DE102013110146A1

DE102013110146A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Änderung eines Höhenniveaus eines Fahrzeugs

Info

Publication number: DE102013110146A1
Application number: DE201310110146
Authority: DE
Inventors: Steffen Lang; Chantal Sigloch
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2013-09-16
Filing date: 2013-09-16
Publication date: 2015-04-02

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Änderung eines Höhenniveaus eines Fahrzeugs, welches eine Auswerteeinheit sowie eine Steuereinheit zur Ansteuerung von Aktuatoren, die das Höhenniveau des Fahrzeugs verändern. Um ausreichend Bodenfreiheit bei Fahrten abseits befestigter Straßen zu haben, ist eine Änderung des Höhenniveaus eines Fahrzeugs notwendig, die erfindungsgemäß dadurch realisiert wird, dass der Auswerteeinheit (2) Fahrzustands und/oder Umgebungsdaten zugeführt werden, wonach die Steuereinheit (3) eine Änderung des Höhenniveaus (h) des Fahrzeugs (1) vornimmt, indem der Aktuator (4) durch eine längenveränderliche, röhrenförmige Feder (5) gebildet wird und der Innenraum (6) der Feder (5) mit einem Druckmittel beaufschlagt wird, wodurch die Länge der Feder (5) verändert wird und eine Änderung des Höhenniveaus (h) erfolgt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Änderung eines Höhenniveaus eines Fahrzeugs, welches eine Auswerteeinheit sowie eine Steuereinheit zur Ansteuerung von Aktuatoren, die das Höhenniveau des Fahrzeugs verändern.
Eine Änderung des Höhenniveaus eines Fahrzeugs kann notwendig sein, um ausreichend Bodenfreiheit bei Fahrten abseits befestigter Straßen zu haben. Gleiches gilt für Fahrzeuge, die im normalen Straßenverkehr aufgrund besserer Aerodynamik abgesenkt werden und die beim Einfahren in eine Tiefgarage oder ein Parkhaus wieder angehoben werden müssen, um ein Aufsetzen an der Bug- oder Heckschürze zu vermeiden.
Aus der DE 25 06 049 A1 ist ein hydraulisch verstellbarer Federteller bekannt. Die Einstellung dieses hydraulisch verstellbaren Federtellers dient im Wesentlichen der Niveauregulierung.
Die DE 42 31 641 C2 offenbart eine hydraulische Verstelleinrichtung für den Federteller eines Federbeines. Diese Verstelleinheit gleicht ein Wanken oder Nicken des Fahrzeugs aus.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zur Änderung des Höhenniveaus der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, dass ein besonders einfacher Aufbau realisiert wird. Außerdem ist es Aufgabe der Erfindung ein Verfahren zur Änderung des Höhenniveaus eines Fahrzeugs anzugeben.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 6 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind den Unteransprüchen entnehmbar.
Dabei ist vorgesehen, dass der Aktuator durch eine längenveränderliche Feder gebildet wird, wobei die Feder röhrenförmig ausgebildet ist und der Innenraum der Feder mit einem Druckmittel beaufschlagbar ist, wodurch die Länge der Feder veränderbar ist. Es versteht sich dabei, dass die Feder so ausgebildet ist, dass diese bei einer Druckerhöhung verlängert wird und bei einer Druckminderung verkürzt wird.
Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes sieht vor, dass der Innenraum der Feder mit mindestens einem Druckraum in Verbindung steht. Eine Ringdichtung ist im Bereich des mindestens einen Druckraums vorgesehen, die eine Bewegung eines Federtellers ermöglicht, um eine Veränderung des Höhenniveaus des Fahrzeugs zu realisieren.
Die vorliegende Aufgabe wird verfahrensmäßig dadurch gelöst, dass der Auswerteeinheit Fahrzustands und/oder Umgebungsdaten zugeführt werden, wonach die Auswerteeinheit eine Änderung des Höhenniveaus des Fahrzeugs vornimmt, indem der Aktuator durch eine längenveränderliche, röhrenförmige Feder gebildet wird und der Innenraum der Feder mit einem Druckmittel beaufschlagt wird, wodurch die Länge der Feder verändert wird und eine Änderung des Höhenniveaus erfolgt.
Die vorliegende Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels im Zusammenhang mit der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen
1 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs und
2 eine Schnittdarstellung des als längenveränderliche Feder ausgebildeten Aktuator nach der Erfindung.
In der 1 ist ein Fahrzeug 1 dargestellt. Als Höhenniveau h eines Fahrzeugs 1 wird der Bezug der Bodengruppe des Fahrzeugs 1 zur Fahrbahn oder allgemein zum Untergrund herangezogen. Wie es der 1 weiter entnehmbar ist, weist das Fahrzeugs 1 vier Aktuatoren 4 auf, wobei jeweils ein Aktuator 4 einem Fahrzeugrad 11 zugeordnet ist. Die Länge d der Aktuatoren 4 und das Höhenniveau h des Fahrzeugs 1 sind dabei korreliert. Die Aktuatoren 4 werden von einer Steuereinheit 3 im Sinne einer Veränderung des Höhenniveaus h des Fahrzeugs 1 angesteuert. Dabei ist die Steuereinheit 3 mit einer Auswerteeinheit 2 verbunden. Der Auswerteeinheit 2 werden einerseits Fahrzustandsdaten wie Fahrzeuggeschwindigkeit, Lenkwinkel, Gierrate, Nick- oder Wankrate zugeführt. Zu diesem Zweck ist die Auswerteeinheit 2 mit einem Fahrzeug-CAN-Bus verbunden, auf dem die eben genannten Fahrzustandsdaten verfügbar sind. Außerdem werden der Auswerteeinheit 2 Umgebungsdaten zugeführt. Diese Umgebungsdaten beinhalten beispielsweise Senken und Kuppen, die sich in Fahrtrichtung vor dem Fahrzeug befinden. Dabei werden diese Umgebungsdaten entweder mit Hilfe einer kamera- oder radar-basierten Objekterkennung oder auf Grundlage von Kartenmaterial im Zusammenhang mit einer Satelliten gestützten Positionserkennung ermittelt. Ein Empfang der Umgebungsdaten von anderen Fahrzeugen im Sinne einer sogenannten „Fahrzeug zu Fahrzeug Kommunikation“ ist ebenfalls denkbar. Nach Erhalt oder Ermittlung der Umgebungsdaten nimmt die Auswerteeinheit 2 eine Änderung des Höhenniveaus h des Fahrzeugs 1 vor, um beispielsweise ein Aufsetzen des Fahrzeugs 1 zu verhindern.
Wie es in 2 dargestellt ist, werden die Aktuatoren 4 durch eine längenveränderliche, röhrenförmige Feder 5 gebildet. Der Innenraum 6 der Feder 5 ist hohl und kann mit einem Druckmittel beaufschlagt werden, wodurch die Länge der Feder 5 verändert wird und einerseits eine Änderung der Länge d der Aktuatoren als auch eine Änderung des Höhenniveaus h des Fahrzeugs 1 erfolgt. Der Gedanke ist es also, dass die Länge d der Feder 5 verändert wird, um ein Höhenniveau h des Fahrzeugs 1 an äußere Bedingungen anzupassen. Bei einer Druckerhöhung wird die Feder 5 verlängert während bei einer Druckminderung die Feder verkürzt wird. Damit die Feder 5 eine derartige Eigenschaft aufweisen kann, muss die Feder 5 aus einem speziellen Werkstoff bestehen. Hierbei bieten sich flexible Materialien an, wie spezielle Kunststoffe.
Aus der 2 ist weiterhin entnehmbar, dass der Innenraum 6 der Feder 5 mit einem oberen Druckraum 7 sowie einem unteren Druckraum 8 in Verbindung steht. Diese beiden Druckräume 7, 8 dienen gleichzeitig aus Druckmittelreservoir, sodass für eine Druckerhöhung im Innenraum 6 der Feder 5 ausreichend Druckmittel zur Verfügung steht. Um eine Bewegung eines nicht dargestellten, oberen Federtellers zur Veränderung des Höhenniveaus h des Fahrzeugs 1 zu ermöglichen, ist eine Ringdichtung 9 im Bereich des oberen Druckraums 7 vorgesehen. Dem unteren Druckraum 8 ist entsprechend eine weitere Ringdichtung 10 zugeordnet.
Eine Änderung des Höhenniveaus h durch eine Längenänderung der Feder 5 ist besonders einfach, reversibel und schnell. Die Beaufschlagung des Innenraums 6 der Feder 5 mit Druckmittel erfolgt mit Hilfe einer hydraulischen Pumpe oder mit Hilfe eines Hochdruckspeichers. Dadurch, dass die Steuereinheit 3 das Höhenniveau h auf Grundlage von Umgebungsdaten, die der Auswerteeinheit 2 zugeführt werden, ändert, wird das Fahrzeug stabil und komfortabel auch bei schlechten Fahrbahnverhältnissen geführt.
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 2506049 A1 [0003]
DE 4231641 C2 [0004]

Claims

Vorrichtung zur Änderung eines Höhenniveaus (h) eines Fahrzeugs (1), welches eine Auswerteeinheit (2) sowie eine Steuereinheit (3) zur Ansteuerung von Aktuatoren (4), die das Höhenniveau (h) des Fahrzeugs (1) verändern, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator (4) durch eine längenveränderliche Feder (5) gebildet wird.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder (5) röhrenförmig ausgebildet ist und dass deren Innenraum (6) mit einem Druckmittel beaufschlagbar ist, wodurch die Länge der Feder (5) veränderbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder (5) so ausgebildet ist, dass diese bei einer Druckerhöhung verlängert wird und bei einer Druckminderung verkürzt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenraum (6) der Feder (5) mit mindestens einem Druckraum (7, 8) in Verbindung steht.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Ringdichtung (9, 10) im Bereich des mindestens einen Druckraums (7, 8) vorgesehen ist, die eine Bewegung eines Federtellers ermöglicht, um eine Veränderung des Höhenniveaus (h) des Fahrzeugs (1) zu realisieren.
Verfahren zur Änderung eines Höhenniveaus (h) eines Fahrzeugs (1), welches eine Auswerteeinheit (2) sowie eine Steuereinheit (3) zur Ansteuerung von Aktuatoren (4), die das Höhenniveau (h) des Fahrzeugs (1) verändern, dadurch gekennzeichnet, dass der Auswerteeinheit (2) Fahrzustands und/oder Umgebungsdaten zugeführt werden, wonach die Steuereinheit (3) eine Änderung des Höhenniveaus (h) des Fahrzeugs (1) vornimmt, indem der Aktuator (4) durch eine längenveränderliche, röhrenförmige Feder (5) gebildet wird und der Innenraum (6) der Feder (5) mit einem Druckmittel beaufschlagt wird, wodurch die Länge der Feder (5) verändert wird und eine Änderung des Höhenniveaus (h) erfolgt.