Die Erfindung betrifft ein Antriebs- und Bremssystem für ein Kraftfahrzeug mit wenigstens einer Vorderachse und einer Hinterachse, wobei an jeder Achse wenigstens ein Rad über eine jeweilige Radaufhängung an einen Fahrzeugrahmen eines Fahrgestells angebunden sind.

Aus der DE 10 2013 212 861 A1 geht ein Verfahren zum Reduzieren einer Nickbewegung eines motorisierten Zweirades hervor, welches ein Vorderrad, ein Hinterrad und mehrere Dämpfungselemente aufweist, wobei mindestens ein Dämpfungselement zum Dämpfen des Zweirads jeweils den Rädern zugeordnet ist, und wobei das Dämpfungsvermögen jedes Dämpfungselements variabel einstellbar ist, aufweisend die Schritte:

- Erfassen mindestens einer aktuellen Fahrbetriebsgröße mittels mindestens einer Messvorrichtung am Zweirad,

- Ermitteln der Nickbewegung des Zweirads um einen Nickpol des Zweirades, und

- Ermitteln und Einstellen des benötigten Dämpfungsvermögens für mindestens ein Dämpfungselement anhand der ermittelten Nickbewegung.

Die Nickbewegung des Zweirades wird anhand mindestens einer Fahrbetriebsgröße ermittelt.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Antriebs- und Bremssystem für ein Kraftfahrzeug bereitzustellen sowie ein Verfahren zum Antrieb des Kraftfahrzeugs dahingehend weiterzuentwickeln, dass trotz einer flachen Bauweise genügend Federweg zum Überfahren von Hindernissen besteht.

Diese Aufgabe wird durch ein Antriebs- und Bremssystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Ferner wird die Aufgabe durch ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 9 gelöst. Außerdem wird die Aufgabe durch ein Verfahren zum Antrieb des Kraftfahrzeugs mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst. Bevorzugte o- der vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie den beigefügten Figuren. Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft ein Antriebs- und Bremssystem für ein Kraftfahrzeug, umfassend einen Fahrzeugrahmen mit wenigstens einer ersten Radaufhängung zur Realisierung einer Vorderachse und mit wenigstens einer zweiten Radaufhängung zur Realisierung einer Hinterachse, wobei jede Radaufhängung dazu eingerichtet ist, wenigstens ein Rad zumindest mittelbar am Fahrzeugrahmen anzubinden, wobei die Radaufhängungen derart am Fahrzeugrahmen angebunden sind, dass ein Nickpol des Kraftfahrzeugs vertikal oberhalb eines Schwerpunkts des Kraftfahrzeugs angeordnet ist, wobei in einer einen wenigstens temporär vergrößerten Federweg eines Fahrwerksdämpfers der jeweiligen Radaufhängung erfordernden Fahrsituation des Kraftfahrzeugs auf das jeweilige Rad der Vorderachse zumindest mittelbar ein erstes Drehmoment und auf das jeweilige Rad der Hinterachse zumindest mittelbar ein entgegengesetzt dazu wirkendes zweites Drehmoment einwirkt, derart, dass der Fahrzeugrahmen in Abhängigkeit der Anordnung des Nickpols relativ zum Schwerpunkt sowie des an der jeweiligen Achse wirkenden Drehmoments zumindest temporär bezogen auf einen befahrenen Untergrund angehoben wird, um einen Federweg des Fahrwerksdämpfers der jeweiligen Radaufhängung zu vergrößern.

Eine einen wenigstens temporär vergrößerten Federweg des Fahrwerksdämpfers erfordernde Fahrsituation kann beispielsweise vorab durch Fahrwerks-Kinematik- Simulationen oder Versuche bestimmt werden. Dabei werden sogenannte Misuse- Lastfälle definiert und bewertet. Misuse-Lastfälle ergeben sich aus Fahrsituationen, bei denen auf die Radaufhängungen und den Fahrzeugrahmen vergleichsweise große Lasten, insbesondere Stoßlasten, wirken. Eine einen wenigstens temporär vergrößerten Federweg des Fahrwerksdämpfers erfordernde Fahrsituation kann beispielsweise eine Situation sein, wenn das Kraftfahrzeug einen Bordstein überfährt. Eine solche Situation kann beispielsweise von einer Umgebungserkennung des Kraftfahrzeugs oder dergleichen erkannt oder durch den Fahrer des Kraftfahrzeugs zumindest mittelbar manuell eingeleitet werden. Es sei explizit erwähnt, dass sich das hier beschriebene System auch für Fahrsituationen zum Anfahren oder Abbremsen ohne Hindernis eignet, insbesondere für die Fahrzeugkomfort-Steuerung, also zur Verbesserung des Fahrkomforts. In diesem Sinn kann die einen wenigstens temporär vergrößerten Federweg des Fahrwerksdämpfers erfordernde Fahrsituation auch eine Anpassung der Höhe des Fahrzeugrahmens zur Fahrbahn während eines Normalbetriebs, also beispielsweise beim Fahren mit konstanter Geschwindigkeit, sein. Wenn die entsprechende Fahrsituation erkannt oder eingeleitet wird, bei der ein vergrößerter Federweg des Fahrwerkdämpfers gewünscht ist, wird gezielt ein positives Drehmoment an der Vorderachse und ein entgegengesetzt dazu wirkendes negatives Drehmoment an der Hinterachse, oder umgekehrt, eingestellt, wodurch ein aus Konzeptgründen kurz ausgelegter Fahrwerksdämpfer kurzzeitig zur Über- oder Durchfahrt des Hindernisses erzwungen optimiert, insbesondere verlängert bzw. auseinandergezogen, wird. Ein längerer Fahrwerksdämpfer weist einen vergrößerten Federweg auf. Dabei wirkt das an der einen Achse wirkende Drehmoment entgegensetzt zum Drehmoment an der jeweils anderen Achse des Kraftfahrzeugs. Beispielsweise wirkt ein positives Drehmoment an der Vorderachse und ein negativ wirkendes Drehmoment an der Hinterachse des Kraftfahrzeugs. Bei einem positiven Drehmoment wirkt eine in Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs gerichtete Kraft auf die jeweilige Achse ein, wohingegen bei einem negativen Drehmoment eine entgegen der Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs gerichtete Kraft auf die jeweils andere Achse einwirkt.

Die Optimierung des Fahrwerksdämpfers kann dabei durch Beschleunigen und/oder Abbremsen mit einer herkömmlichen Bremse, insbesondere einer Scheiben- und/oder Trommelbremse, oder durch eine Rekuperation, insbesondere mittels einer Rekupera- tionsbremse, am jeweiligen Antrieb erfolgen.

Durch gezielte Einstellung des Verzögerungs- und Beschleunigungsverhaltens an der jeweiligen Vorder- bzw. Hinterachse wird der Federweg des Fahrwerksdämpfers der jeweiligen Radaufhängung vergrößert, um für die entsprechende Fahrsituation ausreichend Federweg zum Einfedern des Kraftfahrzeugs bereitzustellen. Bei einer Normalfahrt ist der Federweg des jeweiligen Fahrwerksdämpfers vergleichsweise kurz ausgelegt, um eine möglichst flache Bauweise des Fahrgestells zu realisieren. Lediglich in den größeren Federweg erfordernden Fahrsituationen wird der längere Fahrwerksdämpfer bzw. der größere Federweg durch Einstellung des positiven und negativen Drehmoments an der jeweiligen Achse temporär erzwungen. Mithin erfolgt durch temporäre Änderung der Momentenverteilung an den Achsen des Kraftfahrzeugs eine kurzzeitige Dämpferanpassung, sodass eine Hindernisüberfahrt mit möglichst langem Dämpfer erfolgen kann, der so kurz wie nötig und so lang wie möglich ist. Der Schwerpunkt des Kraftfahrzeugs ist vereinfacht als der Punkt am Kraftfahrzeug zu verstehen, in dem sich die gesamte Fahrzeugmasse vereint. Dieser ergibt sich aus den Einzelschwerpunkten der verbauten Komponenten des Kraftfahrzeugs. Es ist also der Punkt am Kraftfahrzeug, der als Angriffspunkt der Schwerkraft zu denken ist. Der Nickpol ist zur Realisierung des erfindungsgemäßen Effekts zum temporären Anheben des Fahrzeugrahmens vertikal oberhalb des Schwerpunkts positioniert. Im Umkehrschluss ist der Schwerpunkt vertikal unterhalb des Nickpols angeordnet. Mithin liegt der Nickpol in Schwerkraftrichtung gesehen höher als der Schwerpunkt. Dabei ist denkbar, dass der Nickpol und der Schwerpunkt auf einer gemeinsamen Schwerkraftachse angeordnet sind. Ebenso ist möglich, dass der Nickpol in Abhängigkeit der Ausbildung des Fahrgestells zur Schwerkraftachse, auf der der Schwerpunkt liegt, seitlich versetzt ist. Das Fahrgestell umfasst den Fahrzeugrahmen sowie die Radaufhängungen, die zur drehbaren Aufnahme des jeweiligen Rades eingerichtet sind.

Der Nickpol ergibt sich demgegenüber in der Seitenansicht auf das Kraftfahrzeug aus dem Schnittpunkt von zwei Geraden, die in Verlängerung durch den jeweiligen Aufstandspunkt des jeweiligen Rades der Vorder- bzw. Hinterachse auf der befahrenen Oberfläche und den Anbindungspunkt des gelenkig gelagerten Radträgers am Fahrzeugrahmen die vertikale Schwerpunktachse, die vertikal durch den Schwerpunkt des Kraftfahrzeugs verläuft, schneiden. Bei einer gedachten Seitenbetrachtung des Kraftfahrzeugs liegt die Schwerpunktachse bei einer Lastverteilung von 50% an der Vorderachse und 50% auf der Hinterachse genau mittig im Kraftfahrzeug, wobei die beiden genannten Geraden zur Definition des Nickpols spiegelverkehrt zueinander angeordnet sind und sich vertikal oberhalb der Schwerpunktachse treffen bzw. schneiden. Der Treffpunkt bzw. Schnittpunkt der beiden Geraden ist als Nickpol zu verstehen. Als Nicken ist die Neigung des Kraftfahrzeugs um dessen Querachse zu verstehen.

Das Kraftfahrzeug umfasst mindestens vier Radaufhängungen, mindestens zwei Radaufhängungen für die Vorderachse und mindestens zwei Radaufhängungen für die Hinterachse. Jede Radaufhängung ist als sogenanntes Corner-Modul des Fahrgestells zu verstehen und ist am Fahrzeugrahmen angebunden bzw. über den Radträger und den Fahrwerksdämpfer daran gelenkig angeordnet. Nach einem Ausführungsbeispiel weist die jeweilige Radaufhängung einen Radträger mit unveränderbarer Länge, der einerseits gelenkig am Fahrzeugrahmen und andererseits gelenkig an einem das Rad zumindest mittelbar aufnehmenden Achsschenkel angeordnet ist, und einen Fahrwerksdämpfer mit veränderbarer Länge, der einerseits gelenkig am Fahrzeugrahmen und andererseits gelenkig am Achsschenkel angeordnet ist, auf.

Der Radträger hat die Aufgabe, das Radlager - und somit das Rad - des Kraftfahrzeugs aufzunehmen. Es ist gelenkig am Achsschenkel angebunden, das mit dem Rad wirkverbunden ist, insbesondere wenn der Achsschenkel der Achsschenkel einer angetriebenen Achse ist. In diesem Fall ist der Achsschenkel die Antriebswelle zum Antrieb des jeweiligen damit wirkverbundenen Rades, wobei der Achsschenkel mit dem Antrieb des jeweiligen Rades antriebswirksam verbunden ist. An dem Radträger können ferner eine Bremsscheibe und/oder ein Bremssattel angeordnet sein. Zudem kann der Radträger mit einem Federbein oder dergleichen und/oder mit einer Lenkung des Kraftfahrzeugs wirkverbunden sein.

Das erste Drehmoment an der Vorderachse wird beispielsweise durch ein eingebrachtes Bremsmoment erzeugt und das zweite Drehmoment an der Hinterachse wird entsprechend durch ein zusätzliches Antriebsmoment erzeugt. Das jeweilige Drehmoment wirkt am Achsschenkel der jeweiligen Radaufhängung. Das entstehende Bremsmoment an der Vorderachse führt in Abhängigkeit der Anordnung des Nickpols dazu, dass sich das jeweilige an der jeweiligen Radaufhängung der Vorderachse angeordnete Rad, nachfolgend auch Vorderrad bezeichnet, über den Radträger und den Achsschenkel unter den Fahrzeugrahmen drückt. Der jeweilige Radträger an der Vorderachse weist dabei stets eine konstante Länge auf. Die jeweilige Fahrwerksdämpfung an der Vorderachse ist bezogen auf den dazugehörigen Radträger derart am Fahrzeugrahmen gelenkig befestigt, dass sie zum einen der Drehbewegung des jeweiligen Radträgers der Vorderachse folgt und zum anderen in seiner eigenen Längsrichtung verlängert bzw. auseinandergezogen wird. Mithin wird der Federweg vergrößert. Gleichzeitig sorgt das zusätzliche Antriebsmoment an der Hinterachse dafür, dass sich das an der jeweiligen Radaufhängung der Hinterachse angeordnete Rad, nachfolgend auch Hinterrad bezeichnet, über den Radträger und den Achsschenkel ebenfalls unter den Fahrzeugrahmen drückt. Auch dieser jeweilige Radträger an der Hinterachse weist eine unveränderliche konstante Länge auf. Die jeweilige Fahrwerksdämpfung an der Hinterachse ist bezogen auf den dazugehörigen Radträger derart am Fahrzeugrahmen gelenkig befestigt, dass sie zum einen der Drehbewegung des jeweiligen Radträgers der Hinterachse folgt und zum anderen in seiner eigenen Längsrichtung verlängert bzw. auseinandergezogen wird. Mithin wird der Federweg vergrößert. Dieses beschriebene Fahrmanöver bewirkt ein Anheben des Fahrzeugrahmens, insbesondere wenn die jeweiligen entgegengesetzt wirkenden Drehmomente betragsmäßig gleich groß und der Schwerpunkt sowie der Nickpol im Wesentlichen mittig am Kraftfahrzeug und auf der gemeinsamen vertikal bzw. senkrecht verlaufenden Schwerkraftachse angeordnet sind. Entsprechend ist die Wirkungsweise entgegengesetzt, wenn an der Vorderachse ein zusätzliches Antriebsmoment und an der Hinterachse ein entgegengesetztes Bremsmoment erzeugt werden. Dies bewirkt ein Absenken des Fahrzeugrahmens. Durch variable Anpassung der Höhe des positiven bzw. negativen Drehmoments an der Vorder- bzw. Hinterachse kann das Fahrmanöver derart beeinflusst werden, dass ein guter Kompromiss zwischen Einfederung und Fahrverhalten des Kraftfahrzeugs einstellbar ist.

Die Drehmomente wirken am jeweiligen Achsschenkel der Vorder- bzw. Hinterachse, an dem der Fahrwerksdämpfer sowie der Radträger gelenkig angeschlossen sind. Anders gesagt stützt sich das jeweilige durch den jeweiligen Antrieb erzeugte Drehmoment am Achsschenkel ab, wobei das Drehmoment in Kombination mit der Anordnung des Nickpols ein Verdrehen des Radträgers relativ zu dessen Anschlusspunkt am Fahrzeugrahmen erzeugt.

Vorzugsweise ist wenigstens das jeweilige Rad der Hinterachse drehantreibbar ist. Dazu ist im Bereich der Hinterachse oder am jeweiligen Rad ein Antrieb angeordnet, der Antriebsleistung zumindest mittelbar auf das jeweilige Rad der Hinterachse überträgt. Ergänzend kann auch das jeweilige Rad der Vorderachse in entsprechender Weise drehantreibbar sein.

Nach einem Ausführungsbeispiel ist wenigstens teilweise innerhalb des jeweiligen an- treibbaren Rades ein als Radnabenantrieb ausgebildeter Antrieb wirksam angeordnet. Bevorzugt ist der jeweilige als Radnabenantrieb ausgebildete Antrieb mit dem dazugehörigen Achsschenkel wirkverbunden, um das jeweilige Drehmoment zum temporä- ren Anheben oder Absenken des Fahrzeugrahmens bezogen auf den befahrenen Untergrund zu übertragen. Der Radnabenantrieb ist vorzugsweise eine in der Felge des jeweiligen Rades integrierte elektrische Maschine. Innerhalb der Felge kann ferner ein Getriebe und/oder eine Übersetzungsstufe sowie gegebenenfalls Schaltelemente angeordnet sein, um ein Übersetzungsverhältnis zwischen dem Antrieb und dem dazugehörigen Rad einzustellen.

Alternativ sind zur Realisierung der Vorderachse zwei oder mehrere Radaufhängungen und/oder zur Realisierung der Hinterachse zwei oder mehrere Radaufhängungen vorgesehen, wobei zumindest die mit den Radaufhängungen der Hinterachse wirkver- bundenen Räder drehantreibbar sind. Mit anderen Worten wird ein Personenkraftwagen vorgeschlagen, der zumindest einen Heckantrieb aufweist. Nach einem Ausführungsbeispiel kann ein ergänzender Frontantrieb vorgesehen sein, bei dem die Räder der Vorderachse ebenfalls drehantreibbar sind, sodass der Personenkraftwagen als Allradantrieb ausgeführt ist. Der Antrieb der Vorderachse kann separat ausgebildet sein, wobei auch denkbar ist, den Antrieb der Vorderachse über einen Zentralantrieb auszuführen.

Damit weist jedenfalls die Hinterachse einen jeweiligen Antrieb auf, der die zusätzliche Antriebsleistung zur Erzeugung des zweiten Drehmoments auf die jeweilige Radaufhängung übertragen kann, um das Anheben des Fahrzeugrahmens am Heck auszuführen. An der Vorderachse kann das erste Drehmoment bzw. das Verzögerungsmoment durch Betriebsbremsen oder ein Rekuperationsmoment erzeugt werden. Durch gezielte Einstellung eines positiven bzw. negativen Drehmoments kann so in der zuvor beschriebenen Weise ein wenigstens temporäres Anheben oder Absenken des Fahrzeugrahmens erfolgen.

Vorzugsweise ist das Fahrgestell ein Skateboard-Fahrgestell. Dies ermöglicht eine Plattformarchitektur mit frei wählbarem Aufbau. Das Fahrgestell ist dadurch im Vergleich zu herkömmlichen Fahrzeugrahmenkonstruktionen besonders flachbauend ausgebildet. Der Fahrzeugrahmen ist eine Fahrzeuggrundplatte, auf der der übrige Fahrzeugaufbau des Kraftfahrzeugs montierbar ist. Zur Realisierung des Skateboard- Designs ist es erforderlich, die Länge des Fahrwerksdämpfers möglichst gering zu gestalten. Ein möglichst kurzer Fahrwerksdämpfer hat dadurch nur einen geringen Federweg, der für das Fahrverhalten des Kraftfahrzeugs sowie den Fahrzeugkomfort zur Verfügung steht. Der Fahrwerksdämpfer wird in der zuvor beschriebenen Weise temporär auseinandergezogen bzw. in seiner Längserstreckung verlängert, um das Überfahren eines Hindernisses oder dergleichen mit möglichst großem Federweg zu ermöglichen.

Vorzugsweise ist der jeweilige Fahrwerksdämpfer eine Feder- und Dämpfereinheit. Ein derartiger Fahrwerksdämpfer, in diesem Fall auch Federbein genannt, umfasst einen Zylinder und einen dazu längsbeweglichen Kolben, oder umgekehrt, die gegeneinander durch eine Feder, insbesondere eine Druckfeder, abgestützt sind. Dabei kann der Zylinder am Fahrzeugrahmen und der Kolben am jeweiligen Achsschenkel, oder umgekehrt, angeordnet sein.

Alternativ ist der jeweilige Fahrwerksdämpfer eine Luftfedereinheit ist. Eine Luftfeder ist ein Federungssystem, das die Kompressibilität von Gasen, insbesondere von Luft, nutzt. Sowohl als Feder- und Dämpfereinheit als auch als Luftfedereinheit ausgebildete Fahrwerksdämpfer übertragen im Wesentlichen axiale Kräfte und sind an ihren jeweiligen Enden gelenkig am dazugehörigen Achsschenkel sowie am Fahrzeugrahmen angeordnet.

Eine gelenkige Anordnung zweier Bauteile ist eine bewegliche Verbindung zwischen zwei starren Körpern. Es handelt sich insbesondere um ein Drehgelenk, das ein Rotieren des Bauteils um einen jeweiligen Anschlusspunkt ermöglicht. Sowohl der Radträger als auch der Fahrwerksdämpfer weisen zwei Anschlusspunkte auf, einerseits am Fahrzeugrahmen, andererseits am jeweiligen Achsschenkel der jeweiligen Radaufhängung. In beiden Anschlusspunkten ist das jeweilige Bauteil frei drehbar angeordnet, vorzugsweise derart angeordnet, dass sich das Bauteil um den jeweiligen Anschlusspunkt herum frei bewegen lässt. Vorzugsweise ist der jeweilige Anschlusspunkt als Kugelgelenk oder sphärisches Gelenk ausgebildet. Der Anschlusspunkt des jeweiligen Fahrwerksdämpfers am Fahrzeugrahmen ist vorzugsweise entgegen der Schwerkraftrichtung bzw. vertikal oberhalb des Anschlusspunktes des jeweiligen Radträgers am Fahrzeugrahmen angeordnet.

Unter einer Wirkverbindung ist entweder eine unmittelbare oder eine zumindest mittelbare Verbindung zwischen zwei Elementen zu verstehen. Mithin können die beiden miteinander wirkverbundenen Elemente entweder direkt oder über weitere Elemente miteinander verbunden sein. Als zumindest mittelbare Verbindung ist eine Verbindung zu verstehen, bei der zwei Elemente über mindestens ein weiteres Element, das zwischen den beiden Elementen angeordnet ist, miteinander (wirk-)verbunden sind oder bei der die beiden Elemente direkt und somit unmittelbar miteinander verbunden sind.

Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung weist ein Kraftfahrzeug wenigstens eine Vorderachse und wenigstens eine Hinterachse auf, wobei an den Enden jeder Achse wenigstens zwei Räder angeordnet sind, wobei das Kraftfahrzeug ferner ein Fahrgestell gemäß dem ersten Erfindungsaspekt umfasst. Das Kraftfahrzeug weist wenigstens einen Heckantrieb auf. Nach einem Ausführungsbeispiel ist das Kraftfahrzeug ein Allrad-Fahrzeug, wobei alle Räder der Vorder- und Hinterachse des Kraftfahrzeugs antreibbar ausgeführt sind, entweder mittels separater Radantriebe oder durch Zentralantriebe, die jeweils Antriebsleistung auf die Räder einer Achse übertragen.

Ein dritter Aspekt der Erfindung betrifft ein mit einem Antriebs- und Bremskonzept, umfassend einen Fahrzeugrahmen mit wenigstens einer ersten Radaufhängung zur Realisierung einer Vorderachse und mit wenigstens einer zweiten Radaufhängung zur Realisierung einer Hinterachse, wobei jede Radaufhängung dazu eingerichtet ist, wenigstens ein Rad zumindest mittelbar am Fahrzeugrahmen anzubinden, wobei die Radaufhängungen derart am Fahrzeugrahmen angeordnet sind, dass ein Nickpol des Kraftfahrzeugs vertikal oberhalb eines Schwerpunkts des Kraftfahrzeugs angeordnet ist, wobei in einer einen vergrößerten Federweg des Fahrwerksdämpfers erfordernden Fahrsituation des Kraftfahrzeugs der jeweilige Antrieb des jeweiligen Rades der Vorderachse derart auf die Achsschenkel der Radaufhängungen der Vorderachse einwirkt, dass ein erstes Drehmoment erzeugt, und wobei der jeweilige Antrieb des jeweiligen Rades der Hinterachse derart auf die Achsschenkel der Radaufhängungen der Hinterachse einwirkt, dass ein entgegengesetzt zum ersten Drehmoment wirkendes zweites Drehmoment erzeugt wird, sodass der Fahrzeugrahmen in Abhängigkeit der Anordnung des Nickpols sowie des an der jeweiligen Achse wirkenden Drehmoments zumindest temporär bezogen auf einen befahrenen Untergrund angehoben wird, um einen Federweg des jeweiligen Fahrwerksdämpfers zu vergrößern. Das Verfahren basiert auf dem Gedanken ein Fahrmanöver zu manipulieren, indem insbesondere bei Notbremsungen oder wenn ein Hindernis zu überfahren ist, ein Federweg von den Rädern zugeordneten Fahrwerksdämpfern temporär derart vergrößert wird, dass der Fahrkomfort nicht beeinträchtigt sowie Schäden an den Bauteilen des Fahrgestells vermieden werden. So können die Fahrwerksdämpfer der Radaufhängungen kompaktbauend, insbesondere im Ausgangszustand mit kurzem Federweg, ausgelegt werden, da nur in bestimmten, einen wenigstens temporär vergrößerten Federweg erfordernden Fahrsituation des Kraftfahrzeugs der Federweg des jeweiligen Fahrwerksdämpfers an die entsprechende Fahrsituation angepasst, also insbesondere vergrößert wird.

Die obigen Ausführungen, Beispiele und Definitionen zu technischen Effekten, Vorteilen und Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Antriebs- und Bremssystems gelten sinngemäß ebenfalls für das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug sowie das erfindungsgemäße Verfahren zum Antrieb des Kraftfahrzeugs.

Weitere die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigen

Figur 1 eine vereinfachte schematische Ansicht eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs zur Veranschaulichung eines erfindungsgemäßen Antriebsund Bremssystems,

Figur 2 eine schematische Seitenansicht des Kraftfahrzeugs gemäß Figur 1 ,

Figur 3a eine schematische Seitenansicht einer ersten Radaufhängung des erfindungsgemäßen Fahrgestells nach den Figuren 1 und 2,

Figur 3b eine schematische Seitenansicht der ersten Radaufhängung nach Figur 3a,

Figur 4 eine schematische Seitenansicht des Kraftfahrzeugs nach den Figuren 1 bis 3b während eines Bremsvorgangs, bei dem nur ein Bremsmoment und kein zusätzliches Drehmoment an der Vorder- und Hinterachse wirkt,

Figur 5 eine schematische Seitenansicht des Kraftfahrzeugs nach den Figuren 1 bis 4 während einer Normalfahrt mit konstanter Geschwindigkeit, wobei an der Vorder- und Hinterachse entgegengesetzt wirkende, betragsmäßig identische Drehmomente einwirken, und

Figur 6 eine schematische Seitenansicht des Kraftfahrzeugs nach den Figuren 1 bis 5 während eines Bremsvorgangs, bei dem an der Vorder- und Hinterachse entgegengesetzt wirkende, betragsmäßig ungleiche Drehmomente wirken.

Gemäß Figur 1 ist ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug 1 teilweise und stark vereinfacht in der Draufsicht dargestellt. Das Kraftfahrzeug 1 weist ein Fahrgestell 2 mit einem Fahrzeugrahmen 3 auf, wobei zur Realisierung einer Vorderachse 4 eine erste Radaufhängung 6 und eine dritte Radaufhängung 8 und zur Realisierung einer Hinterachse 5 eine zweite Radaufhängung 7 und eine vierte Radaufhängung 9 angeordnet sind. Jeder Radaufhängung 6 - 9 ist ein Rad 11 - 14 zugeordnet, wobei die jeweilige Radaufhängung 6 - 9 das dazugehörige Rad 11 - 14 an den Fahrzeugrahmen 3 anbindet. Zudem ist im vorliegenden Beispiel jedes Rad 11 - 14 drehantreibbar. Jedenfalls sind die Räder 12, 14 der Hinterachse 5 drehantreibbar. Vorliegend ist innerhalb des jeweiligen Rades 11 - 14 ein als Radnabenantrieb ausgebildeter Antrieb 10 zum Antrieb des jeweiligen Rades 11 - 14 wirksam angeordnet. Dieser ist schematisch in Figur 3a und 3b anhand der Darstellung der ersten Radaufhängung 6 am Fahrzeugrahmen 3 angedeutet. Die übrigen Radaufhängungen 7 - 9 sind im Wesentlichen identisch ausgebildet. Die Radaufhängungen 6, 7 der rechten Fahrzeugseite sind dabei spiegelverkehrt zu den Radaufhängungen 8, 9 der linken Fahrzeugseite ausgebildet. Das Fahrgestell 2 ist ein sogenanntes Skateboard-Fahrgestell, was bedeutet, dass insbesondere der Fahrzeugrahmen 3 sowie die Radaufhängungen 6 - 9 im Vergleich zu herkömmlichen Fahrzeugkarosserien besonders flachbauend ausgeführt sind, was durch Figur 2 verdeutlicht werden soll. Jede Radaufhängung 6 - 9 weist, wie in den Figuren 3a und 3b zu sehen ist, einen Radträger 15 mit unveränderbarer Länge aufweist, der einerseits gelenkig am Fahrzeugrahmen 3 und andererseits gelenkig an einem Achsschenkel 16 angeordnet ist. Der Achsschenkel 16 nimmt das jeweilige Rad 11 - 14, hier das erste Rad 11 , zumindest mittelbar auf. Zudem umfasst die jeweilige Radaufhängung 6 - 9 einen Fahrwerksdämpfer 17 mit veränderbarer Länge, der einerseits gelenkig am Fahrzeugrahmen 3 und andererseits gelenkig am Achsschenkel 16 angeordnet ist. Der jeweilige Fahrwerksdämpfer 17 ist hier eine Feder- und Dämpfereinheit, beispielsweise ausgebildet als Zylinder-Kolben-System mit zwei relativ zueinander beweglichen, und gefederten Teilen. Alternativ kann der jeweilige Fahrwerksdämpfer 17 auch als Luftfedereinheit ausgebildet sein. Aufgrund der flachen Ausbildung des Skateboard- Fahrgestells sind die Fahrwerksdämpfer 17 in einer Ausgangs- bzw. Normalstellung vergleichsweise kurz ausgebildet, wodurch in der Ausgangs- bzw. Normalstellung ein lediglich kurzer Federweg mit den Fahrwerksdämpfern 17 realisierbar ist. Ein kurzer Fahrwerksdämpfer 17 hat nur einen geringen Federweg der für den Fahrzeugkomfort zur Verfügung steht. Wird mit einem solchen kurz ausgelegten Fahrwerksdämpfer 17 vor einem Hindernis gebremst und der Fahrwerksdämpfer 17 taucht je nach Fahrzeugauslegung dadurch zusammen, so ist es in diesem Fall nachteilig, da dadurch der Federweg nochmals reduziert wird.

Das Fahrgestell 2 ist derart ausgebildet und die Radaufhängungen 6 - 9 sind derart am Fahrzeugrahmen 3 angebunden, dass ein Nickpol 18 des Kraftfahrzeugs 1 vertikal oberhalb eines Schwerpunkts 20 des Kraftfahrzeugs 1 angeordnet ist, vgl. Figur 2. In bestimmten Fahrsituation des Kraftfahrzeugs 1 kann ein vergrößerter Federweg der Fahrwerksdämpfer 17 erforderlich sein. Eine solche Fahrsituation wird als eine einen wenigstens temporär vergrößerten Federweg des Fahrwerksdämpfers 17 erfordernde Fahrsituation des Kraftfahrzeugs 1 bezeichnet. Diese kann auftreten, wenn beispielsweise von einer - hier nicht gezeigten oder näher beschriebenen - Umfelderkennung ein Hindernis 21 erfasst wird. Dies ist beispielsweise ein Bordstein.

Die Figuren 4 bis 6 zeigen verschiedene Zustände des Kraftfahrzeugs 1 , wobei lediglich das Fahrgestell 2 zu sehen ist und zur Vereinfachung auf die Abbildung der Fahrwerksdämpfer 17 verzichtet wird. Zudem sind hier lediglich das erste und zweite Rad 11 , 12 mit der jeweiligen Radaufhängung 6, 7 zu sehen. Die beiden verdeckten Räder 13, 14 und Radaufhängungen 8, 9 verhalten sich analog zu dem Rad 11 , 12 bzw. der Radaufhängung 6, 7 der gleichen Achse 4, 5.

Der als Radnabenantrieb ausgebildete Antrieb 10 des jeweiligen Rades 11 - 14 ist mit dem jeweiligen Achsschenkel 16 wirkverbunden. Mit anderen Worten ist mittels des jeweiligen Antriebs 10 eine Antriebsleistung, insbesondere ein Drehmoment, auf den gelenkig mit dem Fahrwerksdämpfer 17 und dem Radträger 15 verbundenen Achsschenkel 16 übertragbar. Durch Einbringen eines zusätzlichen positiven oder negativen Drehmoments auf den jeweiligen Achsschenkel 16 kann eine Verdrehung des Radträgers 15 um dessen Anschlusspunkt 24 am Fahrzeugrahmen 3 realisiert werden, sodass eine relative Position des Fahrzeugrahmens 3 zum befahrenen Untergrund bzw. zur Fahrbahn 22 verändert wird.

Die Abbildung in Figur 2 zeigt einen Zustand des Kraftfahrzeugs 1 , bei dem kein zusätzlich Drehmoment auf den jeweiligen Achsschenkel 16 übertragen wird. Es erfolgt auch kein Bremsen. Das Kraftfahrzeug 1 befindet sich im Normalbetrieb, wobei der jeweilige Fahrwerksdämpfer 17 vergleichsweise kurz ist und somit einen für den Normalbetrieb optimalen, kurzen Federweg bereitstellt.

Die Abbildung in Figur 4 zeigt einen Zustand des Kraftfahrzeugs 1 , bei dem kein zusätzliches Drehmoment auf den jeweiligen Achsschenkel 16 der jeweiligen Radaufhängung 6 - 9 übertragen wird. Das Kraftfahrzeug 1 befindet sich hier vor einem Hindernis 22 in einem Bremsvorgang, wobei sowohl an der Vorderachse 4 als auch an der Hinterachse 5 mit einer - hier nicht gezeigten - Betriebsbremse gebremst wird. Denkbar ist auch, dass ein Rekuperationsmoment bei einem elektrischen Antrieb wirkt. Jedenfalls wirkt ein negatives Moment.

Das Bremsen führt hier zu einem Verdrehen der Radträger 15 um ihren Anschlusspunkt 24 am Fahrzeugrahmen 3. An der Vorderachse 4 bewirkt das Bremsen ein Anheben des Fahrzeugrahmens 3 und an der Hinterachse 5 ein Absenken des Fahrzeugrahmens 3. Die - hier nicht gezeigten - Fahrwerksdämpfer 17 der Vorderachse 4 werden aufgrund ihrer Anordnung vertikal oberhalb des dazugehörigen Radträgers 15 sowie der spezifischen gelenkigen Anbindung am Fahrzeugrahmen 3 auseinandergezogen, das heißt in ihrer Längsrichtung verlängert, wodurch ihnen beim Auftreffen der Räder 11 , 12 auf das Hindernis 22 mehr Federweg zur Verfügung steht. Die - hier ebenfalls nicht gezeigten - Fahrwerksdämpfer 17 der Hinterachse 5 werden gestaucht, das heißt in ihrer Längsrichtung verkürzt, wodurch ihnen beim Auftreffen der Räder 11 , 12 auf das Hindernis 22 noch weniger Federweg zur Verfügung steht als im Normalbetrieb. Dieser Zustand soll mittels des hier vorgeschlagenen Fahrgestells 2 und dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Antrieb des Kraftfahrzeugs verhindert werden.

Der Federweg des Fahrwerkdämpfers 17 soll temporär vergrößert werden, indem der jeweilige Antrieb 10 des jeweiligen Rades 11 - 14 auf die Achsschenkel 16 der ersten und zweiten Radaufhängung 6, 7 der Vorderachse 4 ein erstes Drehmoment und auf die Achsschenkel 16 der dritten und vierten Radaufhängung 8, 9 der Hinterachse 5 ein entgegengesetzt dazu wirkendes zweites Drehmoment überträgt. Dies geschieht vor, insbesondere unmittelbar vor einem Auftreffen der Räder 11 , 12 der Vorderachse 4 auf das Hindernis 21 . In Abhängigkeit der Anordnung des Nickpols 18 oberhalb des Schwerpunkts 20 sowie in Abhängigkeit des Betrags des an der jeweiligen Achse 4, 5 wirkenden Drehmoments wird der Fahrzeugrahmen 3 zumindest temporär bezogen auf die Fahrbahn 22 angehoben, derart, dass ein Federweg des jeweiligen Fahrwerksdämpfers 17 vergrößert wird. Das Antriebsmoment des jeweiligen Antriebs 10 stützt sich am dazugehörigen Achsschenkel 16 ab, wobei das jeweilige wirkende positive bzw. negative Drehmoment in Kombination mit der Anordnung des Nickpols 18 oberhalb des Schwerpunkts 20 ein Verdrehen des Radträgers 15 relativ zu dessen Anschlusspunkt 24 am Fahrzeugrahmen 3 bewirkt, und zwar derart, dass das jeweilige Rad 11 - 14 unter den Fahrzeugrahmen 3 gedrückt wird. Das zusätzliche erste Drehmoment ist vorliegend positiv und das zusätzliche zweite Drehmoment negativ.

Figur 5 zeigt ein Fahrzeugverhalten bei konstanter Geschwindigkeit, wobei an der Vorderachse 4 durch die beiden Antriebe 10 ein identisches Bremsmoment bzw. erstes Drehmoment am jeweiligen Achsschenkel 16 anliegt. An der Hinterachse 5 liegt demgegenüber ein durch die beiden Antriebe 10 der Hinterachse 5 erzeugtes und entgegengesetzt wirkendes Antriebsmoment bzw. zweites Drehmoment an. Denkbar ist auch, dass die Hinterachse 5 einen einzigen Zentralantrieb für alle Räder 12, 14 der Hinterachse 5 aufweist. Ferner ist möglich das Bremsmoment an der Vorderachse durch Betriebsbremsen des Kraftfahrzeugs 1 zu erzeugen oder durch einen weiteren als Zentralantrieb ausgebildeten Antrieb für die Röder 11 , 13 der Vorderachse 4 vorzusehen, wobei der Antrieb zum Beispiel Rekuperationsmoment als erstes Drehmoment ein. Das Bremsmoment an der Vorderachse 4 und das zusätzliche Antriebsmoment an der Hinterachse 5 sind identisch. Das am jeweiligen Achsschenkel 16 wirkende erste bzw. zweite Drehmoment führt zu einer erzwungenen Verdrehung der Radträger 15 um ihren jeweiligen Anschlusspunkt 24, und zwar derart, dass der Fahrzeugrahmen 3 entgegen der Schwerkraftrichtung angehoben wird, wie durch den Pfeil 23 angedeutet ist, wodurch analog zur Vorderachse 4 in Figur 4 eine longitudinale Verlängerung aller Fahrwerksdämpfer 17 erfolgt, damit zum Überfahren des Hindernisses 21 sowohl an der Vorderachse 4 als auch an der Hinterachse 5 temporär genügend Federweg zur Verfügung steht. In der hier gezeigten Fahrsituation sind die an der jeweilige Achse 4, 5 wirkenden Drehmomente derart gewählt, dass der Fahrzeugrahmen 3 nach dem Anheben im Wesentlichen horizontal angeordnet ist. Die Dämp- ferlänge der Fahrwerksdämpfer 17 kann für die jeweilige Fahrsituation variabel eingestellt werden, wobei für die entsprechende Fahrsituation die Dämpferlänge vorzugsweise maximiert wird.

Die in Figur 6 gezeigte Fahrsituation ist im Wesentlichen identisch zur Fahrsituation nach Figur 5 ausgeführt. Der Unterschied besteht vorliegend darin, dass zwar analog zu Figur 5 an der Vorderachse 4 ein maximales Bremsmoment erzeugt wird, jedoch an der Hinterachse nur ein im Vergleich dazu sowie im Vergleich zu Figur 5 betragsmäßig kleineres Antriebsmoment erzeugt wird. Das maximale Bremsmoment kann genutzt werden, um das Kraftfahrzeug 1 schnellstmöglich zum Stillstand zu bringen. Das kleinere Antriebsmoment an den Achsschenkeln 16 der Hinterachse 5 bewirkt, dass der Fahrzeugrahmen 3 nicht im Wesentlichen horizontal ausgerichtet ist, sondern zur Hinterachse 5 hin geneigt. Es soll damit lediglich veranschaulicht werden, dass die Dämpferlängen der Fahrwerksdämpfer 17 an die Gegebenheiten der Fahrsituation des Kraftfahrzeugs 1 angepasst werden können, um insbesondere auf den Fahrkomfort negativ beeinflussende Fahrsituationen entsprechend reagieren zu können. Alternativ oder ergänzend können die beschriebenen Zustände auch für das Anfahren bzw. Abbremsen ohne Hindernis für die Fahrzeugkomfort-Steuerung herangezogen werden. Bezuqszeichenliste

1 Kraftfahrzeug

2 Fahrgestell

3 Fahrzeugrahmen

4 Vorderachse

5 Hinterachse

6 Erste Radaufhängung

7 Zweite Radaufhängung

8 Dritte Radaufhängung

9 Vierte Radaufhängung

10 Antrieb

11 Erstes Rad

12 Zweites Rad

13 Drittes Rad

14 Viertes Rad

15 Radträger

16 Achsschenkel

17 Fahrwerksdämpfer

18 Nickpol des Kraftfahrzeugs

20 Schwerpunkt des Kraftfahrzeugs

21 Hindernis

22 Fahrbahn

23 Pfeil

24 Anschlusspunkt