DE102019108042A1 - Method and device for determining and further using a load on a front axle - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft u. a. ein Verfahren zum Bestimmen und Weiterverwenden einer Belastung einer Vorderachse (16) eines Kraftfahrzeugs (10), vorzugsweise eines Nutzfahrzeugs, mit einer Hinterachse (18), die eine Hinterachsluftfederanlage (22) zur Niveauregulierung der Hinterachse (18) aufweist. Das Verfahren weist ein Erfassen mindestens eines Druckwerts der Hinterachsluftfederanlage (22) und ein Ermitteln einer Vorderachsgewichtslast und/oder einer Vorderachsgewichtskraft der Vorderachse (16) basierend auf dem erfassten Druckwert auf. Das Verfahren weist ferner ein Ausgeben einer Information bezüglich der ermittelten Vorderachsgewichtslast und/oder Vorderachsgewichtskraft mittels einer Benutzerschnittstelle (30) des Kraftfahrzeugs (10) auf. Das Verfahren benötigt lediglich mindestens einen Drucksensor einer Hinterachsluftfederanlage (22) und ist damit vergleichsweise unkompliziert und kostengünstig zu realisieren.The invention relates to u. a. a method for determining and further using a load on a front axle (16) of a motor vehicle (10), preferably a commercial vehicle, with a rear axle (18) which has a rear axle air suspension system (22) for leveling the rear axle (18). The method includes detecting at least one pressure value of the rear axle air suspension system (22) and determining a front axle weight load and / or a front axle weight force of the front axle (16) based on the detected pressure value. The method also includes outputting information relating to the determined front axle weight load and / or front axle weight force by means of a user interface (30) of the motor vehicle (10). The method only requires at least one pressure sensor of a rear axle air suspension system (22) and is therefore comparatively uncomplicated and inexpensive to implement.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Bestimmen und Weiterverwenden einer Belastung einer Vorderachse eines Kraftfahrzeugs, vorzugsweise eines Nutzfahrzeugs, mit einer Hinterachse, die eine Hinterachsluftfederanlage zur Niveauregulierung der Hinterachse aufweist.The invention relates to a method and a device for determining and further using a load on a front axle of a motor vehicle, preferably a utility vehicle, with a rear axle which has a rear axle air suspension system for leveling the rear axle.
Die
Der Stand der Technik kann dahingehend nachteilig sein, dass die Achslastmessung nur mit zusätzlichen Komponenten, wie einem speziellen Achslastsensor, durchführbar ist.The prior art can be disadvantageous in that the axle load measurement can only be carried out with additional components, such as a special axle load sensor.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine verbesserte und/oder alternative Technik zum Bestimmen und Weiterverwenden einer Belastung einer Vorderachse eines Kraftfahrzeugs zu schaffen.The invention is based on the object of creating an improved and / or alternative technology for determining and further using a load on a front axle of a motor vehicle.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren und eine Vorrichtung gemäß den unabhängigen Ansprüchen. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen und der Beschreibung angegeben.The object is achieved by a method and a device according to the independent claims. Advantageous developments are given in the dependent claims and the description.
Das Verfahren dient zum Bestimmen und Weiterverwenden einer Belastung einer Vorderachse eines Kraftfahrzeugs, vorzugsweise eines Nutzfahrzeugs, mit einer Hinterachse, die eine Hinterachsluftfederanlage zur Niveauregulierung der Hinterachse aufweist. Das Verfahren weist ein Erfassen mindestens eines Druckwerts der Hinterachsluftfederanlage auf. Das Verfahren weist ein Ermitteln (z. B. Berechnen oder Schätzen) einer Vorderachsgewichtslast und/oder einer Vorderachsgewichtskraft der Vorderachse basierend auf dem erfassten Druckwert auf. Das Verfahren weist ein Ausgeben einer Information bezüglich der ermittelten Vorderachsgewichtslast und/oder Vorderachsgewichtskraft mittels einer Benutzerschnittstelle des Kraftfahrzeugs auf.The method is used to determine and further use a load on a front axle of a motor vehicle, preferably a commercial vehicle, with a rear axle that has a rear axle air suspension system for leveling the rear axle. The method includes detecting at least one pressure value of the rear axle air suspension system. The method includes determining (for example calculating or estimating) a front axle weight load and / or a front axle weight of the front axle based on the detected pressure value. The method includes outputting information relating to the determined front axle weight load and / or front axle weight force by means of a user interface of the motor vehicle.
Das vorgeschlagene Verfahren benötigt lediglich mindestens einen Drucksensor einer Hinterachsluftfederanlage und ist damit vergleichsweise unkompliziert und kostengünstig zu realisieren. Beispielsweise werden keine kostspieligen und komplizierten Wegsensoren samt Gestänge an der Vorderachse zum Bestimmen der Belastung an der Vorderachse benötigt. In diesem Zusammenhang entfällt auch die Auswerteelektronik inklusive Software der Wegsensoren. Aufgrund der lediglich mindestens einen Eingangsgröße (Druckwert(e)) ergibt sich ein robustes und leistungsfähiges Verfahren. Zusätzlich wird ermöglicht, dass keine neuen Bauteile am Kraftfahrzeug zum Ausführen des Verfahrens vorgesehen werden müssen, da das Verfahren den oder die Drucksensoren der Hinterachsluftfederanlage verwendet, die ohnehin zum Regeln der Hinterachsluftfederanlage vorgesehen sind. Folglich kann auf eine Bauteilqualifikation verzichtet werden und es kann eine schnelle Implementierung des Verfahrens in heutigen Serienfahrzeugen vorgenommen werden.The proposed method only requires at least one pressure sensor of a rear axle air suspension system and is therefore comparatively uncomplicated and inexpensive to implement. For example, no expensive and complicated displacement sensors and linkages are required on the front axle to determine the load on the front axle. In this context, the evaluation electronics including the software for the displacement sensors are also omitted. Due to the only at least one input variable (pressure value (s)), a robust and powerful method results. In addition, it is made possible that no new components have to be provided on the motor vehicle to carry out the method, since the method uses the pressure sensor (s) of the rear axle air suspension system which are provided for regulating the rear axle air suspension system in any case. As a result, component qualification can be dispensed with and the method can be implemented quickly in today's series vehicles.
Zweckmäßig kann die Benutzerschnittstelle eine Anzeige und/oder einen Lautsprecher zur Ausgabe der Information aufweisen. Die Benutzerschnittstelle kann beispielsweise fest im Kraftfahrzeug verbaut sein oder als eine mobile Benutzerschnittstelle (z. B. ein Smartphone, ein Tablet-PC oder ein Notebook) ausgeführt sein.The user interface can expediently have a display and / or a loudspeaker for outputting the information. The user interface can, for example, be permanently installed in the motor vehicle or be designed as a mobile user interface (e.g. a smartphone, a tablet PC or a notebook).
Insbesondere kann der Druckwert ein absoluter Druckwert oder ein relativer Druckwert (eine Druckwertveränderung) sein.In particular, the pressure value can be an absolute pressure value or a relative pressure value (a pressure value change).
In einem Ausführungsbeispiel wird die Information visuell, akustisch und/oder haptisch mittels der Benutzerschnittstelle ausgegeben. Es ist möglich, dass das Ausgeben der Information ein Ausgeben der ermittelten Vorderachsgewichtslast und/oder Vorderachsgewichtskraft aufweist, z. B. in Textform auf einer Anzeige.In one embodiment, the information is output visually, acoustically and / or haptically by means of the user interface. It is possible that the outputting of the information includes outputting the determined front axle weight load and / or front axle weight force, e.g. B. in text form on an advertisement.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel weist das Verfahren ein Vergleichen der ermittelten Vorderachsgewichtslast und/oder der ermittelten Vorderachsgewichtskraft mit einem, vorzugsweise zulässigen, Grenzwert für die Belastung der Vorderachse auf. Zweckmäßig kann das Ausgeben der Information ein Ausgeben einer einstufigen oder mehrstufigen Warnung in Abhängigkeit von dem Vergleichen aufweisen. Somit kann der Fahrer bei einer zu großen Belastung der Vorderachse gewarnt werden.In a further exemplary embodiment, the method comprises a comparison of the determined front axle weight load and / or the determined front axle weight force with a, preferably permissible, limit value for the load on the front axle. The output of the information can expediently comprise output of a single-stage or multi-stage warning as a function of the comparison. In this way, the driver can be warned if the front axle is overloaded.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel weist das Verfahren ferner ein Anpassen eines Betriebs eines Elektronische-Stabilitätskontrolle-Systems des Kraftfahrzeugs basierend auf der ermittelten Vorderachsgewichtslast und/oder Vorderachsgewichtskraft auf. So kann der Betrieb des Elektronische-Stabilitätskontrolle-Systems mit vergleichsweise genauen Werten für die aktuelle Vorderachsbelastung optimiert werden. Dieser Verfahrensschritt kann alternativ oder zusätzlich zur Ausgabe mittels der Benutzerschnittstelle ausgeführt werden.In a further exemplary embodiment, the method also includes an adaptation of an operation of an electronic stability control system of the motor vehicle based on the determined front axle weight load and / or front axle weight force. In this way, the operation of the electronic stability control system can be optimized with comparatively precise values for the current front axle load. This method step can be carried out as an alternative or in addition to the output using the user interface.
In einer weiteren Ausführungsform weist das Verfahren ferner ein Anpassen eines Antriebsmoments an der Vorderachse und/oder an der Hinterachse des Kraftfahrzeugs basierend auf der ermittelten Vorderachsgewichtslast und/oder Vorderachsgewichtskraft auf. Die Antriebsmomente können so mittels vergleichsweise genauen Werten für die aktuelle Vorderachsbelastung optimiert werden. Dieser Verfahrensschritt kann alternativ oder zusätzlich zur Ausgabe mittels der Benutzerschnittstelle ausgeführt werden.In a further embodiment, the method also includes an adaptation of a drive torque on the front axle and / or on the rear axle of the motor vehicle based on the determined front axle weight load and / or front axle weight force. The drive torques can thus be optimized for the current front axle load using comparatively precise values. This method step can be carried out as an alternative or in addition to the output using the user interface.
In einer weiteren Ausführungsform weist das Verfahren ein Anpassen eines Betriebs eines Antriebsschlupfregelung-Systems des Kraftfahrzeugs basierend auf der ermittelten Vorderachsgewichtslast und/oder Vorderachsgewichtskraft auf. Das Antriebsschlupfregelung-System kann so mit vergleichsweise genauen Werten für die aktuelle Vorderachsbelastung optimiert werden. Dieser Verfahrensschritt kann alternativ oder zusätzlich zur Ausgabe mittels der Benutzerschnittstelle ausgeführt werden.In a further embodiment, the method includes an adaptation of an operation of a traction control system of the motor vehicle based on the determined front axle weight load and / or front axle weight force. The traction control system can thus be optimized with comparatively precise values for the current front axle load. This method step can be carried out as an alternative or in addition to the output using the user interface.
In einer Ausführungsvariante weist das Verfahren ferner ein Anpassen eines Betriebs eines elektronischen Bremssystems des Kraftfahrzeugs basierend auf der ermittelten Vorderachsgewichtslast und/oder Vorderachsgewichtskraft auf. So können die Bremskräfte an die Achsbelastung der Vorderachse angepasst werden. Dieser Verfahrensschritt kann alternativ oder zusätzlich zur Ausgabe mittels der Benutzerschnittstelle ausgeführt werden.In one embodiment variant, the method also includes an adaptation of an operation of an electronic brake system of the motor vehicle based on the determined front axle weight load and / or front axle weight force. In this way, the braking forces can be adapted to the axle load on the front axle. This method step can be carried out as an alternative or in addition to the output using the user interface.
In einer weiteren Ausführungsvariante weist das Verfahren ferner ein Anpassen eines Betriebs und/oder eines Antriebsmoments von, vorzugsweise hydraulischen und/oder zuschaltbaren, Radnabenmotoren der Vorderachse basierend auf der ermittelten Vorderachsgewichtslast und/oder Vorderachsgewichtskraft auf. So kann beispielsweise ein Hydraulikdruck der Radnabenmotoren an die Vorderachsbelastung angepasst und eine entsprechende Hydraulikpumpe beispielsweise entsprechend vorgesteuert werden. Dieser Verfahrensschritt kann alternativ oder zusätzlich zur Ausgabe mittels der Benutzerschnittstelle ausgeführt werden.In a further embodiment variant, the method also includes an adaptation of an operating and / or drive torque of, preferably hydraulic and / or connectable, wheel hub motors of the front axle based on the determined front axle weight load and / or front axle weight force. For example, a hydraulic pressure of the wheel hub motors can be adapted to the front axle load and a corresponding hydraulic pump can be precontrolled accordingly. This method step can be carried out as an alternative or in addition to the output using the user interface.
In einer weiteren Ausführungsvariante weist das Verfahren ferner ein Anpassen eines Betriebs eines elektronisch gesteuerten Stoßdämpfers an der Vorderachse des Kraftfahrzeugs auf. So kann eine Dämpfungswirkung des Stoßdämpfers an die Vorderachsbelastung angepasst werden. Dieser Verfahrensschritt kann alternativ oder zusätzlich zur Ausgabe mittels der Benutzerschnittstelle ausgeführt werden.In a further embodiment variant, the method also has an adaptation of an operation of an electronically controlled shock absorber on the front axle of the motor vehicle. In this way, a damping effect of the shock absorber can be adapted to the load on the front axle. This method step can be carried out as an alternative or in addition to the output using the user interface.
In einem Ausführungsbeispiel werden das Erfassen des mindestens einen Druckwerts der Hinterachsluftfederanlage, das Ermitteln der Vorderachsgewichtslast und/oder der Vorderachsgewichtskraft und/oder das Ausgeben der Information während eines Stillstands und/oder während einer Fahrt des Kraftfahrzeugs ausgeführt. Damit können beispielsweise auch Veränderungen der Nutzlast, z. B. bei Salzstreufahrzeugen oder Müllsammelfahrzeugen oder bei einer ungewünschten Nutzlastbewegung, erkannt werden.In one embodiment, the detection of the at least one pressure value of the rear axle air suspension system, the determination of the front axle weight load and / or the front axle weight force and / or the output of the information are carried out while the motor vehicle is stationary and / or while driving. For example, changes in the payload, e.g. B. in salt litter vehicles or refuse collection vehicles or in the event of an undesired movement of the payload.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel weist das Erfassen mindestens eines Druckwerts der Hinterachsluftfederanlage ein Erfassen eines Druckwerts eines Luftfederbalgs der Hinterachsluftfederanlage auf lediglich einer Fahrzeuglängsseite des Kraftfahrzeugs auf. Insbesondere bei symmetrischer Lastverteilung liefert ein derartiges Verfahren gute Ergebnisse und ist besonders einfach auszuführen.In a further exemplary embodiment, the acquisition of at least one pressure value of the rear axle air suspension system includes acquisition of a pressure value of an air suspension bellows of the rear axle air suspension system on only one longitudinal side of the motor vehicle. Such a method delivers good results, in particular with symmetrical load distribution, and is particularly easy to implement.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel weist das Erfassen mindestens eines Druckwerts der Hinterachsluftfederanlage ein Erfassen eines ersten Druckwerts eines ersten Luftfederbalgs der Hinterachsluftfederanlage und ein Erfassen eines zweiten Druckwerts eines zweiten Luftfederbalgs der Hinterachsluftfederanlage auf, wobei der erste Luftfederbalg und der zweite Luftfederbalg an einander gegenüberliegenden Fahrzeuglängsseiten des Kraftfahrzeugs angeordnet sind. Damit kann auch der Einfluss einer unsymmetrischen Lastverteilung vom Verfahren berücksichtigt werden.In a further embodiment, the detection of at least one pressure value of the rear axle air suspension system includes detection of a first pressure value of a first air suspension bellows of the rear axle air suspension system and detection of a second pressure value of a second air suspension bellows of the rear axle air suspension system, the first air suspension bellows and the second air suspension bellows being arranged on opposite longitudinal sides of the vehicle are. This means that the method can also take into account the influence of an asymmetrical load distribution.
In einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Hinterachsluftfederanlage eine elektronisch gesteuerte Hinterachsluftfederanlage und der mindestens eine Druckwert wird von mindestens einem Drucksensor der elektronisch gesteuerten Hinterachsluftfederanlage erfasst. Eine derartige elektronische Hinterachsluftfederanlage ist beispielsweise in Sattelzugmaschinen und Lastkraftwagen vom BL (Blatt-Luft)-Typ bereits vorhanden. Beim BL-Typ ist an der Vorderachse eine Stahlblattfeder und an der Hinterachse eine Luftfederanlage verbaut. Damit kann das Verfahren auf Komponenten zurückgreifen, die bereits vorhanden sind. Somit müssen keine zusätzlichen Komponenten vorgesehen werden, die das Ausführen des Verfahrens ermöglichen.In a particularly preferred embodiment, the rear axle air suspension system is an electronically controlled rear axle air suspension system and the at least one pressure value is recorded by at least one pressure sensor of the electronically controlled rear axle air suspension system. Such an electronic rear axle air suspension system is already available, for example, in semitrailer tractors and trucks of the BL (leaf-air) type. With the BL type, a steel leaf spring is installed on the front axle and an air suspension system on the rear axle. This means that the process can use components that are already available. It is therefore not necessary to provide any additional components that enable the method to be carried out.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist das Erfassen des mindestens einen Druckwerts von einem Steuergerät der Hinterachsluftfederanlage gesteuert. Dies ermöglicht eine besonders einfache Implementierung des Verfahrens, da keine Veränderung des bereits vorhandenen Steuergeräts der Hinterachsluftfederanlage benötigt wird.In a further exemplary embodiment, the detection of the at least one pressure value is controlled by a control unit of the rear axle air suspension system. This enables a particularly simple implementation of the method, since no modification of the already existing control unit of the rear axle air suspension system is required.
In einer Ausführungsform wird das Ermitteln der Vorderachsgewichtslast und/oder der Vorderachsgewichtskraft basierend auf dem mindestens einen erfassten Druckwert von einem anderen Steuergerät, vorzugsweise einem zentralen Steuergerät, des Kraftfahrzeugs, gesteuert. Dies ermöglicht eine besonders einfache Implementierung des Verfahrens, da keine Veränderung des bereits vorhandenen Steuergeräts der Hinterachsluftfederanlage benötigt wird. Stattdessen wird ein Signal, das dem erfassten Druckwert entspricht, an ein anderes Steuergerät weitergeleitet, das speziell zum Ausführen des Verfahrens konfiguriert ist. Hier eignet sich insbesondere das zentrale Steuergerät des Kraftfahrzeugs, da dieses bereits einen Ausgang zum Ansteuern der Benutzerschnittstelle aufweisen kann. Insofern wären keine hardwareseitigen Anpassungen zum Implementieren des Verfahrens notwendig.In one embodiment, the front axle weight load and / or the front axle weight force is determined based on the at least one detected pressure value by another control device, preferably a central control device, of the motor vehicle controlled. This enables a particularly simple implementation of the method, since no modification of the already existing control unit of the rear axle air suspension system is required. Instead, a signal that corresponds to the recorded pressure value is forwarded to another control unit that is specially configured to carry out the method. The central control unit of the motor vehicle is particularly suitable here, since it can already have an output for controlling the user interface. In this respect, no hardware adjustments would be necessary to implement the method.
In einem alternativen Ausführungsbeispiel werden das Erfassen des mindestens einen Druckwerts und das Ausgeben der Information von einem Steuergerät der Hinterachsluftfederanlage gesteuert. Dies hat den Vorteil, dass das Verfahren nur ein einziges Steuergerät zum Ausführen verwendet.In an alternative exemplary embodiment, the acquisition of the at least one pressure value and the outputting of the information are controlled by a control unit of the rear axle air suspension system. This has the advantage that the method only uses a single control device for execution.
In einer weiteren Ausführungsform weist das Ermitteln der Vorderachsgewichtslast und/oder der Vorderachsgewichtskraft der Vorderachse des Kraftfahrzeugs basierend auf dem erfassten Druckwert ein Ermitteln einer an der Hinterachse wirkenden Hinterachsgewichtskraft und/oder Hinterachslast des Kraftfahrzeugs basierend auf dem mindestens einen erfassten Druckwert auf. Der Schritt kann ferner ein Ermitteln der an der Vorderachse des Kraftfahrzeugs wirkenden Vorderachsgewichtskraft und/oder Vorderachsgewichtslast des Kraftfahrzeugs basierend auf einem vorbestimmten oder geschätzten Schwerpunkt und/oder Lasteinleitungspunkt des Kraftfahrzeugs und der ermittelten Hinterachsgewichtskraft und/oder Hinterachslast aufweisen. Die Schritte können explizit ausgeführt und die genannten Zwischenergebnisse berechnet werden. Es ist allerdings auch möglich, die Schritte implizit ohne Berechnung von Zwischenergebnissen durchzuführen.In a further embodiment, determining the front axle weight load and / or the front axle weight force of the front axle of the motor vehicle based on the detected pressure value includes determining a rear axle weight force acting on the rear axle and / or the rear axle load of the motor vehicle based on the at least one detected pressure value. The step can further include determining the front axle weight force and / or front axle weight load of the motor vehicle acting on the front axle of the motor vehicle based on a predetermined or estimated center of gravity and / or load introduction point of the motor vehicle and the determined rear axle weight force and / or rear axle load. The steps can be carried out explicitly and the named intermediate results can be calculated. However, it is also possible to carry out the steps implicitly without calculating intermediate results.
In einer Ausführungsvariante ist das Kraftfahrzeug eine Sattelzugmaschine und der Lasteinleitungspunkt des Kraftfahrzeugs ist vorbestimmt. Der vorbestimmte Lasteinleitungspunkt kann in einem Steuergerät gespeichert sein. Insbesondere bei BL-Sattelzugmaschinen kann der Lasteinleitungspunkt über die Sattelkupplung eindeutig definiert sein.In one embodiment, the motor vehicle is a tractor unit and the load application point of the motor vehicle is predetermined. The predetermined load introduction point can be stored in a control device. In the case of BL semitrailer tractors in particular, the load application point can be clearly defined via the fifth wheel.
In einer alternativen Ausführungsvariante ist das Kraftfahrzeug ein Lastkraftwagen und der Schwerpunkt des Kraftfahrzeugs ist geschätzt, vorzugsweise mittels eines Massenschätzers des Kraftfahrzeugs, der vorzugsweise basierend auf mindestens einer erfassten Beschleunigung und/oder Verzögerungen des Kraftfahrzeugs und einer erfassten Motorantriebsleistung des Kraftfahrzeugs einen Schwerpunkt des Kraftfahrzeugs schätzt. Insbesondere bei BL-Lastkraftwagen (mit Aufbau) kann zwar der Schwerpunkt des Lastkraftwagens bekannt sein, nicht aber der Schwerpunkt der Nutzlast, sodass ein Gesamtschwerpunkt auf geeignete Weise abgeschätzt werden sollte. Hierzu kann der Massenschätzer verwendet werden, der im Kraftfahrzeug bereits zum Ausführen von anderen Aufgaben (z. B. angepasste Steuerung des Bremseingriffs) vorhanden sein kann, sodass keine zusätzlichen Systeme benötigt werden.In an alternative embodiment, the motor vehicle is a truck and the center of gravity of the motor vehicle is estimated, preferably by means of a mass estimator of the motor vehicle, which preferably estimates a center of gravity of the motor vehicle based on at least one detected acceleration and / or deceleration of the motor vehicle and a detected engine drive power of the motor vehicle. Particularly in the case of BL trucks (with body), the truck's center of gravity can be known, but not the center of gravity of the payload, so that an overall center of gravity should be estimated in a suitable manner. For this purpose, the mass estimator can be used, which can already be present in the motor vehicle to carry out other tasks (e.g. adapted control of the braking intervention) so that no additional systems are required.
Zweckmäßig kann der Massenschätzer iterativ schätzen. Das bedeutet, der Massenschätzer führt schrittweise wiederholte Rechengänge durch, um sich einer möglichst exakten Lösung schrittweise anzunähern. Hierbei können mehrere erfasste Beschleunigungen und/oder Verzögerungen sowie Motorantriebsleistungen berücksichtigt werden, die nach und nach während der Fahrt erfasst werden. Die Schätzung verbessert sich somit mit zunehmender Fahrtdauer.The mass estimator can expediently estimate iteratively. This means that the mass estimator carries out calculations that are repeated step by step in order to gradually approach a solution that is as exact as possible. Several recorded accelerations and / or decelerations as well as motor drive powers can be taken into account, which are recorded gradually during the journey. The estimate therefore improves as the journey time increases.
In einem Ausführungsbeispiel weist das Verfahren ferner ein Abgleichen der ermittelten Vorderachsgewichtskraft, der ermittelten Vorderachslast, der ermittelten Hinterachsgewichtskraft und/oder der ermittelten Hinterachslast mittels eines Massenschätzers des Kraftfahrzeugs, der basierend auf mindestens einer erfassten Beschleunigung und/oder Verzögerungen des Kraftfahrzeugs und einer erfassten Motorantriebsleistung des Kraftfahrzeugs eine Gesamtgewichtskraft, eine Gesamtlast, einen Schwerpunkt, eine Vorderachsgewichtskraft, eine Vorderachslast, eine Hinterachsgewichtskraft und/oder eine Hinterachslast des Kraftfahrzeugs schätzt, auf. Damit kann das Verfahren plausibilisiert werden. Hierzu kann ebenfalls der bereits vorhandene Massenschätzer verwendet werden, sodass keine zusätzlichen Systeme benötigt werden. Die Plausibilisierung erfolgt unter Zuhilfenahme von redundanten, physikalisch unabhängigen Eingangsgrößen des Masseschätzers.In one exemplary embodiment, the method further comprises comparing the determined front axle weight force, the determined front axle load, the determined rear axle weight force and / or the determined rear axle load using a mass estimator of the motor vehicle, which is based on at least one detected acceleration and / or deceleration of the motor vehicle and a detected engine drive power of the Motor vehicle estimates a total weight force, a total load, a center of gravity, a front axle weight force, a front axle load, a rear axle weight force and / or a rear axle load of the motor vehicle. The plausibility of the procedure can thus be checked. The existing mass estimator can also be used for this purpose, so that no additional systems are required. The plausibility check is carried out with the aid of redundant, physically independent input variables of the mass estimator.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist eine Vorderachse des Kraftfahrzeugs ohne Vorderachsluftfederanlage vorgesehen und/oder eine Vorderachse des Kraftfahrzeugs weist Stahlfedern, vorzugsweise Blattfedern, auf.In a further exemplary embodiment, a front axle of the motor vehicle is provided without a front axle air suspension system and / or a front axle of the motor vehicle has steel springs, preferably leaf springs.
Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zum Bestimmen und Weiterverwenden einer Belastung einer Vorderachse eines Kraftfahrzeugs, vorzugsweise eines Nutzfahrzeugs. Die Vorrichtung weist eine Hinterachsluftfederanlage für einer Hinterachse des Kraftfahrzeugs zur Niveauregulierung der Hinterachse auf, wobei die Hinterachsluftfederanlage mindestens einen Drucksensor aufweist. Die Vorrichtung weist eine Benutzerschnittstelle auf. Die Vorrichtung weist mindestens ein Steuergerät auf, das zum Ausführen des Verfahrens wie hierin offenbart ausgebildet ist, wobei das mindestens eine Steuergerät mit dem mindestens einen Drucksensor und der Benutzerschnittstelle verbunden ist und wobei der mindestens eine Drucksensor den mindestens einen Druckwert erfasst. Die Vorrichtung ermöglicht die Erzielung der gleichen Vorteile wie das hierin offenbarte Verfahren.The invention also relates to a device for determining and further using a load on a front axle of a motor vehicle, preferably a utility vehicle. The device has a rear axle air suspension system for a rear axle of the motor vehicle for level regulation of the rear axle, the rear axle air suspension system having at least one pressure sensor. The device has a user interface. The device has at least one control device that is designed to carry out the method as disclosed herein, wherein the at least one control device with the at least one pressure sensor and the User interface is connected and wherein the at least one pressure sensor detects the at least one pressure value. The apparatus enables the same advantages as the method disclosed herein to be achieved.
Die Erfindung betrifft auch ein Kraftfahrzeug, vorzugsweise ein Nutzfahrzeug, mit einer Vorrichtung wie hierin offenbart.The invention also relates to a motor vehicle, preferably a utility vehicle, with a device as disclosed herein.
Zweckmäßig kann das Kraftfahrzeug eine Sattelzugmaschine oder ein Lastkraftwagen, vorzugsweise mit einem (Lade-)Aufbau, z. B. einer Lademulde, einen Kofferaufbau o.Ä., sein.Appropriately, the motor vehicle can be a tractor unit or a truck, preferably with a (loading) structure, e.g. B. a loading bay, a box body or the like.
Es ist auch möglich, die Vorrichtung wie hierin offenbart für Personenkraftwagen, geländegängige Fahrzeuge usw. zu verwenden.It is also possible to use the device as disclosed herein for passenger cars, off-road vehicles, etc.
Vorzugsweise kann sich der Begriff „Steuergerät“ auf eine Elektronik (z. B. mit Mikroprozessor(en) und Datenspeicher) beziehen, die je nach Ausbildung Steuerungsaufgaben und/oder Regelungsaufgaben übernehmen kann. Auch wenn hierin der Begriff „Steuern“ verwendet wird, kann damit gleichsam zweckmäßig auch „Regeln“ bzw. „Steuern mit Rückkopplung“ umfasst sein.The term “control device” can preferably refer to electronics (e.g. with microprocessor (s) and data memory) which, depending on the design, can take on control tasks and / or regulation tasks. Even if the term “control” is used here, it can also expediently include “regulation” or “control with feedback”.
Die zuvor beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen und Merkmale der Erfindung sind beliebig miteinander kombinierbar. Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden im Folgenden unter Bezug auf die beigefügte Zeichnung beschrieben. Es zeigt:
-
1 eine schematische Seitenansicht eines Nutzfahrzeugs.
-
1 a schematic side view of a commercial vehicle.
In
Das Kraftfahrzeug
Die Vorderachse
Die Hinterachse
Die Luftfederbälge
Das Steuergerät
Das Kraftfahrzeug
Das Kraftfahrzeug
Zunächst wird ein Druckwert des Luftfederbalgs
Der oder die erfassten Druckwerte werden von dem mindestens einen Drucksensor
Basierend auf dem mindestens einen erfassten Druckwert ermittelt das zentrale Steuergerät
Basierend auf der ermittelten Hinterachslast bzw. Hinterachsgewichtskraft und einer bekannten oder geschätzten Position eines Schwerpunkts oder eines Lasteinleitungspunkts des Kraftfahrzeugs
Zur Berechnung der Vorderachsgewichtskraft FVA werden lediglich ein (horizontaler) Abstand I1 zwischen der Hinterachse
- FVA
- Vorderachsgewichtskraft
- FHA
- Hinterachsgewichtskraft
- I1
- Sattelvormaß bzw. Abstand zwischen Hinterachse und Lasteinleitungspunkt (Sattelkupplung)
- I2
- Radstand
- F VA
- Front axle weight force
- F HA
- Rear axle weight force
- I 1
- Fifth wheel dimension or distance between rear axle and load application point (fifth wheel)
- I 2
- wheelbase
Der Radstand I2 ist bekannt und in dem zentralen Steuergerät
Der Schwerpunkt oder der Lasteinleitungspunkt des Kraftfahrzeugs
Eine Information über die ermittelte Vorderachslast bzw. die ermittelte Vorderachsgewichtskraft wird über die Benutzerschnittstelle
Es ist möglich, dass die ermittelte Vorderachsgewichtslast bzw. Vorderachsgewichtskraft mit einem Grenzwert von dem Steuergerät
Es ist auch möglich, dass einige oder alle der Zwischenschritte, die zwischen der Ermittlung des mindestens einen Druckwerts der Hinterachsluftfederanlage
Es ist ebenfalls möglich, dass die Ermittlung der Hinterachslast bzw. Hinterachsgewichtskraft und der Vorderachslast bzw. Vorderachsgewichtskraft mittels des zuvor beschriebenen Massenschätzers insbesondere in Ausführungsformen, in denen der Masseschätzer nicht zum Ermitteln eines Schwerpunkts benötigt wird, zu plausibilisieren. Dabei kann der Massenschätzer beispielsweise die Hinterachslast, die Hinterachsgewichtskraft, die Vorderachslast und/oder die Vorderachsgewichtskraft schätzen. Die geschätzten Werte können von dem zentralen Steuergerät
Das hierin offenbarte Verfahren ermöglicht die Ermittlung der Vorderachslacht bzw. Vorderachsgewichtskraft sowohl im Stillstand als auch während einer Fahrt des Kraftfahrzeugs
Das hierin offenbarte Verfahren kann auch verwendet werden, wenn das Kraftfahrzeug
Die ermittelte Vorderachsgewichtskraft bzw. Vorderachslast kann alternativ oder zusätzlich zur Ausgabe mittels der Benutzerschnittstelle
Durch die Ermittlung der Vorderachsgewichtskraft bzw. Vorderachslast kann beispielsweise ein Betrieb eines Elektronische-Stabilitätskontrolle-Systems (auch bekannt als Fahrdynamikregelung bzw. Electronic Stability Control) angepasst werden. Das Elektronische-Stabilitätskontrolle-System ist ein elektronisch gesteuertes Fahrassistenzsystem für das Kraftfahrzeug
Es ist möglich, dass basierend auf der Ermittlung der Vorderachsgewichtskraft bzw. Vorderachslast ein Antriebsmoment an der Vorderachse
Es ist auch möglich, dass die Information bezüglich der Vorderachsgewichtskraft bzw. Vorderachslast zur Optimierung oder Anpassung eines Betriebs eines Antriebsschlupfregelung-Systems des Kraftfahrzeugs
Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr ist eine Vielzahl von Varianten und Abwandlungen möglich, die ebenfalls von dem Erfindungsgedanken Gebrauch machen und deshalb in den Schutzbereich fallen. The invention is not restricted to the preferred exemplary embodiments described above. Rather, a large number of variants and modifications are possible which also make use of the inventive concept and therefore fall within the scope of protection.
Insbesondere beansprucht die Erfindung auch Schutz für den Gegenstand und die Merkmale der Unteransprüche unabhängig von den in Bezug genommenen Ansprüchen. Insbesondere sind die Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1 unabhängig voneinander offenbart. Zusätzlich sind auch die Merkmale der Unteransprüche unabhängig von sämtlichen Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 und beispielsweise unabhängig vom Vorhandensein und/oder einer Konfiguration des Schritts des Erfassens, des Schritts des Ermittelns und/oder des Schritts des Ausgebens des unabhängigen Anspruchs 1 offenbart.In particular, the invention also claims protection for the subject matter and the features of the subclaims independently of the claims referred to. In particular, the features of independent claim 1 are disclosed independently of one another. In addition, the features of the subclaims are also disclosed independently of all the features of independent claim 1 and, for example, independently of the presence and / or a configuration of the step of detecting, the step of determining and / or the step of issuing the independent claim 1.
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 1010
- Kraftfahrzeug (Sattelzugmaschine)Motor vehicle (tractor unit)
- 1212th
- SattelaufliegerSemi-trailers
- 1414th
- KönigszapfenKingpin
- 1616
- VorderachseFront axle
- 1818th
- HinterachseRear axle
- 2020th
- Stahlfeder (Stahlblattfeder)Steel spring (steel leaf spring)
- 2222nd
- HinterachsluftfederanlageRear axle air suspension system
- 2424
- LuftfederbalgAir bag
- 2626th
- DrucksensorPressure sensor
- 2828
- SteuergerätControl unit
- 3030th
- BenutzerschnittstelleUser interface
- 3232
- Zentrales SteuergerätCentral control unit
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
- DE 102004019624 B3 [0002]DE 102004019624 B3 [0002]
Claims (15)
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE102019108042.8A DE102019108042A1 (en) | 2019-03-28 | 2019-03-28 | Method and device for determining and further using a load on a front axle |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE102019108042A1 true DE102019108042A1 (en) | 2020-10-01 |
Family
ID=72612626
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DE102019108042.8A Pending DE102019108042A1 (en) | 2019-03-28 | 2019-03-28 | Method and device for determining and further using a load on a front axle |
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-
2019
- 2019-03-28 DE DE102019108042.8A patent/DE102019108042A1/en active Pending
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