DE102015202868A1 - Vehicle, method for operating a vehicle - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug (1), insbesondere Kraftfahrzeug oder Anhänger, mit einer Karosserie (7), die wenigstens eine Ladefläche (3) aufweist, und mit einer Vorrichtung (16) zum Überwachen einer Beladung des Fahrzeugs (1). Es ist vorgesehen, dass die Vorrichtung (16) wenigstens einen Lagesensor (17, 26) aufweist, der eine Lage oder Lageänderung der Karosserie (7) erfasst.The invention relates to a vehicle (1), in particular a motor vehicle or trailer, having a body (7) which has at least one loading surface (3) and with a device (16) for monitoring a loading of the vehicle (1). It is provided that the device (16) has at least one position sensor (17, 26) which detects a position or change in position of the body (7).
Description
Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug oder Anhänger, mit einer Karosserie, die wenigstens eine Ladefläche aufweist, und mit einer Vorrichtung zum Überwachen einer Beladung des Fahrzeugs. The invention relates to a vehicle, in particular motor vehicle or trailer, with a body, which has at least one loading area, and with a device for monitoring a loading of the vehicle.
Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines derartigen Fahrzeugs, wobei das Fahrzeug auf eine kritische Beladung überwacht wird. Furthermore, the invention relates to a method for operating such a vehicle, wherein the vehicle is monitored for a critical load.
Stand der TechnikState of the art
Fahrzeuge und Verfahren der eingangs genannten Art sind aus dem Stand der Technik bereits bekannt. Zum Transport größerer oder kleinerer Gegenstände werden häufig Lastwagen mit Anhängern und zunehmend auch Kleintransporter verwendet. Bei der Analyse von Unfallgeschehen zeigt sich, dass das Unfallgeschehen von Kleintransportern eher dem von Personenkraftwagen als dem von Lastkraftwagen entspricht. Ein Grund dafür kann darin liegen, dass Kleintransporter von ihren Benutzern häufig wie Personenkraftfahrzeuge benutzt werden, wobei insbesondere auf eine korrekte Beladung des Kleintransporters wenig Acht gegeben wird. Dabei haben Untersuchungen gezeigt, dass die Beladung eines Kleintransporters einen spürbaren Einfluss auf die Grenzgeschwindigkeit, die bei dem Fahrdynamiktest (Elchtest) als die Geschwindigkeit ermittelt wird, bei welcher das Fahrzeug ungebremst einen Spurwechsel nach links, und nach einer kurzen Geradeausstrecke wieder einen Spurwechsel nach rechts ungebremst fahren kann, ohne dabei auszubrechen oder umzukippen. Dabei ist auch von Bedeutung, ob die Ladefläche weiter vorne oder weiter hinten beladen ist. Auch erhöht sich die Schadensanfälligkeit von Fahrzeugen, die überladen werden, da eine Überbeladung ein höheres Risiko für Schäden an Strukturbauteilen, wie der Karosserie, und auch an Verschleißteilen haben. Um dies zu vermeiden wird beispielsweise in der Offenlegungsschrift 20 2007 002 646 U1 vorgeschlagen, die Beladung des Fahrzeugs mittels eines oder mehrerer Sensoren dadurch zu überwachen, dass das Gewicht oder eine Gewichtsverteilung einer Ladung erfasst wird. Dadurch, dass dabei das Gewicht an mehreren Stellen erfasst wird, wird bestimmt, ob die Ladung vorschriftsmäßig auf der Ladefläche verteilt ist, sodass eine einseitige Beladung der Ladefläche vermieden werden kann. Dem Benutzer des Fahrzeugs werden die Gewichtsdaten mitgeteilt, sodass dieser die Beladung gegebenenfalls korrigieren kann. Das Erfassen des Gewichts der Ladung bedeutet jedoch einen hohen technischen Aufwand, bei welchem die Sensoren entweder in die Ladefläche oder in die Radaufhängung integriert werden müssen. Durch aufwändige Rechenmodelle werden dann auf Basis der Sensordaten das Gewicht und die Gewichtsverteilung bestimmt. Vehicles and methods of the type mentioned are already known from the prior art. To transport larger or smaller items are often used trucks with trailers and increasingly also vans. The analysis of accidents shows that the accident occurrence of vans corresponds more to that of passenger cars than lorries. One reason for this may be that vans are often used by their users as passenger cars, with little attention paid in particular to a correct loading of the vans. Tests have shown that the loading of a pickup truck has a noticeable effect on the speed limit, which is determined in the driving dynamics test (elk test) as the speed at which the vehicle unchecked lane change to the left, and after a short Straight Track again a lane change to the right can drive unchecked without breaking or overturning. It is also important whether the loading area is loaded further forward or further back. Also, the susceptibility to damage of vehicles that are overloaded increases, as an overcharge at a higher risk for damage to structural components, such as the body, and also on wearing parts. In order to avoid this, it is proposed, for example, in published
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Das erfindungsgemäße Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass eine kritische Beladung der Ladefläche durch Verwendung einfacher und kostengünstiger Sensoren und ohne großen Rechenaufwand ermittelbar ist. Das erfindungsgemäße Fahrzeug zeichnet sich dadurch aus, dass die Vorrichtung wenigstens einen Lagesensor aufweist, der eine Lage oder Lageänderung der Karosserie direkt oder indirekt erfasst. Im Unterschied zu den bekannten Lösungen ist also vorgesehen, dass nicht ein Beladungsgewicht ermittelt wird. Vielmehr wird nur die durch die Ladung bewirkte Lageänderung der Ladefläche beziehungsweise der Karosserie ermittelt. Da dies erfindungsgemäß durch den mindestens einen Lagesensor erfolgt, wird direkt die durch die Ladung bewirkte Lageänderung ermittelt, was aufgrund des mindestens nur einen Lagesensors einen nur geringen Rechenaufwand erfordert. The vehicle according to the invention with the features of claim 1 has the advantage that a critical loading of the cargo area can be determined by using simple and inexpensive sensors and without much computational effort. The vehicle according to the invention is characterized in that the device has at least one position sensor which detects a position or change in position of the body directly or indirectly. In contrast to the known solutions is thus provided that not a loading weight is determined. Rather, only the position change caused by the charge of the loading area or the body is determined. Since this is done according to the invention by the at least one position sensor, the position change caused by the charge is determined directly, which requires only a small amount of computation due to the at least one position sensor.
Nach einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der jeweilige Lagesensor als Schaltsensor ausgebildet ist, der in Abhängigkeit von seiner Lage zwei unterschiedliche Schaltzustände einnimmt. Dadurch ist der Lagesensor als besonders einfacher Sensor ausgebildet, der nur diskrete Schaltzustände kennt. Durch entsprechende Anordnung des Lagesensors an der Karosserie kann somit einfach zwischen einer korrekten Beladung und einer kritischen Beladung unterschieden werden. Sobald die Karosserie aufgrund der Beladung beispielsweise über einen vorgebbaren Neigungswinkel hinaus ihre Lage ändert, schaltet der Lagesensor von dem ersten Schaltzustand in den zweiten Schaltzustand. Zweckmäßigerweise ist der Lagesensor direkt oder über ein Steuergerät mit einer Signaleinrichtung verbunden, die ein Warnsignal an den Benutzer ausgibt, sobald der Lagesensor die zweite Schaltstellung einnimmt. Insbesondere ist vorgesehen, dass das Steuergerät zusätzlich oder alternativ zu der Signaleinrichtung mit einem Antriebssteuergerät des Fahrzeugs verbunden oder verbindbar ist, und dann, wenn der Lagesensor seine zweite Schaltstellung einnimmt, den Betrieb des Fahrzeugs verhindert beziehungsweise nicht freigibt. Dadurch kann sicher vermieden werden, dass das Fahrzeug nicht mit einer kritischen Beladung bewegt wird. According to a preferred embodiment of the invention it is provided that the respective position sensor is designed as a switching sensor, which occupies two different switching states depending on its location. As a result, the position sensor is designed as a particularly simple sensor, which only knows discrete switching states. By appropriate arrangement of the position sensor on the body can thus be easily distinguished between a correct load and a critical load. As soon as the body changes its position due to the load, for example beyond a predefinable angle of inclination, the position sensor switches from the first switching state to the second switching state. Conveniently, the position sensor is connected directly or via a control device to a signaling device which outputs a warning signal to the user as soon as the position sensor assumes the second switching position. In particular, it is provided that the control unit is additionally or alternatively connected to the signal device with a drive control device of the vehicle or connectable, and then, when the position sensor assumes its second switching position, prevents the operation of the vehicle or not released. This can be safely avoided that the vehicle is not moved with a critical load.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Lagesensor an der Karosserie, beispielweise an einem Rahmenelement oder an einer Pritsche des Fahrzeugs, fest angeordnet ist. Durch die Anordnung an der Karosserie erfasst der Lagesensor direkt die Neigung der Karosserie beziehungsweise schaltet direkt in Abhängigkeit von der Karosserieneigung von dem ersten in den zweiten Schaltzustand oder zurück. Durch die vorteilhafte Ausbildung des Lagesensors kann dieser problemlos auch im Nachhinein an der Karosserie des Fahrzeugs, insbesondere im Bereich der Ladefläche, angebracht werden, sodass die Vorrichtung auf einfache Art und Weise auch nachträglich an dem Fahrzeug vorgesehen werden kann.According to a preferred embodiment of the invention it is provided that the position sensor on the body, for example on a frame member or on a bed of the vehicle, is fixed. Due to the arrangement on the body of the position sensor detected directly the inclination of the body or switches directly into Dependence on the body inclination from the first to the second switching state or back. Due to the advantageous design of the position sensor this can be easily retrospectively attached to the body of the vehicle, especially in the cargo area, so that the device can be provided in a simple manner and subsequently to the vehicle.
Alternativ oder zusätzlich ist bevorzugt vorgesehen, dass der beziehungsweise ein weiterer Lagesensor an einer Radaufhängung des Fahrzeugs angeordnet ist. Dadurch kann der Lagesensor beispielsweise zusammen mit der Radaufhängung dem Fahrzeug zugeordnet werden. Insbesondere kann so eine Radaufhängung mit Lagesensor als Vormontagegruppe ausgebildet und dem Fahrzeug zugeordnet werden. Dadurch wird beispielsweise die Montage des Fahrzeugs vereinfacht. Der Lagesensor ist dabei an einem Bauteil der Radaufhängung angeordnet, dessen Lage sich in Abhängigkeit von der Lage der Karosserie verändert, sodass mittels des Lagesensors die Karosserielage indirekt erfasst wird. Alternatively or additionally, it is preferably provided that the or a further position sensor is arranged on a wheel suspension of the vehicle. As a result, the position sensor can be associated with the vehicle, for example together with the suspension. In particular, such a suspension with position sensor can be designed as a pre-assembly group and assigned to the vehicle. As a result, for example, the mounting of the vehicle is simplified. The position sensor is arranged on a component of the suspension, the position of which changes depending on the position of the body, so that the body position is detected indirectly by means of the position sensor.
Vorzugsweise ist an wenigstens zwei Radaufhängungen, insbesondere einer Radachse, jeweils ein Lagesensor angeordnet, um beispielsweise eine redundante Erfassung der Lage der Karosserie durchzuführen. Preferably, in each case a position sensor is arranged on at least two wheel suspensions, in particular a wheel axle, in order to carry out, for example, a redundant detection of the position of the body.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die jeweilige Radaufhängung einen Stabilisator aufweist, der einendig mit einem Radlager für das der Radaufhängung zugeordneten Rad und anderendig mit der Karosserie derart verbunden ist, dass er seine Lage verändert, wenn das Rad relativ zu der Karosserie verlagert wird, und dass der Lagesensor an dem Stabilisator angeordnet ist. Hierdurch wird die zuvor bereits beschriebene Ausführungsform erreicht, bei welcher der Lagesensor an einem Bauteil (Stabilisator) der Radaufhängung angeordnet ist, dessen Lage sich mit der Lage/Neigung der Karosserie verändert. Durch die Anordnung des Lagesensors in oder an dem Stabilisator ist die Lage der Karosserie einfach und sicher erfassbar. According to a preferred embodiment of the invention it is provided that the respective suspension has a stabilizer which is connected at one end with a wheel bearing for the wheel suspension associated wheel and anderendig to the body so that it changes its position when the wheel relative to the body is displaced, and that the position sensor is arranged on the stabilizer. As a result, the previously described embodiment is achieved, in which the position sensor is arranged on a component (stabilizer) of the wheel suspension, the position of which changes with the position / inclination of the body. Due to the arrangement of the position sensor in or on the stabilizer, the position of the body is easy and secure detectable.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung dieser Ausführungsform ist vorgesehen, dass wenigstens ein weiterer Lagesensor an der Karosserie zusätzlich zu dem an dem Stabilisator angeordneten Lagesensor vorgesehen ist. Durch die beschriebene Anordnung der beiden Lagesensoren wird eine Plausibilisierung der durch die Lagesensoren erfassten Lage erreicht. Dadurch kann beispielsweise unterschieden werden, ob das Kraftfahrzeug an einem Hang steht, und die Ladefläche beziehungsweise die Karosserie deswegen geneigt ist, oder ob die Ladefläche beziehungsweise die Karosserie aufgrund einer kritischen Beladung geneigt ist. According to a preferred development of this embodiment, it is provided that at least one further position sensor is provided on the body in addition to the position sensor arranged on the stabilizer. Due to the described arrangement of the two position sensors, a plausibility check of the position detected by the position sensors is achieved. As a result, it can be distinguished, for example, whether the motor vehicle is on a slope, and the loading area or the body is therefore inclined, or whether the loading area or the body is inclined due to a critical load.
Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass der jeweilige Lagesensor als Quecksilberschalter ausgebildet ist. Quecksilberschalter sind einfach gebaute Schaltsensoren, die in Abhängigkeit von ihrer Lage einen ersten oder einen zweiten Schaltzustand einnehmen, je nachdem, ob das in dem Lagesensor enthaltene Quecksilber eine elektrische Verbindung zwischen zwei elektrischen Kontakten herstellt oder trennt. Durch das Verwenden von Quecksilberschaltern ist die Vorrichtung zur Überwachung der Beladung und damit das Fahrzeug kostengünstig und in der Montage ohne großen Zusatzaufwand herstellbar. Furthermore, it is preferably provided that the respective position sensor is designed as a mercury switch. Mercury switches are simply constructed switching sensors which, depending on their position, assume a first or a second switching state, depending on whether the mercury contained in the position sensor establishes or separates an electrical connection between two electrical contacts. By using mercury switches, the device for monitoring the load and thus the vehicle is inexpensive and can be produced in the assembly without much additional effort.
Alternativ zu dem Quecksilber als elektrisches Verbindungsmaterial kann selbstverständlich auch eine andere Flüssigkeit, die elektrisch leitfähig ist, vorgesehen werden.As an alternative to the mercury as electrical connection material, of course, another liquid which is electrically conductive can be provided.
Vorzugsweise ist das zuvor bereits erwähnte Steuergerät dazu ausgebildet, in Abhängigkeit von den Daten, insbesondere Schaltzuständen der Lagesensoren, auf eine ordnungsgemäße oder kritische Beladung der mindestens einen Ladefläche oder der Karosserie zu erkennen. Das Steuergerät weist dazu vorzugsweise einen Mikroprozessor aus, der die von den Lagesensoren zur Verfügung gestellten Daten auswertet und gegebenenfalls die Signaleinrichtung oder das Motorsteuergerät ansteuert. Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass das Steuergerät als integrierter Schaltkreis ausgebildet ist und eine entsprechende Logik zur Neigungserkennung auf Basis der Schaltzustände des oder der Lagesensoren aufweist. Vorzugsweise ist das Steuergerät mit einer Warneinrichtung des Fahrzeugs verbunden, um bei Erkennen/Erfassen einer kritischen Beladung ein Warnsignal akustisch, visuell oder haptisch an den Benutzer beziehungsweise Fahrer abzugeben. Alternativ oder zusätzlich ist bevorzugt vorgesehen, dass das Steuergerät außerdem dazu ausgebildet ist, bei Erkennen/Erfassen einer kritischen Beladung die Inbetriebnahme des Fahrzeugs oder zumindest den Fahrbetrieb des Fahrzeugs zu verhindern.Preferably, the control device already mentioned above is designed to detect a proper or critical loading of the at least one loading area or the body as a function of the data, in particular switching states of the position sensors. For this purpose, the control unit preferably has a microprocessor which evaluates the data provided by the position sensors and optionally activates the signal device or the engine control unit. Alternatively, it can also be provided that the control unit is designed as an integrated circuit and has a corresponding logic for tilt detection on the basis of the switching states of the position sensor or sensors. The control unit is preferably connected to a warning device of the vehicle in order to emit a warning signal acoustically, visually or haptically to the user or driver upon detection / detection of a critical load. Alternatively or additionally, it is preferably provided that the control unit is also designed to prevent the commissioning of the vehicle or at least the driving operation of the vehicle when detecting / detecting a critical load.
Das erfindungsgemäße Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 10 zeichnet sich dadurch aus, dass zur Überwachung wenigstens eine Lage oder Lageänderung der Karosserie erfasst, insbesondere gemessen wird. Unter dem Erfassen der Lage oder Lageänderung wird vorliegend das direkte Erfassen oder Messen der Lage oder Lageänderung der Karosserie verstanden, also nicht das Rückschließen auf eine Lage in Abhängigkeit von Gewichtswerten. Er ergeben sich hierdurch die zuvor bereits genannten Vorteile. Weitere Merkmale und Vorteile ergeben sich im zuvor Beschriebenen sowie aus den Ansprüchen. The inventive method with the features of
Im Folgenden soll die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert werden. Dazu zeigenIn the following, the invention will be explained in more detail with reference to the drawing. Show this
Der Radaufhängung
In dem in
Wird der Lagesensor
Mittels des Lagersensors
Der hier gezeigte Lagesensor
Vorteilhafterweise weist die Vorrichtung
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel kann vorgesehen sein, dass die Lagesensoren nicht an/in dem Stabilisator
Bei Luftfedereinrichtungen, wie sie typischerweise in Lastkraftwagen oder Kleintransportern verbaut werden, erfolgt die Konstruktion bevorzugt auf Basis eines konstanten Luftvolumens. Typischerweise ist die Luft in diesem Fall in einem Rollbalg eingeschlossen, der luftdicht mit anderen Bauteilen verbunden ist. Das System kann durch einen Kompressor mit Druckluft versorgt werden und abhängig von der Beladung erfolgt eine Luftzunahme oder -abnahme, um die Niveaulage des Fahrzeugs
Zweckmäßigerweise erfolgt zunächst eine Bestromung der Lagesensoren
Alternativ oder zusätzlich zu den beschriebenen Lagesensoren
Vorzugsweise wird die Überwachung auch während der Fahrt des Fahrzeugs
Weiterhin ist es denkbar, einen Hall-Sensor vorzusehen, der in eine Schraubverbindung integriert ist, die in dem Lastpfad zwischen Ladefläche und Radaufhängung
Da die Ladesensoren
Bei einer entsprechenden kritischen Beladung sind beide Lagesensoren
Durch eine vorteilhafte Kombination der unterschiedlichen obenstehend beschriebenen Sensoren ist es auch möglich, eine grundsätzliche Überladung des Fahrzeugs
Claims (10)
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DE102015202868.2A DE102015202868A1 (en) | 2015-02-18 | 2015-02-18 | Vehicle, method for operating a vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
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DE102015202868.2A DE102015202868A1 (en) | 2015-02-18 | 2015-02-18 | Vehicle, method for operating a vehicle |
Publications (1)
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DE (1) | DE102015202868A1 (en) |
Cited By (2)
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2015
- 2015-02-18 DE DE102015202868.2A patent/DE102015202868A1/en active Pending
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