SE513217C2

SE513217C2 - Method and apparatus for determining the friction between the roadway and the wheels of a vehicle during travel

Info

Publication number: SE513217C2
Application number: SE9902036A
Authority: SE
Inventors: Jan Folke Wallenius
Original assignee: Jan Folke Wallenius
Priority date: 1999-06-03
Filing date: 1999-06-03
Publication date: 2000-07-31
Also published as: SE9902036D0; WO2000075618A1; SE9902036L

Abstract

The invention relates to a method and a device for deciding, during driving of a vehicle, the friction between the road and at least one of the wheels of the vehicle, which wheel is set to a prescribed toe-in/toe-out angle, wherein the mechanical forces to the wheel suspension and wheel setting means caused by the setting angle are sensed by sensors (51). According to the invention, an amplifying of the intended measuring value is obtained by the prescribed toe-in/toe-out value being imparted, instantaneously, an essentially increased value by a mechanism (20) at the same time as measuring is carried out.

Description

513 217 2 Ändamålet med uppfinningen är att åstadhanna ett förfarande och en anordning, scm medför en enkel och säker lösning på problemet att mäta friktionen mellan hjul och vägbana på ett fordon, sun har en bestämd toe- in/toe-out-vinkelinställning. The object of the invention is to provide a method and a device, which provides a simple and safe solution to the problem of measuring the friction between wheels and road surface of a vehicle, which has a definite toe-in / toe-out angle setting.

Detta har enligt uppfinningen ernåtts därigenom, att förfarandet och anordningen har erhållit de i kraven l och 2 angivna kännetecknen.This has been achieved according to the invention in that the method and the device have obtained the characteristics stated in claims 1 and 2.

Genom uppfinningen sker en ökning av det inställda toe-in/toe-out- värdet till ett värde, som vore oacceptabelt vid normal körning, men här sker en återställning till ursprungsvärdet så fort friktionsvärdet blivit indikerat, vilket är ett förlopp om cirka en sekund. Förloppet kan startas av föraren exempelvis genom intryckning av en knapp scnlett engågsförlopp.The invention increases the set toe-in / toe-out value to a value which would be unacceptable during normal driving, but here a reset to the original value takes place as soon as the friction value has been indicated, which is a course of about one second. The process can be started by the driver, for example by pressing a button for a simple one-time process.

Företrädesvis sker en intervalltriggning under en inställbar tid, när halka kan förväntas, på motsvarande sätt san vindrutetorkarnas intervalltorkning.Preferably, an interval triggering takes place for an adjustable time, when slipperiness can be expected, in a manner corresponding to the interval drying of the windscreen wipers.

Någon märkbar ökning av däckslitage på grund härav kan knappast uppstå.No noticeable increase in tire wear due to this can hardly occur.

Sensoreﬂﬁikan vara placerade på sanna ställen som vid de tidigare kända anordningarna, men måste vara väl skyddade mt åverkan och fukt.Sensors can be placed in true places as with the previously known devices, but must be well protected against damage and moisture.

Såsom tidigare antydds bör dessuton en sensor vara placerad så nära en styrarm scn\nöjligt för att inte skiftande friktionsförhållanden i styrsystemet skall störa indikeringen. Enligt en utföringsform av anordningen enligt uppfinningen är därför en sensor placerad i en axiell urborrning i en mellan en styrarm och ett styrstag anordnad ledkula för avkänning av påkänningarna direkt vid ledkulans infästning, såsom anges i kravet 4. .In addition, as previously indicated, a sensor should be located as close to a control arm as possible so that varying friction conditions in the control system do not interfere with the indication. According to an embodiment of the device according to the invention, therefore, a sensor is placed in an axial bore in a hinge ball arranged between a guide arm and a guide rod for sensing the stresses directly at the attachment of the hinge ball, as stated in claim 4.

Vid en föredragen utföringsform av anordningen enligt uppfinningen har det visat sig vara möjligt, att i en och sanne enhet per hjul både åstadkonna den önskade toe-in/toe-out-vinkelvariationen och utföra de erforderliga mätningarna genun att anordningen har erhållit de i något av kraven 6, 7 eller 8 angivna kännetecknen.In a preferred embodiment of the device according to the invention it has been found possible in one and true unit per wheel both to achieve the desired toe-in / toe-out angular variation and to perform the required measurements by the device having obtained the the characteristics specified in claims 6, 7 or 8.

Uppfinningen är närmare tydliggjord i det följande under hänvisning till bifogade ritningar, som schematiskt visar ett par son exempel valda utföringsformer av anordningar enligt uppfinningen, och på vilka figur l är en vy uppifrån av styrinrättningen och delar av hjulupphängningen hos ett motorfordon, figur 2 är en perspektivvy av en tillhörande styrsnäcka med en anordning för kortvariga ökningar av toe-in/toe-out-inställningen, figur 3 är en sidovy, delvis i sektion, av en i en urborrning i en ledkula anordnad sensor, och figur 4a och 4b är en perspektivvy av en kulled med en del bortskuren för åskådliggörande av de inre delarna av en föredragen utföringsform av uppfinningen. Figur 5 är en vy visande uppfinningens 513 217 3 tillämpning på en kuggstångsstyrning, figur 6 är en vy visande alternativa placeringar av sensorer vid en framhjulsupphängning vid framhjulsdrift, och fig.7 visar ett toe-in-variationsarrangemang vid en bakhjulsupphängning vid framhjulsdrift. V Figur 1 visar de för uppfinningens tydliggörande väsentliga delarna av ett motorfordons framvagn. Vänster och höger framhjul 1 resp. 2 är på brukligt sätt roterbart lagrade på icke visade axeltappar, scnni sin tur är svängbart lagrade i var sin styrspíndel 3 resp. 4, eller motsvarande arrangemang med länkarmar. För svängning av axeltaparna är dessa stelt förenade med var sin styrarm 5,6, på vilka var sin ledkula 7,8 är fastsatt.The invention is further elucidated in the following with reference to the accompanying drawings, which schematically show a pair of exemplary embodiments of devices according to the invention, and in which figure 1 is a top view of the steering device and parts of the wheel suspension of a motor vehicle, figure 2 is a perspective view of an associated control screw with a device for short-term increases of the toe-in / toe-out setting, figure 3 is a side view, partly in section, of a sensor arranged in a bore in a ball joint, and figures 4a and 4b are a perspective view of a ball joint with a part cut away to illustrate the inner parts of a preferred embodiment of the invention. Figure 5 is a view showing the application of the invention 513 217 3 to a rack and pinion steering, Figure 6 is a view showing alternative locations of sensors in a front wheel suspension in front wheel drive, and Figure 7 shows a toe-in variation arrangement in a rear wheel suspension in front wheel drive. Figure 1 shows the essential parts of the front trailer of a motor vehicle for clarifying the invention. Left and right front wheels 1 resp. 2 are rotatably mounted on shaft journals (not shown) in the usual manner, which in turn are pivotally mounted in respective guide spindle parts 3 and 3, respectively. 4, or corresponding arrangement with link arms. For pivoting the axle pins, these are rigidly connected to their respective guide arms 5.6, to which respective articulated balls 7.8 are attached.

På dessa är ena änden 9,10 av ett vänstra och högra styrstag 11,12 ledbart fastsatt, vars andra ändar 13,14 är ledbart förenade med en styrväxelarm 15 respektive en blindväxelarm 16, vilka båda arnar 15,16 är ledbart förenade med ett parallellstag 17. Så här långt är styrinrättningen utformad på konventionellt sätt, och styrväxelarmen 15 är svängbart lagrad i en styrsnäckväxel 20, som i fig.l är markerad genom en punktstreckad fyrkant, och som visas närmare i fig.2 ' Den i fig.2 visade styrsnäckväxeln 20 har en ingående axel 21, som är vridfast förbunden med undre änden 22 av en rattstång. Styrväxeln 20 är så utförd, att när rattstången vrids åstadkrnner den icke visade snäck- växeln en svängningsrörelse hos styrväxelarmen 15. Vid utförandet enligt fig.l ernås därvid en svängning av hjulen 1,2. Vid körning rakt framåt har hjulen en toe-in eller toe-out-vinkelinställning om några tiondelar av en grad, som är bestämd av tillverkaren. Vid sväng ändras inställningen något genom framvagnens geometri för ernående av bästa köregenskaper vid kurvtagníng.On these one end 9,10 of a left and right guide rod 11,12 is hingedly attached, the other ends 13,14 of which are hingedly connected to a steering gear arm 15 and a blind gear arm 16, respectively, both ends 15,16 of which are hingedly connected to a parallel rod. 17. So far, the steering device is designed in a conventional manner, and the steering gear arm 15 is pivotally mounted in a steering worm gear 20, which in Fig. 1 is marked by a dotted square, and which is shown in more detail in Fig. 2. the steering gear 20 has an input shaft 21 which is rotatably connected to the lower end 22 of a steering column. The steering gear 20 is designed in such a way that when the steering column is turned, the worm gear (not shown) causes a pivoting movement of the steering gear arm 15. In the embodiment according to Fig. 1, a pivoting of the wheels 1,2 is achieved. When driving straight ahead, the wheels have a toe-in or toe-out angle setting of a few tenths of a degree, which is determined by the manufacturer. When turning, the setting is slightly changed by the geometry of the front trailer to achieve the best driving characteristics when cornering.

Enligt uppfinningen skall emellertid det inställda vinkelvärdet kortvarigt bibringas ett väsentligt ökat värde, exempelvis ett fenfaldigande av ovannämnda inställningsvärde, medan mätning sker. Detta har åstadkannits genom att den i fig.l visade styrväxelannen har utbytts mot en arm med det i fig.2 visade, modifierade utförandet.According to the invention, however, the set angular value is to be briefly imparted to a substantially increased value, for example a multiplication of the above-mentioned setting value, while measurement takes place. This has been achieved in that the control gear shown in Fig. 1 has been replaced by an arm with the modified embodiment shown in Fig. 2.

Enligt fig.2 är styrväxelarmens 15 fria ände försedd med en utspärrnings- mekanism omfattande en utmed armen 15 fram och åter förskjutbart lagrad inställningsarm 25, san ytterst är försedd med en nedåt på ritningen riktad centrumtapp 26, som inskjuter i två halvcirkelformade urtagníngar i en högra och en vänstra svängningsarm 27 resp. 28. Dessa armar 27,28 är svängbart lagrade medelst lager 29,30 vid ändarna av ett halvcirkelformat ok 31, som är fast anbragt vid änden av styrväxelarmen 15. Inställningsarmens .h ml 513 217 4 25 inre ände är fästad vid en excentermekanism 32, som drivs av en elmotor 33 via en växel 34.According to Fig. 2, the free end of the steering gear arm 15 is provided with a locking mechanism comprising a adjusting arm 25 slidably mounted along the arm 15, which is ultimately provided with a center pin 26 directed downwards in the drawing, which projects into two semicircular recesses in a right and a left pivot arm 27 resp. 28. These arms 27,28 are pivotally mounted by means of bearings 29,30 at the ends of a semicircular yoke 31, which is fixedly mounted at the end of the steering gear arm 15. The inner end of the adjusting arm 5 ml is fixed to an eccentric mechanism 32, which is driven by an electric motor 33 via a gear 34.

Excentermekanismen 32 är så anordnad, att den vid vridning ett varv förflyttar inställningsarmen 25 från det visade utgångsläget till ett ytterläge och tillbaka till utgångsläget. Centrumtappen 26 förskjuts därvid utåt och svänger armarna 27 och 28 utåt från varandra och tillbaka. Vid deras yttre ändar är parallellstagets 17 ena ände ledbart förbunden med armen 27 gencn1e¶xlagertapp 35 och vänster styrstags ll ena ände ledbart förbunden med armen 28 genom en lagertapp 36. Med utspärrade arnar 27,28 är parallellstaget 17 och vänster styrstag ll ísärförda ett stycke sm svarar mot den önskade vinkelinställningsökningen för toe-in. Vid inställningsarmens 25 återgång till utgångsläget svängs armarna 27,28 ihop igen och parallellstaget l7 och vänster styrstag ll förs not varadra till utgångsläget, som svarar mot föreskriven toe-in-inställning.The eccentric mechanism 32 is arranged so that when rotated one revolution it moves the setting arm 25 from the displayed initial position to an extreme position and back to the initial position. The center pin 26 is thereby displaced outwards and pivots the arms 27 and 28 outwards from each other and back. At one of their outer ends, one end of the parallel strut 17 is pivotally connected to the arm 27 through the bearing bearing pin 35 and one end of the left guide rod 11 is pivotally connected to the arm 28 by a bearing pin 36. sm corresponds to the desired angle setting increase for toe-in. When the adjusting arm 25 returns to the initial position, the arms 27, 28 are pivoted together again and the parallel rod 17 and the left guide rod 11 are moved one at a time to the initial position, which corresponds to the prescribed toe-in setting.

För igångsättning av denna rörelse hos parallellstaget 17 och styrstaget ll är en triggningsanordning 40 ansluten till motorn 33 gencnlen ledning 41. Anordningen 40 är placerad hos föraren och har en knapp 42, som vid intryckning ígångsätter motorn 33, sun är utförd att vrida excentermekanismen 32 ett varv på cirka en sekund och därefter stanna med annen 25 i rörelsecykler med nämnda l0 sekunders intervall, tills en förnyad intryckning läge. tillbakadraget läge i exempelvis 10 sekunder för att åter utföra sanna av knappen 42 bringar motorn 33 att stanna med armen 25 i tillbakadraget I beroende på väglaget kan intervallet 10 sekunder vara för långt eller för kort, varför triggeranordningen 40 lämpligen har en ratt 43 för inställning av önskat intervall. En sådan triggeranordning kan vara av liknande slag som användes vid vindrutetorkare med intervalldrift.To start this movement of the parallel strut 17 and the guide strut 11, a trigger device 40 is connected to the motor 33 via line 41. The device 40 is located at the driver and has a button 42, which when depressed starts the motor 33, which is designed to turn the eccentric mechanism 32 a revolution of about one second and then stop with another 25 in motion cycles at said 10 second interval, until a re-depressed position. retracted position for, for example, 10 seconds to re-execute true of the button 42 causes the motor 33 to stop with the arm 25 in the retracted position. Depending on the road conditions, the interval of 10 seconds may be too long or too short, desired interval. Such a trigger device may be of a similar type to that used in intermittent windscreen wipers.

Vid varje sådan ändring av hjulens vínkelinställning skall påkänningarna mätas med en sensor, exempelvis en töjningsmätare, i någon punkt mellan vardera styrarmen 5,6 och styrväxelarmen 15. Enligt ett föredraget utförande av uppfinningen, sun ger ett möjligast störningsfritt mätvärde, är en sensor placerad i en axiell urtagning i vardera ledkulan 7 och 8 på respektive styrarm 5 och 6, såsan visas närmare i fig.3.At each such change of the angular setting of the wheels, the stresses shall be measured with a sensor, for example a strain gauge, at some point between each control arm 5,6 and the steering gear arm 15. According to a preferred embodiment of the invention, which provides the most disturbance-free measurement value, a sensor is placed in an axial recess in each hinge ball 7 and 8 on the respective guide arms 5 and 6, the sauce is shown in more detail in fig.3.

Fig.3 visar vänster styrarm 5, på vilken en ledkula 7 är fastskruvad.Fig. 3 shows the left guide arm 5, on which a hinge ball 7 is screwed.

Vänster styrstags ll ena ände är på brukligt sätt ledbart förenad med ledkulan 7. Denna har en axiell urtagning 50, i vilken en sensor 51 i form av en töjningsgivare är anbragt för avkänning av uppstående böjpåkänningar vid ledkulans infästning i styrarmen 5. Från sensorn 51 leder en signalledning 513 217 5 52 till en beräkningsanordning 53. En motsvarande sensor är belägen i ledkulan 8 på höger styrarm 6 och är ansluten till beräkningsanordningen 53 genom en andra ledning 52. En nära föraren placerad indikeringsanordning 54 är ansluten till anordningen 53 genon en ledning 55.One end of the left guide rod 11 is hingedly connected to the hinge ball 7 in the usual manner. This has an axial recess 50, in which a sensor 51 in the form of a strain sensor is arranged for sensing rising bending stresses when the hinge ball is attached to the guide arm 5. a signal line 513 217 5 52 to a computing device 53. A corresponding sensor is located in the articulation ball 8 on the right control arm 6 and is connected to the computing device 53 by a second line 52. An indicating device 54 placed close to the driver is connected to the device 53 via a line 55 .

Vid varje kortvariga ökning av hjulens 1,2 toe-in-inställning avkänner sensorerna 51 den påkänning, sm uppstår när ett axiellt tryck bildas mot hjulen från vägbanan. Efterscnlsensorerna 5l mäter påkänningarna direkt vid styrarmarna 5,6 kan inte varierande friktionsvärden hos lederna störa sensorernas 51 mätvärden. Däremot finns det en rad andra störningskällor. son kan avkännas med sensorer och som behöver behandlas i beräkningsanord- ningen. Dessa åtgärder är utförligt beskrivna i de inledningsvis nämnda publíkationerna, till vilka det hänvisas för att inte tynga beskrivningen med sådant som är allmänt känt i detta sammanhang. Hastighet, acceleration, retardation och rattutslag är exempel på faktorer, scnnnan brukar mäta och införa kompensation för, allt i ändamål att ernå så säkra mätvärden somrnöjligt på indikerade friktionsvärden såväl vid körning rakt fram som vid kurvtagning.At each short-term increase of the toe-in setting of the wheels 1,2, the sensors 51 sense the stress which arises when an axial pressure is formed against the wheels from the road surface. The retrieval sensors 51 measure the stresses directly at the control arms 5,6, varying friction values of the joints cannot disturb the measured values of the sensors 51. However, there are a number of other sources of interference. son can be detected with sensors and which need to be processed in the calculation device. These measures are described in detail in the publications mentioned in the introduction, to which reference is made in order not to burden the description with things which are generally known in this context. Speed, acceleration, deceleration and steering angle are examples of factors that the scanner usually measures and introduces compensation for, all in order to achieve as safe measured values as possible at indicated friction values both when driving straight ahead and when cornering.

Vid fordon med kuggstångsstyrning förekommer inte den i fig.l och 2 visade styrväxeln, och följaktligen är inte den visade anordningen för variation av toe-in/toe-out-vinkelinställningen tillämplig i ett sådant fall. Då måste förbindelsen mellan vardera styrarmen och vardera änden av kuggstången vara försedd med dels en anordning för toe-in/toe-out- variationen, dels en anordning med sensorer, i vilket fall den i fig.4a visade anordningen för ena styrarmen är en föredragen lösning på detta problem. 3 Såsom visats tidigare är en ledkula 7 fastsatt på styrarmen 5. En ledkulan ledbart onfattande leddel 60 är genon en central förbindelsedel 61 förbunden med ovandelen av en leddelen 60 omgivande kåpa 62, som är utformad med en cylindrisk yttervägg. Kåpan 62 är belägen inuti ett hus 63, som är stelt förenat med styrstaget ll. Mellan en cylindrisk innervägg hos huset 63 och kåpans 62 yttervägg är ett ringformat rum bildat, i vilket en excenterhylsa 64 är roterbart lagrad under förskjutning av kåpan 62 i en kretsande rörelse gemon att kåpan 62 är vridfast anordnad i huset 64 genom en från kåpan 62 radiellt utskjutande tunga 65, som är inpassad mellan två klackar 66 på huset 63. Exbenterhylsan är utvändigt försedd med ett runt cmkretsen anordnat spår 67 med kuggar för samverkan med en tangentiellt anordnaisnäckskruv 68, som är driven av en på huset 63 fastsatt elmotor 69. På förbíndelsedelen 61 är sensorer, lämpligen töjningsgivare m ||| 513 217 6 51, fastsatta för avkänning av krafterna på förbindelsedelen 61 medan elmotorn vrider excenterhylsan 64 ett varv från inställt toe-in/toe-out-vinkelvärde till maximal ändring och åter till begynnelsevärdet.De i sensorerna uppstående signalerna leds genom ledningar 52 till beräkningsanordningen 53 och vidare genom ledningen 55 till indikeringsanordningen 54.In vehicles with rack and pinion steering, the steering gear shown in Figs. 1 and 2 does not occur, and consequently the device shown for varying the toe-in / toe-out angle setting is not applicable in such a case. Then the connection between each guide arm and each end of the rack must be provided with a device for the toe-in / toe-out variation, and a device with sensors, in which case the device shown in Fig. 4a for one guide arm is a preferred one. solution to this problem. As shown previously, a hinge ball 7 is attached to the guide arm 5. A hinge ball articulated joint member 60 is connected by a central connecting member 61 to the upper portion of a housing 62 surrounding the hinge member 60, which is formed with a cylindrical outer wall. The cover 62 is located inside a housing 63, which is rigidly connected to the guide rod 11. Between an cylindrical inner wall of the housing 63 and the outer wall of the housing 62 an annular space is formed, in which an eccentric sleeve 64 is rotatably mounted during displacement of the housing 62 in a circular motion provided that the housing 62 is rotatably arranged in the housing 64 by a radial from the housing 62 projecting tongue 65, which is fitted between two lugs 66 on the housing 63. The exbenter sleeve is externally provided with a groove 67 arranged around the circumference with teeth for co-operation with a tangentially arranged screw screw 68, which is driven by an electric motor 69 fixed to the housing 63. On the connecting part 61 are sensors, preferably strain gauges m ||| 513 217 6 51, fixed for sensing the forces on the connecting part 61 while the electric motor rotates the eccentric sleeve 64 one turn from the set toe-in / toe-out angular value to the maximum change and back to the initial value. The signals arising in the sensors are passed through lines 52 to the calculator. 53 and further through the line 55 to the display device 54.

För att full kontroll av alla beräkningar skall erhållas av de värden sun mäts med sensorerna erfordras en signal representerande framhjulens styrvinkel. En sådan signal kan erhållas på olika sätt, exempelvis genom avkänning av rattstångens vridningsrörelser. En speciellt fördelaktig avkänningsanordning visas i fig.4b, sun visar sanna kulled som i fig.4a med sensorena 51 och tillhörande delar utelämnade för att inte skynna visandet av en i en tvärgående urborrning 93 i ledkulan 7 inpassad permanentmagnet 94 med en sydpol S och en nordpol N. På den ledkulan cnáattande leddelen 60 är ett ringformat Hall-element 95 fastsatt och försett med icke visade anslutningsledningar till beräkningsanordningen 53, fig.l. Permanentmagnetens 94 magnetfältlinjer 96 passerar genom Hall-elementet, son på känt sätt mycket exakt indikerar magnetfältlinjernas 96 vridningsrörelser när ledkulan 7 och därmed permanentmagneten 94 vrider sig relativt leddelen 60.In order for full control of all calculations to be obtained from the values sun measured with the sensors, a signal representing the steering angle of the front wheels is required. Such a signal can be obtained in various ways, for example by sensing the rotational movements of the steering column. A particularly advantageous sensing device is shown in Fig. 4b, which shows true ball joints as in Fig. 4a with the sensors 51 and associated parts omitted so as not to hasten the display of a permanent magnet 94 fitted in a transverse bore 93 in the hinge ball 7 with a south pole S and a north pole N. On the hinge part 60 adjoining the hinge ball, an annular Hall element 95 is fixed and provided with connecting lines (not shown) to the calculation device 53, fig. The magnetic field lines 96 of the permanent magnet 94 pass through the Hall element, which in a known manner very precisely indicates the rotational movements of the magnetic field lines 96 when the hinge ball 7 and thus the permanent magnet 94 rotate relative to the hinge part 60.

Moderna bilar är oftast försedda med kuggstångsstyrning. Fig.5 visar en sådan anpassad till uppfinningen. Ett av en rattstång vridbart kugghjul 70 samverkar med en kuggbana på en fram och åter glidbart lagrad kuggstång 71. På kuggstången är två styrstänger 72,73 glidbart lagrade med två mot varandra anliggande ändar, som är höger- resp. vänstergängade och förenade genom en på motsvarande sätt gängad hylsa 74, son är vridbart men ej förskjutbart lagrad på kuggstången 71. Styrstängernas 72,73 andra ändar är ledbart förenade med de tidigare beskrivna styrstagen ll,l2. För tillfällig ökning av toe-in-vinkelinställningen är hylsan 74 anordnad vridbar en mot ändringen av vinkelinställningen svarande vridningsvinkel och tillbaka igen medelst en påverkningsmekanism 76, sun kan bestå av en hydraulkolv eller elmotor. Även sensorer kan vara anordnade här på stängerna 72,73.Modern cars are usually equipped with rack and pinion steering. Fig. 5 shows one adapted to the invention. A gear 70 rotatable by a steering column cooperates with a toothed path on a reciprocatingly mounted rack 71. On the rack, two guide rods 72, 73 are slidably mounted with two abutting ends, which are right- and rear-facing. left-hand threaded and connected by a correspondingly threaded sleeve 74, the son is rotatably but not displaceably mounted on the rack 71. The other ends of the guide rods 72,73 are articulated to the previously described guide rods l1, l2. For temporary increase of the toe-in angle setting, the sleeve 74 is arranged rotatably an angle of rotation corresponding to the change of the angle setting and back again by means of an actuating mechanism 76, which may consist of a hydraulic piston or electric motor. Sensors can also be arranged here on the rods 72,73.

Beskrivningen hittills har varit anpassad främst till förhållandena vid bakhjulsdrivna fordon. Vid framhjulsdrivna fordon tillkonner, att hänsyn måste tagas till de krafter på framhjulsupphängninqen och styrningen son förorsakas av drivaxlarna, och somlnåste subtraheras från de tidigare beskrivna mätvärdena. En framhjulsupphängning av MacPherson-typ och framhjuls~ drivning visas i fig.6. Ett framhjul l är lagrat i ett nav 80, som är förenàt med en styrspindel 8l vridbart lagrad i dels en nedre kulled 82, dels ett fjäderben 83. En styrarm 84 är förbunden med navet 80, i vilket en 513 217 7 drivaxel 85 är roterbart lagrad. De av drivaxelns vridoment förorsakade krafterna är här indikerade av en töjningsgivare anordnade i nedre kulleden 82 på sanna sätt san beskrivits ovan i anslutning till fig.3. Alternativt kan sensorer vara anordnade på armarna 86,87 hos den hjullänk 88, scnxhåller hjulet l på plats och tar upp brcns-_och drivkrafterna, eller i dess båda infästningsleder 89,90. Å För att vid framhjulsdrift slippa den komplikation av mätningar och beräkningar, som framgår ovan, kan det vara fördelaktigt att alternativt anordna en möjlighet till toe-in-variation av de icke drivna bakhjulen och placera sensorerna på erforderliga ställen i bakhjulsuphängningen, exempelvis på det i fig.7 visade sättet. Där är bakhjulen på brukligt sätt upphängda i snett bakåtriktade svängarnar l00,l0l, san är lagrade på axlar l02,l03. Axlarnas inre ändar är lagrade svängbara några grader i horisontalplanet cnkring leder l04,l05. Axlarnas l02,l03 yttre ändar är fixerade i excenterhylsor l06,l07, som medelst icke visade elmotorer är vridbara synkront så, att axlarna l02,l03 vid behov kan svängas ett stycke i de med pilar markerade riktningarna och tillbaka igen. Krafterna på sväng- armarna l00,l0l, som framkallas av toe-in-ändringen, indikeras medelst på svängarmarna anbragta sensorer l0§,l09 på tidigare beskrivet sätt.The description so far has been adapted mainly to the conditions of rear-wheel drive vehicles. In the case of front-wheel drive vehicles, it is stated that the forces on the front-wheel suspension and the steering which are caused by the drive axles must be taken into account, and the following are subtracted from the previously described measured values. A MacPherson-type front suspension and front-wheel drive are shown in Fig. 6. A front wheel 1 is mounted in a hub 80, which is connected to a steering spindle 81 rotatably mounted in a lower ball joint 82 and a spring leg 83. A steering arm 84 is connected to the hub 80, in which a drive shaft 85 is rotatable. stored. The forces caused by the torque of the drive shaft are here indicated by a strain gauge arranged in the lower ball joint 82 in the true manner described above in connection with Fig. 3. Alternatively, sensors may be provided on the arms 86,87 of the wheel link 88, which hold the wheel 1 in place and absorb the fuel and driving forces, or in its two mounting joints 89,90. In order to avoid the complication of measurements and calculations shown above in front-wheel drive, it may be advantageous to alternatively provide an option for toe-in variation of the non-driven rear wheels and place the sensors in the required places in the rear-wheel suspension, for example in Fig. 7 shows the method. There, the rear wheels are suspended in the usual manner in obliquely rearward turns pivots l00, l0l, which are mounted on axles l02, l03. The inner ends of the shafts are mounted pivotable a few degrees in the horizontal plane around joints l04, l05. The outer ends of the shafts l02, l03 are fixed in eccentric sleeves l06, l07, which are rotatable synchronously by means of electric motors (not shown) so that the shafts l02, l03 can be pivoted a bit in the directions marked with arrows and back again if necessary. The forces on the pivot arms 100, l01, which are induced by the toe-in change, are indicated by means of sensors l0§, l09 arranged on the pivot arms in the manner previously described.

Uppfinníngen är självfallet inte begränsad till de här visade och beskrivna utföringsexenplen utan kan modifieras på åtskilliga sätt inun ramen för den i patentkraven definierade uppfinningen. Sålunda kan styrväxeln naturligtvis ha en kulmuttermekanism. Även den nämnda mekanismen för momentan ändring av hjulinställningen, som även brukar benämnas hjulskränkningen, kan varieras på många sätt. De visade excentermekanismerna kan ersättas med en skruvmekanism med vridning fram och åter. Även en enkel hydraulisk anordning kan tänkas kcnna ifråga. z Mätningen med sensorerna kan ske med avseende på endast ett hjul, men störst säkerhet ernås självfallet cnnnätningen utförs med avseende på ett hjulpar. Även den momentana omställningen av hjulinställningen kan ske på endast ett hjul men bör företrädesvis ske på ett hjulpars båda hjul. vid två av de visade utföringsexemplen är sensorerna 51 placerade i kulledera vid styrarmarna. En annan placering av sensorerna 51, som medför en koncentrering av hela utrustningen till en plats, är på svängningsarmarna 27,28, där töjningsgivare lätt kan anbringas, och tillhörande ledningar tillsannans med sensorerna och mekanismen för vinkelomställningen är samlade till en utrustningsenhet.The invention is of course not limited to the embodiments shown and described here, but can be modified in several ways within the scope of the invention defined in the claims. Thus, the steering gear can of course have a ball nut mechanism. The mentioned mechanism for instantaneous change of the wheel setting, which is also usually called the wheel bend, can also be varied in many ways. The eccentric mechanisms shown can be replaced with a screw mechanism with rotation back and forth. Even a simple hydraulic device is conceivable. z The measurement with the sensors can be done with respect to only one wheel, but the greatest safety is of course achieved if the netting is performed with respect to a pair of wheels. The instantaneous adjustment of the wheel setting can also take place on only one wheel, but should preferably take place on both wheels of a pair of wheels. in two of the embodiments shown, the sensors 51 are placed in ball joints at the control arms. Another location of the sensors 51, which entails a concentration of the entire equipment to one place, is on the pivot arms 27,28, where strain gauges can be easily mounted, and associated wires until the sensors and the mechanism for angular adjustment are assembled into one equipment unit.

Claims

513 217 8 P A T E N T K R A V

A method for determining during friction of a vehicle the friction between a road surface and at least one of the wheels of the vehicle (1,2), which is set at a certain toe-in / toe-out angle in relation to the longitudinal direction of the vehicle, wherein the mechanical stresses caused by said setting angle on the wheel suspension and wheel adjusting means of the vehicle are sensed by means of sensors (51; 108, 109) and are supplied with a calculation device (53), which is connected to a display device (54) of the driver for indicating friction values and particularly value , characterized in that the set toe-in / toe-out value is imparted to a substantially increased value and a return to the initial value for a short period of time at the same time as said sensing takes place.

Apparatus for carrying out the method according to claim 1, for determining during the travel of a vehicle the friction between a road surface and at least one of the wheels of the vehicle (1,2), which is set with a determined toe-in / toe out angle in relation to the longitudinal direction of the vehicle, comprising one or more sensors (51; 1,08, 109) for sensing the mechanical stresses caused by said setting angle on the vehicle's wheel suspension and wheel adjusting means, which sensors (51; 108, 109) emit signals, to which a calculation device (53) is applied. ) arranged to indicate measured friction values, in particular low ones, located on an indicating device (54) placed next to the driver, characterized by a device (26-28: 64: 72-74) for increasing for a short time the set toe-in / toe the out-value and restoration of the same to the original value during the said sensing is in progress.

Device according to claim 2, characterized in that the device (26-28; 64; 72-74) for increasing the set toe-in / toe-out value and resetting the same is controlled in dependence on the sensed friction value to: stop said increase at a value corresponding to the beginning of slippage.

Device according to Claim 2, characterized by an eccentric mechanism (32:64) connected to the control device, driven by a drive device (33:69), which is arranged to turn the eccentric mechanism (32; 64) one turn when actuating and thereby briefly increase said angular setting. to a maximum value and reset it.

Device according to Claim 2, 3 or 4, characterized by an axial recess (50) in a guide ball (7, 8) arranged between a guide arm (5, 6) and a guide rod (11, 12), in which recess (50 ) a sensor (51) is positioned to sense the stresses at the attachment of the articulation ball (7,8). 513 217 9

Device according to one of Claims 2 to 4, with a steering device with a ball joint for each of the steerable wheels, characterized in that the hinge part (60) hingedly comprising a hinge ball (7, 8) is located in a surrounding housing (62). , in which the hinge part is connected to the cover by a central connecting part (61), on which the sensors (51) are arranged, and which cover (62) is enclosed in a housing (63) actuated by the control device, in which the cover (62) is slidably mounted back and forth by means of an eccentric mechanism (64) driven by an electric motor (69) influencing the toe-in / toe-out value.

Device according to claim 6, characterized in that the cover (62) has a cylindrical outer wall and is rotatably connected to said housing (63), that the housing has a cylindrical inner wall, and that an eccentric sleeve (64) is rotatably mounted in an annular space between said walls, rotatable by means of a gear (68) driven by an electric motor (69).

Device according to Claim 6 or 7, characterized in that the hinge ball (7, 8) is arranged on a guide arm (5, 6) and the housing (63) of the hinge part cooperating with the hinge ball is fastened to a guide rod (11, 12).

Device according to any one of claims 2-8, characterized by a trigger device (40), which activates at fixed intervals the device (26-28: 64; 72-74) for increasing and subsequently resetting said angular setting.