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GEBIET
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Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf Fahrzeugaufhängungssysteme und insbesondere auf Systeme und Verfahren zum selektiven Einstellen des Sturzes eines oder mehrerer Räder eines Fahrzeugs.
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EINLEITUNG
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Die in diesem Abschnitt bereitgestellte Information dient dazu, den Kontext der Offenbarung allgemein darzustellen. Arbeiten der gegenwärtig genannten Erfinder, soweit sie in diesem Abschnitt beschrieben sind, sowie Aspekte der Beschreibung, die zum Zeitpunkt der Einreichung nicht anderweitig als Stand der Technik qualifiziert werden können, werden weder ausdrücklich noch implizit als Stand der Technik gegenüber der vorliegenden Offenbarung zugelassen.
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Stoßdämpfer werden in der Regel in Verbindung mit Kraftfahrzeugaufhängungssystemen oder anderen Aufhängungssystemen verwendet, um unerwünschte Schwingungen zu dämpfen, die während der Bewegung des Aufhängungssystems auftreten. Um diese unerwünschten Schwingungen zu dämpfen, sind Kraftfahrzeugstoßdämpfer im Allgemeinen zwischen der gefederten Masse (Karosserie) und der ungefederten Masse (Aufhängung/Antriebsstrang) eines Fahrzeugs verbunden.
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Sturz eines Rades bezieht sich auf den Winkel zwischen der vertikalen Achse des Rades und der vertikalen Achse des Fahrzeugs, wenn von vorne oder hinten betrachtet. Der Reifen eines Rades verschleißt aufgrund des Radsturzes. Ein unsachgemäßer Sturz eines Reifens kann vorzeitigen Reifenverschleiß verursachen. Ein falscher Sturz wird in der Regel durch einen Monteur mit spezialisierten Ausrichtvorrichtungen korrigiert.
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KURZDARSTELLUNG
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In einem Merkmal wird ein Sturzsteuersystem eines Fahrzeugs beschrieben. Ein Sturzaktuator ist konfiguriert, um einen Sturzwinkel eines Rads des Fahrzeugs einzustellen. Ein Sturzsteuermodul ist konfiguriert zum: Bestimmen eines Sollsturzwinkels für das Rad basierend auf einem oder mehreren Betriebsparametern; und Betätigen des Sturzaktuators basierend auf dem Sollsturzwinkel, wodurch der Sturzwinkel des Rads in Richtung des Sollsturzwinkels eingestellt wird.
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In weiteren Merkmalen schließen der eine oder die mehreren Betriebsparameter ein Niveau des Fahrzeugs ein.
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In weiteren Merkmalen ist das Sturzsteuermodul konfiguriert, um den Sollsturzwinkel zu erhöhen, wenn die Fahrhöhe abnimmt.
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In weiteren Merkmalen ist das Sturzsteuermodul konfiguriert, um den Sollsturzwinkel zu verringern, wenn die Fahrhöhe zunimmt.
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In weiteren Merkmalen schließen der eine oder die mehreren Betriebsparameter eine Fahrzeuggeschwindigkeit ein.
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In weiteren Merkmalen ist das Sturzsteuermodul konfiguriert, um: den Sollsturzwinkel zu erhöhen, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit zunimmt; und den Sollsturzwinkel zu verringern, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit abnimmt.
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In weiteren Merkmalen schließen der eine oder die mehreren Betriebsparameter einen Straßenzustand ein.
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In weiteren Merkmalen schließen der eine oder die mehreren Betriebsparameter eine Benutzereingabe in das Fahrzeug ein.
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In weiteren Merkmalen ist das Sturzsteuermodul konfiguriert, um den Sollsturzwinkel basierend auf der Benutzereingabe in das Fahrzeug selektiv zu erhöhen und selektiv zu verringern.
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In weiteren Merkmalen schließen der eine oder die mehreren Betriebsparameter ein Gieren des Fahrzeugs ein.
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In weiteren Merkmalen schließt der Sturzaktuator einen Elektromotor ein, der eine lineare Bewegung erteilt.
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In einem Merkmal wird ein Sturzsteuersystem eines Fahrzeugs beschrieben. Ein erster Sturzaktuator ist konfiguriert, um einen ersten Sturzwinkel eines ersten Rads des Fahrzeugs einzustellen. Ein zweiter Sturzaktuator ist konfiguriert, um einen zweiten Sturzwinkel eines zweiten Rads des Fahrzeugs einzustellen. Ein Sturzsteuermodul ist konfiguriert zum: Bestimmen eines ersten Sollsturzwinkels für das erste Rad basierend auf einem oder mehreren Betriebsparametern; Bestimmen eines zweiten Sollsturzwinkels für das zweite Rad basierend auf einem oder mehreren der Betriebsparameter; und gleichzeitig: Betätigen des ersten Sturzaktuators basierend auf dem ersten Sollsturzwinkel, wodurch der erste Sturzwinkel des ersten Rads in Richtung des ersten Sollsturzwinkels eingestellt wird; und Betätigen des zweiten Sturzaktuators basierend auf dem zweiten Sollsturzwinkel, wodurch der zweite Sturzwinkel des zweiten Rads in Richtung des zweiten Sollsturzwinkels eingestellt wird.
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In weiteren Merkmalen ist das Sturzsteuermodul konfiguriert, um basierend auf dem einen oder den mehreren der Betriebsparameter den ersten Sollsturzwinkel auf einen Winkel einzustellen, der sich von dem zweiten Sollsturzwinkel unterscheidet.
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In einem Merkmal schließt ein Sturzsteuerverfahren für ein Fahrzeug Folgendes ein: durch einen Sturzaktuator, selektives Einstellen eines Sturzwinkels eines Rads des Fahrzeugs; Bestimmen eines Sollsturzwinkels für das Rad basierend auf einem oder mehreren Betriebsparametern; und Betätigen des Sturzaktuators basierend auf dem Sollsturzwinkel, wodurch der Sturzwinkel des Rads in Richtung des Sollsturzwinkels eingestellt wird.
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In weiteren Merkmalen schließen der eine oder die mehreren Betriebsparameter eine Fahrhöhe des Fahrzeugs ein und das Sturzsteuerverfahren umfasst ferner: Erhöhen des Sollsturzwinkels, wenn die Fahrhöhe abnimmt; und Verringern des Sollsturzwinkels, wenn die Fahrhöhe zunimmt.
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In weiteren Merkmalen schließen der eine oder die mehreren Betriebsparameter eine Fahrzeuggeschwindigkeit ein und das Sturzsteuerverfahren umfasst ferner: Erhöhen des Sollsturzwinkels, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit zunimmt; und Verringern des Sollsturzwinkels, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit abnimmt.
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In weiteren Merkmalen schließen der eine oder die mehreren Betriebsparameter einen Straßenzustand ein.
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In weiteren Merkmalen schließen der eine oder die mehreren Betriebsparameter eine Benutzereingabe in das Fahrzeug ein.
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In weiteren Merkmalen schließt das Sturzsteuerverfahren ferner das selektive Erhöhen und selektive Verringern des Sollsturzwinkels basierend auf der Benutzereingabe in das Fahrzeug ein.
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In weiteren Merkmalen schließen der eine oder die mehreren Betriebsparameter ein Gieren des Fahrzeugs ein.
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Weitere Anwendungsgebiete der vorliegenden Offenbarung ergeben sich aus der detaillierten Beschreibung, den Ansprüchen und den Zeichnungen. Die detaillierte Beschreibung und speziellen Beispiele dienen lediglich der Veranschaulichung und zielen nicht darauf ab, den Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung zu begrenzen.
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Figurenliste
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Die vorliegende Offenbarung wird aus der detaillierten Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen besser verständlich, wobei:
- 1 ist eine Veranschaulichung eines beispielhaften Fahrzeugs;
- 2 ist ein Funktionsblockdiagramm eines beispielhaften Sturzsteuersystems;
- 3 ist eine Teilansicht von vor dem Fahrzeug, einschließlich Rädern mit einem neutralen (null) Sturzwinkel;
- 4 schließt eine beispielhafte Veranschaulichung von Rädern mit einem erhöhten (positiven) Sturzwinkel ein;
- 5 schließt eine beispielhafte Veranschaulichung von Rädern mit einem verringerten (negativen) Sturzwinkel ein;
- 6 schließt eine beispielhafte Veranschaulichung des Einstellens des Sturzwinkels über untere Lenker ein; und
- 7 ist ein Flussdiagramm, das ein beispielhaftes Verfahren zum Steuern des Sturzes eines Rades darstellt.
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In den Zeichnungen können Bezugszeichen wiederverwendet werden, um ähnliche und/oder identische Elemente zu identifizieren.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Fahrzeuge können mit einem festen Sturzwinkel hergestellt werden, der nicht variabel ist. Der feste Sturzwinkel kann von einem Fahrzeughersteller basierend auf dem Erreichen einer bestmöglichen Reifenleistung und Reifenabnutzung unter allen möglichen Betriebsbedingungen ausgewählt werden. Der feste Sturzwinkel kann jedoch weniger als optimale Reifenleistung unter manchen Betriebsbedingungen und/oder weniger als optimale Reifenabnutzung unter manchen Betriebsbedingungen bereitstellen.
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Gemäß der vorliegenden Anmeldung schließt ein Fahrzeug ein Sturzsteuersystem ein, das den Sturz eines oder mehrerer Räder des Fahrzeugs basierend auf einer oder mehreren vorliegenden Betriebsbedingungen dynamisch einstellt. Die dynamische Anpassung des Sturzes basierend auf dem/den aktuellen Betriebszustand (-zuständen) kann die Reifenleistung erhöhen und/oder die Reifenlebensdauer erhöhen.
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Unter Bezugnahme auf 1 wird ein Fahrzeug 10 einschließlich einer hinteren Aufhängung 12, einer vorderen Aufhängung 14 und einer Karosserie 16 veranschaulicht. Die hintere Aufhängung 12 weist eine sich quer erstreckende Hinterachsanordnung (nicht dargestellt) auf, die angepasst ist, um die Fahrzeughinterräder 18 funktionsfähig zu stützen. Die Hinterachsanordnung wird durch zwei Dämpfersysteme 20a und 20b mit der Karosserie 16 funktionsfähig verbunden.
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In ähnlicher Weise schließt die vordere Aufhängung 14 eine quer verlaufende Vorderachsanordnung (nicht dargestellt) ein, welche die Fahrzeugvorderräder 24 funktionsfähig stützt. Die Vorderachsanordnung wird weitere zwei Dämpfersysteme 22a und 22b mit der Karosserie 16 funktionsfähig verbunden.
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Ein Sturzsteuersystem schließt Sturzaktuatoren 104 und 18 ein, die jeweils den Vorderrädern 24 zugeordnet sind. Das Sturzsteuersystem schließt auch Sturzaktuatoren 112 und 116 ein, die jeweils den Hinterrädern 18 zugeordnet sind.
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Jedes der Dämpfersysteme 20a, 20b, 22a und 22b schließt einen Dämpfer 26, eine Schraubenfeder 28 ein. Jedes der Dämpfersysteme 20a, 20b, 22a und 22b kann auch einen Aktuator 29 einschließen. Bei den Dämpfersystemen 22a und 22b können sowohl der Dämpfer 26 als auch der Aktuator 29 innerhalb der Schraubenfeder 28 in einer sogenannten Überrollanordnung angeordnet sein. Bei den Dämpfersystemen 20a und 20b sind der Dämpfer 26, die Schraubenfeder 28 und der Aktuator 29 voneinander beabstandet. Obwohl 1 eine Überrollanordnung für die vordere Aufhängung 14 und einer beabstandeten Anordnung für die hintere Aufhängung 12 veranschaulicht, sind unterschiedliche Anordnungen möglich, einschließlich Anordnungen, bei denen ähnliche Dämpfersysteme an allen vier Rädern (oder Ecken) des Fahrzeugs 10 verwendet werden.
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Während das Beispiel eines Personenkraftwagens dargestellt ist, ist die vorliegende Anmeldung auch auf andere Fahrzeugtypen anwendbar. Die vorliegende Anmeldung ist auch auf andere Arten von Anwendungen anwendbar, wie Fahrzeuge, die unabhängige vordere und/oder unabhängige hintere Aufhängungssysteme einschließen. Der Begriff „Dämpfersystem“, wie hierin verwendet, bezieht sich auf Feder-/Dämpfersysteme im Allgemeinen und schließt somit MacPherson-Federbeine ein.
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Die Dämpfer 26 dienen dazu, die relative Bewegung des ungefederten Abschnitts der vorderen und hinteren Aufhängung 14 und 12 und des gefederten Abschnitts (d. h. der Karosserie 16) des Fahrzeugs 10 zu dämpfen, indem sie eine Dämpfungskraft auf das Fahrzeug 10 ausüben, die der relativen Bewegung des ungefederten Abschnitts der vorderen und hinteren Aufhängung 14 und 12 und des gefederten Abschnitts (d. h. der Karosserie 16) des Fahrzeugs 10 entgegenwirkt. Die Schraubenfedern 28 üben eine Vorspannkraft auf den gefederten Abschnitt (d. h. die Karosserie 16) des Fahrzeugs 10 aus, die den gefederten Abschnitt (d. h. die Karosserie 16) des Fahrzeugs 10 auf dem ungefederten Abschnitt der vorderen und hinteren Aufhängung 14, 12 derart abstützt, dass Unebenheiten und andere Stöße von der vorderen und hinteren Aufhängung 14, 12 absorbiert werden.
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Die Aktuatoren 29 können mit, neben oder in der Nähe der Dämpfer 26 positioniert sein. Wenn sie aktiviert sind, bringen die Aktuatoren 29 eine aktive Kraft auf das Fahrzeug 10 auf, um die vordere Aufhängung 12 und die hintere Aufhängung 14, je nach den Eingaben des Fahrers, der Geschwindigkeit des Fahrzeugs 10 und den Straßenverhältnissen abzumildern oder zu verstärken. Im Allgemeinen wirkt die aktive Kraft in einer im Wesentlichen parallelen Richtung zu der Vorspannkraft der Schraubenfedern 28. Zum Beispiel können während einer Rechtskurve die Aktuatoren 29 der Dämpfersysteme 20a und 22a an der Außenseite der Kurve betrieben werden, um eine aktive Kraft auf das Fahrzeug 10 aufzubringen, die dazu beiträgt, das Fahrzeug 10 während der Kurve waagerecht zu halten. In einem anderen Beispiel können während einer Linkskurve die Aktuatoren 29 der Dämpfersysteme 20b und 22b an der Außenseite der Kurve betrieben werden, um eine aktive Kraft auf das Fahrzeug 10 aufzubringen, die dazu beiträgt, das Fahrzeug 10 während der Kurve waagerecht zu halten. Die Aktuatoren 29 steuern aktiv die Karosseriebewegungen des Fahrzeugs 10 unabhängig von den Dämpfungskräften von den Dämpfern 26 erzeugt werden. Mit anderen Worten arbeiten die Aktuatoren 29 parallel zu den Dämpfern 26, um die Fahrt und die Handhabung des Fahrzeugs 10 zu steuern. Die Aktuatoren 29 können auch eine Fahrhöhe an jeder Ecke des Fahrzeugs variieren.
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2 ist ein Funktionsblockdiagramm eines beispielhaften Sturzsteuersystems. An jedem Rad ist ein Sturzaktuator bereitgestellt. Zum Beispiel sind die Sturzaktuatoren 104 und 108 an den Vorderrädern 24 bereitgestellt. Die Sturzaktuatoren 112 und 116 sind an den Hinterrädern 18 bereitgestellt. Die Sturzaktuatoren 104, 108, 112 und 116 stellen jeweils Sturzwinkel der Räder ein. Sturzaktuatoren können nur mit den Vorderrädern 24, nur den Hinterrädern 18 oder sowohl den Vorderrädern 24 als auch den Hinterrädern 18 bereitgestellt sein, wie gezeigt.
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Ein Sturzsteuermodul 220 steuert die Ansteuerung der Sturzaktuatoren 104, 108, 112 und 116 in Abhängigkeit von einem oder mehreren aktuellen Betriebsparametern. Die aktuellen Betriebsparameter können unter Verwendung von Sensoren 224 gemessen oder basierend auf einem oder mehreren anderen Parametern bestimmt werden. Nur zum Beispiel kann das Sturzsteuermodul 220 jeweils Sollsturzwinkel für die Räder unter Verwendung einer oder mehrerer Gleichungen und/oder Nachschlagetabellen bestimmen, die Betriebsparameter mit dem Sollsturzwinkel in Beziehung setzen. Das Sturzsteuermodul 220 passt die Sturzaktuatoren 104, 108, 112 bzw. 116 an, um die Sollsturzwinkel zu erreichen.
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Beispiele für die Betriebsparameter können jeweils Fahrhöhen an den Rädern des Fahrzeugs, Fahrzeuggeschwindigkeit, Gieren, Straßenzustände, Benutzereingaben in das Fahrzeug und andere Betriebsparameter einschließen. Die Niveaus an den Rädern können jeweils unter Verwendung von Niveausensoren an den Rädern gemessen werden. Nur zum Beispiel kann das Sturzsteuermodul 220 den Sturzwinkel eines Rades erhöhen, wenn das Niveau an diesem Rad abnimmt, und umgekehrt. Abnehmende Fahrhöhe an einem Rad kann eine Zunahme der Last an diesem Rad anzeigen. Eine erhöhte Last an einem Rad kann dazu führen, dass der Sturz des Rads abnimmt. Eine Vergrößerung des Sturzwinkels kann den Sturzwinkel näher an den Neutralpunkt bringen und eine gleichmäßigere Abnutzung des Reifens an diesem Rad bereitstellen.
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Die Fahrzeuggeschwindigkeit kann zum Beispiel basierend auf einer oder mehreren Radgeschwindigkeiten gemessen oder bestimmt werden, die jeweils unter Verwendung eines oder mehrerer Radgeschwindigkeitssensoren gemessen werden. Zum Beispiel kann das Sturzsteuermodul 220 den Sturzwinkel eines, mehrerer oder aller Räder erhöhen, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit zunimmt, und umgekehrt. Die nach unten gerichtete Kraft auf das Fahrzeug kann zunehmen, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit zunimmt, und umgekehrt. Eine erhöhte Anpresskraft kann dazu führen, dass der Sturz des Rads abnimmt. Eine Vergrößerung des Sturzwinkels kann den Sturzwinkel näher an den Neutralpunkt bringen und eine gleichmäßigere Abnutzung des Reifens an diesem Rad bereitstellen.
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Die Gierbewegung kann beispielsweise mit einem Sensor gemessen werden. Das Sturzsteuermodul 220 kann den Sturzwinkel von einem oder mehr als einem der Räder an der Außenseite einer Kurve oder eines Durchdrehens erhöhen, wenn die Gierbewegung zunimmt, und umgekehrt. Wenn zum Beispiel das Gieren anzeigt, dass das Fahrzeug im Uhrzeigersinn dreht oder durchdreht, kann das Sturzsteuermodul 220 den Sturzwinkel von einem oder beiden der linksseitigen Räder erhöhen, wenn die Last an den linksseitigen Rädern während des Drehens oder Durchdrehens im Uhrzeigersinn erhöht werden kann. Das Sturzsteuermodul 220 kann zusätzlich oder alternativ den Sturzwinkel eines oder beider der rechten Räder während des Kurvenfahrens oder Durchdrehens im Uhrzeigersinn verringern, wenn die Last auf diese Räder verringert werden kann. Dies kann gleichmäßigere Reifenabnutzung und erhöhte Fahrzeugstabilität bereitstellen. Wenn das Gieren anzeigt, dass das Fahrzeug gegen den Uhrzeigersinn dreht oder durchdreht, kann das Sturzsteuermodul 220 den Sturzwinkel von einem oder beiden der rechtsseitigen Räder erhöhen, wenn die Last an den rechtsseitigen Rädern während des Drehens oder Durchdrehens gegen den Uhrzeigersinn erhöht werden kann. Das Sturzsteuermodul 220 kann zusätzlich oder alternativ den Sturzwinkel eines oder beider der linken Räder während des Kurvenfahrens oder Durchdrehens gegen den Uhrzeigersinn verringern, wenn die Last auf diese Räder verringert werden kann. Dies kann gleichmäßigere Reifenabnutzung und erhöhte Fahrzeugstabilität bereitstellen.
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Die Straßenverhältnisse können zum Beispiel unter Verwendung einer oder mehrerer optischer Vorrichtungen gemessen werden. Alternativ können die Straßenzustände basierend auf einem oder mehreren gemessenen Parametern, wie Radgeschwindigkeiten, bestimmt werden. Zum Beispiel kann Schlupf eines oder mehrerer Räder (z. B. wie durch eine Differenz zwischen zwei oder mehr Radgeschwindigkeiten angezeigt, die größer als eine vorbestimmte Geschwindigkeit ist), während sich eines oder mehrere andere Räder auf einer nassen Straße oder vereisten Straße befinden, hinweisen. Das Sturzsteuermodul 220 kann zum Beispiel den Sturzwinkel eines, mehrerer oder aller Räder erhöhen, wenn die Straßenzustände eine erste Bedingung sind (z. B. trockene Straße). Das Sturzsteuermodul 220 kann zusätzlich oder alternativ den Sturzwinkel eines, mehrerer oder aller Räder verringern, wenn die Straßenzustände ein zweiter Zustand sind (z. B. nasse oder vereiste Straße). Dies kann gleichmäßigere Reifenabnutzung und erhöhte Fahrzeugstabilität bereitstellen.
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Benutzereingaben können zum Beispiel von einem Infotainmentsystem des Fahrzeugs, von einer Touchscreen-Anzeige des Fahrzeugs oder über eine oder mehrere Tasten, Schalter usw. empfangen werden. Zusätzlich oder alternativ kann eine Benutzereingabe drahtlos von einer mobilen Vorrichtung, wie einem Mobiltelefon oder einer Tablet-Vorrichtung, empfangen werden. Das Sturzsteuermodul 220 kann den Sturzwinkel eines Rades als Reaktion auf eine Benutzereingabe erhöhen, um den Sturzwinkel des Rades zu erhöhen. Das Sturzsteuermodul 220 kann den Sturzwinkel eines Rades als Reaktion auf eine Benutzereingabe verringern, um den Sturzwinkel des Rades zu verringern. Eine Benutzereingabe kann für jedes verschiedene Rad verfügbar sein.
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Eine Benutzereingabe kann zusätzlich oder alternativ einen Betriebsmodus des Fahrzeugs einschließen, wie einen Sportmodus, einen Economy-Modus und einen Normalmodus. Das Sturzsteuermodul 220 kann die Sturzwinkel eines oder mehrerer Räder basierend auf den Betriebsmodus einstellen. Zum Beispiel kann das Sturzsteuermodul 220 den Sturzwinkel eines Rades basierend auf einem ersten vorbestimmten Sturzwinkel einstellen, wenn der Betriebsmodus ein erster Modus ist (z. B. Sportmodus). Das Sturzsteuermodul 220 kann den Sturzwinkel eines Rades basierend auf einem zweiten vorbestimmten Sturzwinkel einstellen, wenn der Betriebsmodus ein zweiter Modus ist (z. B. Economy-Modus). Das Sturzsteuermodul 220 kann den Sturzwinkel eines Rades basierend auf einem dritten vorbestimmten Sturzwinkel einstellen, wenn der Betriebsmodus ein dritter Modus ist (z. B. Normalmodus).
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Die Sturzaktuatoren 104, 108, 112 und 116 können jede geeignete Art von Sturzaktuator sein. Zum Beispiel können die Sturzaktuatoren lineare Aktuatoren oder eine andere geeignete Art von Aktuator einschließen, wie beispielsweise einen Aktuator, der lineare Bewegung vermittelt.
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3 schließt eine Teilansicht von vor dem Fahrzeug ein, bei der die unterste Oberfläche jedes der Vorderräder 24 den Boden berührt. Während das Beispiel der Vorderräder 24 gezeigt ist, gilt die vorliegende Anmeldung auch für die Hinterräder 18 und sowohl für die Vorderräder 24 als auch die Hinterräder 18.
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Die Vorderräder 24 sind über Nabenbaugruppen 304 und 308 mit dem Fahrzeug gekoppelt. Zum Beispiel können sich Gewindebolzen der Nabenbaugruppen 304 und 308 durch Öffnungen in Felgen der Vorderräder 24 erstrecken. Die Felgen können über Überwurfmuttern an den Nabenbaugruppen 304 und 308 befestigt werden. Nabenbaugruppen können auch als Radlager bezeichnet werden. Obere und untere Lenker 312 und 316 sind mit oberen und unteren Teilen der Nabenbaugruppen 304 und 308 verbunden.
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Ein Ende einer Verbindung 320 ist mit dem oberen Lenker 312 verbunden. Das andere Ende der Verbindung 320 schließt eine Mutter 324 ein. Die Mutter 324 schließt eine Öffnung mit Gewinden ein, die in der Öffnung ausgebildet sind. Die Gewinde werden auf eine Gewindestange 328 geschraubt. Ein Elektromotor 332 dreht die Gewindestange 328. In diesem Beispiel schließt der Sturzaktuator eine Kraftschraube ein, die eine Drehbewegung in eine lineare Bewegung umsetzt. In einem anderen Beispiel kann ein anderer Typ von Aktuator verwendet werden, der eine lineare Bewegung verleiht, wie eine Spindelwinde oder ein linearer Aktuator. Die vorliegende Anmeldung ist auch auf andere Arten von Sturzaktuatoren anwendbar.
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Eine Drehung der Gewindestange 328 in einer Richtung (z. B. im Uhrzeigersinn) durch den Elektromotor 332 bewirkt, dass sich die Mutter 324 nach außen bewegt und den Sturzwinkel der Vorderräder 24 vergrößert. 4 schließt eine beispielhafte Veranschaulichung der Vorderräder 24 mit einem erhöhten (positiven) Sturzwinkel ein.
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Eine Drehung der Gewindestange 328 in die andere Richtung (z. B. gegen den Uhrzeigersinn) durch den Elektromotor 332 bewirkt, dass sich die Mutter 324 nach innen bewegt und den Sturzwinkel der Vorderräder 24 verkleinert. 5 schließt eine beispielhafte Veranschaulichung der Vorderräder 24 mit einem verringerten (negativen) Sturzwinkel ein. In 3 ist ein neutraler (0) Sturzwinkel dargestellt. Während das Beispiel der Sturzwinkel beider Vorderräder 24 in den Beispielen von 3-5 dargestellt ist, kann das Sturzsteuermodul 220 die Sturzwinkel der Vorderräder 24 unabhängig einstellen.
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Während das Beispiel des Betätigens des oberen Lenkers 312 (und des Einstellens des Sturzwinkels durch Einstellen des oberen Abschnitts der Räder) in den Beispielen von 3-5 dargestellt ist, ist die vorliegende Anmeldung auch zum Einstellen des Sturzwinkels durch Einstellen des unteren Abschnitts der Räder anwendbar. Zum Beispiel schließt 6 ein beispielhaftes Diagramm der Verbindung ein, die an den unteren Lenkern 316 befestigt ist.
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7 schließt ein Flussdiagramm ein, das ein beispielhaftes Verfahren zum Steuern des Sturzwinkels eines Rades darstellt. Während das Beispiel eines Rads erörtert wird, kann eine Instanz von 7 für jedes Rad mit einem Sturzaktuator (z. B. gleichzeitig oder nacheinander) durchgeführt werden.
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Die Steuerung beginnt mit 704, wo das Sturzsteuermodul 220 die aktuellen Betriebsparameter, wie Fahrhöhe, Fahrzeuggeschwindigkeit, Straßenzustand, Benutzereingaben und/oder eine oder mehrere andere Betriebsbedingungen, erhält. Bei 708 bestimmt das Sturzsteuermodul 220 den Sollsturzwinkel für das Rad basierend auf einer oder mehreren der vorliegenden Betriebsbedingungen. Bei 712 passt das Sturzsteuermodul 220 selektiv den Sturzaktuator des Rads an, um den Sturzwinkel des Rads in Richtung des oder auf den Sollsturzwinkel anzupassen. Der (aktuelle) Sturzwinkel jedes Rades kann beispielsweise basierend auf einer Position des Sturzaktuators dieses Rades oder basierend auf einer Anfangsposition des Sturzaktuators dieses Rades und Befehlen an den Sturzaktuator dieses Rades bestimmt werden. Während die Steuerung als beendet angezeigt wird, kann die Steuerung nach 712 zu 704 zurückkehren. Das Sturzsteuermodul 220 kann mit 704 in jedem vorbestimmten Zeitraum beginnen, wie alle X Millisekunden, wobei X eine Zahl größer als Null ist.
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Die vorstehende Beschreibung ist lediglich beispielhafter Natur und soll in keiner Weise die Offenbarung, ihre Anwendung oder Verwendungen beschränken. Die breiten Lehren der Offenbarung können in einer Vielfalt von Formen implementiert werden. Obwohl diese Offenbarung bestimmte Beispiele einschließt, sollte daher der wahre Schutzumfang der Offenbarung so eingeschränkt werden, da andere Modifikationen bei einer Untersuchung der Zeichnungen, der Beschreibung und der folgenden Ansprüche offensichtlich werden. Es versteht sich, dass ein oder mehrere Schritte innerhalb eines Verfahrens in unterschiedlicher Reihenfolge (oder gleichzeitig) ausgeführt werden können, ohne die Prinzipien der vorliegenden Offenbarung zu ändern. Weiterhin, obwohl jede der Ausführungsformen oben dahingehend beschrieben ist, dass sie bestimmte Merkmale aufweist, kann/können eines oder mehrere dieser Merkmale, die in Bezug auf jede Ausführungsform der Offenbarung beschrieben sind, in jeder der anderen Ausführungsformen implementiert und/oder kombiniert werden, selbst wenn diese Kombination nicht explizit beschrieben wird. Mit anderen Worten schließen sich die beschriebenen Ausführungsformen nicht gegenseitig aus, und Permutationen einer oder mehrerer Ausführungsformen miteinander bleiben innerhalb des Schutzumfangs dieser Offenbarung.
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Räumliche und funktionale Beziehungen zwischen Elementen (z. B. zwischen Modulen, Schaltungselementen, Halbleiterschichten usw.) werden unter Verwendung von verschiedenen Begriffen beschrieben, einschließlich „verbunden“, „gekoppelt“, „benachbart“, „neben“, „oben auf” „über“, „unter“ und „angeordnet“. Sofern nicht ausdrücklich als „direkt“ beschrieben, kann eine Beziehung eine direkte Beziehung sein, wenn eine Beziehung zwischen einem ersten und zweiten Element in der oben genannten Offenlegung beschrieben wird, wenn keine anderen intervenierenden Elemente zwischen dem ersten und zweiten Element vorhanden sind, kann jedoch auch eine indirekte Beziehung sein, wenn eines oder mehrere intervenierende Elemente (entweder räumlich oder funktional) zwischen dem ersten und zweiten Element vorhanden ist/sind. Wie hier verwendet, sollte der Ausdruck mindestens einer von A, B und C so ausgelegt werden, dass er ein logisches (A ODER B ODER C) unter Verwendung eines nicht exklusiven logischen ODER bedeutet, und sollte nicht so ausgelegt werden, dass er „mindestens eines von A, mindestens eines von B und mindestens eines von C bedeutet.“
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In den Figuren zeigt die Richtung eines Pfeils, wie durch die Pfeilspitze angezeigt, im Allgemeinen den Fluss von Informationen (wie Daten oder Anweisungen), die für die Veranschaulichung von Interesse sind. Wenn zum Beispiel Element A und Element B eine Vielzahl von Informationen austauschen, aber Informationen, die von Element A zu Element B übertragen werden, für die Darstellung relevant sind, kann der Pfeil von Element A zu Element B zeigen. Dieser unidirektionale Pfeil impliziert nicht, dass keine anderen Informationen von Element B an Element a übertragen werden. ferner kann Element B für Informationen, die von Element A an Element B gesendet werden, Anforderungen oder Empfangsbestätigungen der Informationen an Element A senden.
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In dieser Anmeldung, einschließlich der nachstehenden Definitionen, kann der Begriff „Modul“ oder der Begriff „Steuerung“ durch den Begriff „Schaltung“ ersetzt werden. Der Begriff „Modul“ kann sich auf Folgendes beziehen, Teil davon sein oder Folgendes einschließen: eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC); eine digitale, analoge oder gemischte analoge/digitale diskrete Schaltung; eine digitale, analoge oder gemischte analoge/digitale integrierte Schaltung; eine kombinatorische Logikschaltung; ein feldprogrammierbares Gate-Array (FPGA); eine Prozessorschaltung (gemeinsam genutzt, dediziert oder Gruppe), die Code ausführt; eine Speicherschaltung (gemeinsam genutzt, dediziert oder Gruppe), die Code speichert, der von der Prozessorschaltung ausgeführt wird; andere geeignete Hardwarekomponenten, welche die beschriebene Funktionalität bereitstellen; oder eine Kombination von einigen oder allen der Vorstehenden, wie in einem System-on-Chip.
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Das Modul kann eine oder mehrere Schnittstellenschaltungen einschließen. In manchen Beispielen können die Schnittstellenschaltungen drahtgebundene oder drahtlose Schnittstellen einschließen, die mit einem lokalen Netzwerk (LAN), dem Internet, einem Weitverkehrsnetzwerk (WAN) oder Kombinationen davon verbunden sind. Die Funktionalität eines beliebigen gegebenen Moduls der vorliegenden Offenbarung kann auf mehrere Module verteilt sein, die über Schnittstellenschaltungen verbunden sind. Zum Beispiel können mehrere Module einen Lastausgleich ermöglichen. In einem weiteren Beispiel kann ein Servermodul (auch als Remote- oder Cloud-Modul bekannt) eine bestimmte Funktionalität im Namen eines Client-Moduls ausführen.
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Der vorstehend verwendete Begriff Code kann Software, Firmware und/oder Mikrocode einschließen und kann sich auf Programme, Routinen, Funktionen, Klassen, Datenstrukturen und/oder Objekte beziehen. Der Begriff geteilte Prozessorschaltung umfasst eine einzige Prozessorschaltung, die einen Teil des Codes oder den gesamten Code von mehreren Modulen ausführt. Der Begriff Gruppenprozessorschaltung umfasst eine Prozessorschaltung, die in Kombination mit zusätzlichen Prozessorschaltungen einen Teil oder den gesamten Code von einem oder mehreren Modulen ausführt. Bezugnahmen auf mehrere Prozessorschaltungen umfassen mehrere Prozessorschaltungen auf diskreten Chips, mehrere Prozessorschaltungen auf einem einzigen Chip, mehrere Kerne einer einzigen Prozessorschaltung, mehrere Threads einer einzigen Prozessorschaltung oder eine Kombination des vorstehenden. Der Begriff gemeinsam genutzte Speicherschaltung umfasst eine einzige Speicherschaltung, die einen Teil des Codes oder den gesamten Code von mehreren Modulen speichert. Der Begriff Gruppenspeicherschaltung umfasst eine Speicherschaltung, die in Kombination mit zusätzlichen Speichern einen Teil oder den gesamten Code von einem oder mehreren Modulen speichert.
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Der Begriff Speicherschaltung ist eine Teilmenge des Begriffs computerlesbares Medium. Der Begriff computerlesbares Medium, wie hierin verwendet, umfasst keine transitorischen elektrischen oder elektromagnetischen Signale, die sich durch ein Medium ausbreiten (wie etwa auf einer Trägerwelle); der Begriff computerlesbares Medium kann daher als greifbar und nicht transitorisch angesehen werden. Nicht einschränkende Beispiele für ein nicht transitorisches, greifbares computerlesbares Medium sind nicht flüchtige Speicherschaltungen (wie etwa eine Flash-Speicherschaltung, eine löschbare programmierbare Festwertspeicherschaltung (EPROM) oder eine maskenprogrammierbare Festwertspeicherschaltung), flüchtige Speicherschaltungen (wie etwa eine statische Direktzugriffsspeicherschaltung (SRAM) oder eine dynamische Direktzugriffsspeicherschaltung (DRAM), magnetische Speichermedien (wie etwa ein analoges oder digitales Magnetband oder ein Festplattenlaufwerk) und optische Speichermedien (wie etwa eine CD, eine DVD oder eine Blu-ray Disc).
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Die in dieser Anmeldung beschriebenen Vorrichtungen und Verfahren können teilweise oder vollständig durch einen Spezialcomputer implementiert werden, der erzeugt wird, indem ein Universalcomputer dazu konfiguriert wird, eine oder mehrere bestimmte Funktionen auszuführen, die in Computerprogrammen verkörpert sind. Die vorstehenden Funktionsblocks, Flussdiagrammkomponenten und anderen Elemente können als Software-Spezifikationen dienen, die durch Routinearbeiten eines erfahrenen Technikers oder Programmierers in die Computerprogramme übersetzt werden können.
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Die Computerprogramme schließen prozessorausführbare Anweisungen ein, die auf mindestens einem nicht transitorischen, greifbaren, computerlesbaren Medium gespeichert sind. Die Computerprogramme können auch gespeicherte Daten einschließen oder sich auf diese stützen. Die Computerprogramme können ein grundlegendes Ein-/Ausgabesystem (BIOS) umfassen, das mit der Hardware des Spezialcomputers interagiert, Gerätetreiber, die mit bestimmten Geräten des Spezialcomputers interagieren, ein oder mehrere Betriebssysteme, Benutzeranwendungen, Hintergrunddienste, Hintergrundanwendungen usw.
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Die Computerprogramme können einschließen: (i) Beschreibungstext, der analysiert werden soll, wie etwa HTML (Hypertext Markup Language), XML (Extensible Markup Language) oder JSON (JavaScript Object Notation), (ii) Assembler-Code, (iii) Objektcode, der durch einen Compiler aus Quellcode erzeugt wird, (iv) Quellcode zur Ausführung durch einen Interpreter, (v) Quellcode zur Kompilierung und Ausführung durch einen Just-in-time-Compiler usw. Nur als Beispiel kann Quellcode mit Syntax aus Sprachen wie u. a. C, C++, C#, Objective-C, Swift, Haskell, Go, SQL, R, Lisp, Java®, Fortran, Perl, Pascal, Curl, OCaml, Javascript®, HTML5 (Hypertext Markup Language 5. Überarbeitung), Ada, ASP (Active Server Pages), PHP (PHP: Hypertext Preprocessor), Scala, Eiffel, Smalltalk, Erlang, Ruby, Flash®, Visual Basic®, Lua, MATLAB, SIMULINK und Python® geschrieben werden.
