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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung
und ein Kraftfahrzeugkarosserie-Stützsystem, die zum Stützen eines
Kraftfahrzeugs, wie beispielsweise eines Autos, eines Busses und
eines Lastkraftwagens, geeignet sind.
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2. Beschreibung des zugehörigen Standes
der Technik
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Herkömmlich wird
ein Dämpfungsmechanismus
zum Stützen
einer Aufhängung
eines Kraftfahrzeugs oder eines Schienenfahrzeugs oder eines strukturellen
Objekts verwendet, wenn eine Schwingungsübertragung oder eine Stoßübertragung
zu oder von diesen Objekten nicht erwünscht ist. Beispielsweise beschreibt
das
US-Patent Nr. 4635909 eine
Luftfeder, bei welcher: ein Innenraum eines Zylinders durch einen
Kolben in zwei Kammern aufgeteilt ist; ein Durchgang im Kolben ausgebildet
ist, um eine Kommunikationsverbindung zwischen den zwei Kammern
herzustellen; ein aus zwei Metallfolien zusammengesetztes Ventil
im Durchgang angeordnet ist; und verhindert wird, dass eine Eingabe
derselben Frequenz wie der selbst unterhaltenen Frequenz des Ventils
zu einem durch die Feder gestützten
Bereich übertragen
wird. Wenn eine solche Luftfeder in einem Dämpfer einer Kraftfahrzeugaufhängung verwendet wird,
kann eine Resonanzverstärkung
durch Anpassen der Resonanzfrequenz des durch die Feder gestützten Bereichs
und der selbst unterhaltenen Frequenz des Ventils verhindert werden.
Weiterhin kann eine unerwünschte Übertragung
einer bestimmten Eingabe zu dem Kraftfahrzeug verhindert werden, wenn
veranlasst wird, dass die selbst unterhaltene Frequenz des Ventils
mit der Frequenz der Eingabe übereinstimmt.
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Eine
durch eine Aufhängungsvorrichtung
eines Kraftfahrzeugs, das auf einer Straße fährt, oder eines Schienenfahrzeugs
gestützte
Masse kann variieren. Beispielsweise kann eine durch die Aufhängungsvorrichtung
des Kraftfahrzeugs unterstützte Masse
in Abhängigkeit
von der Anzahl von Passagieren oder einer bewegbaren Last variieren,
was in der Änderung
einer natürlichen
Frequenz eines Schwingungssystems resultiert. Die Änderung
bezüglich
der natürlichen
Frequenz des Schwingungssystems enthält die Verschlechterung bezüglich der
Funktion eines Unterdrückens
der Resonanzverstärkung.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Probleme bei der
herkömmlichen
Technologie wenigstens teilweise zu lösen.
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Gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung
zwischen einer Kraftfahrzeugkarosserie eines Kraftfahrzeugs und
einem Rad zur Verfügung
gestellt, um die Kraftfahrzeugkarosserie zu stützen. Die Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung
enthält Folgendes:
eine Luftkammer, die mit einer gasförmigen Substanz gefüllt ist;
eine Schwingungseingabeeinheit, die wenigstens eine einer Schwingung
von der Kraftfahrzeugkarosserie und einer Schwingung von dem Rad
zu der Luftkammer durch eine Hin- und Herbewegung relativ zu der
Luftkammer eingibt; einen Fluidpfad, durch den die gasförmige Substanz
in der Luftkammer läuft;
und eine Fluidpfad-Öffnungs/Schließ-Einheit,
die an dem Fluidpfad angebracht ist, um den Fluidpfad bei einer
vorbestimmten Frequenz entsprechend einer Frequenz einer Hin- und
Herbewegung der Schwingungseingabeeinheit relativ zu der Luftkammer
zu öffnen/schließen.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung
weiterhin einen Luftmengendetektor enthalten, der eine Menge der
gasförmigen Substanz,
die die Luftkammer füllt,
detektiert, und eine Luftzufuhreinheit, die die gasförmige Substanz in
die Luftkammer nachfüllt,
wenn die Menge der gasförmigen
Substanz, die in der Luftkammer eingefüllt ist, wie es durch den Luftmengendetektor
detektiert ist, gleich einer vorbestimmten Schwelle oder kleiner als
diese ist.
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Gemäß noch einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Luftkammer in
der Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung
eine erste Luftkammer und eine zweite Luftkammer enthalten und kann
die Schwingungseingabeeinheit zwischen der ersten Luftkammer und
der zweiten Luftkammer angeordnet sein und verbindet der Fluidpfad
die erste Luftkammer und die Luftkammer.
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Gemäß noch einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung kann bei der Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung
die zweite Luftkammer entgegengesetzt zu der ersten Luftkammer angeordnet sein
und kann die Schwingungseingabeeinheit durch die erste Luftkammer
und die zweite Luftkammer gestützt
sein und kann ein Laststützbereich
der Schwingungseingabeeinheit in Kontakt mit der ersten Luftkammer
größer als
ein Laststützbereich
der Schwingungseingabeeinheit in Kontakt mit der zweiten Luftkammer
sein.
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Gemäß noch einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung
weiterhin einen Schwingungsdetektor enthalten, der an dem Kraftfahrzeug
angebracht ist, um wenigstens eine einer gefederten Schwingung und
einer ungefederten Schwingung des Kraftfahrzeugs zu detektieren,
und kann der Schwingungsdetektor eine Frequenz mit einer maximalen
Schwingungsleistung finden und kann die Fluidpfad-Öffnungs/Schließ-Einheit
bei der gefundenen Frequenz, bei einem ganzzahligen Vielfachen der
gefundenen Frequenz oder bei einer durch Teilen der gefundenen Frequenz
durch eine ganze Zahl erhaltenen Frequenz geöffnet/geschlossen werden.
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Gemäß noch einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung kann bei der Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung
eine Leistung der Frequenz mit der maximalen Schwingungsleistung
identifiziert werden und kann ein Verhältnis einer Öffnungszeit
zu einer Schließzeit
des Öffnens/Schließens der
Fluidpfad-Öffnungs/Schließ-Einheit
gemäß einer
Größe der Schwingungsleistung
geändert
werden.
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Gemäß noch einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung kann bei der Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung
der Schwingungsdetektor mehrere Frequenzen in einer abfallenden
Reihenfolge einer Größe der Schwingungsleistung
finden und kann die Fluidpfad-Öffnungs/Schließ-Einheit
bei den mehreren gefundenen Frequenzen, ganzzahligen Vielfachen
der gefundenen Frequenzen oder bei durch Teilen der mehreren Frequenzen
durch eine ganze Zahl erhaltenen Frequenzen geöffnet/geschlossen werden.
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Gemäß noch einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung kann bei der Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung
ein Verhältnis
einer Öffnungszeit
zu einer Schließzeit
des Öffnens/Schließens der
Fluidpfad-Öffnungs/Schließ-Einheit
für jede der
gefundenen mehreren Frequenzen gemäß einer Größe der Schwingungsleistung
jeder der mehreren gefundenen Frequenzen geändert werden.
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Gemäß noch einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung
weiterhin einen elastischen Körper
enthalten, der die Schwingungseingabeeinheit stützt.
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Gemäß noch einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält ein Kraftfahrzeugkarosserie-Stützsystem
Folgendes: Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtungen, die jeweils
zwischen einer Kraftfahrzeugkarosserie eines Kraftfahrzeugs und
einem Rad angeordnet sind, um die Kraftfahrzeugkarosserie zu stützen, wobei
jede der Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtungen
eine erste Luftkammer und eine zweite Luftkammer enthält, die
mit einer gasförmigen
Substanz gefüllt
sind, und eine Schwingungseingabeeinheit, die zwischen der ersten
Luftkammer und der zweiten Luftkammer angeordnet ist, um wenigstens
eine einer Schwingung von der Kraftfahrzeugkarosserie und einer
Schwingung von dem Rad zu der ersten Luftkammer und der zweiten
Luftkammer durch eine Hin- und Herbewegung relativ zu der ersten
Luftkammer und der zweiten Luftkammer einzugeben; einen ersten Fluidpfad,
der die erste Luftkammer einer Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung
eines Paars von den Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtungen
und die zweite Luftkammer einer weiteren Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung
des Paars der Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtungen verbindet;
einen zweiten Fluidpfad, der die zweite Luftkammer der einen Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung
und die erste Luftkammer der weiteren Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung verbindet;
und eine Fluidpfad-Öffnungs/Schließ-Einheit,
die an einem dritten Fluidpfad angebracht ist, der den ersten Fluidpfad
und den zweiten Fluidpfad miteinander verbindet, um den dritten
Fluidpfad bei einer vorbestimmten Frequenz entsprechend einer Frequenz
einer Hin- und Herbewegung der Schwingungseingabeeinheit relativ
zu der ersten Luftkammer und der zweiten Luftkammer zu öffnen/schließen.
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Gemäß noch einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung kann bei dem Kraftfahrzeugkarosserie-Stützsystem
das Paar der Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtungen an dem Kraftfahrzeug derart
angebracht sein, dass eine auf einer rechten Seite und eine weitere
auf einer linken Seite ist.
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Gemäß noch einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung kann bei dem Kraftfahrzeugkarosserie-Stützsystem
das Paar der Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtungen an dem Kraftfahrzeug derart
angebracht sein, dass beide auf derselben Seite des Kraftfahrzeugs
sind, und dass eine an einer Vorderseite und eine weitere an einer
Rückseite
ist.
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Gemäß noch einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung kann bei dem Kraftfahrzeugkarosserie-Stützsystem
das Paar der Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtungen an dem Kraftfahrzeug bei
diagonalen Positionen angebracht sein.
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Gemäß noch einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung kann das Kraftfahrzeugkarosserie-Stützsystem
weiterhin einen Schwingungsdetektor enthalten, der an dem Kraftfahrzeug
angebracht ist, um wenigstens eine einer gefederten Schwingung und
einer ungefederten Schwingung des Kraftfahrzeugs zu detektieren,
wobei eine Schwingungskomponente, die durch den Schwingungsdetektor detektiert
ist und eine Schwingungsleistung hat, die gleich einer vorbestimmten
Schwingungsleistung oder höher
als diese ist, als eine Frequenz einer Schwingung ausgewählt werden
kann, deren Übertragung
zu dämpfen
ist, und kann die Fluidpfad-Öffnungs/Schließ-Einheit
bei der ausgewählten
Frequenz der Schwingung, deren Übertragung
zu dämpfen
ist, bei einem ganzzahligen Vielfachen der ausgewählten Frequenz
oder bei einer durch Teilen der ausgewählten Frequenz durch eine ganze
Zahl erhaltenen Frequenz geöffnet/geschlossen
werden.
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Gemäß noch einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung kann bei dem Kraftfahrzeugkarosserie-Stützsystem
die Schwingungskomponente, die durch den Schwingungsdetektor detektiert
ist und eine Schwingungsleistung hat, die gleich der vorbestimmten
Schwingungsleistung oder höher
als diese ist, als eine Frequenz einer Schwingung ausgewählt werden,
deren Übertragung
zu dämpfen
ist, und kann ein Verhältnis
einer Öffnungszeit
zu einer Schließzeit eines Öffnens/Schließens der
Fluidpfad-Öffnungs/Schließ-Einheit
gemäß einer
Größe jeder
der Schwingungsleistungen geändert
werden.
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Gemäß noch einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung kann bei dem Kraftfahrzeugkarosserie-Stützsystem
die Schwingungskomponente, die eine Schwingungsleistung hat, die
gleich der vorbestimmten Schwingungsleistung oder höher als
diese ist, als eine Frequenz einer Schwingung ausgewählt werden,
deren Übertragung
zu dämpfen
ist, werden mehrere Frequenzen in einer abfallenden Reihenfolge
einer Größe der Schwingungsleistung ausgewählt und
kann die Fluidpfad-Öffnungs/Schließ-Einheit
bei ganzzahligen Vielfachen der ausgewählten mehreren Frequenzen oder
bei durch Teilen der ausgewählten
mehreren Frequenzen durch eine ganze Zahl erhaltenen Frequenzen geöffnet/geschlossen
werden.
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Gemäß noch einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung können bei dem Kraftfahrzeugkarosserie-Stützsystem
mehrere Frequenzen in einer abfallenden Reihenfolge eine Größe der Schwingungsleistung
aus den eingestellten mehreren Frequenzen ausgewählt werden und kann ein Verhältnis einer Öffnungszeit
zu einer Schließzeit
des Öffnens/Schließens der
Fluidpfad-Öffnungs/Schließ-Einheit
für jede
der gemäß der Größe der Schwingungsleistung
der ausgewählten
Frequenzen ausgewählten
Frequenzen geändert
werden.
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Gemäß noch einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält ein Kraftfahrzeugkarosserie-Stützsystem
eine Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung,
die zwischen einer Kraftfahrzeugkarosserie eines Kraftfahrzeugs
und einem Rad angeordnet ist, um die Kraftfahrzeugkarosserie zu stützen, wobei
die Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung
eine Luftkammer enthält,
die mit einer gasförmigen
Substanz gefüllt
ist, und eine Schwingungseingabeeinheit, die wenigstens eine einer
Schwingung von dem Kraftfahrzeug und einer Schwingung von dem Rad
zu der Luftkammer durch eine Hin- und Herbewegung relativ zu der
Luftkammer eingibt; eine Luftspeicherkammer, die die gasförmige Substanz speichert,
die die Luftkammer innen füllt;
einen Fluidpfad, der die Luftkammer der Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung
und die Luftspeicherkammer verbindet, und eine Fluidpfad-Öffnungs/Schließ-Einheit
die an dem Fluidpfad angebracht ist, um den Fluidpfad bei einer
vorbestimmten Frequenz entsprechend einer Frequenz einer Hin- und
Herbewegung der Schwingungseingabeeinheit relativ zu der Luftkammer
zu öffnen/schließen.
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Gemäß noch einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung können bei dem Kraftfahrzeugkarosserie-Stützsystem
die Luftkammern von mehreren Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtungen
jeweils mit den entsprechenden Luftspeicherkammern verbunden sein.
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Gemäß noch einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung sind bei dem Kraftfahrzeugkarosserie-Stützsystem
die Luftkammern von wenigstens einer Gruppe der Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtungen
mit der gemeinsamen Luftspeicherkammer verbunden.
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Gemäß noch einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung können bei dem Kraftfahrzeugkarosserie-Stützsystem
die Luftkammern von allen Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtungen
mit der gemeinsamen Luftspeicherkammer verbunden sein.
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Gemäß noch einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung kann das Kraftfahrzeugkarosserie-Stützsystem
weiterhin einen Schwingungsdetektor enthalten, der an dem Kraftfahrzeug
angebracht ist, um wenigstens eine einer gefederten Schwingung und
einer ungefederten Schwingung des Kraftfahrzeugs zu detektieren,
wobei eine Schwingung, die durch den Schwingungsdetektor detektiert
ist und eine Schwingungsleistung hat, die gleich einer vorbestimmten
Schwingungsleistung oder höher
als diese ist, als Schwingung ausgewählt werden kann, deren Übertragung
zu dämpfen
ist, und kann die Fluidpfad-Öffnungs/Schließ-Einheit
den Fluidpfad bei einer ausgewählten
Frequenz der Schwingung, deren Übertragung
zu dämpfen
ist, bei einem ganzzahligen Vielfachen der Frequenz der ausgewählten Schwingung
oder bei einer durch Teilen der ausgewählten Schwingung durch eine
ganze Zahl erhaltenen Frequenz öffnen/schließen.
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Gemäß noch einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung kann bei dem Kraftfahrzeugkarosserie-Stützsystem
eine Leistung der vorbestimmten Frequenzgruppe identifiziert werden
und kann ein Verhältnis
einer Öffnungszeit
zu einer Schließzeit
des Öffnens/Schließens der
Fluidpfad-Öffnungs/Schließ-Einheit
gemäß einer
Größe einer Schwingungsleistung
der vorbestimmten Frequenzgruppe geändert werden.
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Gemäß noch einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung können bei dem Kraftfahrzeugkarosserie-Stützsystem
mehrere Frequenzen in einer abfallenden Reihenfolge einer Größe der Schwingungsleistung
aus Frequenzen von detektierten mehreren Eingangsschwingungen ausgewählt werden
und kann die Fluidpfad-Öffnungs/Schließ-Einheit
bei ausgewählten
mehreren Frequenzen, bei ganzzahligen Vielfachen der ausgewählten Frequenzen
oder bei durch Teilen der ausgewählten
Frequenzen durch eine ganze Zahl erhaltenen Frequenzen geöffnet/geschlossen
werden.
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Gemäß noch einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung können bei dem Kraftfahrzeugkarosserie-Stützsystem
mehrere Frequenzen in einer abfallenden Reihenfolge einer Größe einer Schwingungsleistung
aus Frequenzen von detektierten mehreren Eingangsschwingungen ausgewählt werden
und kann ein Verhältnis
einer Öffnungszeit
zu einer Schließzeit
des Öffnens/Schließens der
Fluidpfad-Öffnungs/Schließ-Einheit
für jede
der ausgewählten
Frequenzen gemäß einer
Größe einer
Leistung der ausgewählten
Frequenzen geändert
werden.
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Gemäß noch einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung können bei dem Kraftfahrzeugkarosserie-Stützsystem
die Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtungen
Vorderräder
und Hinterräder des
Kraftfahrzeugs stützen
und ist eine Frequenz einer Teilung des Kraftfahrzeugs als die vorbestimmte Frequenz
eingestellt und können
die Fluidpfad-Öffnungs/Schließ-Einheiten
die Fluidpfade öffnen/schließen.
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Gemäß noch einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung können bei den Kraftfahrzeugkarosserie-Stützsystem
die Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtungen
linke Räder
und rechte Räder des
Kraftfahrzeugs stützen
und kann eine Frequenz eines Rollens des Kraftfahrzeugs als die
vorbestimmte Frequenz eingestellt werden und können die Fluidpfad-Öffnungs/Schließ-Einheiten
die Fluidpfade öffnen/schließen.
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Das
obige und andere Aufgaben, Merkmale, Vorteile und technische und
industrielle Signifikanz dieser Erfindung werden durch Lesen der
folgenden detaillierten Beschreibung von gegenwärtig bevorzugten Ausführungsbeispielen
der Erfindung bessert verstanden werden, wenn sie in Zusammenhang
mit den beigefügten
Zeichnungen angesehen werden.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1A ist ein schematisches Diagramm einer
Konfiguration einer Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung
gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel;
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1B ist ein schematisches Diagramm eines weiteren
Beispiels einer Fluidpfad-Öffnungs/Schließ-Einheit;
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2A ist ein schematisches Diagramm eines
weiteren Konfigurationsbeispiels der Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung
gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;
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2B ist ein schematisches Diagramm von noch
einem weiteren Konfigurationsbeispiel der Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung
gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel;
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2C ist ein schematisches Diagramm von noch
einem weiteren Konfigurationsbeispiel der Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung
gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel;
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2D ist ein schematisches Diagramm von noch
einem weiteren Konfigurationsbeispiel der Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung
gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel;
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2E ist ein schematisches Diagramm von noch
einem weiteren Konfigurationsbeispiel der Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung
gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel;
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2F ist ein schematisches Diagramm von noch
einem weiteren Konfigurationsbeispiel der Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung
gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel;
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3 ist
ein konzeptmäßiges Diagramm
der Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtungen
gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel,
die in einen Kraftfahrzeug angeordnet sind;
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4A ist ein schematisches Diagramm eines
weiteren Beispiels der Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtungen
gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
und eines Kraftfahrzeugkarosserie-Stützsystems unter Verwendung
derselben;
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4B ist ein schematisches Diagramm von noch
einem weiteren Beispiel der Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung
gemäß dem erstem
Ausführungsbeispiel
und eines Kraftfahrzeugkarosserie-Stützsystems unter Verwendung
derselben;
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4C ist ein schematisches Diagramm von noch
einem weiteren Beispiel der Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung
gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
und eines Kraftfahrzeugkarosserie-Stützsystems unter Verwendung
derselben;
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5 ist
ein schematisches Diagramm einer Konfiguration einer Schwingungsübertragungs-Dämpfungsvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;
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6 ist
ein funktionelles Blockdiagramm von Komponenten, die eine Fourieranalyse
für die Steuerung
der Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung
gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
durchführen;
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7 ist
ein Diagramm zum Erklären
einer ersten Steuerung der Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung
gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel;
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8 ist
ein Diagramm zum Erklären
der ersten Steuerung der Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung
gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel;
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9 ist
ein Diagramm zum Erklären
der ersten Steuerung der Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung
gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel;
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10 ist ein Diagramm zum Erklären der ersten Steuerung der
Kraftfahrzeugkarosserie- Stützvorrichtung
gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel;
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11 ist ein Diagramm zum Erklären einer zweiten Steuerung
der Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung
gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel;
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12A ist ein Diagramm zum Erklären der zweiten
Steuerung der Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung
gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel;
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12B ist ein Diagramm zum Erklären der zweiten
Steuerung der Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung
gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel;
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13 ist ein Diagramm zum Erklären der zweiten Steuerung der
Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung
gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel;
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14 ist ein Diagramm zum Erklären der zweiten Steuerung der
Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung
gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel;
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15 ist ein Diagramm einer Rohrleitungsanordnung
in dem Kraftfahrzeugkarosserie-Stützsystem gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel;
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16 ist ein Diagramm eines Beispiels, bei welchem
Luftkammern von jeweiligen Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtungen,
die auf der rechten Seite und der linken Seite eines Kraftfahrzeugs
angeordnet sind, in dem Kraftfahrzeugkarosserie-Stützsystem
gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel verbunden
sind;
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17 ist ein Diagramm eines Beispiels, bei welchem
Luftkammern von jeweiligen Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtungen,
die auf der Vorderseite und der Rückseite eines Kraftfahrzeugs
angeordnet sind, in dem Kraftfahrzeugkarosserie-Stützsystem
gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel
verbunden sind;
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18 ist ein Diagramm eines Beispiels, bei welchem
Luftkammern von Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtungen,
die diagonal angeordnet sind, zwischen Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtungen
verbunden sind, die an vier Bereichen auf der vorderen rechten Seite,
der vorderen linken Seite, der hinteren rechten Seite und der hinteren
linken Seite eines Kraftfahrzeugs in dem Kraftfahrzeugkarosserie-Stützsystem
gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel
angebracht sind;
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19 ist ein schematisches Diagramm eines Kraftfahrzeugkarosserie-Stützsystems
gemäß einem
dritten Ausführungsbeispiel,
das zum Erklären eines
Beispiels einer Steuerung des Kraftfahrzeugkarosserie-Stützsystems
gemäß dem dritten
Ausführungsbeispiel
gezeigt ist; und
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20 ist ein Diagramm zum Erklären eines Verhaltens eines
Kraftfahrzeugs.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
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Beispielhafte
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf
die beigefügten
Zeichnungen detailliert beschrieben werden. Es sollte beachtet werden, dass
die vorliegende Erfindung nicht auf die Ausführungsbeispiele beschränkt ist.
Komponenten der Ausführungsbeispiele
können
diejenigen enthalten, die ohne weiteres von Fachleuten auf dem Gebiet
erreicht werden können,
oder diejenigen, die äquivalent
dazu sind, d.h. diejenigen, die innerhalb des Äquivalenzbereichs der Komponenten
liegen, die bereits von Fachleuten auf dem Gebiet erreicht sind.
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Gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel wird
ein Fluidpfad, der mit einer mit einer gasförmigen Substanz, wie beispielsweise
Luft und Stickstoff, gefüllten
Luftkammer zum Stützen
der Last verbunden ist, periodisch geöffnet/geschlossen, so dass
die Luft in der Luftkammer teilweise nach außen (in die Luft) oder zu einer
anderen Luftkammer freigegeben wird. Als Ergebnis erniedrigt sich
die Federsteifigkeit der Luftkammer gegenüber einer externen Kraft mit derselben
Periode wie die Frequenz der Öffnungs/Schließ-Operationen
des Fluidpfads. Das erste Ausführungsbeispiel
verwendet diese Charakteristik. Das erste Ausführungsbeispiel ist dadurch
charakterisiert, dass ein Schwingungsdämpfungseffekt auf die gestützte Masse
(d.h. eine Masse des Kraftfahrzeugs) selbst dann ausgeübt werden
kann, wenn die natürliche
Frequenz eines Schwingungssystems sich ändert. Wenn das Fluid derart
beschrieben wird, dass es "freigegeben" wird, bedeutet es,
dass die gasförmige
Substanz in der Luftkammer nach außen von der Luftkammer entladen
wird, wenn es nur eine Luftkammer gibt, und dass die gasförmige Substanz in
einer Luftkammer einer Hochdruckseite sich zu einer Luftkammer einer
Niederdruckseite bewegt, wenn es zwei Luftkammern gibt, die durch
eine Schwingungseingabeeinheit (wie beispielsweise einen Kolben)
getrennt sind (dasselbe gilt für
die folgende Beschreibung).
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Wenn
es nur eine Luftkammer gibt, die die Last (d.h. eine Masse des Kraftfahrzeugs)
stützt,
ist ein Fluidpfad-Öffnungs/Schließ-Einheit
(wie beispielsweise ein Ein/Aus-Ventil)
im Fluidpfad vorgesehen, um die Luft in der Luftkammer zur Außenseite freizugeben.
Die Fluidpfad-Öffnungs/Schließ-Einheit wird
mit einer vorbestimmten Frequenz entsprechend Schwingungsfrequenz
der gestützten
Last (d.h. der Masse des Kraftfahrzeugs) geöffnet und geschlossen, wodurch
ein Teil der Luft in der Luftkammer zur Außenseite der Luftkammer freigegeben wird
(dasselbe gilt für
die folgende Beschreibung).
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Wenn
es zwei Luftkammern gibt, die die Last stützen, sind zwei Luftkammern
mit einer gasförmigen
Substanz gefüllt,
um die Last zu stützen,
und sind eine Schwingungseingabeeinheit, die sich zwischen den zwei
Luftkammern auf eine relative Weise zum Eingeben der Schwingung
zu den zwei Luftkammern hin- und herbewegt, ein Fluidpfad, der eine Kommunikationsverbindung
zwischen den zwei Luftkammern herstellt, und eine Fluidpfad-Öffnungs/Schließ-Einheit
(z.B. ein Ein/Aus-Ventil), die in dem Fluidpfad angeordnet ist,
vorgesehen. Die Fluidpfad-Öffnungs/Schließ-Einheit
wird bei einer vorbestimmten Frequenz entsprechend der Frequenz
einer relativen Hin- und Herbewegung der Schwingungseingabeeinheit
in Bezug auf die zwei Luftkammern geöffnet/geschlossen.
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1A ist ein schematisches Diagramm einer
Konfiguration einer Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel. 1B ist ein schematisches Diagramm eines
weiteren Beispiels der Fluidpfad-Öffnungs/Schließ-Einheit. 2A bis 2D sind
schematische Diagramme von anderen Konfigurationsbeispielen der
Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel.
Eine Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1 gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
arbeitet als Puffervorrichtung eines Aufhängungssystems 20,
das im Kraftfahrzeug 100 vorgesehen ist, und arbeitet anders ausgedrückt als
struktureller Körper
mit einer Feder und einer Schwingungsdämpfungseinheit (wie beispielsweise
einem Dämpfer).
Beim ersten Ausführungsbeispiel
ist ein durch die Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1 gestützter struktureller
Körper eine
Kraftfahrzeugkarosserie 100B des Kraftfahrzeugs 100.
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Die
Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1 enthält einen
Zylinder 2, einen Kolben 3, der an dem Zylinder 2 so
angebracht ist, dass sich der Kolben 3 innerhalb des Zylinders 2 hin-
und herbewegen kann, einen Fluidpfad 7 und eine Fluidpfad-Öffnungs/Schließ-Einheit 8,
die im Fluidpfad 7 angeordnet ist. Eine Luftkammer 4 ist
im Zylinder 2 ausgebildet und mit einer gasförmigen Substanz
(d.h. beim ersten Ausführungsbeispiel
Luft) gefüllt,
die bis zu einem vorbestimmten Druckpegel unter Druck versetzt ist.
Eine Druck-Einstelleinheit, wie beispielsweise eine Pumpe, kann
an der Luftkammer 4 angebracht sein, so dass die gasförmige Substanz
zu der Luftkammer 4 zugeführt werden kann. Die Luftkammer 4 ist
in eine erste Luftkammer 4A und eine zweite Luftkammer 4B durch
den Kolben 3 aufgeteilt. Der Kolben 3 dient als
Schwingungseingabeeinheit, die die Schwingung von einem Objekt,
an welchem die Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1 angebracht
ist (beim ersten Ausführungsbeispiel
ist das Objekt die Kraftfahrzeugkarosserie 100B des Kraftfahrzeugs 100 und
ein unterer Arm 21L des Aufhängungssystems 20),
zu der Luftkammer 4 (d.h. der ersten und der zweiten Luftkammer 4A und 4B)
durch eine Hin- und Herbewegung relativ zu der Luftkammer 4 eingibt.
Die erste Luftkammer 4A und die zweite Luftkammer 4B können separat
aus einem flexiblen Material, wie beispielsweise einem Gummifilm,
konfiguriert sein und der Kolben 3 kann in Sandwichbauweise
zwischen der ersten und der zweiten Luftkammer 4A und 4B angeordnet
sein.
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Eine
Kolbenstange 5 ist an dem Kolben 3 angebracht.
Die Kolbenstange 5 hat ein Ende, das mit einer Klammer 5B versehen
ist, die an dem unteren Arm 21L des Aufhängungssystems 20 angebracht ist,
an welchem die Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1 angebracht
ist. Der Kolben 3 ist mit dem unteren Arm 21L des
Aufhängungssystems 20 über die
Kolbenstange 5 und die Klammer 5B verbunden. Wenn
sich der untere Arm 21L in einer Richtung eines in 1A gezeigten Pfeils GN bewegt, bewegt sich
der Kolben innerhalb des Zylinders 2 in Verbindung mit
dem unteren Arm 21L hin und her.
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Wie
es in 1A gezeigt ist, ist ein Kraftfahrzeugkarosserie-Beschleunigungssensor 30 an
der Kraftfahrzeugkarosserie 100B des Kraftfahrzeugs 100 angebracht.
Der Kraftfahrzeugkarosserie-Beschleunigungssensor 30 kann
eine Beschleunigung der Kraftfahrzeugkarosserie 100B in
einer Richtung orthogonal zu einer Straßenfläche GL (d.h. eine Beschleunigung
eines Bereichs des Kraftfahrzeugs 100 oberhalb der Feder)
der detektieren. Basierend auf der detektierten Beschleunigung kann
die Frequenz der Schwingungen des Bereichs oberhalb der Feder gefunden
werden. Weiterhin ist ein Aufhängungssystem-Beschleunigungssensor 21 an
dem unteren Arm 21L des Aufhängungssystems 20 angebracht.
Der Aufhängungssystem-Beschleunigungssensor 31 kann
die Bewegungen des unteren Arms 21L detektieren, um die
Beschleunigung eines Bereichs des Kraftfahrzeugs 100 unter
der Feder in der Richtung orthogonal zu der Straßenoberfläche GL zu finden. Basierend
auf der gefundenen Beschleunigung kann die Frequenz der Schwingungen
des Bereichs unter der Feder gefunden werden. Somit arbeitet jeder
des Kraftfahrzeugkarosserie-Beschleunigungssensors 30 und
des Aufhängungssystem-Beschleunigungssensors 31 als Schwingungsdetektor.
Spezifischer arbeitet der Kraftfahrzeugkarosserie-Beschleunigungssensor 30 als
Detektor für
eine gefederte Schwingung, der die Schwingungen des Bereichs des
Kraftfahrzeugs 100 oberhalb der Feder detektiert, wohingegen
der Aufhängungssystem-Beschleunigungssensor 31 als
Detektor für
eine ungefederte Schwingung arbeitet, der die Schwingungen eines Bereichs
des Kraftfahrzeugs 100 unter der Feder detektiert.
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Weiterhin
ist ein Hubsensor 32 an dem unteren Arm 21L des
Aufhängungssystems 20 angebracht.
Der Hubsensor 32 lässt
die Detektion der Kraftfahrzeugebene des Kraftfahrzeugs 100 zu.
Der Hubsensor 32 liefert auch Information über den
Hub der Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1. Daher
kann die Kraftfahrzeugebene des Kraftfahrzeugs 100 auf
einer festen Ebene durch ein Nachfüllen von Luft in der Luftkammer 4 oder
in einer Luftfeder 6, die später beschrieben ist, oder durch
die Entladung der Luft aus der Luftfeder 6 und ähnlichem
beibehalten werden, selbst wenn der Passagier des Kraftfahrzeugs
wechselt oder die Last des Kraftfahrzeugs 100 sich ändert, um
die Variationen bezüglich
einer Kraftfahrzeugebene zu verursachen.
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Wie
es in 1A gezeigt ist, kann eine erste Pumpe
P1 mit dem Fluidpfad 7 verbunden sein, der mit der Luftkammer 4 verbunden
ist, um als Fluidzufuhreinheit für
die Luftkammer 4 zu arbeiten. Es ist erwünscht, dass
eine zweite Pumpe P2 mit der Luftfeder 6 als die Fluidzufuhreinheit
verbunden ist. Weiterhin kann die Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1 einen
Luftkammer-Drucksensor 33 enthalten, der den Druck in der
Luftkammer 4 misst, und einen Luftfeder-Drucksensor 34,
der den Druck innerhalb der Luftfeder 6 misst. Da das Volumen
der Luftfeder 6 basierend auf dem durch den Hubsensor 32 detektierten
Wert gefunden werden kann, kann die Menge an Luft in der Luftfeder 6 basierend
auf dem detektierten Wert des Hubsensors 32 und dem Druck
in der Luftfeder 6, wie er von dem Luftfeder-Drucksensor 34 erfasst
ist, bekannt sein. Somit kann die Menge an gasförmiger Substanz, die die Luftkammer 4 oder
die Luftfeder 6 füllt,
mit der Verwendung eines Luftmengendetektors detektiert werden,
der der Luftkammer-Drucksensor 33, der Hubsensor 32 und
der Luftfeder-Drucksensor 34 sein kann.
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Wenn
die Menge der gasförmigen
Substanz in der Luftkammer 4 oder die Menge der gasförmigen Substanz
in der Luftfeder 6, detektiert durch den Hubsensor 32 als
der Luftmengendetektor, gleich einem vorbestimmten Schwellenwert
oder unter diesem ist, ist die Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1 unfähig zum
Beibehalten der Kraftfahrzeugebene der Kraftfahrzeugkarosserie 100B auf
einer vorbestimmten Ebene. In diesem Fall wird die gasförmige Substanz
zu der Luftkammer 4 oder der Luftfeder 6 über die
erste Pumpe P1 oder die zweite Pumpe P2 nachgefüllt. Auf diese Weise kann die
Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1 dazu
fähig bleiben,
die Kraftfahrzeugebene der Kraftfahrzeugkarosserie 100B derart
beizubehalten, dass ein sicheres Fahren des Kraftfahrzeugs 100 realisiert
wird.
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Eine
Bodenplatte 9 ist als Dichtungselement an einem Bereich
des Zylinders 2 angebracht, wo die Kolbenstange 5 vorsteht.
Die Kolbenstange 5 läuft durch
ein Durchgangsloch 9H der Bodenplatte 9. Eine
Dichtung 9S ist an dem Durchgangsloch 9H angebracht,
um die Menge der gasförmigen
Substanz zu minimieren, die von der zweiten Luftkammer 4B durch
den Spalt nach außen
austritt, der zwischen der Kolbenstange 5 und dem Durchgangsloch 9H ausgebildet
ist.
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Bei
dem Ausführungsbeispiel
ist die Luftfeder 6 als elastischer Körper zwischen der Klammer 5B und
der Bodenplatte 9 (d.h. zwischen der Klammer 5B und
der zweiten Luftkammer 4B) angeordnet, um als dritte Luftkammer
zu wirken. Eine Hauptfunktion einer Luftfeder, die mit der ersten
Luftkammer 4A und der zweiten Luftkammer 4B der
Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1 konfiguriert
ist, besteht darin, der Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1 frequenzselektive
Charakteristiken zuzuteilen. Die Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1 stützt die Masse
der Kraftfahrzeugkarosserie 100B mit einer Kraft, die als
Differenz zwischen einer Lasttragekraft des Drucks innerhalb der
Luftfeder 6 und dem Druck innerhalb der ersten Luftkammer 4A ausgedrückt ist, und
einer Kraft des Drucks innerhalb der zweiten Luftkammer 4B.
Das Vorhandensein der Kraft der zweiten Luftkammer 4B benötigt das
Vorhandensein der zusätzlichen
Luftfeder 6. Hier kann die Luftfeder 6 durch einen
anderen elastischen Körper,
wie beispielsweise eine Schraubenfeder und eine Blattfeder, ersetzt
werden, um die Last der Kraftfahrzeugkarosserie 100B zu
stützen.
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Selbst
wenn die Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung selbst nicht
die Luftfeder 6 hat (siehe 1A),
wie in dem Fall einer in 2A gezeigten
Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1a, kann
die Masse der Kraftfahrzeugkarosserie 100B, an welcher
die Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1a angebracht
ist, durch einen anderen elastischen Körper (wie beispielsweise eine
Schraubenfeder) gestützt
werden. Weiterhin kann dann, wenn der Druck in der Luftkammer 4 durch
die Zufuhr einer gasförmigen
Substanz zu der Luftkammer 4 in Echtzeit durch die Pumpe
P1, die als Fluidzufuhreinheit dient, wie bei einer in 2B gezeigten Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1b,
auf einem vorbestimmten Pegel beibehalten werden kann, die einzige
Luftkammer 4 ausreichend sein und kann es sein, dass ein
zusätzlicher
Federmechanismus nicht nötig
ist.
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Weiterhin
ist ein Stoppelement 19 innerhalb der Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1, 1a oder ähnlichem
des ersten Ausführungsbeispiels
bei einer Position entgegengesetzt zu dem Kolben 3 auf der
Anbringseite der Kraftfahrzeugkarosserie angeordnet. In diesem Fall
kann das Stoppelement 19 die gefederte Masse selbst dann
stützen,
wenn die Luft in der Luftfeder 6, der ersten Luftkammer 4A und ähnlichem
nach außen
gelangt, um das Stützen
der gefederten Masse des Kraftfahrzeugs 100 durch den Luftdruck
zu sperren. Somit kontaktiert selbst dann, wenn der Luftaustritt
in der Luftfeder 6, der ersten Luftkammer 4A und ähnlichem
auftritt, das Stoppelement 19 den Kolben 3 direkt,
um die Masse der Kraftfahrzeugkarosserie 100B zu stützen. Daher
kann die Kraftfahrzeugkarosserie 100B wenigstens mit niedriger
Geschwindigkeit fahren. Als Ergebnis kann das Kraftfahrzeug 100 selbst
dann, wenn der Luftaustritt in der Luftfeder 6, der ersten
Luftkammer 4A und ähnlichem
auftritt, bis zum Ankommen bei einer Reparaturwerkstatt oder ähnlichem
langsam fahren.
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Der
untere Arm 21L, der einen Teil des Aufhängungssystems 20 des
Kraftfahrzeugs 100 ausbildet hat ein erstes Ende 21LA,
das an der Kraftfahrzeugkarosserie 100B angebracht ist,
und ein zweites Ende 21LB, an welchem eine Radklammer 22 für die Anbringung
eines Rads 24 angebracht ist. Das Rad 24 ist an
der Radklammer 22 über
eine Achsenwelle 23 angebracht. Die Radklammer 22 ist
an der Kraftfahrzeugkarosserie 100B über den unteren Arm 21L und
einen oberen Arm 21U angebracht (eine Anbringung des oberen
Arms 21U an der Kraftfahrzeugkarosserie ist nicht gezeigt).
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Die
Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1 und
der untere Arm 21L des Aufhängungssystems 20 sind
miteinander über
die Klammer 5B verbunden, die an der Kolbenstange 5 der
Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1 angebracht
ist. Wenn sich das Rad 24 in der Richtung des Pfeils GN aufgrund
von Stößen von
der Straßenoberfläche GL oder
von ähnlichem
bewegt, schwenkt der untere Arm 21L um das erste Ende 21LA.
Dann bewegt sich der Kolben 3 der Kraftfahrzeugkarosserie- Stützvorrichtung 1 in
dem Zylinder 2 in Verbindung mit dem unteren Arm 21L hin
und her.
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Gemäß der Hin-
und Herbewegung des Kolbens 3 ändern sich die Volumen der
ersten Luftkammer 4A und der zweiten Luftkammer 4B.
Wenn beispielsweise der untere Arm 21L sich nach oben bewegt,
um die Gesamtlänge
der Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1 kürzer zu
machen, bewegt sich der Kolben 3 entsprechend nach oben.
In diesem Fall erniedrigt sich das Volumen der ersten Luftkammer 4A,
während
sich das Volumen der zweiten Luftkammer 4B erhöht. Somit
erzeugen die erste Luftkammer 4A und die zweite Luftkammer 4B eine Kraft
(d.h. eine Rückstoßkraft),
um den Kolben 3 in einer Richtung entgegengesetzt zu der
Bewegungsrichtung des Kolbens 3 zurückzustoßen. Somit arbeitet die Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1 als
Luftfeder, um die auf das Rad 24 von der Straßenoberfläche GL ausgeübten Stöße zu absorbieren und
um die Masse der Kraftfahrzeugkarosserie 100B zu stützen.
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Beim
ersten Ausführungsbeispiel
sind die erste Luftkammer 4A und die zweite Luftkammer 4B über den
Fluidpfad 7 miteinander verbunden, durch welchen die gasförmige Substanz
läuft,
die die erste und die zweite Luftkammer 4A und 4B füllt. Weiterhin ist
ein Ein/Aus-Ventil 8V im Fluidpfad 7 vorgesehen, um
die Fluidpfad-Öffnungs/Schließ-Einheit 8 auszubilden.
Spezifisch ist das Ein/Aus-Ventil 8V zwischen der ersten
Luftkammer 4A und der zweiten Luftkammer 4B angeordnet.
Die Fluidpfad-Öffnungs/Schließ-Einheit 8 enthält das Ein/Aus-Ventil 8V,
ein Stellglied 8A (z.B. ein Solenoid, ein piezoelektrisches
Element, wie beispielsweise ein Piezoelement, und einen Ultraschallmotor),
das das Ein/Aus-Ventil 8v unter
der Steuerung einer Schwingungsdämpfungs-Steuervorrichtung 40 öffnet/schließt. Wenn
das Stellglied 8A das Ein/Aus-Ventil 8V schließt, wird
die erste Luftkammer 4A von der zweiten Luftkammer 4B abgeschnitten, so
dass die gasförmige
Substanz sich nicht zwischen der ersten und der zweiten Luftkammer 4A und 4B bewegen
kann. Wenn andererseits das Stellglied 8A das Ein/Aus-Ventil 8V öffnet, wird
die erste Luftkammer 4A mit der zweiten Luftkammer 4B verbunden, so
dass sich die gasförmige
Substanz zwischen der ersten Luftkammer 4A und der zweiten
Luftkammer 4B über
den Fluidpfad 7 bewegen kann.
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Hier
kann die Fluidpfad-Öffnungs/Schließ-Einheit 8a in
einem Kommunikationsloch 7a des Kolbens 3 vorgesehen
sein, wie es in 1B gezeigt ist. In
diesem Fall dient das Kommunikationsloch 7a als der Fluidpfad.
Wenn die Fluidpfad-Öffnungs/Schließ-Einheit 8a in
dem Kolben 3 oder der Kolbenstange 5 eingebettet
und daran angebracht ist, wie es oben beschrieben ist, müssen die Fluidpfad-Öffnungs/Schließ-Einheit und der Fluidpfad
nicht außerhalb
der Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1 vorgesehen
sein, wodurch die Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1 kompakt gemacht
werden kann. Weiterhin würde
deshalb, weil der Fluidpfad, der die erste Luftkammer 4A und
die zweite Luftkammer 4B verbindet, nicht außerhalb
der Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1 angeordnet
ist, der Fluidpfad nicht durch Kieselsteine oder ähnliches
beschädigt
werden, während
das Kraftfahrzeug 100 fährt,
wodurch die Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1 eine
erhöhte
Zuverlässigkeit genießen kann.
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Die
Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1 des
ersten Ausführungsbeispiels
dämpft
die Übertragung
von Schwingungen einer Notch-Frequenz zu der Kraftfahrzeugkarosserie 100B durch Wirken
als Notch-Filter bzw. Bandsperrfilter, das die Federsteifigkeit
in Bezug auf die Schwingungen der Notch-Frequenz erniedrigt. Somit kann die
Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1 eine
Resonanzverstärkung
im Schwingungssystem des Kraftfahrzeugs 100 vermeiden und
eine Übertragung
von unbequemen Schwingungen zu der Kraftfahrzeugkarosserie 100B verhindern.
Wie es oben beschrieben ist, hat die Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1 des
ersten Ausführungsbeispiels
einen Effekt eines Dämpfens
der Übertragung
von Schwingungen zu der Kraftfahrzeugkarosserie 100B. Anders
ausgedrückt
hat die Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1 des
ersten Ausführungsbeispiels
einen Effekt wie eine Schwingungsdämpfungsvorrichtung.
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Das
Bandsperrfilter ist ein Filter mit Funktionen zum Herausfiltern
der Schwingungen einer spezifischen Frequenz und zum Zulassen der Übertragung
von Schwingungen von Frequenzen, die andere als die spezifische
Frequenz sind. Die Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1 des
ersten Ausführungsbeispiels
dämpft
die Übertragung
von Schwingungen einer spezifischen Frequenz (oder eines Frequenzbands)
durch Wirken wie ein Bandsperrfilter. Spezifisch dämpft die
Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1 die Übertragung
von Schwingungen einer spezifischen Frequenz (oder mehrerer prominenter
bzw. hervorstechender Frequenzen) zwischen dem Rad 24 (siehe 1A) und der Kraftfahrzeugkarosserie 100B.
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Eine
Notch-Frequenz ist eine Frequenz von Schwingungen, um durch das
Notch-Filter bzw. Bandsperrfilter herausgefiltert zu werden. Beispielsweise
kann die Notch-Frequenz auf die natürliche Frequenz des Schwingungssystems
des Kraftfahrzeugs 100 eingestellt werden, das die Kraftfahrzeugkarosserie 100B und
die Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1 enthält. Wenn
die Schwingungen der natürlichen
Frequenz zu der Kraftfahrzeugkarosserie 100B übertragen
werden, werden die Schwingungen der Kraftfahrzeugkarosserie 100B aufgrund
einer Resonanz verstärkt
(Resonanzverstärkung).
Daher muss die Übertragung
von solchen Schwingungen zu der Kraftfahrzeugkarosserie 100B blockiert
werden. Anders ausgedrückt
sind die Schwingungen der natürlichen
Frequenz die Schwingungen einer Frequenz, deren Übertragung zu der Kraftfahrzeugkarosserie 100B erwünscht gedämpft werden sollte.
Wenn die Notch-Frequenz der Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1 des
ersten Ausführungsbeispiels
auf die natürliche
Frequenz eingestellt ist, kann die Übertragung der Schwingungen
der natürlichen
Frequenz der Kraftfahrzeugkarosserie 100B gedämpft werden,
wodurch der Effekt einer Resonanzverstärkung unterdrückt werden kann.
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Um
die Federsteifigkeit der Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1 in
Bezug auf die Schwingungen der Notch-Frequenz zu erniedrigen, was zum Öffnen/Schließen der
Fluidpfad-Öffnungs/Schließ-Einheit 8 nicht
nur bei der Notch-Frequenz
(d.h. einer spezifischen Frequenz entsprechend der Frequenz der
Hin- und Herbewegung des Kolbens 3 relativ zu der Luftkammer 4)
nötig ist,
sondern auch bei einer harmonischen Frequenz, die ein ganzzahliges
Vielfaches der Notch-Frequenz ist, oder bei einer durch Teilen der
Notch-Frequenz durch eine
ganze Zahl erhaltenen Frequenz, und zwar gemäß der Theorie einer Fourierentwicklung.
Somit stützt
die Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1 des
ersten Ausführungsbeispiels
die Last mit einem geringeren Übertragungsvermögen für die Notch-Frequenz,
während
ein relativ hohes Übertragungsvermögen im Vergleich
mit demjenigen für
die Notch-Frequenz für
Frequenzen beibehalten wird, die andere als die Notch-Frequenz sind.
Eine solche Charakteristik ist insbesondere zum Stützen einer statischen
Last (für
welche die Schwingungsfrequenz Null entspricht) ist.
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Die
in den 2C und 2D gezeigten
Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtungen
werden beschrieben werden. Eine in 2C gezeigte
Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1c enthält die erste Luftkammer 4A und
die zweite Luftkammer 4B, gefüllt mit einer gasförmigen Substanz
und gegenüberliegend
zueinander angeordnet. Die erste und die zweite Luftkammer 4A und 4B sind
in einem Kasten (einem Gehäuse) 11 untergebracht.
Bei dem Ausführungsbeispiel
der 2C ist die erste Luftkammer 4A auf
der Seite der Kraftfahrzeugkarosserie 100B des Kraftfahrzeugs 100 angeordnet,
an welchem die Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1c angebracht
ist. Die zweite Luftkammer 4B ist unterhalb der ersten
Luftkammer 4A in einer vertikalen Richtung angeordnet.
Hier bedeutet "vertikale
Richtung" eine Richtung
einer Ausübung
einer Schwerkraft, wohingegen "unterhalb" eine Seite bedeutet,
die näher
zur Erde ist (Richtung, die durch einen Pfeil GN in 2C gezeigt
ist).
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Die
erste Luftkammer 4A und die zweite Luftkammer 4B,
die gegenüberliegend
zueinander angeordnet sind, sind derart platziert, dass sie ein
Lastübertragungselement 3A in
Sandwichbauweise dazwischen haben, welches eine Schwingungseingabeeinheit
ist. An dem Lastübertragungselement 3A ist
der untere Arm 21L des Aufhängungssystems 20 (siehe 1A)
angebracht. Der untere Arm 21L verläuft durch ein Durchgangsloch 12,
das in dem Gehäuse 11 ausgebildet
ist. Das Lastübertragungselement 3A überträgt eine
von einer Straßenoberfläche übertragene Kraft über den
unteren Arm 21L zu der ersten Luftkammer 4A und
der zweiten Luftkammer 4B. Die weiter zu der gasförmigen Substanz
in der ersten Luftkammer 4A und der zweiten Luftkammer 4B übertragene
Kraft wird durch die Kompression der gasförmigen Substanz in der ersten
Luftkammer 4A absorbiert und entspannt. Somit wird die
zu der Kraftfahrzeugkarosserie 100B zu übertragende Kraft entspannt
und gestützt.
Wie es aus dem obigen gesehen werden kann, unterziehen sich dann,
wenn die Last an die Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1c angelegt
ist, die erste Luftkammer 4A und die zweite Luftkammer 4B entgegengesetzten
volumenmäßigen Änderungen.
Spezifisch erhöht
sich dann, wenn das Volumen der ersten Luftkammer 4A sich erniedrigt,
das Volumen der zweiten Luftkammer 4B.
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Weiterhin
ist, wie es in 4C gezeigt ist, ein
Laststützgebiet
S1, das ein Gebiet eines Bereichs der ersten Luftkammer 4A in
Kontakt mit einem ersten Stützbereich
CP1 des Lastübertragungselements 3A ist,
größer als
ein Laststützgebiet
S2, das ein Gebiet eines Bereichs der zweiten Luftkammer 4B in Kontakt
mit einem zweiten Stützbereich
CP2 des Lastübertragungselements 3A ist
(S1 > S2). Hier ist ein
geeignetes Verhältnis
von S1 zu S2 etwa 2:1 bis 10:1 (dasselbe nachfolgend). Daher ist
ein Druckaufnahmegebiet der ersten Luftkammer 4A, die den Druck
von dem Lastübertragungselement 3A aufnimmt,
größer als
ein Druckaufnahmegebiet der zweiten Luftkammer 4B, die
den Druck von dem Lastübertragungselement 3A aufnimmt.
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Somit
ist eine Kraft F1 der ersten Luftkammer 4A, die das Lastübertragungselement 3A stößt, größer als
eine Kraft F2 der zweiten Luftkammer 4B, die das Lastübertragungselement 3A stößt. Als
Ergebnis kann die Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1c allein
die Last stützen,
die von dem unteren Arm 21L zu dem Lastübertragungselement 3A übertragen
ist, ohne die Notwendigkeit einer separaten Feder oder einer Luftfeder
zum Stützen
der Last. Gleichzeitig kann die Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1c die Übertragung
der Schwingungen einer Notch-Frequenz zu der Kraftfahrzeugkarosserie 100B durch Öffnen/Schließen der
Fluidpfad-Öffnungs/Schließ-Einheit 8 bei
der Notch-Frequenz dämpfen.
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Bei
der Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1c ist
das Lastübertragungselement 3A in Sandwichbauweise
zwischen der ersten Luftkammer 4A und der zweiten Luftkammer 4B angeordnet,
die gegenüberliegend
zueinander angeordnet sind. Da der untere Arm 21L, der
das Durchgangsloch 12 durchdringt, an dem Lastübertragungselement 3A angebracht
ist und sich durch das Durchgangsloch 12 bewegt, absorbiert
die Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1c den
Stoß und
mildert ihn ab. Bei herkömmlichen
Puffervorrichtungen ist eine Stelle einer Aktion einer Last außerhalb
des Gehäuses lokalisiert.
Bei der Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1c des
Ausführungsbeispiels
kann die Stelle einer Aktion der Last, die von dem unteren Arm 21L übertragen
ist, innerhalb des Gehäuses 11 der
Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1c eingestellt sein.
Als Ergebnis kann die gesamte Länge
der Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1c kürzer als bei
den herkömmlichen
Vorrichtungen gemacht werden. Somit kann das Aufhängungssystem
als Gesamtes unter Verwendung der Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1c des
Ausführungsbeispiels kompakter
gemacht werden.
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Weiterhin
enthält,
wie es in 2C gezeigt ist, die Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1c das
Stoppelement 19 innerhalb der Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1c bei
einer Position entgegengesetzt zu dem ersten Stützbereich CP1 des
Lastübertragungselements 3A auf
der Seite, wo das Kraftfahrzeug angebracht ist. Das Stoppelement 19 ist
innerhalb der ersten Luftkammer 4A auf der Anbringseite
der Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1c an
der Kraftfahrzeugkarosserie 100B angeordnet (d.h. innerhalb
der ersten Luftkammer 4A und auf einer Seite gegenüberliegend
zu der Richtung einer Aktion einer Schwerkraft (d.h. einer Richtung
des Pfeils GN der 2C)).
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Das
Stoppelement 19 kann auf der Seite des ersten Stützbereichs
CP1 des Lastübertragungselements 3A angeordnet
sein oder kann sowohl auf der Seite des ersten Stützbereichs
CP1 als auch auf der Anbringseite der Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1c an
der Kraftfahrzeugkarosserie 100B und innerhalb der ersten
Luftkammer 4A angeordnet sein. Kurz gesagt kann das Stoppelement 19 innerhalb
des Gehäuses 11 der
Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1c und
zwischen dem ersten Stützbereich
CP1 des Lastübertragungselements 3A und
der Kraftfahrzeugkarosserie 100B angeordnet sein. Das Stoppelement 19 ist
aus einem elastischen Körper
hergestellt und erzeugt eine Rückstoßkraft, wenn
es in einer Aktionsrichtung des Lastübertragungselements 3A komprimiert
wird (anders ausgedrückt,
einer Aktionsrichtung der Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1c).
Das Stoppelement 19 kann mit beispielsweise elastischem
Material, wie beispielsweise Gummi und Kunstharz, einer Schraubenfeder,
einer Tellerfeder und einer Luftfeder konfiguriert sein.
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Selbst
wenn die Luft innerhalb der ersten Luftkammer 4A nach außen gelangt
und die Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1c unfähig dazu wird,
die gefederte Masse des Kraftfahrzeugs 100 mit dem Luftdruck
in der Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1c zu
stützen,
kann die Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1c noch
die gefederte Masse durch das Stoppelement 19 stützen. Daher
kontaktiert selbst dann, wenn die Luft aus der ersten Luftkammer 4A oder ähnlichem
austritt, das Stoppelement 19 direkt den ersten Stützbereich
CP1 des Lastübertragungselements 3A,
um die Masse der Kraftfahrzeugkarosserie 100B zu stützen, wodurch
die Kraftfahrzeugkarosserie 100B wenigstens mit niedriger
Geschwindigkeit fahrend gehalten werden kann. Als Ergebnis kann
selbst dann, wenn der Luftaustritt in der Luftkammer auftritt, das
Kraftfahrzeug langsam fahrend bleiben, bis es an der Reparaturwerkstatt oder ähnlichem
ankommt. Somit ist es vorzuziehen, das Stoppelement 19 für die Erhöhung einer
Zuverlässigkeit
des Kraftfahrzeugs 100 anzuordnen, das mit der Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1c versehen
ist.
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2D ist ein schematisches Diagramm einer
Struktur einer weiteren Puffervorrichtung, die auf das Aufhängungssystem
gemäß dem Ausführungsbeispiel
anwendbar ist. Eine Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1d hat
eine ähnliche
Struktur wie diejenige der Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1c,
jedoch durchdringt bei der Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1d ein Lastübertragungselement 3B,
das eine Schwingungseingabeeinheit ist, die erste Luftkammer 4A und
die zweite Luftkammer 4B, die gegenüberliegend zueinander angeordnet sind.
Der erste Stützbereich
CP1 des Lastübertragungselements 3B wird
in Kontakt mit der ersten Luftkammer 4A auf einer entgegengesetzten
Seite von einer gegenüberliegenden
Oberfläche
OP gebracht. Weiterhin wird der zweite Stützbereich CP2 des
Lastübertragungselements 3B in
Kontakt mit der zweiten Luftkammer 4B auf einer entgegengesetzten Seite
von einer gegenüberliegenden
Oberfläche
OP gebracht. Das Laststützgebiet
S1, das ein Gebiet eines Bereiches des ersten Stützbereichs CP1 in
Kontakt mit der ersten Luftkammer 4A ist, ist größer als das
Laststützgebiet
S2, das ein Gebiet eines Bereiches des zweiten Stützbereichs
CP2 in Kontakt mit der zweiten Luftkammer 4B ist.
Wenn die Last auf die Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1d ausgeübt wird,
unterziehen sich die erste Luftkammer 4A und die zweite
Luftkammer 4B entgegengesetzten volumenmäßigen Änderungen.
Gleich den Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtungen 1, 1c und ähnlichem,
die oben beschrieben sind, kann die Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1d die Übertragung der
Schwingungen einer Notch-Frequenz auf die Kraftfahrzeugkarosserie 100B durch Öffnen/Schließen der
Fluidpfad-Öffnungs/Schließ-Einheit 8 bei
der Notch-Frequenz dämpfen.
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2E ist ein schematisches Diagramm eines
weiteren Beispiels der Konfiguration der Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung
gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel.
Bei einer Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1e ist
ein Ende (ein oberes Ende) eines Vorrichtungsgehäuses 2e mit der Kraftfahrzeugkarosserie 100B verbunden
und ist ein Klammerelement 5e, das sich in einer entgegengesetzten
Richtung von der Kraftfahrzeugkarosserie 100B erstreckt
(d.h. sich nach unten erstreckt), ist mit dem unteren Arm 21L des Aufhängungssystems
verbunden. Bei der Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1e sind
die erste Luftkammer 4A und die zweite Luftkammer 4B jeweils
durch flexible Elemente 9A und 9B geteilt, um
ein Walznocken-Luftfeder auszubilden.
Die Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1e verwendet
eine Luftkammerabdeckung (eine Abdeckung der zweiten Luftkammer) 3e der zweiten
Luftkammer 4B als Schwingungseingabeeinheit. Die Luftkammerabdeckung 3e ist
mit dem Klammerelement 5e verbunden. Spezifischer werden
die relativen Schwingungen zwischen dem unteren Arm 21L und
der Kraftfahrzeugkarosserie 100B zu der Luftkammerabdeckung 3e der
zweiten Luftkammer 4B über
das Klammerelement 5e übertragen.
Die Luftkammerabdeckung 3e der zweiten Luftkammer 4B der
Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1e hat
die Funktion als die Schwingungseingabeeinheit für die Luftkammer der Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung,
welche ähnlich
der Funktion des Kolbens 3 der Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1 der 1A und des Lastübertragungselements 3A der
Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1c der 2C ist.
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Die
Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1c der 2C enthält die erste Luftkammer 4A und
die zweite Luftkammer 4B, die jeweils bei Positionen gegenüberliegend
zu dem Lastübertragungselement 3A angeordnet
sind, um das Aufhängungssystem
mit der wechselseitig stoßenden
Kraft der ersten Luftkammer 4A und der zweiten Luftkammer 4B zu
stabilisieren. Andererseits erhält
die Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1e der 2E den ähnlichen Effekt wie denjenigen
der Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1c der 2C, indem veranlasst wird, dass die erste
Luftkammer 4A und die zweite Luftkammer 4B die
Luftkammerabdeckung 3e stoßen, die integriert mit dem
Klammerelement 5e hergestellt ist, das mit dem unteren
Arm 21L des Aufhängungssystems
verbunden ist. Bei der Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1e dienen
das Klammerelement 5e und die Luftkammerabdeckung 3e der
zweiten Luftkammer 4B als eine Schwingungseingabeeinheit.
Wenn die Nutzungseffizienz von Platz betrachtet wird, ist die Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1e der 2E vorteilhafter als die Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1c der 2C. Weiterhin ist die Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1e der 2E geeignet für ein sogenanntes Aufhängungssystem
vom Verstrebungstyp.
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Bei
der Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1e sind
die Luftkammer 4A und die zweite Luftkammer 4B über den
Fluidpfad 7 verbunden. Die Fluidpfad-Öffnungs/Schließ-Einheit 8 ist
im Fluidpfad 7 vorgesehen. Die Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1e dämpft die Übertragung
von Schwingungskomponenten mit derselben Frequenz wie der Notch-Frequenz durch Öffnen/Schließen des Ein/Aus-Ventils 8V der
Fluidpfad-Öffnungs/Schließ-Einheit 8 bei
der Notch-Frequenz, die entsprechend den Charakteristiken der durch
den Schwingungsdetektor (beispielsweise den Kraftfahrzeugkarosserie-Beschleunigungssensor 30 und
den Aufhängungssystem-Beschleunigungssensor 31; siehe 1A) detektierten Schwingung eingestellt ist.
Somit ist die Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1e diesbezüglich vorteilhaft,
dass der Effekt einer Schwingungsübertragungsdämpfung kaum verschlechtert
wird, da die Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1e den
Charakteristiken einer Schwingung folgt, die sich im Verlaufe der
Zeit ändert.
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2F ist ein schematisches Diagramm von noch
einem weiteren Beispiel der Konfiguration der Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung
gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel.
Eine Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1f ist ähnlich der
Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1e der 2E, außer dass eine Innenwandoberfläche der
ersten Luftkammer 4A mit einer Innenwandoberfläche eines Außenzylinders 2A ausgebildet
ist und dass eine Innenwandoberfläche der zweiten Luftkammer 4B mit einer
Innenwandoberfläche
eines Innenzylinders 3f ausgebildet ist. In einem Bodenbereich 2AB des
Außenzylinders 2A ist
ein Durchgangsloch 12 ausgebildet. Der Innenzylinder 3f läuft durch
das Durchgangsloch 12.
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Weiterhin
ist ein flexibles Element 9A, das die erste Luftkammer 4A ausbildet,
zwischen dem Außenzylinder 2A und
dem Innenzylinder 3f angeordnet und ist ein flexibles Element 9b,
das die zweite Luftkammer 4B ausbildet, zwischen dem Innenzylinder 3f und
dem Bodenbereich 2AB des Außenzylinders 2A angeordnet.
Bei der Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1f bilden
der Innenzylinder 3f und eine Klammer 5f, die
mit dem Innenzylinder 3f verbunden ist, eine Schwingungseingabeeinheit
aus.
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Die
Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1f enthält ein erstes
Stoppelement 19A, das auf der Anbringseite der Kraftfahrzeugkarosserie
des Außenzylinders 2A angeordnet
ist, und ein zweites Stoppelement 19B, das an dem Bodenbereich 2AB des
Außenzylinders 2A angeordnet
ist. In der Mitte bzw. beim Zentrum des ersten Stoppelements 19A und
des zweiten Stoppelements 19B ist ein Fluidpfad 7 ausgebildet,
um die erste Luftkammer 4A und die zweite Luftkammer 4B zu
verbinden. Die Fluidpfad-Öffnungs/Schließ-Einheit 8 ist
im Fluidpfad 7 vorgesehen. Die Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1f dämpft die Übertragung
von Schwingungskomponenten mit derselben Frequenz wie der Notch-Frequenz durch Öffnen/Schließen des Ein/Aus-Ventils 8V,
das in der Fluidpfad-Öffnungs/Schließ-Einheit 8 vorgesehen
ist, bei der Notch-Frequenz, die entsprechend den Charakteristiken
einer durch den Schwingungsdetektor (beispielsweise den Kraftfahrzeugkarosserie-Beschleunigungssensor 30 und
den Aufhängungssystem-Beschleunigungssensor 31;
siehe 1A) detektierten Schwingung
eingestellt ist. Somit ist die Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1f diesbezüglich vorteilhaft,
dass der Effekt einer Schwingungsübertragungsdämpfung kaum
verschlechtert wird, da die Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1f den Charakteristiken
der Schwingung folgt, die sich im Verlaufe der Zeit ändert. Das
Prinzip der vorliegenden Erfindung ist gleichermaßen auf
Luftfedern anwendbar, die eine dynamisch entgegengesetzte Beziehung
haben und ein Paar ausbilden, selbst wenn die erste Luftkammer 4a und
die zweite Luftkammer 4B nicht geometrisch entgegengesetzt
zueinander sind.
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3 ist
konzeptmäßiges Diagramm
der Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtungen
des ersten Ausführungsbeispiels,
die an einem Kraftfahrzeug angeordnet sind. 3 zeigt
ein Beispiel der Anordnung der in 2C gezeigten
Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1c,
die an jedem von vier Rädern
des Kraftfahrzeugs 100 angeordnet ist. Eine Voreilrichtung
des Kraftfahrzeugs 100 ist durch einen Pfeil L der 3 gezeigt.
Die Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtungen 1c1 , 1c2 , 1c3 , 1c4 sind
bei Positionen eines rechtsseitigen Vorderrads, eines linksseitigen
Vorderrads, eines rechtsseitigen Hinterrads bzw. linksseitigen Hinterrads
bei dem Kraftfahrzeug 100 angeordnet. Die Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtungen 1c1 , 1c, 1c3 , 1c4 dämpfen
die Übertragung
von Schwingungen einer spezifischen Frequenz durch Öffnen/Schließen von
Fluidpfad-Öffnungs/Schließ-Einheiten 81 , 82 , 83 , 84 ,
die jeweils in Fluidpfaden 71 , 72 , 73 , 74 vorgesehen sind, bei einer spezifischen
Frequenz unter Verwendung der Schwingungsdämpfungs-Steuervorrichtung 40,
wie es oben beschrieben ist.
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Die 4A bis 4C sind
schematische Diagramme von noch einem weiteren Beispiel der Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung
gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
und eines Kraftfahrzeugkarosserie-Stützsystems, das dieselbe enthält. 4A ist ein Diagramm eines Bereichs, der
ein Rad des Kraftfahrzeugs 100 stützt. 4B ist
ein Diagramm des Kraftfahrzeugkarosserie-Stützsystems gemäß dem Ausführungsbeispiel,
das auf die rechten und die linken Räder des Kraftfahrzeugs 100 angewendet
ist. 4C ist ein Diagramm einer Modifikation
des Kraftfahrzeugkarosserie-Stützsystems des
Ausführungsbeispiels,
das auf die rechten und die linken Räder des Kraftfahrzeugs 100 angewendet ist.
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Die
Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtungen
und die Kraftfahrzeugkarosserie-Stützsysteme, die in den 4A bis 4C gezeigt
sind, öffnen/schließen einen
Fluidpfad periodisch, der mit einer Luftkammer verbunden ist, die
mit einer gasförmigen
Substanz, wie beispielsweise Luft und Stickstoff, gefüllt ist,
um die Last zu stützen,
geben einen Teil der gasförmigen
Substanz, die die Luftkammer füllt, in
eine Luftspeicherkammer frei, die getrennt von der Luftkammer vorgesehen
ist, und veranlassen, dass sich eine Federsteifigkeit der Luftkammer
in Bezug auf eine externe Kraft mit derselben Periode wie der Frequenz
einer Öffnungs/Schließ-Operation
des Fluidpfads erniedrigt, um diese Charakteristik zu verwenden.
Somit kann selbst dann, wenn die natürliche Frequenz des Schwingungssystems
variiert, ein Effekt einer Schwingungsdämpfung in Bezug auf die gestützte Masse
(d.h. Masse der Kraftfahrzeugkarosserie) ausgeübt werden.
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Ein
Kraftfahrzeugkarosserie-Stützsystem 10g stützt das
Kraftfahrzeug 100 der 4A.
Das Kraftfahrzeugkarosserie-Stützsystem 10g enthält eine
Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1g, die
zwischen der Kraftfahrzeugkarosserie 100B des Kraftfahrzeugs 10 und
dem Rad 24 des Kraftfahrzeugs 100 angeordnet ist.
Die Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1g ist
mit einer Luftkammer 4 versehen, die mit einer gasförmigen Substanz
gefüllt ist.
Die Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1g stützt die
Last der Kraftfahrzeugkarosserie 100B durch den Druck der
gasförmigen
Substanz, die die Luftkammer 4 füllt.
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Die
Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1g arbeitet
als Puffervorrichtung des Aufhängungssystems
des Kraftfahrzeugs 100, anders ausgedrückt als struktureller Körper, der
eine Feder und eine Schwingungsdämpfungseinheit
(z.B. einen Dämpfer)
enthält.
Bei dem Ausführungsbeispiel
ist der durch die Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1g gestützte strukturelle
Körper
die Kraftfahrzeugkarosserie 100B des Kraftfahrzeugs.
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Die
Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1g enthält die Luftkammer 4,
die mit einer gasförmigen
Substanz (bei dem Ausführungsbeispiel Luft),
wie beispielsweise Luft oder Stickstoff, gefüllt ist, und ein Lastübertragungselement 3G in
Kontakt mit der Luftkammer 4. Bei dem Ausführungsbeispiel ist
die Luftkammer 4 mit einem elastischen Element, wie beispielsweise
Gummi oder ein Elastomer, ausgebildet. Das Lastübertragungselement 3G dient
als Schwingungseingabeeinheit, die wenigstens eine der Schwingung
von der Kraftfahrzeugkarosserie 100B und der Schwingung
von dem Rad 24 durch eine Hin- und Herbewegung relativ
zu der Luftkammer 4 eingibt. Ein Bereich, der als die Schwingungseingabeeinheit
zum Übertragen
der Schwingungen von dem Rad 24 zu der Luftkammer 4 dient,
ist das Lastübertragungselement 3G,
wohingegen ein Bereich, der als die Schwingungseingabeeinheit zum Übertragen der
Schwingungen von der Kraftfahrzeugkarosserie 100B zu der
Luftkammer 4 dient, ein Verbindungsbereich zwischen der
Kraftfahrzeugkarosserie 100B und der Luftkammer 4 ist.
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Das
Lastübertragungselement 3G,
das die Schwingungseingabeeinheit der Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1g ist,
ist an einer Achse 21 angebracht.
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Ein
Ende der Achse 21 ist an dem Rad 24 fixiert. Eine
Eingabe (wie beispielsweise eine Kraft in einer Richtung eines Pfeils
U in 4A, oder Schwingungen) von dem
Rad 24 wird zu dem Lastübertragungselement 3G über die
Achse 21 und weiter zu der Luftkammer 4 übertragen.
Die von dem Rad 24 über
die Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1g zu
der Kraftfahrzeugkarosserie 100B übertragene Eingabe wird durch
die gasförmige
Substanz, die die Luftkammer 4 füllt, entlastet. Somit arbeitet
die Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1g als
eine Luftfeder, um die auf das Rad 24 von der Straßenoberfläche GL ausgeübten Stöße zu absorbieren
und um die Masse der Kraftfahrzeugkarosserie 100B zu stützen.
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Das
Kraftfahrzeugkarosserie-Stützsystem 100g ist
mit einer Luftspeicherkammer 65 versehen, die eine gasförmige Substanz
speichert, die die Luftkammer 4 der Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1g innerhalb
füllt.
Die Luftkammer 4 der Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1g und
die Luftspeicherkammer 65 sind über den Fluidpfad 7 verbunden.
Die Fluidpfad-Öffnungs/Schließ-Einheit 8 ist im
Fluidpfad 7 angeordnet. Die Fluidpfad-Öffnungs/Schließ-Einheit 8 enthält das Ein/Aus-Ventil 8V und
das Stellglied (z.B. ein Solenoid, ein piezoelektrisches Element
und einen Ultraschallmotor) 8A, das das Ein/Aus-Ventil 8V öffnet/schließt. Die Schwingungsdämpfungs-Steuervorrichtung 40 steuert
Operationen des Stellglieds 8A.
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Wie
es in 4a gezeigt ist, ist der Kraftfahrzeugkarosserie-Beschleunigungssensor 30 an
der Kraftfahrzeugkarosserie 100B des Kraftfahrzeugs 100 angebracht.
Der Kraftfahrzeugkarosserie-Beschleunigungssensor 30 kann
eine Beschleunigung der Kraftfahrzeugkarosserie 100B in
einer Richtung orthogonal zu der Straßenoberfläche GL (d.h. eine Beschleunigung
eines Bereichs des Kraftfahrzeugs 100 oberhalb der Feder)
detektierten. Basierend auf der detektierten Beschleunigung kann
die Frequenz der Schwingungen des Bereichs oberhalb der Feder gefunden
werden. Weiterhin ist der Aufhängungssystem-Beschleunigungssensor 31 an
der Achse 21 angebracht, um eine Beschleunigung des Rad 24 in
einer Richtung orthogonal zu der Straßenoberfläche GL zu detektieren. Somit
detektiert der Aufhängungssystem-Beschleunigungssensor 31 die
Bewegungen der Achse 21, so dass die Beschleunigung des
Kraftfahrzeugs 100 unter der Feder in der Richtung orthogonal
zu der Straßenoberfläche GL gefunden
werden kann. Basierend auf der gefundenen Beschleunigung kann die
Frequenz der Schwingungen des Kraftfahrzeugs 100 unter
der Feder gefunden werden.
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Somit
arbeitet jeder des Kraftfahrzeugkarosserie-Beschleunigungssensors 30 und
des Aufhängungssystem-Beschleunigungssensors 31 als Schwingungsdetektor.
Spezifischer arbeitet der Kraftfahrzeugkarosserie-Beschleunigungssensor 30 als
Detektor für
eine gefederte Schwingung, der die Schwingungen des Bereichs des
Kraftfahrzeugs 100 oberhalb der Feder detektiert, während der
Aufhängungssystem-Beschleunigungssensor 31 als
Detektor für
eine ungefederte Schwingung arbeitet, der die Schwingungen eines
Bereichs eines Kraftfahrzeugs 100 unterhalb der Feder detektiert.
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Weiterhin
ist der Hubsensor 32 an der Achse 21 angebracht.
Der Hubsensor 32 lässt
die Detektion der Kraftfahrzeugebene des Kraftfahrzeugs 100 zu. Der
Hubsensor 32 liefert auch Information über den Hub der Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1g.
Daher kann die Kraftfahrzeugebene des Kraftfahrzeugs 100 auf
einer festen Ebene durch ein Nachfüllen bzw. Auffüllen von
Luft in der Luftkammer 4 oder durch die Entladung der Luft
aus der Luftkammer 4 beibehalten werden, wenn der Passagier
des Kraftfahrzeugs wechselt oder die Last des Kraftfahrzeugs 100 sich ändert, um
die Schwingungen bezüglich
einer Kraftfahrzeugebene zu verursachen.
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Wie
es in 4A gezeigt ist, kann das Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1g mit
dem Luftkammerdrucksensor 33 versehen sein, der einen Druckpegel
in der Luftkammer 4 misst. Der Druck der Luftfeder ist
insoweit konstant, wie die gestützte
Last und das laststützende
Gebiet fest sind. Der Luftkammerdrucksensor 33 kann jedoch
effektiv einen Notfallzustand, wie beispielsweise eine Beschädigung an
der Luftfeder detektieren.
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Eine
Pumpe P ist mit der Luftspeicherkammer 65 verbunden. Die
Pumpe P führt
eine gasförmige
Substanz zu der Luftspeicherkammer 65 zu, um dadurch die
gasförmige
Substanz zu der Luftkammer 4 über die Luftspeicherkammer 65 zuzuführen. Kurz gesagt
arbeitet die Pumpe P als Fluidzufuhreinheit für die Luftkammer 4.
Wenn die Menge der gasförmigen
Substanz in der Luftkammer 4, detektiert durch den Hubsensor 32,
der als Luftmengendetektor dient, gleich einem vorbestimmten Schwellenwert
oder darunter ist, kann sie derart angesehen werden, dass sie anzeigt,
dass die Kraftfahrzeugkarosserie-Stützfähigkeit der Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1g sich
erniedrigt. In diesem Fall wird die gasförmige Substanz zu der Luftkammer 4 durch
die Pumpe P nachgefüllt.
Somit kann die Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1g dazu
fähig bleiben,
die Kraftfahrzeugkarosserie 100B zu stützen, um ein sicheres Fahren
des Kraftfahrzeugs 100 zu realisieren.
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Weiterhin
ist das Stoppelement 19 innerhalb der Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1g bei einer
Position entgegengesetzt zu dem Lastübertragungselement 3G auf
der Anbringseite der Kraftfahrzeugkarosserie angeordnet. Das Stoppelement 19 kann
die gefederte Masse selbst dann stützen, wenn die Luft in der
Luftkammer 4 nach außen
gelangt, um das Stützen
der gefederten Masse des Kraftfahrzeugs 100 durch den Luftdruck
zu sperren. Somit kontaktiert das Stoppelement 19 selbst
dann, wenn der Luftaustritt in der Luftkammer 4 auftritt,
direkt das Lastübertragungselement 3G,
um die Masse der Kraftfahrzeugkarosserie 100B zu stützen. Daher kann
die Kraftfahrzeugkarosserie 100B wenigstens mit niedriger
Geschwindigkeit fahren. Als Ergebnis kann das Kraftfahrzeug 100 selbst
dann, wenn der Luftaustritt in der Luftkammer 4 auftritt,
langsam fahren, bis es bei einer Reparaturwerkstatt oder ähnlichem
ankommt.
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Bei
dem Ausführungsbeispiel
sind die Luftkammer 4 und die Luftspeicherkammer 65 der
Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1g über dem Fluidpfad 7 miteinander
verbunden, durch welchen die gasförmige Substanz, die die Luftkammer 4 und die
Luftspeicherkammer 65 füllt,
läuft.
Weiterhin ist das Ein/Aus-Ventil 8V im Fluidpfad 7 vorgesehen,
um die Fluidpfad-Öffnungs/Schließ-Einheit 8 auszubilden.
Spezifisch ist das Ein/Aus-Ventil 8V zwischen der Luftkammer 4 und
der Luftspeicherkammer 65 angeordnet. Wenn das Stellglied 8A das Ein/Aus-Ventil 8V schließt, wird
die Luftkammer 4 von der Luftspeicherkammer 65 abgeschnitten,
so dass die gasförmige
Substanz sich nicht zwischen der Luftkammer 4 und der Luftspeicherkammer 65 bewegen
kann. Wenn andererseits das Stellglied 8A das Ein/Aus-Ventil 8V öffnet, wird
die Luftkammer 4 in Kommunikationsverbindung mit der Luftspeicherkammer 65 gebracht,
so dass sich die gasförmige Substanz
zwischen der Luftkammer 4 und der Luftspeicherkammer 65 über den
Fluidpfad 7 bewegen kann.
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Die
Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1g dämpft die Übertragung
von Schwingungen einer Notch-Frequenz zu der Kraftfahrzeugkarosserie 100B durch
Arbeiten als ein Notch-Filter,
das die Federsteifigkeit in Bezug auf die Schwingungen der Notch-Frequenz
erniedrigt. Somit kann die Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1g eine
Resonanzverstärkung
im Schwingungssystem des Kraftfahrzeugs 100 vermeiden und
eine Übertragung
von unbequemen Schwingungen zu der Kraftfahrzeugkarosserie 100B verhindern.
Wie es oben beschrieben ist, hat die Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1g einen
Effekt zum Dämpfen
der Übertragung
von Schwingungen zu der Kraftfahrzeugkarosserie 100B. Anders
ausgedrückt
hat die Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1g einen
Effekt wie eine Schwingungsdämpfungsvorrichtung.
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Die
Schwingungsdämpfungs-Steuervorrichtung 40 steuert
die Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1g und
das Kraftfahrzeugkarosserie-Stützsystem 10g.
Bei dem Ausführungsbeispiel
sind Sensoren, wie beispielsweise der Kraftfahrzeugkarosserie-Beschleunigungssensor 30 und
der Aufhängungssystem-Beschleunigungssensor 31,
die zum Erfassen von Information dienen, die für die Steuerung der Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1g und
des Kraftfahrzeugkarosserie-Stützsystems 10g nötig ist,
mit der Schwingungsdämpfungs-Steuervorrichtung 40 verbunden.
Weiterhin ist das Stellglied 8A, das die Öffnungs/Schließ-Operationen des Ein/Aus-Ventil 8V der
Fluidpfad-Öffnungs/Schließ-Einheit 8 steuert,
anders ausgedrückt, ein
Steuerziel, das für
die Schwingungssteuerung nötig
ist, mit der Schwingungsdämpfungs-Steuervorrichtung 40 verbunden.
Mit der oben beschriebenen Konfiguration kann die Schwingungsdämpfungs-Steuervorrichtung 40 das
Ein/Aus-Ventil 8V der Fluidpfad-Öffnungs/Schließ-Einheit 8 bei
einer spezifischen Frequenz gemäß Ausgangssignalen von
den Sensoren öffnen/schließen, um
die Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1g und
das Kraftfahrzeugkarosserie-Stützsystem 10g gemäß dem Ausführungsbeispiel
zu steuern.
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Das
in 4B gezeigte Kraftfahrzeugkarosserie-Stützsystem 10g enthält eine
erste Luftspeicherkammer 65L entsprechend einer ersten
Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1g_L,
die ein erstes Rad (ein linksseitiges Rad) 24L stützt, und eine
zweite Luftspeicherkammer 65R entsprechend einer zweiten Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1g_R,
die ein zweites Rad (ein rechtsseitiges Rad) 24R stützt. Somit
sind die erste Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1g_L und
die zweite Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1g_R jeweils
mit Luftspeicherkammern verbunden, die getrennt angeordnet sind.
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Eine
Luftkammer 4L der ersten Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1g_L und
die erste Luftspeicherkamme 65L sind über einen ersten Fluidpfad 7L verbunden,
während
eine Luftkammer 4R der zweiten Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1g_R und
die zweite Luftspeicherkammer 65R über einen zweiten Fluidpfad 7R verbunden
sind. Eine erste Fluidpfad-Öffnungs/Schließ-Einheit 8L ist im
ersten Fluidpfad 7L angeordnet, während eine zweite Fluidpfad-Öffnungs/Schließ-Einheit 8R im zweiten
Fluidpfad 7R angeordnet ist. Die Schwingungsdämpfungs-Steuervorrichtung 40 steuert
jede der ersten Fluidpfad-Öffnungs/Schließ-Einheit 8L und
der zweiten Fluidpfad-Öffnungs/Schließ-Einheit 8R.
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Ein
erster Kraftfahrzeugkarosserie-Beschleunigungssensor 30L ist
bei einer Position entsprechend der ersten Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1g_L im
Kraftfahrzeug 100 angeordnet, während ein zweiter Kraftfahrzeugkarosserie-Beschleunigungssensor 30R bei
einer Position entsprechend der zweiten Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1g_R angeordnet
ist. Jeder des ersten und des zweiten Kraftfahrzeugkarosserie-Beschleunigungssensors 30L und 30R arbeitet
als Detektor für eine
gefederte Schwingung, der die Schwingungen eines Bereichs des Kraftfahrzeugs 100 detektiert,
der durch die Feder gestützt
ist. Der erste und der zweite Kraftfahrzeugkarosserie-Beschleunigungssensor 30L und 30R dienen
als Mess/Steuer-Einheit
für die Steuerung
des Kraftf ahrzeugkarosserie-Stützsystems 10g durch
die Schwingungsdämpfungs-Steuervorrichtung 40.
Ein erster Aufhängungssystem- Beschleunigungssensor 31L ist
auf der Achse 21 bei einer Position entsprechend der ersten
Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1g_L angeordnet,
während
ein zweiter Aufhängungssystem-Beschleunigungssensor 31R auf
der Achse 21 bei einer Position entsprechend der zweiten
Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1g_R angeordnet
ist. Der erste und der zweite Aufhängungssystem-Beschleunigungssensor 31L und 31R arbeiten
als Detektor für eine
ungefederte Schwingung, der die Schwingung eines Bereichs des Kraftfahrzeugs 100 detektiert,
der nicht durch die Feder gestützt
ist. Der erste und der zweite Aufhängungssystem-Beschleunigungssensor 31L und 31R dienen
als Quelle einer Messung und einer Steuerung für die Steuerung des Kraftfahrzeugkarosserie-Stützsystems 10g durch
die Schwingungsdämpfungs-Steuervorrichtung 40.
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Das
in 4B gezeigte Kraftfahrzeugkarosserie-Stützsystem 10g findet
eine Frequenz von Schwingungen in einem gefederten Bereich des Kraftfahrzeugs 100 basierend
auf den beispielsweise durch den ersten und den zweiten Kraftfahrzeugkarosserie-Beschleunigungssensoren 30L und 30R erfassten
Beschleunigungen, um eine Frequenz von Schwingungen zu extrahieren,
deren Übertragung
zu der Kraftfahrzeugkarosserie 100B nicht erwünscht ist.
Dann öffnet/schließt das Kraftfahrzeugkarosserie-Stützsystem 10g wenigstens
eine der ersten Fluidpfad-Öffnungs/Schließ-Einheit 8L und
der zweiten Fluidpfad-Öffnungs/Schließ-Einheit 8R bei
der extrahierten Frequenz. Somit erniedrigt sich die Federsteifigkeit
der ersten Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1g_L oder
der zweiten Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1g_R in
Bezug auf die extrahierte Frequenz (anders ausgedrückt nähert sich eine
Verstärkung
der ersten Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1g_L oder
der zweiten Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1g_R für die extrahierte
Frequenz Null). Als Ergebnis wird die Übertragung der Schwingungen
der extrahierten Frequenz zu der Kraftfahrzeugkarosserie 100B gedämpft. Weiterhin
würde es
dann, wenn eine separate Luftspeicherkammer für jede der mehreren Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtungen
vorbereitet wird, keine Interferenz zwischen den Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtungen
geben, wodurch die Steuergenauigkeit des Kraftfahrzeugkarosserie-Stützsystems 10g erhöht werden
kann.
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Bei
einem in 4C gezeigten Kraftfahrzeugkarosserie-Stützsystem 10g' sind die erste Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1g_L,
die das erste Rad (das linksseitige Rad) 24L stütz, und die
zweite Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1g_R,
die das zweite Rad (das rechtsseitige Rad) 24R stützt, mit
der gemeinsamen Luftspeicherkammer 65 verbunden.
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Die
Luftkammer 4L der ersten Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1g_L und
die Luftspeicherkammer 65 sind über den ersten Fluidpfad 7L verbunden,
während
die Luftkammer 4R der zweiten Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1g_R und die
Luftspeicherkammer 65 über
den zweiten Fluidpfad 7R verbunden sind. Die erste Fluidpfad-Öffnungs/Schließ-Einheit 8L ist
im ersten Fluidpfad 7L angeordnet, während die zweite Fluidpfad-Öffnungs/Schließ-Einheit 8R im
zweiten Fluidpfad 7R angeordnet ist. Die Schwingungsdämpfungs-Steuervorrichtung 40 steuert
jede der ersten Fluidpfad-Öffnungs/Schließ-Einheit 8L und
der zweiten Fluidpfad-Öffnungs/Schließ-Einheit 8R.
Somit kann dann, wenn mehrere Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtungen
die einzige Luftspeicherkammer gemeinsam nutzen, die Anzahl von
Luftspeicherkammern erniedrigt werden. Daher kann eine Montierbarkeit
an dem Kraftfahrzeug 100 verbessert werden und kann die gesamte
Masse des Kraftfahrzeugkarosserie-Stützsystems 10g' reduziert werden.
Zusätzlich
können Herstellungskosten
des Kraftfahrzeugkarosserie-Stützsystems 10g' reduziert werden.
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Wenn
mehrere Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtungen eine einzige
Luftspeicherkammer gemeinsam nutzen, können alle in dem Kraftfahrzeugkarosserie-Stützsystem
enthaltenen Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtungen die Luftspeicherkammer
gemeinsam nutzen oder nutzt ein Teil der Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtungen
die Luftspeicherkammer gemeinsam. Im letzteren Fall gilt Folgendes:
Vorrichtungen entsprechend zweier Räder auf der vorderen Seite
oder zweier Räder
auf der hinteren Seite können
die Luftspeicherkammer gemeinsam nutzen; oder Vorrichtungen entsprechend
zweier Räder
auf der rechten Seite oder zweier Räder auf der linken Seite können die
Luftspeicherkammer gemeinsam nutzen; oder Vorrichtungen entsprechend
zweier diagonal angeordneter Räder nutzen
die Luftspeicherkammer gemeinsam. Weiterhin ist es möglich, eine
Luftspeicherkammer anzuordnen, die durch Vorrichtungen entsprechend
der rechten und der linken hinteren Räder gemeinsam genutzt wird,
eine für
die Vorrichtung für
das rechte Vorderrad, und eine für
die Vorrichtung für
das linke Vorderrad. Die für
die Steuerung der Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung
gemäß dem Ausführungsbeispiel
verwendete Schwingungsdämpfungs-Steuervorrichtung 40 wird
nachfolgend beschrieben werden.
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5 ist
ein schematisches Diagramm einer Konfiguration der Schwingungsdämpfungsvorrichtung
gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel.
Die Schwingungsdämpfungs-Steuervorrichtung 40 enthält eine
CPU (zentrale Verarbeitungseinheit) 40P, eine Speichereinheit 40M,
einen Eingabeanschluss 44 und einen Ausgabeanschluss 45.
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Die
CPU 40P der Schwingungsdämpfungs-Steuervorrichtung 40 enthält eine
Frequenz-Einstelleinheit 41, eine Kommunikationszeit-Einstelleinheit 42 und
eine Ventilsteuerung (eine Fluidpfad-Öffnungs/Schließ- Einheitssteuerung 43). Diese
sind die Komponenten, die die Schwingungssteuerung des Ausführungsbeispiels
durchführen. Die
Frequenzeinstelleinheit 41, die Kommunikationszeit-Einstelleinheit 42 und
die Ventilsteuerung 43 der Schwingungsdämpfungs-Steuervorrichtung 40 sind miteinander über den
Eingangsanschluss 44 und den Ausgangsanschluss 45 verbunden.
Somit sind die Frequenz-Einstelleinheit 41, die Kommunikationszeit-Einstelleinheit 42 und
die Ventilsteuerung 43 der Schwingungsdämpfungs-Steuervorrichtung 40 konfiguriert,
um dazu fähig
zu sein, Steuerdaten miteinander zu senden und um einen Befehl unilateral
zu senden.
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Weiterhin
sind die CPU 40P und die Speichereinheit 40M über den
Eingangsanschluss 44 und den Ausgangsanschluss 45 verbunden.
Somit kann die Schwingungsdämpfungs-Steuervorrichtung 40 Daten
in der Speichereinheit 40M speichern und Daten, Computerprogramme
und ähnliches,
was in der Speichereinheit 40M gespeichert ist, verwenden.
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Sensoren,
die beispielsweise der Kraftfahrzeugkarosserie-Beschleunigungssensor 30 und
der Hubsensor 32, die zum Erfassen von Information dienen,
die für
die Steuerung der Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1 nötig ist,
sind mit dem Eingangsanschluss 44 verbunden. Somit kann
die CPU 40P nötige
Information für
die Steuerung der Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1 erfassen.
Der Ausgangsanschluss 45 ist mit dem Stellglied 8A verbunden,
das die Öffnungs/Schließ-Operationen
des Ein/Aus-Ventils 8V der Fluidpfad-Öffnungs/Schließ-Einheit 8 steuert.
Das Ein/Aus-Ventil 8V ist
ein Steuerziel, das für
die Schwingungssteuerung gesteuert werden muss. Mit der oben beschriebenen
Konfiguration kann die CPU 40P das Ein/Aus-Ventil 8V der
Fluidpfad-Öffnungs/Schließ-Einheit 8 bei
einer spezifischen Frequenz basierend auf von den Sensoren gelieferten Ausgangssignalen öffnen/schließen.
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Die
Speichereinheit 40M speichert Daten, Computerprogramme
und ähnliches,
welche Anweisungen über
Verarbeitungsprozeduren einer Schwingungssteuerung gemäß dem Ausführungsbeispiel enthalten.
Die Speichereinheit 40M kann mit einem flüchtigen
Speicher, wie beispielsweise einem RAM (Direktzugriffsspeicher)
einem nichtflüchtigen
Speicher, wie beispielsweise einem Flash-Speicher, oder einer Kombination
davon konfiguriert sein.
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Das
oben beschriebene Computerprogramm kann die Ausführung der Anweisung bei der
Prozedur der Schwingungssteuerung des Ausführungsbeispiels in Kombination
mit einem zuvor gespeicherten Computerprogramm zulassen. Weiterhin
kann die Schwingungsdämpfungs-Steuervorrichtung 40 die Funktionen
der Frequenz-Einstelleinheit 41, der Kommunikationszeit-Einstelleinheit 42 und
der Ventilsteuerung 43 unter Verwendung einer bestimmten Hardware
anstelle des Computerprogramms realisieren. Eine erste Steuerung
der Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtungen 1 bis 1g des
Ausführungsbeispiels
wird nachfolgend beschrieben werden.
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ERSTE STEUERUNG
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6 ist
ein funktionelles Blockdiagramm von Komponenten, die eine Fourieranalyse
für die Steuerung
der Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung
gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
durchführen. 7 bis 10 sind
Diagramme zum Erklären
der ersten Steuerung der Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung
gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel.
Als Beispiel der Steuerung der Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1 des
Ausführungsbeispiels
wird nachfolgend ein Dämpfen
von Schwingungskomponenten einer hervorstechenden Frequenz unter
Schwingungskomponenten der Kraftfahrzeugkarosserie 100B beschrieben
werden. Die nachfolgend beschriebene Steuerung ist gleichermaßen auf
die Kraftfahrzeugkarosserie- Stützvorrichtungen 1a, 1b und ähnliches
des Ausführungsbeispiels anwendbar.
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Für die Ausführung der
ersten Steuerung der Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1 des
Ausführungsbeispiels
identifiziert die Frequenz-Einstelleinheit 41 die
Frequenz von Schwingungen, deren Übertragung zu der Kraftfahrzeugkarosserie 100B zu dämpfen ist
(hier entspricht die identifizierte Frequenz der früher angegebenen
Notch-Frequenz). Bei dem Ausführungsbeispiel
erfasst die Frequenz-Einstelleinheit 41 Schwingungskomponenten
der Kraftfahrzeugkarosserie 100B basierend auf der Beschleunigung
der Kraftfahrzeugkarosserie 100B, die durch den Kraftfahrzeugkarosserie-Beschleunigungssensor 30 erfasst
ist (d.h. einer gefederten Beschleunigung). Die erfassten Schwingungen
der Kraftfahrzeugkarosserie 100B können beispielsweise dargestellt
werden, wie in 7.
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Die
Dämpfung
einer Übertragung
von Schwingungen, die einen signifikanten Einfluss auf den Passagier
des Kraftfahrzeugs haben, ist effektiv zum Dämpfen der von der Straßenoberfläche zu der Kraftfahrzeugkarosserie 100B über die
Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1 oder ähnliches übertragenen
Schwingung und zum Bereitstellen einer bequemen Fahrt für den Passagier
des Kraftfahrzeugs 100. Eine Art zum Bestimmen des Ausmaßes eines
Einflusses auf den Passagier besteht im Basieren der Bestimmung
auf einer Ebene eines Leistungsspektrums. Diese Art einer Bestimmung
basiert auf einer Annahme, dass die Schwingungskomponente einer
hohen Leistung die Schwingungen als Gesamtes dominiert und dass
die Schwingungskomponente einer niedrigen Leistung in den Schwingungen
als Gesamtheit nicht dominant ist. Wenn die Schwingung, deren Übertragung
zu dämpfen
ist, bekannt ist (beispielsweise eine natürliche Frequenz eines Systems
ist, das den Bereich des Kraftfahrzeugs 100 oberhalb der
Feder und die Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1 enthält), ist
es nicht nötig, die
Schwingung zu bestimmen, deren Übertragung zu
der Kraftfahrzeugkarosserie 100B zu dämpfen ist. Die "Leistung" der Schwingung bedeutet
eine Intensität
(Leistung) jeder Frequenz, wenn die Eingangsschwingung in jede Frequenzkomponente
aufgelöst wird.
Die Leistung einer Schwingung kann als Summe eines Quadrats von
sinusförmigen
Koeffizienten und eines Quadrats von Kosinuskoeffizienten in der Fourierreihenentwicklung
gefunden werden.
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Um
ein Spektrum hoher Leistung, d.h. eine Schwingungskomponente, die
die Schwingung wesentlich dominiert, aus den sich zeitlich ändernden Schwingungen
zu extrahieren, ist es vorzuziehen, eine Schwingungsanalyse in Echtzeit
durchzuführen. Hier
bedeutet "Schwingungsanalyse
in Echtzeit" nicht
eine Gleichzeitigkeit in einem engen Sinn, sondern bedeutet, dass
eine Reihe von Operationen zum Erfassen von Schwingungen, zum Abtasten
von mehreren Arten von Daten von Schwingungen (z.B. Amplitude, Leistung
oder Energie) von den erfassten Schwingungen zu einer vorbestimmten
Zeitbreite, zum Durchführen
einer Fourieranalyse und zum Extrahieren von Schwingungskomponenten
eines Spektrums hoher Leistung innerhalb einer vorbestimmten Zeit
beendet und wiederholt wird.
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Wie
es in 6 gezeigt ist, werden Schwingungssignale
von dem Kraftfahrzeugkarosserie-Beschleunigungssensor 30 (siehe 1A) von einer analogen Form zu einer digitalen
Form durch einen A/D-(Analog/Digital-)Wandler 50 umgewandelt.
Die umgewandelten digitalen Schwingungssignale werden in ein Bandpassfilter 51 genommen
und nur die Schwingungskomponenten eines vorbestimmten Frequenzbands
laufen durch das Bandpassfilter 51.
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Wenn
die Übertragung
von Schwingungen, welche veranlassen, dass sich der Passagier des Kraftfahrzeugs 100 unbehaglich fühlt, zu
der Kraftfahrzeugkarosserie 100B zu dämpfen ist, sind ein Frequenzband
von Schwingungen von Interesse, wie beispielsweise die Frequenz,
bei welcher sich ein Passagier unbehaglich fühlt, eine gefederte Resonanzfrequenz,
eine ungefederte Resonanzfrequenz, und ähnliches, bereits bekannt.
Daher wird die Vorbereitung durchgeführt, die um die Frequenz einer Schwingung
zu identifizieren, deren Übertragung
zu der Kraftfahrzeugkarosserie 100B zu dämpfen ist, und
zwar mit der Verwendung des Bandpassfilters 51, das die
Komponenten des bekannten Frequenzbands durchlässt.
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Die
Schwingungen des Frequenzbands, das durch das Bandpassfilter 51 läuft, werden
temporär
in einem Datenpuffer 52 gespeichert. Wenn die Frequenz-Einstelleinheit 41 der
Schwingungsdämpfungs-Steuervorrichtung 40 Triggersignale,
die das Ende einer Analyse vorheriger Daten anzeigen, zu dem Datenpuffer 52 zuführt, werden
die Schwingungen des oben angegebenen Frequenzbands, die im Datenpuffer 52 gespeichert
sind, zu einer FFT-(schnelle Fouriertransformation)-Analysiereinheit 53 für eine Fourieranalyse
gesendet. 8 zeigt ein Beispiel des Ergebnisses
einer Fourieranalyse von Schwingungen der Kraftfahrzeugkarosserie 100B der 7.
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Die
FFT-Analysiereinheit 53 wandelt die Schwingung des spezifischen
Frequenzbands aus einem Zeitbereich in einen Frequenzbereich um.
Die umgewandelte Schwingung wird in der Speichereinheit 40M der
Schwingungsdämpfungs-Steuervorrichtung 40 gespeichert.
Die Frequenz-Einstelleinheit 41 bestimmt
die Frequenz einer Schwingung, deren Übertragung zu dämpfen ist,
basierend auf dem Ergebnis einer Fourieranalyse, das in der Speichereinheit 40M gespeichert
ist, anders ausgedrückt
basierend auf dem Leistungsspektrum. Bei dem Ausführungsbeispiel
ist die Frequenz einer Schwingung, deren Übertragung zu dämpfen ist,
eine Frequenz, deren Schwingungsleistung (oder Amplitude oder Energie)
eine vorbestimmte Schwelle "as" übersteigt, und ist eine Frequenz
f1 bei dem in 8 gezeigten Beispiel.
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Nachdem
die Frequenz-Einstelleinheit 41 die Frequenz für die Übertragungsdämpfung identifiziert, führt die
Schwingungsdämpfungs-Steuervorrichtung 40 eine
Verarbeitung zum Dämpfen
der Übertragung einer
Schwingung der identifizierten Frequenz zu der Kraftfahrzeugkarosserie 100B aus,
wie es später
beschrieben wird. Nach der Ausführung
der Verarbeitung sendet die Frequenz-Einstelleinheit 41 einen Befehl
zu der FFT-Analysiereinheit 53 zum Ausführen einer Fourieranalyse durch
Erfassen der nächsten Daten
aus dem Datenpuffer 52. Bei dem Ausführungsbeispiel wird die obige
Verarbeitung wiederholt ausgeführt,
um die Frequenz einer Schwingung zu detektieren, die einen signifikanten
Einfluss auf den Passagier hat, und um die Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1 oder ähnliches
zu steuern, um die Übertragung
einer Schwingung der detektierten Frequenz zu dämpfen.
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Nach
einem Identifizieren der Frequenz einer Schwingung, deren Übertragung
zu dämpfen
ist, stellt die Frequenz-Einstelleinheit 41 die
Frequenz einer Schwingung, deren Übertragung zu dämpfen ist, oder
ein integrales Vielfaches davon, als die Öffnungs/Schließ-Frequenz
fo der Fluidpfad-Öffnungs/Schließ-Einheit 8 ein. 9 zeigt
ein Beispiel des Ventilöffnungs-Befehlspulses.
Wie es in 9 gezeigt ist, hat der Ventilöffnungs-Befehlspuls
die Pulsperiode von ta. Wenn das Ventil bei der identifizierten
Frequenz für
eine Übertragungsdämpfung zu öffnen/schließen ist,
wird der Ausdruck fo = f1 = (1/ta) erfüllt. Weiterhin
stellt die Kommunikationszeit-Einstelleinheit 42 die Pulsbreite
tb des Ventilöffnungs-Befehlspulses
basierend auf der ausgehaltenen Last der Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1 ein
(siehe 9). Die Pulsbreite tb des Ventilöffnungs-Befehlspulses zeigt
die Zeit an, für
welche das Ein/Aus- Ventil 8V offen
bleibt, d.h. die Kommunikationsverbindungszeit des Fluidpfads 7 (die
hierin nachfolgend Ventilöffnungszeit
genannt wird). Es ist vorzuziehen, dass die Ventilöffnungszeit
tb gemäß dem Pegel
de Schwingungsleistung der Schwingung geändert wird, die die Frequenz
hat, deren Übertragung
zu dämpfen
ist. Beispielsweise wird die Ventilöffnungszeit tb länger gemacht,
wenn sich die Schwingungsleistung der Schwingung die die Frequenz
für eine Übertragungsdämpfung hat,
erhöht. Dann
kann die Verstärkung
bei der Frequenz für
eine Übertragungsdämpfung nahe
zu Null gemacht werden, wodurch die Übertragung der Frequenz sicherer gedämpft werden
kann. Alternativ dazu kann die Ventilöffnungszeit tb verkürzt werden,
wenn sich beispielsweise die ausgehaltene Last der Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1 erhöht.
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Die
Ventilsteuerung 43 führt
den Ventilöffnungs-Befehlspuls
zu dem Stellglied 8A der Fluidpfad-Öffnungs/Schließ-Einheit 8 bei
der Öffnungs/Schließ-Frequenz
fo, die durch die Frequenz-Einstelleinheit 41 eingestellt
ist, mit der Pulsbreite, die auf die Ventilöffnungszeit tb eingestellt
ist, die durch die Kommunikationszeit-Einstelleinheit 42 eingestellt
ist, zu. Dann arbeitet, wie es in 10 gezeigt
ist, die Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1 als
Frequenzfilter mit einer Verstärkung
von Null bei der Frequenz f1, deren Übertragung
zu dämpfen
ist, und mit einer Verstärkung
von nahezu 1,0 für
Frequenzen, die andere als die Frequenz f1 sind.
Somit wird die Schwingung der Frequenz f1,
deren Übertragung
zu dämpfen
ist, durch die Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1 blockiert
und würde
im Wesentlichen nicht zu der Kraftfahrzeugkarosserie 100B übertragen
werden. Somit kann die Schwingung mit der zu der Kraftfahrzeugkarosserie 100B übertragenen
Frequenz f1 gedämpft werden. Wenn die Frequenz
f1 für
eine Übertragungsdämpfung auf
die Resonanzfrequenz der Kraftfahrzeugkarosserie 100B eingestellt
ist, die durch die Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1 gestützt ist,
kann die Resonanzverstärkung
vermieden werden.
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ZWEITE STEUERUNG
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11 bis 14 sind
Kurven zum Erklären einer
zweiten Steuerung der Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung des ersten Ausführungsbeispiels.
Im Folgenden wird als Beispiel der Steuerprozedur der Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1, 1a oder
von ähnlichem
des Ausführungsbeispiels eine Übertragungsdämpfung von
Schwingungskomponenten der mehreren vorherrschenden Frequenzen (bei
diesem Beispiel zwei Frequenzen) zwischen den Schwingungskomponenten
der Kraftfahrzeugkarosserie 100B beschrieben werden. In
diesem Fall stellt die Frequenz-Einstelleinheit 41 die
Frequenz einer Schwingung, deren Übertragung zu der Kraftfahrzeugkarosserie 100B zu
dämpfen
ist, ein (die der früher
angegebenen Notch-Frequenz entspricht). Die Frequenz-Einstelleinheit 41 verwendet
die Speichereinheit 40M, in welcher das Ergebnis einer
Fourieranalyse der Schwingungskomponenten der Kraftfahrzeugkarosserie 100B gespeichert
ist. Ein Ergebnis einer Fourieranalyse ist in 11 gezeigt. Bei dem Ausführungsbeispiel ist die Frequenz
einer Schwingung, deren Übertragung
zu dämpfen
ist, eine Frequenz, deren Schwingungsleistung (oder Amplitude oder
Energie) eine vorbestimmte Schwelle "as" übersteigt,
und besteht aus Frequenzen f1 und f2 bei dem in 11 gezeigten
Beispiel.
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Nach
einem Identifizieren der Frequenz für die Übertragungsdämpfung stellt
die Frequenz-Einstelleinheit 41 den Ventilöffnungs-Befehlspuls
für die Fluidpfad-Öffnungs/Schließ-Einheit 8 ein.
Ein Beispiel des Ventilöffnungs-Befehlspulses
ist in den 12A und 12B gezeigt. 12A zeigt einen Ventilöffnungs-Befehlspuls für die Frequenz
f1 für
eine Übertragungsdämpfung,
während 12B einen Ventilöffnungs-Befehlspuls für die Frequenz
f2 für eine Übertragungsdämpfung zeigt.
Wie es in 12A gezeigt ist, ist die
Periode des Ventilöffnungs-Befehlspulses
entsprechend der Frequenz f1 für eine Übertragungsdämpfung t1 und wird der Ausdruck f1 =
(1/t1) erfüllt. Weiterhin ist die Periode
des Ventilöffnungs-Befehlspulses
entsprechend der Frequenz f2 für eine Übertragungsdämpfung t2 und wird der Ausdruck f2 =
(1/t2) erfüllt.
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Wenn
es mehrere Frequenzen gibt, deren Übertagung zu dämpfen ist,
und Schwingungskomponenten dieser mehreren Frequenzen zu handhaben sind,
verwendet die Frequenz-Einstelleinheit 41 eine Überlagerung
des Ventilöffnungs-Befehlspulses
für die
Notch-Frequenz f1 und des Ventilöffnungs-Befehlspulses
für die
Frequenz f2 als die Ventilöffnungs-Befehlspulssequenz,
wie es in 13 gezeigt ist. Hier zeigt
eine durchgezogene Linie in 13 den
Ventilöffnungs-Befehlspuls
für die
Frequenz f1 für eine Übertragungsdämpfung an
und zeigt eine gestrichelte Linie den Ventilöffnungs-Befehlspuls für die Frequenz
f2 für
eine Übertragungsdämpfung an.
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Die
Ventilsteuerung 43 führt
die durch die Frequenz-Einstelleinheit 41 eingestellte
Ventilöffnungs-Befehlspulssequenz
zu dem Stellglied 8A der Fluidpfad-Öffnungs/Schließ-Einheit 8 mit
der Pulsbreite zu, die auf die Ventilöffnungszeit tb eingestellt ist,
die durch die Kommunikationszeit-Einstelleinheit 42 eingestellt
ist (siehe 9). Dann arbeitet, wie es in 14 gezeigt ist, die Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1 als
Frequenzfilter mit einer Verstärkung
von Null bei den Frequenzen f1 und f2, deren Übertragung
zu dämpfen
ist, und mit einer Verstärkung
von nahezu 1,0 für
Frequenzen, die andere als die Frequenzen f1 und
f2 sind. Anders ausgedrückt werden die Schwingungen
der Frequenzen f1 und f2, deren Übertragung
zu dämpfen
ist, durch die Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1 blockiert
und würden
im Wesentlichen nicht zu der Kraftfahrzeugkarosserie 100B übertragen
werden.
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Wenn
eine der mehreren Frequenzen, deren Übertragung zu dämpfen ist,
auf die Resonanzfrequenz des Schwingungssystems des Kraftfahrzeugs 100 eingestellt
ist, kann die Resonanzverstärkung vermieden
werden. In der Puffervorrichtung, die mit einer Feder und einem Öldämpfer konfiguriert
ist, verschlechtert sich die Schwingungsblockiercharakteristik in
einem Hochfrequenzbereich. Die Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1 des
Ausführungsbeispiels
kann mehrere Typen von Schwingungen gleichzeitig durch Einstellen
der mehreren Frequenzen für
eine Übertragungsdämpfung blockieren.
Daher kann die Übertragung
von Schwingungen zu der Kraftfahrzeugkarosserie 100B in
einem weiteren Frequenzband gedämpft
werden.
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Im
Obigen ist die Dämpfung
von gefederten Schwingungen des Kraftfahrzeugs 100 durch
die Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1 und ähnliches
anhand eines Beispiels beschrieben. Die Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1 und ähnliches des
Ausführungsbeispiels
sind jedoch gleichermaßen
auf die Dämpfung
der ungefederten Schwingung des Kraftfahrzeugs 100 anwendbar.
In diesem Fall detektiert der Aufhängungssystem-Beschleunigungssensor 31 die
ungefederte Schwingung des Kraftfahrzeugs 100 anstelle
des Kraftfahrzeugkarosserie-Beschleunigungssensors 30,
der die Schwingung der Kraftfahrzeugkarosserie 100B detektiert (d.h.
eine gefederte Schwingung des Kraftfahrzeugs 100). Die
Fluidpfad-Öffnungs/Schließ-Einheit 8 ist veranlasst,
bei der basierend auf den detektierten ungefederten Schwingungen
bestimmten Notch-Frequenz zu öffnen/schließen. Somit
kann die Übertragung
der ungefederten Schwingung der Frequenz, die die Bequemlichkeit
des Passagiers an der Kraftfahrzeugkarosserie 100B beeinflusst
bzw. beeinträchtigt,
gedämpft
werden, wodurch die Fahrqualität des
Kraftfahrzeugs 100 verbessert werden kann. Weiterhin kann
dann, wenn die ungefederte Frequenz, die die Folgefähigkeit
des Rads 24 in Bezug auf die Straßenoberfläche GL verschlechtert, als
die Notch-Frequenz eingestellt ist, die Verschlechterung einer Folgefähigkeit
des Rads 24 in Bezug auf die Straßenoberfläche unterdrückt werden.
-
Weiterhin
wird bei dem obigen Beispiel die Frequenz der Schwingung, deren Übertragung
zu dämpfen
ist, basierend auf der gefederten Schwingung oder der ungefederten
Schwingung des Kraftfahrzeugs 100, wie sie durch den Schwingungsdetektor
detektiert wird, bestimmt. Alternativ kann jedoch die Frequenz der
Schwingung, deren Übertragung
zu dämpfen
ist, fixiert werden. Beispielsweise kann die Frequenz der Schwingung,
deren Übertragung
zu dämpfen
ist, auf die natürliche
Frequenz des Schwingungssystems des Kraftfahrzeugs 100 eingestellt
werden und kann die Fluidpfad-Öffnungs/Schließ-Einheit 8 konstant
bei einer Frequenz entsprechend der natürlichen Frequenz geöffnet/geschlossen
werden. Dann kann die Fluidpfad-Öffnungs/Schließ-Einheit 8 auf
einfache Weise gesteuert werden. Weiterhin kann, wenn sich die Frequenz gemäß den Änderungen
bezüglich
eines Passagiers und einer Last ändert,
die Frequenz der Schwingung, deren Übertragung zu dämpfen ist,
gemäß dem Ergebnis
einer Detektion von Änderungen
bezüglich der
natürlichen
Frequenz durch den Schwingungsdetektor geändert werden.
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Die
beispielhafte Anwendung der Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1 des
Ausführungsbeispiels
auf das Aufhängungssystem
des Kraftfahrzeugs ist beschrieben. Die Anwendung der Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1 des
Ausführungsbeispiels
ist jedoch nicht darauf beschränkt.
Die Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1 des
Ausführungsbeispiels
ist auf irgendwelche Kraftfahrzeuge anwendbar, bei welchen die Übertragung
einer Schwingung einer Notch-Frequenz gedämpft werden muss. Die Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1 des
Ausführungsbeispiels
kann beispielsweise auf Aufhängungssysteme
von allgemeinen Kraftfahrzeugen angewendet werden, wie beispielsweise
Fahrräder,
Zweiradfahrzeuge, Lastwägen
und Busse, allgemeine Schienenfahrzeuge, wie beispielsweise Züge und Lokomotiven,
Puffersysteme, wie beispielsweise Gierdämpfer, die für einen
Schienenfahrzeug verwendet werden, Lenkdämpfer für Zweiradfahrzeuge, Stoßdämpfer für Räder von
Flugzeugen.
-
Wie
es aus dem Vorangehenden gesehen werden kann, enthält die Vorrichtung
des Ausführungsbeispiels
eine Luftkammer, die mit gasförmiger Substanz,
wie beispielsweise Luft und Stickstoff, gefüllt ist, und eine Schwingungseingabeeinheit,
die eine Schwingung zu der Luftkammer durch eine Hin- und Herbewegung
relativ zu der Luftkammer eingibt. Ein Fluidpfad, der mit der Luftkammer
verbunden ist, wird bei einer Frequenz für eine Übertragungsdämpfung (d.h.
einer Notch-Frequenz) geöffnet/geschlossen,
die entsprechend einer Frequenz einer Hin- und Herbewegung der Schwingungseingabeeinheit
relativ zu der Luftkammer eingestellt ist. Mit der oben beschriebenen
Konfiguration wird die Schwingung der Frequenz für eine Übertragungsdämpfung durch
die Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung
blockiert und würde
im Wesentlichen nicht zu dem strukturellen Objekt übertragen
werden, das durch die Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung gestützt ist. Wenn
die natürliche
Frequenz des Schwingungssystems, das die Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung
und die dadurch gestützte
Masse enthält,
sich ändert,
wird die Frequenz zum Öffnen/Schließen des mit
der Luftkammer verbundenen Fluidpfads gemäß den Änderungen bezüglich der
Schwingungscharakteristiken geändert,
wodurch der Effekt einer Schwingungsübertragungsdämpfung in
Bezug auf die gestützte
Masse ausgeübt
werden kann und die statische Last geeignet gestützt bleibt. Weiterhin kann dann,
wenn die Frequenz über
eine Übertragungsdämpfung basierend
auf der ungefederten Schwingung des Kraftfahrzeugs eingestellt ist,
die Verschlechterung bezüglich
der Folgefähigkeit
des Rads in Bezug auf die Straßenoberfläche unterdrückt werden.
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ZWEITES AUFÜHRUNGSBEISPIEL
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Ein
zweites Ausführungsbeispiel
ist dadurch charakterisiert, dass: jede von zwei Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtungen,
die ein Paar bilden, die Last durch eine erste und eine zweite Luftkammer stützt, die
darin vorgesehen sind; ein erster und ein zweiter Fluidpfad vorgesehen
sind, um eine Kommunikationsverbindung zwischen der ersten und der zweiten
Luftkammer zueinander herzustellen; und eine Fluidpfad-Öffnungs/Schließ-Einheit,
die bei einer vorbestimmten Frequenz öffnet/schließt, in einem dritten
Fluidpfad angeordnet ist, der den ersten und den zweiten Fluidpfad
miteinander verbindet. In der folgenden Beschreibung wird die Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1c (siehe 2C), die in der obigen Beschreibung des
ersten Ausführungsbeispiels
beschrieben ist, als Beispiel verwendet werden. Bei dem zweiten
Ausführungsbeispiel
sind jedoch andere Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtungen, die in der
Beschreibung des ersten Ausführungsbeispiels
angegeben sind, gleichermaßen
anwendbar. Im Folgenden bedeutet "rechts" und "links" von dem Kraftfahrzeug die rechte Seite
und die linke Seite des Kraftfahrzeugs, wenn man in die Vorwärtsrichtung
des Kraftfahrzeugs schaut. Weiterhin bedeutet "vorn" und "hinten" von dem Kraftfahrzeug
die Vorderseite und die Rückseite
des Kraftfahrzeugs in Bezug auf die Vorwärtsfahrrichtung des Kraftfahrzeugs.
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15 ist ein schematisches Diagramm einer Rohrleitungsanordnung
in einem Kraftfahrzeugkarosserie- Stützsystem
gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel. 16 ist ein schematisches Diagramm eines Beispiels
einer Verbindung zwischen Luftkammern, die in Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtungen
auf der rechten und der linken Seite des Kraftfahrzeugs in dem Kraftfahrzeugkarosserie-Stützsystem
gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel
vorgesehen sind. Eine Richtung, die in 16 durch
einen Pfeil L angezeigt ist, stellt die Vorwärtsfahrrichtung des Kraftfahrzeugs 100 dar.
In 16 sind Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtungen 1c1 bis 1c4 in
einer Draufsicht gezeigt. Um das Verstehen der Rohrleitungsanordnung
zu erleichtern, sind die Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtungen 1c1 bis 1c4 derart
gezeigt, dass sie horizontal zu einer Papieroberfläche angeordnet
sind, obwohl sie tatsächlich
in einer vertikalen Richtung angeordnet sind.
-
15 zeigt das Kraftfahrzeugkarosserie-Stützsystem 10,
das einer Konfiguration eines Vorderseitenbereichs des Kraftfahrzeugs 100 entspricht,
das in 16 gezeigt ist. Die Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1c,
die in dem Kraftfahrzeugkarosserie-Stützsystem 10 der 16 vorgesehen ist, hat dieselbe Konfiguration
wie die Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1c des
Kraftfahrzeugkarosserie-Stützsystems 10 der 15. Das Kraftfahrzeugkarosserie-Stützsystem 10 des
zweiten Ausführungsbeispiels
enthält
ein Paar von Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtungen, d.h. eine
erste Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1c1 und eine zweite Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1c2 (diese werden die Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1c genannt,
wie es nötig
ist). Die erste Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1c1 ist auf der rechten Seite der Vorwärtsfahrrichtung
des Kraftfahrzeugs 100 (d.h. in der Richtung des Pfeils
L der 16) angeordnet, während die
zweite Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1c2 auf der linken Seite der Vorwärtsfahrrichtung
des Kraftfahrzeugs 100 angeordnet ist. Somit sind die erste
und die zweite Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1c1 und 1c2 bei
unterschiedlichen Positionen (bei dem Beispiel rechts und links)
in dem Kraftfahrzeug 100 angeordnet, um eine Eingabe zu
absorbieren und zu entlasten, welche die Räder 24 von der Straßenoberfläche aufnehmen.
In einem Aufhängungssystem,
das in dem Kraftfahrzeug 100 vorgesehen ist, sind obere
Arme 21U1 und 21U2 fixiert
und jeweils mit einer ersten und einer zweiten Schwingungseingabeeinheit 3A1 und 3A2 verbunden,
und zwar als Arme, die die Räder 24 aufwärts und
abwärts
führen.
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Eine
erste Luftkammer 4A1 der ersten
Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1c1 und eine zweite Luftkammer 4B2 der zweiten Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1c2 sind über einen ersten Fluidpfad 71 verbunden. Weiterhin sind eine zweite Luftkammer 4B1 der ersten Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1c1 und eine erste Luftkammer 4A2 der zweiten Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1c2 über
einen zweiten Fluidpfad 72 verbunden.
Somit kommuniziert die erste Luftkammer von einer Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung
mit der zweiten Luftkammer einer weiteren Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung über den
ersten Fluidpfad 71 und den zweiten
Fluidpfad 72 .
-
Der
erste Fluidpfad 71 und der zweite
Fluidpfad 72 sind über einen
dritten Fluidpfad 15 verbunden. Die Fluidpfad-Öffnungs/Schließ-Einheit 8 ist
in dem dritten Fluidpfad 15 angeordnet. Die Schwingungsdämpfungs-Steuervorrichtung 40 öffnet/schließt die Fluidpfad-Öffnungs/Schließ-Einheit 8 bei
einer vorbestimmten Frequenz (wie beispielsweise Schwingungen, die
dem Passagier ein unbequemes Gefühl
zuteilen), um die Übertragung
der Schwingung der vorbestimmten Frequenz zu der Kraftfahrzeugkarosserie 100B zu
dämpfen.
Somit erniedrigt die Fluidpfad-Öffnungs/Schließ-Einheit 8 die Federsteifigkeit
der ersten Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1c1 und der zweiten Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1c2 semiaktiv einzig in Bezug auf die
vorbestimmte Frequenz, wodurch die Übertragung der Schwingungen
der vorbestimmten Frequenz zu der Kraftfahrzeugkarosserie 100B gedämpft wird.
Somit kann selbst dann, wenn die natürliche Frequenz des Schwingungssystems,
das die Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1c und
die Masse der Kraftfahrzeugkarosserie 100B, die dadurch
gestützt
ist, enthält,
sich ändert,
das Kraftfahrzeugkarosserie-Stützsystem 10 den
Schwingungsdämpfungseffekt
auf die Kraftfahrzeugkarosserie 100B ausüben, während es
die Last der Kraftfahrzeugkarosserie 100B stützt.
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Die
Dämpfung
der Schwingungsübertragung einer
vorbestimmten Frequenz kann durch Öffnen/Schließen der
Fluidpfad-Öffnungs/Schließ-Einheit 8 gemäß der Eingabe
der Schwingungen realisiert werden, deren Übertragung zu dämpfen ist.
Beispielsweise wird jedes Stück
von Schwingungsdaten, die von vier Schwingungsdetektoren übertragen
sind, d.h. einem ersten Kraftfahrzeugkarosserie-Beschleunigungssensor 301 , einem zweiten Kraftfahrzeugkarosserie-Beschleunigungssensor 302 , einem ersten Aufhängungssystem-Beschleunigungssensor 311 und einem zweiten Aufhängungssystem-Beschleunigungssensor 312 , bezüglich der Frequenz aufgelöst. Dann
wird, wenn die Schwingung mit der maximalen Leistung identifiziert
ist, die Fluidpfad-Öffnungs/Schließ-Einheit 8 bei
der Frequenz der identifizierten Schwingung geöffnet/geschlossen. Somit kann
die Übertragung
der dauerhaften Schwingungskomponente zu der Kraftfahrzeugkarosserie 100B gedämpft werden.
Hier können
die Fluidpfad-Öffnungs/Schließ-Einheiten 8 gleichzeitig
oder zu unterschiedlichen Zeiten geöffnet/geschlossen werden.
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Wenn
die Fluidpfad-Öffnungs/Schließ-Einheit 8 geöffnet wird,
kommuniziert der erste Fluidpfad 71 mit
dem zweiten Fluidpfad 72 und wird
die gasförmige
Substanz darin in einem geschlossenen Raum integriert. Der erste
Fluidpfad 71 verbindet die erste Luftkammer 4A1 der ersten Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1c1 und die zweite Luftkammer 4B2 der zweiten Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1c2 , während
der zweite Fluidpfad 72 die zweite
Luftkammer 4B1 der ersten Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1c1 und die erste Luftkammer 4A2 der zweiten Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1c2 verbindet. Wenn die Fluidpfad-Öffnungs/Schließ-Einheit 8 bei
der Frequenz der identifizierten Schwingung geöffnet/geschlossen wird, werden
die Schwingungen der identifizierten Frequenz durch die gasförmige Substanz
in allen vier Luftkammern empfangen, wodurch die Federsteifigkeit
der ersten Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1c1 und der zweiten Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1c2 sich in Bezug auf eine minutiöse Hochfrequenzschwingung
erniedrigt.
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Eine
Operation entsprechend einem quasi-statischen Übergang wird beschrieben werden. Eine
Konstante einer Feder ist dann höher,
wenn die erste Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1c1 und die zweite Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1c2 in entgegengesetzten Phasen arbeiten,
als dann, wenn die erste Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1c1 und die zweite Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1c2 bei derselben Phase arbeiten (bei
diesem Ausführungsbeispiel
ist die Konstante annähernd
das Doppelte). Hier bezieht sich "Arbeiten bei entgegengesetzten Phasen" auf beispielsweise
einen Fall, in welchem die erste Schwingungseingabeeinheit 3A1 der ersten Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1c1 sich in einer Aufwärtsrichtung (d.h. zu einer
Anbringseite der Kraftfahrzeugkarosserie 100B, welche Seite
durch einen Pfeil U angezeigt ist) bewegt, während sich die zweite Schwingungseingabeeinheit 3A2 der zweiten Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1c2 in einer Abwärtsrichtung (zu einer gegenüberliegenden
Seite von der Anbringseite des Kraftfahrzeugs 100, welche
Seite durch einen Pfeil D angezeigt ist) bewegt. Andererseits bezieht
sich "Arbeiten bei
derselben Phase" auf beispielsweise
einen Fall, in welchem sich die erste Schwingungseingabeeinheit 3A1 der ersten Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1c1 und die zweite Schwingungseingabeeinheit 3A2 der zweiten Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1c2 beide in der Aufwärtsrichtung oder in der Abwärtsrichtung bewegen.
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Beispielsweise
wird dann, wenn sich die erste Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1c1 relativ zu der ersten Schwingungseingabeeinheit 3A1 der ersten Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1c1 absenkt, das Volumen der ersten Luftkammer 4A1 der ersten Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1c1 kleiner, während das Volumen der zweiten
Luftkammer 4B1 größer wird.
Da die erste Luftkammer 4A1 der
ersten Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1c1 mit der zweiten Luftkammer 4B2 der zweiten Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1c2 kommuniziert, bewegt sich die von
der ersten Luftkammer 4A1 der ersten
Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1c1 ausgestoßene gasförmige Substanz aufgrund des
Kleinerwerdens bezüglich
eines Volumens davon zu der zweiten Luftkammer 4B2 der
zweiten Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1c2 . Zusätzlich neigt die gasförmige Substanz
deshalb, weil die zweite Luftkammer 4B1 der
ersten Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1c1 mit der ersten Luftkammer 4A2 der zweiten Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1c2 kommuniziert, zum Fließen von
der ersten Luftkammer 4A2 der zweiten
Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1c2 aufgrund des Größerwerdens bezüglich eines
Volumens der zweiten Luftkammer 4B1 der
ersten Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1c1 .
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Wenn
die erste Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1c1 und die zweite Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1c2 bei entgegengesetzten Phasen arbeiten,
bewegt sich dann, wenn die erste Schwingungseingabeeinheit 3A1 der ersten Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1c1 in der Aufwärtsrichtung der ersten Luftkammer 4A1 bewegt, die erste Schwingungseingabeeinheit 3A2 der zweiten Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1c2 in der Abwärtsrichtung der ersten Luftkammer 4A1 . Dann wird das Volumen der zweiten
Luftkammer 4B2 der zweiten Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1c2 kleiner, um die gasförmige Substanz
in Richtung zu der ersten Luftkammer 4A1 der
ersten Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1c1 nach außen zu stoßen. Andererseits wird das
Volumen der ersten Luftkammer 4A2 der
zweiten Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1c2 größer, um
die gasförmige Substanz
von der zweiten Luftkammer 4B1 der
ersten Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1c1 hereinzulassen.
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Wenn
die erste Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1c1 und die zweite Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1c2 bei entgegengesetzten Phasen arbeiten,
werden die Bewegungen der gasförmigen
Substanz zwischen der ersten Luftkammer 4A1 der
ersten Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1c1 und der zweiten Luftkammer 4B2 der zweiten Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1c2 und zwischen der zweiten Luftkammer 4B1 der ersten Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1c1 und der ersten Luftkammer 4A2 der zweiten Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1c2 verhindert. Als Ergebnis wird bei
dem Kraftfahrzeugkarosserie-Stützsystem 10 des
zweiten Ausführungsbeispiels
dann, wenn die erste Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1c1 und die zweite Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1c2 bei den entgegengesetzten Phasen arbeiten,
die Konstante einer Feder von jeder der ersten Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1c1 und der zweiten Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1c2 größer.
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Wenn
andererseits die erste Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1c1 und die zweite Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1c2 bei derselben Phase arbeiten, werden
die Bewegungen der gasförmigen
Substanz zwischen der ersten Luftkammer 4A1 der
ersten Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1c1 und der zweiten Luftkammer 4B2 der zweiten Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1c2 und zwischen der zweiten Luftkammer 4B1 der ersten Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1c1 und der ersten Luftkammer 4A2 der zweiten Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1c2 verstärkt. Als Ergebnis wird bei
dem Kraftfahrzeugkarosserie-Stützsystem 10 des
zweiten Ausführungsbeispiels
dann, wenn die erste Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1c1 und die zweite Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1c2 bei derselben Phase arbeiten, die
Konstante einer Feder von jeder ersten Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1c1 und der zweiten Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1c2 kleiner, wodurch die Fahrqualität verbessert
wird.
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Hier
entspricht der Fall, bei welchem die erste Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1c1 und die zweite Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1c2 bei derselben Phase arbeiten, einem
Fall, bei welchem das Kraftfahrzeug 100 geradeaus fährt. Andererseits
entspricht der Fall, bei welchem die erste Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1c1 und die zweite Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1c2 bei den entgegengesetzten Phasen arbeiten,
einem Fall, bei welchem das Kraftfahrzeug 100 eine Kurve fährt. Bei
dem Kraftfahrzeugkarosserie-Stützsystem 10 des
zweiten Ausführungsbeispiels
wird die Federkonstante größer, wenn
die erste Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1c1 und die zweite Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1c2 bei den entgegensetzten Phasen arbeiten.
Somit kann eine hohe Fahrqualität
mit einer niedrigen Federkonstanten sichergestellt werden, wenn
sich das Kraftfahrzeug 100 geradeaus bewegt, während eine
Rollsteifigkeit mit einer hohen Federkonstanten verbessert werden
kann, wenn das Fahrzeug 100 eine Kurve fährt, wodurch
eine Fahrstabilität
und eine Fahrleistungsfähigkeit
bei dem Kurvenfahren des Kraftfahrzeugs 100 verbessert
werden kann. Somit kann das Kraftfahrzeugkarosserie-Stützsystem 10 die
Federkonstante der Puffervorrichtung auf einfache Weise gemäß dem Fahrzustand
des Kraftfahrzeugs 100 modifizieren, um sowohl eine hohe
Fahrqualität
als auch die Fahrstabilität
bei dem Kurvenfahren zur Verfügung
zu stellen. Zusätzlich
kann das Kraftfahrzeugkarosserie-Stützsystem die unerwünschte Schwingungsübertragung
zu der Kraftfahrzeugkarosserie 100B durch Öffnen/Schließen der
Fluidpfad-öffnungs/Schließ-Einheit 8 bei
der Frequenz der relevanten Schwingung dämpfen, um die Verschlechterung
bezüglich
einer Fahrqualität
zu unterdrücken.
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Weiterhin
kann das Kraftfahrzeugkarosserie-Stützsystem 10 eine bequeme
Fahrt durch Dämpfen
der Schwingungsübertragung
zu der Kraftfahrzeugkarosserie 100B zur Verfügung stellen,
welche Übertragung
ein unbequemes Gefühl
zu dem Passagier zuteilt, indem die Fluidpfad-Öffnungs/Schließ-Einheit 8 bei
der Schwingung geöffnet/geschlossen
wird, welche dem Passagier ein unbequemes bzw. ungemütliches
Gefühl
zuteilt, und zwar beispielsweise. Ein solcher Effekt kann selbst realisiert
werden, während
das Kraftfahrzeug 100 eine Kurve fährt. Weiterhin kann das Kraftfahrzeugkarosserie-Stützsystem 10 ein
stabiles Kurvenfahren des Kraftfahrzeugs 100 durch Öffnen/Schließen der Fluidpfad-öffnungs/Schließ-Einheit 8 bei
derselben Frequenz wie derjenigen der Schwingungen in der Rollrichtung
des Kraftfahrzeugs 100 realisieren, um die Schwingungsübertragung
in der Rollrichtung des Kraftfahrzeugs 100 zu dämpfen.
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Das
Kraftfahrzeugkarosserie-Stützsystem 10 des
zweiten Ausführungsbeispiels,
bei welchem die erste Luftkammer und die zweite Luftkammer, die jeweils
in unterschiedlichen Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtungen vorgesehen
sind, die ein Paar bilden, miteinander kommunizieren, arbeitet gleich einem
mechanischen Stabilisator für
das Rollen eines Kraftfahrzeugs, wenn das Kraftfahrzeug 100 eine Kurve
fährt.
Daher kann das Kraftfahrzeugkarosserie-Stützsystem 10 denselben
Effekt wie ein System mit dem Stabilisator zur Verfügung stellen,
sogar ohne den mechanischen Stabilisator für das Rollen des Kraftfahrzeugs.
Als Ergebnis ist ein mechanischer Stabilisator nicht nötig, was
zu der Gewichtsreduzierung des Systems beiträgt.
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Wenn
ein System mit einem mechanischen Stabilisator mit einer hohen Torsionssteifigkeit
versehen ist, um die Rollsteifigkeit zu erhöhen, kann dann, wenn Räder von
einer Seite über
eine Stufe laufen, die Fahrqualität verschlechtert werden, oder
es kann einen negativen Effekt auf die Fahrstabilität geben. Das
Kraftfahrzeugkarosserie-Stützsystem 10 des zweiten
Ausführungsbeispiels
erniedrigt jedoch die Federkonstante, wenn die erste Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1c1 und die zweite Kraftf ahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1c2 bei derselben Phase arbeiten, wodurch
die Verschlechterung einer Fahrqualität und der negative Einfluss
auf die Fahrstabilität
unterdrückt
werden können.
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Weiterhin
kann das Kraftfahrzeugkarosserie-Stützsystem 10 des in 15 gezeigten zweiten Ausführungsbeispiels die Kraftfahrzeugebene
des Kraftfahrzeugs 100 durch Zuführen der gasförmigen Substanz
von Luftzufuhrquellen 60A und 60B zu der ersten
und der zweiten Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1c1 und 1c2 einstellen.
Ein Wechsel- bzw. Umschaltventil 611 ist
zwischen der Luftzufuhrquelle 60A und dem ersten Fluidpfad 71 angeordnet, während ein Wechsel- bzw. Umschaltventil 612 zwischen der Luftzufuhrquelle 60B und
dem zweiten Fluidpfad 72 angeordnet
ist. Die Umschaltventile 611 , 612 enthalten jeweils Abschalteinheiten 621 , 622 ,
Absperrventile 631 , 632 und Auslasseinheiten 641 , 642 .
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Durch
unabhängiges
Zuführen
der gasförmigen
Substanz zu jedem des ersten Fluidpfads 71 und des
zweiten Fluidpfads 72 kann die
Kraftfahrzeugebene bei dem rechten Bereich und dem linken Bereich
unterschiedlich gemacht werden, oder bei dem vorderen Bereich und
dem hinteren Bereich. Die Kraftfahrzeugebene kann basierend auf
jeder der Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtungen
durch Zuführen
und Ablassen der gasförmigen
Substanz zu/von dem ersten Fluidpfad 71 oder
dem zweiten Fluidpfad 72 eingestellt
werden. Daher ist es möglich, beispielsweise
eine automatische Höhensteuerung zur
Verfügung
zu stellen, gemäß welcher
die Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtungen
das Kraftfahrzeug steuern, um eine zuvor eingestellte Kraftfahrzeugebene
beizubehalten, indem Hubsensoren 321 , 322 verwendet werden, wenn die Last auf
die Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung
wirkt.
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17 ist ein schematisches Diagramm eines Beispiels
des Kraftfahrzeugkarosserie-Stützsystems
gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel,
wobei die Luftkammern von Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtungen,
die jeweils im vorderen Bereich und im hinteren Bereich des Kraftfahrzeugs
angebracht sind, miteinander verbunden sind. In 17 stellt eine durch einen Pfeil L angezeigte Richtung
die Vorwärtsfahrrichtung
des Kraftfahrzeugs 100 dar. Bei einem Kraftfahrzeugkarosserie-Stützsystem 10a ist
veranlasst, dass Luftkammern der Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtungen,
die an der Vorderseite und der Rückseite
des Kraftfahrzeugs auf derselben Seite angeordnet sind, miteinander
kommunizieren. Spezifisch ist, wie es in 17 gezeigt
ist, veranlasst, dass Luftkammern der vorderen und der hintern Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung,
die ein Paar bilden, d.h. der ersten und der dritten Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1c1 und 1c3 und
der zweiten und der vierten Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1c2 und 1c4 ,
miteinander kommunizieren.
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Bei
dem in 17 gezeigten Beispiel sind die
erste Luftkammer 4A1 der ersten
Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1c1 und die zweite Luftkammer 4B3 der dritten Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1c3 über
den ersten Fluidpfad 71 miteinander
verbunden, während
die zweite Luftkammer 4B1 der ersten
Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1c1 und die erste Luftkammer 4A3 der dritten Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1c3 über
den zweiten Fluidpfad 72 miteinander
verbunden sind. Weiterhin sind die erste Luftkammer 4A2 der zweiten Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1c2 und die zweite Luftkammer 4B4 der vierten Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1c4 über den
ersten Fluidpfad 71 miteinander
verbunden, während
die zweite Luftkammer 4B2 der zweiten
Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1c2 und die erste Luftkammer 4A4 der vierten Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1c4 über
den zweiten Fluidpfad 72 miteinander
verbunden sind.
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Bei
dem Kraftfahrzeugkarosserie-Stützsystem 10a sind
die erste Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1c1 und die dritte Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1c3 über
den ersten Fluidpfad 71 und den
zweiten Fluidpfad 72 miteinander verbunden.
Der erste Fluidpfad 71 und der
zweite Fluidpfad 72 sind über dem
dritten Fluidpfad 15 miteinander verbunden, in welchem
die erste Fluidpfad-Öffnungs/Schließ-Einheit 81 angeordnet ist. Weiterhin sind die
zweite Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1c2 und die vierte Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1c4 über
den ersten Fluidpfad 71 und den
zweiten Fluidpfad 72 miteinander
verbunden. Der erste Fluidpfad 71 und
der zweite Fluidpfad 72 sind über den
dritten Fluidpfad 15 miteinander verbunden, in welchem
die zweite Fluidpfad-Öffnungs/Schließ-Einheit 82 angeordnet ist. Die Schwingungsdämpfungs-Steuervorrichtung 40 kann
die erste Fluidpfad-Öffnungs/Schließ-Einheit 81 und die zweite Fluidpfad-Öffnungs/Schließ-Einheit 82 bei der vorbestimmten Frequenz (z.B.
einer Frequenz der Schwingungen, die dem Passagier ein unbehagliches
Gefühl
zuteilen) öffnen/schließen, um
die Übertragung
der Schwingungen der vorbestimmten Frequenz zu dem Kraftfahrzeug 100 zu
dämpfen.
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Die
erste Fluidpfad-Öffnungs/Schließ-Einheit 81 und die zweite Fluidpfad-Öffnungs/Schließ-Einheit 82 werden basierend auf von dem ersten
und dem zweiten Kraftfahrzeugkarosserie-Beschleunigungssensor 301 , 302 und
dem ersten und dem zweiten Aufhängungssystem-Beschleunigungssensor 311 , 312 gesteuert.
Somit werden selbst dann, wenn die natürliche Frequenz des Schwingungssystems,
das die Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1c und die
Masse der dadurch gestützten
Kraftfahrzeugkarosserie 100B enthält, sich ändert, Daten entsprechend den Änderungen
von dem ersten und dem zweiten Kraftfahrzeugkarosserie-Beschleunigungssensor 301 und 302 und ähnlichem
für die
Steuerung der ersten Fluidpfad-Öffnungs/Schließ-Einheit 81 und ähnliches erfasst, wodurch der
Schwingungsdämpfungseffekt
auf die Kraftfahrzeugkarosserie 100B ausgeübt werden
kann.
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18 ist ein schematisches Diagramm eines Beispiels
des Kraftfahrzeugkarosserie-Stützsystems
gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel,
wobei die Luftkammern der Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtungen,
die als Paar diagonal angeordnet sind, zwischen den Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtungen
verbunden sind, die bei vier Positionen angebracht sind, d.h. bei
der vorderen rechten, der vorderen linken, der hinteren rechten und
der hinteren linken Position des Kraftfahrzeugs. In 18 stellt die durch einen Pfeil L gezeigte Richtung
die Vorwärtsfahrrichtung
des Kraftfahrzeugs 100 dar. Spezifisch stehen, wie es in 18 gezeigt ist, bei dem Kraftfahrzeugkarosserie-Stützsystem 10b die
Luftkammern zwischen der ersten Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1c1 und der vierten Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1c4 , die diagonal angeordnet sind, in
Kommunikationsverbindung, und zwischen der zweiten Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1c2 und der dritten Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1c3 unter den Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtungen 1c,
die bei vier Positionen im Kraftfahrzeug 100 angebracht sind.
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Bei
dem in 18 gezeigten Beispiel sind die
erste Luftkammer 4A1 der ersten
Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1c1 und die zweite Luftkammer 4B4 der vierten Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1c4 über
den ersten Fluidpfad 71 miteinander
verbunden, während
die zweite Luftkammer 4B1 der ersten
Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1c1 und die erste Luftkammer 4A4 der vierten Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1c4 über
den zweiten Fluidpfad 72 miteinander
verbunden sind. Weiterhin sind die erste Luftkammer 4A2 der zweiten Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1c2 und die zweite Luftkammer 4B3 der dritten Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1c3 über den
dritten Fluidpfad 73 miteinander
verbunden, während
die zweite Luftkammer 4B2 der zweiten
Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1c2 und die erste Luftkammer 4A3 der dritten Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1c3 über
dem vierten Fluidpfad 74 miteinander
verbunden sind.
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Bei
dem Kraftfahrzeugkarosserie-Stützsystem 10b sind
der erste Fluidpfad 71 und der
zweite Fluidpfad 72 über dem
dritten Fluidpfad 15 miteinander verbunden, in welchem
die erste Fluidpfad-Öffnungs/Schließ-Einheit 81 angeordnet ist. Weiterhin sind der
dritte Fluidpfad 73 und der vierte
Fluidpfad 74 über den dritten Fluidpfad 15 miteinander
verbunden, in welchem die zweite Fluidpfad-Öffnungs/Schließ- Einheit 82 angeordnet ist. Die Schwingungsdämpfungs-Steuervorrichtung 40 kann
die erste Fluidpfad-Öffnungs/Schließ-Einheit 81 und die zweite Fluidpfad-Öffnungs/Schließ-Einheit 82 bei der vorbestimmten Frequenz (z.B.
einer Frequenz der Schwingung, die dem Passagier ein unbehagliches Gefühl gibt) öffnen/schließen, um
die Übertragung der
Schwingungen der vorbestimmten Frequenz zu dem Kraftfahrzeug 100 zu
dämpfen.
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Die
erste Fluidpfad-Öffnungs/Schließ-Einheit 81 und die zweite Fluidpfad-Öffnungs/Schließ-Einheit 82 werden basierend auf von dem ersten
und dem zweiten Kraftfahrzeugkarosserie-Beschleunigungssensor 301 , 302 und
dem ersten und dem zweiten Aufhängungssystem-Beschleunigungssensor 311 , 312 gesendeten
Signalen gesteuert. Somit werden selbst dann, wenn die natürliche Frequenz
des Schwingungssystems, das die Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1c und
die Masse der dadurch gestützten
Kraftfahrzeugkarosserie 100B enthält, sich ändert, Daten entsprechend den Änderungen von
dem ersten und dem zweiten Kraftfahrzeugkarosserie-Beschleunigungssensor 301 und 302 und ähnlichem
für die
Steuerung der ersten Fluidpfad-Öffnungs/Schließ-Einheit 81 und ähnliches erfasst, wodurch der
Schwingungsdämpfungseffekt
auf die Kraftfahrzeugkarosserie 100B ausgeübt werden kann.
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Wie
es aus dem Vorangehenden gesehen werden kann, wird die Frequenz
zum Öffnen/Schließen der
Fluidpfad-Öffnungs/Schließ-Einheit basierend
auf den aktuellen Schwingungen des Kraftfahrzeugs gesteuert. Daher
kann selbst dann, wenn die natürliche
Frequenz des Schwingungssystems, das die Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung
und die Masse des dadurch gestützten
Kraftfahrzeugs enthält,
sich ändert,
die Frequenz zum Öffnen/Schließen der
Fluidpfad-Öffnungs/Schließ-Einheit gesteuert werden,
um die Änderung
zu berücksichtigen,
wodurch der Schwingungsdämpfungseffekt
auf das Kraftfahrzeug ausgeübt
werden kann.
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Weiterhin
stützt
das Kraftfahrzeugkarosserie-Stützsystem
des zweiten Ausführungsbeispiels die
Last auf eine stabile Weise mit der ersten und der zweiten Luftkammer
und sind der erste und der zweite Fluidpfad vorgesehen, um zu veranlassen,
dass die erste und die zweite Luftkammer in Puffervorrichtungen,
die ein Paar bilden, miteinander kommunizieren. Somit wird in den
Puffervorrichtungen, die ein Paar bilden, die Federkonstante höher, wenn
sie bei den entgegengesetzten Phasen arbeiten, als dann, wenn sie
bei derselben Phase arbeiten. Mit der Anordnung eines solchen Paars
von Puffervorrichtungen auf der rechten Seite und der linken Seite
oder auf der Vorderseite und der Rückseite des Kraftfahrzeugs
kann die Federkonstante der Puffervorrichtung auf einfache Weise
gemäß dem Fahrzustand
des Kraftfahrzeugs geändert
werden.
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DRITTES AUSFÜHRUNGSBEISPIEL
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19 ist ein Diagramm einer Konfiguration eines
Kraftfahrzeugkarosserie-Stützsystems
zum Erklären
eines Steuerbeispiels eines Kraftfahrzeugkarosserie-Stützsystems
gemäß einem
dritten Ausführungsbeispiel. 20 ist ein Diagramm zum Erklären eines Verhaltens des Kraftfahrzeugs.
Das Steuerbeispiel wird basierend auf einem Beispiel beschrieben, das
die Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung und
das Kraftfahrzeugkarosserie-Stützsystem 10g' gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
verwendet, um die Rotationsschwingungen, wie beispielsweise ein
Nicken oder ein Rollen bzw. Wanken des Kraftfahrzeugs. Die Steuerung
des Kraftfahrzeugkarosserie-Stützsystems,
die nachfolgend beschrieben ist, kann durch die Schwingungsdämpfungs-Steuervorrichtung 40 (siehe 4A) realisiert werden.
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Das
in 19 gezeigte Kraftfahrzeug 100g' fährt in einer
Richtung vorwärts,
die durch einen Pfeil X der 19 angezeigt
ist. Daher ist die Vorwärtsrichtung,
in der das Kraftfahrzeug 100g' vorwärts fährt, die Richtung, die durch
den Pfeil X in 19 angezeigt ist. Das Kraftfahrzeug 100g' hat ein linksseitiges
Vorderrad 24FL und ein rechtsseitiges Vorderrad 24FR in
der Vorwärtsrichtung
und ein linksseitiges Hinterrad 24RL und ein rechtsseitiges
Hinterrad 24RR in der Rückwärtsrichtung.
Hier sind das linksseitige Vorderrad 24FL, das rechtsseitige
Hinterrad 24RR und ähnliches
gemeinsam lediglich als Räder bezeichnet,
wenn es geeignet ist. Rechts und links werden basierend auf der
Vorwärtsfahrrichtung
des Kraftfahrzeugs 100g' bestimmt.
In Bezug auf vorn und hinten ist vorn die Vorwärtsfahrrichtung des Kraftfahrzeugs 100g', während hinten
die entgegengesetzte Richtung der Fahrrichtung des Kraftfahrzeugs 100g' ist.
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In
dem in 19 gezeigten Kraftfahrzeug 100g' stützt das
Kraftfahrzeugkarosserie-Stützsystem 10g' eine Kraftfahrzeugkarosserie 100Bg'. In dem Kraftfahrzeugkarosserie-Stützsystem 10g' sind alle Luftkammern,
die in jeder der Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtungen
vorgesehen sind, mit einer gemeinsamen Luftspeicherkammer verbunden. Die
Luftspeicherkammer kann entsprechend jeder der in dem Kraftfahrzeugkarosserie-Stützsystem 10g' vorgesehenen
Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtungen
angeordnet sein.
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Das
Kraftfahrzeugkarosserie-Stützsystem 10g' enthält eine
vordere linksseitige Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1g_FL,
eine vordere rechtsseitige Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1g_FR,
eine hintere linksseitige Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1g_RL und
eine hintere rechtsseitige Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1g_RR.
Die vordere linksseitige Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1g_FL,
die vordere rechtseitige Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1g_FR,
die hintere linksseitige Kraftfahrzeugkarosserie- Stützvorrichtung 1g_RL und
die hintere rechtsseitige Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1g_RR haben
jeweils eine vordere linksseitige Luftkammer 4FL, eine
vordere rechtsseitige Luftkammer 4FR, eine hintere linksseitige
Luftkammer 4RL und eine hintere rechtsseitige Luftkammer 4RR.
Die vordere linksseitige Luftkammer 4FL, die vordere rechtsseitige
Luftkammer 4FR, die hintere linksseitige Luftkammer 4RL und
die hintere rechtsseitige Luftkammer 4RR empfangen jeweils
Eingaben von Schwingungen von den Rädern über jeweils ein vorderes linksseitiges
Lastübertragungselement 3GFL, ein
vorderes rechtsseitiges Lastübertragungselement 3GFR,
ein hinteres linksseitiges Lastübertragungselement 3GRL und
ein hinteres rechtsseitiges Lastübertragungselement 3GRR.
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In
dem Kraftfahrzeugkarosserie-Stützsystem 10g' sind alle der
vorderen linksseitigen Luftkammer 4FL, der vorderen rechtsseitigen
Luftkammer 4FR, der hinteren linksseitigen Luftkammer 4RL und
der hinteren rechtsseitigen Luftkammer 4RR mit einer Luftspeicher 65 verbunden.
Spezifisch sind die vordere linksseitige Luftkammer 4FL und
die Luftspeicherkammer 65 über einen vorderen linksseitigen Fluidpfad 7FL verbunden,
sind die vordere rechtsseitige Luftkammer 4FR und die Luftspeicherkammer 65 über einen
hinteren linksseitigen Fluidpfad 7FR verbunden, sind die
hintere linksseitige Luftkammer 4RL und die Luftspeicherkammer 65 über einen
hinteren linksseitigen Fluidpfad 7RL verbunden und sind
die hintere rechtsseitige Luftkammer 4RR und die Luftspeicherkammer 65 über einen
hinteren rechtsseitigen Fluidpfad 7RR verbunden. Weiterhin
sind der vordere linksseitige Fluidpfad 7FL, der vordere rechtsseitige
Fluidpfad 7FR, der hintere linksseitige Fluidpfad 7RL und
der hintere rechtsseitige Fluidpfad 7RR jeweils mit einer
vorderen linksseitigen Fluidpfad-Öffnungs/Schließ-Einheit 8FL,
einer vorderen rechtsseitigen Fluidpfad-Öffnungs/Schließ-Einheit 8FR,
einer hinteren linksseitigen Fluidpfad-Öffnungs/Schließ-Einheit 8RL und
einer hinteren rechtsseitigen Fluidpfad-Öffnungs/Schließ-Einheit 8RR versehen.
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Ein
vorderer Beschleunigungssensor 35 ist an der Vorderseite
der Kraftfahrzeugkarosserie 100Bg' angeordnet, während ein hinterer Beschleunigungssensor 36 an
der hinteren Seite der Kraftfahrzeugkarosserie 100Bg' angeordnet
ist. Weiterhin ist ein linksseitiger Beschleunigungssensor 37 an
der linken Seiet der Kraftfahrzeugkarosserie 100Bg' angeordnet,
während
ein rechtsseitiger Beschleunigungssensor 38 an der rechten
Seite der Kraftfahrzeugkarosserie 100Bg' angeordnet ist. Der vordere Beschleunigungssensor 35 und
der hintere Beschleunigungssensor 36 detektieren das Nicken
des Kraftfahrzeugs 100g',
während
der linksseitige Beschleunigungssensor 37 und der rechtsseitige
Beschleunigungssensor 38 das Rollen bzw. Wanken des Kraftfahrzeugs 100g' detektieren.
Anders ausgedrückt
arbeiten der vordere Beschleunigungssensor 35 und der hintere
Beschleunigungssensor 36 als Nick-Detektor des Kraftfahrzeugs 100g', während der
linksseitige Beschleunigungssensor 37 und der rechtsseitige
Beschleunigungssensor 38 als Roll-Detektor des Kraftfahrzeugs 100g' arbeiten.
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Der
vordere Beschleunigungssensor 35, der hintere Beschleunigungssensor 36,
der linksseitige Beschleunigungssensor 37 und der rechtsseitige
Beschleunigungssensor 38 sind mit der Schwingungsdämpfungs-Steuervorrichtung 40 verbunden
und so konfiguriert, dass die Schwingungsdämpfungs-Steuervorrichtung 40 durch
diese Beschleunigungssensoren detektierte Signale für die Steuerung
erfassen und nutzen kann. Das Nicken und das Rollen des Kraftfahrzeugs 100g' kann durch
einen Winkel-Beschleunigungsmesser
oder einen Winkel-Geschwindigkeitsmesser
(welcher beispielsweise durch Mikroelektronik oder ein Gyroskop
realisiert ist) anstelle der oben beschriebenen mehreren Sensoren
detektiert werden. Wenn der Winkel-Beschleunigungsmesser oder ähnliches
bei einer Position der Kraftfahrzeugkarosserie 100Bg' angeordnet
ist, kann die Nickschwingung oder die Rollschwingung detektiert werden.
Wenn ein dreidimensionaler Winkel-Beschleunigungsmesser oder ein dreidimensionaler Winkel-Geschwindigkeitsmesser
verwendet wird, können
sowohl das Nicken als auch das Rollen durch eine einzige Vorrichtung
detektiert werden.
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Wie
es in 20 gezeigt ist, ist eine Achse, die
durch ein Schwerkraftzentrum G des Kraftfahrzeugs 100g' verläuft und
parallel zu der Vorwärtsfahrrichtung
des Kraftfahrzeugs 100g' ist,
als x-Achse eingestellt, ist eine Achse, die durch das Schwerkraftzentrum
G des Kraftfahrzeugs 100g' verläuft und parallel
zu einer Richtung orthogonal zu einer Bodenoberfläche in Kontakt
mit dem Kraftfahrzeug 100g' ist,
als eine z-Achse eingestellt und ist eine Achse, die durch das Schwerkraftzentrum
G des Kraftfahrzeugs 100g' verläuft und
orthogonal zu sowohl der x-Achse als auch der z-Achse ist, als y-Achse
eingestellt. In diesem Fall wird eine Drehung bzw. Rotation des
Kraftfahrzeugs 100g' um
die y-Achse Nicken genannt, während
eine Drehung bzw. Rotation des Kraftfahrzeugs 100g' um die x-Achse
Rollen bzw. Wanken genannt wird.
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Bei
dem Kraftfahrzeugkarosserie-Stützsystem 10g' erfasst dann,
wenn das Nicken des Kraftfahrzeugs 100g' zu unterdrücken ist, die Frequenz-Einstelleinheit 41 der
Schwingungsdämpfungs-Steuervorrichtung 40 Beschleunigungsinformation
von dem vorderen Beschleunigungssensor 35 und dem hinteren
Beschleunigungssensor 36. Die Information kann durch einen
einzigen Winkel-Beschleunigungsmesser oder einen Winkel-Geschwindigkeitsmesser
erfasst werden. Die Frequenz-Einstelleinheit 41 berechnet
die Frequenz des Nickens (d.h. eine Nick-Frequenz) des Kraftfahrzeugs 100g' basierend auf
der erfassten Beschleunigung und stellt die berechnete Frequenz
auf die Notch-Frequenz ein. Die Frequenz-Einstelleinheit 41 bestimmt die
Zeitgabe eines Öffnens/Schließens (die
hierin nachfolgend Öffnungs/Schließ-Zeitgabe genannt wird)
von wenigstens einer der vorderen linksseitigen Fluidpfad-Öffnungs/Schließ-Einheit 8FL und
der hinteren linksseitigen Fluidpfad-Öffnungs/Schließ-Einheit 8RL oder
von wenigstens einer der vorderen rechtsseitigen Fluidpfad-Öffnungs/Schließ-Einheit 8FR und
der hinteren rechtsseitigen Fluidpfad-Öffnungs/Schließ-Einheit 8RR,
um die eingestellte Notch-Frequenz zu realisieren. Wie es oben angegeben
ist, kann die Notch-Frequenz als eine Frequenz extrahiert werden,
die eine vorbestimmte Schwingungsenergie übersteigt. Alternativ dazu
können dann,
wenn es mehrere Notch-Frequenzen gibt, die mehreren Notch-Frequenzen
für die
Bestimmung der Öffnungs/Schließ-Zeitgabe
einander überlagert
werden (dasselbe gilt hierin nachfolgend).
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Die
Kommunikationszeit-Einstelleinheit 42 der Schwingungsdämpfungs-Steuervorrichtung 40 stellt
die Ventilöffnungszeit
tb von wenigstens einer der vorderen linksseitigen Fluidpfad-Öffnungs/Schließ-Einheit 8FL und
der hinteren linksseitigen Fluidpfad-Öffnungs/Schließ-Einheit 8RL oder von
wenigstens einer der vorderen rechtsseitigen Fluidpfad-Öffnungs/Schließ-Einheit 8FR und
der hinteren rechtsseitigen Fluidpfad-Öffnungs/Schließ-Einheit 8RR basierend
auf der Größe einer
Schwingungsleistung einer prominenten Frequenz bei der Rollschwingung
oder der Nickschwingung ein (siehe 9). Alternativ
dazu kann die Kommunikationszeit-Einstelleinheit 42 die
Ventilöffnungszeit
tb basierend auf der gestützten
Last der Vorrichtung, wie beispielsweise der vorderen linksseitigen
Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1g_FL oder
der hinteren rechtsseitigen Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1g_RR oder
von ähnlichem
einstellen.
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Die
Ventilsteuerung 43 der Schwingungsdämpfungs-Steuervorrichtung 40 öffnet/schließt wenigstens
eine der vorderen linksseitigen Fluidpfad-Öffnungs/Schließ-Einheit 8FL und
der hinteren linksseitigen Fluidpfad-Öffnungs/Schließ-Einheit 8RL oder
von wenigstens einer der vorderen rechtseitigen Fluidpfad-Öffnungs/Schließ-Einheit 8FR und
der hinteren rechtsseitigen Fluidpfad-Öffnungs/Schließ-Einheit 8RR zu
der Öffnungs/Schließ-Zeitgabe,
die durch die Frequenz-Einstelleinheit 41 eingestellt
ist, und mit der Breite des Ventilöffnungs-Befehlspulses, eingestellt
durch die Kommunikationszeit-Einstelleinheit 42. Somit
erniedrigt sich die Federsteifigkeit der vorderen linksseitigen
Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1g_FL,
der hinteren rechtsseitigen Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1g_RR und
von ähnlichem
in Bezug auf die oben angegebene Nickfrequenz. Als Ergebnis nähert sich
die Verstärkung
der Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung
in Bezug auf die Nickfrequenz Null an. Als Ergebnis kann die Übertragung
der Schwingungen der Nickfrequenz zu der Kraftfahrzeugkarosserie 100Bg' des Kraftfahrzeugs 100g' gedämpft werden und
wird das Nicken des Kraftfahrzeugs 100g' unterdrückt. Eine Steuerung, die zum
Unterdrücken
des Rollens des Kraftfahrzeugs 100g' durchgeführt wird, wird beschrieben
werden.
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Bei
dem Kraftfahrzeugkarosserie-Stützsystem 10g' erfasst dann,
wenn das Rollen des Kraftfahrzeugs 100g' zu unterdrücken ist, die Frequenz-Einstelleinheit 41 der
Schwingungsdämpfungs-Steuervorrichtung 40 Schwingungsinformation von
dem linksseitigen Beschleunigungssensor 37 und dem rechtsseitigen
Beschleunigungssensor 38 oder von dem Winkel-Beschleunigungsmesser
oder einen Winkel-Geschwindigkeitsmesser.
Die Frequenz-Einstelleinheit 41 berechnet die Frequenz
des Rollens (d.h. die Rollfrequenz) des Kraftfahrzeugs 100g' basierend auf
der erfassten Schwingungsinformation und stellt die berechnete Frequenz
als die Notch-Frequenz ein. Die Frequenz-Einstelleinheit 41 bestimmt
die Zeitgabe eines Öffnens/Schließens (die hierin
nachfolgend Öffnungs/Schließ-Zeitgabe
genannt wird) von wenigstens einer der vorderen linksseitigen Fluidpfad-Öffnungs/Schließ-Einheit 8FL und der
vorderen rechtsseitigen Fluidpfad-öffnungs/Schließ-Einheit 8FR oder
von wenigstens einer der hinteren linksseitigen Fluidpfad-Öffnungs/Schließ-Einheit 8RL und
der hinteren rechtsseitigen Fluidpfad-Öffnungs/Schließ-Einheit 8RR basierend
auf der eingestellten Notch-Frequenz.
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Die
Kommunikationszeit-Einstelleinheit 42 der Schwingungsdämpfungs-Steuervorrichtung 40 stellt
die Ventilöffnungszeit
tb (siehe 9) für jede Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung
basierend auf der gestützten
Last der vorderen linksseitigen Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1g_FL oder
der hinteren rechtsseitigen Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1g_RR oder
von ähnlichem oder
der Leistung einer prominenten Frequenz der Rotationsschwingungen,
wie beispielsweise dem Nicken und dem Rollen, ein. Dann öffnet/schließt die Ventilsteuerung 43 der
Schwingungsdämpfungs-Steuervorrichtung 40 wenigstens
eine der vorderen linksseitigen Fluidpfad-öffnungs/Schließ-Einheit 8FL und
der vorderen rechtsseitigen Fluidpfad-öffnungs/Schließ-Einheit 8FR oder
von wenigsten eines der hinteren linksseitigen Fluidpfad-öffnungs/Schließ-Einheit 8RL und
der hinteren rechtsseitigen Fluidpfad-öffnungs/Schließ-Einheit 8RR bei der
durch die Frequenz-Einstelleinheit 41 eingestellten Öffnungs/Schließ-Zeitgabe
und mit der Breite des durch die Kommunikationszeit-Einstelleinheit 42 eingestellten
Ventilöffnungs-Befehlspulses.
Somit erniedrigt sich die Federsteifigkeit der vorderen linksseitigen
Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung 1g_FL und
der hinteren rechtsseitigen Kraftfahrzeugkarosserie- Stützvorrichtung 1g_RR und
von ähnlichem
in Bezug auf die Rollfrequenz. Als Ergebnis nähert sich die Verstärkung der
Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung
in Bezug auf die Rollfrequenz Null an. Als Ergebnis kann das 1Null
an. Als Ergebnis kann Kraftfahrzeugkarosserie-Stützsystem 10g' des dritten
Ausführungsbeispiels
die Übertragung
von Schwingungen der Rollfrequenz zu der Kraftfahrzeugkarosserie 100Bg' dämpfen und
wird das Rollen des Kraftfahrzeugs 100g' unterdrückt.
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Weiterhin
wird, um die Schwingung in der diagonalen Richtung des Kraftfahrzeugs 100g' zu dämpfen, die
Frequenz der Schwingung als die Notch-Frequenz eingestellt. Dann
werden die vordere linksseitige Fluidpfad-Öffnungs/Schließ-Einheit 8FL und
die hintere rechtsseitige Fluidpfad-Öffnungs/Schließ-Einheit 8RR (oder
die hintere linksseitige Fluidpfad-Öffnungs/Schließ-Einheit 8RL und
die vordere rechtsseitige Fluidpfad-Öffnungs/Schließ-Einheit 8FR)
bei der Notch-Frequenz geöffnet/geschlossen.
Somit werden bei dem Kraftfahrzeugkarosserie-Stützsystem 10g' des dritten Ausführungsbeispiels
das Nicken und das Rollen des Kraftfahrzeugs 100g' unterdrückt, so
dass die Stabilität
des Kraftfahrzeugs 100g' und
der Fahrkomfort des Passagiers erhöht werden können.
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Wie
es oben beschrieben worden ist, enthält die Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung
gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung die Luftkammer, die mit einer
gasförmigen
Substanz gefüllt ist,
und die Schwingungseingabeeinheit, die die Schwingung zu der Luftkammer
durch eine Hin- und Herbewegung relativ zu der Luftkammer eingibt.
Die Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung öffnet/schließt den mit
der Luftkammer verbundenen Fluidpfad bei einer vorbestimmten Frequenz
entsprechend einer Frequenz einer Hin- und Herbewegung der Schwingungseingabeeinheit
relativ zu der Luftkammer. Mit der obigen Konfiguration arbeitet
die Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung
als Frequenzfilter, das eine Verstärkung von Null für die vorbestimmte
Frequenz hat und eine Verstärkung
von annähernd
1,0 für
andere Frequenzen. Somit wird die Schwingung der vorbestimmten Frequenz
durch die Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung blockiert und
wird im Wesentlichen nicht zu der durch die Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung
gestützten Kraftfahrzeugkarosserie übertragen.
Daher kann selbst dann, wenn die natürliche Frequenz des Schwingungssystems,
das die Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung und die dadurch
gestützte Kraftfahrzeugkarosserie
enthält,
sich ändert,
die Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung
einen Schwingungsdämpfungseffekt
auf die Kraftfahrzeugkarosserie ausüben, die ein gestütztes Objekt
ist, indem die Frequenz eines Öffnens/Schließens des
Fluidpfads, der mit der Luftkammer verbunden ist, gemäß der Änderung
bezüglich
der natürlichen
Frequenz während
eines Stützens
der statischen Last geändert
wird.
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Es
ist vorzuziehen, dass die Federkonstante der Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung
gemäß dem Fahrzustand
des Kraftfahrzeugs geändert
werden kann, um eine Fahrstabilität zu realisieren, die für den Fahrzustand
des Kraftfahrzeugs geeignet ist, wie beispielsweise ein Geradeausfahren
und ein Kurvenfahren. Bei dem Kraftfahrzeugkarosserie-Stützsystem
eines Aspekts der vorliegenden Erfindung wird die Last durch die
erste Luftkammer und die zweite Luftkammer stabil gestützt, und
sind weiterhin der erste Fluidpfad und der zweite Fluidpfad vorgesehen, um
die erste Luftkammer und die zweite Luftkammer in dem Paar von Puffervorrichtungen
miteinander zu verbinden. Somit ist die Federkonstante dann höher, wenn
das Paar von Puffervorrichtungen bei entgegengesetzten Phasen arbeitet,
als dann, wenn das Paar von Puffervorrichtungen bei derselben Phase arbeitet.
Durch Anordnen eines solchen Paars von Puffervorrichtungen auf der
rechten Seite, der linken Seite, der vorderen Seite und der hinteren
Seite des Kraftfahrzeugs kann die Federkonstante der Puffervorrichtungen
gemäß dem Fahrzustand
des Kraftfahrzeugs auf einfache Weise geändert werden.
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Gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung können die Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung
und das Kraftfahrzeugkarosserie-Stützsystem den Schwingungsunterdrückungseffekt
auf das Kraftfahrzeug ausüben,
während
die Last des Kraftfahrzeugs gestützt
wird, selbst wenn die natürliche
Frequenz des Schwingungssystems, das aus der Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung
und der Masse des dadurch gestützten
Kraftfahrzeugs besteht, sich ändert.
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Wie
es aus dem Vorangehenden gesehen werden kann, sind die Kraftfahrzeugkarosserie-Stützvorrichtung
und das Kraftfahrzeugkarosserie-Stützsystem gemäß der vorliegenden
Erfindung nützlich
zum Stützen
einer Kraftfahrzeugkarosserie, und insbesondere geeignet zum Unterdrücken der Schwingungsübertragung
der Frequenz, deren Übertragung
zu der gestützten
Kraftfahrzeugkarosserie nicht erwünscht ist.
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Obwohl
die Erfindung in Bezug auf ein spezifisches Ausführungsbeispiel für eine vollständige und deutliche
Offenbarung beschrieben worden ist, sollen die beigefügten Ansprüche nicht
darauf beschränkt sein,
sondern sollen derart konstruiert sein, dass sie alle Modifikationen
und alternative Konstruktionen verkörpern, die einem Fachmann auf
dem Gebiet einfallen können,
die schön
in die hierin aufgezeigte Grundlehre fallen.