DE102004037616A1 - Vorrichtung und Verfahren zur Erzeugung eines Gewichtssignals - Google Patents

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Abstract

Die Gewichtskontrolle über Gesamt- und Achslast eines Fahrzeugs soll vereinfacht werden. Hierzu ist eine Messeinrichtung (7) zum Erfassen einer Ausdehnung einer Dämpfungseinrichtung (4) und zur Ausgabe eines Ausdehnungssignals vorgesehen. Eine Signalverarbeitungseinrichtung setzt das Ausdehnungssignal in ein Gewichtssignal um. Dieses Gewichtssignal kann dem Fahrer beispielsweise über ein Fahrerinformationssystem zur Anzeige gebracht werden.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Gewichtssignals bezüglich des Gewichts eines Fahrzeugs oder eines Teils des Fahrzeugs, dessen Fahrwerk über eine Dämpfungseinrichtung mit dem Oberbau des Fahrzeugs verbunden ist. Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung ein entsprechendes Verfahren zur Erzeugung eines Gewichtssignals.
  • Üblicherweise sind Kraftfahrzeuge auf ein maximales Gesamtgewicht zugelassen. Daher ist stets das Ausmaß der Zuladung zu überwachen.
  • Gängigerweise wird bei Beladung eines Fahrzeugs das Gesamtgewicht des Fahrzeugs nur grob überschlagen, was in der Regel jedoch sehr fehlerhaft ist. Sofern eine Waage zur Verfügung steht, wird das Fahrzeug zur genauen Gewichtsbestimmung auch gewogen, was jedoch unter Umständen zeitaufwändig sein kann.
  • In diesem Zusammenhang ist aus der Druckschrift DE 101 60 059 A1 ein System und Verfahren zur Beurteilung eines Beladungszustands eines Kraftfahrzeugs bekannt, bei dem einem Rad des Fahrzeugs eine Radkraft-Sensoreinrichtung zugeordnet ist. Diese erfasst eine im Wesentlichen zwischen Fahruntergrund und Radaufstandsfläche wirkende Radaufstandskraft des jeweiligen Rads als eine zum Fahrzeuggewicht proportionale Größe. Dabei dient eine Vielzahl radial verlaufender magnetischer Flächen in der Seitenwand eines Reifens als Messwerfgeber.
  • Eine weitere Fahrzeuglast-Messvorrichtung und ein entsprechendes Verfahren sind in der Patentschrift DE 197 22 807 C2 beschrieben. Zur Detektion der Last werden magnetostriktive Sensoren verwendet. Somit können stabile und genaue Lastdaten geliefert werden, wie sie beim Losfahren eines Fahrzeugs entstehen können.
  • Bei den bekannten Verfahren zur Ermittlung des Gewichts eines Fahrzeugs sind jedoch verhältnismäßig aufwändige Einrichtungen von Nöten.
    •
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, eine vereinfachte Vorrichtung zur Erzeugung eines Gewichtssignals bezüglich des Gewichts eines Fahrzeugs vorzuschlagen. Darüber hinaus soll ein entsprechend vereinfachtes Verfahren bereitgestellt werden.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch eine Vorrichtung nach Anspruch 1 und ein Verfahren nach Anspruch 7. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
    •
  • Die vorliegende Erfindung wird nun anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert, in denen zeigen:
  • 1 eine Detailansicht einer Vorderachse mit Federdämpfer und
  • 2 ein Schema zur Informationsweiterleitung eines Messsignals an ein Fahrerinformationssystem.
  • Die nachfolgend näher geschilderten Ausführungsbeispiele stellen bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dar.
  • Der in 1 dargestellte Ausschnitt einer Vorderachse eines Kraftfahrzeugs umfasst als wesentliche Bauteile einen Hilfsrahmen 1 und einen Querlenker 2. Ein Rad 3 ist an der Vorderachse lenkbar gelagert.
  • Ein Federdämpfer 4 federt die nicht dargestellte Karosserie des Fahrzeugs gegenüber dem Rad 3. Durch das Eigengewicht des Fahrzeugs und durch Stoßbelastungen verändert sich die Länge des Federdämpfers 4 in Z-Richtung.
  • Zur Stabilisierung des Fahrzeugs während der Kurvenfahrt ist ein Stabilisator 5 vorgesehen, der an dem Hilfsrahmen 1 befestigt ist. Er ist über eine Koppelstange 6 mit dem Federdämpfer 4 verbunden.
  • In zahlreichen Fahrzeugen, wie auch in dem von 1 ist eine automatische Leuchtweitenregulierung vorgesehen. Hierzu nimmt ein Leuchtweitensensor 7 eine Z-Position des Federdämpfers 4 über ein Gestänge 8 auf. Ändert sich das Maß des Eintauchens des Federdämpfers durch Zuladung, so wird der Abstrahlwinkel der Scheinwerfer entsprechend verändert.
  • Erfindungsgemäß wird nun dieser Sensor für die Leuchtweitenregulierung zur Erzeugung eines Gewichtssignals verwendet. Hierbei wird der Weg des Eintauchens durch den Sensor 7 erfasst und ein entsprechendes Weg- bzw. Ausdehnungssignal an eine Umrechnungseinheit 9 entsprechend 2 weitergeleitet. Diese Umrechnungseinheit 9 errechnet aus dem Wegsignal ein Gewichts- bzw. Lastsignal. Dieses Gewichtssignal kann beispielsweise einem Fahrerinformationssystem zur entsprechenden Anzeige für den Fahrer zugeleitet werden. Hierzu können die Sensorsignale der einzelnen Räder miteinander verknüpft werden.
  • Im Cockpit des Fahrzeugs kann die Gesamtlast und/oder die Achslast zur Gewichtskontrolle auf unterschiedliche Art und Weise angezeigt werden. Beispielsweise kann das tatsächliche Gewicht zahlenmäßig für das gesamte Fahrzeug, die einzelnen Achsen oder Räder angegeben werden. Alternativ sind auch Leuchtbalkenanzeigen denkbar. Als einfachste Variante könnte eine Schwellwertanzeige eingesetzt werden, mit der dem Fahrer lediglich bei Überschreiten eines Grenzwerts ein Signal gegeben wird.
  • Das Gewichtssignal der Umrechnungseinheit 9 kann für andere Zwecke auch in der Rechenzentrale für Sicherheitssysteme, z. B. automatisches Bremsdifferenzial (ABD), elektronische Differenzialsperre (IDS), Antischlupfregelung (ASR), etc., genutzt werden. Darüber hinaus kann das Gewichtssignal auch beispielsweise für ein aktives Fahrwerk Verwendung finden.
  • Die Erfindung ist nicht auf den Einsatz eines Sensors für die Leuchtweitenregulierung beschränkt. Vielmehr kann jeder Wegsensor, der die Veränderung der Ausdehnung des Federdämpfers 4 bzw. jeder anderen Dämpfungseinrichtung erfassen kann, für die Erzeugung eines Gewichtssignals herangezogen werden. Vorteilhaft ist jedoch, wenn der Wegsensor in einem Montagebereich 10 an dem Hilfsrahmen 1 befestigt ist und der Abstand zwischen ihm und dem Dämpfer 4 (Wirkpunkt 11) und/oder zwischen ihm und dem Querlenker 2 (Wirkpunkt 12) erfasst und an die Umrechnungseinheit 9 weitergeleitet wird. Der Wegsensor kann aber auch am Querlenker 2 oder Dämpfer 4 befestigt sein.
  • Für die Zuverlässigkeit des Wegsensors wird es notwendig sein, ein entsprechendes Gestänge einzusetzen, das die Wegänderung an den Sensor weitergibt. Unter Umständen können aber auch berührungslose Sensoren wie induktive Sensoren, kapazitive Sensoren und dergleichen eingesetzt werden.
  • Erfindungsgemäß lässt sich damit auf einfache Weise eine Gewichtskontrolle über Gesamt- und Achslast realisieren, die die Verkehrssicherheit eines Fahrzeugs erhöht.
    • 1
    Hilfsrahmen
    2
    Querlenker
    3
    Rad
    4
    Federdämpfer
    5
    Stabilisator
    6
    Koppelstange
    7
    Leuchtweitensensor
    8
    Gestänge
    9
    Umrechnungseinheit
    10
    Montagebereich
    11
    Wirkpunkt
    12
    Wirkpunkt
    Z
    Richtung

Claims (9)

  1. Vorrichtung zur Erzeugung eines Gewichtssignals bezüglich des Gewichts eines Fahrzeugs oder eines Teils des Fahrzeugs, dessen Fahrwerk über eine Dämpfungseinrichtung (4) mit dem Oberbau des Fahrzeugs verbunden ist, gekennzeichnet durch eine Messeinrichtung (7) zum Erfassen einer Ausdehnung der Dämpfungseinrichtung (4) und Ausgabe eines Ausdehnungssignals und einer Signalverarbeitungseinrichtung (9) zur Umsetzung des Ausdehnungssignals in ein Gewichtssignal.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Dämpfungseinrichtung (4) einen Federdämpfer umfasst.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Messeinrichtung (7) an einen Hilfsrahmen (1) einer Fahrzeugachse, an einen Querlenker (2) einer Fahrzeugachse und/oder an der Dämpfungseinrichtung (4) befestigbar ist.
  4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Messeinrichtung (7) einen Leuchtweitenregulierungssensor umfasst.
  5. Fahrzeug mit einer Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
  6. Fahrzeug nach Anspruch 5, wobei das Gewichtssignal einem Sicherheitssystem des Fahrzeugs zur weiteren Verarbeitung zuführbar ist.
  7. Verfahren zur Erzeugung eines Gewichtssignals bezüglich des Gewichts eines Fahrzeugs oder eines Teils des Fahrzeugs, dessen Fahrwerk über eine Dämpfungseinrichtung (4) mit dem Oberbau des Fahrzeugs verbunden ist, gekennzeichnet durch Erfassen einer Ausdehnung der Dämpfungseinrichtung (4) unter Ausgabe eines Ausdehnungssignals und Umsetzen des Ausdehnungssignals in ein Gewichtssignal.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei die Dämpfungseinrichtung (4) einen Federdämpfer umfasst, dessen Längsänderung erfasst wird.
  9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, wobei das Erfassen der Ausdehnung der Dämpfungseinrichtung (4) durch einen Leuchtweitenregulierungssensor erfolgt.
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