DE10308220A1 - Motor vehicle chassis arrangement e.g. for vehicle with wheel control elements, has central computing unit arranged adjacent to sensors on wheel control element for processing sensor data - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Fahrwerk für ein Kraftfahrzeug mit Radführungselementen und Federungskomponenten, bei dem eine Mehrzahl von Sensoren zur Datenaufnahme von Bewegungs-, Lage- und Zustandsgrößen der Radführungselemente und Federungskomponenten am Fahrwerk angeordnet ist.The invention relates to a chassis for a motor vehicle with wheel guide elements and suspension components, in which a plurality of sensors for Data acquisition of movement, position and state variables of the wheel control and suspension components is arranged on the chassis.
Bei der Neuentwicklung von Kraftfahrzeugen werden in zunehmendem Maße elektronische Überwachungssysteme eingesetzt, welche zur Erhöhung der Sicherheit, des Komforts sowie der Verbesserung fahrdynamischer Eigenschaften dienen sollen. Zu diesem Zweck müssen bei jeder Fahrsituation zahlreiche Bewegungs-, Lage- und Zustandsgrößen des Fahrwerkes aufgenommen werden, um mit deren Hilfe die kinematischen Gegebenheiten der unterschiedlichen Fahrzustände überwachen und gegebenenfalls durch geeignete Maßnahmen wie Bremseingriffe, Federhärtenveränderung oder dergleichen regulierend eingreifen zu können.When developing new vehicles increasingly electronic surveillance systems used to increase the Safety, comfort and improvement of driving dynamics Properties should serve. For this purpose, in every driving situation Numerous movement, position and condition variables of the chassis have been recorded with the help of the kinematic conditions of the different Monitor driving conditions and, if necessary, through suitable measures such as brake interventions, Spring rate change or to be able to intervene in a regulating manner.
Die notwendigen Daten wie beispielsweise die Beschleunigungswerte, Schwingungsdaten sowie Neigungen des Fahrzeuges werden dabei von einer Mehrzahl von geeigneten Sensoren aufgenommen. Beispielhaft seien hier die zur Steuerung eines Antiblockiersystems eingesetzten Drehgeschwindigkeits- und Richtungssensoren genannt, der Zustand der Bremsanlage kann darüber hinaus durch Bremsbelagverschleißsensoren und Bremstemperatursensoren überwacht werden. Winkel- und Wegsensoren an Fahrwerksbauteilen dienen zur Lagebestimmung des Fahrzeuges.The necessary data such as the Acceleration values, vibration data and inclinations of the vehicle are recorded by a number of suitable sensors. Examples are those for controlling an anti-lock braking system rotation speed and direction sensors used, The condition of the brake system can also be determined by brake pad wear sensors and brake temperature sensors monitored become. Angle and displacement sensors on chassis components are used for Determining the position of the vehicle.
Reifendrucksensoren, Reifentemperatursensoren und Reifenkraftsensoren ergänzen zusätzlich die Überwachungssysteme des Fahrzeuges mit notwendigen Werten, so dass zu jeder Zeit und in jeder Fahrsituation die elektronischen Überwachungssysteme bei Bedarf korrigierend eingreifen können.Tire pressure sensors, tire temperature sensors and complement tire force sensors additionally the monitoring systems of the vehicle with necessary values so that at any time and the electronic monitoring systems in every driving situation if required can intervene correctively.
Im Stand der Technik ist es bekannt, die beispielhaft genannten Sensoren an den verschiedensten Stellen des Fahrzeuges anzuordnen und die ermittelten Daten, die in der Regel in radiometrischer oder digitaler Form vorliegen, mittels Drahtverbindungen an die Zentralelektronik des Kraftfahrzeuges zu übermitteln.It is known in the prior art the sensors mentioned as examples in various places to arrange the vehicle and the determined data in the Usually available in radiometric or digital form To transmit wire connections to the central electronics of the motor vehicle.
Dabei besteht das Problem, dass die Fahrwerksbauteile, an welchen die Sensoren angeordnet werden müssen, in der Regel gegenüber der Karosserie in bestimmten Freiheitsgraden beweglich sind. Somit sind die von den Sensoren zur Zentralelektronik führenden Kabel zur Datenübermittlung insbesondere im Bereich des Überganges von bewegten Fahrwerkskomponenten zur Karosserie erhöhten Belastungen ausgesetzt, die nach ständiger Erfahrung gerade in diesem Bereich bei erhöhten Kilometerleistungen nicht selten zu Kabelbrüchen führen. Darüber hinaus besteht die Schwierigkeit, dass die verwendeten Kabel durch relativ aufwendige Maßnahmen an den beweglichen Fahrwerksteilen, wie Querlenkern, Achsschemeln oder Hilfsrahmen, festgelegt werden müssen, um unter allen Fahrbedingungen eine korrekte Übertragung der ermittelten Daten zu gewährleisten.The problem is that the Chassis components on which the sensors must be arranged in opposite the rule the body is movable in certain degrees of freedom. Consequently are the leading from sensors to central electronics Cable for data transmission especially in the area of the transition from moving chassis components to the body increased loads exposed to the constant Experience especially in this area with increased mileage rarely to cable breaks to lead. Furthermore there is a difficulty that the cables used by relative complex measures on the moving chassis parts, such as wishbones, axle stubs or subframe, must be set to work under all driving conditions a correct transfer to ensure the determined data.
Um die geschilderten Problematiken zu begrenzen, werden bei der Aufnahme einzelner Daten, beispielsweise für Reifendruck und Reifentemperatur Funksysteme zur Übertragung eingesetzt. Diese Funkübertragungssysteme erfordern jedoch zwingend eine Stromversorgung, die üblicherweise durch Batterien bereitgestellt wird, die dann selbstverständlich in regelmäßigen Abständen zu erneuern sind. Darüber hinaus besteht bei derartigen drahtlosen Übertragungssystemen die Problematik, dass nur eine relativ geringe Entfernungsdistanz ohne größeren Stromverbrauch zu überbrücken ist, was dem Einsatz derartiger Systeme naturgemäß enge Grenzen setzt.To the problems outlined limit, when recording individual data, for example for tire pressure and tire temperature radio systems used for transmission. These radio transmission systems however, require a power supply, which is usually is provided by batteries, which of course then in at regular intervals are to be renewed. About that there is also the problem with such wireless transmission systems, that only a relatively short distance without much power consumption is to be bridged which naturally places narrow limits on the use of such systems.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Fahrwerk für ein Kraftfahrzeug dahingehend weiter zu entwickeln, dass die von den zahlreich vorhandenen Sensoren ermittelten Daten über den momentanen Fahrzustand des Fahrzeuges jederzeit zuverlässig an die zentrale Steuerelektronik des Fahrzeuges geliefert werden können.Object of the present invention is a landing gear for to develop a motor vehicle in such a way that the of the numerous sensors found data on the current driving status of the vehicle at any time reliably the central control electronics of the vehicle can be delivered.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 offenbarte technische Lehre gelöst. Erfindungsgemäß ist hierbei benachbart der Sensoren an mindestens einem der Radführungselemente oder Federungskomponenten eine zentrale Rechnereinheit (CPU) zur Bündelung, Verarbeitung und Weiterleitung der von den Sensoren gemessenen und mittels Kabeln oder drahtlos an die zentrale Rechnereinheit übermittelten Daten angeordnet. Die zentrale Rechnereinheit dient dazu, die im Fahrwerk mittels der Sensoren ermittelten Größen zentral an den Radführungselementen bzw. Federungskomponenten zu sammeln und dann der zentralen Fahrzeugelektronik in bereits aufbereiteter Form beispielsweise über ein Bussystem zur Verfügung zu stellen. Die zwischen zentraler Rechnereinheit und zentraler Fahrzeugelektronik übermittelte Datenmenge lässt sich gegebenenfalls erheblich reduzieren, weil bereits in der zentralen Rechnereinheit zum Beispiel mittels Filterfunktionen Stördaten oder unwesentliche Daten ausgesondert werden können. Auf diese Weise lassen sich die notwendigen Kabelstränge zur Datenübermittlung wesentlich reduzieren, was für die Montage der Sensoren bzw. Fahrwerkskomponenten gravierende Vorteile bietet, da zahlreiche Montageschritte insbesondere für die Befestigung der einzelnen Kabel an den Fahrwerkskomponenten bzw. der Karosserie entfallen können.This object is achieved by the technical teaching disclosed in the characterizing part of claim 1 solved. According to the invention adjacent to the sensors on at least one of the wheel guide elements or suspension components a central computer unit (CPU) for bundling, Processing and forwarding of the measured and Data transmitted to the central computer unit by means of cables or wirelessly arranged. The central computer unit is used in the chassis sizes determined by means of the sensors centrally on the wheel guide elements or Collect suspension components and then the central vehicle electronics already available in a form, for example, via a bus system put. The transmitted between the central computer unit and central vehicle electronics Amount of data may be significantly reduced because already in the central Computer unit, for example using filter functions, fault data or insignificant data can be separated. Let it this way the necessary wiring harnesses for data transmission significantly reduce what the installation of the sensors or chassis components has serious advantages offers, since numerous assembly steps especially for the attachment of the individual cables on the chassis components or the body can be omitted.
Besondere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich ergänzend zur Lehre des Anspruches 1 zusätzlich aus den in den Unteransprüchen genannten Merkmalen.Particular configurations of the invention result complementary to the teaching of claim 1 in addition from the in the subclaims mentioned features.
Da an jedem Rad- bzw. Radführungselement und zugehöriger Federungskomponente zahlreiche Sensoren verbaut sind, hat es sich als zweckmäßig erwiesen, an jeder einzelnen Radaufhängung an geeigneter Stelle eine zentrale Rechnereinheit anzuordnen, so dass die an jedem Rad gesammelten Daten entsprechend aufbereitet und weitergeleitet werden können.Since there are numerous on each wheel or wheel guide element and associated suspension component Sensors are installed, it has proven to be useful to arrange a central computer unit at each individual wheel suspension at a suitable location so that the data collected on each wheel can be processed and forwarded accordingly.
Um insbesondere bei Sensoren, welche die zur Steuerung entsprechender Systeme notwendigen Messgrößen nur näherungsweise bereitstellen können, eine genauere Berechnung der notwendigen Daten durchzuführen, hat es sich darüber hinaus als vorteilhaft erwiesen, die zentrale Rechnereinheit mit einem Speichermodul auszustatten, in dem mindestens ein aus kinematischen Bezugsgrößen bestehendes Modell des zugehörigen Fahrwerkes oder zumindest der zugehörigen Radführungselemente oder Federungskomponenten erfasst ist. Das gespeicherte Modell kann dann dazu dienen, die von den Sensoren gemessenen und übermittelten Daten zu überprüfen und gegebenenfalls durch Berechnungen innerhalb der zentralen Rechnereinheit die Genauigkeit der notwendigen Daten zu erhöhen.In particular with sensors which the measurement variables required to control the corresponding systems only approximately can provide has to carry out a more precise calculation of the necessary data it about it also proven to be advantageous, the central processing unit with a Equip memory module in which at least one of kinematic Existing reference values Model of the associated Chassis or at least the associated wheel guide elements or suspension components is recorded. The saved model can then serve the measured and transmitted by the sensors Check data and possibly by calculations within the central processing unit to increase the accuracy of the necessary data.
Insbesondere für diejenigen Daten, die berührungslos übermittelt werden müssen wie beispielsweise Reifentemperaturen und Reifendruck, ist es zweckmäßig, die zentrale Rechnereinheit mit einem im Hochfrequenzbereich arbeitenden Empfangsmodul auszustatten. Durch die kurzen Entfernungen zwischen dem Befestigungspunkt der zentralen Rechnereinheit und den Reifen stellt die Übermittlung der innerhalb des Reifens gemessenen Werte keine Schwierigkeit dar.Especially for those data that are transmitted without contact Need to become such as tire temperatures and tire pressure, it is appropriate to central computer unit with a working in the high frequency range Equip the receiving module. Due to the short distances between the attachment point of the central computer unit and the tires provides the transmission of the values measured inside the tire is not a problem.
Sind die von den unterschiedlichen Sensoren gemessenen und an die zentrale Rechnereinheit übermittelten Daten von dieser entsprechend aufbereitet worden, so sieht eine weitere spezielle Ausgestaltung des Gegenstandes der Erfindung vor, dass die zentrale Rechnereinheit ein Ausgabemodul zum Anschluss an und zur Steuerung eines Bussystems für den Datentransfer der aufbereiteten Sensordaten an die zentrale Fahrzeugelektronik aufweist. Zum Datentransfer kann dabei eine mit Leiterbahnen versehene Kunststofffolienbahn verwendet werden, die als so genannte „Flex Foil" bekannt ist. Diese sowohl an den beweglichen Radführungselementen oder Federungskomponenten als auch an karosseriefesten Bauteilen festgelegte Kunststofffolienbahn ist dabei im Übergangsbereich der benachbarten beweglichen Fahrwerksteile und der karosseriefesten Bauteile so angeordnet, dass die Ebene, in der die Leiterbahnen auf der Kunststofffolienbahn angeordnet sind, im Wesentlichen senkrecht zur Bewegungsebene der beweglichen Fahrwerksteile verläuft. Durch diese Maßnahme lassen sich die Biegebelastungen der Kunststofffolienleiterbahn insbesondere im Bereich großer Bewegungen der Radführungselemente wesentlich herabsetzen, da die üblicherweise bei herkömmlichen im Querschnitt kreisförmigen Kabeln vorhandenen Bereiche großer Biegebelastung im Außenbereich der Kabel entfallen.Are they different? Sensors measured and transmitted to the central computer unit One of them sees that data has been processed accordingly further special embodiment of the subject matter of the invention, that the central processing unit has an output module for connection on and to control a bus system for data transfer of the processed Has sensor data to the central vehicle electronics. For data transfer can be a plastic film track with conductor tracks can be used, which is known as a so-called "Flex Foil". Both on the movable wheel guiding or suspension components as well as on body-fixed components Specified plastic film web is in the transition area of the neighboring one moving chassis parts and the body-fixed components like this arranged that the plane in which the conductor tracks on the plastic film track are arranged, substantially perpendicular to the plane of movement of the movable chassis parts runs. By this measure the bending loads on the plastic film conductor especially in the area of large Movements of the wheel guide elements essential belittle as the usual with conventional existing cables in cross section Areas large Bending load in the outdoor area the cable is omitted.
Als zusätzliche Sicherheit für die Übertragung der Sensordaten von der zentralen Rechnereinheit zur Zentralelektronik eines Kraftfahrzeuges ist es darüber hinaus vorteilhaft, die Kunststofffolienbahn mit den darauf angeordneten Leiterbahnen bis auf an den freien Enden der Kunststofffolienbahn angeordnete Kontaktflächen für den Anschluss an die zentrale Rechnereinheit bzw. an die Zentralelektronik des Kraftfahrzeuges vollständig mit einer Schutzschicht aus Elastomermaterial, beispielsweise einem Gummiüberzug, zu umschließen. Auf diese Weise ist die Kunststofffolienbahn insbesondere gegen Steinschlag und ähnliche äußere Einflüsse geschützt. Als weiterer Vorteil für die Verwendung der erwähnten Kunststofffolienbahnen ist festzuhalten, dass sich durch deren flache Form eine Befestigung mittels Klebeverbindungen sowohl an der Karosserie als auch an den beweglichen Fahrwerkselementen anbietet, was die Verwendung von aufwendigen Kabelbefestigungen oder Kabelführungen überflüssig macht.As additional security for the transmission the sensor data from the central computer unit to the central electronics of a motor vehicle it is above also advantageous, the plastic film web with the arranged thereon Conductor tracks except at the free ends of the plastic film track arranged contact areas for the Connection to the central computer unit or to the central electronics of the motor vehicle completely with a protective layer of elastomer material, for example one Rubber coating, to enclose. In this way, the plastic film web is particularly against Rockfall and similar external influences are protected. As another advantage for the use of the plastic film webs mentioned it should be noted that due to their flat shape there is an attachment by means of adhesive connections to both the body and the offers movable chassis elements, what the use of Elaborate cable fastenings or cable routing are unnecessary.
Im Folgenden wird der Gegenstand der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert:The following is the subject the invention with reference to the accompanying Drawings closer explains:
Es zeigt:It shows:
In der
Zur Ermittlung von Messdaten an den
unterschiedlichen Fahrwerksteilen sind an diesen eine Reihe von
Sensoren angeordnet, welche Bewegungen, Lage- und Zustandsgrößen der
einzelnen Fahrwerksteile ermitteln. Beispielhaft sind dabei in der Darstellung
der
Erfindungswesentlich ist, dass die
gemessenen Sensordaten in dieser zentralen Rechnereinheit
Die Verschaltung zwischen den Sensoren
Entsprechend einer Variante des Erfindungsgedankens
kann die zentrale Rechnereinheit
- 1.1.
- Reifentires
- 2.Second
- Radträgerwheel carrier
- 3.Third
- Karosseriebody
- 4.4th
- oberer Querlenkerupper wishbone
- 5.5th
- unterer Querlenkerlower wishbone
- 6.6th
- Gelenkjoint
- 7.7th
- RadantriebWheel Drive
- 8.8th.
- Bremsanlagebraking system
- 9.9th
- Bremsscheibebrake disc
- 10.10th
- Federfeather
- 11.11th
- Stoßdämpfershock absorber
- 12.12th
- ReifendrucksensorTire pressure sensor
- 13.13th
- BremsenverschlusssensorSlow shutter sensor
- 14.14th
- Raddrehzahlsensorwheel speed sensor
- 15.15th
- μ-Sensorμ sensor
- 16.16th
- EinfederungssensorEinfederungssensor
- 17.17th
- SchwingungsanalysesensorVibration analysis sensor
- 18.18th
- Dämpfungssensordamping sensor
- 19.19th
- Zentrale Rechnereinheitheadquarters computer unit
- 20.20th
- Zentrale Kraftfahrzeugelektronikheadquarters Automotive electronics
- 21.21st
- Bussystembus system
Claims (8)
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---|---|---|---|
DE2003108220 DE10308220B4 (en) | 2003-02-25 | 2003-02-25 | Suspension for a motor vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
DE2003108220 DE10308220B4 (en) | 2003-02-25 | 2003-02-25 | Suspension for a motor vehicle |
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DE10308220B4 DE10308220B4 (en) | 2006-08-03 |
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- 2003-02-25 DE DE2003108220 patent/DE10308220B4/en not_active Expired - Fee Related
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