DE102012008782A1

DE102012008782A1 - Verfahren zum Betreiben eines mit einer lenkbaren Vorderachse und einer lenkbaren Hinterachse ausgestatteten Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE102012008782A1
Application number: DE201210008782
Authority: DE
Inventors: Karl-Heinz Meitinger; Michael Redeker; Christoph Kossira; Hugo Müller; Ulrich Voll
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2012-04-28
Filing date: 2012-04-28
Publication date: 2013-10-31
Anticipated expiration: 2032-04-29
Also published as: DE102012008782B4

Abstract

Bei einem Verfahren zum Betreiben eines mit einer lenkbaren, wenigstens zwei Vorderräder (3) aufweisenden Vorderachse (2) und einer lenkbaren, wenigstens zwei Hinterräder (5) aufweisenden Hinterachse (4) ausgestatteten Kraftfahrzeugs (1), werden in Situationen, in denen das Kraftfahrzeug (1) mit eingeschlagenen Vorderrädern (3) und in Gegenrichtung zu den Vorderrädern (3) eingeschlagenen Hinterrädern (5) gefahren wurde und eine auf die Vorderachse (2) und die Hinterachse (4) einwirkende Lenkhandhabe (6) in entgegengesetzter Drehrichtung zu der vorangegangenen Drehrichtung der Lenkhandhabe (6) eingeschlagen wird, die Hinterräder (5) der Hinterachse (4) über ihre in Längsrichtung des Kraftfahrzeugs (1) verlaufende Grundstellung hinaus in Gegenrichtung zum Lenkeinschlag der Vorderräder (3) eingeschlagen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines mit einer lenkbaren, wenigstens zwei Vorderräder aufweisenden Vorderachse und einer lenkbaren, wenigstens zwei Hinterräder aufweisenden Hinterachse ausgestatteten Kraftfahrzeugs.
Aus der EP 2 098 440 A2 ist ein Verfahren zur Unterstützung des Fahrers eines Kraftfahrzeugs während eines Einpark- oder Rangiervorgangs bekannt, bei dem mittels einer Erfassungseinrichtung das Vorhandensein eines etwaigen Hindernisses und eine mögliche Kollision mit demselben ermittelt und bei Ermittlung einer möglichen Kollision die unabhängig von den Vorderrädern lenkbaren Hinterräder so angesteuert werden, dass die Kollision vermieden wird.
Ein Kraftfahrzeug mit lenkbaren Vorder- und Hinterrädern ist in der DE 10 2005 019 487 A1 beschrieben. Dabei sind die Hinterräder in Abhängigkeit einer zweiten, zur Drehbewegung des Lenkrads separaten Lenkbetätigung unabhängig von einer Lenkung der Vorderräder lenkbar.
Ein Vorteil solcher, mit einer Vierradlenkung ausgestatteten Kraftfahrzeuge besteht unter anderem in deren geringem Wendekreis, der diese Fahrzeuge beispielsweise beim Rangieren sehr handlich macht. Da ein mit einer Vierradlenkung ausgestattetes Kraftfahrzeug beim Rangieren jedoch anders reagiert als ein nur mit einer Vorderradlenkung ausgestattetes Kraftfahrzeug, sind derartige Fahrzeuge üblicherweise mit einer sogenannten Anfahrschutzfunktion ausgestattet, die ein Lenken der Hinterachse im Stand verhindert. Dadurch wird ein Auslenken der Hinterachse am Bordstein unterbunden, um eine Beschädigung des Reifens bzw. der Felge zu verhindern. Des Weiteren unterbindet die Anfahrschutzfunktion ein Ausschwenken des Hinterwagens, um Kollisionen mit Mauern, anderen Fahrzeugen oder ähnlichem vorzubeugen.
Problematisch bei der Anfahrschutzfunktion ist jedoch die Tatsache, dass durch das Verhindern des Lenkens der Hinterachse im Stand der Wendekreis des Fahrzeugs erheblich eingeschränkt wird, so dass beispielsweise bei Wendemanövern die Vorteile der Vierradlenkung nicht oder nur sehr eingeschränkt ausgenutzt werden können.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Betreiben eines mit einer Vierradlenkung ausgestatteten Kraftfahrzeugs zu schaffen, bei dem unter bestimmten Bedingungen der Anfahrschutz aufgehoben und ein Lenken der Hinterräder auch im Stand oder zumindest unmittelbar nach dem Losfahren möglich ist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die in Anspruch 1 genannten Merkmale gelöst.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es also in Situationen, in denen das Kraftfahrzeug mit eingeschlagenen Vorderrädern und in Gegenrichtung zu den Vorderrädern eingeschlagenen Hinterrädern gefahren wurde und in denen die Lenkhandhabe in entgegengesetzter Drehrichtung zu der vorangegangenen Drehrichtung derselben eingeschlagen wird, möglich, die Hinterräder über ihre Grundstellung hinaus in Gegenrichtung zum Lenkeinschlag der Vorderräder einzuschlagen, so dass ein erheblich geringerer Wendekreis als bislang erreicht werden kann. Dadurch können insbesondere Wendemanöver sehr viel einfacher und problemloser als bislang und insbesondere einfacher als mit Kraftfahrzeugen durchgeführt werden, die mit einer konventionellen Vorderradlenkung ausgestattet sind. Damit ist ein Wenden auf einer schmaleren Straße oder ein Wenden mit weniger Zügen als üblich möglich.
Da die Anfahrschutzfunktion jedoch nur unter bestimmten Randbedingungen außer Kraft gesetzt wird, können Kollisionen beispielsweise beim Ausparken vermieden werden.
In einer sehr vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Fahrweg des Kraftfahrzeugs vor dem Einschlagen der Lenkhandhabe in der entgegengesetzten Drehrichtung mittels einer Integralrechnung über die Fahrzeit und die Fahrgeschwindigkeit berechnet wird. Eine solche Berechnung ermöglicht eine sehr einfache Feststellung, ob das Kraftfahrzeug zuvor bereits mit einem Lenkeinschlag gefahren ist, so dass das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt werden kann, ohne die Gefahr einer Kollision mit Hindernissen jeglicher Art in Kauf zu nehmen.
Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass die Hinterräder der Hinterachse über ihre Grundstellung hinaus in Gegenrichtung zum Lenkeinschlag der Vorderräder eingeschlagen werden, wenn zuvor die Lenkhandhabe von wenigstens annähernd einem Endanschlag zu wenigstens annähernd einem anderen Endanschlag der Lenkhandhabe gelenkt wurde. Eine solche Lenkbewegung stellt einen weiteren Hinweis dafür dar, dass der Fahrer ein Wendemanöver ausführt, so dass das erfindungsgemäße Verfahren des Aufhebens der Anfahrschutzfunktion durchgeführt werden kann, um die oben beschriebenen Vorteile zu erreichen.
Um eine zusätzliche Sicherheit bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zu erzielen, kann des Weiteren vorgesehen sein, dass mittels an der Außenseite des Kraftfahrzeugs angebrachter Sensoren eventuelle Hindernisse in dem geplanten Fahrweg des Kraftfahrzeugs erkannt werden.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den restlichen Unteransprüchen. Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung prinzipmäßig dargestellt.
Es zeigt:
1 ein Kraftfahrzeug, mit dem das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt werden kann; und
2 einzelne Verfahrensschritte bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
1 zeigt ein mit einer Vierradlenkung ausgestattetes Kraftfahrzeug 1. Von dem Kraftfahrzeug 1 sind nur die hier relevanten Bauteile dargestellt, nämlich eine lenkbare Vorderachse 2, die zwei an den beiden Enden der Vorderachse 2 angebrachte Vorderräder 3 aufweist, eine Hinterachse 4, die zwei an den Enden der Hinterachse 4 angebrachte Hinterräder 5 aufweist, sowie eine auf die Vorderachse 2 und auf die Hinterachse 4 wirkende Lenkhandhabe 6, die auch als Lenkrad bezeichnet werden kann. Die Darstellung der Verbindung der Lenkhandhabe 6 mit der Vorderachse 2 und der Hinterachse 4 gemäß 1 ist als rein schematisch anzusehen und kann auf eine an sich bekannte Art und Weise realisiert werden.
In 2 ist das Kraftfahrzeug 1 in mehreren Positionen dargestellt, die mit den Buchstaben A, B, C, D und E bezeichnet sind. Die Position ”A” stellt dabei diejenige Position dar, bei der sich das Kraftfahrzeug 1 noch vollständig auf der rechten Fahrspur einer Straße 7 befindet und weder die Vorderräder 3 noch die Hinterräder 5 gelenkt wurden. In der Position ”B” sind, angehend von der Position ”A”, mittels der Lenkhandhabe 6 die Vorderräder 3 in die mit ”x” bezeichnete Richtung und die Hinterräder 5 in die mit ”y” bezeichnete, der Richtung ”x” entgegengesetzte Richtung eingeschlagen worden, um das Kraftfahrzeug 1 nach links zu lenken. In der Position ”C” wurde der Lenkeinschlag der Lenkhandhabe 6 noch verstärkt, so dass das Kraftfahrzeug 1 noch weiter nach links gelenkt wird und sich in der Position ”C” bereits teilweise auf der linken Straßenseite befindet. Durch die Vierradlenkung des Kraftfahrzeugs 1 wird der Kurvenradius und damit der Wendekreis desselben bei dieser Bewegung erheblich verringert. In der mit ”D” bezeichneten Position befindet sich das Kraftfahrzeug 1 vollständig auf der linken Seite der Straße 7 und wird vom Fahrer angehalten, um zu verhindern, dass das Kraftfahrzeug 1 die Straße 7 verlässt.
Um von der Position ”A” in die Position ”D” zu gelangen, wurde das Kraftfahrzeug 1 also mit eingeschlagenen Vorderrädern 3 und in Gegenrichtung zu den Vorderrädern 3 eingeschlagenen Hinterrädern 5 gefahren. Hierzu wurde die Lenkhandhabe 6 in die in 1 mit ”F” bezeichnete Richtung gedreht. Wenn der Fahrer nun in der Position ”D” des Kraftfahrzeugs 1 die Lenkhandhabe 6 in der entgegengesetzten Drehrichtung ”G” zu der vorangegangenen Drehrichtung ”F” der Lenkhandhabe 6 einschlägt, so werden gemäß einem in dieser Situation durchgeführten Verfahren nicht nur die Vorderräder 3 der Vorderachse 2, sondern auch die Hinterräder 5 der Hinterachse 4 über ihre in Längsrichtung des Kraftfahrzeugs 1 verlaufende Grundstellung hinaus in Gegenrichtung zum Lenkeinschlag der Vorderräder 3 eingeschlagen, wie dies mit den Bezugszeichen 5' in der Position ”D” gemäß 2 angedeutet ist. Dabei wird also eine ansonsten aktive Anfahrschutzfunktion aufgehoben und das Kraftfahrzeug 1 kann mit einem sehr viel geringeren Wendekreis aus der Position ”D” in eine Position ”E” gebracht werden. Hierbei legt das Kraftfahrzeug 1 den Weg von der Position ”D” zu der Position ”E” im Rückwärtsgang eines nicht dargestellten Getriebes des Kraftfahrzeugs 1 zurück. Dabei wird die Tatsache berücksichtigt, dass durch die vorhergehende Fahrbewegung des Kraftfahrzeugs 1 in dem Fahrweg von der Position ”D” zur Position ”E” kein für das Kraftfahrzeug 1 relevantes Hindernis vorhanden sein kann, wenn im Fahrweg von der Position ”C” zu der Position ”D” mit eingeschlagenen Vorderrädern 3 und in Gegenrichtung dazu eingeschlagenen Hinterrädern 5 gefahren wurde. Die oben beschriebene Drehbewegung der Lenkhandhabe 6 durch den Fahrer in der Drehrichtung ”G”, entgegengesetzt zu der vorangegangenen Drehrichtung ”F” ist ein Hinweis darauf, dass der Fahrer ein Wendemanöver einleiten möchte, beispielsweise das sogenannte ”Wenden in drei Zügen”. Durch die mit ”z” bezeichneten Doppelpfeile in Position ”D” ist diese Umkehrung der Einschlagrichtung der Vorderräder 3 und der Hinterräder 5 dargestellt.
Ein weiterer Hinweis darauf, dass der Fahrer des Kraftfahrzeugs 1 ein Wendemanöver durchführen möchte, besteht darin, dass er die Lenkhandhabe 6 von wenigstens annähernd einem Endanschlag derselben zu wenigstens annähernd einem anderen Endanschlag derselben lenkt. Dies ist ein für Wendemanöver typischer Vorgang, der das oben beschriebene Einlenken der Hinterräder 5 über ihre Grundstellung hinaus einleiten kann. Ein solcher Vorgang kann über eine Auswertung des Lenkwinkels der Vorderachse 2 erkannt werden.
Des Weiteren kann zur Beurteilung, ob das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt werden soll, vor dem Einschlagen der Lenkhandhabe 6 in der entgegengesetzten Drehrichtung ”G” mittels einer Integralrechnung über die Fahrzeit und die Fahrgeschwindigkeit der Fahrweg des Kraftfahrzeugs 1 vor dem Einschlagen der Lenkhandhabe 6 berechnet werden, um festzustellen, ob das Kraftfahrzeug 1 mit einem Lenkeinschlag gefahren wurde. Diese Berechnung kann in einer nicht dargestellten, jedoch an sich bekannten Steuereinrichtung des Kraftfahrzeugs 1 durchgeführt werden. Da die Fahrzeit und die Lenkgeschwindigkeit stark von dem jeweiligen Fahrzeug abhängen, sollten sie entsprechend berechnet werden.
Ein Wendemanöver kann außerdem durch das Einlegen des Rückwärtsgangs bei eingelegtem Vorwärtsgang oder eines Vorwärtsgangs bei eingelegtem Rückwärtsgang in dem Getriebe des Kraftfahrzeugs 1 erkannt werden.
Zur Vermeidung von Kollisionen können an der Außenseite des Kraftfahrzeugs 1 außerdem nicht dargestellte Sensoren angebracht sein, mit denen Hindernisse in dem geplanten Fahrweg des Kraftfahrzeugs 1 erkannt werden.
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

EP 2098440 A2 [0002]
DE 102005019487 A1 [0003]

Claims

Verfahren zum Betreiben eines mit einer lenkbaren, wenigstens zwei Vorderräder (3) aufweisenden Vorderachse (2) und einer lenkbaren, wenigstens zwei Hinterräder (5) aufweisenden Hinterachse (4) ausgestatteten Kraftfahrzeugs (1), bei dem in Situationen, in denen das Kraftfahrzeug (1) mit eingeschlagenen Vorderrädern (3) und in Gegenrichtung zu den Vorderrädern (3) eingeschlagenen Hinterrädern (5) gefahren wurde und eine auf die Vorderachse (2) und die Hinterachse (4) einwirkende Lenkhandhabe (6) in entgegengesetzter Drehrichtung zu der vorangegangenen Drehrichtung der Lenkhandhabe (6) eingeschlagen wird, die Hinterräder (5) der Hinterachse (4) über ihre in Längsrichtung des Kraftfahrzeugs (1) verlaufende Grundstellung hinaus in Gegenrichtung zum Lenkeinschlag der Vorderräder (3) eingeschlagen werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Fahrweg des Kraftfahrzeugs (1) vor dem Einschlagen der Lenkhandhabe (6) in der entgegengesetzten Drehrichtung mittels einer Integralrechnung über die Fahrzeit und die Fahrgeschwindigkeit berechnet wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Hinterräder (5) der Hinterachse (4) über ihre Grundstellung hinaus in Gegenrichtung zum Lenkeinschlag der Vorderräder (3) eingeschlagen werden, wenn zuvor die Lenkhandhabe (6) von wenigstens annähernd einem Endanschlag zu wenigstens annähernd einem anderen Endanschlag der Lenkhandhabe (6) gelenkt wurde.
Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass mittels an der Außenseite des Kraftfahrzeugs (1) angebrachter Sensoren eventuelle Hindernisse in dem geplanten Fahrweg des Kraftfahrzeugs (1) erkannt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Hinterräder (5) der Hinterachse (4) über ihre Grundstellung hinaus in Gegenrichtung zum Lenkeinschlag der Vorderräder (3) eingeschlagen werden, wenn ein Wendemanöver des Kraftfahrzeugs (1) erkannt wird.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Wendemanöver über eine Auswertung des Lenkwinkels der Vorderachse (2) erkannt wird.
Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Wendemanöver durch das Einlegen des Rückwärtsgangs bei eingelegtem Vorwärtsgang oder eines Vorwärtsgangs bei eingelegtem Rückwärtsgang in einem Getriebe des Kraftfahrzeugs (1) erkannt wird.