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Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug, insbesondere ein Kraftfahrzeug, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Aus der
DE 198 41 751 A1 ist ein gattungsgemäßes Fahrzeug bekannt, bei dem bei einer Kollisionsgefahr Aktuatoren die Fahrzeugaufbauhöhe in geeigneter Weise einstellen.
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Der
DE 199 23 343 A1 ist ein weiteres Fahrzeug bekannt, bei dem neben einem Dämpfungs- und/oder Federungsglied eine als Zylinder-Kolben-Einheit ausgebildete Hubvorrichtung zur Fahrzeugniveauregulierung vorgesehen ist.
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Aus der
DE 199 23 708 A1 ist ein Kraftfahrzeug bekannt, das für jedes Fahrzeugrad eine Radaufhängung zur Aufhängung des jeweils zugeordneten Fahrzeugrades. Eine Federungs-/Dämpfungseinrichtung ist jeweils zwischen der Radaufhängung eines Fahrzeugrades und einem Fahrzeugaufbau angeordnet. Zudem ist wenigstens eine Sensoreinrichtung vorgesehen zur Erfassung vorbestimmter Unfallparameter, insbesondere vorbestimmter Kollisionsparameter eines potentiellen Kollisionsgegners, als Unfallsignal im Vorfeld oder im Verlauf eines eventuellen Unfalls, insbesondere einer eventuellen Kollision mit dem Kollisionsgegner. Wenigstens eine Steuereinrichtung verarbeitet das von der Sensoreinrichtung erfasste Unfallsignal in Abhängigkeit von den erfassten Unfallparametern in ein Steuersignal, auf das hin der Fahrzeugaufbau bei Bedarf in eine optimale Unfallposition anhebbar und/oder absenkbar ist.
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Konkret wird bei diesem Kraftfahrzeug ein Anheben und/oder Absenken des Fahrzeugaufbaus mittels der Federungs-/Dämpfungseinrichtung durchgeführt. Dabei wird mittels der Sensoreinrichtung der Kollisionsbereich des Kraftfahrzeuges mit einem Kollisionsgegner vor der Kollision ermittelt, so dass entsprechend dem ermittelten Kollisionsbereich eine Lageverstellung des Fahrzeugaufbaus wenigstens auf der Kollisionsseite bewirkt wird. Als Kollisionsparameter werden mittels der Sensoreinrichtung die Bewegungsrichtung, der Abstand und/oder die Geschwindigkeit eines sich dem Kraftfahrzeug nähernden anderen Fahrzeuges oder sonstigen Objekt erfasst und als Kollisionssignal in der Steuereinrichtung mit einer entsprechend programmierten Logikschaltung zum Steuersignal verarbeitet. Somit kann der Fahrzeugaufbau in die optimale Kollisionsposition angehoben und/oder abgesenkt werden, so dass dadurch die am Kraftfahrzeug angeordneten passiven Sicherheitseinrichtungen, wie zum Beispiel die Längsträger bei einer Frontalkollision oder die Seitenschweller bei einer Seitenkollision, ihre optimale Wirkung entfalten können.
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Des weiteren ist aus der
DE 100 64 249 A1 ein Kraftfahrzeug bekannt, das einen ähnlichen Aufbau wie das oben beschriebene Kraftfahrzeug aufweist. Auch hier wird mittels einer Steuereinrichtung der Abstand des Fahrzeugaufbaus zu den Fahrzeugrädern beim Vorliegen eines entsprechenden Signals, das von der Sensoreinrichtung detektiert wurde, eingestellt, so dass damit ein ausgewählter Kollisionspunkt sowie eine ausgewählte Ausrichtung des Fahrzeugaufbaus erreicht werden kann. Somit können auch hier die passiven Sicherheitseinrichtungen des Kraftfahrzeugs optimal eingesetzt werden.
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Aus der
WO 99/38718 A1 ist ein Kraftfahrzeug mit einer Federungs-/Dämpfungseinrichtung bekannt, die bei Anliegen eines außerhalb des regulären Fahrbetriebs liegenden Beschleunigungssignals wenigstens für einzelne Fahrzeugräder verhärtet oder gesperrt werden kann. Somit kann ein sog. Aufschaukeleffekt des Fahrzeugaufbaus, wie dies beispielsweise bei einer Vollbremsung durch eine extrem negative Beschleunigung auftreten kann, verhindert. Etwaige durch den Aufschaukeleffekt verursachte nachteilige Reaktionen des Fahrzeugaufbaus bzw. des gesamten Kraftfahrzeuges können somit vermieden werden.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein Fahrzeug, insbesondere ein Kraftfahrzeug, zu schaffen, mit dem bei einem potentiellen Unfall des Fahrzeuges, insbesondere bei einer potentiellen Kollision mit einem anderen Fahrzeug oder einem Objekt, eine Erhöhung der passiven Sicherheit erreichbar ist.
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Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Gemäß Anspruch 1 ist zusätzlich zur Federungs- und/oder Dämpfungseinrichtung wenigstens eine mit dem Steuersignal der Steuereinrichtung beaufschlagbare Hubeinrichtung vorgesehen, mittels der der Fahrzeugaufbau in die optimale Unfallposition gesteuert anhebbar und/oder absenkbar ist.
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Dadurch sind somit die unfallrelevanten Lastpfade im Fahrzeug einfach und schnell aktivierbar, was die passive Sicherheit des Fahrzeugs vorteilhaft erhöht.
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Eine derartige separate Hubeinrichtung ist steuerungstechnisch einfach beherrschbar, so dass die erforderliche Anhebung oder Absenkung des Fahrzeuges auf funktionssichere Weise sehr schnell durchführbar ist. Der bauteiltechnische Aufwand ist ebenfalls relativ gering. Weiter ist bei einer Kollision eine weitgehende Geometrie-Kompatibilität der Struktur des Fahrzeugaufbaus gewährleistet.
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Wird beispielsweise mittels der Sensoreinrichtung eine bevorstehende Seitenkollision ermittelt, so kann das Fahrzeug mittels der Hubeinrichtung wenigstens auf der Aufprallseite in die optimale Kollisionsposition angehoben oder abgesenkt werden, so dass bei dem seitlichen Aufprall des Kollisionsgegners auf das Fahrzeug der Schweller des Fahrzeuges durch den Kollisionsgegner getroffen wird, wodurch die passive Sicherheit des Fahrzeugs erhöht ist, da der Schwellerbereich für eine gute Kraftabsorption und somit für einen guten Insassenschutz ausgelegt ist. Somit ist das Fahrzeug in der optimalen Kollisionsposition gegenüber dem Kollisionsgegner so angehoben oder abgesenkt, dass die durch Stoßfänger und Längsträger des Kollisionsgegners gebildeten Hauptlastpfade des Fahrzeugs des Kollisionsgegners den Schwellerbereich des Fahrzeuges treffen.
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Wird beispielsweise eine Kollision mit einem Fußgänger mittels der Sensoreinrichtung ermittelt, so kann es bei bestimmten Fahrzeugkonturen sinnvoll sein, den Fahrzeugaufbau an den Vorderrädern abzusenken und an den Hinterrädern anzuheben, so dass für den bei der Kollision gegebenenfalls auf die Fronthaube auftreffenden Fußgänger eine günstige Kinematik und dadurch vorteilhaft reduzierte Belastungen für den Fußgänger aufgrund der entsprechenden Kollisionsposition des Fahrzeuges erreicht werden können. Die erfassten Kollisionsparameter können hierbei auch beispielsweise die Größe des Fußgängers beinhalten.
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Grundsätzlich können mittels der Sensoreinrichtung die Bewegungsrichtung, der Abstand und/oder die Geschwindigkeit eines sich dem Kraftfahrzeug nähernden anderen Fahrzeuges oder sonstigen Objekt als Kollisionsparameter erfasst werden. Aber auch der Objektwinkel und/oder geometrische Parameter des Objektes können als Kollisionsparameter durch die Sensoreinrichtung sensiert werden.
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Neben den von einem Kollisionsgegner abhängigen Kollisionsparametern können insgesamt gesehen mittels der wenigstens einen Sensoreinrichtung allgemein Unfallparameter erfasst werden, so dass mit dem erfindungsgemäßen Fahrzeug auf sämtliche denkbaren Unfallsituationen, wie zum Beispiel ein Überschlag als Rollover, bei Bedarf mit einem Anheben und/oder Absenken des Fahrzeugaufbaus in eine optimale Unfallposition reagiert werden kann. Da die Unfallparameter auch bereits im Vorfeld eines eventuellen Unfalls, beispielsweise mit entsprechenden pre-crash-Sensoren als Sensoreinrichtung, erfasst werden, kann durch das Anheben und/oder Absenken des Fahrzeuges auch eine Vermeidung des Unfalls erreicht werden. Wird zum Beispiel ein kurz bevorstehender Rollover des Fahrzeugs durch die Sensoreinrichtung erfasst, so kann durch ein Absenken des Fahrzeugs der Schwerpunkt desselben in Richtung Fahrbahn abgesenkt werden. Dadurch wird die Fahrzeugstabilität erhöht, so dass der bevorstehende Rollover vermieden werden kann. Im den weiteren Ausführungen ist bevorzugt eine Kollision mit einem Kollisionsgegner jeweils beispielhaft erwähnt, wobei aber eine entsprechende Übertragung auf jede andere denkbare Unfallsituation, auch ohne eine Fremdbeteiligung, mitumfasst ist.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung kann die wenigstens eine Hubeinrichtung jeweils unmittelbar oder mittelbar zwischen der Radaufhängung eines Fahrzeugrades und dem Fahrzeugaufbau angeordnet sein. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist dabei jedem Fahrzeugrad eine separate Hubeinrichtung zugeordnet, so dass der Fahrzeugaufbau individuell in Abhängigkeit des Steuersignals und somit in Abhängigkeit der von der Sensoreinrichtung erfassten Kollisionsparameter des potentiellen Kollisionsgegners angehoben und/oder abgesenkt werden kann.
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In einer weiteren Ausgestaltung kann die wenigstens eine Hubeinrichtung in Reihe oder parallel zur Federungs- und/oder Dämpfungseinrichtung angeordnet sein. Die konkrete Anordnung der Hubeinrichtung wird einerseits durch den zur Verfügung stehenden Bauraum bestimmt und andererseits durch die Ausführung der Hubeinrichtung selbst. Ist die Hubeinrichtung in Reihe mit der Federungs- und/oder Dämpfungseinrichtung angeordnet, so ist die Hubeinrichtung mit der Federungs- und/oder Dämpfungseinrichtung einerseits fest verbunden und andererseits beispielsweise am Fahrzeugaufbau angebunden. Die Federungs- und/oder Dämpfungseinrichtung ist somit mit einem weiteren freien Ende an der Radaufhängung des jeweiligen Rades angebunden. Grundsätzlich kann die Kombination Hubeinrichtung/Federungs- und/oder Dämpfungseinrichtung auch umgedreht eingebaut sein. Wird die Hubeinrichtung parallel zur Federungs- und/oder Dämpfungseinrichtung angeordnet, so sind beide Einrichtungen jeweils zwischen der Radaufhängung eines Fahrzeugrades und dem Fahrzeugaufbau angeordnet. Insgesamt gesehen ist sicher zu stellen, dass im normalen Fahrbetrieb des Kraftfahrzeuges die Hubeinrichtung keine Einschränkung für die Federungs- und/oder Dämpfungseinrichtung bzgl. der Federung/Dämpfung des Kraftfahrzeuges darstellt. Ebenso ist im Falle einer Aktivierung der Hubeinrichtung bei einer bevorstehenden Kollision sicher zu stellen, dass die Federungs- und/oder Dämpfungseinrichtung keine Einschränkung für die mittels der Hubeinrichtung durchzuführenden Anhebung und/oder Absenkung des Fahrzeugaufbaus bildet.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die wenigstens eine Hubeinrichtung hydraulisch oder pneumatisch ansteuerbar sein. In einer vorteilhaften Weiterbildung kann die wenigstens eine Hubeinrichtung in eine im Fahrzeug ohnehin vorhandene Hydraulikeinrichtung oder Pneumatikeinrichtung integriert sein. Ist im Kraftfahrzeug bereits eine Hydraulikeinrichtung, wie zum Beispiel eine elektrohydraulische Bremse, vorhanden, so ist es vorteilhaft, die Hubeinrichtung ebenfalls hydraulisch anzusteuern bzw. mit in die Hydraulik-einrichtung zu integrieren, so dass damit einzelne Hydraulikbauteile vorteilhaft sowohl für die Hubeinrichtung als auch für die Hydraulikeinrichtung genutzt werden können. Ebenso kann bei einer vorhandenen Pneumatikeinrichtung, wie zum Beispiel einer Luftfeder, beispielsweise ein Kompressor bei einer pneumatisch angesteuerten Hubeinrichtung für beide Einrichtungen verwendet werden. Falls keine vorhandene Pumpe als Kompressor genutzt werden kann, kann eine separate Pumpe eingesetzt werden. Die Pumpe kann dabei von einer Brennkraftmaschine des Fahrzeuges oder von einem Elektromotor angetrieben werden. Gegebenenfalls kann dazu auch ein bereits im Fahrzeug vorhandener Elektromotor genutzt werden, der beispielsweise mittels einer Kupplung an die Pumpe angekoppelt ist.
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In Abhängigkeit von der Ausführungsart der jeweils eingesetzten Hubeinrichtung kann die Anhebung und/oder Absenkung des Fahrzeugaufbaus mittels der wenigstens einen Hubeinrichtung reversibel und/oder teilreversibel und/oder irreversibel durchführbar sein. Wird beispielsweise die Hubeinrichtung pyrotechnisch angesteuert, so kann nach einer Aktivierung der Hubeinrichtung, bei der beispielsweise der Fahrzeugaufbau mittels der pyrotechnisch angesteuerten Hubeinrichtung angehoben worden ist, durch Ablassen der Luft aus der Hubeinrichtung in die ursprüngliche Position abgesenkt werden. Der bei der Aktivierung der Hubeinrichtung zerstörte Gasgenerator als pyrotechnische Einrichtung muss für einen neuen Einsatz der Hubeinrichtung ausgewechselt werden, so dass die Hubeinrichtung in dieser Ausführungsform teilreversibel ist.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung kann wenigstens eine Energiespeichereinrichtung vorgesehen sein, die mit der wenigstens einen Hubeinrichtung gekoppelt ist. Somit ist die Anhebung und/oder Absenkung des Fahrzeugaufbaus unter wenigstens teilweiser Freigabe der Energie des Energiespeichers durchführbar. Mit der Energiespeichereinrichtung wird erreicht, dass die Hubeinrichtung sofort bei Vorliegen eines Steuersignals der Steuereinrichtung aktiviert wird, da die Energie der Energiespeichereinrichtung sofort zur Verfügung steht.
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In einer bevorzugten Weiterbildung kann die wenigstens eine Energiespeichereinrichtung durch wenigstens einen Druckbehälter gebildet sein, in dem Druckluft als „Energie” für die Anhebung und/oder Absenkung des Fahrzeugaufbaus speicherbar ist. Zudem kann wenigstens ein Kompressor vorgesehen sein, mittels dem Druckluft in den Druckbehälter einspeicherbar ist. Dabei kann der Druckbehälter als Sammel-Druckbehälter für alle im Fahrzeug vorhandenen Hubeinrichtungen ausgelegt sein oder es ist ein Druckbehälter pro Fahrzeugachse mit den jeweiligen Hubeinrichtungen vorgesehen oder jeder Hubeinrichtung ist ein separater Einzel-Druckbehälter zugeordnet. Nach einem Einsatz der Hubeinrichtung für ein Anheben und/oder Absenken des Fahrzeugaufbaus kann mittels dem Kompressor wieder Druckluft in den Druckbehälter eingespeichert werden, so dass die Hubeinrichtung für den nächsten Einsatz betriebsbereit ist. Grundsätzlich kann auch ein hydraulischer Druckspeicher als Energiespeichereinrichtung vorgesehen sein, der beispielsweise mit einer Pumpe befüllt wird. Die obigen Ausführungen für den Druckluft-Druckbehälter gelten dabei entsprechend für den Hydraulik-Druckspeicher.
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In einer alternativen Ausführungsform kann die wenigstens eine Energiespeichereinrichtung durch einen Gasgenerator und/oder durch einen Hydraulikdruckbehälter gebildet sein. Somit kann beispielsweise der Gasgenerator, der regelmäßig bei Airbaganordnungen eingesetzt ist, so mit der Hubeinrichtung gekoppelt werden, dass bei einer Aktivierung des Gasgenerators das entstehende Gas ein Anheben und/oder Absenken des Fahrzeugaufbaus mittels der Hubeinrichtung bewirkt. Dabei kann ein Gasgenerator und/oder ein Hydraulikdruckbehälter je Fahrzeugrad oder je Fahrzeugachse vorgesehen sein. Grundsätzlich kann auch nur ein Gasgenerator und/oder ein Hydraulikdruckbehälter für alle Fahrzeugräder entsprechend angebracht sein.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung kann wenigstens eine Ventilsteuereinrichtung vorgesehen sein, die einerseits mit der wenigstens einen Hubeinrichtung und andererseits mit der wenigstens einen Steuereinrichtung gekoppelt ist. Entsprechend dem vorliegenden Steuersignal der Steuereinrichtung ist die Ventileinrichtung von einer Grundstellung in eine Anhebstellung oder eine Absenkstellung umschaltbar für ein Anheben oder Absenken des Fahrzeugaufbaus. In einer bevorzugten Ausführungsform ist dabei jeder Hubeinrichtung eine separate Ventilsteuereinrichtung zugeordnet, so dass jede Hubeinrichtung separat in Abhängigkeit des Steuersignals angehoben oder abgesenkt werden kann. Durch die Ventilsteuereinrichtung ist ein funktionssicherer Einsatz der jeweils zugeordneten Hubeinrichtung gewährleistet. Grundsätzlich kann eine Ventilsteuereinrichtung auch nur je Fahrzeugachse vorgesehen sein oder es ist nur eine einzige Ventilsteuereinrichtung für alle Hubeinrichtungen am Fahrzeug angebracht.
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Die wenigstens eine Sensoreinrichtung kann durch einen pre-crash-Sensor und/oder einen early-crash-Sensor gebildet sein. In einer bevorzugten Ausführungsform ist diese Sensoreinrichtung durch eine Radar-Sensorik gebildet, mittels der funktionssicher bewegte Kollisionsgegner wie zum Beispiel andere Fahrzeuge, aber auch stehende Objekte, mit denen das Fahrzeug auf Kollisionskurs ist, erkannt werden können. Die Erfassung der jeweils vorgegebenen Kollisionsparameter des potentiellen Kollisionsgegners erfolgt bereits kurz vor der Kollision, so dass zum Zeitpunkt der Kollision der Fahrzeugaufbau bereits in die optimale Kollisionsposition angehoben und/oder abgesenkt worden ist. Die Sensoreinrichtung kann aber auch nach dem Infrarotprinzip und/oder mit Kameras mit Bildverarbeitung und/oder nach dem Laserprinzip arbeiten. Sind Kameras als Sensoreinrichtung eingesetzt können diese durch 3D-Kameras gebildet sein.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die wenigstens eine Hubeinrichtung unmittelbar oder mittelbar mit einer Radachse und/oder mit einem Querlenker und/oder mit einem Längslenker verbunden sein. Somit sind Bauteile für die Anbindung der Hubeinrichtung vorgeschlagen, die eine entsprechende Stabilität für ein Anheben und/oder Absenken des Fahrzeugaufbaus aufweisen.
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In einer weiteren Ausgestaltung kann die wenigstens eine Steuereinrichtung zusätzlich zu einem ersten Steuersignal für die wenigstens eine Hubeinrichtung ein zweites Steuersignal für eine Bremseinrichtung des Fahrzeuges ermitteln. Somit ist zusätzlich zum Anheben und/oder Absenken des Fahrzeugaufbaus ein Abbremsen des Fahrzeuges möglich. Dadurch kann beispielsweise bei einer bevorstehenden Seitenkollision der mögliche Aufprallbereich von der Fahrzeugtür aufgrund des Abbremsen des Fahrzeuges in den Kotflügelbereich verlagert werden, wodurch die Insassenbelastungen vorteilhaft gesenkt werden können. Bei einer bevorstehenden Frontalkollision wird durch das Abbremsen des Fahrzeuges die Aufprallgeschwindigkeit vorteilhaft gesenkt, was die Belastungen für die Fahrzeuginsassen ebenfalls vermindert.
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In einer Weiterbildung kann zusätzlich zum Abbremsen des Fahrzeuges ein Nick- und/oder Wankausgleich durchführbar sein. Somit ist auch während des Bremsvorgangs oder bei einer Kurvendurchfahrt die Stabilität des gesamten Fahrzeuges vorteilhaft erhöht.
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Erfindungsgemäß ist die wenigstens eine Hubeinrichtung durch eine Zylinder-Kolben-Einheit gebildet. Diese umfasst einen Zylinder, in dem ein Kolben verschiebbar aufgenommen ist, an dem eine Kolbenstange angeordnet ist, die aus dem Zylinder herausgeführt ist. Innerhalb des Zylinders sind jeweils benachbart zum Kolben ein Kolbenboden-Arbeitsraum und ein Kolbenstangen-Arbeitsraum ausbildbar.
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In einer ersten Ausführungsform kann der Zylinder unmittelbar oder mittelbar mit dem Fahrzeugaufbau und die Kolbenstange unmittelbar oder mittelbar mit der Radaufhängung verbunden sein. Alternativ dazu kann der Zylinder unmittelbar oder mittelbar mit der Federungs-/Dämpfungseinrichtung und die Kolbenstange unmittelbar oder mittelbar am Fahrzeugaufbau verbunden sein. Somit ist einerseits die Zylinder-Kolben-Einheit als Hubeinrichtung parallel zur Federungs-/Dämpfungseinrichtung angeordnet und andererseits ist die Zylinder-Kolben-Einheit in Reihe zur Federungs-/Dämpfungseinrichtung angebracht. Grundsätzlich sind alle äquivalenten Lösungen, bei denen beispielsweise die Anbindungspunkte von Zylinder und Kolbenstange umgedreht sind, hier mit umfasst. In einer zweiten konkreten Ausführungsform kann die Zylinder-Kolben-Einheit mit einer Kniegelenkanordnung gekoppelt sein. Die Kniegelenkanordnung weist dabei einen ersten Kniegelenkarm und einen zweiten Kniegelenkarm auf, die jeweils mit den aneinander grenzenden Endbereichen an einem Verbindungs-Schwenkpunkt schwenkbar miteinander verbunden sind. Die Kolbenstange der Zylinder-Kolben-Einheit greift am Verbindungs-Schwenkpunkt an. Mit der Kniegelenkanordnung ist eine mechanisch einfache und stabile Ausführung für die Hubeinrichtung geschaffen, mittels der eine funktionssichere Anhebung und/oder Absenkung des Fahrzeugaufbaus möglich ist.
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Gemäß einer Weiterbildung kann der Zylinder der Zylinder-Kolben-Einheit unmittelbar oder mittelbar mit dem Fahrzeugaufbau verbunden sein. Ein weiterer Endbereich des ersten Kniegelenkarms kann dabei unmittelbar oder mittelbar mit dem Fahrzeugaufbau verbunden sein und ein weiterer Endbereich des zweiten Kniegelenkarms kann dabei unmittelbar oder mittelbar mit der Federungs-/Dämpfungseinrichtung verbunden oder unmittelbar oder mittelbar mit der Radaufhängung verbunden sein. Somit kann bei der Ausführung der Hubeinrichtung als Kniegelenkanordnung mit Zylinder-Kolben-Einheit zur Betätigung der Kniegelenkanordnung unter einer Mehrzahl an Einbaumöglichkeiten gewählt werden, so dass beispielsweise in Abhängigkeit des zur Verfügung stehenden Bauraums eine entsprechende Lösung für die Hubeinrichtung mit Kniegelenkanordnung gefunden werden kann.
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Erfindungsgemäß ist am Zylinder der Zylinder-Kolben-Einheit eine Überströmleitung vorgesehen, mittels der der Kolbenboden-Arbeitsraum und der Kolbenstangen-Arbeitsraum strömungsverbunden sind. Die Überströmleitung weist ein Überströmventil auf, das beim Anheben oder Absenken des Fahrzeugaufbaus verschließbar ist. Somit kann beispielsweise bei einer Ausführung der Hubeinrichtung als Zylinder-Kolben-Einheit, die parallel zur Federung-/Dämpfungseinrichtung angeordnet ist, im normalen Fahrbetrieb bei geöffneten Überströmventil eine übliche Federung/Dämpfung der Federungs-/Dämpfungseinrichtung durchgeführt werden. Wird mittels der Sensoreinrichtung eine bevorstehende Kollision detektiert, so wird das Überströmventil geschlossen, was ein funktionssicheres Anheben oder Absenken des Fahrzeugaufbaus in Abhängigkeit des von der Sensoreinrichtung ermittelten Kollisions-signals ermöglicht.
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Alternativ oder zusätzlich zur Überströmleitung kann am Kolben wenigstens ein vorzugsweise steuerbares Kolbenventil vorgesehen sein, mittels dem der Kolbenboden-Arbeitsraum und der Kolbenstangen-Arbeitsraum strömungsverbindbar sind. Beim Anheben oder Absenken des Fahrzeugaufbaus ist somit ein Druckausgleich zwischen dem Kolbenboden-Arbeitsraum und dem Kolbenstangen-Arbeitsraum mittels dem Kolbenventil durchführbar.
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In einer bevorzugten Weiterbildung kann mit dem Zylinder der Zylinder-Kolben-Einheit eine Anhebleitung und eine Absenkleitung strömungsverbunden sein. Die Anhebleitung weist ein Anhebventil und die Absenkleitung ein Absenkventil auf, so dass in Abhängigkeit des Steuersignals der Steuereinrichtung mittels dem Anhebventil und dem Absenkventil das Anheben oder Absenken des Fahrzeugaufbaus durchführbar ist. In Abhängigkeit der Einbausituation der Zylinder-Kolben-Einheit ist beispielsweise die Anhebleitung mit dem Kolbenboden-Arbeitsraum und die Absenkleitung mit dem Kolbenstangen-Arbeitsraum strömungsverbunden. Je nach dem ob der Fahrzeugaufbau angehoben oder abgesenkt werden soll wird das entsprechende Anheb- oder Absenkventil geöffnet, wodurch durch eine Verlagerung des Kolbens innerhalb des Zylinders der Zylinder-Kolben-Einheit der Fahrzeugaufbau angehoben oder abgesenkt wird.
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In einer weiteren Ausgestaltung kann die Federungs-/Dämpfungseinrichtung durch eine Luftfedereinrichtung gebildet sein und/oder einen Teleskop-Stoßdämpfer umfassen. Damit sind zwei Ausführungsarten für die Federungs-/Dämpfungseinrichtung vorgeschlagen, die regelmäßig in Kraftfahrzeugen eingesetzt sind. Grundsätzlich kann die Federungs-/Dämpfungseinrichtung auch eine Blattfeder und/oder eine Drehfeder und/oder eine Spiralfeder umfassen. Des weiteren sind auch ein Reibungsstoßdämpfer und/oder ein Hebelstoßdämpfer denkbar.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die wenigstens eine Hubeinrichtung zusätzlich für eine Niveauregulierung einsetzbar sein. Somit kann mittels der Hubeinrichtung im normalen Fahrbetrieb beispielsweise geschwindigkeitsabhängig und/oder schwingungsabhängig eine Niveauregulierung durchgeführt werden, so dass zusätzliche Bauteile für eine Niveauregulierung vorteilhaft entfallen können. Grundsätzlich kann mittels der Hubeinrichtung zusätzlich auch ein Nick- und/oder Wankausgleich durchgeführt werden. Dabei können Komponenten, die für einen Nick- und/oder Wankausgleich oder zur Niveauregulierung bereits im Fahrzeug vorhanden sind, in einer Doppelfunktion als Hubeinrichtung zum Anheben und/oder Absenken des Fahrzeuges verwendet werden.
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In einer nächsten Ausführungsform können Kommunikations-Mittel am Fahrzeug vorgesehen sein, mit denen eine Kommunikation zwischen dem Fahrzeug und einem potentiellen Kollisionsgegner durchführbar ist. Somit kann in Abhängigkeit dieses Kommunikationsergebnisses zwischen dem Fahrzeug und dem Kollisionsgegner eine Anheb- und/oder Absenkentscheidung für das Fahrzeug getroffen werden. In einer bevorzugten Ausführungsform kann diese Kommunikation durch eine Funkkommunikation gebildet sein. Dadurch ist auch eine Erfassung des potentiellen Kollisionsgegners möglich, wenn dieser sich noch in einem vom Fahrzeug aus gesehen verdeckten Bereich befindet, in dem beispielsweise mit optischen Sensoren eine Erfassung noch nicht möglich ist.
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In einer Weiterbildung können die Kommunikations-Mittel in ein Radiogerät und/oder in ein Navigationsgerät und/oder in ein Autotelefon integriert sein. Grundsätzlich ist eine Integration auch in ein Positionsbestimmungsgerät oder in ein Internetsystem, das im Auto installiert ist, möglich. Ist das Positionsbestimmungsgerät mit einem sogenannten Differenzmeßsystem ausgestattet, so kann die Entfernung und die relative Geschwindigkeit des potentiellen Kollisionsgegners entsprechend erfasst werden. Unabhängig von der Art der Kommunikation bzw. mit welchem Kommunikations-Mittel die Kommunikation zwischen dem Fahrzeug und dem potentiellen Kollisionsgegner stattfindet, ist aufgrund des Kommunikationsergebnisses sichergestellt, dass das Fahrzeug nur im notwendigen Fall in die entsprechend optimale Kollisionsposition gebracht wird.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung kann jedem Fahrzeugrad eine Hubeinrichtung zugeordnet sein. Mittels der Steuereinrichtung kann die Hubeinrichtung jedes Fahrzeugrades unabhängig und/oder zeitversetzt angesteuert werden. Somit ist je nach erfassten Kollisionsparametern eine Ansteuerung jeder einzelnen Hubeinrichtung, die jeweils einem Fahrzeugrad zugeordnet ist, möglich. Beispielsweise kann, um eine optimale Kollisionsposition für das Fahrzeug zu erreichen, nur die Hubeinrichtung eines einzigen Fahrzeugrades angesteuert werden. Grundsätzlich ist auch eine Ansteuerung der Hubeinrichtungen nur an den beiden Vorderrädern bzw. nur an den beiden Hinterrädern bzw. nur an den beiden Rädern einer Fahrzeugseite bzw. nur an diagonal am Fahrzeug angeordneten Rädern möglich. Die Ansteuerung von mehreren Fahrzeugrädern kann dabei zeitlich gesehen nacheinander erfolgen, so dass dadurch die Kollisionsposition positiv beeinflusst werden kann. Dadurch ist beispielsweise bei einer detektierten Kollision mit einem Fußgänger eine Absenkung des Fahrzeuges an den beiden Vorderrädern möglich, so dass der Fußgänger bei der Kollision nicht translatorisch verschoben wird, sondern sich auf der Motorhaube vorteilhaft abrollen kann. Dies wird durch die Schrägstellung des Fahrzeuges für den Fußgänger erleichtert, so dass dadurch die mögliche Verletzungsschwere des Fußgängers vermindert werden kann.
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Anhand einer Zeichnung wird die Erfindung näher erläutert.
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Es zeigen:
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1 eine schematische Darstellung einer Federungs-/Dämpfungseinrichtung mit einer Hubeinrichtung in einer ersten Ausführungsform,
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2 eine schematische Darstellung einer Federungs-/Dämpfungseinrichtung mit einer Hubeinrichtung in einer zweiten Ausführungsform,
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3 eine schematische Darstellung einer Federungs-/Dämpfungseinrichtung mit einer Hubeinrichtung in einer dritten Ausführungsform,
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4 eine schematische Darstellung einer Federungs-/Dämpfungseinrichtung mit einer Hubeinrichtung in einer vierten Ausführungsform, und
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5 eine schematische Darstellung einer Federungs-/Dämpfungseinrichtung mit einer Hubeinrichtung in einer fünften Ausführungsform.
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In 1 ist schematisch eine Federungs-/Dämpfungseinrichtung 1 mit einer Hubeinrichtung 2 in einer ersten Ausführungsform dargestellt. Die Hubeinrichtung 2 ist dabei als Zylinder-Kolben-Einheit 3 ausgeführt. Die Zylinder-Kolben-Einheit 3 ist mit der Federungs-/Dämpfungseinrichtung 1 in Reihe geschaltet, das heißt dass die Zylinder-Kolben-Einheit 3 mit einem Fahrzeugaufbau 4 und die Federungs-/Dämpfungseinrichtung 1 mit einer Radaufhängung 5 verbunden ist. Der Fahrzeugaufbau 4 ist aus Übersichtlichkeitsgründen in 1 nur schematisch mit einem Anbindungsbereich für die Zylinder-Kolben-Einheit 3 dargestellt. Die Radaufhängung 5 ist ebenfalls nur stark schematisiert durch einen Querlenker, an dem ein Fahrzeugrad 6 angeordnet ist, dargestellt.
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Die Federungs-/Dämpfungseinrichtung ist schematisiert durch eine Spiralfeder 7 und einen Teleskop-Stoßdämpfer 8, die zusammen ein Federbein 9 ausbilden, aufgebaut. Am Teleskop-Stoßdämpfer 8 ist eine Überströmleitung 10 angeordnet, in der ein Überströmventil 11 angeordnet ist. Zudem ist im Zylinder des Teleskop-Stoßdämpfers 8 eine Luftkammer 12 ausgebildet, die zum Druckausgleich bei der Federung/Dämpfung mittels des Teleskop-Stoßdämpfers 8 eingesetzt wird.
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Die Zylinder-Kolben-Einheit 3, die die Hubeinrichtung 2 ausbildet, umfasst einen Zylinder 13, in dem ein Kolben 14 verschiebbar aufgenommen ist. Am Kolben 14 ist eine Kolbenstange 15 angeordnet, die aus dem Zylinder 13 herausgeführt ist. Innerhalb des Zylinders 13 sind jeweils benachbart zum Kolben 14 ein Kolbenboden-Arbeitsraum 16 und ein Kolbenstangen-Arbeitsraum 17 ausgebildet. Der Zylinder 13 der Zylinder-Kolben-Einheit 3 ist fest mit der Federungs-/Dämpfungseinrichtung 1 verbunden und die Kolbenstange 15 die aus dem Zylinder 13 herausgeführt ist, ist fest mit dem Fahrzeugaufbau 4 verbunden. Am Zylinder 13 ist eine Anhebleitung 18 und eine Absenkleitung 19 strömungsmäßig angebunden. Dabei ist die Anhebleitung 18 mit dem Kolbenboden-Arbeitsraum 16 strömungsverbunden und die Absenkleitung 19 mit dem Kolbenstangen-Arbeitsraum 17 strömungsverbunden. Die Anhebleitung 18 weist ein Anhebventil 20 und die Absenkleitung 19 weist ein Absenkventil 21 auf. Die Zylinder-Kolben-Einheit 3 kann beispielsweise pneumatisch angesteuert sein, so dass die Anhebleitung 18 und die Absenkleitung 19 so mit einem Kompressor und einem Ausgleichsbehälter (beide nicht mit dargestellt) verbunden sind, dass ein Anheben oder Absenken des Fahrzeugaufbaus 4 funktionssicher durchgeführt werden kann.
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Im normalen Fahrbetrieb ist sowohl das Anhebventil 20 als auch das Absenkventil 21 geschlossen und das Überströmventil 11 am Teleskop-Stoßdämpfer 8 der Federungs-/Dämpfungseinrichtung 1 geöffnet. Somit ist ein normales Federn/Dämpfen mittels der Federungs-/Dämpfungseinrichtung möglich. Der Kolben 14 der Zylinder-Kolben-Einheit 3 ist aufgrund des geschlossenen Anhebventils 20 und des geschlossenen Absenkventils 21 während einer Federung/Dämpfung im normalen Fahrbetrieb unbewegt. Wird mittels einer hier nicht mit dargestellten Sensoreinrichtung eine bevorstehende Kollision detektiert, wird ein Kollisionssignal erzeugt, das eine nicht mit dargestellte Steuereinrichtung in ein Steuersignal verarbeitet, woraufhin in Abhängigkeit der mittels der Sensoreinrichtung sensierten Kollisionsparameter des potentiellen Kollisionsgegners der Fahrzeugaufbau 4 mittels der Hubeinrichtung 2 angehoben oder abgesenkt wird. Dabei wird das Überströmventil 11 des Teleskop-Stoßdämpfers 8 geschlossen und beispielsweise für ein Anheben des Fahrzeugaufbaus 4 das Anhebventil 20 in der Anhebleitung 18 geöffnet, so dass mittels dem Kompressor Luft in den Kolbenboden-Arbeitsraum 16 eingeblasen wird, wodurch der Kolben 14 und somit die Kolbenstange 15 und somit der Fahrzeugaufbau 4 angehoben wird. Für den erforderlichen Druckausgleich innerhalb der Zylinder-Kolben-Einheit 3 wird das Absenkventil 21 ebenfalls geöffnet, so dass die aus dem Kolbenstangen-Arbeitsraum 17 verdrängte Luft in den Ausgleichsbehälter überführt werden kann. Unmittelbar am Ende der Hubbewegung kann das Überströmventil 11 wenigstens teilweise wieder geöffnet werden, so dass dadurch insgesamt eine Dämpfung der Hubbewegung und somit eine Reduktion der Fahrzeugschwingung am Ende der Hubbewegung möglich ist.
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In 2 ist schematisch eine Federungs-/Dämpfungseinrichtung 26 mit einer Hubeinrichtung 27 in einer zweiten Ausführungsform dargestellt. Die Hubeinrichtung 27 ist dabei als Zylinder-Kolben-Einheit 28 ausgeführt und die Federungs-/Dämpfungseinrichtung 26 ist als Luftfeder 29 ausgebildet, wobei diese nur schematisch mit einem Luftfederbalg dargestellt ist. Bei dieser Ausführungsform ist die Hubeinrichtung 27 parallel mit der Federungs-/Dämpfungseinrichtung 26 angeordnet, das heißt dass beide Einrichtungen 26 und 27 an einem Fahrzeugaufbau 30, der nur schematisch im Anbindungsbereich der beiden Einrichtungen 26 und 27 dargestellt ist, und an einer Radaufhängung 31, die nur schematisch durch einen Querlenker, an dem ein Fahrzeugrad 32 angeordnet ist, dargestellt ist, angebunden sind.
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Die Zylinder-Kolben-Einheit 28, die die Hubeinrichtung 27 ausbildet, umfasst einen Zylinder 33, in dem ein Kolben 34 verschiebbar aufgenommen ist. An dem Kolben 34 ist eine Kolbenstange 35 angeordnet, die aus dem Zylinder 33 herausgeführt ist. Innerhalb des Zylinders 33 sind jeweils benachbart zum Kolben 34 ein Kolbenboden-Arbeitsraum 36 und ein Kolbenstangen-Arbeitsraum 37 ausgebildet. Der Zylinder 33 ist mit dem Fahrzeugaufbau 30 verbunden, die Kolbenstange 35 ist mit der Radaufhängung 31 verbunden. Der Kolbenboden-Arbeitsraum 36 ist mit dem Kolbenstangen-Arbeitsraum 37 mittels einer Überströmleitung 38 strömungsverbunden, wobei die Überströmleitung 38 ein Überströmventil 39 aufweist. Eine Anhebleitung 40 ist mit dem Kolbenboden-Arbeitsraum 36 strömungsverbunden und eine Absenkleitung 41 ist mit dem Kolbenstangen-Arbeitsraum 37 strömungsverbunden. In der Anhebleitung 40 ist ein Anhebventil 42 und in der Absenkleitung 41 ist ein Absenkventil 43 angeordnet.
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Die als Luftfeder 29 ausgeführte Federungs-/Dämpfungseinrichtung 26 ist in 2 nur schematisch mit einem Faltenbalg dargestellt. Mittels einer Luftfederleitung 44, in der ein Luftfederventil 45 angeordnet ist, kann mittels der Luftfeder 29 im normalen Fahrbetrieb eine Federung/Dämpfung erzielt werden.
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Wird mittels einer nicht mit dargestellten Sensoreinrichtung eine bevorstehende Kollision detektiert, so wird durch die Sensoreinrichtung ein Kollisionssignal in Abhängigkeit der erfassten Kollisionsparameter des Kollisionsgegners ermittelt, das in einer nicht mit dargestellten Steuereinrichtung in ein Steuersignal verarbeitet wird, so dass in Abhängigkeit des Steuersignals der Fahrzeugaufbau 30 angehoben oder abgesenkt werden kann. Dabei wird das Überströmventil 39 der Zylinder-Kolben-Einheit 28 verschlossen und beispielsweise für ein Anheben des Fahrzeugaufbaus 30 das Anhebventil 42 geöffnet, so dass beispielsweise mittels einem nicht mit dargestellten Kompressor Luft in den Kolbenboden-Arbeitsraum 36 eingeblasen werden kann. Gleichzeitig wird das Absenkventil 43 geöffnet, so dass die aus dem Kolbenstangen-Arbeitsraum 37 verdrängte Luft beispielsweise in einen nicht mit dargestellten Ausgleichsbehälter entweichen kann. Grundsätzlich kann die Zylinder-Kolben-Einheit 28 neben einer pneumatischen Ansteuerung auch hydraulisch angesteuert werden.
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Das Überströmventil 39 ist im normalen Fahrbetrieb geöffnet, so dass mittels der Luftfeder 29, die die Federungs-/Dämpfungseinrichtung 26 ausbildet, in üblicher Weise eine Federung/Dämpfung durchgeführt werden kann.
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Über die Luftfederleitung 44 kann das Anheben oder Absenken des Fahrzeugaufbaus 30 mittels der Hubeinrichtung 27 bei geöffneten Luftfederventil 45 durch entsprechendes Einblasen oder Absaugen von Luft in die Luftfeder 29 unterstützt werden.
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In 3 ist schematisch eine Federungs-/Dämpfungseinrichtung 51 mit einer Hubeinrichtung 52 dargestellt. Die Federungs-/Dämpfungseinrichtung 51 ist hier aus Übersichtlichkeitsgründen nur äußerst schematisch durch ein Federelement 53, das zwischen einem Fahrzeugaufbau 54 und einer Radaufhängung 55 angeordnet ist, eingezeichnet. Der Fahrzeugaufbau 54 ist nur schematisch als Anbindungsbereich des Federelements 53 der Federungs-/Dämpfungseinrichtung dargestellt und die Radaufhängung 55 ist ebenfalls nur schematisch durch einen Querlenker, an dem ein Fahrzeugrad 56 angeordnet ist, eingezeichnet.
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Die Hubeinrichtung 52 ist durch eine Zylinder-Kolben-Einheit 57 gebildet, die mit einer Kniegelenkanordnung 58 gekoppelt ist. Die Zylinder-Kolben-Einheit 57 umfasst einen Zylinder 59, in dem ein Kolben 60 verschiebbar aufgenommen ist. Am Kolben 60 ist eine Kolbenstange 61 angeordnet, die aus dem Zylinder 59 herausgeführt ist. Innerhalb des Zylinders 59 sind jeweils benachbart zum Kolben 60 ein Kolbenboden-Arbeitsraum 62 und ein Kolbenstangen-Arbeitsraum 63 ausgebildet. Zwischen Kolbenboden-Arbeitsraum 62 und dem Boden des Zylinders 59 ist eine Luftkammer 64 zum Dämpfungsausgleich angeordnet. Der Kolbenboden-Arbeitsraum 62 ist mittels einer Überströmleitung 65, in der ein Überströmventil 66 angeordnet ist, mit dem Kolbenstangen-Arbeitsraum 63 strömungsverbunden. Eine Anhebleitung 67 ist mit dem Kolbenstangen-Arbeitsraum 63 und eine Absenkleitung 68 ist mit dem Kolbenboden-Arbeitsraum 62 strömungsverbunden. In der Anhebleitung 67 ist ein Anhebventil 69 und in der Absenkleitung 68 ist ein Absenkventil 70 angeordnet.
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Der Zylinder 59 der Zylinder-Kolben-Einheit 57 ist mit dem Fahrzeugaufbau 54 verbunden, wobei die aus dem Zylinder 59 herausgeführte Kolbenstange 61 mit der Kniegelenkanordnung 58 gekoppelt ist. Die Kniegelenkanordnung 58 weist einen ersten Kniegelenkarm 71 und einen zweiten Kniegelenkarm 72 auf. Der erste Kniegelenkarm 71 und der zweite Kniegelenkarm 72 sind jeweils mit den aneinandergrenzenden Endbereichen an einem Verbindungs-Schwenkpunkt 73 schwenkbar miteinander verbunden. Am Verbindungs-Schwenkpunkt 73 greift die Kolbenstange 61 der Zylinder-Kolben-Einheit 57 an. Ein weiterer Endbereich des ersten Kniegelenkarms 71 ist mit dem Fahrzeugaufbau 54 und ein weiterer Endbereich des zweiten Kniegelenkarms 72 ist mit der Radaufhängung 55 verbunden.
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Im normalen Fahrbetrieb ist das Überströmventil 66 geöffnet und das Anhebventil 69 und das Absenkventil 70 sind geschlossen. Somit kann mittels der Federungs-/Dämpfungseinrichtung 51 in üblicher Weise eine Federung/Dämpfung durchgeführt werden, wobei der Kolben 60 der Zylinder-Kolben-Einheit 57 entsprechend einem Einknicken bzw. Strecken der Kniegelenkanordnung 58 im Zylinder 59 mitbewegt wird. Grundsätzlich kann mittels dem Überströmventil 66, beispielsweise bei einem teilweisen Verschließen des Überströmventils 66, die Federung/Dämpfung mit der Zylinder-Kolben-Einheit 57 und der daran angekoppelten Kniegelenkanordnung 50 unterstützt werden.
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Wird mittels einer nicht dargestellten Sensoreinrichtung eine bevorstehende Kollision detektiert, so wird aus den erfassten Kollisionsparametern des potentiellen Kollisionsgegners ein Kollisionssignal ermittelt, das in einer nicht dargestellten Steuereinrichtung in ein Steuersignal verarbeitet wird, mittels dem ein Anheben oder Absenken des Fahrzeugaufbaus 54 mittels der Hubeinrichtung 52 durchgeführt werden kann. Dabei wird das Überströmventil 66 in der Überströmleitung 65 geschlossen und beispielsweise für ein Absenken des Fahrzeugaufbaus 54 wird das Absenkventil 70 geöffnet und bei einer pneumatischen Ansteuerung der Zylinder-Kolben-Einheit 57 beispielsweise mittels einem nicht dargestellten Kompressor Druckluft in den Kolbenboden-Arbeitsraum 62 eingeblasen. Gleichzeitig wird das Anhebventil 69 geöffnet, so dass die aus dem Kolbenstangen-Arbeitsraum 63 verdrängte Luft über die Anhebleitung 67 beispielsweise in einen nicht dargestellten Ausgleichsbehälter abströmen kann. Durch die Verlagerung des Kolbens 60 wird die Kolbenstange 61 aus dem Zylinder 59 weiter herausgeführt, so dass der Verbindungs-Schwenkpunkt 73 der Kniegelenkanordnung 58 dergestalt verlagert wird, dass die beiden Kniegelenkarme 71 und 72 einknicken und somit der Fahrzeugaufbau 54 abgesenkt wird.
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In 4 ist die Federung-/Dämpfungseinrichtung 51 im Unterschied zu der in 3 dargestellten Ausführungsvariante mit der an die Zylinder-Kolben-Einheit 57 gekoppelte Kniegelenkanordnung 58 in Reihe angeordnet. Bei der in 4 dargestellten Ausführungsvariante sind gleiche Bauteile zu der in 3 dargestellten Ausführungsvariante mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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Die Federungs-/Dämpfungseinrichtung 51 umfasst hier neben dem Federelement 53 einen Teleskop-Stoßdämpfer 74. Der Aufbau der Zylinder-Kolben-Einheit 57 entspricht dem in 3 beschriebenen Aufbau.
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Im Unterschied zu 3, bei dem die Kniegelenkanordnung 58 parallel zur Federungs-/Dämpfungseinrichtung 51 angeordnet ist, ist bei der in 4 dargestellten Ausführung der erste Kniegelenkarm 71 ebenfalls mit dem Fahrzeugaufbau 74 verbunden, wobei der zweite Kniegelenkarm 72 mit der Federungs-/Dämpfungseinrichtung 51 verbunden ist. Die Kolbenstange 61 greift wie bei der Ausführung von 3 am Verbindungs-Schwenkpunkt 73 zwischen dem ersten Kniegelenkarm 71 und dem zweiten Kniegelenkarm 72 an.
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Auch hier ist im normalen Fahrbetrieb das Überströmventil 66 der Überströmleitung 65 geöffnet und die beiden Ventile 69 und 70 in der Anhebleitung 67 und der Absenkleitung 68 sind geschlossen. Somit kann in üblicher Weise eine Federung/Dämpfung mittels der Federungs-/Dämpfungseinrichtung durchgeführt werden.
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Liegt ein Steuersignal beispielsweise für ein Anheben des Fahrzeugaufbaus 54 vor, so wird das Überströmventil 66 geschlossen und das Anhebventil 69 geöffnet, so dass bei einer pneumatischen Ansteuerung der Zylinder-Kolben-Einheit 57 Druckluft, die beispielsweise von einem nicht mit dargestellten Kompressor geliefert wird, in den Kolbenstangen-Arbeitsraum 63 einströmt. Gleichzeitig wird das Absenkventil 70 geöffnet, so dass die aus dem Kolbenboden-Arbeitsraum 62 verdrängte Luft in einen hier nicht mit dargestellten Ausgleichsbehälter abströmen kann. Dadurch wird die Kniegelenkanordnung 58 aufgrund der Verlagerung des Kolbens 60 gestreckt, so dass der Fahrzeugaufbau 54 angehoben wird.
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In 5 ist schematisch eine Federungs-/Dämpfungseinrichtung 76 mit einer Hubeinrichtung 77 in einer fünften Ausführungsform dargestellt. Die Federungs-/Dämpfungseinrichtung 76 ist dabei durch eine schematisch dargestellte Spiralfeder 78 und einen Teleskop-Stoßdämpfer 79 aufgebaut. In Reihe zur Federungs-/Dämpfungseinrichtung 76 ist die Hubeinrichtung 77, die als Zylinder-Kolben-Einheit 80 ausgebildet ist, angeordnet, so dass die Federungs-/Dämpfungseinrichtung 76 mit einem Anbindungspunkt 81 an einer nicht mit dargestellten Radaufhängung und die Zylinder-Kolben-Einheit 80 mit einer Kolbenstange 82, die an einem Kolben 83 in einem Zylinder 84 der Zylinder-Kolben-Einheit 80 geführt verlagert werden kann, mit einem nicht dargestellten Fahrzeugaufbau verbunden ist.
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An den Arbeitsraum des Zylinders 84 ist eine Leitung 85 angeschlossen, die mit einer Ventilsteuereinrichtung 86 strömungsverbunden ist. Über eine weitere Leitung 87 ist ein Ausgleichsbehälter 88 angeschlossen, der über eine Leitung 89 über eine Pumpe 90 mit einem Druckbehälter 91 verbunden. Vom Druckbehälter 91 ist eine Leitung 92 zur Ventilsteuereinrichtung 86 geführt. Die Ventilsteuereinrichtung kann von einer Grundstellung, die in 5 dargestellt ist, in eine Anhebstellung oder in eine Absenkstellung umgeschalten werden. Die Zylinder-Kolben-Einheit 80 wird hydraulisch angesteuert, so dass in den Leitungen 85, 87, 89 und 92 Hydraulikflüssigkeit befindlich ist.
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Der Druckbehälter 91 ist durch eine flexible Membran 93 getrennt, wobei in einer ersten Kammer 94, an die die beiden Leitungen 89 und 92 angeschlossen sind, Hydraulikflüssigkeit befindlich ist und in einer zweiten Kammer 95 ein komprimierbares Gas befindlich ist.
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Ist die Ventilsteuereinrichtung 86 beispielsweise in der Grundstellung so kann mittels der Pumpe 90 Hydraulikflüssigkeit vom Ausgleichsbehälter 88 in den Druckbehälter 91 gepumpt werden, so dass dadurch das in der zweiten Kammer 95 befindliche Gas komprimiert wird und sich die Hydraulikflüssigkeitsmenge entsprechend im Druckbehälter 91 erhöht. Für ein Anheben des Fahrzeugaufbaus wird die Ventilsteuereinrichtung 86 in die Anhebstellung umgeschalten, so dass Hydraulikflüssigkeit vom Druckbehälter 91 durch die Ventilsteuereinrichtung 86 in die Zylinder-Kolben-Einheit 80 überführbar ist und somit der Kolben 83 bzw. der mittelbar daran angeordnete Fahrzeugaufbau angehoben wird. Dabei wird das in der zweiten Kammer 95 des Druckbehälters 91 komprimierte Gas wenigstens teilweise entspannt, so dass der Druckbehälter 91 in der Art einer Energiespeichereinrichtung eingesetzt ist. Für ein Absenken des Fahrzeugaufbaus wird die Ventilsteuereinrichtung 86 in die Absenkstellung umgeschalten, so dass Hydraulikflüssigkeit aus der Zylinder-Kolben-Einheit 80 heraus durch die Ventilsteuereinrichtung 86 in den Ausgleichsbehälter 88 abfließen kann. Nach einem Anheben des Fahrzeugaufbaus kann mittels der Pumpe 90 wieder Hydraulikflüssigkeit in den Druckbehälter 91 unter Komprimierung des Gases in der zweiten Kammer 95 eingespeichert werden, wobei sich die Ventilsteuereinrichtung 86 dabei in der Grundstellung befindet. Somit ist die Hubeinrichtung 77 wieder einsatzbereit. Grundsätzlich kann die Hubeinrichtung 77 zusammen mit der Ventilsteuereinrichtung 86 auch für einen Nick- und Wankausgleich des Fahrzeuges eingesetzt werden, wobei dabei ebenfalls die Ventilsteuereinrichtung 86 zwischen der Anhebstellung und der Absenkstellung für den jeweils geforderten Nick- oder Wankausgleich umgeschalten wird.
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Insgesamt gesehen ist unabhängig von der Ausführungsart die Hubeinrichtung 2, 27, 52, 77 zusätzlich zur Federungs-/Dämpfungseinrichtung 1, 26, 51, 76 vorgesehen, wobei mittels der Hubeinrichtung 2, 27, 52, 77 beim Vorliegen eines Steuersignals der Steuereinrichtung der Fahrzeugaufbau 4, 30, 54 gesteuert angehoben und/oder abgesenkt werden kann. Dadurch kann der Fahrzeugaufbau 4, 30, 54 in eine optimale Kollisionsposition gebracht werden, so dass beispielsweise bei einem Seitenaufprall auf das Fahrzeug der Schwellerbereich des Fahrzeuges durch den Kollisionsgegner getroffen wird, so dass dadurch eine Reduzierung der Insassenbelastung erreicht werden kann.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Federungs-/Dämpfungseinrichtung
- 2
- Hubeinrichtung
- 3
- Zylinder-Kolben-Einheit
- 4
- Fahrzeugaufbau
- 5
- Radaufhängung
- 6
- Fahrzeugrad
- 7
- Spiralfeder
- 8
- Teleskop-Stoßdämpfer
- 9
- Federbein
- 10
- Überströmleitung
- 11
- Überströmventil
- 12
- Luftkammer
- 13
- Zylinder
- 14
- Kolben
- 15
- Kolbenstange
- 16
- Kolbenboden-Arbeitsraum
- 17
- Kolbenstangen-Arbeitsraum
- 18
- Anhebleitung
- 19
- Absenklenkung
- 20
- Anhebventil
- 21
- Absenkventil
- 26
- Federungs-/Dämpfungseinrichtung
- 27
- Hubeinrichtung
- 28
- Zylinder-Kolben-Einheit
- 29
- Luftfeder
- 30
- Fahrzeugaufbau
- 31
- Radaufhängung
- 32
- Fahrzeugrad
- 33
- Zylinder
- 34
- Kolben
- 35
- Kolbenstange
- 36
- Kolbenboden-Arbeitsraum
- 37
- Kolbenstangen-Arbeitsraum
- 38
- Überströmleitung
- 39
- Überströmventil
- 40
- Anhebleitung
- 41
- Absenkleitung
- 42
- Anhebventil
- 43
- Absenkventil
- 44
- Luftfederleitung
- 45
- Luftfederventil
- 51
- Federungs-/Dämpfungseinrichtung
- 52
- Hubeinrichtung
- 53
- Federelement
- 54
- Fahrzeugaufbau
- 55
- Radaufhängung
- 56
- Fahrzeugrad
- 57
- Zylinder-Kolben-Einheit
- 58
- Kniegelenkanordnung
- 59
- Zylinder
- 60
- Kolben
- 61
- Kolbenstange
- 62
- Kolbenboden-Arbeitsraum
- 63
- Kolbenstangen-Arbeitsraum
- 64
- Luftkammer
- 65
- Überströmleitung
- 66
- Überströmventil
- 67
- Anhebleitung
- 68
- Absenkleitung
- 69
- Anhebventil
- 70
- Absenkventil
- 71
- erster Kniegelenkarm
- 72
- zweiter Kniegelenkarm
- 73
- Verbindungs-Schwenkpunkt
- 74
- Teleskop-Stoßdämpfer
- 76
- Federungs-/Dämpfungseinrichtung
- 77
- Hubeinrichtung
- 78
- Spiralfeder
- 79
- Teleskop-Stoßdämpfer
- 80
- Zylinder-Kolben-Einheit
- 81
- Anbindungspunkt
- 82
- Kolbenstange
- 83
- Kolben
- 84
- Zylinder
- 85
- Leitung
- 86
- Ventilsteuereinrichtung
- 87
- Leitung
- 88
- Ausgleichsbehälter
- 89
- Leitung
- 90
- Pumpe
- 91
- Druckbehälter
- 92
- Leitung
- 93
- Membran
- 94
- erste Kammer
- 95
- zweite Kammer
