DE102011108218A1 - Ground clearance assistant for motor vehicle, has sensor unit for detecting environmental data and evaluation unit, by which ground clearance of motor vehicle is determined on basis of environmental data - Google Patents

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Abstract

The ground clearance assistant (2) has a sensor unit (3) for detecting environmental data and an evaluation unit (4), by which a ground clearance (D1) of the motor vehicle (1) is determined on the basis of environmental data. A compression path of a damper unit of a chassis (5) is restricted by a mechanical locking device (6). The sensor unit is arranged in the front or rear bumper unit. An independent claim is also included for a method for operating a ground clearance assistant.

Description

Die Erfindung betrifft Bodenfreiheitsassistent für ein Kraftfahrzeug nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und ein Verfahren zum Betrieb eines Bodenfreiheitsassistenten nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 7.The invention relates to ground assistance assistant for a motor vehicle according to the preamble of patent claim 1 and a method for operating a ground clearance assistant according to the preamble of patent claim 7.

Aus dem Stand der Technik sind Kraftfahrzeuge mit Sensoreinheiten bekannt, welche zumindest Teilbereiche einer Fahrzeugumgebung erfassen. Solche Sensoreneinheiten sind beispielsweise als Infrarot-, Radar- oder Ultraschallsensoren ausgeführt. Des Weiteren kommen Kameras oder ähnliche optische Erfassungseinheiten zum Einsatz.Motor vehicles with sensor units are known from the prior art, which detect at least partial areas of a vehicle environment. Such sensor units are designed, for example, as infrared, radar or ultrasonic sensors. Furthermore, cameras or similar optical detection units are used.

Typischer Weise sind die Sensoreinheiten in einem Fahrassistenzsystem integriert. Als Beispiel sei insbesondere auf Abstandssensoren verwiesen, die als Teil einer Einparkhilfe Hindernisse im Umfeld des Kraftfahrzeugs erfassen. In entsprechenden Verfahren zum Betrieb der Einparkhilfe wird bei Kollisionsgefahr des Kraftfahrzeugs mit einem Hindernis ein Warnsignal ausgegeben.Typically, the sensor units are integrated in a driver assistance system. As an example, reference should be made in particular to distance sensors which detect obstacles in the vicinity of the motor vehicle as part of a parking aid. In appropriate methods for operating the parking aid, a warning signal is emitted in the event of risk of collision of the motor vehicle with an obstacle.

Weitere Beispiele für Vorrichtungen, welche so geartete Sensoreinheiten aufweisen, sind Totwinkelassistenten, mittels derer insbesondere Fahrzeuge erfasst werden können, welche sich im toten Winkel des Kraftfahrzeugs befinden, Verkehrsschilderkennungsvorrichtungen oder Abstandsregeltempomaten, mittels derer Abstand und Geschwindigkeit eines vorausfahrenden Fahrzeugs ermittelbar sind.Further examples of devices which have sensor units of this type are blind spot assistants, by means of which, in particular, vehicles can be detected which are located in the blind spot of the motor vehicle, traffic sign recognition devices or adaptive cruise control systems by means of which distance and speed of a preceding vehicle can be determined.

Aus dem Stand der Technik sind außerdem Vorrichtungen für Fahrzeuge, insbesondere höhenverstellbare Fahrwerke bekannt, mittels derer die Bodenfreiheit des Kraftfahrzeugs, d. h. der vertikale Abstand einer am tiefsten gelegenen Unterbodenkomponente von der Fahrbahnoberfläche veränderbar sind. Typischer Weise ist die Bodenfreiheit des Kraftfahrzeugs durch den Abstand eines Gehäuses für ein Differentialgetriebe, einer Komponente einer Radaufhängung, einer Abgasanlage oder einer Ölwanne bestimmt.Devices for vehicles, in particular height-adjustable running gears are also known from the prior art, by means of which the ground clearance of the motor vehicle, d. H. the vertical distance of a lowermost subfloor component from the roadway surface is variable. Typically, the ground clearance of the motor vehicle is determined by the distance of a housing for a differential gear, a component of a suspension, an exhaust system or an oil pan.

Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2009 040 170 A1 ist ferner ein Sensor-Fahrwerksystem bekannt, das Sensoreinheiten umfasst, mittels derer insbesondere Hindernisse im Fahrbahnbereich vor und unter dem Kraftfahrzeug erfassbar ist. Mittels einer Fahrwerks-Aktoreinheit des Sensor-Fahrwerksystems kann die Bodenfreiheit des Kraftfahrzeugs verändert werden. Insbesondere kann bei einem Verfahren zum Betrieb des Sensor-Fahrwerksystems die Bodenfreiheit zum Überfahren eines Hindernisses angepasst werden, um ein Aufsetzen des Kraftfahrzeugs zu vermeiden. Dabei wird insbesondere eine Warnung ausgegeben und/oder eine automatische Bremsung eingeleitet, wenn die zum Überfahren des Hindernisses notwendige Bodenfreiheit nicht erreicht werden kann. Bei der Bestimmung der notwendigen Bodenfreiheit werden Fahrzeugzustandsgrößen wie ein Beladungszustand und/oder ein aktueller Reifendruck in Betracht gezogen.From the German patent application DE 10 2009 040 170 A1 Furthermore, a sensor chassis system is known which comprises sensor units by means of which, in particular, obstacles in the roadway area in front of and below the motor vehicle can be detected. By means of a chassis actuator unit of the sensor chassis system, the ground clearance of the motor vehicle can be changed. In particular, in a method for operating the sensor chassis system, the ground clearance for driving over an obstacle can be adjusted in order to avoid putting on of the motor vehicle. In particular, a warning is issued and / or an automatic braking initiated if the necessary for crossing the obstacle ground clearance can not be achieved. When determining the necessary ground clearance, vehicle state variables such as a loading state and / or a current tire pressure are taken into consideration.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine verbesserte Vorrichtung sowie ein verbessertes Verfahren anzugeben, um die Gefahr von Beschädigung des Kraftfahrzeugs im Unterbodenbereich zu reduzieren.The invention is based on the object to provide an improved device and an improved method to reduce the risk of damage to the motor vehicle in the underbody area.

Hinsichtlich der Vorrichtung wird die Aufgabe gelöst durch einen Bodenfreiheitsassistenten mit den charakteristischen Merkmalen des Patentanspruchs 1.With regard to the device, the object is achieved by a ground clearance assistant having the characteristic features of patent claim 1.

Hinsichtlich des Verfahrens wird die Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zum Betrieb des Bodenfreiheitsassistenten mit den charakteristischen Merkmalen des Patentanspruchs 7.With regard to the method, the object is achieved by a method for operating the ground clearance assistant having the characteristic features of patent claim 7.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.

Ein Bodenfreiheitsassistent für ein Kraftfahrzeug umfasst zumindest eine Sensoreinheit, eine Auswerteeinheit und ein Fahrwerk mit zumindest einer pneumatischen oder hydraulischen Dämpfereinheit. Die Sensoreinheit erfasst Umfelddaten, welche zumindest einen unter dem Kraftfahrzeug liegenden Fahrbahnbereich charakterisieren. Die Umfelddaten sind zur Ermittlung der Bodenfreiheit des Kraftfahrzeugs einer der Auswerteeinheit zuführbar. Erfindungsgemäß ist mittels einer mechanischen Arretiervorrichtung ein Einfederweg der Dämpfereinheit des Fahrwerks beschränkbar.A ground clearance assistant for a motor vehicle comprises at least one sensor unit, an evaluation unit and a chassis with at least one pneumatic or hydraulic damper unit. The sensor unit detects surroundings data which characterize at least one roadway area lying beneath the motor vehicle. The environment data can be fed to one of the evaluation unit for determining the ground clearance of the motor vehicle. According to the invention, a compression travel of the damper unit of the chassis can be restricted by means of a mechanical locking device.

Mittels des Bodenfreiheitsassistenten sind unter dem Kraftfahrzeug liegende Erhebungen bzw. Hindernisse auf der Fahrbahn insbesondere im Stand oder bei langsamer Fahrt erfassbar. Somit kann beurteilt werden, ob die verbleibende Bodenfreiheit des Kraftfahrzeugs ausreichend ist und ein sicheres Überfahren des Hindernisses ermöglicht ist. Eine vertikale Federbewegung, insbesondere ein Einfedern des Kraftfahrzeugs in Richtung des darunterliegenden Fahrbahnbereichs ist durch die Beschränkung des Einfederwegs vermeidbar. Somit können kostspielige Schäden im Unterbodenbereich, welche von einem Aufsetzen des Kraftfahrzeugs verursacht sind, vermieden werden. Insbesondere ist die Gefahr einer Beschädigung einer Ölwanne, welche zu einem unkontrollierten Ölverlust und damit zu Motor- und Umweltschäden führen, oder einer Beschädigung eines Differentialgetriebes somit zumindest reduziert. Auch kostspielige Beschädigungen einer Abgasanlage, welche edel metallbeschichtete Komponenten wie Katalysatoren oder Partikelfilter umfasst, können so reduziert werden.By means of the ground clearance assistant, elevations or obstacles on the road lying under the motor vehicle can be detected, in particular when stationary or when driving slowly. Thus, it can be judged whether the remaining ground clearance of the motor vehicle is sufficient and a safe driving over the obstacle is possible. A vertical spring movement, in particular a compression of the motor vehicle in the direction of the underlying roadway area can be avoided by limiting the Einfederwegs. Thus, costly damage in the underbody area, which are caused by a placement of the motor vehicle can be avoided. In particular, the risk of damage to an oil pan, which lead to uncontrolled loss of oil and thus to engine and environmental damage, or damage to a differential gear thus at least reduced. Costly damage to an exhaust system, which includes noble metal-coated components such as catalysts or particulate filter, can be reduced.

Vorzugsweise sind mittels entsprechender mechanischer Arretiervorrichtung die Dämpfereinheiten des Fahrwerks derart mechanisch arretierbar, dass der Einfederweg und somit die Einfederbewegung in Richtung des Fahrbahnbereichs beschränkt ist, eine entgegensetzte Ausfederbewegung jedoch weiter ermöglicht ist. Damit wird erreicht, dass auch beim Überfahren des Hindernisses alle Fahrzeugräder des Kraftfahrzeugs Bodenkontakt halten können und somit insbesondere die Traktion, die Lenk- und Bremseigenschaften des Kraftfahrzeugs weitgehend unbeeinflusst sind. Preferably, by means of a corresponding mechanical locking device, the damper units of the chassis are mechanically locked so that the compression travel and thus the compression movement in the direction of the roadway area is limited, however, an opposite rebound motion is still possible. This ensures that even when driving over the obstacle all vehicle wheels of the motor vehicle can keep ground contact and thus in particular the traction, the steering and braking characteristics of the motor vehicle are largely unaffected.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die mechanische Arretiervorrichtung als verstellbarer Anschlag ausgebildet, der den Einfederweg vorgebbar begrenzt.In a preferred embodiment, the mechanical locking device is designed as an adjustable stop, which limits the Einfederweg specifiable.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist das Fahrwerk höhenverstellbar ausgebildet, so dass eine Bodenfreiheit und/oder ein Federweg des Fahrwerks zum Überfahren des Hindernisses anpassbar ist bzw. sind. Dies reduziert zusätzlich das Risiko von Beschädigungen des Kraftfahrzeugs, die vom Überfahren des Hindernisses verursacht sein können.In a preferred embodiment, the chassis is designed to be adjustable in height, so that a ground clearance and / or a spring travel of the chassis for driving over the obstacle is or are adaptable. This additionally reduces the risk of damage to the motor vehicle, which may be caused by driving over the obstacle.

Bei einem Verfahren zum Betrieb des Bodenfreiheitsassistenten werden die Umfelddaten, welche zumindest den unter dem Kraftfahrzeug liegenden Fahrbahnbereich charakterisieren, erfasst und zur Ermittlung der Bodenfreiheit des Kraftfahrzeugs ausgewertet. Erfindungsgemäß wird zumindest der Einfederweg zumindest einer der Dämpfereinheiten eines Fahrwerks beschränkt, wenn die Bodenfreiheit einen Minimalabstand unterschreitet.In a method for operating the ground clearance assistant, the environment data which characterize at least the road area lying beneath the motor vehicle is detected and evaluated to determine the ground clearance of the motor vehicle. According to the invention, at least the compression travel of at least one of the damper units of a chassis is limited if the ground clearance falls below a minimum distance.

Damit kann ein späteres Absinken der Fahrzeugkarosserie und somit ein Aufsetzen des Kraftfahrzeugs auf eine Erhebung, welche sich unterhalb des Kraftfahrzeugs erstreckt, vermieden werden. Ein späteres Absinken kann beispielsweise auf einen Druckverlust in einer pneumatischen und/oder hydraulischen Dämpfereinheit des Fahrwerks und insbesondere der Radaufhängung zurückzuführen sein. Wird das Kraftfahrzeug abgestellt, so kann sich ein solcher Druckverlust insbesondere nach längeren Parkzeiten einstellen und somit beim Absinken zu Beschädigungen im Unterbodenbereich des Kraftfahrzeugs führen, obwohl zunächst eine zum Überfahren des Hindernisses ausreichende Bodenfreiheit vorlag. Durch die mechanische Arretierung kann das spätere Absinken der Fahrzeugkarosserie zumindest eingeschränkt werden, so dass das Risiko, dass das Kraftfahrzeug später aufsetzt, minimiert wird.This can be a later sinking of the vehicle body and thus placing the motor vehicle on a survey, which extends below the motor vehicle, be avoided. A subsequent drop may be due for example to a pressure drop in a pneumatic and / or hydraulic damper unit of the chassis and in particular the suspension. If the motor vehicle is turned off, such a pressure loss can occur, in particular after longer parking times, and thus lead to damage in the underbody area of the motor vehicle when lowering, although initially there was sufficient ground clearance for driving over the obstacle. Due to the mechanical locking, the subsequent lowering of the vehicle body can at least be limited, so that the risk of the motor vehicle setting down later is minimized.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand einer Zeichnung näher erläutert.Embodiments of the invention will be explained in more detail below with reference to a drawing.

Dabei zeigt:Showing:

1 schematisch ein Kraftfahrzeug mit einem Bodenfreiheitsassistenten. 1 schematically a motor vehicle with a ground clearance assistant.

Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.Corresponding parts are provided in all figures with the same reference numerals.

1 zeigt ein Kraftfahrzeug 1 mit einem Bodenfreiheitsassistenten 2, der eine Vielzahl von Sensoreinheiten 3, eine Auswerteeinheit 4 und ein Fahrwerk 5 mit zumindest einer Dämpfereinheit umfasst. Die Sensoreinheiten sind auf einen unter dem Kraftfahrzeug liegenden Fahrbahnbereich F gerichtet, so dass Erhebungen bzw. Hindernisse H erfassbar sind. 1 shows a motor vehicle 1 with a ground clearance assistant 2 containing a variety of sensor units 3 , an evaluation unit 4 and a suspension 5 comprising at least one damper unit. The sensor units are directed to a roadway area F below the motor vehicle, so that elevations or obstacles H can be detected.

Dabei ist eine der Sensoreinheiten 3 im Bereich der vorderen Stoßfängereinheit und eine weitere Sensoreinheit 3 im Bereich der hinteren Stoßfängereinheit angeordnet. Es hat sich gezeigt, dass es in diesen Bereichen häufig zu Beschädigungen kommt, die insbesondere durch Erhebungen wie Bordsteine oder ähnliches verursacht sind. Beim Einparken in einen stirnseitig von einem Bordstein begrenzten Parkplatz kann dessen Höhe leicht von einem Fahrzeugführer unterschätzt werden. In Folge dessen kann es vorkommen, dass beim Einparken beispielsweise ein im Bereich der vorderen Stoßfängereinheit angeordneter Frontspoiler des Kraftfahrzeugs aufsetzt und beschädigt wird.It is one of the sensor units 3 in the area of the front bumper unit and another sensor unit 3 arranged in the area of the rear bumper unit. It has been found that there are often damages in these areas, which are caused in particular by surveys such as curbs or the like. When parking in a frontally limited by a curb parking lot whose height can be easily underestimated by a driver. As a result, it may happen that during parking, for example, a arranged in the front bumper unit front spoiler of the motor vehicle touches down and is damaged.

Die Anordnung der Sensoreinheiten 3 in diesen Bereichen ermöglicht es, Hindernisse H frühzeitig zu erkennen. Dabei werden von der Sensoreinheit 3 erfasste Umgebungsdaten an eine Auswerteeinheit 4 gesendet, um eine verbleibende Bodenfreiheit D1, also den Abstand zwischen einer oberen Begrenzung des Hindernisses H und einer am tiefsten gelegenen Unterbodenkomponente des Kraftfahrzeugs zu ermitteln. Beispielsweise ist die verbleibende Bodenfreiheit durch den Abstand eines Getriebegehäuses, einer Radaufhängung, einer Ölwanne oder einer Abgasanlage von der oberen Begrenzung des Hindernisses H bestimmt.The arrangement of the sensor units 3 in these areas, obstacles H can be detected early. These are from the sensor unit 3 collected environmental data to an evaluation 4 sent to determine a remaining ground clearance D1, so the distance between an upper boundary of the obstacle H and a lowest located underbody component of the motor vehicle. For example, the remaining ground clearance is determined by the distance of a transmission housing, a suspension, an oil pan or an exhaust system from the upper boundary of the obstacle H.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist das Fahrwerk 5 des Kraftfahrzeugs 1 höhenverstellbar ausgeführt und weist dazu zumindest einen Aktor auf, mittels dessen eine Fahrzeugkarosserie anhebbar bzw. absenkbar ist. Dabei ist insbesondere bei Kraftfahrzeugen 1 mit Einzelradaufhängung die Bodenfreiheit D1 des Kraftfahrzeugs 1 veränderbar und somit auf die vorliegenden Fahrbahnkonditionen anpassbar. Der Aktor ist vom Fahrzeugführer aktivierbar, um den Abstand der Fahrzeugkarosserie von dem Fahrbahnbereich F anzupassen. Alternativ oder zusätzlich ist dem Fahrwerk 5 von der Auswerteeinheit 4 ein entsprechendes Stellsignal automatisch zuführbar, so dass insbesondere bei erkanntem Hindernis H die Bodenfreiheit D1 automatisch anpassbar ist.In a preferred embodiment of the invention, the landing gear 5 of the motor vehicle 1 designed to be adjustable in height and has for this purpose at least one actuator by means of which a vehicle body can be raised or lowered. This is especially in motor vehicles 1 with independent suspension, the ground clearance D1 of the motor vehicle 1 changeable and thus adaptable to the prevailing road conditions. The actuator can be activated by the driver to adjust the distance of the vehicle body from the roadway area F. Alternatively or additionally, the chassis 5 from the evaluation unit 4 a corresponding control signal automatically fed, so that in particular when obstacle H is detected, the ground clearance D1 is automatically adaptable.

In einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel weist das Fahrwerk 5 zumindest eine Starrachse auf, deren vertikaler Abstand von Fahrbahnbereich F, abgesehen von einer Federwirkung vorhandener Reifenflanken, fixiert ist. Typischer Weise ist bei Kraftfahrzeugen dieser Bauart, die insbesondere als Gelände- oder Nutzfahrzeuge ausgebildet sind, die Bodenfreiheit D1 mittels des höhenverstellbaren Fahrwerks 5 nicht notwendigerweise anpassbar, da die Bodenfreiheit D1 insbesondere von einer mit der Starrachse fest verbundenen Komponente, insbesondere einem Getriebegehäuse bestimmt sein kann. Mittels des Anhebens und Absenkens der Fahrzeugkarosserie ist jedoch ein Federweg des Fahrwerks 5 derart veränderbar, dass das Hindernis H bei hinreichend geringer Hindernishöhe D2 sicher überfahrbar ist.In a further preferred embodiment, the landing gear 5 at least one rigid axle, whose vertical distance from the road surface F, apart from a spring action of existing tire sidewalls, is fixed. Typically, in motor vehicles of this type, which are designed in particular as off-road or commercial vehicles, the ground clearance D1 means of the height-adjustable chassis 5 not necessarily adaptable, since the ground clearance D1 can be determined in particular by a rigidly connected to the rigid axle component, in particular a transmission housing. However, by means of lifting and lowering the vehicle body is a suspension travel of the chassis 5 changeable such that the obstacle H is safely traversable at sufficiently low obstacle height D2.

Einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung zu Folge ist zumindest eine der Sensoreinheiten 3 bezüglich einer Fahrzeughochachse V geneigt ausgerichtet, so dass der Fahrbereich F vor oder hinter dem Kraftfahrzeug 1 erfassbar ist. Dies ermöglicht die frühzeitige Erkennung von Hindernissen H in Fahrtrichtung insbesondere auch beim Rückwärtseinparken, so dass Kollisionen im Unterbodenbereich vermeidbar sind.A further preferred embodiment of the invention results in at least one of the sensor units 3 with respect to a vehicle vertical axis V inclined, so that the driving range F in front of or behind the motor vehicle 1 is detectable. This allows the early detection of obstacles H in the direction of travel, especially during reverse parking, so that collisions in the underbody area can be avoided.

So kann insbesondere das in 1 exemplarisch dargestellte Hindernis H, welches die Hindernishöhe D2 aufweist, bei entsprechend niedriger Annährungsgeschwindigkeit rechtzeitig erkannt werden, woraufhin das höhenverstellbare Fahrwerk 5 des Kraftfahrzeugs 1 die Fahrzeugkarosserie des Kraftfahrzeugs 1 automatisch anhebt, um eine Kollision im Unterbodenbereich beim Überfahren des Hindernisses H zu vermeiden. Vorzugsweise wird die Fahrzeugkarosserie nach Überfahren des Hindernisses H wieder automatisch abgesenkt, um negative Auswirkungen auf die Fahrstabilität aufgrund des erhöhten Masseschwerpunkts zu reduzieren.So in particular the in 1 exemplified obstacle H, which has the obstacle height D2, are detected in time at a correspondingly low approach speed, whereupon the height-adjustable suspension 5 of the motor vehicle 1 the vehicle body of the motor vehicle 1 automatically raises to avoid a collision in the underbody area when passing over the obstacle H. Preferably, the vehicle body is automatically lowered again after passing over the obstacle H in order to reduce negative effects on the driving stability due to the increased center of mass.

Aus der ermittelten verbleibenden Bodenfreiheit D1 wird abgeschätzt, ob eine Kollisionsgefahr bei Überfahren des Hindernisses H besteht. Insbesondere wird dabei eine Sicherheitstoleranz berücksichtigt, die auch ein Nicken des Kraftfahrzeugs 1 bzw. ein Aus- oder Einfedern des Kraftfahrzeugs 1 beim Überfahren des Hindernisses H in Betracht gezogen. Der zu berücksichtigende Sicherheitsabstand wird einem bevorzugtem Ausführungsbeispiel der Erfindung zu Folge als Funktion verschiedener Umfeld- und Fahrzeugzustandsgrößen berechnet. Dabei wird insbesondere ein Beladungszustand des Kraftfahrzeugs 1, eine Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder eine Fahrbahnneigung berücksichtigt, damit ein Aufsetzen des Kraftfahrzeugs 1 auch im Fall, dass das Kraftfahrzeug 1 beim Überfahren des Hindernisses H eine die Bodenfreiheit D1 beschränkende Federbewegung vollzieht, vermieden werden kann.From the determined remaining ground clearance D1 it is estimated whether there is a risk of collision when the obstacle H is passed over. In particular, a safety tolerance is considered, which also includes a pitching of the motor vehicle 1 or a compression or compression of the motor vehicle 1 when crossing the obstacle H considered. The safety distance to be considered is calculated as a consequence of a preferred exemplary embodiment of the invention as a function of different environment and vehicle state variables. In this case, in particular, a loading state of the motor vehicle 1 , a vehicle speed and / or a road inclination taken into account, thus putting on the motor vehicle 1 even in the case that the motor vehicle 1 when driving over the obstacle H, the ground clearance D1 limiting spring movement takes place, can be avoided.

Ein Ein- oder Ausfedern bzw. ein Nicken des Kraftfahrzeugs 1 kann auch durch einen Beschleunigungs- oder Bremsvorgang verursacht werden. Ebenso kann ein Nicken des Kraftfahrzeugs 1 bei einem Schaltvorgang durch eine Kraftschlussunterbrechung verursacht werden, die von einer Betätigung eines Kupplungspedals resultiert.A compression or rebound or a nod of the motor vehicle 1 can also be caused by an acceleration or braking process. Likewise, a pitching of the motor vehicle 1 be caused in a switching operation by a frictional lock, resulting from an operation of a clutch pedal.

Anhand der ermittelten Bodenfreiheit D1 wird bestimmt, ob das Hindernis H sicher überfahren werden kann. Der Bodenfreiheitsassistent 2 weist eine mechanische Arretiervorrichtung 6 auf, mittels derer eine zur Federung des Kraftfahrzeugs 1 vorgesehene Dämpfereinheit des Fahrwerks mechanisch arretierbar ist, um ein sicheres Überfahren des Hindernisses H zu ermöglichen. Dabei ist eine vertikale Federbewegung der Fahrzeugkarosserie parallel zur Fahrzeughochachse V in Richtung des Fahrbahnbereichs F, welche im Folgenden als Einfederweg bezeichnet ist, begrenzbar.On the basis of the determined ground clearance D1 it is determined whether the obstacle H can be safely passed over. The ground clearance assistant 2 has a mechanical locking device 6 on, by means of which one for suspension of the motor vehicle 1 provided damper unit of the chassis is mechanically locked to allow a safe driving over the obstacle H. In this case, a vertical spring movement of the vehicle body can be limited parallel to the vehicle vertical axis V in the direction of the roadway area F, which is referred to below as the compression travel.

Bei der Ermittlung der Bodenfreiheit kann insbesondere der Fall auftreten, dass die verbleibende Bodenfreiheit D1 einen Minimalabstand unterschreitet, so dass aufgrund des Ein- oder Ausfederns des Kraftfahrzeugs eine Kollision beim Überfahren des Hindernisses H nicht ausgeschlossen werden kann. Zumindest der Einfederweg des Fahrwerks 5 wird mittels der Aktivierung der mechanischen Arretiervorrichtung 6 derart eingeschränkt, so dass die Gefahr, dass das Kraftfahrzeug 1 aufgrund der Federbewegung beim Überfahren des Hindernisses H aufsetzt, minimiert ist. Ist das Fahrwerk 5 mechanisch arretiert, so wird vorzugsweise von der Auswerteeinheit 4 an eine Bordelektronik ein Steuersignal gesendet, um die Fahrzeuggeschwindigkeit auf entsprechende niedrige Geschwindigkeiten zu limitieren und somit die Gefahr einer Überlastung des Fahrwerks 5 zu reduzieren.In determining the ground clearance, it may in particular be the case that the remaining ground clearance D1 falls below a minimum distance, so that a collision when driving over the obstacle H can not be ruled out due to the collision or rebound of the motor vehicle. At least the compression travel of the chassis 5 is by means of the activation of the mechanical locking device 6 so restricted, so that the risk of the motor vehicle 1 is minimized due to the spring movement when driving over the obstacle H. Is the suspension 5 mechanically locked, so is preferably from the evaluation 4 sent to an on-board electronics control signal to limit the vehicle speed to corresponding low speeds and thus the risk of overloading the landing gear 5 to reduce.

Die mechanische Arretierung ist dergestalt, dass der Einfederweg der Dämpfereinheit oder Dämpfereinheiten des Fahrwerks beschränkt ist, jedoch ein Ausfedern, bei dem sich die Fahrzeugkarosserie entgegen des Einfederwegs bewegt, weiterhin ermöglicht ist. Damit ist weitgehend sichergestellt, dass alle Fahrzeugräder auch beim Überfahren des Hindernisses H Bodenkontakt zum Fahrbahnbereich F halten. Insbesondere ist bei Kraftfahrzeugen mit Starrachsen eine Achsverschränkung ermöglicht.The mechanical lock is such that the compression travel of the damper unit or damper units of the landing gear is limited, but a rebound in which the vehicle body moves against the compression travel is still possible. This ensures to a large extent that all vehicle wheels, even when passing over the obstacle H, make contact with the roadway area F. In particular, in the case of motor vehicles with rigid axles, an axle articulation is made possible.

Die mechanische Arretiervorrichtung 6 ist beispielsweise als verstellbarer Einfederanschlag ausgebildet, so dass das Einfedern des Kraftfahrzeugs 1 beim Überfahren des Hindernisses H vermeidbar ist.The mechanical locking device 6 is designed for example as an adjustable jounce stop, so that the compression of the motor vehicle 1 when driving over the obstacle H is avoidable.

In einem alternativen Ausführungsbeispiel fixiert die mechanische Arretiervorrichtung 6 sowohl den Ein- und den Ausfederweg der Dämpfereinheiten. Die Federung des Fahrwerks ist somit weitgehend starr arretiert. In an alternative embodiment, the mechanical locking device fixes 6 both the input and the rebound of the damper units. The suspension of the chassis is thus largely rigidly locked.

Weiterhin ist vorgesehen, eine Erfassung des unter dem Kraftfahrzeug 1 liegenden Fahrbahnbereichs F im Stillstand des Kraftfahrzeugs 1, insbesondere wenn das Kraftfahrzeug 1 für eine längere Zeit abgestellt werden soll, durchzuführen. Wird das Kraftfahrzeug 1 über einem Hindernis H abgestellt, so besteht auch dann die Gefahr einer Unterbodenbeschädigung, wenn das Hindernis H zunächst eine zum Überfahren des Hindernisses H unbedenkliche Hindernishöhe D2 aufweist. Grund hierfür ist, dass sich insbesondere bei längeren Parkzeiten ein Druckverlust in Komponenten des höhenverstellbaren Fahrwerks 5 einstellen kann, der ein Absacken der Fahrzeugkarosserie bewirkt. Beispielsweise kann ein solcher Druckverlust in der Dämpfereinheit auftreten, die als pneumatische oder hydraulische Dämpfereinheit ausgeführt ist.Furthermore, it is provided, a detection of the under the motor vehicle 1 lying roadway area F at a standstill of the motor vehicle 1 especially when the motor vehicle 1 for a longer period of time to perform. Will the motor vehicle 1 placed over an obstacle H, so there is a risk of underbody damage even if the obstacle H initially has a harmless height of obstacle D2 for overcoming the obstacle H. The reason for this is that, especially with longer parking times, a pressure drop in components of the height-adjustable chassis 5 can set, which causes a sagging of the vehicle body. For example, such a pressure loss may occur in the damper unit, which is designed as a pneumatic or hydraulic damper unit.

Durch die mechanische Arretierung des Einfederwegs kann insbesondere bei der pneumatischen oder hydraulischen Dämpfereinheit ein späteres Absacken der Fahrzeugkarosserie und damit ein späteres Aufsetzen des Kraftfahrzeugs 1 verhindert werden, falls dieses auf einem unebenen Fahrbahnbereich F abgestellt wird. Alternativ dazu kann bei einem auftretenden Druckverlust entsprechend die pneumatische oder hydraulische Dämpfereinheit wieder mit Druck beaufschlagt werden, um ein Absinken der Fahrzeugkarosserie zu reduzieren. Ebenso schränkt die mechanische Arretierung das Einfedern im Stand ein, welches beispielsweise durch ein Be- oder Entladen des Kraftfahrzeugs 1 oder durch das Ein- oder Aussteigen von Personen verursacht ist. Zusätzlich kann bei erkanntem Hindernis H das Fahrwerk 5 im Stand automatisch angehoben werden, so dass ein sicheres Be- und Entladen des Kraftfahrzeugs 1 ermöglicht ist.Due to the mechanical locking of the compression travel, in particular in the case of the pneumatic or hydraulic damper unit, a later sagging of the vehicle body and thus a subsequent placement of the motor vehicle 1 be prevented if it is parked on an uneven roadway area F. Alternatively, in the event of a pressure loss that occurs, the pneumatic or hydraulic damper unit can be pressurized again in order to reduce a drop in the vehicle body. Likewise, the mechanical locking restricts the compression in the state, which, for example, by a loading or unloading of the motor vehicle 1 or caused by the entry or exit of persons. In addition, when detected obstacle H, the chassis 5 be raised automatically in the state, so that a safe loading and unloading of the motor vehicle 1 is possible.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird zusätzlich bei einem erkannten Hindernis H ein akustisches oder visuelles Warnsignal an den Fahrzeugführer ausgegeben. Dazu steht die Auswerteeinheit 4 mit einer Anzeigevorrichtung 7 in einer Wirkverbindung. Beispielsweise ist die Anzeigevorrichtung 7 in einem Armaturenbrett oder einer Instrumententafel des Kraftfahrzeugs 1 integriert und weist zur Ausgabe des Warnsignals entsprechend Lautsprecher und/oder Kontrollleuchten auf. Insbesondere kann so der Fahrzeugführer frühzeitig vor Hindernissen H gewarnt werden, welche auch eine kritische Hindernishöhe D2 überschreiten, so dass ein sicheres Überfahren auch bei Anheben der Fahrzeugkarosserie nicht mehr sichergestellt werden kann. Damit ist dem Fahrzeugführer die Möglichkeit gegeben, auf die Gefahrensituation adäquat zu reagieren und beispielsweise eine Bremsung oder ein Ausweichmanöver einzuleiten. Bei einem Abstellen des Kraftfahrzeugs 1 wird überprüft, ob der unter dem Kraftfahrzeug 1 liegende Fahrbahnbereich F Erhebungen aufweist und der Fahrzeugführer gegebenenfalls davor gewarnt, dass sich die Stelle nicht zum Parken eignet.In a preferred embodiment, an audible or visual warning signal is additionally output to the driver when a detected obstacle H is detected. This is the evaluation unit 4 with a display device 7 in an operative connection. For example, the display device 7 in a dashboard or instrument panel of the motor vehicle 1 integrated and has to output the warning signal according to speakers and / or indicator lights. In particular, so the driver can be warned early obstacles from H, which also exceed a critical obstacle height D2, so that a safe driving over even when lifting the vehicle body can not be guaranteed. Thus, the driver is given the opportunity to adequately respond to the dangerous situation and initiate, for example, a braking or evasive maneuver. When parking the motor vehicle 1 is checked if the under the motor vehicle 1 Lying road area F surveys and the driver may have warned that the place is not suitable for parking.

Der Bodenfreiheitsassistent 2 ist besonders dazu geeignet, Beschädigungen im Unterbodenbereich eines Nutzfahrzeugs oder eines Personenkraftfahrzeugs zu reduzieren.The ground clearance assistant 2 is particularly suitable for reducing damage in the underfloor area of a commercial vehicle or a passenger car.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Kraftfahrzeugmotor vehicle
22
BodenfreiheitsassistentGround clearance assistant
33
Sensoreinheitsensor unit
44
Auswerteeinheitevaluation
55
Fahrwerklanding gear
66
Arretiervorrichtunglocking device
77
Anzeigevorrichtungdisplay device
D1D1
Bodenfreiheitground clearance
D2D2
Hindernishöheobstacle height
FF
Fahrbahnbereichroad area
HH
Hindernisobstacle
VV
FahrzeughochachseVehicle axis

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102009040170 A1 [0006] DE 102009040170 A1 [0006]

Claims (10)

Bodenfreiheitsassistent (2) für ein Kraftfahrzeug (1), umfassend zumindest eine Sensoreinheit (3), mittels derer Umfelddaten erfassbar sind, welche zumindest einen unter dem Kraftfahrzeug (1) liegenden Fahrbahnbereich (F) charakterisieren, eine Auswerteeinheit (4), mittels derer anhand der Umfelddaten eine Bodenfreiheit (D1) des Kraftfahrzeugs (1) ermittelbar ist, und ein Fahrwerk (5) mit zumindest einer Dämpfereinheit zur Federung des Kraftfahrzeugs (1), dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Einfederweg der Dämpfereinheit des Fahrwerks (5) mittels einer mechanischen Arretiervorrichtung (6) beschränkbar ist.Ground Freedom Assistant ( 2 ) for a motor vehicle ( 1 ), comprising at least one sensor unit ( 3 ), by means of which environmental data can be detected, which at least one of the motor vehicle ( 1 ) roadway area (F) characterize an evaluation unit ( 4 ), by means of which on the basis of the environment data a ground clearance (D1) of the motor vehicle ( 1 ), and a chassis ( 5 ) with at least one damper unit for suspension of the motor vehicle ( 1 ), characterized in that at least one compression travel of the damper unit of the chassis ( 5 ) by means of a mechanical locking device ( 6 ) is limited. Bodenfreiheitsassistent (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der Sensoreinheiten (3) im Bereich der vorderen und/oder hinteren Stoßfängereinheit angeordnet ist.Ground Freedom Assistant ( 2 ) according to claim 1, characterized in that at least one of the sensor units ( 3 ) is arranged in the region of the front and / or rear bumper unit. Bodenfreiheitsassistent (2) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Sensoreinheit (3) derart angeordnet ist, dass ein vor- und/oder hinter dem Kraftfahrzeug liegender Fahrbahnbereich (F) erfassbar ist.Ground Freedom Assistant ( 2 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the at least one sensor unit ( 3 ) is arranged such that a front and / or behind the motor vehicle lying roadway area (F) can be detected. Bodenfreiheitsassistent (2) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrwerk (5) zumindest einen Aktor aufweist, mittels dessen eine Fahrzeugkarosserie anhebbar und/oder absenkbar ist.Ground Freedom Assistant ( 2 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the chassis ( 5 ) has at least one actuator by means of which a vehicle body can be raised and / or lowered. Bodenfreiheitsassistent (2) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein akustisches und/oder optisches Warnsignal mittels einer Anzeigevorrichtung (7) fahrzeuginnenseitig ausgebbar ist.Ground Freedom Assistant ( 2 ) according to one of the preceding claims, characterized in that an acoustic and / or visual warning signal by means of a display device ( 7 ) is distributable vehicle inside. Bodenfreiheitsassistent nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfereinheit als pneumatische und/oder hydraulische Dämpfereinheit ausgeführt ist.Ground clearance assistant according to one of the preceding claims, characterized in that the damper unit is designed as a pneumatic and / or hydraulic damper unit. Verfahren zum Betrieb eines Bodenfreiheitsassistenten (2), wobei Umfelddaten, welche zumindest einen unter dem Kraftfahrzeug (1) liegenden Fahrbahnbereich (F) charakterisieren, erfasst und zur Ermittlung einer Bodenfreiheit (D1) des Kraftfahrzeugs (1) ausgewertet werden, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Einfederweg zumindest einer Dämpfereinheit eines Fahrwerks (5) beschränkt wird, wenn die Bodenfreiheit (D1) einen Minimalabstand unterschreitet.Method of operating a ground clearance assistant ( 2 ), wherein environment data, which at least one under the motor vehicle ( 1 ), characterized and detected to determine a ground clearance (D1) of the motor vehicle ( 1 ), characterized in that at least one compression travel of at least one damper unit of a chassis ( 5 ) is limited when the ground clearance (D1) below a minimum distance. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet dass die Umfelddaten erfasst und die verbleibende Bodenfreiheit (D1) ermittelt werden, wenn das Kraftfahrzeug (1) im Stillstand ist oder die Fahrzeuggeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs (1) einen vorgebbaren Wert unterschreitet.A method according to claim 7, characterized in that the environment data recorded and the remaining ground clearance (D1) are determined when the motor vehicle ( 1 ) is at a standstill or the vehicle speed of the motor vehicle ( 1 ) falls below a predefinable value. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass mittels eines Aktors des Fahrwerks (5) eine Fahrzeugkarosserie angehoben wird, wenn die verbleibende Bodenfreiheit (D1) den Minimalabstand unterschreitet.Method according to claim 7 or 8, characterized in that by means of an actuator of the chassis ( 5 ) A vehicle body is raised when the remaining ground clearance (D1) below the minimum distance. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Warnsignal fahrzeuginnenseitig ausgegeben wird, wenn die Bodenfreiheit (D1) den Minimalabstand unterschreitet.Method according to one of claims 7 to 9, characterized in that a warning signal is output on the vehicle inside, when the ground clearance (D1) below the minimum distance.
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