DE102021205623B4 - Method and device for aligning a vehicle body of a vehicle - Google Patents
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Abstract
Verfahren (400) zum Ausrichten einer Fahrzeugkarosserie (110) eines Fahrzeugs (100), wobei das Verfahren (400) die folgenden Schritte aufweist:Einlesen (405) eines Windwinkelsignals (125), das einen in einem Anströmwinkel (α) auf eine Seitenfläche (ASe) des Fahrzeugs (100) strömenden Wind (130) repräsentiert; undAusgeben (410) eines Ausrichtungssignals (135) an zumindest eine Fahrzeugachse (300, 315) des Fahrzeugs (100), wobei das Ausrichtungssignal (135) ausgebildet ist, um in Abhängigkeit von dem Anströmwinkel (α) ein Einstellen der Fahrzeugachse (300, 315) zu bewirken, um die Fahrzeugkarosserie (110) auszurichten.Method (400) for aligning a vehicle body (110) of a vehicle (100), the method (400) having the following steps:Reading in (405) a wind angle signal (125) which has an angle of attack (α) on a side surface ( ASe) of the vehicle (100) represents wind (130) flowing; andoutputting (410) an orientation signal (135) to at least one vehicle axis (300, 315) of the vehicle (100), wherein the orientation signal (135) is designed to adjust the vehicle axis (300, 315 ) to align the vehicle body (110).
Description
Der vorliegende Ansatz bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Ausrichten einer Fahrzeugkarosserie eines Fahrzeugs. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Vorrichtung und ein Computerprogramm, die dazu eingerichtet sind, die Schritte eines solchen Verfahrens auszuführen und/oder anzusteuern, sowie eine Steer-by-wire-Lenkung, welche nach einem solchen Verfahren betrieben wird, und ein maschinenlesbares Speichermedium auf dem ein solches Computerprogramm gespeichert ist.The present approach relates to a method and a device for aligning a vehicle body of a vehicle. Furthermore, the invention relates to a device and a computer program that are set up to execute and/or control the steps of such a method, as well as a steer-by-wire steering system that is operated according to such a method, and a machine-readable storage medium which such a computer program is stored.
Die
Vor diesem Hintergrund schafft der vorliegende Ansatz ein verbessertes Verfahren zum Ausrichten einer Fahrzeugkarosserie eines Fahrzeugs und eine verbesserte Vorrichtung zum Ausrichten einer Fahrzeugkarosserie eines Fahrzeugs gemäß den unabhängigen Ansprüchen. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.Against this background, the present approach creates an improved method for aligning a vehicle body of a vehicle and an improved device for aligning a vehicle body of a vehicle according to the independent claims. Advantageous configurations result from the dependent claims and the following description.
Die mit dem vorgestellten Ansatz erreichbaren Vorteile bestehen darin, dass ein Energieverbrauch, beispielsweise ein Kraftstoffverbrauch, eines Fahrzeugs reduziert werden kann, und somit eine Effizienz für den Betrieb des Fahrzeugs gesteigert werden kann, indem eine Seitenwindanströmung des Fahrzeugs reduziert wird.The advantages that can be achieved with the approach presented are that energy consumption, for example fuel consumption, of a vehicle can be reduced, and efficiency for the operation of the vehicle can thus be increased by reducing the crosswind flow on the vehicle.
Ein Verfahren zum Ausrichten einer Fahrzeugkarosserie eines Fahrzeugs weist einen Schritt des Einlesens und einen Schritt des Ausgebens auf. Im Schritt des Einlesens wird ein Windwinkelsignal eingelesen, das einen in einem Anströmwinkel auf eine Seitenfläche des Fahrzeugs strömenden Wind repräsentiert. Im Schritt des Ausgebens wird ein Ausrichtungssignal an zumindest eine Fahrzeugachse des Fahrzeugs ausgegeben, wobei das Ausrichtungssignal ausgebildet ist, um in Abhängigkeit von dem Anströmwinkel ein Einstellen der Fahrzeugachse zu bewirken, um die Fahrzeugkarosserie auszurichten.A method for aligning a vehicle body of a vehicle has a reading-in step and an outputting step. In the reading step, a wind angle signal is read, which represents a wind flowing at a flow angle onto a side surface of the vehicle. In the output step, an alignment signal is output to at least one vehicle axis of the vehicle, the alignment signal being designed to cause the vehicle axis to be adjusted as a function of the angle of attack in order to align the vehicle body.
Dieses Verfahren kann beispielsweise in Software oder Hardware oder in einer Mischform aus Software und Hardware beispielsweise in einem Steuergerät implementiert sein.This method can be implemented, for example, in software or hardware or in a mixed form of software and hardware, for example in a control unit.
Unter einem Einstellen der Fahrzeugachse kann ein Ausrichten der gesamten Fahrzeugachse oder einzelner Räder der Fahrzeugachse des Fahrzeugs in Bezug auf einen Verlauf oder eine Ausrichtung der betreffenden Fahrzeugachse oder auch der Fahrzeuglängsachse verstanden werden. Beispielsweise kann unter einem solchen Ausrichten ein Einstellen eines bestimmten Winkels der Räder zu der Fahrzeugachse verstanden werden, wobei sich ein solcher einzustellender Winkel von einem Winkel unterscheidet, in dem herkömmlicherweise die Räder zumindest einer nicht-lenkbaren Achse zur Fahrzeugachse ausgerichtet sind. Dabei ist die nicht lenkbare Fahrzeugachse in bekannter Weise quer zur Fahrzeuglängsachse angeordnet. Bei einer herkömmlichen Geradeausfahrt sind die Räder zur Fahrzeuglängsachse parallel ausgerichtet und gegenüber dieser Fahrzeuglängsachse beträgt der Radlenkwinkel somit 0°. Insofern kann durch das Ausrichten der Räder mittels Änderung des Radlenkwinkels eine Art Schrägstellung einer Karosserie des Fahrzeugs in Bezug auf die Fahrtrichtung des Fahrzeugs bewirkt werden. Mit anderen Worten kann das Fahrzeug die beabsichtigte Fahrtrichtung fahren, jedoch muss hierzu die Fahrzeuglängsrichtung nicht zwingend parallel zur Fahrtrichtung bzw. der Fahrbahn ausgerichtet sein. Diesen Zustand der schräg zur Fahrbahn verlaufenden Fortbewegung wird auch als „Hundegang“ bezeichnet. Beim „Hundegang“ bewegt sich ein zweispuriges Fahrzeug mit anderen Worten schräg seitlich fort oder mit anderen Worten bewegt sich ein Fahrzeug diagonal bzw, schräg zu seiner Längsachse.Adjusting the vehicle axle can be understood to mean aligning the entire vehicle axle or individual wheels of the vehicle axle in relation to a course or an alignment of the relevant vehicle axle or also the vehicle longitudinal axis. For example, such an alignment can be understood as setting a specific angle of the wheels to the vehicle axis, with such an angle to be set differing from an angle at which the wheels of at least one non-steerable axle are conventionally aligned to the vehicle axis. The non-steerable vehicle axle is arranged in a known manner transversely to the longitudinal axis of the vehicle. When driving conventionally straight ahead, the wheels are aligned parallel to the longitudinal axis of the vehicle and the wheel steering angle is therefore 0° relative to this longitudinal axis of the vehicle. In this respect, by aligning the wheels by changing the wheel steering angle, a type of tilting of a body of the vehicle in relation to the direction of travel of the vehicle can be brought about. In other words, the vehicle can drive in the intended direction of travel, but the longitudinal direction of the vehicle does not necessarily have to be aligned parallel to the direction of travel or the roadway. This state of locomotion running at an angle to the roadway is also referred to as "crab walking". In "crab steer", a two-lane vehicle moves in other words at an angle to the side or, in other words, a vehicle moves diagonally or at an angle to its longitudinal axis.
Bei herkömmlicher Fahrt eines Fahrzeugs entsteht mittels einer Überlagerung von Fahrtwind und Seitenwind während der Fahrt eine Strömungsresultierende, welche nicht parallel zur Fahrzeuglängsachse verläuft. Das Fahrzeug wird dabei aerodynamisch ungünstig angeströmt, was zu einem erhöhten Verbrauch führen kann.When a vehicle is driving conventionally, a flow resultant that does not run parallel to the longitudinal axis of the vehicle is created by superimposing the relative wind and side wind while driving. The vehicle is subjected to an aerodynamically unfavorable flow, which can lead to increased consumption.
Das hier vorgestellte Verfahren kann zum Ausrichten der Fahrzeugkarosserie des Fahrzeugs, beispielsweise während einer Geradeausfahrt des Fahrzeugs, eingesetzt werden, um eine Angriffsfläche des Winds auf die Seitenfläche des Fahrzeugs und/oder einen Angriffswinkel des Winds auf die Seitenfläche zu reduzieren und somit auch den Verbrauch zu reduzieren. Im Schritt des Einlesens kann das Windwinkelsignal entweder von einer extern, d.h. außerhalb des Fahrzeugs angeordneten Einrichtung eingelesen werden und/oder nach einem zusätzlichen vorangegangenen Schritt des Erkennens des Anströmwinkels von intern eingelesen werden. Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann das Verfahren einen solchen Schritt des Erkennens aufweisen, in dem der Anströmwinkel des auf die Seitenfläche des Fahrzeugs strömenden Winds unter Verwendung von Windsignalen erkannt wird, die einen auf die Seitenfläche strömenden Wind repräsentieren. Alternativ kann das Windwinkelsignal aus einer Cloud, einem weiteren Fahrzeug, einer Infrastruktureinrichtung wie beispielsweise einer Windfahne, einem Wetterdienst, oder von einem digitalen Straßenverlaufsplan eingelesen werden. Bei Daten wie dem Winkelsignal aus der Cloud und den weiteren genannten Beispielen können Daten im Sinne einer Car2x Kommunikation ausgelesen oder ausgetauscht werden. Car2x (englisch „Car to x“) ist eine in den 2010er Jahren entwickelte Technik, bei der Fahrzeuge mit ihrer Umwelt („x“), aber auch untereinander kommunizieren können. Der Datenaustausch zwischen in der Nähe befindlichen Fahrzeugen ist ein Sonderfall von Car2x und heißt Car2Car, auch häufig Vehicle2Vehicle- oder V2V-Kommunikation genannt. Die Übertragung ist bei Car2x in beide Richtungen möglich, also vom Fahrzeug an die Umwelt und umgekehrt.The method presented here can be used to align the vehicle body of the vehicle, for example while the vehicle is traveling straight ahead, in order to reduce the area on which the wind acts on the side surface of the vehicle and/or the angle of attack of the wind on the side surface, and thus also to reduce consumption to reduce. In the reading step, the wind angle signal can either be read in by a device arranged externally, ie outside the vehicle, and/or read in internally after an additional preceding step of detecting the angle of attack. According to a further embodiment, the method can have such a detection step in which the angle of attack of the wind flowing onto the side surface of the vehicle is detected using wind signals, representing a wind blowing on the side surface. Alternatively, the wind angle signal can be read from a cloud, another vehicle, an infrastructure device such as a wind vane, a weather service, or from a digital road map. With data such as the angle signal from the cloud and the other examples mentioned, data can be read out or exchanged in the sense of Car2x communication. Car2x (English "Car to x") is a technology developed in the 2010s, in which vehicles can communicate with their environment ("x"), but also with each other. The data exchange between nearby vehicles is a special case of Car2x and is called Car2Car, also often called Vehicle2Vehicle or V2V communication. With Car2x, transmission is possible in both directions, i.e. from the vehicle to the environment and vice versa.
Die angeströmte Fahrzeugfläche Aef ergibt sich hier beispielhaft berechnet für eine Stirnfläche Ast = 2m2 und eine Seitenfläche Ase = 5m2 des Fahrzeugs.
Bei einem Anströmwinkel α von 0° beträgt die angeströmte Fahrzeugfläche Aef = 2m2. Bei einem Anströmwinkel α von 5° beträgt die angeströmte Fahrzeugfläche bereits Aef = 2,428m2. Je größer der Anströmwinkel α, desto größer die angeströmte Fahrzeugfläche Aef.At an angle of attack α of 0°, the vehicle area exposed to the flow is Aef = 2m 2 . With an inflow angle α of 5°, the vehicle area exposed to the flow is already Aef = 2.428m 2 . The larger the angle of attack α, the larger the vehicle area Aef against which the flow is directed.
Im Schritt des Ausgebens kann das Ausrichtungssignal beispielsweise an eine Achslenkung, bevorzugt eine Steer-by-wire-Lenkung, beispielsweise an eine aktive Hinterachslenkung, ausgegeben werden, um das Einstellen der Radlenkwinkel an der Fahrzeughinterachse zu bewirken. Zusätzlich kann im Schritt des Ausgebens das Ausrichtungssignal an eine Vorderachslenkung des Fahrzeugs ausgegeben werden, um das Einstellen der Fahrzeugvorderachse zu bewirken. Gemäß einer Ausführungsform kann aber auch im Schritt des Ausgebens das Ausrichtungssignal an beide Fahrzeugachsen des Fahrzeugs ausgegeben werden, um sowohl die Fahrzeugvorderachse als auch die Fahrzeughinterachse einzustellen bzw. dort die Radlenkwinkel zu ändern, beispielsweise die Räder an beiden Achsen parallel zueinander einzustellen. Eine Stellung der Fahrzeugräder kann bei Ausgabe des Ausrichtungssignals unverändert bleiben, beispielsweise können hierbei alle Räder parallel angeordnet sein/bleiben, um eine Geradeausfahrt des Fahrzeugs zu ermöglichen.In the output step, the alignment signal can be output, for example, to an axle steering system, preferably a steer-by-wire steering system, for example to an active rear-axle steering system, in order to adjust the wheel steering angle on the vehicle rear axle. In addition, in the step of outputting, the alignment signal can be output to a front axle steering system of the vehicle in order to cause the vehicle front axle to be adjusted. According to one embodiment, however, the alignment signal can also be output to both vehicle axles of the vehicle in the output step in order to adjust both the vehicle front axle and the vehicle rear axle or to change the wheel steering angle there, for example to adjust the wheels on both axles parallel to one another. A position of the vehicle wheels can remain unchanged when the alignment signal is output, for example all wheels can be/remain parallel in order to enable the vehicle to drive straight ahead.
Im Schritt des Ausgebens kann das Ausrichtungssignal ausgegeben werden, das das Einstellen der Fahrzeugachse derart bewirkt, dass die Seitenfläche innerhalb eines Toleranzbereichs dem Anströmwinkel entsprechend ausgerichtet wird, um den Anströmwinkel auf die Seitenfläche zumindest zu verkleinern. Bei dem Toleranzbereich kann es sich um einen Bereich von beispielsweise 20% Winkelabweichung handeln. So kann die Fahrzeugkarosserie gemäß einer Ausführungsform in Windrichtung ausgerichtet werden, um den Anströmwinkel auf die Seitenfläche zu minimieren oder sogar den gesamten Seitenwind auf die Seitenfläche zu verhindern und den Wind beispielsweise lediglich auf eine Stirnfläche des Fahrzeugs strömen zu lassen. Bevorzugt wird die Ausrichtung des Fahrzeugs unter Berücksichtigung der vorliegenden Windgeschwindigkeit und/oder der mit dem Fahrzeug gefahrenen Geschwindigkeit geändert. Je nach Fahrzeug kann sich eine nennenswerte Reduzierung des Verbrauchs ab einer Geschwindigkeit von 30 bis 80 km/h, vorzugsweise oberhalb von 50 km/h ergeben. Auch kann die Änderung der Ausrichtung abhängig von der gefahrenen Strecke gemacht werden. Bspw. kann aufgrund der Streckenplanung in einer im Fahrzeug vorhandenen Navigationseinheit oder Daten aus einer Cloud bekannt sein, dass ein längerer Streckabschnitt, bspw. oberhalb von 0,5 bis 5km, gefahren werden soll. Liegt aufgrund der bekannten Windrichtung eine Abweichung des Anströmwinkels vor kann aufgrund dieser Informationen das Fahrzeug in Abhängigkeit des Streckabschnitts entsprechend ausgerichtet werden, um die Anströmung zu optimieren.In the output step, the alignment signal can be output, which causes the vehicle axis to be adjusted in such a way that the side surface is aligned within a tolerance range to the angle of attack in order to at least reduce the angle of attack on the side surface. The tolerance range can be a range of, for example, 20% angular deviation. According to one embodiment, the vehicle body can be aligned in the wind direction in order to minimize the angle of attack on the side surface or even prevent the entire cross wind on the side surface and, for example, only allow the wind to flow onto a front surface of the vehicle. The orientation of the vehicle is preferably changed taking into account the prevailing wind speed and/or the speed at which the vehicle is driving. Depending on the vehicle, there can be a significant reduction in consumption from a speed of 30 to 80 km/h, preferably above 50 km/h. The orientation can also be changed depending on the route driven. For example, based on the route planning in a navigation unit present in the vehicle or data from a cloud, it can be known that a longer route section, for example more than 0.5 to 5 km, is to be driven. If there is a deviation in the angle of attack due to the known wind direction, the vehicle can be aligned accordingly depending on the stretch section on the basis of this information in order to optimize the inflow.
Im Schritt des Einlesens kann das Windwinkelsignal eingelesen werden, das als den Anströmwinkel einen Winkel zwischen 0° und 35° aufweist. So kann ein zu starkes Ausrichten/Drehen der Fahrzeugkarosserie während der Fahrt verhindert werden.In the step of reading in, the wind angle signal can be read in, which has an angle between 0° and 35° as the angle of attack. In this way, the vehicle body can be prevented from being excessively aligned/rotated while driving.
Es ist des Weiteren von Vorteil, wenn das Verfahren gemäß einer Ausführungsform einen Schritt des Verhinderns aufweist, in dem ein Verhinderungssignal zum Verhindern einer Lenkradfolgebewegung eines Lenkrads des Fahrzeugs während des Einstellens der Fahrzeugachse ausgegeben wird. Als Lenkradfolgebewegung ist eine Folgebewegung des Lenkrads ansprechend auf die Karosseriebewegung zu verstehen. Eine solche Lenkradfolgebewegung ist im Rahmen des hier vorgestellten Verfahrens unerwünscht, da ein Fahrer des Fahrzeugs beim Einstellen der Fahrzeugkarosserie nicht unnötigerweise einen Lenkvorgang des Fahrzeugs vermuten soll. Eine aktiv von dem Fahrer des Fahrzeugs durchgeführte Lenkradbewegung hingegen kann weiterhin auch bei Anliegen des Verhinderungssignals ermöglicht bleiben. Im Schritt des Verhinderns kann das Verhinderungssignal beispielsweise ansprechend auf ein Lenksignal ausgegeben werden, das eine erkannte Überlagerungslenkung und/oder Steer-by-wire-Lenkung des Fahrzeugs repräsentiert. Das Fahrzeug kann beispielsweise über eine automatisierte Fahrfunktion verfügen, bei der ein Lenksignal von einem Sensor, insbesondere an dem Lenkrad, über ein Steuergerät ausschließlich elektrisch zum elektromechanischen Aktuator weitergeleitet wird, der den Lenkbefehl schließlich in eine Lenkbewegung zur Änderung eines Radlenkwinkels an der betreffenden Fahrzeugachse bzw. betreffendem Rad umsetzt.It is furthermore advantageous if the method according to one embodiment has a prevention step in which a prevention signal for preventing a steering wheel following movement of a steering wheel of the vehicle while the vehicle axle is being adjusted is output. A following movement of the steering wheel in response to the body movement is to be understood as steering wheel following movement. Such a steering wheel following movement is undesirable in the context of the method presented here, since a driver of the vehicle should not unnecessarily suspect a steering operation of the vehicle when adjusting the vehicle body. A steering wheel movement actively carried out by the driver of the vehicle, on the other hand, can continue to be enabled even when the prevention signal is present. In the prevention step, the prevention signal can be output, for example, in response to a steering signal that indicates a detected superimposed steering and/or steer-by-wire steering of the vehicle represented. The vehicle can, for example, have an automated driving function in which a steering signal from a sensor, in particular on the steering wheel, is transmitted via a control unit exclusively electrically to the electromechanical actuator, which finally converts the steering command into a steering movement to change a wheel steering angle on the relevant vehicle axle or axle .
Das Verfahren kann auch einen Schritt des Sendens aufweisen, in dem unter Verwendung des Ausrichtungssignals ein Spiegelsignal zum Ändern einer Ausrichtung zumindest eines Rückfahrspiegels, auch als Rückspiegel oder Seitenspiegel bekannt, des Fahrzeugs in Abhängigkeit von dem Anströmwinkel ausgegeben wird. Das Ändern der Ausrichtung des Seitenspiegels kann dazu dienen, um diesen an die aktuelle Fahrposition/geänderte Fahrzeugkarosseriestellung anzupassen. Anstatt oder zusätzlich zu vorhandenen Spiegeln kann auch zumindest ein optischer Rückfahrsensor, z.B. in Form einer Kamera eingesetzt werden, dessen Ausrichtung analog zum Seitenspiegel geändert werden kann.The method can also have a sending step, in which a mirror signal for changing an orientation of at least one reversing mirror, also known as a rear view mirror or side mirror, of the vehicle is output as a function of the angle of attack using the orientation signal. Changing the orientation of the side mirror can be used to adapt it to the current driving position/changed vehicle body position. Instead of or in addition to the existing mirrors, at least one optical reversing sensor, e.g. in the form of a camera, can be used, the orientation of which can be changed in the same way as the side mirror.
Entsprechend kann im Schritt des Sendens unter Verwendung des Ausrichtungssignals auch ein Sitzsignal zum Ändern einer Sitzausrichtung zumindest eines Fahrzeugsitzes des Fahrzeugs in Abhängigkeit von dem Anströmwinkel ausgegeben werden, um die Sitzausrichtung anpassen. Dieses kann beim Einstellen der Fahrzeugkarosserie ein Übelkeitsempfinden von Fahrzeuginsassen minimieren oder eine komfortable Sitzposition je nach Fahrzeugausrichtung für die jeweiligen Insassen einstellen.Correspondingly, in the sending step, using the orientation signal, a seat signal for changing a seat orientation of at least one vehicle seat of the vehicle depending on the angle of attack can also be output in order to adjust the seat orientation. When adjusting the vehicle body, this can minimize the feeling of nausea on the part of vehicle occupants or set a comfortable seating position for the respective occupants, depending on the vehicle orientation.
Gemäß einer Ausführungsform kann das Verfahren ferner einen Schritt des Aktivierens aufweisen, in dem unter Verwendung des Ausrichtungssignals ein Spurhalteassistent des Fahrzeugs aktiviert wird. Wenn das Fahrzeug bereits über einen Spurhalteassistenten verfügt, kann dieser folglich erkennen, wenn die Fahrspur bzw. Fahrbahn verlassen wird, und ein Zurückbewegen des Fahrzeugs durch entsprechende Änderung des bzw. der Radlenkwinkel des bzw. der Räder zurück in die Fahrspur bewirken.According to one specific embodiment, the method can also include an activation step, in which a lane departure warning system of the vehicle is activated using the alignment signal. If the vehicle already has a lane departure warning system, this can consequently recognize when the lane or lane is being left and cause the vehicle to move back into the lane by correspondingly changing the wheel steering angle(s) of the wheel(s).
Das Verfahren kann auch einen Schritt des Begrenzens aufweisen, in dem in Abhängigkeit von einer erkannten Fahrspurbreite einer aktuell befahrenen Fahrspur des Fahrzeugs eine Einstellgröße, beispielsweise ein Einstellwinkel, zum Einstellen der Fahrzeugachse begrenzt wird. So kann ein Ausscheren des Fahrzeughecks aus der Fahrspur präventiv verhindert werden. Die Fahrspurbreite kann von einem Assistenzsystem wie einem Spurhalteassistent des Fahrzeugs erkannt und bereitgestellt werden.The method can also have a step of limiting, in which an adjustment variable, for example an adjustment angle, for adjusting the vehicle axle is limited as a function of a recognized lane width of a lane the vehicle is currently traveling in. In this way, the rear of the vehicle can be prevented from swerving out of the lane. The lane width can be recognized and provided by an assistance system such as a lane departure warning system of the vehicle.
Im Schritt des Einlesens oder Erkennens kann der Anströmwinkel unter Verwendung zumindest eines, insbesondere akustischen, Sensors wie eines Mikrofons oder Staudrucksensors, Ultraschallsensors und/oder einer aktuellen Umfeldinformation, vorzugsweise einer Wetterinformation, erkannt werden. Beispielsweise kann bei Verwendung eines Mikrofons ferner eine Auswertung eines oder mehrerer Geräuschsignale des Mikrofons durchgeführt werden, um eine Seitenströmung von einer Frontströmung zu unterscheiden.In the step of reading in or detecting, the inflow angle can be detected using at least one, in particular acoustic, sensor such as a microphone or dynamic pressure sensor, ultrasonic sensor and/or current environmental information, preferably weather information. For example, when using a microphone, one or more noise signals of the microphone can also be evaluated in order to distinguish a side flow from a front flow.
Es ist weiterhin von Vorteil, wenn das Verfahren einen Schritt des Anzeigens aufweist, in dem unter Verwendung des Ausrichtungssignals ein Anzeigesignal ausgegeben wird, das dazu ausgebildet ist, um eine durch das Ausrichten der Fahrzeugkarosserie bewirkte Reduktion eines Verbrauchs von Kraftstoff für einen Betrieb des Fahrzeugs auf einer Anzeigeeinrichtung des Fahrzeugs und/oder einem externen Gerät anzuzeigen. Das externe Gerät kann z.B. eine visuelle und/oder akustische Anzeige umfassen. Ferner kann in einem vorangegangenen Schritt des Bestimmens die Verbrauchsreduktion bestimmt werden. Als Verbrauchsreduktion kann eine Energieverbrauchsreduktion, beispielsweise eine Kraftstoffverbrauchsreduktion verstanden werden. Die Anzeigeeinrichtung kann in einem Fahrzeugcockpit angeordnet sein. Das externe Gerät kann ein Smartphone, Tablet oder dergleichen sein und/oder eine Verbrauchs-App umfassen, in welcher die Verbrauchsreduktion angezeigt werden kann.It is also advantageous if the method has a display step in which, using the alignment signal, a display signal is output which is designed to indicate a reduction in fuel consumption for operation of the vehicle caused by the alignment of the vehicle body a display device of the vehicle and/or an external device. For example, the external device may include a visual and/or audible indicator. Furthermore, the reduction in consumption can be determined in a previous step of the determination. A reduction in consumption can be understood to mean a reduction in energy consumption, for example a reduction in fuel consumption. The display device can be arranged in a vehicle cockpit. The external device can be a smartphone, tablet or the like and/or can include a consumption app in which the reduction in consumption can be displayed.
Gemäß einer Ausführungsform kann das Verfahren einen Schritt des Empfangens eines Umfeldsignals aufweisen, das eine Umfeldinformation repräsentiert, wobei das Ausrichtungssignal unter Verwendung des Umfeldsignals ausgegeben wird. Das Umfeldsignal kann von einer Cloud, einem weiteren Fahrzeug, einer Infrastruktureinrichtung wie beispielsweise einer Windfahne, oder von einem digitalen Straßenverlaufsplan empfangen werden (c2c, c2x). Eine solche Umfeldinformation kann eine Genauigkeit beim Einstellen der Fahrzeugachse unterstützen und/oder erhöhen.According to one specific embodiment, the method can have a step of receiving an environment signal, which represents an environment information item, the alignment signal being output using the environment signal. The environment signal can be received from a cloud, another vehicle, an infrastructure facility such as a wind vane, or from a digital road map (c2c, c2x). Such environmental information can support and/or increase accuracy when adjusting the vehicle axis.
Der hier vorgestellte Ansatz schafft ferner eine Vorrichtung, die ausgebildet ist, um die Schritte eines hier vorgestellten Verfahrens gemäß den vorgenannten Ausführungen in entsprechenden Einrichtungen durchzuführen, anzusteuern bzw. umzusetzen. Die Einrichtungen können Schnittstellen wie z.B. eine Einleseschnittstelle oder eine Ausgabeeinrichtung darstellen. Auch durch diese Ausführungsvariante in Form einer Vorrichtung kann die dem Ansatz zugrunde liegende Aufgabe vorteilhaft und effizient gelöst werden.The approach presented here also creates a device that is designed to carry out, control or implement the steps of a method presented here in accordance with the above statements in corresponding devices. The devices can represent interfaces such as a read-in interface or an output device. The object on which the approach is based can also be solved advantageously and efficiently by this embodiment variant in the form of a device.
Eine Vorrichtung kann ein elektrisches Gerät wie z.B. ein Steuergerät sein, das elektrische Signale, beispielsweise Sensorsignale verarbeitet und in Abhängigkeit davon Steuersignale ausgibt. Die Vorrichtung kann eine oder mehrere geeignete Schnittstellen aufweisen, die hard- und/oder softwaremäßig ausgebildet sein können. Bei einer hardwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen beispielsweise Teil einer integrierten Schaltung sein, in der Funktionen der Vorrichtung umgesetzt sind. Die Schnittstellen können auch eigene, integrierte Schaltkreise sein oder zumindest teilweise aus diskreten Bauelementen bestehen. Bei einer softwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen Softwaremodule sein, die beispielsweise auf einem Mikrocontroller neben anderen Softwaremodulen vorhanden sind.A device can be an electrical device such as a control unit, which processes electrical signals, for example sensor signals, and outputs control signals as a function of them. The device can have one or more suitable interfaces, which can be designed in terms of hardware and/or software. In the case of a hardware design, the interfaces can be part of an integrated circuit, for example, in which the functions of the device are implemented. The interfaces can also be separate integrated circuits or at least partially consist of discrete components. In the case of a software design, the interfaces can be software modules which are present, for example, on a microcontroller alongside other software modules.
Nach einem weiteren Aspekt betrifft der hier verfolgte Ansatz eine Steer-by-wire-Lenkung, welche insbesondere als eine bevorzugt aktive Hinterachslenkung ausgebildet ist, welche nach einem Verfahren gemäß den vorgenannten Ausführungen betrieben wird. Bevorzugt wird das Verfahren mittels der vorgenannten Vorrichtung, bevorzugt eines Steuergerätes betrieben.According to a further aspect, the approach pursued here relates to a steer-by-wire steering system, which is designed in particular as a preferably active rear-axle steering system, which is operated according to a method according to the above statements. The method is preferably operated using the aforementioned device, preferably a control unit.
Von Vorteil ist auch ein Computerprogrammprodukt mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Speichermedium wie einem Halbleiterspeicher, einem Festplattenspeicher oder einem optischen Speicher gespeichert sein kann und zur Durchführung des Verfahrens nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen verwendet wird, wenn das Programm auf einem Computer oder einer Vorrichtung, insbesondere einem Steuergerät ausgeführt wird.A computer program product with program code, which can be stored on a machine-readable storage medium such as a semiconductor memory, a hard disk memory or an optical memory and is used to carry out the method according to one of the embodiments described above, is also advantageous if the program is on a computer or a device , In particular, a control unit is running.
Ausführungsbeispiele des hier vorgestellten Ansatzes sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:
-
1 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs mit einer Vorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel zum Ausrichten einer Fahrzeugkarosserie des Fahrzeugs; -
2 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs mit einer Vorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel; und -
3 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel zum Ausrichten einer Fahrzeugkarosserie eines Fahrzeugs.
-
1 a schematic representation of a vehicle with a device according to an embodiment for aligning a vehicle body of the vehicle; -
2 a schematic representation of a vehicle with a device according to an embodiment; and -
3 a flow chart of a method according to an embodiment for aligning a vehicle body of a vehicle.
In der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele des vorliegenden Ansatzes werden für die in den verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird.In the following description of preferred exemplary embodiments of the present approach, the same or similar reference symbols are used for the elements which are shown in the various figures and have a similar effect, with a repeated description of these elements being dispensed with.
Die Vorrichtung 105 weist eine Einleseschnittstelle 115 und eine Ausgabeeinrichtung 120 auf. Die Einleseschnittstelle 115 ist ausgebildet, um ein Windwinkelsignal 125 einzulesen, das einen in einem Anströmwinkel α auf eine Seitenfläche Ase des Fahrzeugs 100 strömenden Wind 130 repräsentiert. Die Ausgabeeinrichtung 120 ist ausgebildet, um ein Ausrichtungssignal 135 an zumindest eine Fahrzeugachse (nicht inn
Die Fahrzeugkarosserie 110 des Fahrzeugs 100 weist gemäß diesem Ausführungsbeispiel zwei einander gegenüberliegende Seitenflächen Ase und zwei einander gegenüberliegende Stirnflächen Ast auf. Die Seitenflächen Ase verlaufen gemäß diesem Ausführungsbeispiel je quer, hier senkrecht zu den Stirnflächen Ast. Bei den Stirnflächen Ast handelt es sich gemäß diesem Ausführungsbeispiel um die Frontseite, auch Fahrzeugfront, und die Heckseite, auch Fahrzeugheck, des Fahrzeugs 100.According to this exemplary embodiment, the
Die Einleseschnittstelle 115 ist ausgebildet, um das Windwinkelsignal 125 von einer extern von der Vorrichtung 105 angeordneten Einrichtung, oder nach einem vorangegangenen Erkennen des Anströmwinkels α in einer Erkenneinrichtung der Vorrichtung 105 von der Erkenneinrichtung einzulesen. Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist die Vorrichtung 105 eine solche Erkenneinrichtung auf, die ausgebildet ist, um den Anströmwinkel α unter Verwendung von Windsignalen, die auf die Seitenfläche Ase strömenden Wind repräsentieren, zu erkennen. Gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel liest die Einleseschnittstelle 115 das Windwinkelsignal 125 von der Cloud, einem weiteren Fahrzeug, einer Infrastruktureinrichtung wie beispielsweise einer Windfahne, einem Wetterdienst oder von einem digitalen Straßenverlaufsplan ein. Dieses ist im Sinne der oben genannten c2x oder c2c Kommunikation möglich. Die Einleseschnittstelle 115 oder Erkenneinrichtung ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel ausgebildet, um das Windwinkelsignal 125 einzulesen, das als den Anströmwinkel α einen Winkel zwischen beispielsweise 0° und 35° aufweist. Die Einleseschnittstelle 115 oder Erkenneinrichtung erkennt den Anströmwinkel α gemäß unterschiedlichen Ausführungsbeispielen unter Verwendung zumindest einer Sensorik bzw. eines Sensors, wie z.B. eines Mikrofons, Staudrucksensors, Ultraschallsensors und/oder einer aktuellen Wetterinformation. Beispielsweise ist die Vorrichtung 105 bei Verwendung des Mikrofons ferner zur Durchführung einer Auswertung eines oder mehrerer Geräuschsignale des Mikrofons ausgebildet, um eine Seitenströmung auf eine der Seitenflächen Ase von einer Frontströmung auf eine der Stirnflächen Ast zu unterscheiden. Die Ausgabeeinrichtung 120 gibt das Ausrichtungssignal 135 gemäß diesem Ausführungsbeispiel an eine Steer-by-wire-Lenkung 140, beispielsweise an eine aktive Hinterachslenkung, aus, um das Einstellen der Fahrzeughinterachse zu bewirken. Beim Einstellen der Hinterachse wird der Radlenkwinkel an zumindest einem Hinterrad geändert. Dieses ist mittels eines Aktuators der Steer-by-wire-Lenkung möglich, welche zumindest auf einer Seite des Fahrzeugs in der Lage ist, den Radlenkwinkel an einem Rad zu ändern. Wird eine zentral wirkende Steer-by-wire-Lenkung eingesetzt, so kann beidseitig eine Radlenkwinkeländerung mittels nur eines Aktuators vorgenommen werden. Gemäß einem Ausführungsbeispiel gibt die Ausgabeeinrichtung 120 das Ausrichtungssignal 135 zusätzlich an eine Vorderachslenkung des Fahrzeugs 100 aus, um zusätzlich das Einstellen der Fahrzeugvorderachse zu bewirken, siehe hierzu auch
Die Ausgabeeinrichtung 120 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel ausgebildet, um das Ausrichtungssignal 135 auszugeben, welches das Einstellen der Fahrzeugachse derart bewirkt, dass die Seitenfläche Ase innerhalb eines Toleranzbereichs dem Anströmwinkel α entsprechend ausgerichtet wird, um den Anströmwinkel α auf die Seitenfläche Ase zumindest zu verkleinern. Bei dem Toleranzbereich kann es sich um einen Bereich von beispielsweise 20% Winkelabweichung handeln.According to this exemplary embodiment,
Optional ist die Vorrichtung 105 gemäß diesem Ausführungsbeispiel ferner ausgebildet, um ein Verhinderungssignal zum Verhindern einer Lenkradfolgebewegung eines Lenkrads des Fahrzeugs 100 während des Einstellens der Fahrzeugachse auszugeben. Eine von dem Fahrer des Fahrzeugs 100 aktiv bzw. manuell durchgeführte Lenkradbewegung ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel jedoch weiterhin auch bei Anliegen des Verhinderungssignals ermöglicht. Das Verhinderungssignal wird beispielsweise ansprechend auf ein Lenkungssignal ausgegeben, das eine erkannte Überlagerungslenkung und/oder Steer-by-wire-Lenkung des Fahrzeugs 100 repräsentiert. Das Fahrzeug 100 verfügt beispielsweise über eine automatisierte Fahrfunktion, bei der ein Signal von einem Sensor, insbesondere an dem Lenkrad aufgenommen, und über ein Steuergerät ausschließlich elektrisch zum elektromechanischen Aktuator, der den Lenkbefehl ausführt, weitergeleitet wird.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist die Vorrichtung 105 optional ferner ausgebildet, um unter Verwendung des Ausrichtungssignals 135 ein Rück- und/oder Seitenspiegelsignal zum Ändern einer Ausrichtung zumindest eines Rück- und/oder Seitenspiegels des Fahrzeugs 100 in Abhängigkeit von dem Anströmwinkel α auszugeben. Das Spiegelsignal passt den jeweiligen Spiegel so an die aktuelle Fahrposition bzw. geänderte Fahrzeugkarosseriestellung an. Entsprechend gibt die Vorrichtung 105 gemäß einem Ausführungsbeispiel unter Verwendung des Ausrichtungssignals 135 ein Sitzsignal zum Ändern einer Sitzausrichtung zumindest eines Fahrzeugsitzes des Fahrzeugs 100 in Abhängigkeit von dem Anströmwinkel α aus, um die Sitzausrichtung an die aktuelle Fahrposition bzw. geänderte Fahrzeugkarosseriestellung anzupassen.According to this exemplary embodiment,
Optional ist die Vorrichtung 105 ferner ausgebildet, um unter Verwendung des Ausrichtungssignals 135 einen Spurhalteassistenten des Fahrzeugs 100 zu aktivieren, um ein Verlassen der Spur zu erkennen, und bei Verlassen ein Zurückbewegen des Fahrzeugs in die Spur zu bewirken. Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die Vorrichtung 105 zusätzlich oder alternativ ausgebildet, um in Abhängigkeit von einer erkannten Fahrspurbreite einer aktuell befahrenen Fahrspur des Fahrzeugs 100 eine Einstellgröße, beispielsweise einen Radlenkwinkel, zum Einstellen der Räder der Fahrzeugachse zu begrenzen. So wird gemäß einem Ausführungsbeispiel ein Ausscheren des Fahrzeughecks aus der Spur verhindert. Mit anderen Worten verbleibt das Fahrzeug innerhalb der Fahrspur, so dass Kollisionen mit Hindernissen oder Fahrzeugen außerhalb der Fahrspur sicher vermieden werden. Die Fahrspurbreite wird gemäß einem Ausführungsbeispiel von einem Assistenzsystem wie einem Spurhalteassistent des Fahrzeugs 100 erkannt und für die Vorrichtung 105 bereitgestellt.Optionally, the
Optional ist die Vorrichtung 105 gemäß diesem Ausführungsbeispiel ferner ausgebildet, um unter Verwendung des Ausrichtungssignals 135 ein Anzeigesignal auszugeben, das dazu ausgebildet ist, um eine durch das Ausrichten der Fahrzeugkarosserie 110 bewirkte Verbrauchsreduktion des Fahrzeugs 100 auf einer Anzeigeeinrichtung des Fahrzeugs 100 und/oder einem externen Gerät anzuzeigen. Ferner weist die Vorrichtung 105 gemäß einem Ausführungsbeispiel eine Bestimmeinrichtung auf, die die Verbrauchsreduktion bestimmt. Die Anzeigeeinrichtung kann in einem Fahrzeugcockpit des Fahrzeugs 100 angeordnet sein. Das externe Gerät kann als ein Smartphone ausgeformt sein und/oder eine Verbrauchs-App umfassen, in welcher die Verbrauchsreduktion gemäß einem Ausführungsbeispiel angezeigt wird.Optionally,
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist die Vorrichtung 105 optional ausgebildet, um ein Umfeldsignal 145 zu empfangen, das eine Umfeldinformation wie beispielsweise eine Fahrbahnbeschaffenheit repräsentiert, wobei das Ausrichtungssignal 135 unter Verwendung des Umfeldsignals ausgegeben wird. Das Umfeldsignal 145 wird gemäß unterschiedlichen Ausführungsbeispielen von der Cloud, einem weiteren Fahrzeug, einer Infrastruktureinrichtung wie beispielsweise einer Windfahne, einem Wetterdienst, oder von einem digitalen Straßenverlaufsplan mittels c2c- und/oder c2x-Kommunikation empfangen. Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird unter Verwendung der Umfeldinformation eine Genauigkeit beim Einstellen der Fahrzeugachse unterstützt bzw. erhöht.According to this exemplary embodiment,
Die hier vorgestellte Vorrichtung 105 ermöglicht vorteilhafterweise ein Ausrichten der Fahrzeugkarosserie 110, die auch als Fahrzeugkörper bezeichnet werden kann, bei Geradeausfahrt basierend auf dem Seitenwindanteil zur Verbrauchsreduktion.The
Bei einer Seitenwindanströmung der Karosserie 110 greift der gesamte Fahrtwind nicht exakt von vorne an. Auf diese Hauptangriffsrichtung sind Fahrzeuge aerodynamisch jedoch ausgelegt bzw. optimiert. Vielmehr entsteht durch die Überlagerung von Fahrtwind und Seitenwind eine Strömungsresultierende. Das Fahrzeug 100 wird bei einer nicht korrigierten Seitenwindanströmung somit aerodynamisch gesehen nicht optimal angeströmt. Des Weiteren vergrößert sich die Projektionsfläche A und somit steigt bei geltendem Luftwiderstandsbeiwert Cw x A der Luftwiderstand des Fahrzeugs an. Beide Effekte führen zu einem Mehrverbrauch des Fahrzeugs 100. Bei einem 2m breiten und 5m langen Fahrzeug steigt bspw. bei einer Anströmung unter einem Winkel von 5° die bei der Berechnung des Luftwiderstands linear eingehende Fläche A bereits um etwa 20% an. Zudem ist mit einer Verschlechterung des Luftwiderstandsbeiwerts Cw zu rechnen.When the
Es ist nun überraschender Weise nach dem hier vorgestelltem Ansatz möglich, unter Verwendung der Vorrichtung 105, beispielsweise durch den geschickten Einsatz der Steer-by-wire-Lenkung 140, wie vorzugsweise einer aktiven Hinterachslenkung, alternativ in Kombination mit der Vorderachslenkung, das Fahrzeug 100 genau oder zumindest näherungsweise in die resultierende Anströmung zu drehen bzw. auszurichten, um eine verbesserte oder sogar optimale Anströmung zu erreichen und so den Verbrauch zu optimieren. Besonders vorteilhaft ist diese Verfahrensweise bei autonom oder hochautomatisiert fahrenden Fahrzeugen 100 erreichbar. In vorteilhafter Weise sind dort die Insassen durch Infotainmentmaßnahmen etc. abgelenkt und werden den durch das Ausrichtungssignal 135 erzeugten Hundegang des Fahrzeugs eher nicht bemerken bzw. nicht als negativ wahrnehmen. Der Fahrkomfort wird somit gesteigert, da der Seitenwind einen geringen Einfluss auf ein hierdurch ansonsten verursachtes Wanken hat.It is now surprisingly possible according to the approach presented here, using the
Insgesamt ist die Stellgeschwindigkeit der jeweils eingesetzten Steer-by-wire-Lenkung gemäß einem Ausführungsbeispiel gegenüber einem sicherheitsrelevanten Seitenwindassistenten vorteilhaft signifikant langsamer und/oder gefilterter, um das Fahrzeug nicht in Oszillation etc. geraten zu lassen. Ein Aufschwingen des Fahrzeugs könnte als unerwünscht hinsichtlich des Fahrkomforts wahrgenommen werden. Somit wird mit dieser Ausführung ein weiterer Vorteil des hier verfolgten Ansatzes erreicht.Overall, the actuating speed of the respectively used steer-by-wire steering according to one exemplary embodiment is advantageously significantly slower and/or more filtered than a safety-relevant crosswind assistant, in order to prevent the vehicle from oscillating etc. A swaying of the vehicle could be perceived as undesirable in terms of driving comfort. A further advantage of the approach pursued here is thus achieved with this embodiment.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird bei einer Überlagerungs-/Steer-by-wire-Lenkung das Lenkrad nicht mit bewegt. Die Rück- bzw. Seitenspiegel werden gemäß einem Ausführungsbeispiel bei vorhandener elektrischer Einstellung ebenfalls an die aktuelle Fahrposition angepasst. Der Einsatz von radindividuellem Bremsen zum Aufbringen eines initialen Einlenkmoments wird ebenfalls gemäß einem Ausführungsbeispiel mit dem Lenksystem gekoppelt. Der Einsatz der Steer-by-wire-Lenkung 140, insbesondere ausgebildet als Hinterachslenkung, ist zur Verbesserung der Anströmung bei Seitenwind besonders in Kombination mit einem Spurhalteassistenten sinnvoll.According to one exemplary embodiment, the steering wheel is not moved with superimposed/steer-by-wire steering. According to one exemplary embodiment, the rear or side mirrors are also adjusted to the current driving position if there is an electrical adjustment. The use of wheel-specific braking to apply an initial steering torque is also coupled to the steering system according to one embodiment. The use of the steer-by-
Aufgrund des zur Kompensation des Seitenwinds notwendigen Hundegangs des Fahrzeugs 100 kommt es zu einer Verbreiterung des Fahrschlauchs. Durch den Fahrer wird jedoch üblicherweise ausschließlich eine zentrale Ausrichtung der Fahrzeugfront in der Fahrspur angestrebt. Bei einem Hundegang des Fahrzeugs 100 könnte das Fahrzeugheck somit die zulässige Fahrspur unbeabsichtigt verlassen bzw. über diese hinausragen und es könnte zu Kollisionen mit Fahrzeugen oder Hindernissen kommen. Dies lässt sich durch den Einsatz des Spurhalteassistenten entsprechend berücksichtigen, bzw. vermeiden, wie weiter oben bereits ausgeführt. Des Weiteren ist es sinnvoll, gemäß einem Ausführungsbeispiel die maximal mögliche Ausrichtung der Fahrzeugkarosserie 110 in die Anströmrichtung in Abhängigkeit von der durch ein Assistenzsystem, wie einen Spurhalteassistenten (englisch: lane-keeping-assistent), erkannte Fahrspurbreite durchzuführen bzw. einzuschränken, falls es sich um eine besonders schmale Fahrspur handelt.Due to the crab steering of the
Die einzustellende Ausrichtung der Karosserie 110 erfolgt gemäß einem Ausführungsbeispiel zum einen wie bei einem sicherheitsrelevanten Seitenwindassistenten durch Informationen des ESP-(Elektronische Stabilitätsprogramm-) Steuergerätes; denkbar ist gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel hierbei aber auch der Einsatz einer Geräuscherkennungseinrichtung. Hierbei werden gemäß einem Ausführungsbeispiel sinnvollerweise die Strömungsgeräusche und/oder Anströmgeräusche von Mikrofonen der Geräuscherkennungseinrichtung ausgewertet, um eine Abweichung von der frontalen Anströmung zu erkennen. Zusätzlich oder alternativ werden von der Vorrichtung 105 gemäß einem Ausführungsbeispiel andere Daten bzw. Sensoren zur Erkennung der Anströmungsrichtung des Seitenwinds ausgewertet und genutzt, wie Staudrucksensoren und/oder auch allgemein verfügbare Wetterdaten/-berichte. Auch die Nutzung des Rauschverhaltens von Ultraschallsensoren ist gemäß einem Ausführungsbeispiel denkbar.According to one exemplary embodiment, the alignment of
Die Vorrichtung 105 ist gemäß einem Ausführungsbeispiel in ein Fahrassistenzsystem für das/ein Fahrzeug 100 zur funktionalen Erweiterung eben dieses Systems integriert oder integrierbar. Bei Einbindung der Vorrichtung 105 in autonom fahrende Fahrzeuge 100 erfolgt die Ausrichtung der Karosserie 110 noch unmerklicher für die Insassen, wenn diese weniger oder gar nicht mit dem Fahren beschäftigt sind und somit der Fokus der Aufmerksamkeit auf die Außenwelt entfällt. Auch wird gemäß eines Ausführungsbeispiels eine Anzeige im Fahrzeugcockpit mit der gerade durch die Funktion der Vorrichtung 105 erreichten Verbrauchsreduktion vorgenommen, welches zur Akzeptanzsteigerung der Funktion führt. Hierbei wird gemäß einem Ausführungsbeispiel auch ein Auswerten und Anzeigen einer Verbrauchssenkungshistorie in einer Smartphone-App oder per E-Mail etc. mit eingebunden; zum Dokumentieren des Verbrauchs stehen somit weitere Daten zur Auswertung zur Verfügung. According to one embodiment, the
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel erfolgt ein Einbinden von „Road Condition Monitoring“, also das Erkennen bzw. Verfolgen des Straßenverlaufs wie beispielsweise Fahrt auf Schlechtwegstrecke, Langstrecke, Kuppe, Tal, etc. Es wird damit die Feinjustierung der Fahrzeugausrichtung in Echtzeit via c2c-/c2x-Kommunikation möglich. Beispielsweise können Informationen wie „Fahrzeug musste 100 Meter vorher ausgerichtet werden ...“ oder „Folgender Betrag an Seitenwind trat auf...“ vorhanden sein. Eine Optimierung ist mittels cloudbasierten Daten, z. B. Echtzeitwetterbericht, Schwarmdaten aus mehreren/allen Fahrzeugen der Umgebung etc., um das System in seiner Genauigkeit zu unterstützen bzw. zu verbessern. Es besteht auch die Möglichkeit, das Fahrzeug mit einem selbstlernenden System auszustatten, so dass mittels Sammeln und Auswerten von Daten das Verhalten des Fahrzeugs mit Blick auf die Fahrstrecke, Wind- und weiteren Umwelteinflüssen stetig verbessert werden kann.According to a further exemplary embodiment, “road condition monitoring” is integrated, i.e. the recognition or tracking of the course of the road, such as driving on rough roads, long distances, crests, valleys, etc. This enables fine adjustment of the vehicle alignment in real time via c2c/c2x -Communication possible. For example, information such as "Vehicle had to be aligned 100 meters before..." or "The following amount of crosswind occurred...". Optimization is possible using cloud-based data, e.g. B. Real-time weather report, swarm data from several/all vehicles in the area, etc., to support or improve the accuracy of the system. There is also the option of equipping the vehicle with a self-learning system so that the behavior of the vehicle with regard to the route, wind and other environmental influences can be continuously improved by collecting and evaluating data.
Die Ausgabeeinrichtung 120 gibt das Ausrichtungssignal 135 gemäß diesem Ausführungsbeispiel an die Hinterachslenkung 340, beispielsweise eine aktive Hinterachslenkung, aus, um das Einstellen der Fahrzeughinterachse 300 zu bewirken und zusätzlich gibt die Ausgabeeinrichtung 120 gemäß diesem Ausführungsbeispiel lediglich beispielhaft ein weiteres Ausrichtungssignal 305 an eine Vorderachslenkung 310 des Fahrzeugs 100 aus, um zusätzlich das Einstellen der Fahrzeugvorderachse 315 zu bewirken. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel werden demnach Ausrichtungssignale 135, 305 an beide Fahrzeugachsen 300, 315 des Fahrzeugs 100 ausgegeben, um sowohl die Fahrzeugvorderachse 315 als auch die Fahrzeughinterachse 300 einzustellen, hier beispielsweise die Räder 320, 325 parallel zueinander einzustellen. Eine Stellung der Fahrzeugräder 320, 325 des Fahrzeugs 100 bleibt gemäß diesem Ausführungsbeispiel bei Ausgabe des Ausrichtungssignals 135 der Ausrichtungssignale 135, 305 unverändert, beispielsweise werden hierbei sämtliche Räder 320, 325 parallel angeordnet bzw. in Position des jeweils eingestellten Radlenkwinkels von 0° gehalten, um eine Geradeausfahrt des Fahrzeugs 100 zu ermöglichen oder beizubehalten. Die Fahrzeugkarosserie 110 wurde gemäß diesem Ausführungsbeispiel unter Berücksichtigung des bzw. der Ausrichtungssignale 135, 305 in Windrichtung ausgerichtet, um den Anströmwinkel α auf die Seitenfläche zu minimieren oder sogar den gesamten Seitenwind auf die Seitenfläche zu verhindern und den Wind 130 beispielsweise lediglich auf eine Stirnfläche des Fahrzeugs 100 strömen zu lassen.
Zusammengefasst erfolgt gemäß diesem Ausführungsbeispiel unter Verwendung der Vorrichtung 105 ein Ausrichten der Karosserie 110 in Windrichtung durch den Einsatz zumindest der Hinterachslenkung 140 zur Verringerung der angeströmten Fläche und zur Nutzung eines optimalen Cw-Wertes. Die Vorrichtung 105 bewirkt hierbei gemäß diesem Ausführungsbeispiel ein bewusstes Erzeugen eines „Hundegangs“. Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird ein durch den Seitenwind entstehendes Giermoment zusätzlich durch das Einlenken der Vorder- und/oder Hinterachslenkung 310, 340 ausgeglichen.In summary, according to this exemplary embodiment, the
Das Verfahren 400 weist einen Schritt des Einlesens 405 und einen Schritt des Ausgebens 410 auf. Im Schritt des Einlesens 405 wird ein Windwinkelsignal eingelesen, das einen in einem Anströmwinkel auf eine Seitenfläche des Fahrzeugs strömenden Wind repräsentiert. Im Schritt des Ausgebens 410 wird ein Ausrichtungssignal an zumindest eine Fahrzeugachse des Fahrzeugs ausgegeben, wobei das Ausrichtungssignal ausgebildet ist, um in Abhängigkeit von dem Anströmwinkel ein Einstellen der Fahrzeugachse zu bewirken, um die Fahrzeugkarosserie auszurichten.The
Optional weist das Verfahren 400 gemäß diesem Ausführungsbeispiel ferner einen Schritt des Verhinderns 415, einen Schritt des Sendens 420, einen Schritt des Aktivierens 425, einen Schritt des Begrenzens 430, einen Schritt des Anzeigens 435 und/oder einen Schritt des Empfangens 440 auf. Im Schritt des Verhinderns 415 wird ein Verhinderungssignal zum Verhindern einer Lenkradfolgebewegung eines Lenkrads des Fahrzeugs während des Einstellens der Fahrzeugachse ausgegeben. Im Schritt des Sendens 420 wird unter Verwendung des Ausrichtungssignals ein Seitenspiegelsignal zum Ändern einer Ausrichtung zumindest eines Rück- und /oder Seitenspiegels des Fahrzeugs in Abhängigkeit von dem Anströmwinkel ausgegeben. Im Schritt des Aktivierens 425 wird unter Verwendung des Ausrichtungssignals ein Spurhalteassistent des Fahrzeugs aktiviert. Im Schritt des Begrenzens 430 wird in Abhängigkeit von einer erkannten Fahrspurbreite einer aktuell befahrenen Fahrspur des Fahrzeugs eine Einstellgröße zum Einstellen der Fahrzeugachse begrenzt. Im Schritt des Anzeigens 435 wird unter Verwendung des Ausrichtungssignals ein Anzeigesignal ausgegeben, das dazu ausgebildet ist, um eine durch das Ausrichten der Fahrzeugkarosserie bewirkte Verbrauchsreduktion des Fahrzeugs auf einer Anzeigeeinrichtung des Fahrzeugs und/oder einem externen Gerät anzuzeigen. Im Schritt des Empfangens 440 wird ein Umfeldsignal empfangen, das eine Umfeldinformation repräsentiert, wobei das Ausrichtungssignal unter Verwendung des Umfeldsignals ausgegeben wird.Optionally, the
Die beschriebenen und in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele sind beispielhaft gewählt. Unterschiedliche Ausführungsbeispiele können vollständig oder in Bezug auf einzelne Merkmale miteinander kombiniert werden. Auch kann ein Ausführungsbeispiel durch Merkmale eines weiteren Ausführungsbeispiels ergänzt werden.The exemplary embodiments described and shown in the figures are selected as examples. Different exemplary embodiments can be combined with one another completely or in relation to individual features. An exemplary embodiment can also be supplemented by features of a further exemplary embodiment.
Ferner können die hier vorgestellten Verfahrensschritte wiederholt sowie in einer anderen als in der beschriebenen Reihenfolge ausgeführt werden.Furthermore, the method steps presented here can be repeated and carried out in a different order than the one described.
BezugszeichenlisteReference List
- αa
- Anströmwinkelangle of attack
- Aefaef
- insgesamt angeströmte Fahrzeugflächetotal flow area of the vehicle
- ASeASe
- Seitenflächeside face
- AStBranch
- Stirnflächeface
- v_Fv_F
- Fahrzeuggeschwindigkeitvehicle speed
- vwvw
- Windgeschwindigkeit wind speed
- 100100
- Fahrzeugvehicle
- 105105
- Vorrichtung zum Ausrichten einer Fahrzeugkarosserie eines FahrzeugsDevice for aligning a vehicle body of a vehicle
- 110110
- Fahrzeugkarosserievehicle body
- 115115
- Einleseschnittstellereading interface
- 120120
- Ausgabeeinrichtungoutput device
- 125125
- Windwinkelsignalwind angle signal
- 130130
- Windwind
- 135135
- Ausrichtungssignalalignment signal
- 140140
- Steer-by-wire-LenkungSteer-by-wire steering
- 145145
- Umfeldsignalenvironment signal
- 300300
- Fahrzeughinterachsevehicle rear axle
- 305305
- weiteres Ausrichtungssignalanother alignment signal
- 310310
- Vorderachslenkungfront axle steering
- 315315
- Fahrzeugvorderachsevehicle front axle
- 320320
- Rad, vornewheel, front
- 325325
- Rad, hintenwheel, rear
- 340340
- Hinterachslenkungrear axle steering
- 400400
- Verfahren zum Ausrichten einer Fahrzeugkarosserie eines FahrzeugsMethod for aligning a vehicle body of a vehicle
- 405405
- Schritt des Einlesensreading step
- 410410
- Schritt des Ausgebensoutput step
- 415415
- Schritt des Verhindernsstep of prevention
- 420420
- Schritt des Sendensstep of sending
- 425425
- Schritt des AktivierensActivation step
- 430430
- Schritt des Begrenzensstep of limiting
- 435435
- Schritt des Anzeigensstep of displaying
- 440440
- Schritt des Empfangensstep of receiving
Claims (14)
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Applications Claiming Priority (1)
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DE102021205623.7A DE102021205623B4 (en) | 2021-06-02 | 2021-06-02 | Method and device for aligning a vehicle body of a vehicle |
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---|---|
DE (1) | DE102021205623B4 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0529244A1 (en) | 1991-08-22 | 1993-03-03 | Dr.Ing.h.c. F. Porsche Aktiengesellschaft | Sensor for measuring influence of side wind for a vehicle |
DE4229380A1 (en) | 1992-09-03 | 1994-03-10 | Daimler Benz Ag | Vehicle with automatic auxiliary steering gear - minimises or counteracts transverse acceleration or yawing speed caused by side winds |
DE102004021943A1 (en) | 2004-05-04 | 2005-12-01 | Adam Opel Ag | Motor vehicle suspension, has level control system controlling spatial adjustment of body in dynamic drive operation so that its air resistance is minimized, and control device processing signal from fuel consumption sensor |
DE102017204647A1 (en) | 2017-03-21 | 2018-09-27 | Robert Bosch Gmbh | A method and driver assistance system for assisting a driver of a vehicle |
-
2021
- 2021-06-02 DE DE102021205623.7A patent/DE102021205623B4/en active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0529244A1 (en) | 1991-08-22 | 1993-03-03 | Dr.Ing.h.c. F. Porsche Aktiengesellschaft | Sensor for measuring influence of side wind for a vehicle |
DE4229380A1 (en) | 1992-09-03 | 1994-03-10 | Daimler Benz Ag | Vehicle with automatic auxiliary steering gear - minimises or counteracts transverse acceleration or yawing speed caused by side winds |
DE102004021943A1 (en) | 2004-05-04 | 2005-12-01 | Adam Opel Ag | Motor vehicle suspension, has level control system controlling spatial adjustment of body in dynamic drive operation so that its air resistance is minimized, and control device processing signal from fuel consumption sensor |
DE102017204647A1 (en) | 2017-03-21 | 2018-09-27 | Robert Bosch Gmbh | A method and driver assistance system for assisting a driver of a vehicle |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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