DE102018129991A1

DE102018129991A1 - Method for operating a two-lane vehicle

Info

Publication number: DE102018129991A1
Application number: DE102018129991.5A
Authority: DE
Inventors: Georg Burkhard; Hubert Scholz
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2018-11-27
Filing date: 2018-11-27
Publication date: 2020-05-28

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines zweispurigen Fahrzeuges, wobei der Fahrzeugaufbau des Fahrzeuges bei Befahren einer Kurve um eine Achse parallel zur Fahrzeuglängsachse durch eine aktive Fahrwerkskomponente gegenüber einer Horizontalebene neigbar ist, sodass eine auf einen Fahrzeuginsassen während der Kurvenfahrt wirkende Querkraft zumindest teilweise kompensiert wird und wobei zumindest ein Fahrzeugsitz des Fahrzeuges bei Erfassen einer auf einen Fahrzeuginsassen wirkenden Längskraft zumindest annähernd um eine Achse parallel zur Fahrzeugquerachse durch eine Sitzverstelleinrichtung gegenüber einer Horizontalebene geneigt wird, sodass die auf den auf dem Fahrzeugsitz sitzender Fahrzeuginsasse wirkende Längskraft zumindest teilweise kompensiert wird.The invention relates to a method for operating a two-lane vehicle, wherein the vehicle body of the vehicle can be inclined relative to a horizontal plane by an active chassis component when driving around a curve parallel to the longitudinal axis of the vehicle, so that a lateral force acting on a vehicle occupant during cornering is at least partially compensated for and wherein at least one vehicle seat of the vehicle is inclined at least approximately about an axis parallel to the vehicle transverse axis by a seat adjustment device relative to a horizontal plane when detecting a longitudinal force acting on a vehicle occupant, so that the longitudinal force acting on the vehicle occupant sitting on the vehicle seat is at least partially compensated.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines zweispurigen Fahrzeuges nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Zum Stand der Technik wird beispielshalber auf die DE 10 2012 024 970 A1 , die DE 10 2010 046 317 A1 und insbesondere die DE 10 252 204 B3 verwiesen.The invention relates to a method for operating a two-lane vehicle according to the preamble of claim 1 DE 10 2012 024 970 A1 , the DE 10 2010 046 317 A1 and especially the DE 10 252 204 B3 referred.

Insbesondere im Bereich des hochautomatisierten oder autonomen Fahrens ist der Komfort für die Fahrzeuginsassen ein wichtiges Kriterium. Führt ein Insasse beispielsweise während einer hochautomatisierten bzw. autonomen Fahrt eine Nebentätigkeit, wie beispielsweise Lesen oder das Bedienen von Entertainmentsystemen usw. aus, so ist das Risiko des Auftretens von Reiseübelkeit aufgrund des visuell vestibulären Konflikts zwischen optisch und physisch wahrgenommenen Bewegungen und Beschleunigungen des Fahrzeuges hoch.
Zur Abhilfe von genannten Komforteinschränkungen sind aus dem Stand der Technik bereits aktive Fahrwerksysteme von zweispurigen Fahrzeugen bekannt, welche während einer Kurvenfahrt des Fahrzeuges durch ein aktives Neigen des Fahrzeugaufbaus in die Kurve die entstehende Querbeschleunigung reduzieren oder sogar vollständig kompensieren. In the area of highly automated or autonomous driving in particular, comfort is an important criterion for vehicle occupants. If, for example, an occupant performs a secondary activity during a highly automated or autonomous journey, such as reading or operating entertainment systems, etc., the risk of nausea due to the visually vestibular conflict between optically and physically perceived movements and accelerations of the vehicle is high .
To remedy the above-mentioned comfort restrictions, active chassis systems of two-lane vehicles are already known from the prior art, which reduce or even completely compensate for the lateral acceleration that occurs during a cornering of the vehicle by actively tilting the vehicle body into the curve.

Beispielsweise ist ein solches Verfahren aus der DE 10 2012 024 970 A1 bekannt, bei welcher ein Verfahren zur Bestimmung einer Soll-Kurvenneigung eines Kraftfahrzeuges beim Befahren eines kurvenförmigen Fahrabschnitts aufgezeigt wird. Aus der DE 10 2010 046 317 A1 geht ein Verfahren hervor, bei welchem eine Wankachse eines Kraftwagens aufgrund einer Fahrbahnkrümmung geneigt wird. Eine zukünftige Querbeschleunigung des Kraftwagens wird dabei über eine Vorrichtung zur Streckenvorschau bestimmt und eine Sollquerneigung der Wankachse festgelegt. Das Verfahren soll dabei im Rahmen einer automatischen, insbesondere vollautomatischen Fahrzeugführung ausgeführt werden.
Aus der DE 10 252 204 B3 ist ein Fahrzeug bekannt, welches einen schwenkbaren Sitz umfasst, der als Reaktion auf fahrdynamische Parameter verschwenkt werden kann.For example, such a method is from DE 10 2012 024 970 A1 is known, in which a method for determining a target curve inclination of a motor vehicle when driving on a curved driving section is shown. From the DE 10 2010 046 317 A1 results in a method in which a roll axis of a motor vehicle is inclined due to a curvature of the road. A future transverse acceleration of the motor vehicle is determined via a device for route preview and a target cross slope of the roll axis is determined. The method is to be carried out as part of an automatic, in particular fully automatic, vehicle guidance.
From the DE 10 252 204 B3 a vehicle is known which comprises a pivotable seat which can be pivoted in response to driving dynamics parameters.

Es ist somit Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Betrieb eines zweispurigen Fahrzeuges aufzuzeigen, welches ein noch komfortableres Fahren für einen Fahrzeuginsassen ermöglicht.It is therefore an object of the invention to demonstrate a method for operating a two-lane vehicle which enables even more comfortable driving for a vehicle occupant.

Die Lösung der Aufgabe ergibt sich durch ein Verfahren zum Betrieb eines zweispurigen Fahrzeuges mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie mit einem Fahrzeug mit den Merkmalen des nebengeordneten Anspruchs 8. Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen sind Inhalt der Unteransprüche.The object is achieved by a method for operating a two-track vehicle with the features of claim 1 and with a vehicle with the features of the independent claim 8. Advantageous training and further developments are the content of the subclaims.

Es wird ein Verfahren zum Betreiben eines zweispurigen Fahrzeuges vorgeschlagen, wobei der Fahrzeugaufbau des Fahrzeuges bei Befahren einer Kurve um eine Achse parallel zur Fahrzeuglängsachse durch eine aktive Fahrwerkskomponente gegenüber einer Horizontalebene neigbar ist, sodass eine auf einen Fahrzeuginsassen während der Kurvenfahrt wirkende Querkraft zumindest teilweise kompensiert wird.A method for operating a two-lane vehicle is proposed, the vehicle body of the vehicle being able to be inclined with respect to a horizontal plane by an active chassis component when driving around a curve about an axis parallel to the longitudinal axis of the vehicle, so that a lateral force acting on a vehicle occupant during cornering is at least partially compensated for .

Diese aktive Fahrwerkskomponente stellt dabei insbesondere eine aktive Wankstabilisierung, weiter bevorzugt eine aktive elektromechanische Wankstabilisierung da.
Ein derartiger aktiver Wankstabilisator ist bevorzugt zweiteilig ausgeführt. Dabei ist jeweils ein Ende einer Stabilisatorhälfte mit einem Fahrzeugrad bzw. einer Radaufhängung verbunden. Die beiden Stabilisatorhälften sind dann bevorzugt durch einen geeigneten Aktuator (insbesondere einem Elektromotor) miteinander verbunden, welcher mittels einer geeigneten Steuereinheit bzw. Ansteuerung die beiden Stabilisatorhälften aktiv gegeneinander verdreht. Im Gegensatz zu sogenannten passiven Stabilisatoren kann ein aktiver Wankstabilisator je nach Bedarf zwischen dem Fahrzeugaufbau und dem Fahrwerk Kräfte und Momente einleiten und gewünschte Stellwege erzeugen. Diese Kräfte sind dann nicht mehr die Folge von Aufbaubewegungen, sondern sind Funktionen beliebiger Variablen, wie beispielsweise einer Querbeschleunigung oder einem Wankwinkel. Durch das Aufbringen gezielter Gegenwankmomente und das dabei aktive Verdrehen des Stabilisators, beispielsweise bei Kurvenfahrten, kann beispielsweise der Wankwinkel reduziert und der Fahrzeugaufbau horizontiert oder andersherum der Wankwinkel erhöht und damit der Fahrzeugaufbau in Richtung des Kurveninneren geneigt und mögliche Querkrafteinflüsse auf einen Fahrzeuginsassen kompensiert werden.
Es ist alternativ auch möglich, dass ein aktives Feder-Dämpfer-System die aktive Fahrwerkskomponente darstellt.This active chassis component represents an active roll stabilization, more preferably an active electromechanical roll stabilization.
Such an active roll stabilizer is preferably designed in two parts. One end of each stabilizer half is connected to a vehicle wheel or wheel suspension. The two stabilizer halves are then preferably connected to one another by a suitable actuator (in particular an electric motor) which actively rotates the two stabilizer halves against one another by means of a suitable control unit or control. In contrast to so-called passive stabilizers, an active roll stabilizer can introduce forces and moments between the vehicle body and the chassis as required and generate desired travel ranges. These forces are then no longer the result of body movements, but are functions of any variable, such as lateral acceleration or a roll angle. By applying targeted counter-roll moments and actively turning the stabilizer, for example when cornering, the roll angle can be reduced and the vehicle body can be leveled or the other way round the roll angle can be increased and thus the vehicle body can be inclined towards the inside of the curve and possible influences of lateral forces on a vehicle occupant can be compensated.
Alternatively, it is also possible for an active spring-damper system to represent the active chassis component.

Es ist weiterhin vorgesehen, dass die genannte aktive Fahrwerkkomponente den Fahrzeugaufbau des Fahrzeuges bei Befahren einer Kurve um eine Achse parallel zur Fahrzeuglängsachse gegenüber einer Horizontalebene neigt. Im Sinne dieser Erfindung ist unter einer Horizontalebene eine Ebene waagrechte Ebene zu verstehen.
Dabei wird ein Neigungswinkel (auch als Wankwinkel bezeichnet) der genannten Horizontalebene um eine Achse parallel zur Fahrzeuglängsachse eingestellt, bei welchem die auf einen Fahrzeuginsassen wirkende Querkraft während der Kurvenfahrt maximal möglich kompensiert werden kann.
Mit anderen Worten ausgedrückt, wird die Fahrzeughochachse entlang der wirkenden Gesamtkräfte während einer Kurvenfahrt des Fahrzeuges derart ausgerichtet bzw. mit einem bestimmten Neigungswinkel (in Richtung des Kurveninneren) geneigt, dass sich die Querkraftanteile eines Fahrzeuginsassen maximal möglich reduzieren bzw. vollkommen kompensieren. Dieser Winkel wird auch als maximaler Neigungswinkel (kurz als Neigungswinkel bezeichnet) bezeichnet.It is further provided that the active chassis component mentioned inclines the vehicle body of the vehicle when driving around a curve around an axis parallel to the longitudinal axis of the vehicle with respect to a horizontal plane. In the sense of this invention, a horizontal plane is understood to mean a plane horizontal plane.
In this case, an inclination angle (also referred to as a roll angle) of the said horizontal plane about an axis parallel to the longitudinal axis of the vehicle is set, at which the lateral force acting on a vehicle occupant can be compensated for as much as possible during cornering.
In other words, the vehicle vertical axis is along the total effective forces during a cornering of the vehicle Aligned or inclined at a certain angle of inclination (in the direction of the inside of the curve) in such a way that the lateral force components of a vehicle occupant are reduced as much as possible or completely compensate. This angle is also referred to as the maximum angle of inclination (briefly referred to as the angle of inclination).

Ferner ist es vorgesehen, dass zumindest ein Fahrzeugsitz des Fahrzeuges bei Erfassen einer auf einen Fahrzeuginsassen wirkenden Längskraft zumindest annähernd um eine Achse parallel zur Fahrzeugquerachse durch eine Sitzverstelleinrichtung gegenüber der genannten Horizontalebene geneigt wird, sodass die auf den auf dem Fahrzeugsitz sitzenden Fahrzeuginsassen wirkende Längskraft zumindest teilweise kompensiert wird.
So kommt es beispielsweise während einer Kurvenfahrt oder auch während einer Fahrt auf einer unebenen Fahrbahn in bestimmten Situationen für einen Fahrzeuginsassen zu unerwünschten Komforteinbußen durch eine auf den Fahrzeuginsassen wirkende Längskraft. Führt beispielsweise ein Insasse während der Fahrt des Fahrzeuges eine Nebentätigkeit aus (wie beispielsweise Lesen, Schlafen, Arbeiten usw.), so können Längskrafteinflüsse auf einen Fahrzeuginsassen ablenkend wirken. Der Insasse muss seinen Oberkörper gegebenenfalls durch einen gezielten Muskeleinsatz Stabilisieren, dies kann als unkomfortabel für den Fahrzeuginsassen wahrgenommen werden. Außerdem steigt das Risiko von Reiseübelkeit bzw. sinkt das subjektive Komfortempfinden mit steigender Längskraft (und deren Veränderung) die auf diesen wirkt.
Es ist deswegen vorgesehen, dass neben der auf den Fahrzeuginsassen wirkenden Querkraft, auch die auf den Fahrzeuginsassen wirkende Längskraft bzw. Längsbeschleunigung im zumindest teilweise kompensiert wird. Dabei wird insbesondere jener Längsbeschleunigungs- bzw. Längskraftanteil kompensiert, welcher für einen Fahrzeuginsassen wahrgenommen wird.Furthermore, it is provided that at least one vehicle seat of the vehicle is inclined at least approximately about an axis parallel to the transverse vehicle axis by a seat adjustment device relative to said horizontal plane when a longitudinal force acting on a vehicle occupant is detected, so that the longitudinal force acting on the vehicle occupant sitting on the vehicle seat is at least partially is compensated.
For example, in certain situations, undesired loss of comfort occurs for a vehicle occupant during a cornering or even when driving on an uneven roadway due to a longitudinal force acting on the vehicle occupant. If, for example, an occupant carries out secondary activities while driving the vehicle (such as reading, sleeping, working, etc.), the effects of longitudinal forces can have a distracting effect on a vehicle occupant. The occupant may have to stabilize his upper body through a targeted use of muscle, which can be perceived as uncomfortable for the vehicle occupant. In addition, the risk of travel sickness increases or the subjective feeling of comfort decreases with increasing longitudinal force (and its change) that acts on it.
It is therefore provided that, in addition to the transverse force acting on the vehicle occupants, the longitudinal force or longitudinal acceleration acting on the vehicle occupants is also at least partially compensated for. In particular, the longitudinal acceleration or longitudinal force component that is perceived by a vehicle occupant is compensated.

Dabei ist es weiterhin vorgesehen, dass ein oder mehrere Fahrzeugsitze im Fahrzeug derart angesteuert werden und ausgebildet sind, dass der auf dem Fahrzeugsitz sitzende Fahrzeuginsasse mit dem Fahrzeugsitz gemeinsam um die Fahrzeugquerachse geneigt wird. Der Betrag des Neigewinkels (auch als Nickwinkel bezeichnet) um die Fahrzeugquerachse des Fahrzeugsitzes richtet sich nach der Höhe der auf den Fahrzeuginsassen wirkenden Längskraft.
Dabei wird der Fahrzeugsitz insbesondere derart angesteuert bzw. um die Fahrzeugquerachse geneigt, dass die auf den Fahrzeuginsassen wirkende Längskraft maximal (technisch) möglich kompensiert wird.It is furthermore provided that one or more vehicle seats in the vehicle are controlled and designed such that the vehicle occupant sitting on the vehicle seat is inclined together with the vehicle seat about the vehicle transverse axis. The amount of the tilt angle (also referred to as the pitch angle) about the vehicle's transverse axis of the vehicle seat depends on the level of the longitudinal force acting on the vehicle occupants.
In this case, the vehicle seat is in particular actuated or inclined about the transverse axis of the vehicle in such a way that the longitudinal force acting on the vehicle occupants is maximally (technically) compensated for.

In einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung ist es vorgesehen, dass der Fahrzeugsitz (entsprechend der auf den Fahrzeuginsasse wirkenden Längskraft) bei Erfassen des Befahrens einer Kurve bzw. bei Erfassen von Fahrbahnunebenen bzw. bei Erfassen einer von der waagrechten Horizontalebene abweichenden Hangneigung der Fahrbahn um die Fahrzeugquerachse geneigt wird. Ferner kann eine solche Neigung auch bei Erfassen einer zukünftig auftretenden Längsbeschleunigung bzw. Längskraft auf den Fahrzeuginsassen vorausschauend eingestellt werden.In an advantageous embodiment of the invention, it is provided that the vehicle seat (corresponding to the longitudinal force acting on the vehicle occupant) upon detection of driving on a curve or upon detection of uneven road surfaces or upon detection of a slope of the road surface around the vehicle transverse axis that deviates from the horizontal horizontal plane is inclined. Furthermore, such an inclination can be set in advance when the longitudinal acceleration or longitudinal force on the vehicle occupant is detected in the future.

Diese bevorzugten Situationen, in welchen der Fahrzeugsitz geneigt wird, können durch geeignete Sensoriken am Fahrzeug sowie durch Navigationsakten und Trajektorien gemessen und sogar vorrauschauend vorhergesagt werden. So ist es möglich über die Navigations-, Karten- und Trajektoriendaten die aktuelle und künftig zu befahrene Fahrstrecke des Fahrzeuges zu ermitteln und vorherzusagen wann sich das Fahrzeug auf welchen Fahrzeuguntergrund und in welcher Kurve befindet. Auf Grundlage dieser Daten kann die auf einen Fahrzeuginsassen wirkende Längs- und Querkraft vorhergesagt werden und der notwendige Neigewinkel des Fahrzeugaufbaus zur Kompensation der Querkräfte und der notwendige Neigewinkel des Fahrzeugsitzes zur Kompensation der Längskräfte gestellt werden.
So ist es beispielsweise möglich, dass während einer Kurvenfahrt des Fahrzeuges durch ein Neigen des Fahrzeugaufbaus in die Kurve und durch ein Neigen des Fahrzeugsitzes in um die Längsachse sowohl die auf den Fahrzeuginsassen wirkenden Querkräfte, als auch die auf diesen wirkenden Längskräfte kompensiert werden. Auch können beispielsweise Nickbewegungen des Fahrzeuges verursacht durch Fahrbahnunebenheiten oder Längskrafteinwirkungen durch Anregungen der Straße oder durch Beschleunigung oder Bremsung des Fahrzeuges durch ein Neigen des Fahrzeuges um die Querachse kompensiert werden.
Wird also beispielsweise Erfasst, dass das Fahrzeug eine positive (Beschleunigung) oder negative (Bremsung) Beschleunigung erfährt, wird je nach dem, ein positiver oder ein negativer Neigewinkel des Fahrzeugsitzes gestellt, sodass die Längsbeschleunigung bzw. Längskraft kompensiert wird. Somit nimmt der Fahrzeuginsasse bevorzugt keine Quer- oder Längsbeschleunigung mehr war. Ein mit einer Nebentätigkeit beschäftigter Fahrzeuginsasse nimmt die Kurvenfahrt des Fahrzeuges dann beispielsweise auch nicht mehr wahr und kann sich dieser Aufgabe ohne das Auftreten von Reiseübelkeit widmen. Der Komfort für den Fahrzeuginsassen kann dadurch deutlich erhöht werden.These preferred situations, in which the vehicle seat is tilted, can be measured by suitable sensors on the vehicle as well as by navigation files and trajectories and can even be predicted in advance. It is thus possible to determine the current and future route of the vehicle using the navigation, map and trajectory data and to predict when the vehicle is on which vehicle surface and in which curve. On the basis of this data, the longitudinal and transverse force acting on a vehicle occupant can be predicted and the necessary tilt angle of the vehicle body to compensate for the transverse forces and the necessary tilt angle of the vehicle seat for compensation of the longitudinal forces can be set.
For example, during a cornering of the vehicle, it is possible to compensate both the transverse forces acting on the vehicle occupants and the longitudinal forces acting on them by tilting the vehicle body into the curve and tilting the vehicle seat about the longitudinal axis. For example, pitching movements of the vehicle caused by bumps in the road or effects of longitudinal forces by excitation of the road or by acceleration or braking of the vehicle by tilting the vehicle about the transverse axis can also be compensated for.
If, for example, it is detected that the vehicle is experiencing a positive (acceleration) or negative (braking) acceleration, a positive or a negative tilt angle of the vehicle seat is set depending on the, so that the longitudinal acceleration or longitudinal force is compensated for. The vehicle occupant therefore no longer perceives lateral or longitudinal acceleration. A vehicle occupant who is engaged in a secondary activity will then no longer perceive the cornering of the vehicle, for example, and can devote himself to this task without the occurrence of travel sickness. This can significantly increase the comfort for the vehicle occupants.

Der Fahrzeugsitz umfasst dabei bevorzugt eine oder mehrere Aktuatoren, welcher durch eine geeignete Steuereinheit angesteuert werden und den Neigungswinkel um die Fahrzeugquerachse stellen.
Dabei ist es möglich, dass einzelne Sitzkomponenten, also beispielsweise die Armlehne, die Sitzfläche, die Kopfstütze oder die Sitzlehne, einzeln angesteuert werden und eine Verstellbewegung ausführen. Weiterhin ist es möglich, dass einzelne Aktoren, welche für die Verstellung des Sitzes im Sitzverstellfeld vorgesehen sind, eine kombinierte Verstellbewegung ausführen. Dabei ist es insbesondere vorgesehen, dass die Kombination der einzelnen Verstellwege der Einzelkomponenten ein zumindest annäherndes Neigen des gesamten Fahrzeugsitzes um die Fahrzeugquerachse darstellt. Der Fahrzeugsitz als solcher führt dann nur annäherungsweise eine Schwenkbewegung um die Fahrzeugquerachse aus. Diese Variante hat den Vorteil, dass herkömmliche Fahrzeugsitze, welche bereits zahlreiche Verstellmechanismen umfassen, nur mehr geringfügig oder gar nicht aufgerüstet werden müssten und bereits die Sitzneigefunktion um die Fahrzeugquerachse ausführen können. Somit könnten mit einem geringen Mehraufwand bereits vorhandene Komponenten im Fahrzeug genutzt werden. Dies erspart Zeit und Kosten.The vehicle seat preferably comprises one or more actuators which are controlled by a suitable control unit and which set the angle of inclination about the transverse axis of the vehicle.
It is possible for individual seat components, for example the armrest, the seat surface, the headrest or the seat back, to be controlled individually and to perform an adjustment movement. Furthermore, it is possible for individual actuators which are provided for the adjustment of the seat in the seat adjustment field to carry out a combined adjustment movement. In particular, it is provided that the combination of the individual adjustment paths of the individual components represents an at least approximately inclination of the entire vehicle seat about the vehicle transverse axis. The vehicle seat as such then only approximately executes a pivoting movement about the vehicle transverse axis. This variant has the advantage that conventional vehicle seats, which already include numerous adjustment mechanisms, would have to be upgraded only slightly or not at all, and can already perform the seat tilt function about the vehicle's transverse axis. This means that existing components could be used in the vehicle with little additional effort. This saves time and money.

Alternativ ist es auch möglich, dass der Gesamte Fahrzeugsitz als solcher einen Verstellmechanismus umfasst, welcher den gesamten Fahrzeugsitz mit einem zentralen Aktuator zum Neigen um die Fahrzeugquerachse veranlasst.Alternatively, it is also possible for the entire vehicle seat as such to include an adjustment mechanism which causes the entire vehicle seat to tilt about the vehicle transverse axis with a central actuator.

Ferner ist es dabei bevorzugt vorgesehen, dass der Fahrzeugsitz eine sitzfeste Fußauflage zum Auflegen der Füße des Fahrzeuginsassen umfasst. Durch eine solche sitzfeste Fußauflage kann gewährleistet werden, dass der sich auf dem Sitz befindende Fahrzeuginsasse tatsächlich keine Längsbeschleunigung bzw. Längskräfte sowie keine Verstellbewegungen des Sitzes als Relativbewegung zwischen Sitz und Fahrzeugaufbau wahrnimmt.Furthermore, it is preferably provided that the vehicle seat comprises a footrest that is fixed in place for placing the feet of the vehicle occupant. Such a seat-fixed footrest can ensure that the vehicle occupant sitting on the seat does not actually perceive any longitudinal acceleration or longitudinal forces or any adjustment movements of the seat as a relative movement between the seat and the vehicle body.

Es ist weiterhin vorgesehen, dass der genannte Neigungswinkel des Fahrzeugsitzes in Abhängigkeit der Fahrsituation bzw. in Abhängigkeit eines aktuellen, also während Fahrt bestehenden Fahrmodus begrenzt wird.
In anderen Worten ist es also vorgesehen, den Neigungswinkel des Fahrzeugsitzes, welcher eine maximale Kompensation der auf einen Fahrzeuginsassen wirkenden Längskraft während der Fahrt des Fahrzeuges bewirkt, in bestimmten Fahrmodi bzw. in bestimmten Fahrsituationen nicht voll zu stellen, sondern zu begrenzen. In solchen Situationen erfolgt dann weniger Längskraft- bzw. Längsbeschleunigungskompensation als es technisch maximal möglich wäre. Der Fahrzeugsitz wird in derartigen Situationen also weniger geneigt, als es eigentlich maximal technisch durch den Aktuator möglich ist.It is further provided that the aforementioned angle of inclination of the vehicle seat is limited depending on the driving situation or depending on a current driving mode, that is to say while driving.
In other words, it is therefore provided that the angle of inclination of the vehicle seat, which brings about maximum compensation of the longitudinal force acting on a vehicle occupant while the vehicle is traveling, is not fully set in certain driving modes or in certain driving situations, but rather is limited. In such situations there is less longitudinal force or longitudinal acceleration compensation than would be technically possible. In such situations, the vehicle seat is therefore less inclined than is actually technically possible by the actuator.

In bestimmten Situationen kann eine genannte Einstellung eines maximalen Neigungswinkels des Fahrzeugsitzes, also eine maximale Kompensation der auf einen Fahrzeuginsassen wirkenden Längskräfte, für den Fahrzeuginsassen als störend oder ungewöhnlich erscheinen. Eine erfindungsgemäße Beschränkung des maximalen Neigungswinkels des Fahrzeugsitzes hat dann insbesondere jenen Vorteil, dass derartige Situationen, in denen ein solches störendes bzw. ungewöhnliches Gefühl des Fahrzeuginsassen auftreten kann, vermieden werden und dem Fahrzeuginsasse bzw. der Fahrzeugfahrer ein herkömmliches Fahrgefühl vermittelt wird.In certain situations, a stated setting of a maximum inclination angle of the vehicle seat, that is to say a maximum compensation of the longitudinal forces acting on a vehicle occupant, may appear to be disruptive or unusual for the vehicle occupant. A limitation of the maximum inclination angle of the vehicle seat according to the invention then has the particular advantage that situations in which such a disturbing or unusual feeling of the vehicle occupant can occur are avoided and the vehicle occupant or the vehicle driver is given a conventional driving experience.

Wie bereits oben genannt, ist es vorgesehen, dass der Neigungswinkel des Fahrzeugsitzes während einer Kurvenfahrt des Fahrzeuges in Abhängigkeit von einem aktuellen Fahrmodus des Fahrzeuges eingestellt werden kann. Das Fahrzeug ist dabei insbesondere in einem sogenannten autonomen Fahrmodus (bzw. hochautomatisiertem Fahrmodus), einem manuellen Fahrmodus (oder auch teilautonomen Fahrmodus) sowie in einem sogenannten Chauffier-Modus betreibbar. Die Modi sind jeweils von einem Fahrzeuginsassen bzw. einem Fahrzeugfahrer individuell, beispielsweise durch einen Betätigungsschalter, einstellbar.
In einem autonomen bzw. hochautomatisierten Fahrmodus übernimmt das Fahrzeug bzw. die Fahrzeugsteuerung bzw. ein Fahrerassistenzsystem die Fahrzeugführung zumindest überwiegend. Ein Fahrzeugfahrer muss dann keine (oder zumindest annähernd keine) Fahrzeugführungsaufgabe mehr selbst übernehmen.
Im manuellen Fahrmodus übernimmt der Fahrzeugfahrer zumindest überwiegend die Fahrzeugführung. In einem teilautonomen Fahrmodus werden einzelne Fahrzeugführungsaufgaben, beispielsweise die Fahrzeugquerführung (also das Lenken) bzw. die Fahrzeuglängsführung (also das Beschleunigen und das Bremsen) von geeigneten Fahrerassistenzsystem übernommen.
Beispielsweise muss der Fahrzeugfahrer dann die Quer- und die Längsführung des Fahrzeuges übernehmen. Er muss also in zuletzt genanntem Beispiel, das Fahrzeug selbst, beispielsweise über eine Lenkhandhabe lenken bzw. über die Betätigung einer Pedalerie beschleunigen oder bremsen.
Der sogenannte Chauffier-Modus stellt dabei ein Modus dar, welcher vom Fahrzeugfahrer einstellbar ist und bei welchem der Fahrzeugfahrer andere Fahrzeuginsassen chauffieren möchte und diesen anderen Fahrzeuginsassen einen bestmöglichsten Komfort gewährleistet. Beispielsweise ist es dabei möglich, dass bei aktivierten Chauffier-Modus, sämtliche Fahrwerkskomponenten auf eine für die Fahrzeuginsassen komfortable Kennlinie geschaltet werden. So auch eine aktive Wankstabilisierung durch die Einstellung eines bestimmten Neigungswinkels des Fahrzeugaufbaus während einer Kurvenfahrt des Fahrzeuges.As already mentioned above, it is provided that the angle of inclination of the vehicle seat during cornering of the vehicle can be set as a function of a current driving mode of the vehicle. The vehicle can be operated in a so-called autonomous driving mode (or highly automated driving mode), a manual driving mode (or also partially autonomous driving mode) and in a so-called chauffeur mode. The modes can each be set individually by a vehicle occupant or a vehicle driver, for example using an actuation switch.
In an autonomous or highly automated driving mode, the vehicle or the vehicle control or a driver assistance system at least predominantly takes over the vehicle guidance. A vehicle driver then no longer has to take on a vehicle management task (or at least almost no).
In manual driving mode, the vehicle driver at least predominantly takes over vehicle control. In a semi-autonomous driving mode, individual vehicle guidance tasks, for example vehicle lateral guidance (i.e. steering) or longitudinal vehicle guidance (i.e. acceleration and braking) are performed by suitable driver assistance systems.
For example, the vehicle driver must then take over the lateral and longitudinal guidance of the vehicle. In the last-mentioned example, he must steer the vehicle himself, for example using a steering handle, or accelerate or brake using a pedal set.
The so-called chauffeur mode represents a mode that can be set by the vehicle driver and in which the vehicle driver wants to chauffeur other vehicle occupants and guarantees these other vehicle occupants the best possible comfort. For example, it is possible that, when the chauffeur mode is activated, all chassis components are switched to a characteristic curve that is comfortable for the vehicle occupants. This also includes active roll stabilization through the setting of a specific angle of inclination of the vehicle body during cornering of the vehicle.

Wird von einer geeigneten Erfassungseinrichtung ein aktivierter autonomer Fahrmodus des Fahrzeuges erfasst, so ist es bevorzugt vorgesehen, dass der Neigungswinkel des Fahrzeusitzess bei einer auf den Fahrzeuginsassen wirkenden Längskraft maximal gestellt wird. Während einer autonomen Fahrt des Fahrzeuges neigt sich dann der Fahrzeugsitz derart nach vorne oder hinten bzw. um die Fahrzeugquerachse, dass ein Fahrzeuginsasse die auf ihn wirkende Längskraft gar nicht oder kaum wahrnimmt. Dies hat besonders jenen Vorteil, dass ein Fahrzeuginsasse während einer autonomen Fahrt, mit anderen Tätigkeiten als mit dem Führen des Fahrzeuges beschäftigt ist und das Fahrgeschehen, wie das Befahren einer Kurve oder das bremsen und Beschleunigen des Fahrzeuges aus Komfortgründen nicht durch einen Längskrafteinfluss auf ihn wahrnehmen möchte. Durch die (zumindest teilweise) Kompensation der auf einen Fahrzeuginsassen wirkenden Längskräfte mittels des Neigens des Fahrzeugsitzes um die Fahrzeugquerachse, ist es möglich, dass ein Fahrzeuginsasse das Fahrgeschehen nicht mehr wahrnimmt und so in dessen Nebentätigkeit während der autonomen Fahrt nicht gestört wird. Insbesondere das im Stand der Technik erläuterte Risiko einer Reiseübelkeit des Fahrzeuginsassen aufgrund des visuell vestibulären Konflikts zwischen optisch und physisch wahrgenommenen Bewegungen würde in einem solchen Falle deutlich sinken. If an activated autonomous driving mode of the vehicle is detected by a suitable detection device, it is preferably provided that the inclination angle of the vehicle seat is set to a maximum with a longitudinal force acting on the vehicle occupants. During an autonomous travel of the vehicle, the vehicle seat then tilts forward or backward or about the vehicle's transverse axis in such a way that a vehicle occupant hardly or hardly notices the longitudinal force acting on him. This has the particular advantage that a vehicle occupant is engaged in activities other than driving the vehicle during an autonomous drive and that driving events, such as driving around a bend or braking and accelerating the vehicle, are not perceived by a longitudinal force influence for reasons of comfort would like to. Due to the (at least partial) compensation of the longitudinal forces acting on a vehicle occupant by means of the inclination of the vehicle seat about the vehicle transverse axis, it is possible for a vehicle occupant to no longer perceive the driving events and thus not to be disturbed in its secondary activity during autonomous driving. In particular, the risk of travel sickness of the vehicle occupant due to the visually vestibular conflict between visually and physically perceived movements would decrease significantly in such a case.

Befindet sich das Fahrzeug dagegen in einem manuellen Fahrmodus, ist es bevorzugt vorgesehen, dass der Fahrzeugführer (und auch die Fahrzeuginsassen) das Fahrgeschehen durch einen auf ihn wirkenden Längskrafteinfluss wahrnimmt. Durch eine derartige Wahrnehmung der Längskrafteinflüsse kann dem Fahrzeugführer eine reale Rückmeldung über den Fahrzeugstatus bzw. das Fahrgeschehen gegeben werden. Der Fahrzeugführer hat die Möglichkeit ein dynamisches Fahrgefühl zu erlangen.
Während einer Fahrt im manuellen Fahrmodus neigt sich dann bevorzugt der Fahrzeugsitz gar nicht. Hierdurch steht das Fahrerlebnis für den Fahrzeugführer im Vordergrund, wobei die auf den Fahrzeugführer wirkenden Längskräfte das Fahrgefühl des Fahrzeugführers positiv unterstützen.If, on the other hand, the vehicle is in a manual driving mode, it is preferably provided that the vehicle driver (and also the vehicle occupants) perceive the driving situation through an influence of longitudinal force acting on him. By perceiving the longitudinal forces in this way, the vehicle driver can be given real feedback about the vehicle status or the driving situation. The driver has the opportunity to get a dynamic driving experience.
The vehicle seat then preferably does not tilt at all when driving in manual driving mode. As a result, the driving experience for the vehicle driver is in the foreground, the longitudinal forces acting on the vehicle driver positively supporting the driving experience of the vehicle driver.

Eine Ausnahme von letzterem Fahrerlebnisbereich während dem manuellen Fahrmodus, stellt der sogenannte Chauffier-Modus dar, welcher beispielsweise vom Fahrzeugführer bzw. vom Chauffeur des Fahrzeuges selbst betätigt werden kann. Wird ein aktivierter Chauffier-Modus von einer geeigneten Erfassungseinrichtung erfasst, so ist es bevorzugt vorgesehen, dass der Neigungswinkel des Fahrzeugsitzes der Insassen, mit Ausnahme des Fahrzeugsitzes des Fahrers, maximal eingestellt wird. Ist also trotz einer manuellen Fahrzeugführung durch einen Fahrzeugführer (bzw. durch einen Chauffeur) maximaler Komfort für andere Fahrzeuginsassen erwünscht, so neigt sich der Fahrzeugsitz trotz des eigentlich manuellen Fahrmodus bei aktivierten Chauffier-Modus um die Fahrzeugquerachse. Die auf einen Fahrzeuginsassen wirkende Längskraft wird dann deutlich reduziert oder auch vollkommen kompensiert, wobei ein höherer Komfort für einen Fahrzeuginsassen gewährleistet werden kann. Der Fahrzeugsitz des Fahrzeugfahrers bzw. des Chauffeurs neigt sich dabei bevorzugt nicht, sodass der Fahrzeugfahrer weiterhin eine Rückmeldung durch Längs- und Querkrafteinflüsse auf diesen wahrnimmt. Die Fahrzeugsitze aller weiteren Fahrzeuginsassen neigen sich bei Erfassen einer Längs- bzw. Querbekraft auf die anderen Fahrzeuginsassen bevorzugt.An exception to the latter driving experience area during the manual driving mode is the so-called chauffeur mode, which can be operated, for example, by the driver or the driver of the vehicle itself. If an activated chauffeur mode is detected by a suitable detection device, it is preferably provided that the inclination angle of the vehicle seat of the occupants, with the exception of the vehicle seat of the driver, is set to a maximum. If maximum comfort is desired for other vehicle occupants despite manual vehicle guidance by a vehicle driver (or by a chauffeur), the vehicle seat tilts around the vehicle's transverse axis despite the actually manual driving mode when the chauffeur mode is activated. The longitudinal force acting on a vehicle occupant is then significantly reduced or even completely compensated, whereby greater comfort for a vehicle occupant can be guaranteed. The vehicle seat of the vehicle driver or the chauffeur preferably does not incline, so that the vehicle driver continues to perceive feedback on him by the effects of longitudinal and transverse forces. The vehicle seats of all other vehicle occupants preferably incline upon detection of a longitudinal or transverse force on the other vehicle occupants.

Alle oben genannten Fahrmodi sind bevorzugt von einem Fahrzeuginsassen bzw. von einem Fahrzeugführer manuell einstellbar. Ebenso ist es bevorzugt vorgesehen, dass der Neigungswinkel des Fahrzeugsitzes jederzeit durch manuelle Betätigung durch einen Fahrzeuginsassen bzw. durch den Fahrzeugführer einstellbar ist. Hierzu ist es möglich, dass der Fahrzeugführer bzw. der Fahrzeuginsasse den Neigungswinkel bzw. den Neigungswinkelbereich durch Betätigung eines Betätigungselements im Fahrzeug selbst wählen kann.
Ferner ist es bevorzugt, dass sich ein bestimmter Neigungswinkel bzw. ein bestimmter Neigungswinkelbereich in Abhängigkeit von weiteren Fahrzeugeinstellungen einstellt. Ist beispielsweise ein sogenannter Fahrerlebnisschalter im Fahrzeug eingeschaltet, bei welchem der Fahrer ein dynamisches Fahrverhalten des Fahrzeuges einstellen kann, so ist es bevorzugt vorgesehen, dass der Fahrerlebnisbereich des Neigungswinkels eingestellt wird. Die dabei auf den Fahrzeugführer wirkenden Längskräfte unterstützen das Fahrgefühl. Der Fokus liegt an dieser Stelle dann nicht mehr auf einer komfortablen Fahrt, sondern auf dem Erlebnis der Fahrzeugführung.All of the above-mentioned driving modes can preferably be set manually by a vehicle occupant or by a vehicle driver. It is also preferably provided that the angle of inclination of the vehicle seat can be adjusted at any time by manual actuation by a vehicle occupant or by the vehicle driver. For this purpose, it is possible for the driver or the vehicle occupant to select the angle of inclination or the angle of inclination range by actuating an actuating element in the vehicle itself.
It is further preferred that a specific inclination angle or a specific inclination angle range is set as a function of further vehicle settings. If, for example, a so-called driving experience switch in the vehicle is switched on, in which the driver can set a dynamic driving behavior of the vehicle, it is preferably provided that the driving experience range of the angle of inclination is set. The longitudinal forces acting on the driver support the driving experience. At this point, the focus is no longer on a comfortable ride, but on the experience of driving the vehicle.

Ferner ist es bevorzugt vorgesehen, dass der Neigungswinkel des Fahrzeugsitzes um die Fahrzeugquerachse in Abhängigkeit der Fahrsituation begrenzt wird.
Dabei ist es bevorzugt vorgesehen, dass der Neigungswinkel des Fahrzeugsitzes in Abhängigkeit der Fahrzeuggeschwindigkeit, der Fahrzeugbeschleunigung sowie in Abhängigkeit deren Änderung pro Zeitabschnitt begrenzt wird.
Wird also beispielsweise erfasst, dass das Fahrzeug in kurzer Zeit oft bremst und oft beschleunigt, beispielsweise wenn sich das Fahrzeug in einem Stau bzw. einer Stop-and-Go Situation befindet, so ist es vorgesehen, dass der Fahrzeugsitz weniger als maximal oder gar nicht geneigt wird. Auf diese Weise kann ein ständiges hin- und her Neigen des Fahrzeugsitzes vorteilhaft vermieden werden.Furthermore, it is preferably provided that the angle of inclination of the vehicle seat about the vehicle transverse axis is limited as a function of the driving situation.
It is preferably provided that the angle of inclination of the vehicle seat is limited as a function of the vehicle speed, the vehicle acceleration and as a function of its change per time period.
If, for example, it is detected that the vehicle brakes and accelerates often in a short time, for example when the vehicle is in a traffic jam or in a stop-and-go situation, it is provided that the vehicle seat is less than maximum or not at all is inclined. In this way, a constant back and forth tilting of the vehicle seat can advantageously be avoided.

Die Erfindung ermöglicht damit durch ein Neigen des Fahrzeugaufbaus in Richtung eines Kurveninneren bei Befahren einer Kurve sowie durch ein Neigen eines Fahrzeugsitzes um die Fahrzeugquerachse eine Kompensation der auf einen Fahrzeuginsassen wirkenden Quer- und Längskräfte. Der Komfort für den Fahrzeuginsassen, insbesondere bei einer autonomen Fahrt, kann dadurch deutlich erhöht werden.The invention thus enables by tilting the vehicle body in the direction of a Inside the curve when driving on a curve and by tilting a vehicle seat around the vehicle's transverse axis, compensation of the transverse and longitudinal forces acting on a vehicle occupant. This can significantly increase the comfort for the vehicle occupants, especially when driving autonomously.

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

DE 102012024970 A1 [0001, 0003]
DE 102010046317 A1 [0001, 0003]
DE 10252204 B3 [0001, 0003]

Claims

Method for operating a two-lane vehicle, the vehicle body of the vehicle being tiltable against a horizontal plane by an active suspension component when driving around a curve about the longitudinal axis of the vehicle, so that a lateral force acting on a vehicle occupant during cornering is at least partially compensated for, and at least one vehicle seat of the vehicle when a longitudinal force acting on a vehicle occupant is detected, it is inclined at least approximately about a vehicle transverse axis by a seat adjustment device with respect to a horizontal plane, so that the longitudinal force acting on the vehicle occupant sitting on the vehicle seat is at least partially compensated for.

Procedure according to Claim 1 , wherein several individual components of the vehicle seat are adjusted in such a way that the combination of the individual adjustment paths of the individual components represents an at least approximately inclination about the vehicle transverse axis.

Procedure according to Claim 1 , wherein the entire vehicle seat is inclined about the vehicle transverse axis.

Method according to one of the preceding claims, wherein an inclination angle of the vehicle seat is set when detecting driving on a curve and / or when detecting bumps in the road and / or when detecting a slope of the vehicle surface which deviates from a horizontal plane.

Method according to one of the preceding claims, wherein the inclination angle of the vehicle seat is limited depending on the driving situation and / or depending on a current driving mode.

Method according to one of the preceding claims, wherein when detecting an activated autonomous driving mode or an activated chauffeur mode, a maximum tilt angle of the vehicle seat is set for at least predominant compensation of the longitudinal forces.

Method according to one of the preceding claims, wherein no tilt angle of the vehicle seat is set when detecting an activated manual driving mode.

Vehicle with a vehicle seat and an active chassis component for performing the method according to one of the Claims 1 to 7 .

Vehicle after Claim 8 , the vehicle seat comprising a seat footrest.