DE102019214083A1 - Method and control unit for raising and / or lowering a chassis and chassis - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren (100) zum Heben und/oder Senken eines Fahrgestells (1) eines insbesondere autonomen oder teilautonomen, elektrisch betriebenen Fahrzeugs mit den Schritten:- Empfangen (102) wenigstens eines ersten Eingabesignals (ES) zum Heben und/oder Senken des Fahrgestells (1);- Erzeugen (106) eines ersten Ansteuersignals (AS1) zum Ansteuern wenigstens einer Aktorik (30) des Fahrgestells (1) und/oder wenigstens eines ersten Radantriebs (32) eines mit der wenigstens einen Aktorik (30) mechanisch verbundenen Rades (31) in Abhängigkeit von dem ersten Eingabesignal (ES) derart, dass sich das Rad (31) entlang seiner Laufrichtung auf einem Fahrzeuguntergrund (5) bewegt und sich die wenigstens eine Aktorik (30) um einen Winkel (51) gegenüber der Vertikalen (19) neigt und sich dadurch das Fahrgestell (1) wenigstens bereichsweise hebt und/oder senkt; sowie- Ausgeben (106) des ersten Ansteuersignals (AS1) an die wenigstens eine Aktorik (30) und/oder den Radantrieb (32).The invention relates to a method (100) for lifting and / or lowering a chassis (1) of an in particular autonomous or partially autonomous, electrically operated vehicle with the following steps: receiving (102) at least one first input signal (ES) for lifting and / or lowering of the chassis (1); generating (106) a first control signal (AS1) for controlling at least one actuator (30) of the chassis (1) and / or at least one first wheel drive (32) one with the at least one actuator (30) mechanically connected wheel (31) depending on the first input signal (ES) in such a way that the wheel (31) moves along its direction of travel on a vehicle surface (5) and the at least one actuator (30) moves by an angle (51) with respect to the Vertical (19) inclines and thereby the chassis (1) rises and / or lowers at least in some areas; and output (106) the first control signal (AS1) to the at least one actuator (30) and / or the wheel drive (32).
Description
Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zum Heben und/oder Senken eines Fahrgestells eines insbesondere autonomen oder teilautonomen, elektrisch betriebenen Fahrzeugs, einer Steuereinheit zur Durchführung des Verfahrens sowie einem Fahrgestell für ein Fahrzeug mit einer solchen Steuereinheit nach Gattung der unabhängigen Ansprüche.The invention is based on a method for lifting and / or lowering a chassis of an in particular autonomous or partially autonomous, electrically operated vehicle, a control unit for carrying out the method and a chassis for a vehicle with such a control unit according to the preamble of the independent claims.
Stand der TechnikState of the art
Die
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Vor diesem Hintergrund wird mit dem hier vorgestellten Ansatz ein Verfahren zum Heben und/oder Senken eines Fahrgestells eines, insbesondere autonomen oder teilautonomen, elektrisch betriebenen, Fahrzeugs vorgestellt. Das Verfahren kann vorteilhafter Weise in einer Steuereinheit, die eine Auswerteeinheit und eine Speichereinheit aufweisen kann, durchgeführt werden. Das Verfahren weist einen Schritt des Empfangens wenigstens eines ersten Eingabesignals zum Heben und/oder Senken des Fahrgestells auf.Against this background, the approach presented here presents a method for lifting and / or lowering a chassis of an, in particular autonomous or partially autonomous, electrically operated vehicle. The method can advantageously be carried out in a control unit which can have an evaluation unit and a memory unit. The method has a step of receiving at least one first input signal for raising and / or lowering the chassis.
Das Verfahren weist ferner einen Schritt des Erzeugens und des Ausgebens eines ersten Ansteuersignals zum Ansteuern wenigstens einer Aktorik des Fahrgestells und/oder wenigstens eines ersten Radantriebs eines mit der wenigstens einen Aktorik mechanisch verbundenen Rades in Abhängigkeit von dem ersten Eingabesignal auf. Hierbei erfolgt das Ansteuern durch das erste Ansteuersignal derart, dass sich das Rad entlang seiner Laufrichtung auf einem Fahrzeuguntergrund bewegt und sich die wenigstens eine Aktorik um einen Winkel gegenüber der Vertikalen neigt und sich dadurch das Fahrgestell wenigstens bereichsweise hebt und/oder senkt. Unter einem bereichsweisen Heben und/oder Senken kann hierbei verstanden werden, dass das Fahrgestell sich nur in dem Bereich hebt und/oder senkt, an welchem die Aktorik mit dem Fahrgestell verbunden ist. Weist das Fahrgestell mehrere solcher Aktoriken auf, so kann das Fahrgestell insbesondere koordiniert bereichsweise angehoben und/oder Abgesenkt werden. Mit anderen Worten kann hierdurch das Fahrgestell in Richtung einer Ecke oder in Richtung einer Seite verkippt oder komplett abgesenkt und/oder angehoben werden.The method also has a step of generating and outputting a first control signal for controlling at least one actuator of the chassis and / or at least one first wheel drive of a wheel mechanically connected to the at least one actuator as a function of the first input signal. In this case, the control is carried out by the first control signal in such a way that the wheel moves along its direction of travel on a vehicle surface and the at least one actuator is inclined at an angle to the vertical, thereby raising and / or lowering the chassis at least in some areas. Raising and / or lowering in certain areas can be understood to mean that the chassis only rises and / or lowers in the area in which the actuators are connected to the chassis. If the chassis has a plurality of such actuators, the chassis can in particular be raised and / or lowered in areas in a coordinated manner. In other words, this allows the chassis to be tilted in the direction of a corner or in the direction of one side or completely lowered and / or raised.
Unter einem Fahrzeug kann hierbei ein motorisiertes Landfahrzeug, wie beispielsweise ein PKW, ein LKW, ein Omnibus, ein Wohnmobil, eine mobile Arbeitsmaschine oder ein Trike verstanden werden. Unter einem teilautonom oder autonom betriebenen Fahrzeug können vorzugsweise elektrisch betriebene Taxis und/oder Shuttles zur Personenbeförderung oder elektrisch oder verbrennungsmotorisch-hydraulisch betriebene Fahrzeuge zum Gepäck-, Güter oder Containertransport verstanden werden. Ferner können darunter auch nicht unmittelbar motorisierte Fahrzeuge, insbesondere Anhänger, wie beispielsweise Wohnwagen oder Cargo-Mover, verstanden werden. Allen Fahrzeugen ist hierbei gemein, dass sie wenigstens drei Räder, vorzugsweise in Form von luft- bzw. gasgefüllten Reifen oder Vollgummireifen aufweisen.A vehicle can be understood to mean a motorized land vehicle, such as a car, a truck, an omnibus, a mobile home, a mobile work machine or a trike. A partially autonomously or autonomously operated vehicle can preferably be understood to mean electrically operated taxis and / or shuttles for passenger transport or electrically or internal combustion engine-hydraulically operated vehicles for luggage, goods or container transport. Furthermore, it can also be understood as meaning non-motorized vehicles, in particular trailers, such as caravans or cargo movers. All vehicles have in common that they have at least three wheels, preferably in the form of air or gas-filled tires or solid rubber tires.
Das erste Eingabesignal kann beispielsweise abhängig von einer Fahr- oder Parksituation, insbesondere ortsabhängig, automatisch ausgelöst werden. Weiterhin kann das erste Eingabesignal manuell durch einen Fahrer, einen Insassen des Fahrzeugs oder einer Person außerhalb des Fahrzeugs ausgelöst werden.The first input signal can be triggered automatically, for example, as a function of a driving or parking situation, in particular as a function of location. Furthermore, the first input signal can be triggered manually by a driver, an occupant of the vehicle or a person outside the vehicle.
Unter einem Fahrgestell können die tragenden Teile eines Fahrzeugs verstanden werden. Insbesondere können darunter auch ein Rahmen, ein Chassis, ein Untergestell oder eine selbsttragende Karosserie verstanden werden. Unter einer Aktorik kann ein mechanisch, elektrisch oder elektromechanisch verstellbare Vorrichtung verstanden werden, die, insbesondere um eine horizontale Achse drehbar, beweglich an einem Aufhängungspunkt an dem Fahrgestell angeordnet oder lösbar befestigt ist. Bei einer Drehung der Aktorik um den Aufhängungspunkt bewegt sich das mit der Aktorik verbundene Rad entlang seiner Laufrichtung und zeitgleich neigt sich die Aktorik gegenüber der Vertikalen, wodurch es effektiv zu einem Anheben oder zu einer Absenkung des Fahrgestells in einem Bereich des Aufhängungspunkts kommt. Unter einem Fahrzeuguntergrund kann eine Oberfläche der Fahrbahn, auf welcher sich das Fahrzeug bewegt, verstanden werden.A chassis can be understood to mean the load-bearing parts of a vehicle. In particular, this can also be understood to mean a frame, a chassis, an underframe or a self-supporting body. An actuator system can be understood as a mechanically, electrically or electromechanically adjustable device which, in particular rotatable about a horizontal axis, is movably arranged at a suspension point on the chassis or is detachably fastened. When the actuator system rotates around the suspension point, the wheel connected to the actuator system moves along its direction of travel and at the same time the actuator system inclines relative to the vertical, which effectively raises or lowers the chassis in an area of the suspension point. A vehicle base can be understood to mean a surface of the roadway on which the vehicle is moving.
Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention
Durch dieses Verfahren kann in zuverlässiger Weise das Fahrgestell und somit auch das Fahrzeug bedarfsgerecht angehoben oder abgesenkt werden. Beispielsweise kann hierbei ein Einstiegsbereich des Fahrzeugs an eine Höhe einer Bordsteinkante angeglichen werden, damit ein- oder aussteigenden Personen bzw. Fahrgästen der Ein- oder Ausstieg erleichtert wird. Weiterhin kann dadurch bei einer einseitigen Verkippung einer mobilen Arbeitsmaschine oder eines LKWs Schüttgut von einer Ladefläche gezielt abgeladen werden. Ferner kann bei einer mobilen Arbeitsmaschine auch durch Absenken ein Container z.B. ein Überseecontainer abgesetzt werden. Ferner kann durch die gezielt einstellbare, bereichsweise Anhebung oder Absenkung des Fahrgestells während einer Fahrt des Fahrzeugs situationsabhängig auf bestimmte Wind- bzw. Fahrtwindverhältnisse reagiert werden, um einen Luftwiderstand des Fahrzeugs zu verringern oder um eine Stabilität des Fahrzeugs bei Seitenwind zu verbessern.With this method, the chassis and thus also the vehicle can be raised or lowered as required in a reliable manner. For example, an entry area of the vehicle can be adjusted to the height of a curb so that it is easier for people or passengers to get on or off. Furthermore, in the event of a one-sided tilting of a mobile work machine or a truck, bulk goods can be specifically unloaded from a loading area. Furthermore, in the case of a mobile work machine, a Container, for example, an overseas container can be deposited. Furthermore, through the specifically adjustable, area-wise raising or lowering of the chassis while the vehicle is driving, it is possible to react to specific wind or headwind conditions depending on the situation in order to reduce air resistance of the vehicle or to improve stability of the vehicle in crosswinds.
Weitere Vorteile ergeben sich aus den UnteransprüchenFurther advantages result from the subclaims
In einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass im Schritt des Erzeugens ein zweites Ansteuersignal zum Entriegeln der Aktorik erzeugt wird und dass im Schritt des Ausgebens das zweite Ansteuersignal an die wenigstens eine Aktorik ausgegeben wird. Hierdurch kann sichergestellt werden, dass die Aktorik nur dann bewegbar, insbesondere drehbar, ist, wenn ein Heben oder Senken des Fahrgestells erreicht werden soll.In a preferred embodiment it is provided that in the generating step a second control signal for unlocking the actuator system is generated and that the second control signal is output to the at least one actuator system in the output step. This makes it possible to ensure that the actuator system can only be moved, in particular rotated, when the chassis is to be raised or lowered.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass im Schritt des Erzeugens das zweite Ansteuersignal zum Entriegeln des Radantriebs erzeugt wird und dass im Schritt des Ausgebens das zweite Ansteuersignal an den Radantrieb ausgegeben wird. Hierdurch kann sichergestellt werden, dass sich das Rad nur dann in Bewegung setzt, wenn ein Heben oder Senken des Fahrgestells erreicht werden soll oder wenn das Fahrzeug in einen Fahrbetrieb übergehen soll.In a further preferred embodiment it is provided that in the generating step the second control signal for unlocking the wheel drive is generated and that the second control signal is output to the wheel drive in the outputting step. In this way it can be ensured that the wheel only starts moving when the chassis is to be raised or lowered or when the vehicle is to go into driving mode.
Alternativ kann vorgesehen sein, dass im Schritt des Erzeugens das zweite Ansteuersignal zum Entriegeln der Aktorik und/oder des Radantriebs erzeugt wird und dass im Schritt des Ausgebens das zweite Ansteuersignal an die wenigstens eine Aktorik und/oder den Radantrieb ausgegeben wird. Hierdurch wird ein besonders sicherer Betrieb des Fahrzeugs erreicht.Alternatively, it can be provided that in the generating step the second control signal for unlocking the actuator and / or the wheel drive is generated and that the second control signal is output to the at least one actuator and / or the wheel drive in the output step. A particularly safe operation of the vehicle is achieved in this way.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass vor dem Schritt des Erzeugens oder Ausgebens in einem zweiten Empfangsschritt ein Empfangen wenigstens einer eine Fahrzeuguntergrundinformation repräsentierenden ersten Kenngröße durch eine erste Erfassungseinheit erfolgt, und das Ausgeben des ersten Ansteuersignals und/oder des zweiten Ansteuersignals in Abhängigkeit von der empfangenen ersten Kenngröße erfolgt. Hierbei kann die erste Erfassungseinheit z.B. als Kamera, insbesondere als Stereokamera, als Ultraschallsensor, als Infrarotsensor, insbesondere als pyroelektrischer Sensor, als Lidarsensor, als Radarsensor oder als Time-of-Flight-Sensor ausgebildet sein. Unter einer Fahrzeuguntergrundinformation kann beispielsweise ein Abstand zwischen dem Fahrzeuguntergrund und eines tiefsten Punktes einer Unterseite des Fahrgestells oder des Fahrzeugs verstanden werden. Hierdurch kann vorteilhaft der Abstand des Fahrgestells bzw. Fahrzeugs von der Oberfläche der Fahrbahn bestimmt werden und ein vollständiges Absenken des Fahrgestells kann dadurch entweder verhindert werden oder ein abruptes Absetzen des Fahrgestells auf der Fahrbahnoberfläche vermieden werden. Hierdurch steigt der Komfort der Fahrzeuginsassen.In a further preferred embodiment, it is provided that before the step of generating or outputting, in a second receiving step, at least one first parameter representing vehicle background information is received by a first detection unit, and the first control signal and / or the second control signal is output as a function of the received first parameter takes place. The first detection unit can be designed as a camera, in particular as a stereo camera, as an ultrasonic sensor, as an infrared sensor, in particular as a pyroelectric sensor, as a lidar sensor, as a radar sensor or as a time-of-flight sensor. Vehicle background information can be understood to mean, for example, a distance between the vehicle background and a lowest point on an underside of the chassis or of the vehicle. In this way, the distance of the chassis or vehicle from the surface of the roadway can advantageously be determined and a complete lowering of the chassis can thereby either be prevented or an abrupt lowering of the chassis on the roadway surface can be avoided. This increases the comfort of the vehicle occupants.
Unter einer Fahrzeuguntergrundinformation kann ferner eine Information über ein Vorhandensein eines Lebendobjektes, beispielsweise eines Tieres oder wenigstens eines Körperteils eines Menschen, insbesondere eines Fußes, unterhalb des Fahrgestells verstanden werden. Hierdurch kann vorteilhaft verhindert werden, dass das Absenken des Fahrgestells erfolgt, wenn sich ein Tier oder ein Fuß eines Menschen zwischen dem Fahrgestell und der Fahrbahnoberfläche befindet.Vehicle background information can also be understood to mean information about the presence of a living object, for example an animal or at least part of a human body, in particular a foot, below the chassis. This can advantageously prevent the lowering of the chassis when there is an animal or a human foot between the chassis and the road surface.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass vor dem Schritt des Erzeugens oder Ausgebens in einem weiteren Empfangsschritt ein Empfangen wenigstens einer eine Neigung des Fahrgestells gegenüber dem Fahrzeuguntergrund repräsentierenden weiteren Kenngröße durch eine weitere Erfassungseinheit erfolgt, und das Ausgeben des ersten Ansteuersignals und/oder des zweiten Ansteuersignals in Abhängigkeit von der empfangenen zweiten Kenngröße erfolgt. Die weitere Erfassungseinheit kann hierbei als Neigungssensor, vorzugsweise als mikroelektromechanischer Inertialsensor, ausgebildet sein. Durch Kenntnis der Neigung kann hierbei das insbesondere bereichsweise Heben und Senken des Fahrgestells gezielt eingestellt oder geregelt werden.In a further preferred embodiment it is provided that before the step of generating or outputting, in a further receiving step, at least one further parameter representing an inclination of the chassis relative to the vehicle surface is received by a further detection unit, and the first control signal and / or the output of the second control signal takes place as a function of the received second parameter. The further detection unit can be designed as an inclination sensor, preferably as a microelectromechanical inertial sensor. By knowing the inclination, the raising and lowering of the chassis, in particular in certain areas, can be set or regulated in a targeted manner.
Ferner kann in einer weiteren Ausführungsform vorgesehen sein, dass im Falle des Senkens des Fahrgestells das erste Ansteuersignal derart erzeugt und/oder ausgegeben wird, dass das Fahrgestell wenigstens bereichsweise bis auf den Fahrzeuguntergrund abgesenkt wird, sodass das Fahrgestell oder das Fahrzeug aufsitzt. Hierdurch kann sich zwischen der Unterseite des Fahrgestells bzw. des Fahrzeugs und dem Fahrzeuguntergrund, vorzugsweise der Fahrbahnoberfläche, eine kraftschlüssige Verbindung ausbilden. Somit kann das Fahrzeug auf günstige Art und Weise dauerhaft gegen ein ungewolltes Wegrollen gesichert werden.Furthermore, in a further embodiment it can be provided that in the case of lowering the chassis, the first control signal is generated and / or output in such a way that the chassis is at least partially lowered down to the vehicle ground so that the chassis or the vehicle is seated. As a result, a non-positive connection can be formed between the underside of the chassis or the vehicle and the vehicle ground, preferably the road surface. In this way, the vehicle can be permanently secured against unintentional rolling away in an inexpensive manner.
Optional kann vorgesehen sein, dass die Unterseite des Fahrgestells oder des Fahrzeugs in dem Bereich des Aufsitzens Aufsetzelemente aufweist, die die Unterseite des Fahrgestells oder des Fahrzeugs vor mechanischen Beschädigungen schützen. Weiterhin können diese Aufsetzelemente die Reibungskraft zwischen Fahrzeuguntergrund und dem Fahrgestell bzw. dem Fahrzeug erhöhen und somit die Bremswirkung vorteilhaft erhöhen. Vorzugsweise können die Aufsetzelemente an die Beschaffenheit und/oder das Material der Fahrbahnoberfläche angepasst sein und beispielsweis aus Holz, Gummi oder Metall gefertigt sein und insbesondere Spitzen bzw. Spikes aufweisen. Hierdurch wird die Bremswirkung insbesondere bei nasser oder vereister Fahrbahnoberfläche weiter erhöht.It can optionally be provided that the underside of the chassis or of the vehicle has attachment elements in the area where it is seated, which protect the underside of the chassis or of the vehicle from mechanical damage. Furthermore, these contact elements can increase the frictional force between the vehicle surface and the chassis or the vehicle and thus advantageously increase the braking effect. Preferably The contact elements can be adapted to the nature and / or the material of the road surface and, for example, be made of wood, rubber or metal and in particular have points or spikes. This further increases the braking effect, particularly when the road surface is wet or icy.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, dass im Schritt des Ausgebens das erste Ansteuersignal und/oder das zweite Ansteuersignal an wenigstens eine weitere Aktorik des Fahrgestells und/oder wenigstens einen weiteren Radantrieb eines mit der wenigstens einen weiteren Aktorik mechanisch verbundenen Rades erfolgt. Hierdurch kann das Fahrgestell oder das Fahrzeug an mehreren Bereichen bzw. Aufhängungspunkten angehoben oder abgesenkt werden, was die Variabilität und die Anpassungsfähigkeit des Fahrgestells oder des Fahrzeugs an verschiedene Verkehrssituationen weiter erhöht. So kann beispielsweise vorgesehen sein, dass bei einem Fahrzeug mit vier Rädern zwei auf der gleichen Seite des Fahrgestells angeordnete Aktoriken und/oder Radantriebe angesteuert werden, um das Fahrgestell bzw. das Fahrzeug einseitig anzuheben oder abzusenken. Ferner können bei dem Fahrzeug mit vier Rädern alle an dem Fahrgestell angeordneten Aktoriken und/oder Radantriebe angesteuert werden, um das Fahrgestell bzw. das Fahrzeug gleichmäßig anzuheben oder abzusenken. Hierbei kann die Ansteuerung jeder Aktorik und/oder jedes Radantriebs zum Anheben oder Absenken des Fahrgestells oder des Fahrzeugs durch Einbeziehung der die Neigung des Fahrgestells gegenüber dem Fahrzeuguntergrund repräsentierenden weiteren Kenngröße lagegeregelt erfolgen. Hierdurch kann ein besonders gleichmäßiges, ruckelfreies Anheben oder Absenken des Fahrgestells erreicht werden.In a further preferred embodiment of the invention it can be provided that in the step of outputting the first control signal and / or the second control signal to at least one further actuator of the chassis and / or at least one further wheel drive of a wheel mechanically connected to the at least one further actuator . As a result, the chassis or the vehicle can be raised or lowered at several areas or suspension points, which further increases the variability and the adaptability of the chassis or the vehicle to different traffic situations. For example, it can be provided that, in a vehicle with four wheels, two actuators and / or wheel drives arranged on the same side of the chassis are activated in order to raise or lower the chassis or the vehicle on one side. Furthermore, in the vehicle with four wheels, all of the actuators and / or wheel drives arranged on the chassis can be activated in order to raise or lower the chassis or the vehicle uniformly. The control of each actuator and / or each wheel drive for raising or lowering the chassis or the vehicle can take place in a position-controlled manner by including the further parameter representing the inclination of the chassis relative to the vehicle surface. This enables the chassis to be raised or lowered particularly evenly and without jerking.
Ferner kann in einer Ausführungsform vorgesehen sein, dass das Ausgeben des ersten Ansteuersignals und/oder des zweiten Ansteuersignals an die Aktoriken und/oder Radantriebe simultan erfolgt. Hierdurch kann das Fahrgestell oder das Fahrzeug besonders gleichmäßig und ruckelfrei angehoben oder abgesenkt werden.Furthermore, it can be provided in one embodiment that the output of the first control signal and / or the second control signal to the actuators and / or wheel drives takes place simultaneously. As a result, the chassis or the vehicle can be raised or lowered particularly evenly and smoothly.
In einer alternativen Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass das Ausgeben des ersten Ansteuersignals und/oder des zweiten Ansteuersignals an die Aktoriken und/oder Radantriebe, vorzugsweise zeitlich, koordiniert erfolgt. Hierdurch können die einzelnen Aktoriken und/oder Radantriebe je nach Bedarf zeitlich aufeinanderfolgend angesteuert werden, um das Fahrgestell bzw. das Fahrzeug an beliebige Situationen angepasst anzuheben oder abzusenken.In an alternative embodiment, it can be provided that the output of the first control signal and / or the second control signal to the actuators and / or wheel drives takes place in a coordinated manner, preferably in terms of time. As a result, the individual actuators and / or wheel drives can be controlled in succession as required in order to raise or lower the chassis or the vehicle in a manner adapted to any situation.
Die zuvor genannten Vorteile gelten in entsprechender Weise auch für eine Steuereinheit zum Heben und/oder Senken eines Fahrgestells eines insbesondere autonomen oder teilautonomen, elektrisch betriebenen Fahrzeugs, welche zur Durchführung eines der zuvor beschriebenen Verfahren eingerichtet ist.The aforementioned advantages also apply in a corresponding manner to a control unit for raising and / or lowering a chassis of an in particular autonomous or partially autonomous, electrically operated vehicle, which is set up to carry out one of the methods described above.
Hierbei kann das Verfahren beispielsweise in Software oder Hardware oder in einer Mischform aus Software und Hardware in der Steuereinheit implementiert sein. Hierzu kann die Steuereinheit zumindest eine Auswerteeinheit zum Verarbeiten von Signalen oder Daten und zumindest eine Speichereinheit zum Speichern von Signalen oder Daten aufweisen. Weiterhin kann die Steuereinheit zumindest eine Eingangsschnittstelle zum Empfangen wenigstens eines ersten Eingabesignals zum Heben und/oder Senken des Fahrgestells aufweisen. Die Auswerteeinheit kann hierbei zum Erzeugen eines ersten Ansteuersignals zum Ansteuern wenigstens einer Aktorik des Fahrgestells und/oder wenigstens eines ersten Radantriebs eines mit der wenigstens einen Aktorik mechanisch verbundenen Rades in Abhängigkeit von dem ersten Eingabesignal ausgebildet sein. Die Erzeugung erfolgt hierbei derart, dass sich das Rad entlang seiner Laufrichtung auf einem Fahrzeuguntergrund bewegt und sich die wenigstens eine Aktorik um einen Winkel gegenüber der Vertikalen neigt und sich dadurch das Fahrgestell wenigstens bereichsweise hebt und/oder senkt. Ferner kann die Steuereinheit wenigstens eine Ausgangsschnittstelle zum Ausgeben des ersten Ansteuersignals an die wenigstens eine Aktorik und/oder den Radantrieb aufweisen.Here, the method can be implemented in software or hardware, for example, or in a mixed form of software and hardware in the control unit. For this purpose, the control unit can have at least one evaluation unit for processing signals or data and at least one memory unit for storing signals or data. Furthermore, the control unit can have at least one input interface for receiving at least one first input signal for raising and / or lowering the chassis. The evaluation unit can be designed to generate a first control signal for controlling at least one actuator of the chassis and / or at least one first wheel drive of a wheel mechanically connected to the at least one actuator as a function of the first input signal. The generation takes place here in such a way that the wheel moves along its running direction on a vehicle surface and the at least one actuator system inclines at an angle to the vertical and thereby the chassis rises and / or lowers at least in some areas. Furthermore, the control unit can have at least one output interface for outputting the first control signal to the at least one actuator and / or the wheel drive.
Weiterhin kann die Steuereinheit zumindest eine Kommunikationsschnittstelle zum Einlesen oder Ausgeben von Daten aufweisen, die in einem Kommunikationsprotokoll eingebettet sind. Die Kommunikationsschnittstelle kann ausgebildet sein, um Daten drahtlos und/oder leitungsgebunden einzulesen oder auszugeben, wobei die Kommunikationsschnittstelle, die leitungsgebundene Daten einlesen oder ausgeben kann, diese Daten beispielsweise elektrisch oder optisch aus einer entsprechenden Datenübertragungsleitung einlesen oder in eine entsprechende Datenübertragungsleitung ausgeben kann. Die Auswerteeinheit kann beispielsweise ein Signalprozessor, ein Mikrocontroller oder dergleichen sein, wobei die Speichereinheit ein Flashspeicher, ein EPROM oder eine magnetische Speichereinheit sein kann.Furthermore, the control unit can have at least one communication interface for reading in or outputting data that is embedded in a communication protocol. The communication interface can be designed to read in or output data wirelessly and / or wired, the communication interface that can read in or output wired data, for example, can read this data electrically or optically from a corresponding data transmission line or output it into a corresponding data transmission line. The evaluation unit can be, for example, a signal processor, a microcontroller or the like, wherein the storage unit can be a flash memory, an EPROM or a magnetic storage unit.
Von Vorteil ist auch ein Computerprogrammprodukt oder Computerprogramm mit Programmcode, das auf einem maschinenlesbaren, insbesondere nicht flüchtigen Träger oder Speichermedium wie einem Halbleiterspeicher, einem Festplattenspeicher oder einem optischen Speicher gespeichert sein kann und zur Durchführung, Umsetzung und/oder Ansteuerung der Schritte des Verfahrens nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen verwendet wird, insbesondere wenn das Programmprodukt oder Programm auf einem Computer oder einer Vorrichtung nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen ausgeführt wird.A computer program product or computer program with program code that can be stored on a machine-readable, in particular non-volatile carrier or storage medium such as a semiconductor memory, a hard disk or an optical memory and for implementation, conversion and / or Control of the steps of the method according to one of the embodiments described above is used, in particular when the program product or program is executed on a computer or a device according to one of the embodiments described above.
Die zuvor genannten Vorteile gelten in entsprechender Weise auch für ein Fahrgestell für ein insbesondere autonomes oder teilautonomes, elektrisch betriebenes Fahrzeug, aufweisend eine Steuereinheit gemäß der zuvor beschriebenen Ausführungsform, wenigstens eine Aktorik, welche durch ein Gelenk mit dem Fahrgestell beweglich verbunden ist, wenigstens ein Rad, welches mit der wenigstens einen Aktorik mechanisch verbunden ist, sowie wenigstens ein Radantrieb des mit der wenigstens einen Aktorik mechanisch verbundenen Rades, wobei das Rad entlang seiner Laufrichtung auf einem Fahrzeuguntergrund bewegbar ist und die wenigstens eine Aktorik um einen Winkel gegenüber der Vertikalen neigbar ist und dadurch das Fahrgestell wenigstens bereichsweise hebbar und/oder senkbar ist.The aforementioned advantages also apply in a corresponding manner to a chassis for an in particular autonomous or partially autonomous, electrically operated vehicle, having a control unit according to the embodiment described above, at least one actuator which is movably connected to the chassis by a joint, at least one wheel , which is mechanically connected to the at least one actuator system, and at least one wheel drive of the wheel mechanically connected to the at least one actuator system, the wheel being movable along its direction of travel on a vehicle surface and the at least one actuator system being inclined by an angle relative to the vertical and as a result, the chassis can be raised and / or lowered at least in some areas.
Hierbei kann die Steuereinheit als ein Teil einer übergeordneten Steuereinheit des Fahrzeugs ausgebildet sein. Hierdurch kann Bauraum im Fahrzeug eingespart werden.Here, the control unit can be designed as part of a higher-level control unit of the vehicle. This saves installation space in the vehicle.
In einer weiteren Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die wenigstens eine Aktorik, das wenigstens eine Rad und der wenigstens eine Radantrieb als Radaufhängungsmodul ausgebildet sind. Unter einem Radaufhängungsmodul kann hierbei eine wenigstens bereichsweise im Wesentlichen einstückig ausgebildete Vorrichtung verstanden werden, die die Aktorik, das Rad und den Radantrieb umfasst. Insbesondere kann der Radantrieb vorzugsweise als elektrischer Radantrieb in der Nähe des Rades angeordnet oder in das Rad integriert sein. Das Radaufhängungsmodul, welches auch als Corner-Modul bezeichnet wird, kann somit in einfacher Weise vorzugsweise durch das Gelenk an dem Fahrgestell angebracht bzw. angeordnet sein. Bevorzugt können vier Radaufhängungsmodule an jeder Ecke des Fahrzeugs angeordnet bzw. angebracht werden.In a further embodiment it can be provided that the at least one actuator, the at least one wheel and the at least one wheel drive are designed as a wheel suspension module. In this context, a wheel suspension module can be understood to mean a device which is essentially one-piece at least in some areas and which comprises the actuators, the wheel and the wheel drive. In particular, the wheel drive can preferably be arranged as an electric wheel drive in the vicinity of the wheel or integrated into the wheel. The wheel suspension module, which is also referred to as a corner module, can thus be attached or arranged in a simple manner, preferably through the joint, on the chassis. Preferably, four suspension modules can be arranged or attached to each corner of the vehicle.
Die zuvor genannten Vorteile gelten in entsprechender Weise auch für ein Fahrzeug mit einem Fahrgestell gemäß einer der zuvor beschriebenen Ausführungsformen.The aforementioned advantages also apply in a corresponding manner to a vehicle with a chassis according to one of the previously described embodiments.
FigurenlisteFigure list
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen schematisch dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Für die in den verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente werden gleiche Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung der Elemente verzichtet wird.Embodiments of the invention are shown schematically in the drawings and explained in more detail in the description below. The same reference numerals are used for the elements shown in the various figures and having a similar effect, a repeated description of the elements being dispensed with.
Es zeigen:
-
1 eine schematische Darstellung einer Steuereinheit, die eingerichtet ist, ein Verfahren zum Heben und/oder Senken eines Fahrgestells eines insbesondere autonomen oder teilautonomen, elektrisch betriebenen Fahrzeugs auszuführen gemäß einem Ausführungsbeispiel; -
2 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Heben und/oder Senken eines Fahrgestells gemäß einem Ausführungsbeispiel; -
3 eine schematische Darstellung eines Fahrgestells für ein insbesondere autonomes oder teilautonomes, elektrisch betriebenes Fahrzeug in angehobenem Zustand gemäß einem Ausführungsbeispiel; -
4 eine schematische Darstellung eines Fahrgestells für ein insbesondere autonomes oder teilautonomes, elektrisch betriebenes Fahrzeug in abgesenktem Zustand gemäß einem Ausführungsbeispiel; -
5 eine schematische Darstellung einer Kräfteverteilung bei einem Radaufhängungsmodul gemäß einem Ausführungsbeispiel, sowie -
6 eine schematische Darstellung des Stromverlaufs und der Motordrehzahl über der Zeit bei einem Anheben des Fahrgestells gemäß einem Ausführungsbeispiel; sowie -
7 eine schematische Darstellung verschiedener Stromverläufe für verschiedene Gesamtfahrzeugmassen über einem Neigungswinkel einer Aktorik bei einem Absenken des Fahrgestells gemäß einem Ausführungsbeispiel.
-
1 a schematic representation of a control unit which is set up to carry out a method for lifting and / or lowering a chassis of an in particular autonomous or partially autonomous, electrically operated vehicle according to an exemplary embodiment; -
2 a flowchart of a method for raising and / or lowering a chassis according to an embodiment; -
3 a schematic representation of a chassis for an in particular autonomous or partially autonomous, electrically operated vehicle in the raised state according to an embodiment; -
4th a schematic representation of a chassis for an in particular autonomous or partially autonomous, electrically operated vehicle in the lowered state according to an exemplary embodiment; -
5 a schematic representation of a force distribution in a wheel suspension module according to an embodiment, and -
6th a schematic representation of the current curve and the engine speed over time when the chassis is raised according to an exemplary embodiment; such as -
7th a schematic representation of different current profiles for different total vehicle masses over an angle of inclination of an actuator when lowering the chassis according to an embodiment.
Wie bereits vorstehend ausgeführt, wird mit der vorliegenden Erfindung ein Verfahren, eine Steuereinheit und ein Fahrgestell beschrieben, die es ermöglicht, das Fahrgestell und ein damit verbundenes Fahrzeug anzuheben und/oder abzusenken.As already stated above, the present invention describes a method, a control unit and a chassis which make it possible to raise and / or lower the chassis and a vehicle connected to it.
Zur Durchführung des Verfahrens gemäß
Die Steuereinheit
Optional empfängt die Steuereinheit
Optional empfängt die Steuereinheit
Die erste Kenngröße
In einem ersten Prüfschritt
Fällt der erste Prüfschritt
Die Ausgabe des ersten Ausgabesignals AS1 und/oder des zweiten Ausgabesignals AS2 kann hierbei nur an eine Aktorik
Währenddessen oder danach erfolgt ein zweiter Prüfschritt
Fällt der zweite Prüfschritt
Fällt der dritte Prüfschritt
In
Die Cornermodule
Die Aktorik
Soll das Fahrzeug im Stillstand gegen ein Wegrollen gesichert werden, so kann das Fahrgestell
Das Fahrgestell
Im Falle der Aktorik
Wir der Radantrieb
Abhängig von der Ausgestaltung des Gelenks
Werden alle Cornermodule
An dem Fahrgestell
In
In
In
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
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2019
- 2019-09-16 DE DE102019214083.1A patent/DE102019214083B4/en active Active
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