DE4441493A1

DE4441493A1 - Einrichtung zur Erfassung und zur Korrektur oder Meldung der Lage von Bauteilen

Info

Publication number: DE4441493A1
Application number: DE19944441493
Authority: DE
Inventors: Manfred Dr Ing Rauch; Hans Dr Ing Steinbichler
Original assignee: CMS Mikrosysteme GmbH Chemnitz
Current assignee: CMS Mikrosysteme GmbH Chemnitz
Priority date: 1994-11-22
Filing date: 1994-11-22
Publication date: 1996-05-23

Description

Einrichtungen zur Erfassung und zur Korrektur von Bauteilen werden unter anderem zur selbsttätigen Ausrichtung von Kraftfahrzeugscheinwerfern angewandt. Hauptaugenmerk dabei gilt vor allem der Erfassung der Längenänderung der Fahrzeug federn bei Belastung durch z. B. Beladung des Kraftfahrzeuges. Diese Erfassung erfolgt gekoppelt mit mechanischen Hebeln sowohl direkt als auch indirekt.

So wird in der DE OS 26 54 015 eine hydraulische Einrichtung zum selbsttätigen Berichtigen der Scheinwerferneigung eines Kraftfahrzeuges beschrieben. Grundlage bilden zwei hydraulisch arbeitende Kolben, die mit der Vorder- und Hinterachse eines Fahrzeuges verbunden sind. Bei Beladung des Fahrzeuges ändern sich die Winkelverhältnisse der Fahrzeugachsen zueinander. Die dadurch entstehenden Druckänderungen in den angekoppelten Hydraulikzylindern werden direkt zu den Scheinwerfern über Hydraulikleitungen weitergeleitet und bewirken eine Verstellung der Scheinwerfer.

Eine weitere Möglichkeit wird in der DE OS 31 29 891 Vorrichtung zur dynamischen Einstellung der Stellung von Scheinwerfern eines Fahrzeuges aufgezeigt. Grundlage hierbei bildet die Erfassung des Abstandes zwischen den Rädern und der Krosserie des Fahrzeuges.

In der DE OS 29 33 308 Vorrichtung zur Regulierung der Leuchtweite von an der Karosserie eines Fahrzeugs schwenkbar gelagerten Scheinwerfern erfolgt eine Messung des Fahrzeugzustandes vor der Beladung gegenüber der Ebene auf der sich das Fahrzeug befindet. Dieser Zustand wird gespeichert und nach der Beladung und wiederholter Messung gegenüber der gleichen Ebene mit der ersten Messung verglichen. Das Ergebnis wird zur Einstellung der Scheinwerfer genutzt.

In der DE OS 40 34 047 Beleuchtungseinrichtung für Kraftfahrzeuge wird aus dem Einfederungssignal auf die Neigungsänderung des Fahrzeuges geschlossen.

Die DE OS 27 42 271 beschreibt ein Verfahren zur Regelung des Neigungswinkels eines Fahrzeugscheinwerfers. Grundlage ist dabei die Messung des Abstandes der Fahrzeugkarosserie zur Fahrbahnoberfläche sowohl an der Vorder- als auch an der Hinterachse.

Die aufgeführten Lösungen weisen einen komplizierten mechanischen Aufbau auf, der durch den Einsatz zusätzlicher Hebel als Übertragungsglieder von den Fahrzeugachsen zu den Hydraulik zylindern hervorgerufen wird. Hinsichtlich der Verwendung von hydraulischen Übertragungsmedien ergibt sich weiterhin eine träge Arbeitsweise dieser Lösungen. Durch Dichtungsschäden können Umweltbeeinträchtigungen auftreten. Die Entsorgung des hydraulischen Übertragungsmediums ist mit ökologisch bedenklichen Aufwendungen verbunden. Eine Messung der Lage des Fahrzeuges quer zur Fahrbahn ist nicht möglich.

Der im Patentanspruch 1 angegebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde, die Lage von Fahrzeugteilen zum Untergrund ständig zu bestimmen, so daß Lagekorrekturen oder Lagemeldungen einfach und schnell erfolgen können.

Dieses Problem wird mit den im Patentanspruch 1 aufgeführten Merkmalen gelöst.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß durch die Bestimmung der Lage des Grundkörpers und des lagebestimmenden Bauteils eine einfache und schnelle Möglichkeit zur Kontrolle oder zur Lagekorrektur des lage bestimmenden Bauteiles oder weiterer Bauteile des mehrteiligem und mechanischem Systems besteht. Weiterhin kann die Lage von Bauteilen über den Einsatz von Signalvorrichtungen in Verbindung mit den Lageaufnehmern kontrolliert werden.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Patent ansprüchen 2 bis 10 angegeben.

Die Weiterbildung nach Patentanspruch 2 ermöglicht es, durch Winkelmessungen zwischen den Bauteilen und der Erd-Lotrechten die Lage der Bauteile leicht zu bestimmen und durch den relativen Vergleich der Winkel zueinander eine einfache Auswertemöglichkeit zu bieten.

Die Patentansprüche 3 bis 10 enthalten besonders vorteilhafte Ausgestaltungen für Fahrzeuge, wobei nur eine Fahrzeugachse als Grundkörper dient.

Der zweite Lageaufnehmer ist nach der Weiterbildung nach Patentanspruch 5 ein Teil der Karosserie oder ist nach Patentanspruch 7 direkt mit der Ladefläche oder der Ladung verbunden.

Werden mehrere Lageaufnehmer an Bauteile in Längs- und Querrichtung des Fahrzeuges entsprechend der Weiterbildung nach Patentanspruch 6 eingesetzt, ist eine Lagekontrolle der Ladung eines Fahrzeuges in Abhängigkeit des Untergrundes und gleichzeitig eine Korrekturmöglichkeit gegeben, um ein Kippen des Fahrzeuges über den Schwerpunkt hinaus zu vermeiden. Die Weiterbildungen nach den Patentansprüchen 8 und 9 führen zu einer automatischen Lagekorrektur der Scheinwerfer in Abhängigkeit der Beladung des Fahrzeuges unabhängig der Fahrbahnlage.

Die Weiterbildung nach Schutzanspruch 10 beinhaltet eine Alarmanlage für Fahrzeuge, die nicht nur auf das Eindringen sondern auch auf das Verladen auf einen Fahrzeugtransporter reagiert.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 Nullzustand eines Fahrzeuges in Längsrichtung,

Fig. 2 Nullzustand eines Fahrzeuges in Querrichtung,

Fig. 3 Normzustand eines sich bergaufbewegenden Fahrzeuges,

Fig. 4 Normzustand eines sich bergab bewegenden Fahrzeuges,

Fig. 5 Normzustand bei nach links fallendem Untergrund,

Fig. 6 Normzustand bei nach rechts fallendem Untergrund,

Fig. 7 Allgemeine Lagen eines Kraftfahrzeuges in Abhängigkeit von Fahrbahn und Belastung,

Fig. 7a Zustand mit Beladung und waagerechter Fahrbahn,

Fig. 7b Zustand mit Beladung und bergabführender Fahrbahn,

Fig. 7c Fahrbahn nach links fallend,

Fig. 7d Zustand mit Beladung und waagerechter Fahrbahn,

Fig. 8 Fahrzeug mit Lageaufnehmern zur Erfassung der Fahrbahnlage und Scheinwerferlage vor der Schein werferkorrektur,

Fig. 8a bei waagerechter Fahrbahn,

Fig. 8b bei bergabführender Fahrbahn,

Fig. 8c bei bergauf führender Fahrbahn,

Fig. 9 Fahrzeug mit Lageaufnehmern zur Erfassung der Fahr bahnlage und Scheinwerferlage nach der Scheinwerfer korrektur,

Fig. 9a bei waagerechter Fahrbahn,

Fig. 9b bei bergabführender Fahrbahn,

Fig. 9c bei bergaufführender Fahrbahn.

Die Fig. 1 bis 7 zeigen allgemeine Fahrzeuglagen auf unterschiedlichen Fahrbahnzuständen. Diese Figuren bilden die Grundlage für die folgenden Ausführungsbeispiele.

1. Ausführungsbeispiel

Erfolgt die feste Anordnung eines ersten Lageaufnehmers 3 an einer Achse eines Fahrzeuges 2, so wird der Winkel zwischen der Fahrbahnebene 1 und der Erd-Lotrechten in Längsrichtung erfaßt. Bei Installation des zweiten Lageaufnehmers 4 in einem beweglichen Scheinwerfer 6 entsprechend der Fig. 8 und 9 wird durch diesem der Winkel zwischen der Schein werfersymmetrieachse 7 und der Erd-Lotrechten bestimmt. Ohne Korrektur entsprechend der Fig. 8a bis c ergibt sich zwischen den Symmetrieachsen 7 und 8 des Fahrzeuges 2 und des Scheinwerfers 6 bei Beladung, Bergauf- oder Bergabfahrten eine Winkeldifferenz, die verschieden Null ist.

Mit einer Korrektur des Winkels durch einen mit dem beweglichen Scheinwerfer verbundenen Schrittmotor in der Weise, so daß sich eine Winkeldifferenz von Null Grad zwischen der Fahrzeug- 8 und der Scheinwerfersymmetrieachse 7 ergibt, erfolgt eine optimale Anpassung des Scheinwerferlichtstrahles sowohl an die Beladung des Fahrzeuges 2 als auch an die Lage der Fahr bahnebene 1. Die Ermittlung des Korrektursignales erfolgt durch eine elektronische Auswertevorrichtung, die eingangsseitig mit den Lageaufnehmern 3 und 4 und ausgangsseitig mit dem Motor an den beweglichen Scheinwerfern 6 verbunden ist.

2. Ausführungsbeispiel

Erfolgt die Montage der Lageaufnehmer auf der einen Seite an der Ladung oder direkt mit der Ladefläche verbunden und auf der anderen Seite an der Grundkonstruktion des Fahrzeuges 2 in Form eines Kraftfahrzeuges, Schiffes oder Flugzeuges für die Erfassung sowohl der Längs- als auch der Querrichtung entsprechend der Fig. 1 bis 7 wird die Lage der Ladung überwacht. Dazu werden die Lageaufnehmer elektrisch mit der elektronischen Auswertevorrichtung verbunden. Bei Abweichungen der Winkeldifferenz der Symmetrieachsen des Grundkörpers von der Ladung oder der Ladefläche erfolgt eine Signalabgabe an eine z. B. Alarmvorrichtung.

3. Ausführungsbeispiel

Ein weiteres Ausführungsbeispiel ergibt sich durch die Montage der Lageaufnehmer an eine Fahrzeugachse und einen Teil der Karosserie. Wird das Kraftfahrzeug z. B. unberechtigt auf einen Fahrzeugtransporter geladen, ändern sich die Winkelverhältnisse zwischen der Fahrbahnebene 1 und der Symmetrieachse der Karosserie. In Verbindung mit der elektronischen Auswertevorrichtung und einer Alarmanlage erfolgt die Auslösung des Alarmsignales.

Natürlich können die oben aufgeführten Ausführungsbeispiele miteinander kombiniert werden, so daß umfassende Kontroll- und Korrekturmöglichkeiten gegeben sind.

Claims

1. Einrichtung zur Erfassung und zur Korrektur oder Meldung der Lage von Bauteilen mehrteiliger und mechanischer Systeme, gekennzeichnet dadurch, daß zum einen mindestens ein Lageaufnehmer (3) am Grundkörper des mehrteiligen und mechanischen Systems angeordnet, daß zum anderen mindestens ein weiterer Lageaufnehmer (4) an einem lagebestimmenden Bauteil des mehrteiligen und mechanischen Systems angebracht ist, daß diese Lageaufnehmer (3) und (4) elektrisch mit einer Auswertevorrichtung verbunden sind und daß diese mit mindestens einer Korrektur- oder Signalvorrichtung zusammengeschaltet ist.

2. Einrichtung zur Erfassung und zur Korrektur oder Meldung der Lage von Bauteilen nach Patentanspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß den Winkel zwischen dem Grundkörper oder dem lagebestimmenden Bauteil und der Erd-Lotrechten bestimmende Lageaufnehmer angebracht werden.

3. Einrichtung zur Erfassung und zur Korrektur oder Meldung der Lage von Bauteilen nach den Patentansprüchen 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß das mehrteilige und mechanische System ein Fahrzeug (2) ist.

4. Einrichtung zur Erfassung und zur Korrektur oder Meldung der Lage von Bauteilen nach den Patentanspruch 3, gekennzeichnet dadurch, daß der Grundkörper eine Fahrzeugachse ist.

5. Einrichtung zur Erfassung und zur Korrektur oder Meldung der Lage von Bauteilen nach den Patentansprüchen 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß das lagebestimmende Bauteil ein Teil der Karosserie des Fahrzeuges (2) ist.

6. Einrichtung zur Erfassung und zur Korrektur oder Meldung der Lage von Bauteilen nach den Patentanspruch 3, gekennzeichnet dadurch, daß mindestens zwei längsrichtungsbestimmende und mindestens zwei querrichtungsbestimmende Lageaufnehmer am Fahrzeug (2) befestigt sind.

7. Einrichtung zur Erfassung und zur Korrektur oder Meldung der Lage von Bauteilen nach den Patentansprüchen 1 bis 3 und 6, gekennzeichnet dadurch, daß das lagebestimmende Bauteil mit der Ladefläche des Fahrzeuges (2) fest verbunden ist oder die Ladung des Fahrzeuges (2) darstellt.

8. Einrichtung zur Erfassung und zur Korrektur oder Meldung der Lage von Bauteilen nach Patentanspruch 3, gekennzeichnet dadurch, daß die Korrekturvorrichtung ein Motor ist.

9. Einrichtung zur Erfassung und zur Korrektur oder Meldung der Lage von Bauteilen nach Patentanspruch 7, gekennzeichnet dadurch, daß der Motor mit schwenkbaren Scheinwerfern (6) des Fahrzeugs (2) verbunden ist.

10. Einrichtung zur Erfassung und zur Korrektur oder Meldung der Lage von Bauteilen nach den Patentansprüchen 1 bis 5, gekennzeichnet dadurch, daß die Signalvorrichtung eine Fahrzeugalarmanlage ist.