CN116034041A - 用于底盘部件的中央关节装置 - Google Patents

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CN116034041A CN202180057494.5A CN202180057494A CN116034041A CN 116034041 A CN116034041 A CN 116034041A CN 202180057494 A CN202180057494 A CN 202180057494A CN 116034041 A CN116034041 A CN 116034041A
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C·维里斯
S·克诺普
J·斯特拉特曼
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Abstract

本发明涉及一种用于底盘部件(2)、特别是三点式连杆的中央关节装置,该中央连杆装置包括至少一个壳体单元(3)、至少一个可运动地至少局部地支承在壳体单元(3)内部的至少一个关节销单元(4)以及至少一个传感器单元(5)、特别是磁性传感器单元,该传感器单元用于无接触地检测壳体单元(3)和关节销单元(4)相对于彼此的摆动运动和俯仰运动,其中,传感器单元(5)包括至少一个发射器元件(6)和至少一个探测器元件(7),其中,所述发射器元件(6)和所述探测器元件(7)彼此间隔开地布置并且能相对于彼此运动地布置。

Description

用于底盘部件的中央关节装置
技术领域
本发明涉及一种用于底盘部件、特别是三点式连杆的中央关节装置。此外,本发明还涉及一种底盘部件、特别是三点式连杆,并且涉及一种车辆、特别是商用车辆。此外,本发明还涉及一种用于操作中央关节装置的利用计算机实现的方法以及涉及一种相应的计算机程序产品。
背景技术
具有传感装置的关节在现有技术中是已知的。例如,德国专利申请DE 10 2016215 416 A1描述了一种用于球窝关节的传感装置,其中,发送器和传感器始终相互接触。德国专利DE 10 2005 027 826 B3描述了一种具有传感器的球窝关节,以便长期地确定球窝关节的磨损状态。
发明内容
提出了一种用于底盘部件、特别是三点式连杆的中央关节装置。所述中央关节装置包括至少一个壳体单元。所述中央关节装置包括至少一个关节销单元,该关节销单元可运动地至少局部地在壳体单元内部得到支承。所述中央关节装置包括至少一个传感器单元,特别是磁性传感器单元,该磁性传感器单元用于无接触地检测壳体单元和关节销单元相对于彼此的摆动运动和俯仰运动。所述传感器单元包括至少一个发射器元件。所述传感器单元包括至少一个探测器元件。发射器元件和探测器元件彼此间隔开地布置并且能相对于彼此运动地布置。
优选地,所述中央关节装置被至少部分地构造为中央关节、特别是球窝关节。特别地,车辆、特别是商用车辆的底盘部件可以包括所述中央关节装置。优选地,所述底盘部件特别是用于稳定商用车辆的三点式连杆。
然而,所述底盘部件也可以不同于三点式连杆地进行构造,例如构造为横向导臂。优选地,车辆的单个底盘部件具有单个根据本发明的中央关节装置。替代地可以想到,车辆具有多个带有根据本发明的中央关节装置的底盘部件和/或底盘部件具有多个根据本发明的中央关节装置。所谓“设置”应当特别地理解为专门编程、专门装备和/或专门设计。所谓“将物体用于某种功能”应当特别地理解为所述物体在至少一种操作状态下执行所述功能。
优选地,所述壳体单元可以与底盘部件的其他构件、例如三点式连杆的固定杆刚性地连接,该固定杆用于在车架上进行固定。优选地,所述关节销单元可以与车辆的其他构件、特别是其他底盘部件刚性地连接。优选地,所述关节销单元可以与车辆的车桥、特别是后车桥刚性地连接。
优选地,所述关节销单元、特别是关节销单元的关节球体,可旋转运动且可侧倾运动地至少局部地在壳体单元内部得到支承。特别地,关节销单元和壳体单元可相对于彼此运动。特别地,壳体单元和关节销单元可以根据车辆的运动、特别是根据车辆的摆动运动和/或俯仰运动而相对于彼此运动。优选地,包括所述中央关节装置的底盘部件被用于在驾驶操作期间至少部分地稳定车辆。
优选地,所述传感器单元是磁性传感器单元。替代地或附加地,可想到的是,所述传感器单元是光学传感器单元、电容式传感器单元、电感式传感器单元或本领域技术人员认为有意义的另一种传感器单元。
优选地,所述传感器单元至少部分地集成到壳体单元中并且至少部分地集成到关节销单元中。特别地,所述传感器单元的元件其中之一布置在壳体单元上并且另一个元件布置在关节销单元上。特别地,壳体单元和关节销单元之间的相对运动对应于发射器元件和探测器元件之间的相对运动。优选地,发射器元件和探测器元件在每一种可能的相对取向中彼此不接触,特别是用于使磨损最小化。
优选地,所述发射器元件是磁体、特别是永磁体。优选地,所述发射器元件用于产生磁场。优选地,所述探测器元件用于检测由发射器元件产生的磁场。优选地,所述探测器元件是磁场传感器、特别是霍尔传感器。优选地,所述传感器单元用于根据探测器元件的位置处的磁场变化来检测壳体单元和关节销单元相对于彼此的运动,特别是摆动运动和俯仰运动。特别地,所述传感器单元、特别是所述探测器元件包括至少一个电子器件、特别是集成电路,以便根据磁场变化来检测壳体单元和关节销单元相对于彼此的运动,特别是摆动运动和俯仰运动。替代地或附加地,可以想到的是,传感器单元以数据传输技术的方式与车辆的计算设备、例如控制仪器相连接,其中,特别地该计算设备可用于评估由探测器元件检测到的数据。控制仪器对作为输入信号的来自传感器的数据进行预处理,例如借助于可编程逻辑模块、FPGA模块、ASIC模块或计算机平台来对其加工,并且提供作为控制信号或调节信号的逻辑电平和/或功率电平。所述控制仪器和传感器单元优选地集成在车辆的车载网络中,例如集成在CAN总线中。
壳体单元和关节销单元相对于彼此的摆动运动和俯仰运动特别地是壳体单元和关节销单元相对于彼此围绕两个不同的、特别是相互垂直的轴线的侧倾运动。优选地,壳体单元和关节销单元相对于彼此的摆动运动是壳体单元和关节销单元相对于彼此围绕车辆纵轴线的侧倾运动。优选地,壳体单元和关节销单元相对于彼此的俯仰运动是壳体单元和关节销单元相对于彼此围绕车辆横轴线的侧倾运动。然而,替代地,壳体单元和关节销单元相对于彼此的摆动运动和俯仰运动也可以围绕不同于车辆纵轴线和/或车辆横轴线的轴线进行。优选地,车辆横轴线垂直于车辆纵轴线地延伸。优选地,传感器单元用于同时检测壳体单元和关节销单元围绕两个轴线的相对运动。特别地,传感器单元用于同时检测壳体单元和关节销单元相对于彼此的摆动运动和俯仰运动。特别地,壳体单元和关节销单元相对于彼此的摆动运动取决于包括中央关节装置的车辆的摆动运动。特别地,壳体单元和关节销单元相对于彼此的俯仰运动取决于包括中央关节装置的车辆的俯仰运动。优选地,根据所检测到的壳体单元和关节销单元相对于彼此的摆动运动和/或俯仰运动,可以推断出车辆的摆动运动和/或俯仰运动。优选地,由传感器单元提供的数据可以用于控制车辆功能,例如高度状况调节、摆动稳定、转向辅助或者诸如此类。
通过所述中央关节装置的根据本发明的设计方案可以有利地实现摆动运动和俯仰运动的识别。有利地,可以省去附加的传感器,例如高度状况传感器。有利地,可以可靠地识别中央关节装置的磨损和/或分离。可以准备一种中央关节装置,其有利地实现用户舒适且用户安全的操作。
此外提出,所述探测器元件布置在壳体单元上、特别是布置在壳体单元的至少一个罩盖元件上,并且所述发射器元件布置在关节销单元上,或者其中,所述探测器元件布置在关节销单元上并且所述发射器元件布置在壳体单元上、特别是布置在罩盖元件上。优选地,所述探测器元件布置在壳体单元上、特别是至少部分地布置在壳体单元内部,并且所述发射器元件布置在关节销单元上、特别是布置在关节球体上。如果探测器元件布置在关节销单元上,则关节销单元优选地具有至少一个线路通道,至少一个线路、特别是线缆可以通过该线路通道被引导以便进行探测器元件的能量传输和数据传输。优选地,发射器元件和探测器元件以位置固定的方式固定在壳体单元和关节销单元上。优选地,发射器元件或探测器元件,特别是至少在中央关节装置的无偏转位置中布置在关节球体上,特别是布置在关节球体的背离关节销单元的固定区域的一侧上,所述固定区域用于在另一个底盘部件上的固定。中央关节装置的所谓“无偏转位置”应当特别地理解为在没有力作用在中央关节装置上的状态中壳体单元和关节销单元的彼此相对位置,所述力例如由车辆的摆动运动产生。优选地,在中央关节装置的无偏转位置,中央关节装置、特别是关节销单元的纵轴线、特别是旋转轴线居中地延伸穿过发射器元件和/或探测器元件。优选地,在中央关节装置的无偏转位置,中央关节装置、特别是关节销单元的纵轴线、特别是旋转轴线垂直地延伸穿过发射器元件和/或探测器元件的主延伸平面。物体的所谓“主延伸平面”应当特别地理解为平行于刚好完全包围所述物体的假想长方体的最大侧面的平面,并且特别地穿过该长方体的中心点。有利地,根据壳体单元和关节销单元的彼此相对运动可以实现发射器元件和探测器元件的彼此相对运动。有利地,发射器元件和探测器元件可以互相无接触地布置并且可以使磨损最小化。
进一步提出,所述传感器单元是侧倾角传感器单元和/或旋转角传感器单元。特别地,所述探测器元件是侧倾角传感器和/或旋转角传感器。优选地,所述传感器单元、特别是所述探测器元件用于检测壳体单元和关节销单元之间的至少一个侧倾角和/或至少一个旋转角。优选地,所述传感器单元、特别是所述探测器元件用于检测壳体单元围绕关节球体的中心点的相对侧倾。优选地,所述传感器单元、特别是所述探测器元件用于同时检测围绕两个侧倾轴线的相对侧倾。优选地,所述传感器单元,特别是所述探测器元件用于检测壳体单元和关节销单元相对于彼此的相对旋转,特别是围绕中央关节装置的纵轴线的相对旋转。特别地,可以根据侧倾角和/或旋转角来确定摆动运动和/或俯仰运动。
此外提出,所述传感器单元用于检测构件振动、特别是微振动,以便确定磨损。特别地,所述传感器单元用于确定中央关节装置的磨损状态和/或检测磨损数据以便通过计算设备确定中央关节装置的磨损状态。特别地,所述中央关节装置的构件、特别是壳体单元和关节销单元,具有振动、特别是带有特定的固有频率的振动。特别地,振动影响由传感器单元检测到的磁场信号,例如以谐振的形式。特别地,振动、特别是固有频率可能由于构件上的磨损、例如磨蚀而改变,特别是频率会发生偏移。优选地,传感器单元和/或计算设备用于根据构件振动、特别是微振动的变化来确定构件的磨损状态。有利地,传感器单元可以实现附加功能。有利地,可以实现精确地确定磨损并且可以实现较高的用户安全性。
此外提出,所述传感器单元用于检测壳体单元和关节销单元之间的分离和/或壳体单元的罩盖元件、特别是前述罩盖元件和壳体单元的至少一个基体之间的分离。优选地,所述传感器单元用于根据磁场信号的变化检测分离。优选地,所述关节销单元、特别是关节球体,至少局部地布置在壳体单元的基体内部。特别地,所述罩盖元件用于密封基体以便防止可能增加磨损的异物进入。特别地,壳体单元和关节销单元之间的分离对于车辆乘员来说是直接的危险,因为在这种情况下中央关节装置不再能够发挥其功能。特别地,罩盖元件和基体之间的分离对车辆乘员造成至少间接的危险,因为在这种情况下异物可能进入中央关节装置并且可能增加并加速磨损。优选地,为了检测罩盖元件和基体之间的分离,将探测器元件或发射器元件布置在罩盖元件上。有利地,传感器单元可以实现另外的附加功能并且可以提供对用户特别安全的中央关节装置。
此外提出,所述传感器单元用于根据超过发射器元件和探测器元件之间的极限距离来检测分离。特别地,超过发射器元件和探测器元件之间的极限距离对应于磁场信号低于极限值。所述极限距离例如可以形成为比在中央关节装置的未分离状态中在最大偏转时发射器元件和探测器元件之间的最大距离还要大的距离。有利地,可以实现可靠地检测分离。
此外提出,所述传感器单元用于根据传感器信号谐振、特别是角度信号谐振来提供对分离的早期检测。特别地,关节销单元在壳体单元上的支承部位中的间隙可以指示随后的分离。特别地,当车辆根据通过道路的高频激励而利用中央关节装置向前运动时,可以依据传感器信号谐振来检测支承部位中的间隙。传感器信号谐振特别地是在由传感器单元、特别是由探测器元件检测到的磁场信号上的谐振。有利地,所述传感器单元可以实现另外的附加功能并且可以提供对用户特别舒适的中央关节装置。
此外,提出了一种底盘部件、特别是一种三点式连杆,其包括至少一个根据本发明的中央关节装置。优选地,所述底盘部件可以包括本领域技术人员认为有意义的其他构件,例如固定杆和/或分子式关节。有利地,可以提供多功能底盘部件。
此外,提出了一种车辆、特别是商用车辆,其包括至少一个根据本发明的中央关节装置和/或至少一个根据本发明的底盘部件。优选地,所述车辆是地面车辆。特别地,所述车辆可以是载重车辆、建筑工程车辆、公交车或本领域技术人员认为有意义的其他车辆。有利地,可以提供对用户安全且对用户舒适的车辆。
此外,提出了一种用于操作根据本发明的中央关节装置的利用计算机实现的方法。在至少一个方法步骤中,将评估传感器单元的传感器信号,以便确定中央关节装置的至少一个功能值、特别是磨损状态和/或分离状态,和/或确定车辆状态、特别是高度状况和/或转向角。优选地,所述传感器信号由传感器单元、特别是传感器单元的电子器件,和/或由例如具有中央关节装置的车辆的计算设备来评估。
特别地,车辆的车轴位置可以根据中央关节装置的各个传感器单元的传感器信号来完全确定。特别地,中央关节装置的两个自由度、特别是摆动运动和俯仰运动,将借助于传感器单元来监控。优选地,高度状况可以借助于特别是可以由传感器单元和/或计算设备执行的算法来确定。特别地,摆动方向和俯仰方向上的磁场角的每个组合都配属有机械摆动角和俯仰角的组合。特别地,可以根据摆动方向和俯仰方向上的磁场角的组合来确定机械摆动角和俯仰角的组合。在数学上,这特别地是具有两个输入和两个输出的耦合多变量系统。机械摆动角和/或机械俯仰角可以优选地以分析的方式,特别是使用各自具有两个未知数的两个方程,以近似的方式特别是使用特性曲线、分类方法,特别是使用人工智能和/或监督学习算法(Supervised-Learning-Algorithmus),或者以本领域技术人员认为有意义的其他方式来确定。特别地,可以根据机械摆动角和俯仰角的组合来确定中央关节装置的功能值和/或车辆状态。有利地,可以确定有助于用户安全性和用户舒适度的信息。
此外,在至少一个方法步骤中,将根据对传感器信号的评估向至少一个车辆乘员、特别是车辆驾驶员提供至少一个提示信号、特别是警示信号。优选地,将向车辆乘员提供光学的、声学的和/或触觉的提示信号。光学的提示信号例如可以是报警信号灯的闪烁、屏幕上或平视显示器中的警示报告或者诸如此类。声学的提示信号例如可以是信号音、警告播报或者诸如此类。触觉的提示信号例如可以是方向盘的振动、安全带的拉紧或者诸如此类。有利地,车辆乘员可以方便地获知中央关节装置的状态。有利地,可以手动地启动应对措施。
此外,在至少一个方法步骤中,将根据对传感器信号的评估来确定用于车辆控制设备的至少一个控制信号或调节信号。优选地,控制信号或调节信号由车辆的传感器单元和/或计算设备确定。优选地,控制信号或调节信号被提供给车辆控制设备。优选地,车辆控制设备用于至少部分地、特别是至少部分自动地控制车辆的前进运动、特别是驾驶操作。特别地,车辆控制设备可以包括用于车辆的纵向引导和/或横向引导的致动器。特别地,致动器可以通过特定的控制信号或调节信号来控制。用于横向引导的致动器例如可以是电子机械式助力转向系统的电动机。优选地,将特别地由车辆控制设备根据控制信号或调节信号执行或启动至少一个动作,例如紧急制动、电子式的车辆稳定、阻尼器调节或者诸如此类。有利地,可以提供自动化的安全功能和舒适功能。有利地,可以进一步提高车辆乘员的安全性和舒适性。
此外,提出了一种计算机程序产品。所述计算机程序产品包括执行指令,当通过计算设备、例如传感器单元的电子器件或车辆的计算设备执行程序时,将采用这些执行指令来执行根据本发明的方法。有利地,可以提供一种计算机程序产品,从而使得中央关节装置的操作是用户舒适且用户安全的。
附图说明
在以下附图中以一个实施例说明本发明。其中:
图1示出了根据本发明的车辆的示意图;
图2以示意性的透视图示出了图1所示的根据本发明的车辆的根据本发明的底盘部件;
图3以示意性的透视图示出了图2所示的根据本发明的底盘部件的根据本发明的中央关节装置的剖视图;以及
图4以示意图示出了根据本发明的利用计算机实现的方法的流程图。
具体实施方式
图1以示意图示出了车辆10、特别是商用车辆。车辆10是地面车辆,这里例如是载重车辆。车辆10包括底盘部件2、特别是三点式连杆,该底盘部件具有中央关节装置1(参见图2)。车辆10包括车辆控制设备14。车辆控制设备10用于至少部分地、特别是至少部分自动地控制车辆10的前进运动、特别是驾驶操作。
图2以示意性的透视图示出了图1所示的车辆10的底盘部件2、特别是三点式连杆。底盘部件2包括中央关节装置1。中央关节装置1被至少部分地构造为中央关节、特别是球窝关节。底盘部件2包括本领域技术人员认为有意义的其他构件、例如固定杆15和分子式关节16,以便在车辆10的车架17上进行固定。中央关节装置1包括至少一个关节销单元4,该关节销单元可运动地至少局部地在壳体单元3内部得到支承。壳体单元3与底盘部件2的固定杆15刚性地连接。关节销单元4与车辆10的车桥18、特别是后车桥刚性地连接。
图3以示意性透视图示出了图2中的底盘部件2的中央关节装置1的剖视图。中央关节装置1包括至少一个传感器单元5、特别是磁性传感器单元,其用于无接触地检测壳体单元3和关节销单元4相对于彼此的摆动运动和俯仰运动。传感器单元5是侧倾角传感器单元和/或旋转角传感器单元。传感器单元5包括至少一个发射器元件6。传感器单元5包括至少一个探测器元件7。发射器元件6和探测器元件7彼此间隔开地布置并且能相对于彼此运动地布置。
所述发射器元件6是磁体、特别是永磁体。所述探测器元件7用于检测由发射器元件6产生的磁场。所述探测器元件7是磁场传感器、特别是霍尔传感器。传感器单元5用于根据在探测器元件7的位置处的磁场变化来检测壳体单元3和关节销单元4相对于彼此的运动、特别是摆动运动和俯仰运动。传感器单元5、特别是探测器元件7,包括至少一个电子器件、特别是集成电路,以便根据磁场变化来检测壳体单元3和关节销单元4相对于彼此的运动、特别是摆动运动和俯仰运动。在一种替代实施例中,可以设想的是,传感器单元5以数据传输技术的方式与车辆10的计算设备、例如控制仪器相连接,其中,计算设备可以用于评估由探测器元件7检测的数据(此处未示出)。传感器单元5用于同时检测壳体单元3和关节销单元4围绕两个轴线24、25的相对运动,特别是围绕车辆纵轴线24和围绕车辆横轴线25的相对运动。传感器单元5用于同时检测壳体单元3和关节销单元4相对于彼此的摆动运动和俯仰运动。根据检测到的壳体单元3和关节销单元4相对于彼此的摆动运动和/或俯仰运动,可以推断出车辆10的摆动运动和/或俯仰运动。由传感器单元5提供的数据可以用于控制车辆功能、例如高度状况调节、摆动稳定、转向辅助或者诸如此类。传感器单元5可以通过线路元件22、特别是线缆来提供数据。
所述探测器元件7布置在壳体单元3上,特别是布置在壳体单元3的至少一个罩盖元件8上。探测器元件6布置在关节销单元4上,特别是布置在关节销单元4的关节球体19上。探测器元件7位置固定地固定在壳体单元3上。发射器元件6位置固定地固定在关节销单元4上。发射器元件6,特别是至少在中央关节装置1(此处示出)的无偏转位置中,布置在所述关节球体19的背离关节销单元4的固定区域20的一侧上,其中所述固定区域用于在车桥18上进行固定。在中央关节装置1的无偏转位置中,中央关节装置1、特别是关节销单元4的纵轴线21、特别是旋转轴线居中地延伸穿过传递元件6、特别是垂直地延伸穿过发射器元件6的主延伸平面。在一种替代实施例中,可以设想的是,探测器元件7布置在关节销单元4上、特别是布置在关节球体19上,并且发射器元件6布置在壳体单元3上、特别是布置在罩盖元件8上。
传感器单元5用于检测构件振动、特别是微振动,以便确定磨损。传感器单元5用于检测壳体单元3与关节销单元4之间的分离和/或壳体单元3的罩盖元件8与壳体单元3的至少一个基体9之间的分离。图3示出了处于未分离状态的壳体单元3和关节销单元4以及罩盖元件8和基体9。传感器单元5用于根据超过发射器元件6和探测器元件7之间的极限距离来检测分离。传感器单元5用于根据传感器信号谐振、特别是角度信号谐振来提供对分离的早期识别。
图4以示意图示出了用于操作中央关节装置1的利用计算机实现的方法的流程图。在第一方法步骤23中,由传感器单元5根据对壳体单元3和关节销单元4相对于彼此的摆动运动和俯仰运动的检测、根据对构件振动或谐振的检测和/或根据对分离的检测来产生传感器信号。在第二方法步骤11中,评估传感器单元5的传感器信号以便确定中央关节装置1的至少一个功能值、特别是磨损状态和/或分离状态,和/或确定车辆状态、特别是高度状况和/或转向角。在第三方法步骤12中,根据对传感器信号的评估,将为至少一个车辆乘员、特别是车辆驾驶员提供至少一个提示信号、特别是警示信号。在第四方法步骤13中,根据对传感器信号的评估将确定用于车辆控制设备14的至少一个控制信号或调节信号。第四方法步骤13可以作为第三方法步骤12的替代或补充来执行。
计算机程序产品包括执行指令,当通过计算设备执行所述程序时,将采用该执行指令来执行所述方法。
附图标记列表:
1 中央关节装置
2 底盘部件
3 壳体单元
4 关节销单元
5 传感器单元
6 发射器元件
7 探测器元件
8 罩盖元件
9 基体
10 车辆
11 方法步骤
12 方法步骤
13 方法步骤
14 车辆控制设备
15 固定杆
16 分子式关节
17 车架
18 车桥
19 关节球体
20 固定区域
21 纵轴线
22 线路元件
23 方法步骤
24 车辆纵轴线
25 车辆横轴线

Claims (13)

1.一种用于底盘部件(2)、特别是三点式连杆的中央关节装置,所述中央关节装置包括至少一个壳体单元(3)、至少一个可运动地至少局部地支承在所述壳体单元(3)内部的关节销单元(4)以及至少一个传感器单元(5)、特别是磁性传感器单元,所述传感器单元用于无接触地检测所述壳体单元(3)和所述关节销单元(4)相对于彼此的摆动运动和俯仰运动,其中,所述传感器单元(5)包括至少一个发射器元件(6)和至少一个探测器元件(7),其中,所述发射器元件(6)和所述探测器元件(7)彼此间隔开地布置并且能相对于彼此运动地布置。
2.根据权利要求1所述的中央关节装置,其中,所述探测器元件(7)布置在所述壳体单元(3)上、特别是布置在所述壳体单元(3)的至少一个罩盖元件(8)上,并且所述发射器元件(6)布置在所述关节销单元(4)上,或者其中,所述探测器元件(7)布置在所述关节销单元(4)上并且所述发射器元件(6)布置在所述壳体单元(3)上、特别是布置在所述罩盖元件(8)上。
3.根据权利要求1或2所述的中央关节装置,其中,所述传感器单元(5)是侧倾角传感器单元和/或旋转角传感器单元。
4.根据前述权利要求中任一项所述的中央关节装置,其中,所述传感器单元(5)用于检测构件振动、特别是微振动,以便确定磨损。
5.根据前述权利要求中任一项所述的中央关节装置,其中,所述传感器单元(5)用于检测所述壳体单元(3)与所述关节销单元(4)之间的分离和/或检测所述壳体单元(3)的罩盖元件(8)与所述壳体单元(3)的至少一个基体(9)之间的分离。
6.根据权利要求5所述的中央关节装置,其中,所述传感器单元(5)用于根据超过所述发射器元件(6)和所述探测器元件(7)之间的极限距离来检测分离。
7.根据前述权利要求中任一项所述的中央关节装置,其中,所述传感器单元(5)用于根据传感器信号谐振来早期识别分离。
8.一种底盘部件、特别是三点式连杆,所述底盘部件包括至少一个根据前述权利要求中任一项所述的中央关节装置(1)。
9.一种车辆、特别是商用车辆,其包括至少一个根据权利要求1至7中任一项所述的中央关节装置(1)和/或至少一个根据权利要求8所述的底盘部件(2)。
10.一种用于操作根据权利要求1至7中任一项所述的中央关节装置(1)的利用计算机实现的方法,其中在至少一个方法步骤(11)中,评估所述传感器单元(5)的传感器信号,以便确定所述中央关节装置(1)的至少一个功能值、特别是磨损状态和/或分离状态,和/或确定车辆状态、特别是高度状况和/或转向角。
11.根据权利要求10所述的利用计算机实现的方法,其中在至少一个方法步骤(12)中,根据对所述传感器信号的评估向至少一个车辆乘员提供至少一个提示信号、特别是警示信号。
12.根据权利要求10或11所述的利用计算机实现的方法,其中在至少一个方法步骤(13)中,根据对所述传感器信号的评估来确定用于车辆控制设备(14)的至少一个控制信号或调节信号。
13.一种包括执行指令的计算机程序产品,在通过计算设备执行所述程序时,采用所述执行指令来执行根据权利要求10至12中任一项所述的方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10110738C5 (de) * 2001-03-01 2008-06-05 ZF Lemförder GmbH Kugelgelenk, Vorrichtung zum Steuern von Betriebsparametern eines Kraftfahrzeuges, Lenkgestänge, Spurstange sowie Verfahren zur Herstellung eines Kugelgelenks
DE10134259A1 (de) * 2001-07-18 2003-02-06 Zf Lemfoerder Metallwaren Ag Kugelgelenk mit integriertem Winkelsensor
DE10339126B4 (de) * 2003-08-22 2009-04-02 Zf Friedrichshafen Ag Kugelgelenk mit Winkelsensor
DE102005027826B3 (de) 2005-06-15 2007-01-18 Zf Friedrichshafen Ag Kugelgelenk mit Sensoreinrichtung und Verfahren zur Verschleißmessung
DE102005034150B4 (de) * 2005-07-19 2008-04-17 Zf Friedrichshafen Ag Kugelgelenk für ein Kraftfahrzeug
DE102007008155B4 (de) * 2007-02-19 2010-05-27 Zf Friedrichshafen Ag Vorrichtung und Verfahren, sowie Fahrwerk und 3D-Hallsensor zur Erfassung von Relativbewegungen von Fahrwerkskomponenten
DE102008041050A1 (de) * 2008-08-06 2010-02-11 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren zur Messung des Verschleißes eines Kugelgelenks
DE102012223609A1 (de) * 2012-12-18 2014-06-18 Zf Friedrichshafen Ag Gelenkeinrichtung für ein Kraftfahrzeug
DE102015220755A1 (de) * 2015-10-23 2017-04-27 Zf Friedrichshafen Ag Kugelgelenk
DE102016215416A1 (de) 2016-08-17 2018-02-22 Zf Friedrichshafen Ag Sensorvorrichtung für ein Kugelgelenk

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