[go: up one dir, main page]

DE102004059544B4 - Suspension for a vehicle - Google Patents

Suspension for a vehicle Download PDF

Info

Publication number
DE102004059544B4
DE102004059544B4 DE200410059544 DE102004059544A DE102004059544B4 DE 102004059544 B4 DE102004059544 B4 DE 102004059544B4 DE 200410059544 DE200410059544 DE 200410059544 DE 102004059544 A DE102004059544 A DE 102004059544A DE 102004059544 B4 DE102004059544 B4 DE 102004059544B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
wheel
measuring device
suspension according
force
carrier
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.)
Expired - Fee Related
Application number
DE200410059544
Other languages
German (de)
Other versions
DE102004059544A1 (en
Inventor
Joachim Spratte
Michael Dr. Klank
Andreas GÄRTNER
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.)
ZF Friedrichshafen AG
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
Priority to DE200410059544 priority Critical patent/DE102004059544B4/en
Publication of DE102004059544A1 publication Critical patent/DE102004059544A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE102004059544B4 publication Critical patent/DE102004059544B4/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G7/00Pivoted suspension arms; Accessories thereof
    • B60G7/008Attaching arms to unsprung part of vehicle
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G17/00Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load
    • B60G17/015Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements
    • B60G17/019Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements characterised by the type of sensor or the arrangement thereof
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G7/00Pivoted suspension arms; Accessories thereof
    • B60G7/02Attaching arms to sprung part of vehicle
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L5/00Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
    • G01L5/20Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring wheel side-thrust
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M17/00Testing of vehicles
    • G01M17/007Wheeled or endless-tracked vehicles
    • G01M17/04Suspension or damping
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2200/00Indexing codes relating to suspension types
    • B60G2200/10Independent suspensions
    • B60G2200/14Independent suspensions with lateral arms
    • B60G2200/156Independent suspensions with lateral arms wishbone-type arm formed by two links defining a virtual apex
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2200/00Indexing codes relating to suspension types
    • B60G2200/10Independent suspensions
    • B60G2200/18Multilink suspensions, e.g. elastokinematic arrangements
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2204/00Indexing codes related to suspensions per se or to auxiliary parts
    • B60G2204/10Mounting of suspension elements
    • B60G2204/11Mounting of sensors thereon
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2204/00Indexing codes related to suspensions per se or to auxiliary parts
    • B60G2204/10Mounting of suspension elements
    • B60G2204/11Mounting of sensors thereon
    • B60G2204/116Sensors coupled to the suspension arm
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2204/00Indexing codes related to suspensions per se or to auxiliary parts
    • B60G2204/10Mounting of suspension elements
    • B60G2204/14Mounting of suspension arms
    • B60G2204/143Mounting of suspension arms on the vehicle body or chassis
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2204/00Indexing codes related to suspensions per se or to auxiliary parts
    • B60G2204/10Mounting of suspension elements
    • B60G2204/14Mounting of suspension arms
    • B60G2204/148Mounting of suspension arms on the unsprung part of the vehicle, e.g. wheel knuckle or rigid axle
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2204/00Indexing codes related to suspensions per se or to auxiliary parts
    • B60G2204/40Auxiliary suspension parts; Adjustment of suspensions
    • B60G2204/41Elastic mounts, e.g. bushings
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2204/00Indexing codes related to suspensions per se or to auxiliary parts
    • B60G2204/40Auxiliary suspension parts; Adjustment of suspensions
    • B60G2204/416Ball or spherical joints
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2400/00Indexing codes relating to detected, measured or calculated conditions or factors
    • B60G2400/25Stroke; Height; Displacement
    • B60G2400/252Stroke; Height; Displacement vertical
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2400/00Indexing codes relating to detected, measured or calculated conditions or factors
    • B60G2400/40Steering conditions
    • B60G2400/41Steering angle
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2400/00Indexing codes relating to detected, measured or calculated conditions or factors
    • B60G2400/60Load
    • B60G2400/64Wheel forces, e.g. on hub, spindle or bearing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2401/00Indexing codes relating to the type of sensors based on the principle of their operation
    • B60G2401/17Magnetic/Electromagnetic
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2401/00Indexing codes relating to the type of sensors based on the principle of their operation
    • B60G2401/17Magnetic/Electromagnetic
    • B60G2401/172Hall effect
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2800/00Indexing codes relating to the type of movement or to the condition of the vehicle and to the end result to be achieved by the control action
    • B60G2800/16Running
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2800/00Indexing codes relating to the type of movement or to the condition of the vehicle and to the end result to be achieved by the control action
    • B60G2800/22Braking, stopping
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2800/00Indexing codes relating to the type of movement or to the condition of the vehicle and to the end result to be achieved by the control action
    • B60G2800/24Steering, cornering
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2800/00Indexing codes relating to the type of movement or to the condition of the vehicle and to the end result to be achieved by the control action
    • B60G2800/70Estimating or calculating vehicle parameters or state variables

Landscapes

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

Abstract

Radaufhängung für ein Fahrzeug (7), mit einem Trägerelement (5), einem im Abstand zum Trägerelement (5) angeordneten Radträger (1) und einem am Radträger (1) drehbar gelagerten Rad (14), wobei der Radträger (1) mit dem Trägerelement (5) über ein erstes Führungsmittel (3) und ein erstes schwenkbares Verbindungsmittel (11) verbunden ist und der Radträger (1) mit dem Trägerelement (5) über ein zweites Führungsmittel (4; 2) und ein zweites schwenkbares Verbindungsmittel (13; 8) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass
– in das erste schwenkbare Verbindungsmittel (11) eine erste Kraftmessvorrichtung integriert ist und
– in das zweite schwenkbare Verbindungsmittel (13; 8) eine zweite Kraftmessvorrichtung (24, 25) und/oder eine Winkelmessvorrichtung (17, 18) integriert ist.
Wheel suspension for a vehicle (7), comprising a carrier element (5), a wheel carrier (1) arranged at a distance from the carrier element (5) and a wheel (14) rotatably mounted on the wheel carrier (1), wherein the wheel carrier (1) engages with the wheel carrier (1) Carrier element (5) via a first guide means (3) and a first pivotable connecting means (11) is connected and the wheel carrier (1) with the carrier element (5) via a second guide means (4, 2) and a second pivotable connecting means (13; 8), characterized in that
- In the first pivotable connecting means (11), a first force measuring device is integrated and
- in the second pivotable connecting means (13; 8) a second force measuring device (24, 25) and / or an angle measuring device (17, 18) is integrated.

Figure 00000001
Figure 00000001

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Radaufhängung für ein Fahrzeug, mit einem Trägerelement, einem im Abstand zum Trägerelement angeordneten Radträger und einem am Radträger drehbar gelagerten Rad, wobei der Radträger mit dem Trägerelement über ein erstes Führungsmittel und ein erstes schwenkbares Verbindungsmittel verbunden ist und der Radträger mit dem Trägerelement über ein zweites Führungsmittel und ein zweites schwenkbares Verbindungsmittel verbunden ist.The The present invention relates to a suspension for a vehicle, comprising a support element, one at a distance from the carrier element arranged wheel carrier and one on the wheel carrier rotatably mounted wheel, wherein the wheel carrier with the carrier element via a first guide and a first pivotable connection means is connected and the wheel carrier with the carrier element via a second guide means and a second pivotable connecting means is connected.

Derartige Radaufhängungen sind aus dem Stand der Technik, beispielsweise aus der DE 10 2004 030 463 A1 , bekannt. Dabei kann die Radkraft bzw. eine auf das Rad wirkende Kraft zur Verwendung als Eingangsgröße beispielsweise in einem bremsschlupfbasierten Regelsystem oder einer aktiven Lenkung momentan nur anhand einer Abschätzung des Arbeitspunktes des Reifens in seinem Kennfeld (Schlupfkurve) bestimmt werden und ist aufgrund der ausgeprägten Nicht-Linearität und Komplexität der Übertragungseigenschaften des Reifens mit erheblichen Einbußen an Genauigkeit und Validität behaftet. Insbesondere gilt dies für niedrige Reibwerte und stark instationär geprägte Fahrzustände.Such suspensions are known from the prior art, for example from the DE 10 2004 030 463 A1 , known. In this case, the wheel force or a force acting on the wheel for use as an input variable, for example in a brake slip-based control system or an active steering momentarily determined only on the basis of an estimate of the operating point of the tire in his characteristic (slip curve) and is due to the pronounced non-linearity and complexity of the transmission properties of the tire with significant losses of accuracy and validity. This applies in particular to low coefficients of friction and strongly unsteady driving conditions.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Radaufhängung der eingangs genannten Art derart weiter zu bilden, dass auf das Rad wirkende Kräfte mit höherer Genauigkeit ermittelt werden können.task The invention is a suspension of the aforementioned Art to continue to form so that acting on the wheel forces higher accuracy can be determined.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Radaufhängung nach Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen gegeben.These Task is according to the invention with a Arm solved according to claim 1. Preferred developments are given in the dependent claims.

Die erfindungsgemäße Radaufhängung für ein Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug weist ein Trägerelement, einen im Abstand zum Trägerelement angeordneten Radträger und ein am Radträger drehbar gelagertes Rad auf, wobei der Radträger mit dem Trägerelement über ein erstes Führungsmittel und ein erstes schwenkbares Verbindungsmittel verbunden ist und wobei der Radträger ferner mit dem Trägerelement über ein zweites Führungsmittel und ein zweites schwenkbares Verbindungsmittel verbunden ist. Dabei ist in das erste schwenkbare Verbindungsmittel eine erste Kraftmessvorrichtung integriert und in das zweite schwenkbare Verbindungsmittel eine zweite Kraftmessvorrichtung und/oder eine Winkelmessvorrichtung integriert.The Inventive suspension for a vehicle, In particular motor vehicle has a support element, one at a distance to the support element arranged wheel carrier and one rotatable on the wheel carrier stored wheel, wherein the wheel carrier with the support element via a first guide and a first pivotable connecting means is connected and wherein the wheel carrier further with the carrier element via a second guide means and a second pivotable connecting means is connected. there In the first pivotable connecting means is a first force measuring device integrated and in the second pivotable connection means a second force measuring device and / or an angle measuring device integrated.

Mit der erfindungsgemäßen Radaufhängung ist es möglich, die auf das Rad wirkenden Kräfte aus Messwerten zu ermitteln, die in der Radaufhängung selbst, also in relativer oder unmittelbarer Nähe zum Rad aufgenommen werden. Ist die Geometrie der Radaufhängung bekannt, so können mit zwei Kraftmessungen an unterschiedlichen Orten der Radaufhängung die auf den Aufstandspunkt des Rads wirkenden Kräfte, insbesondere die Längskraft und die Querkraft bestimmt werden. Gemäß einer Alternative der Erfindung ist es möglich, diese beiden Kräfte auch durch eine Kraftmessung und eine Winkelmessung zu bestimmen, wobei die Winkelmessung die Verschwenkung und/oder Verdrehung des zweiten Führungsmittels gegenüber dem Radträger oder dem Trägerelement beschreibt.With the suspension of the invention is it is possible the forces acting on the wheel from measured values that are in the wheel suspension itself, ie in relative or immediate proximity be added to the wheel. Is the geometry of the suspension known, so can with two force measurements at different locations of the suspension acting on the contact point of the wheel forces, in particular the longitudinal force and the lateral force can be determined. According to an alternative of the invention Is it possible, these two forces too to determine by a force measurement and an angle measurement, wherein the angle measurement, the pivoting and / or rotation of the second guide means across from the wheel carrier or the carrier element describes.

Ferner kann der Radträger auch noch über zusätzliche Führungsmittel und schwenkbare Verbindungsmittel mit dem Trägerelement verbunden sein.Further can the wheel carrier also about additional guide means and pivotable connecting means to be connected to the carrier element.

Das erste schwenkbare Verbindungsmittel ist bevorzugt als Elastomerlager ausgebildet, über welches z. B. das erste Führungsmittel schwenkbar mit dem Trägerelement verbunden ist. Dabei kann das erste Führungsmittel radträgerseitig über ein Kugelgelenk an den Radträger angebunden sein.The first pivotable connecting means is preferred as an elastomeric bearing formed over which z. B. the first guide means pivotable with the carrier element connected is. In this case, the first guide means wheel carrier side via a Ball joint to the wheel carrier be connected.

Das zweite schwenkbare Verbindungsmittel kann gemäß einer ersten Alternative ebenfalls ein Elastomerlager sein, in welchem die zweite Kraftmessvorrichtung integriert ist. Das zweite Führungsmittel ist dabei bevorzugt über dieses Elastomerlager schwenkbar mit dem Trägerelement verbunden und kann radträgerseitig über ein Kugelgelenk an dem Radträger angebunden sein.The second pivotable connection means may according to a first alternative also be an elastomeric bearing, in which the second force measuring device is integrated. The second guide is preferred over this elastomeric bearing pivotally connected to the carrier element and can wheel carrier side over a Ball joint on the wheel carrier be connected.

Gemäß einer zweiten Alternative kann das zweite schwenkbare Verbindungsmittel ein sphärisches Gelenk bzw. ein Kugelgelenk sein, über welches das zweite Führungsmittel schwenkbar und drehbar an dem Radträger oder an dem Trägerelement angebunden ist, wobei in diesem Kugelgelenk bzw. sphärischem Gelenk die Winkelmessvorrichtung integriert ist. Ist das zweite Führungsmittel über das zweite schwenkbare Verbindungsmittel an dem Trägerelement angebunden, so ist das zweite Führungsmittel radträgerseitig bevorzugt über ein Kugelgelenk mit dem Radträger verbunden. Ist hingegen das zweite Führungsmittel über das zweite schwenkbare Verbindungsmittel an dem Radträger angebunden, so ist das zweite Führungsmittel trägerelementseitig bevorzugt über ein Elastomerlager mit dem Trägerelement verbunden. Es ist aber auch möglich, dass das zweite Führungsmittel sowohl an dem Radträger als auch an dem Trägerelement über jeweils ein Kugelgelenk bzw. ein sphärisches Gelenk angebunden ist, wobei eines dieser beiden Gelenke das zweite schwenkbare Verbindungsmittel ist und die Winkelmessvorrichtung aufweist. Die Winkelmessvorrichtung kann einen kardanischen Winkel, insbesondere aber zwei kardanische Winkel und/oder eine Verdrehung bzw. bevorzugt auch wenigstens einen rotatorischen Winkel messen.According to a second alternative, the second pivotable connecting means may be a spherical joint or a ball joint, via which the second guide means is pivotally and rotatably connected to the wheel carrier or to the carrier element, wherein in this ball joint or spherical joint, the angle measuring device is integrated. If the second guide means is connected to the carrier element via the second pivotable connection means, the second guide means is preferably connected to the wheel carrier via a ball joint on the wheel carrier side. If, however, the second guide means is connected to the wheel carrier via the second pivotable connection means, the second guide means is preferably connected to the carrier element via an elastomer bearing. But it is also possible that the second guide means is connected both to the wheel carrier and to the carrier element via a respective ball joint or a spherical joint, wherein one of these two joints is the second pivotable connecting means and having the angle measuring device. The angle measuring device can a gimbal angle, in particular but especially two gimbal angle and / or a rotation or preferably also measure at least one rotational angle.

Unter einem sphärischen Gelenk soll hier insbesondere ein Elastomer- bzw. Gummigelenk verstanden werden, welches in denselben Raumrichtungen bewegbar ist, wie ein Kugelgelenk. Dazu kann das Gelenk ein Innenteil und ein Außenteil aufweisen, wobei das Innenteil unter Zwischenschaltung eines Elastomerkörpers in dem Außenteil angeordnet ist. Prinzipiell ist auch ein Kugelgelenk als sphärisches Gelenk geeignet. Allerdings können dann am Rad auftretende Stöße nahezu ungedämpft an das Trägerelement und somit an den Fahrzeugaufbau des Fahrzeugs weitergegeben werden.Under a spherical one Joint should be understood here in particular an elastomer or rubber hinge which is movable in the same spatial directions as a Ball joint. For this, the joint can be an inner part and an outer part have, wherein the inner part with the interposition of an elastomeric body in the outer part is arranged. In principle, a spherical joint is also spherical Joint suitable. However, you can then at the wheel occurring shocks almost undamped to the support element and thus be passed to the vehicle body of the vehicle.

Ferner kann in dem zweiten schwenkbaren Verbindungsmittel sowohl die zweite Kraftmessvorrichtung als auch die Winkelmessvorrichtung integriert sein. Ist das zweite schwenkbare Verbindungsmittel dabei als Elastomerlager ausgebildet, so können sowohl eine Kraft als auch wenigstens ein kardanischer Winkel gemessen werden.Further can in the second pivotable connecting means, both the second Force measuring device and the angle measuring device integrated be. Is the second pivotable connection means as an elastomeric bearing trained, so can measured both a force and at least one gimbal angle become.

Das erste Führungsmittel ist bevorzugt ein Querlenker oder eine Querschwinge, wobei das zweite Führungsmittel als Führungslenker oder ebenfalls als Querlenker ausgebildet sein kann. Ist das zweite Führungsmittel ein Querlenker, so bildet das zweite Führungsmittel bevorzugt einen oberen Querlenker, wohingegen das erste Führungsmittel als unterer Querlenker bzw. untere Querschwinge ausbildbar ist.The first guiding means is preferably a wishbone or a transverse rocker, wherein the second guide means as a leader or may also be designed as a wishbone. Is the second guide means a wishbone, the second guide means preferably forms one upper wishbone, whereas the first guide means as the lower wishbone or lower transverse rocker can be formed.

Als Kraftsensoren können z. B. piezoelektrische Elemente verwendet werden. Da eine auf ein Elastomerlager wirkende Kraft aber regelmäßig mit einer Deformation des in dem Elastomerlager angeordneten Elastomerkörpers einhergeht, ist es auch möglich, einen Wegsensor als Kraftsensor zu verwenden, wobei mit Kenntnis der Lagersteifigkeit des Elastomerlagers von dem gemessenen Weg auf die wirkende Kraft geschlossen werden kann. Dabei haben sich magnetische Sensoren als besonders geeignet erwiesen, so dass die erste Kraftmessvorrichtung und gegebenenfalls die zweite Kraftmessvorrichtung jeweils einen Magnet und einen magnetfeldempfindlichen Sensor aufweisen können, der insbesondere als magnetoresistiver Sensor ausgelegt ist. Ferner weist die Winkelmessvorrichtung bevorzugt einen Magnet und wenigstens einen insbesondere als magnetoresistiven Sensor ausgebildeten magnetfeldempfindlichen Sensor auf.When Force sensors can z. B. piezoelectric elements can be used. As one on an elastomeric bearing acting force but regularly with one Deformation of the arranged in the elastomeric bearing elastomer body is accompanied it is also possible to use a displacement sensor as a force sensor, with knowledge the bearing stiffness of the elastomeric bearing of the measured path can be concluded on the acting force. It has become Magnetic sensors proved to be particularly suitable, so that the first force measuring device and optionally the second force measuring device each having a magnet and a magnetic field sensitive sensor can, which is designed in particular as a magnetoresistive sensor. Further the angle measuring device preferably has a magnet and at least a magnetoresistive sensor designed in particular as magnetoresistive sensor Sensor on.

Die beiden Kraftmessvorrichtungen bzw. die erste Kraftmessvorrichtung und die Winkelmessvorrichtung können elektrisch mit einer Auswertereinrichtung verbunden sein, von der bevorzugt auf Basis der von den Sensoren gelieferten Messwerte zwei auf das Rad wirkende und insbesondere senkrecht zueinander stehende Kräfte bestimmbar sind. Bei diesen beiden Kräften handelt es sich z.B. um die in dem Radaufstandspunkt auf das Rad wirkenden Längs- und Querkräfte sowie gegebenenfalls die additiv überlagerten Massenträgheitskräfte durch die Radeigenbewegungen in Längs- und Querrichtung. Unter Längskraft ist dabei bevorzugt eine in Rollrichtung des Rads bzw. in Fahrt- oder Längsrichtung des Fahrzeugs wirkende Kraft zu verstehen, wohingegen die Querkraft insbesondere senkrecht zur Längskraft ausgerichtet ist. Ferner weist das Rad bevorzugt einen Reifen auf, über welchen das Rad mit einem Untergrund bzw. mit einer Fahrbahn in Kontakt steht. Der Radaufstandspunkt ist in diesem Falle der Punkt bzw. Bereich, in dem der Reifen mit dem Untergrund in Kontakt tritt.The two force measuring devices or the first force measuring device and the angle measuring device can be electrically connected to an evaluation device, from the preferably based on the measurements provided by the sensors two the wheel acting and in particular perpendicular to each other personnel are determinable. These two forces are e.g. around the acting in the Radaufstandspunkt on the wheel longitudinal and transverse forces and optionally the additive superimposed inertia forces the wheeled movements in longitudinal and transverse direction. Under longitudinal force is preferably a rolling direction of the wheel or in driving or longitudinal direction the vehicle acting force, whereas the transverse force in particular aligned perpendicular to the longitudinal force is. Furthermore, the wheel preferably has a tire over which the wheel in contact with a surface or with a roadway stands. The wheel contact point is in this case the point or Area where the tire comes in contact with the ground.

Um die Genauigkeit zu erhöhen, mit der die auf das Rad wirkenden Kräfte erfasst werden, weisen das erste schwenkbare Verbindungsmittel und das zweite schwenkbare Verbindungsmittel bevorzugt einen Abstand zueinander auf.Around to increase the accuracy with which the forces acting on the wheel are detected, have the first pivotable connection means and the second pivotable connection means prefers a distance to each other.

Die Erfindung betrifft ferner ein Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug, mit einem Fahrzeugaufbau und wenigstens einer erfindungsgemäßen Radaufhängung, wobei das Trägerelement ein Teil des Fahrzeugaufbaus ist. Dabei kann die Radaufhängung gemäß aller zuvor genannten Ausgestaltungen weitergebildet sein. Insbesondere ist es möglich, das Fahrzeug mit vier erfindungsgemäßen Radaufhängungen zu versehen. In diesem Fall können die Trägerelemente der jeweiligen Radaufhängungen miteinander fest verbunden sein oder ineinander übergehen.The The invention further relates to a vehicle, in particular a motor vehicle, with a vehicle body and at least one suspension according to the invention, wherein the carrier element is part of the vehicle body. The suspension can be in accordance with all Be further developed above embodiments. Especially Is it possible, To provide the vehicle with four suspension according to the invention. In this Case can the carrier elements the respective wheel suspensions be firmly connected or merge.

Die Erfindung betrifft ferner die Verwendung einer erfindungsgemäßen Radaufhängung wobei mittels der ersten Kraftmessvorrichtung ein erster Messwert ermittelt wird, mittels der zweiten Kraftmessvorrichtung und/oder der Winkelmessvorrichtung ein zweiter Messwert ermittelt wird und auf Basis dieser beiden Messwerte auf das Rad wirkende und senkrecht zueinander stehende Kräfte bestimmt werden. Bei diesen Kräften handelt es sich insbesondere um die auf den Radaufstandspunkt wirkenden Längs- und Querkräfte. Auch hierbei kann die Radaufhängung gemäß aller zuvor genannten Ausgestaltungen weitergebildet sein.The Invention also relates to the use of a suspension according to the invention wherein means the first force measuring device is determined a first measured value, by means of the second force-measuring device and / or the angle-measuring device a second measured value is determined and based on these two Measurements acting on the wheel and perpendicular to each other personnel be determined. With these forces these are, in particular, the longitudinal and Transverse forces. Again, the suspension can according to all Be further developed above embodiments.

Mit Hilfe der intelligenten Gelenksensorik, die in der Lenkerlagerung der Radaufhängung in geeigneter Weise angeordnet ist, können radindividuell die ebenen, bevorzugt auf den Radaufstandspunkt bezogenen Radkraftvektoren bzw. Kraftvektoren am Radaufstandspunkt, die sich aus Seitenkraft und Längskraft bilden, als Eingangsgröße für übergeordnete Systeme zur Fahrdynamikregelung berechnet werden. Die Bestimmung erfolgt auf der Basis von Gelenkbewegungen unter dem Einfluss der von außen angreifenden Radkräfte. Es können ferner Resonanzerscheinungen, beispielsweise im Bereich der Radeigenfrequenz, messtechnisch bestimmt und als Eingangsgröße für übergeordnete Systeme zur Regelung bzw. Adaption von Fahrwerkskraftelementen, beispielsweise für die Einstellung von Dämpferkräften oder Lagersteifigkeiten, herangezogen werden.With the help of the intelligent joint sensor system, which is arranged in the handlebar support of the suspension in a suitable way, wheel-individually the plane, preferably related to the Radaufstandspunkt Radkraftvektoren or force vectors at Radaufstandspunkt, which are formed from lateral force and longitudinal force, as input to higher-level systems for vehicle dynamics control be calculated. The determination is made on the basis of Joint movements under the influence of external wheel forces. Furthermore, resonance phenomena, for example in the region of the wheel natural frequency, can be determined metrologically and used as an input variable for higher-level systems for regulating or adapting chassis force elements, for example for setting damper forces or bearing stiffnesses.

Beim magnetoresistiven Messprinzip dieser Sensoren kann die Feldlinienrichtung eines Permanentmagneten in einem kalibrierten Stahlträger (Kugel) relativ zum Sensor gemessen werden, so dass eine Erfassung von Kippbewegungen zwischen Magnet und Sensor in einem großen Winkelbereich hochauflösend möglich ist. Bei entsprechender Sensoranordnung können auch relative Verschiebungen zwischen Magnet und Sensor erfasst werden, so dass die Auslenkung des Gelenks bestimmbar ist. Die Messgröße kann durch ein differenzierendes Glied zusätzlich zeitlich abgeleitet werden, so dass auch relative (Dreh-) Geschwindigkeiten gemessen werden können. Das intelligente Winkelgelenk kann durch die Integration von Sensorik zusammen mit insbesondere verschiedenen Fahrwerks-Gelenktypen gebildet werden.At the magnetoresistive measuring principle of these sensors can be the field line direction a permanent magnet in a calibrated steel beam (ball) be measured relative to the sensor, so that a detection of tilting movements between magnet and sensor in a large angular range high resolution is possible. With appropriate sensor arrangement can also relative displacements be detected between the magnet and the sensor, so that the deflection of the joint is determinable. The measured variable can be characterized by a differentiating Member in addition be derived in time, so that also relative (rotational) speeds can be measured. The intelligent angle joint can be achieved through the integration of sensors formed together with particular different suspension joint types become.

Für die indirekte Erfassung dieser Radkräfte können zwei Sensoren pro Rad verwendet werden, da die jeweilige Bestimmung der Längs- und der Seitenkraft getrennt in verschiedenen Lastpfaden und durch zwei unterschiedliche Gelenktypen bzw. durch zwei an unterschiedlichen Orten angeordneten Gelenktypen erfolgt.For the indirect Capture of these wheel forces can be two Sensors are used per wheel, since the respective determination of the Along- and side force separated in different load paths and through two different types of joints or by two at different Places arranged joint types takes place.

Durch die indirekte Messung bzw. Berechnung des ebenen Kraftvektors am Rad kann übergeordneten Systemen zur Regelung der Fahrdynamik (ESP, Aktivlenkung) eine optimale Eingangsgröße zur Erkennung von am Fahrzeug angreifenden Kräften zur Verfügung gestellt werden. Die Regelgüte der Systeme hinsichtlich einer aktiven Gierstabilisierung (Giermomentenkompensation) ist dadurch signifikant verbesserbar. Die Radkraft kann nicht nur als Vorsteuergröße bei der Schlupfregelung oder der Giermomentenkompensation durch das Regelsystem genutzt werden, sondern direkt als Rückführgröße, wodurch die Robustheit und die mögliche Dynamik des Reglers verbesserbar sind. Auch für Eingriffe auf Oberflächen mit Niedrig-Reibwert kann eine optimierte Regelung umgesetzt werden.By the indirect measurement or calculation of the plane force vector on Rad can parent Systems for controlling the driving dynamics (ESP, active steering) an optimal Input for detection of forces acting on the vehicle to disposal be put. The control quality of systems for active yaw stabilization (yaw moment compensation) is thus significantly improved. The wheel force can not only as a pilot control variable in the slip control or the yaw moment compensation used by the control system but directly as a feedback size, thereby the robustness and the possible Dynamics of the controller can be improved. Also suitable for interventions on surfaces Low-friction value, an optimized control can be implemented.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer bevorzugten Ausführungsform unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigen:The Invention will be described below with reference to a preferred embodiment described with reference to the drawing. In the drawing show:

1 eine schematische Ansicht einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Radaufhängung, 1 a schematic view of an embodiment of the suspension according to the invention,

2 einen Ausschnitt aus 1, aus dem insbesondere der obere Querlenker ersichtlich ist, 2 a section from 1 , from which in particular the upper control arm can be seen,

3 eine schematische Ansicht eines Kugelgelenks mit integrierter Winkelmessvorrichtung, 3 a schematic view of a ball joint with integrated angle measuring device,

4 einen Ausschnitt aus 1, aus dem insbesondere der Führungslenker ersichtlich ist, 4 a section from 1 , from which in particular the guide arm is evident,

5 eine schematische Ansicht eines Elastomerlagers mit integrierter Kraftmessvorrichtung und 5 a schematic view of an elastomer bearing with integrated force measuring device and

6 einen Ausschnitt aus 1, aus dem insbesondere der untere Querlenker ersichtlich ist. 6 a section from 1 , from which in particular the lower arm can be seen.

Aus 1 ist eine schematische Ansicht einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Radaufhängung ersichtlich, wobei ein Radträger 1 über einen oberen Querlenker 2, einen unteren Querlenker 3 und einen Führungslenker 4 mit einem Trägerelement 5 verbunden ist, welches Teil eines Fahrzeugaufbaus 6 eines teilweise dargestellten Kraftfahrzeugs 7 ist. Der obere Querlenker 2 ist über ein Kugelgelenk 8 mit dem Radträger 1 und über ein sphärisches Gelenk 9 mit dem Trägerelement 5 verbunden. Der untere Querlenker 3 ist über ein Kugelgelenk 10 mit dem Radträger 1 und über ein Elastomerlager 11 mit dem Trägerelement 5 verbunden. Ferner ist der Führungslenker 4 über ein Kugelgelenk 12 mit dem Radträger 1 und über ein Elastomerlager 13 mit dem Trägerelement 5 verbunden. Dabei weisen die radträgerseitigen Kugelgelenke 8, 10 und 12 jeweils einen Abstand zueinander auf. Ferner weisen trägerelementseitig das sphärische Gelenk 9 sowie die beiden Elastomerlager 11 und 13 jeweils einen Abstand zueinander auf.Out 1 is a schematic view of an embodiment of the suspension according to the invention can be seen, wherein a wheel carrier 1 over an upper wishbone 2 , a lower wishbone 3 and a guide arm 4 with a carrier element 5 connected, which part of a vehicle body 6 a partially illustrated motor vehicle 7 is. The upper wishbone 2 is about a ball joint 8th with the wheel carrier 1 and a spherical joint 9 with the carrier element 5 connected. The lower wishbone 3 is about a ball joint 10 with the wheel carrier 1 and an elastomeric bearing 11 with the carrier element 5 connected. Furthermore, the guide arm 4 over a ball joint 12 with the wheel carrier 1 and an elastomeric bearing 13 with the carrier element 5 connected. In this case, the wheel carrier side ball joints 8th . 10 and 12 each at a distance from each other. Furthermore, carrier element side have the spherical joint 9 as well as the two elastomeric bearings 11 and 13 each at a distance from each other.

An dem Radträger 1 ist ein Reifen bzw. Rad 14 drehbar gelagert, welches in einem Radaufstandspunkt 15 in Kontakt mit einer schematisch dargestellten Fahrbahn 16 steht. An dem Radaufstandspunkt 15 greifen eine Längskraft Fx sowie eine Querkraft Fy an dem Rad 14 an, wobei diese beiden Kräfte mittels der erfindungsgemäßen Radaufhängung bestimmt werden können. Die Raumrichtungen x, y und z sind dabei in einem Koordinatesystem angedeutet.At the wheel carrier 1 is a tire or a wheel 14 rotatably mounted, which in a Radaufstandspunkt 15 in contact with a roadway shown schematically 16 stands. At the wheel contact point 15 grab a longitudinal force Fx and a lateral force Fy on the wheel 14 at, wherein these two forces can be determined by means of the suspension of the invention. The spatial directions x, y and z are indicated in a coordinate system.

Gemäß einer ersten Alternative der Ausführungsform ist in dem Kugelgelenk 8 eine Winkelmessvorrichtung integriert, die den kardanischen Winkel τ bestimmen kann, welchen der obere Querlenker 2 gegenüber dem Radträger 1 einnimmt. Der Querlenker 2 ist ausschnittsweise aus 2 ersichtlich, wobei unter dem kardanischen Winkel τ der- oder diejenigen Winkel zu verstehen sind, um welchen oder um welche der obere Querlenker 2 gegenüber dem Radträger 1 verkippt und/oder verdreht ist. Bei Kenntnis der Anordnung der Elemente der Radaufhängung und/oder dem dynamischen Verhalten dieser Elemente kann auf Basis des kardanischen Winkels τ die Längskraft Fx berechnet werden, da der Winkel τ eine Funktion der Längskraft Fx ist. Wird eine Bremsung des Fahrzeugs betrachtet, so ist τ eine Funktion der Bremskraft Fx_Brems (τ = f(Fx_Brems)).According to a first alternative of the embodiment is in the ball joint 8th integrated an angle measuring device which can determine the gimbal angle τ, which is the upper arm 2 opposite the wheel carrier 1 occupies. The wishbone 2 is partial 2 can be seen, where at the gimbal angle τ or those angles are to be understood by which or around which the upper wishbone 2 versus above the wheel carrier 1 tilted and / or twisted. With knowledge of the arrangement of the elements of the suspension and / or the dynamic behavior of these elements can be calculated based on the gimbal angle τ, the longitudinal force Fx, since the angle τ is a function of the longitudinal force Fx. If a braking of the vehicle is considered, then τ is a function of the braking force Fx_Brems (τ = f (Fx_Brems)).

Aus 3 ist eine schematische Ansicht des Kugelgelenks 8 ersichtlich, in welches eine einen Magnet 17 und einen magnetfeldempfindlichen Sensor 18 aufweisende Winkelmessvorrichtung integriert ist. Dabei ist der magnetfeldempfindliche Sensor 18 im Gehäuse 20 des Kugelgelenks 8 angeordnet, wohingegen der Magnet 17 im Kugelzapfen 19 des Kugelgelenks 8 angeordnet ist, welcher drehbar und schwenkbar in dem Kugelgelenkgehäuse 20 gelagert ist. Alternativ kann die aus Magnet 17 und magnetfeldempfindlichen Sensor 18 gebildete Winkelmessvorrichtung auch in dem sphärischen Gelenk 9 integriert sein. Das Kugelgelenkgehäuse 20 ist insbesondere fest mit dem oberen Querlenker 2 verbunden, wohingegen der Kugelzapfen 19 bevorzugt fest mit dem Radträger 1 bzw. mit dem Trägerelement 5 verbunden ist oder umgekehrt. Die Koordinaten x' und z' in der Bezeichnung x'z'-Ebene repräsentieren dabei in 3 zwei Achsen eines lokalen, lenkerbezogenen Koordinatensystems, wobei die Längsrichtung des Lenkers 2 die Bezugsrichtung x' definiert.Out 3 is a schematic view of the ball joint 8th it can be seen in which a magnet 17 and a magnetic field sensitive sensor 18 comprising angle measuring device is integrated. In this case, the magnetic field-sensitive sensor 18 in the case 20 of the ball joint 8th arranged, whereas the magnet 17 in the ball stud 19 of the ball joint 8th is arranged, which is rotatable and pivotable in the ball joint housing 20 is stored. Alternatively, the magnet 17 and magnetic field sensitive sensor 18 formed angle measuring device also in the spherical joint 9 be integrated. The ball joint housing 20 is especially firm with the upper wishbone 2 connected, whereas the ball stud 19 preferably firmly with the wheel carrier 1 or with the carrier element 5 connected or vice versa. The coordinates x 'and z' in the designation x'z 'plane represent in 3 two axes of a local, handlebar related coordinate system, the longitudinal direction of the handlebar 2 defines the reference direction x '.

Gemäß einer zweiten Alternative der Ausführungsform ist in dem Elastomerlager 13 eine Wegmessvorrichtung integriert, wobei der Führungslenker 4 deutlich in Längsrichtung x ausgerichtet ist, welcher ausschnittsweise aus 4 ersichtlich ist. Das Elastomerlager 13 ist schematisch in 5 dargestellt, wobei zwischen einem am Trägerelement 5 befestigten Innenteil 21 und einer am Führungslenker 4 befestigten Außenhülse 22 ein Elastomerkörper 23 angeordnet ist. In dem Elastomerkörper 23 ist ein Magnet 24 angeordnet, wohingegen an dem Innenteil 21 ein magnetfeldempfindlicher Sensor 25 befestigt ist. Eine in Längsrichtung des Führungslenkers 4 wirkende Kraft Fx' deformiert den Elastomerkörper 23, so dass die Außenhülse 22 um einen Weg X' relativ gegenüber dem Innenteil 21 verschoben ist. Diese relative Verschiebung X' ist abhängig von der Kraft Fx' und kann von der Wegmessvorrichtung erfasst werden, so dass bei Kenntnis der radialen Lagersteifigkeit Celast des Elastomerlagers 13 die Kraft Fx' bestimmt werden kann.According to a second alternative of the embodiment is in the elastomeric bearing 13 a Wegmessvorrichtung integrated, wherein the guide link 4 is aligned clearly in the longitudinal direction x, which is fragmentary 4 is apparent. The elastomeric bearing 13 is schematic in 5 shown, wherein between one on the support element 5 attached inner part 21 and one on the guide arm 4 attached outer sleeve 22 an elastomeric body 23 is arranged. In the elastomeric body 23 is a magnet 24 arranged, whereas on the inner part 21 a magnetic field sensitive sensor 25 is attached. One in the longitudinal direction of the guide arm 4 acting force Fx 'deforms the elastomer body 23 so that the outer sleeve 22 around a path X 'relative to the inner part 21 is moved. This relative displacement X 'is dependent on the force Fx' and can be detected by the distance measuring device, so that with knowledge of the radial bearing stiffness Celast of the elastomer bearing 13 the force Fx 'can be determined.

Somit bildet die Wegmessvorrichtung insgesamt eine Kraftmessvorrichtung. Die Koordinaten x' und y' in der Bezeichnung x'y'-Ebene repräsentieren dabei in 5 zwei Achsen eines lokalen, lenkerbezogenen Koordinatensystems, wobei die Längsrichtung des Lenkers 4 die Bezugsrichtung x' definiert.Thus, the path measuring device as a whole forms a force measuring device. The coordinates x 'and y' in the designation x'y 'plane represent in 5 two axes of a local, handlebar related coordinate system, the longitudinal direction of the handlebar 4 defines the reference direction x '.

Bei Kenntnis der Anordnung der Elemente der Radaufhängung und/oder dem dynamischen Verhalten dieser Elemente lässt sich aus der Kraft Fx' die auf den Aufstandspunkt 15 des Rads 14 bezogene wirkende Längskraft Fx bestimmen.Knowing the arrangement of the elements of the suspension and / or the dynamic behavior of these elements can be from the force Fx 'on the Aufstandspunkt 15 of the wheel 14 Determine related acting longitudinal force Fx.

Somit sind zwei Alternativen zur Messung der Längskraft Fx dargestellt worden, wobei die beiden Alternativen auch gemeinsam eingesetzt werden können, um z. B. die Genauigkeit, mit welcher die Längskraft Fx bestimmt werden kann, zu erhöhen.Consequently two alternatives for measuring the longitudinal force Fx have been presented, where the two alternatives can also be used together to z. B. the accuracy with which the longitudinal force Fx are determined can, increase.

Zur Bestimmung der Querkraft Fy ist in dem Elastomerlager 11 ebenfalls eine einen Magnet und einen magnetfeldempfindlichen Sensor aufweisende Wegmessvorrichtung integriert, wobei das Elastomerlager 11 im Wesentlichen baugleich zu dem Elastomerlager 13 ausgebildet ist, so dass auf eine detailliertere Darstellung des Elastomerlagers 11 verzichtet wird. Der Begriff baugleich ist dabei nicht zu eng auszulegen, so dass die geometrischen Abmessungen des Elastomerlagers und/oder die Steifigkeit des Elastomerkörpers abweichen können. Aus der relativen Verschiebung zwischen dem Innenteil und der Außenhülse des Elastomerlagers 11 lässt sich bei Kenntnis der radialen Lagersteifigkeit Celast des Elastomerlagers 11 die auf das Elastomerlager 11 über den unteren Querlenker 3 wirkende Kraft Fy' bestimmen, welcher ausschnittsweise aus 6 ersichtlich ist. Somit bildet auch die in dem Elastomerlager 11 integrierte Wegmessvorrichtung eine Kraftmessvorrichtung. Bei Kenntnis der Anordnung der Elemente der Radaufhängung und/oder der dynamischen Eigenschaften dieser Elemente lässt sich aus der Kraft Fy' die auf den Aufstandspunkt 15 des Rads 14 bezogene wirkende Querkraft Fy bestimmen.To determine the transverse force Fy is in the elastomeric bearing 11 also integrated with a magnet and a magnetic field-sensitive sensor path measuring device, wherein the elastomeric bearing 11 essentially identical to the elastomeric bearing 13 is designed so that a more detailed representation of the elastomeric bearing 11 is waived. The term identical in construction is not interpreted too narrowly, so that the geometric dimensions of the elastomer bearing and / or the rigidity of the elastomer body may differ. From the relative displacement between the inner part and the outer sleeve of the elastomeric bearing 11 can be with knowledge of the radial bearing stiffness Celast of the elastomer bearing 11 on the elastomeric bearing 11 over the lower wishbone 3 acting force Fy 'determine which fragmentary 6 is apparent. Thus, also forms in the elastomeric bearing 11 integrated Wegmessvorrichtung a force measuring device. With knowledge of the arrangement of the elements of the suspension and / or the dynamic properties of these elements can be from the force Fy 'on the Aufstandspunkt 15 of the wheel 14 Determine related acting lateral force Fy.

Zur Berechnung bzw. Bestimmung der wirkenden Radkräfte Fx und Fy auf Basis der mittels der Sensoren gemessenen Werte dient eine Auswerteeinrichtung 26, die bevorzugt im Kraftfahrzeug 7 angeordnet ist und einen Digitalrechner aufweisen kann. Die Wegmessvorrichtungen und Winkelmessvorrichtung bzw. die Sensoren sind dabei elektrisch mit der Auswerteeinheit 26 verbunden. Alternativ ist es möglich, in jedes der messenden Lager bzw. messenden Gelenke eine separate Auswerteinrichtung zu integrieren.An evaluation device is used to calculate or determine the effective wheel forces Fx and Fy on the basis of the values measured by means of the sensors 26 that are preferred in the motor vehicle 7 is arranged and may have a digital computer. The path measuring devices and angle measuring device or the sensors are electrically connected to the evaluation unit 26 connected. Alternatively, it is possible to integrate a separate evaluation device into each of the measuring bearings or measuring joints.

Somit ist auf einfache Weise eine Radaufhängung für ein Kraftfahrzeug geschaffen, mit der auf das Rad wirkende Kräfte sehr genau bestimmt werden können. Als Sensoren werden insbesondere magnetoresistive Sensoren und als Magnete bevorzugt Permanentmagnete eingesetzt.Consequently is easily created a suspension for a motor vehicle, with the forces acting on the wheel can be determined very accurately. As sensors in particular magnetoresistive sensors and as Magnets preferably permanent magnets used.

Die Rad-Seitenkraft Fy kann durch die Messung der radialen Lageauslenkung des Querlenker- oder Querschwingen-Bushings 11 mit Kenntnis der radialen Lagersteifigkeit und des durch die Radaufhängungs-Kinematik definierten Lastpfades entlang des Lenkers 3 (von Gelenk 10 bis Lager 11) bestimmt werden. Dabei wirkt die Reaktionskraft Fy' radial auf das Lager 11.The wheel side force Fy can be measured by measuring the radial attitude deflection of the wishbone or swingarm bushings 11 with knowledge of the radial bearing stiffness and by the Radauf suspension kinematics defined load path along the handlebar 3 (from joint 10 to camp 11 ). The reaction force Fy 'acts radially on the bearing 11 ,

Die Rad-Längskraft Fx kann entweder durch die Messung der radialen Lagerauslenkung eines primär in Fahrzeuglängsrichtung wirksamen Führungslenker-Bushings 13 oder aber durch die Messung der elastokinematisch bedingten Kardanik eines Querlenker-Kugelgelenks 8 oder sphärischen Gelenks 9 (z.B. Bremskraft – dort tritt ein Kippen des Querlenkers 2 durch die Aufziehbewegung des Radträgers 1 auf) bestimmt werden. Dieses Verfahren erfolgt mit Kenntnis des Lastpfades entlang des Lenkers 4 (von Gelenk 12 bis Lager 13) und der radialen Lagersteifigkeit Celast des Führungslenker-Bushings 13 und/oder der elastokinematischen Effekte beim Einleiten von Bremskräften (Querlenker-Kugelgelenk 8 oder sphärisches Gelenk 9).The wheel longitudinal force Fx can be determined either by measuring the radial bearing deflection of a guide armature bushing which acts primarily in the vehicle longitudinal direction 13 or by measuring the elastokinematically related gimbals of a wishbone ball joint 8th or spherical joints 9 (eg braking force - there occurs a tilting of the control arm 2 by the Aufziehbewegung the wheel carrier 1 on). This process takes place with knowledge of the load path along the handlebar 4 (from joint 12 to camp 13 ) and the radial bearing stiffness Celast of the guide arm Bushings 13 and / or the elastokinematic effects when introducing braking forces (wishbone ball joint 8th or spherical joint 9 ).

Ferner können die aus möglichen Radeigenbewegungen herrührenden Masseträgheitskräfte des Rads 14 über die Messung der Reaktionslasten in den Sensorgelenken (Gelenke mit integrierter Kraft- und/oder Winkelmessvorrichtung) ebenfalls bestimmt werden, und zwar in x- und in y- Richtung.Furthermore, the resulting from possible Radeigen movements inertia forces of the wheel 14 also be determined via the measurement of the reaction loads in the sensor joints (joints with integrated force and / or angle measuring device), in the x and y directions.

11
Radträgerwheel carrier
22
oberer Querlenkerupper wishbone
33
unterer Querlenkerlower wishbone
44
FührungslenkerTrailing arm
55
Trägerelementsupport element
66
Fahrzeugaufbauvehicle body
77
Kraftfahrzeugmotor vehicle
88th
Kugelgelenkball joint
99
sphärisches Gelenkspherical joint
1010
Kugelgelenkball joint
1111
Elastomerlagerelastomeric bearings
1212
Kugelgelenkball joint
1313
Elastomerlagerelastomeric bearings
1414
Radwheel
1515
Radaufstandpunktwheel contact
1616
Fahrbahnroadway
1717
Magnetmagnet
1818
magnetfeldempfindlicher Sensorsensitive to magnetic fields sensor
1919
Kugelzapfenball pin
2020
KugelgelenkgehäuseBall joint housing
2121
Innenteilinner part
2222
Außenhülseouter sleeve
2323
Elastomerkörperelastomer body
2424
Magnetmagnet
2525
magnetfeldempfindlicher Sensorsensitive to magnetic fields sensor
2626
Auswerteinrichtungevaluation
FxFx
Längskraft auf Radlongitudinal force on wheel
FyFy
Querkraft auf Radlateral force on wheel
Fx'Fx '
Kraft längs des Führungslenkersforce along the guide link
Fy'fy '
Kraft längs des unteren Querlenkersforce along the lower wishbone
ττ
kardanischer Winkel des oberen Querlenkersgimbal Angle of the upper arm
xx
Längsrichtunglongitudinal direction
yy
Querrichtungtransversely
zz
Hochrichtungvertical direction
X'X '
Weg bzw. relative Verschiebungpath or relative shift

Claims (13)

Radaufhängung für ein Fahrzeug (7), mit einem Trägerelement (5), einem im Abstand zum Trägerelement (5) angeordneten Radträger (1) und einem am Radträger (1) drehbar gelagerten Rad (14), wobei der Radträger (1) mit dem Trägerelement (5) über ein erstes Führungsmittel (3) und ein erstes schwenkbares Verbindungsmittel (11) verbunden ist und der Radträger (1) mit dem Trägerelement (5) über ein zweites Führungsmittel (4; 2) und ein zweites schwenkbares Verbindungsmittel (13; 8) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass – in das erste schwenkbare Verbindungsmittel (11) eine erste Kraftmessvorrichtung integriert ist und – in das zweite schwenkbare Verbindungsmittel (13; 8) eine zweite Kraftmessvorrichtung (24, 25) und/oder eine Winkelmessvorrichtung (17, 18) integriert ist.Suspension for a vehicle ( 7 ), with a carrier element ( 5 ), one at a distance from the carrier element ( 5 ) arranged wheel carrier ( 1 ) and one on the wheel carrier ( 1 ) rotatably mounted wheel ( 14 ), wherein the wheel carrier ( 1 ) with the carrier element ( 5 ) via a first guide means ( 3 ) and a first pivotable connection means ( 11 ) and the wheel carrier ( 1 ) with the carrier element ( 5 ) via a second guide means ( 4 ; 2 ) and a second pivotable connecting means ( 13 ; 8th ), characterized in that - in the first pivotable connecting means ( 11 ) a first force measuring device is integrated and - in the second pivotable connecting means ( 13 ; 8th ) a second force measuring device ( 24 . 25 ) and / or an angle measuring device ( 17 . 18 ) is integrated. Radaufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste schwenkbare Verbindungsmittel (11) ein Elastomerlager ist.Wheel suspension according to claim 1, characterized in that the first pivotable connecting means ( 11 ) is an elastomeric bearing. Radaufhängung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite schwenkbare Verbindungsmittel (13) ein Elastomerlager ist, in welches die zweite Kraftmessvorrichtung (24, 25) integriert ist.Wheel suspension according to claim 1 or 2, characterized in that the second pivotable connecting means ( 13 ) is an elastomeric bearing into which the second force measuring device ( 24 . 25 ) is integrated. Radaufhängung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite schwenkbare Verbindungsmittel (8) ein sphärisches Gelenk oder ein Kugelgelenk ist, in welches die Winkelmessvorrichtung (17, 18) integriert ist.Wheel suspension according to claim 1 or 2, characterized in that the second pivotable connecting means ( 8th ) is a spherical joint or a ball joint into which the angle measuring device ( 17 . 18 ) is integrated. Radaufhängung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Führungsmittel (3) ein Querlenker oder eine Querschwinge ist.Wheel suspension according to one of the preceding claims, characterized in that the first guide means ( 3 ) is a wishbone or a transverse rocker. Radaufhängung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Führungsmittel (4) ein Führungslenker ist.Wheel suspension according to one of the preceding claims, characterized in that the second guide means ( 4 ) is a guide arm. Radaufhängung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Führungsmittel (2) ein Querlenker ist.Wheel suspension according to one of claims 1 to 5, characterized in that the second guide means ( 2 ) is a wishbone. Radaufhängung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kraftmessvorrichtung und die zweite Kraftmessvorrichtung (24, 25) und/oder die Winkelmessvorrichtung (17, 18) jeweils einen Magnet und einen magnetfeldempfindlichen Sensor aufweisen.Wheel suspension according to one of the preceding claims, characterized in that the first force measuring device and the second force measuring device ( 24 . 25 ) and / or the angle measuring device ( 17 . 18 ) each have a magnet and a magnetic field sensitive sensor. Radaufhängung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die magnetfeldempfindlichen Sensoren (18, 25) magnetoresistive Sensoren sind.Wheel suspension according to claim 8, characterized in that the magnetic field-sensitive sensors ( 18 . 25 ) are magnetoresistive sensors. Radaufhängung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kraftmessvorrichtung und die zweite Kraftmessvorrichtung (24, 25) und/oder die Winkelmessvorrichtung (17, 18) elektrisch mit einer Auswerteeinrichtung (26) verbunden sind.Wheel suspension according to one of the preceding claims, characterized in that the first force measuring device and the second force measuring device ( 24 . 25 ) and / or the angle measuring device ( 17 . 18 ) electrically with an evaluation device ( 26 ) are connected. Radaufhängung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass von der Auswerteeinrichtung (26) zwei auf das Rad (14) wirkende und senkrecht zueinander stehende Kräfte (Fx, Fy) bestimmbar sind.Wheel suspension according to claim 10, characterized in that of the evaluation device ( 26 ) two on the wheel ( 14 ) and mutually perpendicular forces (Fx, Fy) are determinable. Radaufhängung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass von der Auswerteeinrichtung (26) die aus Radeigenbewegungen herrührenden Masseträgheitskräfte des Rads in zwei aufeinander senkrecht stehenden Richtungen bestimmbar sind.Wheel suspension according to claim 10 or 11, characterized in that of the evaluation device ( 26 ) are derived from Radeigen movements inertia forces of the wheel in two mutually perpendicular directions can be determined. Radaufhängung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement (5) ein Teil eines Fahrzeugaufbaus (6) des Fahrzeugs (7) ist.Wheel suspension according to one or more of the preceding claims 1 to 12, characterized in that the carrier element ( 5 ) a part of a vehicle body ( 6 ) of the vehicle ( 7 ).
DE200410059544 2004-12-09 2004-12-09 Suspension for a vehicle Expired - Fee Related DE102004059544B4 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200410059544 DE102004059544B4 (en) 2004-12-09 2004-12-09 Suspension for a vehicle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200410059544 DE102004059544B4 (en) 2004-12-09 2004-12-09 Suspension for a vehicle

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102004059544A1 DE102004059544A1 (en) 2006-06-14
DE102004059544B4 true DE102004059544B4 (en) 2006-11-30

Family

ID=36500192

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE200410059544 Expired - Fee Related DE102004059544B4 (en) 2004-12-09 2004-12-09 Suspension for a vehicle

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102004059544B4 (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005030971B4 (en) * 2005-06-30 2016-01-21 Zf Friedrichshafen Ag Ball joint with sensor device, method for load measurement and method for wear measurement
DE102006043069B4 (en) * 2006-09-14 2009-12-03 Zf Lenksysteme Gmbh Method for operating an electronic power steering system
DE102008000472A1 (en) * 2008-02-29 2009-09-24 Zf Friedrichshafen Ag Suspension for a vehicle
DE102008001006A1 (en) * 2008-04-04 2009-11-12 Zf Friedrichshafen Ag Suspension for a vehicle

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4017233C2 (en) * 1989-06-13 1992-06-11 Kawai Gakki Seisakusho Co., Ltd., Hamamatsu, Shizuoka, Jp
DE68925713T2 (en) * 1988-10-13 1996-10-10 Japan Electronics Industry Ltd Road surface friction transducer and road surface friction coefficient transducer and vehicle anti-lock braking system
DE10141252C1 (en) * 2001-08-23 2003-04-17 Knorr Bremse Systeme Device for determining forces and / or moments acting on the wheel suspension of a wheel of a vehicle
DE102004030463A1 (en) * 2004-06-24 2006-01-19 Adam Opel Ag Rear suspension for a passenger vehicle with driven rear wheels

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE68925713T2 (en) * 1988-10-13 1996-10-10 Japan Electronics Industry Ltd Road surface friction transducer and road surface friction coefficient transducer and vehicle anti-lock braking system
DE4017233C2 (en) * 1989-06-13 1992-06-11 Kawai Gakki Seisakusho Co., Ltd., Hamamatsu, Shizuoka, Jp
DE10141252C1 (en) * 2001-08-23 2003-04-17 Knorr Bremse Systeme Device for determining forces and / or moments acting on the wheel suspension of a wheel of a vehicle
DE102004030463A1 (en) * 2004-06-24 2006-01-19 Adam Opel Ag Rear suspension for a passenger vehicle with driven rear wheels

Also Published As

Publication number Publication date
DE102004059544A1 (en) 2006-06-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102005027826B3 (en) Ball joint with sensor device and method for measuring wear
DE112018001492B4 (en) Sensor arrangement based on magnetoelasticity
EP3500445B1 (en) Height measuring device for a vehicle
DE19904908C2 (en) Device for determining the distance between vehicle body and vehicle wheel
EP2300247A2 (en) Wheel suspension for a vehicle
DE102009016165A1 (en) Device for coupling two wheels of center line of motor vehicle, has sensor units respectively arranged at bearings for detecting measured values of twist angle between body part and stabilizer ridge at location of bearings
WO2008052511A1 (en) Independent wheel suspension
DE102004011440A1 (en) Vibration damping device for use in a vehicle suspension system and suspension system using the same
DE102005012245B4 (en) Suspension for a vehicle
DE69432541T2 (en) Selected carrier point for a load sensor of a device for measuring the action of force on a wheel
DE102016215416A1 (en) Sensor device for a ball joint
DE102021200750A1 (en) Hollow shaft for a roll stabilization system for a vehicle, roll stabilization system and method for manufacturing a hollow shaft
DE102004059544B4 (en) Suspension for a vehicle
EP1691994B1 (en) Determining a relative movement of a chassis and a body of a wheeled vehicle
WO2009121355A1 (en) Wheel suspension for a vehicle
DE60113486T2 (en) Bearing interface arrangement with at least one elastic deformation zone and braking device containing this arrangement
WO2018206209A1 (en) Roll stabilizer having sensors for state determination
DE102007048569A1 (en) Axle device for e.g. lorry, has load sensor arrangement including ferrousmagnetic partial area of load-carrying component and measuring arrangement for measuring load-conditioned change of magnetic characteristic of partial area
EP3298871B1 (en) Agricultural vehicle, process for detecting a mechanical load on components of an agricultural vehicle
DE102017204918A1 (en) Method for determining an axle load
DE102021107485A1 (en) Steering knuckle
DE102010030406B4 (en) Twist-beam axle for a vehicle
DE202020106260U1 (en) Vehicle suspension system with a sensor
EP1592592B1 (en) Method for increasing the driving stability of a vehicle
DE102021201757B3 (en) Method for measuring the height of a motor vehicle axle having leaf springs and arrangement for measuring the height of a motor vehicle

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8364 No opposition during term of opposition
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee