车轴系统、具有车轴系统的机动车和用于检测变形的方法技术方案

本发明专利技术涉及一种用于机动车(100)的车轴系统(10)，其具有车轴基体(12)、至少两个车轮悬架装置(14)、至少一个板簧单元(16)、至少两个阻尼器单元(18)、计算机单元(50)和数据通信接口(40)，其中，至少两个车轮悬架装置(14)分别与车轴基体(12)、至少一个板簧单元(16)和与至少两个阻尼器单元(18)中的一个有效连接，其中，板簧单元(16)包括至少一个传感器单元(30)，用于测量至少一个板簧单元(16)的变形，并且数据通信接口(40)与至少一个传感器单元(30)以数据通信的方式连接，并且设计用于将测量到的变形传达到计算机单元(50)处。本发明专利技术还涉及一种具有车轴系统(10)的机动车(100)和一种用于检测用于机动车(100)的车轴系统(10)的至少一个板簧单元(16)的变形的方法。至少一个板簧单元(16)的变形的方法。至少一个板簧单元(16)的变形的方法。

【技术实现步骤摘要】
车轴系统、具有车轴系统的机动车和用于检测变形的方法


[0001]本专利技术涉及一种用于机动车的车轴系统。此外，本专利技术涉及一种具有至少一个车轴系统的机动车。本专利技术还涉及一种用于检测用于机动车的车轴系统的至少一个板簧单元的变形的方法。

技术介绍

[0002]具有板簧单元的车轴系统在其使用期的过程中会遭受疲劳现象，例如构件、尤其板簧单元和/或阻尼器单元的等温机械疲劳、热疲劳和/或热机械疲劳、蠕变疲劳或摩擦疲劳。疲劳会降低构件和/或车轴系统的工作能力，由此又对车轴系统和/或底盘的质量特征(例如驾驶感觉、舒适性和/或安全性)产生负面影响。车轴系统的构件、尤其板簧单元和/或阻尼器单元的疲劳大多缓慢地且不被察觉地进行，并且大多不是由于一个或少数个别情况而产生。
[0003]为了保证车轴系统的功能性和安全性，因此预设了限定的维护间隔，在其中，检查和/或更换车轴系统的各个构件和/或整个车轴系统。备选地，在出现损坏之后才更换车轴系统的构件和/或整个车轴系统。
[0004]已知的车轴系统的共同不利之处在于，没有进行车轴系统、尤其板簧单元和/或阻尼器单元的状态监控，因而构件要么过早地且因此在整个性能潜力和整个寿命被充分利用之前被更换，要么在发生损坏之后才被更换。此外，由于缺少状态监控，车轴系统的特性不能够适应于、尤其动态地和/或自动地适应于车轴系统的状态的变化。

技术实现思路

[0005]因此，本专利技术的目的是，消除或至少部分地消除现有技术中的上述缺点。尤其地，本专利技术的目的是，提供一种具有至少一个板簧单元的用于机动车的车轴系统，利用该车轴系统能够特别简单地测量至少一个板簧单元的变形。尤其地，本专利技术的目的还在于，提供一种具有至少一个车轴系统的机动车以及一种用于检测用于机动车的车轴系统的至少一个板簧单元的变形的方法。
[0006]上述目的通过本专利技术来实现。尤其地，该目的通过一种具有根据本专利技术的特征的车轴系统来实现。该目的还通过一种具有根据本专利技术的特征的机动车和一种具有根据本专利技术的特征的方法来实现。本专利技术的另外的优点和细节在说明书和附图中得到。在此，与根据本专利技术的车轴系统相联系描述的特征自然也适用于与根据本专利技术的机动车、根据本专利技术的方法相联系描述的特征，并且相应反之亦然，从而始终相互参考或可以参考本专利技术各个方面的公开。
[0007]根据本专利技术的第一方面，该目的通过一种用于机动车的车轴系统来实现，该车轴系统具有车轴基体、至少两个车轮悬架装置、至少一个板簧单元、至少两个阻尼器单元、计算机单元和数据通信接口，其中，至少两个车轮悬架装置分别与车轴基体、至少一个板簧单元和与至少两个阻尼器单元中的一个有效连接，其中，板簧单元包括至少一个传感器单元，
用于测量至少一个板簧单元的变形，并且数据通信接口与至少一个传感器单元以数据通信的方式连接，并且设计用于将测量到的变形传达到计算机单元处。
[0008]根据本专利技术的车轴系统的目的是，检测至少一个板簧单元的变形，以便实现推断出车轴系统、尤其至少一个板簧单元的可能的疲劳现象。在本专利技术的范围内，车轴系统应理解成既用作前轴又用作后轴。至少一个板簧单元应理解为纵向板簧单元和/或横向板簧单元。至少一个板簧单元的变形的测量优选地应理解为至少一个板簧单元在板簧单元的沿纵向方向的应变的测量。板簧单元的纵向方向在此优选地由板簧的主延伸方向得到。阻尼器单元优选地设计为减震器。车轮悬架装置用于分别与至少一个车轮进行结构连接。为了清楚起见，在本说明书中省略了车轮悬架处的已知的结构细节(例如制动装置)。车轮悬架装置到基体处的连结优选地经由结构装置(例如导杆)进行。车轮悬架装置分别到至少一个阻尼器单元处和/或到至少一个板簧单元处的连结优选地设计为直接的结构连结。
[0009]数据通信接口可以将来自变形的测量的数据无线地和/或有线地传达到计算机单元处。传感器单元以数据通信的方式与数据通信接口连接。计算机单元可以设计为机动车的计算机单元和/或机动车的计算机系统的组成部分。备选地或附加地，车轴系统可以具有自己的计算机单元。优选地，车轴系统的计算机单元设计用于与机动车、尤其与机动车的控制系统进行数据通信。备选地或附加地，计算机单元可以设计用于与服务器、维护商和/或制造商进行数据通信。
[0010]车轴系统和/或板簧单元在其制造状态下具有可测量的特性。因此，可以将车轴系统和/或板簧单元的原始状态记录在测量曲线和/或表格中。例如，记录至少一个板簧单元在其制造状态下的变形、尤其沿纵向方向的应变随至少两个车轮悬架装置的高度水平的测量曲线。例如，通过测量至少一个板簧单元的变形，可以检测车轴系统的构件、尤其至少两个阻尼器单元和/或至少一个板簧单元的出现的疲劳现象。因此，通过根据本专利技术的车轴系统和至少一个板簧单元的变形的测量，实现对车轴系统和/或车轴系统的构件进行状态分析。优选地，通过根据本专利技术的车轴系统，实现长期检测至少一个板簧单元随时间的变形。
[0011]如此设计的车轴系统是特别有利的，因为可以特别简单地实现测量和检测至少一个板簧单元的变形，其中，测量的数据被有利地传达到计算机单元处。
[0012]根据本专利技术的一种优选的改进方案，可以在车轴系统中设置成，至少一个板簧单元至少部分地包括纤维增强材料、尤其玻璃纤维增强材料和/或碳纤维增强材料。如果根据本专利技术的板簧单元由玻璃纤维增强塑料和/或碳纤维增强塑料设计成，它是特别有利的。由玻璃和/或碳纤维增强塑料构成的板簧单元在强度、重量、应变、磨损行为和失效行为方面具有有利的结构特性。
[0013]根据本专利技术的一种优选的改进方案，可以在车轴系统中设置成，至少一个传感器单元布置在至少一个板簧单元的表面处和/或至少部分地布置在至少一个板簧单元中，并且/或者至少一个传感器单元设计为机械应变测量片和/或光学纤维传感器。根据本专利技术的传感器单元在至少一个板簧单元的表面处(即在至少一个板簧单元外部)的布置结构是装设的特别简单且成本有利的设计方案。将至少一个传感器单元至少部分地布置在至少一个板簧单元中，有利地实现提高至少一个传感器单元的使用寿命，由于至少一个传感器单元被保护免受外部影响，例如碎石、污物和/或湿气。尤其结合由纤维增强材料构成的板簧单元，根据本专利技术的传感器单元可以层压到至少一个板簧单元中，并且因此嵌入到纤维层之
间和板簧单元的基质中。
[0014]根据本专利技术的传感器单元优选地应理解为测量片。测量条可以设计为机械应变仪和/或光学纤维传感器。为了设计为光学纤维传感器，优选地设置有光导入装置、至少一个纤维布拉格光栅(Faser
‑
Blagg
‑
Giter)、透镜和/或车轴系统的至少一个询问器。至少一个询问器作为光电仪器检测光导入装置的光、尤其反射光，该光至少部分地传导通过至少一个板簧单元的和/或在其中和/或在其处的至少一个纤维，并且实现评估至少一个板簧单元的应变、温度、移动、扭转和/或负载。至少一个询问器优选地在其检测频率方面可调整地设计。如此设计的车轴系统是特别有利的，因为特别精确地实现测量和/或检测至少一个板簧单本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于机动车(100)的车轴系统(10)，其具有车轴基体(12)、至少两个车轮悬架装置(14)、至少一个板簧单元(16)、至少两个阻尼器单元(18)、计算机单元(50)和数据通信接口(40)，其中，所述至少两个车轮悬架装置(14)分别与所述车轴基体(12)、所述至少一个板簧单元(16)和与所述至少两个阻尼器单元(18)中的一个有效连接，其特征在于，所述板簧单元(16)包括至少一个传感器单元(30)，用于测量所述至少一个板簧单元(16)的变形，并且所述数据通信接口(40)与所述至少一个传感器单元(30)以数据通信的方式连接，并且设计用于将测量到的所述变形传达到所述计算机单元(50)处。2.根据权利要求1所述的车轴系统(10)，其特征在于，所述至少一个板簧单元(16)至少部分地包括纤维增强材料、尤其玻璃纤维增强材料和/或碳纤维增强材料。3.根据前述权利要求中任一项所述的车轴系统(10)，其特征在于，所述至少一个传感器单元(30)布置在所述至少一个板簧单元(16)的表面处和/或至少部分地布置在所述至少一个板簧单元(16)中，并且/或者所述至少一个传感器单元(30)设计为机械应变测量片和/或光学纤维传感器。4.根据前述权利要求中任一项所述的车轴系统(10)，其特征在于，所述计算机单元(50)包括存储器单元(52)，其中，所述存储器单元(52)设计用于存储检测到的随时间的所述变形，并且/或者所述计算机单元(50)设计用于将检测到的所述变形与在至少一个理论值进行比较。5.根据前述权利要求中任一项所述的车轴系统(10)，其特征在于，所述至少两个阻尼器单元(18)分别包括调整装置(20)，用于调整所述阻尼器单元(18)的阻尼力，其中，所述计算机单元(50)设计用于通过所述调整装置(20)尤其基于检测到的所述变形来调节所述阻尼器单元(18)的阻尼力。6.根据前述权利要求中任一项所...

【专利技术属性】
技术研发人员：S，
申请(专利权)人：大众汽车股份公司，
类型：发明
国别省市：