DE102008012128A1

DE102008012128A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Messen eines Lenkradmoments

Info

Publication number: DE102008012128A1
Application number: DE102008012128A
Authority: DE
Inventors: Helmut Dipl.-Ing. Reichelt; Werner Dipl.-Phys. Rogg
Original assignee: Romess Rogg & Co KG GmbH; Daimler AG
Current assignee: Romess Rogg & Co Kg De GmbH
Priority date: 2007-11-10
Filing date: 2008-03-01
Publication date: 2009-05-14
Also published as: DE102008016045A1; DE102008016045B4

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Messen eines an einem Lenkrad (2) eines Fahrzeugs angreifenden Lenkradmoments beim Durchfahren einer vorbestimmten Strecke in einem vorbestimmten Geschwindigkeitsbereich, bei dem das Lenkradmoment am Lenkrad (2) mittels einer Momentmesseinrichtung (3) gemessen wird und bei dem die Fahrzeuggeschwindigkeit mittels eines satellitengestützten Navigationssystems (9) ermittelt wird.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Messen eines an einem Lenkrad eines Fahrzeugs angreifenden Lenkradmoments beim Durchfahren einer vorbestimmten Strecke in einem vorbestimmten Geschwindigkeitsbereich. Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung, mittels derer ein derartiges Verfahren durchführbar ist.
Die bei Fahrzeugen an einem Lenkrad auftretenden Kräfte bzw. Momente dürfen im normalen Fahrtbetrieb bestimmte Grenzwerte nicht überschreiten. Hierzu werden entsprechende Tests durchgeführt, bei denen das Lenkradmoment gemessen wird, während das Fahrzeug mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit eine vorbestimmte Messstrecke durchfährt. Die Messungen müssen objektiv erfolgen, sodass fahrzeugintern bereitgestellte Größen bezüglich der Geschwindigkeit des Fahrzeugs und dergleichen nicht verwendet werden können. So ist es denkbar, in einem Fahrzeug mit Steer-By-Wire-Lenkung eine ohnehin vorhandene Sensorik zur Erfassung von Lenkradmomenten zu verwenden oder eine bei jedem Fahrzeug ohnehin vorhandene Geschwindigkeitsmessung zu nutzen. Um die erforderliche Objektivität zu gewährleisten, kommen für die Lenkradmomentmessung geeignete Messgeräte zur Anwendung. Ein derartiges Messgerät zum Messen eines Lenkradmoments während des Fahrbetriebs ist beispielsweise aus der DE 10 2005 042 446 B3 bekannt.
Grundsätzlich kann zum Messen der Fahrzeuggeschwindigkeit ein Laufrad oder dergleichen am Fahrzeug montiert werden, das mit dem Fahrzeug mitgeführt wird und dadurch objektive Geschwindigkeitswerte liefert. Ebenso kann die Fahrzeuggeschwindigkeit von außen beispielsweise durch Verwendung eines Radarsystems gemessen bzw. überwacht werden. Die ordnungsgemäße Messung des Lenkradmoments gestaltet sich in diesem Fall vergleichsweise aufwändig. Hinzu kommt die Schwierigkeit, dass die gesamte Messung verworfen werden muss, sofern während des Messbetriebs der zulässige Geschwindigkeitsbereich überschritten oder unterschritten wird.
Die vorliegende Erfindung befasst sich mit dem Problem, für die Messung des Lenkradmoments eine verbesserte Möglichkeit anzugeben, die sich insbesondere durch eine vereinfachte Durchführbarkeit der Messung auszeichnet.
Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, die aktuelle Geschwindigkeit des Fahrzeugs mit Hilfe eines GPS-Systems (Global Positioning System), also eines satellitengestützten Navigationssystems zu ermitteln. Die mit Hilfe des GPS-Systems ermittelte Geschwindigkeit ist objektiv und im Falle der derzeit vorhandenen modernen GPS-Systeme hinreichend genau. Durch die Auswertung der bereitgestellten Positionssignale ist am Fahrzeug kein Um- bzw. Anbau oder dergleichen erforderlich, um die gewünschte objektive Geschwindigkeitsmessung realisieren zu können. Das Messverfahren wird dadurch erheblich vereinfacht.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform kann dem Fahrer, insbesondere abgestuft, signalisiert werden, ob sich die aktuelle Geschwindigkeit des Fahrzeugs innerhalb oder außerhalb des vorbestimmten Geschwindigkeitsbereichs und/oder außerhalb oder innerhalb eines zentrisch im Geschwindigkeitsbereich liegenden Zentralbereichs befindet. Dementsprechend kann der Fahrer die Geschwindigkeit permanent kontrollieren und gegebenenfalls anpassen. Hierdurch wird die Durchführung der erforderlichen Messung soweit vereinfacht, dass sie prinzipiell auch durch einen Laien vorgenommen werden kann.
Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen, aus der Zeichnung und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnung.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Die einzige Figur zeigt eine stark vereinfachte Ansicht eines Lenkrads mit montierter Messvorrichtung.
Gemäß der Figur umfasst eine Messvorrichtung 1, mit deren Hilfe ein an einem Lenkrad 2 eines nicht dargestellten Fahrzeugs angreifendes Lenkradmoment gemessen werden kann, eine Momentmesseinrichtung 3 und eine Geschwindigkeitsmesseinrichtung 4.
Die Momentmesseinrichtung 3 ist derart ausgestaltet, dass ein im Betrieb des Fahrzeugs am Lenkrad 2 auftretendes Lenkradmoment gemessen werden kann. Hierzu ist die Momentmesseinrichtung 3 drehfest mit dem Lenkrad 2 verbunden. Beispielsgemäß weist die Momentmesseinrichtung 3 geeignete Abstützelemente 5 auf, mit denen sich die Momentmesseinrichtung 3 an einem Kranz 6 des Lenkrads 2 abstützt. Ferner kann ein Gehäuse 7 vorgesehen sein, an dem die Abstützelemente 5 angebracht sind und in dem eine geeignete Steuerung 8 untergebracht ist.
Des Weiteren ist ein mit der Momentmesseinrichtung 3 zusammenwirkender Handhebel 17 vorgesehen, mittels dessen sich das Lenkrad 2 zur Messung des Lenkradmoments von Hand betätigen lässt. D. h. die Messung erfolgt, indem bei einer Drehung des Lenkrads 2 durch manuelle Betätigung des Handhebels 17 das über den Handhebel 17 aufgebrachte Lenkradmoment mittels der Momentmesseinrichtung 3 erfasst wird. Der Handhebel 17 ist zu diesem Zweck an einer ergonomisch günstigen Stelle im Bereich des Kranzes 6 des Lenkrads 2 angeordnet.
Die Geschwindigkeitsmesseinrichtung 4 ist derart ausgestaltet, dass diese die momentane Fahrzeuggeschwindigkeit mittels eines satellitengestützten Navigationssystems, also eines GPS-Systems ermitteln kann. Dabei kann die Geschwindigkeitsmesseinrichtung 4 grundsätzlich derart ausgestaltet sein, dass diese über einen eigenen GPS-Empfänger 9 verfügt, der die erforderlichen Positionssignale, die von geostationären Satelliten gesendet werden, auswertet, um die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit zu ermitteln. Zur Auswertung der Positionssignale und zur Ermittlung der Fahrzeuggeschwindigkeit kann eine entsprechende Steuerung 10 vorhanden sein. Zweckmäßig sind der GPS-Empfänger 9 und – soweit vorhanden – die genannte Steuerung 10 im Gehäuse 7 angeordnet, in dem auch die Steuerung 8 der Momentmesseinrichtung 3 untergebracht ist. Ebenso ist es denkbar, die beiden Steuerungen 8 und 10 in einem gemeinsamen Prozessor unterzubringen. Auf diese Weise können insbesondere die Geschwindigkeitsmesseinrichtung 4 und die Momentmesseinrichtung 3 eine integrale Einheit bilden. Gemäß einer alternativen Ausführungsform kann die Geschwindigkeitsmesseinrichtung 4 mit einem am Fahrzeug ohnehin vor handenen GPS-System auf geeignete Weise in Verbindung stehen, um von diesem die Positionssignale zur Ermittlung der Fahrzeuggeschwindigkeit auszuwerten oder aber um eine bereits ermittelte Fahrzeuggeschwindigkeit zu übernehmen, die das fahrzeugseitige GPS-System anhand der Positionssignale ermittelt. Die insoweit vom Fahrzeug übernommene Geschwindigkeit entspricht jedoch nicht der üblicherweise im Bereich des Armaturenbretts des Fahrzeugs angezeigten Geschwindigkeit, die auf Grundlage von Raddrehzahlsignalen oder dergleichen ermittelt wird. Insofern arbeitet die Geschwindigkeitsmesseinrichtung 4 auch bei einer derartigen Konfiguration unabhängig vom Fahrzeug und somit objektiv.
Die Vorrichtung 1 kann zudem mit einer Signalgebereinrichtung 11 ausgestattet sein, die grundsätzlich auch als Bestandteil der Geschwindigkeitsmesseinrichtung 4 verwirklicht sein kann. Die Signalgebereinrichtung 11 ist derart ausgestaltet, dass mit dieser optische Signale an den Fahrer übermittelt werden können. Im vorliegenden Beispiel ist die Signalgebereinrichtung 11 als Display ausgestaltet, das rein exemplarisch fünf Kontrollleuchten 12 bis 16 aufweist. Diese können farblich unterschiedlich ausgestaltet sein. Beispielsweise kann die mittlere Kontrollleuchte 14 ein grünes Licht erzeugen, während die äußeren Kontrollleuchten 12 und 16 ein rotes Licht erzeugen können. Die dazwischen angeordneten mittleren Kontrollleuchten 13 und 15 können beispielsweise ein gelbes Licht erzeugen.
Für den Messbetrieb überwacht die Geschwindigkeitsmesseinrichtung 4 die Einhaltung eines vorbestimmten Geschwindigkeitsbereichs. Sobald das Fahrzeug eine Geschwindigkeit aufweist, die außerhalb des genannten Geschwindigkeitsbereichs liegt, leuchtet eine der roten Kontrollleuchten 12 oder 16 auf. Die links gezeigte rote Kontrollleuchte 12 leuchtet bei spielsweise dann auf, wenn das Fahrzeug langsamer als eine vorbestimmte Mindestgeschwindigkeit bewegt wird, wenn sich also die tatsächliche Geschwindigkeit unterhalb des vorgeschriebenen Geschwindigkeitsbereichs befindet. Im Unterschied dazu leuchtet die rechts gezeigte rote Kontrollleuchte 16 dann auf, wenn die vorliegende Geschwindigkeit des Fahrzeugs oberhalb des zulässigen Geschwindigkeitsbereichs liegt, also wenn das Fahrzeug schneller als eine Maximalgeschwindigkeit bewegt wird.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform kann innerhalb des vorbestimmten Geschwindigkeitsbereichs ein zentraler Kernbereich mit engeren Geschwindigkeitsgrenzen vorgegeben werden. Die gelben Kontrollleuchten 13 oder 15 leuchten dann auf, wenn sich das Fahrzeug außerhalb dieses Kernbereichs, jedoch noch innerhalb des zulässigen Geschwindigkeitsbereichs befindet. Die grüne Kontrollleuchte 14 leuchtet dann auf, wenn das Fahrzeug mit einer im Kernbereich liegenden Geschwindigkeit fährt. Wird das Fahrzeug zu schnell, leuchtet zunächst die rechts liegende gelbe Kontrollleuchte 15 auf, so dass der Fahrer entsprechend reagieren kann. Wird das Fahrzeug zu langsam, leuchtet zunächst die links gezeigte gelbe Kontrollleuchte 13 auf, so dass auch hier der Fahrer noch rechtzeitig reagieren kann. Mit Hilfe der Signalgebereinrichtung 11 wird somit ein Instrument zur Verfügung gestellt, das es auch ungeübten Fahrern ermöglicht, den erforderlichen Geschwindigkeitsbereich hinreichend genau einzuhalten, um die Messung zum gewünschten Erfolg zu führen.
Im gezeigten bevorzugten Beispiel ist die Signalgebereinrichtung 11 ebenfalls in das Gehäuse 7 integriert. Die Signalgebereinrichtung 11 kann auf geeignete Weise mit der Steuerung 10 der Geschwindigkeitsmesseinrichtung gekoppelt sein, um entsprechend der aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit die zuge hörigen optischen Signale zu generieren, also um die jeweiligen Kontrollleuchten 12 bis 16 anzusteuern.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 kann grundsätzlich derart ausgestaltet sein, dass diese autark und damit vollkommen unabhängig vom jeweiligen Fahrzeug arbeitet. Dementsprechend kann die Vorrichtung 1 besonders einfach bei unterschiedlichen Fahrzeugmodellen verwendet werden, ohne dass aufwändige Installationsarbeiten erforderlich sind. Ferner vereinfacht die Vorrichtung 1 die Durchführung der Messung soweit, dass diese auch von ungeübten Fahrern vorgenommen werden kann. Mit Hilfe der Signalgebereinrichtung 11 kann zusätzlich die Fehlerquote reduziert werden, so dass die Wahrscheinlichkeit einer erfolgreichen Messung zunimmt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 102005042446 B3 [0002]

Claims

Verfahren zum Messen eines an einem Lenkrad (2) eines Fahrzeugs angreifenden Lenkradmoments beim Durchfahren einer vorbestimmten Strecke in einem vorbestimmten Geschwindigkeitsbereich, bei dem das Lenkradmoment am Lenkrad (2) mittels einer Momentmesseinrichtung (3) gemessen wird, und bei dem die Fahrzeuggeschwindigkeit mittels eines satellitengestützten Navigationssystems (9) ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dem Fahrer optisch signalisiert wird, wenn sich das Fahrzeug innerhalb des vorbestimmten Geschwindigkeitsbereichs befindet, und/oder wenn sich das Fahrzeug außerhalb des vorbestimmten Geschwindigkeitsbereichs befindet, und/oder wenn sich das Fahrzeug innerhalb des vorbestimmten Geschwindigkeitsbereichs, jedoch oberhalb eines zentralen Kernbereichs dieses Geschwindigkeitsbereichs befindet, und/oder wenn sich das Fahrzeug innerhalb des vorbestimmten Geschwindigkeitsbereichs, jedoch unterhalb eines zentralen Kernbereichs dieses Geschwindigkeitsbereichs befindet.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die optischen Signale mittels farblich unterschiedlicher Kontrollleuchten (12, 13, 14, 15, 16) erzeugt werden.
Vorrichtung zum Messen eines an einem Lenkrad eines Fahrzeugs angreifenden Lenkradmoments beim Durchfahren einer vorbestimmten Strecke in einem vorbestimmten Geschwindigkeitsbereich, mit einer Momentmesseinrichtung (3) zum Messen des Lenkradmoments am Lenkrad (2), und mit einer Geschwindigkeitsmesseinrichtung (4), die mittels eines satellitengestützten Navigationssystems (9) die Fahrzeuggeschwindigkeit ermittelt.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Signalgebereinrichtung (11) zur optischen Signalabgabe an den Fahrer vorhanden ist, die entsprechende optische Signale generiert, wenn sich das Fahrzeug innerhalb des vorbestimmten Geschwindigkeitsbereichs befindet, und/oder wenn sich das Fahrzeug außerhalb des vorbestimmten Geschwindigkeitsbereichs befindet, und/oder wenn sich das Fahrzeug innerhalb des vorbestimmten Geschwindigkeitsbereichs, jedoch oberhalb eines zentralen Kernbereichs dieses Geschwindigkeitsbereichs befindet, und/oder wenn sich das Fahrzeug innerhalb des vorbestimmten Geschwindigkeitsbereichs, jedoch unterhalb eines zentralen Kernbereichs dieses Geschwindigkeitsbereichs befindet.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalgebereinrichtung (11) unterschiedlich farbige Kontrollleuchten (12, 13, 14, 15, 16) aufweist.