DE102004036120A1

DE102004036120A1 - Vorrichtung zur Verbesserung des Fahrverhaltens eines Kraftfahrzeugs, und/oder Erhöhung des Fahrkomforts eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE102004036120A1
Application number: DE102004036120A
Authority: DE
Inventors: Guenter Fendt
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2004-07-24
Filing date: 2004-07-24
Publication date: 2006-03-16

Abstract

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung, insbesondere die dafür erforderliche "Informationserfassung" (Erfassung der Planarität des Fahrbahnverlaufs), zur Regelung einer aktiven Fahrwerksregelung vorzustellen, mittels dieser Vorrichtung auch längere Bodenwellen oder längere Unebenheiten der Fahrbahnoberfläche, wie diese insbesondere oftmals im Straßenverlauf vor/bei Brücken, Übergängen und vergleichbarem vorzufinden sind, kompensiert werden können. DOLLAR A Ein wesentlicher Gedanke der Erfindung besteht darin, dass zur "Informationserfassung" (Erfassung der Planarität des Fahrbahnverlaufs), abweichend zum Stand der Technik, mindestens zwei unterschiedliche am vorderen Bereich des Fahrzeugs angeordnete Erfassungsvorrichtungen zum Erfassen der Fahrbahn verwendet werden, wobei die zwei Erfassungsvorrichtungen zwei unterschiedliche Erfassungsbereiche besitzen bzw. dafür geeignet sind, um zwei unterschiedliche Bereiche vor dem Fahrzeug (vor den Fahrzeugrädern) zu erfassen, damit die aktive Fahrwerksregelung mit ihren regelbaren Schwingungsdämpfern als Funktion der erfassten Fahrbahnplanarität geregelt bzw. vorbereitet werden kann, bevor der Fahrbahnabschnitt/Fahrbahnbereich von den Rädern befahren wird, damit bereits exakt synchron, beginnend zum Zeitpunkt des Befahrens der Fahrbahnunebenheit, bis zum Erreichen des Endes der Fahrbahnunebenheit (gemäß Figur 2) bzw. bereits vor dem Erreichen der Fahrbahnunebenheit (gemäß Figur 4) eine einheitliche ...

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung, zur Verbesserung des Fahrverhaltens eines Kraftfahrzeugs, und/oder Erhöhung des Fahrkomforts, insbesondere zur Kompensation von längeren Bodenwellen oder längeren Unebenheiten der Fahrbahnoberfläche mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1. Die erfindungsgemäße Vorrichtung eignet sich insbesondere zur Kompensation von längeren Bodenwellen, wie diese oftmals im Straßenverlauf vorbei Brücken, Übergängen und vergleichbarem vorzufinden sind.

Zur Verbesserung der Sicherheit im Straßenverkehr werden zunehmend Assistenzsysteme zur aktiven Fahrwerksregelung eingesetzt, damit beispielsweise Fahrzeugneigungen, infolge schwerer Lasten im Kofferraum, ungleichmäßige „Personen-Beladung" des Fahrgastraumes, Wankbewegungen bei Kurvenfahrten, Nickbewegungen beim Anfahren und Bremsen sowie sporadische Fahrbahnunebenheiten, kompensiert werden können, indem die einzelnen Räder gezielt gegenüber dem Fahrzeug/Fahrzeugchassis eingefahren (angehoben) oder ausgefahren (abgesenkt) werden.

Der Einfachheit halber wird im folgenden der Begriff „geregelt", stellvertretend/als synonym für „geregelt" als auch „gesteuert" verwendet.

Es sind auch bereits zahlreiche Systeme bekannt, bei diesen mittels einer aktiven Fahrwerksregelung eine Stabilisierung, bzw. eine Neigungswinkelkompensation des Fahrzeugs/Fahrzeugchassis erreicht wird.

Aus der DE 101 57 426 A1 ist eine Vorrichtung zur aktiven Fahrwerksregelung bekannt, bei dieser eine Einrichtung zum Anheben und Absenken der einzelnen Räder angeordnet ist, um die Auswirkungen von Fahrbahnunebenheiten auf den Fahrzeugaufbau zu reduzieren. Erfindungsgemäß ist hierbei vorgesehen, dass die Vorrichtung einen oder mehrere gleichartige Sensoren zum Detektieren einzelner Fahrbahnunebenheiten im Fahrzeugnahbereich aufweist, sowie eine Regelungseinrichtung aufweist, die in Abhängigkeit von den detektierten Fahrbahnunebenheiten einzelne Räder gezielt anhebt oder absenkt.

Aus der DE 34 34 757 A1 ist ein Fahrwerk für Radfahrzeuge bekannt, bei diesem die verwendeten passiven wirkenden Einrichtungen zum Ausgleich von Fahrbahnunebenheiten, durch wirksamere aktive Mittel verbessert werden. Hierzu werden die elektronisch gesteuerten Stellglieder zwischen Fahrzeugchassis und jeder einzelnen Radachse dadurch geregelt, dass die im Reifen der Räder durch Fahrbahnunebenheiten verursachten Druckänderungen gemessen werden und zur Ableitung einer Steuergröße für die Auslenkung des hydraulisch oder pneumatischen angetriebenen längenveränderlichen Stellgliedes herangezogen werden.

Aus der DE 43 29 161 C2 ist eine Steuervorrichtung zur Einstellung der Federsteifigkeit der Federung und/oder Dämpfungskraft der Schwingungsdämpfer einer Fahrzeugaufhängung bekannt, bei dieser unter der Frontseite des Fahrzeugaufbaus ein Sensor, zur Erfassung der Fahrbahnoberfläche vor den Rädern, angeordnet ist, wobei in Abhängigkeit von anderen Steuersignalen/Einflussgrößen die Wirkrichtung des Sensors derart ausgerichtet wird, dass unter der Berücksichtigung der Systemverzögerungszeit eine frühzeitige Erfassung der Fahrbahnoberfläche gewährleistet ist, um innerhalb der Systemverzögerungszeit die entsprechenden Maßnahmen veranlassen zu können.

All diese offenbarten Systeme weisen jedoch den Nachteil auf, dass diese Systeme nur geeignet sind, um kurze begrenzte Fahrbahnunebenheiten, soweit diese von den dafür vorgesehenen Nahbereichssensoren erfasst werden können, zu kompensieren, und demzufolge nur bedingt geeignet sind um längere Fahrbahnunebenheiten zu kompensieren, da diese Systeme beispielsweise bei längeren Fahrbahnvertiefungen (Fahrbahnerhöhungen), die sich über den Erfassungsbereich der Nahbereichssensoren hinaus erstrecken, nicht unterscheiden können, ob es sich um eine bleibende Absenkung des Fahrbahnverlaufs oder um eine begrenzte Absenkung des Fahrbahnverlaufs handelt, und demzufolge zwangsläufig bei einer längeren Fahrbahnvertiefung irrtümlich davon ausgehen, dass es sich um eine bleibende Fahrbahnabsenkung handelt, und als Folge davon das Fahrwerk frühzeitig (vor dem Erreichen des Endes der Fahrbahnvertiefung) in den ursprünglichen normalen Ausgangszustand mittels der unterstützenden aktiven Fahrwerksregelung (Dämpfereinstellung) zurückregeln, so das es letztendlich am Ende der längeren Fahrbahnvertiefung zu einer weiteren unerwünschten Höhenkorrektur des Fahrzeugchassis gegenüber der Fahrbahn kommt.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung, insbesondere die dafür erforderliche „Informationserfassung" (Erfassung der Planarität des Fahrbahnverlaufs), zur Regelung einer aktiven Fahrwerksregelung vorzustellen, mittels dieser Vorrichtung auch längere Bodenwellen oder längere Unebenheiten der Fahrbahnoberfläche, wie diese insbesondere oftmals im Straßenverlauf vorbei Brücken, Übergängen und vergleichbarem vorzufinden sind, kompensiert werden können.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sind aus den Unteransprüchen, wobei auch Kombinationen und Weiterbildungen einzelner Merkmale miteinander denkbar sind.

Ein wesentlicher Gedanke der Erfindung besteht darin, dass zur „Informationserfassung" (Erfassung der Planarität des Fahrbahnverlaufs), abweichend zum Stand der Technik, mindestens zwei unterschiedliche am vorderen Bereich des Fahrzeugs angeordneten Erfassungsvorrichtungen zum Erfassen der Fahrbahn verwendet werden, wobei die zwei Erfassungsvorrichtungen zwei unterschiedliche Erfassungsbereiche besitzen, bzw. dafür geeignet sind, um zwei unterschiedliche Bereiche vor dem Fahrzeug (vor den Fahrzeugrädern) zu erfassen, damit die aktive Fahrwerksregelung mit ihren regelbaren Schwingungsdämpfern, als Funktion der erfassten Fahrbahnplanarität geregelt bzw. vorbereitet werden kann, bevor der Fahrbahnabschnitt/Fahrbahnbereich von den Rädern befahren wird, damit bereits exakt synchron beginnend zum Zeitpunkt des Befahrens der Fahrbahnunebenheit, bis zum Erreichen des Endes der Fahrbahnunebenheit (gemäß 2), bzw. bereits vor dem Erreichen der Fahrbahnunebenheit (gemäß 4) eine einheitliche allumfassende Kompensationsmaßnahme (vorrausschauende Kompensationsmaßnahme), welche den kompletten Umfang der Fahrbahnunebenheit mitberücksichtigt, mittels der aktiven Fahrwerksregelung vorgenommen, bzw. durchgeführt werden kann.

Die zwei unterschiedlichen am vorderen Bereich des Fahrzeugs angeordneten Erfassungsvorrichtungen mit ihren unterschiedlichen Erfassungsbereichen, die sich sofern sich diese überhaupt überschneiden (überlappen), nur sehr geringfügig überlappen, dienen/erfüllen sozusagen einer Aufgabenteilung, da die Zweite der zwei unterschiedlichen Erfassungsvorrichtungen, welche den Bereich vor dem unmittelbaren Nahbereich vor dem Fahrzeug als „Grobmessung" erfasst, zur vorrausschauenden „Überblicksbestimmung" (Ausdehnung der Unebenheit) der Fahrbahnunebenheit herangezogen wird, wohingegen die Erste der zwei unterschiedlichen Erfassungsvorrichtungen, welche den unmittelbaren Nahbereich vor dem Fahrzeug als „Präzisionsmessung" erfasst, zur exakten „Positionsbestimmung" (Anfang/Ende der Unebenheit während des zeitlichen Überfahrens), sowie für die „Höhenvermessung" und/oder „Tiefenvermessung" der Fahrbahnunebenheit herangezogen wird.

Der unmittelbare Nahbereich vor dem Fahrzeug, welcher vom Ersten der zwei unterschiedlichen Erfassungsvorrichtungen, welche sich im unteren Bereich des Fahrzeugs, vorzugsweise unterhalb des Fahrzeugbereichs der durch die Stoßstange (Zierleiste) markiert (getrennt) wird, angeordnet ist, abgedeckt/erfasst wird, erstreckt sich auf circa einen ungefähren Bereich von minus 1,0 (minus wegen Bereich zwischen Fahrzeugforderkante bis Radachse) bis plus 1,5 Metern vor dem Fahrzeug, oder 0 bis 1,5 Metern vor dem Vorderrad.

Der Bereich der sich vor dem unmittelbare Nahbereich befindet, welcher vom Zweiten der zwei unterschiedlichen Erfassungsvorrichtungen, welche sich im oberen Bereich des Fahrzeugs, vorzugsweise am vorderen Dachknoten oder zumindest oberhalb des Fahrzeugbereichs der durch die Stoßstange (Zierleiste) markiert (getrennt) wird, angeordnet ist, abgedeckt/erfasst wird, erstreckt sich auf circa einen ungefähren Bereich von 1,5 bis 100 Metern vor dem Fahrzeug. Wie aus der zu erfassenden Entfernung von bis zu 100 Metern schon ersichtlich ist, eignet sich, wegen der besseren Weitblickmöglichkeit/Übersichtlichkeit des Systems, bevorzug der vordere Dachknoten als Montageort für die Zweite der zwei unterschiedlichen Erfassungsvorrichtungen.

Die Erfassung der beiden Bereiche, insbesondere des vor dem unmittelbaren Nahbereich sich angrenzenden Bereiches, kann in Vorteilhafterweise hierbei so realisiert sein, dass sich die Weite/Entfernung des Erfassungsbereichs/der Erfassungsbereiche, als Funktion der aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit variabel einstellt bzw. einstellbar ist, damit der/die erfasste/n Bereich/e in einer zeitlichen Korrelation/Zuordnung stehen, welches das Fahrzeug innerhalb einer bestimmten Zeit an Strecke zurücklegt. Wird hierbei beispielsweise, beim weiteren der beiden Bereiche, als vorausbetrachtender Zeitbereich eine Zeitdauer von zwei Sekunden gewählt, so ergibt sich bei einer Fahrzeuggeschwindigkeit von 100 km/Std. ein Erfassungsbereich von 72 Metern, welcher sich bei einer Geschwindigkeitshalbierung dann analog auf 36 Metern reduziert. Bei der variablen Einstellung zur Erfassung des unmittelbarem Nahbereich vor dem Fahrzeug, sind hierbei vor allem die systembedingten Erfassungsgeschwindigkeiten der Erfassungsvorrichtung zu berücksichtigen, damit dem Gesamtsystem noch eine ausreichende Verarbeitungszeit zur Signalverarbeitung/Informationsverarbeitung sowie Vorbereitungszeit/Reaktionszeit der aktiven Elemente der Fahrwerksregelung verbleibt.

Als ebenso vorteilhaft hat es sich gezeigt, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit, neben der variablen Erfassungsweiteneinstellung, auch bei der Funktionsbildung zur Fahrwerksregelung, ebenso wie die Länge der Bodenwellen oder die Länge der Unebenheit der Fahrbahnoberfläche, selbst berücksichtigt wird, damit eine harmonische einheitliche allumfassende Kompensationsmaßnahme (vorrausschauende Kompensationsmaßnahme), welche den kompletten Umfang der Fahrbahnunebenheit mitberücksichtigt, mittels der aktiven Fahrwerksregelung vorgenommen, bzw. durchgeführt werden kann, und somit auch längere, die eigene Fahrzeuglänge überschreitende, Bodenwellen oder der Unebenheit der Fahrbahnoberfläche weitgehend bis vollständig kompensiert werden können.

Das Funktionsprinzip, der zwei unterschiedlichen am vorderen Bereich des Fahrzeugs angeordneten berührungslos erfassenden Abstandsmessvorrichtungen und/oder berührungslos umgebungserfassenden Vorrichtungen zum Erfassen der Fahrbahn, ist vorzugsweise auf Basis von Laufzeitmessungen realisiert, wie dieses von Ultraschall-Messverfahren und/oder von optischen Laufzeitmessverfahren und/oder von Radar-Messverfahren bekannt ist. Hierbei werden von einem Sender Messstrahlen in Richtung des zu erfassenden Fahrbahnbereiches emittiert/ausgesendet, welche von einem Empfänger als reflektierte Messstrahlen empfangen werden, und anhand einer Auswerteeinheit, aufgrund der Laufzeit zwischen Senden und Empfangen sowie der Signalamplituden-Differenzen zwischen Sender und Empfänger, ein Rückschluss auf ein entsprechendes Fahrbahnoberflächenprofil abgeleitet/gebildet werden kann (der Übersichtlichkeit sind in den nachfolgenden Figuren nur die Sendestrahlen symbolisch dargestellt).

Unter dem Begriff „vorderer Fahrzeugbereich" zur Anbringung der zwei unterschiedlichen Erfassungsvorrichtungen, ist die vordere Hälfte des Fahrzeugs, bzw. den Bereich vor der B-Säule zu verstehen.

Das Funktionsprinzip der Regelung ist im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, dass bei Erkennung einer Fahrbahnüberhöhung (positiver Unebenheit), die betroffenen Fahrzeugräder entsprechend dem Verlauf der Fahrbahnüberhöhung gegenüber dem Fahrzeug eingefahren (angehoben) werden, und/oder dass bei Erkennung einer Fahrbahnvertiefung (negativen Unebenheit), die betroffenen Fahrzeugräder entsprechend dem Verlauf der Fahrbahnvertiefung gegenüber dem Fahrzeug ausgefahren (abgesenkt) werden, wie diese in den 1 bis 4 schematisch anhand der Fahrzeugvorderräder gezeigt/dargestellt ist, um die Bodenwellen oder der Unebenheit der Fahrbahnoberfläche weitgehend bis vollständig entsprechend kompensiert werden können.

Ergänzend sei hierbei erwähnt, dass, aus Gründen von Synergieeffekten, eine oder beide der zwei unterschiedlichen Erfassungsvorrichtungen, auch für andere Assistenzfunktionen, wie beispielsweise als Einparkhilfefunktion während des Einparkens und/oder als Abstandsregelfunktion und/oder als Hinderniserkennungsvorrichtung, Anwendungen finden können, oder dass die zur Fahrwerksregelung erforderlichen Informationssignale von bereits im Fahrzeug vorhandene Assistenzsystemen abgeleitet/mitherangezogen werden können, um die Vorrichtung nach Anspruch 1 realisieren zu können.

Weitere Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit dem in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels an einem Kraftfahrzeug/Personenkraftwagen.

In der Beschreibung, in den Ansprüchen, in der Zusammenfassung und in den dazugehörenden Zeichnungen werden die in der hinten angeführten Liste der Bezugszeichen verwendeten Begriffe und zugeordneten Bezugszeichen verwendet.

Die Erfindung wird nun nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispieles unter Zuhilfenahme der 1 bis 4 näher erläutert. Im Folgenden können für funktional gleiche und/oder gleiche Elemente mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet sein.
Es zeigen
1: Eine Darstellung eines Personenkraftwagens mit zwei unterschiedlichen Erfassungsvorrichtungen und den entsprechenden Erfassungsbereichen, sowie einen ebenen Fahrbahnverlauf.
2: Eine Darstellung eines Personenkraftwagens, welcher sich einer längeren Fahrbahnvertiefung annähert, sowie den Dämpferzustand der Räder, zur Kompensation der Fahrbahnunebenheit.
3: Eine Darstellung eines Personenkraftwagens, welcher sich einer bleibenden Fahrbahnvertiefung annähert, sowie den Dämpferzustand der Räder, zur Kompensation der Fahrbahnunebenheit.
4: Eine Darstellung eines Personenkraftwagens, welcher sich einer Rampe /Steigung annähert, sowie den Dämpferzustand der Räder, zur Kompensation der Fahrbahnunebenheit.
1 zeigt eine Darstellung eines Personenkraftwagens (4) mit zwei unterschiedlichen Erfassungsvorrichtungen (2, 3) und den entsprechenden Erfassungsbereichen (2.1, 3.1), sowie einen ebenen Fahrbahnverlauf.
Die erste Erfassungsvorrichtung (2) der zwei unterschiedlichen Erfassungsvorrichtungen (2, 3), welche den unmittelbaren Nahbereich (2.1) vor dem Fahrzeug (als „Präzisionsmessung") erfasst, befindet sich im unteren Bereich des Fahrzeugs (4), unterhalb des Fahrzeugbereichs der durch die Stoßstange (Zierleiste) markiert (getrennt) wird. Die zweite Erfassungsvorrichtung (3) der zwei unterschiedlichen Erfassungsvorrichtungen (2, 3), welche den Bereich (3.1) vor dem unmittelbaren Nahbereich (2.1) vor dem Fahrzeug (4) (als „Grobmessung") erfasst, befindet sich im oberen Bereich des Fahrzeugs, am vorderen Dachknoten.
Wie aus der Figur weiter zu entnehmen ist, ist der Fahrbahnverlauf eben, ohne Fahrbahnunebenheiten dargestellt.
2 zeigt wie 1 eine Darstellung eines Personenkraftwagens (4), welcher sich einer längeren Fahrbahnvertiefung (5.1) annähert, sowie den Dämpferzustand der Räder, zur Kompensation der Fahrbahnunebenheit.
Wie aus der Figur zu entnehmen ist, wird die längere Bodenunebenheit/Fahrbahnvertiefung (5.1) von der zweiten Erfassungsvorrichtung (3) der zwei unterschiedlichen Erfassungsvorrichtungen (2, 3), in dessen kompletten Ausdehnung der Unebenheit (5.1) erfasst, bevor das Fahrzeug (4), bzw. die Räder (4.1) des Fahrzeugs (4) die Bodenunebenheit/Fahrbahnvertiefung (5.1) erreicht, bzw. befahren wird. Somit kann die Vorrichtung (1) bereits zu Beginn der Bodenunebenheit/Fahrbahnvertiefung (5.1), exakt synchron beginnend zum Zeitpunkt des Befahrens der Fahrbahnunebenheit, bis zum Erreichen des Endes der Fahrbahnunebenheit, eine einheitliche allumfassende Kompensationsmaßnahme (vorrausschauende Kompensationsmaßnahme), welche den kompletten Umfang der Fahrbahnunebenheit mitberücksichtigt, mittels der aktiven Fahrwerksregelung vornehmen, bzw. durchführen.
3 zeigt wie 1 eine Darstellung eines Personenkraftwagens (4), welcher sich einer bleibenden Fahrbahnvertiefung (5.2) annähert, sowie den Dämpferzustand der Räder, zur Kompensation der Fahrbahnunebenheit.
Wie aus der Figur zu entnehmen ist, wird die bleibende Bodenunebenheit/Fahrbahnvertiefung (5.2) von der zweiten Erfassungsvorrichtung (3) der zwei unterschiedlichen Erfassungsvorrichtungen (2, 3), bevor das Fahrzeug (4), bzw. die Räder (4.1) des Fahrzeugs (4) die bleibende Bodenunebenheit/Fahrbahnvertiefung (5.2) erreicht, bzw. befahren wird. Somit kann die Vorrichtung (1) bereits zu Beginn der Bodenunebenheit/Fahrbahnvertiefung (5.2), exakt synchron beginnend zum Zeitpunkt des Befahrens der Fahrbahnunebenheit, eine einheitliche allumfassende Kompensationsmaßnahme (vorrausschauende Kompensationsmaßnahme), welche den kompletten Umfang der Fahrbahnunebenheit mitberücksichtigt, mittels der aktiven Fahrwerksregelung vornehmen, bzw. durchführen.
4 zeigt wie 1 eine Darstellung eines Personenkraftwagens (4), welcher sich einer Rampe/Steigung (5.3) annähert, sowie den Dämpferzustand der Räder, zur Kompensation der Fahrbahnunebenheit.
Wie aus der Figur zu entnehmen ist, wird die Rampe/Steigung (5.3) von der zweiten Erfassungsvorrichtung (3) der zwei unterschiedlichen Erfassungsvorrichtungen (2, 3) erfasst, bevor das Fahrzeug (4), bzw. die Räder (4.1) des Fahrzeugs (4) die Bodenunebenheit/Steigung (5.3) erreicht, bzw. befahren wird. Somit kann die Vorrichtung (1) bereits zu Beginn der Bodenunebenheit/Steigung (5.3), bereits vor dem Erreichen der Fahrbahnunebenheit/Steigung (5.3) eine einheitliche allumfassende Kompensationsmaßnahme (vorrausschauende Kompensationsmaßnahme), welche den kompletten Umfang der Fahrbahnunebenheit mitberücksichtigt, mittels der aktiven Fahrwerksregelung vornehmen, bzw. durchführen.
Unter Dämpferzustand [cm], wie dieser in den 2 bis 3 (4) symbolisch graphisch dargestellt ist, ist der Zustand der Dämpfer des aktiven Fahrwerks zu verstehen, bzw. eingeleitete Maßnahmen zur Erlangung der selben Reaktion, damit als Ergebnis davon, die betroffenen Fahrzeugräder entsprechend dem Verlauf der Fahrbahnüberhöhung gegenüber dem Fahrzeug eingefahren (angehoben) werden, und/oder bei Erkennung einer Fahrbahnvertiefung (negativen Unebenheit), die betroffenen Fahrzeugräder entsprechend dem Verlauf der Fahrbahnvertiefung gegenüber dem Fahrzeug ausgefahren (abgesenkt) werden, um Unebenheit der Fahrbahnoberfläche weitgehend bis vollständig kompensieren zu können. Bei 4, bei dieser die Kompensationsmaßnahme (Variation des Dämpferzustandes) bereits vor dem Erreichen des Beginns der Rampe/Steigung (5.3) begonnen wird, führt das Kompensationsergebnis dazu, dass die räumlich „begrenzte Knickstelle" um Fahrbahnverlauf quasi als „langgezogene Rundung" im Fahrzeuginneren empfunden wird, da sich der „quasi inverse" Kompensationsvorgang auf einen Bereich erstreckt, welcher bereits vor dem eigentlichen Ereignis beginnt und erst nach eigentlichen Ereignis wieder endet.

1: Vorrichtung zur Verbesserung des Fahrverhaltens/Erhöhung des Fahrkomforts
2: Erste Erfassungsvorrichtung
2.1: Erfassungsbereich der ersten Erfassungsvorrichtung
3: Zweite Erfassungsvorrichtung
3.1: Erfassungsbereich der zweiten Erfassungsvorrichtung
4: Fahrzeug/Fahrzeugchassis
4.1: Räder/Fahrzeugräder
5.1: Längeren Fahrbahnvertiefungen
5.2: Bleibende Absenkung des Fahrbahnverlaufs
5.3: Rampe/Steigung

Claims

Vorrichtung (1) zur Verbesserung des Fahrverhaltens eines Kraftfahrzeugs (4), und/oder Erhöhung des Fahrkomforts eines Kraftfahrzeugs (4), insbesondere zur Kompensation von längeren Bodenwellen (5.1) oder längeren Unebenheiten der Fahrbahnoberfläche, mit mindestens zwei unterschiedlichen am vorderen Bereich des Fahrzeugs (4) angeordneten Erfassungsvorrichtungen (2, 3) zum Erfassen der Fahrbahn, insbesondere zum Erfassen der Fahrbahnplanarität, und mit einer davon gesteuerten Einrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass a) die Einrichtung eine aktive Fahrwerksregelung mit regelbaren Schwingungsdämpfern ist, b) die am vorderen Bereich des Fahrzeugs (4) angeordneten unterschiedlichen Erfassungsvorrichtungen (2, 3) zum Erfassen der Fahrbahn, je eine berührungslos erfassende Abstandsmessvorrichtung und/oder berührungslos umgebungserfassende Vorrichtung ist, welche c) die Fahrbahnplanarität erfassen, bevor diese von den Rädern (4.1) des Kraftfahrzeugs (4) befahren wird, und d) als Funktion der erfassten Fahrbahnplanarität die aktive Fahrwerksregelung geregelt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei unterschiedlichen Erfassungsvorrichtungen (2, 3) unterschiedliche Erfassungsbereiche (2.1, 3.1) besitzen, oder geeignet sind um zwei unterschiedliche Bereiche (2.1, 3.1) vor dem Fahrzeug (4) zu erfassen.
Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Erste (2) der zwei unterschiedlichen Erfassungsvorrichtungen (2, 3) den unmittelbaren Nahbereich (2.1) vor dem Fahrzeug (als „Präzisionsmessung") erfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Erste (2) der zwei unterschiedlichen Erfassungsvorrichtungen (2, 3) zur exakten „Positionsbestimmung" (Anfang/Ende der Unebenheit während des zeitlichen Überfahrens), sowie für die „Höhenvermessung" und/oder „Tiefenvermessung" der Fahrbahnunebenheit herangezogen wird.
Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zweite (3) der zwei unterschiedlichen Erfassungsvorrichtungen (2, 3) den Bereich (3.1) vor dem unmittelbaren Nahbereich (2.1) vor dem Fahrzeug (4) (als „Grobmessung") erfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Zweite (3) der zwei unterschiedlichen Erfassungsvorrichtungen (2, 3) zur vorrausschauenden „Überblicksbestimmung" (Ausdehnung der Unebenheit) der Fahrbahnunebenheit herangezogen wird.
Vorrichtung nach Anspruch 3 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass sich die beiden Bereiche (2.1, 3.1) vor dem Fahrzeug (4), sofern sich diese überhaupt überschneiden (überlappen), nur sehr geringfügig überlappen.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der unmittelbare Nahbereich (2.1) vor dem Fahrzeug (4), einen ungefähren Bereich von minus 1,0 bis plus 1,5 Metern vor dem Fahrzeug umfasst/abdeckt, oder 0 bis 1,5 Metern vor dem Vorderrad umfasst/abdeckt.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Bereich (3.1) vor dem unmittelbaren Nahbereich (2.1) vor dem Fahrzeug (4), einen ungefähren Bereich von 1,5 bis 100 Metern vor dem Fahrzeug umfasst/abdeckt.
Vorrichtung nach Anspruch 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, dass der unmittelbare Nahbereich (2.1) vor dem Fahrzeug (4), wie auch der Bereich (3.1) vor dem unmittelbaren Nahbereich (2.1) vor dem Fahrzeug (4), jeweils angepasst als Funktion der Fahrzeuggeschwindigkeit variiert werden kann.
Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Funktionsprinzip, der zwei unterschiedlichen am vorderen Bereich des Fahrzeugs angeordneten berührungslos erfassenden Abstandsmessvorrichtungen und/oder berührungslos umgebungserfassenden Vorrichtungen zum Erfassen der Fahrbahn, auf Basis von Laufzeitmessungen realisiert ist.
Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass es sich vorzugsweise um ein Ultraschall-Messverfahren und/oder um ein optisches Laufzeitmessverfahren und/oder um ein Radar-Messverfahren handelt.
Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Funktionsbildung zur Fahrwerksregelung, die Geschwindigkeit des Fahrzeugs mitberücksichtigt wird.
Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Funktionsbildung zur Fahrwerksregelung, die Länge der Bodenwellen oder die Länge der Unebenheit der Fahrbahnoberfläche berücksichtigt wird, und das auch längere, die eigene Fahrzeuglänge überschreitende, Bodenwellen oder der Unebenheit der Fahrbahnoberfläche weitgehend bis vollständig kompensiert werden können.
Vorrichtung nach Anspruch 1 und 11, dadurch gekennzeichnet, dass der vordere Fahrzeugbereich zur Anbringung der zwei unterschiedlichen Erfassungsvorrichtungen, die vordere Hälfte des Fahrzeugs, bzw. den Bereich vor der B-Säule umfasst.
Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei Erkennung einer Fahrbahnüberhöhung (positiver Unebenheit), die betroffenen Fahrzeugräder entsprechend dem Verlauf der Fahrbahnüberhöhung gegenüber dem Fahrzeug eingefahren (angehoben) werden, und/oder dass bei Erkennung einer Fahrbahnvertiefung (negativen Unebenheit), die betroffenen Fahrzeugräder entsprechend dem Verlauf der Fahrbahnvertiefung gegenüber dem Fahrzeug ausgefahren (abgesenkt) werden.
Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Erste der zwei unterschiedlichen Erfassungsvorrichtungen im unteren Bereich des Fahrzeugs, vorzugsweise unterhalb des Fahrzeugbereichs der durch die Stoßstange (Zierleiste) markiert (getrennt) wird, angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zweite der zwei unterschiedlichen Erfassungsvorrichtungen im oberen Bereich des Fahrzeugs, vorzugsweise am vorderen Dachknoten oder zumindest oberhalb des Fahrzeugbereichs der durch die Stoßstange (Zierleiste) markiert (getrennt) wird, angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die aktive Fahrwerksregelung mit ihren regelbaren Schwingungsdämpfern, als Funktion der erfassten Fahrbahnplanarität geregelt bzw. vorbereitet werden kann, bevor der Fahrbahnabschnitt/Fahrbahnbereich von den Rädern befahren wird, damit bereits exakt synchron beginnend zum Zeitpunkt des Befahrens der Fahrbahnunebenheit, bis zum Erreichen des Endes der Fahrbahnunebenheit (gemäß 2), bzw. bereits vor dem Erreichen der Fahrbahnunebenheit (gemäß 4) eine einheitliche allumfassende Kompensationsmaßnahme (vorrausschauende Kompensationsmaßnahme), welche den kompletten Umfang der Fahrbahnunebenheit mitberücksichtigt, mittels der aktiven Fahrwerksregelung vorgenommen, bzw. durchgeführt werden kann.
Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder beide der zwei unterschiedlichen Erfassungsvorrichtungen, auch für andere Assistenzfunktionen, wie beispielsweise als Einparkhilfefunktion während des Einparkens und/oder als Abstandsregelfunktion und/oder als Hinderniserkennungsvorrichtung, Anwendungen finden kann, oder dass Informationssignale von bereits im Fahrzeug vorhandene Assistenzsystemen mitherangezogen werden können, um die Vorrichtung nach Anspruch 1 realisieren zu können.
Fahrzeug, insbesondere Personenkraftwagen, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 20.