DE102012007875A1

DE102012007875A1 - Korrektur des Schwerpunkts bei Fahrzeugen durch Masseverschiebung

Info

Publication number: DE102012007875A1
Application number: DE201210007875
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-04-19
Filing date: 2012-04-19
Publication date: 2013-10-24

Abstract

In der vorliegenden Erfindung wird der Schwerpunkt eines Fahrzeugs vorzugsweise eines Elektrofahrzeugs vor Fahrtantritt je nach Beladung durch Masseverschiebung in ein vorgegebenes Feld gebracht. Die Beladung wird durch Sensoren in den Sitzen gemessen und im Bordcomputer die Lage des Schwerpunkts gemessen. Die Antriebsbatterie ist in Batteriepakete aufgeteilt. Die Batteriepakete sind im Fahrzeugboden auf Schlitten angebracht. Sie werden gesteuert durch den Bordcomputer zur Korrektur des Schwerpunkts verschoben.

Description

Die Patenanmeldung betrifft ein Verfahren zur Messung der Lage des Schwerpunkts bei Fahrzeugen durch Auswertung der Beladung und eine Korrektur des Schwerpunkts durch Verschieben von mit dem Fahrzeug verbundenen Massen.
Stand der Technik
In der Patentanmeldung DE 10 2004 035 578 A1 wird der Beladungszustand eines Fahrzeugs durch Messwerte bestimmt, daraus werden Stabilisierungsparameter abgeleitet und der Antrieb des Fahrzeugs entsprechend gesteuert, wie z. B. die Geschwindigkeit bei Kurvenfahrt.
In der Patenanmeldung DE 19830189 A1 wird die Kippstabilität eines Fahrzeugs dadurch erhöht, dass bei Kippgefahr das kurvenäußere Vorderrad abgebremst wird.
Bei vielen Fahrzeugen ist ein Elektronisches-Stabilitäts-Programm ESP im Bordcomputer vorgesehen. Droht das Fahrzeug auszubrechen, bremst das ESP einzelne Räder gezielt ab und hält so den Wagen auf Kurs.
Alle diese Verfahren haben den Nachteil, dass sie das Fahrverhalten eines Fahrzeugs verursacht durch einen ungünstig liegenden Schwerpunkt durch Antriebssteuerung verbessern, nicht aber die Ursache, nämlich die Lage des Schwerpunkts verändern.
Aufgabenstellung
Der Erfinder hat sich die Aufgabe gestellt, vor Antritt einer Fahrt schwierigen möglichen Fahrtzuständen eines Fahrzeugs vorzubeugen. Dazu soll das Fahrzeug unabhängig von seiner Beladung mit einer guten Lage seines Schwerpunkts starten.
Lösung
Gelöst wird diese Aufgabe mit den im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 bzw. des Anspruches 2 und 5 angegebenen Merkmalen.
Die Lösung bietet sich besonders für Fahrzeuge an, die mit Elektromotor(en) gespeist aus Batterien betrieben werden. Die Batterien lassen sich zu Paketen aufteilen. Jedes Batteriepaket kann im Bodenraum des Fahrzeugs auf einen Schlitten montiert und über elektrischen Antrieb gesteuert von dem Bordcomputer in Längs- und Querrichtung verfahren werden. Dazu berechnet der Bordcomputer den Schwerpunkt eines beladenen Fahrzeugs. In jedem Sitzplatz sind Sensoren, z. B. Druckdosen oder Wegmesser, angeordnet, die das Gewicht eines Insassen oder einer sonstigen Beladung messen und dem Bordcomputer melden. Der Bordcomputer berechnet die aktuelle Lage des Schwerpunkts und wie die Batteriepakete auf den Schlitten verfahren werden müssen, um den Schwerpunkt in ein gewünschtes Feld zu bringen. Der Bordcomputer sperrt den Antrieb und gibt ihn erst nach Ausführung der Schwerpunktkorrektur frei. Im Fahrzeugbau, besonders aber bei Elektroantrieben, wird zunehmend auf Leichtbau und Verwendung von Karbonfasern gesetzt. Das Gewicht der Batterien lässt sich nicht vermeiden. Besonders hier ist die vorliegende Erfindung sinnvoll. Zusätzlich entfällt eine Korrektur der Scheinwerfereinstellung auch bei sonst ungünstiger Beladung.
Ausführungsbeispiel
Anhand der 1 wird eine Ausführungsform der Erfindung erläutert.
1: 1 zeigt die Aufteilung der Antriebsbatterie in sechs Pakete und die Anordnung dieser Batteriepakete im Bodenraum eines Fahrzeugs auf Schlitten, sowie mögliche Verfahrenswege der einzelnen Batteriepakete.
Zu 1:
die Fahrzeugsitze (11), (12), (13) und (14) sind mit Sensoren ausgerüstet, die das Gewicht auf dem Sitz messen und an einen Bordcomputer melden. Für das Ausführungsbeispiel wird angenommen jedes Batteriepaket wiege 40 kg. Weiter wird angenommen, jede mitfahrende Person wiege 80 kg. Mit diesen Annahmen lässt sich das Prinzip der Erfindung einleuchtend erklären. In der Realität gibt es viele davon abweichende Beladungen und von der Erklärung abweichende Verschiebungen der Batteriepakete (1) bis (6). Annahme einer Beladung A: Nur der Fahrer sitzt im Fahrzeug. Das Batteriepaket (1) wird gesteuert vom Bordcomputer zu dem Batteriepaket (2) unter dem Sitz (12) geschoben. Das Batteriepaket (5) aus dem Kofferraum (9) wird unter den Sitz (13) zum Batteriepaket (3) und das Batteriepaket (6) aus dem Kofferraum (9) unter den Sitz (14) zum Batteriepaket (4) geschoben. Jetzt wirkt an der Stelle jeden Sitzes (11), (12), (13) und (14) ein Gewicht von 80 kg. Der Schwerpunkte des Fahrzeugs liegt im günstigen Bereich. Annahme einer Beladung B: Neben dem Fahrer auf Sitz (11) setzt sich ein Beifahrer auf Sitz (12). Gesteuert vom Bordcomputer werden die Batteriepakete (1) und (2) unter die Sitze (13) und (14) bewegt. Wieder liegt der Schwerpunkt des Fahrzeugs im günstigen Bereich. Annahme einer Beladung C: Die vier Sitze (11), (12), (13) und (14) sind mit Personen belegt. Keines der Batteriepakete wird bewegt. Bei dieser Beladung liegt der Schwerpunkt ohne Korrektur im günstigen Bereich. Annahme von Beladungen D und E. Die beiden Vordersitze (11) und (12) und einer der Rücksitze (13) oder (14) sind mit Personen besetzt. Ein Batteriepaket (5) oder (6) aus dem Kofferraum (9) wird unter den leeren Sitz und das andere auf die Seite hinter dem leeren Sitz geschoben. Wieder ist der Schwerpunkt korrigiert.
Außer den beschriebenen Beladungen sind viele weitere Varianten möglich. Bei allen Beladungen wird nach dem beschriebenen Prinzip der Schwerpunkt des Fahrzeugs in einen günstigen Bereich gebracht. Die Schwerpunktskorrektur wird immer im Stillstand des Fahrzeugs vorgenommen. Der Bordcomputer sperrt den Antrieb bis die Korrektur erfolgt ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102004035578 A1 [0002]
DE 19830189 A1 [0003]

Claims

Korrektur des Schwerpunkts bei Fahrzeugen durch Messung der Beladung, Auswertung der Messung(en) im Bordcomputer und Durchführung einer Korrektur. dadurch gekennzeichnet, dass im Fahrzeug zur Funktion notwendige Massen, insbesondere Batteriepakete bei elektrisch angetriebenen Fahrzeugen verschoben werden.
Korrektur des Schwerpunkts bei Fahrzeugen nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Beladungen des Fahrzeugs durch Sensoren in den Sitzen des Fahrzeugs gemessen werden und die Lage des Schwerpunkts im Bordcomputer errechnet wird.
Korrektur des Schwerpunkts bei Fahrzeugen nach Ansprüchen 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, dass die Messung der Beladung auf den Sitzen mit Druckdosen oder durch Auswertung von Federwegen erfolgt.
Korrektur des Schwerpunkt bei Fahrzeugen nach Ansprüchen 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsbatterien eines elektrisch angetriebenen Fahrzeugs in Pakete aufgeteilt sind, die in Längs- und Querrichtung des Fahrzeugs verschoben werden können.
Korrektur des Schwerpunkts bei Fahrzeugen nach Ansprüchen 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, dass die Verschiebung der Batteriepakete auf elektrisch angetriebenen und vom Bordcomputer gesteuerten Schlitten in eine für den Schwerpunkt günstige Position erfolgt.
Korrektur des Schwerpunkts bei Fahrzeugen nach Ansprüchen 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, dass die Korrektur bei stehendem Fahrzeug vorgenommen wird und der Antrieb so lange gesperrt bleibt, bis die Korrektur abgeschlossen ist.
Korrektur des Schwerpunkts bei Fahrzeugen nach Ansprüchen 1 bis 6 dadurch gekennzeichnet, dass der Fahrzeuglenker die Beladung in einem Tastenfeld vorgibt und der Bordcomputer die Korrektur nach dieser Vorgabe steuert.
Korrektur des Schwerpunkts bei Fahrzeugen nach Ansprüchen 1 bis 7 dadurch gekennzeichnet, dass die Korrekturfunktion vom Fahrer ausgeschaltet werden kann. Der Antrieb wird dann sofort freigegeben und eine Warnanzeige aktiviert.
Korrektur des Schwerpunkts bei Fahrzeugen nach Ansprüchen 1 bis 8 dadurch gekennzeichnet, dass die Batteriepakete zur Gewichtskorrektur auch im Bodenbereich des Kofferraums angeordnet sind.