DE102019113835A1

DE102019113835A1 - STOßFÄNGERBAUGRUPPE MIT VERÄNDERLICHER STEIFIGKEIT

Info

Publication number: DE102019113835A1
Application number: DE102019113835.3A
Authority: DE
Inventors: Mohammad Omar Faruque; Saeed David Barbat; Yali Li; James Chih Cheng; Dean M. Jaradi; S. M. Iskander Farooq
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2018-05-24
Filing date: 2019-05-23
Publication date: 2019-11-28
Also published as: US20190359158A1; US10618486B2; CN110525367A

Abstract

Die Offenbarung stellt eine Stoßfängerbaugruppe mit veränderlicher Steifigkeit bereit. Eine Komponente, z. B. eine Stoßfängerbaugruppe, eines Fahrzeugs beinhaltet eine Verkleidung, die von einem Stoßfängerträger beabstandet ist, eine Struktur, die Zwischenräume zwischen der Struktur und dem Stoßfängerträger und zwischen der Struktur und der Verkleidung definiert, und einen Computer, der dazu programmiert ist, elektrischen Strom zu liefern, um eine Steifigkeit der Struktur als Reaktion auf eine Fahrzeuggeschwindigkeit über einem Schwellenwert zu verändern.

Description

GEBIET DER TECHNIK
Die Offenbarung betrifft im Allgemeinen Fahrzeugstoßfänger und insbesondere eine Fahrzeugstoßfängerbaugruppe mit veränderlicher Steifigkeit.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Stoßfänger von Fahrzeugen sind gestaltet, um Energie zu absorbieren und/oder Energie während Fahrzeugaufprallen zu übertragen. Derartige Fahrzeugaufpralle können Frontal- und Heckaufpralle beinhalten. Es ist eine Überlegung, Verletzungen eines Fußgängers während eines Aufpralls, z. B. an Beinen eines Fußgängers, zu minimieren. Diese Aufpralle können durch Aufpralltests zum Fußgängerschutz (pedestrian protection - PedPro) simuliert werden. Eine weitere Überlegung für die Ausgestaltung des Stoßfängers ist die Beschädigungsanfälligkeit bei geringen Geschwindigkeiten, die durch Crashtests simuliert werden, die den Schaden an der Außenseite des Fahrzeugs messen, der von Aufprallen mit geringen Geschwindigkeiten stammt. Bei diesen Tests werden geringe oder keine Außenschäden am Fahrzeug gewünscht, um die Wahrscheinlichkeit kostenintensiver Reparaturen zu verringern, die sich durch Aufpralle mit geringen Geschwindigkeiten ergeben. Andere Überlegungen werden ebenfalls berücksichtigt.
KURZDARSTELLUNG
Eine Fahrzeugkomponente beinhaltet einen Stoßfängerträger und eine Verkleidung, die vom Stoßfängerträger beabstandet ist; eine Struktur, die Zwischenräume zwischen der Struktur und dem Stoßfängerträger und zwischen der Struktur und der Verkleidung definiert; und einen Computer, der dazu programmiert ist, elektrischen Strom zu liefern, um eine Steifigkeit der Struktur als Reaktion auf eine Fahrzeuggeschwindigkeit über einem Schwellenwert zu verändern.
Die Struktur kann ein Polymer mit Formgedächtnis beinhalten.
Die Struktur kann ein Verbundmaterial sein, das ein Matrixmaterial und ein Versteifungsmaterial beinhaltet; wobei das Matrixmaterial ein Polymer sein kann und das Versteifungsmaterial elektrisch leitfähig sein kann. Das Versteifungsmaterial kann eines von Kohlenstofffaser und Kohlenstoffnanoröhren sein.
Die Fahrzeugkomponente kann ferner eine Spannungsquelle beinhalten, die elektrisch an die Struktur gekoppelt ist. Der Computer kann an die Spannungsquelle gekoppelt sein und dazu programmiert sein, die Spannungsquelle anzuweisen, elektrischen Strom als Reaktion darauf durch die Struktur zu liefern, dass eine Fahrzeuggeschwindigkeit eines von über oder unter dem Schwellenwert liegt. Der Computer kann dazu programmiert sein, die Spannungsquelle anzuweisen, elektrischen Strom als Reaktion darauf durch die Struktur zu liefern, dass eine Fahrzeuggeschwindigkeit für mindestens einen festgelegten Zeitraum eines von über oder unter dem Schwellenwert liegt.
Die Fahrzeugkomponente kann ferner ein Gebläse beinhalten, das positioniert ist, um Luft durch mindestens einen der Zwischenräume zu bewegen. Der Computer kann an das Gebläse gekoppelt und dazu programmiert sein, das Gebläse als Reaktion darauf zu betätigen, dass eine Fahrzeuggeschwindigkeit eines von über oder unter dem Schwellenwert liegt. Der Computer kann dazu programmiert sein, das Gebläse als Reaktion auf eine Fahrzeuggeschwindigkeit zu betätigen, die für mindestens einen festgelegten Zeitraum eines von über oder unter dem Schwellenwert liegt.
Die Fahrzeugkomponente kann ferner einen Temperatursensor beinhalten, der thermisch mit der Struktur verbunden und an den Computer gekoppelt ist, und der Computer kann ferner dazu programmiert sein, das Gebläse zu betätigen, um die Struktur auf einer Zieltemperatur zu halten, solange die Fahrzeuggeschwindigkeit eines von über und unter dem Schwellenwert liegt.
Der Computer kann ferner dazu programmiert sein, elektrische Eingabe an die Struktur als Reaktion darauf zu liefern, dass eine Fahrzeuggeschwindigkeit für mindestens einen festgelegten Zeitraum über dem Schwellenwert liegt.
Die Steifigkeit der Struktur kann als Reaktion auf das Erhöhen der Temperatur abnehmen; die Struktur kann einen elektrischen Widerstand derart aufweisen, dass die Struktur Wärme als Reaktion auf elektrische Eingabe erzeugt; und der Computer kann dazu programmiert sein, elektrischen Strom an die Struktur als Reaktion darauf liefern, dass eine Fahrzeuggeschwindigkeit über dem Schwellenwert liegt.
Die Fahrzeugkomponente kann ferner einen Temperatursensor beinhalten, der thermisch mit der Struktur verbunden und an den Computer gekoppelt ist, und der Computer kann ferner dazu programmiert sein, elektrischen Strom zu liefern, um die Struktur auf einer Zieltemperatur zu halten, solange die Fahrzeuggeschwindigkeit über dem Schwellenwert liegt.
Der Stoßfängerträger und die Verkleidung können ein Volumen direkt zwischen dem Stoßfängerträger und der Verkleidung in einer Fahrzeugvorwärtsrichtung definieren und die Struktur kann weniger als die Hälfte des Volumens einnehmen.
Eine Fahrzeugkomponente beinhaltet eine Verkleidung, die von einem Stoßfängerträger beabstandet ist, eine Struktur, die Zwischenräume zwischen der Struktur und dem Stoßfängerträger und zwischen der Struktur und der Verkleidung definiert; und Hilfsmittel zum Verändern einer Steifigkeit der Struktur auf Grundlage einer Fahrzeuggeschwindigkeit.
Die Hilfsmittel zum Verändern der Steifigkeit der Struktur können Hilfsmittel zum Erwärmen der Struktur beinhalten. Die Hilfsmittel zum Erwärmen der Struktur können Hilfsmittel zum Widerstandserwärmen der Struktur sein.
Die Hilfsmittel zum Verändern der Steifigkeit der Struktur können ferner Hilfsmittel zum Kühlen der Struktur beinhalten.
Die Hilfsmittel zum Verändern der Steifigkeit der Struktur können Hilfsmittel zum Kühlen der Struktur beinhalten.
Figurenliste

1 ist eine perspektivische Ansicht eines beispielhaften Fahrzeugs.
2 ist eine perspektivische Seitenansicht einer beispielhaften Stoßfängerbaugruppe des Fahrzeugs.
3 ist eine Querschnittsansicht der Stoßfängerbaugruppe.
4 ist eine perspektivische Ansicht einer beispielhaften Struktur der Stoßfängerbaugruppe.
5 ist eine perspektivische Ansicht einer weiteren beispielhaften Struktur der Stoßfängerbaugruppe.
6 ist eine perspektivische Ansicht einer weiteren beispielhaften Struktur der Stoßfängerbaugruppe.
7 ist eine perspektivische Rückansicht der Struktur.
8 ist eine Darstellung eines Materials der Struktur.
9 ist ein Blockdiagramm eines Steuersystems der Stoßfängerbaugruppe.
10 ist ein Verfahrensablaufdiagramm eines beispielhaften Verfahrens zum Verändern einer Steifigkeit der Struktur.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Unter Bezugnahme auf die Figuren beinhaltet eine Komponente eines Fahrzeugs 32 den Stoßfängerträger 36 und eine Verkleidung 34, die vom Stoßfängerträger 36 beabstandet ist. Das Fahrzeug 32 beinhaltet eine Struktur 38, die Zwischenräume 40 zwischen der Struktur 38 und dem Stoßfängerträger 36 und zwischen der Struktur 38 und der Verkleidung 34 definiert. Das Fahrzeug 32 beinhaltet einen Computer 42, der dazu programmiert ist, elektrischen Strom zu liefern, um eine Steifigkeit der Struktur 38 als Reaktion auf eine Fahrzeuggeschwindigkeit über einem Schwellenwert zu verändern. Zum Zweck dieser Offenbarung wird „Steifigkeit“ als das Ausmaß definiert, mit dem eine Karosserie als Reaktion auf eine angewendete Kraft Verformung widersteht.
Die Komponente kann zum Beispiel eine Stoßfängerbaugruppe 30 sein. Alternativ kann die Komponente eine beliebige geeignete Komponente des Fahrzeugs 32 sein.
Die Stoßfängerbaugruppe 30 erfüllt mehrere Ausgestaltungsüberlegungen durch das Aufweisen verschiedener Steifigkeiten bei verschiedenen Geschwindigkeiten. Bei geringeren Geschwindigkeiten kann die Steifigkeit des Stoßfängers erhöht sein und die Beschädigungsanfälligkeit der Stoßfängerbaugruppe 30 kann bei einem Aufprall mit niedriger Geschwindigkeit verringert sein. Bei höheren Geschwindigkeiten kann die Steifigkeit der Stoßfängerbaugruppe 30 gesenkt sein und die Stoßfängerbaugruppe 30 kann nachgiebiger sein und mehr Energie absorbieren, was Verletzungen eines Fußgängers während eines Aufpralls verringern kann. Darüber hinaus kann die Stoßfängerbaugruppe 30 keine beweglichen Teile aufweisen, was die Ausgestaltung vereinfachen und die Kosten verringern kann.
Unter Bezugnahme auf 1 beinhaltet das Fahrzeug 32 einen Rahmen 44 und die Stoßfängerbaugruppe 30 ist an dem Rahmen 44 angebracht. Die Stoßfängerbaugruppe 30 kann in Richtung einer Vorderseite des Fahrzeugs 32, wie in 1 gezeigt, oder in Richtung eines Hecks des Fahrzeugs 32 angeordnet sein. Die Stoßfängerbaugruppe 30 kann vom Rahmen 44 derart hervorragen, dass die Stoßfängerbaugruppe 30 die erste Komponente des Fahrzeugs 32 ist, die bei einem Frontalzusammenstoß oder einem Heckzusammenstoß getroffen wird.
Der Rahmen 44 kann eine beliebige geeignete Bauweise aufweisen, z. B. eine selbsttragende Bauweise, eine Rahmenbauweise oder eine beliebige andere geeignete Bauweise. Der Rahmen 44 kann aus einem beliebigen geeigneten Material gebildet sein, zum Beispiel Stahl, Aluminium etc.
Unter Bezugnahme auf die 1-3 kann die Stoßfängerbaugruppe 30 den Stoßfängerträger 36, der am Rahmen 44 befestigt ist, die Struktur 38, die am Stoßfängerträger 36 befestigt ist, und die Verkleidung 34 beinhalten, die am Stoßfängerträger 36 oder dem Rahmen 44 befestigt ist.
Der Stoßfängerträger 36 erstreckt sich in Längsrichtung über eine Vorderseite oder ein Heck des Fahrzeugs 32. Der Stoßfängerträger 36 kann eine vom Fahrzeug nach außen gerichtete Fläche 46 aufweisen, die bei einer vorderen Stoßfängerbaugruppe 30 in die Richtung des Fahrzeugs 32 gerichtet ist, wenn dieses nach vorn fährt, und bei einer hinteren Stoßfängerbaugruppe 30 in die Richtung des Fahrzeugs 32 gerichtet ist, wenn dieses im Rückwärtsgang fährt. Der Stoßfängerträger 36 kann die strukturelle Integrität des Fahrzeugs 32 versteifen. Der Stoßfängerträger 36 kann aus einem beliebigen geeigneten Material gebildet sein, zum Beispiel Stahl, Aluminium etc.
Unter erneuter Bezugnahme auf 1 ist die Verkleidung 34 in Bezug auf den Stoßfängerträger 36 befestigt und vom Stoßfängerträger 36 beabstandet. Die Verkleidung 34 kann parallel zum Stoßfängerträger 36 verlängert sein. Die Verkleidung 34 ist entweder direkt oder indirekt an den Stoßfängerträger 36 gekoppelt. Die Verkleidung 34 kann sich um die Struktur 38 und den Rest der Stoßfängerbaugruppe 30 erstrecken, wodurch die Stoßfängerbaugruppe 30 verdeckt wird. Die Verkleidung 34 kann eine Class-A-Fläche darstellen, d. h. eine Fläche, die speziell gefertigt wurde, um ein hochwertiges, endbearbeitetes ästhetisches Erscheinungsbild ohne Makel aufzuweisen. Die Verkleidung 34 kann durch den Rahmen 44 und/oder Karosseriekomponenten des Fahrzeugs 32 gehalten sein.
Unter Bezugnahme auf die 2 und 3 kann die Struktur 38 an der vom Fahrzeug nach außen gerichteten Fläche 46 des Stoßfängerträgers 36 angebracht sein. Die Struktur 38 kann teilweise bündig mit dem Stoßfängerträger 36 sein, wie in 3 gezeigt, oder die Struktur 38 kann vollständig vom Stoßfängerträger 36 beabstandet sein. Die Struktur 38 kann an den Stoßfängerträger 36 gekoppelt sein. Zum Beispiel kann die Struktur 38 am Stoßfängerträger 36 befestigt sein.
Unter Bezugnahme auf die 3-7 definiert die Struktur 38 die Zwischenräume 40 zwischen der Struktur 38 und dem Stoßfängerträger 36 und zwischen der Struktur 38 und der Verkleidung 34. Die Zwischenräume 40 sind der Raum direkt zwischen der Struktur 38 und entweder dem Stoßfängerträger 36 oder der Verkleidung 34 in einer Fahrzeugvorwärtsrichtung F. Der Stoßfängerträger 36 und die Verkleidung 34 definieren ein Volumen V direkt zwischen dem Stoßfängerträger 36 und der Verkleidung 34 in der Fahrzeugvorwärtsrichtung F und die Struktur 38 nimmt weniger als die Hälfte des Volumens V ein; d. h. ein Volumen der Struktur 38 ist weniger als die Hälfte des Volumens V direkt zwischen dem Stoßfängerträger 36 und der Verkleidung 34 in der Fahrzeugvorwärtsrichtung F. Mehr als die Hälfte des Volumens V ist nicht von der Struktur 38 eingenommen, ist z. B. leerer Raum, mit Schaumstoff gefüllt etc. Zum Beispiel kann die Struktur 38 eine Vielzahl von Bögen 48 beinhalten, die sich vom Stoßfängerträger 36 in Richtung der Verkleidung 34 erstrecken; wobei die Bögen 48 waagerecht ausgerichtet sein können, wie in 4 gezeigt, oder senkrecht, wie in 5 gezeigt. Die Bögen 48 können einheitlich sein, wie in 5 gezeigt, oder nichteinheitlich, wie in 4 gezeigt. Als weiteres Beispiel kann die Struktur 38 eine Gitterform aufweisen, wie in 6 gezeigt.
Unter Bezugnahme auf 8 kann die Struktur 38 ein Verbundmaterial 50 sein, das ein Matrixmaterial 52 und ein Versteifungsmaterial 54 beinhaltet. Das Matrixmaterial 52 kann ein Polymer sein, z. B. ein Polymer mit Formgedächtnis. Das Polymer mit Formgedächtnis kann z. B. ein Thermoplast oder ein Duroplast sein. Die Steifigkeit des Matrixmaterials 52, und somit der Struktur 38, nimmt als Reaktion auf das Erhöhen der Temperatur ab. Die temperaturabhängige Steifigkeit ist eine Eigenschaft des Matrixmaterials 52. Zum Beispiel kann die Molekularstruktur 38 des Matrixmaterials 52 Querverbindungen beinhalten, die unter beliebigen typischen Arbeitsbedingungen bleiben, z. B. unterhalb einer Zersetzungstemperatur T_perm, die größer als die erwarteten Betriebsbedingungen ist; und die Molekularstruktur 38 des Matrixmaterials 52 kann ebenfalls das Austauschen von Segmenten beinhalten, die oberhalb einer Anfangstemperatur T_o weich werden. Die Anfangstemperatur T_o kann z. B. die Glasübergangstemperatur T_g, die Schmelztemperatur T_m, oder eine weitere Temperatur sein. Neben der veränderlichen Steifigkeit ist ein weiterer Vorteil des Polymers mit Formgedächtnis, dass, wenn die Struktur 38 z. B. während eines Aufpralls verformt wird, das Anwenden von Wärme auf die Struktur 38 die Originalform wiederherstellen kann, d. h. die Verformung rückgängig machen kann, was Reparaturkosten verringern kann.
Das Versteifungsmaterial 54 kann in das Matrixmaterial 52 eingehängt oder eingebettet sein. Das Versteifungsmaterial 54 ist elektrisch leitfähig. Der elektrische Widerstand des Versteifungsmaterials 54 und/oder der Struktur 38 kann hoch sein, z. B. ausreichend hoch, damit die Struktur 38 spürbare Wärme als Reaktion auf elektrische Spannung erzeugt. Mit anderen Worten ist das Versteifungsmaterial 54, und somit die Struktur 38, an Widerstandserwärmen, d. h. Joulsche Erwärmung, angepasst. Zum Beispiel kann das Versteifungsmaterial 54 Kohlenstofffaser und/oder Kohlenstoffnanoröhren sein. Zum Beispiel kann das Versteifungsmaterial ein Kohlenstoffnanoröhren-Schwamm (carbon natotube sponge - CNT-sponge) sein. Das Versteifungsmaterial 54 kann eine ausreichend hohe Dichte und einen ausreichend starken elektrischen Widerstand aufweisen, um in der Lage zu sein, die Temperatur der Struktur 38 über die Anfangstemperatur T_o anzuheben.
Unter Bezugnahme auf 9 ist eine Spannungsquelle 56 elektrisch an die Struktur 38 gekoppelt. Die Spannungsquelle 56 liefert Elektrizität, die durch die Struktur 38 strömt, z. B. durch das Versteifungsmaterial 54. Die Spannungsquelle 56 ist eine zweipolige Vorrichtung, die in der Lage ist, eine Spannung durch eine Schaltung aufrechtzuerhalten, die durch das Verbinden von einem oder mehreren Schaltungselementen mit den zwei Polen gebildet wird. Die Spannungsquelle 56 kann z. B. eine Batterie, wie etwa eine Lithium-Ionen-Batterie, eine Nickelmetallhydridbatterie oder eine Bleisäurebatterie; ein Kondensator wie etwa ein Ultrakondensator etc. sein.
Wenn die Spannungsquelle 56 eingeschaltet ist, d. h., wenn Strom durch die Spannungsquelle 56 strömt, veranlasst der elektrische Widerstand des Versteifungsmaterials 54 das Versteifungsmaterial 54 dazu, Wärme zu erzeugen. Die Wärme, die vom Versteifungsmaterial 54 erzeugt wird, erhöht die Temperatur der Struktur 38, was die Steifigkeit des Matrixmaterials 52 und des Versteifungsmaterials 54 senkt.
Unter Bezugnahme auf die 7 und 9 kann mindestens ein Gebläse 58 angeordnet sein, um Luft durch mindestens einen der Zwischenräume 40 zu bewegen. Zum Beispiel können, wie in 7 gezeigt, die Gebläse 58 angeordnet sein, um Luft durch die Zwischenräume 40 zwischen der Struktur 38 und dem Stoßfängerträger 36 zu bewegen. Mit anderen Worten sind die Gebläse 58 derart ausgerichtet, dass sich Abgas von den Gebläsen 58 durch die Zwischenräume 40 bewegt. Konkret können die Gebläse 58 direkt auf die Zwischenräume 40 gerichtet sein und/oder derart ausgerichtet sein, dass Abgas von den Gebläsen 58 durch andere Strukturen abgelenkt und in die Zwischenräume 40 gelenkt wird. Die Bewegung der Luft an der Struktur 38 vorbei kann die Wärmeübertragungsgeschwindigkeit von der Struktur 38 an die Luft erhöhen und somit die Struktur 38 kühlen. Das Kühlen der Struktur 38 kann die Steifigkeit des Matrixmaterials 52 erhöhen. Alternativ oder zusätzlich kann eine Klimatisierungseinheit (air-conditioning unit - AC-unit) des Fahrzeugs 32 angeordnet sein, um kühle Luft zur Struktur 38 zu leiten, was eine schnellere Kühlung ergeben kann.
Unter Bezugnahme auf 9 kann ein Temperatursensor 60 thermisch mit der Struktur 38 verbunden sein. Zum Zweck dieser Beschreibung bedeutet „thermisch verbunden“ derart verbunden, dass Wärme derart strömen kann, dass beide Enden der Wärmeverbindung (wenn getrennt) im Wesentlichen die gleiche Temperatur innerhalb eines kurzen Zeitraums aufweisen. Die Wärmeverbindung kann konvektiv und/oder leitfähig sein. Der Temperatursensor 60 erfasst eine Temperatur einer Umgebung oder eines Objekts in Berührung mit dem Temperatursensor 60. Der Temperatursensor 60 kann eine beliebige Vorrichtung sein, die eine Ausgabe erzeugt, die mit der Temperatur korreliert, z. B. ein Thermometer, ein Bimetallstreifen, ein Thermistor, ein Thermoelement, ein Widerstandsthermometer, einen Silizium-Bandlücken-Temperatursensor etc.
Der Computer 42 ist eine mikroprozessorbasierte Steuerung. Der Computer 42 beinhaltet einen Prozessor, einen Speicher etc. Der Speicher des Computers 42 beinhaltet Speicher zum Speichern von Anweisungen, die durch den Prozessor ausgeführt werden können, sowie zum elektronischen Speichern von Daten und/oder Datenbanken.
Der Computer 42 kann Daten über ein Kommunikationsnetzwerk 62 senden und empfangen, wie etwa einen Controller-Area-Network-(CAN-)Bus, Ethernet, WiFi, ein Local Interconnect Network (LIN), einen On-Board-Diagnoseanschluss (OBD-II) und/oder durch ein beliebiges anderes drahtgebundenes oder drahtloses Kommunikationsnetzwerk. Der Computer 42 kann über das Kommunikationsnetzwerk 62 kommunikativ an die Spannungsquelle 56, das Gebläse 58, den Temperatursensor 60, einen Geschwindigkeitssensor 64 und andere Komponenten gekoppelt sein.
Der Geschwindigkeitssensor 64 kann ein beliebiger Sensor sein, der zum Messen der Geschwindigkeit des Fahrzeugs geeignet ist, beispielsweise, wie bekannt, ein mechanischer oder Wirbelstrom-Geschwindigkeitsmesser oder ein Fahrzeuggeschwindigkeitssensor. Zum Beispiel kann der Geschwindigkeitssensor 64 einen Magnetfeld-Detektor verwenden, um Unterbrechungen eines Magnetfelds durch eine Metallzahnscheibe zu zählen, die an einer Antriebswelle des Fahrzeugs angebracht ist.
Das Fahrzeug 32 beinhaltet Hilfsmittel zum Verändern der Steifigkeit der Struktur 38 auf Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit und struktureller Entsprechungen. Die Hilfsmittel zum Verändern der Steifigkeit können Hilfsmittel zum Erwärmen der Struktur 38 und/oder zum Kühlen der Struktur 38 beinhalten. Die Hilfsmittel zum Erwärmen der Struktur 38 können Hilfsmittel zum Widerstandserwärmen der Struktur 38 beinhalten. Zum Beispiel können die Hilfsmittel zum Erwärmen der Struktur 38 die Spannungsquelle 56 und das Versteifungsmaterial 54 oder eine beliebige andere bekannte Weise des Widerstandserwärmens beinhalten, z. B. hochohmige Drähte, die in der Struktur 38 eingebettet sind. Zum Beispiel können die Hilfsmittel zum Kühlen der Struktur 38 die Gebläse 58 oder eine beliebige andere bekannte Weise zum Kühlen beinhalten, z. B. Leitungen, die Kältemittel, Wasser etc. verteilen; eine Klimaanlage etc.
10 ist ein Verfahrensablaufdiagramm, das ein beispielhaftes Verfahren 100 zum Verändern der Steifigkeit der Struktur 38 veranschaulicht. Der Speicher des Computers 42 speichert ausführbare Anweisungen zum Durchführen der Schritte des Verfahrens 100. Im Allgemeinen ist der Computer 42 im Verfahren 100 dazu programmiert, elektrischen Strom zu liefern, um eine Steifigkeit der Struktur 38 auf Grundlage einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs 32 zu liefern, insbesondere, wenn die Geschwindigkeit einen Schwellenwert übersteigt. Der Schwellenwert kann in Einheiten der Geschwindigkeit, z. B. Meilen pro Stunde, angegeben sein und kann so ausgewählt werden, dass er zwischen einem Geschwindigkeitsbereich, bei dem der Fußgängerschutz eine vorherrschende Überlegung ist, und einem Geschwindigkeitsbereich liegt, bei dem Hochgeschwindigkeitsaufprallleistung eine vorherrschende Überlegung ist; zum Beispiel kann der Schwellenwert 25 Meilen pro Stunde betragen. Der Computer 42 kann elektrischen Strom liefern, um die Steifigkeit zu verändern, wenn die Geschwindigkeit den Schwellenwert übersteigt, z. B. durch (1) das Anweisen der Spannungsquelle 56, elektrischen Strom durch die Struktur 38 als Reaktion darauf zu liefern, dass die Geschwindigkeit über dem Schwellenwert liegt und/oder (2) das Betätigen des Gebläses 58 als Reaktion darauf, dass die Geschwindigkeit unter dem Schwellenwert liegt.
Das Verfahren 100 beginnt in einem Entscheidungsblock 105, in dem der Computer 42 bestimmt, ob eine Zündung des Fahrzeugs 32 eingeschaltet ist. Wenn die Zündung ausgeschaltet ist, kehrt das Verfahren 100 zum Start zurück; mit anderen Worten beginnt das Verfahren 100 nicht, bis die Zündung eingeschaltet ist.
Wenn die Zündung eingeschaltet ist, bestimmt der Computer 42 als nächstes in einem Entscheidungsblock 110, ob sich das Fahrzeug 32 in Bewegung befindet. Der Computer 42 kann auf Grundlage der Daten vom Geschwindigkeitssensor 64, einem GPS-Sensor etc. bestimmen, ob eine Geschwindigkeit v des Fahrzeugs 32 größer als null ist. Wenn sich das Fahrzeug 32 nicht in Bewegung befindet, kehrt das Verfahren 100 zum Start zurück; mit anderen Worten beginnt das Verfahren 100 nicht, bis sich das Fahrzeug 32 beginnt zu bewegen. Wenn sich das Fahrzeug 32 in Bewegung befindet, stellt der Computer 42 als nächstes in einem Block 115 einen gespeicherten Wert T_target auf einen Wert ein, der eine untere Temperatur T_low von zwei Zieltemperaturen T_low, T_high darstellt. Der Wert T_target ist ein Binärwert. Einer von den zwei möglichen Werten für T_target, z. B. null, stellt die untere Zieltemperatur T_low der Struktur 38 dar und der andere der zwei möglichen Werte für T_target, z. B. eins, stellt die obere Zieltemperatur Thigh der Struktur 38 dar. Die untere Zieltemperatur T_low kann ausgewählt werden, unter und nahe der Anfangstemperatur T_o zu liegen, so dass, wie nachfolgend beschrieben, die Temperatur T der Struktur 38 schnell über die Anfangstemperatur T_o angehoben werden kann. Die obere Zieltemperatur T_high kann ausgewählt werden, über und nahe der Anfangstemperatur T_o zu liegen, so dass, wie nachfolgend beschrieben, die Temperatur T der Struktur 38 schnell unter die Anfangstemperatur T_o gesenkt werden kann. Als nächstes weist der Computer 42 in einem Block 120 die Spannungsquelle 56 an, elektrischen Strom durch die Struktur 38 zu liefern, um die Temperatur T auf die untere Zieltemperatur T_low anzuheben. Der Computer 42 kann die Spannungsquelle 56 anweisen, den elektrischen Strom durchgehend zu liefern, bis auf Grundlage von Daten, die vom Temperatursensor 60 empfangen wurden, die Temperatur T der Struktur 38 im Wesentlichen gleich der unteren Zieltemperatur T_low ist, und dann kann der Computer 42 die Temperatur T auf der unteren Zieltemperatur T_low halten, z. B. durch das Modulieren der Spannungsquelle 56, um elektrischen Strom zu liefern, während sich die Temperatur T senkt, um die Temperatur T im Wesentlichen gleich der unteren Zieltemperatur T_low zu halten.
Wenn, wie nachfolgend in den Blöcken 125-200 ausführlicher beschrieben, der gespeicherte Wert von T_target T_low, darstellt, weist der Computer 42 die Spannungsquelle 56 an, die Temperatur T der Struktur 38 auf der unteren Zieltemperatur T_low zu halten, bis die Geschwindigkeit v des Fahrzeugs 32 für einen voreingestellten Zeitraum über dem Schwellenwert liegt, wonach der Computer 42 den gespeicherten Wert von T_target einstellt, um T_high darzustellen, und die Spannungsquelle 56 anweist, die Struktur 38 auf die obere Zieltemperatur T_high zu erwärmen. Wenn der gespeicherte Wert von T_target Thigh darstellt, weist der Computer 42 die Spannungsquelle 56 an, die Temperatur T der Struktur 38 auf T_high zu halten, bis die Geschwindigkeit v des Fahrzeugs 32 für den voreingestellten Zeitraum unter dem Schwellenwert liegt, wonach der Computer 42 den gespeicherten Wert von T_arget einstellt, um T_low darzustellen, und die Gebläse 58 anweist, die Struktur 38 auf T_low zu kühlen.
Als nächstes empfängt der Computer 42 in einem Block 125 die Geschwindigkeit v des Fahrzeugs 32, z. B. vom Geschwindigkeitssensor 64, einem GPS-Sensor etc.
Als nächstes bestimmt der Computer 42 in einem Entscheidungsblock 130, ob der gespeicherte Wert T_target auf den Wert eingestellt ist, der die untere Zieltemperatur T_low darstellt, z. B. null, oder auf den Wert, der die obere Zieltemperatur T_high darstellt, z. B. eins. Wenn der gespeicherte Wert T_target auf den Wert eingestellt wird, der die obere Zieltemperatur Thigh darstellt, geht das Verfahren 100 zu einem Entscheidungsblock 170 über.
Wenn der gespeicherte Wert T_target auf den Wert eingestellt wird, der die untere Zieltemperatur T_low darstellt, bestimmt der Computer 42 als nächstes in einem Entscheidungsblock 135, ob die Geschwindigkeit v des Fahrzeugs 32 über dem Schwellenwert liegt. Wenn die Geschwindigkeit v über dem Schwellenwert liegt, geht das Verfahren 100 zu Block 145 über.
Wenn die Geschwindigkeit unter dem Schwellenwert liegt, hält der Computer 42 als nächstes in einem Block 140 die Temperatur T auf der unteren Zieltemperatur T_low, z. B. durch das Modulieren der Spannungsquelle 56, um elektrischen Strom zu liefern, während sich die Temperatur T senkt, um die Temperatur T im Wesentlichen gleich der unteren Zieltemperatur T_low zu halten. Nach dem Block 140 kehrt das Verfahren 100 zu Block 125 zurück, um das Überwachen der Geschwindigkeit v des Fahrzeugs 32 fortzuführen.
Wenn nach dem Entscheidungsblock 135 die Geschwindigkeit v über dem Schwellenwert liegt, erhöht der Computer 42 in einem Block 145 einen Timer schrittweise beginnend bei einem Startwert, z. B. einem gegenwärtigen Zeitpunkt. Als nächstes bestimmt der Computer 42 in einem Entscheidungsblock 150, ob der Timer abgelaufen ist, d. h. einen Endwert erreicht hat, der einen voreingestellten Zeitpunkt nach dem Startwert darstellt. Der voreingestellte Zeitpunkt kann so ausgewählt werden, dass sich der Wert von T_target ändert, wenn die Geschwindigkeit v des Fahrzeugs 32 wahrscheinlich für einen verlängerten Zeitraum weiter deutlich über oder unter dem Schwellenwert liegt, und um zu verhindern, dass sich T_target zu häufig ändert und übermäßigen Verschleiß an den Komponenten der Stoßfängerbaugruppe 30 verursacht, z. B. 10 Sekunden. Wenn der Timer nicht abgelaufen ist, kehrt das Verfahren 100 zum Entscheidungsblock 135 zurück, um die Geschwindigkeit v gegen den Schwellenwert zu prüfen. Mit anderen Worten bestimmt der Computer 42 in den Blöcken 135, 145 und 150, ob die Geschwindigkeit v des Fahrzeugs 32 für die Gesamtheit des voreingestellten Zeitraums über dem Schwellenwert bleibt.
Wenn der Timer abgelaufen ist, stellt der Computer 42 als nächstes in einem Block 155 den gespeicherten Wert T_target auf den Wert ein, z. B. eins, der die obere Zieltemperatur Thigh darstellt.
Als nächstes weist der Computer 42 in einem Block 165 die Spannungsquelle 56 an, elektrischen Strom durch die Struktur 38 zu liefern, um die Temperatur T auf die obere Zieltemperatur Thigh anzuheben. Der Computer 42 kann die Spannungsquelle 56 anweisen, den elektrischen Strom durchgehend zu liefern, bis auf Grundlage von Daten, die vom Temperatursensor 60 empfangen wurden, die Temperatur T der Struktur 38 im Wesentlichen gleich der oberen Zieltemperatur Thigh ist.
Als nächstes hält der Computer 42 in einem Block 165 die Temperatur T auf der oberen Zieltemperatur Thigh, z. B. durch das Modulieren der Spannungsquelle 56, um elektrischen Strom zu liefern, während sich die Temperatur T senkt, um die Temperatur T im Wesentlichen gleich der oberen Zieltemperatur Thigh zu halten. Nach dem Block 165 kehrt das Verfahren 100 zu Block 125 zurück, um das Überwachen der Geschwindigkeit v des Fahrzeugs 32 fortzuführen.
Wenn nach dem Entscheidungsblock 130 der gespeicherte Wert T_target auf den Wert eingestellt wird, der die obere Zieltemperatur Thigh darstellt, bestimmt der Computer 42 als nächstes im Entscheidungsblock 170, ob die Geschwindigkeit v des Fahrzeugs 32 über dem Schwellenwert liegt. Wenn die Geschwindigkeit v über dem Schwellenwert liegt, geht das Verfahren 100 zu Block 165 über, um die Struktur 38 auf der oberen Zieltemperatur T_high zu halten.
Wenn nach dem Entscheidungsblock 170 die Geschwindigkeit v unter dem Schwellenwert liegt, erhöht der Computer 42 in einem Block 175 einen Timer schrittweise beginnend bei einem Startwert, z. B. einem gegenwärtigen Zeitpunkt. Als nächstes bestimmt der Computer 42 in einem Entscheidungsblock 180, ob der Timer abgelaufen ist, d. h. einen Endwert erreicht hat, der den voreingestellten Zeitpunkt nach dem Startwert darstellt. Wenn der Timer nicht abgelaufen ist, kehrt das Verfahren 100 zum Entscheidungsblock 170 zurück, um die Geschwindigkeit v gegen den Schwellenwert zu prüfen. Mit anderen Worten bestimmt der Computer 42 in den Blöcken 170-180 gemeinsam, ob die Geschwindigkeit v des Fahrzeugs 32 für die Gesamtheit des voreingestellten Zeitraums unter dem Schwellenwert bleibt.
Wenn der Timer abgelaufen ist, stellt der Computer 42 als nächstes in einem Block 185 den gespeicherten Wert T_target auf den Wert ein, z. B. null, der die untere Zieltemperatur T_low darstellt.
Als nächstes schaltet der Computer 42 in einem Block 190 die Spannungsquelle 56 ab, d. h. hindert die Spannungsquelle 56 daran, Strom an die Struktur 38 zu liefern.
Als nächstes schaltet der Computer 42 in einem Block 195 die Gebläse 58 ein, d. h. weist die Gebläse 58 an, Luft durch die Zwischenräume 40 zu bewegen.
Als nächstes bestimmt der Computer 42 in einem Entscheidungsblock 200, ob die Temperatur T der Struktur 38 mindestens so niedrig wie die untere Zieltemperatur T_low ist. Der Computer 42 verwendet Daten vom Temperatursensor 60. Wenn die Temperatur T noch nicht so niedrig wie die untere Zieltemperatur T_low ist, kehrt das Verfahren 100 zum Block 195 zurück, um das Betreiben der Gebläse 58 fortzuführen.
Wenn die Temperatur T mindestens so niedrig wie die untere Zieltemperatur T_low ist, schaltet der Computer 42 als nächstes in einem Block 205 die Gebläse 58 ab, d. h. hält sie an, so dass die Gebläse 58 keine Luft mehr durch die Zwischenräume 40 bewegen. Nach dem Block 205 kehrt das Verfahren 100 zu Block 125 zurück, um das Überwachen der Geschwindigkeit v des Fahrzeugs 32 fortzuführen.
Im Allgemeinen können die beschriebenen Rechensysteme und/oder -vorrichtungen ein beliebiges aus einer Reihe von Computerbetriebssystemen einsetzen, einschließlich, jedoch keinesfalls beschränkt auf, Versionen und/oder Varianten der Anwendung Ford Sync®, der Middleware AppLink/Smart Device Link, des Betriebssystems Microsoft Automotive®, des Betriebssystems Microsoft Windows®, des Betriebssystems Unix (z. B. des Betriebssystems Solaris®, vertrieben durch die Oracle Corporation in Redwood Shores, Kalifornien), des Betriebssystems AIX UNIX, vertrieben durch International Business Machines in Armonk, New York, des Betriebssystems Linux, der Betriebssysteme Mac OSX und iOS, vertrieben durch die Apple Inc. in Cupertino, Kalifornien, des BlackBerry OS, vertrieben durch Blackberry, Ltd. in Waterloo, Kanada, und des Betriebssystems Android, entwickelt durch Google, Inc. und die Open Handset Alliance, oder der QNX® CAR Platform for Infotainment, angeboten durch QNX Software Systems. Beispiele für Rechenvorrichtungen beinhalten unter anderem einen bordeigenen Fahrzeugcomputer, einen Computerarbeitsplatz, einen Server, einen Schreibtisch-, Notebook-, Laptop- oder Handcomputer oder ein anderes Rechensystem und/oder eine andere Rechenvorrichtung.
Rechenvorrichtungen beinhalten im Allgemeinen computerausführbare Anweisungen, wobei die Anweisungen durch eine oder mehrere Rechenvorrichtungen, wie etwa die vorstehend aufgeführten, ausführbar sein können. Computerausführbare Anweisungen können von Computerprogrammen zusammengestellt oder ausgewertet werden, die unter Verwendung vielfältiger Programmiersprachen und/oder -technologien erstellt wurden, einschließlich unter anderem und entweder für sich oder in Kombination Java™, C, C++, Matlab, Simulink, Stateflow, Visual Basic, Java Script, Perl, HTML usw. Einige dieser Anwendungen können auf einer virtuellen Maschine zusammengestellt und ausgeführt werden, wie etwa der Java Virtual Machine, der Dalvik Virtual Machine oder dergleichen. Im Allgemeinen empfängt ein Prozessor (z. B. ein Mikroprozessor) Anweisungen, z. B. von einem Speicher, einem computerlesbaren Medium usw., und führt diese Anweisungen aus, wodurch er einen oder mehrere Prozesse durchführt, darunter einen oder mehrere der hierin beschriebenen Prozesse. Derartige Anweisungen und andere Daten können unter Verwendung vielfältiger computerlesbarer Medien gespeichert und übertragen werden. Eine Datei in einer Rechenvorrichtung ist im Allgemeinen eine Sammlung von Daten, die auf einem computerlesbaren Medium, wie etwa einem Speichermedium, einem Direktzugriffsspeicher usw., gespeichert ist.
Ein computerlesbares Medium (auch als prozessorlesbares Medium bezeichnet) beinhaltet ein beliebiges nichttransitorisches (z. B. physisches) Medium, das an der Bereitstellung von Daten (z. B. Anweisungen) beteiligt ist, die durch einen Computer (z. B. durch einen Prozessor eines Computers) ausgelesen werden können. Ein derartiges Medium kann viele Formen annehmen, einschließlich unter anderem nichtflüchtiger Medien und flüchtiger Medien. Zu nichtflüchtigen Medien können zum Beispiel optische Platten oder Magnetplatten und andere persistente Speicher gehören. Zu flüchtigen Medien kann zum Beispiel ein dynamischer Direktzugriffsspeicher (dynamic random access memory - DRAM) gehören, der typischerweise einen Hauptspeicher darstellt. Derartige Anweisungen können durch ein oder mehrere Übertragungsmedien übertragen werden, einschließlich Koaxialkabeln, Kupferdraht und Glasfaser, zu denen die Drähte gehören, die einen an einen Prozessor einer ECU gekoppelten Systembus umfassen. Zu gängigen Formen computerlesbarer Medien gehören zum Beispiel eine Diskette, eine Folienspeicherplatte, eine Festplatte, ein Magnetband, ein beliebiges anderes magnetisches Medium, eine CD-ROM, eine DVD, ein beliebiges anderes optisches Medium, Lochkarten, Lochstreifen, ein beliebiges anderes physisches Medium mit Lochmustern, ein RAM, ein PROM, ein EPROM, ein FLASH-EEPROM, ein beliebiger anderer Speicherchip oder eine beliebige andere Speicherkassette oder ein beliebiges anderes Medium, das durch einen Computer ausgelesen werden kann.
Hier beschriebene Datenbanken, Datenbeständen oder sonstigen Datenspeichern können verschiedene Arten von Mechanismen zum Speichern von, Zugreifen auf und Abrufen von verschiedenen Arten von Daten beinhalten, einschließlich einer hierarchischen Datenbank, einer Gruppe von Dateien in einem Dateisystem, einer Anwendungsdatenbank in einem proprietären Format, eines relationalen Datenbankverwaltungssystems (relational database management system - RDBMS) usw. Jeder derartige Datenspeicher ist im Allgemeinen innerhalb einer Rechenvorrichtung beinhaltet, die ein Computerbetriebssystem, wie etwa eines der vorstehend erwähnten, einsetzt, und es wird auf eine oder mehrere beliebige von vielfältigen Weisen über ein Netzwerk darauf zugegriffen. Auf ein Dateisystem kann von einem Computerbetriebssystem zugegriffen werden und es kann in verschiedenen Formaten gespeicherte Dateien beinhalten. Ein RDBMS setzt im Allgemeinen die strukturierte 38d Abfragesprache (structured query language - SQL) zusätzlich zu einer Sprache zum Erstellen, Speichern, Bearbeiten und Ausführen gespeicherter Abläufe ein, wie etwa die vorstehend erwähnte PL/SQL-Sprache.
In einigen Beispielen können Systemelemente als computerlesbare Anweisungen (z. B. Software) auf einer oder mehreren Rechenvorrichtungen (z. B. Servern, Personal Computern usw.) umgesetzt sein, die auf damit assoziierten computerlesbaren Medien (z. B. Platten, Speichern usw.) gespeichert sind. Ein Computerprogrammprodukt kann derartige Anweisungen umfassen, die zum Ausführen der hierin beschriebenen Funktionen auf computerlesbaren Medien gespeichert sind.
In den Zeichnungen geben die gleichen Bezugszeichen die gleichen Elemente an. Außerdem könnten einige oder alle dieser Elemente geändert werden. Hinsichtlich der hierin beschriebenen Medien, Prozesse, Systeme, Verfahren, Heuristiken usw. versteht es sich, dass die Schritte derartiger Prozesse usw. zwar als gemäß einer bestimmten Abfolge erfolgend beschrieben worden sind, derartige Prozesse jedoch so umgesetzt werden könnten, dass die beschriebenen Schritte in einer anderen Reihenfolge als der hierin beschriebenen Reihenfolge durchgeführt werden. Es versteht sich außerdem, dass bestimmte Schritte gleichzeitig durchgeführt, andere Schritte hinzugefügt oder bestimmte hierin beschriebene Schritte weggelassen werden könnten. Anders ausgedrückt dienen die Beschreibungen von Prozessen in dieser Schrift dem Zwecke der Veranschaulichung bestimmter Ausführungsformen und sollten keinesfalls dahingehend ausgelegt werden, dass sie die Patentansprüche einschränken. Die Offenbarung wurde auf veranschaulichende Weise beschrieben und es versteht sich, dass die verwendete Terminologie vielmehr der Beschreibung als der Einschränkung dienen soll. Im hierin verwendeten Sinne bedeutet „im Wesentlichen“, dass eine Abmessung, Zeitdauer, Form oder ein anderes Adjektiv aufgrund von physischen Unvollkommenheiten, Leistungsunterbrechungen, Variationen bei der Bearbeitung oder einer anderen Herstellungsweise usw. geringfügig von dem Beschriebenen abweichen kann. In Anbetracht der vorstehenden Lehren sind viele Modifikationen und Variationen der vorliegenden Offenbarung möglich und die Offenbarung kann anders als konkret beschrieben umgesetzt werden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Fahrzeugkomponente bereitgestellt, die Folgendes aufweist: einen Stoßfängerträger und eine Verkleidung, die vom Stoßfängerträger beabstandet ist; eine Struktur, die Zwischenräume zwischen der Struktur und dem Stoßfängerträger und zwischen der Struktur und der Verkleidung definiert; und einen Computer, der dazu programmiert ist, elektrischen Strom zu liefern, um eine Steifigkeit der Struktur als Reaktion auf eine Fahrzeuggeschwindigkeit über einem Schwellenwert zu verändern.
Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet die Struktur ein Polymer mit Formgedächtnis. Gemäß einer Ausführungsform ist die Struktur ein Verbundmaterial, das ein Matrixmaterial und ein Versteifungsmaterial beinhaltet; das Matrixmaterial ist ein Polymer; und das Versteifungsmaterial ist elektrisch leitfähig.
Gemäß einer Ausführungsform ist das Versteifungsmaterial eines von Kohlenstofffaser und Kohl enstoffnanoröhren.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner gekennzeichnet durch eine Spannungsquelle, die elektrisch an die Struktur gekoppelt ist.
Gemäß einer Ausführungsform ist der Computer an die Spannungsquelle gekoppelt und dazu programmiert, die Spannungsquelle anzuweisen, elektrischen Strom als Reaktion darauf durch die Struktur zu liefern, dass eine Fahrzeuggeschwindigkeit eines von über oder unter dem Schwellenwert liegt.
Gemäß einer Ausführungsform ist der Computer dazu programmiert, die Spannungsquelle anzuweisen, elektrischen Strom als Reaktion darauf durch die Struktur zu liefern, dass eine Fahrzeuggeschwindigkeit für mindestens einen festgelegten Zeitraum eines von über oder unter dem Schwellenwert liegt.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner gekennzeichnet durch ein Gebläse, das angeordnet ist, um Luft durch mindestens einen der Zwischenräume zu bewegen.
Gemäß einer Ausführungsform ist der Computer an das Gebläse gekoppelt und dazu programmiert, das Gebläse als Reaktion darauf zu betätigen, dass eine Fahrzeuggeschwindigkeit eines von über oder unter dem Schwellenwert liegt.
Gemäß einer Ausführungsform ist der Computer dazu programmiert, das Gebläse als Reaktion auf eine Fahrzeuggeschwindigkeit zu betätigen, die für mindestens einen festgelegten Zeitraum eines von über oder unter dem Schwellenwert liegt.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner dadurch gekennzeichnet, dass ein Temperatursensor thermisch mit der Struktur verbunden und an den Computer gekoppelt ist, wobei der Computer ferner dazu programmiert ist, das Gebläse zu betätigen, um die Struktur auf einer Zieltemperatur zu halten, solange die Fahrzeuggeschwindigkeit eines von über und unter dem Schwellenwert liegt.
Gemäß einer Ausführungsform ist der Computer ferner dazu programmiert, elektrische Eingabe an die Struktur als Reaktion darauf zu liefern, dass eine Fahrzeuggeschwindigkeit für mindestens einen festgelegten Zeitraum über dem Schwellenwert liegt.
Gemäß einer Ausführungsform sinkt die Steifigkeit der Struktur als Reaktion auf das Erhöhen der Temperatur, wobei die Struktur einen elektrischen Widerstand derart aufweist, dass die Struktur Wärme als Reaktion auf elektrische Eingabe erzeugt, und der Computer dazu programmiert ist, elektrischen Strom an die Struktur als Reaktion darauf zu liefern, dass eine Fahrzeuggeschwindigkeit über dem Schwellenwert liegt.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner dadurch gekennzeichnet, dass ein Temperatursensor thermisch mit der Struktur verbunden und an den Computer gekoppelt ist, wobei der Computer ferner dazu programmiert ist, elektrischen Strom zu liefern, um die Struktur auf einer Zieltemperatur zu halten, solange die Fahrzeuggeschwindigkeit über dem Schwellenwert liegt.
Gemäß einer Ausführungsform definieren der Stoßfängerträger und die Verkleidung ein Volumen direkt zwischen dem Stoßfängerträger und der Verkleidung in einer Fahrzeugvorwärtsrichtung und die Struktur nimmt weniger als die Hälfte des Volumens ein. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Fahrzeugkomponente bereitgestellt, die Folgendes aufweist: eine Verkleidung, die von einem Stoßfängerträger beabstandet ist; eine Struktur, die Zwischenräume zwischen der Struktur und dem Stoßfängerträger und zwischen der Struktur und der Verkleidung definiert; und Hilfsmittel zum Verändern einer Steifigkeit der Struktur auf Grundlage einer Fahrzeuggeschwindigkeit.
Gemäß einer Ausführungsform beinhalten die Hilfsmittel zum Verändern der Steifigkeit der Struktur Hilfsmittel zum Erwärmen der Struktur.
Gemäß einer Ausführungsform sind die Hilfsmittel zum Erwärmen der Struktur Hilfsmittel zum Widerstandserwärmen der Struktur.
Gemäß einer Ausführungsform beinhalten die Hilfsmittel zum Verändern der Steifigkeit der Struktur ferner Hilfsmittel zum Kühlen der Struktur.
Gemäß einer Ausführungsform beinhalten die Hilfsmittel zum Verändern der Steifigkeit der Struktur Hilfsmittel zum Kühlen der Struktur.

Claims

Fahrzeugkomponente, die Folgendes umfasst: einen Stoßfängerträger und eine Verkleidung, die vom Stoßfängerträger beabstandet ist; eine Struktur, die Zwischenräume zwischen der Struktur und dem Stoßfängerträger und zwischen der Struktur und der Verkleidung definiert; und einen Computer, der dazu programmiert ist, elektrischen Strom zu liefern, um eine Steifigkeit der Struktur als Reaktion auf eine Fahrzeuggeschwindigkeit über einem Schwellenwert zu verändern.
Fahrzeugkomponente nach Anspruch 1, wobei die Struktur Polymer mit Formgedächtnis beinhaltet.
Fahrzeugkomponente nach Anspruch 1, wobei die Struktur ein Verbundmaterial ist, das ein Matrixmaterial und ein Versteifungsmaterial beinhaltet, das Matrixmaterial ein Polymer ist, und das Versteifungsmaterial elektrisch leitfähig ist.
Fahrzeugkomponente nach Anspruch 3, wobei das Versteifungsmaterial eines von Kohlenstofffaser und Kohlenstoffnanoröhren ist.
Fahrzeugkomponente nach Anspruch 1, ferner umfassend eine Spannungsquelle, die elektrisch an die Struktur gekoppelt ist.
Fahrzeugkomponente nach Anspruch 5, wobei der Computer an die Spannungsquelle gekoppelt und dazu programmiert ist, die Spannungsquelle anzuweisen, elektrischen Strom als Reaktion darauf durch die Struktur zu liefern, dass eine Fahrzeuggeschwindigkeit eines von über oder unter dem Schwellenwert liegt.
Fahrzeugkomponente nach Anspruch 6, wobei der Computer dazu programmiert ist, die Spannungsquelle anzuweisen, elektrischen Strom als Reaktion darauf durch die Struktur zu liefern, dass eine Fahrzeuggeschwindigkeit für mindestens einen festgelegten Zeitraum eines von über oder unter dem Schwellenwert liegt.
Fahrzeugkomponente nach Anspruch 1, wobei der Computer ferner dazu programmiert ist, elektrische Eingabe an die Struktur als Reaktion darauf zu liefern, dass eine Fahrzeuggeschwindigkeit für mindestens einen festgelegten Zeitraum über dem Schwellenwert liegt.
Fahrzeugkomponente nach Anspruch 1, wobei die Steifigkeit der Struktur als Reaktion auf das Erhöhen der Temperatur sinkt, die Struktur einen elektrischen Widerstand derart aufweist, dass die Struktur Wärme als Reaktion auf elektrische Eingabe erzeugt, und der Computer dazu programmiert ist, elektrischen Strom an die Struktur als Reaktion darauf zu liefern, dass eine Fahrzeuggeschwindigkeit über dem Schwellenwert liegt.
Fahrzeugkomponente nach Anspruch 1, ferner umfassend einen Temperatursensor, der thermisch mit der Struktur verbunden und an den Computer gekoppelt ist, wobei der Computer ferner dazu programmiert ist, elektrischen Strom zu liefern, um die Struktur auf einer Zieltemperatur zu halten, solange die Fahrzeuggeschwindigkeit über dem Schwellenwert liegt.
Fahrzeugkomponente nach Anspruch 1, wobei der Stoßfängerträger und die Verkleidung ein Volumen direkt zwischen dem Stoßfängerträger und der Verkleidung in einer Fahrzeugvorwärtsrichtung definieren und die Struktur weniger als die Hälfte des Volumens einnimmt.
Fahrzeugkomponente nach einem der Ansprüche 1-11, ferner umfassend ein Gebläse, das positioniert ist, um Luft durch mindestens einen der Zwischenräume zu bewegen.
Fahrzeugkomponente nach Anspruch 12, wobei der Computer an das Gebläse gekoppelt und dazu programmiert ist, das Gebläse als Reaktion darauf zu betätigen, dass eine Fahrzeuggeschwindigkeit eines von über oder unter dem Schwellenwert liegt.
Fahrzeugkomponente nach Anspruch 13, wobei der Computer dazu programmiert ist, das Gebläse als Reaktion auf eine Fahrzeuggeschwindigkeit zu betätigen, die für mindestens einen festgelegten Zeitraum eines von über oder unter dem Schwellenwert liegt.
Fahrzeugkomponente nach Anspruch 13, ferner umfassend einen Temperatursensor, der thermisch mit der Struktur verbunden und an den Computer gekoppelt ist, wobei der Computer ferner dazu programmiert ist, das Gebläse zu betätigen, um die Struktur auf einer Zieltemperatur zu halten, solange die Fahrzeuggeschwindigkeit eines von über und unter dem Schwellenwert liegt.