-
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Kraftfahrzeugs mit wenigstens zwei Schwingungsdämpfern, wobei mit wenigstens einem Teil der Schwingungsdämpfer eine Aufbaukontrolle realisiert wird.
-
Bei der Aufbaukontrolle geht es bekanntermaßen darum, den Fahrzeugaufbau, im weitesten Sinne also die Karosserie, dahingehend zu stabilisieren bzw. auszugleichen, dass bei beispielsweise schrägstehenden Untergründen die Hanglagen oder Fahrbahnunebenheiten oder Kurvenfahrten die Auswirkungen auf den Aufbau verringert werden. Darunter fallen beispielsweise auch das Wanken oder Nicken des Kraftfahrzeugs, die zu kontrollieren oder zu verringern sind.
-
Im weitesten Sinne handelt es sich bei der Aufbaukontrolle also um die situationsgerechte und aktive Verstellung des Fahrzeugaufbaus.
-
Diese Funktion kann nicht durch rein passive Schwingungsdämpfer zur Verfügung gestellt werden. Diese können lediglich für eine Schwingungsdämpfung eingesetzt werden.
-
Von der Aufbaukontrolle ist weiterhin die Radkontrolle zu unterscheiden, von der gesprochen wird, wenn ein Schwingungsdämpfer eine verstellbare Dämpfkraft aufweist.
-
Bekannte Systeme zur Vornahme einer Aufbaukontrolle gehen beispielsweise aus der
US 2009/0260935 A1 , der
US 2013/0147205 A1 oder der
US 2014/026168 A1 hervor. Diese Druckschriften lehren einen Schwingungsdämpfer, der einen Gerotor, also Vorrichtung, die sowohl als Motor wie auch als Generator betreibbar ist, aufweist, der an eine Pumpe gekuppelt ist. Mit dieser Vorrichtung kann sowohl Energierekuperiert werden, als auch eine Aufbaukontrolle und eine Radkontrolle durchgeführt werden. Radkontrolle, Aufbaukontrolle und Rekuperation werden also durch die gleiche Vorrichtung bewirkt.
-
Aus der
DE10 2009 022 328 A1 geht dagegen ein Schwingungsdämpfer hervor, bei dem die Radkontrolle mittels eines Druckregelventils erfolgt und die Aufbaukontrolle mittels einer Motor-Pumpeneinheit. Dann sind die Aufbaukontrolle und die Radkontrolle durch unabhängige Vorrichtungen realisiert, die dementsprechend separat optimierbar sind. Ein dazu ähnlicher Aufbau geht aus der
WO 2014/066469 A1 hervor. Dabei werden die verstellbaren Dämpfkräfte über regelbare Ventile, eines für die Zug- und eines für die Druckrichtung, erzeugt und die Aufbaukontrolle über eine Motor-Pumpeneinheit.
-
Ausgehend hiervon ist es Aufgabe der vorliegenden Anmeldung, die Funktionalität von Schwingungsdämpfern mit Aufbaufunktion weiter zu verbessern.
-
Zur Lösung dieses Problems wird vorgeschlagen, dass die Aufbaukontrolle in Abhängigkeit wenigstens eines Signales einer Aufprallkontrolleinrichtung vorgenommen wird.
-
Es ist bereits bekannt, verschiedene Sensorsysteme zu nutzen, um Schwingungsdämpfer prädiktiv zu steuern. Dabei geht es allerdings darum, beispielsweise Bodenunebenheiten zu erkennen, um die Schwingungsdämpfer ansteuern zu können, so dass die Einstellung der Schwingungsdämpfer mit einer möglichst geringen oder ganz ohne zeitliche Verzögerung von statten geht. Um dies weiter zu verbessern ist nunmehr vorgesehen, auch die Informationen einer Aufprallkontrolleinrichtung heranzuziehen.
-
Bei einer Aufprallkontrolleinrichtung handelt es sich bevorzugt um eine Einrichtung, die wenigstens eine Airbag-Einrichtung kontrolliert. Airbag-Einrichtungen sind bekannte Schutzvorrichtungen insbesondere für die Insassen eines Kraftfahrzeugs, die einen aufblasbaren Sack umfassen, der bei einem Aufprall so mit Gas gefüllt wird, dass der Aufprall eines auf ihn prallenden Körpers gedämpft wird.
-
Dabei sind Airbags an einer Vielzahl an Positionen bekannt. Insbesondere gibt es Frontairbags und Seitenairbags. Die Aufprallkontrolleinrichtung hat dabei die Aufgabe, den Airbag lediglich dann auszulösen, wenn er benötigt wird. Im Falle eines Unfalls werden also nicht alle im Kraftfahrzeug vorhandenen Airbags ausgelöst, sondern lediglich diejenigen, die zum Schutz einer Person notwendig sind.
-
Dementsprechend kann die Aufprallkontrolleinrichtung zum einen Sensoren umfassen, die dabei helfen, die Aufprallsituation zu erfassen. Alternativ kann sie auch die Signale von Sensoren auswerten, die ihr nicht zugeordnet sind, die also entweder zu anderen Assistenzsystemen gehören oder allgemein am Fahrzeug vorhanden sind.
-
Weiterhin umfasst die Aufprallkontrolleinrichtung Software, die in einer Steuerungseinrichtung vorgehalten wird. Die Software nimmt dabei eingehende Signale in Empfang und gibt Signale aus, beispielsweise Steuerungssignale an die Airbags. Als Signale der Aufprallkontrolleinrichtung werden dabei auch die eingehenden Signale angesehen, nicht nur die ausgehenden.
-
Bevorzugt kann die Aufprallkontrolleinrichtung eine Vorraumerfassungseinrichtung aufweisen und die Aufbaukontrolle in Abhängigkeit wenigstens eines Signals der Vorraumerfassungseinrichtung vorgenommen werden. Eine Vorraumerfassungseinrichtung kann beispielsweise eine Bildaufnahmeeinrichtung oder eine Infrarotkamera sein. Der Vorraum ist dabei der Raum, in dem sich das Fahrzeug hinbewegt. D. h., das bei Kurvenfahrten auch der seitliche Raum Vorraum ist und bei einer Rückwärtsfahrt der Bereich hinter dem Kraftfahrzeug. Das Signal der Vorraumerfassungseinrichtung kann insbesondere ein Bildsignal sein, das auszuwerten ist.
-
Bevorzugt können der oder die vorderen Schwingungsdämpfer bei Erkennung eines Fußgängers den Fahrzeugaufbau verstellen, so dass der Fußgänger in einer vorgegebenen Höhe getroffen wird. Ist eine Kollision mit einem Fußgänger unvermeidbar, so soll zumindest der entstehende Schaden für die Person gering gehalten werden. Die Erkennung eines Fußgängers kann mittels der Signale der Aufprallkontrolleinrichtung und/oder der Vorraumerfassungseinrichtung erfolgen. Die Schwingungsdämpfer werden dann so eingestellt, dass der Fußgänger an einer vorgegebenen Stelle getroffen wird, wobei die Vorgabe der Stelle positiv wie negativ erfolgen kann. Eine positive Vorgabe wäre beispielsweise „oberhalb des Knies“, einer negative Vorgabe „nicht das Knie“. Auf diese Art und Weise soll versucht werden, einen Fußgänger bei einem unvermeidbaren Zusammenstoß zumindest noch bestmöglich zu schützen.
-
Vorzugsweise können der oder die vorderen Schwingungsdämpfer bei Erkennung eines Fahrzeugs mit höherem Schwerpunkt den Fahrzeugaufbau anheben. Fahrzeuge mit höherem Schwerpunkt sind beispielsweise Nutzfahrzeuge wie Lastkraftwagen, Traktoren oder Baumaschinen. Dadurch kann ein sogenannter „Truck Underride“ vermieden werden. Wie auch bereits bei den Fußgängern können dabei sowohl die Signale der Aufprallkontrolleinrichtung wie auch der Vorraumerfassungseinrichtung ausgewertet werden.
-
Vorteilhafterweise können der oder die vorderen Schwingungsdämpfer bei gleichzeitiger Erkennung eines Fahrzeugs und eines Fußgängers die Einstellung zugunsten des Fußgängers priorisieren. Für den insgesamt gesehen unwahrscheinlichen Fall, dass gleichzeitig ein Zusammenprall mit einem Fahrzeug insbesondere mit hohen Schwerpunkt und einem Fußgänger auftritt, so werden die Schwingungsdämpfer zugunsten des Fußgängers eingestellt. Während es bei der Vermeidung eines „Truck Underride“ oft nur um die Verringerung des Blechschadens geht ist bei einem Zusammenstoß mit einem Fußgänger immer ein Personenschaden vorhanden. Dieser soll auf diese Art und Weise minimiert werden. Dabei kann es aber auch sein, dass die vorzunehmende Höheneinstellung der Schwingungsdämpfer nur marginal abweicht.
-
Vorteilhafterweise können der oder die vorderen Schwingungsdämpfer vor einer Kollision verstellt werden, so dass eine Auslösung der Airbageinrichtung oder der Airbageinrichtungen nicht erfolgt. Dabei handelt es sich um einen sogenannten „insurance crash“ bevorzugt erfolgt die Vermeidung der Auslösung der Airbageinrichtung nur bis zu einer vorgegebenen Geschwindigkeit. Bis zu dieser Geschwindigkeit soll der Airbag nicht auslösen, da dies zusätzlich zu den Reparaturkosten des Fahrzeugs weitere Kosten durch die Airbagzündung selbst auslöst. Diese Auslösung ist auch richtungsabhängig, d. h., dass durch die Verstellung der Schwingungsdämpfer die Auslöseschwelle verstellbar ist. Die Auslöseschwelle soll also durch die Verstellung der Schwingungsdämpfer nicht erhöht werden.
-
Vorteilhafterweise kann die Aufprallkontrolleinrichtung Aufprallsensoren aufweisen und die Steuerung des wenigstens eines Schwingungsdämpfers in Abhängigkeit eines Signals der Aufprallkontrolleinrichtung vorgenommen werden. Wie beschrieben kann die Aufprallkontrolleinrichtung eigene Sensoren aufweisen, bevorzugt handelt es sich um Aufprallsensoren.
-
Daneben betrifft die Erfindung eine Steuerungseinrichtung. Die Steuerungseinrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass sie das beschriebene Verfahren ausführen kann.
-
Daneben betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug mit wenigstens einer Steuerungseinrichtung, wenigstens zwei Schwingungsdämpfern und eine Aufprallkontrolleinrichtung. Das Kraftfahrzeug zeichnet sich dadurch aus, dass die Steuerungseinrichtung zur Durchführung des Verfahrens wie beschrieben ausgebildet ist.
-
Das Kraftfahrzeug kann ein Motorrad mit zwei Schwingungsdämpfern sein, bevorzugt handelt es sich aber um ein Kraftfahrzeug mit vier und mehr Schwingungsdämpfern. Dabei können alle vier oder mehr Schwingungsdämpfer aktive Schwingungsdämpfer sein, d. h. über einer Höhenverstellfunktion verfügen. Aus Kostengründen kann es aber auch vorgesehen sein, dass lediglich die vorderen Schwingungsdämpfer aktiv sind, während die weiteren Schwingungsdämpfer rein passive und damit günstigere Schwingungsdämpfer sind. Zur Durchführung des beschriebenen Verfahrens ist es nämlich nicht notwendig, alle Schwingungsdämpfer im Kraftfahrzeug zur Verstellung des Fahrzeugaufbaus einzusetzen. Vielmehr lässt sich das beschriebene Verfahren allein durch die Verwendung bzw. Verstellung der vorderen Schwingungsdämpfer umsetzen.
-
Bei einer Rückwärtsfahrt werden allerdings die Heckschwingungsdämpfer zu den „vorderen“ Schwingungsdämpfern, da die Rückwärtsfahrt die Fahrgeometrie des Kraftfahrzeugs umkehrt. Sind dann nur die Frontschwingungsdämpfer aktiv, kann das Verfahren nur beim Vorwärtsfahren durchgeführt werden.
-
Aktive Schwingungsdämpfer sind dabei Schwingungsdämpfer, die eine ansteuerbare Verstelleinrichtung, insbesondere eine Pumpeinrichtung, aufweisen. Durch ein Steuersignal hin kann dann die Höheneinstellung des Fahrzeugaufbaus durch Einsatz der Pumpe variiert werden.
-
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und Figuren. Dabei zeigen:
-
1 ein Kraftfahrzeug, und
-
2 ein Ablaufschema eines Verfahrens zum Betrieb eines Kraftfahrzeugs.
-
1 zeigt ein Kraftfahrzeug 1 mit einer Aufprallkontrolleinrichtung 2 umfassend Aufprallsensoren 3 sowie Steuerungssoftware 4, die in einer Steuerungseinrichtung 5 angeordnet ist.
-
Die Steuerungseinrichtung 5 kann einteilig oder modular aufgebaut sein, insbesondere können auch unabhängige Steuerungseinrichtungen 5 vorhanden sein. Diese werden üblicherweise miteinander zum Signalaustausch verbunden, beispielsweise mittels eines CAN-Bus.
-
Weiterhin weist das Kraftfahrzeug 1 vier Schwingungsdämpfer auf, von denen in der Darstellung allerdings nur zwei Schwingungsdämpfer 6 und 7 zu sehen sind. Wenigstens der Schwingungsdämpfer 6 weist eine Verstelleinrichtung auf, mittels derer eine Aufbaukontrolle des Aufbaus des Kraftfahrzeugs 1 durchführbar ist. Die Verstelleinrichtung ist üblicherweise als Pumpeneinrichtung mit Pumpe und Motor ausgestaltet. Zur Aufbaukontrolle wird also üblicherweise der Motor der Pumpeneinrichtung angesteuert, die wiederum durch kontrollierte Bewegung des Hydraulikmediums im Schwingungsdämpfer 6 die Höhenverstellung des Aufbaus des Kraftfahrzeugs 1 realisiert.
-
Der Schwingungsdämpfer 6 ist dabei der vordere Schwingungsdämpfer in der Hinsicht, dass er üblicherweise in Fahrtrichtung vorne ist. Üblicherweise sind also der oder die Frontschwingungsdämpfer die vorderen Schwingungsdämpfer. Dies ändert sich allerdings bei einer Rückwärtsfahrt, bei der die Heckschwingungsdämpfer, also der Schwingungsdämpfer 7, zum vorderen Schwingungsdämpfer wird.
-
Die Aufprallkontrolleinrichtung 2 empfängt Signale 8 der Aufprallsensoren 3 und gegebenenfalls weiterer Sensoren. Die Aufprallkontrolleinrichtung 2 kann auch Signale 9 ausgeben, beispielsweise an den Motor des Schwingungsdämpfers 6.
-
Weiterhin kann die Aufprallkontrolleinrichtung einen oder mehrere Airbags 10 kontrollieren, auch kann sie Signale weiterer Sensoren verarbeiten. Insbesondere kann sie die Signale einer Vorraumerfassungseinrichtung 12 verwerten.
-
Die Vorraumerfassungseinrichtung kann eine Bildaufnahmeeinrichtung sein, die elektromagnetische Wellen im sichtbaren Bereich aufnehmen, es kann sich aber auch um eine Infrarotkamera oder Radarsensoren handeln. Der Vorraum ist dabei derjenige Raum um das Kraftfahrzeug 1 herum, der vom Kraftfahrzeug 1 geplanterweise durchfahren werden wird. Der Vorraum umfasst damit auch seitliche Bereiche vor und neben dem Kraftfahrzeug sowie bei Rückwärtsfahrt den Raum vor dem Heck des Kraftfahrzeugs sowie an den Seiten des Kraftfahrzeugs. Der seitliche Raum ist insbesondere aufgrund von Kurvenfahrten nicht zu vernachlässigen.
-
2 zeigt ein Ablaufschema zur Durchführung eines Verfahrens zum Betrieb eines Kraftfahrzeugs. In Schritt S1 empfängt die Steuerungseinrichtung 5 Signale einer Vorraumerfassungseinrichtung 12 und Signale 8 von Aufprallsensoren 3. Wird bei der Auswertung der Signale insbesondere der Vorraumerfassungseinrichtung 12 einer unvermeidbare Kollision erkannt, so wird in Abhängigkeit des Kollisionsgegners eine Verstellung des Kraftfahrzeugs 1 vorgenommen. Dazu wird in Schritt S2 der Kollisionsgegner exakt identifiziert und in Abhängigkeit der Identifikation unterschiedliche Reaktion ausgelöst. Beispielsweise kann bei Erkennung eines größeren Kraftfahrzeugs in Schritt S3 die vorderen Schwingungsdämpfer 6 auseinander gefahren werden, so dass der Aufbau des Kraftfahrzeugs angehoben wird. Dadurch kann ein „Truck unterride“ vermieden werden. Alternativ kann in Schritt S4 bei Erkennung eines Fußgängers der Schwingungsdämpfer 6 bzw. die Schwingungsdämpfer 6 weit möglichst zusammen gezogen werden, so dass der Kraftfahrzeugaufbau abgesenkt wird. Gleichzeitig kann ein Außenairbag 14 entfaltet werden, der zum Schutz des Fußgängers gedacht ist. Das Absenken des Fahrzeugaufbaus dient dann dazu, dass der Fußgänger möglichst auf die Motorhaube fällt, wo der Außenairbag 14 den Aufprall dämpft.
-
Weiter alternativ kann in Schritt S5 der Fahrzeugaufbau auf einer Höhe eingestellt werden, bei der die Airbags 10 möglichst spät ausgelöst werden. Dies erfolgt in Abhängigkeit des Kollisionsgegners.
-
Im Schritt S6 werden die Airbags 10 in Abhängigkeit der Signale 8 der Aufprallsensoren 3 ausgelöst.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Kraftfahrzeug
- 2
- Aufprallkontrolleinrichtung
- 3
- Aufprallsensor
- 4
- Steuerungssoftware
- 5
- Steuerungseinrichtung
- 6
- Schwingungsdämpfer
- 7
- Schwingungsdämpfer
- 8
- Signal
- 9
- Signal
- 10
- Airbag
- 12
- Vorraumerfassungseinrichtung
- 14
- Außenairbag
- S1
- Schritt
- S2
- Schritt
- S3
- Schritt
- S4
- Schritt
- S5
- Schritt
- S6
- Schritt
-
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
-
- US 2009/0260935 A1 [0006]
- US 2013/0147205 A1 [0006]
- US 2014/026168 A1 [0006]
- DE 102009022328 A1 [0007]
- WO 2014/066469 A1 [0007]
