DE10053316B4

DE10053316B4 - Kraftfahrzeug mit einer Karosserie mit Bugschürze

Info

Publication number: DE10053316B4
Application number: DE2000153316
Authority: DE
Inventors: Gerhard Dr. Wickern
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2000-10-27
Filing date: 2000-10-27
Publication date: 2004-10-07
Anticipated expiration: 2020-10-28
Also published as: DE10053316A1

Abstract

Kraftfahrzeug mit einer Karosserie mit Bugschürze und mit einer Niveau-Stellvorrichtung zum einstellbaren Heben und Senken der Karosserie auf ein bestimmtes Niveau gegenüber einer Fahrbahn, sowie mit einer Niveau-Steuereinrichtung zur Steuerung der Niveau-Stellvorrichtung,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine Hindernis-Sensoreinrichtung (9) im Frontbereich (1) des Kraftfahrzeugs (2) angeordnet ist, die beim Heranfahren des Kraftfahrzeugs (2) an ein Hindernis (11) ein Hindernis-Steuersignal abgibt,
dass die Hindernis-Sensoreinrichtung (9) mit der Niveau-Steuereinrichtung (6) verbunden ist und beim Vorliegen eines Hindernis-Steuersignals die Karosserie und damit die daran befestigte Bugschürze (3) mittels der Niveau-Stellvorrichtung (4) auf ein gegenüber einem aktuellen Niveau höheres Niveau selbsttätig angehoben wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einer Karosserie mit Bugschürze nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Ein allgemein bekanntes gattungsgemäßes Kraftfahrzeug mit einer Karosserie mit Bugschürze ist mit einer Niveau-Stellvorrichtung zum einstellbaren Heben und Senken der Karosserie auf ein bestimmtes Niveau gegenüber einer Fahrbahn ausgerüstet. Zur Steuerung der Niveau-Stellvorrichtung wird eine Niveau-Steuerrichtung verwendet.
Solche Niveau-Stellvorrichtungen sind regulierbare Trimmeinrichtungen mit denen ein Karosserieniveau an unterschiedliche Betriebsbedingungen anpassbar und das Fahrverhalten optimierbar sind. Insbesondere ist eine Niveau-Verstellung von Hand durch den Fahrer bekannt, mit der die Bodenfreiheit eines Fahrzeugs z. B. für Geländefahrten vergrößerbar ist. Weiter sind auch selbsttätig regelnde Niveau-Stellvorrichtungen bekannt mit denen beispielsweise eine Karosserieabsenkung gegenüber einem Normalniveau bei hohen Geschwindigkeiten für eine verbesserte Aerodynamik durchführbar ist.
Bei üblichen aerodynamisch optimierten Kraftfahrzeugen, insbesondere auch bei Kraftfahrzeugen ohne eine Niveau-Stellvorrichtung, kann eine Beschädigung der Bugschürze auftreten, wenn Kunden unvorsichtig auf ein aus der Fahrbahn nach oben abstehendes Hindernis wie beispielsweise einen hohen Randstein zufahren und wegen einer demgegenüber zu geringen Bodenfreiheit mit der Bugschürze aufsetzen. Typisch sind solche Bugschürzenbeschädigungen beim Einparken auf Parkplätzen die mit relativ hohen Randsteinen eingefasst sind, wo die Fahrzeuglenker bis zum Kontakt zwischen Vorderrad und Randstein vorfahren um die Parkplatzgröße auszunutzen. Leichtere Schäden am Bugschürzenunterteil können durch Verkratzen und/oder Verbiegen entstehen. Häufig kommt es jedoch beim Ausparken auch zu einem vollständigen Abriss der Bugschürze, wenn sich diese mit dem Randstein verhakt hat.

Um solche Schäden zu vermeiden oder das Schadensausmaß zu verringern sind Bugschürzen und Frontspoiler bekannt, die an der Karosserie federvorgespannt und um eine Querachse nach hinten-oben wegklappbar in der Betriebsstellung gehalten sind ( JP 3-42381 A ; JP 6-227444 A ). Ein solcher Klappmechanismus ist im Vergleich zu einer starren Anbringung einer Bugschürze aufwendig und kostenintensiv.

Weiter ist ein Kraftfahrzeug mit einem gegenüber der Karosserie selbsttätig anhebbaren und absenkbaren Frontspoiler bekannt ( DE 33 16 129 C2 ). Der Frontspoiler wird bei geringen Fahrzeuggeschwindigkeiten selbsttätig in seine oberste Grundstellung angehoben und bei hohen Fahrzeuggeschwindigkeiten bis zu einer entsprechend der Bodenfreiheit zulässigen Lage abgesenkt. Eine solche Anordnung ist aufwendig und kostenintensiv. Ein solches Kraftfahrzeug vermittelt im Fahrbetrieb mit abgesenktem Frontspoiler einen aerodynamisch optimierten Eindruck mit geringer Bodenfreiheit. Dieser gute optische Eindruck ist bei geringen Fahrzeuggeschwindigkeiten, insbesondere bei einem ohne Hindernis parkenden Fahrzeug gestört, da dann die Bugschürze immer eingefahren ist.

Weiter ist ein gattungsgemäßes Fehrzeug, insbesondere ein Bus mit einer Niveauregelanlage bekannt ( DE 197 29 274 A1 ), das im normalen Fahrbetrieb im angehobenen Zustand gefahren wird. Um den Fahrgästen das Ein- und Aussteigen zu erleichtern, kann ein solcher Bus nach einem Halt an einer Bushaltestelle abgesenkt werden. Der Absenkvorgang wird vom Fahrer mittels eines Steuerbefehls aktiviert. Wenn nun das Fahrzeug über einem Hindernis steht, beispielsweise über einem hohen Bordstein, der im Bereich des Absenkwegs liegt, wird der vom Fahrer ausgelöste Absenkvorgang selbsttätig gestoppt, um ein abruptes Aufsetzen des Fahrzeugaufbaus auf ein solches Hindernis zu vermeiden.

Aufgabe der Erfindung ist es ein Kraftfahrzeug mit einer Karosserie mit Bugschürze und mit einer Niveau-Stellvorrichtung so weiterzubilden, dass eine Bugschürzenbeschädigung durch Bodenerhebungen, wie beispielsweise hohe Randsteine verhindert wird.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Gemäß Anspruch 1 ist eine Hindernis-Sensoreinrichtung im Frontbereich des Kraftfahrzeugs angeordnet, die beim Heranfahren des Kraftfahrzeugs an im Bugschürzenbereich liegendes Hindernis ein Hindernis-Steuersignal abgibt. Die Hindernis-Sensoreinrichtung ist mit der Niveau-Steuereinrichtung verbunden. Beim Vorliegen eines Hindernis-Steuersignals wird dieses so verarbeitet, dass die Karosserie und damit die Bugschürze mittels der Niveau-Stellvorrichtung auf ein gegenüber einem aktuell eingestellten Niveau höheres Niveau selbsttätig angehoben ist. Dadurch kann regelmäßig ein Bodenhindernis, beispielsweise ein Randstein ohne Beschädigung der Bugschürze mit dieser überfahren werden.

Vorteilhaft wird dabei eine in einem Kraftfahrzeug ohnehin angebrachte Niveau-Stellvorrichtung mit zugeordneter Niveau-Steuereinrichtung zusätzlich zu der Trimmfunktion für unterschiedliche Fahrbedingungen, in einer weiteren Funktion zum Schutz gegen Bugschürzenbeschädigungen verwendet. Damit ist eine solche Schutzvorrichtung einfach und kostengünstig realisierbar, da ein Großteil der erforderlichen Bauelemente insbesondere Stellantriebe und ein elektronisches Steuergerät ohnehin vorliegen.

Zum Schutz einer Heckschürze kann eine entsprechende äquivalente Anordnung und Steuerung zur Anhebung der Karosserie, insbesondere für ein Rückwärtseinparken vorgesehen sein. Eine solche äquivalente Anordnung soll vom Schutz mit erfasst sein.

Im Gegensatz zum Stand der Technik wird hier somit nicht die Frontschürze oder ein Frontspoiler beweglich und anhebbar an der Karosserie befestigt sondern die Karosserie selbst wird insgesamt über die ohnehin vorhandene Ni veau-Stellvorrichtung nach dem Erkennen eines vor der Bugschürze liegenden Hindernisses angehoben, so dass der Bugschürzenbereich über ein solches Hindernis ohne Beschädigung bewegbar ist.

In der üblichen Trimmfunktion kann in allgemein bekannter Weise nach Anspruch 2 die Niveau-Stellvorrichtung mit angeschlossener Niveau-Steuereinrichtung von Hand, beispielsweise zur Vergrößerung der Bodenfreiheit bei Geländefahrten, und/oder automatisiert in Abhängigkeit von Fahrparametern mittels eines Steueralgorithmus betätigbar sein. Die Funktion der Anhebung der Karosserie beim Erkennen eines Bodenhindernisses kann der Trimmfunktion überlagert sein.

Nach Anspruch 3 wird vorgeschlagen, dass nach der Erkennung eines Hindernisses vor der Bugschürze die Karosserie selbsttätig in ihre maximale, höchste Niveau-Position angehoben wird. Wenn die Höhe eines Hindernisses mittels der Sensoreinrichtung jedoch kontinuierlich erfasst wird kann das Hindernis-Steuersignal eine Information über die Hindernishöhe enthalten. Diese Information kann dazu verwendet werden die Karosserie nicht in ihre maximal höchste Niveau-Position zu verfahren sondern gemäß Anspruch 4 lediglich in eine etwas über der Hindernishöhe liegende Bugschürzen-Niveauposition anzuheben. Damit werden die Verstellwege vorteilhaft gering gehalten.

Gemäß Anspruch 5 ist die Niveau-Steuereinrichtung an einen Geschwindigkeitsgeber angeschlossen. Eine Anhebung der Karosserie durch ein Hindernis-Steuersignal soll nur erfolgen, wenn zugleich über den Geschwindigkeitsgeber eine geringe Geschwindigkeit vorzugsweise unter 5 km/h erfasst wird. Dadurch wird die erfindungsgemäße Anhebefunktion sicher bei höheren Geschwindigkeiten gesperrt, damit keine für einen Fahrer unerwartete Karosserieanhebung mit einer Beeinflussung des Fahrverhaltens vorkommen kann.

Eine Wiederabsenkung der Bugschürze nach einer hindernisbedingten Anhebung kann nach mehreren denkbaren Strategien in Abhängigkeit unterschiedlicher Betriebsparameter erfolgen. Gemäß Anspruch 6 kann dazu ein durch ein Hindernis-Steuersignal ausgelöstes Anheben der Karosserie gespeichert werden. Nach einer bestimmten Zeit, wenn kein Hindernis mehr erfasst wird und damit kein Hindernis-Steuersignal mehr vorliegt kann ggf. in Verbindung mit einer festgestellten Fahrgeschwindigkeitserhöhung selbsttätig eine Absenkung der Karosserie auf ein vor der Anhebung eingestelltes Ausgangsniveau erfolgen. Damit wird beispielsweise sichergestellt, dass die Karosserieanhebung zum Schutz einer Bugschürze auch beim Ausparken über einem hohen Randstein noch beibehalten wird.

Die Hindernis-Sensoreinrichtung kann mit an sich bekannten Abstandssensoren und/oder Kontaktschaltern realisiert werden. In einer einfachen und funktionsfähigen Anordnung nach Anspruch 7 umfasst die Hindernis-Sensoreinrichtung wenigstens einen Ultraschallsensor an der Unterseite der Bugschürze und/oder der Bugkapsel. Alternativ oder zusätzlich kann wenigstens ein elektromechanischer Tastschalter vorgesehen sein, der bei einer Eindrückung der Bugschürze oder der Bugkapsel zur Erzeugung eines Hindernis-Steuersignals in einem Stromkreis schaltet. Solche Tastschalter können geschützt hinter der Bugschürze oder der Bugkapsel eingebaut werden und sind dann vorteilhaft vor Verschmutzung und Beschädigung geschützt.

Bei einem Fahrzeug mit einem Parkabstand-Warnsystem (PDC = park distance control) werden als berührungslos arbeitende Abstandsmesssensoren regelmäßig Ultraschallsensoren verwendet. Ein oder mehrere solcher Ultraschallsensoren im Frontbereich des Fahrzeugs können bei entsprechender Anordnung und Dimensionierung auch als Hindernis-Sensoren für die erfindungsgemäße Anordnung mitverwendet werden. Dadurch können die Kosten für die erfindungsgemäße Einrichtung weiter reduziert werden.

Anhand einer Zeichnung wird die Erfindung näher erläutert.
Die einzige Figur zeigt lediglich äußerst schematisch ein Frontend 1 eines Kraftfahrzeugs 2 das eine Karosserie mit einer Bugschürze 3 sowie mit einer Niveau-Stellvorrichtung 4 zum einstellbaren Heben und Senken der Karosserie auf ein bestimmtes Niveau gegenüber einer Fahrbahn 5 aufweist. Die Niveau-Stellvorrichtung 4 wird mittels einer Niveau-Steuereinrichtung 6 gesteuert.
Die Niveau-Steuereinrichtung 6 umfasst ein hier lediglich schematisch dargestelltes Steuergerät 7, das einerseits mit einem Stellglied 12 der Niveau-Stellvorrichtung 4 zum Heben und Senken der Karosserie verbunden ist. Wie dies der einzigen Figur weiter zu entnehmen ist, ist an der Unterseite der Bugschürze 3 z. B. ein Ultraschallsensor 8 als Bestandteil einer Hindernis-Sensoreinrichtung 9 angeordnet. Dieser Ultraschallsensor 8 ist mit dem Steuergerät 7 gekoppelt und liefert diesem über eine Steuerleitung ein Hindernis-Steuersignal. In der Darstellung der 1 ist hier lediglich beispielhaft ein einziger Ultraschallsensor 8 dargestellt. In einer konkreten Ausführungsform können jedoch auch mehrere derartiger Ultraschallsensoren 8 an der Bugschürze 3 angeordnet sein. Alternativ zu einem derartigen Ultraschallsensor 8 können aber auch andere Maßnahmen als Hindernis-Sensoreinrichtung vorgesehen sein, z. B. ein elektromechanischer Tastschalter.
Wie dies in der 1 durch die Pfeile 10 angedeutet ist, kann das Steuergerät 7 ferner mit weiteren Zusatzsignalen beaufschlagt werden, z. B. für einen üblichen Trimmbetrieb mit einem Geschwindigkeitssignal, einem Handverstellungssignal, einem Stellungsrückmeldungssignal etc.
Die Funktionsweise der Erfindung wird nachfolgend ebenfalls anhand der 1 näher erläutert:
Erfolgt z. B. beim Einparken des Kraftfahrzeugs 2 auf einem Parkplatz eine Annäherung an einen Randstein 11 als ein im Bugschürzenbereich liegendes Hindernis, so wird dieser Randstein 11 von dem Ultraschallsensor 8 der Hindernis-Sensoreinrichtung 9 erfasst und ein entsprechendes Hindernis-Steuersignal zum Steuergerät 7 geleitet, das dann ggf. in Abhängigkeit von weiteren Parametern das Stellglied 12 der Niveau-Stellvorrichtung 4 ansteuert, um die Karosserie und damit die Bugschürze 3 des Kraftfahrzeugs 2 auf ein gegenüber einem aktuell eingestellten Niveau höheres Niveau anzuheben, wie dies in der 1 strichliert eingezeichnet ist.
Die Niveau-Steuereinrichtung 6 kann dabei z. B. an einen Geschwindigkeitsgeber angeschlossen sein, mit dem z. B. vorgegeben ist, dass eine Anhebung der Karosserie durch ein Hindernis-Steuersignal nur dann erfolgen kann, wenn zugleich eine geringe Geschwindigkeit von vorzugsweise unter 5 km/h vorliegt. Ein entsprechendes Geschwindigkeitssignal wird dann, wie dies bereits oben erläutert worden ist, zum Steuergerät 7 geleitet. Dadurch wird sichergestellt, dass die Anhebefunktion nur bei der eben geschilderten Einparksituation erfolgt und nicht z. B. im Fahrbetrieb bei höheren Geschwindigkeiten, damit keine für einen Fahrer unerwartete Karosserieanhebung mit einer ggf. ebenfalls stattfindenden Beeinflussung des Fahrverhaltens auftreten kann.
Grundsätzlich kann dabei vorgesehen sein, dass beim Vorliegen eines Hindernis-Steuersignals die Karosserie in die maximale Niveauposition angehoben wird. Da mit einem Ultraschallsensor 8 jedoch die Höhe eines Hindernisses kontinuierlich erfasst werden kann, kann das Hindernis-Steuersignal auch eine Information über die Hindernishöhe enthalten, die dazu verwendet werden kann, dass die Karosserie nicht in ihre maximal höchste Niveau-Position verfahren wird, sondern mit der Bugschürzen-Unterkante lediglich in eine über der Hindernishöhe liegende Bugschürzen-Niveauposition angehoben wird. Die Anhebung der Karosserie und damit der Bugschürze 3 erfolgt hier vorzugsweise automatisiert, wobei der Ultraschallsensor 8 im Falle eines am Fahrzeug vorhandenen Parkabstand-Warnsystems vorzugsweise Bestandteil desselben ist.
Um die Karosserie und damit die Bugschürze 3 nach einer hindernisbedingten Anhebung wieder Absenken zu können, kann z. B. nach einer bestimmten Zeit, wenn kein Hindernis mehr erfasst wird und damit kein Hindernis-Steuersignal mehr vorliegt, z. B. in Verbindung mit einer sensierten Fahrgeschwindigkeitserhöhung selbsttätig eine Absenkung der Karosserie auf ein vor der Anhebung eingestelltes Ausgangsniveau vorgenommen werden.

Claims

Kraftfahrzeug mit einer Karosserie mit Bugschürze und mit einer Niveau-Stellvorrichtung zum einstellbaren Heben und Senken der Karosserie auf ein bestimmtes Niveau gegenüber einer Fahrbahn, sowie mit einer Niveau-Steuereinrichtung zur Steuerung der Niveau-Stellvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass eine Hindernis-Sensoreinrichtung (9) im Frontbereich (1) des Kraftfahrzeugs (2) angeordnet ist, die beim Heranfahren des Kraftfahrzeugs (2) an ein Hindernis (11) ein Hindernis-Steuersignal abgibt, dass die Hindernis-Sensoreinrichtung (9) mit der Niveau-Steuereinrichtung (6) verbunden ist und beim Vorliegen eines Hindernis-Steuersignals die Karosserie und damit die daran befestigte Bugschürze (3) mittels der Niveau-Stellvorrichtung (4) auf ein gegenüber einem aktuellen Niveau höheres Niveau selbsttätig angehoben wird.
Kraftfahrzeug mit einer Karosserie mit Bugschürze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Niveau-Stellvorrichtung (4) mit angeschlossener Niveau-Steuereinrichtung (6) in einer Trimmfunktion von Hand und/oder in Abhängigkeit von Fahrparametern mittels eines Steueralgorithmus betätigbar sind.
Kraftfahrzeug mit einer Karosserie mit Bugschürze nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass beim Vorliegen eines Hindernis-Steuersignals die Karosserie in die maximale Niveauposition angehoben wird.
Kraftfahrzeug mit einer Karosserie mit Bugschürze nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Hindernis-Steuersignal eine Information über die Höhe des Hindernisses (11) enthält und die Karosserie mit der Bugschürzen-Unterkante in eine etwas darüber liegende Niveauposition angehoben wird.
Kraftfahrzeug mit einer Karosserie mit Bugschürze nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Niveau-Steuereinrichtung (6) an einen Geschwindigkeitsgeber angeschlossen ist und eine Anhebung der Karosserie durch ein Hindernis-Steuersignal nur erfolgt, wenn zugleich eine geringe Geschwindigkeit vorliegt.
Kraftfahrzeug mit einer Karosserie mit Bugschürze nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein durch ein Hindernis-Steuersignal ausgelöstes Anheben der Karosserie speicherbar ist und nach einer bestimmten Zeit ohne Hindernis-Steuersignal selbsttätig eine Absenkung auf ein vorher eingestelltes Ausgangsniveau erfolgt.
Kraftfahrzeug mit einer Karosserie mit Bugschürze nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Hindernis-Sensoreinrichtung (9) wenigstens einen Ultraschallsensor (8) an der Unterseite der Bugschürze (3) und/oder der Bugkapsel und/oder wenigstens einen elektromechanischen Tastschalter, der bei einer Eindrückung der Bugschürze (3) oder Bugkapsel schaltet, umfasst.
Kraftfahrzeug mit einer Karosserie mit Bugschürze nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Ultraschallsensor (8) Bestandteil eines Parkabstand-Warnsystems (PDC = park distance control) ist.