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Die Erfindung betrifft eine Blattfederanordnung für eine Radaufhängung eines Kraftfahrzeugs sowie ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Blattfederanordnung.
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Aus der
DE 10 2013 107 889 A1 ist eine Blattfederanordnung für eine Radaufhängung eines Kraftfahrzeugs bekannt. Die Anordnung umfasst eine Blattfeder aus faserverstärktem Kunststoffmaterial zur federnden Abstützung eines Radträgers des Kraftfahrzeugs. Die Blattfeder weist einen ersten Endabschnitt, einen Federungsabschnitt, einen Biegeabschnitt und einen zweiten Endabschnitt auf, die in entsprechenden Aufnahmevorrichtungen gelagert sind. Beide Endabschnitte der Blattfeder sind verschiebungsfest relativ zueinander und zumindest einer ist schwenkbar gelagert. Mit zunehmender Belastung der Blattfeder wölbt sich diese nach oben und wird zunehmend auf Zug belastet.
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Aus der
DE 10 2015 013 778 A1 ist eine Blattfeder für eine Radaufhängung eines Fahrzeugs bekannt, die mehrere elastisch verformbare Federblätter aufweist. Es ist eine Erfassungseinrichtung mit einem Sensor und einem Empfänger vorgesehen. Der Sensor kann eine für eine auf das Federblatt wirkende Belastung charakterisierende Messgröße erfassen und ein entsprechendes Signal an den Empfänger weitergeben. Der Sensor ist nach einer Ausführungsform auf einer außenseitigen Oberfläche des Federblattes angeordnet, kann aber auch innerhalb des Federblattes angeordnet und somit in die Struktur des Federblattes integriert sein.
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Aus der WO 2009 / 084 824 A1 ist eine Fahrwerksanordnung eines Lastwagens mit mehreren Achsen bekannt, die jeweils zwei Blattfedern aufweisen. Jede der Blattfedern umfasst zumindest einen Neigungssensor. Aus der Summe der Daten aller Neigungssensoren wird das Gesamtgewicht des Fahrzeugs ermittelt.
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Aus der
DE 10 2013 021 575 A1 sind ein kapazitiver Sensor für Weg- und/oder Kraftmessungen sowie ein Kraftfahrzeug mit einem solchen kapazitiven Sensor bekannt.
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Aus der
EP 2 522 533 A1 ist eine Aufhängung für ein Kraftfahrzeug mit einer Blattfeder bekannt. Die Aufhängung umfasst einen ersten und zweiten Federsitz, die eingerichtet sind, um entlang der Blattfeder beweglich zu sein.
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Im Umfang der ESP- und ABS-Systeme in heutigen Kraftfahrzeugen werden umfangreiche Daten über Beschleunigungen, Geschwindigkeiten, etc. erfasst, die den Fahrzustand charakterisieren. Die Ermittlung der Daten erfolgt durch verschiedene Arten von Sensorik. Die Daten werden zentral oder dezentral weiterverarbeitet. Dynamische Eigenschaften können mit der vorhandenen Sensorik zielgerichtet analysiert werden.
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Blattfederanordnung vorzugschlagen, die eine genaue Erfassung des Beladungszustandes eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Kleintransporters ermöglicht.
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Zur Lösung wird eine Blattfederanordnung für eine Radaufhängung eines Fahrzeugs vorgeschlagen, umfassend: zwei Blattfedern aus faserverstärktem Kunststoffmaterial zur federnden Abstützung eines Radträgers einer Fahrzeugachse, wobei die zwei Blattfedern jeweils einen ersten Sensor zum Erfassen einer die Belastung der jeweiligen Blattfeder repräsentierenden Belastungsgröße und Erzeugen eines Belastungssignals und einen zweiten Sensor zum Erfassen eines die Neigung der jeweiligen Blattfeder repräsentierenden Neigungsgröße und Erzeugen eines Neigungssignals aufweisen, und eine elektronische Weiterverarbeitungseinheit die ausgestaltet ist, um aus den Belastungssignalen und Neigungssignalen der zwei Blattfedern eine Zustandsgröße des Fahrzeugs zu ermitteln.
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Dadurch, dass in die Blattfedern einer Achse je Blattfeder mindestens zwei Sensorelemente vorgesehen sind, die unterschiedliche Messgrößen erfassen, kann auf Basis dieser Messgrößen mindestens eine Zustandsgröße des Gesamtfahrzeugs ermittelt werden. Dies kann insbesondere eine das Gesamtgewicht und/oder eine die Gesamtbeladung und/oder eine die Neigung des Fahrzeugs repräsentierende Größe sein. Diese ermittelte Größe kann dann nach Bedarf weiterverwendet werden.
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Mittels der Messung der Belastung der Federn einer Achse können Rückschlüsse auf die jeweilige Achslast gezogen werden. In Kombination mit der Messung der Neigung an den Federn kann, unter Berücksichtigung der Gesamtfederrate des Fahrzeugs, das Gesamtgewicht abgeschätzt werden. Je Fahrzeugrad einer Achse ist eine zugehörige Blattfedereinheit vorgesehen. Die beiden Blattfedereinheiten können mit einem gemeinsamen Radträger für beide Räder, oder jeweils mit einem separaten zugehörigen Radträger verbunden sein.
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Die erfassten Daten können beispielsweise in integrierten Sensormodulen von analogen in digitale Signale gewandelt werden, mit Hilfe von Software-Algorithmen ausgewertet, und direkt in eine Ergebnisgröße wie beispielsweise die Beladung überführt werden. Die Übertragung kann in das Steuerungssystem des Fahrzeugs, beispielsweise mittels eines CAN-Bus oder ein lokales Netzwerk (Local Interconnect Network, LIN), erfolgen oder in ein autarkes bis semiautarkes System erfolgen, wie beispielsweise in eine Anwendungssoftware eines mobilen Endgeräts (Smartphone-App) oder eingebettet in eine fahrzeugspezifische Software.
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Zur robusten Anbringung der Sensorik kann mindestens einer der Messaufnehmer mindestens teilweise in den faserverstärken Kunststoff integriert sein. Vorzugsweise sind beide Sensoren in die Blattfeder eingebettet.
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Die Sensoren kommunizieren mit der Weiterverarbeitungseinheit über eine Datenübertragungseinrichtung. Die Datenübertragungseinrichtung kann nach einer ersten Möglichkeit eine Kabelverbindung umfassen, welche die Sensoren mit der Weiterverarbeitungseinheit verbindet. Hierüber können Sensordaten übermittelt werden und die Sensoren optional auch mit elektrischem Strom versorgt werden. Nach einer zweiten Möglichkeit kann die Datenübertragungseinrichtung auch eine Funkverbindung mit einem Sender und einem Empfänger umfassen. Dabei wäre der Sender der Blattfeder, das heißt einem der Sensormodule, zugeordnet und der Empfänger einem ortsfesten Bauteil am Fahrzeug in der Nähe der Blattfeder, so dass Sender und Empfänger drahtlos kommunizieren können. Bei dieser Lösung kann auch eine drahtlose Stromversorgung der Sensoren mittels Induktion vorgesehen sein.
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Nach einer Ausführungsform umfasst der erste Sensor zumindest einen Dehnungssensor zum Erfassen von dehnenden beziehungsweise stauchenden Verformungen. Hierfür kann insbesondere zumindest ein oder mehrere Dehnungsmessstreifen verwendet werden. Ein Dehnungsmessstreifen ändert schon bei geringen Verformungen seinen elektrischen Widerstand. Der Dehnungssensor kann auf ein Trägerelement vormontiert werden, das dann in die Blattfeder integriert wird. Das Trägerelement kann beispielsweise eine dünne Platte sein, die insbesondere aus einem Blechmaterial aus Aluminium, Stahl oder aus einem Organoblech hergestellt sein kann. Für eine gute Anbindung und genaue Messergebnisse wird der Dehnungssensor vorzugsweise auf das Trägerelement vorgeklebt in den Fertigungsprozess integriert. Das Trägerelement wird in den Werkstoff der Blattfeder vorzugsweise derart integriert, dass im Vergleich zur Federoberfläche geringere Dehnungsamplituden, ein lineares Werkstoffverhalten, eine einfachere Temperaturkompensation, eine gute Dehnungsübertragung sowie eine geringe Kerbwirkung erreicht werden. Zusätzlich kann eine haftungsverstärkende Beschichtung des Trägerelements vorgesehen werden. Der die Belastung der Feder erfassende erste Sensor kann vorzugsweise in einem mittleren Abschnitt der Blattfeder angeordnet sein. Hiermit sollen insbesondere Positionen mit umfasst sein, die sich hinsichtlich der Gesamtlänge der Blattfeder in einem mittleren Drittel der Länge der Blattfeder befinden.
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Der zweite Sensor weist vorzugsweise zumindest einen Beschleunigungsaufnehmer auf. Mit Hilfe eines oder mehrerer Beschleunigungsaufnehmer kann eine Schwenkposition beziehungsweise Neigung der Blattfeder erfasst werden. Beim Ein- beziehungsweise Ausfedern schwenkt die Blattfeder um eine entsprechende Aufnahmevorrichtung, an der zumindest einer der Endabschnitte schwenkbar gelagert ist. Die dabei entstehenden Beschleunigungen beziehungsweise Winkeländerungen der Blattfeder werden vom zumindest einen Beschleunigungssensor erfasst und können dann zur Ermittlung weiterer Zustandsgrößen des Kraftfahrzeugs weiterverarbeitet werden. Der die Neigung der Blattfeder erfassende zweite Sensor ist vorzugsweise in einem vorderen Abschnitt der Blattfeder angeordnet. Hiermit sollen insbesondere Positionen mit umfasst sein, die sich hinsichtlich der Gesamtlänge der Blattfeder in einem vorderen Drittel der Blattfeder in Bezug auf die Vorwärts-Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs befinden. Beispielsweise kann der Neigungssensor zur Messung des Verdrehwinkels benachbart zum vorderen Endabschnitt der Blattfeder angeordnet werden.
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Das vom ersten Sensor erzeugte Belastungssignal und das vom zweiten Sensor erzeugte Neigungssignal beider Blattfedern der gemeinsamen Fahrzeugachse werden zusammen genutzt, um hieraus insbesondere das Gesamtgewicht des Kraftfahrzeugs beziehungsweise die Gesamtbeladung des Kraftfahrzeugs zu ermitteln. Es fließen somit mindestens vier Messgrößen, nämlich von jeder der beiden Federeinheiten zumindest ein Neigungs- und ein Belastungssignal, für die Berechnung einer Zustandsgröße des Gesamtfahrzeugs mit ein. Weiter ist es möglich, aus den Sensordaten die Neigung des Gesamtfahrzeugs zu ermitteln, wobei diese Informationen dann zur automatischen Leuchtweitenregulierung der Scheinwerfer verwendet werden können.
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Nach einer möglichen Ausführungsform weist die Blattfeder einen ersten Endabschnitt, einen Federungsabschnitt und einen zweiten Endabschnitt auf, wobei zumindest einer von dem ersten und zweiten Endabschnitt zur drehbaren Lagerung in einer zugehörigen Aufnahmevorrichtung des Fahrzeugs ausgebildet ist. Die drehbare Lagerung eines oder beider Endabschnitte ermöglicht ein Schwenken der Blattfeder um das jeweilige Lager. Die Endabschnitte der Federn können mit einem Anbindungselement, beispielsweise einem Lagerauge, versehen sein oder unmittelbar in der zugehörigen Aufnahmevorrichtung gelagert sein.
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In weiterer Konkretisierung können die zwei Blattfedern jeweils einen Biegeabschnitt aufweisen, der von dem Federungsabschnitt abgebogen und mit dem zweiten Endabschnitt verbunden ist. Der Biegeabschnitt weist eine geringere Länge auf, als der Federungsabschnitt und ist im Einbauzustand von diesem insbesondere nach unten abgebogen. Die beiden Blattfedern sind vorzugsweise so eingebaut, dass der Federungsabschnitt vorne und der Biegeabschnitt hinten angeordnet sind. Dabei sind die vorderen Endabschnitte der beiden Blattfedern vorzugsweise drehbar, aber axial unverschieblich in entsprechenden Aufnahmevorrichtungen gelagert.
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Konkret sind eine erste Aufnahmevorrichtung zur Lagerung des ersten Endabschnitts und eine zweite Aufnahmevorrichtung zur Lagerung des zweiten Endabschnitts vorgesehen. Insbesondere bei der Ausführungsform der Blattfeder mit Biegeabschnitt sind die erste und zweite Aufnahmevorrichtung so gestaltet, dass die beiden Endabschnitte der jeweiligen Blattfeder verschiebungsfest relativ zueinander gehalten sind. Durch diese Ausgestaltung werden die beiden Blattfedern mit steigender Belastung durch vom gemeinsamen oder jeweiligen Radträger eingeleitete Vertikalkräfte zunehmend auf Zug belastet. Sie können insofern auch als Blattzugfedern bezeichnet werden.
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Die Lösung besteht weiter in einem Fahrzeug mit zumindest zwei Fahrzeugachsen, wobei jede der zwei Fahrzeugachsen eine rechte Radaufhängung für ein zugehöriges rechtes Fahrzeugrad und eine linke Radaufhängung für ein zugehöriges linkes Fahrzeugrad aufweist, wobei zumindest eine der zwei Fahrzeugachsen eine Blattfederanordnung umfasst, die nach zumindest einer der oben genannten Ausführungen gestaltet ist. Je nach Beladung des Fahrzeugs kann der Schwerpunkt der Last an unterschiedlichen Stellen, beispielsweise weiter vorne oder weiter hinten, weiter rechts oder weiter links, liegen. Dies gilt insbesondere für Nutzfahrzeuge. Die erfindungsgemäße Blattfederanordnung, beziehungsweise das hiermit ausgestattete Fahrzeug, ermöglicht es, mit den an beiden Blattfedern erfassten Sensordaten Rückschlüsse auf den Gesamtbeladung oder andere Zustandsgrößen des Gesamtfahrzeugs, wie Fahrzeugneigung, zu ermitteln.
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Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnungsfiguren erläutert. Hierin zeigt:
- 1 eine erfindungsgemäße Blattfedereinheit für eine Radaufhängung eines Kraftfahrzeugs in einer ersten Ausführungsform
- A) in Seitenansicht;
- B) in Draufsicht;
- 2 ein Fahrzeug mit zwei Blattfedereinheiten nach 1 schematisch in Draufsicht;
- 3 eine erfindungsgemäße Blattfedereinheit für eine Radaufhängung eines Kraftfahrzeugs in einer abgewandelten Ausführungsform in Draufsicht; und
- 4 eine erfindungsgemäße Blattfedereinheit für eine Radaufhängung eines Kraftfahrzeugs in einer weiteren Ausführungsform in Seitenansicht.
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Die 1A und 1B, die im Folgenden gemeinsam beschrieben werden, zeigen eine Blattfedereinheit 2 in einer ersten Ausführungsform. Die Blattfedereinheit 2 weist eine Blattfeder 3 aus faserverstärktem Kunststoffmaterial zur federnden Abstützung eines Radträgers 4 eines Kraftfahrzeugs mit einem ersten Sensor 5 zum Erfassen einer ersten Messgröße und einem zweiten Sensor 6 zum Erfassen einer sich von der ersten Messgröße unterscheidenden zweiten Messgröße auf.
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Dabei ist der erste Sensor 5 insbesondere ausgestaltet, um eine die Belastung der Blattfeder 3 repräsentierende Belastungsgröße zu erfassen und hieraus ein entsprechendes Belastungssignal zu erzeugen. Der zweite Sensor 6 ist ausgestaltet, um eine die Neigung der Blattfeder 3 repräsentierenden Neigungsgröße zu erfassen und hieraus ein Neigungssignal zu erzeugen. Die von den Sensoren 5, 6 bereitgestellten charakteristischen Messsignale werden mittels einer Datenübertragungseinrichtung 7 an eine elektronische Weiterverarbeitungseinheit 8 weitergegeben, die ausgestaltet ist, um aus den Signalen eine Zustandsgröße des Fahrzeugs abzuleiten. Die Datenübertragungseinrichtung 7 erfolgt bei der vorliegenden Ausführungsform drahtlos mittels eines Senders 22, der einem der Sensoren 5, 6 zugeordnet ist, und eines Empfängers 9, der an einem ortsfesten Bauteil am Fahrzeug in der Nähe der Blattfeder 3 befestigt ist.
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Die Blattfeder 3 weist bei der vorliegenden Ausführungsform einen ersten Endabschnitt 11, einen Federungsabschnitt 12, einen Biegeabschnitt 13 und einen zweiten Endabschnitt 14 auf. Der erste Endabschnitt 11, welcher im Einbauzustand der Blattfeder 3 in Fahrtrichtung des Fahrzeugs vorne angeordnet ist, umfasst vorliegend ein Lagerauge, beziehungsweise ist mit einem solchen verbunden, mit dem die Feder in einer entsprechenden ersten (vorderen) Aufnahmevorrichtung zu lagern ist. Der zweite Endabschnitt 14, welcher im Einbauzustand der Blattfeder 3 in Fahrtrichtung hinten angeordnet ist, umfasst ebenfalls ein Lagerauge, beziehungsweise ist mit einem solchen verbunden, mit dem die Feder 3 in einer entsprechenden zweiten (hinteren) Aufnahmevorrichtung zu lagern ist. Dabei ist bei der vorliegenden Ausführungsform vorgesehen, dass die Blattfeder 3 mit ihren Federenden 11, 14 so in den Aufnahmevorrichtungen am Fahrzeug gelagert ist, dass die beiden Enden 11, 14 jeweils verschiebefest und momentenfrei aufgenommen sind. Eine momentenfreie Lagerung kann dadurch bewerkstelligt werden, dass der jeweilige Endabschnitt 11, 14 um eine zugehörige Schwenkachse A11, A14 in der jeweiligen Aufnahmevorrichtung schwenkbar gelagert ist. Die Schwenkachsen A11, A14 verlaufen im Einbauzustand quer zur Fahrzeuglängsachse des Fahrzeugs, wobei gewisse Winkelabweichungen denkbar sind. Nach einer hier nicht gesondert gezeigten abgewandelten Ausführung ist es auch möglich, dass das zweite (hintere) Ende 14 der Blattfeder 3 in der zugehörigen Aufnahmevorrichtung momentenfest gelagert wird.
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Der Federungsabschnitt 12, der auch als erster Federschenkel bezeichnet werden kann, ist um ein Vielfaches länger, als der Biegeabschnitt 13, der auch als zweiter Federschenkel bezeichnet werden kann. Der Federungsabschnitt 12 hat im unbelasteten Einbauzustand eine untere konvexe beziehungsweise obere konkave Wölbung. Bei Belastung der Feder aufgrund von über den Radträger 4 eingeleiteten Vertikalkräften wird der Federungsabschnitt 12 nach oben beaufschlagt, wodurch sich bis zum Erreichen einer neutralen Position, in der der Federungsabschnitt 12 im Wesentlichen gerade ist, zunächst Biege- und Druckspannungen ergeben. Bei Überschreiten der neutralen Position kehrt sich die Wölbung des Federungsabschnitts 12 um, das heißt dieser hat eine untere konkave und obere konvexe Wölbung. Mit Überschreiten der neutralen Position werden die Biegespannungen im Federungsabschnitt 12 von Zugspannungen überlagert. Die Zugspannungen nehmen dabei mit zunehmender Belastung und damit zunehmender elastischer Verformung der Blattfeder 3 zu, was zu einer progressiven Federkennlinie führt. Im belasteten Einbauzustand bei maximaler Einfederung ist der Federungsabschnitt 12 deutlich nach oben gewölbt und der Biegeabschnitt 13 in Richtung zur ersten Aufnahmevorrichtung gebogen.
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Der erste Federschenkel geht über einen gekrümmten Übergangsabschnitt 15 in den zweiten Federschenkel über, wobei der zweite Federschenkel eine untere konkave beziehungsweise eine obere konvexe Wölbung aufweist. Über die Ausgestaltung des ersten Federschenkels, des Übergangsabschnitts 9 und des zweiten Federschenkels lässt sich das Federungsverhalten und damit die Progression der Blattfeder 3 bei Belastung gemäß den technischen Anforderungen einstellen.
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Es ferner in einem mittleren Bereich des Federungsabschnitts 12 die Befestigungsvorrichtung 16 für den Radträger 4 erkennbar. Die Befestigungsvorrichtung 16 umfasst ein unteres Einspannelement 17, das an einer unteren Anlagefläche der Blattfeder 3 anliegt, und ein oberes Einspannelement 18, das an einer oberen Anlagefläche der Blattfeder 3 anliegt, sowie Verbindungsmittel 19, welche das untere Einspannelement 17 und das obere Einspannelement 18 mit der dazwischen liegenden Blattfeder 3 gegeneinander verspannen.
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Um bei vom Radträger 4 in die Blattfeder 3 eingeleiteten Kräften anhand des Einfederungsverhaltens der Blattfeder 3 Zustandsgröße des Gesamtfahrzeugs zu ermitteln, ist eine Sensorik vorgesehen, welche den ersten und zweiten Sensor 5, 6 umfasst, wobei es sich versteht, dass auch mehr als zwei Sensoren verwendbar sind. Zur robusten Anbringung der Sensorik sind die beiden Sensoren 5, 6, die auch als Messaufnehmer bezeichnet werden, in den faserverstärken Kunststoff der Blattfeder 3 integriert.
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Der erste Sensor 5 ist vorliegend in Form eines Dehnungssensors gestaltet, insbesondere in Form eines Dehnungsmessstreifens, wobei auch mehrere Dehnungssensoren verwendet werden können, um Dehnungen in unterschiedlichen Koordinaten-Richtungen zu erfassen. Der mindestens eine Dehnungssensor ist auf ein Trägerelement 20 vormontiert und wird dann in die Blattfeder 3 integriert, insbesondere einlaminiert. Das Trägerelement 20 kann in Form einer dünnen Platte gestaltet sein, beispielsweise ein Blech aus Aluminium, Stahl oder ein Organoblech. Das Trägerelement 20 wird in den Werkstoff der Blattfeder 3 so integriert, dass im Vergleich zur Federoberfläche geringere Dehnungsamplituden, ein lineares Werkstoffverhalten, eine einfachere Temperaturkompensation, eine gute Dehnungsübertragung sowie eine geringe Kerbwirkung erreicht werden. Zusätzlich kann optional eine haftungsverstärkende Beschichtung des Trägerelements 20 vorgesehen sein. Der erste Sensor 5 ist hinsichtlich der Gesamtlänge der Blattfeder 3 in einem mittleren Bereich, insbesondere innerhalb eines mittleren Drittels des ersten Federabschnitts 12, insbesondere benachbart zum Radträger 4 angeordnet.
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Der zweite Sensor 6 weist vorzugsweise zumindest einen Beschleunigungsaufnehmer auf, der eine Neigung der Blattfeder 3 erfassen kann. Der Neigungssensor ist in einem vorderen Bereich der Blattfeder 3 zwischen dem ersten Endabschnitt 11 und dem ersten Sensor 5 angeordnet. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Neigungssensor und der Sender 22 der Datenübertragungseinrichtung 7 Teile eines elektronischen Moduls 21 sind, das über ein Kabel 23 mit dem ersten Sensor 5 beziehungsweise der ersten Sensoreinheit verbunden ist. Das elektronische Modul 21 kann einen Halbleiter (Chip) beziehungsweise Analog-Digital-Wandler umfassen, welcher die erfassten analogen Sensorsignale in einen digitalen Datenstrom umwandelt, welcher dann an den Empfänger 9 weitergegeben wird.
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Die übermittelten Daten werden insbesondere mit Hilfe von Software-Algorithmen in der elektronischen Rechnereinheit 8 ausgewertet. Dabei ist insbesondere vorgesehen, dass die Belastungssignale und Neigungssignale der Sensoren 5, 6 genutzt werden, um hieraus das Gesamtgewicht des Kraftfahrzeugs 24 beziehungsweise die Gesamtbeladung des Kraftfahrzeugs zu ermitteln. Weiter ist es möglich, aus den Sensordaten die Neigung des Gesamtfahrzeugs zu ermitteln, wobei diese Informationen dann zur automatischen Leuchtweitenregulierung der Scheinwerfer verwendet werden können.
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2 zeigt schematisch ein Fahrzeug 24 mit einer Vorderachse 25 und einer Hinterachse 26. Es sind ferner die Vorderräder 27, 28 sowie die Hinterräder 29, 30 erkennbar. Die Vorwärts-Fahrtrichtung des Fahrzeugs ist mit T bezeichnet. Das rechte hintere Rad 29 ist mittels einer ersten Blattfedereinheit 2 und das linke hintere Rad 30 mittels einer zweiten Blattfedereinheit 2' an der Fahrzeugkarosserie aufgehängt. Die beiden Blattfedereinheiten 2, 2', die gemeinsam auch als Blattfederanordnung bezeichnet werden, sind jeweils gemäß der in den 1A und 1B beschriebenen Ausführungsform gestaltet. Jede der beiden Blattfedern 3, 3' gibt über die zugehörige Datenübertragungseinrichtung 7 die Sensordaten an die zentrale Weiterverarbeitungseinheit 8 weiter, wo diese zur Ermittlung der gewünschten Ergebnisgrößen weiterverarbeitet werden.
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Die aus den Sensordaten mittels der Rechnereinheit 8 abgeleiteten Ergebnisgrößen können in das Steuerungssystem des Fahrzeugs 24, beispielsweise mittels eines CAN-Bus oder ein lokales Netzwerk (Local Interconnect Network, LIN) übertragen werden. Alternativ oder in Ergänzung können die Ergebnisgrößen, beispielsweise die ermittelte Beladung des Kraftfahrzeugs 24, auch in ein autarkes bis semiautarkes System weitergegeben werden, wie beispielsweise in eine Anwendungssoftware eines mobilen Endgeräts (Smartphone-App) oder an eine fahrzeugspezifische Software.
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Das mit den erfindungsgemäßen Blattfederanordnungen 2, 2' ausgestattete Kraftfahrzeug 24 ermöglicht es, auf Basis der Neigungs- und Belastungsdaten von beiden Federn 3, 3' Informationen über den die Gesamtbeladung oder andere Zustandsgrößen des Gesamtfahrzeugs, wie die Fahrzeugneigung, abzuleiten.
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3 zeigt eine erfindungsgemäße Blattfederanordnung 2 in einer leicht abgewandelten Ausführungsform. Diese entspricht weitestgehend der Ausführungsform gemäß 1A und 1B, so dass hinsichtlich der Gemeinsamkeiten auf die obige Beschreibung Bezug genommen wird. Dabei sind gleiche beziehungsweise einander entsprechende Einzelheiten mit gleichen Bezugszeichen versehen wie in 1. Der einzige Unterschied der vorliegenden Ausführungsform nach 3 besteht darin, dass die Datenübertragungsvorrichtung 7 von dem elektronischen Modul 21 zur Weiterverarbeitungseinheit 8 vorliegend mittels einer Kabelverbindung X (anstelle drahtlos per Funk) erfolgt. Über die Kabelverbindung X können die Sensoren 5, 6 auch mit elektrischem Strom versorgt werden.
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4 zeigt eine erfindungsgemäße Blattfederanordnung 2 in einer weiteren Ausführungsform. Diese entspricht weitgehend der Ausführungsform gemäß 1A und 1B, so dass hinsichtlich der Gemeinsamkeiten auf die obige Beschreibung Bezug genommen wird. Dabei sind gleiche beziehungsweise einander entsprechende Einzelheiten mit gleichen Bezugszeichen versehen wie in 1. Der einzige Unterschied der vorliegenden Ausführungsform nach 4 liegt in der Form der Blattfeder 3, welche zwischen den Endabschnitten 11, 14 nur einen Federungsabschnitt 12 (und keinen Biegeabschnitt) aufweist. Bei dieser Ausführungsform ist das hintere, zweite Ende 14 der Blattfeder 3 in einer zugehörigen Aufnahmevorrichtung axial beweglich zu lagern, um einen geometrischen Ausgleich für die Einfederbewegung der Blattfeder 3 zu ermöglichen.
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Bezugszeichenliste
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- 2, 2'
- Blattfedereinheit
- 3, 3'
- Blattfeder
- 4, 4'
- Radträger
- 5
- erster Sensor
- 6
- zweiter Sensor
- 7, 7'
- Datenübertragungseinrichtung
- 8
- Weiterverarbeitungseinheit
- 9
- Empfänger
- 11
- erster Endabschnitt
- 12
- Federungsabschnitt
- 13
- Biegeabschnitt
- 14
- zweiter Endabschnitt
- 15
- Übergangsabschnitt
- 16, 16'
- Befestigungsvorrichtung
- 17
- unteres Einspannelement
- 18
- oberes Einspannelement
- 19
- Verbindungsmittel
- 20
- Trägerelement
- 21, 21'
- elektronisches Modul
- 22
- Sender
- 23
- Kabel
- 24
- Fahrzeug
- 25
- Vorderachse
- 26
- Hinterachse
- 27, 28
- Vorderrad
- 29, 30
- Hinterrad
- A11, A14
- Schwenkachse
- T
- Fahrtrichtung
- X
- Kabelverbindung
