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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben wenigstens eines Aggregatelagers eines Kraftwagens, insbesondere eines Personenkraftwagens, gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
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Ein solches Verfahren zum Betreiben wenigstens eines eine einstellbare Lagersteifigkeit aufweisenden Aggregatelagers eines Kraftwagens, insbesondere eines Personenkraftwagens, ist bereits der
DE 10 2015 008 986 A1 als bekannt zu entnehmen. Über das Aggregatelager ist zumindest ein Antriebsaggregat des Kraftwagens an dessen beispielsweise als selbsttragende Karosserie ausgebildeten Aufbau zumindest mittelbar gelagert. Das Antriebsaggregat umfasst beispielsweise einen Motor und/oder ein Getriebe, sodass das Aggregatelager auch als Motorlager bezeichnet wird. Bei dem Verfahren wird mittels einer Sensoreinrichtung des Kraftwagens wenigstens eine Unebenheit einer Fahrbahn während einer Fahrt des Kraftwagens erfasst, welcher während der Fahrt auf beziehungsweise entlang der Fahrbahn fährt. Außerdem wird in Abhängigkeit von der erfassten Unebenheit die Lagersteifigkeit des Aggregatelagers eingestellt, das heißt verändert.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass ein besonders hoher Komfort realisiert werden kann.
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Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.
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Um ein Verfahren der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art derart weiterzuentwickeln, dass ein besonders hoher Komfort, das heißt eine besonders komfortable Fahrt des Kraftwagens realisiert werden kann, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Lagersteifigkeit einen ersten Wert aufweist, während zumindest oder genau eine Achse des Kraftfahrzeugs die Unebenheit überfährt, und, vorzugsweise unmittelbar, nach dem Überfahren der Unebenheit auf einer gegenüber dem ersten Wert höheren zweiten Wert eingestellt wird. Mit anderen Worten ist die Lagersteifigkeit gering, während die Achse die Unebenheit überfährt. Nach dem Überfahren der Unebenheit, insbesondere unmittelbar nach dem Überfahren der Unebenheit, wird die Lagersteifigkeit erhöht, um beispielsweise ein übermäßiges Nachschwingen des Antriebsaggregats zu vermeiden. Wieder mit anderen Worten ausgedrückt ist das auch als Motorlager bezeichnete oder als Motorlager ausgebildete Aggregatelager weich, während die Achse die Unebenheit überfährt. Nach dem Überfahren der Unebenheit, insbesondere unmittelbar nach dem Überfahren der Unebenheit, wird das Aggregatelager verhärtet beziehungsweise hart eingestellt.
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Dies bedeutet, dass das Aggregatelager zwischen wenigstens zwei Schaltzuständen umschaltbar ist. In einem ersten der Schaltzustände weist die Lagersteifigkeit den ersten Wert auf, und in dem zweiten Schaltzustand weist die Lagersteifigkeit den zweiten Wert auf. Somit ist das einfach auch als Lager bezeichnete Aggregatelager in dem ersten Schaltzustand gegenüber dem zweiten Schaltzustand weich beziehungsweise weicher, und das Lager ist in dem zweiten Schaltzustand gegenüber dem ersten Schaltzustand hart beziehungsweise härter. In dem ersten Schaltzustand lässt das Aggregatelager beispielsweise gegenüber dem zweiten Schaltzustand stärkere beziehungsweise größere Relativbewegungen zwischen dem Antriebsaggregat und dem Aufbau zu, wobei diese Relativbewegungen mittels des Lagers gedämpft werden können. Hierdurch kann ein besonders vorteilhaftes Geräuschverhalten realisiert werden, welches auch als NVH-Verhalten bezeichnet wird (NVH - Noise Vibration Harshness). In dem zweiten Schaltzustand jedoch kann das Aggregatelager übermäßige Relativbewegungen zwischen dem Aufbau und dem Antriebsaggregat vermieden, sodass ein übermäßiges, auf das Überfahren der Unebenheit folgendes Nachschwingen des Antriebsaggregats vermieden werden kann.
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Das erfindungsgemäße Verfahren ist eine Schaltstrategie für das beispielsweise elektrisch schaltbare beziehungsweise elektrisch verstellbare Aggregatelager, dessen Lagersteifigkeit beispielsweise elektrisch eingestellt, das heißt verändert werden kann. Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens kann eine besonders vorteilhafte und komfortable Einzelhindernisüberfahrt realisiert werden, in deren Rahmen die Unebenheit beispielsweise als Einzelhindernis durch den Kraftwagen überfahren wird. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die beispielsweise als Einzelhindernis ausgebildete Unebenheit in weichem Zustand des Aggregatelagers angefahren und überfahren, um einen übermäßigen Kraftstoß auf das beispielsweise einen Motor-Getriebe-Verband umfassende Antriebsaggregat zu vermeiden. Damit ergeben sich beispielsweise unmittelbar bei und nach dem Überfahren der Unebenheit geringere Motorschwingungspegel mit entsprechend verringerter Anregung auf Seiten des Kraftwagens als wenn die Unebenheit in hartem Zustand des Aggregatelagers überfahren würde. Durch das gezielte Umschalten des Aggregatelagers von dessen weichen Zustand in dessen harten Zustand, insbesondere unmittelbar, nach dem Überfahren der Unebenheit kann ein übermäßiges Nachschwingen des Antriebsaggregats vermieden werden. In dem zweiten Zustand weist das Aggregatelager eine hohe Schwingungsbedämpfung beziehungsweise eine höhere Schwingungsbedämpfung als in dem ersten Zustand auf, sodass übermäßige Relativbewegungen zwischen dem Antriebsaggregat und dem Aufbau in dem zweiten Zustand vermieden werden können.
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Die Erfindung ermöglicht ein besonders komfortables Überfahren von Einzelhindernissen durch Verringerung von durch den Kraftstoß angeregten Schwingungsamplituden des Antriebsaggregats bei gleichzeitig hoher Bedämpfung des Nachschwingverhaltens. Das erfindungsgemäße Verfahren lässt sich bei Fahrzeugen mit schaltbaren Aggregatebeziehungsweise Motorlagern auf einfache Weise umsetzen, da keine zusätzliche Hardware benötigt wird. Zum Umschalten des Aggregatelagers beziehungsweise der Lagersteifigkeit wird beispielsweise eine Ansteuerung verwendet, in deren Rahmen das Aggregatelager von einer auch als Steuergerät bezeichneten elektronischen Recheneinrichtung angesteuert wird. Somit kann das erfindungsgemäße Verfahren gewichtsneutral, das heißt ohne zusätzliches Gewicht umgesetzt werden.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
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Die Zeichnung zeigt in:
- 1 eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betreiben wenigstens eines Aggregatelagers eines Kraftwagens; und
- 2 eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform des Verfahrens.
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In den Fig. sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt in einer schematischen Darstellung eine erste Ausführungsform eines Verfahrens zum Betreiben wenigstens eines eine einstellbare Lagersteifigkeit aufweisenden Aggregatelagers 10 eines beispielsweise als Personenkraftwagen ausgebildeten Kraftwagens 12. Der Kraftwagen 12 weist einen Aufbau vorliegend in Form einer selbsttragenden Karosserie 14 auf. Außerdem weist der Kraftwagen 12 ein Antriebsaggregat 16 auf, mittels welchem der Kraftwagen 12 angetrieben werden kann beziehungsweise im Rahmen des Verfahrens angetrieben wird. Das Antriebsaggregat 16 umfasst einen Motor-Getriebe-Verband, sodass das Antriebsaggregat 16 einen Motor 18 und ein Getriebe 20 aufweist. Der Kraftwagen 12 ist dabei über das Getriebe 20 von dem Motor 18 antreibbar. Der Motor 18 ist beispielsweise ein Verbrennungsmotor beziehungsweise eine Verbrennungskraftmaschine. Das Antriebsaggregat 16 ist über das auch als Getriebelager oder Motorlager bezeichnete Aggregatelager 10 zumindest mittelbar an der Karosserie 14 gelagert.
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Des Weiteren weist der Kraftwagen 12 eine erste Achse in Form einer Vorderachse 22 und eine zweite Achse in Form einer Hinterachse 24 auf, welche in Fahrzeuglängsrichtung auf die Vorderachse 22 folgt. Während des Verfahrens fährt der Kraftwagen 12 entlang und auf einer Fahrbahn 26, sodass das Verfahren während einer Fahrt des Kraftwagens 12 durchgeführt wird. Während dieser Fahrt fährt der Kraftwagen 12 entlang und auf der Fahrbahn 26. Dadurch, dass das Aggregatelager 10 eine einstellbare Lagersteifigkeit aufweist, kann das Aggregatelager 10 zwischen wenigstens zwei einfach auch als Zustände bezeichneten Schaltzuständen umgeschaltet werden. In einem ersten der Schaltzustände weist die Lagersteifigkeit einen ersten Wert auf, und in dem zweiten Schaltzustand weist die Lagersteifigkeit einen gegenüber dem ersten Wert größeren zweiten Wert auf. Somit ist das Aggregatelager 10 in dem ersten Schaltzustand weich beziehungsweise weicher als in dem zweiten Schaltzustand, sodass das Aggregatelager 10 in dem zweiten Schaltzustand hart beziehungsweise härter als in dem ersten Schaltzustand ist. Durch Umschalten des Aggregatelagers 10 zwischen den Schaltzuständen kann das Aggregatelager 10 zwischen weich und hart umgeschaltet werden. Somit ist der erste Zustand ein weicher Zustand des Aggregatelagers 10, und der zweite Schaltzustand ist ein harter Zustand des Aggregatelagers 10.
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Wie im Folgenden noch genauer erläutert wird, ist es bei dem Verfahren vorgesehen, dass mittels einer in 1 besonders schematisch dargestellten Sensoreinrichtung 28 des Kraftwagens 12 wenigstens eine Unebenheit 30 der Fahrbahn 26 erfasst wird. Die Unebenheit 30 ist bei dem in 1 veranschaulichten Ausführungsbeispiel ein sogenanntes Einzelhindernis. Die Unebenheit 30 wird auch mittels der Sensoreinrichtung 28 während der zuvor beschriebenen Fahrt erfasst. Ferner ist es bei dem Verfahren vorgesehen, dass die Lagersteifigkeit des Aggregatelagers 10 in Abhängigkeit von der erfassten Unebenheit 30 eingestellt wird. Mit anderen Worten wird in Abhängigkeit von der erfassten Unebenheit 30 zumindest einer der Schaltzustände des Aggregatelagers 10 eingestellt.
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Um nun einen besonders hohen Fahrkomfort realisieren zu können, ist es bei dem Verfahren vorgesehen, dass sich das Aggregatelager 10 in dem ersten Schaltzustand, das heißt in dem weichen Zustand, befindet, während zumindest eine der Achsen 22 und 24 die Unebenheit 30 überfährt. Beispielsweise unmittelbar nach dem Überfahren der Unebenheit 30 wird das Aggregatelager 10 von dem weichen Zustand in den harten Zustand umgeschaltet.
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Bei der in 1 gezeigten ersten Ausführungsform befindet sich beispielsweise das Aggregatelager 10 bei einem ersten Schritt S1 in dem weichen Zustand oder in dem harten Zustand. Bei einem zweiten Schritt S2 des Verfahrens fährt die Vorderachse 22 die Unebenheit 30 an, während sich das Aggregatelager 10 in seinem weichen Zustand befindet. Bei einem dritten Schritt S3 überfährt die Vorderachse 22 die Unebenheit 30, während sich das Aggregatelager 10 noch in dem weichen Zustand befindet. Bei einem vierten Schritt S4 wird das Aggregatelager 10 unmittelbar, nach dem die Vorderachse 22 die Unebenheit 30 überfahren hat, von dem weichen Zustand in den harten Zustand geschaltet.
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Daraufhin kann beispielsweise die Hinterachse 24 die Unebenheit 30 überfahren, während sich das Aggregatelager 10 noch in dem harten Zustand oder aber wieder in dem weichen Zustand befindet. Somit ist es denkbar, dass sich an den vierten Schritt S4 ein fünfter Schritt anschließt, bei welchem das Aggregatelager 10 von dem bei dem vierten Schritt S4 eingestellten harten Zustand in den weichen Zustand umgeschaltet wird, insbesondere bevor, während oder nachdem die Hinterachse 24 die Unebenheit 30 überfährt beziehungsweise überfahren hat.
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Dem Verfahren beziehungsweise dessen Ausgestaltung liegen die folgenden Erkenntnisse zugrunde: Eine der zentralen Anforderungen an das Fahrzeugverhalten ist ein komfortorientiertes Überfahren von Fahrbahn-Unebenheiten und Einzelhindernissen. Ausgiebige Versuchungserprobungen zeigten, dass mit weich geschalteten Motorlagern in Verbindung mit einer geeigneten Schaltstrategie beim Überfahren von Einzelhindernissen der Motor-Getriebe-Verband geringere Anregungskräfte erfährt. In Verbindung mit der - nach dem Überfahren des Einzelhindernisses erfolgten - Hartschaltung des Aggregatelagers 10 wird das Nachschwingverhalten auf ein sehr geringes Niveau reduziert. Die oben beschriebene Vorgehensweise führt subjektiv und objektiv zur deutlichen Verbesserung des Schwingungs- und Komfortverhaltens bei einer Einzelhindernisüberfahrt wie beispielsweise dem Überfahren der Unebenheit 30. Außerdem wird auch die Fahrzeugakustik wahrnehmbar verbessert, sodass sich eine komfortable Fahrt und ein besonders vorteilhaftes Geräuschverhalten des Kraftwagens 12 realisieren lassen.
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Stand der Technik ist dabei beispielsweise, dass in ihrer jeweiligen Lagersteifigkeit veränderbare und hierzu beispielsweise elektrisch schaltbare Aggregatelager wie Motorlager eingesetzt werden, um ein vorteilhaftes Leerlaufverhalten und somit ein vorteilhaftes Geräuschverhalten insbesondere bezüglich Brummigkeit und Vibrationen realisieren zu können. Zudem existieren auch Anwendungsfälle, bei denen bei Überschreitung vorgegebener Motormomente ebenfalls eine Weichschaltung des jeweiligen Aggregatelagers erfolgt.
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Bei dem in 1 veranschaulichen Ausführungsbeispiel weist der Kraftwagen 12 einen sogenannten Standardantrieb auf, bei welchem das Antriebsaggregat 16 an beziehungsweise über der Vorderachse 22 angeordnet ist. Unmittelbar, bevor die Vorderachse 22 die als Einzelhindernis ausgebildete Unebenheit 30 zu überrollen beginnt, ist das Aggregatelager 10 in seinem auch als weich geschalteten Zustand bezeichneten weichen Zustand. Bei beziehungsweise während des Überfahrens der Unebenheit 30 durch die Vorderachse 22 sowie gegebenenfalls durch die Hinterachse 24 bleibt das Aggregatelager 10 weich geschaltet. Unmittelbar nach dem auch als Überfahrt oder Einzelüberfahrt bezeichneten Überfahren der Unebenheit 30 durch die Vorderachse 22 sowie gegebenenfalls erste nach Überfahren der Unebenheit 30 durch die Hinterachse 24 wird das Aggregatelager 10 hart geschaltet.
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Bei einem Heckmotorantrieb, bei welchem der Motor beispielsweise über der Hinterachse 24 angeordnet ist, kann folgendes vorgesehen werden: Unmittelbar, bevor die Hinterachse 24 sowie gegebenenfalls auch die Vorderachse 22 das Einzelhindernis zu überrollen beginnt, ist das Aggregatelager 10 in seinem weich geschalteten Zustand. Bei dem Überfahren der Unebenheit 30 durch die Hinterachse 24 und gegebenenfalls bereits bei Überfahren der Unebenheit 30 durch die Vorderachse 22 bleibt das Aggregatelager 10 weiterhin weich geschaltet. Unmittelbar nach dem Überfahren der Unebenheit 30 durch die Hinterachse 24 wird das Aggregatelager 10 hart geschaltet.
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Bei einem Mittelmotorantrieb, bei welchem das Antriebsaggregat 16 beispielsweise in der Mitte des Kraftwagens 12 beziehungsweise zwischen den Achsen angeordnet ist, kann folgendes vorgesehen werden: Unmittelbar, bevor die Vorderachse 22 und gegebenenfalls auch die Hinterachse 24 das Einzelhindernis zu überrollen beginnt, ist das Aggregatelager 10 in seinem weich geschalteten Zustand. Bei dem Überfahren der Unebenheit 30 durch die Vorderachse 22 und/oder durch die Hinterachse 24 bleibt das Aggregatelager 10 weiterhin weich geschaltet. Unmittelbar nach dem Überfahren der Unebenheit 30 durch die Hinterachse 24 und/oder durch die Vorderachse 22 wird das Aggregatelager 10 hart geschaltet.
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Durch das Verfahren wird ein durch die Unebenheit 30 beziehungsweise durch das Überfahren der Unebenheit 30 bewirkter Impuls- oder Kraftstoß auf das Antriebsaggregat 16 deutlich reduziert. In der Folge ergibt sich aus der hieraus resultierenden deutlich verringerten Anfangsschwingungsamplitude des Antriebsaggregats 16 eine entsprechend deutlich verringere Anregungskraft auf die Fahrzeugseite. Durch die unmittelbar nach der Überfahrt der Unebenheit 30 erfolgende Hartschaltung des Aggregatelagers 10 - mit entsprechend hoher Schwingungsbedämpfung - wird der Vorteil dieser verringerten Anfangsamplitude des Antriebsaggregats 16 besonders gut genutzt.
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2 zeigt eine zweite Ausführungsform des Verfahrens. Bei einem ersten Schritt S1 ist das Aggregatelager 10 beispielsweise hart oder weich. Bei einem zweiten Schritt S2 fährt die Vorderachse 22 die Unebenheit 30 an, während das Aggregatelager 10 weich ist. Bei einem dritten Schritt S3 fährt die Vorderachse 22 über die Unebenheit 30, während das Aggregatelager 10 weich ist. Beim sich unmittelbar an das Überfahren der Unebenheit 30 anschließenden vierten Schritt S4 ist das Aggregatelager 10 noch weich und bleibt auch weich. Bei einem fünften Schritt S5 ist das einfach auch als Lager bezeichnete Aggregatelager 10 noch weich, und die Unebenheit 30 befindet sich zwischen den Achsen. Bei einem sechsten Schritt S6 fährt die Hinterachse 24 die Unebenheit 30 an, während das Lager noch weich ist. Bei einem siebten Schritt S7 überfährt die Hinterachse 24 die Unebenheit 30, während das Lager noch weich ist. Bei einem sich unmittelbar an das Überfahren der Unebenheit 30 durch die Hinterachse 24 anschließenden achten Schritt S8 wird das Lager hartgeschaltet. Mit anderen Worten ist das Lager weich, während die Vorderachse 22 die Unebenheit 30 anfährt und bleibt weich, bis auch die Hinterachse 24 die Unebenheit 30 an- und überfahren hat. Unmittelbar, nachdem die Hinterachse 24 die Unebenheit 30 überfahren hat, wird das Lager hart geschaltet.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102015008986 A1 [0002]
