DE102013002342A1 - Arrangement for determining height level of car bodywork of motor car over track, has wheel suspension comprising carrier exposed to resilient bending deformations due to influencing forces, and carrier comprising seizing transmitter - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Ermittlung des Höhenniveaus des Fahrzeugaufbaus eines Kraftfahrzeugs über einer Fahrbahn oder relativ zu einem Radträger einer Radaufhängung des Kraftfahrzeugs nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 der Erfindung. Gemäß Anspruch 7 bzw. 8 der Erfindung betrifft dieselbe ferner einen als Blattfeder ausgebildeten Lenker oder Träger einer Radaufhängung eines Kraftfahrzeugs sowie ein Kraftfahrzeug mit einer derartigen Anordnung und/oder Blattfeder. Schließlich betrifft die Erfindung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 9 ein Verfahren zur Ermittlung des Höhenniveaus des Fahrzeugaufbaus eines Kraftfahrzeugs über einer Fahrbahn oder relativ zu einem Radträger einer Radaufhängung des Kraftfahrzeugs.The invention relates to an arrangement for determining the height level of the vehicle body of a motor vehicle over a roadway or relative to a wheel carrier of a wheel suspension of the motor vehicle according to the preamble of
Aus der Praxis sind Radaufhängungen für Kraftfahrzeuge in den unterschiedlichsten Ausführungsformen bekannt. So ist aus der
Hiervon ausgehend ist es nach einem ersten Aspekt der Erfindung Aufgabe derselben, eine Anordnung zur Ermittlung des Höhenniveaus des Fahrzeugaufbaus eines Kraftfahrzeugs über einer Fahrbahn oder relativ zu einem Radträger einer Radaufhängung des Kraftfahrzeugs zu schaffen, die insbesondere einfach und kostengünstig sowie robust im Hinblick auf Umwelteinflüsse und gewichtsgünstig ist. Nach einem zweiten Aspekt der Erfindung soll dazu ein als Blattfeder ausgebildeter Lenker oder Träger der Radaufhängung bereitgestellt werden. Nach einem dritten Aspekt der Erfindung soll ein Fahrzeug mit einer derartigen Anordnung und/oder mit einer derartigen Blattfeder bereitgestellt werden. Nach einem vierten Aspekt der Erfindung soll ein geeignetes Verfahren zur Ermittlung des Höhenniveaus des Fahrzeugaufbaus eines Kraftfahrzeugs über einer Fahrbahn oder relativ zu einem Radträger einer Radaufhängung des Kraftfahrzeugs angegeben werden.On this basis, it is according to a first aspect of the invention the task of the same to provide an arrangement for determining the height level of the vehicle body of a motor vehicle on a roadway or relative to a wheel of a suspension of the motor vehicle, in particular simple and inexpensive and robust in terms of environmental influences and weight is low. According to a second aspect of the invention should be provided as a leaf spring trained handlebar or support the suspension. According to a third aspect of the invention, a vehicle is to be provided with such an arrangement and / or with such a leaf spring. According to a fourth aspect of the invention, a suitable method for determining the height level of the vehicle body of a motor vehicle over a roadway or relative to a wheel carrier of a wheel suspension of the motor vehicle is to be specified.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass sich Änderungen im Höhenniveau des Fahrzeugaufbaus eines Kraftfahrzeugs über einer Fahrbahn oder relativ zu einem Radträger einer Radaufhängung des Kraftfahrzeugs infolge der auf das Kraftfahrzeug einwirkenden Kräfte, seien es Kräfte im Stillstand oder während der Fahrt des Kraftfahrzeugs, in Biegeverformungen der Blattfeder wiederspiegeln, die proportional zum besagten Höhenniveau des Fahrzeugaufbaus sind.The invention is based on the finding that changes in the height level of the vehicle body of a motor vehicle on a roadway or relative to a wheel of a suspension of the motor vehicle as a result of acting on the motor vehicle forces, be it forces at a standstill or while driving the motor vehicle, in bending deformations the leaf spring, which are proportional to the said height level of the vehicle body.
Die gestellte Aufgabe wird demnach zunächst durch eine Anordnung zur Ermittlung des Höhenniveaus des Fahrzeugaufbaus eines Kraftfahrzeugs über einer Fahrbahn oder relativ zu einem Radträger einer Radaufhängung des Kraftfahrzeugs, wobei die Radaufhängung zumindest einen Lenker oder Träger aufweist, der als Blattfeder ausgebildet ist, die ihrerseits infolge auf das Kraftfahrzeug einwirkender Kräfte elastischen Biegeverformungen ausgesetzt ist, dadurch gelöst, dass die zumindest eine Blattfeder wenigstens einen besagte Biegeverformungen erfassenden Messwertgeber aufweist.The object is therefore initially by an arrangement for determining the height level of the vehicle body of a motor vehicle on a roadway or relative to a wheel of a suspension of the motor vehicle, the suspension has at least one arm or carrier, which is designed as a leaf spring, which in turn due to the car acting forces is subjected to elastic bending deformations, achieved in that the at least one leaf spring has at least one said bending deformations detecting transducer.
Dies hat den Vorteil, dass der Messwertgeber unmittelbar an der Stelle angeordnet ist, an der sich eine Änderung des Höhenniveaus des Fahrzeugaufbaus eines Kraftfahrzeugs über einer Fahrbahn oder relativ zu einem Radträger der Radaufhängung des Kraftfahrzeugs infolge auf das Kraftfahrzeug einwirkender Kräfte, insbesondere durch elastische Biegeverformungen der Blattfeder, einhergehend mit einer Streckung und/oder Stauchung des Materials der Blattfeder, abzeichnet.This has the advantage that the transmitter is arranged directly at the point at which a change in the height level of the vehicle body of a motor vehicle on a roadway or relative to a wheel of the suspension of the motor vehicle as a result of forces acting on the motor vehicle, in particular by elastic bending deformations of Leaf spring, accompanied by a stretching and / or compression of the material of the leaf spring, signs.
Die Unteransprüche beschreiben bevorzugte Weiterbildungen oder Ausgestaltungen der Erfindung.The subclaims describe preferred developments or refinements of the invention.
Aufgrund der Tatsache, dass sich die Änderung des besagten Höhenniveaus in den Messwerten des wenigstens einen Messwertgebers abzeichnen, ist derselbe vorteilhaft mit einer Recheneinheit des Kraftfahrzeugs verbunden, vermittels derer in Auswertung der vom Messwertgeber bereitgestellten Messwerte das besagte Höhenniveau errechnet wird. Vorteilhaft ist der wenigstens eine Messwertgeber durch einen Dehnungsmessstreifen gebildet, der seinerseits dehnende Verformungen erfasst. Der Dehnungsmesstreifen besteht dabei beispielsweise aus einer Messgitterfolie aus Widerstandsdraht, der auf einem dünnen Kunststoffträger kaschiert ist und ausgeätzt sowie mit elektrischen Anschlüssen versehen ist. Schon bei geringen Verformungen (Längen- und Querschnittsänderung) des Widerstandsdrahtes ändert sich dessen elektrischer Widerstand, welcher messbar und demgemäß auswertbar ist. Die zumindest eine Blattfeder der Radaufhängung des Kraftfahrzeugs besteht bevorzugt aus einem Kunststoff oder einem faserverstärkten Kunststoff, welches einem angestrebten Leichtbau gerecht wird, oder aus Metall, wie Leichtmetall oder Stahl. Im Hinblick darauf ist der wenigstens eine Messwertgeber gemäß einer ersten vorteilhaften Ausführungsvariante auf der Blattfeder respektive deren Oberfläch durch beispielsweise Klebung angebracht. Ist die Blattfeder aus einem Kunststoff oder einem faserverstärkten Kunststoff ausgebildet, kann der besagte Messwertgeber gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsvariante auch integral mit der Blattfeder ausgebildet, insbesondere in die Kunststoffmatrix derselben einlaminiert sein. Durch diese Maßnahme ist der Messwertgeber besonders wirkungsvoll vor nachteiligen Umwelteinflüssen und Beschädigungen gesichert. Um den Fahrzustand und/oder das Fahrverhaltens des Kraftfahrzeugs mittels eines Fahrwerkregelsystems und/oder eine oder mehrere Fahrzeugkomponenten, wie beispielsweise einstellbare Dämpfer des Fahrwerks oder einstellbare Scheinwerfer in Abhängigkeit des aktuell ermittelten Höhenniveaus des Fahrzeugaufbaus aktiv beeinflussen zu können, ist besagte Recheneinheit Bestandteil einer Steuer- und Regeleinheit des Kraftfahrzeugs, die ihrerseits Steuersignale für angeschlossene Aktuatoren der entsprechenden Regelsysteme bereitstellt.Due to the fact that the change of the said height level is reflected in the measured values of the at least one transmitter, the same is advantageously connected to a computing unit of the motor vehicle, by means of which the said height level is calculated in evaluation of the measured values provided by the transmitter. Advantageously, the at least one transmitter is formed by a strain gauge, which in turn detects stretching deformations. The strain gauge consists for example of a measuring grid of resistance wire, which is laminated on a thin plastic substrate and etched and provided with electrical connections. Even with small deformations (length and cross-sectional change) of the resistance wire changes its electrical resistance, which can be measured and therefore evaluated. The at least one leaf spring of the wheel suspension of the motor vehicle preferably consists of a plastic or a fiber-reinforced plastic, which meets a desired lightweight, or metal, such as light metal or steel. In view of this, the at least one sensor according to a first advantageous embodiment variant is mounted on the leaf spring or its surface by bonding, for example. If the leaf spring is formed from a plastic or a fiber-reinforced plastic, said sensor can also be formed integrally with the leaf spring, in particular be laminated into the plastic matrix of the same according to a further advantageous embodiment variant. By this measure, the transmitter is particularly effective against adverse environmental influences and damage secured. In order to be able to actively influence the driving condition and / or the driving behavior of the motor vehicle by means of a chassis control system and / or one or more vehicle components, such as adjustable dampers of the running gear or adjustable headlights as a function of the currently determined height level of the vehicle body, said arithmetic unit is part of a control system. and control unit of the motor vehicle, which in turn provides control signals for connected actuators of the corresponding control systems.
Die Erfindung betrifft auch einen Lenker oder Träger einer Radaufhängung eines Kraftfahrzeugs, der als Blattfeder ausgebildet ist, die ihrerseits infolge auf das Kraftfahrzeug einwirkender Kräfte elastischen Biegeverformungen ausgesetzt ist. Vorteilhaft weist die Blattfeder wenigstens einen besagte Biegeverformungen erfassenden Messwertgeber auf, der unmittelbar an der Stelle angeordnet ist, an dem sich eine Änderung des Höhenniveaus des Fahrzeugaufbaus eines Kraftfahrzeugs über einer Fahrbahn oder relativ zu einem Radträger der Radaufhängung des Kraftfahrzeugs infolge auf das Kraftfahrzeug einwirkender Kräfte, insbesondere durch elastische Biegeverformungen der Blattfeder, einhergehend mit einer Streckung und/oder Stauchung des Materials der Blattfeder, abzeichnet.The invention also relates to a handlebar or support of a wheel suspension of a motor vehicle, which is designed as a leaf spring, which in turn is exposed as a result of acting on the motor vehicle forces elastic bending deformations. Advantageously, the leaf spring at least one said bending deformation detecting transducer, which is located directly at the position at which a change in the height level of the vehicle body of a motor vehicle on a roadway or relative to a wheel of the suspension of the motor vehicle as a result of forces acting on the motor vehicle, in particular by elastic bending deformations of the leaf spring, along with an extension and / or compression of the material of the leaf spring, is emerging.
Die Erfindung betrifft ferner ein Kraftfahrzeug mit einer Anordnung und/oder mit einem als Blattfeder ausgebildeten Lenker oder Träger der vorbeschriebenen Art.The invention further relates to a motor vehicle with an arrangement and / or with a trained as a leaf spring arm or carrier of the type described above.
Das Verfahren zur Ermittlung des Höhenniveaus des Fahrzeugaufbaus eines Kraftfahrzeugs über einer Fahrbahn oder relativ zu einem Radträger einer Radaufhängung des Kraftfahrzeugs, wobei die Radaufhängung zumindest einen Lenker oder Träger aufweist, der als Blattfeder ausgebildet ist, die ihrerseits infolge auf das Kraftfahrzeug einwirkender Kräfte elastischen Biegeverformungen ausgesetzt ist, zeichnet sich dadurch aus, dass mittels wenigstens eines Messwertgebers an der zumindest einen Blattfeder der Radaufhängung des Kraftfahrzeugs eine durch Biegung der Blattfeder bewirkte Dehnung oder Stauchung des Materials derselben erfasst wird, daraus generierte Signale einer mit einer Recheneinheit ausgestatteten speicherprogrammierbaren Steuer- und Regeleinheit des Kraftfahrzeugs zur Auswertung zugeführt werden, und dort in Auswertung der besagten Signale das Höhenniveau des Fahrzeugaufbaus des Kraftfahrzeugs über einer Fahrbahn oder relativ zu einem Radträger der Radaufhängung ermittelt wird.The method for determining the height level of the vehicle body of a motor vehicle on a roadway or relative to a wheel of a suspension of the motor vehicle, wherein the suspension has at least one handlebar or carrier, which is designed as a leaf spring, which in turn exposed as a result of acting on the motor vehicle forces elastic bending deformations is characterized by the fact that by means of at least one sensor on the at least one leaf spring of the suspension of the motor vehicle caused by bending of the leaf spring elongation or compression of the material is detected, generated therefrom signals generated by a computer equipped with a programmable logic controller and control unit Motor vehicle are supplied for evaluation, and there in evaluation of said signals, the height level of the vehicle body of the motor vehicle on a roadway or relative to a wheel of the suspension erm iteltelt.
Durch diese Maßnahme ist eine einfache, kostengünstige und schnelle Ermittlung des Höhenniveaus des Fahrzeugaufbaus eines Kraftfahrzeugs über einer Fahrbahn oder relativ zu einem Radträger einer Radaufhängung des Kraftfahrzeugs ermöglicht.By this measure, a simple, inexpensive and rapid determination of the height level of the vehicle body of a motor vehicle on a roadway or relative to a wheel carrier of a wheel suspension of the motor vehicle is possible.
Vorteilhaft kann das ermittelte Höhenniveau des Fahrzeugaufbaus zur aktiven Beeinflussung des Fahrzustandes und/oder Fahrverhaltens des Kraftfahrzeug und/oder zur aktiven Beeinflussung einer oder mehrerer Fahrzeugkomponenten desselben derart verwendet werden, dass in Auswertung der erzeugten Signale unter Berücksichtigung eines bestimmten Vorgabewertes betreffend das Höhenniveau des Fahrzeugaufbaus eine Korrekturrechnung durchgeführt wird und bei Überschreiten dieses bestimmten Vorgabewertes Korrektur-Steuersignale generiert werden, mittels derer zumindest ein Aktuator zur aktiven Beeinflussung des besagten Fahrzustandes und/oder Fahrverhaltens des Kraftfahrzeug und/oder zur aktiven Beeinflussung der besagten Fahrzeugkomponenten desselben entsprechend angesteuert wird.Advantageously, the determined height level of the vehicle body for actively influencing the driving condition and / or driving behavior of the Motor vehicle and / or used for actively influencing one or more vehicle components thereof such that in evaluation of the generated signals, taking into account a certain default value regarding the height level of the vehicle body, a correction calculation is performed and when exceeding this predetermined default correction control signals are generated by means of which at least one actuator for actively influencing the said driving state and / or driving behavior of the motor vehicle and / or for actively influencing the said vehicle components thereof is correspondingly driven.
Nachstehend wird die Erfindung anhand der in den Zeichnungen schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Sie ist jedoch nicht auf diese beschränkt, sondern erfasst alle durch die Patentansprüche definierten Ausgestaltungen. Es zeigen:The invention will be explained in more detail with reference to the embodiments schematically illustrated in the drawings. However, it is not limited to these, but covers all embodiments defined by the claims. Show it:
Jeder der Längs-Lenker
Beide Blattfedern
Die jeweils aus den Blattfedern
Der Quer-Träger
Vermittels einer derartigen Radaufhängung
Um diesem nachteiligen Umstand zu begegnen, sind seit geraumer Zeit an Kraftfahrzeugen
Die in Rede stehende Erfindung geht demgegenüber von der Erkenntnis aus, dass sich Änderungen im Höhenniveau des Fahrzeugaufbaus
Die Messwertgeber
Der hier im Detail nicht näher dargestellte Messwertgeber
Die Messwertgeber
Die Erfindung beschränkt sich jedoch nicht auf das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel, sondern erfasst auch Radaufhängungen
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Kraftfahrzeugmotor vehicle
- 22
- RadaufhängungArm
- 33
- Räderbikes
- 44
- Fahrzeugaufbauvehicle body
- 55
- Fahrtrichtungdirection of travel
- 66
- Lenkerhandlebars
- 77
- Trägercarrier
- 88th
- Achszapfenjournal
- 99
- Radträgerwheel carrier
- 1010
- erster Endabschnittfirst end section
- 1111
- zweiter Endabschnittsecond end section
- 1212
- Blattfederleaf spring
- 1313
- Blattfederleaf spring
- 1414
- Befestigungselementfastener
- 1515
- Bogenabschnittarc section
- 1616
- Fahrbahnroadway
- 1717
- MesswertgeberTransmitters
- 1818
- Recheneinheitcomputer unit
- 1919
- Signalesignals
- 2020
- Steuer- und RegeleinheitControl unit
- 2121
- Vorgabewertdefault
- 2222
- Korrektur-SteuersignalCorrection control signal
- 2323
- Aktuatoractuator
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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