DE4429856C1 - Vorrichtung zum Erkennen des Fahrzeugniveaus - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Erkennen des Fahrzeugniveaus nach der im Oberbegriff des An­ spruchs 1 näher definierten Art.

In Kraftfahrzeugen werden zunehmend Drehwinkelsensoren zur Erkennung und Regelung des Fahrzeugniveaus einge­ setzt.

Typische Anwendungsfälle für den Einsatz derartiger Drehwinkelsensoren sind beispielsweise elektronische Niveauregulierungen, Rundumniveauregulierungen sowie statische und dynamische Leuchtweitenregulierungen, beispielsweise für Gasentladungslampen.

Bei den genannten Anwendungen ist es notwendig, das genaue Niveau des Fahrzeuges festzustellen, wonach aufgrund der ermittelten Werte für das Niveau von ei­ ner Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung geeig­ nete Maßnahmen in Gang gesetzt werden, wie beispiels­ weise das Verstellen der Scheinwerfer für die Leucht­ weitenregulierung.

Zum Erkennen des Fahrzeugniveaus ist es bekannt, über einen am Fahrzeug angebrachten Sensor ein Hebelgestän­ ge abzutasten, wobei die Stellung eines Hebels des He­ belgestänges, das auch als Hebelgetriebe bezeichnet werden kann, von dem Sensor abgetastet wird. Hierbei wird die sich aus der Regelkinematik des Hebelgestän­ ges ergebende Kennlinie ausgewertet.

Nachteilig an dem beschriebenen Abtasten einer Stel­ lung eines Hebels ist jedoch, daß eine Vielzahl von Bauteilen erforderlich ist, um ein Hebelgestänge auf­ zubauen.

Außerdem können sich je nach dem vorhandenen Einbau­ raum Probleme ergeben, da innerhalb des vorhandenen Bauraumes eine einwandfreie Kinematik darzustellen ist. Hierbei muß insbesondere auf die Vermeidung von Strecklagen bzw. von Blockierungen des Hebelgestänges geachtet werden.

Daher sind oftmals komplizierte Umlenkungen notwendig, so daß die Herstellung und Montage eines derartigen Hebelgestänges verhältnismäßig aufwendig ist.

Hinzu kommt noch, daß beispielsweise für die Vorder­ achse und die Hinterachse eines Kraftfahrzeuges unter­ schiedliche Bauteile benötigt werden, da auch unter­ schiedliche Einbauräume vorhanden sind, es müssen da­ her unterschiedliche Kinematiken realisiert werden.

Aus der DE 39 19 040 A1, die die Grundlage für den Oberbegriff des Anspruchs 1 bildet, sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Justierung einer Höhen­ stands-Regelanlage eines Fahrzeuges bekannt. Die Höhenstands-Regelanlage weist hierbei ein diagnose­ fähiges Steuergerät auf. In einem Diagnosemodus wird eine Funktion "Höhenstands-Justierung" aufgerufen, in welcher der Höhenstand des Fahrzeuges durch manuelles Ausmessen und schrittweises Ansteuern einer Einstell­ einrichtung zum Erhöhen oder Vermindern des Höhenstan­ des eingestellt wird. Bei korrektem Höhenstand wird der Höhenstands-Istwert als zukünftiger Höhen­ stands-Sollwert übernommen und die Diagnose abge­ brochen.

Aus der nachveröffentlichten DE 43 09 226 A1 ist ein Fahrzeugniveaugeber mit zwei beweglich zueinander an­ geordneten, miteinander verbundenen Bauteilen bekannt, wobei das eine Bauteil mit dem Fahrzeugchassis und das andere Bauteil mit der Radaufhängung verbunden ist und mit einer Meßeinrichtung zur Bestimmung der Lageände­ rung zwischen den Bauteilen. Hierdurch ist ein Geber geschaffen, der eine geringe Baugröße aufweist, eine räumliche Bewegung zuläßt und möglichst exakte Meßer­ gebnisse erzeugt. Als Meßeinrichtung wird ein magne­ toresistiver Sensor verwendet, bestehend aus einem magnetfeldempfindlichen Fühler und einem Permanent­ magneten, wobei die Bauteile durch ein Kugelgelenk, bestehend aus einer Kugelpfanne und einem in die Kugelpfanne eingesetzten Kugelkopf, miteinander ver­ bunden sind und der magnetfeldempfindliche Fühler und der Permanentmagnet sich gegenüberliegend in dem Ku­ gelkopf und dem Bereich der Kugelpfanne angeordnet sind.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Erkennen des Fahrzeugniveaus vor­ zusehen, welche die genannten Nachteile des Standes der Technik beseitigt, insbesondere die einfach und kostengünstig hergestellt und montiert werden kann.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch das im kenn­ zeichnenden Teil des Anspruchs 1 genannte Merkmal ge­ löst.

Durch die Anordnung der Sensoreinrichtung konzentrisch zu einer Lenkerachse entfällt das gesamte Hebelgetrie­ be, so daß die erfindungsgemäße Vorrichtung einfach und kostengünstig hergestellt und montiert werden kann.

Der Sensor der erfindungsgemäßen Vorrichtung nimmt so­ mit direkt jede Drehbewegung des Lenkers um dessen An­ lenkachsen auf, so daß auf einfache Art und Weise das Fahrzeugniveau festgestellt werden kann, insbesondere wenn mehrere der erfindungsgemäßen Vorrichtungen vor­ gesehen werden.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie dem nachfolgend anhand der Zeichnung prinzipmäßig be­ schriebenen Ausführungsbeispiel.

Es zeigt:

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel der vorliegen­ den Erfindung,

Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel der vorlie­ genden Erfindung,

Fig. 3 ein drittes Ausführungsbeispiel der vorlie­ genden Erfindung,

Fig. 4 in vergrößerter Darstellung die Einzelheit IV der Fig. 3.

Bezugnehmend auf Fig. 1 ist ein Schnitt durch eine Aufhängung eines Lenkers 1 einer Radaufhängung eines Fahrzeugs dargestellt.

Der Lenker 1 ist hierbei mittels einer Schraube 2 in einer karosseriefesten Lenkerkonsole 3 drehbar gela­ gert.

Zwischen der Schraube 2 und dem Lenker 1 ist ein Gum­ milager 4 vorgesehen, welches Bewegungen des Lenkers 1 senkrecht zur Lenkerdrehachse 5 ausgleicht. An dem ge­ windeseitigen Ende der Schraube 2 ist eine Sensorein­ richtung 6 angebracht, welche aus einem festen, d. h. nicht beweglichen, Bauteil 6a und einem beweglichen Bauteil 6b besteht.

Die Drehachse 7 des beweglichen Bauteiles 6b der Sen­ soreinrichtung 6 ist hierbei konzentrisch zu der Len­ kerdrehachse 5 angeordnet.

Das feste Bauteil 6a der Sensoreinrichtung 6 ist in einfacher Weise auf das Gewinde der Schraube 2 aufge­ schraubt, so daß hierdurch auf einfache Art und Weise eine Befestigung des festen Bauteils 6a erreicht wird.

Das bewegliche Bauteil 6b der Sensoreinrichtung 6 ist mit dem Lenker 1 mittels eines Federelementes verbun­ den, welches in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel als Blattfeder 8 ausgeführt ist.

Mittels der Blattfeder 8 wird das axiale und radiale Spiel der zum Teil sehr weichen Gummilager 4 ausgegli­ chen. Das bewegliche Bauteil 6b kann sich daher nur um seine Drehachse 7 bewegen. Alle anderen Bewegungen des Lenkers 1 bezüglich des beweglichen Bauteils 6b werden von der Blattfeder 8 aufgenommen bzw. ausgeglichen.

Von dem festen Bauteil 6a der Sensoreinrichtung 6 führt eine Leitung 9 zu einer Auswerteeinrichtung (nicht dargestellt), in welcher die Einzelstellungen der am Fahrzeug angebrachten Sensoreinrichtungen 6 ausgewertet werden.

Zum genauen Justieren der Sensoreinrichtung 6 ist eine Justierungseinrichtung 10 vorgesehen. In dem vorlie­ genden Ausführungsbeispiel ist die Justierungseinrich­ tung 10 als Bohrung, Öffnung, Ausnehmung oder derglei­ chen in dem beweglichen Bauteil 6b der Sensoreinrich­ tung 6 vorgesehen, wobei durch die Bohrung, Öffnung, Ausnehmung oder dergleichen ein Stift (nicht darge­ stellt) gesteckt werden kann, um eine genaue Justie­ rung der Sensoreinrichtung 6 vorzunehmen.

Die Justierung der Sensoreinrichtung 6 dient zum Fest­ legen einer bekannten definierten Stellung zwischen dem festen Bauteil 6a und dem beweglichen Bauteil 6b der Sensoreinrichtung 6, aus der heraus Drehbewegungen des Lenkers 1 gemessen werden.

Bezugnehmend auf Fig. 2 ist ein zweites Ausführungs­ beispiel einer Vorrichtung zum Erkennen des Fahrzeug­ niveaus dargestellt.

Auch die Ansicht nach der Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch eine Lagerung für einen Lenker 1 einer Radauf­ hängung eines Fahrzeuges. Für bereits im Zusammenhang mit der Beschreibung der Fig. 1 eingeführte Bauteile sollen nachfolgend dieselben Bezugszeichen verwendet werden.

Der grundsätzliche Aufbau der Vorrichtung entspricht dem bereits im Zusammenhang mit der Fig. 1 beschriebe­ nen. Allerdings führt die Leitung 9, im Gegensatz zu dem in der Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel, nunmehr in das bewegliche Bauteil 6b der Sensorein­ richtung 6, wobei das feste Bauteil 6a der Sensorein­ richtung 6 wiederum auf der Schraube 2 befestigt ist.

Die Justierungseinrichtung ist in dem Ausführungsbei­ spiel nach der Fig. 2 als Justiernase 10 ausgeführt, mittels derer eine festgelegte Stellung des festen Bauteiles 6a zu dem beweglichen Bauteil 6b der Sensor­ einrichtung 6 problemlos eingestellt werden kann.

Ein drittes Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zum Erkennen des Fahrzeugniveaus ist in der Fig. 3 darge­ stellt. Auch hier sollen nachfolgend für bereits im Zusammenhang mit den Fig. 1 und 2 eingeführte Bauteile dieselben Bezugszeichen verwendet werden.

Der grundsätzliche Aufbau des vorliegenden Ausfüh­ rungsbeispiels entspricht demjenigen der Fig. 2. Auch hier ist die Leitung 9 an dem beweglichen Bauteil 6b der Sensoreinrichtung 6 befestigt. Das feste Bauteil 6a, das in der Fig. 4 in vergrößerter Darstellung ge­ zeigt ist, weist eine Justiernase 10 auf, welche zum Justieren des festen Bauteiles 6a gegenüber dem beweg­ lichen Bauteil 6b mit einer zweiten Justiernase 10a auf dem beweglichen Bauteil 6b fluchten muß. Fig. 4 zeigt des weiteren einen Magneten 11, welcher auf dem Kopfstück des festen Bauteiles 6a der Sensoreinrich­ tung 6 angeordnet ist. Bei einer Schwenkbewegung des Lenkers um die Lenkerachse 5 verändert sich das durch den Magneten erzeugte Magnetfeld, welches von dem be­ weglichen Bauteil 6b registriert wird. Aufgrund der Änderungen des Magnetfeldes kann somit auf einen be­ stimmten Drehwinkel des Lenkers 1 um die Lenkerachse 5 geschlossen werden, so daß hierdurch auch das aktuelle Niveau des Fahrzeugs ermittelt werden kann.

Die Sensoreinrichtung kann nach dem Prinzip der Ma­ gnetorestriktion funktionieren. Ausgenutzt wird hier­ bei, daß der elektrische Widerstand einer ferromagne­ tischen Schicht vom Winkel zwischen der Richtung des Stromflusses in der ferromagnetischen Schicht und der Magnetisierungsrichtung abhängt.

Selbstverständlich sind jedoch auch andersartige Funk­ tionsweisen der Sensoreinrichtung 6 möglich. Wichtig ist hierbei lediglich, daß die Drehachse 7 der Sensor­ einrichtung 6 konzentrisch bzw. in Verlängerung zur Lenkerachse 5 angeordnet ist.

Claims (10)

1. Vorrichtung zum Erkennen des Fahrzeugniveaus, mit einer verschwenkbaren Sensoreinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehachse (7) der Sensoreinrichtung (6) kon­ zentrisch zu einer Lenkerachse (5), um welche der Lenker (1) einer Radaufhängung beim Ein- und Aus­ federn verschwenkbar ist, angeordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoreinrichtung (6) zweiteilig ausgeführt ist, wobei ein Bauteil (6a, 6b) der Sensoreinrich­ tung (6) mit der Karosserie des Fahrzeuges verbun­ den ist und ein weiteres Bauteil (6a, 6b) der Sen­ soreinrichtung (6) mit einem Lenker (1) der Rad­ aufhängung des Fahrzeuges verbunden ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoreinrichtung (6) eine Justierungseinrich­ tung (10) aufweist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Justierungseinrichtung als Justiernase (10) ausgeführt ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Justierungseinrichtung (10) als Justierstift ausgeführt ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoreinrichtung (6) nach dem Prinzip der Ma­ gnetorestriktion funktioniert.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoreinrichtung (6) mittels einer Schraub­ verbindung am Fahrzeug befestigt ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoreinrichtung (6) zusammen mit dem Gummi­ lager (4) des Lenkers (1) am Fahrzeug befestigt ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Bauteil (6a, 6b) der Sensoreinrich­ tung (6) mittels eines Federelementes (8) mit dem Gummilager (4) des Lenkers (1) des Fahrzeuges ver­ bunden ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement als Federblatt (8) ausgeführt ist.