EP4093621A1 - Device for coupling a trailer - Google Patents

Device for coupling a trailer

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Publication number
EP4093621A1
EP4093621A1 EP20785970.3A EP20785970A EP4093621A1 EP 4093621 A1 EP4093621 A1 EP 4093621A1 EP 20785970 A EP20785970 A EP 20785970A EP 4093621 A1 EP4093621 A1 EP 4093621A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
deformation
values
coupling element
force
holding arm
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP20785970.3A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Christian Holz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ACPS Automotive GmbH
Original Assignee
ACPS Automotive GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from DE102020117528.0A external-priority patent/DE102020117528A1/en
Application filed by ACPS Automotive GmbH filed Critical ACPS Automotive GmbH
Publication of EP4093621A1 publication Critical patent/EP4093621A1/en
Pending legal-status Critical Current

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    • B60D1/00Traction couplings; Hitches; Draw-gear; Towing devices
    • B60D1/24Traction couplings; Hitches; Draw-gear; Towing devices characterised by arrangements for particular functions
    • B60D1/248Traction couplings; Hitches; Draw-gear; Towing devices characterised by arrangements for particular functions for measuring, indicating or displaying the weight
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    • B60D1/00Traction couplings; Hitches; Draw-gear; Towing devices
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    • B60D1/62Auxiliary devices involving supply lines, electric circuits, or the like
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    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units, or advanced driver assistance systems for ensuring comfort, stability and safety or drive control systems for propelling or retarding the vehicle
    • B60W30/02Control of vehicle driving stability
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L1/00Measuring force or stress, in general
    • G01L1/20Measuring force or stress, in general by measuring variations in ohmic resistance of solid materials or of electrically-conductive fluids; by making use of electrokinetic cells, i.e. liquid-containing cells wherein an electrical potential is produced or varied upon the application of stress
    • G01L1/22Measuring force or stress, in general by measuring variations in ohmic resistance of solid materials or of electrically-conductive fluids; by making use of electrokinetic cells, i.e. liquid-containing cells wherein an electrical potential is produced or varied upon the application of stress using resistance strain gauges
    • G01L1/225Measuring circuits therefor
    • G01L1/2262Measuring circuits therefor involving simple electrical bridges
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2530/00Input parameters relating to vehicle conditions or values, not covered by groups B60W2510/00 or B60W2520/00
    • B60W2530/203Presence of trailer
    • B60W2530/207Towing force

Definitions

  • the invention relates to a rear-mountable device on a motor vehicle body for coupling a trailer or a load carrier unit, comprising a holding arm which is firmly connected at a first end to the motor vehicle body during operation and is designed to support a coupling element at a second end.
  • the holding arm is provided with a sensor arrangement that the holding arm is provided with at least three deformation sensors, which in particular act in different ways on the coupling element in three spatial directions running transversely to one another acting forces react, and that the three deformation sensors deliver sensor values from which at least one force component acting on the coupling element is determined by means of an evaluation unit.
  • the evaluation unit determines the values of its force components running in the spatial directions, so that the information about the alignment and the amounts of the force components is also available in a simple manner. It is particularly advantageous if the evaluation unit determines the value of its force component running in the direction of gravity.
  • This force component is particularly valuable for the question of how great the vertical load acting on the motor vehicle is, since the vertical load has a lasting effect on the driving characteristics and should not exceed a prescribed value.
  • the evaluation unit determines the value of its force component running in the direction of travel of the motor vehicle.
  • the value of the force component acting in the direction of travel is also of significant importance for the driving characteristics of the motor vehicle and should therefore be known.
  • the evaluation unit determines the value of its force component running transversely, in particular perpendicular to a vertical longitudinal center plane.
  • This value of the force component effective transversely to the longitudinal center plane is also important, in particular for driving stability, in particular for the driving stability of the motor vehicle that is necessary transversely to the driving direction.
  • the evaluation unit checks, by means of a state detection stage, before determining the force components, whether there is a suitable state for determining the force components on the coupling element.
  • the state detection stage checks by detecting at least one of the parameters such as voltage supply, vehicle orientation in space, presence of the working position of the holding arm, whether there is a suitable state for determining the force components on the coupling element.
  • an impermissible voltage supply has the consequence that the sensor values generated by the sensor arrangement are falsified, so that their evaluation would result in completely incorrect values of the force components.
  • the vehicle orientation in space in particular the orientation such that the vehicle is oriented as standing on an essentially horizontal plane, is important, since otherwise excessive, unrepresentative forces act on the coupling element and the holding arm.
  • a substantially horizontal alignment of the plane means that the plane may be inclined by a maximum of ⁇ 30 °, even better ⁇ 20 ° and preferably ⁇ 10 ° relative to an exactly horizontal plane in all directions of the plane in order to prevent that the sensor arrangement supplies non-usable sensor values for determining the values of the force components. Furthermore, it is also important that the holding arm is in the working position and not in a position that is inadmissible for an operating state, which would also again provide completely inaccurate values for the force components on the coupling element or the holding arm.
  • the evaluation unit uses a zero load detection stage to record the force component values determined on the basis of the sensor values of the deformation sensors in the event of a Zero load takes place.
  • the zero load detection stage determines the values of the force components even outside the working position, which are therefore not representative for the case of zero load.
  • the values of the force components at zero load are only saved by the zero load detection stage when the values of the force components in the zero load detection stage sign predetermined values excluding an external force on the coupling element.
  • This check represents a plausibility check to ensure that the values of the force components are in a realistic range and are not falsified by other influences.
  • a further advantageous solution provides that the evaluation unit by means of a load detection stage to determine at least one of the load-related values of the force components that of the Subtracted the corresponding values of the force components delivered at zero load from the values of the force components delivered at a force on the coupling element.
  • tests are also carried out by the load detection stage in order to avoid falsification of the values of the force components.
  • One advantageous solution provides for a load detection stage to determine at least one of the values of the force components on the coupling element, provided that an on-board function of the motor vehicle is being carried out, so that without an on-board function being carried out, i.e. without an operating state of the motor vehicle,
  • the force on the coupling element is determined, for example when the vehicle is in standby mode or in the switched-off state.
  • the load detection unit carries out a determination of at least one of the values of the force components on the coupling element, provided that a plug is plugged into a socket assigned to the holding arm.
  • the load detection stage carries out a determination of at least one of the values of the force components on the coupling element after detecting an object engaging the coupling element.
  • Such a detection of an object attacking the coupling element can for example be done by a camera system or a sensor unit, for example ultrasonic sensors, with which a rear side of the vehicle is usually monitored, for example when reversing.
  • the load detection stage determines at least one of the values of the force components on the coupling element when the speed of the motor vehicle is less than 5 km per hour, in particular when the vehicle is stationary, in order to ensure that the determined force components on the coupling element are not falsified by dynamic influences but represent the static force acting on the coupling element.
  • the evaluation unit transmits at least one value of the load-related force components acting on the coupling element by means of a presentation stage.
  • one advantageous solution provides that the evaluation unit uses a presentation stage to transmit at least one value of the load-related force component acting in the vertical direction on the coupling element. Furthermore, an advantageous solution provides that the evaluation stage uses a presentation stage to transmit at least one value of the load-related force component acting on the coupling element in the direction of travel and in particular parallel to a vertical longitudinal center plane.
  • the evaluation unit uses the presentation stage to transmit at least one value of the load-related force component acting transversely to a vertical longitudinal center plane of the holding arm and in particular in an approximately horizontal direction.
  • One advantageous solution provides for the presentation stage to display the at least one value of the respective force component by means of a presentation unit and, in particular, also to display the measurement accuracy associated with this value.
  • Another advantageous way of determining the value of the force components provides that the presentation stage qualitatively displays the at least one value of the respective force component by means of the presentation unit in order to give a user of the device according to the invention in a simple manner an impression of how strong the coupling element and the Hold arm loaded with force.
  • a further advantageous solution provides that the presentation stage uses the presentation unit to display the value of the load-related force component acting on the coupling element in the vertical direction in relation to a predetermined support load for the motor vehicle.
  • This solution has the particular advantage that the value of the support load, which is particularly important for the driving properties, can be recorded in a simple manner for the user of the vehicle in relation to the permitted support load.
  • the presentation stage uses the presentation unit to display the value of the force component acting in the direction of travel in relation to a maximum tensile force, so that the user of the motor vehicle can also easily see the influence of, for example, a trailer or a load carrier on the driving characteristics of the Vehicle to convey.
  • presentation stage transmits at least one of the values of the force components acting on the coupling element to an electronic stabilization system of the motor vehicle.
  • presentation stage transmits at least one of the values of the force components acting on the coupling element to a chassis control of the motor vehicle.
  • a particularly advantageous solution of the device according to the invention provides that the deformation sensors are arranged relative to the holding arm in such a way that they deliver different sensor values in each of the three transverse spatial directions when a force is applied with an identical amount.
  • the values of the force components acting on the coupling element are linked to sensor values by means of transformation coefficients.
  • the sensor values supplied by the deformation sensors are linked to the force components in the three spatial directions running transversely to one another by means of transformation coefficients of a transformation matrix.
  • a method for detecting the force on a device that can be mounted on the rear of a motor vehicle body for coupling a trailer or a load carrier unit, comprising a holding arm which is firmly connected to the motor vehicle body at a first end during operation and is designed at a second end for carrying a coupling element, wherein the holding arm is provided with a sensor arrangement, wherein in this method according to the invention the holding arm is provided with at least three deformation sensors, which in particular in different ways in three transverse spatial directions on the coupling element acting forces react, and that the at least three deformation sensors supply sensor values from which at least one force component acting on the coupling element is determined.
  • the advantage of the solution according to the invention is to be seen in the fact that it makes it possible in a simple manner to determine reliable values for the effective force.
  • a check is made as to whether there is a suitable state for determining the force components on the coupling element.
  • a favorable solution provides that by detecting at least one of the parameters such as voltage supply, in particular the deformation sensors, vehicle orientation in space, i.e. a vehicle orientation such that it is essentially on a horizontal plane, and the presence of the working position of the holding arm is checked whether there is a suitable state for determining the force component on the coupling element.
  • vehicle orientation in space i.e. a vehicle orientation such that it is essentially on a horizontal plane
  • the presence of the working position of the holding arm is checked whether there is a suitable state for determining the force component on the coupling element.
  • at least one of the values of the force components is advantageously recorded in the case of a zero load before the force components are determined.
  • the values of the force components are recorded at zero load after a movement of the holding arm into a working position, so that it can be avoided that outside the working position the values of the force components are determined which would lead to incorrect results.
  • an advantageous solution provides that the values of the force components are recorded at zero load after the coupling element has been installed on the holding arm, provided that the coupling element is not firmly connected to the holding arm in order to also avoid incorrect measurements.
  • the values of the force components are only saved at zero load if the values fall below specified values that exclude an external force on the coupling element, so that a plausibility check is possible in order to rule out incorrect detection of the zero load.
  • Another advantageous solution provides for the values of the force components to be recorded at zero load after an approach to an object, in particular a trailer or a load carrier, has been recognized.
  • the values at zero load are recorded again after a predetermined period of time in order to ensure that the values of the force components recorded once at zero load are not permanently retained and thus erroneous measurements can occur .
  • the corresponding values of the force components supplied at zero load are subtracted from the values of the force components supplied when a force is applied to the coupling element.
  • the determination of the force on the coupling element can also be carried out in order to avoid incorrect determinations of the force on the coupling element, in particular if it is ensured that the condition of the motor vehicle and the device according to the invention allow the force on the coupling element to be determined as error-free as possible .
  • At least one of the values of the force components on the coupling element is determined if an on-board function of the motor vehicle is being carried out, i.e. the motor vehicle is in an operational state, but not in a standby state or, for example, in a switched off state.
  • Another advantageous solution provides that at least one of the values of the force components on the coupling element is determined if a plug has been inserted into a socket assigned to the holding arm.
  • the insertion of the plug into the socket associated with the holding arm can be interpreted as a signal that an object is attacking the holding arm, in particular its coupling element, and thus exerts a force on it.
  • At least one of the values of the force components on the coupling element is determined after the detection of an object engaging the coupling element, in particular a trailer or a load carrier.
  • This detection of an object engaging the coupling element can for example take place by means of a camera system or a sensor arrangement, preferably an ultrasonic sensor arrangement, which are usually provided anyway to facilitate reversing with the motor vehicle.
  • Another useful solution provides that at least one of the values of the force components on the coupling element is determined when the speed of the motor vehicle is less than 5 km per hour, in particular when the motor vehicle is stationary, so that the occurrence of dynamic forces is ruled out can be and can be ensured that only static forces acting on the coupling element are detected.
  • a further expedient solution provides that at least one of the values of a force component acting transversely to a vertical longitudinal center plane of the holding arm, in particular in an approximately horizontal direction, is transmitted.
  • the values of the respective force components can be transmitted in the most varied of ways.
  • One possibility provides that at least one of the values of the respective force component and in particular the measurement accuracy associated with this is displayed, that is to say is displayed on a presentation unit, for example a display.
  • one solution in particular provides that at least one of the values of the respective force component is displayed qualitatively in order to enable a quick assessment of the forces acting on the device according to the invention without detailed study.
  • Another advantageous solution provides that the value of the force component acting on the coupling element in the vertical direction is displayed in relation to a predetermined support load for the respective motor vehicle.
  • an advantageous solution provides that the value of the force component acting in the direction of travel is displayed in relation to a maximum tensile force in order to also simplify the effect of the forces acting on the vehicle for a user of the vehicle.
  • Another advantageous solution provides that at least one of the values of the force components acting on the coupling element is transmitted to an electronic stabilization system of the motor vehicle, so that it is possible, in a simple manner, to carry out the electronic stabilization of the vehicle from the trailer or the load carrier acting forces must be taken into account.
  • an advantageous solution provides that the value of the force components acting on the coupling element is transmitted to a chassis control of the motor vehicle.
  • Such a link represents a simple mathematical solution that takes the various relationships into account.
  • the sensor values supplied by the deformation sensors are linked to the values of the force components in the three spatial directions running transversely to one another by means of the transformation coefficients of a transformation matrix.
  • transformation coefficients of the transformation matrix are determined as part of a calibration process.
  • a calibration process provides, for example, that when a defined force component acts on the coupling element, the sensor values supplied by the deformation sensors are recorded, with different force components on the coupling element being used one after the other to generate different sensor values during the calibration process.
  • the coupling element is acted upon with a defined force component in one of the three spatial directions running transversely to one another and the sensor values supplied by the deformation sensors are recorded.
  • the calibration can be carried out advantageously when each force component acting in one of the three spatial directions has the same amount during the calibration process, with the individual force components acting one after the other on the coupling element in order to obtain the respective sensor values for each of the individual force components.
  • a particularly simple mathematical model provides that the transformation coefficients are determined assuming a linear link between the values of the force components in the three spatial directions running transversely to one another and the sensor values supplied by the deformation sensors.
  • a particularly simple procedure provides that the spatial directions running transversely to one another run perpendicular to one another.
  • An improved procedure for determining the values of the force components provides that, starting from the coupling element as the center point, the space around the coupling element is divided into eight octants defined by the three spatial directions running transversely to one another Force components are acted on the coupling element which lie within the respective octant, that the sensor values are recorded and that octant-based transformation coefficients are determined for these force components in the respective octant.
  • one of the transformation matrices which can be a non-octant-based transformation matrix or one of the octant-based transformation matrices, is used to determine the values of the force components on the coupling element, and which of the Octants are to be assigned to the force components and then a new determination of the values of the force components is carried out with the transformation matrix assigned to this octant.
  • the object is also achieved in accordance with the invention in a device of the type described at the beginning in that, during operation, forces acting on the coupling element and transmitted from the holding arm to the motor vehicle body are detected by an evaluation unit with a sensor arrangement which has at least three deformation sensors and that in particular the at least three deformation sensors of the sensor arrangement are arranged on the same side of a neutral fiber of the holding arm which is not deformed in the event of a bending deformation of the holding arm.
  • the advantage of the solution according to the invention is that there is thus the possibility of detecting the deformations of the holding arm with the sensor arrangement in a simple manner.
  • a force detection module is arranged on one side of the holding arm, which comprises a sensor arrangement, which forces acting on the coupling element during operation and transmitted from the holding arm to the motor vehicle body Forces captured.
  • Such a force detection module represents an advantageous, simple solution for detecting the forces acting on the holding arm.
  • the sensor arrangement of the force detection module has at least three deformation sensors.
  • one advantageous solution provides that the force detection module is not arranged in the operating state on any side of the holding arm facing a roadway, that is to say that the force detection module is only arranged on the sides of the holding arm that do not face the roadway, since this prevents that the force acquisition module is damaged by contact of the holding arm with objects arranged on a roadway or on a surface.
  • the force detection module is arranged in the operating state on a side of the holding arm facing away from a roadway.
  • Such an arrangement of the force detection module has the advantage that it represents the least damaging side for the force detection module.
  • a further solution to the above-mentioned object preferably provides that the coupling element acting on the coupling element during operation and transmitted from the holding arm to the motor vehicle body Forces are detected by an evaluation unit with a sensor arrangement which has at least three deformation sensors, that the deformation sensors are arranged on at least one deformation transmission element that is connected to the holding arm.
  • the deformations can be arranged on different deformation transmission elements.
  • a particularly advantageous detection of the forces acting on the holding arm is particularly possible if each of the at least three deformation sensors detects deformations of different sizes when one and the same force acts on the coupling element, since differently oriented forces acting on the coupling element can act, let separate.
  • the deformation transmission element is relatively free of movement and thus rigidly connected to the holding arm at at least two fastening areas and that at least one of the deformation sensors is arranged between the fastening areas of the deformation element.
  • the deformation transmission element is connected to the holding arm with at least three fastening areas and if at least one of the deformation sensors is arranged between two of the fastening areas.
  • a particularly advantageous solution provides that the deformation transmission element is connected to the holding arm in the fastening areas by means of connecting elements.
  • connection to the holding arm by means of the connecting elements can be implemented particularly favorably if the connecting elements are rigidly connected to the holding arm on the one hand and rigidly to the fastening areas of the deformation transmission element on the other hand.
  • a particularly advantageous solution provides that the connecting elements, in particular in one piece, are molded onto the holding arm.
  • the connecting elements transmit deformations of the holding arm in deformation regions of the holding arm located between the connecting elements to the fastening regions of the deformation transmission element.
  • a structurally particularly advantageous solution provides that the holding arm has at least two deformation areas, the deformations of which are transferred to fastening areas of the deformation transfer element via connecting elements arranged on both sides of the respective deformation area, between which a deformation-prone area of the deformation transfer element lies.
  • the at least two deformation areas are arranged one after the other in a direction of extent of the holding arm.
  • At least one deformation sensor is arranged in one of the deformation-prone areas of the deformation transmission element.
  • each deformation-prone area is connected to a deformation-resistant area of the deformation transmission element and that the fastening areas are each located in a deformation-resistant area so that they are encompassed by the respective deformation strip area.
  • a deformation-resistant area is to be understood in particular to mean that it has a significantly higher rigidity, that is to say at least a factor of two, even better at least a factor of five, than a deformation-prone area.
  • This solution has the advantage that the largest possible part of the deformations transmitted from the deformation areas of the holding arm to the deformation transmission element are not distributed over the entire deformation transmission element, but essentially affect the deformation-prone areas in order to achieve the greatest possible deformation in them Areas prone to deformation, in which in particular the deformation sensors are arranged, and to have as little or no deformation as possible in the deformation-resistant areas of the deformation transmission element.
  • the deformation-prone areas are each arranged between two deformation-resistant areas.
  • the areas subject to deformation and areas subject to deformation are arranged one after the other in a deformation direction, i.e. when the area subject to deformation and the areas subject to deformation are arranged in the same direction , in which the essential deformation is transmitted to the deformation transmission element, are arranged successively. It is also advantageous if the areas subject to deformation are designed as deformation concentration areas.
  • a deformation concentration range is to be understood in particular as the fact that the predominant part, that is to say more than 50%, even better than 70%, of the deformations transferred to or acting on the deformation transmission element are formed in this area.
  • Such a design of the deformation-prone areas has the advantage that the deformations can essentially be concentrated in them and the largest possible deformations can thus be detected by the respective deformation sensors.
  • the material of the deformation transmission element outside the deformation-prone areas is designed as a deformation-resistant or deformation-inert material, that is, for example, that outside the deformation-prone areas less than 30%, even better less than 20%, preferably less than 10%, of the deformations transmitted or acting on the deformation transmission element.
  • the material of the deformation transmission element is prone to deformation or suitable for deformation in the areas subject to deformation by a suitable shape, for example a cross-sectional constriction.
  • a suitable shape for example a cross-sectional constriction.
  • the respective deformation-free area is formed from the same material as the deformation-prone area.
  • the respective deformation-free area is connected on one side to a deformation-resistant area of the deformation transmission element.
  • a particularly advantageous geometric design provides that the deformation-free area of the deformation transmission element is designed like a tongue.
  • the deformation-free area of the deformation transmission element is made from the same material, in particular with the same material thickness, as the area subject to deformation.
  • the reference deformation sensors are thermally coupled to the deformation transmission element.
  • each deformation-prone area provided with a deformation sensor is thermally deformation-free with the deformation-free area that is assigned to it and carries the assigned reference deformation sensor Area is coupled.
  • the deformation-free area carrying the respective reference deformation sensor has the same thermal behavior as the deformation-prone area carrying the corresponding deformation sensor.
  • the respective deformation-free area carrying the reference deformation sensor has a geometric shape that is comparable, preferably identical, to the deformation-prone area carrying the deformation sensor, is.
  • the deformation-free area of the deformation transmission element is made of the same material as the deformation-prone area of the deformation transmission element.
  • At least one temperature sensor is assigned to the reference deformation sensors for function monitoring.
  • each of the reference deformation sensors is assigned a temperature sensor for function monitoring.
  • deformation transmission element is designed like a plate and each deformation-prone area carrying a deformation sensor is formed by a cross-sectional constriction of the deformation transmission element.
  • the cross-sectional constriction of the deformation transmission element is formed by a constriction of a surface extension of the deformation transmission element.
  • the deformation sensors and the reference deformation sensors can be sensors of a wide variety of designs, which can detect expansion processes and / or compression processes in the areas subject to deformation.
  • the deformation sensors and the reference deformation sensors are designed as strain sensors, in particular strain gauges.
  • deformation sensors and the reference deformation sensors are designed as magnetostrictive sensors or as optical sensors that detect expansion and compression.
  • the reference strain sensor assigned to it is identical to the assigned strain sensor.
  • the above-mentioned object is also achieved in particular in that the holding arm has a first deformation area and a second deformation area between the first end and the second end, each of which undergoes deformations when a force acts in the longitudinal center plane of the holding arm in parallel to the direction of travel differ from the deformations in the case of a force acting in the longitudinal center plane and transversely to the direction of travel.
  • first and second deformation areas act in the case of a force acting in the longitudinal center plane of the holding arm and parallel to the direction of travel and a force acting in the longitudinal center plane and transversely, in particular perpendicular, to the direction of travel , in particular the amount of the same force of equal magnitude, behave differently, that is, deform to different degrees, the possibility exists through these different deformations of the first To differentiate deformation area and the second deformation area between a force acting in the longitudinal center plane of the holding arm and parallel to the direction of travel and a force acting in the longitudinal center plane of the holding arm and transverse to the direction of travel when evaluating the signals of the deformation sensors.
  • first and the second deformation area also differ in the case of a force acting transversely, in particular perpendicularly, to the longitudinal center plane, in particular the same amount as the forces acting in the longitudinal center plane and parallel to the direction of travel or transversely to this behave, that is, deform to different degrees.
  • the different behavior of the first and the second deformation area can be achieved by a different shape, in particular different cross-sections and / or a different course and / or a different length of the first and second deformation areas in the holding arm.
  • first and second deformation area are arranged one after the other in a direction of extent of the holding arm.
  • each deformation sensor is connected to the assigned reference deformation sensor in a Wheatstone bridge. In this way, by using the signals from the deformation sensor and the reference deformation sensor directly, effects not caused by the deformation of one of the deformation regions of the holding arm, in particular thermal effects, can be compensated for.
  • the evaluation unit has a processor, which the values corresponding to the deformations in the deformation-afflicted areas with transformation values determined by calibration and stored in a memory in the corresponding values of three transverse, in particular perpendicular, spatial directions to each other forces acting on the coupling element.
  • an evaluation unit is designed in such a way that the values of deformation sensors and, in particular, possibly also reference deformation sensors for determining the deformations, are recorded.
  • the evaluation unit is designed in such a way that the values of deformation sensors and, in particular, possibly also reference deformation sensors for determining the deformations, are recorded.
  • the evaluation unit is designed in such a way that the values of deformation sensors and, in particular, possibly also reference deformation sensors for determining the deformations, are recorded.
  • the evaluation unit is designed in such a way that the values of deformation sensors and, in particular, possibly also reference deformation sensors for determining the deformations, are recorded.
  • the evaluation unit for the functional test of the reference deformation sensors detects values from a respective temperature sensor assigned to the respective reference deformation sensor.
  • the at least one temperature sensor or the temperature sensors can either be arranged on a circuit board carrying the evaluation unit or on the deformation transmission element.
  • the holding arm and the coupling element form a coherent part, so that a separation between the holding arm and the coupling element is not possible.
  • the holding arm is designed as a ball neck and carries the coupling element comprising a coupling ball at the second end.
  • the holding arm comprises a receiving body which is designed to detachably receive the coupling element.
  • the coupling element is, for example, part of a carrier system for coupling it to the holding arm.
  • the coupling element is designed, for example, as a coupling element of a carrier system for goods, in particular luggage or bicycles.
  • the receptacle body is designed in such a way that it has an insertion receptacle which is accessible through an insertion opening.
  • the coupling element comprises a carrier arm.
  • the carrier arm is expediently provided with an insertion section which can be inserted into the insertion receptacle and can be fixed in it.
  • the carrier arm is then, for example, part of the carrier system.
  • the support arm is designed such that it carries a coupling ball.
  • the support arm is provided with other coupling devices, for example with a coupling mouth.
  • the plug-in section is positively received in the plug-in receptacle transversely to an insertion direction and is fixed in the functional state in the plug-in direction by a form-fitting body.
  • a device for coupling a trailer or a load carrier unit which can be mounted on the rear of a motor vehicle body (12), comprising a holding arm (30) which is firmly connected to the motor vehicle body (12) at a first end (32) during operation and at a second end (34) is designed to carry a coupling element (40), the holding arm (30) being provided with a sensor arrangement (170), the holding arm (30) being provided with at least three deformation sensors (172, 174, 176, 178), which in particular react in different ways to three forces acting on the coupling element (40) in transverse spatial directions, and wherein the at least three deformation sensors (172, 174, 176, 178) supply sensor values (M) from which an evaluation unit (270 ) at least one force component acting on the coupling element (40) is determined.
  • the evaluation unit (270) determining the value (WF Z ) of its force component extending in the direction of gravity (Z).
  • the evaluation unit (270) determines the value (F y ) of its force component running transversely, in particular perpendicular, to a vertical longitudinal center plane (18). 6. Device according to one of the preceding embodiments, wherein the evaluation unit (270) checks before determining the force components by means of a state detection stage (282) whether a suitable state for determining the force components on the coupling element (40) is present.
  • the values (WF X , WF Z , WF y ) of the force components being stored at zero load by the zero load detection stage (286) only if the values (WF X , WF y , WF Z ) the force components fall below predetermined values that exclude an external force on the coupling element (40).
  • the at least one of the values (WF X , WF y , WF Z ) is detected. takes place at zero load.
  • the evaluation unit (270) using a load detection stage (288) to determine at least one of the load-related values (WFxi, WF yi , WF Zi ) of the force components the corresponding values (WFxo , WF y0 , WF Z0 ) of the force components are subtracted from the values (WF X , WF y , WF Z ) of the force components supplied with a force on the coupling element (40).
  • the load detection stage (288 ) carries out a determination of at least one of the values (WFx, WF y , WF Z ) of the force components on the coupling element (40) if a plug is inserted into one of the holding arm (30) assigned socket (31) is plugged in. 17.
  • the load detection stage (288) determining at least one of the values (WFx, WF y , WF Z ) of the force components on the coupling element (40) after detecting an object attacking the coupling element (40) , in particular a trailer or a load carrier.
  • the load detection stage (288) determines at least one of the values (WFx, WF y , WF Z ) of the force components on the coupling element (40) when the speed of the motor vehicle (10) is less than five kilometers per hour, especially when the motor vehicle (10) is stationary.
  • the evaluation unit (270) transmitting at least one load-related value (F x , F y , F z ) of the force components acting on the coupling element (40) by means of the presentation stage (292).
  • the evaluation unit (270) transmitting at least one value (WF Z ) of the load-related force component acting in the vertical direction (Z) on the coupling element (40) by means of a presentation stage (292).
  • the evaluation unit (270) by means of a presentation stage (292) at least one value (WF X ) of the load-related force component acting on the coupling element (40) in the direction of travel and in particular parallel to a vertical longitudinal center plane (18) transmitted.
  • WFy, WF Z ) from the sensor values are linked by means of transformation coefficients (tix, ..., t ).
  • the evaluation unit (270) by means of the presentation stage (292) has at least one value (WF y ) which is transverse to a vertical longitudinal center plane (18) of the holding arm (30), in particular in an approximately horizontal direction (Y) acting load-related force component (WF y ) transmitted.
  • the presentation stage (292) using a presentation unit (304) to display the at least one value (WF X , WF y , WF Z ) of the respective force component and, in particular, also to display the measurement accuracy associated with this.
  • the presentation stage (292) qualitatively displaying the at least one value (WF X , WF y , WF Z ) of the respective force component by means of the presentation unit (304).
  • the presentation stage (292) using the presentation unit (304) to display the at least one value (F x ) of the force component acting in the direction of travel in relation to a maximum tensile force.
  • the presentation stage (292) at least one of the values (WF X , WF y , WF Z ) of the force components acting on the coupling element (40) being transmitted to an electronic stabilization system of the vehicle.
  • a method for detecting the force on a device for coupling a trailer or a load carrier unit which can be mounted on the rear of a motor vehicle body (12), comprising a holding arm (30) which is fixedly connected to the motor vehicle body (12) at a first end (32) during operation ) and is designed at a second end (34) to carry a coupling element (40), the holding arm (30) being provided with a sensor arrangement (170), the holding arm (30) having at least three deformation sensors (172, 174) , 176, 178), which in particular react in different ways to three forces acting on the coupling element (40) in transverse spatial directions (x, y, z), and that the at least three deformation sensors (172, 174, 176 , 178) deliver sensor values (M) from which at least one force component (K) acting on the coupling element is determined.
  • the values (F x , F y , F z ) of the force components being stored at zero load only when the values (F x , F y , F z ) are given an external force the coupling element (40) fall below exclusive values.
  • a device for coupling a trailer or a load carrier unit which can be mounted on the rear of a motor vehicle body (12), comprising a holding arm (30) which is firmly connected to the motor vehicle body (12) at a first end (32) during operation and at a second end (34) is designed to carry a coupling element (40), in particular according to one of the preceding embodiments, with forces acting on the coupling element (40) during operation and transmitted from the holding arm (30) to the motor vehicle body (12) by an evaluation unit ( 230) are detected with a sensor arrangement (170) which has at least three deformation sensors (172, 174, 176), and that in particular the at least three deformation sensors (172, 174, 176, 178) of the sensor arrangement (170) on the same side of a in the event of a bending deformation of the holding arm (30), neutral fibers of the holding arm which are not variable in length are arranged.
  • a force detection module (100) is arranged on one side of the holding arm (30, 30 ') which comprises a sensor arrangement (170) which, during operation, is attached to the coupling element (40 ) attacking forces transmitted by the holding arm (30) to the motor vehicle body (12) are detected.
  • each of the at least three deformation sensors (172, 174, 176) detects different large deformations of the holding arm (30, 30 ') when one and the same force acts on the coupling element (40).
  • the deformation transmission element (102) is connected to the holding arm (30) without relative movement and thus rigidly at at least two fastening areas (104, 106, 108) and that at least one of the deformation sensors (172, 174, 176 , 178) are arranged between the fastening areas (104, 106, 108) of the deformation transmission element (102).
  • the deformation transmission element (102) with at least three fastening areas (104, 106, 108) is connected to the holding arm (30) and that in each case between two of the fastening areas (104, 106, 108) at least one of the deformation sensors (172, 174, 176, 178) is arranged.
  • the deformation transmission element (102) being connected in the fastening areas (104, 106, 108) to the holding arm (30) by means of connecting elements (114, 116, 118).
  • the holding arm (30) has at least two deformation areas (82, 84), the deformations of which are applied to fastening areas (104) via connecting elements (114, 116, 118) arranged on both sides of the respective deformation area (82, 84) , 106, 108) of the deformation transmission element (102), between which a deformation-prone area (152, 154, 156) of the deformation transmission element (102) lies.
  • each deformation-prone area (152, 154, 156, 158) is connected to a deformation-stiff area (144, 146, 148) of the deformation transmission element (102) and that the fastening areas (104, 106, 108) each lie in a deformation-resistant area (144, 146, 148).
  • the deformation-prone areas (152, 154, 156, 158) each being arranged between two deformation-resistant areas (144, 146, 148).
  • the deformation-stiff regions (144, 146, 148) and the deformation-prone regions (152, 154, 156, 158) being arranged one after the other in a deformation direction.
  • the deformation-prone areas (152, 154, 156, 158) are designed as deformation concentration areas.
  • the material of the deformation transmission element (102) outside the deformation-prone areas (152, 154, 156, 158) being designed as a deformation-resistant or deformation-inert material.
  • the deformation transmission element (102) has a deformation-free area (192, 194, 196, 198) next to the respective deformation-prone area (152, 154, 156, 158) on which at least one reference deformation sensor (182, 184, 186, 188) is arranged.
  • the deformation-free area (192, 194, 196, 198) of the deformation transmission element (102) being designed like a tongue.
  • the deformation-free area (192, 194, 196, 198) of the deformation transmission element (102) is made from the same material, in particular with the same material thickness, as the deformation-prone area (152, 154 , 156, 158).
  • the reference deformation sensors (182, 184, 186, 188) being assigned at least one temperature sensor (252, 254, 256, 258) for function monitoring.
  • deformation sensors and the reference deformation sensors are designed as strain sensors, in particular strain gauges.
  • deformation sensors and the reference deformation sensors are designed as magnetostrictive or optical sensors.
  • the holding arm (30) having a first deformation area (82) and a second deformation area (84) between the first end (32) and the second end (34) which, when a force (Fx) acts parallel to the direction of travel (24) in the longitudinal center plane (18) of the holding arm (30), each experience deformations that differ from the deformations in the case of a deformation in the longitudinal center plane (18) transverse to the direction of travel (24) Differentiate force (F z ).
  • each deformation sensor (172, 174, 176, 178) is connected to the assigned reference deformation sensor (182, 184, 186, 188) in a Wheatstone bridge (212, 214, 216, 218) .
  • the evaluation unit (230) has a processor (234) which the deformations in the deformation-prone areas (152, 154, 156,
  • the evaluation unit (230) detecting values from deformation sensors (172, 174, 176, 178) and in particular reference deformation sensors (182, 184, 186, 188) for determining the deformations.
  • the evaluation unit (230) detects values from at least one temperature sensor (252, 254, 256, 258) for functional testing of the reference deformation sensors (182, 184, 186, 188).
  • Device according to one of the embodiments 72 to 124, wherein the holding arm (30 ') comprises a receiving body (31') which is designed to detachably receive the coupling element (40 ').
  • Device according to one of the embodiments 125 to 127, wherein the carrier arm (42 ') with an insertion section (45') can be inserted into the insertion receptacle (33 ') and can be fixed therein.
  • Fig. 1 is a partially broken rear side view of a motor vehicle body according to a first embodiment of a device according to the invention for coupling a trailer;
  • FIG. 2 shows a rear view of the motor vehicle body looking in the direction of arrow X in FIG. 1;
  • FIG. 3 shows an illustration of the first exemplary embodiment of the device for coupling a trailer or a load carrier unit in its working position corresponding to FIG. 2;
  • FIG. 4 shows an illustration of the first exemplary embodiment of the device for coupling a trailer or a load carrier unit in a rest position R;
  • FIG. 5 shows a side view of the holding arm of the first exemplary embodiment, showing the loading of the coupling element with a force Fx;
  • FIG. 6 shows a plan view of the holding arm looking in the direction of arrow D in FIG. 5;
  • FIG. 7 shows a side view of the holding arm when a force F z is applied ;
  • FIG. 8 shows a plan view of the holding arm corresponding to FIG. 6 when the force F z acts ; 9 shows a side view of a holding arm when a force F y is applied ;
  • FIG. 10 shows a plan view similar to FIG. 6 when the force F y acts ;
  • FIG. 11 shows a section along line 11-11 in FIG. 5;
  • Fig. 12 is an enlarged plan view of the holding arm with the
  • FIG. 13 shows a plan view corresponding to FIG. 12 with the action of the force F z according to FIGS. 7 and 8;
  • FIG. 14 shows a plan view similar to FIG. 12 with the action of a force F y corresponding to FIGS. 9 and 10;
  • FIG. 15 shows an enlarged plan view of the deformation transmission element according to a first exemplary embodiment with the deformation sensors and reference deformation sensors arranged thereon;
  • FIG. 16 shows an illustration of a Wheatstone bridge for interconnecting a first deformation sensor and a first reference deformation sensor
  • FIG. 17 shows a representation of the Wheatstone bridge corresponding to FIG. 16 for the interconnection of a second deformation sensor and a second reference deformation sensor
  • FIG. 18 shows a representation of a Wheatstone bridge corresponding to FIG. 16 for the interconnection of a third deformation sensor and a third reference deformation sensor
  • 19 shows a representation of a Wheatstone bridge corresponding to FIG. 16 for interconnecting a fourth deformation sensor and a fourth reference deformation sensor
  • FIGS. 16 to 19 shows an illustration of an evaluation circuit for processing the voltages measured in the Wheatstone bridges according to FIGS. 16 to 19;
  • FIG. 21 shows a representation of a coupling element 40 and the forces acting on the coupling element 40, determined by the evaluation circuit
  • FIG. 22 shows a representation of a side view of the first exemplary embodiment with the representation of a circuit board carrying the evaluation circuit
  • FIG. 23 shows an illustration of a unit comprising the circuit board carrying the evaluation circuit and the deformation transmission element with deformation sensors and reference deformation sensors in a side view;
  • FIG. 24 shows a representation of a second exemplary embodiment of a device according to the invention with the unit arranged in reverse, comprising the deformation transmission element, the expansion sensors, the reference expansion sensors and the evaluation unit;
  • FIG. 25 shows a representation of a third exemplary embodiment of a device according to the invention, similar to FIG. 23, with a representation of the additional temperature sensors arranged on the circuit board;
  • FIG. 26 shows a representation of a fourth exemplary embodiment of a device according to the invention with a representation of the deformation transmission element and additional temperature sensors arranged thereon;
  • FIG. 27 shows an illustration of the evaluation unit according to the third or fourth exemplary embodiment, similar to FIG. 20;
  • FIG. 28 shows a side view similar to FIG. 1 of a fifth exemplary embodiment of a device according to the invention.
  • 29 shows a perspective illustration of the fifth exemplary embodiment of the device according to the invention in the working position
  • FIG. 30 shows a view of the fifth exemplary embodiment looking in the direction of arrow X 'in FIG. 28 in the working position;
  • FIG. 31 shows a section along line 31-31 in FIG. 30;
  • FIG. 32 shows a section along line 32-32 in FIG. 30;
  • FIG. 33 shows a section similar to FIG. 31 of the exemplary embodiment in the rest position
  • FIG. 34 shows a perspective illustration of the fifth exemplary embodiment in the rest position, looking in the direction of arrow V in FIG. 33;
  • FIG. 34 shows a perspective illustration of the fifth exemplary embodiment in the rest position, looking in the direction of arrow V in FIG. 33;
  • 35 shows a side view of the holding arm of the fifth exemplary embodiment, showing the loading of the coupling element with a force Fx;
  • FIG. 36 shows a plan view of the holding arm looking in the direction of arrow D 'in FIG. 35; 37 shows a side view of the holding arm of the fifth exemplary embodiment when a force F z is applied ;
  • FIG. 38 shows a plan view of the holding arm corresponding to FIG. 36 when the force F z acts ;
  • 39 shows a side view of a holding arm of the fifth exemplary embodiment when a force F y is applied ;
  • FIG. 40 shows a plan view similar to FIG. 36 when the force F y acts ;
  • 46 shows an exemplary illustration of a presentation of the load-dependent values of the force components in the form of a bar; 47 shows an illustration of a presentation of the load-dependent values of the force components together with the different measuring accuracies and
  • Fig. 48 is an illustration of a presentation of the value of the vertical force component in connection with a given support load.
  • a motor vehicle designated as a whole by 10 comprises a motor vehicle body 12 which is provided at a rear area 14, specifically near a vehicle floor 16, with a carrier unit 20, which has, for example, a cross member 22 which is connected to the rear area 14 near the vehicle floor 16 is.
  • connection between the cross member 22 and the rear area 14 can take place, for example, via mounting flanges resting on the rear area 14 or, for example, by side beams 26 extending in a vehicle longitudinal direction 24, which abut against vehicle body sections 28 also extending in the vehicle longitudinal direction 24.
  • a holding arm designated as a whole by 30, in particular a ball neck, is connected to the carrier unit 20 in that a first end 32 of the holding arm 30 is held either directly or via a bearing unit 36 on the carrier unit 20, preferably on the cross member 22.
  • the holding arm 30 carries a coupling element 40 which is provided, for example, for attaching a trailer or for fixing a load carrier unit.
  • such a coupling element 40 is designed as a coupling ball 43, which allows a common connection with a tow ball coupling of a trailer.
  • the coupling ball 43 also allows a simple assembly of a load carrier unit, since frequently common load carrier units are also designed in such a way that they can be mounted on a coupling ball and, if necessary, additionally supported on the holding arm 30.
  • the coupling element 40 sits, for example, on a carrier 42 which is connected to the second end region 34 of the holding arm 30 and extends from a side of the carrier 42 facing away from a roadway 44 in the direction of a center axis 46 which runs approximately vertically with a horizontal roadway 44 and which in the Case of the coupling ball 43 through a ball center point 48 runs therethrough.
  • the cross member 22 is preferably arranged under a rear bumper unit 50 of the motor vehicle body 12, the bumper unit 50 covering, for example, the cross member 22 and the first end 32 of the retaining arm 30.
  • the holding arm 30 carries the coupling element 40 designed as a coupling ball, the holding arm 30, as shown in particular in FIGS. 1 to 3, extending from the pivot bearing unit 36 with which the holding arm 30 is at its first end region 32 is connected, for example at the first end region 32 a pivot bearing body 52 of the pivot bearing unit 36 is formed.
  • the swivel bearing body 52 of the swivel bearing unit 36 is pivotably mounted on a swivel bearing receptacle 56 about a swivel axis 54 running at an angle to a vertical vehicle longitudinal center plane 18, which on the one hand guides the swivel bearing body 52 rotatably about the swivel axis 54 and on the other hand comprises a locking unit, not shown in the drawing, which is in The working position and the rest position enable the holding arm 30 to be fixed in a rotationally fixed manner with respect to pivoting movements about the pivot axis 54.
  • the pivot bearing receptacle 56 is in turn firmly connected to the cross member 22 via a pivot bearing base 58.
  • the holding arm 30 is in this embodiment example of a working position A, shown in Fig. 1 to 3, in which the coupling element formed as a coupling ball 40 is so that it is behind the bumper unit 50 on a one
  • the side facing away from the track 44 is pivotable into a rest position R, shown in FIG. 4, in which the coupling element 40 is arranged facing the track 44.
  • the coupling element 40 can be moved under a lower edge 51 of the bumper unit 50 therethrough.
  • the holding arm 30 in the working position A extends essentially in the vertical vehicle longitudinal center plane 18, this intersecting the coupling element 40 in the middle if it is designed as a coupling ball, so that in the working position A a vertical ball center axis 48 lies in the longitudinal center plane 18 .
  • the holding arm 30 extends in the illustrated embodiment with a first curved piece 62 to an intermediate piece 64, which extends to an annular body 66, on which a side opposite the intermediate piece 64 and the curved piece 62 extends adjoins second curved piece 68, which in turn carries the coupling element 40 designed as a coupling ball, the ball shoulder 42 being provided between the coupling element 40 designed as a coupling ball and the second curved piece 148.
  • the second curved piece 68 then forms the end region 34 of the holding arm 30 which then carries, for example, the ball attachment 42, to which the coupling element 40, designed as a coupling ball, is connected.
  • the ring body 66 is arranged adjacent to the intermediate piece 64 and encloses a passage 72 in which a contact unit can be mounted.
  • the ring body 66 is preferably arranged in such a way that a transition into the second curved piece 68 takes place after the ring body 66.
  • a holding arm 30 designed in this way is formed approximately U-shaped by the first curved piece 62, the intermediate piece 64 and the second curved piece 68, and in the working position A, in which loads on the coupling element 40 occur and are to be detected, oriented so that the forces which act on the coupling element 40, in particular the ball center point 46, are transmitted to the pivot bearing body 52 of the pivot bearing unit 36 via the approximately U-shaped design of the holding arm 30, the pivot axis 54 being a center of the force absorption by the pivot bearing unit 36.
  • the forces acting on the coupling element 40 are, as shown in FIGS. 1 to 8, transmitted through the holding arm 30 to the bearing unit 36 and from there to the carrier unit 20, which then introduces the forces into the rear region 14 of the motor vehicle body 12, different areas of the holding arm 30 being used to detect the forces acting on the coupling element 40.
  • a first deformation area 82 of the holding arm 30 is used as an example, which comprises a section of the intermediate piece 64 and the ring body 66
  • a second deformation area of the holding arm 30 is used, which comprises a section of the ring body 66 and the second curved piece 68.
  • the ring region 66 has a high level of stability with respect to bending forces running in the longitudinal center plane 18 and also transversely to this, and in particular reacts primarily to tensile loads.
  • the force F x shown in FIGS. 5 and 6 which is directed in the longitudinal center plane 18 and perpendicular to the center axis 46 and away from the pivot bearing body 52, leads to tensile forces ZX1 and ZX2 ( Fig. 6) occur and on the other hand also bending forces BX1 and BX2 (Fig. 5), which these tensile loads ZX1 and ZX2 are superimposed, these forces acting in the direction of the longitudinal center plane 18, in particular in the longitudinal center plane 18, of the holding arm 30.
  • a force F y acting on the coupling element 40 which is directed perpendicular to the longitudinal center plane 18 and perpendicular to the center axis 46, as shown in FIGS. 9 and 10, leads to bending forces BY1 acting opposite one another on both sides of the longitudinal center plane 18 but on different sides thereof and BY2.
  • a force detection module designated as a whole by 100 is arranged on the holding arm 30.
  • This force detection module 100 comprises a deformation transmission element 102, which is rigidly connected to the holding arm 30 at three fastening areas 104, 106 and 108, the fastening area 104 lying on a side facing the first end 32 and rigidly with one seated, for example, on the center piece 64 , Extension 114 of the holding arm 30 is connected, the fastening area 106 is arranged approximately in the middle between the fastening areas 104 and 108 and is connected, for example, to a holding lug 116 sitting on the ring body 66, in particular in the middle thereof, and the fastening area 108 is connected to a bracket on the curved piece 68, for example, in a central region of the curved piece 68 between the ring body 66 and the end 34, the projection 118 of the holding arm 30 is connected.
  • connection between the respective connecting elements 114, 116 and 118 of the holding arm 30 is rigid and free of play, preferably by a weld or adhesive that does not allow any elasticity of movement between the deformation transmission element 102 and the connecting elements 114, 116 and 118.
  • the connecting elements 114, 116 and 118 are preferably also rigidly connected to the holding arm, in particular molded onto it.
  • the connecting elements 114, 116 and 118 of the holding arm 30 are preferably designed so that they have a foot region 122 which extends from the holding arm 30 and forms a fixing pin 124, which penetrates an opening 126 which is arranged in the respective fastening area, in this case the fastening area 104 of the deformation transmission element 102.
  • the fixing pin 124 and the opening 126 are preferably adapted in shape in such a way that they can be rigidly connected to one another by a weld 128.
  • the foot region 122 is preferably designed so that it has a shoulder 132 running around the fixing pin 124, on which the deformation transmission element 102 rests with a support surface 134 of the fastening region 104 surrounding the opening 126 and is thereby supported, for example, when the weld seam 128 is made .
  • the deformation transfer element 102 is also designed such that it has deformation-resistant areas 144, 146 and 148, which in particular also include the fastening areas 104, and that between the deformation-resistant areas 144, 146, 148 each deformation-prone areas 152, 154, 156, 158 are arranged are, for example, between the deformation-prone areas 144 and 146, the deformation-prone regions 152 and 154, which are preferably arranged at the same distance from the longitudinal center plane 18, but on opposite sides thereof, and between the deformation-prone regions 146 and 148, the deformation-prone regions 156 and 158, which are also arranged on opposite sides of the longitudinal center plane 18, but preferably at the same distance therefrom.
  • the areas 152 to 158 subject to deformation are preferably designed as deformation concentration areas, that is, in these deformation concentration areas 152, 154, 156, 158 a deformation acting on the deformation transmission element 102 has a much stronger effect than in the deformation-resistant areas 144, 146 and 148.
  • Such a deformation concentration area can be implemented in the simplest case in that the material in the deformation concentration areas 152 to 158 has a lower rigidity than in the deformation-resistant areas 144, 146 and 148.
  • Such a variation in rigidity can be achieved, for example, by changing the material in the area of the deformation concentration areas 152, 154, 156, 158 or also by changing the effective material cross-section.
  • the deformation concentration areas 152, 154, 156 and 158 are designed as narrow webs of a plate 162 forming the deformation transmission element 102, while the deformation-resistant areas 144, 146 and 148 are formed by broadly expanding areas of the Plate 162 are formed.
  • Such a design of the deformation transmission element 102 has the consequence, in summary, that a deformation of the deformation area 82 of the holding arm 30 leads to a relative movement of the connecting elements 114 and 116 rigidly connected to the holding arm 30, which onto the fastening areas 104 and 106 and from them to the deformation stiff areas 144 and 146 of the deformation transmission element 102 are transferred, the deformation-stiff areas 144 and 146 of the deformation transfer element 102 experiencing essentially no deformation and thus the entire deformations formed in the deformation area 82 are transferred to the deformation-prone areas 152 and 154, which are thereby that they are also designed as deformation concentration areas, the entire deformation occurring between the connecting elements 114 and 116 in the deformation area 82 experienced concentrated.
  • deformation concentration areas 152 and 154 experience both deformations due to the bending forces BX1 effective in the longitudinal center plane 18 and deformations due to the tensile forces ZX1 and the deformations occurring due to the forces BZ1 and BZ2, whereby as a result, that these deformations are all based on forces acting essentially in the longitudinal center plane 18, both deformation concentration areas 152 and 154 experience the same deformation.
  • deformations of the deformation area 84 of the holding arm are transferred by the connecting elements 116 and 118 to the fastening areas 106 and 108, which are part of the deformation-resistant areas 146 and 148 and which thus transfer the deformations of the deformation area 84 to the deformation-prone areas 156 and 158 which are also designed as deformation concentration areas and thus experience the entire deformation of the deformation area 84.
  • the different deformations of the Deformation areas 82 and 84 of the holding arm experience a different deformation when the coupling element 40 is loaded by the force F x than when the coupling element 40 is loaded by the force F z , the different deformations of the Deformation areas 82 and 84 the possibility of recognizing on the basis of the different deformations occurring in the deformation concentration areas 152 and 154 or 156 and 158 whether a force F x or a force F z is acting on the coupling element 40, as will be explained in detail below.
  • the deformations D152 in the deformation concentration area 152, the deformation D154 in the deformation concentration area 154, the deformation D156 in the deformation concentration area 156 and the deformation D158 in the deformation concentration area 158 in the Are essentially the same size if the deformation areas 82 and 84 behave essentially in the same way with the bending forces BX1 and BX2 that occur, combined with the tensile forces ZX1 and ZX2 that occur.
  • the behavior of the deformations in the deformation areas 82 and 84 can change when the force F z occurs , so that, as shown by way of example in FIG. 13, the deformations D152 and D154 in the deformation concentration areas 152 and 154 can be significantly smaller than that Deformations D156 and D158 in the deformation concentration areas 156 and 158.
  • compression occurs in the deformation concentration areas 152 and 156 as deformations D152 and D156, while expansion occurs as deformations D154 and D158 in the deformation concentration areas 154 and 158, respectively.
  • the deformations D152 and D156 based on compression can be the same or different, and in the same way the deformations D154 and D158 based on expansions can also be the same or different.
  • the deformation concentration areas 152, 154, 156 and 158 each have a deformation sensor 172, 174, 176 and 178 arranged, with which there is the possibility of detecting the expansion and compression in the respective deformation concentration areas 152, 154, 156 and 158.
  • the deformation sensors 172, 174, 176 and 178 are assigned reference deformation sensors 182, 184, 186 and 188, which are arranged on stress-free reference areas 192, 194, 196 and 198 of the deformation transmission element 102, these stress-free reference areas 192, 194, 196 and 198 are preferably formed as tongues 202, 204, 206 and 208 arranged as close as possible to the deformation concentration areas 152, 154, 156, 158, which, starting from, for example, the deformation-free areas 144 and 148, are essentially parallel to the deformation concentration areas 152, 154, 156 and nd 158, however, extend without contact to these
  • the deformation sensors 172, 174, 176 and 178 arranged in these are each arranged in Wheatstone bridges 212, 214, 216 and 218, the respective Wheatstone bridges 212, 214, 216 and 218 lie between supply connections V + and V-, as shown in FIGS. 16 to 19.
  • the deformation sensors 172, 174, 176 and 178 in the Wheatstone bridges 212, 214, 216, 218 are connected in series between the supply connections V + and V- with the reference deformation sensors 182, 184, 186 and 188 assigned to them, respectively. and this series connection of the deformation sensors 172, 174, 176 and 178 with the reference deformation sensors 182, 184, 186 and 188, resistors 222 and 224 are connected in parallel to form the Wheatstone bridges 212, 214, 216, 218, the resistors 222 and 224 also being fixed Have values.
  • the expansions and compressions, which occur in the deformation concentration areas 152, 154, 156 and 158, with the provision of the reference deformation sensors 182, 184, 186, 188 temperature effects and in particular temperature expansions in the deformation concentration areas 152, 154, 156 and 158 are largely compensated, which is possible in particular if the reference deformation sensors 182, 184, 186 and 188 are identical sensors to the deformation sensors 172, 174, 176 and 178.
  • the voltages UD152, UD154, UD156 and UD158 corresponding to the deformations in the Wheatstone bridges 212, 214, 216, 218 are tapped off in an A / D converter 232 of one comprising them
  • Evaluation circuit 230 is supplied, which also has a processor 234 coupled to the A / D converter 232, which is based on the digital values of the voltages UD152, UD154, UD156 and UD158 and by comparing them with those determined in the course of a calibration process and stored in a memory 236 Transformation values for the values of the voltages UD152, UD154, UD156 and UD158, for example outputs values WF X , WF Z and WF y assigned to the forces F x , F z and F y at corresponding outputs.
  • a transformation matrix T valid for all spatial directions is stored in the memory 236, with which the digital values of the voltages UD152, UD154, UD156 and UD158 are converted into values WF X and WF Z and WF y for the forces acting on the coupling element 40 let convert.
  • the evaluation circuit 230 including, in particular, the A / D converter 232, the processor 234 and the memory 236, the most varied of possibilities are conceivable.
  • the evaluation circuit 230 is arranged on a circuit board 240 which is coupled to the deformation transmission element 102, but is arranged separately from it.
  • a particularly advantageous embodiment provides that the deformation sensors 172, 174, 176 and 178 and the reference deformation sensors 182, 184, 186 and 188 are arranged on one side of the deformation transmission element 102, namely on a side that faces the circuit board 240, while the evaluation circuit 230, in particular with the A / D converter 232, the processor 234 and the memory 236, are arranged on the circuit board 240 on a side which also faces the deformation transmission element 102.
  • the deformation transmission element 102 and the circuit board 240 are preferably also enclosed or cast in a covering material 242, so that the deformation transmission element 102, the circuit board 240 and the covering material 242 form a common unit 244 (FIG. 23).
  • This unit 244 can either be mounted on the connecting elements 114, 116 and 118 in such a way that the circuit board 240 lies on a side of the deformation transmission element 102 facing away from the holding arm 30, as shown for example in FIG. 22.
  • circuit board 240 lies on a side of the deformation transmission element facing the holding arm 30, as shown for example in FIG. 24.
  • a separate temperature sensor 252, 254, 256 and 258 is assigned to each of the reference deformation sensors 182, 184, 186, 188 to safeguard the functions of the reference deformation sensors 182, 184, 186 and 188, for example.
  • the separate temperature sensors 252, 254, 256, 258 can either be arranged on the circuit board 240, as shown in FIG. 25, or, as shown in a fourth exemplary embodiment in FIG. 26, on the deformation transmission element 102.
  • Such an additional temperature sensor 252, 254, 256, 258 opens up the possibility of performing an additional temperature measurement in order to check whether the reference deformation sensors 182, 184, 186 and 188 are fully functional or whether these reference deformation sensors 182, 184, 184, 186, 188 incorrect measurements with regard to the voltages UD152, UD154, UD156 and UD158 could be present.
  • the voltages UD252, UD254, UD256 and UD258 measured, for example, at these temperature sensors 252, 254, 256 and 258 are used both in the case of the arrangement on the circuit board 240 (FIG. 25) and in the case of the arrangement on the deformation transmission element 102 (FIG. 26 ) also fed directly to the A / D converter 232 or the processor 234, as shown in FIG. 27, and checked by the processor 234 before the evaluation of the digital values corresponding to the voltages UD152, UD154, UD156 and UD158.
  • a holding arm designated as a whole by 30 ' is connected to the carrier unit 20 in that the first end 32' of the holding arm 30 'is held either directly or via a bearing unit 36' on the carrier unit 20, preferably on the cross member 22 is.
  • the holding arm 30 ' comprises a receiving body 31 and is arranged at the first end 32' and the second end 34 'and is designed to receive a coupling element 40', which is provided, for example, for attaching a trailer or for fixing a load carrier unit.
  • such a coupling element 40 ' is designed as a coupling ball 43' held on a support arm 42 ', which allows a common connection with a ball coupling of a trailer, the support arm 42' with an insertion section 45 in an insertion receptacle 33 'of the receptacle body 31' an insertion opening 35, which is rearwardly seen in the direction of travel in the working position A, can be inserted into the receiving body 31 and can be fixed therein.
  • the coupling element 40 ' is connected, for example, by means of the support arm 42' to the holding arm 30 'in such a way that the coupling ball 43, starting from a side of the support arm 42' facing away from a roadway 44, moves in the direction of a center axis 46 that runs approximately vertically when the roadway 44 is horizontal , which in the case of the coupling ball 43 'extends through a center point 48 of the ball.
  • the plug-in receptacle 33 ′ is designed in such a way that it receives the plug-in section 45 transversely to an insertion direction E in a form-fitting and detachable manner, and provides a safeguard against movement in the insertion direction ER by means of a form-fitting element 41.
  • the insertion section 45 of the support arm 42 ' is releasably fixed in the receiving body 31 by a fixing bolt 41 running transversely to the vehicle longitudinal center plane 18 and penetrating both the receiving body 31 and the support arm 42'.
  • a coupling element 40 'designed in this way also allows simple assembly of a load carrier unit, since frequently common load carrier units are also designed so that they can be mounted on the coupling ball 43 and, if necessary, additionally supported on the holding arm 30.
  • a carrier arm 42 held on the load carrier unit with an insertion section 45 suitable for insertion into the insertion receptacle 33 ' can also be used as the coupling element 40'.
  • the cross member 22 is preferably arranged under a rear bumper unit 50 of the motor vehicle body 12, the bumper unit 50 covering, for example, the cross member 22 and part of the first end 32 'of the holding arm 30'.
  • the holding arm 30 ' in particular in the illustrated fifth embodiment, carries the coupling element 40' comprising the coupling ball 43 through the plug-in section 45 inserted into the plug-in receptacle 33 ', with the holding arm 30', as shown in particular in FIGS. 28 to 32, extending from the pivot bearing unit 36 ', with which the holding arm 30 'is connected at its first end region 32', wherein, for example, a pivot bearing body 52 'of the pivot bearing unit 36' is formed on the first end region 32 '.
  • the pivot bearing body 52 'of the pivot bearing unit 36' is pivotably mounted on a pivot bearing receptacle 56 'about a pivot axis 54' running particularly transversely to the vertical vehicle longitudinal center plane 18, which on the one hand guides the pivot bearing body 52 'rotatably about the pivot axis 54' and on the other hand comprises a lock which, in the working position A and the rest position R, enables the holding arm 30 'to be fixed in a rotationally fixed manner with respect to pivoting movements about the pivot axis 54'.
  • a stop element 59 'shown in FIG. 31 is provided for locking the pivot bearing body 52' in the working position A, which engages through an opening in the holding arm 30 'and is located on an end of the plug-in receptacle facing away from the plug-in opening 35' 33 'inserted plug-in section 45 of the support arm 42' and thereby a pivoting movement of the holding arm 30 'with the receiving body 31' about the pivot axis 54 'while simultaneously interacting with a stop unit 60' (Fig. 32), comprising the pivot bearing body 52 'and the pivot bearing receptacle 56 'arranged stop elements, blocked.
  • pivot bearing body 52 ' is locked in the rest position R by a latching device 61, shown in FIG. 33.
  • the pivot bearing receptacle 56 ' is in turn firmly connected to the cross member 22 via a pivot bearing base 58'.
  • the holding arm 30 ′ in this fifth exemplary embodiment is from a working position A, shown in FIGS. 28 to 32, in which the coupling element 40 ′ having the coupling ball 43 is in such a way that it is behind the bumper unit 50 stands on a side facing away from a roadway 44, can be pivoted into a rest position R, shown in FIGS. 33 and 34, in which, with the coupling element 40 'dismantled, an insertion opening 35 of the plug-in receptacle 33 is arranged facing the roadway 44.
  • the holding arm 30 extends in the working position A essentially in the vertical longitudinal center plane 18 of the vehicle, which, if it is designed as a coupling ball 43 provided with the support arm 42, intersects the coupling element 40' in the middle, so that in the working position A a vertical center axis 48 of the sphere lies in the longitudinal center plane 18.
  • the receiving body 31' of the holding arm 30 ' extends in the illustrated embodiment with an extension piece 62' to an intermediate piece 64 ', which extends to an intermediate body 66, on which one of the intermediate piece 64 and the end piece 62 opposite side is connected to an end piece 68, over which the coupling element 40 'extends with the support arm 42 arranged between the coupling ball 43 and the end piece 68.
  • the end piece 68 here forms the end region 34 'of the holding arm 30', the holding arm 30 'with the plug-in receptacle 33' absorbing the forces transmitted to it by the plug-in section 45 of the support arm 42 '.
  • a holding arm 30 'designed in this way and absorbing the forces transmitted by the insertion section 45 is, as shown in FIGS. 35 to 40, approximately straight through the extension piece 62', the intermediate piece 64 'of the intermediate body 66 and the end piece 68, and is in the working position A, in which loads of the coupling element 40 'occur and recorded are to be aligned so that the forces acting on the coupling element 40 ', in particular the ball center point 46, are transmitted via the holding arm 30' to the pivot bearing body 52 'of the pivot bearing unit 36', the pivot axis 54 'being a center of the Force absorption by the pivot bearing unit 36 'represents.
  • the forces acting on the coupling element 40 are, as shown in FIGS. 28 to 32, transmitted through the holding arm 30 'to the bearing unit 36' and from there to the carrier unit 20, which then introduces these forces into the rear region 14 of the motor vehicle body 12, different areas of the holding arm 30 'are used to detect the forces acting on the coupling element 40.
  • a first deformation area 82 of the holding arm 30 is used as an example, which is formed, for example, by a transition area from the intermediate piece 64 into the intermediate body 66 ', and a second deformation area of the holding arm 30' is used, which is formed by a transition area of the intermediate body 66 'is formed in the end piece 68'.
  • the intermediate body 66 ′ has a high level of stability with respect to bending forces running in the longitudinal center plane 18 and also transversely to this, and in particular reacts primarily to tensile loads.
  • the first and second deformation areas 82, 84 are formed, for example, by a specifically designed area, for example by material weakening, wherein in the simplest case the material weakening can result from an introduced cross-sectional variation.
  • the force Fx shown in FIGS. 35 and 36 which is directed in the longitudinal center plane 18 and perpendicular to the center axis 46 and away from the pivot bearing body 52, leads to tensile forces ZX1 and ZX2 (FIG . 36) and on the other hand, at least in the case of the coupling ball 43 'protruding from the support arm 42' in the operating position on a side facing away from the roadway 44, also bending forces BX1 and BX2 (Fig. 35), which are superimposed on these tensile loads ZX1 and ZX2 , these forces acting in the direction of the longitudinal center plane 18, in particular in the longitudinal center plane 18, of the holding arm 30 '.
  • a force F y acting on the coupling element 40 which is directed perpendicular to the longitudinal center plane 18 and perpendicular to the center axis 46, as shown in FIGS. 39 and 40, leads to bending forces BY1 acting opposite one another on both sides of the longitudinal center plane 18 but on different sides thereof and BY2.
  • the deformation regions 82 and 84 are designed in such a way that they react to the tensile forces Z and the bending forces B with deformations of different sizes.
  • a force detection module designated as a whole as 100 is arranged on the holding arm 30 '.
  • This force detection module 100 comprises a deformation transmission element 102 which is rigidly connected to the holding arm 30 'at three fastening areas 104, 106 and 108, the fastening area 104 being on a side facing the first end 32 and rigidly to one, for example on the intermediate piece 64 seated, extension 114 of the holding arm 30 ', the fastening area 106 is arranged approximately in the middle between the fastening areas 104 and 108 and is connected, for example, to a holding lug 116 sitting on the intermediate body 66, in particular in the middle thereof, and the fastening area 108 is connected to one on the end piece 68 , for example in a central region of the end piece 68 between the intermediate body 66 and the end 34, extension 118 of the holding arm 30 is connected.
  • connection between the respective connecting elements 114, 116 and 118 of the holding arm 30 ' is rigid and free of play, preferably by a weld or an adhesive that does not allow any elasticity of movement between the deformation transmission element 102 and the connecting elements 114, 116 and 118.
  • the connecting elements 114, 116 and 118 are preferably also rigidly connected to the holding arm 30 ', in particular molded onto it.
  • the force detection module 100, the deformation transmission element 102, the connecting elements 114, 116, 118, the deformation sensors 172, 174, 176, 178, the reference deformation sensors 182, 184, 186, 188, the Wheatstone bridges 212, 214, 216, 218, the evaluation circuit 230 and the circuit board 240 with the wrapping material 242 and the temperature sensors 252, 254, 256, 258 are in the fifth embodiment, for example, formed in the same way as described in the first to fourth embodiments and also work in the same way.
  • a calibration or calibration is carried out to determine a relationship between a measured value vector M representing the measured voltages UD152, UD154, UD156 and UD158 for the sensor values and one of the values WF X , WF y generated by the evaluation circuit 230 or 230 ' and WF Z for the vector K representing the force components can be determined by a transformation matrix T as shown in FIG.
  • the force vector K has the three force components with the values WF X , WF y and WF Z , only three sensor values from the sensor values UD152, UD154, DU156 and UD158, for example the sensor values UD152, UD154 and UD156, are used to form the measured value vector M. used.
  • Such a measured value vector M is then to be multiplied by the transformation matrix T in order to obtain the individual values WF X , WF Z and WF y of the force components of the force vector K, as shown in FIG. 41.
  • the transformation matrix T in this case has nine transformation coefficients t lx , t2x, t3x, t ly , t2 Y , t3 Y , t lZ , t2 Z , t3z.
  • the holding arm 40 for example with the swivel bearing body 52 fixed in place, is acted on the coupling element 40 by means of a force-loaded arm KA with different forces in different spatial directions.
  • the arm KA acts with a force F x in the X direction and / or with a force F z in the Z direction and / or with a force F y in the Y direction or with one or more combinations of these forces.
  • a transformation matrix T valid for all spatial directions x, y, z is stored in the memory 236, with which the values of the voltages UD152, UD154, UD156 and UD158 are converted into values WF X and WF Z and WF y for the force components acting on the coupling element 40 can be converted.
  • the force F z preferably acts in the direction of gravity when the holding arm 30 is aligned as in the case of a motor vehicle 10 standing on an essentially horizontal plane.
  • the force F x also acts in an orientation of the holding arm 30, as in a motor vehicle 10 standing on an essentially horizontal surface, in an essentially horizontal direction, in particular in a vertical vehicle longitudinal center plane 18 and thus also in the vertical longitudinal center plane 18 of the holding arm 30.
  • the force F y acts transversely, in particular perpendicular to the vertical longitudinal center plane 18 and perpendicular to the force F x and the force F z .
  • the forces F x , F y and F z are each selected so that they lie within the respective octant , and in particular all act in the direction of the same point on the coupling element 40. For example, only forces with force components Fxl, Fzl and F y I within the same are used to determine the transformation matrix TI for the octant I.
  • the components WF X , WF y and WF Z thereof are determined either with the transformation matrix T or determined for all spatial directions
  • the evaluation circuit 230 or 230 uses the values WF X , WF y and WF Z to check which of the octants, for example octant III, the force is to be assigned to, and this is followed by a renewed determination of the values WF X , WF y , WF Z by means of the transformation matrix determined for this octant, for example the transformation matrix TIII.
  • an evaluation unit 270 is provided, as shown in FIG.
  • the sequence control 280 first checks in a state detection stage 282 whether a voltage supply to the evaluation circuit 230 is sufficient.
  • the state detection stage 282 uses a voltage sensor 302 to check the battery voltage of the vehicle, in particular the voltage applied to the deformation sensors 182, 184, 186, 188 and possibly the temperature sensors 252, 254, 256, 258 and the evaluation circuit 230.
  • the state detection stage 282 also checks whether the motor vehicle 10 is in a state that is permissible for detecting the forces on the holding arm, that is to say whether the vehicle is essentially aligned in a horizontal plane, an essentially horizontal plane then being given, if the deviation from an exactly horizontal plane is a maximum of ⁇ 20 ° in each plane direction.
  • the state detection stage 282 checks one or more inclination sensors 304 (Fig. 3 and Fig. 45) the alignment of the fiction, contemporary device of the vehicle relative to the horizontal, whereby the inclination sensor 304 can be provided, for example, in the sequence control 280 or in the motor vehicle 10 or on the Carrier unit 20 can be provided and is queried by the state detection stage 282.
  • the inclination sensor 304 can be provided, for example, in the sequence control 280 or in the motor vehicle 10 or on the Carrier unit 20 can be provided and is queried by the state detection stage 282.
  • the position of the holding arm 30 is checked in the state detection stage 282 to determine whether it is in the working position or outside the same.
  • the state detection stage 282 checks the working position and / or other positions of the holding arm 30 with a set of sensors 306 (FIGS. 3 and 45), at least one checking of the working position being carried out and, if this is not the case, this checking is assessed as negative will. If, on the one hand, a sufficient voltage supply and, on the other hand, a sufficient alignment of the motor vehicle 10 and, moreover, the existence of the working position of the holding arm 30 are determined in the state detection stage 282, then in an activation stage 284 that is used, the evaluation circuit 230 is activated so that this is due to the sensor values determine the values WF X , WF Z and WF y in the current state of the motor vehicle 10.
  • a zero load detection stage 286 is used.
  • the zero load detection stage 2866 it is first checked whether a detection of the no load - that is, no load - on the holding arm 30, in particular the load when there is no external force acting on the coupling element 40 of the holding arm 30, can be detected.
  • the zero load detection stage 286 activates, for example, a zero load values memory 312i, which takes over the values of the evaluation circuit 230 output at the outputs WF X , WF Z , WF y at the time of activation and uses them as values WF x o, WF z o and WF y o, the are determined without external force, i.e. at zero load, stores.
  • a zero load values memory 312i which takes over the values of the evaluation circuit 230 output at the outputs WF X , WF Z , WF y at the time of activation and uses them as values WF x o, WF z o and WF y o, the are determined without external force, i.e. at zero load, stores.
  • These values stored in the no-load value memory 312i are then compared with reference values stored in a no-load reference memory 3122 for a state of the holding arm 30, in particular the coupling element 40, at no load in order to carry out a plausibility check to determine whether there is a load on the holding arm 30, in particular the Coupling element 40, can be excluded by an external force.
  • These values stored in the no-load reference memory 3122 are recorded, for example, by previous or factory determinations of the values WFxo, WFzo, WF y o at no-load.
  • the zero load detection stage 286 checks how long the time span has passed between the last movement of the holding arm 30 into the working position and the current point in time.
  • the zero load detection stage 286 activates a camera system 314 on the motor vehicle 10 (FIGS. 1 and 44), which is integrated, for example, into the reversing camera system of the motor vehicle 10 and is able to detect whether the coupling element 40 is present and thus an object, in particular a ball coupling or a load carrier, effectively attacks or does not act on the holding arm 30.
  • the zero load detection stage 286 activates a sensor system 316 (FIGS. 2 and 44), for example comprising a set of ultrasonic sensors, which are integrated in particular in the rear bumper unit 50 and are also able to recognize whether an object is acting on the holding arm 30 and the coupling element 40 or not.
  • a sensor system 316 for example comprising a set of ultrasonic sensors, which are integrated in particular in the rear bumper unit 50 and are also able to recognize whether an object is acting on the holding arm 30 and the coupling element 40 or not.
  • a socket 31 assigned to the device for supplying a trailer or a load carrier unit is active, i.e. a supply plug in this socket is plugged in (Fig. 2 and Fig. 45). If this is detected by a sensor 318 assigned to the socket 31, it can also be assumed that an object is acting on the coupling element 40 and / or the holding arm 30, so that no zero load detection is possible.
  • the no-load memory 312 is then activated in order to store the values WF X , WF Z and WF y supplied by the evaluation circuit 230 or 230 'as values WF x o, WF z o and WF y o at no load, which correspond to a state of the holding arm 30 and the coupling element 40 correspond to without external force.
  • the zero load detection stage 286 does not determine a state in which the detection of a no load state is possible, for example the values WFxo, WF z o and WF y o stored in the no load memory 3122 when the no load was recorded are not replaced by the values just in The values stored in the no-load value memory 312i are replaced, but are used further and the values stored in the no-load memory 312i are deleted.
  • a load detection stage 288 is activated.
  • the load detection stage 288 only serves to detect the force components acting on the coupling element 40 and the holding arm 30 as a result of the load.
  • the load detection stage is preferably only active when an on-board function of the motor vehicle 10 is activated, that is to say, for example, the operation of all electrical components is activated. This is done, for example, by querying a suitable vehicle electrical system voltage. Furthermore, the load detection stage 288 checks with access to the sensor 318 whether a socket 31 assigned to the device according to the invention is activated, the activation of which indicates the presence of an external force acting on the coupling element 40, be it by a trailer or a load carrier unit (Fig. 45).
  • the load detection stage 288 checks by means of a sensor 322 or by querying a vehicle controller whether the vehicle is being moved at a speed of less than 5 km / h or not, so that a motor vehicle 10 that is basically stationary for the load detection can be assumed (FIG. 45). .
  • the load detection stage 288 checks, for example, likewise with the camera system 314, whether an external object, for example a trailer or a load carrier unit, has been attacked on the coupling element 40 and / or the load detection stage 288 uses the camera system 314 and / or the sensor system 316 to check whether the holding arm 30 and the coupling element 40 attack an external object, for example a trailer or a load carrier unit.
  • the load detection stage 288 also uses the sensor 306 to check whether the holding arm 30 with the coupling element 40 is in the working position in which a trailer can be attached or a load carrier unit can be mounted.
  • the load detection stage 288 detects that an external object is acting on the coupling element 40 and the holding arm 30, the load detection stage 288 causes on the one hand the values WF X , WF Z and WF y to be taken over by the evaluation circuit 230 or 230 'and on the other hand the values WF x o, WF z o and WF y o are taken over from the no-load memory 3122 and these values WFxo, WF z o and WF y o in a subtraction unit 320 are subtracted from the values WF X , WF Z and WF y (FIG. 45), so that values WFxi, WF Zi and WF yi are then present which represent the load-dependent values for the external force components F acting on the holding element 30 and the coupling element 40 x , F z , F y represent.
  • a presentation unit 304 for example a display, is controlled by a subsequent presentation stage 292 of the sequence control 280, which shows the individual load-related values WFxi, WF Zi and WF yi of the force components as easily as possible for a user.
  • the presentation stage 292 can for example represent the load-related values WF X I, WF Z I, WF yi on the presentation unit 324 numerically or in the form of graphic bar charts (FIG. 46), with a length of the bar representing the value.
  • the presentation stage 292 shows the values WFxi, WF Zi and WF yi of the force components in relation to the measurement accuracy that can be achieved when determining the same by means of the transformation matrix T and thus also makes the measurement uncertainty visible to a user, as for example in Fig 47, whereby the individual bars are highlighted with different colors for different measurement accuracy.
  • the presentation stage 292 shows the component WF Zi , which represents the support load in comparison to the support load permissible for this motor vehicle 10, for example graphically as shown in FIG. 48, so that a vehicle user can immediately see whether the maximum permissible vertical load of this motor vehicle 10 has been reached or not.
  • the presentation stage 292 uses the presentation stage 292 to transmit the load-related values WF xe , WF ze and WF ye of the force components to a stabilization system 326 and / or a chassis control 328 of the motor vehicle (10) (FIGS. 1 and 44). to improve the driving characteristics when towing a trailer.

Abstract

The invention relates to a device, which can be mounted on the rear end of a motor vehicle body, for coupling a trailer or a load carrier unit, comprising a holding arm which, at a first end, is fixedly connected to the motor vehicle body during operation and which, at a second end, is designed to bear a coupling element, wherein the holding arm is equipped with a sensor arrangement with at least three deformation sensors, and wherein the at least three deformation sensors output sensor values from which at least one force component is ascertained by means of an evaluation unit.

Description

VORRICHTUNG ZUM ANKUPPELN EINES ANHANGERS DEVICE FOR Hitching up a trailer
Die Erfindung betrifft eine heckseitig an einer Kraftfahrzeugkarosserie montierbare Vorrichtung zum Ankuppeln eines Anhängers oder einer Lastenträgereinheit, umfassend einen Haltearm, der an einem ersten Ende im Betrieb fest mit der Kraftfahrzeugkarosserie verbunden ist und an einem zweiten Ende zum Tragen eines Ankuppelelements ausgebildet ist. The invention relates to a rear-mountable device on a motor vehicle body for coupling a trailer or a load carrier unit, comprising a holding arm which is firmly connected at a first end to the motor vehicle body during operation and is designed to support a coupling element at a second end.
Derartige Vorrichtungen sind aus dem Stand der Technik bekannt. Such devices are known from the prior art.
Bei diesen besteht das Problem, möglichst präzise und zuverlässig auf die den Haltearm wirkende Kräfte zu erfassen. The problem with these is to detect the forces acting on the holding arm as precisely and reliably as possible.
Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Haltearm mit einer Sensor anordnung versehen ist, dass der Haltearm mit mindestens drei Deformations sensoren versehen ist, die insbesondere in unterschiedlicher Weise auf drei in quer zueinander verlaufenden Raumrichtungen auf das Ankuppelelement wirkende Kräfte reagieren, und dass die drei Deformationssensoren Sensor werte liefern, aus welchen mittels einer Auswerteeinheit mindestens eine auf das Ankuppelelement wirkende Kraftkomponente ermittelt wird. This object is achieved according to the invention in a device of the type described at the outset in that the holding arm is provided with a sensor arrangement that the holding arm is provided with at least three deformation sensors, which in particular act in different ways on the coupling element in three spatial directions running transversely to one another acting forces react, and that the three deformation sensors deliver sensor values from which at least one force component acting on the coupling element is determined by means of an evaluation unit.
Der Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung ist darin zu sehen, dass damit eine geeignete Möglichkeit zur Verfügung steht, die Kräfte auf das Ankuppel element und somit auch auf den Haltearm zuverlässig zu ermitteln. The advantage of the solution according to the invention is to be seen in the fact that a suitable possibility is available to reliably determine the forces on the coupling element and thus also on the holding arm.
Besonders günstig ist es, wenn die Auswerteeinheit die Werte von deren in den Raumrichtungen verlaufenden Kraftkomponenten ermittelt, so dass dadurch auch in einfacher Weise die Information über die Ausrichtung und die Beträge der Kraftkomponenten zur Verfügung steht. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Auswerteeinheit den Wert von deren in Schwerkraftrichtung verlaufender Kraftkomponente ermittelt. It is particularly favorable if the evaluation unit determines the values of its force components running in the spatial directions, so that the information about the alignment and the amounts of the force components is also available in a simple manner. It is particularly advantageous if the evaluation unit determines the value of its force component running in the direction of gravity.
Diese Kraftkomponente ist besonders wertvoll für die Frage, wie groß die auf das Kraftfahrzeug einwirkende Stützlast ist, da die Stützlast nachhaltig die Fahreigenschaften beeinflusst und einen vorgeschriebenen Wert nicht über schreiten sollte. This force component is particularly valuable for the question of how great the vertical load acting on the motor vehicle is, since the vertical load has a lasting effect on the driving characteristics and should not exceed a prescribed value.
Darüber hinaus ist es von Vorteil, wenn die Auswerteeinheit den Wert von deren in Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs verlaufender Kraftkomponente ermittelt. In addition, it is advantageous if the evaluation unit determines the value of its force component running in the direction of travel of the motor vehicle.
Auch der Wert der in Fahrtrichtung wirkenden Kraftkomponente ist für die Fahreigenschaften des Kraftfahrzeugs von signifikanter Bedeutung und sollte aus diesem Grund bekannt sein. The value of the force component acting in the direction of travel is also of significant importance for the driving characteristics of the motor vehicle and should therefore be known.
Darüber hinaus ist es von Vorteil, wenn die Auswerteeinheit den Wert von deren quer, insbesondere senkrecht zu einer vertikalen Längsmittelebene verlaufenden Kraftkomponente ermittelt. In addition, it is advantageous if the evaluation unit determines the value of its force component running transversely, in particular perpendicular to a vertical longitudinal center plane.
Auch dieser Wert der quer zur Längsmittelebene wirksamen Kraftkomponente ist insbesondere für die Fahrstabilität insbesondere für die quer zur Fahrt richtung notwendige Fahrstabilität des Kraftfahrzeugs von Bedeutung. This value of the force component effective transversely to the longitudinal center plane is also important, in particular for driving stability, in particular for the driving stability of the motor vehicle that is necessary transversely to the driving direction.
Hinsichtlich der Auswirkung der auf das Ankuppelelement und somit auf den Haltearm wirkenden Kraft sind die unterschiedlichsten Lösungen denkbar. A wide variety of solutions are conceivable with regard to the effect of the force acting on the coupling element and thus on the holding arm.
Beispielsweise wäre es denkbar, unmittelbar die von der Sensoranordnung gelieferten Sensorwerte ohne weitere Korrektur hierzu einzusetzen. For example, it would be conceivable to use the sensor values supplied by the sensor arrangement directly without further correction for this purpose.
Dies führt jedoch zu signifikanten Ungenauigkeiten aus vielerlei Gründen. Aus diesem Grund ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Auswerteeinheit vor einer Ermittlung der Kraftkomponenten mittels einer Zustandserfassungsstufe prüft, ob ein geeigneter Zustand für die Ermittlung der Kraftkomponenten auf das Ankuppelelement vorliegt. However, this leads to significant inaccuracies for a variety of reasons. For this reason, it is preferably provided that the evaluation unit checks, by means of a state detection stage, before determining the force components, whether there is a suitable state for determining the force components on the coupling element.
Mit dieser Zustandserfassungsstufe kann somit von vornherein ausgeschlossen werden, dass ein Wert für die Kraftkomponenten ermittelt wird, der aufgrund eines ungeeigneten Zustands der Vorrichtung oder des Kraftfahrzeugs fehler haft, insbesondere im Sinne von hochgradig fehlerhaft sein kann. With this state detection stage, it can therefore be ruled out from the outset that a value is determined for the force components which, due to an unsuitable state of the device or the motor vehicle, can be faulty, in particular in the sense of highly faulty.
So ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Zustandserfassungsstufe durch Erfassen von mindestens einem der Parameter wie Spannungsversorgung, Fahrzeugausrichtung im Raum, Vorliegen der Arbeitsstellung des Haltearms prüft, ob ein geeigneter Zustand des zur Ermittlung der Kraftkomponenten auf das Ankuppelelement vorliegt. Thus, it is preferably provided that the state detection stage checks by detecting at least one of the parameters such as voltage supply, vehicle orientation in space, presence of the working position of the holding arm, whether there is a suitable state for determining the force components on the coupling element.
Beispielsweise hat eine unzulässige Spannungsversorgung zur Konsequenz, dass die von der Sensoranordnung generierten Sensorwerte verfälscht sind, so dass deren Auswertung völlig fehlerhafte Werte der Kraftkomponenten zur Folge hätten. For example, an impermissible voltage supply has the consequence that the sensor values generated by the sensor arrangement are falsified, so that their evaluation would result in completely incorrect values of the force components.
Darüber hinaus ist die Fahrzeugausrichtung im Raum, insbesondere die Ausrichtung dergestalt, dass das Fahrzeug als auf einer im Wesentlichen horizontal verlaufenden Ebene stehend ausgerichtet ist, von Bedeutung, da ansonsten zu starke nicht repräsentative Kräfte auf das Ankuppelelement und den Haltearm wirken. In addition, the vehicle orientation in space, in particular the orientation such that the vehicle is oriented as standing on an essentially horizontal plane, is important, since otherwise excessive, unrepresentative forces act on the coupling element and the holding arm.
Eine im Wesentlichen horizontale Ausrichtung der Ebene bedeutet, dass dies die Ebene maximal um ± 30°, noch besser ± 20° und bevorzugt ± 10° relativ zu einer exakt horizontal verlaufenden Ebene in allen Richtungen der Ebene geneigt sein darf, um zu verhindern, dass die Sensoranordnung nicht verwertbare Sensorwerte für die Bestimmung der Werte der Kraft komponenten liefert. Ferner ist es ebenfalls von Bedeutung, dass der Haltearm in der Arbeits stellung steht und nicht in einer für einen Betriebszustand unzulässigen Stellung, die ebenfalls wieder völlig unzutreffende Werte für die Kraft komponenten auf das Ankuppelelement oder den Haltearm liefern würde. A substantially horizontal alignment of the plane means that the plane may be inclined by a maximum of ± 30 °, even better ± 20 ° and preferably ± 10 ° relative to an exactly horizontal plane in all directions of the plane in order to prevent that the sensor arrangement supplies non-usable sensor values for determining the values of the force components. Furthermore, it is also important that the holding arm is in the working position and not in a position that is inadmissible for an operating state, which would also again provide completely inaccurate values for the force components on the coupling element or the holding arm.
Nach Prüfung eines geeigneten Zustands für die Ermittlung der Kraft komponenten auf das Ankuppelelement ist es vorzugsweise von Vorteil, wenn die Auswerteeinheit mittels einer Nulllasterfassungsstufe vor einer Ermittlung der Kraftkomponenten auf das Ankuppelelement eine Erfassung der aufgrund der Sensorwerte der Deformationssensoren ermittelten Werte der Kraft komponenten im Fall einer Nulllast erfolgt. After checking a suitable state for determining the force components on the coupling element, it is preferably advantageous if the evaluation unit uses a zero load detection stage to record the force component values determined on the basis of the sensor values of the deformation sensors in the event of a Zero load takes place.
Mit einer derartigen Erfassung der Werte der Kraftkomponenten im Fall einer Nulllast wird sichergestellt, dass die im Fall einer Last auf das Ankuppel element ermittelten Werte der Kraftkomponenten keine signifikante Verfälschung aufweisen. Such a detection of the values of the force components in the case of a zero load ensures that the values of the force components determined in the case of a load on the coupling element do not have any significant falsification.
So ist vorzugsweise vorgesehen, dass nach einer Bewegung des Haltearms in eine Arbeitsstellung seitens der Nulllasterfassungsstufe ein Erfassen von mindestens einem der Werte der Kraftkomponenten bei Nulllast erfolgt. Thus, it is preferably provided that after a movement of the holding arm into a working position on the part of the zero load acquisition stage, at least one of the values of the force components is acquired at zero load.
Damit kann ausgeschlossen werden, dass die Nulllasterfassungsstufe bereits außerhalb der Arbeitsstellung die Werte der Kraftkomponenten ermittelt, die damit für den Fall der Nulllast nicht repräsentativ sind. It can thus be ruled out that the zero load detection stage determines the values of the force components even outside the working position, which are therefore not representative for the case of zero load.
Darüber hinaus ist vorzugsweise vorgesehen, dass nach Montage eines Ankuppelelements am Haltearm seitens der Nulllasterfassungsstufe ein Erfassen von mindestens einem der Werte der Kraftkomponenten bei Nulllast erfolgt. Darüber hinaus ist es besonders vorteilhaft, wenn eine Abspeicherung der Werte der Kraftkomponenten bei Nulllast durch die Nulllasterfassungsstufe nur dann erfolgt, wenn die Werte der Kraftkomponenten der Nulllasterfassungs stufe vorgegebene, eine externe Kraft auf das Ankuppelelement ausschließende Werte unterschreiben. In addition, it is preferably provided that after a coupling element has been mounted on the holding arm by the zero load acquisition stage, at least one of the values of the force components is acquired at zero load. In addition, it is particularly advantageous if the values of the force components at zero load are only saved by the zero load detection stage when the values of the force components in the zero load detection stage sign predetermined values excluding an external force on the coupling element.
Diese Prüfung stellt eine Plausibilitätsprüfung dahingehend dar, die sicher stellt, dass die Werte der Kraftkomponenten in einem realistischen Bereich liegen und nicht durch andere Einflüsse verfälscht sind. This check represents a plausibility check to ensure that the values of the force components are in a realistic range and are not falsified by other influences.
Darüber hinaus ist vorzugsweise vorgesehen, dass bei einem Erkennen einer Annäherung an ein Objekt, insbesondere an einen Anhänger oder einen Lastenträger, seitens der Nulllasterfassungsstufe ein Erfassen von mindestens einem der Werte der Kraftkomponenten bei Nulllast erfolgt. In addition, it is preferably provided that when an approach to an object, in particular a trailer or a load carrier, is detected by the zero load detection stage, at least one of the values of the force components is recorded at zero load.
Das heißt, dass in diesem Fall, beispielsweise vorteilhafterweise erst im Zuge einer Annäherung an ein Objekt, welches zu einer Kraft auf das Ankoppel element und den Haltearm führen kann, eine Erfassung der Werte bei Nulllast erfolgt, um durch andere Umstände verfälschte Werte der Kraftkomponenten zu verhindern. This means that in this case, for example advantageously only in the course of approaching an object which can lead to a force on the coupling element and the holding arm, the values are recorded at zero load in order to obtain values of the force components that are falsified by other circumstances impede.
Schließlich ist es von Vorteil, wenn nach einer Erfassung von mindestens einem der Werte der Kraftkomponenten bei Nulllast ein erneutes Erfassen von mindestens einem der Werte der Kraftkomponenten bei Nulllast nach einem vorgegebenen Zeitraum erfolgt, um zu verhindern, dass nach einer zu langen Zeitspanne nach einem Ermitteln der Werte der Kraftkomponenten bei Nulllast eine Veränderung der Werte der Kraftkomponenten eingetreten ist, die zu verfälschten Ergebnissen führen würde. Finally, it is advantageous if, after recording at least one of the values of the force components at zero load, at least one of the values of the force components at zero load is recorded again after a predetermined period of time, in order to prevent that after too long a period of time after a determination of the values of the force components at zero load, a change in the values of the force components has occurred which would lead to incorrect results.
Darüber hinaus sieht eine weitere vorteilhafte Lösung vor, dass die Auswerteeinheit mittels einer Lasterfassungsstufe zur Ermittlung von mindestens einem der lastbedingten Werte der Kraftkomponenten die von den bei Nulllast gelieferten entsprechenden Werte der Kraftkomponenten von den bei einer Kraft auf das Ankuppelelement gelieferten Werten der Kraft komponenten subtrahiert. In addition, a further advantageous solution provides that the evaluation unit by means of a load detection stage to determine at least one of the load-related values of the force components that of the Subtracted the corresponding values of the force components delivered at zero load from the values of the force components delivered at a force on the coupling element.
Damit wird in vorteilhafter Weise sichergestellt, dass die Werte der Kraft komponenten bei Nulllast nicht die lastbedingten Werte der Kraftkomponenten beeinflussen, die allein durch das auf das Ankuppelelement wirkende Objekt, beispielsweise den Anhänger oder den Lastenträger, bedingt sind. This advantageously ensures that the values of the force components at zero load do not influence the load-related values of the force components that are caused solely by the object acting on the coupling element, for example the trailer or the load carrier.
Auch bei der Ermittlung der Kraft auf das Ankuppelelement werden seitens der Lasterfassungsstufe Prüfungen durchgeführt, um Verfälschungen der Werte der Kraftkomponenten zu vermeiden. When determining the force on the coupling element, tests are also carried out by the load detection stage in order to avoid falsification of the values of the force components.
So sieht eine vorteilhafte Lösung vor, dass eine Lasterfassungsstufe eine Ermittlung von mindestens einem der Werte der Kraftkomponenten auf das Ankuppelelement ausführt, sofern eine Bordfunktion des Kraftfahrzeugs ausgeführt wird, so dass vermieden wird, dass ohne ausgeführte Bordfunktion, das heißt ohne einen Betriebszustand des Kraftfahrzeugs, Ermittlungen der Kraft auf das Ankuppelelement erfolgen, beispielsweise wenn sich das Fahr zeug im Standbybetrieb oder im abgeschalteten Zustand befindet. One advantageous solution provides for a load detection stage to determine at least one of the values of the force components on the coupling element, provided that an on-board function of the motor vehicle is being carried out, so that without an on-board function being carried out, i.e. without an operating state of the motor vehicle, The force on the coupling element is determined, for example when the vehicle is in standby mode or in the switched-off state.
Darüber hinaus ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Lasterfassungseinheit eine Ermittlung von mindestens einem der Werte der Kraftkomponenten auf das Ankuppelelement ausführt, sofern ein Stecker in eine dem Haltearm zugeordnete Steckdose eingesteckt ist. In addition, it is preferably provided that the load detection unit carries out a determination of at least one of the values of the force components on the coupling element, provided that a plug is plugged into a socket assigned to the holding arm.
Die Tatsache, dass ein Stecker in einer dem Haltearm zugeordnete Steckdose eingesteckt ist, wird dabei als Signal dafür gewertet, dass ein Anhänger oder eine Lastenträgereinheit an dem Ankuppelelement angreifen und somit erst dann ein Angriff eines Objekts vorliegt, wenn eine Ermittlung der Kraft auf das Ankuppelelement erfolgt. Eine andere vorteilhafte Lösung sieht vor, dass die Lasterfassungsstufe eine Ermittlung von mindestens einem der Werte der Kraftkomponenten auf das Ankuppelelement nach Erkennen eines an dem Ankuppelelement angreifenden Objekts, durchführt. The fact that a plug is plugged into a socket assigned to the holding arm is evaluated as a signal that a trailer or a load carrier unit is attacking the coupling element and therefore an object is only attacked when the force on the coupling element is determined he follows. Another advantageous solution provides that the load detection stage carries out a determination of at least one of the values of the force components on the coupling element after detecting an object engaging the coupling element.
Ein derartiges Erkennen eines an dem Ankuppelelement angreifenden Objekts kann beispielsweise durch ein Kamerasystem oder eine Sensoreinheit, beispielsweise von Ultraschallsensoren, erfolgen, mit welchen üblicherweise eine Heckseite des Fahrzeugs, beispielsweise bei Rückwärtsfahrt, überwacht wird. Such a detection of an object attacking the coupling element can for example be done by a camera system or a sensor unit, for example ultrasonic sensors, with which a rear side of the vehicle is usually monitored, for example when reversing.
Ferner ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Lasterfassungsstufe eine Ermittlung von mindestens einem der Werte der Kraftkomponenten auf das Ankuppelelement dann ausführt, wenn die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs kleiner als 5 km pro Stunde ist, insbesondere wenn das Fahrzeug steht, um somit sicherzustellen, dass die ermittelten Kraftkomponenten auf das Ankuppelelement nicht durch dynamische Einflüsse verfälscht sind sondern die statische Kraftwirkung auf das Ankuppelelement repräsentieren. Furthermore, it is preferably provided that the load detection stage determines at least one of the values of the force components on the coupling element when the speed of the motor vehicle is less than 5 km per hour, in particular when the vehicle is stationary, in order to ensure that the determined force components on the coupling element are not falsified by dynamic influences but represent the static force acting on the coupling element.
Darüber hinaus ist bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel vorgesehen, dass die Auswerteeinheit mittels einer Präsentationsstufe mindestens einen Wert der auf das Ankuppelelement wirkenden lastbedingten Kraftkomponenten übermittelt. In addition, it is provided in a preferred exemplary embodiment that the evaluation unit transmits at least one value of the load-related force components acting on the coupling element by means of a presentation stage.
Dies kann in der unterschiedlichsten Art und Weise erfolgen. This can be done in a wide variety of ways.
Beispielsweise sieht eine vorteilhafte Lösung vor, dass die Auswerteeinheit mittels einer Präsentationsstufe mindestens einen Wert der in vertikaler Richtung auf das Ankuppelelement wirkenden lastbedingten Kraftkomponente übermittelt. Ferner sieht eine vorteilhafte Lösung vor, dass die Auswertestufe mittels einer Präsentationsstufe mindestens einen Wert der auf das Ankuppelelement in Fahrtrichtung und insbesondere parallel zu einer vertikalen Längsmittelebene wirkenden lastbedingten Kraftkomponente übermittelt. For example, one advantageous solution provides that the evaluation unit uses a presentation stage to transmit at least one value of the load-related force component acting in the vertical direction on the coupling element. Furthermore, an advantageous solution provides that the evaluation stage uses a presentation stage to transmit at least one value of the load-related force component acting on the coupling element in the direction of travel and in particular parallel to a vertical longitudinal center plane.
Eine weitere vorteilhafte Lösung sieht vor, dass die Auswerteeinheit mittels der Präsentationsstufe mindestens einen Wert der quer zu einer vertikalen Längsmittelebene des Haltearms und insbesondere in ungefähr horizontaler Richtung wirkenden lastbedingten Kraftkomponente übermittelt. Another advantageous solution provides that the evaluation unit uses the presentation stage to transmit at least one value of the load-related force component acting transversely to a vertical longitudinal center plane of the holding arm and in particular in an approximately horizontal direction.
Eine derartige Übermittlung der jeweiligen Werte der Kraftkomponenten kann in unterschiedlichster Art und Weise erfolgen. Such a transmission of the respective values of the force components can take place in the most varied of ways.
So sieht eine vorteilhafte Lösung vor, dass die Präsentationsstufe mittels einer Präsentationseinheit den mindestens einen Wert der jeweiligen Kraft komponente anzeigt und insbesondere auch die mit diesem Wert verbundene Messgenauigkeit anzeigt. One advantageous solution provides for the presentation stage to display the at least one value of the respective force component by means of a presentation unit and, in particular, also to display the measurement accuracy associated with this value.
Eine weitere vorteilhafte Art der Ermittlung des Werts der Kraftkomponenten sieht vor, dass die Präsentationsstufe mittels der Präsentationseinheit den mindestens einen Wert der jeweiligen Kraftkomponente qualitativ anzeigt, um somit einem Nutzer der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einfacher Weise einen Eindruck zu vermitteln, wie stark das Ankuppelelement und der Halte arm mit der Kraft belastet sind. Another advantageous way of determining the value of the force components provides that the presentation stage qualitatively displays the at least one value of the respective force component by means of the presentation unit in order to give a user of the device according to the invention in a simple manner an impression of how strong the coupling element and the Hold arm loaded with force.
Eine weitere vorteilhafte Lösung sieht vor, dass die Präsentationsstufe mittels der Präsentationseinheit den Wert der auf das Ankuppelelement in vertikaler Richtung wirkenden lastbedingten Kraftkomponente in Relation zu einer vorgegebenen Stützlast für das Kraftfahrzeug anzeigt. A further advantageous solution provides that the presentation stage uses the presentation unit to display the value of the load-related force component acting on the coupling element in the vertical direction in relation to a predetermined support load for the motor vehicle.
Diese Lösung hat den besonderen Vorteil, dass der insbesondere für die Fahr eigenschaften bedeutsame Wert der Stützlast für den Nutzer des Fahrzeugs in einfacher Weise in Relation zur zugelassenen Stützlast erfasst werden kann. Eine weitere vorteilhafte Lösung sieht vor, dass die Präsentationsstufe mittels der Präsentationseinheit den Wert der in Fahrtrichtung wirkenden Kraft komponente in Relation zu einer maximalen Zugkraft anzeigt, um ebenfalls dem Nutzer des Kraftfahrzeugs in einfacher Weise den Einfluss beispielsweise eines Anhängers oder eines Lastenträgers auf die Fahreigenschaften des Fahrzeugs zu vermitteln. This solution has the particular advantage that the value of the support load, which is particularly important for the driving properties, can be recorded in a simple manner for the user of the vehicle in relation to the permitted support load. Another advantageous solution provides that the presentation stage uses the presentation unit to display the value of the force component acting in the direction of travel in relation to a maximum tensile force, so that the user of the motor vehicle can also easily see the influence of, for example, a trailer or a load carrier on the driving characteristics of the Vehicle to convey.
Eine weitere zweckmäßige Lösung sieht vor, dass die Präsentationsstufe mindestens einen der Werte der auf das Ankuppelelement wirkenden Kraft komponenten einem elektronischen Stabilisierungssystem des Kraftfahrzeugs übermittelt. Another expedient solution provides that the presentation stage transmits at least one of the values of the force components acting on the coupling element to an electronic stabilization system of the motor vehicle.
Eine weitere zweckmäßige Lösung sieht vor, dass die Präsentationsstufe mindestens einen der Werte der auf das Ankuppelelement wirkenden Kraftkomponenten einer Fahrwerksteuerung des Kraftfahrzeugs übermittelt. Another expedient solution provides that the presentation stage transmits at least one of the values of the force components acting on the coupling element to a chassis control of the motor vehicle.
Eine besonders vorteilhafte Lösung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sieht vor, dass die Deformationssensoren relativ zum Haltearm so angeordnet sind, dass diese bei Einwirkung einer Kraft mit einem identischen Betrag in jeder der drei quer zueinander verlaufenden Raumrichtungen unterschiedliche Sensorwerte liefern. A particularly advantageous solution of the device according to the invention provides that the deformation sensors are arranged relative to the holding arm in such a way that they deliver different sensor values in each of the three transverse spatial directions when a force is applied with an identical amount.
Dabei ist insbesondere vorgesehen, dass an dem Haltearm vier Deformations sensoren angeordnet sind, wie bei einer in den verschiedenen, quer zueinander verlaufenden Raumrichtungen wirksamen Kraft desselben Betrags unterschiedliche Sensorwerte liefern. In this case, it is provided in particular that four deformation sensors are arranged on the holding arm, as in the case of a force of the same amount effective in the different spatial directions running transversely to one another deliver different sensor values.
Bei der erfindungsgemäßen Lösung wird davon ausgegangen, dass die Werte der auf das Ankuppelelement wirkenden Kraftkomponenten mit Sensorwerten mittels Transformationskoeffizienten verknüpft sind. Insbesondere wird davon ausgegangen, dass die von den Deformations sensoren gelieferten Sensorwerte mittels Transformationskoeffizienten einer Transformationsmatrix mit den Kraftkomponenten in den drei quer zueinander verlaufenden Raumrichtungen verknüpft sind. In the solution according to the invention, it is assumed that the values of the force components acting on the coupling element are linked to sensor values by means of transformation coefficients. In particular, it is assumed that the sensor values supplied by the deformation sensors are linked to the force components in the three spatial directions running transversely to one another by means of transformation coefficients of a transformation matrix.
Dabei ist in vorteilhafter Weise vorgesehen, dass von dem Ankuppelelement als Mittelpunkt der Raum um das Ankuppelelement in durch die drei quer zueinander verlaufenden Raumrichtungen definierte acht Oktanten aufgeteilt ist, dass für jeden der Oktanten eine oktantenbasierte Transformationsmatrix in der Auswerteschaltung vorgegeben ist, dass die Auswerteschaltung mittels einer der vorgegebenen Transformationsmatrizen die Werte der Kraft komponenten ermittelt und einem der Oktanten zuordnet und anschließend auf der Basis der oktantenbasierten Transformationsmatrix für den den Kraft vektor aufnehmenden Oktanten die Werte für die Kraftkomponenten nochmals bestimmt. It is advantageously provided that from the coupling element as the center of the space around the coupling element is divided into eight octants defined by the three spatial directions running transversely to each other, that an octant-based transformation matrix is specified in the evaluation circuit for each of the octants, that the evaluation circuit by means of one of the predetermined transformation matrices determines the values of the force components and assigns them to one of the octants and then, on the basis of the octant-based transformation matrix, determines the values for the force components again for the octant taking up the force vector.
Mit dieser Lösung wurde in einfacher Weise die Möglichkeit geschaffen, mittels der oktantenbasierten Transformationsmatrizen präzisere Werte für die einzelnen Kraftkomponenten zu ermitteln. With this solution, the possibility was created in a simple way to determine more precise values for the individual force components by means of the octant-based transformation matrices.
Darüber hinaus wird die eingangs genannte Aufgabe erfindungsgemäß durch ein Verfahren zum Erfassen der Kraft auf eine heckseitig an einer Kraft fahrzeugkarosserie montierbare Vorrichtung zum Ankuppeln eines Anhängers oder einer Lastenträgereinheit, umfassend einen Haltearm, der an einem ersten Ende im Betrieb fest mit der Kraftfahrzeugkarosserie verbunden ist und an einem zweiten Ende zum Tragen eines Ankuppelelements ausgebildet ist, wobei der Haltearm mit einer Sensoranordnung versehen ist, wobei bei diesem Verfahren erfindungsgemäß der Haltearm mit mindestens drei Deformations sensoren versehen ist, die insbesondere in unterschiedlicher Weise auf drei in quer zueinander verlaufenden Raumrichtungen auf das Ankuppelelement wirkende Kräfte reagieren, und dass die mindestens drei Deformations sensoren Sensorwerte liefern, aus welchen mindestens eine auf das Ankuppelelement wirkende Kraftkomponente ermittelt wird. Der Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung ist darin zu sehen, dass dadurch in einfacher Weise die Möglichkeit besteht, zuverlässige Werte für die wirksame Kraft zu ermitteln. In addition, the above-mentioned object is achieved according to the invention by a method for detecting the force on a device that can be mounted on the rear of a motor vehicle body for coupling a trailer or a load carrier unit, comprising a holding arm which is firmly connected to the motor vehicle body at a first end during operation and is designed at a second end for carrying a coupling element, wherein the holding arm is provided with a sensor arrangement, wherein in this method according to the invention the holding arm is provided with at least three deformation sensors, which in particular in different ways in three transverse spatial directions on the coupling element acting forces react, and that the at least three deformation sensors supply sensor values from which at least one force component acting on the coupling element is determined. The advantage of the solution according to the invention is to be seen in the fact that it makes it possible in a simple manner to determine reliable values for the effective force.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn mindestens eine der Werte der in diesen Raumrichtungen verlaufenden Kraftkomponenten ermittelt werden. It is particularly advantageous if at least one of the values of the force components running in these spatial directions are determined.
Besonders günstig ist es, wenn mindestens der Wert der in Schwerkraft richtung verlaufenden Kraftkomponente ermittelt wird. It is particularly favorable if at least the value of the force component running in the direction of gravity is determined.
Ferner ist es vorteilhaft, wenn mindestens der Wert der in Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs verlaufenden Kraftkomponente ermittelt wird. It is also advantageous if at least the value of the force component running in the direction of travel of the motor vehicle is determined.
Ferner ist es von Vorteil, wenn mindestens der Wert der quer, insbesondere senkrecht zu einer vertikalen Längsmittelebene verlaufenden Kraftkomponente ermittelt wird. It is also advantageous if at least the value of the force component running transversely, in particular perpendicular to a vertical longitudinal center plane, is determined.
Um fehlerhafte Ermittlungen der Werte der Kraftkomponenten auf das Ankuppelelement zu vermeiden ist vorzugsweise vorgesehen, dass vor einer Ermittlung der Werte der Kraftkomponenten geprüft wird, ob ein geeigneter Zustand zur Ermittlung der Kraftkomponenten auf das Ankuppelelement vorliegt. In order to avoid incorrect determination of the values of the force components on the coupling element, it is preferably provided that, before determining the values of the force components, a check is made as to whether there is a suitable state for determining the force components on the coupling element.
Hierzu können die unterschiedlichsten Kriterien herangezogen werden. A wide variety of criteria can be used for this purpose.
Eine günstige Lösung sieht vor, dass durch Erfassen von mindestens einem der Parameter wie Spannungsversorgung, insbesondere der Deformations sensoren, Fahrzeugausrichtung im Raum, das heißt eine Fahrzeugausrichtung dergestalt, dass dieses im Wesentlichen auf einer horizontalen Ebene steht, sowie Vorliegen der Arbeitsstellung des Haltearms geprüft wird, ob ein geeigneter Zustand zur Ermittlung der Kraftkomponente auf das Ankuppel element vorliegt. Um eine Verfälschung der Werte der Kraftkomponenten zu vermeiden erfolgt vorteilhafterweise vor einer Ermittlung der Kraftkomponenten eine Erfassung von mindestens einem der Werte der Kraftkomponenten im Fall einer Nulllast. A favorable solution provides that by detecting at least one of the parameters such as voltage supply, in particular the deformation sensors, vehicle orientation in space, i.e. a vehicle orientation such that it is essentially on a horizontal plane, and the presence of the working position of the holding arm is checked whether there is a suitable state for determining the force component on the coupling element. In order to avoid falsification of the values of the force components, at least one of the values of the force components is advantageously recorded in the case of a zero load before the force components are determined.
Ferner ist es vorteilhaft, wenn ein Erfassen der Werte der Kraftkomponenten bei Nulllast nach einer Bewegung des Haltearms in eine Arbeitsstellung erfolgt, so dass damit vermieden werden kann, dass außerhalb der Arbeitsstellung eine Ermittlung der Werte der Kraftkomponenten erfolgt, die zu fehlerhaften Ergebnissen führen würde. It is also advantageous if the values of the force components are recorded at zero load after a movement of the holding arm into a working position, so that it can be avoided that outside the working position the values of the force components are determined which would lead to incorrect results.
Darüber hinaus sieht alternativ oder ergänzend dazu eine vorteilhafte Lösung vor, dass ein Erfassen der Werte der Kraftkomponenten bei Nulllast nach einer Montage des Ankuppelelements an dem Haltearm erfolgt, sofern das Ankuppelelement nicht fest mit dem Haltearm verbunden ist, um ebenfalls Fehlmessungen zu vermeiden. In addition, as an alternative or in addition to this, an advantageous solution provides that the values of the force components are recorded at zero load after the coupling element has been installed on the holding arm, provided that the coupling element is not firmly connected to the holding arm in order to also avoid incorrect measurements.
Darüber hinaus ist vorgesehen, dass eine Abspeicherung der Werte der Kraftkomponenten bei Nulllast nur dann erfolgt, wenn die Werte, vorgegebene, eine externe Kraft auf das Ankuppelelement ausschließende Werte unterschreiten, so dass dadurch eine Plausibilitätsprüfung möglich ist, um eine fehlerhafte Erfassung der Nulllast auszuschließen. In addition, it is provided that the values of the force components are only saved at zero load if the values fall below specified values that exclude an external force on the coupling element, so that a plausibility check is possible in order to rule out incorrect detection of the zero load.
Eine weitere vorteilhafte Lösung sieht vor, dass eine Erfassung der Werte der Kraftkomponenten bei Nulllast nach einem Erkennen einer Annäherung an ein Objekt, insbesondere an einen Anhänger oder einen Lastenträger erfolgt. Another advantageous solution provides for the values of the force components to be recorded at zero load after an approach to an object, in particular a trailer or a load carrier, has been recognized.
Schließlich ist vorzugsweise vorgesehen, dass nach einer Erfassung der Werte der Kraftkomponenten bei Nulllast ein erneutes Erfassen der Werte bei Nulllast nach einem vorgegebenen Zeitraum erfolgt, um sicherzustellen, dass die einmal erfassten Werte der Kraftkomponenten bei Nulllast nicht dauerhaft erhalten bleiben und somit fehlerhafte Messungen auftreten können. Um möglichst genaue lastbedingte Werte der Kraftkomponenten zu erhalten ist vorzugsweise vorgesehen, dass zur Ermittlung von mindestens einem der lastbedingten Werte der Kraftkomponenten die entsprechenden von den bei Nulllast gelieferten Werten der Kraftkomponenten von den bei einer Kraft auf das Ankuppelelement gelieferten Werten der Kraftkomponenten subtrahiert werden. Finally, it is preferably provided that, after the values of the force components at zero load have been recorded, the values at zero load are recorded again after a predetermined period of time in order to ensure that the values of the force components recorded once at zero load are not permanently retained and thus erroneous measurements can occur . In order to obtain the most accurate load-related values of the force components, it is preferably provided that, in order to determine at least one of the load-related values of the force components, the corresponding values of the force components supplied at zero load are subtracted from the values of the force components supplied when a force is applied to the coupling element.
Die Ermittlung der Kraft auf das Ankuppelelement kann, um ebenfalls Fehl bestimmungen der Kraft auf das Ankuppelelement zu vermeiden, insbesondere dann ausgeführt werden, wenn möglichst sichergestellt ist, dass der Zustand des Kraftfahrzeugs und der erfindungsgemäßen Vorrichtung eine möglichst fehlerfreie Ermittlung der Kraft auf das Ankuppelelement erlaubt. The determination of the force on the coupling element can also be carried out in order to avoid incorrect determinations of the force on the coupling element, in particular if it is ensured that the condition of the motor vehicle and the device according to the invention allow the force on the coupling element to be determined as error-free as possible .
So ist beispielsweise vorgesehen, dass eine Ermittlung von mindestens einem der Werte der Kraftkomponenten auf das Ankuppelelement erfolgt, sofern eine Bordfunktion des Kraftfahrzeugs ausgeführt wird, das heißt, das Kraftfahrzeug in einem betriebsbereiten Zustand ist, nicht jedoch in einem Standby-Zustand oder beispielsweise in einem abgeschalteten Zustand. For example, it is provided that at least one of the values of the force components on the coupling element is determined if an on-board function of the motor vehicle is being carried out, i.e. the motor vehicle is in an operational state, but not in a standby state or, for example, in a switched off state.
Eine weitere vorteilhafte Lösung sieht vor, dass eine Ermittlung von mindestens einem der Werte der Kraftkomponenten auf das Ankuppelelement ausgeführt wird, sofern ein Einstecken eines Steckers in eine dem Haltearm zugeordnete Steckdose erfolgt ist. Another advantageous solution provides that at least one of the values of the force components on the coupling element is determined if a plug has been inserted into a socket assigned to the holding arm.
Dabei kann das Einstecken des Steckers in die dem Haltearm zugeordnete Steckdose als Signal dafür gewertet werden, dass ein Objekt an dem Halte arm, insbesondere dem Ankuppelelement desselben, angreift und somit eine Kraft auf diesen ausübt. The insertion of the plug into the socket associated with the holding arm can be interpreted as a signal that an object is attacking the holding arm, in particular its coupling element, and thus exerts a force on it.
Eine weitere zweckmäßige Lösung sieht vor, dass eine Ermittlung von mindestens einem der Werte der Kraftkomponenten auf das Ankuppelelement nach dem Erkennen eines an dem Ankuppelelement angreifenden Objekts, insbesondere eines Anhängers oder eines Lastenträgers, erfolgt. Dieses Erkennen eines an dem Ankuppelelement angreifenden Objekts kann beispielsweise mittels eines Kamerasystems oder einer Sensoranordnung, vorzugsweise einer Ultraschallsensoranordnung, erfolgen, die üblicherweise ohnehin zur Erleichterung der Rückwärtsfahrt mit dem Kraftfahrzeug vorgesehen sind. Another expedient solution provides that at least one of the values of the force components on the coupling element is determined after the detection of an object engaging the coupling element, in particular a trailer or a load carrier. This detection of an object engaging the coupling element can for example take place by means of a camera system or a sensor arrangement, preferably an ultrasonic sensor arrangement, which are usually provided anyway to facilitate reversing with the motor vehicle.
Eine weitere zweckmäßige Lösung sieht vor, dass eine Ermittlung von mindestens einem der Werte der Kraftkomponenten auf das Ankuppelelement dann erfolgt, wenn die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs kleiner als 5 km pro Stunde ist, insbesondere wenn das Kraftfahrzeug steht, so dass damit das Auftreten dynamischer Kräfte ausgeschlossen werden kann und sichergestellt werden kann, dass lediglich statische auf das Ankuppelelement wirkende Kräfte erfasst werden. Another useful solution provides that at least one of the values of the force components on the coupling element is determined when the speed of the motor vehicle is less than 5 km per hour, in particular when the motor vehicle is stationary, so that the occurrence of dynamic forces is ruled out can be and can be ensured that only static forces acting on the coupling element are detected.
Nach der Ermittlung von mindestens einem der Werte der Kraftkomponenten wird dieser auf die verschiedenste Art und Weise übermittelt. After determining at least one of the values of the force components, this is transmitted in the most varied of ways.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass mindestens einer der Werte der in vertikaler Richtung auf das Ankuppelelement wirkenden Kraftkomponente übermittelt wird. It is preferably provided that at least one of the values of the force component acting in the vertical direction on the coupling element is transmitted.
Ferner ist es von Vorteil, wenn mindestens einer der Werte der auf das Ankuppelelement in Fahrtrichtung und insbesondere parallel zu einer vertikalen Längsmittelebene wirkenden Kraftkomponente übermittelt wird. It is also advantageous if at least one of the values of the force component acting on the coupling element in the direction of travel and in particular parallel to a vertical longitudinal center plane is transmitted.
Schließlich sieht eine weitere zweckmäßige Lösung vor, dass mindestens einer der Werte einer quer zu einer vertikalen Längsmittelebene des Haltearms, insbesondere in ungefähr horizontaler Richtung, wirkenden Kraftkomponente übermittelt wird. Finally, a further expedient solution provides that at least one of the values of a force component acting transversely to a vertical longitudinal center plane of the holding arm, in particular in an approximately horizontal direction, is transmitted.
Darüber hinaus kann die Übermittlung der Werte der jeweiligen Kraftkomponente in unterschiedlichster Art und Weise erfolgen. Eine Möglichkeit sieht vor, dass mindestens einer der Werte der jeweiligen Kraftkomponente und insbesondere die mit diesem verbundene Mess genauigkeit angezeigt wird, das heißt auf einer Präsentationseinheit, beispiels weise einem Display, angezeigt wird. In addition, the values of the respective force components can be transmitted in the most varied of ways. One possibility provides that at least one of the values of the respective force component and in particular the measurement accuracy associated with this is displayed, that is to say is displayed on a presentation unit, for example a display.
Damit wird einem Nutzer des Kraftfahrzeugs erleichtert, sehr schnell die Qualität der Bestimmung des Wertes der jeweiligen Kraftkomponente zu erkennen und daraus die für das Bewegen des Fahrzeugs erforderlichen Schlüsse zu ziehen. This makes it easier for a user of the motor vehicle to very quickly recognize the quality of the determination of the value of the respective force component and to draw the conclusions required for moving the vehicle from this.
Um eine schnelle Bewertung der Werte der Kraftkomponente zu ermöglichen sieht insbesondere eine Lösung vor, dass mindestens einer der Werte der jeweiligen Kraftkomponente qualitativ angezeigt wird, um ohne detailliertes Studium eine schnelle Beurteilung der auf die erfindungsgemäße Vorrichtung wirkenden Kräfte zu ermöglichen. In order to enable a quick evaluation of the values of the force component, one solution in particular provides that at least one of the values of the respective force component is displayed qualitatively in order to enable a quick assessment of the forces acting on the device according to the invention without detailed study.
Eine weitere vorteilhafte Lösung sieht vor, dass der Wert der auf das Ankuppelelement in vertikaler Richtung wirkenden Kraftkomponente in Relation zu einer vorgegebenen Stützlast für das jeweilige Kraftfahrzeug angezeigt wird. Another advantageous solution provides that the value of the force component acting on the coupling element in the vertical direction is displayed in relation to a predetermined support load for the respective motor vehicle.
Ferner sieht eine vorteilhafte Lösung vor, dass der Wert der in Fahrtrichtung wirkenden Kraftkomponente in Relation zu einer maximalen Zugkraft angezeigt wird, um ebenfalls einem Nutzer des Fahrzeugs die Auswirkung der auf dieses wirkenden Kräfte zu vereinfachen. Furthermore, an advantageous solution provides that the value of the force component acting in the direction of travel is displayed in relation to a maximum tensile force in order to also simplify the effect of the forces acting on the vehicle for a user of the vehicle.
Eine weitere vorteilhafte Lösung sieht vor, dass mindestens einer der Werte der auf das Ankuppelelement wirkenden Kraftkomponenten einem elektronischen Stabilisierungssystem des Kraftfahrzeugs übermittelt wird, so dass dadurch die Möglichkeit besteht, in einfacher Weise bereits bei der elektronischen Stabilisierung des Fahrzeugs die von dem Anhänger oder dem Lastenträger einwirkenden Kräfte mit zu berücksichtigen. Darüber hinaus sieht eine vorteilhafte Lösung vor, dass der Wert der auf das Ankuppelelement wirkenden Kraftkomponenten einer Fahrwerksteuerung des Kraftfahrzeugs übermittelt wird. Another advantageous solution provides that at least one of the values of the force components acting on the coupling element is transmitted to an electronic stabilization system of the motor vehicle, so that it is possible, in a simple manner, to carry out the electronic stabilization of the vehicle from the trailer or the load carrier acting forces must be taken into account. In addition, an advantageous solution provides that the value of the force components acting on the coupling element is transmitted to a chassis control of the motor vehicle.
Im Zusammenhang mit der bisherigen Erläuterung der einzelnen Ausführungs varianten des erfindungsgemäßen Verfahrens wurde nicht näher darauf eingegangen, in welcher Art und Weise die Werte der auf das Ankuppel element wirkenden Kraftkomponenten mit den Sensorwerten verknüpft werden. In connection with the previous explanation of the individual execution variants of the method according to the invention, the manner in which the values of the force components acting on the coupling element are linked to the sensor values has not been discussed.
So sieht eine vorteilhafte Lösung vor, dass die Werte der auf das Ankuppel element wirkenden Kraftkomponenten mit den Sensorwerten mittels Transformationskoeffizienten verknüpft werden. An advantageous solution provides that the values of the force components acting on the coupling element are linked to the sensor values by means of transformation coefficients.
Eine derartige Verknüpfung stellt eine einfache mathematische Lösung dar, die die verschiedenen Verhältnisse berücksichtigt. Such a link represents a simple mathematical solution that takes the various relationships into account.
Insbesondere ist vorgesehen, dass die von den Deformationssensoren gelieferten Sensorwerte mittels der Transformationskoeffizienten einer Transformationsmatrix mit den Werten der Kraftkomponenten in den drei quer zueinander verlaufenden Raumrichtungen verknüpft werden. In particular, it is provided that the sensor values supplied by the deformation sensors are linked to the values of the force components in the three spatial directions running transversely to one another by means of the transformation coefficients of a transformation matrix.
Hinsichtlich der Bestimmung der Transformationskoeffizienten der Transformationsmatrix wurden bislang keine näheren Angaben gemacht. With regard to the determination of the transformation coefficients of the transformation matrix, no further details have so far been given.
So sieht eine vorteilhafte Lösung vor, dass die Bestimmung der Transformationskoeffizienten der Transformationsmatrix im Rahmen eines Kalibriervorgangs erfolgt. Ein derartiger Kalibriervorgang sieht beispielsweise vor, dass bei Einwirkung einer definierten Kraftkomponente auf das Ankuppelelement die von den Deformationssensoren gelieferten Sensorwerte erfasst werden, wobei bei dem Kalibriervorgang nacheinander unterschiedliche Kraftkomponenten auf das Ankuppelelement zur Erzeugung unterschiedlicher Sensorwerte herangezogen werden. One advantageous solution provides that the transformation coefficients of the transformation matrix are determined as part of a calibration process. Such a calibration process provides, for example, that when a defined force component acts on the coupling element, the sensor values supplied by the deformation sensors are recorded, with different force components on the coupling element being used one after the other to generate different sensor values during the calibration process.
Insbesondere ist dabei vorgesehen, dass bei dem Kalibriervorgang jeweils mit einer definierten Kraftkomponente in einer der drei quer zueinander verlaufenden Raumrichtungen auf das Ankuppelelement eingewirkt wird und die von den Deformationssensoren gelieferten Sensorwerte erfasst werden. In particular, it is provided that during the calibration process the coupling element is acted upon with a defined force component in one of the three spatial directions running transversely to one another and the sensor values supplied by the deformation sensors are recorded.
Insbesondere lässt sich die Kalibrierung dann vorteilhaft durchführen, wenn bei dem Kalibriervorgang jede in einer der drei Raumrichtungen wirkende Kraftkomponente denselben Betrag aufweist, wobei insbesondere die einzelnen Kraftkomponenten nacheinander auf das Ankuppelelement einwirken, um für jede der einzelnen Kraftkomponenten die jeweiligen Sensor werte zu erhalten. In particular, the calibration can be carried out advantageously when each force component acting in one of the three spatial directions has the same amount during the calibration process, with the individual force components acting one after the other on the coupling element in order to obtain the respective sensor values for each of the individual force components.
Ein besonders einfaches mathematisches Modell sieht vor, dass die Bestimmung der Transformationskoeffizienten unter der Annahme einer linearen Verknüpfung zwischen den Werten der Kraftkomponenten in den drei quer zueinander verlaufenden Raumrichtungen und den von den Deformationssensoren gelieferten Sensorwerten erfolgen. A particularly simple mathematical model provides that the transformation coefficients are determined assuming a linear link between the values of the force components in the three spatial directions running transversely to one another and the sensor values supplied by the deformation sensors.
Alternativ oder ergänzend dazu ist es aber auch denkbar, die Bestimmung der Transformationskoeffizienten mit anderen Methoden, beispielsweise mittels der Methode der kleinsten Fehlerquadrate durchzuführen. As an alternative or in addition to this, however, it is also conceivable to determine the transformation coefficients using other methods, for example using the least squares method.
Eine besonders einfache Vorgehensweise sieht vor, dass die quer zueinander verlaufenden Raumrichtungen senkrecht zueinander verlaufen. Eine verbesserte Vorgehensweise zur Bestimmung der Werte der Kraft komponenten sieht vor, dass ausgehend von dem Ankuppelelement als Mittel punkt der Raum um das Ankuppelelement in durch die drei quer zueinander verlaufenden Raumrichtungen definierte acht Oktanten aufgeteilt wird, dass zur Ermittlung des Transformationskoeffizientensatzes in jedem der Oktanten mit Kraftkomponenten auf das Ankuppelelement eingewirkt wird, welche innerhalb des jeweiligen Oktanten liegen, dass die Sensorwerte erfasst werden und dass für diese Kraftkomponenten in dem jeweiligen der Oktanten oktantenbasierende Transformationskoeffizienten ermittelt werden. A particularly simple procedure provides that the spatial directions running transversely to one another run perpendicular to one another. An improved procedure for determining the values of the force components provides that, starting from the coupling element as the center point, the space around the coupling element is divided into eight octants defined by the three spatial directions running transversely to one another Force components are acted on the coupling element which lie within the respective octant, that the sensor values are recorded and that octant-based transformation coefficients are determined for these force components in the respective octant.
Um allerdings die oktantenbasierten Transformationskoeffizienten einsetzen zu können, ist vorzugsweise vorgesehen, dass zur Ermittlung der Werte der Kraftkomponenten auf das Ankuppelelement eine der Transformations matrizen, dies kann eine nicht oktantenbasierte Transformationsmatrix oder eine der oktantenbasierten Transformationsmatrizen sein, herangezogen wird und nachfolgend überprüft wird, welchem der Oktanten die Kraftkomponenten zuzuordnen sind und anschließend mit der diesem Oktanten zugeordneten Transformationsmatrix eine erneute Ermittlung der Werte der Kraft komponenten vorgenommen wird. However, in order to be able to use the octant-based transformation coefficients, it is preferably provided that one of the transformation matrices, which can be a non-octant-based transformation matrix or one of the octant-based transformation matrices, is used to determine the values of the force components on the coupling element, and which of the Octants are to be assigned to the force components and then a new determination of the values of the force components is carried out with the transformation matrix assigned to this octant.
Alternativ oder ergänzend zu den voranstehend beschriebenen Lösungen wird die Aufgabe bei einer Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art erfindungs gemäß auch dadurch gelöst, dass im Betrieb an dem Ankuppelelement angreifende und von dem Haltearm auf die Kraftfahrzeugkarosserie übertragenen Kräfte durch eine Auswerteeinheit mit einer Sensoranordnung erfasst werden, die mindestens drei Deformationssensoren aufweist und dass insbesondere die mindestens drei Deformationssensoren der Sensoranordnung auf derselben Seite einer bei einer Biegedeformation des Haltearms nicht deformierten neutralen Faser des Haltearms angeordnet sind. As an alternative or in addition to the solutions described above, the object is also achieved in accordance with the invention in a device of the type described at the beginning in that, during operation, forces acting on the coupling element and transmitted from the holding arm to the motor vehicle body are detected by an evaluation unit with a sensor arrangement which has at least three deformation sensors and that in particular the at least three deformation sensors of the sensor arrangement are arranged on the same side of a neutral fiber of the holding arm which is not deformed in the event of a bending deformation of the holding arm.
Der Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung liegt darin, dass damit die Möglichkeit besteht, in einfacher weise die Deformationen des Haltearms mit der Sensoranordnung zu erfassen. Insbesondere ist hierbei vorteilhaft, wenn alle Sensoren der Sensoranordnung auf derselben Seite der bei einer Deformation des Haltearms nicht deformierten neutralen Faser des Haltearms angeordnet sind. The advantage of the solution according to the invention is that there is thus the possibility of detecting the deformations of the holding arm with the sensor arrangement in a simple manner. In particular, it is advantageous here if all the sensors of the sensor arrangement are arranged on the same side of the neutral fiber of the holding arm which is not deformed when the holding arm is deformed.
Die eingangs genannte Aufgabe wird ferner bei einer Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass auf einer Seite des Haltearms ein Krafterfassungsmodul angeordnet ist, das eine Sensor anordnung umfasst, welche im Betrieb an dem Ankuppelelement angreifende Kräfte und von dem Haltearm auf die Kraftfahrzeugkarosserie übertragene Kräfte erfasst. The object mentioned at the beginning is also achieved according to the invention in a device of the type described at the outset in that a force detection module is arranged on one side of the holding arm, which comprises a sensor arrangement, which forces acting on the coupling element during operation and transmitted from the holding arm to the motor vehicle body Forces captured.
Ein derartiges Krafterfassungsmodul stellt eine vorteilhafte einfache Lösung zur Erfassung der auf den Haltearm wirkenden Kräfte dar. Such a force detection module represents an advantageous, simple solution for detecting the forces acting on the holding arm.
Insbesondere ist dabei vorgesehen, dass die Sensoranordnung des Kraft erfassungsmoduls mindestens drei Deformationssensoren aufweist. In particular, it is provided that the sensor arrangement of the force detection module has at least three deformation sensors.
Hinsichtlich der Anordnung des Kraftfahrzeugmoduls wurden dabei bislang keine näheren Angaben gemacht. With regard to the arrangement of the motor vehicle module, no further details have so far been given.
So sieht eine vorteilhafte Lösung vor, dass das Krafterfassungsmodul im Betriebszustand auf keiner einer Fahrbahn zugewandten Seite des Haltearms angeordnet ist, das heißt, dass das Krafterfassungsmodul lediglich auf den Seiten des Haltearms angeordnet ist, die nicht der Fahrbahn zugewandt sind, da damit verhindert wird, dass durch Kontakt des Haltearms mit auf einer Fahrbahn oder auf einem Untergrund angeordneten Objekten das Kraft erfassungsmodul beschädigt wird. Thus, one advantageous solution provides that the force detection module is not arranged in the operating state on any side of the holding arm facing a roadway, that is to say that the force detection module is only arranged on the sides of the holding arm that do not face the roadway, since this prevents that the force acquisition module is damaged by contact of the holding arm with objects arranged on a roadway or on a surface.
Besonders günstig ist es dabei, wenn das Krafterfassungsmodul im Betriebs zustand auf einer einer Fahrbahn abgewandten Seite des Haltearms angeordnet ist. Eine derartige Anordnung des Krafterfassungsmoduls hat den Vorteil, dass dies die am wenigsten beschädigungsträchtige Seite für das Kraft erfassungsmodul darstellt. It is particularly advantageous if the force detection module is arranged in the operating state on a side of the holding arm facing away from a roadway. Such an arrangement of the force detection module has the advantage that it represents the least damaging side for the force detection module.
Um einerseits die Deformationssensoren vorteilhaft anordnen zu können und andererseits die Deformationen des Haltearms vorteilhaft auf die Deformationssensoren übertragen zu können, ist bei einer weiteren Lösung der eingangs genannten Aufgabe vorzugsweise vorgesehen, dass im Betrieb an dem Ankuppelelement angreifende und von dem Haltearm auf die Kraft fahrzeugkarosserie übertragene Kräfte durch eine Auswerteeinheit mit einer Sensoranordnung erfasst werden, die mindestens drei Deformationssensoren aufweist, dass die Deformationssensoren auf mindestens einem Deformations übertragungselement angeordnet sind, das mit dem Haltearm verbunden ist. In order, on the one hand, to be able to advantageously arrange the deformation sensors and, on the other hand, to be able to advantageously transfer the deformations of the holding arm to the deformation sensors, a further solution to the above-mentioned object preferably provides that the coupling element acting on the coupling element during operation and transmitted from the holding arm to the motor vehicle body Forces are detected by an evaluation unit with a sensor arrangement which has at least three deformation sensors, that the deformation sensors are arranged on at least one deformation transmission element that is connected to the holding arm.
Dabei können die Deformationen auf unterschiedlichen Deformations übertragungselementen angeordnet sein. The deformations can be arranged on different deformation transmission elements.
Besonders günstig ist es bei einer weiteren Lösung der eingangs genannten Aufgabe, wenn im Betrieb an dem Ankuppelelement angreifende und von dem Haltearm auf die Kraftfahrzeugkarosserie übertragene Kräfte durch eine Auswerteeinheit mit einer Sensoranordnung erfasst werden, die mindestens drei Deformationssensoren aufweist, und wenn alle Deformationssensoren der Sensoranordnung auf einem gemeinsamen Deformationsübertragungselement angeordnet sind. In a further solution to the above-mentioned object, it is particularly favorable if forces acting on the coupling element during operation and transmitted from the holding arm to the motor vehicle body are detected by an evaluation unit with a sensor arrangement which has at least three deformation sensors, and if all deformation sensors of the sensor arrangement are arranged on a common deformation transmission element.
Eine besonders vorteilhafte Erfassung der auf den Haltearm einwirkenden Kräfte ist insbesondere dann möglich, wenn jeder der mindestens drei Deformationssensoren bei Einwirkung von ein und derselben Kraft auf das Ankuppelelement unterschiedlich große Deformationen des Haltearms erfasst, da damit in einfacher Weise sich unterschiedlich ausgerichtete Kräfte, die auf das Ankuppelelement wirken können, separieren lassen. Hinsichtlich der Verbindung des Deformationsübertragungselements mit dem Haltearm ist vorzugsweise vorgesehen, dass das Deformationsübertragungs element relativbewegungsfrei und damit starr an mindestens zwei Befestigungsbereichen mit dem Haltearm verbunden ist und dass mindestens einer der Deformationssensoren zwischen den Befestigungsbereichen des Deformationselements angeordnet sind. A particularly advantageous detection of the forces acting on the holding arm is particularly possible if each of the at least three deformation sensors detects deformations of different sizes when one and the same force acts on the coupling element, since differently oriented forces acting on the coupling element can act, let separate. With regard to the connection of the deformation transmission element to the holding arm, it is preferably provided that the deformation transmission element is relatively free of movement and thus rigidly connected to the holding arm at at least two fastening areas and that at least one of the deformation sensors is arranged between the fastening areas of the deformation element.
Noch vorteilhafter ist es, wenn das Deformationsübertragungselement mit mindestens drei Befestigungsbereichen mit dem Haltearm verbunden ist und wenn jeweils zwischen zwei der Befestigungsbereiche mindestens einer der Deformationssensoren angeordnet ist. It is even more advantageous if the deformation transmission element is connected to the holding arm with at least three fastening areas and if at least one of the deformation sensors is arranged between two of the fastening areas.
Hinsichtlich der Verbindung der Befestigungsbereiche des Deformations übertragungselements mit dem Haltearm wurden bislang keine näheren Angaben gemacht. With regard to the connection of the fastening areas of the deformation transmission element to the holding arm, no further details have been given so far.
Prinzipiell ist es denkbar, die Befestigungsbereiche unmittelbar mit dem Haltearm, beispielsweise durch Verschweißen mit diesem, zu verbinden. In principle, it is conceivable to connect the fastening areas directly to the holding arm, for example by welding it to it.
Eine besonders vorteilhafte Lösung sieht jedoch vor, dass das Deformations übertragungselement in den Befestigungsbereichen mit dem Haltearm mittels Verbindungselementen verbunden ist. A particularly advantageous solution, however, provides that the deformation transmission element is connected to the holding arm in the fastening areas by means of connecting elements.
Eine derartige Verbindung mit dem Haltearm mittels der Verbindungselemente lässt sich besonders günstig dann realisieren, wenn die Verbindungselemente einerseits starr mit dem Haltearm und andererseits starr mit den Befestigungsbereichen des Deformationsübertragungselements verbunden sind. Such a connection to the holding arm by means of the connecting elements can be implemented particularly favorably if the connecting elements are rigidly connected to the holding arm on the one hand and rigidly to the fastening areas of the deformation transmission element on the other hand.
Eine besonders vorteilhafte Lösung sieht vor, dass die Verbindungselemente, insbesondere einstückig, an den Haltearm angeformt sind. Bei dem Vorsehen einer derartigen Verbindung zwischen dem Haltearm und dem Deformationsübertragungselement ist vorzugweise vorgesehen, dass die Verbindungselemente Deformationen des Haltearms in jeweils zwischen den Verbindungselementen liegenden Deformationsbereichen des Haltearms auf die Befestigungsbereiche des Deformationsübertragungselements übertragen. A particularly advantageous solution provides that the connecting elements, in particular in one piece, are molded onto the holding arm. When such a connection is provided between the holding arm and the deformation transmission element, it is preferably provided that the connecting elements transmit deformations of the holding arm in deformation regions of the holding arm located between the connecting elements to the fastening regions of the deformation transmission element.
Insbesondere ist es günstig, wenn jeweils zwischen zwei Verbindungs elementen ein Deformationsbereich des Haltearms liegt. In particular, it is advantageous if there is a deformation area of the holding arm between two connecting elements.
Eine konstruktiv besonders vorteilhafte Lösung sieht vor, dass der Haltearm mindestens zwei Deformationsbereiche aufweist, deren Deformationen über beiderseits des jeweiligen Deformationsbereichs angeordnete Verbindungs elemente auf Befestigungsbereiche des Deformationsübertragungselements übertragen wird, zwischen denen ein deformationsbehafteter Bereich des Deformationsübertragungselements liegt. A structurally particularly advantageous solution provides that the holding arm has at least two deformation areas, the deformations of which are transferred to fastening areas of the deformation transfer element via connecting elements arranged on both sides of the respective deformation area, between which a deformation-prone area of the deformation transfer element lies.
Hinsichtlich der Anordnung der zwei Deformationsbereiche im Haltearm ist es besonders vorteilhaft, wenn die mindestens zwei Deformationsbereiche in einer Erstreckungsrichtung des Haltearms aufeinanderfolgend angeordnet sind. With regard to the arrangement of the two deformation areas in the holding arm, it is particularly advantageous if the at least two deformation areas are arranged one after the other in a direction of extent of the holding arm.
Ferner ist es zur Erfassung der Deformationen in den deformationsbehafteten Bereichen günstig, wenn mindestens ein Deformationssensor in einem der deformationsbehafteten Bereiche des Deformationsübertragungselements angeordnet ist. Furthermore, for detecting the deformations in the deformation-prone areas, at least one deformation sensor is arranged in one of the deformation-prone areas of the deformation transmission element.
Insbesondere ist dabei mindestens ein Deformationssensor in jedem der deformationsbehafteten Bereiche des Deformationsübertragungselements angeordnet. Darüber hinaus ist zweckmäßigerweise vorgesehen, dass jeder deformations behaftete Bereich mit einem deformationssteifen Bereich des Deformations übertragungselements verbunden ist und dass die Befestigungsbereiche jeweils in einem deformationssteifen Bereich liegen, so dass diese von dem jeweiligen deformationsstreifen Bereich umfasst sind. In particular, at least one deformation sensor is arranged in each of the deformation-prone areas of the deformation transmission element. In addition, it is expediently provided that each deformation-prone area is connected to a deformation-resistant area of the deformation transmission element and that the fastening areas are each located in a deformation-resistant area so that they are encompassed by the respective deformation strip area.
Unter einem deformationssteifen Bereich ist dabei insbesondere zu verstehen, dass dieser eine signifikant, das heißt mindestens um einen Faktor zwei, noch besser mindestens um einen Faktor fünf, höhere Steifigkeit aufweist als ein deformationsbehafteter Bereich. A deformation-resistant area is to be understood in particular to mean that it has a significantly higher rigidity, that is to say at least a factor of two, even better at least a factor of five, than a deformation-prone area.
Diese Lösung hat den Vorteil, dass ein möglichst großer Teil der von den Deformationsbereichen des Haltearms auf das Deformationsübertragungs element übertragenen Deformationen sich nicht über das ganze Deformations übertragungselement verteilt, sondern sich im Wesentlichen in den deformationsbehafteten Bereichen auswirken, um somit eine möglichst große Deformation in diesen deformationsbehafteten Bereichen, in denen insbesondere die Deformationssensoren angeordnet sind, zu erreichen und in den deformationssteifen Bereichen des Deformationsübertragungselements möglichst geringe oder keine Deformationen vorliegen zu haben. This solution has the advantage that the largest possible part of the deformations transmitted from the deformation areas of the holding arm to the deformation transmission element are not distributed over the entire deformation transmission element, but essentially affect the deformation-prone areas in order to achieve the greatest possible deformation in them Areas prone to deformation, in which in particular the deformation sensors are arranged, and to have as little or no deformation as possible in the deformation-resistant areas of the deformation transmission element.
Besonders günstig ist es, wenn die deformationsbehafteten Bereiche jeweils zwischen zwei deformationssteifen Bereichen angeordnet sind. It is particularly advantageous if the deformation-prone areas are each arranged between two deformation-resistant areas.
Ferner ist es für eine optimale Verlagerung möglichst der gesamten auf das Deformationsübertragungselement übertragenen Deformationen auf die deformationsbehafteten Bereiche günstig, wenn die deformationssteifen Bereiche und die deformationsbehafteten Bereiche in einer Deformations richtung aufeinanderfolgend angeordnet sind, das heißt, wenn die deformationssteifen und die deformationsbehafteten Bereiche in der Richtung, in der die wesentliche Deformation auf das Deformationsübertragungselement übertragen wird, aufeinanderfolgend angeordnet sind. Ferner ist es vorteilhaft, wenn die deformationsbehafteten Bereiche als Deformationskonzentrationsbereiche ausgebildet sind. Furthermore, for an optimal displacement of all the deformations transferred to the deformation transmission element to the areas subject to deformation, it is favorable if the areas subject to deformation and areas subject to deformation are arranged one after the other in a deformation direction, i.e. when the area subject to deformation and the areas subject to deformation are arranged in the same direction , in which the essential deformation is transmitted to the deformation transmission element, are arranged successively. It is also advantageous if the areas subject to deformation are designed as deformation concentration areas.
Unter einem Deformationskonzentrationsbereich ist insbesondere zu verstehen, dass sich in diesem der überwiegende Teil, das heißt mehr als 50 %, noch besser mehr als 70 %, der auf das Deformationsübertragungs element übertragenen oder einwirkenden Deformationen ausbilden. A deformation concentration range is to be understood in particular as the fact that the predominant part, that is to say more than 50%, even better than 70%, of the deformations transferred to or acting on the deformation transmission element are formed in this area.
Eine derartige Ausbildung der deformationsbehafteten Bereiche hat den Vorteil, dass sich in dieser die Deformationen im Wesentlichen konzentrieren lassen und somit möglichst große Deformationen durch die jeweiligen Deformationssensoren erfasst werden können. Such a design of the deformation-prone areas has the advantage that the deformations can essentially be concentrated in them and the largest possible deformations can thus be detected by the respective deformation sensors.
Hinsichtlich der Ausbildung des Materials des Deformationsübertragungs elements wurden bislang keine näheren Angaben gemacht. With regard to the formation of the material of the deformation transmission element, no details have been given so far.
So ist vorzugsweise vorgesehen, dass das Material des Deformations übertragungselements außerhalb der deformationsbehafteten Bereiche als deformationssteifes oder deformationsinertes Material ausgebildet ist, das heißt, dass sich beispielsweise außerhalb der deformationsbehafteten Bereiche weniger als 30 % noch besser weniger als 20 %, vorzugsweise weniger als 10 %, der auf das Deformationsübertragungselement übertragenen oder einwirkenden Deformationen ausbilden. It is preferably provided that the material of the deformation transmission element outside the deformation-prone areas is designed as a deformation-resistant or deformation-inert material, that is, for example, that outside the deformation-prone areas less than 30%, even better less than 20%, preferably less than 10%, of the deformations transmitted or acting on the deformation transmission element.
Andererseits ist vorzugsweise vorgesehen, dass das Material des Deformationsübertragungselements in den deformationsbehafteten Bereichen durch eine geeignete Formgebung, beispielsweise eine Querschnittsverengung, deformationsgeneigt oder deformationsgeeignet ist. Um nicht durch die Deformationen des Haltearms veranlasste Deformationen des Deformationsübertragungselements kompensieren zu können, ist vorzugs weise vorgesehen, dass das Deformationsübertragungselement neben dem jeweiligen deformationsbehafteten Bereich einen deformationsfreien Bereich aufweist, auf welchem mindestens ein Referenzdeformationssensor angeordnet ist. On the other hand, it is preferably provided that the material of the deformation transmission element is prone to deformation or suitable for deformation in the areas subject to deformation by a suitable shape, for example a cross-sectional constriction. In order not to be able to compensate for deformations of the deformation transmission element caused by the deformations of the holding arm, provision is preferably made for the deformation transmission element to have a deformation-free area next to the respective deformation-prone area on which at least one reference deformation sensor is arranged.
In einem deformationsfreien Bereich treten aufgrund von dessen Ausbildung und Anordnung im Wesentlichen keine, das heißt insbesondere weniger als 20 %, noch besser weniger als 10 % und bevorzugt weniger als 5 %, der von den auf das Deformationsübertragungselement übertragenen oder einwirkenden Deformationen auf. In a deformation-free area, due to its design and arrangement, essentially none, that is to say in particular less than 20%, even better less than 10% and preferably less than 5%, of the deformations transferred to or acting on the deformation transmission element occur.
Mit einem derartigen Referenzdeformationssensor in einem deformationsfreien Bereich besteht die Möglichkeit, durch andere Einflüsse als die auf das Deformationsübertragungselement übertragenen oder einwirkenden Deformationen bedingte Materialdeformationen im Deformationsübertragungs element, welche beispielsweise durch thermische Einflüsse entstehen, über die Referenzdeformationssensoren zu erfassen und dann, da diese auch von dem Deformationssensor erfasst werden, dadurch zu korrigieren. With such a reference deformation sensor in a deformation-free area, there is the possibility of material deformations in the deformation transmission element caused by influences other than the deformations transmitted or acting on the deformation transmission element, which are caused, for example, by thermal influences, to be detected via the reference deformation sensors and then, since these are also from the Deformation sensor are detected, thereby correcting.
Aus diesem Grund ist vorzugsweise vorgesehen, dass der jeweilige deformationsfreie Bereich aus demselben Material wie der deformations behaftete Bereich ausgebildet ist. For this reason, it is preferably provided that the respective deformation-free area is formed from the same material as the deformation-prone area.
Ferner ist vorzugsweise vorgesehen, dass der jeweilige deformationsfreie Bereich einseitig mit einem deformationssteifen Bereich des Deformations übertragungselements verbunden ist. Furthermore, it is preferably provided that the respective deformation-free area is connected on one side to a deformation-resistant area of the deformation transmission element.
Eine besonders vorteilhafte geometrische Gestaltung sieht vor, dass der deformationsfreie Bereich des Deformationsübertragungselements zungenartig ausgebildet ist. Darüber hinaus ist vorzugsweise vorgesehen, dass der deformationsfreie Bereich des Deformationsübertragungselements aus demselben Material insbesondere mit derselben Materialdicke hergestellt ist, wie der deformations behaftete Bereich. A particularly advantageous geometric design provides that the deformation-free area of the deformation transmission element is designed like a tongue. In addition, it is preferably provided that the deformation-free area of the deformation transmission element is made from the same material, in particular with the same material thickness, as the area subject to deformation.
Um eine optimale Kopplung zwischen den von den Referenzdeformations sensoren erfassten Effekten und den von den Deformationssensoren erfassten Effekten zu erreichen, ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Referenz deformationssensoren thermisch mit dem Deformationsübertragungselement gekoppelt sind. In order to achieve an optimal coupling between the effects detected by the reference deformation sensors and the effects detected by the deformation sensors, it is preferably provided that the reference deformation sensors are thermally coupled to the deformation transmission element.
Insbesondere ist es hierdurch möglich, dass die Referenzdeformationssensoren mittels des Deformationsübertragungselements thermisch mit den Deformationssensoren gekoppelt sind. In particular, this makes it possible for the reference deformation sensors to be thermally coupled to the deformation sensors by means of the deformation transmission element.
Insbesondere in dem Fall, dass jedem Deformationssensor ein Referenz deformationssensor zugeordnet ist, ist eine optimale thermische Kopplung dann erreicht, wenn zwischen dem jeweiligen Deformationssensor und dem diesem zugeordneten Referenzdeformationssensor jeder mit einem Deformationssensor versehene deformationsbehaftete Bereich thermisch mit dem diesem zugeordneten und den zugeordneten Referenzdeformationssensor tragenden deformationsfreien Bereich gekoppelt ist. In particular, in the event that a reference deformation sensor is assigned to each deformation sensor, optimal thermal coupling is achieved when, between the respective deformation sensor and the reference deformation sensor assigned to it, each deformation-prone area provided with a deformation sensor is thermally deformation-free with the deformation-free area that is assigned to it and carries the assigned reference deformation sensor Area is coupled.
Insgesamt ist es vorteilhaft, wenn der den jeweiligen Referenzdeformations sensor tragende deformationsfreie Bereich dasselbe thermische Verhalten aufweist, wie der den entsprechenden Deformationssensor tragende deformationsbehaftete Bereich. Um möglichst dieselben Deformationen im Bereich des Referenzdeformations sensors vorliegen zu haben, wie im Bereich des Deformationssensors, ist zweckmäßigerweise vorgesehen, dass der jeweilige den Referenzdeformations sensor tragende deformationsfreie Bereich eine geometrische Form aufweist, die mit dem den Deformationssensor tragenden deformationsbehafteten Bereich vergleichbar, vorzugsweise identisch, ist. Overall, it is advantageous if the deformation-free area carrying the respective reference deformation sensor has the same thermal behavior as the deformation-prone area carrying the corresponding deformation sensor. In order to have the same deformations as possible in the area of the reference deformation sensor as in the area of the deformation sensor, it is expediently provided that the respective deformation-free area carrying the reference deformation sensor has a geometric shape that is comparable, preferably identical, to the deformation-prone area carrying the deformation sensor, is.
Insbesondere ist es hierbei ebenfalls vorteilhaft, wenn der deformationsfreie Bereich des Deformationsübertragungselements aus demselben Material hergestellt ist, wie der deformationsbehaftete Bereich des Deformations übertragungselements. In particular, it is also advantageous here if the deformation-free area of the deformation transmission element is made of the same material as the deformation-prone area of the deformation transmission element.
Um die Funktionsfähigkeit der Referenzdeformationssensoren zu überwachen, ist vorzugsweise vorgesehen, dass den Referenzdeformationssensoren mindestens ein Temperatursensor zur Funktionsüberwachung zugeordnet ist. In order to monitor the functionality of the reference deformation sensors, it is preferably provided that at least one temperature sensor is assigned to the reference deformation sensors for function monitoring.
Noch besser ist es, wenn jedem der Referenzdeformationssensoren ein Temperatursensor zur Funktionsüberwachung zugeordnet ist. It is even better if each of the reference deformation sensors is assigned a temperature sensor for function monitoring.
Hinsichtlich der Ausbildung des Deformationsübertragungselements wurden bislang keine näheren Angaben gemacht. With regard to the design of the deformation transmission element, no further details have so far been given.
So sieht eine vorteilhafte Lösung vor, dass das Deformationsübertragungs element plattenähnlich ausgebildet ist und jeder einen Deformationssensor tragende deformationsbehaftete Bereich durch eine Querschnittseinschnürung des Deformationsübertragungselements gebildet ist. An advantageous solution provides that the deformation transmission element is designed like a plate and each deformation-prone area carrying a deformation sensor is formed by a cross-sectional constriction of the deformation transmission element.
Insbesondere ist hierbei vorgesehen, wenn die Querschnittseinschnürung des Deformationsübertragungselements durch eine Einschnürung einer Flächen ausdehnung des Deformationsübertragungselements gebildet ist. Die Deformationssensoren und die Referenzdeformationssensoren können unterschiedlichst ausgebildete Sensoren sein, die Dehnungsvorgänge und/oder Stauchungsvorgänge in den deformationsbehafteten Bereichen erfassen können. In particular, it is provided here if the cross-sectional constriction of the deformation transmission element is formed by a constriction of a surface extension of the deformation transmission element. The deformation sensors and the reference deformation sensors can be sensors of a wide variety of designs, which can detect expansion processes and / or compression processes in the areas subject to deformation.
Eine Möglichkeit sieht vor, dass die Deformationssensoren und die Referenz deformationssensoren als Dehnungssensoren, insbesondere Dehnungs messstreifen ausgebildet sind. One possibility provides that the deformation sensors and the reference deformation sensors are designed as strain sensors, in particular strain gauges.
Eine andere Möglichkeit sieht vor, die Deformationssensoren und die Referenz deformationssensoren als magnetostriktive oder auch als optische, Dehnungen und Stauchungen erfassende, Sensoren ausgebildet sind. Another possibility provides that the deformation sensors and the reference deformation sensors are designed as magnetostrictive sensors or as optical sensors that detect expansion and compression.
Insbesondere ist es zur optimalen Kompensation eines Dehnungssensors von Vorteil, wenn der diesen zugeordnete Referenzdehnungssensor mit dem zugeordneten Dehnungssensor identisch ist. In particular, for optimal compensation of a strain sensor, it is advantageous if the reference strain sensor assigned to it is identical to the assigned strain sensor.
Die eingangs genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß insbesondere auch dadurch gelöst, dass der Haltearm zwischen dem ersten Ende und dem zweiten Ende einen ersten Deformationsbereich und einen zweiten Deformationsbereich aufweist, die bei einer in parallel zur Fahrtrichtung in der Längsmittelebene des Haltearms wirkenden Kraft jeweils Deformationen erfahren, die sich von den Deformationen bei einer in der Längsmittelebene und quer zur Fahrtrichtung wirkenden Kraft unterscheiden. According to the invention, the above-mentioned object is also achieved in particular in that the holding arm has a first deformation area and a second deformation area between the first end and the second end, each of which undergoes deformations when a force acts in the longitudinal center plane of the holding arm in parallel to the direction of travel differ from the deformations in the case of a force acting in the longitudinal center plane and transversely to the direction of travel.
Der Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung ist darin zu sehen, dass dadurch, dass der erste und der zweite Deformationsbereich sich bei einer in der Längs mittelebene des Haltearms und parallel zur Fahrtrichtung wirkenden Kraft und einer in der Längsmittelebene und quer, insbesondere senkrecht, zur Fahrt richtung wirkenden, insbesondere vom Betrag derselben gleich großen Kraft, unterschiedlich verhalten, das heißt sich unterschiedlich stark deformieren, die Möglichkeit besteht, durch diese unterschiedlichen Deformationen des ersten Deformationsbereichs und des zweiten Deformationsbereichs zwischen einer in der Längsmittelebene des Haltearms und parallel zur Fahrtrichtung und einer in der Längsmittelebene des Haltearms und quer zur Fahrtrichtung wirkenden Kraft bei der Auswertung der Signale der Deformationssensoren zu differenzieren. The advantage of the solution according to the invention can be seen in the fact that the first and second deformation areas act in the case of a force acting in the longitudinal center plane of the holding arm and parallel to the direction of travel and a force acting in the longitudinal center plane and transversely, in particular perpendicular, to the direction of travel , in particular the amount of the same force of equal magnitude, behave differently, that is, deform to different degrees, the possibility exists through these different deformations of the first To differentiate deformation area and the second deformation area between a force acting in the longitudinal center plane of the holding arm and parallel to the direction of travel and a force acting in the longitudinal center plane of the holding arm and transverse to the direction of travel when evaluating the signals of the deformation sensors.
Noch günstiger ist es, wenn sich der erste und der zweite Deformationsbereich bei einer quer, insbesondere senkrecht, zur Längsmittelebene wirkenden, insbesondere vom Betrag derselben ebenfalls gleich großen Kraft wie die in der Längsmittelebene und parallel zur Fahrtrichtung oder quer zu dieser wirkenden Kräfte, ebenfalls unterschiedlich verhalten, das heißt sich unterschiedlich stark deformieren. It is even more favorable if the first and the second deformation area also differ in the case of a force acting transversely, in particular perpendicularly, to the longitudinal center plane, in particular the same amount as the forces acting in the longitudinal center plane and parallel to the direction of travel or transversely to this behave, that is, deform to different degrees.
Das unterschiedliche Verhalten des ersten und des zweiten Deformations bereichs lässt sich durch eine unterschiedliche Formgebung, insbesondere unterschiedliche Querschnitte und/oder einen unterschiedlichen Verlauf und/oder eine unterschiedliche Länge der ersten und zweiten Deformations bereiche im Haltearm erreichen. The different behavior of the first and the second deformation area can be achieved by a different shape, in particular different cross-sections and / or a different course and / or a different length of the first and second deformation areas in the holding arm.
Insbesondere ist dabei vorgesehen, dass der erste und zweite Deformations bereich in einer Erstreckungsrichtung des Haltearms aufeinanderfolgend angeordnet ist. In particular, it is provided that the first and second deformation area are arranged one after the other in a direction of extent of the holding arm.
Hinsichtlich der Verarbeitung der Signale der Deformationssensoren und der Referenzdeformationssensoren wurden im Zusammenhang mit der bisherigen Erläuterung der erfindungsgemäßen Lösung keine näheren Angaben gemacht. With regard to the processing of the signals from the deformation sensors and the reference deformation sensors, no further details have been given in connection with the previous explanation of the solution according to the invention.
So sieht eine vorteilhafte Lösung vor, dass jeder Deformationssensor mit dem zugeordneten Referenzdeformationssensor in einer Wheatstone-Brücke verschaltet ist. Damit lassen sich in einfacher Weise unter unmittelbarer Verwendung der Signale des Deformationssensors und des Referenzdeformationssensors nicht durch die Deformation eines der Deformationsbereiche des Haltearms bedingte Effekte, insbesondere thermische Effekte, kompensieren. One advantageous solution provides that each deformation sensor is connected to the assigned reference deformation sensor in a Wheatstone bridge. In this way, by using the signals from the deformation sensor and the reference deformation sensor directly, effects not caused by the deformation of one of the deformation regions of the holding arm, in particular thermal effects, can be compensated for.
Ferner sieht eine vorteilhafte Lösung vor, dass die Auswerteeinheit einen Prozessor aufweist, welcher die den Deformationen in den deformations behafteten Bereichen entsprechenden Werte mit durch eine Kalibrierung ermittelten und in einem Speicher gespeicherten Transformationswerten in die entsprechenden Werte von drei quer, insbesondere senkrecht, zueinander verlaufenden Raumrichtungen wirkenden Kräften auf das Ankuppelelement umrechnet. Furthermore, an advantageous solution provides that the evaluation unit has a processor, which the values corresponding to the deformations in the deformation-afflicted areas with transformation values determined by calibration and stored in a memory in the corresponding values of three transverse, in particular perpendicular, spatial directions to each other forces acting on the coupling element.
Somit besteht die Möglichkeit aus den den Deformationen entsprechenden Werten die in drei quer, insbesondere senkrecht, zueinander verlaufenden Raumrichtungen wirkenden Kräfte auf das Ankuppelelement zu ermitteln. Thus, from the values corresponding to the deformations, there is the possibility of determining the forces acting on the coupling element in three transverse, in particular perpendicular, spatial directions with respect to one another.
Besonders günstig ist es dabei, wenn zwei der Kräfte parallel zu, insbesondere in der Längsmittelebene des Haltearms, jedoch quer, insbesondere senkrecht, zueinander verlaufen und wenn die dritte Kraft quer, insbesondere senkrecht, zur Längsmittelebene des Haltearms verläuft. It is particularly favorable if two of the forces run parallel to, in particular in the longitudinal center plane of the holding arm, but transversely, in particular perpendicular, to one another and if the third force runs transversely, in particular perpendicular, to the longitudinal center plane of the holding arm.
Eine Verbesserung der Umrechnung der den Deformationen entsprechenden Werte ist dann möglich, wenn in dem Speicher Transformationswerte für in unterschiedlichen Oktanten auf das Ankuppelelement wirkende Kräfte kombinationen gespeichert sind, da diese unterschiedlichen Transformations werte eine optimierte Anpassung an die tatsächlichen Gegebenheiten erlauben. An improvement in the conversion of the values corresponding to the deformations is possible if transformation values for combinations of forces acting in different octants on the coupling element are stored in the memory, since these different transformation values allow an optimized adaptation to the actual circumstances.
Insbesondere ist eine Auswerteeinheit entsprechend der erfindungsgemäßen Lösung so ausgebildet, dass die Werte von Deformationssensoren und insbesondere gegebenenfalls auch Referenzdeformationssensoren zur Ermittlung der Deformationen erfasst. Um außerdem noch die Möglichkeit zu haben, eine Funktionsprüfung der Referenzdeformationssensoren vorzunehmen, ist vorgesehen, dass die Auswerteeinheit Werte von mindestens einem Temperatursensor zur Funktionsprüfung der Referenzdeformationssensoren umfasst. In particular, an evaluation unit according to the solution according to the invention is designed in such a way that the values of deformation sensors and, in particular, possibly also reference deformation sensors for determining the deformations, are recorded. In order to also have the possibility of performing a functional test of the reference deformation sensors, provision is made for the evaluation unit to include values from at least one temperature sensor for functional testing of the reference deformation sensors.
Noch besser ist es, wenn die Auswerteeinheit zur Funktionsprüfung der Referenzdeformationssensoren Werte von jeweils einem dem jeweiligen Referenzdeformationssensor zugeordneten Temperatursensor erfasst. It is even better if the evaluation unit for the functional test of the reference deformation sensors detects values from a respective temperature sensor assigned to the respective reference deformation sensor.
Dabei kann der mindestens eine Temperatursensor oder die Temperatur sensoren entweder auf einer die Auswerteeinheit tragenden Schaltungsplatine angeordnet sein oder auf dem Deformationsübertragungselement. The at least one temperature sensor or the temperature sensors can either be arranged on a circuit board carrying the evaluation unit or on the deformation transmission element.
Bei den voranstehenden Ausführungsbeispielen wurde nicht näher ausgeführt, wie der Haltearm und das Ankuppelelement miteinander verbunden werden können. In the preceding exemplary embodiments, it was not explained in more detail how the holding arm and the coupling element can be connected to one another.
Eine vorteilhafte Lösung sieht vor, dass der Haltearm an seinem zweiten Ende das Ankuppelelement trägt. An advantageous solution provides that the holding arm carries the coupling element at its second end.
In diesem Fall ist es insbesondere günstig, wenn der Haltearm und das Ankuppelelement ein zusammenhängendes Teil bilden, so dass eine Trennung zwischen Haltearm und Ankuppelelement nicht möglich ist. In this case, it is particularly advantageous if the holding arm and the coupling element form a coherent part, so that a separation between the holding arm and the coupling element is not possible.
Insbesondere ist in einem derartigen Fall vorgesehen, dass der Haltearm als Kugelhals ausgebildet ist und an dem zweiten Ende das eine Kupplungskugel umfassende Ankuppelelement trägt. In particular, it is provided in such a case that the holding arm is designed as a ball neck and carries the coupling element comprising a coupling ball at the second end.
Eine weitere vorteilhafte Lösung sieht vor, dass der Haltearm einen Aufnahme körper umfasst, der zur lösbaren Aufnahme des Ankuppelelements ausgebildet ist. Das Ankuppelelement ist beispielsweise Teil eines Trägersystems zum Ankuppeln desselben an den Haltearm sein. A further advantageous solution provides that the holding arm comprises a receiving body which is designed to detachably receive the coupling element. The coupling element is, for example, part of a carrier system for coupling it to the holding arm.
Das Ankuppelelement ist beispielsweise als ein Ankuppelelement eines Träger systems für Güter, insbesondere Gepäck oder Fahrräder ausgebildet. The coupling element is designed, for example, as a coupling element of a carrier system for goods, in particular luggage or bicycles.
Insbesondere ist der Aufnahmekörper dabei so ausgebildet, dass er eine Einsteckaufnahme aufweist, welche durch eine Einstecköffnung zugänglich ist. In particular, the receptacle body is designed in such a way that it has an insertion receptacle which is accessible through an insertion opening.
Bei einem vorstehend beschriebenen Aufnahmekörper des Haltearms ist vorzugsweise vorgesehen, dass das Ankuppelelement einen Trägerarm umfasst. In the case of a receiving body of the holding arm described above, it is preferably provided that the coupling element comprises a carrier arm.
Dabei ist der Trägerarm zweckmäßigerweise mit einem Einsteckabschnitt versehen, welcher in die Einsteckaufnahme einsteckbar und in dieser fixierbar ist. In this case, the carrier arm is expediently provided with an insertion section which can be inserted into the insertion receptacle and can be fixed in it.
Der Trägerarm ist dann beispielsweise Teil des Trägersystems. The carrier arm is then, for example, part of the carrier system.
Alternativ dazu ist bei einer weiteren Ausführungsform der Trägerarm so ausgebildet, dass er eine Kupplungskugel trägt. Alternatively, in a further embodiment, the support arm is designed such that it carries a coupling ball.
Bei einer weiteren Ausführungsform ist der Trägerarm mit anderen Ankuppel vorrichtungen, beispielsweise mit einem Kupplungsmaul, versehen. In a further embodiment, the support arm is provided with other coupling devices, for example with a coupling mouth.
Zur präzisen Fixierung des Trägerarms ist es zweckmäßig, wenn der Einsteck abschnitt quer zu einer Einsteckrichtung formschlüssig in der Einsteck aufnahme aufgenommen ist und im Funktionszustand in Einsteckrichtung durch einen Formschlusskörper fixiert ist. For precise fixation of the support arm, it is useful if the plug-in section is positively received in the plug-in receptacle transversely to an insertion direction and is fixed in the functional state in the plug-in direction by a form-fitting body.
Die vorstehende Beschreibung erfindungsgemäßer Lösungen umfasst somit insbesondere die durch die nachfolgenden durchnummerierten Ausführungs formen definierten verschiedenen Merkmalskombinationen: 1. Heckseitig an einer Kraftfahrzeugkarosserie (12) montierbare Vorrichtung zum Ankuppeln eines Anhängers oder einer Lastenträgereinheit, umfassend einen Haltearm (30), der an einem ersten Ende (32) im Betrieb fest mit der Kraftfahrzeugkarosserie (12) verbunden ist und an einem zweiten Ende (34) zum Tragen eines Ankuppelelements (40) ausgebildet ist, wobei der Haltearm (30) mit einer Sensoranordnung (170) versehen ist, wobei der Haltearm (30) mit mindestens drei Deformationssensoren (172, 174, 176, 178) versehen ist, die insbesondere in unterschiedlicher Weise auf drei in quer zueinander verlaufenden Raumrichtungen auf das Ankuppelelement (40) wirkende Kräfte reagieren, und wobei die mindestens drei Deformationssensoren (172, 174, 176, 178) Sensorwerte (M) liefern, aus welchen mittels einer Auswerteeinheit (270) mindestens eine auf das Ankuppelelement (40) wirkende Kraft komponente ermittelt wird. The above description of solutions according to the invention thus includes, in particular, the various combinations of features defined by the following numbered execution forms: 1. A device for coupling a trailer or a load carrier unit which can be mounted on the rear of a motor vehicle body (12), comprising a holding arm (30) which is firmly connected to the motor vehicle body (12) at a first end (32) during operation and at a second end (34) is designed to carry a coupling element (40), the holding arm (30) being provided with a sensor arrangement (170), the holding arm (30) being provided with at least three deformation sensors (172, 174, 176, 178), which in particular react in different ways to three forces acting on the coupling element (40) in transverse spatial directions, and wherein the at least three deformation sensors (172, 174, 176, 178) supply sensor values (M) from which an evaluation unit (270 ) at least one force component acting on the coupling element (40) is determined.
2. Vorrichtung nach Ausführungsform 1, wobei die Auswerteeinheit (270) mindestens einen der Werte (WFX, WFy, WFZ) von deren in den Raumrichtungen (x, y, z) verlaufende Kraftkomponenten ermittelt. 2. Device according to embodiment 1, wherein the evaluation unit (270) determines at least one of the values (WF X , WF y , WF Z ) of its force components running in the spatial directions (x, y, z).
3. Vorrichtung nach einer der voranstehenden Ausführungsformen, wobei die Auswerteeinheit (270) den Wert (WFZ) von deren in Schwerkraftrichtung (Z) verlaufender Kraftkomponente ermittelt. 3. Device according to one of the preceding embodiments, the evaluation unit (270) determining the value (WF Z ) of its force component extending in the direction of gravity (Z).
4. Vorrichtung nach einer der voranstehenden Ausführungsformen, wobei die Auswerteeinheit (270) den Wert (Fx) von deren in Fahrtrichtung des Kraft fahrzeugs (10) verlaufender Kraftkomponente ermittelt. 4. Device according to one of the preceding embodiments, wherein the evaluation unit (270) determines the value (F x ) of its force component extending in the direction of travel of the motor vehicle (10).
5. Vorrichtung nach einer der voranstehenden Ausführungsformen, wobei die Auswerteeinheit (270) den Wert (Fy) von deren quer, insbesondere senkrecht, zu einer vertikalen Längsmittelebene (18) verlaufenden Kraftkomponente ermittelt. 6. Vorrichtung nach einer der voranstehenden Ausführungsformen, wobei die Auswerteeinheit (270) vor einer Ermittlung der Kraftkomponenten mittels einer Zustandserfassungsstufe (282) prüft, ob ein geeigneter Zustand zur Ermittlung der Kraftkomponenten auf das Ankuppelelement (40) vorliegt. 5. Device according to one of the preceding embodiments, wherein the evaluation unit (270) determines the value (F y ) of its force component running transversely, in particular perpendicular, to a vertical longitudinal center plane (18). 6. Device according to one of the preceding embodiments, wherein the evaluation unit (270) checks before determining the force components by means of a state detection stage (282) whether a suitable state for determining the force components on the coupling element (40) is present.
7. Vorrichtung nach Ausführungsform 6, wobei die Zustandserfassungsstufe (282) durch Erfassen von mindestens einem der Parameter wie Spannungs versorgung, Fahrzeugausrichtung im Raum, Vorliegen der Arbeitsstellung des Haltearms (30), prüft, ob ein geeigneter Zustand zur Ermittlung der Kraft auf das Ankuppelelement (40) vorliegt. 7. Device according to embodiment 6, wherein the state detection stage (282) by detecting at least one of the parameters such as voltage supply, vehicle orientation in space, presence of the working position of the holding arm (30), checks whether a suitable state for determining the force on the coupling element (40) is available.
8. Vorrichtung nach einer der voranstehenden Ausführungsformen, wobei durch die Auswerteeinheit (270) mittels einer Nulllasterfassungsstufe (286) vor einer Ermittlung der Kraftkomponenten auf das Ankuppelelement (40) eine Erfassung der Werte (WFxo, WFyo, WFZ0) der Kraftkomponenten im Fall einer Nulllast erfolgt. 8. Device according to one of the preceding embodiments, wherein the evaluation unit (270) by means of a zero load detection stage (286) before determining the force components on the coupling element (40) a detection of the values (WF x o, WF y o, WF Z0 ) Force components takes place in the case of no load.
9. Vorrichtung nach einer der voranstehenden Ausführungsformen, wobei nach einer Bewegung des Haltearms (30) in eine Arbeitsstellung seitens der Null lasterfassungsstufe (286) ein Erfassen von mindestens einem der Werte (WFX, WFy, WFZ) der Kraftkomponenten bei Nulllast erfolgt. 9. Device according to one of the preceding embodiments, with at least one of the values (WF X , WF y , WF Z ) of the force components being recorded at zero load after the holding arm (30) has moved into a working position on the part of the zero load detection stage (286) .
10. Vorrichtung nach einer der voranstehenden Ausführungsformen, wobei nach Montage eines Ankuppelelements (40) am Haltearm (30) seitens der Nulllasterfassungsstufe (286) ein Erfassen von mindestens einem der Werte (WFx, WFy, WFZ) Kraftkomponenten bei Nulllast erfolgt. 10. Device according to one of the preceding embodiments, with at least one of the values (WFx, WF y , WF Z ) force components being recorded at zero load after a coupling element (40) has been mounted on the holding arm (30) on the part of the zero load detection stage (286).
11. Vorrichtung nach einer der voranstehenden Ausführungsformen, wobei eine Abspeicherung der Werte (WFX, WFZ, WFy) der Kraftkomponenten bei Nulllast durch die Nulllasterfassungsstufe (286) nur dann erfolgt, wenn die Werte (WFX, WFy, WFZ) der Kraftkomponenten vorgegebene, eine externe Kraft auf das Ankuppelelement (40) ausschließende Werte unterschreiten. 12. Vorrichtung nach einer der voranstehenden Ausführungsformen, wobei bei einem ein Erkennen einer Annäherung an ein Objekt, insbesondere einen Anhänger oder einen Lastenträger, seitens der Nulllasterfassungsstufe (286) ein Erfassen der mindestens eines der Werte (WFX, WFy, WFZ) bei Nulllast erfolgt. 11. Device according to one of the preceding embodiments, the values (WF X , WF Z , WF y ) of the force components being stored at zero load by the zero load detection stage (286) only if the values (WF X , WF y , WF Z ) the force components fall below predetermined values that exclude an external force on the coupling element (40). 12. Device according to one of the preceding embodiments, wherein when an approach to an object, in particular a trailer or a load carrier, is recognized by the zero load detection stage (286), the at least one of the values (WF X , WF y , WF Z ) is detected. takes place at zero load.
13. Vorrichtung nach einer der voranstehenden Ausführungsformen, wobei nach einer Erfassung von mindestens einem der Werte (WFX, WFZ, WFy) der Kraftkomponenten bei Nulllast ein erneutes Erfassen von mindestens einem der Werte (WFX, WFy, WFZ) Kraftkomponenten bei Nulllast nach einem vorgegebenen Zeitraum erfolgt. 13. Device according to one of the preceding embodiments, wherein after a detection of at least one of the values (WF X , WF Z , WF y ) of the force components at zero load, a renewed detection of at least one of the values (WF X , WF y , WF Z ) Force components at zero load takes place after a specified period of time.
14. Vorrichtung nach einer der voranstehenden Ausführungsformen, wobei die Auswerteeinheit (270) mittels einer Lasterfassungsstufe (288) zur Ermittlung mindestens eines der lastbedingten Werte (WFxi, WFyi, WFZi) der Kraft komponenten die von den bei Nulllast gelieferten entsprechenden Werte (WFxo, WFy0, WFZ0) der Kraftkomponenten von den bei einer Kraft auf das Ankuppelelement (40) gelieferten Werten (WFX, WFy, WFZ) der Kraft komponenten subtrahiert. 14. Device according to one of the preceding embodiments, the evaluation unit (270) using a load detection stage (288) to determine at least one of the load-related values (WFxi, WF yi , WF Zi ) of the force components the corresponding values (WFxo , WF y0 , WF Z0 ) of the force components are subtracted from the values (WF X , WF y , WF Z ) of the force components supplied with a force on the coupling element (40).
15. Vorrichtung nach einer der voranstehenden Ausführungsformen, wobei die Lasterfassungsstufe (288) eine Ermittlung von mindestens einem Wert der Kraftkomponenten auf das Ankuppelelement (40) ausführt, sofern eine Bordfunktion des Kraftfahrzeugs (10) ausgeführt wird. 15. Device according to one of the preceding embodiments, wherein the load detection stage (288) carries out a determination of at least one value of the force components on the coupling element (40) if an on-board function of the motor vehicle (10) is carried out.
16. Vorrichtung nach einer der voranstehenden Ausführungsformen, wobei die Lasterfassungsstufe (288) eine Ermittlung von mindestens einem der Werte (WFx, WFy, WFZ) der Kraftkomponenten auf das Ankuppelelement (40) ausführt sofern ein Stecker in eine dem Haltearm (30) zugeordnete Steckdose (31) eingesteckt ist. 17. Vorrichtung nach einer der voranstehenden Ausführungsformen, wobei die Lasterfassungsstufe (288) eine Ermittlung von mindestens einem der Werte (WFx, WFy, WFZ) der Kraftkomponenten auf das Ankuppelelement (40) nach Erkennen eines an dem Ankuppelelement (40) angreifenden Objekts, insbesondere eines Anhängers oder eines Lastenträgers, durchführt. 16. Device according to one of the preceding embodiments, wherein the load detection stage (288 ) carries out a determination of at least one of the values (WFx, WF y , WF Z ) of the force components on the coupling element (40) if a plug is inserted into one of the holding arm (30) assigned socket (31) is plugged in. 17. Device according to one of the preceding embodiments, the load detection stage (288) determining at least one of the values (WFx, WF y , WF Z ) of the force components on the coupling element (40) after detecting an object attacking the coupling element (40) , in particular a trailer or a load carrier.
18. Vorrichtung nach einer der voranstehenden Ausführungsformen, wobei die Lasterfassungsstufe (288) eine Ermittlung von mindestens einem der Werte (WFx, WFy, WFZ) der Kraftkomponenten auf das Ankuppelelement (40) dann ausführt, wenn die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs (10) kleiner als fünf Kilometer pro Stunde ist, insbesondere wenn das Kraftfahrzeug (10) steht. 18. Device according to one of the preceding embodiments, wherein the load detection stage (288) determines at least one of the values (WFx, WF y , WF Z ) of the force components on the coupling element (40) when the speed of the motor vehicle (10) is less than five kilometers per hour, especially when the motor vehicle (10) is stationary.
19. Vorrichtung nach einer der voranstehenden Ausführungsformen, wobei die Auswerteeinheit (270) mittels der Präsentationsstufe (292) mindestens einen lastbedingten Wert (Fx, Fy, Fz) der auf das Ankuppelelement (40) wirkenden Kraftkomponenten übermittelt. 19. Device according to one of the preceding embodiments, the evaluation unit (270) transmitting at least one load-related value (F x , F y , F z ) of the force components acting on the coupling element (40) by means of the presentation stage (292).
20. Vorrichtung nach einer der voranstehenden Ausführungsformen, wobei die Auswerteeinheit (270) mittels einer Präsentationsstufe (292) mindestens einen Wert (WFZ) der in vertikaler Richtung (Z) auf das Ankuppelelement (40) wirkenden lastbedingten Kraftkomponente übermittelt. 20. Device according to one of the preceding embodiments, the evaluation unit (270) transmitting at least one value (WF Z ) of the load-related force component acting in the vertical direction (Z) on the coupling element (40) by means of a presentation stage (292).
21. Vorrichtung nach einer der voranstehenden Ausführungsformen, wobei die Auswerteeinheit (270) mittels einer Präsentationsstufe (292) mindestens einem Wert (WFX) der auf das Ankuppelelement (40) in Fahrtrichtung und insbesondere parallel zu einer vertikalen Längsmittelebene (18) wirkenden lastbedingten Kraftkomponente übermittelt. 21. Device according to one of the preceding embodiments, the evaluation unit (270) by means of a presentation stage (292) at least one value (WF X ) of the load-related force component acting on the coupling element (40) in the direction of travel and in particular parallel to a vertical longitudinal center plane (18) transmitted.
22. Vorrichtung nach einer der voranstehenden Ausführungsformen, wobei die Werte der auf das Ankuppelelement (40) wirkende Kraftkomponente (WFX,22. Device according to one of the preceding embodiments, wherein the values of the force component acting on the coupling element (40) (WF X ,
WFy, WFZ) aus den Sensorwerten mittels Transformationskoeffizienten (tix, ..., t...) verknüpft sind. 23. Vorrichtung nach einer der voranstehenden Ausführungsformen, wobei die Auswerteeinheit (270) mittels der Präsentationsstufe (292) mindestens einen Wert (WFy) der quer zu einer vertikalen Längsmittelebene (18) des Haltearms (30) insbesondere in ungefähr horizontaler Richtung (Y) wirkenden last bedingten Kraftkomponente (WFy) übermittelt. WFy, WF Z ) from the sensor values are linked by means of transformation coefficients (tix, ..., t ...). 23. Device according to one of the preceding embodiments, wherein the evaluation unit (270) by means of the presentation stage (292) has at least one value (WF y ) which is transverse to a vertical longitudinal center plane (18) of the holding arm (30), in particular in an approximately horizontal direction (Y) acting load-related force component (WF y ) transmitted.
24. Vorrichtung nach einer der voranstehenden Ausführungsformen, wobei die Präsentationsstufe (292) mittels einer Präsentationseinheit (304) den mindestens einen Wert (WFX, WFy, WFZ) der jeweiligen Kraftkomponente anzeigt und insbesondere auch die mit diesem verbundene Messgenauigkeit anzeigt. 24. Device according to one of the preceding embodiments, the presentation stage (292) using a presentation unit (304) to display the at least one value (WF X , WF y , WF Z ) of the respective force component and, in particular, also to display the measurement accuracy associated with this.
25. Vorrichtung nach einer der voranstehenden Ausführungsformen, wobei die Präsentationsstufe (292) mittels der Präsentationseinheit (304) den mindestens einen Wert (WFX, WFy, WFZ) der jeweiligen Kraftkomponente qualitativ anzeigt. 25. Device according to one of the preceding embodiments, the presentation stage (292) qualitatively displaying the at least one value (WF X , WF y , WF Z ) of the respective force component by means of the presentation unit (304).
26. Vorrichtung nach einer der voranstehenden Ausführungsformen, wobei die Präsentationsstufe (292) mittels der Präsentationseinheit (304) den mindestens einen Wert (WFZ) der auf das Ankuppelelement (40) in vertikaler Richtung wirkenden lastbedingten Kraftkomponente in Relation zu einer vorgegebenen Stützlast für das jeweilige Kraftfahrzeug (10) anzeigt. 26. Device according to one of the preceding embodiments, wherein the presentation stage (292) by means of the presentation unit (304) the at least one value (WF Z ) of the load-related force component acting on the coupling element (40) in the vertical direction in relation to a predetermined support load for the indicates the respective motor vehicle (10).
27. Vorrichtung nach einer der voranstehenden Ausführungsformen, wobei die Präsentationsstufe (292) mittels der Präsentationseinheit (304) den mindestens einen Wert (Fx) der in Fahrtrichtung wirkenden Kraftkomponente in Relation zu einer maximalen Zugkraft anzeigt. 28. Vorrichtung nach einer der voranstehenden Ausführungsformen, wobei die Präsentationsstufe (292) mindestens einen der Werte (WFX, WFy, WFZ) der auf das Ankuppelelement (40) wirkenden Kraftkomponenten einem elektronischen Stabilisierungssystem des Fahrzeugs übermittelt werden. 27. Device according to one of the preceding embodiments, the presentation stage (292) using the presentation unit (304) to display the at least one value (F x ) of the force component acting in the direction of travel in relation to a maximum tensile force. 28. Device according to one of the preceding embodiments, the presentation stage (292) at least one of the values (WF X , WF y , WF Z ) of the force components acting on the coupling element (40) being transmitted to an electronic stabilization system of the vehicle.
29. Vorrichtung nach einer der voranstehenden Ausführungsformen, wobei die Präsentationsstufe (292) mindestens einen der Werte (WFX, WFy, WFZ) der auf das Ankuppelelement (40) wirkenden Kraftkomponenten einer Fahrwerk steuerung (328) des Kraftfahrzeugs (10) übermittelt. 29. Device according to one of the preceding embodiments, wherein the presentation stage (292 ) transmits at least one of the values (WF X , WF y , WF Z ) of the force components acting on the coupling element (40) to a chassis controller (328) of the motor vehicle (10) .
30. Vorrichtung nach einer der voranstehenden Ausführungsformen, wobei die Deformationssensoren (172, 174, 176, 178) relativ zum Haltearm (30) so angeordnet sind, dass diese bei Einwirkung einer Kraft (Fx, Fy, Fz) mit identischem Betrag in jeder der drei Raumrichtungen (x, y, z) unterschiedliche Sensorwerte liefern. 30. Device according to one of the preceding embodiments, wherein the deformation sensors (172, 174, 176, 178) are arranged relative to the holding arm (30) in such a way that, when a force (F x , F y , F z ) is applied, they are of identical magnitude deliver different sensor values in each of the three spatial directions (x, y, z).
31. Vorrichtung nach einer der voranstehenden Ausführungsformen, wobei an dem Haltearm (30) vier Deformationssensoren (172, 174, 176, 178) angeordnet sind, die bei einer in den verschiedenen quer zueinander verlaufenden Raumrichtungen (x, y, z) wirksamen Kraft (Fx, Fy, Fz) desselben Betrags unterschiedliche Sensorwerte liefern. 31. Device according to one of the preceding embodiments, with four deformation sensors (172, 174, 176, 178) being arranged on the holding arm (30) which, in the event of a force ( F x , F y , F z ) of the same amount provide different sensor values.
32. Vorrichtung nach einer der voranstehenden Ausführungsformen, wobei die von den Deformationssensoren (172, 174, 176, 178) gelieferten Sensorwerte mittels Transformationskoeffizienten (ti, ... tu) einer Transformationsmatrix (T) mit den Werten (WFX, WFy, WFZ) der Kraftkomponenten (Fx, Fy, Fz) in den drei quer zueinander verlaufenden Raumrichtungen (x, y, z) verknüpft sind. 33. Vorrichtung nach dem Oberbegriff der Ausführungsform 1 oder nach einer der voranstehenden Ausführungsformen, wobei ausgehend von dem Ankuppelelement (40) als Mittelpunkt der Raum um das Ankuppelelement (40) in durch die drei quer zueinander verlaufenden Raumrichtungen (x, y, z) definierte acht Oktanten (I ... VIII) aufgeteilt ist, dass für jeden der Oktanten (I ... VIII) eine oktantenbasierte Transformationsmatrix (T) in der Auswerteschaltung (230) vorgegeben ist, dass die Auswerteschaltung (230) mittels einer der vorgegebenen Transformationsmatrizen (T) die Werte (Fx, Fy, Fz) der Kraftkomponenten ermittelt und einem der Oktanten (I ... VIII) zuordnet und anschließend auf der Basis der oktantenbasierten Transformationsmatrix (T) für den den Kraftvektor aufnehmenden Oktanten die Werte (WFX, WFy, WFZ) der Kraftkomponenten nochmals bestimmt. 32. Device according to one of the preceding embodiments, wherein the sensor values supplied by the deformation sensors (172, 174, 176, 178) by means of transformation coefficients (ti, ... tu) of a transformation matrix (T) with the values (WF X , WF y , WF Z ) of the force components (F x , F y , F z ) in the three transverse spatial directions (x, y, z) are linked. 33. Device according to the preamble of embodiment 1 or according to one of the preceding embodiments, starting from the coupling element (40) as the center of the space around the coupling element (40) defined in the three spatial directions (x, y, z) running transversely to one another eight octants (I ... VIII) is divided, that for each of the octants (I ... VIII) an octant-based transformation matrix (T) is specified in the evaluation circuit (230) that the evaluation circuit (230) using one of the specified transformation matrices (T) the values (F x , F y , F z ) of the force components are determined and assigned to one of the octants (I ... VIII) and then on the basis of the octant-based transformation matrix (T) the values ( WF X , WF y , WF Z ) of the force components are determined again.
34. Verfahren zum Erfassen der Kraft auf eine heckseitig an einer Kraft fahrzeugkarosserie (12) montierbare Vorrichtung zum Ankuppeln eines Anhängers oder einer Lastenträgereinheit, umfassend einen Haltearm (30), der an einem ersten Ende (32) im Betrieb fest mit der Kraftfahrzeugkarosserie (12) verbunden ist und an einem zweiten Ende (34) zum Tragen eines Ankuppelelements (40) ausgebildet ist, wobei der Haltearm (30) mit einer Sensoranordnung (170) versehen ist, wobei der Haltearm (30) mit mindestens drei Deformationssensoren (172, 174, 176, 178) versehen ist, die insbesondere in unterschiedlicher Weise auf drei in quer zueinander verlaufenden Raumrichtungen (x, y, z) auf das Ankuppelelement (40) wirkende Kräfte reagieren, und dass die mindestens drei Deformations sensoren (172, 174, 176, 178) Sensorwerte (M) liefern, aus welchen mindestens eine auf das Ankuppelelement wirkende Kraftkomponente (K) ermittelt wird. 34. A method for detecting the force on a device for coupling a trailer or a load carrier unit, which can be mounted on the rear of a motor vehicle body (12), comprising a holding arm (30) which is fixedly connected to the motor vehicle body (12) at a first end (32) during operation ) and is designed at a second end (34) to carry a coupling element (40), the holding arm (30) being provided with a sensor arrangement (170), the holding arm (30) having at least three deformation sensors (172, 174) , 176, 178), which in particular react in different ways to three forces acting on the coupling element (40) in transverse spatial directions (x, y, z), and that the at least three deformation sensors (172, 174, 176 , 178) deliver sensor values (M) from which at least one force component (K) acting on the coupling element is determined.
35. Verfahren nach Ausführungsform 34, wobei zu der Kraft mindestens einer der Werte (WFX, WFy, WFZ) der in diesen Raumrichtungen (x, y, z) verlaufenden Kraftkomponenten ermittelt werden. 36. Verfahren nach Ausführungsform 34 oder 35, wobei mindestens der Wert (WFZ) der in Schwerkraftrichtung (Z) verlaufenden Kraftkomponente ermittelt wird. 35. The method according to embodiment 34, wherein at least one of the values (WF X , WF y , WF Z ) of the force components running in these spatial directions (x, y, z) are determined for the force. 36. The method according to embodiment 34 or 35, wherein at least the value (WF Z ) of the force component running in the direction of gravity (Z) is determined.
37. Verfahren nach einer der Ausführungsformen 34 bis 36, wobei mindestens der Wert (WFX) der in Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs (10) verlaufenden Kraftkomponente ermittelt wird. 37. The method according to one of the embodiments 34 to 36, wherein at least the value (WF X ) of the force component running in the direction of travel of the motor vehicle (10) is determined.
38. Verfahren nach einer der voranstehenden Ausführungsformen, wobei mindestens der der Wert (WFy) der quer, insbesondere senkrecht, zu einer vertikalen Längsmittelebene (18) verlaufenden Kraftkomponente ermittelt wird. 38. The method according to one of the preceding embodiments, wherein at least the value (WF y ) of the force component running transversely, in particular perpendicular, to a vertical longitudinal center plane (18) is determined.
39. Verfahren nach einer der Ausführungsformen 34 bis 38, wobei vor einer Ermittlung der Werte (WFX, WFy, WFZ) der Kraftkomponente (K) geprüft wird, ob ein geeigneter Zustand zur Ermittlung der Kraftkomponenten auf das Ankuppelelement (40) vorliegt. 39. The method according to one of the embodiments 34 to 38, wherein prior to determining the values (WF X , WF y , WF Z ) of the force component (K) it is checked whether a suitable state for determining the force components on the coupling element (40) is present .
40. Verfahren nach Ausführungsform 39, wobei durch Erfassen von mindestens einem der Parameter wie Spannungsversorgung, Fahrzeug ausrichtung im Raum, Vorliegen der Arbeitsstellung des Haltearms (30) geprüft wird, ob ein geeigneter Zustand zur Ermittlung der Kraftkomponenten auf das Ankuppelelement (40) vorliegt. 40. The method according to embodiment 39, wherein by detecting at least one of the parameters such as voltage supply, vehicle orientation in space, the presence of the working position of the holding arm (30) it is checked whether a suitable state for determining the force components on the coupling element (40) is present.
41. Verfahren nach einer der Ausführungsformen 34 bis 40, wobei vor einer Ermittlung der Kraftkomponenten auf das Ankuppelelement (40) eine Erfassung von mindestens einem der Werte (WFX, WFy, WFZ) der Kraft komponenten im Fall einer Nulllast erfolgt. 41. The method according to one of the embodiments 34 to 40, wherein before the force components on the coupling element (40) are determined, at least one of the values (WF X , WF y , WF Z ) of the force components is recorded in the case of no load.
42. Verfahren nach einer der Ausführungsformen 34 bis 41, wobei ein Erfassen der Werte (WFX, WFy, WFZ) der Kraftkomponenten bei Nulllast nach einer Bewegung des Haltearms (30) in eine Arbeitsstellung erfolgt. 43. Verfahren nach einer der Ausführungsformen 34 bis 42, wobei ein Erfassen der Werte (Fx, Fy, Fz) der Kraftkomponenten bei Nulllast nach einer Montage eines Ankuppelelements (40) am Haltearm (30) erfolgt. 42. The method according to one of the embodiments 34 to 41, the values (WF X , WF y , WF Z ) of the force components being recorded at zero load after the holding arm (30) has moved into a working position. 43. The method according to one of the embodiments 34 to 42, the values (F x , F y , F z ) of the force components being recorded at zero load after a coupling element (40) has been installed on the holding arm (30).
44. Verfahren nach einer der voranstehenden Ausführungsformen, wobei eine Abspeicherung der Werte (Fx, Fy, Fz) der Kraftkomponenten bei Nulllast nur dann erfolgt, die Werte (Fx, Fy, Fz) vorgegebene, eine externe Kraft auf das Ankuppelelement (40) ausschließende Werte unterschreiten. 44. The method according to one of the preceding embodiments, the values (F x , F y , F z ) of the force components being stored at zero load only when the values (F x , F y , F z ) are given an external force the coupling element (40) fall below exclusive values.
45. Verfahren nach einer der Ausführungsformen 34 bis 44, wobei eine Erfassung der Werte (Fx, Fy, Fz) der Kraftkomponenten bei Nulllast nach einem ein Erkennen einer Annäherung an ein Objekt, insbesondere an einen Anhänger oder einen Lastenträger, erfolgt. 45. The method according to one of the embodiments 34 to 44, wherein the values (F x , F y , F z ) of the force components at zero load are detected after an approach to an object, in particular a trailer or a load carrier, is detected.
46. Verfahren nach einer der Ausführungsformen 34 bis 45, wobei nach einer Erfassung der Werte (Fx, Fy, Fz) der Kraftkomponenten bei Nulllast ein erneutes Erfassen der Werte (Fx, Fy, Fz) der Kraftkomponenten bei Nulllast nach einem vorgegebenen Zeitraum erfolgt. 46. The method according to one of the embodiments 34 to 45, wherein, after the values (F x , F y , F z ) of the force components at zero load have been recorded, the values (F x , F y , F z ) of the force components at zero load are recorded again takes place after a specified period of time.
47. Verfahren nach einer der Ausführungsformen 34 bis 46, wobei zur Ermittlung von mindestens einem der lastbedingten Werte (WFxi, WFyi, WFzi) der Kraftkomponenten die entsprechenden von den bei Nulllast gelieferten Werte (WFxo, WFyo, WFzo) der Kraftkomponenten von den bei einer Kraft auf das Ankuppelelement (40) gelieferten Werten (WFX, WFy, WFZ) der Kraft komponenten subtrahiert werden. 47. The method according to one of the embodiments 34 to 46, wherein to determine at least one of the load-related values (WFxi, WF yi , WF zi ) of the force components the corresponding values (WF x o, WF y o, WF z o) the force components are subtracted from the values (WF X , WF y , WF Z ) of the force components supplied when there is a force acting on the coupling element (40).
48. Verfahren nach einer der Ausführungsformen 34 bis 47, wobei eine Ermittlung von mindestens einem der Werte (WFX, WFy, WFZ) der Kraft komponenten auf das Ankuppelelement (40) erfolgt, sofern eine Bordfunktion des Kraftfahrzeugs (10) ausgeführt wird. 49. Verfahren nach einer der voranstehenden Ausführungsformen 34 bis 48, wobei eine Ermittlung von mindestens einem der Werte der Kraftkomponenten auf das Ankuppelelement (40) ausgeführt wird, sofern ein Einstecken eines Steckers in eine dem Haltearm (30) zugeordnete Steckdose (31) erfolgt ist. 48. The method according to one of embodiments 34 to 47, wherein at least one of the values (WF X , WF y , WF Z ) of the force components on the coupling element (40) is determined if an on-board function of the motor vehicle (10) is performed . 49. The method according to one of the preceding embodiments 34 to 48, wherein at least one of the values of the force components on the coupling element (40) is determined if a plug has been inserted into a socket (31) assigned to the holding arm (30) .
50. Verfahren nach einer der Ausführungsformen 34 bis 49, wobei eine Ermittlung von mindestens einem der Werte der Kraftkomponenten auf das Ankuppelelement (40) nach Erkennen eines an dem Ankuppelelement (40) angreifenden Objekts, insbesondere eines Anhängers oder eines Lasten trägers, erfolgt. 50. The method according to one of the embodiments 34 to 49, wherein at least one of the values of the force components on the coupling element (40) is determined after the detection of an object attacking the coupling element (40), in particular a trailer or a load carrier.
51. Verfahren nach einer der Ausführungsformen 34 bis 50, wobei eine Ermittlung von mindestens einem der Werte (WFX, WFy, WFZ) der Kraft komponente auf das Ankuppelelement (40) dann erfolgt, wenn die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs (10) kleiner als fünf Kilometer pro Stunde ist, insbesondere wenn das Kraftfahrzeug (10) steht. 51. The method according to one of embodiments 34 to 50, wherein at least one of the values (WF X , WF y , WF Z ) of the force component on the coupling element (40) is determined when the speed of the motor vehicle (10) is lower than five kilometers per hour, especially when the motor vehicle (10) is stationary.
52. Verfahren nach einer der Ausführungsformen 34 bis 51, wobei mindestens ein Wert (WFZ) der in vertikaler Richtung (Z) auf das Ankuppelelement (40) wirkenden Kraftkomponente übermittelt wird. 52. The method according to one of the embodiments 34 to 51, wherein at least one value (WF Z ) of the force component acting in the vertical direction (Z) on the coupling element (40) is transmitted.
53. Verfahren nach einer der Ausführungsformen 34 bis 52, wobei mindestens ein Wert (WFX) der auf das Ankuppelelement (40) in Fahrtrichtung und insbesondere parallel zu einer vertikalen Längsmittelebene (18) wirkenden Kraftkomponente übermittelt wird. 53. The method according to one of the embodiments 34 to 52, wherein at least one value (WF X ) of the force component acting on the coupling element (40) in the direction of travel and in particular parallel to a vertical longitudinal center plane (18) is transmitted.
54. Verfahren nach einer der Ausführungsformen 34 bis 53, wobei mindestens ein Wert (WFy) einer quer zu einer vertikalen Längsmittelebene (18) des Haltearms (30), insbesondere in ungefähr horizontaler Richtung, wirkenden Kraftkomponente übermittelt wird. 55. Verfahren nach einer der Ausführungsformen 34 bis 54, wobei mindestens einer der Werte (WFxi, WFyi, WFZi) der jeweiligen Kraftkomponente und insbesondere die mit dieser verbundenen Messgenauigkeit, angezeigt wird. 54. The method according to one of the embodiments 34 to 53, wherein at least one value (WF y ) of a force component acting transversely to a vertical longitudinal center plane (18) of the holding arm (30), in particular in an approximately horizontal direction, is transmitted. 55. The method according to one of the embodiments 34 to 54, wherein at least one of the values (WFxi, WF yi , WF Zi ) of the respective force component and in particular the measurement accuracy associated with this is displayed.
56. Verfahren nach einer der Ausführungsformen 34 bis 55, wobei mindestens einer der Werte (WFxi, WFyi, WFZi) jeweiligen Kraftkomponente qualitativ angezeigt wird. 56. The method according to one of the embodiments 34 to 55, wherein at least one of the values (WFxi, WF yi , WF Zi ) of the respective force component is displayed qualitatively.
57. Verfahren nach einer der Ausführungsformen 34 bis 56, wobei der Wert (WFZ) der auf das Ankuppelelement (40) in vertikaler Richtung wirkenden Kraftkomponente in Relation zu einer vorgegebenen Stützlast für das jeweilige Kraftfahrzeug (10) angezeigt wird. 57. The method according to one of the embodiments 34 to 56, wherein the value (WF Z ) of the force component acting on the coupling element (40) in the vertical direction is displayed in relation to a predetermined support load for the respective motor vehicle (10).
58. Verfahren nach einer der Ausführungsformen 34 bis 57, wobei der Wert (WFx) der in Fahrtrichtung wirkenden Kraftkomponente in Relation zu einer maximalen Zugkraft angezeigt wird. 58. The method according to one of the embodiments 34 to 57, the value (WFx) of the force component acting in the direction of travel being displayed in relation to a maximum tensile force.
59. Verfahren nach einer der Ausführungsformen 34 bis 58, d wobei mindestens einer der Werte (WFX, WFy, WFZ) der auf das Ankuppelelement (40) wirkenden Kraftkomponenten einem elektronischen Stabilisierungssystem (326) des Kraftfahrzeugs (10) übermittelt werden. 59. The method according to one of the embodiments 34 to 58, d wherein at least one of the values (WF X , WF y , WF Z ) of the force components acting on the coupling element (40) are transmitted to an electronic stabilization system (326) of the motor vehicle (10).
60. Verfahren nach einer der Ausführungsformen 34 bis 59, wobei mindestens einer der Werte (WFX, WFy, WFZ) auf das Ankuppelelement (40) wirkenden Kraftkomponenten einer Fahrwerksteuerung (328) des Kraftfahrzeugs (10) übermittelt wird. 60. The method according to one of the embodiments 34 to 59, wherein at least one of the values (WF X , WF y , WF Z ) acting on the coupling element (40) force components of a chassis control (328) of the motor vehicle (10) is transmitted.
61. Verfahren nach dem Oberbegriff der Ausführungsform 34 oder nach einer der Ausführungsformen 34 bis 60, wobei die Werte (WFX, WFy, WFZ) der auf das Ankuppelelement (40) wirkenden Kraftkomponenten mit den Sensorwerten (M) mittels Transformationskoeffizienten (tix ... tn) verknüpft werden. 62. Verfahren nach einer der Ausführungsformen 34 bis 61, wobei die von den Deformationssensoren (172, 174, 176, 178) gelieferten Sensorwerte mittels der Transformationskoeffizienten (tix ... tn) einer Transformationsmatrix (T) mit den Kraftkomponenten in den drei quer zueinander verlaufenden Raum richtungen (x, y, z) verknüpft werden. 61. Method according to the preamble of embodiment 34 or according to one of embodiments 34 to 60, wherein the values (WF X , WF y , WF Z ) of the force components acting on the coupling element (40) with the sensor values (M) by means of transformation coefficients (tix ... tn). 62. The method according to one of the embodiments 34 to 61, wherein the sensor values supplied by the deformation sensors (172, 174, 176, 178) are transverse to one another by means of the transformation coefficients (tix ... tn) of a transformation matrix (T) with the force components in the three running spatial directions (x, y, z) are linked.
63. Verfahren nach Ausführungsform 61 oder 62, wobei die Bestimmung der Transformationskoeffizienten (tix ... tn) der Transformationsmatrix (T)im Rahmen eines Kalibriervorgangs erfolgt. 63. The method according to embodiment 61 or 62, wherein the determination of the transformation coefficients (tix ... tn) of the transformation matrix (T) takes place within the scope of a calibration process.
64. Verfahren nach Ausführungsform 63, wobei in dem Kalibriervorgang bei Einwirkung einer definierten Kraftkomponente auf das Ankuppelelement (40) die von den Deformationssensoren (172, 174, 176, 178) gelieferten Sensor werte erfasst werden. 64. The method according to embodiment 63, the sensor values supplied by the deformation sensors (172, 174, 176, 178) being recorded in the calibration process when a defined force component acts on the coupling element (40).
65. Verfahren nach Ausführungsform 63 oder 64, wobei bei dem Kalibrier vorgang jeweils mit einer definierten Kraftkomponente in einer der drei quer zueinander verlaufenden Raumrichtungen (x, y, z) auf das Ankuppelelement (40) eingewirkt wird und die von den Deformationssensoren (172, 174, 176, 178) gelieferten Sensorwerte erfasst werden. 65. The method according to embodiment 63 or 64, wherein during the calibration process a defined force component is acted on the coupling element (40) in one of the three spatial directions (x, y, z) running transversely to one another and the deformation sensors (172, 174, 176, 178) delivered sensor values can be recorded.
66. Verfahren nach einer der Ausführungsformen 64 bis 65, wobei bei dem Kalibriervorgang jede in einer der drei Raumrichtungen (x, y, z) wirkende Kraftkomponente denselben Betrag aufweist. 66. The method according to one of the embodiments 64 to 65, wherein in the calibration process each force component acting in one of the three spatial directions (x, y, z) has the same amount.
67. Verfahren nach einer der Ausführungsformen 34 bis 66, wobei die Bestimmung der Werte (WFX, WFy, WFZ) der auf das Ankuppelelement wirkenden Kraftkomponenten mittels der Sensorwerte aufgrund der bei der Kalibrierung durch jeweils eine Kraftkomponente in einer der drei Raum richtungen (x, y, z) ermittelten Transformationskoeffizienten erfolgt. 68. Verfahren nach einer der Ausführungsformen 34 bis 67, wobei die Bestimmung des Transformationskoeffizienten unter der Annahme einer linearen Verknüpfung zwischen den Werten (WFX, WFy, WFZ) der Kraft komponenten in den drei quer zueinander verlaufenden Raumrichtungen (x, y, z) und den von den Deformationssensoren (172, 174, 176, 178) gelieferten Sensorwerten erfolgen. 67. The method according to one of the embodiments 34 to 66, wherein the determination of the values (WF X , WF y , WF Z ) of the force components acting on the coupling element by means of the sensor values based on the calibration by a force component in one of the three spatial directions (x, y, z) determined transformation coefficients takes place. 68. The method according to one of the embodiments 34 to 67, wherein the determination of the transformation coefficient is based on the assumption of a linear link between the values (WF X , WF y , WF Z ) of the force components in the three spatial directions (x, y, z) and the sensor values supplied by the deformation sensors (172, 174, 176, 178).
69. Verfahren nach einer der Ausführungsformen 34 bis 67, wobei die drei quer zueinander verlaufenden Raumrichtungen (x, y, z) senkrecht zueinander verlaufen. 69. The method according to one of the embodiments 34 to 67, wherein the three spatial directions (x, y, z) running transversely to one another run perpendicular to one another.
70. Verfahren nach einer der Ausführungsformen 34 bis 67, wobei ausgehend von dem Ankuppelelement (40) als Mittelpunkt der Raum um das Ankuppelelement (40) in durch die drei quer zueinander verlaufenden Raum richtungen (x, y, z) definierte acht Oktanten (I ... VIII) aufgeteilt wird, dass zur Ermittlung des Transformationskoeffizientensatzes in jedem der Oktanten (I ... VIII) mit Kraftkomponenten auf das Ankuppelelement (40) eingewirkt wird, welche innerhalb des jeweiligen Oktanten liegen, dass die Sensorwerte erfasst werden und dass für diese Kraftkomponenten in dem jeweiligen der Oktanten (I bis VIII) oktantenbasierte Transformationskoeffizienten ermittelt werden. 70. The method according to one of the embodiments 34 to 67, wherein, starting from the coupling element (40) as the center point, the space around the coupling element (40) in eight octants (I ... VIII), that to determine the set of transformation coefficients in each of the octants (I ... VIII) the coupling element (40) is acted on with force components which are within the respective octant, that the sensor values are recorded and that for these force components are determined in the respective one of the octants (I to VIII) octant-based transformation coefficients.
71. Verfahren nach einer der voranstehenden Ausführungsformen, wobei zur Ermittlung der Werte (WFX, WFy, WFZ) der Kraftkomponenten auf das Ankuppelelement (40) eine der Transformationsmatrizen (T) herangezogen wird und nachfolgend überprüft wird, welchem der Oktanten (I ... VIII) die Werte (Fx, Fy, Fz) Kraftkomponenten zuzuordnen sind und anschließend mit der diesem Oktanten (I bis VIII) zugeordneten Transformationsmatrix (T) eine erneute Ermittlung der Werte (WFX, WFy, WFZ) der Kraftkomponenten vorgenommen wird. 72. Heckseitig an einer Kraftfahrzeugkarosserie (12) montierbare Vorrichtung zum Ankuppeln eines Anhängers oder einer Lastenträgereinheit, umfassend einen Haltearm (30), der an einem ersten Ende (32) im Betrieb fest mit der Kraftfahrzeugkarosserie (12) verbunden ist und an einem zweiten Ende (34) zum Tragen eines Ankuppelelements (40) ausgebildet ist, insbesondere nach einer der voranstehenden Ausführungsformen, wobei im Betrieb an dem Ankuppelelement (40) angreifende und von dem Haltearm (30) auf die Kraft fahrzeugkarosserie (12) übertragene Kräfte durch eine Auswerteeinheit (230) mit einer Sensoranordnung (170) erfasst werden, die mindestens drei Deformationssensoren (172, 174, 176) aufweist, und dass insbesondere die mindesten drei Deformationssensoren (172, 174, 176, 178) der Sensor anordnung (170) auf derselben Seite einer bei einer Biegedeformation des Haltearms (30) nicht längenvariablen neutralen Faser des Haltearms angeordnet sind. 71. The method according to one of the preceding embodiments, wherein one of the transformation matrices (T) is used to determine the values (WF X , WF y , WF Z ) of the force components on the coupling element (40) and which of the octants (I. ... VIII) the values (F x , F y , F z ) are to be assigned to force components and then a new determination of the values (WF X , WF y , WF Z) with the transformation matrix (T) assigned to this octant (I to VIII) ) of the force components is carried out. 72. A device for coupling a trailer or a load carrier unit, which can be mounted on the rear of a motor vehicle body (12), comprising a holding arm (30) which is firmly connected to the motor vehicle body (12) at a first end (32) during operation and at a second end (34) is designed to carry a coupling element (40), in particular according to one of the preceding embodiments, with forces acting on the coupling element (40) during operation and transmitted from the holding arm (30) to the motor vehicle body (12) by an evaluation unit ( 230) are detected with a sensor arrangement (170) which has at least three deformation sensors (172, 174, 176), and that in particular the at least three deformation sensors (172, 174, 176, 178) of the sensor arrangement (170) on the same side of a in the event of a bending deformation of the holding arm (30), neutral fibers of the holding arm which are not variable in length are arranged.
73. Vorrichtung nach dem Oberbegriff der Ausführungsform 72 oder nach Ausführungsform 72, wobei auf einer Seite des Haltearms (30, 30') ein Krafterfassungsmodul (100) angeordnet ist, das eine Sensoranordnung (170) umfasst, welche im Betrieb an dem Ankuppelelement (40) angreifende und vom Haltearm (30) auf die Kraftfahrzeugkarosserie (12) übertragene Kräfte erfasst. 73. Device according to the preamble of embodiment 72 or according to embodiment 72, wherein a force detection module (100) is arranged on one side of the holding arm (30, 30 ') which comprises a sensor arrangement (170) which, during operation, is attached to the coupling element (40 ) attacking forces transmitted by the holding arm (30) to the motor vehicle body (12) are detected.
74. Vorrichtung nach Ausführungsform 73, wobei die Sensoranordnung mindestens drei Deformationssensoren (172, 174, 176) aufweist. 74. Device according to embodiment 73, wherein the sensor arrangement has at least three deformation sensors (172, 174, 176).
75. Vorrichtung nach Ausführungsform 73 oder 74, wobei das Krafterfassungs modul (100) im Betriebszustand auf keiner einer Fahrbahn (44) zugewandten Seite des Haltearms (30, 30') angeordnet ist. 75. Device according to embodiment 73 or 74, wherein the force detection module (100) in the operating state is not arranged on any side of the holding arm (30, 30 ') facing a roadway (44).
76. Vorrichtung nach einer der Ausführungsformen 73 bis 75, wobei das Krafterfassungsmodul (100) im Betriebszustand auf einer einer Fahrbahn (44) abgewandten Seite des Haltearms (30, 30') angeordnet ist. 77. Vorrichtung nach dem Oberbegriff der Ausführungsform 72 oder nach einer der voranstehenden Ausführungsformen, wobei im Betrieb an dem Ankuppelelement (40) angreifende und von dem Haltearm (30) auf die Kraft- fa h rzeugka rosse rie (12) übertragene Kräfte durch eine Auswerteeinheit (230) mit einer Sensoranordnung (170) erfasst werden, die mindestens drei Deformationssensoren (172, 174, 176) aufweist, dass die Deformations sensoren (172, 174, 176, 178) auf mindestens einem Deformations übertragungselement (102) angeordnet sind, das mit dem Haltearm (30) verbunden ist. 76. Device according to one of the embodiments 73 to 75, the force detection module (100) being arranged in the operating state on a side of the holding arm (30, 30 ') facing away from a roadway (44). 77. Device according to the preamble of embodiment 72 or according to one of the preceding embodiments, with forces acting on the coupling element (40) during operation and transmitted from the holding arm (30) to the motor vehicle body (12) by an evaluation unit (230) are detected with a sensor arrangement (170) which has at least three deformation sensors (172, 174, 176) that the deformation sensors (172, 174, 176, 178) are arranged on at least one deformation transmission element (102) that is connected to the holding arm (30).
78. Vorrichtung nach dem Oberbegriff der Ausführungsform 72 oder nach einer der voranstehenden Ausführungsformen, wobei im Betrieb an dem Ankuppelelement (40) angreifende und von dem Haltearm (30) auf die Kraft fahrzeugkarosserie (12) übertragene Kräfte durch eine Auswerteeinheit (230) mit einer Sensoranordnung (170) erfasst werden, die mindestens drei Deformationssensoren (172, 174, 176) aufweist, dass alle Deformations sensoren (172, 174, 176, 178) der Sensoranordnung (170) auf einem gemeinsamen Deformationsübertragungselement (102) angeordnet sind. 78. Device according to the preamble of embodiment 72 or according to one of the preceding embodiments, in which, during operation, forces acting on the coupling element (40) and transmitted from the holding arm (30) to the motor vehicle body (12) are transmitted through an evaluation unit (230) with a Sensor arrangement (170) are detected, which has at least three deformation sensors (172, 174, 176) that all deformation sensors (172, 174, 176, 178) of the sensor arrangement (170) are arranged on a common deformation transmission element (102).
79. Vorrichtung nach einer der voranstehenden Ausführungsformen, wobei jeder der mindestens drei Deformationssensoren (172, 174, 176) bei Einwirkung von ein und derselben Kraft auf das Ankuppelelement (40) unterschiedliche große Deformationen des Haltearms (30, 30' erfasst. 79. Device according to one of the preceding embodiments, wherein each of the at least three deformation sensors (172, 174, 176) detects different large deformations of the holding arm (30, 30 ') when one and the same force acts on the coupling element (40).
80. Vorrichtung nach einer der voranstehenden Ausführungsformen, wobei das Deformationsübertragungselement (102) relativbewegungsfrei und damit starr an mindestens zwei Befestigungsbereichen (104, 106, 108) mit dem Haltearm (30) verbunden ist und dass mindestens einer der Deformationssensoren (172, 174, 176, 178) zwischen den Befestigungsbereichen (104, 106, 108) des Deformationsübertragungselements (102) angeordnet sind. 81. Vorrichtung nach einer der voranstehenden Ausführungsformen, wobei das Deformationsübertragungselement (102) mit mindestens drei Befestigungs bereichen (104, 106, 108) mit dem Haltearm (30) verbunden ist und dass jeweils zwischen zwei der Befestigungsbereiche (104, 106, 108) mindestens einer der Deformationssensoren (172, 174, 176, 178) angeordnet ist. 80. Device according to one of the preceding embodiments, wherein the deformation transmission element (102) is connected to the holding arm (30) without relative movement and thus rigidly at at least two fastening areas (104, 106, 108) and that at least one of the deformation sensors (172, 174, 176 , 178) are arranged between the fastening areas (104, 106, 108) of the deformation transmission element (102). 81. Device according to one of the preceding embodiments, wherein the deformation transmission element (102) with at least three fastening areas (104, 106, 108) is connected to the holding arm (30) and that in each case between two of the fastening areas (104, 106, 108) at least one of the deformation sensors (172, 174, 176, 178) is arranged.
82. Vorrichtung nach einer der voranstehenden Ausführungsformen, wobei das Deformationsübertragungselement (102) in den Befestigungsbereichen (104, 106, 108) mit dem Haltearm (30) mittels Verbindungselementen (114, 116, 118) verbunden ist. 82. Device according to one of the preceding embodiments, the deformation transmission element (102) being connected in the fastening areas (104, 106, 108) to the holding arm (30) by means of connecting elements (114, 116, 118).
83. Vorrichtung nach Ausführungsform 82, wobei die Verbindungselemente (114, 116, 118) einerseits starr mit dem Haltearm (30) und andererseits starr mit den Befestigungsbereichen (104, 106, 108) des Deformations übertragungselements (102) verbunden sind. 83. Device according to embodiment 82, wherein the connecting elements (114, 116, 118) are rigidly connected on the one hand to the holding arm (30) and on the other hand rigidly to the fastening areas (104, 106, 108) of the deformation transmission element (102).
84. Vorrichtung nach Ausführungsform 83, wobei die Verbindungselemente (114, 116, 118) an den Haltearm (30) angeformt sind. 84. Device according to embodiment 83, wherein the connecting elements (114, 116, 118) are molded onto the holding arm (30).
85. Vorrichtung nach einer der voranstehenden Ausführungsformen, wobei die Verbindungselemente (114, 116, 118) Deformationen des Haltearms (30) in jeweils zwischen den Verbindungselementen (114, 116, 118) liegenden Deformationsbereichen (82, 84) des Haltearms (30) auf die Befestigungs bereiche (104, 106, 108) des Deformationsübertragungselements (102) über tragen. 85. Device according to one of the preceding embodiments, wherein the connecting elements (114, 116, 118) deformations of the holding arm (30) in deformation regions (82, 84) of the holding arm (30) lying between the connecting elements (114, 116, 118) the fastening areas (104, 106, 108) of the deformation transmission element (102) carry over.
86. Vorrichtung nach einer der Ausführungsformen 82 bis 85, wobei jeweils zwischen zwei Verbindungselementen (114, 116, 118) ein Deformations bereich (82, 84) des Haltearms (30) liegt. 87. Vorrichtung nach einer der voranstehenden Ausführungsformen, wobei der Haltearm (30) mindestens zwei Deformationsbereiche (82, 84) aufweist, deren Deformationen über beiderseits des jeweiligen Deformationsbereichs (82, 84) angeordnete Verbindungselemente (114, 116, 118) auf Befestigungsbereiche (104, 106, 108) des Deformationsübertragungselements (102) übertragen wird, zwischen denen ein deformationsbehafteter Bereich (152, 154, 156) des Deformationsübertragungselements (102) liegt. 86. Device according to one of the embodiments 82 to 85, a deformation area (82, 84) of the holding arm (30) lying between each two connecting elements (114, 116, 118). 87. Device according to one of the preceding embodiments, wherein the holding arm (30) has at least two deformation areas (82, 84), the deformations of which are applied to fastening areas (104) via connecting elements (114, 116, 118) arranged on both sides of the respective deformation area (82, 84) , 106, 108) of the deformation transmission element (102), between which a deformation-prone area (152, 154, 156) of the deformation transmission element (102) lies.
88. Vorrichtung nach Ausführungsform 87, wobei die mindestens zwei Deformationsbereiche (82, 84) in einer Erstreckungsrichtung des Haltearms (30) aufeinanderfolgend angeordnet sind. 88. Device according to embodiment 87, wherein the at least two deformation regions (82, 84) are arranged one after the other in a direction of extent of the holding arm (30).
89. Vorrichtung nach einer der voranstehenden Ausführungsformen, wobei mindestens ein Deformationssensor (172, 174, 176, 178) in einem der deformationsbehafteten Bereiche (152, 154, 156, 158) des Deformations übertragungselements (102) angeordnet ist. 89. Device according to one of the preceding embodiments, wherein at least one deformation sensor (172, 174, 176, 178) is arranged in one of the deformation-prone areas (152, 154, 156, 158) of the deformation transmission element (102).
90. Vorrichtung nach einer der Ausführungsformen 87 bis 89, wobei jeder deformationsbehaftete Bereich (152, 154, 156, 158) mit einem deformations steifen Bereich (144, 146, 148) des Deformationsübertragungselements (102) verbunden ist und dass die Befestigungsbereiche (104, 106, 108) jeweils in einem deformationssteifen Bereich (144, 146, 148) liegen. 90. Device according to one of the embodiments 87 to 89, wherein each deformation-prone area (152, 154, 156, 158) is connected to a deformation-stiff area (144, 146, 148) of the deformation transmission element (102) and that the fastening areas (104, 106, 108) each lie in a deformation-resistant area (144, 146, 148).
91. Vorrichtung nach Ausführungsform 90, wobei die deformationsbehafteten Bereiche (152, 154, 156, 158) jeweils zwischen zwei deformationssteifen Bereichen (144, 146, 148) angeordnet sind. 91. Device according to embodiment 90, the deformation-prone areas (152, 154, 156, 158) each being arranged between two deformation-resistant areas (144, 146, 148).
92. Vorrichtung nach Ausführungsform 90 oder 91, wobei die deformations steifen Bereiche (144, 146, 148) und die deformationsbehafteten Bereiche (152, 154, 156, 158) in einer Deformationsrichtung aufeinanderfolgend angeordnet sind. 93. Vorrichtung nach einer der Ausführungsformen 87 bis 92, wobei die deformationsbehafteten Bereiche (152, 154, 156, 158) als Deformations konzentrationsbereiche ausgebildet sind. 92. Device according to embodiment 90 or 91, the deformation-stiff regions (144, 146, 148) and the deformation-prone regions (152, 154, 156, 158) being arranged one after the other in a deformation direction. 93. Device according to one of the embodiments 87 to 92, wherein the deformation-prone areas (152, 154, 156, 158) are designed as deformation concentration areas.
94. Vorrichtung nach einer der voranstehenden Ausführungsformen, wobei das Material des Deformationsübertragungselements (102) außerhalb der deformationsbehafteten Bereiche (152, 154, 156, 158) als deformationssteifes oder deformationsinertes Material ausgebildet ist. 94. Device according to one of the preceding embodiments, the material of the deformation transmission element (102) outside the deformation-prone areas (152, 154, 156, 158) being designed as a deformation-resistant or deformation-inert material.
95. Vorrichtung nach einer der voranstehenden Ausführungsformen, wobei das Material des Deformationsübertragungselements (102) in den deformations behafteten Bereichen (152, 154, 156, 158) durch eine Formgebung, beispiels weise eine Querschnittsverengung, deformationsgeneigt ist. 95. Device according to one of the preceding embodiments, wherein the material of the deformation transmission element (102) in the areas subject to deformation (152, 154, 156, 158) is prone to deformation by a shape, for example a cross-sectional constriction.
96. Vorrichtung nach einer der voranstehenden Ausführungsformen, wobei das Deformationsübertragungselement (102) neben dem jeweiligen deformations behafteten Bereich (152, 154, 156, 158) einen deformationsfreien Bereich (192, 194, 196, 198) aufweist, auf welchem mindestens ein Referenz deformationssensor (182, 184, 186, 188) angeordnet ist. 96. Device according to one of the preceding embodiments, wherein the deformation transmission element (102) has a deformation-free area (192, 194, 196, 198) next to the respective deformation-prone area (152, 154, 156, 158) on which at least one reference deformation sensor (182, 184, 186, 188) is arranged.
97. Vorrichtung nach Ausführungsform 96, wobei der jeweilige deformations freie Bereich (192, 194, 196, 198) aus demselben Material wie der deformationsbehaftete Bereich (152, 154, 156, 158) ausgebildet ist. 97. Device according to embodiment 96, the respective deformation-free area (192, 194, 196, 198) being made from the same material as the deformation-prone area (152, 154, 156, 158).
98. Vorrichtung nach Ausführungsform 96 oder 97, wobei der jeweilige deformationsfreie Bereich (192, 194, 196, 198) einseitig mit einem deformationssteifen Bereich (144, 146, 148) des Deformationsübertragungs elements (102) verbunden ist. 98. Device according to embodiment 96 or 97, the respective deformation-free area (192, 194, 196, 198) being connected on one side to a deformation-resistant area (144, 146, 148) of the deformation transmission element (102).
99. Vorrichtung nach einer der Ausführungsformen 96 bis 98, wobei der deformationsfreie Bereich (192, 194, 196, 198) des Deformations übertragungselements (102) zungenartig ausgebildet ist. 100. Vorrichtung nach einer der Ausführungsformen 96 bis 99, wobei der deformationsfreie Bereich (192, 194, 196, 198) des Deformations übertragungselements (102) aus demselben Material, insbesondere mit derselben Materialdicke, hergestellt ist, wie der deformationsbehaftete Bereich (152, 154, 156, 158). 99. Device according to one of the embodiments 96 to 98, the deformation-free area (192, 194, 196, 198) of the deformation transmission element (102) being designed like a tongue. 100. Device according to one of the embodiments 96 to 99, wherein the deformation-free area (192, 194, 196, 198) of the deformation transmission element (102) is made from the same material, in particular with the same material thickness, as the deformation-prone area (152, 154 , 156, 158).
101. Vorrichtung nach einer der Ausführungsformen 96 bis 100, wobei die Referenzdeformationssensoren (182, 184, 186, 188) thermisch mit dem Deformationsübertragungselement (102) gekoppelt sind. 101. Device according to one of the embodiments 96 to 100, wherein the reference deformation sensors (182, 184, 186, 188) are thermally coupled to the deformation transmission element (102).
102. Vorrichtung nach Ausführungsform 101, wobei die Referenzdeformations sensoren (182, 184, 186, 188) mittels des Deformationsübertragungselements (102) thermisch mit den Deformationssensoren (172, 174, 176, 178) gekoppelt sind. 102. Device according to embodiment 101, wherein the reference deformation sensors (182, 184, 186, 188) are thermally coupled to the deformation sensors (172, 174, 176, 178) by means of the deformation transmission element (102).
103. Vorrichtung nach Ausführungsform 102, wobei zur optimalen thermischen Kopplung zwischen dem jeweiligen Deformationssensor (172, 174, 176, 178) und dem diesem zugeordneten Referenzdeformationssensor (182, 184, 186, 188) jeder mit einem Deformationssensor (172, 174, 176, 178) versehene deformationsbehaftete Bereich (152, 154, 156, 158) thermisch mit dem diesem zugeordneten und den zugeordneten Referenzdeformationssensor (182, 184, 186, 188) tragenden deformationsfreien Bereich (192, 194, 196, 198) gekoppelt ist. 103. Device according to embodiment 102, wherein for optimal thermal coupling between the respective deformation sensor (172, 174, 176, 178) and the reference deformation sensor (182, 184, 186, 188) assigned to it, each with a deformation sensor (172, 174, 176, 178) provided deformation-prone area (152, 154, 156, 158) is thermally coupled to the deformation-free area (192, 194, 196, 198) assigned to this and the assigned reference deformation sensor (182, 184, 186, 188).
104. Vorrichtung nach einer der Ausführungsformen 96 bis 103, wobei der den jeweiligen Referenzdeformationssensor (182, 184, 186, 188) tragende deformationsfreie Bereich (192, 194, 196, 198) dasselbe thermische Verhalten wie der den entsprechenden Deformationssensor (172, 174, 176, 178) tragende deformationsbehaftete Bereich (152, 154, 156, 158) aufweist. 105. Vorrichtung nach einer der Ausführungsformen 96 bis 104, wobei der jeweilige den Referenzdeformationssensor (182, 184, 186, 188) tragende deformationsfreie Bereich (192, 194, 196, 198) eine geometrische Form aufweist, die mit dem den Deformationssensor (172, 174, 176, 178) tragenden deformationsbehafteten Bereich (152, 154, 156, 158) vergleichbar ist. 104. Device according to one of the embodiments 96 to 103, wherein the deformation-free area (192, 194, 196, 198) carrying the respective reference deformation sensor (182, 184, 186, 188) has the same thermal behavior as that of the corresponding deformation sensor (172, 174, 176, 178) bearing deformation-prone areas (152, 154, 156, 158). 105. Device according to one of the embodiments 96 to 104, wherein the respective deformation-free area (192, 194, 196, 198) carrying the reference deformation sensor (182, 184, 186, 188) has a geometric shape which corresponds to the deformation sensor (172, 174, 176, 178) bearing deformation-prone area (152, 154, 156, 158) is comparable.
106. Vorrichtung nach einer der Ausführungsformen 96 bis 105, wobei der deformationsfreie Bereich (192, 194, 196, 198) des Deformations übertragungselements (102) aus demselben Material hergestellt ist wie der deformationsbehaftete Bereich (152, 154, 156, 158) des Deformations übertragungselements (102). 106. Device according to one of the embodiments 96 to 105, wherein the deformation-free area (192, 194, 196, 198) of the deformation transmission element (102) is made of the same material as the deformation-prone area (152, 154, 156, 158) of the deformation transmission element (102).
107. Vorrichtung nach einer der Ausführungsformen 96 bis 106, wobei den Referenzdeformationssensoren (182, 184, 186, 188) mindestens ein Temperatursensor (252, 254, 256, 258) zur Funktionsüberwachung zugeordnet ist. 107. Device according to one of the embodiments 96 to 106, the reference deformation sensors (182, 184, 186, 188) being assigned at least one temperature sensor (252, 254, 256, 258) for function monitoring.
108. Vorrichtung nach einer der voranstehenden Ausführungsformen, wobei das Deformationsübertragungselement (102) plattenähnlich ausgebildet ist und jeder einen Deformationssensor (172, 174, 176, 178) tragende deformationsbehaftete Bereich (152, 154, 156, 158) durch eine Querschnitts einschnürung des Deformationsübertragungselements (102) gebildet ist. 108. Device according to one of the preceding embodiments, wherein the deformation transmission element (102) is plate-like and each deformation-prone area (152, 154, 156, 158) carrying a deformation sensor (172, 174, 176, 178) by a cross-sectional constriction of the deformation transmission element ( 102) is formed.
109. Vorrichtung nach Ausführungsform 108, wobei die Querschnitts einschnürung des Deformationsübertragungselements (102) durch eine Einschnürung einer Flächenausdehnung des Deformationsübertragungs elements (102) gebildet ist. 109. Device according to embodiment 108, wherein the cross-sectional constriction of the deformation transmission element (102) is formed by a constriction of a surface extension of the deformation transmission element (102).
110. Vorrichtung nach einer der voranstehenden Ausführungsformen, wobei die Deformationssensoren und die Referenzdeformationssensoren als Dehnungssensoren, insbesondere Dehnungsmessstreifen, ausgebildet sind. 111. Vorrichtung nach einer der Ausführungsformen 72 bis 109, wobei die Deformationssensoren und die Referenzdeformationssensoren als magnetostriktive oder optische Sensoren ausgebildet sind. 110. Device according to one of the preceding embodiments, wherein the deformation sensors and the reference deformation sensors are designed as strain sensors, in particular strain gauges. 111. Device according to one of the embodiments 72 to 109, wherein the deformation sensors and the reference deformation sensors are designed as magnetostrictive or optical sensors.
112. Vorrichtung nach dem Oberbegriff der Ausführungsform 72 oder nach einer der voranstehenden Ausführungsformen, wobei der Haltearm (30) zwischen dem ersten Ende (32) und dem zweiten Ende (34) einen ersten Deformationsbereich (82) und einen zweiten Deformationsbereich (84) aufweist, die bei einer parallel zur Fahrtrichtung (24) in der Längsmittelebene (18) des Haltearms (30) wirkenden Kraft (Fx) jeweils Deformationen erfahren, die sich von den Deformationen bei einer in der Längsmittelebene (18) quer zur Fahrtrichtung (24) wirkenden Kraft (Fz) unterscheiden. 112. Device according to the preamble of embodiment 72 or according to one of the preceding embodiments, the holding arm (30) having a first deformation area (82) and a second deformation area (84) between the first end (32) and the second end (34) which, when a force (Fx) acts parallel to the direction of travel (24) in the longitudinal center plane (18) of the holding arm (30), each experience deformations that differ from the deformations in the case of a deformation in the longitudinal center plane (18) transverse to the direction of travel (24) Differentiate force (F z ).
113. Vorrichtung nach Ausführungsform 112, wobei der erste und der zweite Deformationsbereich (82, 84) bei einer quer insbesondere senkrecht zur Längsmittelebene (18) wirkenden Kraft (Fy) jeweils Deformationen erfahren, die sich von den Deformationen bei einer in der Längsmittelebene (18) parallel und/oder quer zur Fahrtrichtung (24) wirkenden Kraft Fx, F2) unterscheiden. 113. Device according to embodiment 112, wherein the first and the second deformation area (82, 84) in the case of a force (F y ) acting transversely, in particular perpendicular to the longitudinal center plane (18), each experience deformations which differ from the deformations in a longitudinal center plane ( 18) differentiate force F x , F2) acting parallel and / or transversely to the direction of travel (24).
114. Vorrichtung nach Ausführungsform 112 oder 113, wobei der erste und der zweite Deformationsbereich (82, 84) in Erstreckungsrichtung des Halte arms (30) aufeinanderfolgend angeordnet sind. 114. Device according to embodiment 112 or 113, wherein the first and the second deformation region (82, 84) are arranged one after the other in the extension direction of the holding arm (30).
115. Vorrichtung nach einer der voranstehenden Ausführungsformen, wobei jeder Deformationssensor (172, 174, 176, 178) mit dem zugeordneten Referenzdeformationssensor (182, 184, 186, 188) in einer Wheatstone-Brücke (212, 214, 216, 218) verschaltet ist. 116. Vorrichtung nach einer der voranstehenden Ausführungsformen, wobei die Auswerteeinheit (230) einen Prozessor (234) aufweist, welcher die den Deformationen in dem deformationsbehafteten Bereichen (152, 154, 156,115. Device according to one of the preceding embodiments, wherein each deformation sensor (172, 174, 176, 178) is connected to the assigned reference deformation sensor (182, 184, 186, 188) in a Wheatstone bridge (212, 214, 216, 218) . 116. Device according to one of the preceding embodiments, wherein the evaluation unit (230) has a processor (234) which the deformations in the deformation-prone areas (152, 154, 156,
158) entsprechenden Werte mit durch eine Kalibrierung in einem Speicher (236) ermittelten und gespeicherten Transformationswerten in die entsprechenden Werten (WFx, WFY, WFZ) von drei quer, insbesondere senkrecht, zueinander verlaufenden Raumrichtungen wirkenden Kräften (Fx,158) corresponding values with transformation values determined and stored in a memory (236) by a calibration into the corresponding values (WFx, WFY, WFZ) of three forces (F x ,
Fy, F2) auf das Ankuppelelement (40) umrechnet. F y , F2) converted to the coupling element (40).
117. Vorrichtung nach einer der voranstehenden Ausführungsformen, wobei zwei der Kräfte (Fx, Fz) parallel zu insbesondere in, der Längsmittelebene (18) des Haltearms (30) jedoch quer, insbesondere senkrecht, zueinander verlaufen und dass die dritte Kraft (Fy) quer, insbesondere senkrecht, zur Längsmittelebene (18) des Haltearms (30) verläuft. 117. Device according to one of the preceding embodiments, wherein two of the forces (Fx, Fz) run parallel to, in particular in, the longitudinal center plane (18) of the holding arm (30) but transversely, in particular perpendicular, to one another and that the third force (F y ) runs transversely, in particular perpendicular, to the longitudinal center plane (18) of the holding arm (30).
118. Vorrichtung nach Ausführungsform 116 oder 117, wobei in dem Speicher (236) Transformationswerte für in unterschiedlichen Oktanten auf das Ankuppelelement (40) wirkende Kräftekombinationen gespeichert sind. 118. Device according to embodiment 116 or 117, transformation values for combinations of forces acting in different octants on the coupling element (40) being stored in the memory (236).
119. Vorrichtung nach einer der Ausführungsformen 116 bis 118, wobei die Auswerteeinheit (230) Werte von Deformationssensoren (172, 174, 176, 178) und insbesondere Referenzdeformationssensoren (182, 184, 186, 188) zur Ermittlung der Deformationen erfasst. 119. Device according to one of the embodiments 116 to 118, the evaluation unit (230) detecting values from deformation sensors (172, 174, 176, 178) and in particular reference deformation sensors (182, 184, 186, 188) for determining the deformations.
120. Vorrichtung nach Ausführungsform 119, wobei die Auswerteeinheit (230) Werte von mindestens einem Temperatursensor (252, 254, 256, 258) zur Funktionsprüfung der Referenzdeformationssensoren (182, 184, 186, 188) erfasst. 120. Device according to embodiment 119, wherein the evaluation unit (230) detects values from at least one temperature sensor (252, 254, 256, 258) for functional testing of the reference deformation sensors (182, 184, 186, 188).
121. Vorrichtung nach Ausführungsform 120, wobei die Auswerteeinheit (230) Werte von jeweils einem dem jeweiligen Referenzdeformationssensor zugeordneten Temperatursensor erfasst. 122. Vorrichtung nach einer der voranstehenden Ausführungsformen, wobei der Haltearm (30) an seinem zweiten Ende (34) das Ankuppelelement (40) trägt. 121. Device according to embodiment 120, wherein the evaluation unit (230) detects values from a respective temperature sensor assigned to the respective reference deformation sensor. 122. Device according to one of the preceding embodiments, wherein the holding arm (30) carries the coupling element (40) at its second end (34).
123. Vorrichtung nach Ausführungsform 122, wobei der Haltearm (30) und das Ankuppelelement (40) ein zusammenhängendes Teil bilden. 123. Device according to embodiment 122, wherein the holding arm (30) and the coupling element (40) form an integral part.
124. Vorrichtung nach Ausführungsform 122 oder 123, wobei der Haltearm (30) als Kugelhals ausgebildet ist und an dem zweiten Ende (34) das eine Kupplungskugel (43) umfassende Ankuppelelement (40) trägt. 124. Device according to embodiment 122 or 123, wherein the holding arm (30) is designed as a ball neck and at the second end (34) carries the coupling element (40) comprising a coupling ball (43).
125. Vorrichtung nach einer der Ausführungsformen 72 bis 124, wobei der Haltearm (30') einen Aufnahmekörper (31') umfasst, der zur lösbaren Aufnahme des Ankuppelelements (40') ausgebildet ist. 125. Device according to one of the embodiments 72 to 124, wherein the holding arm (30 ') comprises a receiving body (31') which is designed to detachably receive the coupling element (40 ').
126. Vorrichtung nach Ausführungsform 125, wobei der Aufnahmekörper (31') eine Einsteckaufnahme (33') aufweist, welche durch eine Einstecköffnung (35') zugänglich ist. 126. Device according to embodiment 125, wherein the receiving body (31 ') has an insertion receptacle (33') which is accessible through an insertion opening (35 ').
127. Vorrichtung nach Ausführungsform 125 oder 126, wobei das Ankuppelelement (40') einen Trägerarm (42') umfasst. 127. Device according to embodiment 125 or 126, wherein the coupling element (40 ') comprises a support arm (42').
128. Vorrichtung nach einer der Ausführungsformen 125 bis 127, wobei der Trägerarm (42') mit einem Einsteckabschnitt (45') in die Einsteckaufnahme (33') einsteckbar und in dieser fixierbar ist. 128. Device according to one of the embodiments 125 to 127, wherein the carrier arm (42 ') with an insertion section (45') can be inserted into the insertion receptacle (33 ') and can be fixed therein.
129. Vorrichtung nach einer der Ausführungsformen 125 bis 128, wobei der Trägerarm (42') eine Kupplungskugel (43) trägt. 129. Device according to one of the embodiments 125 to 128, wherein the support arm (42 ') carries a coupling ball (43).
130. Vorrichtung nach Ausführungsform 128 oder 129, wobei der Einsteck abschnitt (45') quer in einer Einsteckrichtung (E) formschlüssig in der Einsteckaufnahme (33') aufgenommen ist und im Funktionszustand in Einsteckrichtung durch einen Formschlusskörper (41) fixiert ist. Weitere Merkmale und Vorteile der erfindungsgemäßen Lösung sind Gegen stand der nachfolgenden Beschreibung sowie der zeichnerischen Darstellung einiger Ausführungsbeispiele. 130. Device according to embodiment 128 or 129, wherein the insertion section (45 ') is received transversely in an insertion direction (E) in a form-fitting manner in the insertion receptacle (33') and is fixed in the functional state in the insertion direction by a form-fitting body (41). Further features and advantages of the solution according to the invention are the subject of the following description and the graphic representation of some exemplary embodiments.
In der Zeichnung zeigen: In the drawing show:
Fig. 1 eine teilweise heckseitig aufgebrochene Seitenansicht einer Kraft fahrzeugkarosserie gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Ankuppeln eines Anhängers; Fig. 1 is a partially broken rear side view of a motor vehicle body according to a first embodiment of a device according to the invention for coupling a trailer;
Fig. 2 eine Heckansicht der Kraftfahrzeugkarosserie mit Blick in Richtung des Pfeils X in Fig. 1; FIG. 2 shows a rear view of the motor vehicle body looking in the direction of arrow X in FIG. 1; FIG.
Fig. 3 eine Darstellung des ersten Ausführungsbeispiels der Vorrichtung zum Ankuppeln eines Anhängers oder einer Lastenträgereinheit in ihrer Arbeitsstellung entsprechend Fig. 2; 3 shows an illustration of the first exemplary embodiment of the device for coupling a trailer or a load carrier unit in its working position corresponding to FIG. 2;
Fig. 4 eine Darstellung des ersten Ausführungsbeispiels der Vorrichtung zum Ankuppeln eines Anhängers oder einer Lastenträgereinheit in einer Ruhestellung R; 4 shows an illustration of the first exemplary embodiment of the device for coupling a trailer or a load carrier unit in a rest position R;
Fig. 5 eine Seitenansicht des Haltearms des ersten Ausführungsbeispiels mit Darstellung der Belastung des Ankuppelelements mit einer Kraft Fx; 5 shows a side view of the holding arm of the first exemplary embodiment, showing the loading of the coupling element with a force Fx;
Fig. 6 eine Draufsicht auf den Haltearm mit Blick in Richtung des Pfeils D in Fig. 5; 6 shows a plan view of the holding arm looking in the direction of arrow D in FIG. 5;
Fig. 7 eine Seitenansicht des Haltearms bei Einwirkung einer Kraft Fz; 7 shows a side view of the holding arm when a force F z is applied ;
Fig. 8 eine Draufsicht auf den Haltearm entsprechend Fig. 6 bei Einwirkung der Kraft Fz; Fig. 9 eine Seitenansicht eines Haltearms bei Einwirkung einer Kraft Fy; 8 shows a plan view of the holding arm corresponding to FIG. 6 when the force F z acts ; 9 shows a side view of a holding arm when a force F y is applied ;
Fig. 10 eine Draufsicht ähnlich Fig. 6 bei Einwirkung der Kraft Fy; FIG. 10 shows a plan view similar to FIG. 6 when the force F y acts ;
Fig. 11 einen Schnitt längs Linie 11-11 in Fig. 5; 11 shows a section along line 11-11 in FIG. 5;
Fig. 12 eine vergrößerte Draufsicht auf den Haltearm mit demFig. 12 is an enlarged plan view of the holding arm with the
Deformationsübertragungselement bei Einwirkung der Kraft Fx gemäß Fig. 5 und 6; Deformation transmission element when the force F x acts according to FIGS. 5 and 6;
Fig. 13 eine Draufsicht entsprechend Fig. 12 bei Einwirkung der Kraft Fz gemäß Fig. 7 und 8; 13 shows a plan view corresponding to FIG. 12 with the action of the force F z according to FIGS. 7 and 8;
Fig. 14 eine Draufsicht ähnlich Fig. 12 bei Einwirkung einer Kraft Fy entsprechend Fig.9 und 10; 14 shows a plan view similar to FIG. 12 with the action of a force F y corresponding to FIGS. 9 and 10;
Fig. 15 eine vergrößerte Draufsicht auf das Deformationsübertragungs element gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel mit den auf diesem angeordneten Deformationssensoren und Referenz deformationssensoren ; 15 shows an enlarged plan view of the deformation transmission element according to a first exemplary embodiment with the deformation sensors and reference deformation sensors arranged thereon;
Fig. 16 eine Darstellung einer Wheatstone-Brücke zur Verschaltung eines ersten Deformationssensors und eines ersten Referenzdeformations sensors; 16 shows an illustration of a Wheatstone bridge for interconnecting a first deformation sensor and a first reference deformation sensor;
Fig. 17 eine Darstellung der Wheatstone-Brücke entsprechend Fig. 16 zur Verschaltung eines zweiten Deformationssensors und eines zweiten Referenzdeformationssensors; FIG. 17 shows a representation of the Wheatstone bridge corresponding to FIG. 16 for the interconnection of a second deformation sensor and a second reference deformation sensor; FIG.
Fig. 18 eine Darstellung einer Wheatstone-Brücke entsprechend Fig. 16 zur Verschaltung eines dritten Deformationssensors und eines dritten Referenzdeformationssensors; Fig. 19 eine Darstellung einer Wheatstone-Brücke entsprechend Fig. 16 zur Verschaltung eines vierten Deformationssensors und eines vierten Referenzdeformationssensors; 18 shows a representation of a Wheatstone bridge corresponding to FIG. 16 for the interconnection of a third deformation sensor and a third reference deformation sensor; 19 shows a representation of a Wheatstone bridge corresponding to FIG. 16 for interconnecting a fourth deformation sensor and a fourth reference deformation sensor;
Fig. 20 eine Darstellung einer Auswerteschaltung zur Verarbeitung der in den Wheatstone-Brücken gemäß Fig. 16 bis Fig. 19 gemessenen Spannungen; 20 shows an illustration of an evaluation circuit for processing the voltages measured in the Wheatstone bridges according to FIGS. 16 to 19;
Fig. 21 eine Darstellung eines Ankuppelelements 40 und der durch die Auswerteschaltung ermittelten, auf das Ankuppelelement 40 wirkenden Kräfte; 21 shows a representation of a coupling element 40 and the forces acting on the coupling element 40, determined by the evaluation circuit;
Fig. 22 eine Darstellung einer Seitenansicht des ersten Ausführungsbeispiels mit der Darstellung einer die Auswerteschaltung tragenden Schaltungsplatine; 22 shows a representation of a side view of the first exemplary embodiment with the representation of a circuit board carrying the evaluation circuit;
Fig. 23 eine Darstellung einer Einheit aus die Auswerteschaltung tragender Schaltungsplatine und das Deformationsübertragungselement mit Deformationssensoren und Referenzdeformationssensoren in Seiten ansicht; 23 shows an illustration of a unit comprising the circuit board carrying the evaluation circuit and the deformation transmission element with deformation sensors and reference deformation sensors in a side view;
Fig. 24 eine Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit umgekehrter Anordnung der Einheit umfassend das Deformationsübertragungselement, die Dehnungssensoren, die Referenzdehnungssensoren und die Auswerteeinheit; 24 shows a representation of a second exemplary embodiment of a device according to the invention with the unit arranged in reverse, comprising the deformation transmission element, the expansion sensors, the reference expansion sensors and the evaluation unit;
Fig. 25 eine Darstellung eines dritten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung ähnlich Fig. 23 mit Darstellung der zusätzlichen auf der Platine angeordneten Temperatursensoren; Fig. 26 eine Darstellung eines vierten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit Darstellung des Deformations übertragungselements und zusätzlichen auf diesem angeordneten Temperatursensoren; FIG. 25 shows a representation of a third exemplary embodiment of a device according to the invention, similar to FIG. 23, with a representation of the additional temperature sensors arranged on the circuit board; FIG. 26 shows a representation of a fourth exemplary embodiment of a device according to the invention with a representation of the deformation transmission element and additional temperature sensors arranged thereon;
Fig. 27 eine Darstellung der Auswerteeinheit gemäß dem dritten oder vierten Ausführungsbeispiel ähnlich Fig. 20; 27 shows an illustration of the evaluation unit according to the third or fourth exemplary embodiment, similar to FIG. 20;
Fig. 28 eine Seitenansicht ähnlich Fig. 1 eines fünften Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung; 28 shows a side view similar to FIG. 1 of a fifth exemplary embodiment of a device according to the invention;
Fig. 29 eine perspektivische Darstellung des fünften Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung in Arbeitsstellung; 29 shows a perspective illustration of the fifth exemplary embodiment of the device according to the invention in the working position;
Fig. 30 eine Ansicht des fünften Ausführungsbeispiels mit Blick in Richtung des Pfeils X' in Fig. 28 in Arbeitsstellung; FIG. 30 shows a view of the fifth exemplary embodiment looking in the direction of arrow X 'in FIG. 28 in the working position;
Fig. 31 einen Schnitt längs Linie 31-31 in Fig. 30; 31 shows a section along line 31-31 in FIG. 30;
Fig. 32 einen Schnitt längs Linie 32-32 in Fig. 30; FIG. 32 shows a section along line 32-32 in FIG. 30; FIG.
Fig. 33 einen Schnitt ähnlich Fig. 31 des Ausführungsbeispiels in der Ruhe stellung; 33 shows a section similar to FIG. 31 of the exemplary embodiment in the rest position;
Fig. 34 eine perspektivische Darstellung des fünften Ausführungsbeispiels in der Ruhestellung mit Blick in Richtung des Pfeils V in Fig. 33; FIG. 34 shows a perspective illustration of the fifth exemplary embodiment in the rest position, looking in the direction of arrow V in FIG. 33; FIG.
Fig. 35 eine Seitenansicht des Haltearms des fünften Ausführungsbeispiels mit Darstellung der Belastung des Ankuppelelements mit einer Kraft Fx; 35 shows a side view of the holding arm of the fifth exemplary embodiment, showing the loading of the coupling element with a force Fx;
Fig. 36 eine Draufsicht auf den Haltearm mit Blick in Richtung des Pfeils D' in Fig. 35; Fig. 37 eine Seitenansicht des Haltearms des fünften Ausführungsbeispiels bei Einwirkung einer Kraft Fz; 36 shows a plan view of the holding arm looking in the direction of arrow D 'in FIG. 35; 37 shows a side view of the holding arm of the fifth exemplary embodiment when a force F z is applied ;
Fig. 38 eine Draufsicht auf den Haltearm entsprechend Fig. 36 bei Einwirkung der Kraft Fz; 38 shows a plan view of the holding arm corresponding to FIG. 36 when the force F z acts ;
Fig. 39 eine Seitenansicht eines Haltearms des fünften Ausführungsbeispiels bei Einwirkung einer Kraft Fy; 39 shows a side view of a holding arm of the fifth exemplary embodiment when a force F y is applied ;
Fig. 40 eine Draufsicht ähnlich Fig. 36 bei Einwirkung der Kraft Fy; 40 shows a plan view similar to FIG. 36 when the force F y acts ;
Fig. 41 eine Darstellung einer ersten Möglichkeit einer mathematischen Verknüpfung der Werte der Kraftkomponenten mit den Sensor werten; 41 shows an illustration of a first possibility of mathematically linking the values of the force components with the sensor values;
Fig. 42 eine schematische Darstellung der Vorgehensweise bei einer Kalibrierung eines Haltearms; 42 shows a schematic illustration of the procedure for calibrating a holding arm;
Fig. 43 eine Darstellung einer zweiten Möglichkeit einer mathematischen Verknüpfung der Werte der Kraftkomponenten mit den Sensor werten; 43 shows a representation of a second possibility of mathematically linking the values of the force components with the sensor values;
Fig. 44 einer Darstellung einer Kalibrierung auf der Basis von Kraft komponenten in Oktanten mit dem Ankuppelelement als Mittel punkt; 44 shows an illustration of a calibration on the basis of force components in octants with the coupling element as the center;
Fig. 45 eine schematische Darstellung einer Auswerteeinheit und deren Zusammenwirken mit weiteren Komponenten; 45 shows a schematic representation of an evaluation unit and its interaction with further components;
Fig. 46 eine beispielhafte Darstellung einer Präsentation der lastbedingten Werte der Kraftkomponenten in Balkenform; Fig. 47 eine Darstellung einer Präsentation der lastbedingten Werte der Kraftkomponenten mitsamt der unterschiedlichen Messgenauigkeiten und 46 shows an exemplary illustration of a presentation of the load-dependent values of the force components in the form of a bar; 47 shows an illustration of a presentation of the load-dependent values of the force components together with the different measuring accuracies and
Fig. 48 eine Darstellung einer Präsentation des Werts der vertikalen Kraft komponente im Zusammenhang mit einer vorgegebenen Stützlast. Fig. 48 is an illustration of a presentation of the value of the vertical force component in connection with a given support load.
Ein als Ganzes mit 10 bezeichnetes Kraftfahrzeug umfasst eine Kraftfahrzeug karosserie 12, welche an einem Heckbereich 14, und zwar nahe eines Fahrzeugbodens 16, mit einer Trägereinheit 20 versehen ist, die beispielsweise einen Querträger 22 aufweist, der mit dem Heckbereich 14 nahe des Fahrzeugbodens 16 verbunden ist. A motor vehicle designated as a whole by 10 comprises a motor vehicle body 12 which is provided at a rear area 14, specifically near a vehicle floor 16, with a carrier unit 20, which has, for example, a cross member 22 which is connected to the rear area 14 near the vehicle floor 16 is.
Die Verbindung zwischen dem Querträger 22 und dem Heckbereich 14 kann beispielsweise über an dem Heckbereich 14 anliegende Montageflansche erfolgen oder beispielsweise durch sich in einer Fahrzeuglängsrichtung 24 erstreckende Seitenträger 26, die an sich ebenfalls in der Fahrzeuglängs richtung 24 erstreckenden Fahrzeugkarosserieabschnitten 28 anliegen. The connection between the cross member 22 and the rear area 14 can take place, for example, via mounting flanges resting on the rear area 14 or, for example, by side beams 26 extending in a vehicle longitudinal direction 24, which abut against vehicle body sections 28 also extending in the vehicle longitudinal direction 24.
Mit der Trägereinheit 20 ist ein als Ganzes mit 30 bezeichneter Haltearm, insbesondere ein Kugelhals, dadurch verbunden, dass ein erstes Ende 32 des Haltearms 30 entweder unmittelbar oder über eine Lagereinheit 36 an der Trägereinheit 20, vorzugsweise an dem Querträger 22, gehalten ist. A holding arm designated as a whole by 30, in particular a ball neck, is connected to the carrier unit 20 in that a first end 32 of the holding arm 30 is held either directly or via a bearing unit 36 on the carrier unit 20, preferably on the cross member 22.
Der Haltearm 30 trägt an einem dem ersten Ende 32 gegenüberliegenden zweiten Ende 34 ein Ankuppelelement 40, welches beispielsweise zum Anhängen eines Anhängers oder zum Fixieren einer Lastenträgereinheit vorgesehen ist. At a second end 34 opposite the first end 32, the holding arm 30 carries a coupling element 40 which is provided, for example, for attaching a trailer or for fixing a load carrier unit.
Beispielsweise ist ein derartiges Ankuppelelement 40 als Kupplungskugel 43 ausgebildet, welche eine vielfach übliche Verbindung mit einer Zugkugel kupplung eines Anhängers erlaubt. Die Kupplungskugel 43 erlaubt aber auch eine einfache Montage einer Lasten trägereinheit, da vielfach gebräuchliche Lastenträgereinheiten ebenfalls so ausgebildet sind, dass sie an einer Kupplungskugel montierbar und gegebenenfalls noch zusätzlich an dem Haltearm 30 abstützbar sind. For example, such a coupling element 40 is designed as a coupling ball 43, which allows a common connection with a tow ball coupling of a trailer. However, the coupling ball 43 also allows a simple assembly of a load carrier unit, since frequently common load carrier units are also designed in such a way that they can be mounted on a coupling ball and, if necessary, additionally supported on the holding arm 30.
Das Ankuppelelement 40 sitzt beispielsweise auf einem Träger 42 der mit dem zweiten Endbereich 34 des Haltearms 30 verbunden ist und erstreckt sich aus gehend von einer einer Fahrbahn 44 abgewandten Seite des Trägers 42 in Richtung einer bei horizontaler Fahrbahn 44 ungefähr vertikal verlaufenden Mittelachse 46, die im Fall der Kupplungskugel 43 durch einen Kugelmittel punkt 48 hindurch verläuft. The coupling element 40 sits, for example, on a carrier 42 which is connected to the second end region 34 of the holding arm 30 and extends from a side of the carrier 42 facing away from a roadway 44 in the direction of a center axis 46 which runs approximately vertically with a horizontal roadway 44 and which in the Case of the coupling ball 43 through a ball center point 48 runs therethrough.
Zur Verbesserung der ästhetischen Wirkung ist vorzugsweise der Querträger 22 unter einer heckseitigen Stoßfängereinheit 50 der Kraftfahrzeugkarosserie 12 angeordnet, wobei die Stoßfängereinheit 50 beispielsweise den Querträger 22 und das erste Ende 32 des Haltearms 30 verdeckt. To improve the aesthetic effect, the cross member 22 is preferably arranged under a rear bumper unit 50 of the motor vehicle body 12, the bumper unit 50 covering, for example, the cross member 22 and the first end 32 of the retaining arm 30.
Der Haltearm 30 trägt insbesondere bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel das als Kupplungskugel ausgebildete Ankuppelelement 40, wobei sich der Haltearm 30, wie insbesondere in den Fig. 1 bis 3 dargestellt, ausgehend von der Schwenklagereinheit 36 erstreckt, mit welcher der Haltearm 30 an seinem ersten Endbereich 32 verbunden ist, wobei beispielsweise an dem ersten End bereich 32 ein Schwenklagerkörper 52 der Schwenklagereinheit 36 angeformt ist. In the exemplary embodiment shown, the holding arm 30 carries the coupling element 40 designed as a coupling ball, the holding arm 30, as shown in particular in FIGS. 1 to 3, extending from the pivot bearing unit 36 with which the holding arm 30 is at its first end region 32 is connected, for example at the first end region 32 a pivot bearing body 52 of the pivot bearing unit 36 is formed.
Der Schwenklagerkörper 52 der Schwenklagereinheit 36 ist um eine insbesondere Schräg zu einer vertikalen Fahrzeuglängsmittelebene 18 verlaufende Schwenkachse 54 verschwenkbar an einer Schwenklager aufnahme 56 gelagert, die einerseits den Schwenklagerkörper 52 um die Schwenkachse 54 drehbar führt und andererseits eine zeichnerisch nicht dargestellte Verriegelungseinheit umfasst, die in der Arbeitsstellung und der Ruhestellung eine drehfeste Festlegung des Haltearms 30 gegenüber Schwenkbewegungen um die Schwenkachse 54 ermöglicht. Die Schwenklageraufnahme 56 ist dann ihrerseits wiederum über eine Schwenklagerbasis 58 mit dem Querträger 22 fest verbunden. The swivel bearing body 52 of the swivel bearing unit 36 is pivotably mounted on a swivel bearing receptacle 56 about a swivel axis 54 running at an angle to a vertical vehicle longitudinal center plane 18, which on the one hand guides the swivel bearing body 52 rotatably about the swivel axis 54 and on the other hand comprises a locking unit, not shown in the drawing, which is in The working position and the rest position enable the holding arm 30 to be fixed in a rotationally fixed manner with respect to pivoting movements about the pivot axis 54. The pivot bearing receptacle 56 is in turn firmly connected to the cross member 22 via a pivot bearing base 58.
Wie in Fig. 1 bis 4 dargestellt, ist der Haltearm 30 bei diesem Ausführungs beispiel von einer Arbeitsstellung A, dargestellt in Fig. 1 bis 3, in welcher das als Kupplungskugel 40 ausgebildete Ankuppelelement so steht, dass dieses hinter der Stoßfängereinheit 50 auf einem einer Fahrbahn 44 abgewandten Seite steht, in eine Ruhestellung R, dargestellt in Fig. 4, verschwenkbar ist, in welcher das Ankuppelelement 40 der Fahrbahn 44 zugewandt angeordnet ist. As shown in Fig. 1 to 4, the holding arm 30 is in this embodiment example of a working position A, shown in Fig. 1 to 3, in which the coupling element formed as a coupling ball 40 is so that it is behind the bumper unit 50 on a one The side facing away from the track 44 is pivotable into a rest position R, shown in FIG. 4, in which the coupling element 40 is arranged facing the track 44.
Dabei ist das Ankuppelelement 40 unter einer Unterkante 51 der Stoßfänge reinheit 50 hindurch bewegbar. The coupling element 40 can be moved under a lower edge 51 of the bumper unit 50 therethrough.
Insbesondere erstreckt sich dabei der Haltearm 30 in der Arbeitsstellung A im Wesentlichen in der vertikalen Fahrzeuglängsmittelebene 18, wobei diese das Ankuppelelement 40 im Fall einer Ausbildung desselben als Kupplungskugel mittig schneidet, so dass in der Arbeitsstellung A eine vertikale Kugelmittel achse 48 in der Längsmittelebene 18 liegt. In particular, the holding arm 30 in the working position A extends essentially in the vertical vehicle longitudinal center plane 18, this intersecting the coupling element 40 in the middle if it is designed as a coupling ball, so that in the working position A a vertical ball center axis 48 lies in the longitudinal center plane 18 .
Ausgehend von dem ersten Endbereich 32 erstreckt sich der Haltearm 30 bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel mit einem ersten Bogenstück 62 bis zu einem Zwischenstück 64, welches sich bis zu einem Ringkörper 66 erstreckt, an welchen sich auf einer dem Zwischenstück 64 und dem Bogenstück 62 gegenüberliegende Seite ein zweites Bogenstück 68 anschließt, das seinerseits das als Kupplungskugel ausgebildeten Ankuppelelement 40 trägt, wobei zwischen dem als Kupplungskugel ausgebildete Ankuppelelement 40 und dem zweiten Bogenstück 148 noch der Kugelansatz 42 vorgesehen ist. Starting from the first end region 32, the holding arm 30 extends in the illustrated embodiment with a first curved piece 62 to an intermediate piece 64, which extends to an annular body 66, on which a side opposite the intermediate piece 64 and the curved piece 62 extends adjoins second curved piece 68, which in turn carries the coupling element 40 designed as a coupling ball, the ball shoulder 42 being provided between the coupling element 40 designed as a coupling ball and the second curved piece 148.
Das zweite Bogenstück 68 bildet dann den Endbereich 34 des Haltearms 30 der dann beispielsweise den Kugelansatz 42 trägt, an den sich das als Kupplungskugel ausgebildete Ankuppelelement 40 anschließt. Wie insbesondere in Fig. 4 und 5 dargestellt, ist zur einfachen Montage einer Kontakteinheit an dem Haltearm 30 im Anschluss an das Zwischenstück 64 der Ringkörper 66 angeordnet, der einen Durchlass 72 umschließt, in welchem eine Kontakteinheit montierbar ist. The second curved piece 68 then forms the end region 34 of the holding arm 30 which then carries, for example, the ball attachment 42, to which the coupling element 40, designed as a coupling ball, is connected. As shown in particular in FIGS. 4 and 5, for simple assembly of a contact unit on the holding arm 30, the ring body 66 is arranged adjacent to the intermediate piece 64 and encloses a passage 72 in which a contact unit can be mounted.
Vorzugsweise ist dabei der Ringkörper 66 derart angeordnet, dass im Anschluss an den Ringkörper 66 ein Übergang in das zweite Bogenstück 68 erfolgt. The ring body 66 is preferably arranged in such a way that a transition into the second curved piece 68 takes place after the ring body 66.
Ein derart ausgebildeter Haltearm 30 ist durch das erste Bogenstück 62, das Zwischenstück 64 und das zweite Bogenstück 68 näherungsweise U-förmig ausgebildet, und in der Arbeitsstellung A, in welcher Belastungen des Ankuppelelements 40 auftreten und erfasst werden sollen, so ausgerichtet, dass die Kräfte, welche auf das Ankuppelelement 40, insbesondere den Kugel mittelpunkt 46, wirken über die näherungsweise U-förmige Ausbildung des Haltearms 30 auf den Schwenklagerkörper 52 der Schwenklagereinheit 36 übertragen werden, wobei die Schwenkachse 54 einen Mittelpunkt der Kraft aufnahme durch die Schwenklagereinheit 36 darstellt. A holding arm 30 designed in this way is formed approximately U-shaped by the first curved piece 62, the intermediate piece 64 and the second curved piece 68, and in the working position A, in which loads on the coupling element 40 occur and are to be detected, oriented so that the forces which act on the coupling element 40, in particular the ball center point 46, are transmitted to the pivot bearing body 52 of the pivot bearing unit 36 via the approximately U-shaped design of the holding arm 30, the pivot axis 54 being a center of the force absorption by the pivot bearing unit 36.
Die auf das Ankuppelelement 40 einwirkenden Kräfte werden, wie in den Fig. 1 bis 8 dargestellt, durch den Haltearm 30 auf die Lagereinheit 36 und von dieser auf die Trägereinheit 20 übertragen, die diese die Kräfte dann in den Heckbereich 14 der Kraftfahrzeugkarosserie 12 einleitet, wobei zur Erfassung der auf das Ankuppelelement 40 wirkenden Kräfte unterschiedliche Bereiche des Haltearms 30 herangezogen werden. The forces acting on the coupling element 40 are, as shown in FIGS. 1 to 8, transmitted through the holding arm 30 to the bearing unit 36 and from there to the carrier unit 20, which then introduces the forces into the rear region 14 of the motor vehicle body 12, different areas of the holding arm 30 being used to detect the forces acting on the coupling element 40.
Im vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel wird exemplarisch ein erster Deformationsbereich 82 des Haltearms 30 herangezogen, der einen Abschnitt des Zwischenstücks 64 und des Ringkörpers 66 umfasst und ein zweiter Deformationsbereich des Haltearms 30 herangezogen, der einen Abschnitt des Ringkörpers 66 und des zweiten Bogenstücks 68 umfasst. Ferner wird bei diesem Ausführungsbeispiel davon ausgegangen, dass der Ringbereich 66 eine hohe Stabilität gegenüber in der Längsmittelebene 18 und auch quer zu dieser verlaufende Biegekräfte aufweist, und insbesondere primär auf Zugbelastungen reagiert. In the embodiment described above, a first deformation area 82 of the holding arm 30 is used as an example, which comprises a section of the intermediate piece 64 and the ring body 66, and a second deformation area of the holding arm 30 is used, which comprises a section of the ring body 66 and the second curved piece 68. Furthermore, it is assumed in this exemplary embodiment that the ring region 66 has a high level of stability with respect to bending forces running in the longitudinal center plane 18 and also transversely to this, and in particular reacts primarily to tensile loads.
So führt beispielsweise die in Fig. 5 und 6 dargestellte Kraft Fx, die in der Längsmittelebene 18 und senkrecht zur Mittelachse 46 sowie von dem Schwenklagerkörper 52 weg gerichtet ist, dazu, dass in den Deformations bereichen 82 und 84 einerseits Zugkräfte ZX1 und ZX2 (Fig. 6) auftreten und andererseits auch noch Biegekräfte BX1 und BX2 (Fig. 5), die diesen Zug belastungen ZX1 und ZX2 überlagert sind, wobei diese Kräfte in Richtung der Längsmittelebene 18, insbesondere in der Längsmittelebene 18, des Haltearms 30 wirken. For example, the force F x shown in FIGS. 5 and 6, which is directed in the longitudinal center plane 18 and perpendicular to the center axis 46 and away from the pivot bearing body 52, leads to tensile forces ZX1 and ZX2 ( Fig. 6) occur and on the other hand also bending forces BX1 and BX2 (Fig. 5), which these tensile loads ZX1 and ZX2 are superimposed, these forces acting in the direction of the longitudinal center plane 18, in particular in the longitudinal center plane 18, of the holding arm 30.
Ferner treten in den Deformationsbereichen 82 und 84, wie in Fig. 7 und 8 dargestellt, bei einer Belastung des Ankuppelelements 40 mit einer Kraft Fz, die in Richtung der Mittelachse 46 wirkt, in den Deformationsbereichen 82 und 84 im Wesentlichen Biegekräfte BZ1 und BZ2 auf, wobei diese Kräfte in Richtung der Längsmittelebene 18, insbesondere in der Längsmittelebene 18, des Haltearms 30 wirken, die somit bezogen auf eine sogenannte längen invariable neutrale Faser NF auf einander gegenüberliegenden Seiten einander entgegengesetzte Wirkungen haben. Furthermore, in the deformation areas 82 and 84, as shown in FIGS. 7 and 8, when the coupling element 40 is loaded with a force F z , which acts in the direction of the central axis 46, essentially bending forces BZ1 and BZ2 occur in the deformation areas 82 and 84 These forces act in the direction of the longitudinal center plane 18, in particular in the longitudinal center plane 18, of the holding arm 30, which thus have opposite effects on opposite sides in relation to a so-called length-invariable neutral fiber NF.
Außerdem führt eine auf das Ankuppelelement 40 einwirkende Kraft Fy, die senkrecht zur Längsmittelebene 18 und senkrecht zur Mittelachse 46 gerichtet ist, wie in Fig. 9 und 10 dargestellt, zu auf beiderseits der Längsmittelebene 18 jedoch auf unterschiedlichen Seiten derselben entgegengesetzt zueinander wirkenden Biegekräften BY1 und BY2. In addition, a force F y acting on the coupling element 40, which is directed perpendicular to the longitudinal center plane 18 and perpendicular to the center axis 46, as shown in FIGS. 9 and 10, leads to bending forces BY1 acting opposite one another on both sides of the longitudinal center plane 18 but on different sides thereof and BY2.
Zur Erfassung dieser Zugkräfte ZX1 und ZX2 sowie der Biegekräfte BX1 und BX2, BZ1 und BZ2 sowie BY1 und BY2 ist an dem Haltearm 30 ein als Ganzes mit 100 bezeichnetes Krafterfassungsmodul angeordnet. Dieses Krafterfassungsmodul 100 umfasst ein Deformationsübertragungs element 102, welches an drei Befestigungsbereichen 104, 106 und 108 mit dem Haltearm 30 starr verbunden ist, wobei der Befestigungsbereich 104 auf einer dem ersten Ende 32 zugewandten Seite liegt und starr mit einem, beispielsweise an dem Mittelstück 64 sitzenden, Ansatz 114 des Haltearms 30 verbunden ist, der Befestigungsbereich 106 ungefähr mittig zwischen den Befestigungsbereichen 104 und 108 angeordnet ist und beispielsweise mit einem auf dem Ringkörper 66 insbesondere mittig desselben sitzenden Halte ansatz 116 verbunden ist und der Befestigungsbereich 108 mit einem an dem Bogenstück 68, beispielsweise in einem mittigen Bereich des Bogenstücks 68 zwischen dem Ringkörper 66 und dem Ende 34 angeordneten, Ansatz 118 des Haltearms 30 verbunden ist. To detect these tensile forces ZX1 and ZX2 as well as the bending forces BX1 and BX2, BZ1 and BZ2 and BY1 and BY2, a force detection module designated as a whole by 100 is arranged on the holding arm 30. This force detection module 100 comprises a deformation transmission element 102, which is rigidly connected to the holding arm 30 at three fastening areas 104, 106 and 108, the fastening area 104 lying on a side facing the first end 32 and rigidly with one seated, for example, on the center piece 64 , Extension 114 of the holding arm 30 is connected, the fastening area 106 is arranged approximately in the middle between the fastening areas 104 and 108 and is connected, for example, to a holding lug 116 sitting on the ring body 66, in particular in the middle thereof, and the fastening area 108 is connected to a bracket on the curved piece 68, for example, in a central region of the curved piece 68 between the ring body 66 and the end 34, the projection 118 of the holding arm 30 is connected.
Die Verbindung zwischen den jeweiligen Verbindungselementen 114, 116 und 118 des Haltearms 30 erfolgt dabei starr und spielfrei, vorzugsweise durch eine Schweißung oder eine Klebung, die keinerlei Bewegungselastizität zwischen dem Deformationsübertragungselement 102 und den Verbindungs elementen 114, 116 und 118 zulassen. The connection between the respective connecting elements 114, 116 and 118 of the holding arm 30 is rigid and free of play, preferably by a weld or adhesive that does not allow any elasticity of movement between the deformation transmission element 102 and the connecting elements 114, 116 and 118.
Vorzugsweise sind die Verbindungselemente 114, 116 und 118 ebenfalls starr mit dem Haltearm verbunden, insbesondere an diesem angeformt. The connecting elements 114, 116 and 118 are preferably also rigidly connected to the holding arm, in particular molded onto it.
Vorzugsweise sind, wie in Fig. 11 exemplarisch am Beispiel des Ansatzes 114 dargestellt, die Verbindungselemente 114, 116 und 118 des Haltearms 30 so ausgebildet, dass diese einen Fußbereich 122 aufweisen, der sich ausgehend von dem Haltearm 30 erstreckt und einen Fixierzapfen 124 bildet, welcher einen Durchbruch 126 durchsetzt, der in dem jeweiligen Befestigungsbereich, in diesem Fall dem Befestigungsbereich 104 des Deformationsübertragungs elements 102, angeordnet ist. As shown in FIG. 11 using the example of the attachment 114, the connecting elements 114, 116 and 118 of the holding arm 30 are preferably designed so that they have a foot region 122 which extends from the holding arm 30 and forms a fixing pin 124, which penetrates an opening 126 which is arranged in the respective fastening area, in this case the fastening area 104 of the deformation transmission element 102.
Vorzugsweise sind der Fixierzapfen 124 und der Durchbruch 126 derart formangepasst, dass diese durch eine Schweißnaht 128 miteinander starr verbindbar sind. Darüber hinaus ist vorzugsweise der Fußbereich 122 noch so ausgebildet, dass dieser eine um den Fixierzapfen 124 umlaufende Schulter 132 aufweist, auf welcher das Deformationsübertragungselement 102 mit einer den Durchbruch 126 umschließenden Auflagefläche 134 des Befestigungsbereichs 104 aufliegt und dadurch beispielsweise beim Anbringen der Schweißnaht 128 abgestützt ist. The fixing pin 124 and the opening 126 are preferably adapted in shape in such a way that they can be rigidly connected to one another by a weld 128. In addition, the foot region 122 is preferably designed so that it has a shoulder 132 running around the fixing pin 124, on which the deformation transmission element 102 rests with a support surface 134 of the fastening region 104 surrounding the opening 126 and is thereby supported, for example, when the weld seam 128 is made .
Das Deformationsübertragungselement 102 ist ferner so ausgebildet, dass dieses deformationssteife Bereiche 144, 146 und 148 aufweist, die insbesondere die Befestigungsbereiche 104 mit umfassen, und dass zwischen den deformationssteifen Bereichen 144, 146, 148 jeweils deformations behaftete Bereiche 152, 154, 156, 158 angeordnet sind, wobei beispielsweise zwischen den deformationssteifen Bereichen 144 und 146 die deformations behafteten Bereiche 152 und 154 liegen, die vorzugsweise im selben Abstand von der Längsmittelebene 18, jedoch auf gegenüberliegenden Seiten derselben, angeordnet sind und zwischen den deformationssteifen Bereichen 146 und 148 die deformationsbehafteten Bereiche 156 und 158 liegen, die ebenfalls auf jeweils gegenüberliegenden Seiten der Längsmittelebene 18 jedoch vorzugsweise im selben Abstand von dieser angeordnet sind. The deformation transfer element 102 is also designed such that it has deformation-resistant areas 144, 146 and 148, which in particular also include the fastening areas 104, and that between the deformation-resistant areas 144, 146, 148 each deformation-prone areas 152, 154, 156, 158 are arranged are, for example, between the deformation-prone areas 144 and 146, the deformation-prone regions 152 and 154, which are preferably arranged at the same distance from the longitudinal center plane 18, but on opposite sides thereof, and between the deformation-prone regions 146 and 148, the deformation-prone regions 156 and 158, which are also arranged on opposite sides of the longitudinal center plane 18, but preferably at the same distance therefrom.
Vorzugsweise sind dabei die deformationsbehafteten Bereiche 152 bis 158 als Deformationskonzentrationsbereiche ausgebildet, das heißt, dass in diesen Deformationskonzentrationsbereichen 152, 154, 156, 158 sich eine auf das Deformationsübertragungselement 102 einwirkende Deformation wesentlich stärker auswirkt, als in den deformationssteifen Bereichen 144, 146 und 148. The areas 152 to 158 subject to deformation are preferably designed as deformation concentration areas, that is, in these deformation concentration areas 152, 154, 156, 158 a deformation acting on the deformation transmission element 102 has a much stronger effect than in the deformation-resistant areas 144, 146 and 148.
Die Ausbildung eines derartigen Deformationskonzentrationsbereichs lässt sich im einfachsten Fall dadurch realisieren, dass das Material in den Deformations konzentrationsbereichen 152 bis 158 eine geringere Steifigkeit aufweist als in den deformationssteifen Bereichen 144, 146 und 148. Eine derartige Variation der Steifigkeit kann beispielsweise durch Veränderung des Materials im Bereich der Deformationskonzentrationsbereiche 152, 154, 156, 158 erreicht werden oder auch durch eine Änderung des wirksamenden Materialquerschnitts. The formation of such a deformation concentration area can be implemented in the simplest case in that the material in the deformation concentration areas 152 to 158 has a lower rigidity than in the deformation-resistant areas 144, 146 and 148. Such a variation in rigidity can be achieved, for example, by changing the material in the area of the deformation concentration areas 152, 154, 156, 158 or also by changing the effective material cross-section.
In den dargestellten Ausführungsbeispielen gemäß den Fig. 6, 8 und 10 werden die Deformationskonzentrationsbereiche 152, 154, 156 und 158 als schmale Stege einer das Deformationsübertragungselement 102 bildenden Platte 162 ausgebildet, während die deformationssteifen Bereiche 144, 146 und 148 durch sich breit ausdehnende Bereiche der Platte 162 gebildet werden. In the illustrated embodiments according to FIGS. 6, 8 and 10, the deformation concentration areas 152, 154, 156 and 158 are designed as narrow webs of a plate 162 forming the deformation transmission element 102, while the deformation-resistant areas 144, 146 and 148 are formed by broadly expanding areas of the Plate 162 are formed.
Eine derartige Ausbildung des Deformationsübertragungselements 102 hat zusammenfassend die Konsequenz, dass eine Deformation des Deformations bereichs 82 des Haltearms 30 zu einer Relativbewegung der starr mit dem Haltearm 30 verbundenen Verbindungselemente 114 und 116 führt, die auf die Befestigungsbereiche 104 und 106 und von diesen auf die deformations steifen Bereiche 144 und 146 des Deformationsübertragungselements 102 übertragen werden, wobei die deformationssteifen Bereiche 144 und 146 des Deformationsübertragungselements 102 im Wesentlichen keine Deformation erfahren und somit die gesamten, sich in dem Deformationsbereich 82 aus bildenden Deformationen auf die deformationsbehafteten Bereiche 152 und 154 übertragen, die dadurch, dass sie auch als Deformationskonzentrations bereiche ausgebildet sind, die gesamte, sich zwischen den Verbindungs elementen 114 und 116 im Deformationsbereich 82 ausbildende Deformation konzentriert erfahren. Such a design of the deformation transmission element 102 has the consequence, in summary, that a deformation of the deformation area 82 of the holding arm 30 leads to a relative movement of the connecting elements 114 and 116 rigidly connected to the holding arm 30, which onto the fastening areas 104 and 106 and from them to the deformation stiff areas 144 and 146 of the deformation transmission element 102 are transferred, the deformation-stiff areas 144 and 146 of the deformation transfer element 102 experiencing essentially no deformation and thus the entire deformations formed in the deformation area 82 are transferred to the deformation-prone areas 152 and 154, which are thereby that they are also designed as deformation concentration areas, the entire deformation occurring between the connecting elements 114 and 116 in the deformation area 82 experienced concentrated.
Das heißt, dass die Deformationskonzentrationsbereiche 152 und 154 sowohl Deformationen durch die in der Längsmitteleben 18 wirksamen Biegekräfte BX1 als auch Deformationen durch die Zugkräfte ZX1 als auch die durch die Kräfte BZ1 und BZ2 erfolgenden Deformationen erfahren, wobei dadurch, dass diese Deformationen alle auf im Wesentlichen in der Längsmittelebene 18 wirksamen Kräften beruhen beide Deformationskonzentrationsbereiche 152 und 154 dieselbe Deformation erfahren. This means that the deformation concentration areas 152 and 154 experience both deformations due to the bending forces BX1 effective in the longitudinal center plane 18 and deformations due to the tensile forces ZX1 and the deformations occurring due to the forces BZ1 and BZ2, whereby as a result, that these deformations are all based on forces acting essentially in the longitudinal center plane 18, both deformation concentration areas 152 and 154 experience the same deformation.
Anders ist dies bei den in Fig. 9 und 10 dargestellten Biegekräften BY1, die auf unterschiedlichen Seiten der Längsmittelebene 18 in unterschiedlichen Richtungen wirken, so dass beispielsweise ausgehend von den in Fig. 9 und 10 dargestellten Biegekräften BY1 der Deformationskonzentrationsbereich 152 eine Deformation erfährt, die auf einer Druckbelastung basiert, während der Deformationskonzentrationsbereich 154 eine Deformation erfährt, die auf einer Zugbelastung basiert. This is different with the bending forces BY1 shown in FIGS. 9 and 10, which act on different sides of the longitudinal center plane 18 in different directions, so that, for example, starting from the bending forces BY1 shown in FIGS. 9 and 10, the deformation concentration area 152 experiences a deformation which is based on a compressive load, while the deformation concentration area 154 undergoes a deformation based on a tensile load.
In analoger Weise werden Deformationen des Deformationsbereichs 84 des Haltearms durch die Verbindungselemente 116 und 118 auf die Befestigungs bereiche 106 und 108 übertragen, die Teil der deformationssteifen Bereiche 146 und 148 sind und die somit die Deformationen des Deformationsbereichs 84 auf die deformationsbehafteten Bereiche 156 und 158 übertragen, die ebenfalls als Deformationskonzentrationsbereiche ausgebildet sind und somit die gesamte Deformation des Deformationsbereichs 84 erfahren. In an analogous manner, deformations of the deformation area 84 of the holding arm are transferred by the connecting elements 116 and 118 to the fastening areas 106 and 108, which are part of the deformation-resistant areas 146 and 148 and which thus transfer the deformations of the deformation area 84 to the deformation-prone areas 156 and 158 which are also designed as deformation concentration areas and thus experience the entire deformation of the deformation area 84.
Dies führt ebenfalls dazu, dass die durch die Kräfte BX2, ZX2 und BZ2, die alle im Wesentlichen in der Längsmittelebene 18 wirksam sind, sich in gleicher Weise auf die Deformationskonzentrationsbereiche 156 und 158 auswirken, während die Kräfte BY2 zu entgegengesetzten Deformationen in den Deformationsbereichen 156 und 158 führen, so dass beispielsweise die Deformation im Deformationskonzentrationsbereich 156 auf einer Druck belastung basiert, während die Deformation im Deformationskonzentrations bereich 158 auf einer Zugbelastung basiert. This also means that the forces BX2, ZX2 and BZ2, all of which are essentially effective in the longitudinal center plane 18, have the same effect on the deformation concentration areas 156 and 158, while the forces BY2 lead to opposite deformations in the deformation areas 156 and 158 so that, for example, the deformation in the deformation concentration area 156 is based on a pressure load, while the deformation in the deformation concentration area 158 is based on a tensile load.
Dadurch, dass die Deformationsbereiche 82 und 84 des Haltearms bei Belastung des Ankuppelelements 40 durch die Kraft Fx eine andere Deformation erfahren als bei Belastung des Ankuppelelements 40 durch die Kraft Fz, besteht aufgrund der unterschiedlichen Deformation der Deformationsbereiche 82 und 84 die Möglichkeit, anhand der in den Deformationskonzentrationsbereichen 152 und 154 bzw. 156 und 158 auftretenden unterschiedlichen Deformationen zu erkennen, ob eine Kraft Fx oder eine Kraft Fz auf das Ankuppelelement 40 einwirkt, wie nachfolgend im Einzelnen erläutert wird. Because the deformation areas 82 and 84 of the holding arm experience a different deformation when the coupling element 40 is loaded by the force F x than when the coupling element 40 is loaded by the force F z , the different deformations of the Deformation areas 82 and 84 the possibility of recognizing on the basis of the different deformations occurring in the deformation concentration areas 152 and 154 or 156 and 158 whether a force F x or a force F z is acting on the coupling element 40, as will be explained in detail below.
Zur Erläuterung kann hierzu beispielhaft davon ausgegangen werden, dass, wie in Fig. 12 dargestellt, die Deformationen D152 im Deformations konzentrationsbereich 152, die Deformation D154 im Deformations konzentrationsbereich 154, die Deformation D156 im Deformations konzentrationsbereich 156 und die Deformation D158 im Deformations konzentrationsbereich 158 im Wesentlichen gleich groß sind, wenn sich die Deformationsbereiche 82 und 84 bei den auftretenden Biegekräften BX1 und BX2, kombiniert mit den auftretenden Zugkräften ZX1 und ZX2 im Wesentlichen in gleicher Weise verhalten. As an example, it can be assumed that, as shown in FIG. 12, the deformations D152 in the deformation concentration area 152, the deformation D154 in the deformation concentration area 154, the deformation D156 in the deformation concentration area 156 and the deformation D158 in the deformation concentration area 158 in the Are essentially the same size if the deformation areas 82 and 84 behave essentially in the same way with the bending forces BX1 and BX2 that occur, combined with the tensile forces ZX1 and ZX2 that occur.
Ferner kann sich das Verhalten der Deformationen in den Deformations bereichen 82 und 84 bei Auftreten der Kraft Fz ändern, so dass, wie in Fig. 13 beispielhaft dargestellt, die Deformationen D152 und D154 in den Deformationskonzentrationsbereichen 152 und 154 signifikant kleiner sein können als die Deformationen D156 und D158 in den Deformations konzentrationsbereichen 156 und 158. Furthermore, the behavior of the deformations in the deformation areas 82 and 84 can change when the force F z occurs , so that, as shown by way of example in FIG. 13, the deformations D152 and D154 in the deformation concentration areas 152 and 154 can be significantly smaller than that Deformations D156 and D158 in the deformation concentration areas 156 and 158.
Wiederum anders verhält sich die Situation bei Einwirken der Kraft Fy, wie in Fig. 14 dargestellt. The situation is again different when the force F y acts , as shown in FIG. 14.
In diesem Fall tritt in den Deformationskonzentrationsbereichen 152 und 156 als Deformation D152 und D156 eine Stauchung auf, während in den Deformationskonzentrationsbereichen 154 und 158 jeweils eine Dehnung als Deformation D154 und D158 auftritt. Dabei können die auf Stauchungen basierende Deformationen D152 und D156 gleich oder unterschiedlich sein und in gleicher Weise können auch die auf Dehnungen basierenden Deformationen D154 und D158 gleich oder unterschiedlich sein. In this case, compression occurs in the deformation concentration areas 152 and 156 as deformations D152 and D156, while expansion occurs as deformations D154 and D158 in the deformation concentration areas 154 and 158, respectively. The deformations D152 and D156 based on compression can be the same or different, and in the same way the deformations D154 and D158 based on expansions can also be the same or different.
Zur Erfassung der Dehnungen oder Stauchungen, die durch Kräfte Fx und/oder F2 und/oder Fy in den Deformationskonzentrationsberiechen 152, 154, 156 und 158 auftreten, ist, wie in Fig. 15 dargestellt, in den Deformations konzentrationsbereichen 152, 154, 156 und 158 jeweils ein Deformations sensor 172, 174, 176 und 178 angeordnet, mit welchen die Möglichkeit besteht, die Dehnungen und Stauchungen in den jeweiligen Deformations konzentrationsbereichen 152, 154, 156 und 158 zu erfassen. To detect the expansions or compressions that occur in the deformation concentration areas 152, 154, 156 and 158 as a result of forces F x and / or F2 and / or F y , as shown in FIG. 15, the deformation concentration areas 152, 154, 156 and 158 each have a deformation sensor 172, 174, 176 and 178 arranged, with which there is the possibility of detecting the expansion and compression in the respective deformation concentration areas 152, 154, 156 and 158.
Da in den Deformationskonzentrationsbereichen 152, 154, 156 und 158 nicht nur Dehnungen und Stauchungen auftreten, die durch die Deformations bereiche 82 und 84 des Haltearms 30 bedingt sind, sondern auch Dehnungen und Stauchungen auftreten können, die durch eine Temperaturausdehnung des Materials in den Deformationskonzentrationsbereichen 152, 154, 156 und 158 auftreten, sind den Deformationssensoren 172, 174, 176 und 178 Referenzdeformationssensoren 182, 184, 186 und 188 zugeordnet, die auf belastungsfreien Referenzbereichen 192, 194, 196 und 198 des Deformations übertragungselements 102 angeordnet sind, wobei diese belastungsfreien Referenzbereiche 192, 194, 196 und 198 vorzugsweise als möglichst dicht bei den Deformationskonzentrationsbereichen 152, 154, 156, 158 angeordnete Zungen 202, 204, 206 und 208 gebildet sind, die sich ausgehend von beispielsweise den deformationsfreien Bereichen 144 und 148 im Wesentlichen parallel zu den Deformationskonzentrationsbereichen 152, 154, 156 und 158 jedoch berührungsfrei zu diesen und auch zum deformationsfreien Bereich 146 erstrecken, wobei vorzugsweise die belastungsfreien Referenzbereiche 192, 194, 196 und 198 im Bereich, in dem diese die Referenzdeformationssensoren 182, 184, 186 und 188 tragen, im Wesentlichen denselben Materialquerschnitt mit derselben Materialquerschnittsform aufweisen wie die Deformations konzentrationsbereiche 152, 154, 156 und 158 und außerdem sind vorzugs weise auch die Referenzdeformationssensoren 182, 184, 186, 188 mit den Deformationssensoren 172, 174, 176 und 178 identisch ausgebildet. Since in the deformation concentration areas 152, 154, 156 and 158 not only expansions and compressions occur, which are caused by the deformation areas 82 and 84 of the holding arm 30, but also expansions and compressions can occur which are caused by a temperature expansion of the material in the deformation concentration areas 152 , 154, 156 and 158 occur, the deformation sensors 172, 174, 176 and 178 are assigned reference deformation sensors 182, 184, 186 and 188, which are arranged on stress-free reference areas 192, 194, 196 and 198 of the deformation transmission element 102, these stress-free reference areas 192, 194, 196 and 198 are preferably formed as tongues 202, 204, 206 and 208 arranged as close as possible to the deformation concentration areas 152, 154, 156, 158, which, starting from, for example, the deformation-free areas 144 and 148, are essentially parallel to the deformation concentration areas 152, 154, 156 and nd 158, however, extend without contact to these and also to the deformation-free area 146, the stress-free reference areas 192, 194, 196 and 198 preferably having essentially the same material cross-section in the area in which they carry the reference deformation sensors 182, 184, 186 and 188 have the same material cross-sectional shape as the deformation concentration areas 152, 154, 156 and 158 and also the reference deformation sensors 182, 184, 186, 188 with the deformation sensors 172, 174, 176 and 178 are preferably identical.
Zur elektronischen Erfassung der Dehnungen und Stauchungen in den Deformationskonzentrationsbereichen 152, 154, 156 und 158 sind die in diesen angeordneten Deformationssensoren 172, 174, 176 und 178 jeweils in Wheatstone-Brücken 212, 214, 216 und 218 angeordnet, wobei die jeweiligen Wheatstone-Brücken 212, 214, 216 und 218 zwischen Versorgungs anschlüssen V + und V- liegen, wie in den Fig. 16 bis 19 dargestellt. For the electronic detection of the expansion and compression in the deformation concentration areas 152, 154, 156 and 158, the deformation sensors 172, 174, 176 and 178 arranged in these are each arranged in Wheatstone bridges 212, 214, 216 and 218, the respective Wheatstone bridges 212, 214, 216 and 218 lie between supply connections V + and V-, as shown in FIGS. 16 to 19.
Ferner sind die in den Wheatstone-Brücken 212, 214, 216, 218 die Deformationssensoren 172, 174, 176 und 178 zwischen den Versorgungs anschüssen V + und V- in Reihe geschaltet mit den diesen jeweils zugeordneten Referenzdeformationssensoren 182, 184, 186 und 188, und dieser Reihenschaltung der Deformationssensoren 172, 174, 176 und 178 mit den Referenzdeformationssensoren 182, 184, 186 und 188 sind zur Bildung der Wheatstone-Brücken 212, 214, 216, 218 Wiederstände 222 und 224 parallelgeschaltet, wobei die Wiederstände 222 und 224 dieseleben festen Werte aufweisen. Furthermore, the deformation sensors 172, 174, 176 and 178 in the Wheatstone bridges 212, 214, 216, 218 are connected in series between the supply connections V + and V- with the reference deformation sensors 182, 184, 186 and 188 assigned to them, respectively. and this series connection of the deformation sensors 172, 174, 176 and 178 with the reference deformation sensors 182, 184, 186 and 188, resistors 222 and 224 are connected in parallel to form the Wheatstone bridges 212, 214, 216, 218, the resistors 222 and 224 also being fixed Have values.
Somit kann in den jeweiligen Wheatstone-Brücken 212, 214, 216 und 218 an den Mittelabgriffen zwischen den Deformationssensoren 172, 174, 176 und 178 und den Referenzdeformationssensoren 182, 184, 186 und 188 und den Mittelabgriffen zwischen den Wiederständen 222 und 224 jeweils eine Spannung U abgegriffen werden, die im Wesentlichen den Deformationen, das heißt den Dehnungen und Stauchungen, entspricht, die in den Deformations konzentrationsbereichen 152, 154, 156 und 158 auftreten, wobei durch das Vorsehen der Referenzdeformationssensoren 182, 184, 186, 188 Temperatur effekte und insbesondere auch Temperaturdehnungen in den Deformations konzentrationsbereichen 152, 154, 156 und 158 weitgehend kompensiert sind, was insbesondere dann möglich ist, wenn die Referenzdeformationssensoren 182, 184, 186 und 188 identische Sensoren sind, wie die Deformations sensoren 172, 174, 176 und 178. Thus, in the respective Wheatstone bridges 212, 214, 216 and 218 at the center taps between the deformation sensors 172, 174, 176 and 178 and the reference deformation sensors 182, 184, 186 and 188 and the center taps between the resistors 222 and 224 in each case a voltage U are tapped, which essentially corresponds to the deformations, i.e. the expansions and compressions, which occur in the deformation concentration areas 152, 154, 156 and 158, with the provision of the reference deformation sensors 182, 184, 186, 188 temperature effects and in particular temperature expansions in the deformation concentration areas 152, 154, 156 and 158 are largely compensated, which is possible in particular if the reference deformation sensors 182, 184, 186 and 188 are identical sensors to the deformation sensors 172, 174, 176 and 178.
Die den Deformationen in den Wheatstone-Brücken 212, 214, 216, 218 abgegriffenen Deformationskonzentrationsbereichen 152, 154, 156 und 158 entsprechenden Spannungen UD152, UD154, UD156 und UD158 werden wie in Fig. 20 dargestellt einem A/D-Wandler 232 einer diesen umfassenden Auswerteschaltung 230 zugeführt, die außerdem einen mit dem A/D-Wandler 232 gekoppelten Prozessor 234 aufweist, welcher aus den digitalen Werten der Spannungen UD152, UD154, UD156 und UD158 und durch Vergleich derselben mit im Rahmen eines Eichvorgangs ermittelten und in einem Speicher 236 abgespeicherten Transformationswerten für die Werte der Spannungen UD152, UD154, UD156 und UD158, beispielsweise an entsprechenden Ausgängen Werte WFX, WFZ und WFy ausgibt, die den Kräften Fx, Fz und Fy zugeordnet sind. The voltages UD152, UD154, UD156 and UD158 corresponding to the deformations in the Wheatstone bridges 212, 214, 216, 218 are tapped off in an A / D converter 232 of one comprising them Evaluation circuit 230 is supplied, which also has a processor 234 coupled to the A / D converter 232, which is based on the digital values of the voltages UD152, UD154, UD156 and UD158 and by comparing them with those determined in the course of a calibration process and stored in a memory 236 Transformation values for the values of the voltages UD152, UD154, UD156 and UD158, for example outputs values WF X , WF Z and WF y assigned to the forces F x , F z and F y at corresponding outputs.
Im einfachsten Fall ist in dem Speicher 236 eine für alle Raumrichtungen gültige Transformationsmatrix T gespeichert, mit welcher sich die digitalen Werte der Spannungen UD152, UD154, UD156 und UD158 in Werte WFX und WFZ und WFy für die auf das Ankuppelelement 40 wirkenden Kräfte umrechnen lassen. In the simplest case, a transformation matrix T valid for all spatial directions is stored in the memory 236, with which the digital values of the voltages UD152, UD154, UD156 and UD158 are converted into values WF X and WF Z and WF y for the forces acting on the coupling element 40 let convert.
Eine Verbesserung der Qualität der Werte WFX, WFZ und WFy lässt sich dann erreichen, wenn die Kalibrierung für in jedem der um das Anhängeelement 40 angeordneten Oktanten I bis VIII gemäß Fig. 21 liegende Wertepaarungen WFx, WFZ und WFy erfolgt, so dass auch die Möglichkeit besteht, nichtlineare Korrelation zwischen den auf das Ankuppelelement 40 wirkenden Kräften Fz,An improvement in the quality of the values WF X , WF Z and WF y can be achieved if the calibration is carried out for value pairs WFx, WF Z and WF y located in each of the octants I to VIII arranged around the attachment element 40 according to FIG. so that there is also the possibility of nonlinear correlation between the forces F z acting on the coupling element 40,
Fz, Fy und den digitalen Werten der Spannungen UD152, UD154, UD156 und UD158 in die Kalibrierung und somit Transformation dieser Werte der Spannungen UD152, UD154, UD156 und UD158 in die Werte WFX, WFZ und WFy für die auf das Ankuppelelement 40 wirkenden Kräfte einzubeziehen. Dadurch wird die Genauigkeit der ermittelten Werte WFX, WFZ und WFy signifikant verbessert. F z , F y and the digital values of the voltages UD152, UD154, UD156 and UD158 in the calibration and thus transformation of these values of the voltages UD152, UD154, UD156 and UD158 into the values WF X , WF Z and WFy for the coupling element 40 acting forces are to be included. This significantly improves the accuracy of the determined values WF X , WF Z and WF y.
Hinsichtlich der Anordnung der Auswerteschaltung 230 umfassend insbesondere den A/D-Wandler 232, den Prozessor 234 und den Speicher 236 sind die unterschiedlichsten Möglichkeiten denkbar. With regard to the arrangement of the evaluation circuit 230 including, in particular, the A / D converter 232, the processor 234 and the memory 236, the most varied of possibilities are conceivable.
Beispielsweise wäre es denkbar, die Auswerteschaltung 230 direkt auf dem Deformationsübertragungselement 102 anzuordnen. For example, it would be conceivable to arrange the evaluation circuit 230 directly on the deformation transmission element 102.
Besonders günstig ist es jedoch, wenn die Auswerteschaltung 230 auf einer Schaltungsplatine 240 angeordnet ist, die mit dem Deformationsübertragungs element 102 gekoppelt, jedoch von diesem separat angeordnet ist. However, it is particularly favorable if the evaluation circuit 230 is arranged on a circuit board 240 which is coupled to the deformation transmission element 102, but is arranged separately from it.
Auf dieser Schaltungsplatine 240 können dann nicht nur die Auswerte schaltung 230, sondern auch die Widerstände 222 und 224 der jeweiligen Wheatstone-Brücken 212, 214, 216 und 218 angeordnet werden. On this circuit board 240, not only the evaluation circuit 230, but also the resistors 222 and 224 of the respective Wheatstone bridges 212, 214, 216 and 218 can be arranged.
Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform sieht dabei vor, dass die Deformationssensoren 172, 174, 176 und 178 sowie die Referenz deformationssensoren 182, 184, 186 und 188 auf einer Seite des Deformationsübertragungselements 102 angeordnet werden und zwar auf einer Seite, die der Schaltungsplatine 240 zugewandt ist, während auf der Schaltungsplatine 240 die Auswerteschaltung 230 insbesondere mit dem A/D-Wandler 232, dem Prozessor 234 und dem Speicher 236 auf einer Seite angeordnet sind, die ebenfalls dem Deformationsübertragungselement 102 zugewandt ist. A particularly advantageous embodiment provides that the deformation sensors 172, 174, 176 and 178 and the reference deformation sensors 182, 184, 186 and 188 are arranged on one side of the deformation transmission element 102, namely on a side that faces the circuit board 240, while the evaluation circuit 230, in particular with the A / D converter 232, the processor 234 and the memory 236, are arranged on the circuit board 240 on a side which also faces the deformation transmission element 102.
Vorzugsweise sind das Deformationsübertragungselement 102 und die Schaltungsplatine 240 noch in ein Umhüllungsmaterial 242 eingeschlossen oder eingegossen, so dass das Deformationsübertragungselement 102, die Schaltungsplatine 240 und das Umhüllungsmaterial 242 eine gemeinsame Einheit 244 bilden (Fig. 23). Diese Einheit 244 kann an den Verbindungselementen 114, 116 und 118 entweder so montiert werden, dass die Schaltungsplatine 240 auf einer dem Haltearm 30 abgewandten Seite des Deformationsübertragungselements 102 liegt, wie beispielsweise in Fig. 22 dargestellt. The deformation transmission element 102 and the circuit board 240 are preferably also enclosed or cast in a covering material 242, so that the deformation transmission element 102, the circuit board 240 and the covering material 242 form a common unit 244 (FIG. 23). This unit 244 can either be mounted on the connecting elements 114, 116 and 118 in such a way that the circuit board 240 lies on a side of the deformation transmission element 102 facing away from the holding arm 30, as shown for example in FIG. 22.
Es besteht aber auch bei einem zweiten Ausführungsbeispiel die Möglichkeit, die Einheit 244 so anzuordnen, dass die Schaltungsplatine 240 auf einer dem Haltearm 30 zugewandten Seite des Deformationsübertragungselements liegt, wie beispielsweise in Fig. 24 dargestellt. In a second exemplary embodiment, however, there is also the possibility of arranging the unit 244 in such a way that the circuit board 240 lies on a side of the deformation transmission element facing the holding arm 30, as shown for example in FIG. 24.
Bei einem dritten Ausführungsbeispiel ist zur Absicherung der Funktionen der Referenzdeformationssensoren 182, 184, 186 und 188 beispielsweise jedem der Referenzdeformationssensoren 182, 184, 186, 188 jeweils ein separater Temperatursensor 252, 254, 256 und 258 zugeordnet. In a third exemplary embodiment, a separate temperature sensor 252, 254, 256 and 258 is assigned to each of the reference deformation sensors 182, 184, 186, 188 to safeguard the functions of the reference deformation sensors 182, 184, 186 and 188, for example.
Die separaten Temperatursensoren 252, 254, 256, 258 können entweder auf der Schaltungsplatine 240 angeordnet sein, wie in Fig. 25 dargestellt, oder, wie bei einem vierten Ausführungsbeispiel in Fig. 26 dargestellt, auf dem Deformationsübertragungselement 102. The separate temperature sensors 252, 254, 256, 258 can either be arranged on the circuit board 240, as shown in FIG. 25, or, as shown in a fourth exemplary embodiment in FIG. 26, on the deformation transmission element 102.
Ein derartiger zusätzlicher Temperatursensor 252, 254, 256, 258 eröffnet die Möglichkeit, eine zusätzliche Temperaturmessung durchzuführen, um zu überprüfen, ob die Referenzdeformationssensoren 182, 184, 186 und 188 voll funktionsfähig sind oder ob durch Funktionseinschränkungen oder Funktions ausfälle dieser Referenzdeformationssensoren 182, 184, 186, 188 Fehl messungen bezüglich der Spannungen UD152, UD154, UD156 und UD158 vorliegen könnten. Die beispielsweise an diesen Temperatursensoren 252, 254, 256 und 258 gemessenen Spannungen UD252, UD254, UD256 und UD258 werden sowohl in Fall der Anordnung auf der Platine 240 (Fig. 25) als auch im Fall der Anordnung auf dem Deformationsübertragungselement 102 (Fig. 26) eben falls, wie in Fig. 27 dargestellt, dem A/D-Wandler 232 oder dem Prozessor 234 direkt zugeführt und von dem Prozessor 234 vor Durchführung der Auswertung der den Spannungen UD152, UD154, UD156 und UD158 entsprechenden digitalen Werte überprüft. Such an additional temperature sensor 252, 254, 256, 258 opens up the possibility of performing an additional temperature measurement in order to check whether the reference deformation sensors 182, 184, 186 and 188 are fully functional or whether these reference deformation sensors 182, 184, 184, 186, 188 incorrect measurements with regard to the voltages UD152, UD154, UD156 and UD158 could be present. The voltages UD252, UD254, UD256 and UD258 measured, for example, at these temperature sensors 252, 254, 256 and 258 are used both in the case of the arrangement on the circuit board 240 (FIG. 25) and in the case of the arrangement on the deformation transmission element 102 (FIG. 26 ) also fed directly to the A / D converter 232 or the processor 234, as shown in FIG. 27, and checked by the processor 234 before the evaluation of the digital values corresponding to the voltages UD152, UD154, UD156 and UD158.
Bei einem fünften Ausführungsbeispiel ist mit der Trägereinheit 20 ein als Ganzes mit 30' bezeichneter Haltearm dadurch verbunden, dass das erste Ende 32' des Haltearms 30' entweder unmittelbar oder über eine Lagereinheit 36' an der Trägereinheit 20, vorzugsweise an dem Querträger 22, gehalten ist. In a fifth embodiment, a holding arm designated as a whole by 30 'is connected to the carrier unit 20 in that the first end 32' of the holding arm 30 'is held either directly or via a bearing unit 36' on the carrier unit 20, preferably on the cross member 22 is.
Der Haltearm 30' umfasst einen Aufnahmekörper 31 und dem ersten Ende 32' und dem zweiten Ende 34' angeordnet ist und zur Aufnahme eines Ankuppelelements 40' ausgebildet ist, welches beispielsweise zum Anhängen eines Anhängers oder zum Fixieren einer Lastenträgereinheit vorgesehen ist. The holding arm 30 'comprises a receiving body 31 and is arranged at the first end 32' and the second end 34 'and is designed to receive a coupling element 40', which is provided, for example, for attaching a trailer or for fixing a load carrier unit.
Beispielsweise ist ein derartiges Ankuppelelement 40' als an einem Trägerarm 42' gehaltene Kupplungskugel 43' ausgebildet, welche eine vielfach übliche Verbindung mit einer Zugkugelkupplung eines Anhängers erlaubt, wobei der Trägerarm 42' mit einem Einsteckabschnitt 45 in eine Einsteckaufnahme 33' des Aufnahmekörpers 31' durch eine in der Arbeitsstellung A in Fahrtrichtung gesehen rückwärtige Einstecköffnung 35 in den Aufnahmekörper 31 einsteckbar und in diesem fixierbar ist. For example, such a coupling element 40 'is designed as a coupling ball 43' held on a support arm 42 ', which allows a common connection with a ball coupling of a trailer, the support arm 42' with an insertion section 45 in an insertion receptacle 33 'of the receptacle body 31' an insertion opening 35, which is rearwardly seen in the direction of travel in the working position A, can be inserted into the receiving body 31 and can be fixed therein.
Das Ankuppelelement 40' ist beispielsweise mittels des Trägerarms 42' mit dem Haltearm 30' derart verbunden, dass sich die Kupplungskugel 43 aus gehend von einer einer Fahrbahn 44 abgewandten Seite des Trägerarm 42' in Richtung einer bei horizontaler Fahrbahn 44 mit ungefähr vertikal verlaufenden Mittelachse 46, erstreckt die im Fall der Kupplungskugel 43' durch einen Kugelmittelpunkt 48 hindurch verläuft. Insbesondere ist die Einsteckaufnahme 33' so ausgebildet, dass diese den Einsteckabschnitt 45 quer zu einer Einsteckrichtung E formschlüssig und lösbar aufnimmt, und eine Sicherung gegen eine Bewegung in Einsteckrichtung ER durch ein Formschlusselement 41 vorsieht. The coupling element 40 'is connected, for example, by means of the support arm 42' to the holding arm 30 'in such a way that the coupling ball 43, starting from a side of the support arm 42' facing away from a roadway 44, moves in the direction of a center axis 46 that runs approximately vertically when the roadway 44 is horizontal , which in the case of the coupling ball 43 'extends through a center point 48 of the ball. In particular, the plug-in receptacle 33 ′ is designed in such a way that it receives the plug-in section 45 transversely to an insertion direction E in a form-fitting and detachable manner, and provides a safeguard against movement in the insertion direction ER by means of a form-fitting element 41.
Insbesondere wird der Einsteckabschnitt 45 des Trägerarms 42' in dem Aufnahmekörper 31 durch einen quer zur Fahrzeuglängsmittelebene 18 verlaufenden und sowohl die Aufnahmekörper 31 als auch den Trägerarm 42' durchsetzenden Fixierbolzen 41 lösbar fixiert. In particular, the insertion section 45 of the support arm 42 'is releasably fixed in the receiving body 31 by a fixing bolt 41 running transversely to the vehicle longitudinal center plane 18 and penetrating both the receiving body 31 and the support arm 42'.
Ein derart ausgebildetes Ankuppelelement 40' erlaubt aber auch eine einfache Montage einer Lastenträgereinheit, da vielfach gebräuchliche Lastenträger einheiten ebenfalls so ausgebildet sind, dass sie an der Kupplungskugel 43 montierbar und gegebenenfalls noch zusätzlich an dem Haltearm 30 abstützbar sind. A coupling element 40 'designed in this way also allows simple assembly of a load carrier unit, since frequently common load carrier units are also designed so that they can be mounted on the coupling ball 43 and, if necessary, additionally supported on the holding arm 30.
Alternativ dazu ist aber auch als Ankuppelelement 40' lediglich ein an der Lastenträgereinheit gehaltener Trägerarm 42 mit einem zum Einstecken in die Einsteckaufnahme 33' geeigneten Einsteckabschnitt 45 einsetzbar. As an alternative to this, however, only a carrier arm 42 held on the load carrier unit with an insertion section 45 suitable for insertion into the insertion receptacle 33 'can also be used as the coupling element 40'.
Zur Verbesserung der ästhetischen Wirkung ist vorzugsweise der Querträger 22 unter einer heckseitigen Stoßfängereinheit 50 der Kraftfahrzeugkarosserie 12 angeordnet, wobei die Stoßfängereinheit 50 beispielsweise den Querträger 22 und einen Teil des ersten Endes 32' des Haltearms 30' verdeckt. To improve the aesthetic effect, the cross member 22 is preferably arranged under a rear bumper unit 50 of the motor vehicle body 12, the bumper unit 50 covering, for example, the cross member 22 and part of the first end 32 'of the holding arm 30'.
Der Haltearm 30' trägt, insbesondere bei dem dargestellten fünften Ausführungsbeispiel, durch den in die Einsteckaufnahme 33' eingesteckten Einsteckabschnitt 45 das die Kupplungskugel 43 umfassende Ankuppelelement 40', wobei sich der Haltearm 30', wie insbesondere in den Fig. 28 bis 32 dargestellt, ausgehend von der Schwenklagereinheit 36' erstreckt, mit welcher der Haltearm 30' an seinem ersten Endbereich 32' verbunden ist, wobei beispielsweise an dem ersten Endbereich 32' ein Schwenklagerkörper 52' der Schwenklagereinheit 36' angeformt ist. The holding arm 30 ', in particular in the illustrated fifth embodiment, carries the coupling element 40' comprising the coupling ball 43 through the plug-in section 45 inserted into the plug-in receptacle 33 ', with the holding arm 30', as shown in particular in FIGS. 28 to 32, extending from the pivot bearing unit 36 ', with which the holding arm 30 'is connected at its first end region 32', wherein, for example, a pivot bearing body 52 'of the pivot bearing unit 36' is formed on the first end region 32 '.
Der Schwenklagerkörper 52' der Schwenklagereinheit 36' ist bei dem fünften Ausführungsbeispiel um eine insbesondere quer zu der vertikalen Fahrzeug längsmittelebene 18 verlaufende Schwenkachse 54' verschwenkbar an einer Schwenklageraufnahme 56' gelagert, die einerseits den Schwenklagerkörper 52' um die Schwenkachse 54' drehbar führt und andererseits eine Verriegelung umfasst, die in der Arbeitsstellung A und der Ruhestellung R eine drehfeste Festlegung des Haltearms 30' gegenüber Schwenkbewegungen um die Schwenkachse 54' ermöglicht. In the fifth exemplary embodiment, the pivot bearing body 52 'of the pivot bearing unit 36' is pivotably mounted on a pivot bearing receptacle 56 'about a pivot axis 54' running particularly transversely to the vertical vehicle longitudinal center plane 18, which on the one hand guides the pivot bearing body 52 'rotatably about the pivot axis 54' and on the other hand comprises a lock which, in the working position A and the rest position R, enables the holding arm 30 'to be fixed in a rotationally fixed manner with respect to pivoting movements about the pivot axis 54'.
Hinsichtlich der Ausbildung der Schwenklagereinheit 36' und der jeweiligen Verriegelung des Schwenklagerkörpers 52' relativ zur Schwenklageraufnahme 56' wird vollinhaltlich auf die DE 10 2016 107 302 Al Bezug genommen. With regard to the design of the pivot bearing unit 36 'and the respective locking of the pivot bearing body 52' relative to the pivot bearing receptacle 56 ', reference is made in full to DE 10 2016 107 302 A1.
Insbesondere ist zur Verriegelung des Schwenklagerkörpers 52' in der Arbeits stellung A ein in Fig. 31 dargestelltes Anschlagelement 59' vorgesehen, das einen Durchbruch in dem Haltearm 30' durchgreift und sich auf einem, der Einstecköffnung 35' abgewandt angeordneten Ende des in die Einsteck aufnahme 33' eingesteckten Einsteckabschnitts 45 des Trägerarms 42' abstützt und dadurch eine Schwenkbewegung des Haltearms 30' mit dem Aufnahmekörper 31' um die Schwenkachse 54' bei gleichzeitigem Zusammen wirken mit einer Anschlageinheit 60' (Fig. 32), umfassend am Schwenklager körper 52' und der Schwenklageraufnahme 56' angeordnete Anschlag elemente, blockiert. In particular, a stop element 59 'shown in FIG. 31 is provided for locking the pivot bearing body 52' in the working position A, which engages through an opening in the holding arm 30 'and is located on an end of the plug-in receptacle facing away from the plug-in opening 35' 33 'inserted plug-in section 45 of the support arm 42' and thereby a pivoting movement of the holding arm 30 'with the receiving body 31' about the pivot axis 54 'while simultaneously interacting with a stop unit 60' (Fig. 32), comprising the pivot bearing body 52 'and the pivot bearing receptacle 56 'arranged stop elements, blocked.
Außerdem erfolgt eine Verriegelung des Schwenklagerkörpers 52' in der Ruhe stellung R durch eine Rasteinrichtung 61, dargestellt in Fig. 33. In addition, the pivot bearing body 52 'is locked in the rest position R by a latching device 61, shown in FIG. 33.
Die Schwenklageraufnahme 56' ist dann ihrerseits wiederum über eine Schwenklagerbasis 58' mit dem Querträger 22 fest verbunden. Wie in Fig. 28 bis 34 dargestellt, ist der Haltearm 30' bei diesem fünften Ausführungsbeispiel von einer Arbeitsstellung A, dargestellt in Fig. 28 bis 32, in welcher das die Kupplungskugel 43 aufweisende Ankuppelelement 40' so steht, dass dieses hinter der Stoßfängereinheit 50 auf einem einer Fahrbahn 44 abgewandten Seite steht, in eine Ruhestellung R, dargestellt in Fig. 33 und 34, verschwenkbar, in welcher bei demontierten Ankuppelelement 40' eine Einstecköffnung 35 der Einsteckaufnahme 33 der Fahrbahn 44 zugewandt angeordnet ist. The pivot bearing receptacle 56 'is in turn firmly connected to the cross member 22 via a pivot bearing base 58'. As shown in FIGS. 28 to 34, the holding arm 30 ′ in this fifth exemplary embodiment is from a working position A, shown in FIGS. 28 to 32, in which the coupling element 40 ′ having the coupling ball 43 is in such a way that it is behind the bumper unit 50 stands on a side facing away from a roadway 44, can be pivoted into a rest position R, shown in FIGS. 33 and 34, in which, with the coupling element 40 'dismantled, an insertion opening 35 of the plug-in receptacle 33 is arranged facing the roadway 44.
Insbesondere erstreckt sich dabei der Haltearm 30' in der Arbeitsstellung A im Wesentlichen in der vertikalen Fahrzeuglängsmittelebene 18, wobei diese das Ankuppelelement 40' im Fall einer Ausbildung desselben als mit dem Träger arm 42 versehene Kupplungskugel 43 mittig schneidet, so dass in der Arbeits stellung A eine vertikale Kugelmittelachse 48 in der Längsmittelebene 18 liegt. In particular, the holding arm 30 'extends in the working position A essentially in the vertical longitudinal center plane 18 of the vehicle, which, if it is designed as a coupling ball 43 provided with the support arm 42, intersects the coupling element 40' in the middle, so that in the working position A a vertical center axis 48 of the sphere lies in the longitudinal center plane 18.
Ausgehend von dem ersten Endbereich 32' erstreckt sich der Aufnahmekörper 31' des Haltearms 30' bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel mit einem Ansatzstück 62' bis zu einem Zwischenstück 64', welches sich bis zu einem Zwischenkörper 66 erstreckt, an welchen sich auf einer dem Zwischenstück 64 und dem Ansatzstück 62 gegenüberliegende Seite ein Endstück 68 anschließt, über welches sich das Ankuppelelement 40' mit dem zwischen der Kupplungs kugel 43 und dem Endstück 68 angeordneten Trägerarm 42 hinaus erstreckt. Starting from the first end region 32 ', the receiving body 31' of the holding arm 30 'extends in the illustrated embodiment with an extension piece 62' to an intermediate piece 64 ', which extends to an intermediate body 66, on which one of the intermediate piece 64 and the end piece 62 opposite side is connected to an end piece 68, over which the coupling element 40 'extends with the support arm 42 arranged between the coupling ball 43 and the end piece 68.
Das Endstück 68 bildet hierbei den Endbereich 34' des Haltearms 30', wobei der Haltearm 30' mit der Einsteckaufnahme 33' die auf diese von dem Einsteckabschnitt 45 des Trägerarms 42' übertragenen Kräfte aufnimmt. The end piece 68 here forms the end region 34 'of the holding arm 30', the holding arm 30 'with the plug-in receptacle 33' absorbing the forces transmitted to it by the plug-in section 45 of the support arm 42 '.
Ein derart ausgebildeter und die vom Einsteckabschnitt 45 übertragenen Kräfte aufnehmender Haltearm 30' ist, wie in Fig. 35 bis 40 dargestellt, durch das Ansatzstück 62', das Zwischenstück 64' des Zwischenkörper 66 und das Endstück 68 näherungsweise geradlinig ausgebildet, und in der Arbeitsstellung A, in welcher Belastungen des Ankuppelelements 40' auftreten und erfasst werden sollen, so ausgerichtet, dass die Kräfte, welche auf das Ankuppel element 40', insbesondere den Kugelmittelpunkt 46, wirken über die den Haltearm 30' auf den Schwenklagerkörper 52' der Schwenklagereinheit 36' übertragen werden, wobei die Schwenkachse 54' einen Mittelpunkt der Kraft aufnahme durch die Schwenklagereinheit 36' darstellt. A holding arm 30 'designed in this way and absorbing the forces transmitted by the insertion section 45 is, as shown in FIGS. 35 to 40, approximately straight through the extension piece 62', the intermediate piece 64 'of the intermediate body 66 and the end piece 68, and is in the working position A, in which loads of the coupling element 40 'occur and recorded are to be aligned so that the forces acting on the coupling element 40 ', in particular the ball center point 46, are transmitted via the holding arm 30' to the pivot bearing body 52 'of the pivot bearing unit 36', the pivot axis 54 'being a center of the Force absorption by the pivot bearing unit 36 'represents.
Die auf das Ankuppelelement 40 einwirkenden Kräfte, werden wie in den Fig. 28 bis 32 dargestellt durch den Haltearm 30' auf die Lagereinheit 36' und von dieser auf die Trägereinheit 20 übertragen, die diese Kräfte dann in den Heckbereich 14 der Kraftfahrzeugkarosserie 12 einleitet, wobei zur Erfassung der auf das Ankuppelelement 40 wirkenden Kräfte unterschiedliche Bereiche des Haltearms 30' herangezogen werden. The forces acting on the coupling element 40 are, as shown in FIGS. 28 to 32, transmitted through the holding arm 30 'to the bearing unit 36' and from there to the carrier unit 20, which then introduces these forces into the rear region 14 of the motor vehicle body 12, different areas of the holding arm 30 'are used to detect the forces acting on the coupling element 40.
Im vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel wird exemplarisch ein erster Deformationsbereich 82 des Haltearms 30 herangezogen, der beispiels weise durch einen Übergangsbereich von dem Zwischenstücks 64 in den Zwischenkörper 66' gebildet ist, und ein zweiter Deformationsbereich des Haltearms 30' herangezogen, der durch einen Übergangsbereich des Zwischenkörpers 66' in das Endstücks 68' gebildet ist. In the exemplary embodiment described above, a first deformation area 82 of the holding arm 30 is used as an example, which is formed, for example, by a transition area from the intermediate piece 64 into the intermediate body 66 ', and a second deformation area of the holding arm 30' is used, which is formed by a transition area of the intermediate body 66 'is formed in the end piece 68'.
Ferner wird bei diesem Ausführungsbeispiel davon ausgegangen, dass der Zwischenkörper 66' eine hohe Stabilität gegenüber in der Längsmittelebene 18 und auch quer zu dieser verlaufende Biegekräfte aufweist, und insbesondere primär auf Zugbelastungen reagiert. Furthermore, it is assumed in this exemplary embodiment that the intermediate body 66 ′ has a high level of stability with respect to bending forces running in the longitudinal center plane 18 and also transversely to this, and in particular reacts primarily to tensile loads.
Der erste und zweite Deformationsbereich 82, 84 sind beispielsweise durch einen gezielt, beispielsweise durch Materialschwächung, ausgebildeten Bereich gebildet, wobei im einfachsten Fall die Materialschwächung durch eine eingebrachte Querschnittsvariation entstehen kann. So führt beispielsweise die in Fig. 35 und 36 dargestellte Kraft Fx, die in der Längsmittelebene 18 und senkrecht zur Mittelachse 46 sowie von dem Schwenklagerkörper 52 weg gerichtet ist, dazu, dass in den Deformations bereichen 82 und 84 einerseits Zugkräfte ZX1 und ZX2 (Fig. 36) auftreten und andererseits zumindest im Fall der von dem Trägerarm 42' in der Betriebs stellung auf einer der Fahrbahn 44 abgewandten Seite abstehender Kupplungskugel 43' auch noch Biegekräfte BX1 und BX2 (Fig. 35), die diesen Zugbelastungen ZX1 und ZX2 überlagert sind, wobei diese Kräfte in Richtung der Längsmittelebene 18, insbesondere in der Längsmittelebene 18, des Halte arms 30' wirken. The first and second deformation areas 82, 84 are formed, for example, by a specifically designed area, for example by material weakening, wherein in the simplest case the material weakening can result from an introduced cross-sectional variation. For example, the force Fx shown in FIGS. 35 and 36, which is directed in the longitudinal center plane 18 and perpendicular to the center axis 46 and away from the pivot bearing body 52, leads to tensile forces ZX1 and ZX2 (FIG . 36) and on the other hand, at least in the case of the coupling ball 43 'protruding from the support arm 42' in the operating position on a side facing away from the roadway 44, also bending forces BX1 and BX2 (Fig. 35), which are superimposed on these tensile loads ZX1 and ZX2 , these forces acting in the direction of the longitudinal center plane 18, in particular in the longitudinal center plane 18, of the holding arm 30 '.
Ferner treten in den Deformationsbereichen 82 und 84, wie in Fig. 37 und 38 dargestellt, bei einer Belastung des Ankuppelelements 40 mit einer Kraft Fz, die in Richtung der Mittelachse 46 wirkt, in den Deformationsbereichen 82 und 84 im Wesentlichen Biegekräfte BZ1 und BZ2 auf, wobei diese Kräfte in Richtung der Längsmittelebene 18, insbesondere in der Längsmittelebene 18, des Haltearms 30 wirken, die somit bezogen auf eine sogenannte längen invariable neutrale Faser NF auf einander gegenüberliegenden Seiten einander entgegengesetzte Wirkungen haben. Furthermore, in the deformation areas 82 and 84, as shown in FIGS. 37 and 38, when the coupling element 40 is loaded with a force F z , which acts in the direction of the central axis 46, essentially bending forces BZ1 and BZ2 occur in the deformation areas 82 and 84 These forces act in the direction of the longitudinal center plane 18, in particular in the longitudinal center plane 18, of the holding arm 30, which thus have opposite effects on opposite sides in relation to a so-called length-invariable neutral fiber NF.
Außerdem führt eine auf das Ankuppelelement 40 einwirkende Kraft Fy, die senkrecht zur Längsmittelebene 18 und senkrecht zur Mittelachse 46 gerichtet ist, wie in Fig. 39 und 40 dargestellt, zu auf beiderseits der Längsmittelebene 18 jedoch auf unterschiedlichen Seiten derselben entgegengesetzt zueinander wirkenden Biegekräften BY1 und BY2. In addition, a force F y acting on the coupling element 40, which is directed perpendicular to the longitudinal center plane 18 and perpendicular to the center axis 46, as shown in FIGS. 39 and 40, leads to bending forces BY1 acting opposite one another on both sides of the longitudinal center plane 18 but on different sides thereof and BY2.
Insbesondere werden die Deformationsbereiche 82 und 84 so ausgebildet, dass diese auf die Zugkräfte Z und die Biegekräfte B mit unterschiedlich großen Deformationen reagieren. In particular, the deformation regions 82 and 84 are designed in such a way that they react to the tensile forces Z and the bending forces B with deformations of different sizes.
Zur Erfassung dieser Zugkräfte ZX1 und ZX2 sowie der Biegekräfte BX1 und BX2, BZ1 und BZ2 sowie BY1 und BY2 ist an dem Haltearm 30' ein als Ganzes mit 100 bezeichnetes Krafterfassungsmodul angeordnet. Dieses Krafterfassungsmodul 100 umfasst ein Deformationsübertragungs element 102, welches an drei Befestigungsbereichen 104, 106 und 108 mit dem Haltearm 30' starr verbunden ist, wobei der Befestigungsbereich 104 auf einer dem ersten Ende 32 zugewandten Seite liegt und starr mit einem, beispielsweise an dem Zwischenstück 64 sitzenden, Ansatz 114 des Haltearms 30' verbunden ist, der Befestigungsbereich 106 ungefähr mittig zwischen den Befestigungsbereichen 104 und 108 angeordnet ist und beispielsweise mit einem auf dem Zwischenkörper 66 insbesondere mittig desselben sitzenden Halteansatz 116 verbunden ist und der Befestigungsbereich 108 mit einem an dem Endstück 68, beispielsweise in einem mittigen Bereich des Endstücks 68 zwischen dem Zwischenkörper 66 und dem Ende 34 angeordneten, Ansatz 118 des Haltearms 30 verbunden ist. To detect these tensile forces ZX1 and ZX2 and the bending forces BX1 and BX2, BZ1 and BZ2 and BY1 and BY2, a force detection module designated as a whole as 100 is arranged on the holding arm 30 '. This force detection module 100 comprises a deformation transmission element 102 which is rigidly connected to the holding arm 30 'at three fastening areas 104, 106 and 108, the fastening area 104 being on a side facing the first end 32 and rigidly to one, for example on the intermediate piece 64 seated, extension 114 of the holding arm 30 ', the fastening area 106 is arranged approximately in the middle between the fastening areas 104 and 108 and is connected, for example, to a holding lug 116 sitting on the intermediate body 66, in particular in the middle thereof, and the fastening area 108 is connected to one on the end piece 68 , for example in a central region of the end piece 68 between the intermediate body 66 and the end 34, extension 118 of the holding arm 30 is connected.
Die Verbindung zwischen den jeweiligen Verbindungselementen 114, 116 und 118 des Haltearms 30' erfolgt dabei starr und spielfrei, vorzugsweise durch eine Schweißung oder eine Klebung, die keinerlei Bewegungselastizität zwischen dem Deformationsübertragungselement 102 und den Verbindungs elementen 114, 116 und 118 zulassen. The connection between the respective connecting elements 114, 116 and 118 of the holding arm 30 'is rigid and free of play, preferably by a weld or an adhesive that does not allow any elasticity of movement between the deformation transmission element 102 and the connecting elements 114, 116 and 118.
Vorzugsweise sind die Verbindungselemente 114, 116 und 118 ebenfalls starr mit dem Haltearm 30' verbunden, insbesondere an diesem angeformt. The connecting elements 114, 116 and 118 are preferably also rigidly connected to the holding arm 30 ', in particular molded onto it.
Das Krafterfassungsmodul 100, das Deformationsübertragungselement 102, die Verbindungselemente 114, 116, 118, die Deformationssensoren 172, 174, 176, 178, die Referenzdeformationssensoren 182, 184, 186, 188, die Wheatstonebrücken 212, 214, 216, 218, die Auswerteschaltung 230 und die Schaltungsplatine 240 mit dem Umhüllungsmaterial 242 sowie die Temperatursensoren 252, 254, 256, 258 sind bei dem fünften Ausführungs beispiel in derselben Weise ausgebildet wie beim ersten bis vierten Ausführungsbeispiel beschrieben und arbeiten auch in derselben Weise. Bei allen vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen erfolgt eine Eichung oder eine Kalibrierung zur Ermittlung eines Zusammenhangs zwischen einem die gemessenen Spannungen UD152, UD154, UD156 und UD158 repräsentierenden Messwertvektor M für die Sensorwerte und einem die von der Auswerteschaltung 230 oder 230' erzeugten Werte WFX, WFy und WFZ für die Kraftkomponenten repräsentierenden Vektor K durch eine Transformationsmatrix T festgelegt werden, wie in Fig. 41 dargestellt. The force detection module 100, the deformation transmission element 102, the connecting elements 114, 116, 118, the deformation sensors 172, 174, 176, 178, the reference deformation sensors 182, 184, 186, 188, the Wheatstone bridges 212, 214, 216, 218, the evaluation circuit 230 and the circuit board 240 with the wrapping material 242 and the temperature sensors 252, 254, 256, 258 are in the fifth embodiment, for example, formed in the same way as described in the first to fourth embodiments and also work in the same way. In all of the exemplary embodiments described above, a calibration or calibration is carried out to determine a relationship between a measured value vector M representing the measured voltages UD152, UD154, UD156 and UD158 for the sensor values and one of the values WF X , WF y generated by the evaluation circuit 230 or 230 ' and WF Z for the vector K representing the force components can be determined by a transformation matrix T as shown in FIG.
Da der Kraftvektor K die drei Kraftkomponenten mit den Werten WFX, WFy und WFZ aufweist, werden beispielsweise nur drei Sensorwerte aus den Sensor werten UD152, UD154, DU156 und UD158 zum Beispiel die Sensorwerte UD152, UD154 und UD156 zur Bildung des Messwertvektors M herangezogen. Since the force vector K has the three force components with the values WF X , WF y and WF Z , only three sensor values from the sensor values UD152, UD154, DU156 and UD158, for example the sensor values UD152, UD154 and UD156, are used to form the measured value vector M. used.
Ein derartiger Messwertvektor M ist dann mit der Transformationsmatrix T zu multiplizieren, um die einzelnen Werte WFX, WFZ und WFy der Kraft komponenten des Kraftvektors K zu erhalten, wie in Fig. 41 dargestellt. Such a measured value vector M is then to be multiplied by the transformation matrix T in order to obtain the individual values WF X , WF Z and WF y of the force components of the force vector K, as shown in FIG. 41.
Die Transformationsmatrix T weist in diesem Fall neun Transformations koeffizienten tlx, t2x, t3x, tly, t2Y, t3Y, tlZ, t2Z, t3z auf. The transformation matrix T in this case has nine transformation coefficients t lx , t2x, t3x, t ly , t2 Y , t3 Y , t lZ , t2 Z , t3z.
Zur Bestimmung dieser Transformationskoeffizienten tix bis t3z wird, wie in Fig. 42 dargestellt, auf einem Prüfstand der Haltearm 40 beispielsweise mit dem Schwenklagerkörper 52 ortsfest fixiert auf das Ankuppelelement 40 mittels eines kraftbeaufschlagten Arms KA mit verschiedenen Kräften in verschiedenen Raumrichtungen eingewirkt. In order to determine these transformation coefficients tix to t 3z , as shown in FIG. 42, the holding arm 40, for example with the swivel bearing body 52 fixed in place, is acted on the coupling element 40 by means of a force-loaded arm KA with different forces in different spatial directions.
Beispielsweise wird mit dem Arm KA mit einer Kraft Fx in X-Richtung, und/oder mit einer Kraft Fz in Z-Richtung und/oder mit einer Kraft Fy in Y-Richtung oder mit einer oder mehreren Kombinationen dieser Kräfte eingewirkt. Wie bereits erwähnt, ist im einfachsten Fall in dem Speicher 236 eine für alle Raumrichtungen x, y, z gültige Transformationsmatrix T gespeichert, mit welcher sich die Werte der Spannungen UD152, UD154, UD156 und UD158 in Werte WFX und WFZ und WFy für die auf das Ankuppelelement 40 wirkenden Kraftkomponenten umrechnen lassen. For example, the arm KA acts with a force F x in the X direction and / or with a force F z in the Z direction and / or with a force F y in the Y direction or with one or more combinations of these forces. As already mentioned, in the simplest case a transformation matrix T valid for all spatial directions x, y, z is stored in the memory 236, with which the values of the voltages UD152, UD154, UD156 and UD158 are converted into values WF X and WF Z and WF y for the force components acting on the coupling element 40 can be converted.
Bei einer derartigen Kalibrierung (Fig. 42) werden nacheinander drei Kalibrier vorgänge durchgeführt, und beispielsweise beim ersten Kalibriervorgang nur mit der Kraftkomponente Fx, und beim dritten Kalibriervorgang nur mit der Kraftkomponente Fy oder nur mit der Kraftkomponente Fz auf das Ankuppelelement 40 eingewirkt und es werden dann bei jedem Kalibrier vorgang die Sensorwerte UD152, UD154 und UD156 gemessen. In such a calibration (Fig. 42) three calibration processes are carried out one after the other, and for example in the first calibration process only the force component F x and in the third calibration process only the force component F y or only the force component F z acted on the coupling element 40 and the sensor values UD152, UD154 and UD156 are then measured with each calibration process.
Da bei jedem der drei genannten Kalibriervorgänge die anderen Kraft komponenten Fy und Fz beziehungsweise Fx und Fz beziehungsweise Fx und Fy Null sind, ergibt sich nach allen drei Kalibriervorgängen ein Gleichungssystem mit neun Gleichungen für die Bestimmung der insgesamt neun unbekannten Transformationskoeffizienten tix bis t3z. Since the other force components F y and F z or F x and F z or F x and F y are zero in each of the three calibration processes mentioned, an equation system with nine equations for determining the total of nine unknown transformation coefficients results after all three calibration processes tix to t 3z .
Es besteht aber auch die Möglichkeit, mit allen vier Sensorwerten UD152, DU 154, UD156 und UD158 zu arbeiten, wie in Fig. 43 dargestellt, in diesem Fall sind insgesamt vier Kalibriervorgänge zur Bestimmung der insgesamt zwölf Transformationskoeffizienten tix bis t4Z vorzunehmen, um insgesamt zwölf Gleichungen für die zwölf unbekannten Transformationskoeffizienten tix bis t4Z zu erhalten. There is also the possibility, with all four sensor values UD152, DU 154 to work UD156 and UD158, as shown in FIG. 43, in this case a total of four calibration procedures tix to determine the twelve transform coefficients make to t4 Z to total to obtain twelve equations for the twelve unknown transform coefficients tix to t4 Z.
Bei der Eichung oder Kalibrierung wirkt vorzugsweise die Kraft Fz in Schwerkraftrichtung bei einer Ausrichtung des Haltearms 30 wie bei einem auf einer im wesentlichen horizontalen Ebene stehenden Kraftfahrzeug 10. Die Kraft Fx wirkt ebenfalls bei einer Ausrichtung des Haltearms 30 wie bei einem auf einer im wesentlichen horizontalen Fläche stehenden Kraftfahrzeug 10 in im wesentlichen horizontaler Richtung und zwar insbesondere in einer vertikalen Fahrzeuglängsmittelebene 18 und somit auch in der vertikalen Längsmittelebene 18 des Haltearms 30. During the calibration or calibration, the force F z preferably acts in the direction of gravity when the holding arm 30 is aligned as in the case of a motor vehicle 10 standing on an essentially horizontal plane. The force F x also acts in an orientation of the holding arm 30, as in a motor vehicle 10 standing on an essentially horizontal surface, in an essentially horizontal direction, in particular in a vertical vehicle longitudinal center plane 18 and thus also in the vertical longitudinal center plane 18 of the holding arm 30.
Ferner wirkt die Kraft Fy quer, insbesondere senkrecht zur vertikalen Längsmittelebene 18 und senkrecht zur Kraft Fx und zur Kraft Fz. Furthermore, the force F y acts transversely, in particular perpendicular to the vertical longitudinal center plane 18 and perpendicular to the force F x and the force F z .
Der dabei unterstellte physikalische Zusammenhang zwischen den ausgeübten Kräften Fx, Fy, Fz und den sich einstellenden Deformationen stellt die einfachste mögliche Annahme dar. The assumed physical relationship between the exerted forces F x , F y , F z and the resulting deformations represents the simplest possible assumption.
Eine Verbesserung der Qualität der Ergebnisse für die Werte WFX, WFZ und WFy lässt sich dann erreichen, wenn die Kalibrierung für in jedem der im Raum um das Ankuppelelement 40 angeordneten Oktanten I bis VIII gemäß Fig. 21 und Fig. 44liegende Wertepaarungen WFX, WFZ und WFy erfolgt, so dass auch die Möglichkeit besteht, nichtlineare räumliche Korrelationen zwischen den auf das Ankuppelelement 40 wirkenden Kräften Fz, Fz, Fy und den digitalen Werten der Spannungen UD152, UD154, UD156 und UD158 in die Kalibrierung und somit Transformation dieser Werte der Spannungen UD152, UD154, UD156 und UD158 in die Werte WFX, WFZ und WFy für die auf das Ankuppelelement 40 wirkenden Kräfte einzubeziehen. An improvement in the quality of the results for the values WF X , WF Z and WF y can be achieved if the calibration for value pairs WF in each of the octants I to VIII arranged in the space around the coupling element 40 according to FIGS. 21 and 44 X , WF Z and WF y takes place, so that there is also the possibility of nonlinear spatial correlations between the forces F z , F z , F y acting on the coupling element 40 and the digital values of the voltages UD152, UD154, UD156 and UD158 in the Calibration and thus transformation of these values of the voltages UD152, UD154, UD156 and UD158 into the values WF X , WF Z and WF y for the forces acting on the coupling element 40.
Dadurch wird die Genauigkeit der ermittelten Werte WFX, WFZ und WFy signifikant verbessert. This significantly improves the accuracy of the determined values WF X , WF Z and WF y.
Zur Kalibrierung in Bezug auf die Oktanten I bis VIII, dargestellt in Fig. 44 werden bei der Eichung oder Kalibrierung zur Bestimmung einer oktanten spezifischen Transformationsmatrix T die Kräfte Fx, Fy und Fz jeweils so gewählt, dass diese innerhalb des jeweiligen Oktanten liegen, und insbesondere alle in Richtung auf denselben Punkt am Ankuppelelement 40 einwirken. Beispielsweise werden zur Ermittlung der Transformationsmatrix TI für den Oktanten I nur Kräfte mit innerhalb desselben liegenden Kraftkomponenten Fxl, Fzl und FyI eingesetzt. For calibration in relation to octants I to VIII, shown in FIG. 44, during the calibration or calibration to determine an octant-specific transformation matrix T, the forces F x , F y and F z are each selected so that they lie within the respective octant , and in particular all act in the direction of the same point on the coupling element 40. For example, only forces with force components Fxl, Fzl and F y I within the same are used to determine the transformation matrix TI for the octant I.
Dadurch lassen sich für den Raum innerhalb des jeweiligen Oktanten I bis VIII ermittelte Werte WFX, WFZ und WFy der Kraftkomponenten noch exakter bestimmen. As a result, values WF X , WF Z and WF y of the force components determined for the space within the respective octants I to VIII can be determined even more precisely.
Da bei einer Ermittlung einer unbekannten Kraft auf das Ankuppelelement 40 deren Orientierung und somit auch deren Zuordnung zu einem der Oktanten unbekannt ist, erfolgt beispielsweise eine Ermittlung der Komponenten WFX, WFy und WFZ derselben entweder mit der für alle Raumrichtungen bestimmten Transformationsmatrix T oder mit einer der Transformationsmatrizen TI bis TVIII und nachfolgend wird von der Auswerteschaltung 230 oder 230' anhand der Werte WFX, WFy und WFZ geprüft, welchem der Oktanten, beispielsweise dem Oktanten III, die Kraft zuzuordnen ist und im Anschluss daran erfolgt dann eine erneute Ermittlung der Werte WFX, WFy, WFZ mittels der für diesen Oktanten ermittelten Transformationsmatrix, beispielsweise der Transformationsmatrix TIII. Since when an unknown force on the coupling element 40 is determined, its orientation and thus also its assignment to one of the octants is unknown, the components WF X , WF y and WF Z thereof are determined either with the transformation matrix T or determined for all spatial directions With one of the transformation matrices TI to TVIII and subsequently, the evaluation circuit 230 or 230 'uses the values WF X , WF y and WF Z to check which of the octants, for example octant III, the force is to be assigned to, and this is followed by a renewed determination of the values WF X , WF y , WF Z by means of the transformation matrix determined for this octant, for example the transformation matrix TIII.
Um aus den Sensorwerten UD152, UD154, UD156 und UD158 lastbedingte Kräfte auf das Ankuppelelement 40 zu ermitteln, ist, wie in Fig. 45 dargestellt, eine Auswerteeinheit 270 vorgesehen, welche zusätzlich zur Auswerte schaltung 230 eine Ablaufsteuerung 280 aufweist. In order to determine load-related forces on the coupling element 40 from the sensor values UD152, UD154, UD156 and UD158, an evaluation unit 270 is provided, as shown in FIG.
Die Ablaufsteuerung 280 prüft zunächst in einer Zustandserfassungsstufe 282, ob eine Spannungsversorgung der Auswerteschaltung 230 ausreichend ist. Die Zustandserfassungsstufe 282 überprüft dabei beispielsweise mit einem Spannungssensor 302 die Batteriespannung des Fahrzeugs, insbesondere die an den Deformationssensoren 182, 184, 186, 188 und gegebenenfalls den Temperatursensoren 252, 254,256, 258 sowie der Auswerteschaltung 230 anliegende Spannung. The sequence control 280 first checks in a state detection stage 282 whether a voltage supply to the evaluation circuit 230 is sufficient. The state detection stage 282 uses a voltage sensor 302 to check the battery voltage of the vehicle, in particular the voltage applied to the deformation sensors 182, 184, 186, 188 and possibly the temperature sensors 252, 254, 256, 258 and the evaluation circuit 230.
Insbesondere prüft die Zustandserfassungsstufe 282 auch ob sich das Kraft fahrzeug 10 in einem für eine Erfassung der Kräfte auf den Haltearm zulässigen Zustand befindet, das heißt ob das Fahrzeug im Wesentlichen in einer horizontalen Ebene ausgerichtet steht, wobei eine im Wesentlichen horizontale Ebene dann gegeben ist, wenn die Abweichung von einer exakt horizontalen Ebene maximal ± 20° in jeder Ebenenrichtung beträgt. In particular, the state detection stage 282 also checks whether the motor vehicle 10 is in a state that is permissible for detecting the forces on the holding arm, that is to say whether the vehicle is essentially aligned in a horizontal plane, an essentially horizontal plane then being given, if the deviation from an exactly horizontal plane is a maximum of ± 20 ° in each plane direction.
Hierzu überprüft die Zustandserfassungsstufe 282 einen oder mehreren Neigungssensoren 304 (Fig. 3 und Fig. 45) die Ausrichtung der erfindungs gemäßen Vorrichtung des Fahrzeugs relativ zur horizontalen, wobei der Neigungssensor 304 beispielsweise in der Ablaufsteuerung 280 vorgesehen sein kann oder im Kraftfahrzeug 10 oder an der Trägereinheit 20 vorgesehen sein kann und von der Zustandserfassungsstufe 282 abgefragt wird. For this purpose, the state detection stage 282 checks one or more inclination sensors 304 (Fig. 3 and Fig. 45) the alignment of the fiction, contemporary device of the vehicle relative to the horizontal, whereby the inclination sensor 304 can be provided, for example, in the sequence control 280 or in the motor vehicle 10 or on the Carrier unit 20 can be provided and is queried by the state detection stage 282.
Ferner erfolgt in der Zustandserfassungsstufe 282 eine Überprüfung der Position des Haltearms 30 dahingehend, ob dieser sich in der Arbeitsstellung oder außerhalb derselben befindet. Furthermore, the position of the holding arm 30 is checked in the state detection stage 282 to determine whether it is in the working position or outside the same.
Hierzu überprüft die Zustandserfassungsstufe 282 mit einem Sensorsatz 306 (Fig. 3 und Fig. 45) die Arbeitsstellung und/oder weitere Stellungen des Halte arms 30, wobei zumindest eine Überprüfung der Arbeitsstellung erfolgt und dann, wenn diese nicht vorliegt, diese Überprüfung als negativ bewertet wird. Wird in der Zustandserfassungsstufe 282 einerseits eine ausreichende Spannungsversorgung, andererseits eine ausreichende Ausrichtung des Kraft fahrzeugs 10 und im Übrigen das Vorliegen der Arbeitsstellung des Haltearms 30 festgestellt, erfolgt in einer dann zum Einsatz kommenden Aktivierungs stufe 284 eine Aktivierung der Auswerteschaltung 230, so dass diese aufgrund der Sensorwerte die Werte WFX, WFZ und WFy im momentanen Zustand des Kraftfahrzeugs 10 ermittelt. For this purpose, the state detection stage 282 checks the working position and / or other positions of the holding arm 30 with a set of sensors 306 (FIGS. 3 and 45), at least one checking of the working position being carried out and, if this is not the case, this checking is assessed as negative will. If, on the one hand, a sufficient voltage supply and, on the other hand, a sufficient alignment of the motor vehicle 10 and, moreover, the existence of the working position of the holding arm 30 are determined in the state detection stage 282, then in an activation stage 284 that is used, the evaluation circuit 230 is activated so that this is due to the sensor values determine the values WF X , WF Z and WF y in the current state of the motor vehicle 10.
Nachdem seitens der Zustandserfassungsstufe 282 ein für eine Erfassung der Kräfte auf den Haltearm 30, insbesondere auf das Ankuppelelement 40 desselben, zulässiger Zustand erkannt wurde und die Aktivierungsstufe 284 die Auswerteschaltung 230 aktiviert hat, kommt eine Nulllasterfassungsstufe 286 zum Einsatz. After the state detection stage 282 has recognized a permissible state for detecting the forces on the holding arm 30, in particular on the coupling element 40 of the same, and the activation stage 284 has activated the evaluation circuit 230, a zero load detection stage 286 is used.
In der Nulllasterfassungsstufe 286 wird zunächst überprüft, ob überhaupt eine Erfassung der bei Nulllast - also keiner Last - auf den Haltearm 30, insbesondere die Last bei keiner auf das Ankuppelelement 40 des Haltearms 30 wirkenden externen Kraft erfasst werden kann. In the zero load detection stage 286, it is first checked whether a detection of the no load - that is, no load - on the holding arm 30, in particular the load when there is no external force acting on the coupling element 40 of the holding arm 30, can be detected.
Die Nulllasterfassungsstufe 286 aktiviert beispielsweise einen Nulllastwerte speicher 312i, welcher die zum Zeitpunkt der Aktivierung die an den Ausgängen WFX, WFZ, WFy ausgegebenen Werte der Auswerteschaltung 230 übernimmt und als Werte WFxo, WFzo und WFyo, die ohne externe Kraft einwirkung, also bei Nulllast, ermittelt werden, speichert. The zero load detection stage 286 activates, for example, a zero load values memory 312i, which takes over the values of the evaluation circuit 230 output at the outputs WF X , WF Z , WF y at the time of activation and uses them as values WF x o, WF z o and WF y o, the are determined without external force, i.e. at zero load, stores.
Diese im Nulllastwertespeicher 312i gespeicherten Werte werden dann mit in einem Nulllastreferenzspeicher 3122 vorhandenen abgespeicherten Referenz werten für einen Zustand des Haltearms 30, insbesondere des Ankuppel elements 40, bei Nulllast verglichen, um eine Plausibilitätsprüfung dahin gehend durchzuführen, ob eine Belastung des Haltearms 30, insbesondere des Ankuppelelements 40, durch eine externe Kraft ausgeschlossen werden kann. Diese in dem Nulllastreferenzspeicher 3122 abgespeicherten Werte werden beispielsweise durch vorangehende oder werksseitige Ermittlungen der Werte WFxo, WFzo, WFyo bei Nulllast erfasst. These values stored in the no-load value memory 312i are then compared with reference values stored in a no-load reference memory 3122 for a state of the holding arm 30, in particular the coupling element 40, at no load in order to carry out a plausibility check to determine whether there is a load on the holding arm 30, in particular the Coupling element 40, can be excluded by an external force. These values stored in the no-load reference memory 3122 are recorded, for example, by previous or factory determinations of the values WFxo, WFzo, WF y o at no-load.
Darüber hinaus prüft die Nulllasterfassungsstufe 286, wie groß die Zeitspanne zwischen dem letzten Bewegen des Haltearms 30 in die Arbeitsstellung und dem momentanen Zeitpunkt vergangen ist. In addition, the zero load detection stage 286 checks how long the time span has passed between the last movement of the holding arm 30 into the working position and the current point in time.
Wird beispielsweise festgestellt, dass das Bewegen des Haltearms 30 und des Ankuppelelements 40 in die Arbeitsstellung erst vor wenigen Sekunden erfolgt ist, so kann davon ausgegangen werden, dass noch keine externe Kraft auf das Ankuppelelement 40 wirksam ist und somit die Nulllast bestimmt werden kann. If, for example, it is found that the movement of the holding arm 30 and the coupling element 40 into the working position only took place a few seconds ago, it can be assumed that no external force is yet effective on the coupling element 40 and thus the zero load can be determined.
Eine weitere Möglichkeit ist, dass die Nulllasterfassungsstufe 286 ein Kamerasystem 314 am Kraftfahrzeug 10 (Fig. 1 und Fig. 44) aktiviert, welches beispielsweise in das Rückfahrkamerasystem des Kraftfahrzeugs 10 integriert ist und in der Lage ist, zu erfassen, ob an dem Ankuppelelement 40 und somit an dem Haltearm 30 ein Objekt, insbesondere eine Zugkugelkupplung oder ein Lastenträger wirksam angreift oder nicht. Another possibility is that the zero load detection stage 286 activates a camera system 314 on the motor vehicle 10 (FIGS. 1 and 44), which is integrated, for example, into the reversing camera system of the motor vehicle 10 and is able to detect whether the coupling element 40 is present and thus an object, in particular a ball coupling or a load carrier, effectively attacks or does not act on the holding arm 30.
Eine weitere Möglichkeit ist, dass die Nulllasterfassungsstufe 286 ein Sensor system 316 (Fig. 2 und Fig. 44), beispielsweise umfassend einen Satz von Ultraschallsensoren, aktiviert, die insbesondere in der heckseitigen Stoßfänge reinheit 50 integriert sind und ebenfalls in der Lage sind, zu erkennen, ob ein Objekt auf den Haltearm 30 und das Ankuppelelement 40 einwirkt oder nicht. Another possibility is that the zero load detection stage 286 activates a sensor system 316 (FIGS. 2 and 44), for example comprising a set of ultrasonic sensors, which are integrated in particular in the rear bumper unit 50 and are also able to recognize whether an object is acting on the holding arm 30 and the coupling element 40 or not.
Eine weitere Möglichkeit zur Überprüfung, ob kein Objekt auf das Ankuppel element 40 und somit den Haltearm 30 einwirkt, sieht vor, dass die Nulllast erfassungsstufe 286 eine der Vorrichtung zugeordnete Steckdose 31 zur Versorgung eines Anhängers oder einer Lastenträgereinheit aktiv ist, das heißt ein Versorgungsstecker in diese Steckdose eingesteckt ist (Fig. 2 und Fig. 45). Wird dies durch einen der Steckdose 31 zugeordneten Sensor 318 erkannt, so ist ebenfalls davon auszugehen, dass ein Objekt das Ankuppelelement 40 und/oder den Haltearm 30 beaufschlagt, so dass keine Nulllasterfassung möglich ist. Another possibility for checking whether no object is acting on the coupling element 40 and thus the holding arm 30 provides that the no-load detection stage 286 a socket 31 assigned to the device for supplying a trailer or a load carrier unit is active, i.e. a supply plug in this socket is plugged in (Fig. 2 and Fig. 45). If this is detected by a sensor 318 assigned to the socket 31, it can also be assumed that an object is acting on the coupling element 40 and / or the holding arm 30, so that no zero load detection is possible.
Basierend hierauf wird dann der Nulllastspeicher 312 aktiviert, um die von der Auswerteschaltung 230 oder 230' gelieferten Werte WFX, WFZ und WFy als Werte WFxo, WFzo und WFyo bei Nulllast abzuspeichern, die einem Zustand des Haltearms 30 und des Ankuppelelements 40 ohne externe Krafteinwirkung entsprechen. Based on this, the no-load memory 312 is then activated in order to store the values WF X , WF Z and WF y supplied by the evaluation circuit 230 or 230 'as values WF x o, WF z o and WF y o at no load, which correspond to a state of the holding arm 30 and the coupling element 40 correspond to without external force.
Wird allerdings seitens der Nulllasterfassungsstufe 286 kein Zustand fest gestellt, bei welchem die Erfassung eines Nulllastzustandes möglich ist, werden zum Beispiel die bei der letzten Erfassung der Nulllast im Nulllast speicher 3122 abgespeicherten Werte WFxo, WFzo und WFyo nicht durch die soeben in den Nulllastwertespeicher 312i gespeicherten Werte ersetzt, sondern weiterverwendet und die im Nulllastspeicher 312i gespeicherten Werte werden gelöscht. However, if the zero load detection stage 286 does not determine a state in which the detection of a no load state is possible, for example the values WFxo, WF z o and WF y o stored in the no load memory 3122 when the no load was recorded are not replaced by the values just in The values stored in the no-load value memory 312i are replaced, but are used further and the values stored in the no-load memory 312i are deleted.
Nach Durchlaufen der Nulllasterfassungsstufe 286 wird eine Lasterfassungs stufe 288 aktiviert. After passing through the zero load detection stage 286, a load detection stage 288 is activated.
Die Lasterfassungsstufe 288 dient dazu nur, die lastbedingt auf das Ankuppelelement 40 und den Haltearm 30 wirkenden Kraftkomponenten zu erfassen. The load detection stage 288 only serves to detect the force components acting on the coupling element 40 and the holding arm 30 as a result of the load.
Die Lasterfassungsstufe ist vorzugsweise nur aktiv, wenn eine Bordfunktion des Kraftfahrzeugs 10 aktiviert ist, also beispielsweise der Betrieb aller elektrischen Komponenten aktiviert ist. Dies erfolgt beispielsweise durch Abfrage einer geeigneten Bordnetzspannung. Ferner überprüft die Lasterfassungsstufe 288 unter Zugriff auf den Sensor 318 ob eine der erfindungsgemäßen Vorrichtung zugeordnete Steckdose 31 aktiviert ist, deren Aktivierung auf das Vorhandensein einer auf das Ankuppelelement 40 wirkenden externen Kraft, sei es durch einen Anhänger oder eine Lastenträgereinheit, schließen lässt (Fig. 45). The load detection stage is preferably only active when an on-board function of the motor vehicle 10 is activated, that is to say, for example, the operation of all electrical components is activated. This is done, for example, by querying a suitable vehicle electrical system voltage. Furthermore, the load detection stage 288 checks with access to the sensor 318 whether a socket 31 assigned to the device according to the invention is activated, the activation of which indicates the presence of an external force acting on the coupling element 40, be it by a trailer or a load carrier unit (Fig. 45).
Ferner überprüft die Lasterfassungsstufe 288 mittels eines Sensors 322 oder durch Abfrage einer Fahrzeugsteuerung, ob das Fahrzeug mit einer Geschwindigkeit kleiner 5 km/h bewegt wird oder nicht, so dass ein für die Lasterfassung im Prinzip stehendes Kraftfahrzeug 10 vorausgesetzt werden kann (Fig. 45). Furthermore, the load detection stage 288 checks by means of a sensor 322 or by querying a vehicle controller whether the vehicle is being moved at a speed of less than 5 km / h or not, so that a motor vehicle 10 that is basically stationary for the load detection can be assumed (FIG. 45). .
Darüber hinaus überprüft die Lasterfassungsstufe 288 beispielsweise ebenfalls mit dem Kamerasystem 314 ob an dem Ankuppelelement 40 ein externes Objekt, beispielsweise ein Anhänger oder eine Lastenträgereinheit, angreift ist und/oder die Lasterfassungsstufe 288 überprüft mittels des Kamerasystems 314 und/oder des Sensorsystems 316, ob an dem Haltearm 30 und dem Ankuppelelement 40 ein externes Objekt, beispielsweise ein Anhänger oder eine Lastenträgereinheit, angreifen. In addition, the load detection stage 288 checks, for example, likewise with the camera system 314, whether an external object, for example a trailer or a load carrier unit, has been attacked on the coupling element 40 and / or the load detection stage 288 uses the camera system 314 and / or the sensor system 316 to check whether the holding arm 30 and the coupling element 40 attack an external object, for example a trailer or a load carrier unit.
Gegebenenfalls wird seitens der Lasterfassungsstufe 288 noch zusätzlich mittels des Sensors 306 überprüft, ob der Haltearm 30 mit dem Ankuppel element 40 in der Arbeitsstellung steht, in welcher überhaupt ein Anhänger angehängt oder eine Lastenträgereinheit montiert sein kann. If necessary, the load detection stage 288 also uses the sensor 306 to check whether the holding arm 30 with the coupling element 40 is in the working position in which a trailer can be attached or a load carrier unit can be mounted.
Wird seitens der Lasterfassungsstufe 288 erkannt, dass ein externes Objekt auf das Ankuppelelement 40 und den Haltearm 30 wirkt, veranlasst die Last erfassungsstufe 288, dass einerseits die Werte WFX, WFZ und WFy von der Auswerteschaltung 230 oder 230' übernommen werden und andererseits die Werte WFxo, WFzo und WFyo von dem Nulllastspeicher 3122 übernommen werden und diese Werte WFxo, WFzo und WFyo in einer Subtraktionseinheit 320 von den Werten WFX, WFZ und WFy subtrahiert werden (Fig. 45), so dass dann Werte WFxi, WFZi und WFyi vorliegen, die die lastbedingten Werte für die auf das Halteelement 30 und das Ankuppelelement 40 einwirkenden externen Kraftkomponenten Fx, Fz, Fy repräsentieren. If the load detection stage 288 detects that an external object is acting on the coupling element 40 and the holding arm 30, the load detection stage 288 causes on the one hand the values WF X , WF Z and WF y to be taken over by the evaluation circuit 230 or 230 'and on the other hand the values WF x o, WF z o and WF y o are taken over from the no-load memory 3122 and these values WFxo, WF z o and WF y o in a subtraction unit 320 are subtracted from the values WF X , WF Z and WF y (FIG. 45), so that values WFxi, WF Zi and WF yi are then present which represent the load-dependent values for the external force components F acting on the holding element 30 and the coupling element 40 x , F z , F y represent.
Von einer nachfolgenden Präsentationsstufe 292 der Ablaufsteuerung 280 wird beispielsweise eine Präsentationseinheit 304, beispielsweise ein Display, gesteuert, welche die einzelnen lastbedingten Werte WFxi, WFZi und WFyi der Kraftkomponenten für einen Nutzer möglichst leicht erfassbar darstellt. A presentation unit 304, for example a display, is controlled by a subsequent presentation stage 292 of the sequence control 280, which shows the individual load-related values WFxi, WF Zi and WF yi of the force components as easily as possible for a user.
Die Präsentationsstufe 292 kann dabei beispielsweise die lastbedingten Werte WFXI, WFZI, WFyi auf der Präsentationseinheit 324 numerisch darstellen oder in Form von graphischen Balkendiagrammen (Fig. 46), wobei eine Länge des Balkens den Wert repräsentiert. The presentation stage 292 can for example represent the load-related values WF X I, WF Z I, WF yi on the presentation unit 324 numerically or in the form of graphic bar charts (FIG. 46), with a length of the bar representing the value.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Präsentationsstufe 292 die Werte WFxi, WFZi und WFyi der Kraftkomponenten in Relation zu der bei der Bestimmung derselben mittels der Transformationsmatrix T erreichbaren Messgenauigkeit darstellt und somit auch für einen Nutzer die Messunschärfe sichtbar macht, wie beispielsweise in Fig. 47 dargestellt, wobei die einzelnen Balken bei unterschiedlicher Messgenauigkeit mit unterschiedlicher Farbe unterlegt sind. It is particularly advantageous if the presentation stage 292 shows the values WFxi, WF Zi and WF yi of the force components in relation to the measurement accuracy that can be achieved when determining the same by means of the transformation matrix T and thus also makes the measurement uncertainty visible to a user, as for example in Fig 47, whereby the individual bars are highlighted with different colors for different measurement accuracy.
Eine andere Möglichkeit besteht darin, dass die Präsentationsstufe 292 die Komponente WFZi, die die Stützlast repräsentiert im Vergleich zu der für dieses Kraftfahrzeug 10 zulässigen Stützlast, beispielsweise graphisch wie in Fig. 48 dargestellt, erscheinen lässt, so dass ein Fahrzeugnutzer sofort erkennen kann, ob die maximalzulässige Stützlast dieses Kraftfahrzeugs 10 erreicht ist oder nicht. Darüber hinaus besteht auch die Möglichkeit, mittels der Präsentationsstufe 292 die lastbedingten Werte WFxe, WFze und WFye der Kraftkomponenten einem Stabilisierungssystem 326 und/oder einer Fahrwerksteuerung 328 des Kraft fahrzeugs (10) zu übermitteln (Fig. 1 und Fig. 44), um im Anhängerbetrieb die Fahreigenschaften zu verbessern. Another possibility is that the presentation stage 292 shows the component WF Zi , which represents the support load in comparison to the support load permissible for this motor vehicle 10, for example graphically as shown in FIG. 48, so that a vehicle user can immediately see whether the maximum permissible vertical load of this motor vehicle 10 has been reached or not. In addition, there is also the option of using the presentation stage 292 to transmit the load-related values WF xe , WF ze and WF ye of the force components to a stabilization system 326 and / or a chassis control 328 of the motor vehicle (10) (FIGS. 1 and 44). to improve the driving characteristics when towing a trailer.

Claims

PATE NTAN S PRÜ C H E PATE NTAN S CHALLENGES
1. Heckseitig an einer Kraftfahrzeugkarosserie (12) montierbare Vorrichtung zum Ankuppeln eines Anhängers oder einer Lasten trägereinheit, umfassend einen Haltearm (30), der an einem ersten Ende (32) im Betrieb fest mit der Kraftfahrzeugkarosserie (12) verbunden ist und an einem zweiten Ende (34) zum Tragen eines Ankuppelelements (40) ausgebildet ist, dad u rch ge ken n zei ch net , dass der Haltearm (30) mit einer Sensoranordnung (170) versehen ist, dass der Haltearm (30) mit mindestens drei Deformationssensoren (172, 174, 176, 178) versehen ist, die insbesondere in unterschiedlicher Weise auf drei in quer zueinander verlaufenden Raumrichtungen auf das Ankuppel element (40) wirkende Kräfte reagieren, und dass die mindestens drei Deformationssensoren (172, 174, 176, 178) Sensorwerte (M) liefern, aus welchen mittels einer Auswerteeinheit (270) mindestens eine auf das Ankuppelelement (40) wirkende Kraftkomponente ermittelt wird. 1. At the rear of a motor vehicle body (12) mountable device for coupling a trailer or a load carrier unit, comprising a holding arm (30) which is fixedly connected to the motor vehicle body (12) at a first end (32) during operation and to a second The end (34) is designed to carry a coupling element (40), because the holding arm (30) is provided with a sensor arrangement (170), that the holding arm (30) has at least three deformation sensors ( 172, 174, 176, 178), which in particular react in different ways to three forces acting on the coupling element (40) in transverse spatial directions, and that the at least three deformation sensors (172, 174, 176, 178) sensor values (M), from which at least one force component acting on the coupling element (40) is determined by means of an evaluation unit (270).
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (270) mindestens einen der Werte (WFX, WFy, WFZ) von deren in den Raumrichtungen (x, y, z) verlaufende Kraftkomponenten ermittelt. 2. Device according to claim 1, characterized in that the evaluation unit (270) determines at least one of the values (WF X , WF y , WF Z ) of their force components extending in the spatial directions (x, y, z).
3. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (270) den Wert (WFZ) von deren in Schwerkraftrichtung (Z) verlaufender Kraftkomponente ermittelt. 3. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the evaluation unit (270) determines the value (WF Z ) of its force component extending in the direction of gravity (Z).
4. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (270) den Wert (Fx) von deren in Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs (10) verlaufender Kraft komponente ermittelt. 4. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the evaluation unit (270) determines the value (F x ) of its force component extending in the direction of travel of the motor vehicle (10).
5. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (270) den Wert (Fy) von deren quer, insbesondere senkrecht, zu einer vertikalen Längsmittel ebene (18) verlaufenden Kraftkomponente ermittelt. 5. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the evaluation unit (270) determines the value (F y ) of its force component extending transversely, in particular perpendicularly, to a vertical longitudinal center plane (18).
6. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (270) vor einer Ermittlung der Kraftkomponenten mittels einer Zustandserfassungsstufe (282) prüft, ob ein geeigneter Zustand zur Ermittlung der Kraftkomponenten auf das Ankuppelelement (40) vorliegt. 6. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the evaluation unit (270) checks before determining the force components by means of a state detection stage (282) whether a suitable state for determining the force components on the coupling element (40) is present.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Zustandserfassungsstufe (282) durch Erfassen von mindestens einem der Parameter wie Spannungsversorgung, Fahrzeugausrichtung im Raum, Vorliegen der Arbeitsstellung des Haltearms (30), prüft, ob ein geeigneter Zustand zur Ermittlung der Kraft auf das Ankuppelelement (40) vorliegt. 7. The device according to claim 6, characterized in that the state detection stage (282) by detecting at least one of the parameters such as voltage supply, vehicle orientation in space, presence of the working position of the holding arm (30), checks whether a suitable state for determining the force the coupling element (40) is present.
8. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Auswerteeinheit (270) mittels einer Nulllasterfassungsstufe (286) vor einer Ermittlung der Kraft komponenten auf das Ankuppelelement (40) eine Erfassung der Werte (WFxo, WFyo, WFzo) der Kraftkomponenten im Fall einer Nulllast erfolgt. 8. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the evaluation unit (270) by means of a zero load detection stage (286) before determining the force components on the coupling element (40) a detection of the values (WFxo, WF y o, WFzo) of the force components takes place in the case of no load.
9. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach einer Bewegung des Haltearms (30) in eine Arbeitsstellung seitens der Nulllasterfassungsstufe (286) ein Erfassen von mindestens einem der Werte (WFX, WFy, WFZ) der Kraft komponenten bei Nulllast erfolgt. 9. Device according to one of the preceding claims, characterized in that after a movement of the holding arm (30) into a working position on the part of the zero load detection stage (286) a detection of at least one of the values (WF X , WF y , WF Z ) of the force components takes place at zero load.
10. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach Montage eines Ankuppelelements (40) am Haltearm (30) seitens der Nulllasterfassungsstufe (286) ein Erfassen von mindestens einem der Werte (WFX, WFy, WFZ) Kraftkomponenten bei Nulllast erfolgt. 10. Device according to one of the preceding claims, characterized in that after assembly of a coupling element (40) on the holding arm (30) on the part of the zero load detection stage (286) a detection of at least one of the values (WF X , WF y , WF Z ) force components Zero load takes place.
11. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Abspeicherung der Werte (WFX, WFZ, WFy) der Kraftkomponenten bei Nulllast durch die Nulllasterfassungsstufe (286) nur dann erfolgt, wenn die Werte (WFX, WFy, WFZ) der Kraft komponenten vorgegebene, eine externe Kraft auf das Ankuppel element (40) ausschließende Werte unterschreiten. 11. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the values (WF X , WF Z , WF y ) of the force components at zero load are only saved by the zero load detection stage (286) if the values (WF X , WF y , WF Z ) of the force components fall below specified values that exclude an external force on the coupling element (40).
12. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem ein Erkennen einer Annäherung an ein Objekt, insbesondere einen Anhänger oder einen Lastenträger, seitens der Nulllasterfassungsstufe (286) ein Erfassen der mindestens eines der Werte (WFX, WFy, WFZ) bei Nulllast erfolgt. 12. Device according to one of the preceding claims, characterized in that when an approach to an object, in particular a trailer or a load carrier, is recognized by the zero load detection stage (286), the at least one of the values (WF X , WF y , WF Z ) takes place at zero load.
13. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach einer Erfassung von mindestens einem der Werte (WFX, WFZ, WFy) der Kraftkomponenten bei Nulllast ein erneutes Erfassen von mindestens einem der Werte (WFX, WFy, WFZ) Kraft komponenten bei Nulllast nach einem vorgegebenen Zeitraum erfolgt. 13. Device according to one of the preceding claims, characterized in that, after recording at least one of the values (WF X , WF Z , WF y ) of the force components at zero load, at least one of the values (WF X , WF y , WF Z ) Force components at zero load takes place after a specified period.
14. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (270) mittels einer Last erfassungsstufe (288) zur Ermittlung mindestens eines der last bedingten Werte (WFxi, WFyi, WFZi) der Kraftkomponenten die von den bei Nulllast gelieferten entsprechenden Werte (WFX0, WFy0, WFZ0) der Kraftkomponenten von den bei einer Kraft auf das Ankuppelelement (40) gelieferten Werten (WFX, WFy, WFZ) der Kraftkomponenten subtrahiert. 14. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the evaluation unit (270) by means of a load detection stage (288) to determine at least one of the load-related values (WFxi, WF yi , WF Zi ) of the force components supplied by the zero load The corresponding values (WF X0 , WF y0 , WF Z0 ) of the force components are subtracted from the values (WF X , WF y , WF Z ) of the force components supplied with a force on the coupling element (40).
15. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lasterfassungsstufe (288) eine Ermittlung von mindestens einem Wert der Kraftkomponenten auf das Ankuppelelement (40) ausführt, sofern eine Bordfunktion des Kraftfahrzeugs (10) ausgeführt wird. 15. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the load detection stage (288) carries out a determination of at least one value of the force components on the coupling element (40), provided that an on-board function of the motor vehicle (10) is carried out.
16. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lasterfassungsstufe (288) eine Ermittlung von mindestens einem der Werte (WFX, WFy, WFZ) der Kraft komponenten auf das Ankuppelelement (40) ausführt sofern ein Stecker in eine dem Haltearm (30) zugeordnete Steckdose (31) eingesteckt ist. 16. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the load detection stage (288 ) carries out a determination of at least one of the values (WF X , WF y , WF Z ) of the force components on the coupling element (40) if a plug is in a the socket (31) assigned to the holding arm (30) is plugged in.
17. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lasterfassungsstufe (288) eine Ermittlung von mindestens einem der Werte (WFX, WFy, WFZ) der Kraft komponenten auf das Ankuppelelement (40) nach Erkennen eines an dem Ankuppelelement (40) angreifenden Objekts, insbesondere eines Anhängers oder eines Lastenträgers, durchführt. 17. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the load detection stage (288) determines at least one of the values (WF X , WF y , WF Z ) of the force components on the coupling element (40) after detecting one on the coupling element (40) attacking object, in particular a trailer or a load carrier.
18. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lasterfassungsstufe (288) eine Ermittlung von mindestens einem der Werte (WFX, WFy, WFZ) der Kraft komponenten auf das Ankuppelelement (40) dann ausführt, wenn die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs (10) kleiner als fünf Kilometer pro Stunde ist, insbesondere wenn das Kraftfahrzeug (10) steht. 18. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the load detection stage (288) determines at least one of the values (WF X , WF y , WF Z ) of the force components on the coupling element (40) when the speed of the motor vehicle (10) is less than five kilometers per hour, in particular when the motor vehicle (10) is stationary.
19. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (270) mittels der Präsentationsstufe (292) mindestens einen lastbedingten Wert (Fx, Fy, Fz) der auf das Ankuppelelement (40) wirkenden Kraftkomponenten übermittelt. 19. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the evaluation unit (270) by means of the presentation stage (292) transmits at least one load-related value (F x , F y , F z ) of the force components acting on the coupling element (40).
20. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (270) mittels einer Präsentationsstufe (292) mindestens einen Wert (WFZ) der in vertikaler Richtung (Z) auf das Ankuppelelement (40) wirkenden lastbedingten Kraftkomponente übermittelt. 20. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the evaluation unit (270) transmits at least one value (WF Z ) of the load-related force component acting in the vertical direction (Z) on the coupling element (40) by means of a presentation stage (292).
21. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (270) mittels einer Präsentationsstufe (292) mindestens einem Wert (WFX) der auf das Ankuppelelement (40) in Fahrtrichtung und insbesondere parallel zu einer vertikalen Längsmittelebene (18) wirkenden lastbedingten Kraft komponente übermittelt. 21. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the evaluation unit (270) by means of a presentation stage (292) has at least one value (WF X ) applied to the coupling element (40) in the direction of travel and in particular parallel to a vertical longitudinal center plane (18) acting load-related force component transmitted.
22. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Werte der auf das Ankuppelelement (40) wirkende Kraftkomponente (WFX, WFy, WFZ) aus den Sensorwerten mittels Transformationskoeffizienten (tix, ..., t...) verknüpft sind. 22. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the values of the force components (WF X , WF y , WF Z ) acting on the coupling element (40) are derived from the sensor values by means of transformation coefficients (tix, ..., t ... ) are linked.
23. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (270) mittels der Präsentationsstufe (292) mindestens einen Wert (WFy) der quer zu einer vertikalen Längsmittelebene (18) des Haltearms (30) insbesondere in ungefähr horizontaler Richtung (Y) wirkenden lastbedingten Kraftkomponente (WFy) übermittelt. 23. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the evaluation unit (270) by means of the presentation stage (292) has at least one value (WF y ) transverse to a vertical longitudinal center plane (18) of the holding arm (30), in particular in an approximately horizontal direction (Y) acting load-related force component (WF y ) transmitted.
24. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Präsentationsstufe (292) mittels einer Präsentationseinheit (304) den mindestens einen Wert (WFX, WFy, WFZ) der jeweiligen Kraftkomponente anzeigt und insbesondere auch die mit diesem verbundene Messgenauigkeit anzeigt. 24. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the presentation stage (292) uses a presentation unit (304) to display the at least one value (WF X , WF y , WF Z ) of the respective force component and in particular also the measurement accuracy associated with this indicates.
25. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Präsentationsstufe (292) mittels der Präsentationseinheit (304) den mindestens einen Wert (WFX, WFy, WFZ) der jeweiligen Kraftkomponente qualitativ anzeigt. 25. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the presentation stage (292) qualitatively displays the at least one value (WF X , WF y , WF Z ) of the respective force component by means of the presentation unit (304).
26. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Präsentationsstufe (292) mittels der Präsentationseinheit (304) den mindestens einen Wert (WFZ) der auf das Ankuppelelement (40) in vertikaler Richtung wirkenden lastbedingten Kraftkomponente in Relation zu einer vorgegebenen Stützlast für das jeweilige Kraftfahrzeug (10) anzeigt. 26. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the presentation stage (292) by means of the presentation unit (304) the at least one value (WF Z ) of the load-related force component acting on the coupling element (40) in the vertical direction in relation to a predetermined one Indicates vertical load for the respective motor vehicle (10).
27. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Präsentationsstufe (292) mittels der Präsentationseinheit (304) den mindestens einen Wert (Fx) der in Fahrtrichtung wirkenden Kraftkomponente in Relation zu einer maximalen Zugkraft anzeigt. 27. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the presentation stage (292) displays the at least one value (F x ) of the force component acting in the direction of travel in relation to a maximum tensile force by means of the presentation unit (304).
28. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Präsentationsstufe (292) mindestens einen der Werte (WFX, WFy, WFZ) der auf das Ankuppelelement (40) wirkenden Kraftkomponenten einem elektronischen Stabilisierungs system des Fahrzeugs übermittelt werden. 28. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the presentation stage (292) at least one of the values (WF X , WF y , WF Z ) of the force components acting on the coupling element (40) are transmitted to an electronic stabilization system of the vehicle.
29. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Präsentationsstufe (292) mindestens einen der Werte (WFX, WFy, WFZ) der auf das Ankuppelelement (40) wirkenden Kraftkomponenten einer Fahrwerksteuerung (328) des Kraftfahrzeugs (10) übermittelt. 29. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the presentation stage (292) has at least one of the values (WF X , WF y , WF Z ) of the force components of a chassis control (328) of the motor vehicle (10 ) transmitted.
30. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Deformationssensoren (172, 174, 176, 178) relativ zum Haltearm (30) so angeordnet sind, dass diese bei Ein wirkung einer Kraft (Fx, Fy, Fz) mit identischem Betrag in jeder der drei Raumrichtungen (x, y, z) unterschiedliche Sensorwerte liefern. 30. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the deformation sensors (172, 174, 176, 178) are arranged relative to the holding arm (30) in such a way that when a force (F x , F y , F z ) deliver different sensor values with an identical amount in each of the three spatial directions (x, y, z).
31. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Haltearm (30) vier Deformations sensoren (172, 174, 176, 178) angeordnet sind, die bei einer in den verschiedenen quer zueinander verlaufenden Raumrichtungen (x, y, z) wirksamen Kraft (Fx, Fy, Fz) desselben Betrags unterschiedliche Sensor werte liefern. 31. Device according to one of the preceding claims, characterized in that four deformation sensors (172, 174, 176, 178) are arranged on the holding arm (30), which in a direction in the different transverse spatial directions (x, y, z ) effective force (F x , F y , F z ) of the same amount provide different sensor values.
32. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die von den Deformationssensoren (172, 174, 176, 178) gelieferten Sensorwerte mittels Transformations koeffizienten (ti, ... tu) einer Transformationsmatrix (T) mit den Werten (WFX, WFy, WFZ) der Kraftkomponenten (Fx, Fy, Fz) in den drei quer zueinander verlaufenden Raumrichtungen (x, y, z) verknüpft sind. 32. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the sensor values supplied by the deformation sensors (172, 174, 176, 178) by means of transformation coefficients (ti, ... tu) of a transformation matrix (T) with the values (WF X , WF y , WF Z ) of the force components (F x , F y , F z ) in the three transverse spatial directions (x, y, z) are linked.
33. Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 oder nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass aus gehend von dem Ankuppelelement (40) als Mittelpunkt der Raum um das Ankuppelelement (40) in durch die drei quer zueinander verlaufenden Raumrichtungen (x, y, z) definierte acht Oktanten (I ... VIII) aufgeteilt ist, dass für jeden der Oktanten (I ... VIII) eine oktantenbasierte Transformationsmatrix (T) in der Auswerteschaltung (230) vorgegeben ist, dass die Auswerteschaltung (230) mittels einer der vorgegebenen Transformationsmatrizen (T) die Werte (Fx, Fy, Fz) der Kraftkomponenten ermittelt und einem der Oktanten (I ... VIII) zuordnet und anschließend auf der Basis der oktantenbasierten Transformationsmatrix (T) für den den Kraftvektor aufnehmenden Oktanten die Werte (WFX, WFy, WFZ) der Kraftkomponenten nochmals bestimmt. 33. Device according to the preamble of claim 1 or one of the preceding claims, characterized in that, starting from the coupling element (40) as the center point, the space around the coupling element (40) in the three spatial directions (x, y , z) defined eight octants (I ... VIII) is divided so that for each of the octants (I ... VIII) an octant-based transformation matrix (T) is specified in the evaluation circuit (230) that the evaluation circuit (230) by means of one of the predetermined transformation matrices (T) determines the values (F x , F y , F z ) of the force components and assigns them to one of the octants (I ... VIII) and then on the basis of the octant-based transformation matrix (T) for the one that absorbs the force vector Octants the values (WF X , WF y , WF Z ) of the force components are determined again.
34. Verfahren zum Erfassen der Kraft auf eine heckseitig an einer Kraft fahrzeugkarosserie (12) montierbare Vorrichtung zum Ankuppeln eines Anhängers oder einer Lastenträgereinheit, umfassend einen Haltearm (30), der an einem ersten Ende (32) im Betrieb fest mit der Kraft fahrzeugkarosserie (12) verbunden ist und an einem zweiten Ende (34) zum Tragen eines Ankuppelelements (40) ausgebildet ist, wobei der Haltearm (30) mit einer Sensoranordnung (170) versehen ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Haltearm (30) mit mindestens drei Deformationssensoren (172, 174, 176, 178) versehen ist, die insbesondere in unterschiedlicher Weise auf drei in quer zueinander verlaufenden Raumrichtungen (x, y, z) auf das Ankuppelelement (40) wirkende Kräfte reagieren, und dass die mindestens drei Deformationssensoren (172, 174, 176, 178) Sensor werte (M) liefern, aus welchen mindestens eine auf das Ankuppel element wirkende Kraftkomponente (K) ermittelt wird. 34. A method for detecting the force on a device for coupling a trailer or a load carrier unit, which can be mounted on the rear of a motor vehicle body (12), comprising a holding arm (30) which is fixedly connected to the motor vehicle body (32) at a first end (32) during operation. 12) and is designed at a second end (34) to carry a coupling element (40), the holding arm (30) being provided with a sensor arrangement (170), characterized in that the holding arm (30) has at least three deformation sensors ( 172, 174, 176, 178), which in particular react in different ways to three forces acting on the coupling element (40) in transverse spatial directions (x, y, z), and that the at least three deformation sensors (172, 174 , 176, 178) deliver sensor values (M) from which at least one force component (K) acting on the coupling element is determined.
35. Verfahren nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, dass zu der Kraft mindestens einer der Werte (WFX, WFy, WFZ) der in diesen Raum richtungen (x, y, z) verlaufenden Kraftkomponenten ermittelt werden. 35. The method according to claim 34, characterized in that at least one of the values (WF X , WF y , WF Z ) of the force components running in these spatial directions (x, y, z) are determined for the force.
36. Verfahren nach Anspruch 34 oder 35, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens der Wert (WFZ) der in Schwerkraftrichtung (Z) verlaufenden Kraftkomponente ermittelt wird. 36. The method according to claim 34 or 35, characterized in that at least the value (WF Z ) of the force component extending in the direction of gravity (Z) is determined.
37. Verfahren nach einem der Ansprüche 34 bis 36, dadurch gekenn zeichnet, dass mindestens der Wert (WFX) der in Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs (10) verlaufenden Kraftkomponente ermittelt wird. 37. The method according to any one of claims 34 to 36, characterized in that at least the value (WF X ) of the force component running in the direction of travel of the motor vehicle (10) is determined.
38. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens der der Wert (WFy) der quer, insbesondere senkrecht, zu einer vertikalen Längsmittelebene (18) verlaufenden Kraftkomponente ermittelt wird. 38. Method according to one of the preceding claims, characterized in that at least the value (WF y ) of the force component running transversely, in particular perpendicularly, to a vertical longitudinal center plane (18) is determined.
39. Verfahren nach einem der Ansprüche 34 bis 38, dadurch gekenn zeichnet, dass vor einer Ermittlung der Werte (WFX, WFy, WFZ) der Kraftkomponente (K) geprüft wird, ob ein geeigneter Zustand zur Ermittlung der Kraftkomponenten auf das Ankuppelelement (40) vorliegt. 39. The method according to any one of claims 34 to 38, characterized in that before determining the values (WF X , WF y , WF Z ) of the force component (K), it is checked whether a suitable state for determining the force components on the coupling element (40) is available.
40. Verfahren nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet, dass durch Erfassen von mindestens einem der Parameter wie Spannungs versorgung, Fahrzeugausrichtung im Raum, Vorliegen der Arbeits stellung des Haltearms (30) geprüft wird, ob ein geeigneter Zustand zur Ermittlung der Kraftkomponenten auf das Ankuppelelement (40) vorliegt. 40. The method according to claim 39, characterized in that by detecting at least one of the parameters such as voltage supply, vehicle orientation in space, the presence of the working position of the holding arm (30), it is checked whether a suitable state for determining the force components on the coupling element ( 40) is available.
41. Verfahren nach einem der Ansprüche 34 bis 40, dadurch gekenn zeichnet, dass vor einer Ermittlung der Kraftkomponenten auf das Ankuppelelement (40) eine Erfassung von mindestens einem der Werte (WFx, WFy, WFZ) der Kraftkomponenten im Fall einer Nulllast erfolgt. 41. The method according to any one of claims 34 to 40, characterized in that before the force components on the coupling element (40) are determined, at least one of the values (WFx, WF y , WF Z ) of the force components is recorded in the case of no load .
42. Verfahren nach einem der Ansprüche 34 bis 41, dadurch gekenn zeichnet, dass ein Erfassen der Werte (WFX, WFy, WFZ) der Kraft komponenten bei Nulllast nach einer Bewegung des Haltearms (30) in eine Arbeitsstellung erfolgt. 42. The method according to any one of claims 34 to 41, characterized in that the values (WF X , WF y , WF Z ) of the force components are recorded at zero load after the holding arm (30) has moved into a working position.
43. Verfahren nach einem der Ansprüche 34 bis 42, dadurch gekenn zeichnet, dass ein Erfassen der Werte (Fx, Fy, Fz) der Kraft komponenten bei Nulllast nach einer Montage eines Ankuppelelements (40) am Haltearm (30) erfolgt. 43. The method according to any one of claims 34 to 42, characterized in that the values (F x , F y , F z ) of the force components are recorded at zero load after a coupling element (40) has been installed on the holding arm (30).
44. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Abspeicherung der Werte (Fx, Fy, Fz) der Kraftkomponenten bei Nulllast nur dann erfolgt, die Werte (Fx, Fy, Fz) vorgegebene, eine externe Kraft auf das Ankuppelelement (40) ausschließende Werte unterschreiten. 44. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the values (F x , F y , F z ) of the force components are only stored at zero load if the values (F x , F y , F z ) are predefined external force on the coupling element (40) fall below negative values.
45. Verfahren nach einem der Ansprüche 34 bis 44, dadurch gekenn zeichnet, dass eine Erfassung der Werte (Fx, Fy, Fz) der Kraft komponenten bei Nulllast nach einem ein Erkennen einer Annäherung an ein Objekt, insbesondere an einen Anhänger oder einen Lasten träger, erfolgt. 45. The method according to any one of claims 34 to 44, characterized in that a detection of the values (F x , F y , F z ) of the force components at zero load after a detection of an approach to an object, in particular a trailer or a burden bearer, takes place.
46. Verfahren nach einem der Ansprüche 34 bis 45, dadurch gekenn zeichnet, dass nach einer Erfassung der Werte (Fx, Fy, Fz) der Kraft komponenten bei Nulllast ein erneutes Erfassen der Werte (Fx, Fy, Fz) der Kraftkomponenten bei Nulllast nach einem vorgegebenen Zeitraum erfolgt. 46. The method according to any one of claims 34 to 45, characterized in that after the values (F x , F y , F z ) of the force components have been recorded at zero load, the values (F x , F y , F z ) of the force components at zero load takes place after a specified period of time.
47. Verfahren nach einem der Ansprüche 34 bis 46, dadurch gekenn zeichnet, dass zur Ermittlung von mindestens einem der lastbedingten Werte (WFxi, WFyi, WFzi) der Kraftkomponenten die entsprechenden von den bei Nulllast gelieferten Werte (WFxo, WFyo, WFzo) der Kraft komponenten von den bei einer Kraft auf das Ankuppelelement (40) gelieferten Werten (WFX, WFy, WFZ) der Kraftkomponenten subtrahiert werden. 47. The method according to any one of claims 34 to 46, characterized in that, in order to determine at least one of the load-related values (WFxi, WF yi , WF zi ) of the force components, the corresponding values (WF x o, WF y o, WF z o) of the force components are subtracted from the values (WF X , WF y , WF Z ) of the force components supplied when a force is applied to the coupling element (40).
48. Verfahren nach einem der Ansprüche 34 bis 47, dadurch gekenn zeichnet, dass eine Ermittlung von mindestens einem der Werte (WFX, WFy, WFZ) der Kraftkomponenten auf das Ankuppelelement (40) erfolgt, sofern eine Bordfunktion des Kraftfahrzeugs (10) ausgeführt wird. 48. The method according to any one of claims 34 to 47, characterized in that at least one of the values (WF X , WF y , WF Z ) of the force components on the coupling element (40) is determined if an on-board function of the motor vehicle (10 ) is performed.
49. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche 34 bis 48, dadurch gekennzeichnet, dass eine Ermittlung von mindestens einem der Werte der Kraftkomponenten auf das Ankuppelelement (40) ausgeführt wird, sofern ein Einstecken eines Steckers in eine dem Haltearm (30) zugeordnete Steckdose (31) erfolgt ist. 49. The method according to any one of the preceding claims 34 to 48, characterized in that at least one of the values of the force components on the coupling element (40) is determined if a plug is inserted into a socket (31) assigned to the holding arm (30) ) has taken place.
50. Verfahren nach einem der Ansprüche 34 bis 49, dadurch gekenn zeichnet, dass eine Ermittlung von mindestens einem der Werte der Kraftkomponenten auf das Ankuppelelement (40) nach Erkennen eines an dem Ankuppelelement (40) angreifenden Objekts, insbesondere eines Anhängers oder eines Lastenträgers, erfolgt. 50. The method according to any one of claims 34 to 49, characterized in that a determination of at least one of the values of the force components on the coupling element (40) after detection of an object attacking the coupling element (40), in particular a trailer or a load carrier, he follows.
51. Verfahren nach einem der Ansprüche 34 bis 50, dadurch gekenn zeichnet, dass eine Ermittlung von mindestens einem der Werte (WFX, WFy, WFZ) der Kraftkomponente auf das Ankuppelelement (40) dann erfolgt, wenn die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs (10) kleiner als fünf Kilometer pro Stunde ist, insbesondere wenn das Kraftfahrzeug (10) steht. 51. The method according to any one of claims 34 to 50, characterized in that at least one of the values (WF X , WF y , WF Z ) of the force component on the coupling element (40) is determined when the speed of the motor vehicle ( 10) is less than five kilometers per hour, especially when the motor vehicle (10) is stationary.
52. Verfahren nach einem der Ansprüche 34 bis 51, dadurch gekenn zeichnet, dass mindestens ein Wert (WFZ) der in vertikaler Richtung (Z) auf das Ankuppelelement (40) wirkenden Kraftkomponente über mittelt wird. 52. The method according to any one of claims 34 to 51, characterized in that at least one value (WF Z ) of the force component acting in the vertical direction (Z) on the coupling element (40) is transmitted.
53. Verfahren nach einem der Ansprüche 34 bis 52, dadurch gekenn zeichnet, dass mindestens ein Wert (WFX) der auf das Ankuppel element (40) in Fahrtrichtung und insbesondere parallel zu einer vertikalen Längsmittelebene (18) wirkenden Kraftkomponente übermittelt wird. 53. The method according to any one of claims 34 to 52, characterized in that at least one value (WF X ) of the force component acting on the coupling element (40) in the direction of travel and in particular parallel to a vertical longitudinal center plane (18) is transmitted.
54. Verfahren nach einem der Ansprüche 34 bis 53, dadurch gekenn zeichnet, dass mindestens ein Wert (WFy) einer quer zu einer vertikalen Längsmittelebene (18) des Haltearms (30), insbesondere in ungefähr horizontaler Richtung, wirkenden Kraftkomponente über mittelt wird. 54. The method according to any one of claims 34 to 53, characterized in that at least one value (WF y ) of a force component acting transversely to a vertical longitudinal center plane (18) of the holding arm (30), in particular in an approximately horizontal direction, is transmitted.
55. Verfahren nach einem der Ansprüche 34 bis 54, dadurch gekenn zeichnet, dass mindestens einer der Werte (WFxi, WFyi, WFZi) der jeweiligen Kraftkomponente und insbesondere die mit dieser verbundene Messgenauigkeit, angezeigt wird. 55. The method according to any one of claims 34 to 54, characterized in that at least one of the values (WFxi, WF yi , WF Zi ) of the respective force component and in particular the measurement accuracy associated with this is displayed.
56. Verfahren nach einem der Ansprüche 34 bis 55, dadurch gekenn zeichnet, dass mindestens einer der Werte (WFxi, WFyi, WFZi) jeweiligen Kraftkomponente qualitativ angezeigt wird. 56. The method according to any one of claims 34 to 55, characterized in that at least one of the values (WFxi, WF yi , WF Zi ) of the respective force component is displayed qualitatively.
57. Verfahren nach einem der Ansprüche 34 bis 56, dadurch gekenn zeichnet, dass der Wert (WFZ) der auf das Ankuppelelement (40) in vertikaler Richtung wirkenden Kraftkomponente in Relation zu einer vorgegebenen Stützlast für das jeweilige Kraftfahrzeug (10) angezeigt wird. 57. The method according to any one of claims 34 to 56, characterized in that the value (WF Z ) of the force component acting on the coupling element (40) in the vertical direction is displayed in relation to a predetermined support load for the respective motor vehicle (10).
58. Verfahren nach einem der Ansprüche 34 bis 57, dadurch gekenn zeichnet, dass der Wert (WFX) der in Fahrtrichtung wirkenden Kraft komponente in Relation zu einer maximalen Zugkraft angezeigt wird. 58. The method according to any one of claims 34 to 57, characterized in that the value (WF X ) of the force component acting in the direction of travel is displayed in relation to a maximum tensile force.
59. Verfahren nach einem der Ansprüche 34 bis 58, dadurch gekenn zeichnet, dass mindestens einer der Werte (WFX, WFy, WFZ) der auf das Ankuppelelement (40) wirkenden Kraftkomponenten einem elektronischen Stabilisierungssystem (326) des Kraftfahrzeugs (10) übermittelt werden. 59. The method according to any one of claims 34 to 58, characterized in that at least one of the values (WF X , WF y , WF Z ) of the force components acting on the coupling element (40) is an electronic stabilization system (326) of the motor vehicle (10) be transmitted.
60. Verfahren nach einem der Ansprüche 34 bis 59, dadurch gekenn zeichnet, dass mindestens einer der Werte (WFX, WFy, WFZ) auf das Ankuppelelement (40) wirkenden Kraftkomponenten einer Fahrwerk steuerung (328) des Kraftfahrzeugs (10) übermittelt wird. 60. The method according to any one of claims 34 to 59, characterized in that at least one of the values (WF X , WF y , WF Z ) force components acting on the coupling element (40) are transmitted to a chassis controller (328) of the motor vehicle (10) will.
61. Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 34 oder nach einem der Ansprüche 34 bis 60, dadurch gekennzeichnet, dass die Werte (WFx, WFy, WFZ) der auf das Ankuppelelement (40) wirkenden Kraft komponenten mit den Sensorwerten (M) mittels Transformations koeffizienten (tix ... tn) verknüpft werden. 61. The method according to the preamble of claim 34 or one of claims 34 to 60, characterized in that the values (WFx, WF y , WF Z ) of the force acting on the coupling element (40) components with the sensor values (M) by means of Transformation coefficients (tix ... tn) are linked.
62. Verfahren nach einem der Ansprüche 34 bis 61, dadurch gekenn zeichnet, dass die von den Deformationssensoren (172, 174, 176, 178) gelieferten Sensorwerte mittels der Transformationskoeffizienten (tix ... tn) einer Transformationsmatrix (T) mit den Kraftkomponenten in den drei quer zueinander verlaufenden Raumrichtungen (x, y, z) verknüpft werden. 62. The method according to any one of claims 34 to 61, characterized in that the sensor values supplied by the deformation sensors (172, 174, 176, 178) by means of the transformation coefficients (tix ... tn) of a transformation matrix (T) with the force components in the three transverse spatial directions (x, y, z) are linked.
63. Verfahren nach Anspruch 61 oder 62, dadurch gekennzeichnet, dass die Bestimmung der Transformationskoeffizienten (tix ... tn) der Trans formationsmatrix (T)im Rahmen eines Kalibriervorgangs erfolgt. 63. The method according to claim 61 or 62, characterized in that the transformation coefficients (tix ... tn) of the transformation matrix (T) are determined as part of a calibration process.
64. Verfahren nach Anspruch 63, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Kalibriervorgang bei Einwirkung einer definierten Kraftkomponente auf das Ankuppelelement (40) die von den Deformationssensoren (172, 174, 176, 178) gelieferten Sensorwerte erfasst werden. 64. The method according to claim 63, characterized in that the sensor values supplied by the deformation sensors (172, 174, 176, 178) are recorded in the calibration process when a defined force component acts on the coupling element (40).
65. Verfahren nach Anspruch 63 oder 64, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem Kalibriervorgang jeweils mit einer definierten Kraft komponente in einer der drei quer zueinander verlaufenden Raum richtungen (x, y, z) auf das Ankuppelelement (40) eingewirkt wird und die von den Deformationssensoren (172, 174, 176, 178) gelieferten Sensorwerte erfasst werden. 65. The method according to claim 63 or 64, characterized in that, during the calibration process, the coupling element (40) is acted upon with a defined force component in one of the three transverse spatial directions (x, y, z) and that of the Deformation sensors (172, 174, 176, 178) delivered sensor values are detected.
66. Verfahren nach einem der Ansprüche 64 bis 65, dadurch gekenn zeichnet, dass bei dem Kalibriervorgang jede in einer der drei Raum richtungen (x, y, z) wirkende Kraftkomponente denselben Betrag auf weist. 66. The method according to any one of claims 64 to 65, characterized in that in the calibration process each force component acting in one of the three spatial directions (x, y, z) has the same amount.
67. Verfahren nach einem der Ansprüche 34 bis 66, dadurch gekenn zeichnet, dass die Bestimmung der Werte (WFX, WFy, WFZ) der auf das Ankuppelelement wirkenden Kraftkomponenten mittels der Sensor werte aufgrund der bei der Kalibrierung durch jeweils eine Kraft komponente in einer der drei Raumrichtungen (x, y, z) ermittelten67. The method according to any one of claims 34 to 66, characterized in that the determination of the values (WF X , WF y , WF Z ) of the force components acting on the coupling element by means of the sensor values based on the calibration by a force component determined in one of the three spatial directions (x, y, z)
T ransformationskoeffizienten erfolgt. Transformation coefficient takes place.
68. Verfahren nach einem der Ansprüche 34 bis 67, dadurch gekenn zeichnet, dass die Bestimmung des Transformationskoeffizienten unter der Annahme einer linearen Verknüpfung zwischen den Werten (WFX, WFy, WFZ) der Kraftkomponenten in den drei quer zueinander verlaufenden Raumrichtungen (x, y, z) und den von den Deformations sensoren (172, 174, 176, 178) gelieferten Sensorwerten erfolgen. 68. The method according to any one of claims 34 to 67, characterized in that the determination of the transformation coefficient is based on the assumption of a linear link between the values (WF X , WF y , WF Z ) of the force components in the three spatial directions (x , y, z) and the sensor values supplied by the deformation sensors (172, 174, 176, 178).
69. Verfahren nach einem der Ansprüche 34 bis 67, dadurch gekenn zeichnet, dass die drei quer zueinander verlaufenden Raumrichtungen (x, y, z) senkrecht zueinander verlaufen. 69. The method according to any one of claims 34 to 67, characterized in that the three spatial directions (x, y, z) running transversely to one another run perpendicular to one another.
70. Verfahren nach einem der Ansprüche 34 bis 67, dadurch gekenn zeichnet, dass ausgehend von dem Ankuppelelement (40) als Mittel punkt der Raum um das Ankuppelelement (40) in durch die drei quer zueinander verlaufenden Raumrichtungen (x, y, z) definierte acht Oktanten (I ... VIII) aufgeteilt wird, dass zur Ermittlung des Transformationskoeffizientensatzes in jedem der Oktanten (I ... VIII) mit Kraftkomponenten auf das Ankuppelelement (40) eingewirkt wird, welche innerhalb des jeweiligen Oktanten liegen, dass die Sensorwerte erfasst werden und dass für diese Kraftkomponenten in dem jeweiligen der Oktanten (I bis VIII) oktantenbasierte Transformations koeffizienten ermittelt werden. 70. The method according to any one of claims 34 to 67, characterized in that, starting from the coupling element (40) as the center point, the space around the coupling element (40) is defined in the three spatial directions (x, y, z) running transversely to one another eight octants (I ... VIII) is divided so that in order to determine the set of transformation coefficients in each of the octants (I ... VIII) the coupling element (40) is acted on with force components which are within the respective octant that the sensor values are recorded and that for these force components in the respective one of the octants (I to VIII) octant-based transformation coefficients are determined.
71. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ermittlung der Werte (WFX, WFy, WFZ) der Kraftkomponenten auf das Ankuppelelement (40) eine der Transformationsmatrizen (T) herangezogen wird und nachfolgend überprüft wird, welchem der Oktanten (I ... VIII) die Werte (Fx, Fy, Fz) Kraftkomponenten zuzuordnen sind und anschließend mit der diesem Oktanten (I bis VIII) zugeordneten Transformationsmatrix (T) eine erneute Ermittlung der Werte (WFX, WFy, WFZ) der Kraftkomponenten vorgenommen wird. 71. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that one of the transformation matrices (T) is used to determine the values (WF X , WF y , WF Z ) of the force components on the coupling element (40) and which of the Octants (I ... VIII) the values (F x , F y , F z ) are to be assigned to force components and then a new determination of the values (WF X , WF y) with the transformation matrix (T) assigned to this octant (I to VIII) , WF Z ) of the force components is carried out.
72. Heckseitig an einer Kraftfahrzeugkarosserie (12) montierbare Vorrichtung zum Ankuppeln eines Anhängers oder einer Lasten trägereinheit, umfassend einen Haltearm (30), der an einem ersten Ende (32) im Betrieb fest mit der Kraftfahrzeugkarosserie (12) verbunden ist und an einem zweiten Ende (34) zum Tragen eines Ankuppelelements (40) ausgebildet ist, insbesondere nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Betrieb an dem Ankuppelelement (40) angreifende und von dem Haltearm (30) auf die Kraftfahrzeugkarosserie (12) übertragene Kräfte durch eine Auswerteeinheit (230) mit einer Sensoranordnung (170) erfasst werden, die mindestens drei Deformationssensoren (172, 174, 176) aufweist, und dass insbesondere die mindesten drei Deformations sensoren (172, 174, 176, 178) der Sensoranordnung (170) auf derselben Seite einer bei einer Biegedeformation des Haltearms (30) nicht längenvariablen neutralen Faser des Haltearms angeordnet sind. 72. A device which can be mounted on the rear of a motor vehicle body (12) for coupling a trailer or a load carrier unit, comprising a holding arm (30) which is firmly connected to the motor vehicle body (12) at a first end (32) during operation and to a second End (34) is designed to carry a coupling element (40), in particular according to one of the preceding claims, characterized in that forces acting on the coupling element (40) and transmitted from the holding arm (30) to the motor vehicle body (12) during operation an evaluation unit (230) can be detected with a sensor arrangement (170) which has at least three deformation sensors (172, 174, 176) and that in particular the at least three deformation sensors (172, 174, 176, 178) of the sensor arrangement (170) the same side of a neutral fiber of the holding arm which is not variable in length when the holding arm (30) is deformed.
73. Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 72 oder nach Anspruch 72, dadurch gekennzeichnet, dass auf einer Seite des Halte arms (30, 30') ein Krafterfassungsmodul (100) angeordnet ist, das eine Sensoranordnung (170) umfasst, welche im Betrieb an dem Ankuppelelement (40) angreifende und vom Haltearm (30) auf die Kraftfahrzeugkarosserie (12) übertragene Kräfte erfasst. 73. Device according to the preamble of claim 72 or claim 72, characterized in that a force detection module (100) is arranged on one side of the holding arm (30, 30 ') which comprises a sensor arrangement (170) which, during operation, is connected to forces acting on the coupling element (40) and transmitted by the holding arm (30) to the motor vehicle body (12).
74. Vorrichtung nach Anspruch 73, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoranordnung mindestens drei Deformationssensoren (172, 174, 176) aufweist. 74. The device according to claim 73, characterized in that the sensor arrangement has at least three deformation sensors (172, 174, 176).
75. Vorrichtung nach Anspruch 73 oder 74, dadurch gekennzeichnet, dass das Krafterfassungsmodul (100) im Betriebszustand auf keiner einer Fahrbahn (44) zugewandten Seite des Haltearms (30, 30') angeordnet ist. 75. The device according to claim 73 or 74, characterized in that the force detection module (100) in the operating state is not arranged on any side of the holding arm (30, 30 ') facing a roadway (44).
76. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 73 bis 75, dadurch gekenn zeichnet, dass das Krafterfassungsmodul (100) im Betriebszustand auf einer einer Fahrbahn (44) abgewandten Seite des Haltearms (30, 30') angeordnet ist. 76. Device according to one of claims 73 to 75, characterized in that the force detection module (100) is arranged in the operating state on a side of the holding arm (30, 30 ') facing away from a roadway (44).
77. Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 72 oder nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Betrieb an dem Ankuppelelement (40) angreifende und von dem Halte arm (30) auf die Kraftfahrzeugkarosserie (12) übertragene Kräfte durch eine Auswerteeinheit (230) mit einer Sensoranordnung (170) erfasst werden, die mindestens drei Deformationssensoren (172, 174, 176) aufweist, dass die Deformationssensoren (172, 174, 176, 178) auf mindestens einem Deformationsübertragungselement (102) angeordnet sind, das mit dem Haltearm (30) verbunden ist. 77. Device according to the preamble of claim 72 or one of the preceding claims, characterized in that forces acting on the coupling element (40) during operation and transmitted from the holding arm (30) to the motor vehicle body (12) are carried out by an evaluation unit (230 ) are detected with a sensor arrangement (170) which has at least three deformation sensors (172, 174, 176) that the deformation sensors (172, 174, 176, 178) are arranged on at least one deformation transmission element (102) which is connected to the holding arm ( 30) is connected.
78. Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 72 oder nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Betrieb an dem Ankuppelelement (40) angreifende und von dem Halte arm (30) auf die Kraftfahrzeugkarosserie (12) übertragene Kräfte durch eine Auswerteeinheit (230) mit einer Sensoranordnung (170) erfasst werden, die mindestens drei Deformationssensoren (172, 174, 176) aufweist, dass alle Deformationssensoren (172, 174, 176, 178) der Sensoranordnung (170) auf einem gemeinsamen Deformations übertragungselement (102) angeordnet sind. 78. Device according to the preamble of claim 72 or one of the preceding claims, characterized in that forces acting on the coupling element (40) during operation and transmitted from the holding arm (30) to the motor vehicle body (12) are carried out by an evaluation unit (230 ) are detected with a sensor arrangement (170) which has at least three deformation sensors (172, 174, 176) so that all deformation sensors (172, 174, 176, 178) of the sensor arrangement (170) are arranged on a common deformation transmission element (102) .
79. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der mindestens drei Deformationssensoren (172, 174, 176) bei Einwirkung von ein und derselben Kraft auf das Ankuppelelement (40) unterschiedliche große Deformationen des Haltearms (30, 30' erfasst. 79. Device according to one of the preceding claims, characterized in that each of the at least three deformation sensors (172, 174, 176) detects different large deformations of the holding arm (30, 30 ') when one and the same force acts on the coupling element (40).
80. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Deformationsübertragungselement (102) relativbewegungsfrei und damit starr an mindestens zwei Befestigungsbereichen (104, 106, 108) mit dem Haltearm (30) verbunden ist und dass mindestens einer der Deformationssensoren (172, 174, 176, 178) zwischen den Befestigungsbereichen (104, 106, 108) des Deformationsübertragungselements (102) angeordnet sind. 80. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the deformation transmission element (102) is connected to the holding arm (30) without relative movement and thus rigidly at at least two fastening areas (104, 106, 108) and that at least one of the deformation sensors (172, 174, 176, 178) are arranged between the fastening areas (104, 106, 108) of the deformation transmission element (102).
81. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Deformationsübertragungselement (102) mit mindestens drei Befestigungsbereichen (104, 106, 108) mit dem Haltearm (30) verbunden ist und dass jeweils zwischen zwei der Befestigungsbereiche (104, 106, 108) mindestens einer der Deformationssensoren (172, 174, 176, 178) angeordnet ist. 81. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the deformation transmission element (102) is connected to the holding arm (30) with at least three fastening areas (104, 106, 108) and that in each case between two of the fastening areas (104, 106, 108 ) at least one of the deformation sensors (172, 174, 176, 178) is arranged.
82. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Deformationsübertragungselement (102) in den Befestigungsbereichen (104, 106, 108) mit dem Haltearm (30) mittels Verbindungselementen (114, 116, 118) verbunden ist. 82. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the deformation transmission element (102) is connected to the holding arm (30) in the fastening areas (104, 106, 108) by means of connecting elements (114, 116, 118).
83. Vorrichtung nach Anspruch 82, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungselemente (114, 116, 118) einerseits starr mit dem Halte arm (30) und andererseits starr mit den Befestigungsbereichen (104, 106, 108) des Deformationsübertragungselements (102) verbunden sind. 83. The device according to claim 82, characterized in that the connecting elements (114, 116, 118) are rigidly connected on the one hand to the holding arm (30) and on the other hand rigidly to the fastening areas (104, 106, 108) of the deformation transmission element (102).
84. Vorrichtung nach Anspruch 83, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungselemente (114, 116, 118) an den Haltearm (30) angeformt sind. 84. The device according to claim 83, characterized in that the connecting elements (114, 116, 118) are molded onto the holding arm (30).
85. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungselemente (114, 116, 118) Deformationen des Haltearms (30) in jeweils zwischen den Verbindungselementen (114, 116, 118) liegenden Deformations bereichen (82, 84) des Haltearms (30) auf die Befestigungsbereiche (104, 106, 108) des Deformationsübertragungselements (102) übertragen. 85. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the connecting elements (114, 116, 118) deformations of the holding arm (30) in deformation regions (82, 84) of the holding arm lying between the connecting elements (114, 116, 118) (30) transferred to the fastening areas (104, 106, 108) of the deformation transmission element (102).
86. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 82 bis 85, dadurch gekenn zeichnet, dass jeweils zwischen zwei Verbindungselementen (114, 116, 118) ein Deformationsbereich (82, 84) des Haltearms (30) liegt. 86. Device according to one of claims 82 to 85, characterized in that a deformation area (82, 84) of the holding arm (30) lies between two connecting elements (114, 116, 118).
87. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Haltearm (30) mindestens zwei Deformationsbereiche (82, 84) aufweist, deren Deformationen über beiderseits des jeweiligen Deformationsbereichs (82, 84) angeordnete Verbindungselemente (114, 116, 118) auf Befestigungsbereiche (104, 106, 108) des Deformationsübertragungselements (102) übertragen wird, zwischen denen ein deformationsbehafteter Bereich (152, 154, 156) des Deformationsübertragungselements (102) liegt. 87. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the holding arm (30) has at least two deformation areas (82, 84), the deformations of which occur via connecting elements (114, 116, 118) arranged on both sides of the respective deformation area (82, 84) Fastening areas (104, 106, 108) of the deformation transmission element (102) is transmitted, between which a deformation-prone area (152, 154, 156) of the deformation transmission element (102) lies.
88. Vorrichtung nach Anspruch 87, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei Deformationsbereiche (82, 84) in einer Erstreckungs richtung des Haltearms (30) aufeinanderfolgend angeordnet sind. 88. Device according to claim 87, characterized in that the at least two deformation areas (82, 84) are arranged one after the other in a direction of extension of the holding arm (30).
89. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Deformationssensor (172, 174, 176, 178) in einem der deformationsbehafteten Bereiche (152, 154, 156, 158) des Deformationsübertragungselements (102) angeordnet ist. 89. Device according to one of the preceding claims, characterized in that at least one deformation sensor (172, 174, 176, 178) is arranged in one of the deformation-prone areas (152, 154, 156, 158) of the deformation transmission element (102).
90. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 87 bis 89, dadurch gekenn zeichnet, dass jeder deformationsbehaftete Bereich (152, 154, 156, 158) mit einem deformationssteifen Bereich (144, 146, 148) des Deformationsübertragungselements (102) verbunden ist und dass die Befestigungsbereiche (104, 106, 108) jeweils in einem deformations steifen Bereich (144, 146, 148) liegen. 90. Device according to one of claims 87 to 89, characterized in that each deformation-prone area (152, 154, 156, 158) is connected to a deformation-resistant area (144, 146, 148) of the deformation transmission element (102) and that the fastening areas (104, 106, 108) each lie in a deformation-stiff area (144, 146, 148).
91. Vorrichtung nach Anspruch 90, dadurch gekennzeichnet, dass die deformationsbehafteten Bereiche (152, 154, 156, 158) jeweils zwischen zwei deformationssteifen Bereichen (144, 146, 148) angeordnet sind. 91. The device according to claim 90, characterized in that the deformation-prone areas (152, 154, 156, 158) are each arranged between two deformation-resistant areas (144, 146, 148).
92. Vorrichtung nach Anspruch 90 oder 91, dadurch gekennzeichnet, dass die deformationssteifen Bereiche (144, 146, 148) und die deformationsbehafteten Bereiche (152, 154, 156, 158) in einer Deformationsrichtung aufeinanderfolgend angeordnet sind. 92. Device according to claim 90 or 91, characterized in that the deformation-resistant areas (144, 146, 148) and the deformation-prone areas (152, 154, 156, 158) are arranged one after the other in a deformation direction.
93. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 87 bis 92, dadurch gekenn zeichnet, dass die deformationsbehafteten Bereiche (152, 154, 156, 158) als Deformationskonzentrationsbereiche ausgebildet sind. 93. Device according to one of claims 87 to 92, characterized in that the deformation-prone areas (152, 154, 156, 158) are designed as deformation concentration areas.
94. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Material des Deformationsübertragungs elements (102) außerhalb der deformationsbehafteten Bereiche (152, 154, 156, 158) als deformationssteifes oder deformationsinertes Material ausgebildet ist. 94. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the material of the deformation transmission element (102) outside the deformation-prone areas (152, 154, 156, 158) is designed as a deformation-resistant or deformation-inert material.
95. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Material des Deformationsübertragungs elements (102) in den deformationsbehafteten Bereichen (152, 154, 156, 158) durch eine Formgebung, beispielsweise eine Querschnitts verengung, deformationsgeneigt ist. 95. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the material of the deformation transmission element (102) is prone to deformation in the deformation-prone areas (152, 154, 156, 158) by a shape, for example a cross-sectional constriction.
96. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Deformationsübertragungselement (102) neben dem jeweiligen deformationsbehafteten Bereich (152, 154, 156, 158) einen deformationsfreien Bereich (192, 194, 196, 198) aufweist, auf welchem mindestens ein Referenzdeformationssensor (182, 184, 186, 188) angeordnet ist. 96. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the deformation transmission element (102) has a deformation-free area (192, 194, 196, 198) in addition to the respective deformation-prone area (152, 154, 156, 158) on which at least one Reference deformation sensor (182, 184, 186, 188) is arranged.
97. Vorrichtung nach Anspruch 96, dadurch gekennzeichnet, dass der jeweilige deformationsfreie Bereich (192, 194, 196, 198) aus demselben Material wie der deformationsbehaftete Bereich (152, 154, 156, 158) ausgebildet ist. 97. Apparatus according to claim 96, characterized in that the respective deformation-free area (192, 194, 196, 198) is formed from the same material as the deformation-prone area (152, 154, 156, 158).
98. Vorrichtung nach Anspruch 96 oder 97, dadurch gekennzeichnet, dass der jeweilige deformationsfreie Bereich (192, 194, 196, 198) einseitig mit einem deformationssteifen Bereich (144, 146, 148) des Deformationsübertragungselements (102) verbunden ist. 98. Device according to claim 96 or 97, characterized in that the respective deformation-free area (192, 194, 196, 198) is connected on one side to a deformation-resistant area (144, 146, 148) of the deformation transmission element (102).
99. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 96 bis 98, dadurch gekenn zeichnet, dass der deformationsfreie Bereich (192, 194, 196, 198) des Deformationsübertragungselements (102) zungenartig ausgebildet ist. 99. Device according to one of claims 96 to 98, characterized in that the deformation-free area (192, 194, 196, 198) of the deformation transmission element (102) is designed like a tongue.
100. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 96 bis 99, dadurch gekenn zeichnet, dass der deformationsfreie Bereich (192, 194, 196, 198) des Deformationsübertragungselements (102) aus demselben Material, insbesondere mit derselben Materialdicke, hergestellt ist, wie der deformationsbehaftete Bereich (152, 154, 156, 158). 100. Device according to one of claims 96 to 99, characterized in that the deformation-free area (192, 194, 196, 198) of the deformation transmission element (102) is made from the same material, in particular with the same material thickness, as the deformation-prone area ( 152, 154, 156, 158).
101. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 96 bis 100, dadurch gekenn zeichnet, dass die Referenzdeformationssensoren (182, 184, 186, 188) thermisch mit dem Deformationsübertragungselement (102) gekoppelt sind. 101. Device according to one of claims 96 to 100, characterized in that the reference deformation sensors (182, 184, 186, 188) are thermally coupled to the deformation transmission element (102).
102. Vorrichtung nach Anspruch 101, dadurch gekennzeichnet, dass die Referenzdeformationssensoren (182, 184, 186, 188) mittels des Deformationsübertragungselements (102) thermisch mit den Deformationssensoren (172, 174, 176, 178) gekoppelt sind. 102. The device according to claim 101, characterized in that the reference deformation sensors (182, 184, 186, 188) are thermally coupled to the deformation sensors (172, 174, 176, 178) by means of the deformation transmission element (102).
103. Vorrichtung nach Anspruch 102, dadurch gekennzeichnet, dass zur optimalen thermischen Kopplung zwischen dem jeweiligen Deformationssensor (172, 174, 176, 178) und dem diesem zugeordneten Referenzdeformationssensor (182, 184, 186, 188) jeder mit einem Deformationssensor (172, 174, 176, 178) versehene deformationsbehaftete Bereich (152, 154, 156, 158) thermisch mit dem diesem zugeordneten und den zugeordneten Referenz deformationssensor (182, 184, 186, 188) tragenden deformations freien Bereich (192, 194, 196, 198) gekoppelt ist. 103. The device according to claim 102, characterized in that for optimal thermal coupling between the respective deformation sensor (172, 174, 176, 178) and the reference deformation sensor (182, 184, 186, 188) assigned to it, each with a deformation sensor (172, 174 , 176, 178) provided deformation-prone area (152, 154, 156, 158) thermally coupled to the deformation-free area (192, 194, 196, 198) assigned to this and the assigned reference deformation sensor (182, 184, 186, 188) is.
104. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 96 bis 103, dadurch gekenn zeichnet, dass der den jeweiligen Referenzdeformationssensor (182, 184, 186, 188) tragende deformationsfreie Bereich (192, 194, 196, 198) dasselbe thermische Verhalten wie der den entsprechenden Deformationssensor (172, 174, 176, 178) tragende deformations behaftete Bereich (152, 154, 156, 158) aufweist. 104. Device according to one of claims 96 to 103, characterized in that the deformation-free area (192, 194, 196, 198) carrying the respective reference deformation sensor (182, 184, 186, 188) has the same thermal behavior as that of the corresponding deformation sensor ( 172, 174, 176, 178) bearing deformation-prone areas (152, 154, 156, 158).
105. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 96 bis 104, dadurch gekenn zeichnet, dass der jeweilige den Referenzdeformationssensor (182, 184, 186, 188) tragende deformationsfreie Bereich (192, 194, 196, 198) eine geometrische Form aufweist, die mit dem den Deformations sensor (172, 174, 176, 178) tragenden deformationsbehafteten Bereich (152, 154, 156, 158) vergleichbar ist. 105. Device according to one of claims 96 to 104, characterized in that the respective deformation-free area (192, 194, 196, 198) carrying the reference deformation sensor (182, 184, 186, 188) has a geometric shape that corresponds to the Deformation sensor (172, 174, 176, 178) bearing deformation-prone area (152, 154, 156, 158) is comparable.
106. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 96 bis 105, dadurch gekenn zeichnet, dass der deformationsfreie Bereich (192, 194, 196, 198) des Deformationsübertragungselements (102) aus demselben Material hergestellt ist wie der deformationsbehaftete Bereich (152, 154, 156, 158) des Deformationsübertragungselements (102). 106. Device according to one of claims 96 to 105, characterized in that the deformation-free area (192, 194, 196, 198) of the deformation transmission element (102) is made of the same material as the deformation-prone area (152, 154, 156, 158 ) of the deformation transmission element (102).
107. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 96 bis 106, dadurch gekenn zeichnet, dass den Referenzdeformationssensoren (182, 184, 186,107. Device according to one of claims 96 to 106, characterized in that the reference deformation sensors (182, 184, 186,
188) mindestens ein Temperatursensor (252, 254, 256, 258) zur Funktionsüberwachung zugeordnet ist. 188) at least one temperature sensor (252, 254, 256, 258) is assigned for function monitoring.
108. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Deformationsübertragungselement (102) plattenähnlich ausgebildet ist und jeder einen Deformationssensor (172, 174, 176, 178) tragende deformationsbehaftete Bereich (152, 154, 156, 158) durch eine Querschnittseinschnürung des Deformationsübertragungselements (102) gebildet ist. 108. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the deformation transmission element (102) is plate-like and each deformation-prone area (152, 154, 156, 158) carrying a deformation sensor (172, 174, 176, 178) by a cross-sectional constriction of the Deformation transmission element (102) is formed.
109. Vorrichtung nach Anspruch 108, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnittseinschnürung des Deformationsübertragungselements (102) durch eine Einschnürung einer Flächenausdehnung des Deformationsübertragungselements (102) gebildet ist. 109. Apparatus according to claim 108, characterized in that the cross-sectional constriction of the deformation transmission element (102) is formed by a constriction of a surface extension of the deformation transmission element (102).
110. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Deformationssensoren und die Referenz deformationssensoren als Dehnungssensoren, insbesondere Dehnungs messstreifen, ausgebildet sind. 110. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the deformation sensors and the reference deformation sensors are designed as strain sensors, in particular strain gauges.
111. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 72 bis 109, dadurch gekenn zeichnet, dass die Deformationssensoren und die Referenz deformationssensoren als magnetostriktive oder optische Sensoren ausgebildet sind. 111. Device according to one of claims 72 to 109, characterized in that the deformation sensors and the reference deformation sensors are designed as magnetostrictive or optical sensors.
112. Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 72 oder nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Haltearm (30) zwischen dem ersten Ende (32) und dem zweiten Ende (34) einen ersten Deformationsbereich (82) und einen zweiten Deformationsbereich (84) aufweist, die bei einer parallel zur Fahrt richtung (24) in der Längsmittelebene (18) des Haltearms (30) wirkenden Kraft (Fx) jeweils Deformationen erfahren, die sich von den Deformationen bei einer in der Längsmittelebene (18) quer zur Fahrt richtung (24) wirkenden Kraft (Fz) unterscheiden. 112. Device according to the preamble of claim 72 or one of the preceding claims, characterized in that the holding arm (30) has a first deformation area (82) and a second deformation area ( 84) which, when a force (Fx) acts parallel to the direction of travel (24) in the longitudinal center plane (18) of the holding arm (30), experience deformations that differ from the deformations in a direction transverse to the travel in the longitudinal center plane (18) different direction (24) acting force (F z ).
113. Vorrichtung nach Anspruch 112, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und der zweite Deformationsbereich (82, 84) bei einer quer insbesondere senkrecht zur Längsmittelebene (18) wirkenden Kraft (Fy) jeweils Deformationen erfahren, die sich von den Deformationen bei einer in der Längsmittelebene (18) parallel und/oder quer zur Fahrtrichtung (24) wirkenden Kraft Fx, F2) unterscheiden. 113. The device according to claim 112, characterized in that the first and the second deformation area (82, 84 ) each experience deformations in the case of a force (F y ) acting transversely, in particular perpendicular to the longitudinal center plane (18), which are different from the deformations in an in the longitudinal center plane (18) parallel and / or transverse to the direction of travel (24) acting force F x , F2) differentiate.
114. Vorrichtung nach Anspruch 112 oder 113, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und der zweite Deformationsbereich (82, 84) in Erstreckungsrichtung des Haltearms (30) aufeinanderfolgend angeordnet sind. 114. Device according to claim 112 or 113, characterized in that the first and the second deformation area (82, 84) are arranged one after the other in the direction of extent of the holding arm (30).
115. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Deformationssensor (172, 174, 176, 178) mit dem zugeordneten Referenzdeformationssensor (182, 184, 186, 188) in einer Wheatstone-Brücke (212, 214, 216, 218) verschaltet ist. 115. Device according to one of the preceding claims, characterized in that each deformation sensor (172, 174, 176, 178) with the assigned reference deformation sensor (182, 184, 186, 188) in a Wheatstone bridge (212, 214, 216, 218 ) is interconnected.
116. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (230) einen Prozessor (234) aufweist, welcher die den Deformationen in dem deformations behafteten Bereichen (152, 154, 156, 158) entsprechenden Werte mit durch eine Kalibrierung in einem Speicher (236) ermittelten und gespeicherten Transformationswerten in die entsprechenden Werten (WFx, WFY, WFZ) von drei quer, insbesondere senkrecht, zueinander verlaufenden Raumrichtungen wirkenden Kräften (Fx, Fy, F2) auf das Ankuppelelement (40) umrechnet. 116. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the evaluation unit (230) has a processor (234), which the values corresponding to the deformations in the deformation-prone areas (152, 154, 156, 158) with a calibration in a memory (236) determined and stored transformation values converted into the corresponding values (WFx, WFY, WFZ) of three transverse, in particular perpendicular, spatial directions acting forces (F x , F y , F2) on the coupling element (40).
117. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwei der Kräfte (Fx, Fz) parallel zu insbesondere in, der Längsmittelebene (18) des Haltearms (30) jedoch quer, insbesondere senkrecht, zueinander verlaufen und dass die dritte Kraft (Fy) quer, insbesondere senkrecht, zur Längsmittelebene (18) des Haltearms (30) verläuft. 117. Device according to one of the preceding claims, characterized in that two of the forces (Fx, Fz) run parallel to, in particular in, the longitudinal center plane (18) of the holding arm (30) but transversely, in particular perpendicular, to one another and that the third force ( F y ) runs transversely, in particular perpendicular, to the longitudinal center plane (18) of the holding arm (30).
118. Vorrichtung nach Anspruch 116 oder 117, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Speicher (236) Transformationswerte für in unterschiedlichen Oktanten auf das Ankuppelelement (40) wirkende Kräftekombinationen gespeichert sind. 118. Device according to claim 116 or 117, characterized in that transformation values for combinations of forces acting in different octants on the coupling element (40) are stored in the memory (236).
119. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 116 bis 118, dadurch gekenn zeichnet, dass die Auswerteeinheit (230) Werte von Deformations sensoren (172, 174, 176, 178) und insbesondere Referenz deformationssensoren (182, 184, 186, 188) zur Ermittlung der Deformationen erfasst. 119. Device according to one of claims 116 to 118, characterized in that the evaluation unit (230) values from deformation sensors (172, 174, 176, 178) and in particular reference deformation sensors (182, 184, 186, 188) for determining the Deformations recorded.
120. Vorrichtung nach Anspruch 119, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (230) Werte von mindestens einem Temperatursensor (252, 254, 256, 258) zur Funktionsprüfung der Referenzdeformations sensoren (182, 184, 186, 188) erfasst. 120. Device according to claim 119, characterized in that the evaluation unit (230) detects values from at least one temperature sensor (252, 254, 256, 258) for functional testing of the reference deformation sensors (182, 184, 186, 188).
121. Vorrichtung nach Anspruch 120, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (230) Werte von jeweils einem dem jeweiligen Referenzdeformationssensor zugeordneten Temperatursensor erfasst. 121. Device according to claim 120, characterized in that the evaluation unit (230) detects values from a respective temperature sensor assigned to the respective reference deformation sensor.
122. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Haltearm (30) an seinem zweiten Ende (34) das Ankuppelelement (40) trägt. 122. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the holding arm (30) carries the coupling element (40) at its second end (34).
123. Vorrichtung nach Anspruch 122, dadurch gekennzeichnet, dass der Haltearm (30) und das Ankuppelelement (40) ein zusammen hängendes Teil bilden. 123. Apparatus according to claim 122, characterized in that the holding arm (30) and the coupling element (40) form a coherent part.
124. Vorrichtung nach Anspruch 122 oder 123, dadurch gekennzeichnet, dass der Haltearm (30) als Kugelhals ausgebildet ist und an dem zweiten Ende (34) das eine Kupplungskugel (43) umfassende Ankuppelelement (40) trägt. 124. Apparatus according to claim 122 or 123, characterized in that the holding arm (30) is designed as a ball neck and at the second end (34) carries the coupling element (40) comprising a coupling ball (43).
125. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 72 bis 124, dadurch gekenn zeichnet, dass der Haltearm (30') einen Aufnahmekörper (31') umfasst, der zur lösbaren Aufnahme des Ankuppelelements (40') ausgebildet ist. 125. Device according to one of claims 72 to 124, characterized in that the holding arm (30 ') comprises a receiving body (31') which is designed to detachably receive the coupling element (40 ').
126. Vorrichtung nach Anspruch 125, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufnahmekörper (31') eine Einsteckaufnahme (33') aufweist, welche durch eine Einstecköffnung (35') zugänglich ist. 126. Device according to claim 125, characterized in that the receiving body (31 ') has an insertion receptacle (33') which is accessible through an insertion opening (35 ').
127. Vorrichtung nach Anspruch 125 oder 126, dadurch gekennzeichnet, dass das Ankuppelelement (40') einen Trägerarm (42') umfasst. 127. Device according to claim 125 or 126, characterized in that the coupling element (40 ') comprises a support arm (42').
128. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 125 bis 127, dadurch gekenn zeichnet, dass der Trägerarm (42') mit einem Einsteckabschnitt (45') in die Einsteckaufnahme (33') einsteckbar und in dieser fixierbar ist. 128. Device according to one of claims 125 to 127, characterized in that the carrier arm (42 ') with an insertion section (45') can be inserted into the insertion receptacle (33 ') and can be fixed therein.
129. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 125 bis 128, dadurch gekenn zeichnet, dass der Trägerarm (42') eine Kupplungskugel (43) trägt. 129. Device according to one of claims 125 to 128, characterized in that the carrier arm (42 ') carries a coupling ball (43).
130. Vorrichtung nach Anspruch 128 oder 129, dadurch gekennzeichnet, dass der Einsteckabschnitt (45') quer in einer Einsteckrichtung (E) formschlüssig in der Einsteckaufnahme (33') aufgenommen ist und im Funktionszustand in Einsteckrichtung durch einen Formschlusskörper (41) fixiert ist. 130. Device according to claim 128 or 129, characterized in that the plug-in section (45 ') is received in the plug-in receptacle (33') in a form-fitting manner transversely in an insertion direction (E) and is fixed in the functional state in the plug-in direction by a form-fitting body (41).
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