DE102020006144A1

DE102020006144A1 - Vorrichtung zur Bestimmung eines Fahrzeugniveaus

Info

Publication number: DE102020006144A1
Application number: DE102020006144.3A
Authority: DE
Inventors: Marcel Mössner; Norbert Tischer
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2020-10-07
Filing date: 2020-10-07
Publication date: 2020-12-03

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (8) zur Bestimmung eines Fahrzeugniveaus. Erfindungsgemäß umfasst die Vorrichtung (8) zumindest eine an einem Hinterachsträger (7) eines Fahrzeugs angeordnete Kamera und/oder zumindest einen an dem Hinterachsträger (7) angeordneten Lasersensor (9), zumindest eine an zumindest einem Bauteil einer Radführung ausgebildete oder angeordnete definierte geometrische Markierung (11 bis 13), welche in einem Erfassungsbereich der Kamera und/oder des Lasersensors (9) angeordnet ist, und eine Auswerteeinheit, welche ausgebildet ist, anhand von mittels der Kamera und/oder des Lasersensors (9) erfassten Daten der geometrischen Markierung (11 bis 13) und anhand einer hinterlegten Achskinematik eine Bewegung des zumindest einen Bauteils zu ermitteln und aus der ermittelten Bewegung das Fahrzeugniveau zu bestimmen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bestimmung eines Fahrzeugniveaus.
Aus der DE 34 20 666 C2 ist ein Niveaugeber für Fahrzeuge bekannt, der an einem Teleskop-Schwingungsdämpfer zum Erzeugen von Signalen für eine Niveauregeleinrichtung angeordnet ist, wobei der als Hallsensor oder Feldplattenfühler ausgebildete Niveaugeber an einem kolbenstangenseitigen Ende des Zylinders des Schwingungsdämpfers befestigt ist und die Kolbenstange in dem für die Niveauregelung erforderlichen Hubbereich als Messstrecke einen konisch verlaufenden Querschnitt aufweist, der mit nichtmagnetischem Material auf einen zylindrischen Durchmesser der Kolbenstange aufgefüllt ist.
Weiterhin ist aus der WO 2016/127161 A1 eine Dämpferanordnung für ein Fahrzeug mit einem Fahrgestell und einem Querlenker, der beweglich mit dem Fahrgestell verbunden ist, bekannt. Die Dämpferanordnung umfasst

- einen ersten Federsitz, der ausgebildet ist, an dem Fahrgestell befestigt zu sein,
- einen zweiten Federsitz, der ausgebildet ist, am Querlenker befestigt zu sein,
- eine Schraubenfeder, welche zwischen dem ersten Federsitz und dem zweiten Federsitz angeordnet ist, und
- ein Sensormodul, das am ersten Federsitz oder am zweiten Federsitz angeordnet ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Vorrichtung zur Bestimmung eines Fahrzeugniveaus anzugeben.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Vorrichtung, welche die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale aufweist.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Die Vorrichtung zur Bestimmung eines Fahrzeugniveaus umfasst erfindungsgemäß zumindest eine an einem Hinterachsträger eines Fahrzeugs angeordnete Kamera und/oder zumindest einen an dem Hinterachsträger angeordneten Lasersensor. Weiterhin umfasst die Vorrichtung zumindest eine an zumindest einem Bauteil einer Radführung ausgebildete oder angeordnete definierte geometrische Markierung, welche in einem Erfassungsbereich der Kamera und/oder des Lasersensors angeordnet ist. Ferner ist eine Auswerteeinheit vorgesehen, welche ausgebildet ist, anhand von mittels der Kamera und/oder des Lasersensors erfassten Daten der geometrischen Markierung und anhand einer hinterlegten Achskinematik eine Bewegung des zumindest einen Bauteils zu ermitteln und aus der ermittelten Bewegung das Fahrzeugniveau zu bestimmen.
Gegenüber bekannten Vorrichtungen zur Bestimmung eines Fahrzeugniveaus, bei welchen das Fahrzeugniveau durch einen Sensor ermittelt wird, der an einer Strebe befestigt ist und eine Auslenkung der Strebe erfasst, zeichnet sich die vorliegende Vorrichtung durch besonders geringe Kosten aus, da Klammern und Halter für das Halten an der Strebe klammern sowie aufwändige Halter am Hinterachsträger entfallen können. Auch ist eine Integration in einen Herstellungsprozess des Fahrzeugs und eine damit zusammenhängende Montage signifikant vereinfacht und Befestigungspunkte an den Bauteilen der Radführung können entfallen. Ferner ist gegenüber einem System, welches aus einem Sensor, zumindest einem Halter, Koppelstangen und Kabeln besteht, ein benötigter Bauraum im dynamischen Bereich einer Fahrzeugachse signifikant verringert, so dass dieser Bauraum für andere Funktionen zur Verfügung steht. Hierbei zeichnet sich die Vorrichtung durch ihre Kompaktheit aus, da im Bereich der Fahrzeugachse lediglich die Kamera und/oder der Lasersensor sowie die geometrischen Markierungen angeordnet sein müssen. Aufgrund einer Reduktion bewegter Teile zeichnet sich die vorliegende Vorrichtung ferner durch eine besonders geringe Fehleranfälligkeit aus. Auch ist die Montage der Vorrichtung in einer Fahrzeugfertigung stark vereinfacht, woraus eine weitere Kosteneinsparung resultiert.
Darüber hinaus ermöglicht die vorliegende Vorrichtung eine Erfassung einer Bewegung von Achsbauteilen und eine Ermittlung von Einflüssen einer Elastomerkinematik, insbesondere von Gummilagern, der Fahrzeugachse.
Beispielsweise bei Verwendung des Lasersensors kann über eine Änderung einer Länge eines Laserstrahls und die hinterlegte Achskinematik die Bewegung der Achsbauteile sehr genau ermittelt werden. Daraus kann zum einen das, beispielsweise für eine Fahrdynamikregelung erforderliche Fahrzeugniveau bestimmt werden, und zum anderen auch eine Bewegung der Achsbauteile zueinander. Damit können außerdem Bewegungen von Streben, Radträgern, Achsschenkeln unter Berücksichtigung der Elastomerkinematik ermittelt werden.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.
Dabei zeigen:

1 schematisch eine perspektivische Ansicht eines Ausschnitts einer Fahrzeugachse nach dem Stand der Technik und
2 schematisch eine perspektivische Ansicht eines Ausschnitts einer Fahrzeugachse.

Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
In 1 ist eine perspektivische Ansicht eines Ausschnitts einer Fahrzeugachse 1 nach dem Stand der Technik, insbesondere einer Hinterachse, dargestellt.
Zur Bestimmung eines Fahrzeugniveaus ist ein Sensor 2 vorgesehen, welcher an einer Strebe 3 einer Radführung befestigt ist und eine Auslenkung der Strebe 3 erfasst.
Für das Halten an der Strebe 3 sind Klammern 4 und Halter 5 erforderlich und der Sensor muss durch einen Halter 6 an einem Hinterachsträger 7 befestigt werden.
2 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Ausschnitts einer Fahrzeugachse 1, insbesondere einer Hinterachse, mit einem möglichen Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 8 zur Bestimmung eines Fahrzeugniveaus.
Die Vorrichtung 8 umfasst im dargestellten Ausführungsbeispiel einen an einem Hinterachsträger 7 angeordneten Lasersensor 9 und an einem Radträger 10 und der Strebe 3 ausgebildete definierte geometrische Markierungen 11 bis 13, welche in einem Erfassungsbereich des Lasersensors 9 angeordnet sind. Dabei sind die Markierungen 11 bis 13 in eine Rohteilgeometrie des Radträgers 10 und der Strebe 3 eingebracht.
Weiterhin umfasst die Vorrichtung 8 eine nicht näher dargestellte Auswerteeinheit, welche ausgebildet ist, anhand von des Lasersensors 9 erfassten Daten der geometrischen Markierungen 11 bis 13 und anhand einer hinterlegten Achskinematik eine Bewegung des Radträgers 10 und der Strebe 3 zu ermitteln und aus der ermittelten Bewegung das Fahrzeugniveau zu bestimmen.
Insbesondere kann über eine Änderung einer Länge eines mittels des Lasersensors 9 ausgesendeten Laserstrahls und die hinterlegte Achskinematik die Bewegung des Radträgers 10 und der Strebe 3 sehr genau ermittelt werden. Neben dem Fahrzeugniveau kann dabei auch eine Bewegung der Achsbauteile zueinander bestimmt werden. Auch können Bewegungen von Streben 3, Radträgern 10 und Achsschenkeln unter Berücksichtigung einer aufgrund einer Gummilagerung der Fahrzeugachse 1 vorhandenen Elastomerkinematik ermittelt werden. Auch die Elastomerkinematik ist dabei mittels des Lasersensors 9 erfassbar.
Alternativ oder zusätzlich zum Lasersensor 9 kann in nicht näher dargestellter Weise auch eine Kamera zur Erfassung der Markierungen 11 bis 13 verwendet werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 3420666 C2 [0002]
WO 2016/127161 A1 [0003]

Claims

Vorrichtung (8) zur Bestimmung eines Fahrzeugniveaus, gekennzeichnet durch - zumindest eine an einem Hinterachsträger (7) eines Fahrzeugs angeordnete Kamera und/oder zumindest einen an dem Hinterachsträger (7) angeordneten Lasersensor (9), - zumindest eine an zumindest einem Bauteil einer Radführung ausgebildete oder angeordnete definierte geometrische Markierung (11 bis 13), welche in einem Erfassungsbereich der Kamera und/oder des Lasersensors (9) angeordnet ist, und - eine Auswerteeinheit, welche ausgebildet ist, anhand von mittels der Kamera und/oder des Lasersensors (9) erfassten Daten der geometrischen Markierung (11 bis 13) und anhand einer hinterlegten Achskinematik eine Bewegung des zumindest einen Bauteils zu ermitteln und aus der ermittelten Bewegung das Fahrzeugniveau zu bestimmen.
Vorrichtung (8) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Bauteil ein Radträger (10), ein Achsschenkel oder eine Strebe (3) der Radführung ist.
Vorrichtung (8) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest definierte geometrische Markierung (11 bis 13) in eine Rohteilgeometrie des Bauteils eingebracht ist.