<Desc/Clms Page number 1>
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Messen und Anzeigen der Achs- last in luftgefederten Fahrzeugen, insbesondere Lastkraftwagen, mit zwei getrennten Luftfede- rungskreisen für die linke und rechte Fahrzeugseite.
Der Erfindung liegt folgender Stand der Technik und basierend hierauf folgende Problematik zugrunde.
Bei luftgefederten Fahrzeugen ist der in den Luftfederbälgen herrschende Federungsdruck proportional zur Tragkraft. Addiert man zur Tragkraft den Wert der ungefederten Massen des Fahr- zeugs, erhält man eine sehr präzise Aussage über die tatsächliche Achslast. Ein Achslast-Mess- system für übliche Einkreisluftfederungssysteme ist mit geringem Aufwand mit handelsüblichen Industrie-Druckmesssystemen darstellbar. Beispielsweise ist für VOLVO-Lastkraftwagen ein sol- ches Achslastmesssystem als Zubehör erhältlich. Dabei kommt ein Messsystem zur Anwendung, das mit einem Sensor den aktuellen Druck im Luftfederungskreis erfasst, in einen proportionalen elektrischen Wert umwandelt, diesen in einen Achslastwert umrechnet und an einem Display in Tonnen mit einer Dezimalstelle zur Anzeige bringt.
Bei Fahrzeugen jedoch mit zwei getrennten Luftfederungskreisen für die linke und rechte Fahr- zeugseite, in denen zur Balancierung von unsymmetrischer Ladung zwangsläufig auch unter- schiedliche Luftfederbalgdrücke auf der linken und rechten Fahrzeugseite einstellbar sind, ist das vorgenannte Einkreis-Messsystem nicht sinnvoll einsetzbar. Dies deswegen, weil es quasi nach dem Zufallsprinzip entweder nur den höheren oder den niedrigeren Druck sensieren könnte, was einen verfälschten Anzeigewert ergeben würde.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung der gattungsgemässen Art zu schaffen, das bzw. die mit einfachen Mitteln eine Erfassung der beidseitigen Luftfederungs- drücke und Umsetzung dieser Messwerte in eine Achslastanzeige ermöglicht.
Diese Aufgabe ist einerseits durch ein Verfahren gelöst, das sich - wie in Anspruch 1 angege- ben - erfindungsgemäss dadurch kennzeichnet, dass nach Aktivierung eines Messgerätes, das auf einen Norm-Eingangssignalbereich konfiguriert ist, der Druck in jedem der beiden Luftfederungs- kreise mittels je eines Drucksensors erfasst und in einen elektrischen Stromwert 11 12 umgesetzt
EMI1.1
über einen Messwiderstand/Shunt geleitet werden, wodurch an diesem eine proportionale, inner- halb der Grenzen des Norm-Eingangssignalbereichs des Messgerätes liegende Spannung Umes abfällt, die dem Messgerät zugeführt, dann in diesem unter Berücksichtigung abgespeicherter Werte der Luftfederkennlinien und ungefederten Fahrzeug-Massen in den aktuellen Achslastwert umgerechnet wird, der anschliessend auf einem Display angezeigt wird.
Andererseits ist die gestellte Aufgabe erfindungsgemäss auch durch eine Vorrichtung gelöst, die sich - wie in Anspruch 2 angegeben - dadurch kennzeichnet, dass ein Messgerät vorgesehen ist, das mittels eines Schalters ein- und ausschaltbar ist, auf einen Norm-Eingangssignalbereich konfigu- riert ist und in dem die Werte der Luftfederkennlinien sowie der ungefederten Massen des Fahr- zeugs abgespeichert sind, dass je Luftfederungskreis ein in diesem den herrschenden Druck erfas- sender und in einen elektrischen Stromwert 11, 12 umwandelnder Drucksensor vorgesehen ist, dass ein Messwiderstand/Shunt vorgesehen ist, dem die von den beiden Sensoren abgegebenen Stromwerte 11, 12 als addierter Stromwert ges zugeführt werden und der einen diesem addierten Stromwert proportionalen,
innerhalb der Grenzen des Norm-Eingangssignalbereiches des Messge- rätes liegenden Spannungsabfall Umes bewirkt, dass das Messgerät einen Rechner aufweist, mit dem der am Messwiderstand/Shunt abfallende Spannungswert Umes unter Berücksichtigung der abge- speicherten Werte der Luftfederkennlinien und der ungefederten Fahrzeugmassen in einen Achslastwert umrechenbar ist, und dass ein Display vorgesehen ist, das den errechneten Achslast- wert anzeigt.
Die erfindungsgemässe Lösung zeichnet sich durch einen einfachen schaltungsmässigen Auf- bau aus und lässt sich auch vergleichsweise kostengünstig realisieren. Es kann ein handelsübliches Messgerät verwendet werden, weil die Aufbereitung der beiden je Fahrzeugseite erfassten Messwer- te extern desselben erfolgt, durch Addition der diesbezüglichen Stromwerte und anschliessendes Erzeugen eines proportionalen Spannungsabfalls am eigenständigen Messwiderstand/Shunt mittels des addierten Stromwertes. Der hieraus erhaltene Spannungswert wird im Messgerät in einen entsprechenden Achslastwert umgesetzt, der dann als konkrete Achslast in Tonnen, z. B. digital mit wenigstens einer Dezimalstelle, am Display zur Anzeige gebracht wird.
<Desc/Clms Page number 2>
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Einzelheiten der erfindungsgemässen Vorrichtung sind in den abhängigen Unteransprüchen angegeben. Da deren Merkmale sich auch in der folgenden Figu- renbeschreibung finden, ist hier auf deren wörtliche Zitierung verzichtet.
Nachfolgend sind das erfindungsgemässe Verfahren und die erfindungsgemässe Vorrichtung, die die Durchführung des Verfahrens ermöglicht, anhand der Zeichnung noch näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:
Fig. 1 schematisch Teile der beiden einer Achse zugehörigen Luftfederungskreise eines Fahr- zeuges und der erfindungsgemässen Vorrichtung,
Fig. 2 den elektrischen Schaltplan einer Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrich- tung,
Fig. 3 den elektrischen Schaltplan der Ausführungsform gemäss Fig. 2 um verschiedene
Schaltvorrichtungen ergänzt.
In den Figuren sind gleiche bzw. einander entsprechende Bauteile bzw. Teil derselben mit glei- chen Bezugszeichen versehen.
Die Erfindung kann bei jeder Art von Fahrzeug, insbesondere aber Lastkraftwagen, zur Anwen- dung kommen, bei dem die Gefahr einer Überladung oder einer zu starken Achsbelastung durch Überladung besteht.
Das betreffende Fahrzeug verfügt grundsätzlich über wenigstens eine luftgefederte Achse, die in Fig. 1 durch die strich-punktierte Linie 1 angedeutet ist, und zwei getrennte Luftfederungskreise 2, 3 für die linke und rechte Fahrzeugseite. Am linksseitigen Luftfederungskreis 2 sind die beiden Luftfederbälge 2/1, 2/2 für die linksseitige Federung der Achse 1 angeschlossen und am rechtssei- tigen Luftfederungskreis 3 sind die beiden Luftfederbälge 3/1, 3/2 für die rechtsseitige Federung der Achse 1 angeschlossen. Mit 4 ist ein Regler bezeichnet.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung besteht im Wesentlichen aus einem Messgerät 5, das mit- tels eines Schalters 6 ein- und ausschaltbar ist, zwei Drucksensoren S1, S2, einer eigenständigen Signalaufbereitungseinheit 7 und einem Display 8. Die Drucksensoren S1, S2 sind jeweils über einen Druck-Messpfad 2/3 bzw. 3/3 mit integrierter Drosselstelle 2/4 bzw. 3/4 am linken bzw. rech- ten Luftfederungskreis 2 bzw. 3 angeschlossen und wandeln den jeweils erfassten Luftdruck in einen elektrischen Stromwert 11 bzw. 12 um, der z. B. zwischen 4 und 20 mA liegt. Diese beiden Stromwerte 11, 12 werden getrennt voneinander über je eine Signalleitung 9,10 der Signalaufberei- tungseinheit 7 zugeführt und dann innerhalb derselben elektrisch addiert.
Der addierte Stromwert Iges wird anschliessend über einen ebenfalls ein Teil der Signalaufbereitungseinheit 7 bildenden Messwiderstand/Shunt 11geleitet. Schaltungsmässig gesehen ist der Messwiderstand/Shunt 11zum Innenwiderstand R, des Messgerätes 5 parallel geschaltet und der Innenwiderstand R, des Mess- gerätes 5 ist wesentlich grösser als der Widerstand Rmes des Messwiderstandes/Shunt 11. Am Messwiderstand/Shunt 11 bewirkt der addierte Stromwert lges einen Spannungsabfall Umes von beispielsweise 2 bis 10 V, der dem Messgerät 5 über Leitung 12 zugeführt wird und zwischen dessen Anschlusspins e und f anliegt. Die Anschlusspins a und b des Messgerätes 5 dienen zu dessen Stromversorgung aus dem 24V-DC-Bordnetz des Fahrzeugs.
Das Display 8 kann als eigenständiges Bauteil vorgesehen sein, bildet vorzugsweise aber ebenso wie der Schalter 6 mit dem Messgerät 5 eine bauliche Einheit. Dabei kann es sich bei- spielsweise um das handelsübliche Messgerät G/A 10 der Firma Wika, Alexander Wiegand GmbH & Co., D-63911 Klingenberg am Main, handeln.
Das Messgerät 5 mit Schalter 6 und 4-stelligem Digital-Display 8 ist an einer vom Fahrer des Fahrzeugs gut einsehbaren Stelle, insbesondere am Armaturenbrett, angeordnet. Auf dem Display 8 ist der vom Messgerät 5 errechnete Achslastwert zur Anzeige bringbar.
Das Messgerät 5 ist auf einen Norm-Eingangssignalbereich von beispielsweise 0 bis 10 V kon- figuriert. Ausserdem sind in dem Messgerät 5 die Werte der Luftfederkennlinien der beiden Luftfede- rungskreise 2,3 und der ungefederten Massen des Fahrzeugs abgespeichert. Das Messgerät 5 besitzt einen Rechner, mit dem der am Messwiderstand/Shunt 11abfallende Spannungswert Umes unter Berücksichtigung der vorgenannten abgespeicherten Werte in einen Achslastwert umrechen- bar ist, der dann am Display 8 zur Anzeige bringbar ist.
Mit der erfindungsgemässen Vorrichtung ist das erfindungsgemässe Verfahren zum Messen und Anzeigen der Achslast (im Beispiel der Achse 1) wie folgt durchzuführen.
Sobald das Messgerät 5 aktiviert ist - durch Betätigung des Schalters 6-, wird der in jedem der
<Desc/Clms Page number 3>
beiden Luftfederungskreise 2,3 mittels der beiden Drucksensoren S1, S2 erfasste Druck in einen z. B. zwischen 4-20 mA liegenden elektrischen Stromwert 11 bzw. 12 umgewandelt. Diese beiden Stromwerte 11, 12 werden dann in der Signalaufbereitungseinheit 7 elektrisch addiert und als in einem Bereich von beispielsweise zwischen 8 und 40 mA liegender Gesamtstrom gles über den Messwiderstand/Shunt 11 geleitet, wodurch an diesem eine proportionale, innerhalb der Grenzen des Norm-Eingangssignalbereiches des Messgerätes 5 von beispielsweise 0-10 V liegende Span- nung Umes abfällt.
Diese Spannung Umes wird dem Messgerät 5 zugeführt und in diesem unter Be- rücksichtigung der abgespeicherten Werte der Luftfederkennlinien und ungefederten Fahrzeug- Massen in einen aktuellen Achslastwert umgerechnet. Dieser wird anschliessend auf dem Display 8 in Tonnen zur Anzeige gebracht, im dargestellten Beispiel digital mit zwei oder drei Dezimalstellen.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung eignet sich, weil das verwendete Messgerät 5 über zwei Signalausgänge (Output 1, Pin c und Output 2, Pin d) verfügt, auch hervorragend dazu, zwei unterschiedliche Schaltbefehle im Fahrzeug zu initiieren. Hierzu sind im Messgerät 5 beispielsweise zwei verschiedene Achslastwerte abgespeichert, die mit dem errechneten aktuellen Achslastwert verglichen werden. Bei Übereinstimmung des jeweiligen abgespeicherten Achslastwertes mit dem errechneten Achslastwert wird vom Messgerät 5 ein Schaltsignal erzeugt und zum Output 1 (Pin c) oder Output 2 (Pin d) geleitet, mit welchen Schaltsignal ein angeschlossener Schaltkreis 13 bzw.
14 aktivierbar oder unterbrechbar ist, um eine Massnahme, z. B. einen Arbeitsvorgang wie Heben, Senken, Pressen oder dergleichen, durchzuführen oder zu beenden.
PATENTANSPRÜCHE:
1. Verfahren zum Messen und Anzeigen der Achslast in luftgefederten Fahrzeugen, insbe- sondere Lastkraftwagen, mit zwei getrennten Luftfederungskreisen für die linke und rechte
Fahrzeugseite, dadurch gekennzeichnet, dass nach Aktivierung eines Messgerätes (5), das auf einen Norm-Eingangssignalbereich konfiguriert ist, der Druck in jedem der beiden Luft- federungskreise (2,3) mittels je eines Drucksensors (S1, S2) erfasst und in einen elektri-
EMI3.1
addiert und der addierte Stromwert lges über einen Messwiderstand/Shunt (11) geleitet werden, wodurch an diesem eine proportionale, innerhalb der Grenzen des Norm-
Eingangssignalbereichs des Messgerätes (5) liegende Spannung Umes abfällt, die dem
Messgerät (5) zugeführt,
dann in diesem unter Berücksichtigung abgespeicherter Werte der
Luftfederkennlinien und ungefederten Fahrzeug-Massen in den aktuellen Achslastwert umgerechnet wird, der anschliessend auf einem Display (8) angezeigt wird.