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Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug umfassend einen Fahrzeugaufbau und ein Verfahren zum Betreiben des Fahrzeugs.
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Fahrzeugaufbauten, wie beispielsweise Fahrerkabinen von Lastkraftwagen, werden in der Regel durch Federn und Dämpfer auf einem Fahrzeugrahmen eines Fahrzeugs befestigt, um Stöße durch Fahrbahnunebenheiten zu mindern und Schieflagen der Fahrerkabinen auszugleichen. Eine Aufbaulage, umfassend eine Höhe und eine Ausrichtung der Fahrerkabine in Bezug auf einen Fahrzeugrahmen, werden nach dem aktuellen Stand der Technik über eine mechanische Höhenregelung gesteuert. Nachteilig an mechanischen Höhenregelungen sind die eingeschränkten Regelmöglichkeiten. So ist es beispielsweise nicht möglich, eine Sollaufbaulage der Fahrerkabine in Abhängigkeit einer Benutzereingabe zu verändern. Dadurch sind die Möglichkeiten einer Bereitstellung von Komfortfunktionen in einem Infotainmentsystem des Fahrzeugs eingeschränkt. Ein weiterer Nachteil der mechanischen Höhenregelungen besteht darin, dass in diesen keine aktuelle Aufbaulage der Fahrerkabine erfasst wird, welche anderen Komponenten des Fahrzeugs bereitgestellt werden könnte. Somit ist es zum betreiben bestimmter Vorrichtungen, die eine aktuelle Aufbaulage benötigen, erforderlich, eine separate Lagesensoreinrichtung zum Erfassen der aktuellen Aufbaulage der Fahrzeugkabine oder einer Referenzlage der Fahrzeugkabine zu einem Fahrwerk des Fahrzeugs anzuordnen. Zu den Vorrichtungen, die eine Referenzlage benötigen, gehören beispielsweise Vorrichtungen zu einer Umgebungserfassung, wie Lidar- oder Radarsensoren. Die Anordnung separater Lagesensoren ist jedoch mit zusätzlichen Kosten verbunden.
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Es ist somit eine Aufgabe der Erfindung, eine Bestimmung einer Lage einer Fahrerkabine ohne eine Lagesensoreinrichtung zu ermöglichen.
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Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Merkmale der abhängigen Patentansprüche, die folgende Beschreibung sowie die Figuren offenbart.
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Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug, umfassend einen Fahrzeugaufbau, der an zumindest vier Haltepunkten des Fahrzeugaufbaus über jeweilige Luftfederdämpfereinrichtungen des Fahrzeugs mit einem Fahrzeugrahmen des Fahrzeugs mechanisch verbunden ist. Mit anderen Worten ist der Fahrzeugaufbau des Fahrzeugs über die zumindest vier Luftfederdämpfereinrichtungen auf dem Fahrzeugrahmen bzw. dem Fahrzeugchassis gelagert. Die Luftfederdämpfereinrichtungen sind dabei an jeweiligen Haltepunkten des Fahrzeugaufbaus an dem Fahrzeugaufbau befestigt. Die Luftfederdämpfereinrichtungen können kombinierte Feder- und Dämpfereinrichtungen sein, welche sowohl eine Federung als auch eine Dämpfung des Fahrzeugaufbaus mittels Luft ermöglichen können. Die Luftfederdämpfereinrichtungen weisen jeweilige Sensoreinheiten auf, die dazu eingerichtet sind, jeweilige aktuelle Stellungs- und/oder Druckwerte der Luftfederdämpfereinrichtungen zu erfassen. Mit anderen Worten sind der aktuelle Druckwert und/oder der aktuelle Stellwert jeder der Luftfederdämpfereinrichtungen durch die jeweilige Sensoreinheit der Luftfederdämpfereinrichtung erfassbar. Der aktuelle Stellwert kann beispielsweise eine Vertikalauslenkung der Luftfederdämpfereinrichtung umfassen, welche eine Höhe des Fahrzeugaufbaus an dem zugeordneten Haltepunkt in Bezug auf den Fahrzeugrahmen beschreiben kann. Der Druck kann den aktuellen Luftdruck in der jeweiligen Luftfederdämpfereinrichtung umfassen. Die Sensoreinheit kann beispielsweise einen Ultraschallsensor zur Erfassung der aktuellen Stellungs- und/oder Druckwerte aufweisen. Es ist vorgesehen, dass das Fahrzeug dazu eingerichtet ist, die jeweiligen aktuellen Stellungs- und/oder Druckwerte der Luftfederdämpfereinrichtungen an eine Steuereinheit des Fahrzeugs zu übertragen. Die Sensoreinheiten können zu diesem Zweck beispielsweise über Kabel oder Funk mit der Steuereinheit verbunden sein. Die Steuereinheit kann beispielsweise einen Mikrocontroller und/oder einen Mikroprozessor aufweisen. Die Steuereinheit ist dazu eingerichtet, aus den aktuellen Stellungs- und/oder Druckwerten der Luftfederdämpfereinrichtungen eine aktuelle Aufbaulage des Fahrzeugaufbaus in Bezug auf den Fahrzeugrahmen des Fahrzeugs zu ermitteln. Mit anderen Worten ist die Steuereinheit dafür vorgesehen, aus den aktuellen Stellungs- und/oder Druckwerten der einzelnen Luftfederdämpfereinrichtungen, die von den Sensoreinheiten an die Steuereinheit des Fahrzeugs übertragen werden, nach einem vorbestimmten Verfahren, die aktuelle Aufbaulage des Fahrzeugaufbaus zu bestimmen. Die Aufbaulage kann beispielsweise eine Neigung und/oder eine vertikale Auslenkung des Fahrzeugaufbaus in Bezug auf den Fahrzeugrahmen des Fahrzeugs umfassen. Die Steuereinheit ist dazu eingerichtet, die Aufbaulage des Fahrzeugaufbaus in Bezug auf den Fahrzeugrahmen des Fahrzeugs an zumindest eine Fahrzeugkomponente zu versenden. Mit anderen Worten wird die durch die Steuereinheit bestimmte Aufbaulage für zumindest eine Fahrzeugkomponente bereitgestellt.
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Durch die Erfindung ergibt sich der Vorteil, dass die Aufbaulage des Fahrzeugaufbaus aus den aktuellen Stellungs- und/oder Druckwerte der jeweiligen Sensoreinheiten der Luftfederdämpfereinrichtungen bestimmt werden kann und somit kein zusätzlicher Lagesensor erforderlich ist.
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Die Erfindung umfasst auch optionale Weiterbildungen, durch die sich weitere Vorteile ergeben.
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Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Fahrzeugrahmen des Fahrzeugs an zumindest vier Rahmenhaltepunkten des Fahrzeugrahmens über jeweilige Rahmenluftfederdämpfereinrichtungen des Fahrzeugs mit einem Fahrwerk des Fahrzeugs mechanisch verbunden ist. Mit anderen Worten ist der Fahrzeugrahmen über zumindest vier Rahmenluftfederdämpfereinrichtungen, die an den jeweiligen Rahmenhaltepunkten des Fahrzeugrahmens angeordnet sind, auf dem Fahrwerk des Fahrzeugs gelagert. Die Rahmenluftfederdämpfereinrichtungen weisen ebenfalls jeweilige Sensoreinheiten auf, die dazu eingerichtet sind, jeweilige aktuelle Stellungs- und/oder Druckwerte der Rahmenluftfederdämpfereinrichtungen zu erfassen. Es ist vorgesehen, dass das Fahrzeug dazu eingerichtet ist, die jeweiligen aktuellen Stellungs- und/oder Druckwerte der Rahmenluftfederdämpfereinrichtungen zu erfassen und an die Steuereinheit des Fahrzeugs übertragen. Mit anderen Worten ist das Fahrzeug dazu eingerichtet, die aktuellen Stellungs- und/oder Druckwerte der Steuereinheit bereitzustellen. Die Steuereinheit ist dazu eingerichtet, aus den aktuellen Stellungs- und/oder Druckwerten der Rahmenluftfederdämpfereinrichtungen eine aktuelle Rahmenlage des Fahrzeugrahmens in Bezug auf das Fahrwerk des Fahrzeugs zu ermitteln. Mit anderen Worten ist die Steuereinheit dazu vorgesehen, die Rahmenlage zu bestimmen, die der Fahrzeugrahmen in Bezug auf das Fahrwerk des Fahrzeugs aufweist. Die Steuereinheit kann beispielsweise dafür vorgesehen sein, eine Höhe und/oder eine Neigung des Fahrzeugrahmens in Bezug auf das Fahrwerk des Fahrzeugs zu bestimmen. Die Steuereinheit ist dazu eingerichtet, die aktuelle Rahmenlage des Fahrzeugrahmens in Bezug auf das Fahrwerk des Fahrzeugs an die zumindest eine Fahrzeugkomponente zu versenden. Mit anderen Worten kann die Rahmenlage des Fahrzeugrahmens bezogen auf das Fahrwerk durch die Steuereinheit der zumindest einen Fahrzeugkomponente bereitgestellt werden. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass kein Lagesensor erforderlich ist, um eine Rahmenlage des Fahrzeugrahmens in Bezug auf das Fahrwerk zu bestimmen. Durch die Bestimmung der Rahmenlage des Fahrzeugrahmens in Bezug auf das Fahrwerk ist es beispielsweise möglich, eine vertikale Auslenkung und/oder eine Neigung des Fahrzeugrahmens in Bezug auf eine Fahrbahnoberfläche zu bestimmen.
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Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Steuereinheit dazu eingerichtet ist, aus den aktuellen Stellungs- und/oder Druckwerten der Luftfederdämpfereinrichtungen und der Rahmenluftfederdämpfereinrichtungen eine aktuelle Referenzlage des Fahrzeugaufbaus in Bezug auf das Fahrwerk des Fahrzeugs zu ermitteln, und die aktuelle Referenzlage des Fahrzeugaufbaus in Bezug auf das Fahrwerk des Fahrzeugs an die zumindest eine Fahrzeugkomponente zu versenden. Mit anderen Worten ist die Steuereinheit dafür vorgesehen, eine Höhe und/oder Neigung des Fahrzeugaufbaus bezüglich des Fahrwerks des Fahrzeugs zu ermitteln und der zumindest einen Fahrzeugkomponente bereitzustellen. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass die Lage des Fahrzeugaufbaus in Bezug auf eine Fahrbahnoberfläche ohne einen Lagesensor bestimmt werden kann. Es kann beispielsweise möglich sein, dass die Referenzlage des Fahrzeugaufbaus in Bezug auf das Fahrwerk aus einer Kombination der Rahmenlage des Fahrzeugrahmens in Bezug auf das Fahrwerk und die Aufbaulage des Fahrzeugaufbaus in Bezug auf den Fahrzeugrahmen bestimmt wird.
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Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Fahrzeugaufbau eine Fahrerkabine des Fahrzeugs ist. Mit anderen Worten handelt es sich bei dem Fahrzeugaufbau um eine Kabine, welche für den Aufenthalt des Fahrers des Fahrzeugs vorgesehen ist. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass eine Lage erfasst werden kann, die den Fahrer des Fahrzeugs betrifft. Somit kann die durch die Steuereinheit ermittelte Lage einem Komfortsystem bereitgestellt werden.
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Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die zumindest eine Fahrzeugkomponente eine Sensorvorrichtung umfasst, die dazu eingerichtet ist, Umgebungsdaten einer Fahrzeugumgebung zu erfassen und die Umgebungsdaten in Abhängigkeit von der aktuellen Aufbaulage und/oder der aktuellen Rahmenlage und/oder der aktuellen Referenzlage auszuwerten. Mit anderen Worten ist die Steuereinheit dazu vorgesehen, die aktuelle Aufbaulage und/oder die aktuelle Rahmenlage und/oder die aktuelle Referenzlage der Sensorvorrichtung bereitzustellen, welche die Fahrzeugumgebung erfasst. Es ist vorgesehen, dass die Sensorvorrichtung dazu eingerichtet ist, erfasste Umgebungsdaten der Fahrzeugumgebung unter Verwendung der aktuellen Aufbaulage, der aktuellen Rahmenlage und/oder der aktuellen Referenzlage zu verarbeiten. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass die Lage der Komponente, auf welcher die Sensorvorrichtung angeordnet ist, berücksichtigt werden kann, um die zur Erfassung der Fahrzeugumgebung erfassten Umgebungsdaten zu verarbeiten. Es kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die Sensorvorrichtung eine Kameraeinheit aufweist, die dazu eingerichtet ist, optische Daten als Umgebungsdaten der Fahrzeugumgebung zu erfassen. Aufgrund einer Schieflage des Fahrzeugaufbaus in Bezug auf den Fahrzeugrahmen kann die Sensorvorrichtung Bilder generieren, wobei eine Bildachse nicht parallel zur Fahrbahnoberfläche sein kann. Aufgrund der bereitgestellten Lage des Fahrzeugrahmens können diese Abweichungen durch die Sensorvorrichtung aus den Bildern herausgerechnet werden.
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Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Sensorvorrichtung eine Lidareinheit umfasst. Mit anderen Worten umfasst die Sensorvorrichtung eine Einheit, welche dazu eingerichtet ist, Abstände zu Objekten in der Fahrzeugumgebung mittels Lichtstrahlen zu erfassen. Durch die Weiterbildung ergibt sich der Vorteil, dass Abstände, die durch die Lidareinheit erfasst werden, über die aktuelle Aufbaulage und/oder die aktuelle Rahmenlage und/oder die aktuelle Referenzlage korrigiert werden können. Es kann beispielsweise vorgesehen sein, dass ein Neigungswinkel des Fahrzeugaufbaus durch die Sensorvorrichtung bei einer Entfernungsbestimmung berücksichtigt wird, wenn die Sensorvorrichtung auf dem Fahrzeugaufbau angeordnet ist. Diese Berücksichtigung kann erforderlich sein, um eine Laufzeit eines ausgesandten und erfassten Lichtstrahls zu korrigieren, um einen Abstand zu einem Objekt, das den Lichtstrahl reflektiert hat, zu bestimmen.
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Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Sensorvorrichtung eine Radareinheit umfasst. Mit anderen Worten ist die Fahrzeugkomponente dazu eingerichtet, Entfernungen von Objekten über Radarstrahlen zu bestimmen. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass erfasste Distanzen durch die Sensorvorrichtung auf Grundlage der aktuellen Aufbaulage und/oder der aktuellen Rahmenlage und/oder der aktuellen Referenzlage der Sensorvorrichtung korrigiert werden können.
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Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die zumindest eine Fahrzeugkomponente eine Fahreinheit, eingerichtet zum teil- oder vollautonomen Führen des Fahrzeugs umfasst. Mit anderen Worten ist das Fahrzeug zum teil- oder vollautonomen Fahren eingerichtet, wobei das Fahrzeug während eines teil- oder vollautonomen Fahrbetriebs durch die Fahreinheit gesteuert wird. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass beispielsweise eine Neigung des Fahrzeugaufbaus bei der Führung des Fahrzeugs durch die Fahreinheit berücksichtigt werden kann. Es kann beispielsweise vorgesehen sein, dass das Fahrzeug ein Fahrassistenzsystem aufweist, welches beispielsweise eine Querführung des Fahrzeugs verändert, wenn die Aufbaulage des Fahrzeugaufbaus zu dem Fahrzeugrahmen oder die Referenzlage des Fahrzeugaufbaus zu dem Fahrwerk einen vorbestimmten Neigungswinkel überschreitet. Dies kann beispielsweise vorgesehen sein, falls sich das Fahrzeug entlang einer Hanglage bewegt.
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Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Fahrzeugkomponente eine Lageregelvorrichtung umfasst, die dazu eingerichtet ist, die Luftfederdämpfereinrichtungen und/oder die Rahmenluftfederdämpfereinrichtungen zur Einregelung einer vorbestimmten Sollaufbaulage und/oder Sollreferenzlage anzusteuern. Mit anderen Worten ist das Fahrzeug dazu eingerichtet, dass die aktuelle Aufbaulage und/oder die aktuelle Referenzlage von der Steuereinheit an die Lageregelvorrichtung übertragen wird, welche dazu eingerichtet ist, die Luftfederdämpfereinrichtungen und/oder die Rahmenluftfederdämpfereinrichtungen anzusteuern, um eine vorbestimmte Solllage der Aufbaulage und/oder der Referenzlage einzuregeln. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass die durch die Steuereinheit bestimmte aktuelle Aufbaulage und/oder der Referenzlage in einem Regelungsverfahren der Lageregelvorrichtung verwendet wird. Dies ist insbesondere vorteilhaft, weil die Aufbaulage und/oder die Referenzlage basierend auf den Stellungs- und/oder Druckwerten der Luftfederdämpfereinrichtungen und/oder der Rahmenluftfederdämpfereinrichtungen bestimmt werden. Hierbei handelt es sich um die von der Lageregelvorrichtung verwendeten Stellglieder zur Regelung der Lagen. Somit erfolgt eine direkte Rückmeldung über die Stellglieder, wodurch eine Einbeziehung externer Lagesensoren und die damit erforderlichen Kalibrierungsdurchführungen eingespart werden können. Es kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die Lageregelvorrichtung dazu eingerichtet ist, eine Ventilstellung und/oder einen Luftdruck in den jeweiligen Luftfederdämpfereinrichtungen und/oder den jeweiligen Rahmenluftfederdämpfereinrichtungen zu steuern und/oder einzuregeln. Die Lageregelvorrichtung kann die durch die Steuereinheit bestimmte aktuelle Aufbaulage und/oder die aktuelle Referenzlage als Istwert verwenden, um darauf basierend die Luftfederdämpfereinrichtungen derart zu steuern, dass beispielsweise der Fahrzeugaufbau die vorbestimmte Sollaufbaulage und/oder die vorbestimmte Sollreferenzlage annimmt.
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Die Erfindung umfasst auch ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs, welches einen Fahrzeugaufbau umfasst, der an zumindest vier Haltepunkten des Fahrzeugaufbaus über jeweilige Luftfederdämpfereinrichtungen des Fahrzeugs mit einem Fahrzeugrahmen des Fahrzeugs mechanisch verbunden ist. Es ist vorgesehen, dass durch jeweilige Sensoreinheiten der Luftfederdämpfereinrichtungen jeweilige aktuelle Stellungs- und/oder Druckwerte der Luftfederdämpfereinrichtungen erfasst werden. Die jeweiligen aktuellen Stellungs- und/oder Druckwerte der Luftfederdämpfereinrichtungen werden an eine Steuereinheit des Fahrzeugs übertragen. Durch die Steuereinheit wird aus den aktuellen Stellungs- und/oder Druckwerten der Luftfederdämpfereinrichtungen eine aktuelle Aufbaulage des Fahrzeugaufbaus in Bezug auf den Fahrzeugrahmen des Fahrzeugs ermittelt. Durch die Steuereinheit wird die Aufbaulage des Fahrzeugaufbaus in Bezug auf den Fahrzeugrahmen des Fahrzeugs an zumindest eine Fahrzeugkomponente versandt.
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Zu der Erfindung gehören auch Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens, die Merkmale aufweisen, wie sie bereits im Zusammenhang mit den Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Fahrzeugs beschrieben worden sind. Aus diesem Grund sind die entsprechenden Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens hier nicht noch einmal beschrieben.
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Die Erfindung umfasst auch die Kombinationen der Merkmale der beschriebenen Ausführungsformen.
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Im Folgenden ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigt:
- 1 eine Ausführungsform eines Fahrzeugs;
- 2 eine weitere Ausführungsform eines Fahrzeugs; und
- 3 ein Verfahrensablauf.
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Bei dem im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispiel handelt es sich um eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung. Bei dem Ausführungsbeispiel stellen die beschriebenen Komponenten der Ausführungsform jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden und damit auch einzeln oder in einer anderen als der gezeigten Kombination als Bestandteil der Erfindung anzusehen sind. Des Weiteren ist die beschriebene Ausführungsform auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.
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In den Figuren sind funktionsgleiche Elemente jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt eine Ausführungsform eines Fahrzeugs. Die Figur zeigt eine Sicht auf das Fahrzeug 1. Das Fahrzeug 1 kann beispielsweise ein Personenkraftwagen oder ein Lastkraftwagen sein. Es kann sich bei dem Fahrzeug 1 auch um einen Anhänger, eine Baumaschine oder ein Fahrzeug 1 für die Land- und Forstwirtschaft handeln. Das Fahrzeug 1 kann einen Fahrzeugaufbau 2 aufweisen, wobei es sich beispielsweise um eine Fahrerkabine oder eine Ladefläche des Fahrzeugs 1 handeln kann. Der Fahrzeugaufbau 2 kann zumindest vier Haltepunkte 3 aufweisen, an denen eine jeweilige Luftfederdämpfereinrichtung 4 angeordnet sein kann, über welche der Fahrzeugaufbau 2 mit einem Fahrzeugrahmen 5 mechanisch verbunden sein kann. Die Haltepunkte 3 können an einer Unterseite des Fahrzeugaufbaus 2 angeordnet sein. Dadurch kann es möglich sein, durch eine Änderung einer jeweiligen Stellung der Luftfederdämpfereinrichtungen 4, welche beispielsweise eine Auslenkung eines Kolbens der Luftfederdämpfereinrichtung 4 aus einem Zylinder der Luftfederdämpfereinrichtung 4 sein kann, eine Aufbaulage 6 des Fahrzeugaufbaus 2 bezüglich des Fahrzeugrahmens 5 zu beeinflussen. An einer jeweiligen Luftfederdämpfereinrichtung 4 kann eine jeweilige Sensoreinheit 7 angeordnet sein, welche dazu eingerichtet sein kann, einen jeweiligen aktuellen Stellungswert 8 und/oder einen jeweiligen aktuellen Druckwert 9 der Luftfederdämpfereinrichtung 4 zu erfassen. Die jeweiligen Stellungs- und/oder Druckwerte 8, 9 können von den Sensoreinheiten 7 an eine Steuereinheit 10 versandt werden, welche durch die Steuereinheit 10 empfangen werden können.
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Die Steuereinheit 10 kann dazu eingerichtet sein, aus den jeweiligen Stellungs- und/oder Druckwerten 8, 9 eine aktuelle Aufbaulage 6 des Fahrzeugaufbaus 2 in Bezug auf den Fahrzeugrahmen 5 bestimmen zu können. Dies kann beispielsweise über vorbestimmte Rechenformeln oder mittels einer in der Steuereinheit 10 gespeicherten Datenbank erfolgen. Die Aufbaulage 6 des Fahrzeugaufbaus 2 bezogen auf den Fahrzeugrahmen 5 kann beispielsweise eine Höhe bzw. eine Distanz des Fahrzeugaufbaus 2 zu dem Fahrzeugrahmen 5 und/oder eine Orientierung des Fahrzeugaufbaus 2 in Bezug auf den Fahrzeugrahmen 5 beschreiben. Die Bestimmung kann beispielsweise über die Lage der Haltepunkte 3 und einem virtuellen Schwerpunkt 11, welcher eine virtuelle Punktmasse des Fahrzeugaufbaus 2 beschreiben kann, erfolgen. Die Aufbaulage 6 kann beispielsweise einen Kippwinkel des Fahrzeugaufbaus 2 in eine Fahrtrichtung 12 oder in eine Querrichtung 13 des Fahrzeugs 1 umfassen. Die Aufbaulage 6 kann beispielsweise an zumindest eine Fahrzeugkomponente 14 übertragen werden. Die zumindest eine Fahrzeugkomponente 14 kann beispielsweise eine Lageregelvorrichtung 15 umfassen. Die Lageregelvorrichtung 15 kann dazu eingerichtet sein, eine jeweilige Stellung und/oder einen jeweiligen Druck in den jeweiligen Luftfederdämpfereinrichtungen 4 zu steuern, um eine vorbestimmte Lage des Fahrzeugaufbaus 2 einzuregeln. Es kann beispielsweise vorkommen, dass sich die aktuelle Aufbaulage 6 des Fahrzeugaufbaus 2 in Bezug auf den Fahrzeugrahmen 5 verändert, wenn ein Fahrersitz 16 oder Beifahrersitz 17 in der Fahrerkabine besetzt sind. Dadurch können sich die Druckwerte 9 und/oder die Stellungswerte 8 der einzelnen Luftfederdämpfereinrichtungen 4 voneinander unterscheiden. Anhand der Druckwerte 9 und/oder der Stellungswerte 8 kann die Steuereinheit 10 die aktuelle Aufbaulage 6 bestimmen und an die Reglervorrichtung 15 übertragen, welche die Luftfederdämpfereinrichtung 4 derart ansteuern kann, dass die Aufbaulage 6 wieder eine vorbestimmte Solllage aufweist.
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Es kann vorgesehen sein, dass die Aufbaulage 6 an eine Sensorvorrichtung 18 übertragen werden kann, um Messdaten 19, welche durch die Sensorvorrichtung 18 von einer Fahrzeugumgebung erfasst werden, in Abhängigkeit von der aktuellen Aufbaulage 6 auszuwerten. Dabei kann die Sensorvorrichtung 18 beispielsweise eine LIDAR-Einheit umfassen, welche Distanzen zu Objekten in der Fahrzeugumgebung mittels Lichtstrahlen erfassen kann. Ist die Sensorvorrichtung 18 auf dem Fahrzeugaufbau 2 angeordnet, hängen die Messdaten 19 von der aktuellen Aufbaulage 6 des Fahrzeugaufbaus 2 ab. So trifft in Abhängigkeit von der aktuellen Aufbaulage 6 ein von einer Sensorvorrichtung 8 ausgehender Lichtstrahl in einem bestimmten Winkeln auf ein Objekt in der Fahrzeugumgebung auf. Dadurch kann die Länge des Lichtstrahls durch die aktuelle Aufbaulage 6 beeinflusst sein. Um eine exakte Distanz auf Grundlage der Länge des Lichtstrahls bestimmen zu können, ist es erforderlich, die aktuelle Aufbaulage 6 zu berücksichtigen.
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2 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Fahrzeugs. Die Figur kann eine Seitenansicht des Fahrzeugs 1 sein. Das Fahrzeug 1 kann einen Fahrzeugrahmen 5 aufweisen, auf dem der Fahrzeugaufbau 2 angeordnet sein kann. Über Rahmenluftfederdämpfereinrichtungen 20 kann der Fahrzeugrahmen 5 auf einem Fahrwerk 21 angeordnet sein. Es kann vorgesehen sein, dass der Fahrzeugrahmen 5 über beispielsweise vier Rahmenluftfederdämpfereinrichtungen 20 mit dem Fahrwerk 21 verbunden ist. Die Rahmenluftfederdämpfereinrichtungen 20 können Rahmensensoreinheiten 22 aufweisen, welche aktuelle Stellungs- 8 und Druckwerte 9 der Rahmenluftfederdämpfereinrichtungen 20 erfassen können. Die jeweiligen Werte 8, 9 können ebenfalls der Steuereinheit 10 übermittelt werden. Die Steuereinheit 10 kann dazu eingerichtet sein, aus den empfangenen Stellungswerten 8 und den empfangenen Druckwerten 9 die Aufbaulage 6 des Fahrzeugaufbaus 20 bezüglich des Fahrzeugrahmens 5 oder eine Rahmenlage 23 des Fahrzeugrahmens 5 in Bezug auf das Fahrwerk 21 aus den Stellungs- und den Druckwerten 8, 9 zu ermitteln. Es kann auch eine Referenzlage 24 des Fahrzeugaufbaus 2 in Bezug auf das Fahrwerk 21 durch die Steuereinheit 10 ermittelt werden. Aus der Referenzlage 24 kann sich eine Lage des Fahrzeugaufbaus 2 zu einem Boden 25 unter dem Fahrzeug 1 bestimmen. Es kann vorgesehen sein, dass die Lagen 6, 23, 24 auch an eine Fahreinheit 26 übermittelt werden können, welche zum teil- oder vollautonomen Führen des Fahrzeugs 1 eingerichtet sein kann. Die Lagen 6, 23, 24 können von der Fahreinheit 26 dafür verwendet werden, beispielsweise einen Neigungswinkel der Fahrerkabine des Fahrzeugaufbaus 2 bezüglich des Fahrwerks 21 zu reduzieren.
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3 zeigt einen Verlauf eines Verfahrens zum Betreiben eines Fahrzeugs. In einem ersten Schritt S1 können durch Sensoreinheiten 7 aktuelle Stellungs- und/oder Druckwerte 8, 9 von Luftfederdämpfereinrichtungen 4 erfasst werden.
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In einem Schritt S2 können die aktuellen Stellungswerte 8 und die aktuellen Druckwerte 9 von den Sensoreinheiten 7 an die Steuereinheit 10 übertragen werden.
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In einem Schritt S3 kann die Steuereinheit 10 eine Aufbaulage 6 des Fahrzeugaufbaus 2 bezüglich eines Fahrzeugrahmens 5 aus den empfangenen Stellungswerten 8 und den empfangenen Druckwerten 9 berechnen oder bestimmen.
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In einem Schritt S4 kann die bestimmte Aufbaulage 6 von der Steuereinheit 10 an zumindest eine Fahrzeugkomponente 14 des Fahrzeugs 1 übertragen werden
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Die Fahrerkabinen von Lastkraftwagen sind mittels vier Luftfedern und Stoßdämpfern 4 am Fahrzeugrahmen 5 (Chassis) befestigt bzw. gelagert. Durch hinein- oder hinausströmende Luft kann die Höhe der Luftfeder und somit die Höhe der Fahrerkabine gesteuert werden. Diese Höhenregelung erfolgt über ein innenliegendes mechanisches Ventil (für die Luftsteuerung) mit Hebelanordnung am Chassis 5 bei drei von vier der Luftfeder-Dämpfermodulen. Die beiden hinteren Luftfeder-Dämpfermodule sind pneumatisch miteinander verbunden und werden über eine Höhenregelung (in einem Luftfeder-Dämpfermodul) gesteuert. Durch diese mechanische Höhenregelung der Fahrerkabine sind zum einen keine neuen Komfortfunktionen (z. B. Kabine seitlich neigen) möglich, zum anderen stehen auch keine Höheninformationen der vier Haltepunkte 7 der Kabine zu Verfügung, so dass eine Bestimmung der Aufbaulage 6 der Kabine nur mittels externen Lagesensoren möglich ist. Eine automatische oder eine manuell ausführbare und somit aktive Höhenregulierung bzw. Höhenveränderung der Fahrerkabine ist mit dem heutigen rein mechanischen System nicht möglich, da die Höheninformation der Kabine zum Fahrzeugrahmen (Chassis) 5 fehlt. Zudem sind weitere Komfortfunktionen wie z. B. eine einseitige Änderung der Kabinenhöhe oder das „in Waage bringen“ der Kabine nicht möglich. All diese Nachteile können durch eine elektronische Lage- bzw. Höhenregelung berücksichtigt werden, wenn die Höheninformationen der Kabine bekannt sind. Weiterhin können keine Zusatzinformationen an weitere Systeme wie beispielsweise kamera- oder radarbasierten Sensoren (LIDAR) zur genaueren Lagebestimmung weitergegeben werden. Vorhanden sind neue Luftfeder-Dämpfermodule (Luftfederdämpfereinrichtungen 4) mit elektronischer Druck- und Höhenerfassung der Luftfeder über spezielle Sensoren. Ebenfalls vorhanden sind elektrische Magnetventile für das jeweilige Be- und Entlüften der Luftfeder-Dämpfermodule für eine entsprechende Änderung der Höhe der Fahrerkabine an dem jeweiligen Befestigungspunkt. Die Erfassung der Höhe der Luftfeder erfolgt über ein Steuergerät. Je nach Abweichung der aktuell erfassten Höhe und der gewünschten Höhe an dem jeweiligen Befestigungspunkt der Fahrerkabine erfolgt eine Änderung der Luftmenge in der Luftfeder mittels der elektrischen Magnetventile. Dadurch kann eine Höhenänderung der Fahrerkabine hervorgerufen werden. Durch geeignete Schnittstellen wie z. B. Taster/Schalter können bestimmte Höhenänderungen auf Wunsch vorgenommen werden.
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Merkmal dieses Systems kann zudem die Bereitstellung der Höheninformationen der Fahrerkabine sein, die eine Lageposition der Fahrerkabine gegenüber dem Fahrzeugrahmen (Chassis) gibt. Die Lageposition(en) zeigen die longitudinale (in Fahrtrichtung) und axiale (quer zur Fahrtrichtung) auftretenden Neigungswinkel der Fahrerkabine an. Zusammen mit der Luftfederung des Fahrzeugrahmens (Chassis) können diese Informationen Aufschluss über die auftretenden Neigungswinkel der Fahrerkabine gegenüber der Straße geben.
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Die ermittelten Neigungswinkel der Fahrerkabine gegenüber den Fahrzeugrahmen (Chassis) oder gegenüber der Straße (Fahrbahn) dienen den kamera- oder radarbasierten Systemen (z. B. LIDAR) zur besseren Funktion. Diese Systeme sind bei den automatisierten Fahrzeugen regelmäßig notwendig und benötigen eine definierte Einbauposition bzgl. ihres „Blickwinkels“.
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Neben dem automatisierten Fahren ist zumindest die Lageregelung von luftgefederten Fahrerkabinen auch in dem Agrar- und Baumaschinenbereich einsetzbar.
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Insgesamt zeigt das Beispiel, wie durch die Erfindung eine Lageermittlung ohne einen zusätzlichen Lagesensor bereitgestellt werden kann.
