DE4429856C1 - Vorrichtung zum Erkennen des Fahrzeugniveaus - Google Patents
Vorrichtung zum Erkennen des FahrzeugniveausInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Erkennen
des Fahrzeugniveaus nach der im Oberbegriff des An
spruchs 1 näher definierten Art.
In Kraftfahrzeugen werden zunehmend Drehwinkelsensoren
zur Erkennung und Regelung des Fahrzeugniveaus einge
setzt.
Typische Anwendungsfälle für den Einsatz derartiger
Drehwinkelsensoren sind beispielsweise elektronische
Niveauregulierungen, Rundumniveauregulierungen sowie
statische und dynamische Leuchtweitenregulierungen,
beispielsweise für Gasentladungslampen.
Bei den genannten Anwendungen ist es notwendig, das
genaue Niveau des Fahrzeuges festzustellen, wonach
aufgrund der ermittelten Werte für das Niveau von ei
ner Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung geeig
nete Maßnahmen in Gang gesetzt werden, wie beispiels
weise das Verstellen der Scheinwerfer für die Leucht
weitenregulierung.
Zum Erkennen des Fahrzeugniveaus ist es bekannt, über
einen am Fahrzeug angebrachten Sensor ein Hebelgestän
ge abzutasten, wobei die Stellung eines Hebels des He
belgestänges, das auch als Hebelgetriebe bezeichnet
werden kann, von dem Sensor abgetastet wird. Hierbei
wird die sich aus der Regelkinematik des Hebelgestän
ges ergebende Kennlinie ausgewertet.
Nachteilig an dem beschriebenen Abtasten einer Stel
lung eines Hebels ist jedoch, daß eine Vielzahl von
Bauteilen erforderlich ist, um ein Hebelgestänge auf
zubauen.
Außerdem können sich je nach dem vorhandenen Einbau
raum Probleme ergeben, da innerhalb des vorhandenen
Bauraumes eine einwandfreie Kinematik darzustellen
ist. Hierbei muß insbesondere auf die Vermeidung von
Strecklagen bzw. von Blockierungen des Hebelgestänges
geachtet werden.
Daher sind oftmals komplizierte Umlenkungen notwendig,
so daß die Herstellung und Montage eines derartigen
Hebelgestänges verhältnismäßig aufwendig ist.
Hinzu kommt noch, daß beispielsweise für die Vorder
achse und die Hinterachse eines Kraftfahrzeuges unter
schiedliche Bauteile benötigt werden, da auch unter
schiedliche Einbauräume vorhanden sind, es müssen da
her unterschiedliche Kinematiken realisiert werden.
Aus der DE 39 19 040 A1, die die Grundlage für den
Oberbegriff des Anspruchs 1 bildet, sind ein Verfahren
und eine Vorrichtung zur Justierung einer Höhen
stands-Regelanlage eines Fahrzeuges bekannt. Die
Höhenstands-Regelanlage weist hierbei ein diagnose
fähiges Steuergerät auf. In einem Diagnosemodus wird
eine Funktion "Höhenstands-Justierung" aufgerufen, in
welcher der Höhenstand des Fahrzeuges durch manuelles
Ausmessen und schrittweises Ansteuern einer Einstell
einrichtung zum Erhöhen oder Vermindern des Höhenstan
des eingestellt wird. Bei korrektem Höhenstand wird
der Höhenstands-Istwert als zukünftiger Höhen
stands-Sollwert übernommen und die Diagnose abge
brochen.
Aus der nachveröffentlichten DE 43 09 226 A1 ist ein
Fahrzeugniveaugeber mit zwei beweglich zueinander an
geordneten, miteinander verbundenen Bauteilen bekannt,
wobei das eine Bauteil mit dem Fahrzeugchassis und das
andere Bauteil mit der Radaufhängung verbunden ist und
mit einer Meßeinrichtung zur Bestimmung der Lageände
rung zwischen den Bauteilen. Hierdurch ist ein Geber
geschaffen, der eine geringe Baugröße aufweist, eine
räumliche Bewegung zuläßt und möglichst exakte Meßer
gebnisse erzeugt. Als Meßeinrichtung wird ein magne
toresistiver Sensor verwendet, bestehend aus einem
magnetfeldempfindlichen Fühler und einem Permanent
magneten, wobei die Bauteile durch ein Kugelgelenk,
bestehend aus einer Kugelpfanne und einem in die
Kugelpfanne eingesetzten Kugelkopf, miteinander ver
bunden sind und der magnetfeldempfindliche Fühler und
der Permanentmagnet sich gegenüberliegend in dem Ku
gelkopf und dem Bereich der Kugelpfanne angeordnet
sind.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,
eine Vorrichtung zum Erkennen des Fahrzeugniveaus vor
zusehen, welche die genannten Nachteile des Standes
der Technik beseitigt, insbesondere die einfach und
kostengünstig hergestellt und montiert werden kann.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch das im kenn
zeichnenden Teil des Anspruchs 1 genannte Merkmal ge
löst.
Durch die Anordnung der Sensoreinrichtung konzentrisch
zu einer Lenkerachse entfällt das gesamte Hebelgetrie
be, so daß die erfindungsgemäße Vorrichtung einfach
und kostengünstig hergestellt und montiert werden
kann.
Der Sensor der erfindungsgemäßen Vorrichtung nimmt so
mit direkt jede Drehbewegung des Lenkers um dessen An
lenkachsen auf, so daß auf einfache Art und Weise das
Fahrzeugniveau festgestellt werden kann, insbesondere
wenn mehrere der erfindungsgemäßen Vorrichtungen vor
gesehen werden.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der
Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie
dem nachfolgend anhand der Zeichnung prinzipmäßig be
schriebenen Ausführungsbeispiel.
Es zeigt:
Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel der vorliegen
den Erfindung,
Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel der vorlie
genden Erfindung,
Fig. 3 ein drittes Ausführungsbeispiel der vorlie
genden Erfindung,
Fig. 4 in vergrößerter Darstellung die Einzelheit IV
der Fig. 3.
Bezugnehmend auf Fig. 1 ist ein Schnitt durch eine
Aufhängung eines Lenkers 1 einer Radaufhängung eines
Fahrzeugs dargestellt.
Der Lenker 1 ist hierbei mittels einer Schraube 2 in
einer karosseriefesten Lenkerkonsole 3 drehbar gela
gert.
Zwischen der Schraube 2 und dem Lenker 1 ist ein Gum
milager 4 vorgesehen, welches Bewegungen des Lenkers 1
senkrecht zur Lenkerdrehachse 5 ausgleicht. An dem ge
windeseitigen Ende der Schraube 2 ist eine Sensorein
richtung 6 angebracht, welche aus einem festen, d. h.
nicht beweglichen, Bauteil 6a und einem beweglichen
Bauteil 6b besteht.
Die Drehachse 7 des beweglichen Bauteiles 6b der Sen
soreinrichtung 6 ist hierbei konzentrisch zu der Len
kerdrehachse 5 angeordnet.
Das feste Bauteil 6a der Sensoreinrichtung 6 ist in
einfacher Weise auf das Gewinde der Schraube 2 aufge
schraubt, so daß hierdurch auf einfache Art und Weise
eine Befestigung des festen Bauteils 6a erreicht wird.
Das bewegliche Bauteil 6b der Sensoreinrichtung 6 ist
mit dem Lenker 1 mittels eines Federelementes verbun
den, welches in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
als Blattfeder 8 ausgeführt ist.
Mittels der Blattfeder 8 wird das axiale und radiale
Spiel der zum Teil sehr weichen Gummilager 4 ausgegli
chen. Das bewegliche Bauteil 6b kann sich daher nur um
seine Drehachse 7 bewegen. Alle anderen Bewegungen des
Lenkers 1 bezüglich des beweglichen Bauteils 6b werden
von der Blattfeder 8 aufgenommen bzw. ausgeglichen.
Von dem festen Bauteil 6a der Sensoreinrichtung 6
führt eine Leitung 9 zu einer Auswerteeinrichtung
(nicht dargestellt), in welcher die Einzelstellungen
der am Fahrzeug angebrachten Sensoreinrichtungen 6
ausgewertet werden.
Zum genauen Justieren der Sensoreinrichtung 6 ist eine
Justierungseinrichtung 10 vorgesehen. In dem vorlie
genden Ausführungsbeispiel ist die Justierungseinrich
tung 10 als Bohrung, Öffnung, Ausnehmung oder derglei
chen in dem beweglichen Bauteil 6b der Sensoreinrich
tung 6 vorgesehen, wobei durch die Bohrung, Öffnung,
Ausnehmung oder dergleichen ein Stift (nicht darge
stellt) gesteckt werden kann, um eine genaue Justie
rung der Sensoreinrichtung 6 vorzunehmen.
Die Justierung der Sensoreinrichtung 6 dient zum Fest
legen einer bekannten definierten Stellung zwischen
dem festen Bauteil 6a und dem beweglichen Bauteil 6b
der Sensoreinrichtung 6, aus der heraus Drehbewegungen
des Lenkers 1 gemessen werden.
Bezugnehmend auf Fig. 2 ist ein zweites Ausführungs
beispiel einer Vorrichtung zum Erkennen des Fahrzeug
niveaus dargestellt.
Auch die Ansicht nach der Fig. 2 zeigt einen Schnitt
durch eine Lagerung für einen Lenker 1 einer Radauf
hängung eines Fahrzeuges. Für bereits im Zusammenhang
mit der Beschreibung der Fig. 1 eingeführte Bauteile
sollen nachfolgend dieselben Bezugszeichen verwendet
werden.
Der grundsätzliche Aufbau der Vorrichtung entspricht
dem bereits im Zusammenhang mit der Fig. 1 beschriebe
nen. Allerdings führt die Leitung 9, im Gegensatz zu
dem in der Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel,
nunmehr in das bewegliche Bauteil 6b der Sensorein
richtung 6, wobei das feste Bauteil 6a der Sensorein
richtung 6 wiederum auf der Schraube 2 befestigt ist.
Die Justierungseinrichtung ist in dem Ausführungsbei
spiel nach der Fig. 2 als Justiernase 10 ausgeführt,
mittels derer eine festgelegte Stellung des festen
Bauteiles 6a zu dem beweglichen Bauteil 6b der Sensor
einrichtung 6 problemlos eingestellt werden kann.
Ein drittes Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zum
Erkennen des Fahrzeugniveaus ist in der Fig. 3 darge
stellt. Auch hier sollen nachfolgend für bereits im
Zusammenhang mit den Fig. 1 und 2 eingeführte Bauteile
dieselben Bezugszeichen verwendet werden.
Der grundsätzliche Aufbau des vorliegenden Ausfüh
rungsbeispiels entspricht demjenigen der Fig. 2. Auch
hier ist die Leitung 9 an dem beweglichen Bauteil 6b
der Sensoreinrichtung 6 befestigt. Das feste Bauteil
6a, das in der Fig. 4 in vergrößerter Darstellung ge
zeigt ist, weist eine Justiernase 10 auf, welche zum
Justieren des festen Bauteiles 6a gegenüber dem beweg
lichen Bauteil 6b mit einer zweiten Justiernase 10a
auf dem beweglichen Bauteil 6b fluchten muß. Fig. 4
zeigt des weiteren einen Magneten 11, welcher auf dem
Kopfstück des festen Bauteiles 6a der Sensoreinrich
tung 6 angeordnet ist. Bei einer Schwenkbewegung des
Lenkers um die Lenkerachse 5 verändert sich das durch
den Magneten erzeugte Magnetfeld, welches von dem be
weglichen Bauteil 6b registriert wird. Aufgrund der
Änderungen des Magnetfeldes kann somit auf einen be
stimmten Drehwinkel des Lenkers 1 um die Lenkerachse 5
geschlossen werden, so daß hierdurch auch das aktuelle
Niveau des Fahrzeugs ermittelt werden kann.
Die Sensoreinrichtung kann nach dem Prinzip der Ma
gnetorestriktion funktionieren. Ausgenutzt wird hier
bei, daß der elektrische Widerstand einer ferromagne
tischen Schicht vom Winkel zwischen der Richtung des
Stromflusses in der ferromagnetischen Schicht und der
Magnetisierungsrichtung abhängt.
Selbstverständlich sind jedoch auch andersartige Funk
tionsweisen der Sensoreinrichtung 6 möglich. Wichtig
ist hierbei lediglich, daß die Drehachse 7 der Sensor
einrichtung 6 konzentrisch bzw. in Verlängerung zur
Lenkerachse 5 angeordnet ist.
Claims (10)
1. Vorrichtung zum Erkennen des Fahrzeugniveaus, mit
einer verschwenkbaren Sensoreinrichtung,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Drehachse (7) der Sensoreinrichtung (6) kon
zentrisch zu einer Lenkerachse (5), um welche der
Lenker (1) einer Radaufhängung beim Ein- und Aus
federn verschwenkbar ist, angeordnet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Sensoreinrichtung (6) zweiteilig ausgeführt
ist, wobei ein Bauteil (6a, 6b) der Sensoreinrich
tung (6) mit der Karosserie des Fahrzeuges verbun
den ist und ein weiteres Bauteil (6a, 6b) der Sen
soreinrichtung (6) mit einem Lenker (1) der Rad
aufhängung des Fahrzeuges verbunden ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Sensoreinrichtung (6) eine Justierungseinrich
tung (10) aufweist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Justierungseinrichtung als Justiernase (10)
ausgeführt ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Justierungseinrichtung (10) als Justierstift
ausgeführt ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Sensoreinrichtung (6) nach dem Prinzip der Ma
gnetorestriktion funktioniert.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Sensoreinrichtung (6) mittels einer Schraub
verbindung am Fahrzeug befestigt ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Sensoreinrichtung (6) zusammen mit dem Gummi
lager (4) des Lenkers (1) am Fahrzeug befestigt
ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, daß
wenigstens ein Bauteil (6a, 6b) der Sensoreinrich
tung (6) mittels eines Federelementes (8) mit dem
Gummilager (4) des Lenkers (1) des Fahrzeuges ver
bunden ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Federelement als Federblatt (8) ausgeführt
ist.
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