DE10132692C2 - Einrichtung zur Messung der Achslast eines Kraftfahrzeugs - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Messung der Achs­ last eines Kraftfahrzeugs.

Aus DE 33 31 245 A1 ist bereits eine Vorrichtung zur Messung der Achslast von Fahrzeugen bekannt geworden mit einem Sen­ sor, der in eine Meßbohrung eines Achsgehäuses teilweise ein­ gesetzt ist. Diese Vorrichtung ist recht aufwendig und setzt einen Eingriff in das Achsgehäuse voraus.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, auf möglichst ein­ fache und preiswerte Weise die Achslast von Kraftfahrzeugen zu bestimmen und insbesondere Überladung des Kraftfahrzeugs zu vermeiden, die zu gefährlichen Fahrzuständen und damit zu einer Verkehrsgefährdung führen kann.

Bei einer ersten Ausführungsform der Erfindung wird die er­ findungsgemäße Aufgabe dadurch gelöst, daß an mindestens ei­ nem Bauteil des Kraftfahrzeugs, das einer von der Belastung abhängigen Formänderung unterworfen ist, ein metallischer Träger mit mindestens einem an seiner Oberfläche unter Zwi­ schenlage mindestens einer isolierenden Schicht und einer Oxidschicht angeordnetem dehnungsempfindlichen Widerstand mit mindestens einer Leiterbahn, die mit mindestens einer weite­ ren zwischen der Oxidschicht und der isolierenden Schicht an­ geordneten Leiterbahn über eine leitende Durchführung verbun­ den ist, befestigt ist.

Eine zweite Ausführungsform besteht darin, daß an mindestens einem Bauteil des Kraftfahrzeugs, das einer, von der Belastung abhängigen Formänderung unterworfen ist, ein metallischer Träger mit mindestens einem an seiner Oberfläche unter Zwi­ schenlage mindestens einer isolierenden Schicht und einer Oxidschicht angeordnetem dehnungsempfindlichen Widerstand mit mindestens einer Leiterbahn, die mit mindestens einer weite­ ren auf der Oxidschicht neben der isolierenden Schicht ange­ ordneten Leiterbahn über eine Verbindungsleiterbahn verbunden ist, befestigt ist.

Vorzugsweise ist die erfindungsgemäße Einrichtung derart aus­ gebildet, daß das Bauteil als metallischer Träger für den mindestens einen dehnungsempfindlichen Widerstand dient.

Durch die in weiteren Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Erfindung möglich.

Erfindungsgemäße Einrichtungen können an verschiedenen la­ steinwirkenden Punkten des Fahrwerks angebracht werden und sind in der Lage, die Beanspruchung im einzelnen zu detektie­ ren, wodurch festgestellt werden kann, wie die Lasteinwirkun­ gen verteilt sind. Eine zentrale elektronische Steuereinheit ist dann in der Lage, diese Krafteinwirkungssignale zu verar­ beiten und mit einem Software-Vergleich zu erkennen, ob durch das Überschreiten des zulässigen Gesamtgewichts eine Gefähr­ dung für den oder die Insassen und letztendlich für den öf­ fentlichen Verkehr vorliegt.

Eine festgestellte Überladung könnte beispielsweise dazu füh­ ren, daß das Kraftfahrzeug nicht gestartet werden kann oder daß der Fahrer darauf aufmerksam gemacht wird.

Die Erfindung läßt zahlreiche Ausführungsformen zu. Eine da­ von ist schematisch in der Zeichnung anhand mehrerer Figuren dargestellt und nachfolgend beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 eine schematische Darstellung der Anordnung von er­ findungsgemäßen Einrichtungen an einem Kraftfahrzeug,

Fig. 2 ein erstes Ausführungsbeispiel und

Fig. 3 ein zweites Ausführungsbeispiel für einen Sensor einer erfindungsgemäßen Einrichtung.

Gleiche Teile sind in den Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen. Die Fig. 2 und 3 zeigen jeweils ausschnittsweise vergrößerte Schnittdarstellungen, bei denen insbesondere die Schichtdicken stark überhöht dargestellt sind.

Fig. 1 zeigt schematisch zur Erläuterung der Erfindung erforderliche Teile eines Kraftfahrzeugs mit einer Karosserie 11, einer Achse 12, Rädern 13, 14 und Federn 15, 16, die stellvertretend für die gesamte Radaufhängung einschließlich Lenkkern, Federn und Stoßdämpfern dargestellt sind. An der Achse 12 befinden sich jeweils zwei Sensoren 17, 18, welche die Dehnung der Achse unterhalb der Federn 15, 16 und damit das Biegemoment der Achse 12 messen. Indirekt wird damit auch die Last gemessen, welche von den Rädern 13, 14 auf die Achse 12 wirkt. Die von den Sensoren 17, 18 abgegebenen Signale werden einer Meßschaltung 19 zugeführt, welche aus den Signalen die Belastung berechnet und eine Anzeigevorrichtung 20 steuert.

Vorteilhafte Sensoren werden im folgenden im Zusammenhang mit den Fig. 2 und 3 erläutert. Ein dehnungsempfindlicher Widerstand 1 ist mit zwei Leiterbahnen 2, 3 verbunden. Diese sind auf eine isolierende Schicht 4 aufgebracht, die wiederum auf einer weiteren isolierenden Schicht 5 lagert. Ein Stahlträger 6, im Falle von Fig. 1 die Achse 2, weist an der Oberfläche eine fertigungsbedingte Oxidschicht 8 auf, die in den Figuren lediglich angedeutet ist.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ist auf den Träger 6 eine Leiterbahn dadurch aufgebracht, daß zunächst eine Leiterbahnpaste aufgedruckt und diese dann bei hoher Temperatur gebrannt wird. Bei dem Brennvorgang dringen Silberatome in die Oxidschicht ein, so daß diese "gecrackt" wird. Damit ist eine gute leitende Verbindung zwischen dem Träger 6 und der Leiterbahn 7 geschaffen. Die isolierenden Schichten 4 und 5 weisen Löcher auf, in die beim Aufbringen der Leiterbahn 3 Leiterbahnpaste eindringt und somit eine leitende Verbindung zwischen der Leiterbahn 7 und der Leiterbahn 3 herstellt.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ist zur Kontaktierung mit dem Träger 6 nur eine am Rande der isolierenden Schicht 5 verlaufende Leiterbahn 7' vorgesehen, die über eine Verbindungs-Leiterbahn 10 mit der Leiterbahn 3 verbunden ist. Die Leiterbahnen 3, 7' und 10 können in einfacher Weise, wie auch die Leiterbahn 2, in einem Arbeitsgang hergestellt werden.

Claims (5)

1. Einrichtung zur Messung der Achslast eines Kraftfahr­ zeugs, bei welcher an mindestens einem Bauteil (12) des Kraftfahrzeugs, das einer von der Belastung abhängigen Formänderung unterworfen ist, ein metallischer Träger (6) mit mindestens einem an seiner Oberfläche unter Zwischenlage mindestens einer isolierenden Schicht (4, 5) und einer Oxidschicht (8) angeordnetem dehnungsemp­ findlichen Widerstand mit mindestens einer Leiterbahn (3), die mit mindestens einer weiteren zwischen der Oxidschicht (8) und der isolierenden Schicht (4, 5) an­ geordneten Leiterbahn (7) über eine leitende Durchfüh­ rung verbunden ist, befestigt ist.

2. Einrichtung zur Messung der Achslast eines Kraftfahr­ zeugs, bei welcher an mindestens einem Bauteil (12) des Kraftfahrzeugs, das einer von der Belastung abhängigen Formänderung unterworfen ist, ein metallischer Träger (6) mit mindestens einem an seiner Oberfläche unter Zwischenlage mindestens einer isolierenden Schicht (4, 5) und einer Oxidschicht (8) angeordnetem dehnungsemp­ findlichen Widerstand mit mindestens einer Leiterbahn (3), die mit mindestens einer weiteren auf der Oxid­ schicht (8) neben der isolierenden Schicht (4, 5) ange­ ordneten Leiterbahn (7') über eine Verbindungsleiter­ bahn (10) verbunden ist, befestigt ist.

3. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauteil als metallischer Träger (6) für den mindestens einen dehnungsempfindlichen Wi­ derstand dient.

4. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens eine weitere Leiterbahn (7, 7') aus Silber besteht.

5. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Signale von dehnungsemp­ findlichen Widerständen (1), die an verschiedenen Stel­ len (17, 18) des Kraftfahrzeugs angeordnet sind, einem Prozessor (19) zur Auswertung und Anzeige (20) zuführ­ bar sind.