DE102021100700A1

DE102021100700A1 - Ein fluidfeder-system mit stufenlos verstellbarer rate für ein fahrzeug, und verfahren zum betrieb

Info

Publication number: DE102021100700A1
Application number: DE102021100700.3A
Authority: DE
Inventors: Larry G. Gepfrey; Andrei Balaceanu; Walter B. Cwycyshyn; Robert G. Izak
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2020-02-13
Filing date: 2021-01-14
Publication date: 2021-08-19
Also published as: US20210252934A1; US11498383B2; CN113246676A

Abstract

Ein Fahrzeug-Fluidfeder-System ist so ausgelegt, dass es Straßenstöße absorbiert, die auf mindestens ein Straßenrad eines Fahrzeugs einwirken. Das Fahrzeug-Fluidfeder-System umfasst eine Fluidfeder und eine Einheit mit variablem Volumen. Die Fluidfeder umfasst eine Fluidkammer, die ihr Volumen ändern kann. Die Einheit mit variablem Volumen umfasst einen starren Kolbenzylinder, einen Kolben, einen Fluidhohlraum und einen Aktuator. Der Kolben kann sich innerhalb des starren Kolbenzylinders hin- und herbewegen und steht in Gleitkontakt mit diesem. Der Fluidhohlraum wird durch den Kolbenzylinder und den Kolben definiert. Der Aktuator ist so ausgelegt, dass er den Kolben antreibt und das Volumen des Fluidhohlraums verändert. Der Fluidhohlraum steht in Fluidverbindung mit der Fluidkammer.

Description

Der Gegenstand der Offenbarung bezieht sich auf Fahrzeug-Fluidfedern und insbesondere auf ein Fluidfeder-System mit stufenlos verstellbarer Rate.
Luftfedern in Fahrzeugen sind typischerweise Teil einer Niveauregulierung, die dazu dient, die gewünschten Trimmhöhen je nach Fahrbedingungen und unabhängig von der Nutzlast des Fahrzeugs beizubehalten. Luftfedern können die Trimmhöhe des Fahrzeugs durch Einstellen der Luftmasse in der Luftfeder beibehalten, anheben oder absenken. Die Luftmasse wird der Luftfeder zugeführt oder entnommen, z. B. mit Hilfe einer Vier-Ecken-Niveauregulierung mit Hilfe eines Kompressors, eines Vorratsluftbehälters und/oder eines Auslassventils. Bekannte Niveauregulierungssysteme bieten die Möglichkeit, die Fahrqualität zu verbessern, indem die Federrate und die Fahrfrequenz im unbeladenen Zustand des Fahrzeugs gesenkt werden. Niveauregulierungssysteme für vier Ecken haben auch die Möglichkeit, die Höhe der Fahrzeugverkleidung dynamisch anzupassen, wie z. B. das Absenken der Verkleidungshöhe bei höheren Fahrzeuggeschwindigkeiten, um Kraftstoff zu sparen, und das Anheben der Verkleidungshöhe, wenn Bodenfreiheit erwünscht ist, um das Ein- und Ausstiegsverhalten für die Insassen zu verbessern und ein ansprechenderes Styling zu bieten, wenn das Fahrzeug geparkt ist (d. h. im Ausstellungsraum).
Obwohl ein Vier-Ecken-Luftfedersystem die Fähigkeit hat, die Gesamtleistung des Fahrzeugs zu verbessern, weist es einige Mängel auf, die die Leistungseigenschaften beeinträchtigen können. Zum Beispiel erhöht sich die Rollsteifigkeit des Fahrzeugs und der daraus resultierende Rollwinkel vom Anfang bis zum Ende eines anhaltenden Kurvenmanövers aufgrund von Wärmeübertragungseffekten innerhalb der Luftfeder. Da eine der Variablen, die die Federrate der Luftfeder bestimmen, das Luftvolumen ist, hat die Federrate auch eine Abhängigkeit von der Trimmhöhe (d.h. höhere Federraten bei niedriger Trimmhöhe und niedrigere Federraten bei höheren Trimmhöhen). Außerdem ist die Kraft-Weg-Kurve einer Luftfeder nicht linear. D.h. die Federrate nimmt im Stoß zu und in der Zugstufe ab. Die abnehmende Federrate in der Zugstufe, in Verbindung mit einer niedrigeren Fahrfrequenz bei 2PASS, senkt die Aufhängungsenergie, die benötigt wird, um die Zuganschläge zu kontaktieren, was die Fahr- und Handling-Eigenschaften des Fahrzeugs verschlechtert. Gängige Lösungen sind die Vergrößerung des Federwegs in der Zugstufe und/oder das Einsetzen von Zugfedern im Stoßdämpfer.
Dementsprechend ist es wünschenswert, eine bessere Kontrolle der Federraten von Luftfedersystemen zu ermöglichen.
BESCHREIBUNG
In einer beispielhaften Ausführungsform ist ein Fahrzeug-Fluidfeder-System so ausgelegt, dass es Straßenstöße absorbiert, die auf mindestens ein Straßenrad eines Fahrzeugs einwirken. Das Fahrzeug-Fluidfeder-System umfasst eine erste Fluidfeder und eine erste variable Volumeneinheit. Die erste Fluidfeder umfasst eine Fluidkammer, die ihr Volumen ändern kann. Die erste variable Volumeneinheit umfasst einen starren Kolbenzylinder, einen Kolben, der sich innerhalb des starren Kolbenzylinders hin- und herbewegen kann und in Gleitkontakt mit diesem steht, einen Fluidhohlraum, der durch den Kolbenzylinder und den Kolben definiert ist, und einen Aktuator, der den Kolben antreiben kann, um das Volumen des Fluidhohlraums zu verändern. Der Fluidhohlraum steht in Fluidverbindung mit der Fluidkammer.
Zusätzlich zu der vorhergehenden Ausführungsform ist die Fluidkammer eine Luftkammer und der Fluidhohlraum ist ein Lufthohlraum.
Alternativ oder zusätzlich dazu umfasst das Fahrzeug-Fluidfeder-System in der vorstehenden Ausführungsform ein elastisches Vorspannelement, das so beschaffen ist, dass es eine Vorspannkraft zwischen dem Kolben und dem starren Kolbenzylinder ausübt, die den Aktuator unterstützt, wenn der Kolben in den starren Kolbenzylinder getrieben wird, wodurch das Volumen des Fluidhohlraums verringert wird.
Alternativ oder zusätzlich dazu enthält das Fahrzeug-Fluidfeder-System in der vorstehenden Ausführungsform eine Steuerung, die zur Steuerung der Betätigung des Aktuators konfiguriert ist.
Alternativ oder zusätzlich dazu umfasst das Fahrzeug-Fluidfeder-System in der vorhergehenden Ausführungsform eine zweite Fluidfeder mit einer Fluidkammer und einer zweiten variablen Volumeneinheit. Die zweite Einheit mit variablem Volumen umfasst einen starren Kolbenzylinder, einen Kolben, der sich innerhalb des starren Kolbenzylinders hin- und herbewegen kann und in Gleitkontakt mit diesem steht, einen Fluidhohlraum, der durch den Kolbenzylinder und den Kolben definiert ist, und einen Aktuator, der den Kolben antreiben kann, um das Volumen des Fluidhohlraums zu verändern. Der Fluidhohlraum der zweiten variablen Volumeneinheit steht in Fluidverbindung mit der Fluidkammer der zweiten Fluidfeder. Die Steuerung steuert die Aktuatoren der ersten und zweiten variablen Volumeneinheit unabhängig voneinander für die Fahrzeugleistung.
Alternativ oder zusätzlich dazu enthält das Fahrzeug-Fluidfeder-System in der vorstehenden Ausführungsform einen Positionssensor, der zur Messung der Position des Kolbens konfiguriert ist.
Alternativ oder zusätzlich dazu umfasst das Fahrzeug-Fluidfeder-System in der vorhergehenden Ausführungsform einen Sensor, der so konfiguriert ist, dass er ein Signal an die Steuerung sendet, das die Kolbenposition anzeigt, und ein Kennfeld, das in einem elektronischen Speichermedium des Steuergeräts gespeichert ist. Die Steuerung ist so konfiguriert, dass sie das Signal auf das Kennfeld anwendet und dadurch ein Befehlssignal ausgibt, das eine Federrate angibt.
Alternativ oder zusätzlich dazu wird in der vorhergehenden Ausführungsform das Befehlssignal für die Position des Kolbens vom Aktuator empfangen, um die Federrate zu beeinflussen.
Alternativ oder zusätzlich dazu umfassen die Aktuatoren in der vorstehenden Ausführungsform jeweils einen Elektromotor.
Ein Fahrzeug gemäß einer anderen, nicht einschränkenden Ausführungsform umfasst eine Karosserie, vier Straßenräder, vier Fluidfedern, vier variable Volumeneinheiten und ein Steuergerät. Die erste Fluidfeder ist zwischen der Karosserie und dem ersten Straßenrad gekoppelt und geeignet, die Verschiebung zwischen diesen zu steuern. Die erste Fluidfeder umfasst eine erste Fluidkammer, die ihr Volumen ändern kann. Die erste Einheit mit variablem Volumen umfasst einen Kolbenzylinder, einen Kolben, der sich innerhalb des Kolbenzylinders hin- und herbewegen kann und in Gleitkontakt mit diesem steht, einen ersten Fluidhohlraum, der durch den Kolbenzylinder und den Kolben definiert ist, und einen ersten Aktuator, der den Kolben antreiben kann, um das Volumen des ersten Fluidhohlraums zu verändern. Der erste Fluidhohlraum steht in Fluidverbindung mit der ersten Fluidkammer. Die zweite Fluidfeder ist zwischen dem Körper und dem zweiten Straßenrad gekoppelt und kann die Verschiebung zwischen diesen steuern. Die zweite Fluidfeder umfasst eine zweite Fluidkammer, die ihr Volumen ändern kann.
Die zweite variable Volumeneinheit umfasst einen Kolbenzylinder, einen Kolben, der sich innerhalb des Kolbenzylinders hin- und herbewegen kann und in Gleitkontakt mit diesem steht, einen zweiten Fluidhohlraum, der durch den Kolbenzylinder und den Kolben definiert ist, und einen zweiten Aktuator, der den Kolben antreiben kann, um das Volumen des zweiten Fluidhohlraums zu verändern. Der zweite Fluidhohlraum steht in Fluidverbindung mit der zweiten Fluidkammer. Die dritte Fluidfeder ist zwischen der Karosserie und dem dritten Straßenrad gekoppelt und kann die Verschiebung zwischen diesen steuern. Die dritte Fluidfeder umfasst eine dritte Fluidkammer, die zur Veränderung des Volumens angepasst ist. Die dritte Einheit mit veränderlichem Volumen umfasst einen Kolbenzylinder, einen Kolben, der sich innerhalb des Kolbenzylinders hin- und herbewegen kann und in Gleitkontakt mit diesem steht, einen dritten Fluidhohlraum, der durch den Kolbenzylinder und den Kolben definiert ist, und einen dritten Aktuator, der den Kolben antreiben kann, um das Volumen des dritten Fluidhohlraums zu verändern. Der dritte Fluidhohlraum steht in Fluidverbindung mit der dritten Fluidkammer. Die vierte Fluidfeder ist zwischen der Karosserie und dem vierten Straßenrad gekoppelt und kann die Verschiebung zwischen diesen steuern. Die vierte Fluidfeder umfasst eine vierte Fluidkammer, die zur Änderung des Volumens angepasst ist. Die vierte Einheit mit variablem Volumen umfasst einen Kolbenzylinder, einen Kolben, der sich innerhalb des Kolbenzylinders hin- und herbewegen kann und in gleitendem Kontakt mit diesem steht, einen vierten Fluidhohlraum, der durch den Kolbenzylinder und den Kolben definiert ist, und einen vierten Aktuator, der den Kolben antreiben kann, um das Volumen des vierten Fluidhohlraums zu verändern. Der vierte Fluidhohlraum steht in Fluidverbindung mit der vierten Fluidkammer. Die Steuerung ist so konfiguriert, dass sie die Betätigung des ersten, zweiten, dritten und vierten Aktuators unabhängig voneinander steuert.
Zusätzlich zu der vorangehenden Ausführungsform enthält jede der ersten, zweiten, dritten und vierten variablen Volumeneinheiten einen Positionssensor, der so konfiguriert ist, dass er eine Position der jeweiligen Kolben erfasst und entsprechende Positionssignale an die Steuerung sendet.
Alternativ oder zusätzlich dazu enthält das Fahrzeug in der vorhergehenden Ausführungsform einen Fahrmoduswähler und ein vorprogrammiertes Kennfeld. Der Fahrmoduswähler ist so konfiguriert, dass er die Auswahl zwischen einer Vielzahl von Leistungsmodi erleichtert und einen ausgewählten Modus der Vielzahl von Leistungsmodi an die Steuerung übermittelt. Das vorprogrammierte Kennfeld ist in einem Speichermedium des Steuergeräts gespeichert. Computerbefehle werden von einem Prozessor der Steuerung ausgeführt, der die Positionssignale mit dem vorprogrammierten Kennfeld vergleicht und dadurch die Aktuatoren steuert, um eine Trimmhöhe der Karosserie basierend auf dem ausgewählten Modus einzustellen.
Alternativ oder zusätzlich dazu enthält das Fahrzeug in der vorhergehenden Ausführungsform ein vorprogrammiertes Kennfeld, das in einem elektronischen Speichermedium des Steuergeräts gespeichert ist. Die Steuerung enthält einen Prozessor, der so konfiguriert ist, dass sie Anweisungen ausführt, die das vorprogrammierte Kennfeld und die Positionssignale verwenden, um die Federraten der jeweiligen ersten, zweiten, dritten und vierten Fluidfeder zu steuern.
Alternativ oder zusätzlich dazu ist der Prozessor in der vorstehenden Ausführungsform so konfiguriert, dass er Befehlssignale an die Aktuatoren der jeweiligen ersten, zweiten, dritten und vierten variablen Volumeneinheiten ausgibt, um die Federraten der jeweiligen ersten, zweiten, dritten und vierten Fluidfeder zu steuern.
Alternativ oder zusätzlich dazu sind in der obigen Ausführungsform die Aktuatoren Elektromotoren.
Alternativ oder zusätzlich dazu sind in der vorstehenden Ausführungsform die Kolbenzylinder starr.
Ein Verfahren zum Betreiben eines Fluidfeder-Systems gemäß einer anderen, nicht einschränkenden Ausführungsform umfasst den Schritt des Empfangens eines Kolbenpositionssignals von einer variablen Volumeneinheit einer Fluidfederanordnung durch eine Steuerung. Das Kolbenpositionssignal wird auf ein vorprogrammiertes Kennfeld angewendet, das in der Steuerung gespeichert ist, wodurch ein Aktuatorbefehlssignal erzeugt wird. Das Aktuatorbefehlssignal wird an einen Aktuator der variablen Volumeneinheit gesendet. Ein Kolben der variablen Volumeneinheit wird dann basierend auf dem Befehlssignal neu positioniert, um eine Federrate einer Fluidfeder der Fluidfederanordnung zu steuern.
Zusätzlich zu der vorgenannten Ausführungsform umfasst das Verfahren die Änderung des Volumens eines Kolben-Zylinder-Hohlraums über den Kolben, um die Steuerung der Federrate zu bewirken.
Alternativ oder zusätzlich dazu steht bei der vorstehenden Ausführungsform der Hohlraum in direkter Fluidverbindung mit einer Kammer der Fluidfeder.
Alternativ oder zusätzlich dazu umfasst das Verfahren in der vorangehenden Ausführungsform den Empfang eines fahrerinduzierten Handhabungsereignissignals durch die Steuerung und den Empfang eines Straßenereignissignals durch die Steuerung. Die Steuerung mischt dann das Straßenereignissignal mit dem fahrerinduzierten Handhabungsereignissignal, um das Aktuatorbefehlssignal zu erzeugen.
Die oben genannten Merkmale und Vorteile sowie andere Merkmale und Vorteile der Offenbarung sind aus der folgenden detaillierten Beschreibung leicht ersichtlich, wenn sie in Verbindung mit den beigefügten Figuren betrachtet wird.
Figurenliste
Weitere Merkmale, Vorteile und Details sind nur beispielhaft in der folgenden ausführlichen Beschreibung aufgeführt, wobei sich die ausführliche Beschreibung auf die Figuren bezieht, in denen:

1 ist eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs mit einem Fluidfeder-System als eine beispielhafte, nicht einschränkende Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
2 ist eine schematische Darstellung einer Fluidfederanordnung des Fluidfeder-Systems;
3 ist eine schematische Darstellung eines Reglers des Fluidfeder-Systems;
4. ist ein Diagramm einer maßgeschneiderten Federratenkurve in Verbindung mit dem Fluidfeder-System;
5 ist ein Diagramm einer Trimmhöhenänderung in Verbindung mit dem Fluidfeder-System;
6 ist ein Diagramm zur Abbildung einer Hilfskolbenverschiebung in Verbindung mit dem Fluidfeder-System;
7 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Betrieb des Fluidfeder-Systems; und
8 ist ein Flussdiagramm eines anderen Verfahrens zum Betrieb des Fluidfeder-Systems.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Die folgende Beschreibung ist lediglich beispielhaft und soll die vorliegende Offenbarung, ihre Anwendung oder Verwendung nicht einschränken. Es sollte verstanden werden, dass in den Figuren entsprechende Bezugsziffern auf gleiche oder entsprechende Teile und Merkmale hinweisen. Wie hierin verwendet, beziehen sich die Begriffe Modul und Steuerung auf Verarbeitungsschaltungen, die eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC), eine elektronische Schaltung, einen Prozessor (gemeinsam, dediziert oder Gruppe) und einen Speicher, der ein oder mehrere Software- oder Firmware-Programme ausführt, eine kombinatorische Logikschaltung und/oder andere geeignete Komponenten umfassen können, die die beschriebene Funktionalität bereitstellen.
Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist 1 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs 20, das einen Antriebsstrang 22, eine Vielzahl von rotierenden Rädern (d.h. zwei Vorderräder 24, 26 und zwei Hinterräder 28, 30 dargestellt), ein Fluidfeder-System 32, eine Fahrzeugkarosserie 34 und eine Aufhängung 35 umfassen kann. Das Fluidfeder-System 32 ist Teil der Aufhängung und ist im Allgemeinen zwischen der Fahrzeugkarosserie 34 und den Rädern 24, 26, 28, 30 gekoppelt. Der Antriebsstrang 22 kann einen Motor, ein Getriebe und ein Verteilergetriebe (nicht dargestellt) umfassen. Der Motor erzeugt ein Antriebsmoment, das über eine rotierende Kurbelwelle (nicht dargestellt) an das Getriebe übertragen werden kann. Das Getriebe regelt im Allgemeinen das Antriebsdrehmoment, das über das Verteilergetriebe und andere Antriebsstrangkomponenten an eines oder alle Räder 24, 26, 28, 30 abgegeben wird. In dem Fahrzeug 20 können verschiedene Arten von Motoren eingesetzt werden, einschließlich, aber nicht beschränkt auf einen Verbrennungsmotor, einen Elektromotor und einen Hybridmotor, der sowohl den Elektromotor als auch den Verbrennungsmotor kombinieren kann. Das Fahrzeug 20 kann ein Pkw, Lkw, Transporter, Sport Utility Vehicle oder ein anderes selbstfahrendes oder gezogenes Transportmittel sein, das für den Transport einer Last geeignet ist.
Das Fluidfeder-System 32 ist so ausgelegt, dass es die auf die Räder 24, 26, 28, 30 einwirkenden Fahrbahnstöße absorbiert, den Fahrkomfort erhöht und zur Fahrzeugstabilität bei verschiedenen Fahrzeugmanövern beiträgt. Im Hinblick auf die Fahrzeugstabilität kann das Fluidfeder-System 32 das Heben, Rollen und Nicken des Fahrzeugs steuern, was wiederum das Gierverhalten des Fahrzeugs beeinflussen kann. Unter Heben versteht man die Bewegung der vorderen und hinteren Aufhängung zusammen. Als Rollen wird die Drehung des Fahrzeugs um eine Längsachse der Karosserie 34 (d. h. die x-Achse, von vorne nach hinten) betrachtet. Ein Rollszenario ist die Bewegung, die ein Benutzer bei starker Kurvenfahrt wahrnehmen würde, bei der sich die Karosserie 34 zur Kurvenaußenseite neigt. Nicken wird als Drehung des Fahrzeugs um eine Querachse (d. h. y-Achse, von links nach rechts) betrachtet. Nicken kann bei einer starken Bremsung oder Beschleunigung auftreten, wenn sich das vordere Ende des Fahrzeugs 20 relativ zum hinteren Ende absenkt bzw. anhebt. Gieren wird als Drehung des Fahrzeugs um eine vertikale Achse (d. h. z-Achse) betrachtet, so dass ein Gierwinkel eine Differenz zwischen der Fahrtrichtung des Fahrzeugs und der Längsachse ist. In einem Gier-Szenario kann das Fahrzeug während der Fahrt abdriften oder ins Schleudern geraten.
Unter Bezugnahme auf 1 und 2 und in einer Ausführungsform ist das Fluidfeder-System 32 ein Luftfedersystem mit stufenlos einstellbarer Rate und kann eine Vielzahl von Fluidfederbaugruppen (d.h. vier, die in 1 als 36, 38, 40, 42 dargestellt sind, wobei die Fluidfederbaugruppe 36 in 2 dargestellt ist), eine Vielzahl von Sensoren 44 (d.h., zwei in 1 dargestellt), einen Fahrmoduswähler 45, eine Steuerung46, mehrere Radhöhensensoren (d.h. vier in 1 als 47, 49, 51, 53 dargestellt) und eine Kompressor- und Auslassventilanordnung 55. Jede der Fluidfederbaugruppen 36, 38, 40, 42 umfasst eine Fluidfeder 48 (z. B. eine Luftfeder) und eine variable Volumeneinheit 50. Jede Fluidfeder 48 kann im Allgemeinen Teil der Aufhängung 35 sein, befindet sich in der Nähe der jeweiligen Räder 24, 26, 28, 30 und ist zwischen der Karosserie 34 und den jeweiligen Rädern 24, 26, 28, 30 montiert.
Jede Fluidfeder 48 definiert eine interne Fluidkammer 52. Jede variable Volumeneinheit 50 kann sich in der Nähe der jeweiligen Fluidfeder 48 befinden und definiert einen Fluidhohlraum 54. Die Fluidkammer 52 der Fluidfeder 48 steht z. B. über eine Leitung 56 in Fluidverbindung mit dem Fluidhohlraum 54. Die Fluidkammer 52, die Leitung 56 und der Fluidhohlraum 54 sind so konstruiert, dass sie das Fluid enthalten und zusammen das Fluidvolumen der Fluidfeder 48 definieren. Beispiele für ein Fluid sind kompressible Gase, wie z. B. Luft, und Inertgase. In anderen Ausführungsformen kann das Fluidfeder-System 32 mehr als oder weniger als vier Fluidfederbaugruppen umfassen und kann von der Anzahl der vom Fahrzeug 20 verwendeten Räder abhängig sein.
In einer Ausführungsform umfassen die Fluidfedern 48 jeweils eine untere Struktur 58 mit einem Basisabschnitt 60, der indirekt an den jeweiligen Rädern 24, 26, 28, 30 befestigt ist, und einem in Umfangsrichtung durchgehenden Abschnitt 62 (z.B., Der zylindrische Abschnitt 62 umfasst eine in Umfangsrichtung durchgehende Innenfläche 64, die um die Mittellinie C zentriert ist. Der Basisabschnitt 60 und die Innenfläche 64 definieren eine Sackbohrung 66, die eine Öffnung 68 umfasst, die im Allgemeinen durch eine Umfangsfläche 70 definiert ist, die von dem zylindrischen Abschnitt 62 getragen wird. Die Umfangsfläche 70 kann in Umfangsrichtung durchgehend sein und ist im Wesentlichen nach oben gerichtet, um in einigen Ausführungsformen einen Anschlag zu erleichtern.
Die Fluidfeder 48 umfasst ferner eine obere Struktur 72 mit einem am Körper 34 befestigten Basiselement 74 und einem elastisch Faltenbalg 76, der um die Mittellinie C zentriert ist. Der Balg 76 kann dichtend an einem in Umfangsrichtung durchgehenden Rand 78 der oberen Struktur 72 befestigt sein. Vom Rand 78 aus erstreckt sich der Balg 76 nach unten (wie in 2 gesehen) und ist abdichtend an einer Außenfläche 80 befestigt, die von dem zylindrischen Abschnitt 62 getragen wird und sich in der Nähe der Umfangsfläche 70 befindet. Die Fluidkammer 52 umfasst die Sackbohrung 66, wobei der verbleibende Abschnitt 82 durch das Basiselement 74 und den Faltenbalg 76 definiert ist. Der Faltenbalg 76 kann eine Rollfalte 84 aufweisen, um eine vertikale Verschiebung zwischen der unteren und der oberen Struktur 58, 72 zu erleichtern, wenn z.B. die Fluidfeder 48 einen Stoß von dem jeweiligen Rad 24, 26, 28, 30 absorbiert.
Im Betrieb, wenn die Fluidfeder 48 einen Stoß absorbiert (d.h. das jeweilige Rad 24, 26, 28, 30 bewegt sich näher zum Körper 34), verringert sich das Volumen des Abschnitts 82 der Kammer 52. Wenn sich das jeweilige Straßenrad 24, 26, 28, 30 von der Karosserie 34 wegbewegt, vergrößert sich das Volumen des Abschnitts 82 der Kammer 52.
Jeder Höhensensor 47, 49, 51, 53 befindet sich in der Nähe eines jeweiligen Rades 24, 26, 28, 30 und ist im Allgemeinen mit diesem verbunden und kann im Allgemeinen an der Aufhängung 35 montiert werden. Jeder Höhensensor 47, 49, 51, 53 ist so konfiguriert, dass er eine relative Position (d.h. vertikale Höhe) zwischen der Karosserie 34 und dem jeweiligen Rad 47, 49, 51, 53 misst und entsprechende elektrische Signale (d.h. siehe Pfeile 57, 59, 61, 63) an die Steuerung 46 sendet. Die Steuerung 46 (z. B. Niveauregler) nutzt die Höhensignale 57, 59, 61, 63 für Berechnungen, die dazu dienen, eine gewünschte Trimmhöhe des Fahrzeugs beizubehalten.
Wie einem Fachmann allgemein bekannt ist, ist die Kompressor- und Auslassventilbaugruppe 55 (siehe 2) so ausgelegt, dass sie einen Luftmassenstrom an jede Fluidfederbaugruppe 36, 38, 40, 42 liefert. In einer Ausführungsform umfasst das Fluidfeder-System 32 nur eine Kompressor- und Auslassventilbaugruppe 55. In einer anderen Ausführungsform kann jede Fluidfederbaugruppe 36, 38, 40, 42 mit einer eigenen Kompressor- und Auslassventilbaugruppe 55 verbunden sein.
In einer Ausführungsform umfasst die variable Volumeneinheit 50 jeder der Fluidfederbaugruppen 36, 38, 40, 42 einen Kolbenzylinder 86, einen Kolben 88, ein Vorspannelement 90 (z. B. eine Spiralfeder), einen Aktuator 92 (z. B. einen Elektromotor) und einen Kolbenpositionssensor 93. Der Kolbenzylinder 86 ist auf eine Achse A zentriert und erstreckt sich entlang dieser Achse, kann starr und nicht flexibel sein und umfasst eine Innenfläche 94, die radial nach innen weist und teilweise den Hohlraum 54 definiert. Der Kolben 88 ist in dichtendem Kontakt mit der Innenfläche 94, wenn sich der Kolben entlang der Achse A hin- und herbewegt (siehe Pfeil 97 in 2). Der Hohlraum 54 wird durch die Innenfläche 94 und den Kolben 88 definiert. Das Vorspannelement 90 ist so konstruiert, dass es eine Vorspannkraft ausübt (siehe Pfeil 98 in 2), die den Kolben 88 in den oder zum Hohlraum 54 hin vorspannt, um den Aktuator 92 bei der Verringerung des Volumens des Hohlraums zu unterstützen. Der Kolbenpositionssensor 93 ist so konfiguriert, dass er die Position bzw. die Verschiebung des Kolbens 88 misst.
Unter Bezugnahme auf 1-3 ist die Steuerung 46 so konfiguriert, dass sie elektrische Befehlssignale (siehe Pfeile 100, 102, 104, 106) an die Aktuatoren 92 der jeweiligen Fluidfederanordnungen 36, 38, 40, 42 sendet, elektrische Höhensignale 57, 59, 61, 63 von den Radhöhensensoren 47, 49, 51, 53 empfängt, elektrische Positionssignale (siehe Pfeile 108, 110, 112, 114) von den Kolbenpositionssensoren 93 der jeweiligen Fluidfederanordnungen 36, 38, 40, 42 zu empfangen, ein ausgewähltes Modussignal (siehe Pfeil 116) vom Fahrmoduswähler 45 zu empfangen und ein beliebiges oder mehrere Signale (siehe Pfeile 118) von der Vielzahl der Sensoren 44 zu empfangen. Durch die Verarbeitung und Umwandlung der verschiedenen empfangenen Signale erzeugt die Steuerung 46 die Befehlssignale 100, 102, 104, 106, um die Federraten der Fluidfedern 48 der jeweiligen Fluidfederbaugruppen 36, 38, 40, 42 unabhängig voneinander zu steuern, indem es die Position des Kolbens 88 steuert. In einigen Ausführungsformen ist die gewünschte Federrate abhängig von der Dynamik des Fahrzeugs 20 (d.h. Heben, Nicken und/oder Rollen) und kann ferner abhängig sein von der vom Benutzer gewählten Betriebsart des Fahrzeugs (z.B. Tour, Komfort, Sport, Wettbewerb und andere) über den vom Benutzer betätigten Fahrmoduswähler 45. Die Positionssignale 100, 102, 104, 106 vom Kolbenpositionssensor 93 können als Rückmeldesignale verwendet werden, die bestätigen, dass sich die Kolben 88 in der richtigen Position befinden. In einer anderen Ausführungsform kann das Fluidfeder-System 32 keine Kolbenpositionssensoren 93 enthalten.
Die Signale 118 von einem oder mehreren der Sensoren 44 können mit dem vom Fahrer befohlenen Zustand des Fahrzeugs verknüpft werden. Ein solcher vom Fahrer befohlener Zustand kann eine Lenkradposition, eine Lenkraddrehgeschwindigkeit, eine Bremspedalposition, eine Bremspedalgeschwindigkeit bei Betätigung, ein Antriebsdrehmoment an den Straßenrädern, eine Fahrzeuggeschwindigkeit in Querrichtung, eine Fahrzeuggeschwindigkeit in Längsrichtung und andere umfassen. Im Betrieb, wenn der Fahrer beschleunigt oder bremst, kann das System 32 eine oder mehrere der Federn 48 versteifen. Wenn der Fahrer abbiegt, kann das System 32 außerdem eine oder mehrere der Federn 48 versteifen.
In einer Ausführungsform umfasst die Steuerung 46 mindestens einen Prozessor 120 und mindestens ein elektronisches Speichermedium 122. Der Prozessor 120 ist eine beliebige Kombination aus einer oder mehreren Zentraleinheiten (CPU), Multiprozessoren, Mikrocontroller-Einheiten (MCU), digitalen Signalprozessoren (DSP), anwendungsspezifischen integrierten Schaltungen (ASIC) und anderen, die in der Lage sind, Softwarebefehle auszuführen oder anderweitig so gesteuert werden können, dass sie sich gemäß einer vorgegebenen Logik verhalten. Das Speichermedium 122 ist optional eine beliebige Kombination aus Lese- und Schreibspeicher (RAM) und Nur-Lese-Speicher (ROM). Das Speichermedium 122 kann auch einen dauerhaften Speicher umfassen, der ein beliebiger oder eine Kombination aus Festkörperspeicher, Magnetspeicher und optischem Speicher sein kann, in dem ein Computerprogramm (d. h. eine Anwendung) mit Softwareanweisungen gespeichert ist. In einem Beispiel kann das Speichermedium 122 nicht-übertragbar sein. Die Steuerung 46 kann mehrere Steuereinheiten umfassen. Beispielsweise kann die Steuerung 46 mindestens einen Niveauregler und mindestens eine Steuerung für eine kontinuierliche Flüssigkeitsfeder (nicht speziell dargestellt) enthalten.
Das Speichermedium 122 ist so konfiguriert, dass es Computerbefehle oder Software 124 und mindestens eine Radhöhenpositionskarte (d. h. zwei, die in 3 als 126, 128 dargestellt sind) speichert, die empirisch formuliert und als Daten vorprogrammiert sein können. Mit den eingehenden Daten (d. h. den Signalen 108-118) führt der Prozessor 120 die Anweisungen 124 aus, die die Radhöhenpositionskarte 126 anwenden, um die Signale in eines oder mehrere der Befehlssignale 100, 102, 104, 106 umzuwandeln. Es versteht sich von selbst, dass die Abbildung(en) 126 empirisch ermittelte Gleichungen oder Algorithmen sein können oder solche enthalten können.
In einer Ausführungsform kann das Radhöhenpositionskennfeld 126 zumindest teilweise eine Funktion der Fluidtemperatur sein, der Sensor 44 kann ein Temperatursensor sein, der die Fluidtemperatur in Echtzeit misst, und das Signal 118 kann ein Temperatursignal sein. Bei steigender Fluidtemperatur kann die Steuerung 46 ein oder mehrere Befehlssignale 100, 102, 104, 106 ausgeben, die die jeweiligen Aktuatoren 92 veranlassen, das Volumen des Hohlraums 54 zu vergrößern und so eine unerwünschte Erhöhung der Federrate der jeweiligen Fluidfeder 48 zu verhindern. Daher ist die Federrate eine Funktion der Fluidtemperatur, der Radhöhe und der Kolbenposition. In ähnlicher Weise kann das Radhöhenpositionskennfeld 126 auf der Grundlage anderer Betriebsszenarien und der Zeitabhängigkeit vorprogrammiert werden. Zum Beispiel kann die Fluidtemperatur auf der Grundlage verschiedener Fahrzeugmanöverszenarien vorhergesagt werden, die mehrere Kennfelder erfordern, wobei jedes Kennfeld auf einem bestimmten Fahrzeugmanöver basiert.
Wenn Temperaturänderungen des Fluids durch die Verwendung des Kennfeldes 126 berücksichtigt werden, können die Unterschiede in den instationären und stationären Fahr- und Härtungseigenschaften des Fahrzeugs 20 verringert oder beseitigt werden. Das heißt, die Wärmeübertragungseigenschaften der Flüssigkeitsfeder 48 beeinflussen die Federrate bei niedrigen Frequenzen (d. h. weniger als ein Hertz (1 Hz)), was zu einer deutlichen Verringerung des Rollgradienten während eines Fahrzeugkurvenszenarios führt. Die Steuerung 46 kann so konfiguriert sein, dass sie die Bewegung des Kolbens 88 der variablen Volumeneinheit 50 anpasst, um die mit den Fluidfedern 48 verbundenen adiabatischen und isothermen Effekte zu eliminieren.
In der gleichen oder einer anderen Ausführungsform ist die Steuerung 46 so konfiguriert, dass es eine Federratenkurve anpasst (siehe 4), indem es die Bewegung des Kolbens 88 (die vom Positionssensor 93 erfasst wird) von der Hubposition der Fluidfeder 48 abhängig macht. Zur Erleichterung dieser Funktion kann einer oder mehrere der Sensoren 44 ein Fahrzeughöhensensor sein, der allgemein die Höhe der Karosserie 34 von den Rädern 24, 26, 28, 30 misst oder erfasst. Die Höhe der Karosserie 34 von den Rädern 24, 26, 28, 30 kann als Indikator für den Abstand zwischen den harten Anschlägen der Fluidfeder 48 (d.h. dem Abstand zwischen der Stirnfläche 70 und der Felge 78) verwendet werden. Die Kurve kann dann eine konstante Federrate über einen Großteil des Weges der Fluidfeder 48 darstellen, aber die Federrate nimmt zu (d.h. das Volumen des Hohlraums 54 wird verringert), wenn sich die Fluidfeder 48 dem harten Anschlag nähert.
Wie in 4 am besten dargestellt, zeigt eine maßgeschneiderte Federratenkurve eine dynamische Federrate in Newton pro Millimeter als vertikale Achse (d.h. y-Achse) und eine Federverschiebung in Millimetern als horizontale Achse (d.h. x-Achse). Eine erste Kurve 200 ist eine typische oder herkömmliche Fluidfeder-Ratenkurve. Eine zweite Kurve 202 ist eine maßgeschneiderte Fluidfeder-Ratenkurve, die die variable Volumeneinheit 50 der vorliegenden Offenbarung verwendet.
In einem anderen Betriebsszenario und in der gleichen oder einer anderen Ausführungsform kann die Trimmhöhe des Fahrzeugs (d. h. der Abstand zwischen Fahrgestell und Straße) ohne die Notwendigkeit eines Kompressors geändert werden, indem die Position des Kolbens 88 verschoben wird. In dieser Ausführungsform kann die Vielzahl von Sensoren 44 vier Höhensensoren umfassen, die sich in der Nähe der jeweiligen Straßenräder 24, 26, 28, 30 befinden und so konfiguriert sind, dass sie die Höhe zwischen z. B. der Straße und dem Aufbau 34 des Fahrzeugs 20 messen. Jeder Fahrbahnhöhensensor 44 kann ein Fahrbahnhöhensignal 118 erzeugen und an die Steuerung 46 senden. Die Steuerung 46 kann dann die Positionsverschiebungskarte 128, das/die Fahrbahnhöhensignal(e) 118 und die Kolbenpositionssignale 108, 110, 112, 114 verwenden, um Befehlssignale 100, 102, 104, 106 zu erzeugen und auszugeben, die die Einstellung der jeweiligen Kolben 88 der variablen Volumeneinheit 50 erleichtern. Durch die Verstellung der Kolben 88 wird unabhängig von der Trimmhöhe der gleiche Federratenverlauf erreicht. Zum Beispiel kann ein Benutzer oder Fahrer des Fahrzeugs 20 eine andere Trimmhöhe aus einer Vielzahl von Gründen bevorzugen, einschließlich Gelände, Schnee, normale Fahrhöhe, Aero, Sport und andere; und sendet über den Fahrmoduswähler 45 ein Modussignal 116 an die Steuerung 46. Nach Empfang des Modussignals 116 passt die Steuerung 46 die Trimmhöhe an, während die gleiche Federrate beibehalten wird.
Bezugnehmend auf 5 zeigt ein Diagramm zur Änderung der Trimmhöhe eine Federkraft in Newton als vertikale Achse (d.h. y-Achse) und eine Federverschiebung in Millimetern als horizontale Achse (d.h. x-Achse). Eine erste Kurve 204 ist eine Lasteinfederungskurve, die für einen Betriebsmodus mit normaler Fahrhöhe (NRH) steht, der vom Fahrzeugbediener gewählt werden kann. Die zweite Kurve 206 ist eine weitere Lasteinfederungskurve, die für einen Aero-Betriebsmodus steht. Der Aero-Betriebsmodus stellt den Fahrzeugbetrieb bei einer niedrigeren Trimmhöhe, aber mit den gleichen Federkräften wie im NRH-Modus dar.
In einem anderen Betriebsszenario und in der gleichen oder einer anderen Ausführungsform kann das Fahrverhalten des Fahrzeugs (d. h. die Verteilung des Rollmoments von vorne nach hinten) unter Verwendung des Fluidfeder-Systems 32 optimiert werden. Zum Beispiel können die variablen Volumeneinheiten 50 verwendet werden, um die vorderen und hinteren Federraten unabhängig voneinander einzustellen, um die Untersteuereigenschaften des Fahrzeugs 20 zu verändern. Genauer gesagt, können die Federraten der Fluidfederanordnungen 36, 38 in der Nähe der jeweiligen Vorderräder 24, 26 unabhängig von den Federraten der Fluidfederanordnungen 40, 42 in der Nähe der jeweiligen Hinterräder 28, 30 eingestellt werden (siehe 1). Das Erhöhen der vorderen Federraten und das Absenken der hinteren Federraten erhöht die „Tire Lateral Load Transfer Distribution“ (TLLTD), was zu mehr Untersteuern führt und dadurch die Fahrstabilität des Fahrzeugs erhöht. Es wird davon ausgegangen, dass TLLTD ein Maß für die Balance zwischen Vorder- und Hinterachse ist, wie die seitliche Last bei einem Kurvenmanöver übertragen wird. Der Begriff „Front-zu-Heck-Rollmomentverteilung“ ist die relative Rollsteifigkeit zwischen dem vorderen und hinteren Teil des Fahrzeugs 20. Bei Kurvenfahrten kann die Front des Fahrzeugs 20 weniger rollen als das Heck des Fahrzeugs 20, was sich auf die Gewichtsverteilung des Fahrzeugs 20 auswirkt.
In einem weiteren Betriebsszenario und in der gleichen oder einer anderen Ausführungsform kann das Fluidfeder-System 32 verwendet werden, um gleiche linke und rechte Federraten zusammen mit gleichen linken und rechten Trimmhöhen zu erhalten. Dies ist besonders vorteilhaft, wenn das Fahrzeug unter nicht-symmetrischer, statischer Belastung steht.
Bezugnehmend auf 6 zeigt ein Diagramm zur Abbildung der Hilfskolbenverschiebung eine Hilfskolbenverschiebung in Millimetern als vertikale Achse (d. h. y-Achse) und eine Federverschiebung in Millimetern als horizontale Achse (d. h. x-Achse). Das Diagramm kann während der Konstruktionsentwicklung verwendet werden, um bei der Erstellung der Kennfelder (d.h. Kennfelder 126, 128 und andere) zu helfen, die im Speichermedium 122 der Steuerung 46 gespeichert sind. Kurve 208 ist eine Sportmoduskurve. Kurve 210 ist eine angepasste Ratenkurve. Kurve 212 ist eine Kurve für eine statische Rate, die auf eine dynamische Rate erhöht wird. Kurve 214 ist eine Trimmwechselkurve.
Durch die Abbildung der Bewegung des Kolbens 88 der variablen Volumeneinheit 50 umfassen die Vorteile und der Nutzen der vorliegenden Offenlegung die Änderung der Federraten als Funktion des Federwegs für eine verbesserte Anpassung der Federrate. Weitere Vorteile sind die Möglichkeit, die Federrate an und um die Trimmung herum zu senken, um den Fahrkomfort zu verbessern, und die Federraten in der Nähe von Aufhängungsanschlägen zu erhöhen, um ein Durchschlagen der Fluidfeder (d. h. ein Durchschlagen) zu verhindern und die Notwendigkeit einer Zugfeder zu beseitigen. Weitere Vorteile sind die Möglichkeit, Wärmeübertragungseffekte auf die Federrate zu kompensieren, was zu einem verbesserten Handling und Bremsen beiträgt; die Möglichkeit, die Trimmhöhen des Fahrzeugs ohne Kompressor zu ändern; die Möglichkeit, die Federratenkurven basierend auf vom Fahrer wählbaren Modi zu ändern; und die Möglichkeit, die Verteilung des Rollmoments während der Fahrmanöver zu ändern, um Agilität und Stabilität zu verbessern.
Unter Bezugnahme auf 7 ist ein Flussdiagramm dargestellt, das ein Verfahren 300 zur Steuerung der Fluidfederanordnung 36 illustriert. In Block 302 wird mindestens ein Kolbenpositionssignal (-signale) 108, 110, 112, 114 von der Steuerung 46 von mindestens einer jeweiligen variablen Volumeneinheit 50 der jeweiligen Fluidfederbaugruppen 36, 38, 40, 42 empfangen. In Block 304 wird/werden das/die Kolbenpositionssignal(e) 108, 110, 112, 114 auf ein vorprogrammiertes Kennfeld 126 angewendet, das in der Steuerung 46 gespeichert ist, wodurch entsprechende Aktuatorbefehlssignale 100, 102, 104, 106 erzeugt werden. In Block 306 werden die Aktuatorbefehlssignale 100, 102, 104, 106 an die jeweiligen Aktuatoren 92 der variablen Volumeneinheiten 50 gesendet.
In Block 308 wird ein Kolben jeder der variablen Volumeneinheiten 50 basierend auf den jeweiligen Befehlssignalen 100, 102, 104, 106 neu positioniert. In Block 310 wird ein Volumen eines Kolben-Zylinder-Hohlraums jeder variablen Volumeneinheit 50 über die Kolben-Neupositionierung geändert, wodurch die jeweiligen Federraten der jeweiligen Fluidfedern 48 gesteuert werden.
In 8 ist ein Flussdiagramm dargestellt, das ein weiteres Verfahren 400 zur Steuerung der Fluidfederanordnung 36 illustriert. Das Verfahren 400 kann das Verfahren 300 ergänzen oder unabhängig davon sein. In Block 402 wird ein Modussignal 116 von einer Steuerung 46 und von einem Moduswahlschalter 45 empfangen. In Block 404 wird mindestens ein Signal 118 von einem Steuergerät 46 und von einem Sensor 44 empfangen. Der Sensor 44 und das (die) Signal(e) 118 sind mit einem fahrerinduzierten „Handhabungsereignis“ verknüpft und können daher mindestens eines von einer Lenkradposition, einer Änderungsrate der Lenkradposition, einer Bremspedalposition, einer Änderungsrate der Bremspedalposition, einem Antriebsstrangdrehmoment an den Rädern, der Fahrzeuggeschwindigkeit, der Querbeschleunigung, der Längsbeschleunigung und anderen sein, die ein Handhabungsereignis anzeigen.
In Block 406 werden Straßenereignissignale 57, 59, 61, 63 (z. B. Trimmhöhensignale) von der Steuerung 46 und von den jeweiligen Trimmhöhensensoren 47, 49, 51, 53 empfangen. Im Gegensatz zu „Handhabungsereignissen“ sind die Trimmhöhensignale 57, 59, 61, 63 zumindest teilweise bezeichnend für „Straßenereignisse“. Ein Beispiel für ein solches Straßenereignis kann eine dynamische Reaktion eines Fahrzeugs auf Unebenheiten auf einer Straße und/oder Schlaglöcher sein.
In Block 408 definiert die Steuerung 46 vorprogrammierte Fahreigenschaften basierend auf dem Modussignal 116. In Block 410 mischt die Steuerung 46 das/die Fahrereignissignal(e) 44 mit den Straßenereignissignalen 57, 59, 61, 63, die zumindest teilweise auf dem Modussignal 116 basieren, um das Fahrverhalten des Fahrzeugs durch individuelle Steuerung der Federraten der Fluidfedern 48 zu optimieren. Es versteht sich, dass ein solches „Mischen“ und im Hinblick auf das Modussignal 116 auf die Auswahl und Verwendung eines geeigneten vorprogrammierten Kennfeldes 126, 128 durch die Steuerung 46 hinauslaufen kann.
Es ist weiterhin denkbar, dass die Steuerung 46 so konfiguriert ist, dass sie Fahrereignissen (z. B. Abbiegen, Beschleunigen und Bremsen) und Straßenereignissen (z. B. Bodenwellen, Straßenneigung usw.) Vorrang vor der Optimierung des Fahrverhaltens (z. B. Komfort) einräumt. Das heißt, wenn keine Fahrverhaltens- und/oder Straßenereignisse auftreten, ist die Steuerung so konfiguriert, dass sie das Fahrverhalten des Fahrzeugs optimiert.
Obwohl die obige Offenbarung unter Bezugnahme auf beispielhafte Ausführungsformen beschrieben wurde, versteht der Fachmann, dass verschiedene Änderungen vorgenommen und Elemente durch gleichwertige Elemente ersetzt werden können, ohne den Anwendungsbereich der Offenbarung zu verletzen. Darüber hinaus können viele Modifikationen vorgenommen werden, um eine bestimmte Situation oder ein bestimmtes Material an die Lehren der Offenbarung anzupassen, ohne den wesentlichen Umfang der Offenbarung zu verlassen. Es ist daher beabsichtigt, dass die vorliegende Offenbarung nicht auf die besonderen Ausführungsformen beschränkt ist, sondern alle Ausführungsformen umfasst, die in ihren Anwendungsbereich fallen.

Claims

Ein Fahrzeug-Fluidfeder-System, das dazu geeignet ist, auf mindestens ein Straßenrad eines Fahrzeugs einwirkende Straßenstöße zu absorbieren, wobei das Fahrzeug-Fluidfeder-System umfasst: eine erste Fluidfeder, die eine Fluidkammer enthält, die eingerichtet ist ihr Volumen zu verändern; und eine erste Einheit mit variablem Volumen, die einen starren Kolbenzylinder, einen Kolben, der so angepasst ist, dass er sich innerhalb des starren Kolbenzylinders hin- und herbewegt und in gleitendem Kontakt mit diesem steht, einen Fluidhohlraum, der durch den Kolbenzylinder und den Kolben definiert ist, und einen Aktuator, der so angepasst ist, dass er den Kolben antreibt, um ein Volumen des Fluidhohlraums zu verändern, umfasst, wobei der Fluidhohlraum in Fluidverbindung mit der Fluidkammer steht.
Das Fahrzeug-Fluidfeder-System nach Anspruch 1, wobei die Fluidkammer eine Luftkammer ist und der Fluidhohlraum ein Lufthohlraum ist.
Das Fahrzeug-Fluidfeder-System nach Anspruch 1, das ferner ein elastisches Vorspannelement umfasst, das so beschaffen ist, dass es eine Vorspannkraft zwischen dem Kolben und dem starren Kolbenzylinder ausübt, die den Aktuator unterstützt, wenn der Kolben in den starren Kolbenzylinder getrieben wird, wodurch das Volumen des Fluidhohlraums verringert wird.
Das Fahrzeug-Fluidfeder-System nach Anspruch 1, das ferner eine Steuerung umfasst, die so konfiguriert ist, dass sie die Betätigung des Aktuators steuert.
Das Fahrzeug-Fluidfeder-System nach Anspruch 4, ferner umfassend: eine zweite Fluidfeder mit einer Fluidkammer; und eine zweite Einheit mit variablem Volumen, die einen starren Kolbenzylinder, einen Kolben, der so angepasst ist, dass er sich innerhalb des starren Kolbenzylinders hin- und herbewegt und in gleitendem Kontakt mit diesem steht, einen Fluidhohlraum, der durch den Kolbenzylinder und den Kolben definiert ist, und einen Aktuator, der so angepasst ist, dass er den Kolben antreibt, um ein Volumen des Fluidhohlraums zu verändern, umfasst, wobei der Fluidhohlraum der zweiten Einheit mit variablem Volumen in Fluidverbindung mit der Fluidkammer der zweiten Fluidfeder steht und die Steuerung die Aktuatoren der ersten und zweiten Einheit mit variablem Volumen unabhängig voneinander für die Fahrzeugleistung steuert.
Das Fahrzeug-Fluidfeder-System nach Anspruch 1, das ferner einen Positionssensor umfasst, der zur Messung der Position des Kolbens konfiguriert ist.
Das Fahrzeug-Fluidfeder-System nach Anspruch 4, ferner umfassend: einen Sensor, der eingerichtet ist, ein Signal an die Steuerung zu senden, das die Kolbenposition anzeigt; und ein in einem elektronischen Speichermedium der Steuerung gespeichertes Kennfeld, wobei die Steuerung so konfiguriert ist, dass sie das Signal auf das Kennfeld anwendet und dadurch ein eine Federrate angebendes Befehlssignal ausgibt.
Das Fahrzeug-Fluidfeder-System nach Anspruch 7, wobei das Befehlssignal von dem Aktuator für die Position des Kolbens empfangen wird, um die Federrate zu beeinflussen.
Das Fahrzeug-Fluidfeder-System nach Anspruch 5, wobei die Aktuatoren jeweils einen Elektromotor umfassen.
Ein Fahrzeug, umfassend: eine Karosserie; ein erstes Straßenrad; eine erste Fluidfeder, die zwischen der Karosserie und dem ersten Straßenrad gekoppelt und geeignet ist, die Verschiebung zu steuern, wobei die erste Fluidfeder eine erste Fluidkammer enthält, die geeignet ist, ihr Volumen zu ändern; eine erste Einheit mit variablem Volumen, die einen Kolbenzylinder, einen Kolben, der so angepasst ist, dass er sich innerhalb des Kolbenzylinders hin- und herbewegt und in gleitendem Kontakt mit diesem steht, einen ersten Fluidhohlraum, der durch den Kolbenzylinder und den Kolben definiert ist, und einen ersten Aktuator, der so angepasst ist, dass er den Kolben antreibt, um ein Volumen des ersten Fluidhohlraums zu verändern, umfasst, wobei der erste Fluidhohlraum in Fluidverbindung mit der ersten Fluidkammer steht; ein zweites Straßenrad; eine zweite Fluidfeder, die zwischen der Karosserie und dem zweiten Straßenrad gekoppelt und geeignet ist, die Verschiebung zu steuern, wobei die zweite Fluidfeder eine zweite Fluidkammer enthält, die geeignet ist, ihr Volumen zu ändern; eine zweite Einheit mit variablem Volumen, die einen Kolbenzylinder, einen Kolben, der so angepasst ist, dass er sich innerhalb des Kolbenzylinders hin- und herbewegt und in gleitendem Kontakt mit diesem steht, einen zweiten Fluidhohlraum, der durch den Kolbenzylinder und den Kolben definiert ist, und einen zweiten Aktuator, der so angepasst ist, dass er den Kolben antreibt, um ein Volumen des zweiten Fluidhohlraums zu verändern, umfasst, wobei der zweite Fluidhohlraum in Fluidverbindung mit der zweiten Fluidkammer steht; ein drittes Straßenrad; eine dritte Fluidfeder, die zwischen dem Körper und dem dritten Straßenrad gekoppelt und geeignet ist, die Verschiebung zu steuern, wobei die dritte Fluidfeder eine dritte Fluidkammer enthält, die geeignet ist, ihr Volumen zu ändern; eine dritte Einheit mit variablem Volumen, die einen Kolbenzylinder, einen Kolben, der so angepasst ist, dass er sich innerhalb des Kolbenzylinders hin- und herbewegt und in gleitendem Kontakt mit diesem steht, einen dritten Fluidhohlraum, der durch den Kolbenzylinder und den Kolben definiert ist, und einen dritten Aktuator umfasst, der so angepasst ist, dass er den Kolben antreibt und ein Volumen des dritten Fluidhohlraums verändert, wobei der dritte Fluidhohlraum in Fluidverbindung mit der dritten Fluidkammer steht; ein viertes Straßenrad; eine vierte Fluidfeder, die zwischen der Karosserie und dem vierten Straßenrad gekoppelt und geeignet ist, die Verschiebung zwischen diesen zu steuern, wobei die vierte Fluidfeder eine vierte Fluidkammer enthält, die geeignet ist, ihr Volumen zu ändern; eine vierte Einheit mit variablem Volumen, die einen Kolbenzylinder, einen Kolben, der so angepasst ist, dass er sich innerhalb des Kolbenzylinders hin- und herbewegt und in gleitendem Kontakt mit diesem steht, einen vierten Fluidhohlraum, der durch den Kolbenzylinder und den Kolben definiert ist, und einen vierten Aktuator, der so angepasst ist, dass er den Kolben antreibt, um ein Volumen des vierten Fluidhohlraums zu verändern, enthält, wobei der vierte Fluidhohlraum in Fluidverbindung mit der vierten Fluidkammer steht; und eine Steuerung, die so konfiguriert ist, dass sie die Betätigung des ersten, zweiten, dritten und vierten Aktuators unabhängig voneinander steuert.