DE102015008622B3

DE102015008622B3 - Einrichtung und Verfahren zur Niveauverstellung bei einem Fahrzeug

Info

Publication number: DE102015008622B3
Application number: DE102015008622.7A
Authority: DE
Inventors: Thomas Klinger
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2015-07-02
Filing date: 2015-07-02
Publication date: 2016-11-03
Anticipated expiration: 2035-07-03

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung und ein Verfahren zur Niveauverstellung eines Fahrzeugs, dessen Vorder- und Hinterräder über Radaufhängungen an einer Karosserie aufgehängt sind und das eine Bremse aufweist, die bei einem Bremseneingriff die Drehung die Räder des Fahrzeugs abbremst oder blockiert, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Radaufhängungen wenigstens der Hinterräder jeweils in ihrer Lage arretierbare Vertikalfederungseinrichtungen (2, 22) umfassen, und dass die Vertikalfederungseinrichtungen (2, 22) konfiguriert sind, um bei Bremseneingriff und gleichzeitigem Antrieb des Rades (14) einen Hub des Fahrzeugs zu bewirken und dann arretiert zu werden, um eine Hubfunktion umzusetzen. Das Verfahren umfasst die Schritte, dass die Bremse des Fahrzeugs in Bremseneingriff gebracht wird, dass bei Bremseingriff das Fahrzeug in angetrieben wird, wobei sich das Fahrzeug an seinen Hinterrädern aufzieht, dass die Vertikalfederungseinrichtungen (2, 22) nachgestellt und dann arretiert wird, wonach die Bremse gelöst wird.

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Niveauverstellung bei einem Fahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruch 1 und ein Verfahren zur Niveauverstellung bei einem Fahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 4.
DE 10 2013 211 660 A1 betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Höhenverstellung des über eine Tragfeder anteilig auf einem radführenden Lenker einer Fahrzeug-Achse abgestützten Aufbaus eines von einem Antriebsaggregat angetriebenen zweiachsigen Kraftfahrzeugs, wobei der vertikale Abstand zwischen den beiden Abstützpunkten der Tragfeder durch örtliche Verlagerung des auf dem gegenüber dem Fahrzeug-Aufbau verschwenkbaren Lenker liegenden Abstützpunktes der Tragfeder veränderbar ist. Dabei ist zur Verlagerung des Tragfeder-Abstützpunktes eine ansteuerbare Feststelleinheit für den verlagerbaren Tragfeder-Abstützpunkt vorgesehen, mit welcher dieser verlagerbare Tragfeder-Abstützpunkt gegenüber dem Lenker angesteuert von einer elektronischen Steuereinheit fixierbar oder lösbar ist. Es ist weiterhin eine elektronische Steuereinheit vorgesehen, durch die bei gelöster Feststelleinheit über das Antriebsaggregat ein Antriebsmoment auf das mittels des Fahrzeug-Bremssystems zumindest teilweise gebremste Fahrzeug eingewirkt wird, dessen Antriebsstützwinkel und/oder Bremsstützwinkel eine vertikale Relativbewegung zwischen dieser Achse und dem Fahrzeug-Aufbau hervorruft, welche eine Verlagerung des verlagerbaren Tragfeder-Abstützpunktes bewirkt oder verursacht. Die DE 10 2013 211 660 A1 beschreibt somit einen Mechanismus, bei dem die Radhubbewegung während der Fahrt beim Anfahren/Bremsen genutzt wird, um einen Federfußpunkt automatisch nachzustellen.
DE 10 2004 017 986 A1 offenbart eine Einstiegshilfe für ein Fahrzeug, insbesondere für einen Personenkraftwagen, mit einer Lageveränderungsvorrichtung, die zur Veränderung der Höhenlage wenigstens einer baulichen Begrenzung eines zum Einsteigen in das Fahrzeug vorgesehenen Personeneinstiegs ausgebildet ist, und mit einer zur Ansteuerung der Lageveränderungsvorrichtung vorgesehenen Steuereinrichtung, mittels derer sich die Lageveränderungsvorrichtung zwischen einem Normalbetriebsmodus und einem Einstiegsmodus derart umschalten lässt, sodass diese im Normalbetriebsmodus eine Normalbetriebshöhenlage und im Einstiegsmodus eine von der Normalbetriebshöhenlage verschiedene Einstiegshöhenlage einstellt. Zur Erleichterung des Einsteigens in das Fahrzeug ist die im Einstiegsmodus eingestellte Einstiegshöhenlage gegenüber der im Normalbetriebsmodus eingestellten Normalbetriebshöhenlage erhöht. Die Lageveränderungsvorrichtung weist zur Veränderung der Höhenlage eine druckgesteuerte hydraulische und/oder pneumatische Höhenstelleinrichtung auf. Bei der Lageveränderungsvorrichtung handelt es sich um ein druckgesteuertes, aktives Radfedersystem des Fahrzeugs.
DE 102 56 895 A1 betrifft eine Vorrichtung zur Niveauregelung eines Kraftfahrzeuges umfassend Stellorgane zur Anpassung der Niveaulage eines Kraftfahrzeuges, mindestens ein Steuergerät zur Ansteuerung der Stellorgane, mindestens eine Sensorik zur Erfassung der Ist-Niveaulage des Kraftfahrzeuges und eine Einrichtung zur Einstellung einer Soll-Niveaulage des Kraftfahrzeuges. Eine eingestellte Soll-Niveaulage ist fixierbar, zu der Soll-Niveaulage eine fahrdynamische Grenzgeschwindigkeit zuzuordnen. Die Grenzgeschwindigkeit kann nicht überschritten werden und/oder eine eingestellte Soll-Niveaulage ist einregelbar und fixierbar, wobei nach der Fixierung die Niveauregelung deaktiviert ist. Die Stellorgane sind als Luftfedern ausgebildet und den Luftfedern ist ein Kompressor zugeordnet.
Die herkömmlichen Einrichtungen zur Niveauverstellung benötigen einen eigenen Antrieb, in der Regel als Elektromotor ausgeführt. Dieser Motor bedient entweder eine Pumpe, beispielweise einen Luftkompressor oder eine Hydraulikpumpe, oder verstellt mittels eines Getriebes mechanisch einen Federfußpunkt. Die Einrichtung nach der DE 10 2013 211 660 A1 benötigt diesen Motor zwar nicht, dafür sind aber Brems- und Anfahrvorgänge erforderlich, um allmählich das gewünschte Niveau einzustellen. Auch die Einrichtungen zur Niveauverstellung nach der DE 102 56 895 A1 können erst nach einer gewissen Strecke ihr Niveau einstellen. Daher sind diese Systeme nicht geeignet zur Niveauverstellung im Stand, beispielsweise für ein erhöhtes Einstiegsniveau wie in der DE 10 2004 017 986 A1 , oder für einen Beladungsausgleich. Bei einem Beladungsausgleich wird nämlich zunächst mit dem nicht-nivellierten Niveau gefahren, was zu Problemen im Hinblick auf die Bodenfreiheit führen kann.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Einrichtung und ein Verfahren zur Niveauverstellung bei einem Fahrzeug gemäß der im Oberbegriff der Patentansprüche 1 und 4 angegeben Art derart weiterbilden, dass die Niveauverstellung bei stehendem Fahrzeug durchgeführt werden kann, ohne dass ein zusätzlicher Motor erforderlich wäre.
Diese Aufgabe wird für die Einrichtung gelöst durch die Merkmale des Patentanspruch 1 und für das Verfahren durch die Merkmale des Patentanspruches 4.
Die erfindungsgemäße Einrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass die Vertikalfederungseinrichtung als eine geschlossene Fluid-Federeinrichtung ohne Verbindung zur Außenluft ausgeführt ist und die Fluid-Federeinrichtung eine Fluid-Feder, einen Druckspeicher und ein dazwischen angeordnetes Fluid-Schaltventil aufweist. Die erfindungsgemäße Einrichtung kommt somit mit einem Minimum an zusätzlichem Bauaufwand aus, da derartige geschlossene Luftfedersysteme in vielen. Fahrzeugmodellen bereits vorhanden sind und der ansonsten erforderliche Fluid-Kompressor entfallen kann. Weiterhin ist vorteilhaft, dass die Betriebsbremse des Fahrzeugs an der Vorderachse und/oder der Hinterachse genutzt werden kann, sodass auch hier kein zusätzlicher Bauaufwand erforderlich ist.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die erfindungsgemäße Einrichtung dadurch gekennzeichnet, dass die Fluid-Federeinrichtung eine pneumatische Federeinrichtung ist, wobei in vorteilhafter Weise die gewöhnlich mit Flüssigkeitssystemen verbundenen Probleme vermieden werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass wenn nur die Radaufhängungen der Hinterräder mit Niveauverstellungseinrichtungen versehen sind, die Bremse des Fahrzeugs in Bremseneingriff gebracht wird, dass bei Bremseneingriff das Fahrzeug in Rückwärtsrichtung angetrieben wird, wobei sich das Fahrzeug an seinen Hinterrädern aufzieht, dass das Fluid-Schaltventil geöffnet wird, so dass der Druck in der Fluid-Feder und in dem Druckspeicher ausgeglichen wird, wonach das Fluid-Schaltventil geschlossen wird, und dass die Bremse gelöst wird, und dass wenn die Radaufhängungen der Vorderräder und der Hinterräder mit Niveauverstellungseinrichtungen versehen sind, des weiteren die Bremse des Fahrzeugs in Bremseneingriff gebracht wird, dass das Fahrzeug in Vorwärtsrichtung angetrieben wird, wobei sich das Fahrzeug an seinen Vorderrädern aufzieht, dass das Fluid-Schaltventil geöffnet wird, so dass der Druck in der Fluid-Feder und in dem Druckspeicher ausgeglichen wird, wonach das Fluid-Ventil geschlossen wird, und dass die Bremse gelöst wird.
Nach einer vorteilhaften Ausführungsform ist das erfindungsgemäße Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass eine elektronische Parkbremse oder eine Betriebsbremse mit Hydroaggregat als Bremse an den Rädern, an denen auch die Verstelleinrichtung vorgesehen ist, eingesetzt wird. Dadurch wird in vorteilhafter Weise eine von den Umgebungsbedingungen unabhängige Verstellfunktion gewährleistet.
Weitere Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen.
In der Beschreibung, in den Ansprüchen und in der Zeichnung werden die in der unten aufgeführten Liste der Bezugszeichen verwendeten Begriffe und zugeordneten Bezugszeichen verwendet. In der Zeichnung bedeutet:
1 eine schematische Darstellung einer Radaufhängung mit einer als Fluid-System implementierten Vertikalfederungseinrichtung an einem Rad, die in der erfindungsgemäßen Einrichtung zur Niveauverstellung eingesetzt wird, und
2 eine schematische Darstellung einer als mechanische Federeinrichtung implementierten Vertikalfederungseinrichtung an einem Rad, die im Stand der Technik zur Niveauverstellung eingesetzt wird.
1 zeigt eine schematische Darstellung einer Radaufhängung mit einer als Fluid-System implementierten Vertikalfederungseinrichtung 2 an einem Rad 14, die in der erfindungsgemäßen Einrichtung zur Niveauverstellung eingesetzt wird. Die als geschlossenes Fluid-System implementierte Vertikalfederungseinrichtung 2 umfasst eine mit einem Teil 4 einer Karosserie verbundenen Luft-Feder 6, einen zentralen Druckspeicher 8 und ein dazwischen angeordnetes Luft-Schaltventil 10. Das Luft-Schaltventil 10 ist in der Stellung A offen und in der Stellung B geschlossen. Eine solche Vertikalfederungseinrichtung 2 ist pro Rad 14 an einem mit einem Teil 16 der Karosserie verbundenen Lenker 12 der Radaufhängung an den Rädern 14 der Vorderachse oder der Hinterachse oder an beiden Achsen des Fahrzeugs angeordnet. Die Einrichtung kann somit als 4-Rad-System oder nur für die Hinterachse des Fahrzeugs verbaut werden.
Die Vertikalfederungseinrichtung 2 verwirklicht eine Hubfunktion eines Rades 14 durch eine Hubeinrichtung, die durch eine Bremse gebildet ist, die bei einem Bremseneingriff die Drehung des zugehörigen Rades 14 abbremst oder blockiert, wobei bei Bremseneingriff und gleichzeitigem Antrieb des Rades 14 die Hubfunktion umgesetzt wird.
Mit der Vertikalfederungseinrichtung 2 nach 1 wird das Verfahren zur Niveauverstellung eines Fahrzeugs, dessen Vorder- und Hinterräder über Radaufhängungen an einer Karosserie 16 aufgehängt sind, wobei wenigstens die Radaufhängungen der Hinterräder je eine Vertikalfederungseinrichtung 2 umfasst, welche in ihrer Lage arretierbar ist und die die Fluid-Feder 6, den Druckspeicher 8 und das dazwischen angeordnete Fluid-Schaltventil 10 aufweist, durchgeführt. Dabei gibt es zwei Varianten je nachdem, ob nur die Radaufhängung der Hinterräder mit den Niveauverstellungseinrichtungen versehen sind, oder ob sowohl die Radaufhängungen der Vorderräder und der Hinterräder mit Niveauverstellungseinrichtungen versehen sind.
Wenn nur die Radaufhängung der Hinterräder mit den Niveauverstellungseinrichtungen versehen sind, wird eine Bremse des Fahrzeugs in Bremseneingriff gebracht, bei Bremseneingriff wird das Fahrzeug in Rückwärtsrichtung angetrieben, wobei sich das Fahrzeug an seinen Hinterrädern aufzieht, das Fluid-Schaltventil 10 wird geöffnet, so dass der Druck in der Fluid-Feder 6 und in dem Druckspeicher 8 ausgeglichen wird, wonach das Fluid-Schaltventil 10 geschlossen wird und die Bremse gelöst wird.
Wenn die Radaufhängungen der Vorderräder und der Hinterräder mit Niveauverstellungseinrichtungen versehen sind, wird des weiteren die Bremse des Fahrzeugs in Bremseneingriff gebracht, das Fahrzeug wird in Vorwärtsrichtung angetrieben, wobei sich das Fahrzeug an seinen Vorderrädern aufzieht, das Fluid-Schaltventil 10 wird geöffnet, so dass der Druck in der Fluid-Feder 6 und in dem Druckspeicher 8 ausgeglichen wird, wonach das Fluid-Ventil 10 geschlossen wird und die Bremse gelöst wird.
Als Bremse an den Rädern 14, an denen auch die Vertikalfederungseinrichtung 22 vorgesehen ist, kann eine elektronische Parkbremse eingesetzt werden. Alternativ oder zusätzlich kann eine Betriebsbremse mit Hydroaggregat eingesetzt werden.

Claims

Einrichtung zur Niveauverstellung eines Fahrzeugs, dessen Vorder- und Hinterräder über Radaufhängungen an einer Karosserie aufgehängt sind und das eine Bremse aufweist, die bei einem Bremseneingriff die Drehung die Räder des Fahrzeugs abbremst oder blockiert, wobei die Radaufhängungen wenigstens der Hinterräder jeweils in ihrer Lage arretierbare Vertikalfederungseinrichtungen (2) umfassen, und die Vertikalfederungseinrichtungen (2) konfiguriert sind, um bei Bremseneingriff und gleichzeitigem Antrieb des Rades (14) einen Hub des Fahrzeugs zu bewirken und dann arretiert zu werden, um eine Hubfunktion umzusetzen, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertikalfederungseinrichtung (2) als eine geschlossene Fluid-Federeinrichtung ohne Verbindung zur Außenluft ausgeführt ist, und dass die Fluid-Federeinrichtung eine Fluid-Feder (6), einen Druckspeicher (8) und ein dazwischen angeordnetes Fluid-Schaltventil (10) aufweist.
Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluid-Federeinrichtung eine pneumatische Federeinrichtung ist.
Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremse eine elektronische Parkbremse oder eine Betriebsbremse mit Hydroaggregat ist.
Verfahren zur Niveauverstellung eines Fahrzeugs, mittels einer Einrichtung gemäß der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass wenn nur die Radaufhängungen der Hinterräder mit Vertikalfederungseinrichtungen (2) versehen sind, die Bremse des Fahrzeugs in Bremseneingriff gebracht wird, dass bei Bremseneingriff das Fahrzeug in Rückwärtsrichtung angetrieben wird, wobei sich das Fahrzeug an seinen Hinterrädern aufzieht, dass das Fluid-Schaltventil (10) geöffnet wird, so dass der Druck in der Fluid-Feder (6) und in dem Druckspeicher (8) ausgeglichen wird, wonach das Fluid-Schaltventil (10) geschlossen wird, und dass die Bremse gelöst wird, und dass wenn die Radaufhängungen der Vorderräder und der Hinterräder mit Vertikalfederungseinrichtungen (2) versehen sind, des weiteren die Bremse des Fahrzeugs in Bremseneingriff gebracht wird, dass das Fahrzeug in Vorwärtsrichtung angetrieben wird, wobei sich das Fahrzeug an seinen Vorderrädern aufzieht, dass das Fluid-Schaltventil (10) geöffnet wird, so dass der Druck in der Fluid-Feder (6) und in dem Druckspeicher (8) ausgeglichen wird, wonach das Fluid-Ventil (10) geschlossen wird, und dass die Bremse gelöst wird.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine elektronische Parkbremse oder eine Betriebsbremse mit Hydroaggregat als Bremse an den Rädern (14), an denen auch die Vertikalfederungseinrichtung (2) vorgesehen ist, eingesetzt wird.