DE102016123399A1

DE102016123399A1 - Höhenbestimmung für zwei unabhängig aufgehängte räder unter verwendung eines höhensensors für nur ein rad

Info

Publication number: DE102016123399A1
Application number: DE102016123399.4A
Authority: DE
Inventors: Kevin S. Giaier; Edmund S. Anderson
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2015-12-22
Filing date: 2016-12-05
Publication date: 2017-06-22
Also published as: US9452657B1

Abstract

Fahrhöhe zur Verwendung in einem adaptiven Aufhängungsdämpfungssystem, in kippbaren Scheinwerfersystemen oder anderen Systemen wird für ein erstes und ein zweites Rad bestimmt, die an einer ersten und zweiten Aufhängung montiert sind, wobei ein erster und ein zweiter Querlenker zwischen den jeweiligen Rädern und einem Rahmen des Fahrzeugs gekoppelt sind. Ein Anti-Roll-System ist zwischen den Querlenkern gekoppelt. Ein mechanischer Höhensensor ist an das erste Rad gekoppelt, um eine erste mit dem ersten Rad verknüpfte Höhe zu erfassen. Ein Dehnungssensor ist an das Anti-Roll-System gekoppelt, um in Reaktion auf eine Dehnung im Anti-Roll-System ein Dehnungssignal zu erzeugen. Eine Steuerung wandelt das Dehnungssignal in eine mit dem zweiten Rad verknüpfte zweite Höhe um. Somit werden Fahrhöhen für beide Räder der gegenüberliegenden Seiten des Fahrzeugs unter Verwendung nur einer direkten Höhenmessung erhalten.

Description

QUERVERWEIS ZU VERWANDTEN ANMELDUNGEN

Nicht zutreffend.

AUSSAGE HINSICHTLICH STAATLICH GEFÖRDERTER FORSCHUNG

Nicht zutreffend.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Automobilaufhängungssysteme und insbesondere das Bestimmen der Fahrhöhe für ein Paar Räder, die durch ein Anti-Roll-System gekoppelt sind.
Automobilaufhängungssysteme können einen oder mehrere Sensoren zum Detektieren der relativen Position eines oder mehrerer Teile der Aufhängung mit Bezug auf den fixierten Rahmen (beispielsweise Fahrgestell oder selbsttragende Karosserie) des Fahrzeugs umfassen. Ein von den Sensoren erhaltener relativer Versatz stellt eine „Fahrhöhe” bereit, die von mehreren verschiedenen Arten von adaptiven Systemen verwendet werden kann.
Bei kontinuierlich gesteuerten Dämpfungssystemen (CCD – Continuously Controlled Damping) kann beispielsweise an jedem Rad ein Fahrhöhenpositionssensor verwendet werden, um dessen momentane Position und Bewegungsrate zu bestimmen. Variable Dämpfer werden gesteuert, um die Fahrcharakteristika in Reaktion auf die Sensorsignale zu verbessern.
Im Falle von Fahrzeugen, die Lastnivellierungs- oder Luftfederungssysteme verwenden, muss die Fahrhöhe des Fahrzeugs bekannt sein, damit bestimmt werden kann, ob eine Korrektur der Fahrhöhe erforderlich ist. Wenn die Fahrhöhe niedriger ist als eine vorgeschriebene „Trimmgrenze”, kann einer einstellbaren Aufhängungseinheit ein Befehl zum Erhöhen der Fahrhöhe erteilt werden. Dagegen kann in dem Fall, in dem die Fahrhöhe die vorgeschriebene „Trimmgrenze” überschreitet, der einstellbaren Aufhängungseinheit ein Befehl zum Absenken oder Verringern der Fahrhöhe erteilt werden.
Adaptive Scheinwerfersysteme setzen einstellbare Scheinwerfer ein, die eingestellt werden können, um einen gewünschten Winkel mit Bezug auf die vorausliegende Straße auch dann beizubehalten, wenn das Fahrzeug kippt oder wankt. Somit werden die Fahrhöhenunterschiede zwischen der linken und rechten Seite oder der Vorder- und Rückseite des Fahrzeugs gemessen, um eine Korrektur des Einstellens der Scheinwerfer zu bestimmen, die die Lichtstrahlen wie gewünscht ausgerichtet hält.
Die meisten Fahrzeuge nutzen eine unabhängige Aufhängung für jedes der Räder. Daher wird die Fahrhöhe in der Regel unter Verwendung mechanischer Sensoren, die die Höhe jedes Rads direkt messen, bestimmt. Verwendet werden Potentiometer, optische Codierer und andere Wegsensoren. Die Sensoren und zugehörige Hardware, wie etwa Befestigungselemente und Halterungen, können schwierig in verfügbare Räume einzubauen sein. Da typische Fahrzeuge Fahrhöhensensoren an allen vier Rädern erfordern, können die Kosten für die Teile, Montage und Wartung für die Sensoren erheblich sein. Es wäre wünschenswert, die Kosten und Packraumanforderungen für die Fahrhöhenerfassung zu reduzieren.
KURZE DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Die Erfindung bestimmt die Fahrhöhe für zwei gepaarte Räder unter Verwendung nur eines direkten, mechanischen Höhensensors an einem der Räder. Der zweite Höhensensor, der nach dem Stand der Technik erforderlich war, wird durch einen Dehnungsmesser ersetzt, der an einem zwischen den gepaarten Rädern gekoppelten Anti-Roll-System montiert ist. Der Dehnungsmesser kann zu erheblich niedrigeren Kosten implementiert werden, nimmt weniger Raum ein und gewährt Freiheit bei der Platzierung an vielen verschiedenen Stellen entlang des Anti-Roll-Systems.
Bei einem Aspekt der Erfindung umfasst ein Fahrzeug ein erstes und ein zweites Rad und eine erste und eine zweite Aufhängung, einschließlich eines ersten und eines zweiten Querlenkers, die zwischen den jeweiligen Rädern und einem Rahmen des Fahrzeugs gekoppelt sind. Ein Anti-Roll-System ist zwischen den Querlenkern gekoppelt. Ein Höhensensor ist an das erste Rad gekoppelt und erfasst eine erste mit dem ersten Rad verknüpfte Höhe. Ein Dehnungssensor ist an das Anti-Roll-System gekoppelt und erzeugt in Reaktion auf eine Dehnung im Anti-Roll-System ein Dehnungssignal. Eine Steuerung wandelt das Dehnungssignal in eine mit dem zweiten Rad verknüpfte zweite Höhe um. Somit werden Fahrhöhen für beide Räder der gegenüberliegenden Seiten des Fahrzeugs unter Verwendung nur einer direkten Höhenmessung erhalten.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein Diagramm, das ein Paar Räder und ein Aufhängungssystem in einem Fahrzeug mit adaptiver Dämpfung und einem adaptiven Scheinwerfersystem zeigt.
2 ist eine perspektivische Ansicht eines Paares von Rädern und eines Aufhängungssystems mit einem Anti-Roll-System.
3 ist ein Diagramm, das die Kraftwechselwirkungen in einem Anti-Roll-System zeigt.
4 ist eine perspektivische Ansicht und ein Blockdiagramm einer Ausführungsform der Erfindung, in der eine direkte Höhenmessung eines Rades mit einer abgeleiteten Messung der Höhe des anderen Rades, welche auf der Dehnung im Anti-Roll-System basiert, kombiniert ist.
5 ist eine Draufsicht, die einen Dehnungsmesser zeigt, der auf einer Oberfläche eines Endglieds eines Anti-Roll-Systems montiert ist.
6 ist ein Querschnitt entlang der Linien 6-6 von 5, der eine Ausführungsform des Befestigens des Dehnungsmessers zeigt.
7 ist eine Draufsicht, die einen Dehnungsmesser zeigt, der auf einer Oberfläche einer Anti-Roll-Stange (d. h. eines Stabilisators) montiert ist.
8 ist ein Blockdiagramm, das eine Ausführungsform einer Steuerung zum Bestimmen der Fahrhöhe gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
9 ist ein Flussdiagramm, das ein bevorzugtes Verfahren zum Auslegen der Karte von 8 zeigt.
10 ist ein Blockdiagramm, das eine weitere Ausführungsform einer Steuerung zum Bestimmen der Fahrhöhe gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
11 ist ein Flussdiagramm, das ein bevorzugtes Verfahren zum Auslegen der Steuerung von 10 zeigt.
12 ist ein Flussdiagramm, das ein bevorzugtes Verfahren zum Bestimmen der Fahrhöhe für ein Paar Räder während des Fahrzeugbetriebs zeigt.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Bezug nehmend auf 1 umfasst ein Fahrzeug 10 einen Rahmen 11, der eine Fahrgestellkonstruktion oder eine selbsttragende Karosseriekonstruktion haben kann. Ein Paar Räder 12 und 13 können entweder die Vorderräder oder die Hinterräder eines Fahrzeugs sein und sind mit unabhängigen Aufhängungen 14 bzw. 15 aufgehängt. Die Aufhängungen umfassen Querlenker 16 und 17, die an einem Ende schwenkbar am Rahmen 11 montiert sind und an den gegenüberliegenden Enden Radschenkel 18 und 19 stützen. Adaptive Dämpfer 20 und 21 sind zwischen jedem Lenker und den oberen Rahmenlagern 22 und 23 montiert.
1 zeigt zwei verschiedene Beispiele von Fahrhöhensensoren, die verwendet werden können, um die Fahrhöhe direkt zu messen (ein Fahrzeug würde in der Regel für jedes der gepaarten Räder denselben Typ Höhensensor nutzen). Ein erster Fahrhöhensensor 24, der zwischen dem Querlenker 17 und dem Rahmen 11 verbunden ist, ist ein linear versetzter Positionssensor. Ein zweiter Fahrhöhensensor 25, der zwischen dem Querlenker 16 und dem Rahmen 11 gekoppelt ist, umfasst Schwenkarme, wobei der Winkel zwischen den Schwenkarmen dem Versatz des Rads 12 nach oben und unten folgt, und wobei ein Codierer, wie etwa ein Potentiometer, ein der Fahrhöhe proportionales Sensorsignal erzeugt. Andere Typen von direkten Höhenmessungen können ebenfalls wie im Fachgebiet bekannt verwendet werden.
Die beiden Höhensignale von den Sensoren 24 und 25 sind an eine Steuerung 26 für ein adaptives Dämpfungssystem gekoppelt. Die Steuerung 26 ist, wie im Fachgebiet bekannt, an die adaptiven Dämpfer 20 und 21 zum Einstellen der Dämpfungscharakteristika gekoppelt. Das erste und das zweite Höhensignal sind außerdem an eine adaptive Scheinwerfersteuerung 27 gekoppelt, die einen Aktuator 28 zum adaptiven Ausrichten eines Scheinwerfers 29 gemäß der Fahrhöhe steuert.
Ein Anti-Roll-System wird in der Regel in Verbindung mit unabhängigen Aufhängungen verwendet, um zu verhindern, dass sich das Fahrzeug in scharfen Kurven übermäßig neigt. Die Hauptkomponente eines solchen Systems ist eine Anti-Roll-Stange (üblicherweise auch als Stabilisator oder Querstabilisator bezeichnet), die in der Regel über Verbindungsglieder (d. h. Endglieder), die Kugelgelenke umfassen können, zwischen den Querlenkern befestigt ist. Die Stange ist über Buchsen auch mit dem Fahrzeugrahmen verbunden. Wie in 2 gezeigt, ist ein Stabilisator 30 zwischen die Querlenker 31 und 32 gekoppelt. Die Endglieder 33 und 34 sind über die entsprechenden Buchsen 37 und 38 zwischen den gegenüberliegenden Enden 35 und 36 des Stabilisators 30 verbunden. Ein Rahmen 39 ist teilweise gezeigt. Die Buchsen 40 und 41 verbinden den Stabilisator 30 mit dem Rahmen 39. Wenn ein Fahrzeug um eine Ecke fährt, wirkt eine Zentrifugal- oder Kurvenkraft zur Mitte der momentanen Drehung hin auf den Fahrzeugschwerpunkt. Der Schwerpunkt eines Fahrzeugs befindet sich über der Kontaktebene oder wo die Reifen die Straße berühren. Dies bewirkt während eines Kurvenfahrtereignisses eine Gewichtsübertragung von den Rädern auf der Innenseite des Fahrzeugs zur Außenseite des Fahrzeugs. Wegen seines Widerstands gegen das Verdrehen reflektiert der Stabilisator 30 einen Teil dieser auf die äußeren Räder des Fahrzeugs übertragenen Kraft zurück zu den inneren Rädern. Dadurch wird letztendlich das Karosserierollen während eines Kurvenfahrtereignisses begrenzt.
3 ist eine schematische Darstellung einer Aufhängungsbewegung, wobei ein erstes Rad 42 sich in der Einfederung (Gegenteil von Ausfederung) befindet und ein Rad 43 nicht abgelenkt ist. Ein Querlenker 44, der mit dem Rad 42 verbunden ist, ist nach oben abgelenkt, während ein Querlenker 45, der das Rad 43 stützt, sich auf seiner nominellen Höhe befindet. Aufgrund der Verbindung der Endglieder 46 und 47 zwischen den Querlenkern 44 und 45 und den gegenüberliegenden Enden einer Anti-Roll-Stange 48 (die über die Buchsen 49 und 50 am Fahrzeugrahmen fixiert ist) bewirkt der Unterschied bei der Fahrhöhe zwischen den Rädern 42 und 43 eine Kraft über das Anti-Roll-System, die sich in der Stange 48 als Torsion und in den Endgliedern 46 und 47 als Spannung oder Kompression manifestiert. Die Kraft verhält sich proportional zum Höhenunterschied und kann an jeder günstigen Stelle innerhalb des Anti-Roll-Systems als Dehnung gemessen werden. Zum direkten Bestimmen einer Fahrhöhe des Rades 42 ist zwischen dem Querlenker 44 und einem fixierten Teil des Fahrzeugrahmens ein Wegsensor 51 gezeigt. Bei der vorliegenden Erfindung ist keine direkte Messung der Fahrhöhe für das Rad 43 notwendig, weil diese Höhe unter Verwendung der Dehnung abgeleitet werden kann.
Wie in 4 gezeigt, wird die Höhe eines ersten Rades 55 direkt von einem ersten Höhensensor 56 gemessen, und das resultierende Höhensignal wird an eine Steuerung 57 gekoppelt. Zum Ableiten einer Fahrhöhe eines zweiten Rades 58 ist ein Dehnungssensor (oder Dehnungsmesser) 59 an der Stange 30 montiert, wobei das resultierende Dehnungssignal an die Steuerung 57 gekoppelt ist. Die Steuerung 57 wandelt unter Verwendung der vom Sensor 56 erhaltenen ersten Höhe das Dehnungssignal in eine zweite Höhe für das zweite Rad um. 4 zeigt auch eine alternative Platzierung eines Dehnungssensors 60 am Endglied 33.
Dehnungssensoren bzw. Dehnungsmesser sind wohlbekannte Vorrichtungen zum Messen der Dehnung in einem Material. Viele Sensoren und Detektionsschaltungen sind im Handel erhältlich und sowohl im Torsions- als auch in Spannungsmodus zum Bestimmen der Dehnung optimiert. 5 zeigt ein detaillierteres Beispiel eines am Endglied 33 montierten Dehnungssensors 60. Ein Substrat 61 mit einem leitenden Folienpfad 62 ist durch Dehnung im Glied 33 gestreckt oder komprimiert, wodurch der Widerstand des Pfads 62 geändert wird, der dann unter Verwendung einer Detektorschaltung, wie etwa einer Wheatstone-Brücke, identifiziert wird. Der Dehnungsmesser 60 kann mit einem Klebstoff direkt auf eine Oberfläche des Endglieds 33 geklebt und dann mit einer wasserfesten Schutzschicht bedeckt sein. Das Endglied 33 kann auch eine Vertiefung 63 umfassen, die zum Aufnehmen des Dehnungsmessers 60 in das Glied 33 gearbeitet ist. Ein Klebematerial 64 überträgt Dehnung vom Glied 33 zum Sensor 60. Die Verbindung 64 sollte dünn und steif sein, um die Dehnung effektiv zu übertragen. Es kann ein warm oder kalt aushärtender Klebstoff verwendet werden.
Eine über dem Dehnungsmesser 60 angebrachte Schutzbeschichtung 65 kann aus einem härtbaren wasserfesten Material bestehen, wie etwa Polyurethanlack, Nitrilkautschuk oder Silikon.
7 zeigt einen am Stabilisator 30 angebrachten Zweiachsendehnungsmesser 66 mit einer zum Erfassen von Torsion oder Verdrehung im Stabilisator 30 angepassten Auslegung. Der Dehnungsmesser 66 hat zwei Abschnitte, die zum Erfassen sowohl der Menge als auch der Richtung der Torsion in entgegengesetzte Richtungen abgeschrägt sind, wie im Fachgebiet bekannt. Die zwei Achsen werden von gekreuzten Pfeilen angezeigt.
8 zeigt eine erste Ausführungsform der Steuerung 57 in größerer Einzelheit. Ein erstes Sensorsignal S₁ von dem Höhensensor, der direkt die erste Radhöhe erfasst, ist an einen Decoder 70 (falls erforderlich) gekoppelt, um einen Wert (beispielsweise Digitalwert) für die erste Höhe H₁ bereitzustellen. Der Wert für Höhe H₁ wird zur Verwendung durch ein adaptives System ausgegeben und ist außerdem an einen Eingang eines Addierers 71 gekoppelt. Ein Dehnungssignal S2 vom Dehnungssensor ist an den Eingang einer Verweistabelle (LUT) oder Karte 72 gekoppelt, die das Dehnungssignal S₂ mit einem Höhenunterschied ΔH zwischen dem ersten und dem zweiten Rad korreliert. Der Höhenunterschied ΔH ist an einen zweiten Eingang des Addierers 71 gekoppelt, um einen Wert für die zweite Fahrhöhe H₂ zu erzeugen. ARB-Komponenten werden während des Betriebs nicht in hohem Maße erwärmt. Daher kann die Umgebungstemperatur eine recht genaue Repräsentation der Komponententemperatur sein.
Es sind Dehnungsmesser und Detektorschaltungen bekannt, die eine inhärente Temperaturkompensation bereitstellen. Für den Fall, dass nicht kompensierte Temperatureffekte dennoch im Dehnungssignal vorhanden sind, kann LUT 72 über einen Bereich von Temperaturen erzeugt werden. Dann kann eine Umgebungstemperatur T_AMB gemessen und als Index in LUT 72 verwendet werden, wenn der Höhenunterschied ΔH abgerufen wird.
Ein Verfahren zum Erzeugen des Inhalts der Verweistabelle 72 ist in 9 gezeigt. In Schritt 73 wird ein Testfahrzeug (beispielsweise Prototyp) mit einer spezifischen Auslegung des Aufhängungssystems, des Anti-Roll-Systems und des Dehnungssensors in einen Kinematik- und Nachgiebigkeitsprüfstand platziert, der in der Lage ist, die Fahrhöhen der Räder am Testfahrzeug zu manipulieren. In Schritt 74 kann der Testaufbau gegebenenfalls auf ausgewählte Temperaturen, die über einen gewünschten Betriebsbereich verteilt sind, erwärmt oder abgekühlt werden (d. h. soweit erforderlich, um eine ausreichende Genauigkeit in der Fahrhöhencharakterisierung aufrechtzuerhalten). In Schritt 75 zwingt der Prüfstand die Räder bei jeder der ausgewählten Temperaturen progressiv in bekannte relative Positionen, und die entsprechenden Dehnungsmessersignale werden für unterschiedliche Höhenunterschiede abgetastet und aufgezeichnet. In Schritt 76 werden die Höhenunterschiede, Temperaturwerte und Dehnungsmessersignale zur Verwendung bei Produktionsfahrzeugen mit dem vorgegebenen Fahrzeugdesign als Mapping in die Verweistabelle kompiliert.
10 zeigt eine alternative Ausführungsform der Steuerung 57, wobei die Verweistabelle stattdessen durch einen Verarbeitungsblock 77 einschließlich einer Kräftekarte 78 und einem Modell 79 zum Umwandeln des Dehnungssignals S2 in den Höhenunterschied ΔH ersetzt ist. Die Kräftekarte 78 ist kalibriert, um eine bekannte aufgebrachte Kraft (wie etwa eine auf die Anti-Roll-Stange aufgebrachte Torsion oder eine auf die Endglieder aufgebrachte Spannung) und die resultierende Dehnung, die auftreten würde und durch Messung in einem Prüfstand oder auf der Basis der CAE-Analyse bestimmt werden kann, in Beziehung zu setzen. Im Betrieb wird die Karte 78 in der Steuerung 57 verwendet, um eine gemessene Dehnung in die aufgebrachte Kraft umzuwandeln. Die hergeleitete Kraft aus der Karte 78 wird einem kinematischen Modell 79 bereitgestellt, das das Aufhängungssystem und das Anti-Roll-System modelliert. Das Modell 79 kann während der Entwicklung eines bestimmten Fahrzeugdesigns beispielsweise unter Verwendung der CAE-Analyse hergeleitet werden. Der resultierende Höhenunterschied ΔH wird in derselben Weise auf den Addierer 71 angewendet, wie bei der vorherigen Ausführungsform beschrieben.
11 zeigt eine Ausführungsform eines Verfahrens zum Kombinieren der Kräftekarte 78 und des Modells 79 zu einer einzelnen Verweistabelle zum Implementieren des Verarbeitungsblocks 77. In Schritt 80 wird die Anti-Roll-Stange oder das Endglied, die bzw. das den Dehnungsmesser trägt, bekannten Krafteingaben bei verschiedenen Temperaturen ausgesetzt, und anschließend werden die Dehnungsmessersignale entsprechend abgetastet. In Schritt 81 wird das empirische kinematische Modell verwendet, um die Krafteingaben zu entsprechenden relativen Radversätzen in Beziehung zu setzen, und die entsprechende Korrelation zwischen den verschiedenen Dehnungsmessersignalen und den verschiedenen Höhenunterschieden wird in Schritt 82 in eine Verweistabelle kompiliert.
Der Echtzeitbetrieb der Erfindung in einem Fahrzeug ist in 12 gezeigt. In Schritt 85 wird ein Versatz innerhalb der Aufhängung für das erste Rad eines ersten Fahrzeugs direkt gemessen. Eine Dehnung im Anti-Roll-System, das zwischen dem ersten und dem zweiten Rad gekoppelt ist, wird in Schritt 86 gemessen. In Schritt 87 wird die Dehnung in einen Höhenunterschied umgewandelt. In Schritt 88 werden die erste Radhöhe und der Höhenunterschied addiert, um die zweite Radhöhe zu bestimmen. In Schritt 89 werden die bestimmten Höhen adaptiv gesteuerten Systemen, wie etwa einem adaptiven Dämpfungssystem oder einem adaptiven Scheinwerfersystem, bereitgestellt.
Die vorstehende Erfindung ist auf jedes Paar von Rädern (d. h. sowohl auf den Vorder- als auch auf den Hinterradsatz) anwendbar. Zusammenfassend wird eine vollständige Positionswahrnehmung des linken und des rechten Rades in einer Aufhängung durch mechanisches Messen der Position eines Rades wie bei einem herkömmlichen System und anschließendes Messen der Dehnung im Anti-Roll-Stangensystem erreicht. Ein mechanischer Sensor ist wie bei einem typischen CCD-System auf einer Seite der Aufhängung montiert. Dadurch werden komplette statische und dynamische Positionsinformationen dieses Rades bereitgestellt. Der Zustand der gegenüberliegenden Seite der Aufhängung wird durch die Dehnung im Anti-Roll-Stangensystem gemessen.
Wenn ein Rad eines Aufhängungssystems abgelenkt ist, während die gegenüberliegende Seite der Aufhängung nicht abgelenkt bleibt, ist das Ergebnis Torsion in der Anti-Roll-Stange und Kompression/Spannung in den Verbindungsgliedern der Anti-Roll-Stange. Das Montieren eines Dehnungsmessers innerhalb dieses Systems (entweder die Anti-Roll-Stange oder ein Verbindungsglied) und das Kalibrieren dieser Dehnung, dass sie der Differenzablenkung zwischen den Fahrzeugrädern entspricht, erlaubt eine vollständige Systemwahrnehmung. Wenn beide Räder des Aufhängungssystems um einen identischen Betrag abgelenkt (oder nicht abgelenkt) sind, liegt im Anti-Roll-Stangensystem keine Dehnung vor. In diesem Fall gilt die im mechanischen Sensor gemessene Ablenkung für beide Räder. Wenn nur das Rad ohne den Sensor abgelenkt ist, weist das Anti-Roll-Stangensystem gemessene Dehnung ohne mechanische Ablenkung am Sensor auf. Wenn nur das Rad mit dem mechanischen Sensor abgelenkt ist, liegen sowohl gemessene mechanische Ablenkung am Rad als auch gemessene Dehnung im Anti-Roll-Stangensystem vor.
Ein Steuersystem interpretiert diese Signale und bestimmt den kinematischen Zustand (d. h. Position, Geschwindigkeit und Beschleunigung) jedes Rades. Das System nutzt eine geeignete Logik, um die Dehnung in der Anti-Roll-Stange und die mechanische Position des einen Rades zu interpretieren, um eine Wahrnehmung der Position jedes Rades bereitzustellen. Insgesamt hat die Erfindung das Potenzial, bei einem vierrädrigen Fahrzeug zwei mechanische Positionssensoren durch zwei Dehnungsmesser zu ersetzen. Dies hat das Potenzial, um durch Verwenden der Fahrhöheninformationen erhebliche Einsparungen zu bewirken, ohne die Leistung des adaptiven Systems bzw. der adaptiven Systeme zu ändern.
Es wird ferner beschrieben:

A. Fahrzeug, das Folgendes umfasst: erstes und zweites Rad; erste und zweite Aufhängung einschließlich erster und zweiter Querlenker, die zwischen den jeweiligen Rädern und einem Rahmen des Fahrzeugs gekoppelt sind; ein zwischen den Querlenkern gekoppeltes Anti-Roll-System; einen Höhensensor, der an das erste Rad gekoppelt ist und eine erste mit dem ersten Rad verknüpfte Höhe erfasst; einen Dehnungssensor, der an das Anti-Roll-System gekoppelt ist und in Reaktion auf eine Dehnung im Anti-Roll-System ein Dehnungssignal erzeugt, und eine Steuerung, die das Dehnungssignal in eine mit dem zweiten Rad verknüpfte zweite Höhe umwandelt.
B. Fahrzeug nach A, wobei die Steuerung aus dem Dehnungssignal einen Höhenunterschied bestimmt und die zweite Höhe durch Addieren der ersten Höhe und des Höhenunterschieds bestimmt.
C. Fahrzeug nach B, wobei die Steuerung eine Verweistabelle verwendet, die das Dehnungssignal zum Höhenunterschied in Beziehung setzt.
D. Fahrzeug nach B, wobei die Steuerung eine Verweistabelle verwendet, die das Dehnungssignal zu einer auf das Anti-Roll-System wirkenden Kraft in Beziehung setzt, und wobei die Steuerung den Höhenunterschied in Reaktion auf die Kraft bestimmt.
E. Fahrzeug nach A, wobei das Anti-Roll-System eine Anti-Roll-Stange umfasst und wobei der Dehnungssensor an der Anti-Roll-Stange montiert ist, um auf Torsion zu reagieren.
F. Fahrzeug nach A, wobei das Anti-Roll-System eine Anti-Roll-Stange mit einem mit einem Querlenker verbundenen Endglied umfasst und wobei der Dehnungssensor am Endglied montiert ist, um auf Kompression und Spannung zu reagieren.
G. Fahrzeug nach A, wobei der Dehnungssensor mittels eines Klebstoffs am Anti-Roll-System montiert ist und wobei der Dehnungssensor ferner eine Schutzbeschichtung umfasst.
H. Fahrzeug nach A, das ferner Folgendes umfasst: ein kontinuierlich gesteuertes Dämpfungssystem, das an die Räder gekoppelt ist, wobei das Dämpfungssystem in Reaktion auf die erste und die zweite Höhe ein Dämpfungscharakteristikum aktiv variiert.
I. Fahrzeug nach A, das ferner Folgendes umfasst: ein adaptives Scheinwerfersystem einschließlich kippbarer Scheinwerfer, wobei die Scheinwerfer in Reaktion auf die erste und die zweite Höhe ausgerichtet werden.
J. Fahrzeug, das Folgendes umfasst: zwei Räder; unabhängige Aufhängungen für die Räder einschließlich entsprechender Querlenker; ein zwischen den Querlenkern gekoppeltes Stabilisatorsystem; einen Höhensensor, der an ein Rad gekoppelt ist und die verknüpfte erste Höhe erfasst; einen Dehnungssensor, der an das Stabilisatorsystem gekoppelt ist und in Reaktion auf eine Dehnung im Anti-Roll-System ein Dehnungssignal erzeugt, und eine Steuerung, die das Dehnungssignal in eine mit dem anderen Rad verknüpfte zweite Höhe umwandelt.
K. Verfahren, das Folgendes umfasst: direktes Messen eines ersten Versatzes in einer Aufhängung für ein erstes Rad an einem Fahrzeug; Messen einer Dehnung, die in einem Anti-Roll-System auftritt, das zwischen dem ersten Rad und dem zweiten Rad gekoppelt ist; Umwandeln der Dehnung in einen Höhenunterschied zwischen dem ersten Rad und dem zweiten Rad, und Addieren des Höhenunterschieds und des ersten Versatzes, um einen zweiten Versatz für das zweite Rad zu bestimmen.
L. Verfahren nach K, das ferner Folgendes umfasst: adaptives Steuern eines aktiven Dämpfungssystems, das an die Räder gekoppelt ist, in Reaktion auf den ersten und den zweiten Versatz.
M. Verfahren nach K, das ferner Folgendes umfasst: adaptives Steuern eines aktiven Scheinwerfersystems, zum Ausrichten mindestens eines Scheinwerfers, in Reaktion auf den ersten und den zweiten Versatz.
N. Verfahren nach K, wobei der Schritt des Umwandelns der Dehnung in einen Höhenunterschied Folgendes umfasst: Verwenden einer Dehnungsspannung von einem Dehnungsdetektor als Index in eine Verweistabelle, die die Dehnungsspannung zum Höhenunterschied in Beziehung setzt.
O. Verfahren nach K, wobei der Schritt des Umwandelns der Dehnung in einen Höhenunterschied Folgendes umfasst: Verwenden einer Dehnungsspannung von einem Dehnungsdetektor als Index in eine Verweistabelle, die die Dehnungsspannung zu einer auf das Anti-Roll-System wirkenden Kraft in Beziehung setzt, und Bestimmen des Höhenunterschieds in Reaktion auf die Kraft und ein Modell, das die Kraft mit dem entsprechenden Höhenunterschied korreliert.
P. Verfahren nach K, wobei der Schritt des Messens einer im Anti-Roll-System auftretenden Dehnung das Erfassen einer Kompression und einer Spannung, die in einer Verbindung zwischen einer Anti-Roll-Stange des Anti-Roll-Systems mit einem Querlenker der Aufhängung auftreten, umfasst.
Q. Verfahren nach K, wobei der Schritt des Messens einer im Anti-Roll-System auftretenden Dehnung das Erfassen einer in einer Anti-Roll-Stange des Anti-Roll-Systems auftretenden Torsion umfasst.

Claims

Fahrzeug, das Folgendes umfasst: erstes und zweites Rad; erste und zweite Aufhängung einschließlich erster und zweiter Querlenker, die zwischen den jeweiligen Rädern und einem Rahmen des Fahrzeugs gekoppelt sind; ein zwischen den Querlenkern gekoppeltes Anti-Roll-System; einen Höhensensor, der an das erste Rad gekoppelt ist und eine erste mit dem ersten Rad verknüpfte Höhe erfasst; einen Dehnungssensor, der an das Anti-Roll-System gekoppelt ist und in Reaktion auf eine Dehnung im Anti-Roll-System ein Dehnungssignal erzeugt, und eine Steuerung, die das Dehnungssignal in eine mit dem zweiten Rad verknüpfte zweite Höhe umwandelt.
Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei die Steuerung aus dem Dehnungssignal einen Höhenunterschied bestimmt und die zweite Höhe durch Addieren der ersten Höhe und des Höhenunterschieds bestimmt.
Fahrzeug nach Anspruch 2, wobei die Steuerung eine Verweistabelle verwendet, die das Dehnungssignal zum Höhenunterschied in Beziehung setzt.
Fahrzeug nach Anspruch 2, wobei die Steuerung eine Verweistabelle verwendet, die das Dehnungssignal zu einer auf das Anti-Roll-System wirkenden Kraft in Beziehung setzt, und wobei die Steuerung den Höhenunterschied in Reaktion auf die Kraft bestimmt.
Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei das Anti-Roll-System eine Anti-Roll-Stange umfasst und wobei der Dehnungssensor an der Anti-Roll-Stange montiert ist, um auf Torsion zu reagieren.
Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei das Anti-Roll-System eine Anti-Roll-Stange mit einem mit einem Querlenker verbundenen Endglied umfasst und wobei der Dehnungssensor am Endglied montiert ist, um auf Kompression und Spannung zu reagieren.
Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei der Dehnungssensor mittels eines Klebstoffs am Anti-Roll-System montiert ist und wobei der Dehnungssensor ferner eine Schutzbeschichtung umfasst.
Fahrzeug nach Anspruch 1, das ferner Folgendes umfasst: ein kontinuierlich gesteuertes Dämpfungssystem, das an die Räder gekoppelt ist, wobei das Dämpfungssystem in Reaktion auf die erste und die zweite Höhe ein Dämpfungscharakteristikum aktiv variiert.
Fahrzeug nach Anspruch 1, das ferner Folgendes umfasst: ein adaptives Scheinwerfersystem einschließlich kippbarer Scheinwerfer, wobei die Scheinwerfer in Reaktion auf die erste und die zweite Höhe ausgerichtet werden.
Fahrzeug, das Folgendes umfasst: zwei Räder; unabhängige Aufhängungen für die Räder einschließlich entsprechender Querlenker; ein zwischen den Querlenkern gekoppeltes Stabilisatorsystem; einen Höhensensor, der an ein Rad gekoppelt ist und die verknüpfte erste Höhe erfasst; einen Dehnungssensor, der an das Stabilisatorsystem gekoppelt ist und in Reaktion auf eine Dehnung im Anti-Roll-System ein Dehnungssignal erzeugt, und eine Steuerung, die das Dehnungssignal in eine mit dem anderen Rad verknüpfte zweite Höhe umwandelt.