DE102004032729A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung des Beladungszustandes eines Fahrzeuges - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Beladungsüberwachungsverfahren für ein Fahrzeug (7), bei dem mindestens eine Gewichtsgröße ermittelt wird, und eine zugehörige Beladungsüberwachungsvorrichtung (10) mit mindestens einem Sensor (1.1, 1.2, 1.3, 1.4) zur Bestimmung der Gewichtsgröße und einer Auswerte- und Steuereinheit (3). Erfindungsgemäß wird die Fahrzeugneigung mit einem Neigungssensor (2) ermittelt und aus der ermittelten Fahrzeugneigung und der mindestens einen Gewichtsgröße ein aktueller Beladungszustand des Fahrzeugs (7) bestimmt.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung des Beladungszustandes eines Fahrzeuges nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und eine zugehörige Vorrichtung.
  • Das Fahrverhalten von Fahrzeugen, speziell von Nutzfahrzeugen, ist trotz elektronischer Assistenzsysteme, wie beispielsweise ESP, ABS usw., vom Beladungszustand des Fahrzeugs abhängig. Daher sind aus dem Stand der Technik Verfahren und Vorrichtungen zur Überwachung des Beladungszustandes bekannt.
  • Die Offenlegungsschrift EP 1 336 824 A1 offenbart ein Gewichtsüberwachungssystem für ein Kraftfahrzeug, welches gegebenenfalls mit einem Anhänger gekoppelt sein kann. Über Gewichtssensoren ermittelt das System die auf die Achsen des Kraftfahrzeugs wirkenden Gewichtskräfte um hieraus das Gesamtgewicht des Fahrzeuges sowie die Achslasten zu berechnen. Ferner kann ein Zugkraftsensor in der Anhängerkupplung vorgesehen sein, so dass über die Zugkraft und die Fahrzeugbeschleunigung die Masse des Anhängers bestimmt werden kann. Das Gewichtsüberwachungssystem berechnet aus den Messwerten verschiedene Gewichtsgrößen und überwacht, dass diese in vorgegebenen Grenzen bleiben. Dabei kann insbesondere eine geplante Fahrtroute dergestalt berücksichtigt werden, dass die Grenzwerte der Beladung im Hinblick auf die maximale Höhe über dem Meeresspiegel und/oder die maximale Steigung der Strecke angepasst werden. Ferner kann das System so eingerichtet sein, dass es dem Fahrer Vorschläge für eine andere Verteilung der Nutzlast unterbreitet, welche zu einer zulässigen Achslast führt.
  • Die Offenlegungsschriften DE 101 32 207 A1 und DE 101 60 059 A1 offenbaren jeweils Verfahren und Systeme zur Beurteilung eines Beladungszustandes eines Kraftfahrzeugs, das wenigstens eine Sensoreinrichtung zur Erfassung einer zum Fahrzeuggewicht proportionalen Größe umfasst. In Abhängigkeit von der Beurteilung des Beladungszustandes kann eine Begrenzung der Höchstgeschwindigkeit des Fahrzeugs vorgenommen werden.
    •
  • Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Überwachung des Beladungszustandes eines Fahrzeuges anzugeben und eine zugehörige Vorrichtung zur Verfügung zu stellen.
  • Die Erfindung löst diese Aufgabe durch Bereitstellung eines Verfahrens zur Überwachung des Beladungszustandes eines Fahrzeuges mit den Merkmalen der Patentansprüche 1 oder 7 und durch eine Beladungsüberwachungsvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 9.
  • Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
  • Erfindungsgemäß wird eine Fahrzeugneigung und mindestens eine Gewichtsgröße ermittelt und aus der ermittelten Fahrzeugneigung und der mindestens einen Gewichtsgröße wird ein aktueller Beladungszustand des Fahrzeugs bestimmt. Durch die Berücksichtigung der Fahrzeugneigung bei der Bestimmung des Beladungszustandes des Fahrzeuges, kann der Fahrzeugführer den Beladungszustand des Fahrzeugs unabhängig vom Ort prüfen.
  • In Ausgestaltung des Beladungsüberwachungsverfahrens umfasst der aktuelle Beladungszustand Informationen über Gesamtbeladung und/oder Ladungsverteilung und/oder Fehlbeladungen. Dadurch erhält der Fahrzeugführer in vorteilhafter Weise Informationen über den Beladungszustand d.h. ob eine Überladung, eine ungünstige Lastverteilung oder Ähnliches vorliegt.
  • In weiterer Ausgestaltung des Beladungsüberwachungsverfahren werden dem Fahrzeugführer bei einer ermittelten Fehlbeladung Korrekturhinweise zur Gesamtbeladung und/oder zur Lastverschiebung ausgegeben, so dass der Fahrzeugführer die Beladungssituation bzw. sein Fahrverhalten entsprechend anpassen kann. Dadurch werden die Fahrsicherheit und der Fahrkomfort erhöht.
  • Die Informationen über die ermittelten Fehlbeladungen umfassen beispielsweise Informationen über Überladung des Gesamtfahrzeugs und/oder der Vorderachse und/oder der Hinterachse und/oder einseitige Beladung und/oder Überschreitung der Hinterachslast durch einen Anhänger.
  • In weiterer Ausgestaltung des Beladungsüberwachungsverfahren wird für den ermittelten aktuellen Beladungszustand eine maximal zulässige Höchstgeschwindigkeit für das Fahrzeug bestimmt.
  • Die bestimmte maximal zulässige Höchstgeschwindigkeit wird beispielsweise an den Fahrzeugführer ausgegeben und/oder durch einen Eingriff in eine Motorsteuerung für das Fahrzeug festlegt.
  • Bei einem alternativen Beladungsüberwachungsverfahren für ein Fahrzeug, bei dem mindestens eine Gewichtsgröße ermittelt wird, wird beispielsweise durch den Fahrzeugführer eine gewünschte Höchstgeschwindigkeit für das Fahrzeug vorgegeben und für die vorgegebene Höchstgeschwindigkeit wird unter Berücksichtigung der mindestens einen Gewichtsgröße ein optimaler Beladungszustand für das Fahrzeug bestimmt und ausgegeben.
  • In Ausgestaltung des alternativen Beladungsüberwachungsverfahren wird die Fahrzeugneigung zur Bestimmung des optimalen Beladungszustands ermittelt.
  • Insbesondere zur Durchführung der Beladungsüberwachungsverfahren wird eine Beladungsüberwachungsvorrichtung angegeben, bei dem eine Auswerte- und Steuereinheit aus Signalen von mindestens einem Sensor zur Ermittlung einer Gewichtsgröße und von einem Neigungssensor den aktuellen Beladungszustand des Fahrzeugs bestimmt.
  • In Ausgestaltung der Beladungsüberwachungsvorrichtung ist eine Anzeigeeinheit zur Darstellung des aktuellen Beladungszustands und/oder von Informationen über Gesamtbeladung und/oder Ladungsverteilung und/oder Fehlbeladungen vorgesehen.
  • Der mindestens eine Sensor zur Ermittlung einer Gewichtsgröße bestimmt beispielsweise die Einfederung aller Achsen des Fahrzeugs und die Auswerte- und Steuereinheit ermittelt über die Federkennlinie den Beladungszustand für das Fahrzeug.
  • Der Neigungssensor ist beispielsweise als dreiachsiger Sensor ausgeführt und erzeugt Korrekturinformationen für die Auswerte- und Steuereinheit.
  • Die erfindungsgemäßen Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung haben einen positiven Einfluss auf die Lebensdauer des Fahrzeugs, da der Fahrzeugführer vor Fahrantritt über ungünstige Beladungszustände informiert werden kann.
    •
  • Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben.
  • Die einzige Figur zeigt ein schematisches Blockschaltbild einer Beladungsüberwachungsvorrichtung für ein Fahrzeug.
  • Wie aus der Figur ersichtlich ist, umfasst das dargestellte Ausführungsbeispiel für eine Beladungsüberwachungsvorrichtung 10 für ein Fahrzeug 7 vier Sensoren 1.1, 1.2, 1.3, 1.4 zur Bestimmung einer Gewichtsgröße, einen Neigungssensor 2, eine Auswerte- und Steuereinheit 3, eine Anzeigeeinheit 4, Mittel zur Vorgabe einer gewünschten Höchstgeschwindigkeit 5 und ein Motorsteuergerät 6.
  • Beim Starten des Fahrzeuges 7 wird der Beladungszustand des Fahrzeugs 7 mittels der Sensoren 1.1, 1.2, 1.3, 1.4 und der Auswerte- und Steuereinheit 3 ermittelt. Die Sensoren 1.1, 1.2, 1.3, 1.4 können die auftretenden Kräfte beispielsweise direkt messen oder die auftretenden Kräfte können über die gemessenen Einfederwege und die Federkennlinie errechnet werden. Da zur Scheinwerfereinstellung ebenfalls Sensoren zur Messung des Einfederweges benutzt werden, können diese Sensoren in vorteilhafter Weise auch für die Beladungszustandsüberwachung benutzt werden. Die Fahrzeugneigung wird über den dreiachsigen Neigungssensor 2 ermittelt und bei der Bestimmung des Beladungszustandes von der Auswerte- und Steuereinheit 3 berücksichtigt. Bei einer zu starken Fahrzeugneigung kann die Ermittlung des aktuellen Beladungszustandes zu einem späteren Zeitpunkt im stehenden Zustand oder während der Fahrt dynamisch erfolgen. Der aktuelle Beladungszustand umfasst beispielsweise Informationen über die Gesamtbeladung des Fahrzeugs 7 und/oder über die Ladungsverteilung im Fahrzeug 7 und/oder über Fehlbeladungen. Bei einer ermittelten Fehlbeladung des Fahrzeugs 7 können dem Fahrzeugführer über die Anzeigeinheit 4 Korrekturhinweise zur Gesamtbeladung und/oder zur Lastverschiebung ausgegeben werden. Die Informationen über die ermittelten Fehlbeladungen umfassen beispielsweise Informationen über die Überladung des Gesamtfahrzeugs 7 und/oder der Vorderachse und/oder der Hinterachse und/oder Informationen über eine einseitige Beladung und/oder einer Überschreitung der Hinterachslast durch einen Anhänger.
  • Beim dargestellten Ausführungsbeispiel werden die Daten zum Beladungszustand ebenfalls genutzt, um eine maximal zulässige Höchstgeschwindigkeit des Fahrzeugs 7 mit theoretisch idealer Beladungsverteilung zu definieren. Daraus kann eine dem aktuellen Beladungszustand angemessene Geschwindigkeit ermittelt und dem Fahrzeugführer vorgeschlagen oder über das Motorsteuergerät 6 fest eingestellt werden.
  • Alternativ erfolgt die Überwachung des Beladungszustandes und die daraus abgeleiteten Korrekturmaßnahmen bezogen auf eine vom Fahrzeugführer gewünschte und vorgegebene Geschwindigkeit, die über die Mittel zur Geschwindigkeitsvorgabe 5 einstellbar ist. Dadurch können die notwendigen Korrekturmaßnahmen an die gewünschte Geschwindigkeit angepasst und damit minimiert werden.
  • Durch die erfindungsgemäße Berücksichtigung der Fahrzeugneigung bei der Bestimmung des Beladungszustandes des Fahrzeuges, kann der Fahrzeugführer den Beladungszustand des Fahrzeugs unabhängig vom Ort prüfen und vor Fahrantritt über ungünstige Beladungszustände informiert werden. Die erfindungsgemäßen Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Überwachung des Beladungszustandes eines Fahrzeuges kann bei Personenkraftwagen, bei Lastkraftwagen und Transportern eingesetzt werden.

Claims (15)

  1. Beladungsüberwachungsverfahren für ein Fahrzeug, bei dem mindestens eine Gewichtsgröße ermittelt wird dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrzeugneigung ermittelt und aus der ermittelten Fahrzeugneigung und der mindestens einen Gewichtsgröße ein aktueller Beladungszustand des Fahrzeugs (7) bestimmt wird.
  2. Beladungsüberwachungsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der aktuelle Beladungszustand Informationen über Gesamtbeladung und/oder Ladungsverteilung und/oder Fehlbeladungen umfasst.
  3. Beladungsüberwachungsverfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer ermittelten Fehlbeladung Korrekturhinweise zur Gesamtbeladung und/oder zur Lastverschiebung ausgegeben werden.
  4. Beladungsüberwachungsverfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Informationen über die ermittelten Fehlbeladungen Informationen über Überladung des Gesamtfahrzeugs (7), der Vorderachse, der Hinterachse, einseitige Beladung oder Überschreitung der Hinterachslast durch einen Anhänger umfassen.
  5. Beladungsüberwachungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass für den ermittelten Beladungszustand eine maximal zulässige Höchstgeschwindigkeit für das Fahrzeug (7) bestimmt wird.
  6. Beladungsüberwachungsverfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die bestimmte maximal zulässige Höchstgeschwindigkeit ausgegeben und/oder durch Eingriff in eine Motorsteuerung für das Fahrzeug (7) festlegt wird.
  7. Beladungsüberwachungsverfahren für ein Fahrzeug, bei dem mindestens eine Gewichtsgröße ermittelt wird dadurch gekennzeichnet, dass eine Höchstgeschwindigkeit für das Fahrzeug (7) vorgegeben und für die vorgegebene Höchstgeschwindigkeit unter Berücksichtigung der mindestens einen Gewichtsgröße ein optimaler Beladungszustand für das Fahrzeug (7) bestimmt und ausgegeben wird.
  8. Beladungsüberwachungsverfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrzeugneigung zur Bestimmung des optimalen Beladungszustands ermittelt wird.
  9. Beladungsüberwachungsvorrichtung für ein Fahrzeug, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8, mit mindestens einem Sensor (1.1, 1.2, 1.3, 1.4) zur Bestimmung einer Gewichtsgröße und einer Auswerte- und Steuereinheit (3), gekennzeichnet durch, einen Neigungssensor (2), wobei die Auswerte- und Steuereinheit (3) aus den Signalen des mindestens einen Sensors (1.1, 1.2, 1.3, 1.4) und des Neigungssensors (2) den aktuellen Beladungszustand des Fahrzeugs (7) bestimmt.
  10. Beladungsüberwachungsvorrichtung nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch eine Anzeigeeinheit (4) zur Darstellung des aktuellen Beladungszustands und/oder Informationen über Gesamtbeladung und/oder Ladungsverteilung und/oder Fehlbeladungen.
  11. Beladungsüberwachungsvorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Sensor (1.1, 1.2, 1.3, 1.4) die Einfederung aller Achsen des Fahrzeugs (7) bestimmt und die Auswerte- und Steuereinheit (3) über die Federkennlinie den Beladungszustand für das Fahrzeug (7) ermittelt.
  12. Beladungsüberwachungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Neigungssensor (2) als dreiachsiger Sensor ausgeführt und Korrekturinformationen für die Auswerte- und Steuereinheit (3) erzeugt.
  13. Beladungsüberwachungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerte- und Steuereinheit (3) aus dem ermittelten Beladungszustand eine maximal zulässige Höchstgeschwindigkeit für das Fahrzeug (7) ermittelt.
  14. Beladungsüberwachungsvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerte- und Steuereinheit (3) die ermittelte maximal zulässige Höchstgeschwindigkeit über die Anzeigeeinheit (4) ausgibt und/oder über ein Motorsteuergerät (6) festlegt.
  15. Beladungsüberwachungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerte- und Steuereinheit (3) aus einer vorgegebenen Höchstgeschwindigkeit und Beladung den optimalen Beladungszustand für das Fahrzeug (7) ermittelt.
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