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Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug, insbesondere einen Personenkraftwagen, mit einer Karosserie, einem Fahrwerk, auf dem sich die Karosserie abstützt, und Mitteln zur aktiven Beeinflussung eines Wank- und/oder Nickverhaltens der Karosserie gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Daneben betrifft die Erfindung ein Transportsystem gemäß Anspruch 11 sowie ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs während dessen Transports gemäß Anspruch 12.
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Aus
DE 10 2018 217 992 A1 geht aus dem Zusammenhang der Beschreibung der dortigen
1 ein Fahrzeug hervor, das die Merkmale des Oberbegriffs des Anspruchs 1 aufweist. Mithilfe eines aktiv verstellbaren Wankstabilisators lässt sich das Wank- und/oder Nickverhalten der Karosserie (dort der „Aufbau des Kraftfahrzeugs“ genannt) aktiv beeinflussen. Die Ansteuerung des aktiven Wankstabilisators erfolgt über eine Steuereinrichtung, die die - unter anderem - mittels eines Drehzahlsensors erfasste Drehzahl eines Fahrzeugrades des fahrenden Fahrzeugs als einen Betriebsparameter für die Ansteuerung berücksichtigt.
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Aus dem Stand der Technik sind allgemein Fahrzeuge bekannt, die mit Mitteln zur aktiven Beeinflussung des Wank- und/oder Nickverhaltens der Karosserie ausgestattet sind. Die aktive Beeinflussung des Wank- und/oder Nickverhaltens wird dabei grundsätzlich im Fahrbetrieb des Fahrzeugs vorgenommen, um insbesondere auf fahrdynamische Zustände und/oder Ereignisse des Fahrzeugs wie Kurvenfahrt, Anfahren, Abbremsen, Überfahren von unebenem Untergrund des Fahrzeugs und dergleichen zu reagieren. Die zum Einsatz kommende Sensorik und Steuerungslogik zielt entsprechend darauf ab, derartige fahrdynamische Situationen zu erkennen und mit den vorhandenen Mitteln das Wank- und/oder Nickverhalten der Karosserie aktiv dahingehend zu beeinflussen, dass im Fahrbetrieb des Fahrzeugs eine angestrebte Sicherheit und/oder ein gewünschter Fahrkomfort gewährleistet sind.
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Allgemein ist bekannt, dass Insassen von Fahrzeugen, verursacht durch fahrtbedingte Bewegungen der Karosserie, in welcher sie untergebracht sind, unter Umständen ein Unwohlsein empfinden können, auch bekannt als Reise- oder Bewegungskrankheit, fachsprachlich auch Kinetose genannt. Aus
DE 10 2020 121 379 A1 ist in diesem Zusammenhang ein Fahrzeugsitz bekannt, dessen Federung und/oder Dämpfung aktiv verstellbar ist, um dem Insassen den Reisekomfort zu erhöhen, insbesondere Symptome der Kinetose zu unterdrücken. Dies findet im Fahrbetrieb des Fahrzeugs statt. Die Maßnahme beschränkt sich auf einen Eingriff am Fahrzeugsitz.
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Es gibt Nutzungssituationen von Fahrzeugen, insbesondere Personenkraftwagen, in denen das Fahrzeug für sich betrachtet steht, sich also in einem Park- oder Ruhezustand befindet, zugleich jedoch die Karosserie des Fahrzeugs äußerlich bedingt in Bewegung versetzt wird. Eine derartige Situation liegt insbesondere vor beim Transport des Fahrzeugs durch ein anderes Transportmittel wie beispielsweise eine Autofähre, einen Autozug oder einen (straßengebundenen) Autotransporter.
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Fahrzeug anzugeben, das auch in einer Transportsituation, also einer Situation, in welcher das Fahrzeug stehend, also im nichtfahrenden Zustand, transportiert wird, dem oder den Insassen einen verbesserten Komfort bietet.
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Die Aufgabe wird gelöst durch ein Fahrzeug gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1. Es handelt sich dabei um ein Fahrzeug, insbesondere in Form eines Personenkraftwagens, wobei das Fahrzeug eine Karosserie, ein Fahrwerk, auf dem sich die Karosserie abstützt, und Mittel zur aktiven Beeinflussung eines Wank- und/oder Nickverhaltens der Karosserie aufweist. Erfindungsgemäß zeichnet sich das Fahrzeug dadurch aus, dass es in einem Transport-Modus, in welchem das Fahrzeug stehend transportiert wird, betreibbar ist, transportbedingte Ursachen für Wank- und/oder Nickbewegungen der Karosserie zu erfassen und eine das Wank- und/oder Nickverhalten der Karosserie beeinflussende Maßnahme einzuleiten.
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Erfindungsgemäß wurde zunächst erkannt, dass in zuvor genannten Situationen, insbesondere wenn ein Fahrzeug sich auf einer Autofähre, einem Autozug oder einem Autotransporter befindet, die Bewegungen des Transportmittels zum Unwohlsein des oder der Insassen führen können. Gesetzlich bedingt müssen Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor auf Autofähren üblicherweise den Motor abstellen, was unter anderem dazu führt, dass eventuell vorhandene Fahrwerksaktuatoren nicht mehr genutzt werden können, da diese eine relativ starke Belastung für das Bordnetz des Fahrzeugs darstellen. Vom Transportmittel auferzwungene Bewegungen, wie beispielsweise Wank- oder Nickbewegungen, die beispielsweise beim Rangieren einer Autofähre oder eines Autotransporters oder eines Autozugs entstehen und/oder die durch sonstige transportbedingte Einflüsse wie im Falle einer Autofähre durch Seegang verursacht sein können, können jedenfalls Bewegungen der Karosserie des abgestellten Fahrzeugs verursachen, die von Insassen als unangenehm empfunden werden.
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Aus dieser Erkenntnis wurde erfindungsgemäß die Idee entwickelt, bereits an Bord des Fahrzeugs befindliche Mittel zur aktiven Beeinflussung des Wank- und/oder Nickverhaltens der Karosserie in einem Transport-Modus des Fahrzeugs vorteilhaft nutzbar zu machen. Als Transport-Modus sei im Zusammenhang der Erfindung ein Zustand des Fahrzeugs zu verstehen, in welchem das Fahrzeug stehend - also ruhend, mit blockierten Rädern, ohne Fahrantrieb gegenüber dem Untergrund, auf welchem das Fahrzeug abgestellt ist - transportiert wird. Erfindungsgemäß erfasst das Fahrzeug in diesem Transport-Modus transportbedingte Ursachen für Wank- und/oder Nickbewegungen der Karosserie und leitet eine das Wank- und/oder Nickverhalten der Karosserie beeinflussende Maßnahme ein. Auf diese Weise ist eine Möglichkeit geschaffen, auch während des Transports des Fahrzeugs durch ein übergeordnetes Transportmittel dadurch verursachte Bewegungen beispielsweise auszugleichen oder auf sonstige Weise zu beeinflussen, um jedenfalls den Komfort oder das Fahrgefühl (das Fahrzeug „fährt“ in diesem Fall nicht selbst, sondern auf dem Transportmittel mit; der Ausdruck „Fahrgefühl“ bezieht sich daher genauer auf ein im Fahrzeug empfundenes Gefühl beim Mitfahren auf dem Transportmittel) für den Insassen des Fahrzeugs zu verbessern. Dies kann auf unterschiedliche Weise umgesetzt sein.
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Zweckmäßigerweise sind dem Fahrzeug zumindest eine aktive Fahrwerkeinrichtung und eine Steuereinrichtung zugeordnet, wobei die Steuereinrichtung betreibbar ist, die zumindest eine aktive Fahrwerkeinrichtung anzusteuern, um das Wank- und/oder Nickverhalten der Karosserie zu beeinflussen. Als aktive Fahrwerkeinrichtung kann grundsätzlich jede dazu geeignete Einrichtung zum Einsatz kommen, insbesondere handelt es sich um einen Fahrwerksaktuator zur Beeinflussung des Wank- und/oder Nickverhaltens der Karosserie.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung des Fahrzeugs handelt es sich bei der aktiven Fahrwerkeinrichtung um einen aktiven Wankstabilisator und/oder um eine aktive Federeinrichtung und/oder um eine aktive Dämpfungseinrichtung und/oder um eine sonstige Einrichtung zur Beeinflussung eines Wank- und/oder Nickverhaltens der Karosserie.
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Erfindungsgemäß leitet das Fahrzeug eine das Wank- und/oder Nickverhalten der Karosserie beeinflussende Maßnahme ein. Eine solche Beeinflussung kann unterschiedlich gestaltet sein. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann die Maßnahme dazu dienen, eine Wank- und/oder Nickbewegung der Karosserie (des Fahrzeugs) zu eliminieren oder zumindest zu reduzieren. In diesem Fall zielt die Maßnahme also dazu ab, die Karosserie von eventuellen Bewegungen des Transportmittels - durch aktive Ansteuerung der Fahrwerkeinrichtung - im Ergebnis zu entkoppeln.
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Ergänzend oder alternativ kann die Maßnahme zur Erhöhung des Fahrkomforts eines in der Karosserie befindlichen Insassen, insbesondere zur Vermeidung oder Linderung von Kinetose des oder der Insassen beitragen. So kann es beispielsweise als angenehm empfunden werden, die Karosserie des Fahrzeugs - durch entsprechende Ansteuerung der aktiven Fahrwerkeinrichtung - leicht in die Kurve zu neigen, wenn das Transportmittel, auf dem das Fahrzeug steht, eine entsprechende Drehung ausführt. Auf diese Weise kann dem Fahrzeuginsassen eine Rückmeldung über die Bewegung des Transportmittels gegeben werden. Zusätzlich können auf diese Weise als unangenehm empfundene seitliche Beschleunigungen reduziert werden. Analog kann beim Beschleunigen oder Abbremsen des Transportmittels ein Ausgleich durch eine entsprechende Nickbewegung der Karosserie erfolgen.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Fahrzeugs ist diesem eine Sensoreinrichtung zugeordnet, mittels der sich eine transportbedingte Ursache für Wanken und/oder Nicken der Karosserie erfassen lässt. Unter einer transportbedingten Ursache sei im Zusammenhang der Erfindung jede Ursache zu verstehen, die sich aus dem Transport des Fahrzeugs ergibt, die also nicht zunächst durch das Fahrzeug selbst, sondern durch die Umstände des Transports, in der Regel also durch die Bewegung des Transportmittels entsteht.
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Vorteilhaft umfasst die Sensoreinrichtung einen dem Fahrwerk des Fahrzeugs zugeordneten Fahrwerksensor, insbesondere einen Höhenstandssensor und/oder einen Beschleunigungssensor. Dies bietet den Vorteil, dass ein ohnehin am Fahrzeug vorhandener Sensor genutzt werden kann, womit kein zusätzlicher konstruktiver Aufwand entsteht. Mittels eines - für sich gesehen bekannten - Höhenstandssensors oder Beschleunigungssensors, insbesondere Inertial-Beschleunigungssensors, lassen sich Bewegungen des Transportmittels, beispielsweise einer das Fahrzeug transportierenden Autofähre, auf einfache Weise ohne zusätzlichen konstruktiven Aufwand erfassen, welche eine transportbedingte Ursache für Wank- und/oder Nickbewegungen der Karosserie darstellen.
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Alternativ oder ergänzend ist es denkbar, dass die Sensoreinrichtung einen dem Fahrzeug zugeordneten Fahrzeugsensor umfasst, insbesondere einen optischen Sensor, vorzugsweise eine Kamera, und/oder ein Gyroskop und/oder einen sonstigen zur Bewegungserfassung geeigneten Sensor. Auch mit einem dem Fahrzeug zugeordneten Fahrzeugsensor können transportbedingte Ursachen für Wank- und/oder Nickbewegungen der Karosserie erfasst werden.
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Alternativ oder ergänzend zu einer sensorischen Erfassung können dem Fahrzeug Mittel zum Empfangen von transportbezogenen, insbesondere aktuellen und/oder unmittelbar bevorstehenden Bewegungsinformationen eines das Fahrzeug transportierenden Transportmittels zugeordnet sein. Mit anderen Worten, das Fahrzeug empfängt vom Transportmittel aktuelle oder unmittelbar bevorstehende Bewegungsinformationen. Damit könnte das Fahrzeug auf besonders geeignete Weise, beispielsweise zeitlich und/oder hinsichtlich des Ausmaßes geeignet auf diese Informationen reagieren, was zu einer qualitativ besonders wirksamen Gegenmaßnahme führen kann.
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Insbesondere wenn das Fahrzeug auf verhältnismäßig engem Raum und/oder in der Nähe von Hindernissen abgestellt ist, können Wank- oder Nickbewegungen der Karosserie zu Beschädigungen oder gar zur Verletzung von Personen führen. Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung des Fahrzeugs ist diesem daher eine Sensoreinrichtung zugeordnet, mit der sich eine Bewegungsfreiheit der Karosserie erfassen lässt, wobei die Steuereinrichtung betreibbar ist, eine Ansteuerung der aktiven Fahrwerkeinrichtung unter Berücksichtigung der Bewegungsfreiheit der Karosserie durchzuführen, insbesondere um eine Kollision der Karosserie mit einem Hindernis zu vermeiden. Bei einer derartigen Sensoreinrichtung kann es sich beispielsweise um einen - für sich gesehen bekannten - Parkabstandssensor handeln. Einem vergleichbaren Zweck dienende Radarsysteme, Kameras oder Ähnliches können alternativ oder ergänzend zum Einsatz kommen. Zweckmäßigerweise wird die so beschriebene Erfassung der Bewegungsfreiheit der Karosserie und/oder die Einleitung einer das Wank- und/oder Nickverhalten beeinflussenden Maßnahme zumindest dann deaktiviert, wenn eine Tür des Fahrzeugs geöffnet wird.
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Neben einem wie zuvor beschriebenen Fahrzeug bezieht sich die Erfindung auch auf ein Transportsystem gemäß Anspruch 11. Erfindungsgemäß umfasst das Transportsystem ein Transportmittel und ein damit befördertes Fahrzeug, insbesondere einen Personenkraftwagen der zuvor beschriebenen Art. In diesem Zusammenhang sei auf die in Bezug auf das Fahrzeug gemachten Erläuterungen verwiesen, die auch auf das Transportsystem anwendbar sind.
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Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren gemäß Anspruch 12. Es handelt sich dabei um ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs während dessen Transports, wobei das Fahrzeug erfindungsgemäß aufweist:
- eine Karosserie,
- ein Fahrwerk, auf dem sich die Karosserie abstützt, und
- Mittel zur aktiven Beeinflussung eines Wank- und/oder Nickverhaltens der Karosserie,
wobei sich das Verfahren erfindungsgemäß dadurch auszeichnet, dass das Fahrzeug in einem Transport-Modus, in welchem das Fahrzeug stehend transportiert wird, transportbedingte Ursachen für Wank- und/oder Nickbewegungen der Karosserie erfasst, um eine Maßnahme einzuleiten, die das Wank- und/oder Nickverhalten der Karosserie beeinflusst.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Beispiels näher erläutert. Daraus ergeben sich auch vorteilhafte Wirkungen und Ausgestaltungsmöglichkeiten der Erfindung. In der Zeichnung zeigt die einzige:
- Figur ein Transportmittel und ein damit befördertes Fahrzeug, die zusammen ein Transportsystem bilden, in vereinfachter schematischer Seitenansicht.
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Die einzige Figur zeigt in schematischer, vereinfachter Seitenansicht ein Transportsystem gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Ein Fahrzeug 1 in Form eines Personenkraftwagens steht auf einem Transportmittel 2 in Form einer - deutlich vereinfacht dargestellten - Autofähre. Wie zeichnerisch angedeutet schwimmt die Autofähre im Wasser und ist auf für sich gesehen bekannte (nicht dargestellte) Weise antreibbar und steuerbar, um das auf ihr stehende Fahrzeug 1 zu befördern.
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Das Fahrzeug 1 in Form eines Personenkraftwagens weist eine Karosserie 5 und ein Fahrwerk 3 auf, auf welchem sich die Karosserie 5 abstützt. Zum Fahrwerk 3 des Fahrzeugs 1 gehören zahlreiche für sich gesehen bekannte Merkmale, von denen aus Gründen der zeichnerischen Vereinfachung lediglich ein Hinterrad 7 und ein Vorderrad 8 dargestellt und bezeichnet sind. Eine zeichnerisch vereinfacht dargestellte aktive Fahrwerkeinrichtung 6 ist je zwischen Karosserie 5 und Hinterrad 7 sowie zwischen Karosserie 5 und Vorderrad 8 wirkend angeordnet. Bei der aktiven Fahrwerkeinrichtung 6 handelt es sich beispielsweise um einen aktiven Wankstabilisator, mit welchem sich das Wankverhalten der Karosserie 5 aktiv beeinflussen lässt.
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Der aktiven Fahrwerkeinrichtung 6 jeweils zugeordnet ist ein Fahrwerksensor 9, beispielsweise ein Höhenstandssensor. Mittels des Fahrwerksensors 9 lässt sich - jeweils achsbezogen - ein Höhenstand des Hinterrads 7 bzw. Vorderrads 8 ermitteln, wodurch sich durch Abgleich mit dem jeweils gegenüberliegenden Rad auf der anderen Fahrzeugseite (der Hinterachse bzw. Vorderachse) ein Wankwinkel ermitteln lässt.
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Dem Fahrzeug 1 ist weiterhin eine Steuereinrichtung 4 zugeordnet. Mithilfe der Steuereinrichtung 4 lässt sich die aktive Fahrwerkeinrichtung 6 in Form des aktiven Wankstabilisators der Vorderachse bzw. der Hinterachse ansteuern, um das Wankverhalten der Karosserie 5 zu beeinflussen. Es sei angemerkt, dass als aktive Fahrwerkeinrichtung alternativ oder ergänzend zu einem aktiven Wankstabilisator auch ein aktives Federsystem (Luftfahrwerk), ein aktives Dämpfsystem (höhenverstellbarer aktiver Dämpfer) oder dergleichen zum Einsatz kommen kann.
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Die Steuereinrichtung 4 empfängt von dem jeweiligen Fahrwerksensor 9 Höhenstandssignale und kann aus diesen einen Wankwinkel der Karosserie 5 ermitteln. Zusätzlich kann das Fahrzeug 1 mit einer Sensoreinrichtung 10 ausgestattet sein, bei welcher es sich um einen Fahrzeugsensor handelt, beispielsweise einen optischen Sensor in Form einer Kamera und/oder ein Gyroskop und/oder einen sonstigen zur Bewegungserfassung geeigneten Sensor. Der Fahrzeugsensor 10 eignet sich dazu Bewegungen der Karosserie 5 zu erfassen.
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Daneben kann dem Fahrzeug 1 eine - hier nicht gezeigte - Sensoreinrichtung wie beispielsweise ein Parkabstandssensor zugeordnet sein, mit der sich eine Bewegungsfreiheit der Karosserie 5 erfassen lässt.
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Bei Betrieb des Transportmittels 2 (Fahrt der Autofähre über das Wasser: beispielsweise wenn die Fähre in einem Hafen rangiert, an einem Hafen anlegt oder sonstige Manöver durchführt) bewegt sich dieses. Das Transportmittel 2 führt also translatorische und/oder rotatorische Bewegungen durch, angedeutet durch die am Transportmittel 2 eingezeichneten Pfeile. Insbesondere Änderungen dieser Bewegungen stellen entsprechende Beschleunigungen dar.
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Die vom Transportmittel 2 ausgeführten Bewegungen, insbesondere damit verbundene Beschleunigungen wirken auf das darauf stehende Fahrzeug 1 ein. Abhängig von den Bewegungen des Transportmittels 2, die unter anderem übrigens auch - im Fall einer Autofähre - durch Seegang beeinflusst sein können, wird auch die Karosserie 5 des Fahrzeugs 1 zu Bewegungen angeregt, obwohl das Fahrzeug 1 mit blockierten Rädern auf dem Transportmittel 2 steht. Hierbei handelt es sich insbesondere um Wank- und/oder Nickbewegungen, also um rotatorische Bewegungen um die Fahrzeuglängsachse (Wanken) und/oder um die Fahrzeugquerachse (Nicken), die trotz blockierter Räder insbesondere aufgrund von Elastizitäten zwischen Karosserie und Fahrwerk möglich sind. Diese Bewegungen der Karosserie 5 sind durch die über dem Fahrzeug 1 befindlichen drei gebogenen Bewegungspfeile angedeutet.
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Im Fahrzeug 1 befindliche Insassen sind dem durch das Transportmittel 2 auferzwungenen, über das Fahrwerk 3 in die Karosserie 5 eingeleiteten Bewegungen herkömmlicherweise ausgesetzt. Erfindungsgemäß ist das Fahrzeug 1 dagegen in einem sogenannten Transport-Modus betreibbar, die transportbedingten Ursachen für Wank- und/oder Nickbewegungen der Karosserie 5 über die am Fahrzeug 1 vorhandene Sensorik zu erfassen und geeignete Gegenmaßnahmen einzuleiten. Dazu erfassen die Fahrwerksensoren 9 und der Fahrzeugsensor 10 Bewegungen der Karosserie 5 und die Steuereinrichtung 4 steuert in Abhängigkeit der erfassten Sensorinformationen jeweils die aktive Fahrwerkeinrichtung 6 an Vorder- bzw. Hinterachse an, um auf diese Weise beispielsweise das Wanken der Karosserie 5 zu eliminieren.
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Alternativ oder ergänzend kann bei Verwendung eines anderen Fahrwerkaktuators wie beispielsweise einem aktiven Federsystem oder aktiven Dämpfersystem auch ein Nicken der Karosserie eliminiert oder zumindest reduziert werden. Mit der beschriebenen Maßnahme lässt sich der Fahrkomfort eines in der Karosserie 5 befindlichen Insassen erhöhen und lässt sich sogenannte Kinetose des Insassen vermeiden oder zumindest lindern. Die Steuereinrichtung 4 greift im gezeigten Beispiel auf Signale der Fahrwerksensoren 9 des Hinterrads 7 und des Vorderrads 8 zu, zudem auf Sensorsignale des Fahrzeugsensors 10. Andere Gestaltungen einer Sensoranordnung sind denkbar.
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Das in der Figur gezeigte Transportsystem bezieht sich auf eine Autofähre als Transportmittel 2. Es sei angemerkt, dass die Erfindung auch für andere Transportmittel wie beispielsweise (straßengebundene) Autotransporter oder (schienengebundene) Autozüge anwendbar ist. Auch bei derartigen Transportsystemen gibt es Situationen, in denen ein darauf abgestelltes Fahrzeug den Bewegungen des Transportmittels ausgesetzt ist und es sinnvoll sein kann, die Karosserie des Fahrzeugs von den Bewegungen des jeweiligen Transportmittels aktiv zu entkoppeln. Die Erfindung liefert dazu eine Lösung, die in vorteilhafter Weise auf bereits am Fahrzeug vorhandene Sensorik und Aktuatorik zurückgreift.
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Bezugszeichen
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- 1
- Fahrzeug
- 2
- Transportmittel (Autofähre)
- 3
- Fahrwerk
- 4
- Steuereinrichtung
- 5
- Karosserie
- 6
- aktive Fahrwerkeinrichtung
- 7
- Hinterrad
- 8
- Vorderrad
- 9
- Fahrwerksensor
- 10
- Fahrzeugsensor
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102018217992 A1 [0002]
- DE 102020121379 A1 [0004]
