WO2009121355A1 - Radaufhängung für ein fahrzeug - Google Patents

Radaufhängung für ein fahrzeug Download PDF

Info

Publication number
WO2009121355A1
WO2009121355A1 PCT/DE2009/050015 DE2009050015W WO2009121355A1 WO 2009121355 A1 WO2009121355 A1 WO 2009121355A1 DE 2009050015 W DE2009050015 W DE 2009050015W WO 2009121355 A1 WO2009121355 A1 WO 2009121355A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
wheel
vehicle
deformation
bore
sleeve
Prior art date
Application number
PCT/DE2009/050015
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Peter Hofmann
Michael Klank
Original Assignee
Zf Friedrichshafen Ag
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
Application filed by Zf Friedrichshafen Ag filed Critical Zf Friedrichshafen Ag
Publication of WO2009121355A1 publication Critical patent/WO2009121355A1/de

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G3/00—Resilient suspensions for a single wheel
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L5/00—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
    • G01L5/0004—Force transducers adapted for mounting in a bore of the force receiving structure
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2204/00—Indexing codes related to suspensions per se or to auxiliary parts
    • B60G2204/10—Mounting of suspension elements
    • B60G2204/11—Mounting of sensors thereon
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2400/00—Indexing codes relating to detected, measured or calculated conditions or factors
    • B60G2400/60—Load
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2400/00—Indexing codes relating to detected, measured or calculated conditions or factors
    • B60G2400/60—Load
    • B60G2400/64—Wheel forces, e.g. on hub, spindle or bearing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2401/00—Indexing codes relating to the type of sensors based on the principle of their operation
    • B60G2401/17—Magnetic/Electromagnetic

Definitions

  • the invention relates to a suspension for a vehicle, with a mounted on a body of the vehicle or formed by this holder, a wheel, which is articulated by means of at least one arm on the bracket, and a vehicle, which is rotatably mounted on the wheel.
  • signals to control safety and comfort controls such as ABS, ESP, etc.
  • sizes such as yaw rate, wheel acceleration, ride height and body acceleration and estimated unmeasured sizes. All the data is needed to ultimately control the controllers so that they can intervene in the driving situation for the driver, depending on the particular driving situation, in order to keep the vehicle safe and comfortable on the road.
  • Fx, y, z on the wheel By estimating some sizes and partially indirectly measuring them, the question arises as to whether a force measurement in the chassis with Fx, y, z on the wheel can measure a direct size, which at the same time when inserting the controller ensures that each wheel optimally and with maximum utilization is led to the road, and on the other hand by the governor changing properties or tram changes immediately registered to adjust the maneuver accordingly.
  • Conventional systems are not able to do this.
  • the invention has the object of developing a suspension of the type mentioned in such a way that forces acting on the wheel can be detected in a simple manner.
  • the wheel suspension according to the invention for a vehicle in particular a motor vehicle, has a holder fastened to or formed by a body of the vehicle, a wheel carrier which is articulated to the holder by means of at least one link, and a vehicle wheel which is rotatably mounted on the wheel carrier , wherein in at least one component of the suspension at least one bore is introduced, the deformation of which is detected by means of a measuring arrangement or can be seated in particular in the bore.
  • the deformation of the bore allows conclusions to be drawn about the forces acting on the vehicle wheel.
  • the measuring arrangement preferably at least one deformation signal can be generated, which characterizes the deformation of the bore and thus at least one force acting on the vehicle wheel.
  • the force can be determined from the deformation signal.
  • the measuring arrangement can thus be a force measuring system or part of such a system.
  • the deformation signal is an electrical signal.
  • the deformation of the component and thus also the deformation of the bore are in particular elastic, provided that the forces acting on the vehicle wheel or on the component remain within predetermined limits.
  • the component is preferably formed by the handlebar and / or by the wheel carrier. Alternatively, however, the component may also be formed by another component of the wheel suspension, which is arranged between the body and the vehicle wheel. If the component is formed by the handlebar, this is preferably a 3-point handlebar or a 4-point handlebar. Another training of the handlebar, for example as a 2-point handlebar, but is also possible.
  • the longitudinal axis of the bore is preferably in a main loading direction of the component or perpendicular to this.
  • the longitudinal axis of the bore is aligned horizontally or vertically.
  • the longitudinal direction of the bore is for example in or perpendicular to the vehicle vertical direction, vehicle transverse direction or vehicle longitudinal direction.
  • the bracket is formed, for example, of the body.
  • the holder can also be formed by an attached to the body subframe or subframe.
  • the bracket is attributed to the body.
  • the measuring arrangement comprises a magnetically coded sleeve which is introduced into the bore and a magnetic field-sensitive sensor arrangement which is seated in the sleeve and by means of which the at least one deformation signal is or can be generated.
  • the deformation of the bore leads to a deformation of the magnetically coded region of the sleeve and thus to a change in the magnetic properties of the sleeve, which is or can be detected by means of the magnetic field-sensitive sensor arrangement.
  • the at least one force acting on the vehicle wheel for example by means of an evaluation device connected to the sensor arrangement, can then be determined from the deformation signal.
  • the sleeve in particular with a precisely determined fit, pressed into the bore.
  • the sleeve has a firm bond with the material surrounding the bore of the component and can make a deformation of the bore.
  • the sensor arrangement preferably has one or more magnetic field-sensitive sensors, which are designed in particular as electrical coils. At least some of the sensors are preferably distributed over the length of the sleeve, so that the deformation of the sleeve can be detected at different locations. Thus, for example, bending of the sleeve can be detected.
  • the magnetically coded sleeve preferably consists of a ferromagnetic material, in particular of steel.
  • At least one second bore is introduced into the at least one component of the wheel suspension, the deformation of which is or can be detected by means of a second measuring arrangement.
  • the second measuring arrangement comprises a magnetically coded second sleeve which is introduced into the second bore and a second magnetic field-sensitive sensor arrangement which is seated in the second sleeve and by means of which a second deformation signal is or can be generated.
  • the deformation of the second bore leads to a deformation of the magnetically encoded region of the second sleeve and thus to a change in the magnetic properties of the second sleeve, which by means of the magnetic field sensitive second sensor arrangement is detected or can be. From the two deformation signals can then be determined, for example, the at least one force. Alternatively or additionally, from the
  • Deformation signals are determined several forces acting on the vehicle wheel forces. The determination of the force or forces takes place in particular by means of the evaluation device.
  • the second sleeve in particular with a precisely determined fit, pressed into the second bore.
  • the second sleeve has a fixed connection with the material surrounding the second bore of the component and can join in a deformation of the second bore.
  • the second sensor arrangement preferably has one or more magnetic field-sensitive sensors, which are designed in particular as electrical coils. At least some of the sensors are preferably arranged distributed over the length of the second sleeve, so that the deformation of the second sleeve can be detected at different locations. Thus, for example, also deflections of the second sleeve can be detected.
  • the magnetically coded second sleeve preferably consists of a ferromagnetic material, in particular of steel.
  • the holes in the component may be oblique to each other or aligned parallel or perpendicular to each other.
  • the holes extend in the vertical or horizontal direction.
  • each sensor arrangement preferably measures a magnetic field change which is caused by the deformation of the respective sleeve, which has been previously magnetically coded.
  • the sleeve deforms over the total height equal to or bending load, the handlebar behaves like an ideal bending beam.
  • the coils, preferably at the top, center and bottom of the sleeve are arranged so can separate the various force signals from each other. So that the sleeves get any deformation of the handlebar and / or wheel carrier, it is advantageous that the sleeves are pressed with a precisely defined fit in the handlebar and / or wheel and thus represent a solid bond with the surrounding material.
  • Main forces are forces that make up the largest part of the individual force directions. Main forces are, for example, vehicle weight forces, braking forces, acceleration forces, vertical spring forces, cornering support forces, etc.
  • the number of measuring points required to determine the desired forces depends on the axle type. Preferably, however, already two measuring points are sufficient, wherein each measuring point comprises one of the bores with associated measuring arrangement.
  • a wheel acceleration sensor is preferably provided which takes into account unsprung masses, for example.
  • the wheel acceleration sensor is attached, for example, to the wheel, to the wheel carrier, to the handlebar or to another component of the wheel suspension.
  • the suspension according to the invention allows Bremswegverkürzung and an increase in the maximum achievable cornering speed. Further, the system is able to dump all abuse maneuvers / forces in a fault memory to control the vehicle for damage at the inspection intervals, for example.
  • the suspension of the invention can be used as a basis for various function monitoring. For example, worn shock absorbers, defective handlebars / joints, excessive vehicle weights in case of overload, defective steering, etc. can be detected.
  • the invention relates to a vehicle, in particular a motor vehicle, with at least one wheel suspension, which preferably a inventive Suspension is and can be developed according to all the embodiments described in this context.
  • the vehicle has a plurality of wheel suspensions according to the invention.
  • FIG. 1 is a schematic view of a suspension according to an embodiment of the invention
  • FIG. 2 is a schematic representation of a link of FIG. 1,
  • Fig. 3 is a schematic view of a measuring arrangement of Fig. 2 and
  • FIG. 4 shows a simplified block diagram with the measuring arrangement from FIG. 3.
  • FIG. 1 is a schematic view of a suspension 1 according to an embodiment of the invention can be seen, wherein a vehicle wheel 2 is rotatably mounted about a wheel axle 3 on a wheel carrier 4.
  • the wheel carrier 4 is articulated by at least two links 7 and 8 on a body 5 of a partially illustrated vehicle 6, wherein the reference numeral 7 denotes a lower wishbone and the reference numeral 8 denotes an upper wishbone.
  • the lower arm 7 is connected by means of a rubber bearing 9 with the body 5 and by means of a ball joint 10 with the wheel carrier 4.
  • the upper arm 8 is connected by means of a rubber bearing 11 with the body 5 and by means of a ball joint 12 with the wheel carrier 4.
  • the vehicle transverse direction y, the vehicle vertical direction z and the vehicle longitudinal direction x running into the plane of the drawing are shown schematically. Furthermore, the wheel contact force Fa is indicated, which runs parallel to the vehicle vertical direction z here.
  • FIG. 2 is a schematic partial view of the lower arm 7 can be seen, in which two vertical bores 13 and 14 are introduced, in each of which a measuring arrangement 15, 25 is seated.
  • the longitudinal directions 16 and 17 of the holes 13 and 14 extend in this representation in or substantially in the vehicle vertical direction z (vertical direction), so that the holes are aligned vertically or substantially vertically. It is understood that by pivoting the handlebar 7 in the direction of arrow 18, the longitudinal directions 16, 17 may also extend obliquely to the vertical direction z. Such pivoting can be done for example by a compression or rebound of the wheel 2. Act on the vehicle 2 forces in the direction of the arrow 19, these forces also act on the handlebar 7 and there lead to a deformation of the holes 13 and 14.
  • FIG. 3 is a schematic representation of the seated in the bore 13 measuring assembly 15 can be seen, which has a magnetically encoded sleeve 20 in which a plurality of electrical coils 21 and 22 are arranged.
  • the magnetically coded region of the sleeve 20 is designated by the reference numeral 28.
  • the sleeve 20 rests with its outer wall on the inner wall of the bore 13, so that a deformation of the bore 13 also leads to a deformation of the sleeve 20, whereby the magnetic properties of the sleeve 20 change.
  • This change in the magnetic properties can be detected by means of the coils 21 and 22 serving as magnetic field-sensitive sensors and relayed in the form of an electrical signal via electrical lines 23 to an evaluation device 24.
  • FIG. 4 shows a schematic block diagram, according to which the evaluation device 24 is also connected to the second measuring arrangement 25 via electrical lines 26.
  • the measuring arrangement 25 is constructed identically to the measuring arrangement 15 and is seated in the bore 14. Furthermore, an arrangement is arranged, for example, on the wheel carrier 4
  • Wheel acceleration sensor 27 is provided and connected to the evaluation device 24.
  • the measuring arrangements 15 and 25 respectively generate a deformation signal V1 and V2, which is supplied to the evaluation device 24, which determines therefrom a force signal F, which represents, for example, the wheel contact force Fa.
  • a wheel acceleration signal a delivered by the wheel acceleration sensor 27 is preferably taken into account.
  • V2 deformation signal a wheel acceleration signal

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
  • Vehicle Body Suspensions (AREA)

Abstract

Radaufhängung für ein Fahrzeug, mit einer an einer Karosserie (5) des Fahrzeugs (6) befestigten oder von dieser gebildeten Halterung, einem Radträger (4), der mittels wenigstens eines Lenkers (7) an der Halterung (5) angelenkt ist, einem Fahrzeugrad (2), welches drehbar an dem Radträger (4) gelagert ist, wobei in wenigstens einem Bauteil (7) der Radaufhängung (1) zumindest eine Bohrung (13) eingebracht ist, deren Verformung mittels einer Messanordnung (15) erfasst wird oder werden kann.

Description

Radaufhängung für ein Fahrzeug
Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Radaufhängung für ein Fahrzeug, mit einer an einer Karosserie des Fahrzeugs befestigten oder von dieser gebildeten Halterung, einem Radträger, der mittels wenigstens eines Lenkers an der Halterung angelenkt ist, und einem Fahrzeugrad, welches drehbar an dem Radträger gelagert ist.
Derzeit werden Signale, um Sicherheits- und Komfortregler wie ABS, ESP etc. anzusteuern, durch Größen wie Gierrate, Radbeschleunigung, Höhenstand und Aufbaubeschleunigung sensiert und die nicht gemessenen Größen geschätzt. Alle Daten werden benötigt, um letztendlich die Regler so anzusteuern, dass sie für den Fahrer für die jeweiligen Fahrsituationen gegebenenfalls in das Fahrgeschehen eingreifen, um das Fahrzeug sicher und komfortabel auf der Straße zu halten. Durch die Schätzung einiger Größen und teilweise indirektes Messen derselben, stellt sich die Frage, ob eine Kraftsensierung im Fahrwerk mit Fx,y,z am Rad eine direkte Größe messen kann, die auch gleichzeitig beim Einsetzten der Regler zum einen dafür sorgt, dass jedes Rad optimal und mit maximaler Auslastung zur Straße geführt wird, und zum anderen sich durch den Regiereinsatz ändernde Eigenschaften oder Straßenbahnänderungen sofort registriert, um das Manöver entsprechend anzupassen. Herkömmliche Systeme sind dazu nicht in der Lage.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Radaufhängung der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass auf das Rad wirkende Kräfte auf einfache Weise erfasst werden können.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Radaufhängung nach Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gegeben. Die erfindungsgemäße Radaufhängung für ein Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug, weist eine an einer Karosserie des Fahrzeugs befestigte oder von dieser gebildete Halterung, einen Radträger, der mittels wenigstens eines Lenkers an der Halterung angelenkt ist, und ein Fahrzeugrad auf, welches drehbar an dem Radträger gelagert ist, wobei in wenigstens einem Bauteil der Radaufhängung zumindest eine Bohrung eingebracht ist, deren Verformung mittels einer Messanordnung erfasst wird oder werden kann, die insbesondere in der Bohrung sitzt.
Durch auf das Rad wirkende Kräfte wird das Bauteil verformt, sodass auch die darin eingebrachte Bohrung verformt wird. Somit lässt die Verformung der Bohrung Rückschlüsse auf die auf das Fahrzeugrad wirkenden Kräfte zu. Mittels der Messanordnung ist bevorzugt wenigstens ein Verformungssignal generierbar, welches die Verformung der Bohrung und somit wenigstens eine auf das Fahrzeugrad wirkende Kraft charakterisiert. Insbesondere kann die Kraft aus dem Verformungssignal bestimmt werden. Die Messanordnung kann somit ein Kraftmesssystem oder Teil eines solchen Systems sein. Vorzugsweise ist das Verformungssignal ein elektrisches Signal.
Die Verformung des Bauteils und somit auch die Verformung der Bohrung erfolgen insbesondere elastisch, sofern die auf das Fahrzeugrad bzw. auf das Bauteil wirkenden Kräfte innerhalb vorgegebener Schranken bleiben. Das Bauteil wird bevorzugt von dem Lenker und/oder von dem Radträger gebildet. Alternativ kann das Bauteil aber auch von einem anderen Bauteil der Radaufhängung gebildet sein, welches zwischen der Karosserie und dem Fahrzeugrad angeordnet ist. Wird das Bauteil von dem Lenker gebildet, so ist dieser vorzugsweise ein 3-Punkt-Lenker oder ein 4-Punkt-Lenker . Eine andere Ausbildung des Lenkers, zum Beispiel als 2-Punkt-Lenker, ist aber auch möglich.
Die Längsachse der Bohrung liegt bevorzugt in einer Hauptbelastungsrichtung des Bauteils oder senkrecht zu dieser. Insbesondere ist die Längsachse der Bohrung horizontal oder vertikal ausgerichtet. Die Längsrichtung der Bohrung liegt beispielsweise in oder senkrecht zur Fahrzeughochrichtung, Fahrzeugquerrichtung oder Fahrzeuglängsrichtung.
Die Halterung ist zum Beispiel von der Karosserie gebildet. Alternativ kann die Halterung aber auch durch einen an der Karosserie befestigten Hilfsrahmen oder Fahrschemel gebildet sein. Insbesondere wird die Halterung der Karosserie zugerechnet.
Gemäß einer Weiterbildung umfasst die Messanordnung eine in die Bohrung eingebrachte, magnetisch kodierte Hülse und eine in der Hülse sitzende, magnetfeldempfindliche Sensoranordnung, mittels welcher das wenigstens eine Verformungssignal erzeugt wird oder werden kann. Die Verformung der Bohrung führt zu einer Verformung des magnetisch kodierten Bereichs der Hülse und somit zu einer Änderung der magnetischen Eigenschaften der Hülse, was mittels der magnetfeldempfindlichen Sensoranordnung erfasst wird oder werden kann. Aus dem Verformungssignal kann dann die wenigstens eine auf das Fahrzeugrad wirkende Kraft, zum Beispiel mittels einer mit der Sensoranordnung verbundenen Auswerteeinrichtung, bestimmt werden.
Bevorzugt ist die Hülse, insbesondere mit einer genau festzulegenden Passung, in die Bohrung eingepresst. Somit weist die Hülse einen festen Verbund mit dem die Bohrung umgebenden Material des Bauteils auf und kann eine Verformung der Bohrung mitmachen.
Die Sensoranordnung weist bevorzugt eine oder mehrere magnetfeldempfindliche Sensoren auf, die insbesondere als elektrische Spulen ausgebildet sind. Zumindest einige der Sensoren sind vorzugsweise über die Länge der Hülse verteilt angeordnet, sodass die Verformung der Hülse an unterschiedlichen Stellen erfasst werden kann. Somit sind zum Beispiel auch Verbiegungen der Hülse erfassbar. Ferner besteht die magnetisch kodierte Hülse bevorzugt aus einem ferromagnetischen Material, insbesondere aus Stahl.
Bevorzugt ist in das wenigstens eine Bauteil der Radaufhängung zumindest eine zweite Bohrung eingebracht, deren Verformung mittels einer zweiten Messanordnung erfasst wird oder werden kann. Insbesondere umfasst die zweite Messanordnung eine in die zweite Bohrung eingebrachte, magnetisch kodierte zweite Hülse und eine in der zweiten Hülse sitzende, magnetfeldempfindliche zweite Sensoranordnung, mittels welcher ein zweites Verformungssignal erzeugt wird oder werden kann. Die Verformung der zweiten Bohrung führt zu einer Verformung des magnetisch kodierten Bereichs der zweiten Hülse und somit zu einer Änderung der magnetischen Eigenschaften der zweiten Hülse, was mittels der magnetfeldempfindlichen zweiten Sensoranordnung erfasst wird oder werden kann. Aus den beiden Verformungssignalen kann dann zum Beispiel die wenigstens eine Kraft bestimmt werden. Alternativ oder ergänzend können aus den
Verformungssignalen mehrere auf das Fahrzeugrad wirkende Kräfte bestimmt werden. Die Bestimmung der Kraft oder Kräfte erfolgt insbesondere mittels der Auswerteeinrichtung.
Bevorzugt ist die zweite Hülse, insbesondere mit einer genau festzulegenden Passung, in die zweite Bohrung eingepresst. Somit weist die zweite Hülse einen festen Verbund mit dem die zweite Bohrung umgebenden Material des Bauteils auf und kann eine Verformung der zweiten Bohrung mitmachen.
Die zweite Sensoranordnung weist bevorzugt eine oder mehrere magnetfeldempfindliche Sensoren auf, die insbesondere als elektrische Spulen ausgebildet sind. Zumindest einige der Sensoren sind vorzugsweise über die Länge der zweiten Hülse verteilt angeordnet, sodass die Verformung der zweiten Hülse an unterschiedlichen Stellen erfasst werden kann. Somit sind zum Beispiel auch Verbiegungen der zweiten Hülse erfassbar. Ferner besteht die magnetisch kodierte zweite Hülse bevorzugt aus einem ferromagnetischen Material, insbesondere aus Stahl.
Die Bohrungen in dem Bauteil können schräg zueinander verlaufen oder parallel oder senkrecht zueinander ausgerichtet sein. Insbesondere verlaufen die Bohrungen in vertikaler oder horizontaler Richtung. Mit der oder mit den Messanordnungen der erfindungsgemäßen Radaufhängung können auf das Fahrzeugrad einwirkende Kräfte bevorzugt in mehreren, zum Beispiel in drei Raumrichtungen erfasst werden.
Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung sind in den Lenker und/oder in den Radträger vertikale oder horizontale Bohrungen eingebracht, deren Verformung mit einer als Kraftmesssystem ausgebildeten Messanordnung gemessen wird oder werden kann. Vorzugsweise misst dabei jede Sensoranordnung eine Magnetfeldänderung, die durch die Verformung der jeweiligen Hülse hervorgerufen wird, die zuvor magnetisch kodiert worden ist. Je nach dem ob zum Beispiel axiale Kräfte durch den Lenker geleitet werden, verformt sich die Hülse über die Gesamtbauhöhe gleich oder bei Biegebelastung verhält sich der Lenker wie ein idealer Biegebalken. Die Spulen, die vorzugsweise jeweils oben, mittig und unten in der Hülse angeordnet sind, können so die verschiedenen Kraftsignale voneinander trennen. Damit die Hülsen jegliche Verformung des Lenkers und/oder Radträgers mitbekommen, ist es vorteilhaft, dass die Hülsen mit einer genau festzulegenden Passung in den Lenker und/oder Radträger eingepresst werden und somit einen festen Verbund mit dem umgebenden Material darstellen .
Aus dem oder den Verformungssignalen können die auf das Rad wirkenden Kräfte berechnet werden, wobei vorzugsweise lediglich die Hauptkräfte gemessen werden. Hauptkräfte sind dabei solche Kräfte, welche die größten Anteile der einzelnen Kraftrichtungen ausmachen. Hauptkräfte sind zum Beispiel Fahrzeuggewichtskräfte, Bremskräfte, Beschleunigungskräfte, vertikale Federkräfte, Abstützkräfte bei Kurvenfahrt usw. Die Anzahl der für das Bestimmen der gewünschten Kräfte erforderlichen Messstellen ist abhängig vom Achstyp. Vorzugsweise sind aber bereits zwei Messstellen ausreichend, wobei ^ede Messstelle eine der Bohrungen mit zugehöriger Messanordnung umfasst. Um dynamische Ereignisse fehlerfrei zu sensieren, ist bevorzugt ein Radbeschleunigungssensor vorgesehen, der zum Beispiel ungefederte Massen berücksichtigt. Der Radbeschleunigungssensor ist zum Beispiel am Rad, am Radträger, am Lenker oder an einem anderen Bauteil der Radaufhängung befestigt.
Eine der größten Vorteile der erfindungsgemäßen Radaufhängung ist die Möglichkeit, die RadaufStandskraft direkt zu messen. Damit können Regler unmittelbar die maximal mögliche Verzögerung oder Spurführung am Rad einstellen, ohne zu irgendeinem Zeitpunkt über den Grenzbereich des Reifens zu regeln. Daher ermöglicht die erfindungsgemäße Radaufhängung eine Bremswegverkürzung sowie eine Erhöhung der maximal erreichbaren Kurvengeschwindigkeit. Ferner ist das System in der Lage, alle Missbrauchsmanöver/Kräfte in einem Fehlerspeicher abzulegen, um das Fahrzeug in den Inspektionsintervallen zum Beispiel auf Beschädigungen zu kontrollieren. Die erfindungsgemäße Radaufhängung kann als Basis für verschiedene Funktionsüberwachungen eingesetzt werden. Beispielsweise können verschlissene Stoßdämpfer, defekte Lenker/Gelenke, zu hohe Fahrzeuggewichte bei Überladung, eine defekte Lenkung etc. erkannt werden .
Ferner betrifft die Erfindung ein Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug, mit wenigstens einer Radaufhängung, die bevorzugt eine erfindungsgemäße Radaufhängung ist und gemäß allen in diesem Zusammenhang beschriebenen Ausgestaltungen weitergebildet sein kann. Vorzugsweise weist das Fahrzeug mehrere erfindungsgemäße Radaufhängungen auf.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer bevorzugten Ausführungsform unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 eine schematische Ansicht einer Radaufhängung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Lenkers aus Fig. 1,
Fig. 3 eine schematische Ansicht einer Messanordnung aus Fig. 2 und
Fig. 4 ein vereinfachtes Blockschaltbild mit der Messanordnung aus Fig. 3.
Aus Fig. 1 ist eine schematische Ansicht einer Radaufhängung 1 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ersichtlich, wobei ein Fahrzeugrad 2 um eine Radachse 3 drehbar an einem Radträger 4 gelagert ist. Der Radträger 4 ist durch wenigstens zwei Lenker 7 und 8 an einer Karosserie 5 eines teilweise dargestellten Fahrzeugs 6 angelenkt, wobei mit dem Bezugszeichen 7 ein unterer Querlenker und mit dem Bezugszeichen 8 ein oberer Querlenker bezeichnet ist. Der untere Querlenker 7 ist mittels eines Gummilagers 9 mit der Karosserie 5 und mittels eines Kugelgelenks 10 mit dem Radträger 4 verbunden. Ferner ist der obere Querlenker 8 mittels eines Gummilagers 11 mit der Karosserie 5 und mittels eines Kugelgelenks 12 mit dem Radträger 4 verbunden. Die Fahrzeugquerrichtung y, die Fahrzeughochrichtung z und die in die Zeichenebene hineinlaufende Fahrzeuglängsrichtung x sind schematisch dargestellt. Ferner ist die RadaufStandskraft Fa angedeutet, die hier parallel zur Fahrzeughochrichtung z verläuft.
Aus Fig. 2 ist eine schematische Teilansicht des unteren Querlenkers 7 ersichtlich, in dem zwei vertikale Bohrungen 13 und 14 eingebracht sind, in denen jeweils eine Messanordnung 15, 25 sitzt. Die Längsrichtungen 16 und 17 der Bohrungen 13 bzw. 14 verlaufen in dieser Darstellung in oder im Wesentlichen in Fahrzeughochrichtung z (vertikale Richtung) , sodass die Bohrungen vertikal oder im Wesentlichen vertikal ausgerichtet sind. Es ist selbstverständlich, dass durch Schwenken des Lenkers 7 in Richtung des Pfeils 18 die Längsrichtungen 16, 17 auch schräg zur vertikalen Richtung z verlaufen können. Ein solches Schwenken kann zum Beispiel durch ein Einfedern oder ein Ausfedern des Rads 2 erfolgen. Wirken auf das Fahrzeugrad 2 Kräfte in Richtung des Pfeils 19, so wirken diese Kräfte auch auf den Lenker 7 und führen dort zu einer Verformung der Bohrungen 13 und 14. Ferner können Biegekräfte in Richtung des Pfeils 18 auf den Lenker 7 wirken, die ebenfalls zu einer Verformung der Bohrungen 13 und 14 führen. Kräfte in Richtung des Pfeils 19 führen dabei zu einer Verformung, die in Längsrichtung 16, 17 der Bohrungen 13, 14 gesehen im Wesentlichen konstant ist. Im Gegensatz dazu führen Biegekräfte in Richtung des Pfeils 18 zu Verformungen, die entlang der Längsrichtungen 16, 17 der Bohrungen 13, 14 variieren.
Aus Fig. 3 ist eine schematische Darstellung der in der Bohrung 13 sitzenden Messanordnung 15 ersichtlich, die eine magnetisch kodierte Hülse 20 aufweist, in der mehrere elektrische Spulen 21 und 22 angeordnet sind. Der magnetisch kodierte Bereich der Hülse 20 ist dabei mit dem Bezugszeichen 28 bezeichnet. Die Hülse 20 liegt mit ihrer Außenwandung an der Innenwandung der Bohrung 13 an, sodass eine Verformung der Bohrung 13 auch zu einer Verformung der Hülse 20 führt, wodurch sich die magnetischen Eigenschaften der Hülse 20 ändern. Diese Veränderung der magnetischen Eigenschaften ist mittels der als magnetfeldempfindliche Sensoren dienenden Spulen 21 und 22 erfassbar und in Form eines elektrischen Signals über elektrische Leitungen 23 an eine Auswerteeinrichtung 24 weitergebbar.
Aus Fig. 4 ist ein schematisches Blockschaltbild ersichtlich, wonach die Auswerteeinrichtung 24 auch mit der zweiten Messanordnung 25 über elektrische Leitungen 26 verbunden ist. Dabei ist die Messanordnung 25 identisch zur Messanordnung 15 aufgebaut und sitzt in der Bohrung 14. Ferner ist ein zum Beispiel am Radträger 4 angeordneter
Radbeschleunigungssensor 27 vorgesehen und mit der Auswerteeinrichtung 24 verbunden. Die Messanordnungen 15 und 25 erzeugen jeweils ein Verformungssignal Vl und V2 , welches der Auswerteinrichtung 24 zugeführt wird, die daraus ein Kraftsignal F bestimmt, welches zum Beispiel die RadaufStandskraft Fa repräsentiert. Bevorzugt wird bei der Bestimmung des Kraftsignals F ein von dem Radbeschleunigungssensor 27 geliefertes Radbeschleunigungssignal a berücksichtigt. Bezugszeichenliste
1 Radaufhängung
2 Fahrzeugrad
3 Drehachse des Fahrzeugrads
4 Radträger
5 Karosserie
6 Fahrzeug
7 unterer Querlenker
8 oberer Querlenker
9 Gummilager
10 Kugelgelenk
11 Gummilager
12 Kugelgelenk
13 Bohrung in Lenker
14 Bohrung in Lenker
15 Messanordnung
16 Längsrichtung
17 Längsrichtung
18 Pfeil
19 Pfeil
20 magnetisch kodierte Hülse
21 elektrische Spule
22 elektrische Spule
23 elektrische Leitung
24 Auswerteeinrichtung
25 Messanordnung
26 elektrische Leitung
27 Radbeschleunigungssensor
28 magnetisch kodierter Bereich der Hülse x Längsrichtung y Querrichtung z Hochrichtung
F Kraft
Fa RadaufStandskraft
Vl Verformungssignal
V2 Verformungssignal a Radbeschleunigungssignal

Claims

Patentansprüche
1. Radaufhängung für ein Fahrzeug, mit einer an einer Karosserie (5) des Fahrzeugs (6) befestigten oder von dieser gebildeten Halterung, einem Radträger (4), der mittels wenigstens eines Lenkers (7) an der
Halterung (5) angelenkt ist, einem Fahrzeugrad (2), welches drehbar an dem Radträger (4) gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass in wenigstens einem Bauteil (7) der Radaufhängung (1) zumindest eine
Bohrung (13) eingebracht ist, deren Verformung mittels einer
Messanordnung (15) erfasst wird oder werden kann.
2. Radaufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil von dem Lenker (7) oder dem Radträger (4) gebildet ist.
3. Radaufhängung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Messanordnung (15) eine in die Bohrung (13) eingebrachte, magnetisch kodierte Hülse (20) und eine in der Hülse (20) sitzende, magnetfeldempfindliche Sensoranordnung (21, 22) umfasst, mittels welcher wenigstens ein die Verformung der Bohrung (13) kennzeichnendes Verformungssignal erzeugt wird oder werden kann.
4. Radaufhängung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die magnetfeldempfindliche Sensoranordnung (21, 22) mehrere elektrische Spulen umfasst.
5. Radaufhängung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass aus dem Verformungssignal wenigstens eine auf das Fahrzeugrad (2) wirkende Kraft (F) mittels einer mit der Sensoranordnung (21, 22) verbunden Auswerteeinrichtung (24) bestimmt wird oder werden kann.
6. Radaufhängung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Radbeschleunigungssensor (27) mit der Auswerteeinrichtung (24) verbunden ist.
7. Radaufhängung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem wenigstens einen Bauteil (7) eine zweite Bohrung (14) eingebracht ist, deren Verformung mittels einer zweiten Messanordnung (25) erfasst wird oder werden kann.
8. Radaufhängung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Messanordnung (25) eine in die zweite Bohrung (14) eingebrachte, magnetisch kodierte zweite Hülse und eine in der zweiten Hülse sitzende, zweite magnetfeldempfindliche Sensoranordnung umfasst, mittels welcher ein die Verformung der zweiten Bohrung (14) kennzeichnendes Signal erzeugt wird oder werden kann.
9. Radaufhängung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrungen (14, 15) parallel zueinander ausgerichtet sind.
PCT/DE2009/050015 2008-04-04 2009-04-02 Radaufhängung für ein fahrzeug WO2009121355A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200810001006 DE102008001006A1 (de) 2008-04-04 2008-04-04 Radaufhängung für ein Fahrzeug
DE102008001006.5 2008-04-04

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2009121355A1 true WO2009121355A1 (de) 2009-10-08

Family

ID=40974650

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/DE2009/050015 WO2009121355A1 (de) 2008-04-04 2009-04-02 Radaufhängung für ein fahrzeug

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102008001006A1 (de)
WO (1) WO2009121355A1 (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9476691B2 (en) 2011-05-11 2016-10-25 Polyresearch Ag Magnetic based contactless measuring sensor
FR3057492A1 (fr) * 2016-10-14 2018-04-20 Renault S.A.S. Palier de fixation pour train arriere d'un vehicule automobile
WO2018153394A3 (de) * 2017-02-22 2018-10-11 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Radträger zur erfassung von kräften

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011078819A1 (de) * 2010-09-30 2012-04-05 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Geteilter Wankstabilisator
DE102011078821A1 (de) * 2011-07-07 2013-01-10 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Geteilter Wankstabilisator
DE102011089605A1 (de) 2011-12-22 2013-06-27 Zf Friedrichshafen Ag Vorrichtung mit Messeinrichtung zum Messen von Kräften und/ oder Belastungen

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5684254A (en) * 1992-06-09 1997-11-04 Yazaki Corporation Load measuring device for a vehicle
EP0814329A2 (de) * 1991-03-19 1997-12-29 Japan Electronics Industry, Ltd. Vorrichtung zur Messung der Einwirkungskraft auf ein Rad und Vorrichtung zur Messung von Strukturbelastung
US6050126A (en) * 1995-09-19 2000-04-18 Japan Electronics Industry, Ltd. Control method for antilock braking systems with stress sensor and measurement device of wheel operating force
FR2858673A1 (fr) * 2003-08-07 2005-02-11 Soc Technologie Michelin Stm Articulation elastique d'assemblage et son utilisation pour mesurer un deplacement ou un effort
DE102004059544A1 (de) * 2004-12-09 2006-06-14 Zf Friedrichshafen Ag Radaufhängung für ein Fahrzeug
EP1839984A1 (de) * 2006-03-29 2007-10-03 Vibro-Meter Sa Kraftmessvorrichtung für Fahrzeugfahrwerke

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0814329A2 (de) * 1991-03-19 1997-12-29 Japan Electronics Industry, Ltd. Vorrichtung zur Messung der Einwirkungskraft auf ein Rad und Vorrichtung zur Messung von Strukturbelastung
US5684254A (en) * 1992-06-09 1997-11-04 Yazaki Corporation Load measuring device for a vehicle
US6050126A (en) * 1995-09-19 2000-04-18 Japan Electronics Industry, Ltd. Control method for antilock braking systems with stress sensor and measurement device of wheel operating force
FR2858673A1 (fr) * 2003-08-07 2005-02-11 Soc Technologie Michelin Stm Articulation elastique d'assemblage et son utilisation pour mesurer un deplacement ou un effort
DE102004059544A1 (de) * 2004-12-09 2006-06-14 Zf Friedrichshafen Ag Radaufhängung für ein Fahrzeug
EP1839984A1 (de) * 2006-03-29 2007-10-03 Vibro-Meter Sa Kraftmessvorrichtung für Fahrzeugfahrwerke

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9476691B2 (en) 2011-05-11 2016-10-25 Polyresearch Ag Magnetic based contactless measuring sensor
FR3057492A1 (fr) * 2016-10-14 2018-04-20 Renault S.A.S. Palier de fixation pour train arriere d'un vehicule automobile
WO2018153394A3 (de) * 2017-02-22 2018-10-11 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Radträger zur erfassung von kräften

Also Published As

Publication number Publication date
DE102008001006A1 (de) 2009-11-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE112007002800B4 (de) Rollsteifigkeitssteuerung eines Fahrzeugs
DE19918597C2 (de) Verfahren zur Reduktion der Kippgefahr von Straßenfahrzeugen
DE102017128725A1 (de) Fahrzeug mit einem aufhängungskraft-entkopplungssystem
WO2006066821A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur bestimmung massebezogener grössen eines fahrzeugs
WO1987002129A1 (en) Elastic link between at least two rigid parts
DE69025131T2 (de) Vorrichtung zur Aufhängungsregelung
DE102005012245B4 (de) Radaufhängung für ein Fahrzeug
WO2009121355A1 (de) Radaufhängung für ein fahrzeug
DE10146725A1 (de) Lenkradbasierte Feststellung einer Radabhebung bei einem Kraftfahrzeug
DE102014114860B4 (de) Aktiv gesteuerte Torsionsstangenaufhängung
DE102004011440A1 (de) Schwingungsdämpfungsvorrichtung zum Gebrauch in einem Fahrzeugaufhängungssystem und Aufhängungssystem, welches selbige verwendet
DE69432541T2 (de) Ausgesuchte Trägerstelle für einen Belastungssensor einer Vorrichtung zur Messung der Krafteinwirkung auf ein Rad
DE102009016165A1 (de) Vorrichtung mit einem Stabilisator
DE102006037428B4 (de) Radaufhängung für ein Kraftfahrzeug
DE69908784T2 (de) Fahrzeugaufhängungen
DE102010032046B4 (de) Verfahren zur Niveauregulierung eines luftgefederten Kraftfahrzeugs und Vorrichtung hierfür
DE102020123278B4 (de) Verfahren zur Detektion einer Zustandsänderung eines Kraftfahrzeugs und Kraftfahrzeug
DE102017207559A1 (de) Höhenstandmessvorrichtung für ein Fahrzeug
DE102006049541B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung einer Anhängerstützlast
EP3621832A1 (de) Wankstabilisator mit sensoren zur zustandsermittlung
DE10337212B4 (de) System und Verfahren zur Ermittlung eines Beladungszustandes eines Fahrzeugs oder eines Anhängers
EP1197408A2 (de) Fahrdynamik-Regelverfahren eines Kraftfahrzeuges
DE19940490B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung einer Vertikalbeschleunigung eines Rades eines Fahrzeugs
DE102010048260B4 (de) Automatische Bestimmung eines Einfederwegs eines Rads eines Fahrzeugs
EP3482971A1 (de) Landwirtschaftliches fahrzeug

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 09727094

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 09727094

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1