技术领域
[0001] 本发明涉及一种用于车辆、特别是用于机动车辆的车辆装置,并且涉及一种具有这种车辆装置的车辆。
相关背景技术
[0002] US 7,429,074 B1示出了一种带有空气引导元件的气流控制装置,该空气引导元件包括带有形状记忆的材料。
[0003] EP 2 830 857 B1示出了一种用于飞行器的可变蒙皮的复合材料,该材料根据环境温度改变其形状。
[0004] US 10,766,594B2示出了一种带有内部支撑结构和外壁的部件,其中内部支撑结构由纤维增强塑料制成并且包括用作加热器和应变仪的导电体。
[0005] WO 2020/203 091A1示出了一种用于车辆的外部元件,该外部元件包括多个纤维复合层。
[0006] US 2021/0 260 858A1示出了一种用于卡车的复合结构,该复合结构包括纤维增强聚合物和嵌入其中的带有导电和绝缘纤维的电网。
具体实施方式
[0056] 图1示出了具有车身部件21‑25的车辆10。这些车身部件例如是前门21、后门22、前罩23、车顶24和保险杠或挡板25。
[0057] 在示例实施方案中,前门21和后门22各自包括车辆装置20。
[0058] 图2详细示出了带有车辆装置20的前门21的区域。车辆装置20具有带有纤维34的纤维装置30。纤维34优选地是导电的、反应性纤维。纤维34例如是碳纤维、碳纤维复合材料、玻璃纤维或玻璃纤维复合材料,特别是在导电设计中。纤维装置30连接到控制装置32。例如,控制装置32可直接地设置在前门21内,或者可居中地设置在车辆10的另一位置处。
[0059] 此外,固定地安装在车辆中的车辆坐标系被绘制成x轴指向前方、z轴指向上方以及y轴指向左侧。
[0060] 图3示意性地示出了车辆装置20的构造。纤维装置30连接到控制装置32。控制装置32连接到能量存储装置44和数据输入装置46。纤维装置30包括纤维34,并且在实施方案中这些纤维连接到收集线61或62。此外,纤维装置30包括能量产生装置36,该能量产生装置被设置成在车身部件21变形时产生电能,并且优选地将该能量供应给控制装置32。例如,控制装置32可通过例如开关或二极管在纤维装置30与能量存储装置44之间建立电连接而将电能存储在能量存储装置44中,或者控制装置可评估来自能量存储装置44的电能以在纤维装置30处产生电压。电能也可直接用于影响纤维的刚度。
[0061] 能量产生装置36优选地被设置成通过压电效应或通过摩擦电效应来产生电能。
[0062] 例如,可通过使用压电聚合物或另一种压电材料来实现压电效应。
[0063] 摩擦电效应使两个物体在相互摩擦时相互带电。
[0064] 电能也可由电容器组件产生,在这种情况下,通过改变两个电容器极板之间的距离来增加或减少电压。例如,两个电容器极板可设置在前门21的两个间隔开的区域处或由其形成,或通常设置在车身部件21至25的两个间隔开的区域处或由其形成。根据电能,可产生信号83,该信号由箭头指示。动能(其例如通过行驶风或通过地下的颠簸对车身零件21至25的影响而产生)可由能量产生装置36转换成电能。能量产生装置36优选地通过由压电材料形成纤维34来实现。
[0065] 控制装置32被设置成使得应力82能够被施加到纤维34,以便由此引起纤维34的刚度的变化。例如,电压82可施加到收集线61、62上。例如,纤维34的刚度的变化可受到电流和由此产生的热量的影响,其中电流受到电压82的影响,或者可利用纤维34的机电效应。使用包含压电材料的纤维是特别有利的。例如,通过影响刚度,可根据道路质量和/或速度来影响车辆10的横向刚度。
[0066] 优选地,根据信号83产生电压82,例如通过放大该信号或通过评估其时间变化。
[0067] 数据输入装置46能够接收传感器数据,并且该传感器数据作为信号81被传输到控制装置32。信号81携带关于车辆10的移动的第一信息,并且控制装置32被设置成根据第一信号81来影响电压82。因此,可考虑关于车辆10的即将发生的移动的信息。例如,颠簸可由车辆10的前部部分中的车辆传感器来确定,并且控制装置32可通过输出电压82来相应地响应,并且影响纤维34的刚度以及由此也影响车身部件21至25的刚度。优选地从相机或车辆雷达装置获得信号81。
[0068] 优选地,车身部件21具有运动传感器85,该运动传感器被设置成根据车身部件21的移动来产生信号84并将该信号发送到控制装置32。控制装置32被设置成用于根据信号84来输出电压82,例如以便在转弯时或在行驶经过坑洼时减少车身部件21的移动,或者减少车身部件21的强烈振动。
[0069] 车辆装置20具有已经存储至少第一数据值的数据存储器40。第一数据值包括关于车身部件21的振动行为的信息,并且控制装置32被设置成根据第一数据值来输出第一电压82。这使得控制装置32能够改善对纤维装置30的影响,并且可很好地减少车身部件21的移动和/或振动。
[0070] 优选地,纤维装置30的纤维34至少在局部上且至少在一些部分上倾斜向上延伸。因此,纤维34优选至少在局部上且至少在一些部分上以与水平面成角度55的方式倾斜向上延伸,该角度55在20°至70°的范围内,优选地在30°至60°的范围内,特别优选地在40°至50°的范围内。特别优选的角度55等于45°。
[0071] 图4示意性地示出了车身部件21,并且纤维34设置在车身部件21的外部91上。优选地,从连接方式组中提供至少一种连接方式50来紧固纤维34,该连接方式包括:
[0072] ‑层压,
[0073] ‑粘合,以及
[0074] ‑叠合。
[0075] 纤维34可通过这些连接方式很好地固定到车身部件21,并且良好的附接增加了纤维34的刚化效应。纤维34也可设置在车身部件21的内侧93上或者设置在车身部件21的内区92中具有一种结构的车身部件21上。
[0076] 在本发明的范围内,许多变型和改型当然是可能的。