DE102019210558A1

DE102019210558A1 - Sensoreinrichtung und Verfahren zum Messen einer Zug- und/oder Druckkraft

Info

Publication number: DE102019210558A1
Application number: DE102019210558.0A
Authority: DE
Inventors: Nicolas Lampe; Alexander Lundberg
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2019-07-17
Filing date: 2019-07-17
Publication date: 2021-01-21
Also published as: KR20210010826A

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Sensoreinrichtung zum Messen einer Zug- und/oder Druckkraft, die auf ein Fahrwerkbauteil wirkt, mit mehreren Sensorelementen, die jeweils mindestens eine Sensorschicht mit einem belastungsabhängigen elektrischen Widerstand aufweisen, an der elektrische Kontakte ausgebildet sind. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Messen einer Druck- und/oder Zugkraft mit einer solchen Sensoreinrichtung. Um eine Sensoreinrichtung vorzuschlagen, mit der Druck- und/oder Zugkräfte bestimmbar sind, die an Fahrwerkbauteilen angreifen, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass mindestens zwei der Sensorelemente derart beabstandet zueinander am Fahrwerkbauteil angeordnet sind, dass Änderungen der elektrischen Widerstände einen Rückschluss auf die Zug- oder Druckkraft erlauben, die momentan auf das Fahrwerkbauteil wirkt. Zum Messen der Zug- und/oder Druckkraft wird das Verhältnis zwischen einer Ausgangsspannung Udund einer Eingangsspannung Usermittelt und die Zug- und/oder Druckkraft Fz ergibt sich aus einer kalibrierten Relation, wonach das Verhältnis Ud/Usproportional zur Zug- und/oder Druckkraft Fzist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Sensoreinrichtung zum Messen einer Zug- und/oder Druckkraft, die auf ein Fahrwerkbauteil wirkt, mit mehreren Sensorelementen, die jeweils mindestens eine Sensorschicht mit einem belastungsabhängigen elektrischen Widerstand aufweisen, an der elektrische Kontakte ausgebildet sind.
Fahrwerke moderner Fahrzeuge bestehen aus diversen Fahrwerkbauteilen, die zum Teil gelenkig miteinander verbunden sind, auf die situationsabhängig unterschiedliche Kräfte wirken. Diese Kräfte sind insbesondere von dem Beladungszustand des Fahrzeugs, der Fahrweise des Fahrers und den Straßenverhältnissen abhängig. Um das Fahrverhalten der Fahrzeuge an die gegebenen Bedingungen anpassen zu können, sind die Fahrwerkbauteile zumindest teilweise einstellbar, wie beispielsweise die Dämpfung der Radaufhängung und/oder die Kopplung einer ggf. längenveränderbaren Pendelstütze. Hierzu sind Sensorvorrichtungen bekannt, mit denen Kräfte bestimmbar sind, die auf Fahrwerkbauteile wirken. Hieraus können auch etwaige Verformungen der Fahrwerkbauteile ermittelt werden, die aus den genannten Kräften resultieren.
Eine solche Sensoreinrichtung ist beispielsweise aus DE 10 2016 204 557 A1 bekannt, die Sensorschichten mit belastungsabhängigen elektrischen Widerständen aufweist. Messbare Änderungen der elektrischen Widerstände geben dabei Aufschluss über etwaige Kräfte, die auf das Fahrwerkbauteil wirken.
Gegenwärtig bekannte Sensoreinrichtungen sind jedoch insbesondere im Hinblick auf ihre Messgenauigkeit verbesserungsbedürftig, da vor allem Temperatureffekte eine exakte und eindeutige Feststellung der Kräfte, insbesondere der Zug- und/oder Druckkräfte verhindern.
Hiervon ausgehend ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Sensoreinrichtung vorzuschlagen, mit der Druck- und/oder Zugkräfte bestimmbar sind, die an Fahrwerkbauteilen wirken. Insbesondere soll die Sensorvorrichtung auch bei Temperaturschwankungen zuverlässige Messergebnisse liefern. Dabei soll die Sensoreinrichtung einfach und kostenschonend montierbar sein. Darüber hinaus soll ein Verfahren angegeben werden, mit dem eine zuverlässige Bestimmung der Zug- und/oder Druckkräfte möglich ist.
Diese Aufgabe wird durch die Sensoreinrichtung nach Anspruch 1 gelöst, wonach erfindungsgemäß vorgesehen ist, dass mindestens zwei der Sensorelemente derart beabstandet zueinander am Fahrwerkbauteil angeordnet sind, dass Änderungen der elektrischen Widerstände einen Rückschluss auf eine Zug- und/oder Druckkraft erlauben, die momentan auf das Fahrwerkbauteil wirkt. Die Sensoreinrichtung ist mithin einfach und mit einem geringen Montageaufwand am Fahrwerkbauteil montierbar und erlaubt aufgrund der besonderen Anordnung der Sensorelemente eine genaue Bestimmung von Zug- und/oder Druckkräften, die auf das Fahrwerkbauteil wirken.
Die Aufgabe wird ferner durch das Verfahren nach Anspruch 14 gelöst, wonach erfindungsgemäß vorgesehen ist, dass das Verhältnis zwischen einer Ausgangsspannung U_d und einer Eingangsspannung U_s ermittelt wird und sich die Zug- oder Druckkraft aus einer kalibrierten Relation ergibt, wonach das Verhältnis U_d/U_s proportional zur Zug- und/oder Druckkraft ist.
Bevorzugte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend und in den Unteransprüchen angegeben.
Gemäß einer ersten bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Sensorelemente jeweils mindestens zwei elektrische Kontaktpaare aufweisen, die winklig zueinander ausgerichtet sind, so dass an jedem Sensorelement mehrere elektrische Widerstände ausgebildet sind. Insbesondere ist vorgesehen, dass die Sensorelemente jeweils zwei elektrische Kontaktpaare aufweisen, die orthogonal zueinander ausgerichtet sind, so dass an jedem Sensorelement zwei elektrische Widerstände ausgebildet sind. Die Sensorschichten der Sensorelemente sind in diesem Fall vorzugsweise kreuzförmig oder T-förmig zueinander ausgerichtet.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Fahrwerkbauteil zumindest abschnittsweise im Wesentlichen zylinderförmig ausgebildet ist und die in diesem Abschnitt angeordneten Sensorelemente derart ausgerichtet sind, dass die Sensorelemente auf zwei gegenüberliegenden Seiten des Fahrwerksbauteils angeordnet sind, wobei jeweils ein Kontaktpaar der Sensorelemente mit Bezug auf das zylinderförmige Fahrwerkbauteil radial und ein Kontaktpaar der Sensorelemente axial ausgerichtet ist. Durch diese Anordnung und Ausrichtung der Sensorelemente inklusive deren Kontaktpaaren können Zug- und/oder Druckkräfte sowie daraus resultierende Verformungen, nämlich druckkraftbedingte Stauchungen und zugkraftbedingte Dehnungen durch Widerstandsmessungen bestimmt werden. Temperatureffekte, die sich einheitlich auf den Widerstand der elektrischen Widerstände auswirken, mitteln sich durch die besondere Anordnung heraus und beeinflussen daher nicht das Messergebnis.
Zugunsten einer eindeutigen Messung der elektrischen Widerstände ist nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die Sensorschichten eines Sensorelementes innerhalb einer Isolationsschicht eingebettet sind. Dabei bestehen die Sensorschichten vorzugsweise aus einem Komposit aus Epoxidharz und elektrisch leitfähigen Partikeln, insbesondere Kohlenstoffnanoröhrchen, die zu einer hinreichenden elektrischen Leitfähigkeit der Sensorschichten führen. Die Isolationsschicht ist demgegenüber vorzugsweise aus Epoxidharz ohne Kohlenstoffnanoröhrchen ausgebildet.
Zur Ausgestaltung der Sensorelemente sind im Wesentlichen zwei unterschiedliche Ausführungsformen vorgesehen. Nach einer ersten bevorzugten Ausgestaltung besitzen die Sensorelemente mehrere Sensorschichten, zwischen denen jeweils eine Isolationsschicht angeordnet ist, die vorzugsweise aus Epoxidharz besteht. Diese Sensorelemente bilden zusammen mit einer Stromquelle und einer Spannungsmessung eine Brückenschaltung, insbesondere eine Wheatstonesche Messbrücke, mit der die elektrischen Widerstände und/oder Änderungen der elektrischen Widerstände der einzelnen Sensorschichten zeitgleich bestimmbar sind. Insbesondere lässt sich in einfacher Weise das Verhältnis einer Ausgangsspannung U_d zu einer Eingangsspannung U_s zu einem Zeitpunkt bestimmen. Mittels dieser bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung und der bevorzugten Anordnung der isoliert zueinander angeordneten Sensorschichten können zeitgleich alle erforderlichen Messwerte bestimmt werden, was weiterhin den Temperatureinfluss auf die Sensoreinrichtung bzw. auf das Messergebnis verringert.
Alternativ hierzu können die Sensorelemente einer Sensoreinrichtung jeweils eine gemeinsame Sensorschicht besitzen. In diesem Fall sind die elektrischen Widerstände zwischen den einzelnen Kontaktpaaren eines Sensorelementes zeitlich voneinander beabstandet zu bestimmen, um die radial und/oder axial ausgerichteten elektrischen Widerstände unabhängig voneinander festzustellen.
Nach einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Fahrwerkbauteil eine Pendelstütze ist und dass mittels der erfindungsgemäßen Sensoreinrichtung Zug- und/oder Druckkräfte bestimmbar sind, die insbesondere im Bereich der Aufhängung auf die Pendelstütze wirken. Hierdurch lässt sich eine automatische Wankstabilisation realisieren, indem die Sensoreinrichtung mit einer entsprechend eingerichteten Steuereinrichtung verbunden ist, die bevorzugte Einstellungen der ggf. längenveränderbaren Pendelstütze oder dergleichen einstellt.
Alternativ kann das Fahrwerkbauteil als Kolbenstange eines Federbeins ausgebildet sein, wodurch sich beispielsweise eine Beladungszustandserkennung realisieren lässt. Über den hierdurch festgestellten Beladungszustand des Fahrzeugs kann wiederum das Dämpfverhalten an den einzelnen Radaufhängungen oder dergleichen angepasst werden, was das Fahrverhalten des Fahrzeugs optimiert.
Konkrete Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung und konkrete Ausführungsformen werden nachfolgend mit Bezug auf die Figuren erläutert. Es zeigen:

1a, b unterschiedliche Sensorelemente,
2a-c Anordnung einer Sensoreinrichtung an einem Fahrwerkbauteil,
2d ein Ersatzschaltbild der Sensoreinrichtung und
3a-e unterschiedliche Einbauvarianten einer Sensoreinrichtung an unterschiedlichen Fahrwerkbauteilen.

Es wurde bereits beschrieben, dass die erfindungsgemäße Sensoreinrichtung mehrere Sensorelemente mit jeweils mindestens einer elektrisch leitfähigen Sensorschicht besitzt, wobei die Sensorelemente beabstandet zueinander an einem Fahrwerkbauteil angeordnet sind. Die 1a, b zeigen jeweils in einer Explosionsdarstellung zwei unterschiedliche Ausführungsformen eines Sensorelementes 1, 1'. Das Sensorelement 1 nach 1a besitzt zwei elektrisch leitfähige Sensorschichten 2, 2', deren elektrische Widerstände abhängig von einer mechanischen Belastung sind. Die Sensorschichten 2, 2' sind orthogonal zueinander ausgerichtet, wobei sie im zusammengesetzten (bzw. zusammengefügten) Zustand eine Kreuzform aufweisen. Eine orthogonale Ausrichtung der Sensorschichten 2, 2' bedeutet dabei, dass jede der Sensorschichten 2, 2' mit einem Kontaktpaar 3, 3'; 4, 4' verbunden ist, die derart an den Sensorschichten 2, 2' anliegen, dass die elektrischen Widerstände entlang zweier orthogonal zueinander ausgerichteter Richtungen bestimmbar sind. Die konkrete Geometrie der Sensorschichten 2, 2' selbst ist dabei von untergeordneter Bedeutung, wobei sich rechteckige Sensorschichten 2, 2' als bevorzugt erwiesen haben. Die Sensorschichten 2, 2' sind innerhalb eines Komposits 5 aus Epoxidharz nach außen hin isoliert eingebettet. Zwischen den Sensorschichten 2, 2' eines Sensorelementes 1 nach 1a ist eine Isolationsschicht 6 ebenfalls aus Epoxidharz angeordnet, so dass die Sensorschichten 2, 2' isolierend voneinander gelagert sind. Hierdurch können die elektrischen Widerstände der einzelnen Sensorschichten 2, 2' zeitgleich bestimmt werden. Das konkrete Verfahren zur Bestimmung der elektrischen Widerstände wird später mit Bezug auf die 2a-d erläutert.
1b zeigt eine alternative Ausgestaltung eines Sensorelementes 1', das im Gegensatz zur Ausführungsform nach 1a nur eine einzige kreuzförmig ausgebildete Sensorschicht 7 mit kreuzförmig angeordneten Kontaktpaaren 3, 3'; 4, 4' aufweist. Hierdurch müssen die elektrischen Widerstände, die sich in orthogonal zueinander ausgerichteter Richtung ausbilden, zeitlich beabstandet zueinander bestimmt werden, um Messfehler zu vermeiden.
Die 2a-c zeigen beispielhaft einen zylinderförmigen Abschnitt eines Fahrwerkbauteils 8, an dem eine Sensoreinrichtung 9 mit jeweils zwei Sensorelementen 1 mit einer Isolationsschicht zwischen den Sensorschichten (nicht gezeigt) angeordnet sind und mit der Zug- und/oder Druckkräfte messbar sind, die auf das Fahrwerkbauteil 8 wirken. Hierzu sind die Sensorelemente 1 derart angeordnet, dass jeweils ein Kontaktpaar 3, 3' radial und ein Kontaktpaar 4, 4' axial am Fahrwerkbauteil 8 ausgerichtet ist. Die einzelnen Sensorschichten sind dabei in Form einer Wheatstoneschen Brückenschaltung miteinander verbunden, über die Änderungen der elektrischen Widerstände bestimmbar sind.
Der beabsichtigten Messung der momentan an einem Fahrwerkbauteil wirkenden Zug- und/oder Druckkräfte gehen folgende Überlegungen voraus. 1d zeigt ein Ersatzschaltbild 10 der Brückenschaltung mit den elektrischen Widerständen R_n (mit n = 1, 2, 3, 4), die jeweils von den Sensorschichten 2, 2'; 7 gebildet werden, der Stromquelle mit der Spannung U_s und der Spannungsmessung U_d. Werkstoffbedingt gilt für die Widerstände R_n im mechanisch unbelasteten Zustand der Sensorschichten R₁ = R₂ = R₃ = R₄. Bei konstantem Strom I ergibt sich das Verhältnis von der Ausgangsspannung U_d zur Eingangsspannung U_s aus $\frac{U_{d}}{U_{s}} = (\frac{R_{1}}{R_{1} + R_{2}} - \frac{R_{4}}{R_{3} + R_{4}})$
Betrachtet man die Differenzen der Widerstände R_n zu unterschiedlichen Zeiten t₁, t₂, gilt nach Vereinfachung $\frac{U_{d}}{U_{s}} = \frac{1}{4} (\frac{Δ R_{1}}{R_{1}} - \frac{Δ R_{2}}{R_{2}} + \frac{Δ R_{3}}{R_{3}} - \frac{Δ R_{4}}{R_{4}}); m i t Δ R_{n} = R_{n, t_{1}} - R_{n, t_{2}}$
Mit der Sensitivität k ergibt sich die Dehnung ε_n einer Sensorschicht aus $ε_{n} = k \frac{Δ R_{n}}{R_{n}}; m i t n = 1,2,3,4$
Die Sensitivität k ist dabei eine hinreichend genau feststellbare Materialkonstante der Sensorschichten, die dem Verhältnis zwischen einer Spannungsänderung bei vorgegebener Dehnung entspricht. Dabei ist die Sensitivität umso größer, je größer die Spannungsänderung bei einer vorgegebenen Dehnung ist.
Einsetzen liefert anschließend: $\frac{U_{d}}{U_{s}} = \frac{k}{4} (ε_{1} - ε_{2} + ε_{3} - ε_{4})$

Für unterschiedliche Belastungsszenarien der Sensorschichten 2, 2'; 7 der Sensoreinrichtung 9 ergeben sich die in der nachfolgenden Tabelle wiedergegebenen Werte.

Belastung	Δε₁	Δε₂	Δε₃	Δε₄	$\frac{U_{d}}{U_{s}}$
Zugkraft +Fz	++	-	++	-	++
Druckkraft -Fz	- -	+	- -	+	- -
Biegung M_y	- -	+	++	-	0
Biegung M_x	+	+	+	+	0
Temperatureinfluss +T	+	+	+	+	0

Die Tabelle zeigt mit Bezug auf die in 2a-c gezeigten Koordinatensysteme, dass eine axial wirkende Zugkraft in z-Richtung zu einer starken Dehnung der axial ausgerichteten Sensorschichten führt. Die radial ausgerichteten Sensorschichten werden demgegenüber in radialer Richtung leicht gestaucht, so dass sich insgesamt eine Vergrößerung des Quotienten U_d/U_s ergibt. Bei einer in z-Richtung wirkenden Druckkraft werden die axial ausgerichteten Sensorschichten stark gestaucht und die radial ausgerichteten Sensorschichten leicht gedehnt, weshalb sich eine Verringerung des Quotienten U_d/U_s ergibt. Im Übrigen zeigt die Tabelle, dass sich durch die besondere Anordnung und Ausrichtung der einzelnen Sensorelemente, deren Sensorschichten und deren Kontaktpaare sowohl kräftebedingte Biegungen als auch der Temperatureinfluss auf die elektrischen Widerstände herausmitteln, so dass der Quotient U_d/U_s unabhängig von diesen Effekten ist. Diese haben mithin keinen Einfluss auf die Messgröße und die Druck- und/oder Zugkräfte, die auf das Fahrzeugbauteil wirken, können durch eine einfache Spannungsmessung bzw. durch die Messung des Quotienten U_d/U_s bestimmt werden.
Die Bestimmung der konkret auf das Fahrzeugbauteil wirkenden Druck- und/oder Zugkräfte erfolgt anhand einer Kalibrierung, die unter Laborbedingungen am Prüfstand bauteilabhängig durchgeführt werden kann mit: $\frac{U_{d}}{U_{s}} \sim F_{z}$
Werden anstelle der Sensorelemente 1 mit einer Isolationsschicht 6 nach 1a solche Sensorelemente 1' nach 1b ohne eine Isolationsschicht und mithin einer einzigen Sensorschicht 7 pro Sensorelement 1' verwendet, sind die elektrischen Widerstände R_n durch separate Schaltungen getrennt - und soweit die Widerstände R_n desselben Sensorelementes 1' betroffen sind - zeitlich zueinander beabstandet zu bestimmen. Im Übrigen erfolgt die Bestimmung der Zug- und/oder Druckkräfte analog zum vorbeschriebenen Ausführungsbeispiel.
Die 3a-e zeigen beispielhaft den Einbau einer Sensoreinrichtung 9 an unterschiedlichen Fahrwerkbauteilen 8. In 3a ist eine sog. MacPherson Radaufhängung 11 mit einem Querlenker 12, einem Höhenstandsensor 13, einem Wankstabilisator 14 und einer Pendelstütze 15 dargestellt, die mittels eines Kugelgelenks 16 an dem Wankstabilisator 14 angelenkt ist. Die Sensoreinrichtung 9 mit den beabstandet zueinander angeordneten Sensorelementen 1 ist an einem Abschnitt der Pendelstütze 15 angeordnet, der unmittelbar in der Nähe der unteren Aufhängung ist. Die hier wirkenden Zug- und/oder Druckkräfte können mittels der Sensoreinrichtung 9 durch Spannungsmessungen ermittelt werden.
Die 3b-e zeigen eine Anordnung der Sensoreinheit 9 an einer Kolbenstange 17 eines Federbeins 18, wobei das Federbein an einem Domlager 19 fixiert ist, das eine Anlage 20 für eine (nicht gezeigte) Feder aufweist. Die teilgeschnittenen Ansichten der 3b, d, die jeweils eine Vorderansicht (3b) und eine Rückansicht (3c) darstellen, zeigen, dass zwei Sensorelemente 1 beabstandet zueinander an der Kolbenstange 17 angeordnet sind. Die elektrischen Kontaktpaare 3, 3'; 4, 4' sind mit Stromleitungen 21 verbunden, die innerhalb der Kolbenstange 17 geführt sind und die die Kolbenstange 17 oberhalb des Domlagers 19 verlassen (vgl. 3d, e). Mittels dieser Sensoreinrichtung 9 können Zug- und/oder Druckkräfte an der Kolbenstange 17 festgestellt werden, die Rückschlüsse auf den Beladungszustand des Fahrzeugs erlauben.
Bezugszeichenliste

1,1': Sensorelement
2, 2': Sensorschicht
3, 3': Kontaktpaar (axial)
4, 4': Kontaktpaar (radial)
5: Komposit
6: Isolationsschicht
7: Sensorschicht
8: Fahrwerkbauteil
9: Sensoreinrichtung
10: Ersatzschaltbild
11: Radaufhängung
12: Querlenker
13: Höhenstandsensor
14: Wankstabilisator
15: Pendelstütze
16: Kugelgelenk
17: Kolbenstange
18: Federbein
19: Domlager
20: Anlage
21: Stromleitung
F_z: Zug- und/oder Druckkraft (in z-Richtung)
R_n: elektrischer Widerstand

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102016204557 A1 [0003]

Claims

Sensoreinrichtung zum Messen einer Zug- und/oder Druckkraft F_z, die auf ein Fahrwerkbauteil (8) wirkt, mit mehreren Sensorelementen (1, 1'), die jeweils mindestens eine Sensorschicht (2, 2'; 7) mit einem belastungsabhängigen elektrischen Widerstand aufweisen, an der elektrische Kontakte ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei der Sensorelemente (1, 1') derart beabstandet zueinander am Fahrwerkbauteil (8) angeordnet sind, dass Änderungen der elektrischen Widerstände einen Rückschluss auf die Zug- oder Druckkraft F_z erlauben, die momentan auf das Fahrwerkbauteil (8) wirkt.
Sensoreinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorelemente (1, 1') jeweils mindestens zwei elektrische Kontaktpaare (3, 3'; 4, 4') aufweisen, die winklig zueinander ausgerichtet sind, so dass an jedem Sensorelement (1, 1') mehrere elektrische Widerstände ausgebildet sind.
Sensoreinrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorelemente (1, 1') jeweils zwei elektrische Kontaktpaare (3, 3'; 4, 4') aufweisen, die orthogonal zueinander ausgerichtet sind, so dass an jedem Sensorelement (1, 1') zwei elektrische Widerstände ausgebildet sind.
Sensoreinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrwerkbauteil (8) zumindest abschnittsweise im Wesentlichen zylinderförmig ausgebildet ist und die in diesem Abschnitt angeordneten Sensorelemente (1, 1') derart ausgerichtet sind, dass die Sensorelemente (1, 1') auf zwei gegenüberliegenden Seiten des Fahrwerkbauteils (8) angeordnet sind, wobei jeweils ein Kontaktpaar (4, 4') der Sensorelemente (1, 1') radial und ein Kontaktpaar (3, 3') der Sensorelemente (1, 1') axial ausgerichtet ist.
Sensoreinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorschichten (2, 2'; 7) eines Sensorelementes (1, 1') innerhalb einer Isolationsschicht (6) eingebettet sind.
Sensoreinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorschichten (2, 2'; 7) aus einem Komposit aus Epoxidharz und elektrisch leitfähigen Partikeln, insbesondere Kohlenstoffnanoröhrchen, besteht.
Sensoreinrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolationsschicht (6) aus Epoxidharz besteht.
Sensoreinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorelemente (1) mehrere Sensorschichten (2, 2') besitzen, zwischen denen jeweils eine Isolationsschicht (6) angeordnet ist.
Sensoreinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, die Sensorelemente (1) zusammen mit einer Stromquelle und einer Spannungsmessung eine Brückenschaltung bilden, insbesondere eine Wheatstonesche Messbrücke, mit der die elektrischen Widerstände R_n und/oder Änderungen der elektrischen Widerstände R_n der einzelnen Sensorschichten (2, 2') zeitgleich bestimmbar sind.
Sensoreinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorelemente (1') eine gemeinsame Sensorschicht (7) besitzen.
Sensoreinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrischen Widerstände R_n zwischen den elektrischen Kontaktpaaren (3, 3'; 4, 4') eines Sensorelementes (1) zeitlich voneinander beabstandet bestimmbar sind.
Sensoreinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrwerkbauteil (8) eine Pendelstütze (15) ist.
Sensoreinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrwerkbauteil (8) als Kolbenstange (17) eines Federbeins (18) ausgebildet ist.
Verfahren zum Messen einer Zug- und/oder Druckkraft F_z, die auf ein Fahrwerkbauteil (8) wirkt, mit einer Sensoreinrichtung (9) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis zwischen einer Ausgangsspannung U_d und einer Eingangsspannung U_s ermittelt wird und sich die Zug- und/oder Druckkraft F_z aus einer kalibrierten Relation ergibt, wonach das Verhältnis U_d/U_s proportional zur Zug- und/oder Druckkraft F_z ist.