-
Technisches Gebiet
-
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verbessern des Fahrverhaltens eines sich auf einem Verkehrsweg bewegenden Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1. Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zum Verbessern des Fahrverhaltens eines sich auf einem Verkehrsweg bewegenden Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 11, die zur Durchführung des Verfahrens geeignet ist.
-
Hintergrund der Erfindung
-
Eine Aufgabe bei der Entwicklung von Kraftfahrzeugen besteht in der Entwicklung von Systemen zur Erhöhung des Fahrkomforts und zur Verbesserung des Fahrverhaltens von Kraftfahrzeugen in Abhängigkeit vom Umfeld der Kraftfahrzeuge. Ein wichtiger Bestandteil dieser Systeme sind aktive Fahrwerkssysteme.
-
Aktive Fahrwerkssysteme erreichen eine Verbesserung des Fahrverhaltens eines Kraftfahrzeugs, in dem sie Schleuder-, Wank- oder Nickbewegungen des Kraftfahrzeugs entgegenwirken. Aktive Fahrwerkssysteme erreichen weiterhin eine Erhöhung des Fahrkomforts eines Kraftfahrzeugs, in dem sie Fahrbahnunebenheiten ausgleichen und die Straßenlage eines Kraftfahrzeuges beeinflussen. Sensoreinrichtungen unterstützen bei der Erkennung des Umfeldes eines Kraftfahrzeugs, das bei der Einstellung des aktiven Fahrwerkes zu berücksichtigen ist.
-
Das Dokument
DE 10 2006 030 178 A1 beschreibt ebenfalls ein Kraftfahrzeug mit einem aktiven Fahrwerk. Werden Hindernisse, insbesondere Bodenschwellen außerhalb eines Kraftfahrzeugs mittels eines Objekterfassungsmittels erfasst, erfolgt eine automatische Anpassung des aktiven Fahrwerks. Im Rahmen dieser Anpassung kann vorzugsweise die Bodenfreiheit des Kraftfahrzeugs erhöht und/oder die Federung weicher eingestellt werden. Das erläuterte System beschränkt sich darauf, die Fahrwerkseigenschaften eines Kraftfahrzeugs vorübergehend zu ändern und an eine erkannte Bodenschwelle anzupassen.
-
Die
EP 1 273 496 B1 offenbart einen dynamischen Dämpfer, der anhand erkannter Fahrbahntypen wie beispielsweise Asphalt beeinflusst wird. Der Fahrbahntyp wird aus Informationen eines Radsensors bestimmt, wenn das Rad über den zu bestimmenden Straßenabschnitt rollt.
-
Die
DE 195 37 257 A1 offenbart ein Dämpfungssystem, das Informationen über die Fahrbahnbeschaffenheit aus Amplitudenschwankungen der Raddrehzahlsensoren ermittelt und anhand dieser Informationen die Dämpfung anpasst.
-
Darstellung der Erfindung
-
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Fahreigenschaften eines Kraftfahrzeugs bei der Fahrt auf einem bestimmten Verkehrsweg zu verbessern.
-
Die Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 11 gelöst. Ausführungsformen des Verfahrens und der Vorrichtung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
-
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Verbessern des Fahrverhaltens eines sich auf einem Verkehrsweg bewegenden Kraftfahrzeugs vorgeschlagen. Das Kraftfahrzeug weist eine Positionsbestimmungseinrichtung und mindestens ein aktives Fahrwerkselement auf, das eine Karosserie des Kraftfahrzeugs gegenüber mindestens einem Rad des Kraftfahrzeugs abstützt. Das Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass eine Kategorie des Verkehrswegs ermittelt wird, die eine Art des Verkehrswegs charakterisiert, und dass das Fahrwerkselement in Abhängigkeit von der ermittelten Kategorie beeinflusst wird, wobei ein weiteres Kraftfahrzeug mit einem Kamerasensor ausgerüstet ist, welches ein Kamerabild einer vor dem Kraftfahrzeug liegender Fahrbahn liefert, wobei aus den Kamerabildern anhand einer Muster- bzw. Kontrastauswertung Unebenheiten der Fahrbahn erkannt werden und aus einer Größe der Unebenheiten und/oder deren Anzahl dann eine Beschaffenheitsinformation gebildet wird, das weitere Kraftfahrzeug seine Position mittels einer Positionsbestimmungseinheit erfasst und, die Beschaffenheitsinformation und seine Position über eine Funkverbindung an eine Steuereinheit des Kraftfahrzeugs meldet, wobei im Steuergerät anhand von Kartendaten sichergestellt wird, das sich das weitere Kraftfahrzeug auf demselben Verkehrsweg wie das Kraftfahrzeug befindet und das Fahrwerkselement ferner in Abhängigkeit der Beschaffenheitsinformation beeinflusst wird.
-
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Vorrichtung zum Verbessern des Fahrverhaltens eines sich auf einem Verkehrsweg bewegenden Kraftfahrzeugs bereitgestellt. Das Kraftfahrzeug weist eine Positionsbestimmungseinrichtung und mindestens ein aktives Fahrwerkselement auf, das eine Karosserie des Kraftfahrzeugs auf mindestens einem Rad des Kraftfahrzeugs abstützt. Die Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass eine Steuerungseinrichtung enthalten ist, die dazu ausgebildet ist, eine Kategorie des Verkehrswegs zu ermitteln, die eine Art des Verkehrswegs charakterisiert, wobei ein weiteres Kraftfahrzeug mit einem Kamerasensor ausgerüstet ist, welcher ein Kamerabild einer vor dem Kraftfahrzeug liegender Fahrbahn liefert, wobei aus den Kamerabildern anhand einer Muster- bzw. Kontrastauswertung Unebenheiten der Fahrbahn erkannt werden und aus einer Größe der Unebenheiten und/oder deren Anzahl dann eine Beschaffenheitsinformation gebildet wird, das weitere Kraftfahrzeug seine Position mittels einer Positionsbestimmungseinheit erfasst und die Beschaffenheitsinformation und seine Position über eine Funkverbindung an eine Steuereinheit des Kraftfahrzeugs meldet, wobei die Steuerungseinrichtung ferner dazu ausgebildet ist anhand von Kartendaten sicherzustellen, dass sich das weitere Kraftfahrzeug auf demselben Verkehrsweg wie das Kraftfahrzeug befindet und das Fahrwerkselement zusätzlich in Abhängigkeit der Beschaffenheitsinformation zu beeinflussen.
-
Die Erfindung beinhaltet die Idee, die Fahrwerkseigenschaften eines Kraftfahrzeugs dadurch an die Verhältnisse des von dem Kraftfahrzeug befahrenen Verkehrswegs anzupassen, dass eine Kategorie des Verkehrswegs ermittelt wird und wenigstens ein Fahrwerkselement in Abhängigkeit von der Kategorie zu beeinflussen. Bei dem Fahrwerkselement handelt es sich insbesondere um ein Feder- und Dämpfungselement eines Fahrwerks des Kraftfahrzeugs.
-
Die Beeinflussung des Fahrwerkselements kann dergestalt erfolgen, dass die Stabilität des Fahrzeugs gegebenenfalls erhöht wird, wenn auf dem Verkehrsweg beispielsweise hohe Geschwindigkeiten erzielt werden, oder dass der Federungskomfort erhöht wird, wenn die Beschaffenheit des Verkehrswegs dies wünschenswert erscheinen lässt und die Fahrstabilität hierdurch nicht beeinträchtigt wird.
-
In einer Ausgestaltung des Verfahrens und der Vorrichtung ist vorgesehen, dass ein Verkehrsweg in Abhängigkeit von aufgrund der Art des Verkehrswegs zu erwartenden Fahrgeschwindigkeiten einer Kategorie zugeordnet wird.
-
Vorteilhaft wird in dieser Ausgestaltung bereits eine Kategorisierung anhand der Art des Verkehrswegs ermöglicht. Die Art des Verkehrswegs kann beispielsweise eine Autobahn, eine Landstraße, eine innerstädtische Straße oder ein Feldweg sein und geht typischerweise mit einem bestimmten Maß von Unebenheiten und einer typischen Fahrgeschwindigkeit einher. So werden auf einer Autobahn in der Regel hohe Geschwindigkeiten erreicht, und es ist lediglich mit geringen Fahrbahnunebenheiten zu rechnen.
-
Eine weitere Ausgestaltung des Verfahrens und der Vorrichtung beinhaltet, dass ein Verkehrsweg aufgrund einer zugelassenen Höchstgeschwindigkeit einer Kategorie zugeordnet wird.
-
Dies erlaubt eine feinere Kategorisierung von Verkehrswegen und eine noch bessere Anpassung des Fahrwerks an einen bestimmten Verkehrsweg.
-
Die Kartendaten können beispielsweise in digitaler Form auf einem Datenträger bereitgestellt werden, der in dem Kraftfahrzeug ausgelesen werden kann.
-
Eine verbundene Ausführungsform des Verfahrens und der Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass mittels einer Positionsbestimmungseinrichtung eine Position des Kraftfahrzeugs ermittelt und dem Verkehrsweg zugeordnet wird, auf dem sich das Kraftfahrzeug bewegt, wobei die Kategorie des Verkehrswegs anhand der Kartendaten ermittelt wird.
-
Ein derartiges Positionsbestimmungssystem ist üblicherweise auch Bestandteil von Zielführungssystemen, die in einer Vielzahl von Kraftfahrzeugen bereits vorhanden ist. Vorteilhaft können diese Zielführungssysteme im Rahmen der Erfindung mitbenutzt werden.
-
Bei einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens und der Vorrichtung ist es vorgesehen, dass die Kategorie des Verkehrswegs, auf dem sich das Fahrzeug bewegt, mittels einer Benutzerschnittstelle eingegeben wird, die von einem Fahrzeuginsassen bedient werden kann.
-
Vorteilhaft kann die Kategorie in dieser Ausgestaltung durch den Fahrer des Fahrzeugs oder einen weiteren Fahrzeuginsassen ermittelt und angegeben werden. Hierzu kann vorzugsweise eine Kategorie aus einer Mehrzahl von Kategorien ausgewählt werden, die an der Benutzerschnittstelle angezeigt werden.
-
Eine Weiterbildung des Verfahrens und der Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Beeinflussung des Fahrwerkselements zusätzlich in Abhängigkeit von einer Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs vorgenommen wird.
-
Hierdurch wird eine noch bessere Anpassung des Fahrwerks an die vorliegende Fahrsituation gewährleistet.
-
Darüber hinaus kann der tatsächlichen Beschaffenheit des Verkehrswegs, auf dem das Fahrzeug sich bewegt, in einigen Situationen durch eine Kategorisierung nicht ausreichend Rechnung getragen werden. Dies ist beispielsweise der Fall, wenn eine Straße in einem ungewöhnlich schlechten Zustand ist.
-
Eine verbundene Ausgestaltung des Verfahrens und der Vorrichtung beinhaltet, dass die Unebenheiten mittels wenigstens eines Sensors des Kraftfahrzeugs erfasst werden.
-
Darüber hinaus ist in einer Ausführungsform des Verfahrens und der Vorrichtung vorgesehen, dass aufgrund der Beeinflussung des Fahrwerkselements eine Bodenfreiheit des Kraftfahrzeugs verändert wird.
-
Durch eine geringere Bodenfreiheit wird insbesondere der Fahrzeugschwerpunkt bei abgesenkt, wodurch vor allem bei höheren Fahrzeuggeschwindigkeiten ein besseres Fahrstabilität erzielt werden kann, während bei einer Erhöhung der Bodenfreiheit der zur Verfügung stehende Federweg verlängert wird, wodurch Fahrbahnunebenheiten besser ausgeglichen werden können und der Fahrkomfort erhöht wird. Kategorien von Verkehrswegen, die weniger Unebenheiten aufweisen und/oder auf denen höhere Fahrgeschwindigkeiten erzielt werden, wird daher vorzugsweise eine geringe Bodenfreiheit zugeordnet als Kategorien von Verkehrswegen, die mehr Unebenheiten aufweisen und/oder auf denen eine geringere Fahrgeschwindigkeit erzielt wird.
-
Eine weitere Ausführungsform des Verfahrens und der Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass aufgrund der Beeinflussung des Fahrwerkselements eine Dämpfung einer Federbewegung des Fahrwerkselements verändert wird.
-
Eine hohe Dämpfung führt in Regel zu einer Stabilisierung des Fahrzeugs vor allem bei höheren Fahrzeuggeschwindigkeiten, während bei einer geringeren Dämpfung ein rascheres Ein- und Ausfedern ermöglicht wird, das zu einem besseren Kontakt zwischen den Rädern des Fahrzeugs und der Fahrbahn führt. Vorzugsweise wird daher Kategorien von Verkehrswegen, die weniger Unebenheiten aufweisen und/oder auf denen höhere Fahrgeschwindigkeiten erzielt werden, eine höhere Dämpfung zugeordnet als Kategorien von Verkehrswegen, die mehr Unebenheiten aufweisen und/oder auf denen eine geringere Fahrgeschwindigkeit erzielt wird.
-
Die zuvor genannten und weitere Vorteile, Besonderheiten und zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung werden auch anhand der Ausführungsbeispiele deutlich, die nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren beschrieben werden.
-
Figurenliste
-
Von den Figuren zeigt:
- 1 eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugs mit aktiven Fahrwerkselementen ,
- 2 eine schematische Darstellung eines Fahrwerks des Kraftfahrzeugs, welches die aktiven Fahrwerkselemente umfasst, und
- 3 eine schematischen Darstellung eines Aufbaus eines aktiven Fahrwerkselements in einer Ausgestaltung.
-
Darstellung von Ausführungsbeispielen
-
In 1 ist beispielhaft ein zweiachsiges Kraftfahrzeug 101 mit vier Rädern 103 dargestellt, das sich auf einem Verkehrsweg 102 bewegt. Das Kraftfahrzeug 101 verfügt über ein Fahrwerk mit Fahrwerkselementen 104, die jeweils einem Rad 103 zugeordnet sind. Wie in 2 dargestellt, sind die Fahrwerkselemente 104 zwischen der Karosserie 201 und den Radaufhängungen 202 der Fahrzeugräder 103 angeordnet und stützen die Karosserie 201 gegenüber den Rädern 103 ab.
-
Die Fahrwerkselementen 104 umfassen an sich bekannte Federungs- und Dämpfungselemente. Der zur Verfügung stehende Federweg bestimmt die Höhe des Fahrzeugschwerpunkts bzw. die Bodenfreiheit zwischen der Fahrzeugkarosserie und der Fahrbahn, auf der sich das Fahrzeug 101 bewegt. Die Dämpfungscharakteristik bestimmt, in welchem Maße die Federbewegungen des Fahrwerkselements 104 bedämpft werden. Die Fahrwerkselemente 104 sind vorliegend als aktive Elemente ausgeführt, die eine Veränderung des Federwegs und/oder eine Veränderung der Dämpfung ermöglichen. Beispiele für derartige Fahrwerkselemente 104, die vorliegend eingesetzt werden können, sind Luftfederelemente und hydropneumatische Federelemente, die dem Fachmann an sich bekannt sind.
-
3 zeigt beispielhaft einen prinzipiellen Aufbau eines geeigneten aktiven Fahrwerkselements 104. Das Fahrwerkselement 104 umfasst eine spiralförmige Stahlfeder 308, die zwischen der Karosserie des Kraftfahrzeugs 101 und dem entsprechenden Rad 103 angeordnet ist.
-
Ferner ist ein Schwingungsdämpfer 301 vorgesehen, der einen ölgefüllten Zylinder 302 beinhaltet, in dem sich ein Kolben 303 bewegt. Der Kolben 303 enthält Ventile 304, durch die das Öl strömen kann. Das Öl befindet sich in zwei Ölkammern 305 und 306, die über den Kolben 303 voneinander getrennt sind. Wird der Kolben 303 in Richtung der Ölkammer 305 bewegt, also eingefedert, so strömt das Öl von der Ölkammer 305 durch die Ventile 304 in die Ölkammer 306. Bei einer gegenläufigen Bewegung des Kolbens 303 in Richtung der Ölkammer 306, dementsprechend also beim Ausfedern, wird das Öl von der Ölkammer 306 durch die Ventile 304 in die Ölkammer 305 gepresst. Bei der Bewegung des Kolbens 303 wird dem Öl durch die Ventile 304 ein Widerstand entgegengebracht. Zur Überwindung dieses Widerstandes wird Energie benötigt, die als Schwingungsenergie des Kraftfahrzeuges 101 zur Verfügung steht. Die Schwingungsenergie wird in dem Schwingungsdämpfer insbesondere in Wärme umgewandelt, wodurch eine Dämpfung erreicht wird.
-
Zur Veränderung der Dämpfung kann der Öffnungsquerschnitt der Ventile 304 verändert werden, der Einfluss auf das Dämpfungsverhalten des Schwingungsdämpfers 301 hat. Eine große Öffnung der Ventile 304 ermöglicht durch einen niedrigen Widerstand einen schnellen Durchfluss des Öls. Die Dämpfung des Kolbens 303 ist nur gering, die Dämpfung erscheint nicht so hart. Bei kleinen Öffnungsquerschnitten der Ventile 304 erhöht sich der Widerstand, und das Öl kann nur langsam fließen. Die Bewegung des Kolbens 303 wird stärker gedämpft, die Dämpfung erscheint härter.
-
Zusätzlich zu der Stahlfeder 308 ist eine Luftfeder 311 vorgesehen, die einen Luftanschluss 309 und ein Gasvolumen 310 aufweist. Ist eine Änderung der Bodenfreiheit des Kraftfahrzeuges 101 erforderlich, wird Luft über Ventile über den Luftanschluss 309 in das Gasvolumen 310 der Luftfeder 311 geleitet, um den zur Verfügung stehenden Federweg zu vergrößern bzw. daraus abgelassen, um den Federweg zu verringern.
-
Die Erfindung ist dabei keineswegs auf die dargestellte Ausgestaltung der Fahrwerkselemente 104 beschränkt, sondern kann ebenso mit anderen Fahrwerkselementen 104 ausgeführt werden, welche eine Veränderungen der Bodenfreiheit des Fahrzeugs 101 und/oder des Dämpfungsverhaltens ermöglichen. Insbesondere kann anstelle der zusätzlichen Luftfeder 311 eine hydraulische Zusatzfeder verwendet werden, welche anstelle von Luft Öl als Kompressionsmedium enthält. In einer weiteren beispielhaften Ausgestaltung wird auf die Stahlfeder 308 verzichtet und eine verstellbare Luft- oder Ölfeder vorgesehen, welche die Federungsaufgabe allein übernimmt. Im Hinblick auf die Dämpfung kann beispielsweise auch ein mechanisches Dämpfungssystem vorgesehen sein, bei dem die Schwingungsenergie über Reibflächen insbesondere in Reibungsenergie umgewandelt wird.
-
Die Ansteuerung der Fahrwerkselemente 104, d.h. die Veränderung der Bodenfreiheit des Kraftfahrzeugs 101 und/der die Veränderung der Dämpfung wird durch eine Steuereinrichtung 105 vorgenommen, die in 1 dargestellt ist.
-
Vorzugsweise ist die Steuereinrichtung 105 in ein Steuergerät integriert, das einen Mikroprozessor zur Ausführung von Programmen umfasst, deren Programmcode in dem Steuergerät gespeichert werden kann. Die Steuereinrichtung 105 ist dabei als ein Programmmodul des Steuergeräts implementiert.
-
Der Steuereinrichtung 105 werden Daten zugeführt, welche den Verkehrsweg 102 charakterisieren, auf dem sich das Fahrzeug 101 aktuell bewegt. Die Daten beschreiben dabei insbesondere die Kategorie des Verkehrswegs 102. Die Kategorie eines Verkehrswegs 102 gibt vorzugsweise die generelle, durchschnittliche Beschaffenheit des Verkehrswegs 102 insbesondere im Hinblick auf vorhandene Unebenheiten sowie die typischerweise auf dem Verkehrsweg 102 erzielten bzw. erlaubten Fahrgeschwindigkeiten an. Daher können die bestehenden Kategorien den vorhandenen Straßengattungen, wie beispielsweise Autobahn, Landstraße, innerstädtische Straße, und Feldweg entsprechen, die sich im Hinblick auf die zuvor genannten Faktoren voneinander unterscheiden.
-
Gleichfalls können die vorgesehenen Kategorien auch die konkrete Beschaffenheit von Verkehrswegen 102 berücksichtigen, d.h. den konkreten Zustand eines Verkehrswegs 102 eines bestimmten Typs. Hierzu können beispielsweise für Verkehrswege 102 eines bestimmten Typs, wie beispielsweise Autobahnen oder innerstädtischen Straßen, mehrere Kategorien vorgesehen sein. Die Einordnung eines Verkehrswegs 102 eines bestimmten Typs in eine der für diesen Typ vorgesehenen Kategorien erfolgt dabei insbesondere aufgrund der tatsächlich vorhandenen Fahrbahnunebenheiten. So kann beispielsweise eine Autobahn in einem guten Zustand mit wenigen Fahrbahnunebenheiten in eine andere Kategorie eingeordnet werden als eine Autobahn mit einem schlechteren Straßenzustand.
-
In einer Ausgestaltung werden zur Ermittlung der Kategorie des Verkehrswegs 102 Kartendaten herangezogen, die vorzugsweise auf einem digitalen Datenträger 106 gespeichert sind, der in dem Kraftfahrzeug 101 verfügbar ist. Bei dem digitalen Datenträger 106 handelt es sich beispielsweise um eine Compact Disc (CD) oder eine DVD, die mit einem geeigneten, in 1 nicht dargestellten, Lesegerät des Kraftfahrzeugs 101 ausgelesen wird. Gleichfalls kann es sich bei dem Datenträger 106 jedoch auch um einen anderes Speichermedium handeln.
-
Die Kartendaten beinhalten das Wegenetz einer bestimmten geografischen Region mit den Verkehrswegen 102, die von dem Fahrzeug 101 befahren werden können. Den in dem Wegenetz enthaltenen Verkehrswegen 102 wird innerhalb der Kartendaten die entsprechende Kategorie zugeordnet. Die Festlegung der Kategorie erfolgt dabei anhand von empirisch erfassten Informationen bei der Erstellung der Kartendaten.
-
Ein Positionsbestimmungssystem 107 des Fahrzeugs 101 ermittelt fortwährend die Position des Fahrzeugs 101 und bestimmt dabei anhand der Kartendaten, auf welchem Verkehrsweg 102 sich das Fahrzeug 101 aktuell befindet. Ferner liest das Positionsbestimmungssystem 107 die Kategorie des aktuellen Verkehrswegs 102 aus und meldet sie an die Steuereinrichtung 105. Das Positionsbestimmungssystem 107 ist in einer Ausgestaltung als ein dem Fachmann an sich bekanntes satellitengestütztes Ortungssystem ausgeführt, das beispielsweise auf dem GPS (Global Positioning System) oder dem europäischen Satellitennavigationssystem Galileo basiert. Gleichfalls kann das Positionsbestimmungssystem 107 jedoch auch in anderer Weise ausgestaltet sein. Beispielsweise können Funksignale eines Mobilfunknetzes empfangen werden, um die Position des Fahrzeugs 101 zu bestimmen.
-
Vorzugsweise sind das Positionsbestimmungssystem 107 sowie der digitale Datenträger 106 und das zugehörige Lesegerät zum Auslesen des digitalen Datenträgers 106 Bestandteil eines Zielführungssystems des Fahrzeugs 101. Zielführungssysteme sind heutzutage bereits Bestandteil einer Vielzahl von Kraftfahrzeugen 101 und können zur Ausführung der vorliegenden Erfindung mitbenutzt werden.
-
In einer weiteren Ausgestaltung wird die Kategorie des Verkehrswegs 102, auf dem sich das Fahrzeug 101 aktuell bewegt, von dem Fahrer des Fahrzeugs 101 oder einem weiteren Fahrzeuginsassen eingegeben. Für die Eingabe der Kategorie wird eine Benutzerschnittstelle bereitgestellt, die insbesondere eine Eingabeeinrichtung umfasst. Ferner können mögliche Kategorien innerhalb des Fahrzeugs 101 hinterlegt werden und zur manuellen Auswahl an einer Displayeinrichtung angezeigt werden. Die Auswahl erfolgt dabei mittels einer Eingabeeinrichtung, die beispielsweise als Joystick, als Drehrad oder dergleichen ausgeführt ist. Die Benutzerschnittstelle meldet die von dem Fahrer angegebene Kategorie des aktuellen Verkehrswegs 102 an die Steuereinrichtung 105.
-
Die Vorgabe der Kategorie des aktuellen Verkehrswegs 102 kann anstelle der zuvor beschriebenen Bestimmung der Kategorie anhand von Kartendaten vorgesehen sein. Ferner kann es jedoch auch vorgesehen sein, dass die von dem Fahrer ausgewählte Kategorie des aktuellen Verkehrswegs 102 in dem Fahrzeug gespeichert wird, so dass die Kategorie zur Verfügung steht, wenn derselbe Verkehrsweg 102 zukünftig wiederholt befahren wird. Insbesondere können hierdurch Kartendaten für eine zukünftige Verwendung erstellt werden, oder es können Kartendaten ergänzt werden, die zwar in dem Fahrzeug 101 zur Verfügung stehen, die jedoch keine Zuordnung der enthaltenen Verkehrswege 102 zu einer Kategorie beinhalten.
-
Wenn die Steuereinrichtung 105 anhand der erhaltenen Informationen die Kategorie des aktuellen Verkehrswegs 102 festgestellt hat, werden eine Bodenfreiheit und/oder eine Dämpfung in Abhängigkeit von der Kategorie ermittelt. Die Steuereinrichtung 105 greift hierzu auf eine in dem Steuergerät gespeicherte Datenbasis zu, in der eine Zuordnung zwischen den vorgesehenen Kategorien und der Bodenfreiheit des Fahrzeugs 101 und/oder der Dämpfung der Fahrwerkselemente 104 enthalten ist.
-
Den Kategorien von Verkehrswegen 102, die generell weniger Unebenheiten aufweisen und auf denen höhere Fahrgeschwindigkeiten erzielt werden, wie beispielsweise Autobahnen, wird dabei vorzugsweise eine geringe Bodenfreiheit zugeordnet als Kategorien von Verkehrswegen 102, die generell mehr Unebenheiten aufweisen und auf denen eine geringere Fahrgeschwindigkeit erzielt wird, wie beispielsweise Feldwegen. Durch eine derartige Zuordnung wird erreicht, dass der Fahrzeugschwerpunkt bei höheren Fahrzeuggeschwindigkeiten abgesenkt wird, wodurch ein besseres Fahrverhalten erzielt wird - insbesondere eine höhere Fahrstabilität des Kraftfahrzeugs 101. Bei geringeren Fahrzeuggeschwindigkeiten wird der Fahrzeugschwerpunkt durch eine derartige Zuordnung erhöht und der zur Verfügung stehende Federweg verlängert. Hierdurch können Fahrbahnunebenheiten besser ausgeglichen werden, wodurch der Fahrkomfort erhöht und der Fahrbahnkontakt der Räder 103 verbessert wird.
-
Ferner wird Kategorien von Verkehrswegen 102, die generell weniger Unebenheiten aufweisen und auf denen höhere Fahrgeschwindigkeiten erzielt werden, vorzugsweise eine höhere Dämpfung zugeordnet als Kategorien von Verkehrswegen 102, die generell mehr Unebenheiten aufweisen und auf denen eine geringere Fahrgeschwindigkeit erzielt wird. Hierdurch wird erreicht, dass bei hohen Geschwindigkeiten eine hohe Dämpfung besteht, die zu einer Stabilisierung des Fahrzeugs führt. Bei geringen Geschwindigkeiten und starken Fahrbahnunebenheiten wird die Dämpfung hingegen verringert, so dass ein rascheres Ein- und Ausfedern gewährleistet ist, das zu einem besseren Kontakt zwischen den Rädern 103 des Fahrzeugs 101 und der Fahrbahn führt und den Fahrkomfort erhöht.
-
Wenn die Steuereinrichtung 105 die Kategorie des aktuellen Verkehrswegs 102 erhalten hat, ermittelt sie anhand der Datenbasis die zugeordnete Bodenfreiheit des Fahrzeugs 101. Dann wird geprüft, ob die bestehende Bodenfreiheit mit der ermittelten Bodenfreiheit übereinstimmt. Bei einer Übereinstimmung erfolgt keine Änderung der Einstellungen der Fahrwerkselemente 104. Liegt keine Übereinstimmung vor, steuert die Steuereinrichtung 105 die Fahrwerkselemente 104 derart an, dass die ermittelte Bodenfreiheit eingestellt wird. Bei Verwendung der in 3 dargestellten aktiven Fahrwerkselemente 104 werden hierzu Ventile derart angesteuert, dass Luft über den Luftanschluss 309 in das Gasvolumen 310 der Luftfeder 311 geleitet oder daraus abgelassen wird.
-
In ähnlicher Weise kann die Steuereinrichtung 105 anhand der Datenbasis die Dämpfung ermitteln, die der Kategorie des vorliegenden Verkehrswegs 102 zugeordnet ist. Dann prüft die Steuereinrichtung 105, ob die eingestellte Dämpfung mit der ermittelten Dämpfung übereinstimmt. Bei einer Übereinstimmung erfolgt keine Änderung der Einstellungen der Fahrwerkselemente 104. Liegt keine Übereinstimmung vor, steuert die Steuereinrichtung 105 die Fahrwerkselemente 104 derart an, dass die ermittelte Bodenfreiheit eingestellt wird.
-
Die Veränderung der Dämpfung kann zusätzlich oder alternativ zu der Veränderung der Bodenfreiheit des Fahrzeugs 101 vorgenommen werden.
-
In einer weiteren Ausgestaltung werden neben der Kategorie des Verkehrswegs 102, auf dem sich das Fahrzeug 101 aktuell bewegt, weitere Information bei der Einstellung der aktiven Fahrwerkselemente 104 herangezogen.
-
In einer Ausgestaltung kann es vorgesehen sein, dass die aktuelle Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs 101 berücksichtigt wird. Diese kann beispielsweise anhand von Signalen von an den Fahrzeugrädern 103 angeordneten Raddrehzahlsensoren ermittelt werden. Die Messsignale dieser Sensoren können der Steuereinrichtung 105 zugeführt werden, welche aus den Messsignalen die Fahrzeuggeschwindigkeit bestimmt, oder die Fahrzeuggeschwindigkeit wird in einem weiteren System des Fahrzeugs 101 berechnet und der Steuereinrichtung 105 zugeführt.
-
In der Steuereinrichtung 105 werden die Bodenfreiheit und/oder die Dämpfung, die anhand der Kategorie des aktuellen Verkehrswegs 102 ermittelt worden sind, modifiziert. Die Modifikation erfolgt vorzugsweise derart, dass die Bodenfreiheit mit steigender Fahrzeuggeschwindigkeit verringert und die Dämpfung mit steigender Fahrzeuggeschwindigkeit erhöht wird.
-
Hierzu wird in einer Ausgestaltung in Abhängigkeit der Fahrzeuggeschwindigkeit eine Korrektur der Bodenfreiheit und/oder der Dämpfung bestimmt. Die Korrektur kann beispielsweise ein additiver Wert oder ein Multiplikationsfaktor sein, mit dem die Bodenfreiheit und/oder die Dämpfung an die Fahrzeuggeschwindigkeit angepasst wird. Die Korrektur wird entweder stufenweise oder kontinuierlich anhand einer in dem Steuergerät hinterlegten Vorschrift angepasst.
-
In einer weiteren Ausgestaltung kann es vorgesehen sein, dass zunächst jeweils ein Wert für die Bodenfreiheit anhand der Kategorie des Verkehrswegs 102 und anhand der Fahrzeuggeschwindigkeit bestimmt wird. Die Werte werden dann in der Steuereinheit 105 in geeigneter Weise arbitriert. Sofern alternativ oder zusätzlich eine Verstellung der Dämpfung vorgesehen ist, kann die Dämpfung ebenfalls durch eine geeignete Arbitrierung aus einem in Abhängigkeit von der Kategorie und einem in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit ermittelten Wert bestimmt werden. Dies kann beispielsweise durch eine Mittelwertbildung erfolgen, bei der die beiden Werte in vorgegebener Weise gewichtet werden.
-
Zusätzlich oder alternativ kann es vorgesehen sein, dass Informationen über die konkrete Beschaffenheit des aktuellen Verkehrswegs 102 während des Befahrens eines Verkehrswegs 102 ermittelt und bei der Einstellung der aktiven Fahrwerkselemente 104 mitberücksichtigt werden. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn die vorgesehene Kategorisierung der Verkehrswege 102 die konkrete Beschaffenheit bestimmter Verkehrswege 102 nicht berücksichtigt, kann jedoch gleichfalls vorgesehen sein, wenn die Beschaffenheit eines Verkehrswegs 102 bereits in seiner Kategorie berücksichtigt ist.
-
Um die Beschaffenheit des Verkehrswegs 102 zu ermitteln, können Unebenheiten der Fahrbahn mittels einer geeigneten Sensorik des Fahrzeugs 101 erfasst werden. Insbesondere kann das Fahrzeug 101 mit einem Kamerasensor ausgerüstet sein, welcher ein Bild der Fahrbahn liefert, die vor dem Fahrzeug 101 liegt. Die Kamerabilder werden in dieser Ausgestaltung anhand einer Muster- bzw. Kontrastauswertung ausgewertet, um Unebenheiten der Fahrbahn zu erkennen. Aus der Größe der Unebenheiten und/oder deren Anzahl wird dann eine Beschaffenheitsinformation gebildet, die an die Steuereinheit 105 übermittelt wird.
-
Gleichfalls kann es vorgesehen sein, dass das Fahrzeug 101 über einen oder mehrere Abstandssensoren verfügt, die den Abstand zwischen der Fahrzeugkarosserie 201 und der Fahrbahn ermitteln. Die Abstandssensoren sind vorzugsweise vor den Vorderrädern des Fahrzeugs 101 angeordnet und in einer dem Fachmann an sich bekannten Art beispielsweise als Ultraschallsensoren oder als optische Sensoren ausgestaltet. Anhand von Veränderung des Abstands zwischen der Fahrzeugkarosserie und der Fahrbahnoberfläche, die mittels der Abstandssensoren erfasst werden, können gleichfalls Unebenheiten der Fahrbahnoberfläche ermittelt werden. Aus der Größe und/oder der Anzahl der Unebenheiten wird dann wiederum eine Beschaffenheitsinformation gebildet und an die Steuereinheit übermittelt.
-
In einer weiteren Ausgestaltung kann eine Beschaffenheitsinformation auch in einem weiteren Kraftfahrzeug ermittelt werden, das sich auf demselben Verkehrsweg 102 befindet. In dem weiteren Fahrzeug kann die Beschaffenheitsinformation in der zuvor beschriebenen Weise mittels einer Sensorik bestimmt werden, die Fahrbahnunebenheiten erfasst. Die Beschaffenheitsinformation wird vorzugsweise über eine Funkschnittstelle übertragen und in dem Fahrzeug 101 mittels einer geeigneten Empfangseinrichtung empfangen. Von der Empfangseinrichtung wird die Beschaffenheitsinformation dann an die Steuereinrichtung 105 weitergeleitet. Neben der Beschaffenheitsinformation überträgt das andere Fahrzeug zudem auch seine Position, so dass in dem Fahrzeug 101 anhand der Kartendaten ermittelt wird, ob sich das andere Fahrzeug auf demselben Verkehrsweg 102 befindet. Insbesondere wird dabei ermittelt ob sich das anderen Fahrzeug auf dem Verkehrsweg befindet, welcher dem Verkehrweg entspricht, welcher der mittels der Positionsbestimmungseinrichtung 107 bestimmten Position des Fahrzeugs 101 zugeordnet ist.
-
In der Steuereinrichtung 105 werden die Bodenfreiheit und/oder die Dämpfung, die anhand der Kategorie des aktuellen Verkehrswegs 102 ermittelt worden sind, in Abhängigkeit von der erhaltenen Beschaffenheitsinformation modifiziert. Die Modifikation erfolgt vorzugsweise derart, dass bei einer schlechteren Fahrbahnbeschaffenheit eine größere Bodenfreiheit und/oder eine geringere Dämpfung eingestellt werden.
-
In einer Ausgestaltung wird in Abhängigkeit der Beschaffenheitsinformation wiederum eine Korrektur der Bodenfreiheit und/oder der Dämpfung bestimmt. Die Korrektur kann beispielsweise ein additiver Wert oder ein Multiplikationsfaktor sein, mit dem die Bodenfreiheit und/oder die Dämpfung an die Fahrzeuggeschwindigkeit angepasst wird. Die Korrektur wird entweder stufenweise oder kontinuierlich anhand einer in dem Steuergerät hinterlegten Vorschrift angepasst. Die Korrektur kann dabei auch zusätzlich zu einer in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit ermittelten Korrektur berücksichtigt werden.
-
In einer weiteren Ausgestaltung kann es vorgesehen sein, dass zunächst jeweils ein Wert für die Bodenfreiheit anhand der Kategorie des Verkehrswegs 102 und anhand der Beschaffenheitsinformation bestimmt wird. Die Werte werden dann in der Steuereinrichtung 105 in geeigneter Weise arbitriert. Sofern alternativ oder zusätzlich eine Verstellung der Dämpfung vorgesehen ist, kann die Dämpfung ebenfalls durch eine geeignete Arbitrierung aus einem in Abhängigkeit von der Kategorie und einem in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit ermittelten Wert bestimmt werden. Die Arbitrierung kann beispielsweise wiederum durch eine Mittelwertbildung erfolgen, bei der die beiden Werte in vorgegebener Weise gewichtet werden. Sofern zusätzlich ein Wert der Bodenfreiheit und/oder der Dämpfung in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit bestimmt wird, wird dieser ebenfalls bei der Arbitrierung berücksichtigt.
-
Obwohl die Erfindung in den Zeichnungen und der vorausgegangenen Darstellung im Detail beschrieben wurde, sind die Darstellungen illustrativ bzw. beispielhaft und nicht einschränkend zu verstehen; insbesondere ist die Erfindung nicht auf die erläuterten Ausführungsbeispiele beschränkt. Weitere Varianten der Erfindung und ihre Ausführung ergeben sich für den Fachmann aus der vorangegangenen Offenbarung, den Figuren und den Patentansprüchen.
-
In den Patentansprüchen verwendete Begriffe wie „umfassen“, „aufweisen“, „beinhalten“, „enthalten“ und dergleichen schließen weitere Elemente oder Schritte nicht aus. Die Verwendung des unbestimmten Artikels schließt eine Mehrzahl nicht aus. Eine einzelne Einrichtung kann die Funktionen mehrerer in den Patentansprüchen genannten Einheiten beziehungsweise Einrichtungen ausführen.
-
In den Patentansprüchen angegebene Bezugszeichen sind nicht als Beschränkungen der eingesetzten Mittel und Schritte anzusehen.
