschränkung, bei Hochdrehzahl- und Niedriggeschwindigkeitsbetriebsereignissen durch das Steuermodul 204 befohlen, ein elektrisches Feld zu erzeugen, das eine Erhöhung der Viskosität des MR-Fluids bewirkt, was zu einer steiferen Lageranordnung 125 führt. Der Prozess 700 kehrt zurück zu 704, wo eine zusätzliche Überwachung der Sensordaten 27 und die Bestimmung eines Fahrzeugbetriebsmodus während der gesamten Betriebsdauer des Fahrzeugs 10 fortgesetzt wird. Wie oben erörtert, kann bei einigen Ausführungsformen ein Gelenkwellenwirbeln bei höheren Geschwindigkeiten aufgrund von Wellen-Ungleichgewichten 1. Ordnung auftreten. In einigen Ausführungsformen können Vibrationen 2. Ordnung aufgrund einer Änderung der Winkel eine andere Ursache für Gelenkwellenwirbeln sein. Wenn die Sensordaten 27 anzeigen, dass das Fahrzeug 10 unter Bedingungen arbeitet, die Gelenkwellenwirbeln auslösen, können die Module der Steuerung 22, wie oben beschrieben, wirken, um Änderungen an der Viskosität des MR-Fluids zu ermitteln, das sich in der variablen Steifigkeitsbuchsenanordnung 125 befindet, um die Dämpfungseigenschaften der Buchsenanordnung 125 anzupassen.
Wenn jedoch die Sensordaten 27 nicht anzeigen, dass das Fahrzeug in einem „aktiven“ Modus arbeitet (z. B. und ohne Einschränkung, zeigen die Sensordaten 27 nicht an, dass das Fahrzeug einen Anhänger schleppt oder ein starkes Brems- oder Beschleunigungsereignis erfährt), geht der Prozess 700 zu 708 über. Bei 708 wird den elektrischen Feldgeneratoren 152, 154 von dem Steuermodul 204 befohlen, ein elektrisches Feld gemäß einer vorbestimmten Matrix zu erzeugen, um die Geräusch- und Vibrationsanforderungen für den normalen Betrieb zu erfüllen. Die vorbestimmte Matrix ist in einigen Ausführungsformen eine auf dem Speichermedium 206 gespeicherte Nachschlagetabelle. Die Viskosität des MR-Fluids, das aus dem von den elektrischen Feldgeneratoren 152, 154 während eines normalen oder „passiven“ Fahrzeugbetriebs erzeugtem elektrischen Feld resultiert, ist typischerweise geringer als die Viskosität des MR-Fluids, das befohlen wird, wenn das Fahrzeug in einem „aktiven“ Betriebsmodus ist. Der Prozess 700 kehrt zurück zu 704, wo eine zusätzliche Überwachung der Sensordaten 27 und die Bestimmung eines Fahrzeugbetriebsmodus während der gesamten Betriebsdauer des Fahrzeugs 10 fortgesetzt wird.
Es sollte betont werden, dass viele Variationen und Modifikationen an den hierin beschriebenen Ausführungsformen vorgenommen werden können, deren Elemente als unter anderen akzeptablen Beispielen befindlich zu verstehen sind. Alle derartigen Modifikationen und Variationen sollen hierin in den Umfang dieser Offenbarung eingeschlossen und durch die folgenden Patentansprüche geschützt werden. Darüber hinaus kann jeder der hierin beschriebenen Schritte gleichzeitig oder in einer Reihenfolge durchgeführt werden, die sich von den hierin beschriebenen Schritten unterscheidet. Darüber hinaus können, wie es offensichtlich sein sollte, die Merkmale und Attribute der hierin offenbarten spezifischen Ausführungsformen auf unterschiedliche Weise kombiniert werden, um zusätzliche Ausführungsformen zu bilden, die alle in den Umfang der vorliegenden Offenbarung fallen.
Hierin verwendete bedingte Sprache, wie z. B. „kann“, „könnte“, „z. B.“ und dergleichen, sind generell, sofern nicht ausdrücklich anders angegeben oder anderweitig im verwendeten Kontext verstanden, so zu verstehen, dass bestimmte Ausführungsformen bestimmte Merkmale, Elemente und/oder Zustände umfassen, während anderer Ausführungsformen dies nicht tun. Somit bedeutet diese Bedingungssprache im Allgemeinen nicht, dass Merkmale, Elemente und/oder Zustände in irgendeiner Weise für eine oder mehrere Ausführungsformen erforderlich sind, oder dass eine oder mehrere Ausführungsformen notwendigerweise zum Entscheiden eine Logik, ob mit oder ohne Autor-Eingabe oder - Aufforderung, enthalten, ob diese Merkmale, Elemente und/oder Zustände in irgendeiner besonderen Ausführungsform enthalten sind oder durchgeführt werden sollen.
Darüber hinaus kann die folgende Terminologie hierin verwendet worden sein. Die Singularformen „ein“, „eine“, „die“ und „der“ schließen Referenzen im Plural mit ein, sofern der Zusammenhang nicht eindeutig etwas anderes vorschreibt. Somit beinhaltet beispielsweise der Bezug auf ein Element den Bezug auf eines oder mehrere Elemente. Die Begriffe „diejenigen“ und „solche“ beziehen sich auf ein, zwei oder mehr und gelten allgemein für die Auswahl einiger oder aller Mengen. Der Begriff „Vielzahl“ bezieht sich auf zwei oder mehr eines Elements. Der Begriff „etwa“ oder „annähernd“ bedeutet, dass Mengen, Abmessungen, Größen, Formulierungen, Parameter, Formen und andere Merkmale nicht exakt sein müssen, sondern je nach Wunsch angenähert und/oder größer oder kleiner sein können, was akzeptable Toleranzen, Umrechnungsfaktoren, Abrunden, Messfehler und dergleichen und andere Faktoren, die Fachleuten auf dem Gebiet bekannt sind, widerspiegelt. Der Begriff „im Wesentlichen“ bedeutet, dass die genannte Eigenschaft, der Parameter oder der Wert nicht genau erreicht werden müssen, sondern dass Abweichungen oder Variationen, wie beispielsweise Toleranzen, Messfehler, Messgenauigkeitsbeschränkungen und andere Faktoren, die Fachleuten auf dem Gebiet bekannt ist, in Mengen auftreten können, die den Effekt den die Eigenschaft zur Verfügung stellen soll, nicht ausschließt.
Nummerische Daten können hierin in einem Bereichsformat ausgedrückt oder dargestellt werden. Es versteht sich, dass ein solches Bereichsformat lediglich zwecks Komfort und Kürze verwendet wird, und somit flexibel interpretiert werden sollte, um nicht nur die nummerischen Werte explizit einzuschließen, die ausdrücklich als die Grenzen des Bereichs aufgeführt sind, sondern auch um so interpretiert zu werden, dass alle einzelnen nummerischen Werte oder Teilbereiche innerhalb dieses Bereichs beinhaltet sind, als ob jeder nummerische Wert und Teilbereich ausdrücklich aufgeführt ist. Als Veranschaulichung sollte ein nummerischer Bereich von etwa 1 bis 5 so interpretiert werden, dass er nicht nur die explizit rezitierten Werte von etwa 1 bis etwa 5 einschließt, sondern sollte auch so interpretiert werden, dass er auch einzelne Werte und Unterbereiche innerhalb des angegebenen Bereichs enthält. Daher sind in diesem nummerischen Bereich einzelne Werte, wie 2, 3 und 4, sowie Teilbereiche, wie z. B. „etwa 1 bis etwa 3“, „etwa 2 bis etwa 4“ und „etwa 3 bis etwa 5“, ,,1 bis 3", „2 bis 4“, „3 bis 5“ usw., beinhaltet. Das gleiche Prinzip gilt für Bereiche, die nur einen nummerischen Wert aufführen (z. B. „größer als etwa 1“) und sollten unabhängig von der Breite des Bereichs oder der beschriebenen Merkmale gelten. Eine Vielzahl von Begriffen kann in einer gemeinsamen Liste zwecks Komfort vorgelegt werden. Allerdings sollten diese Listen so ausgelegt werden, dass jedes Element der Liste einzeln als separates und einzigartiges Element identifiziert wird. Somit sollte kein einzelnes Element einer solchen Liste als Defacto-Entsprechung eines anderen Elements der gleichen Liste ausschließlich basierend auf ihrer Darstellung in einer gemeinsamen Gruppe angesehen werden, außer wenn das Gegenteil angegeben ist. Weiterhin können die „und“ und „oder“ in Verbindung mit einer Liste von Gegenständen verwendet werden, die weit auszulegen sind, da einer oder mehrere der aufgeführten Gegenstände allein oder in Kombination mit anderen aufgeführten Gegenständen verwendet werden können. Der Begriff „alternativ“ bezieht sich auf die Auswahl einer von zwei oder mehr Alternativen, und soll die Auswahl nur der aufgeführten Alternativen oder nur einer der aufgeführten Alternativen auf einmal nicht beschränken, es sei denn, der Kontext gibt klar etwas anderes an.
Die hierin offenbarten Prozesse, Verfahren oder Algorithmen können von einer Verarbeitungsvorrichtung, einer Steuereinheit oder einem Computer, der eine beliebige vorhandene programmierbare elektronische Steuereinheit oder eine dedizierte elektronische Steuereinheit beinhalten kann, bereitgestellt und/oder implementiert werden. Desgleichen können die Prozesse, Verfahren oder Algorithmen als Daten oder ausführbare Anweisungen durch eine Steuerung oder einen Computer in vielfältiger Weise gespeichert werden, darunter ohne Einschränkung die dauerhafte Speicherung auf nicht beschreibbaren Speichermedien, wie einem ROM, und als änderbare Information auf beschreibbaren Speichermedien, wie Disketten, Magnetbändern, CDs, RAM sowie anderen magnetischen und optischen Medien. Die Prozesse, Verfahren oder Algorithmen können auch in einem softwareausführbaren Objekt implementiert werden. Alternativ können die Prozesse, Verfahren oder Algorithmen ganz oder teilweise mit geeigneten Hardwarekomponenten, wie beispielsweise anwendungsspezifischen integrierten Schaltungen (ASICs), feldprogrammierbaren Gate Arrays (FPGAs), Zustandsmaschinen, Steuerungen oder anderen Hardwarekomponenten oder Vorrichtungen oder einer Kombination von Hardware, Software und Firmwarekomponenten, verkörpert werden. Die besagten exemplarischen Vorrichtungen können sich als Teil eines Fahrzeugcomputersystems On-Bord oder Off-Board befinden und eine Fernkommunikation mit Vorrichtungen an einem oder mehreren Fahrzeugen durchführen.
Obgleich exemplarische Ausführungsformen vorstehend beschrieben sind, sollen diese Ausführungsformen in keiner Weise alle möglichen Formen beschreiben, die die Ansprüche in sich begreifen. Vielmehr dienen die in der Spezifikation verwendeten Worte der Beschreibung und nicht der Einschränkung und es versteht sich, dass verschiedene Änderungen vorgenommen werden können, ohne vom Erfindungsgedanken und Umfang der Offenbarung abzuweichen. Wie zuvor beschrieben, können die Merkmale verschiedener Ausführungsformen kombiniert werden, um weitere exemplarische Aspekte der vorliegenden Offenbarung auszubilden, die nicht explizit beschrieben oder veranschaulicht werden. Obgleich verschiedene Ausführungsformen beschrieben worden sein könnten, um Vorteile zu bieten oder anderen Ausführungsformen oder Implementierungen des Standes der Technik in Bezug auf eine oder mehrere gewünschte Merkmale vorgezogen zu werden, werden Fachleute auf dem Gebiet erkennen, dass eine oder mehrere Merkmale oder Charakteristika beeinträchtigt werden können, um die gewünschten Gesamtsystemeigenschaften zu erreichen, die von der spezifischen Anwendung und Implementierung abhängen. Diese Eigenschaften können unter anderem Kosten, Festigkeit, Haltbarkeit, Lebenszykluskosten, Marktfähigkeit, Aussehen, Verpackung, Größe, Gebrauchstauglichkeit, Gewicht, Herstellbarkeit, Montagefreundlichkeit, usw. beinhalten. Daher liegen Ausführungsformen, die im Vergleich zu anderen Ausführungsformen oder Implementierungen des Standes der Technik als weniger wünschenswert in Bezug auf eine oder mehrere Merkmale beschrieben sind, nicht außerhalb des Umfangs der Offenbarung und können für bestimmte Anwendungen wünschenswert sein.

Claims

Verfahren zum Steuern einer variablen Steifigkeitsbuchsenanordnung eines Fahrzeugs, das Verfahren umfassend: das Ausstatten des Fahrzeugs mit mindestens einem Sensor, der konfiguriert ist, um mindestens eine Fahrzeugeigenschaft zu messen; das Ausstatten des Fahrzeugs mit der variablen Steifigkeitsbuchsenanordnung, worin die Buchsenanordnung ein Lager und einen das Lager umgebenden Lagerträger umfasst, eine in dem Lagerträger ausgebildete Kammer, worin die Kammer ein magnetorheologisches Fluid enthält und mindestens einen elektrischen Feldgenerator, der in einer Wand der Kammer integriert ist; das Ausstatten des Fahrzeugs mit einer Steuerung in elektronischer Kommunikation mit dem mindestens einen Sensor und dem mindestens einen elektrischen Feldgenerator; das Empfangen, durch den mindestens einen Sensor, von Fahrzeugdaten, die der mindestens einen Fahrzeugeigenschaft entsprechen; das Ermitteln, durch die Steuerung, eines gewünschten Dämpfungspegels basierend auf den Fahrzeugdaten; und das Steuern des mindestens einen elektrischen Feldgenerators durch die Steuerung, um eine gewünschte elektrische Feldstärke zu erzeugen.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend das Ermittelns eines Betriebsmodus des Fahrzeugs durch die Steuerung und Befehlen der gewünschten elektrischen Feldstärke basierend auf dem Betriebsmodus des Fahrzeugs durch die Steuerung.
Verfahren nach Anspruch 2, worin der Betriebsmodus des Fahrzeugs einer von einem aktiven Modus und einem passiven Modus ist.
Verfahren nach Anspruch 3, worin der aktive Modus eine Betriebsart des Fahrzeugs umfasst, in der das Fahrzeug eine Last schleppt.
Verfahren nach Anspruch 3, worin der aktive Modus eine Betriebsart des Fahrzeugs beinhaltet, in der das Lager in einer elliptischen Richtung entlang einer durch eine Gelenkwelle definierten Längsachse umläuft.
Verfahren nach Anspruch 3, worin die Steifigkeit der Buchsenanordnung höher ist, wenn das Fahrzeug im aktiven Modus arbeitet, als wenn das Fahrzeug im passiven Modus arbeitet.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend den Zugriff durch die Steuerung auf Informationen, die auf einem nichtflüchtigen Speichermedium gespeichert sind, bezüglich einer magnetorheologischen Fluidviskosität für die gewünschte elektrische Feldstärke.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend das Ermitteln der gewünschten Feldstärke durch die Steuerung basierend auf dem gewünschten Dämpfungspegel.
Verfahren nach Anspruch 1, worin die mindestens eine Fahrzeugeigenschaft eine oder mehrere von Fahrzeuggeschwindigkeit, Fahrzeugbeschleunigung und Fahrzeugverzögerung beinhaltet.