DE102019128850A1

DE102019128850A1 - Verfahren zum Ermitteln einer Beladung und/oder Radlasten eines Kraftfahrzeugs sowie Steuergerät und Kraftfahrzeug hierfür

Info

Publication number: DE102019128850A1
Application number: DE102019128850.9A
Authority: DE
Inventors: Martin Heidrich; Josef Seidl
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2019-10-25
Filing date: 2019-10-25
Publication date: 2021-04-29

Abstract

Ein Verfahren zum Ermitteln einer Beladung (B) und/oder Radlasten (F_R) eines Kraftfahrzeugs (10), insbesondere eines Zweirads, mittels eines Steuergeräts (18) und zumindest einer mit dem Steuergerät (18) verbundenen Federung (14) für ein Rad (12) des Kraftfahrzeugs (10), die einen Federwegsensor (24) aufweist, umfasst die folgenden Schritte:
a) Bestimmen des Federwegs (W) der Federung (14) mittels des Federwegsensors (24) durch das Steuergerät (18), und
b) Ermitteln der Beladung (B) des Kraftfahrzeugs (10) und/oder der Radlast (F_R) auf das der Federung (14) zugeordnete Rad (12) zumindest anhand des zuvor bestimmten Federwegs (W).
Ferner sind ein Steuergerät (18) sowie ein Kraftfahrzeug (10) gezeigt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ermitteln einer Belastung und/oder Radlasten eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Zweirads. Zudem betrifft die Erfindung ein Steuergerät für ein Kraftfahrzeug sowie ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein Zweirad zur Durchführung des Verfahrens.
Bei Zweirädern, wie Motorrädern, kommen immer häufiger Fahrsicherheitssysteme zum Einsatz, die die Fahrdynamik überwachen und gegebenenfalls steuernd eingreifen können.
Diese Sicherheitssysteme sind abhängig von zuverlässigen Werten über die Beladung des Motorrads und der Radlast der einzelnen Räder des Motorrads.
Es ist somit Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren, ein Steuergerät sowie ein Kraftfahrzeug bereitzustellen, die auf einfache Weise die Beladung und/oder die Radlast eines Rades eines Kraftfahrzeuges bestimmen können.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zum Ermitteln einer Beladung und/oder Radlasten eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Zweirads, mittels eines Steuergeräts und zumindest einer mit dem Steuergerät verbundenen Federung für ein Rad des Kraftfahrzeugs, die einen Federwegsensor aufweist. Das Verfahren umfasst dabei die folgenden Schritte:

a) Bestimmen des Federwegs der Federung mittels des Federwegsensors durch das Steuergerät, und
b) Ermitteln der Beladung des Kraftfahrzeugs und/oder der Radlast auf das der Federung zugeordnete Rad zumindest anhand des zuvor bestimmten Federwegs.

Durch die Ermittlung des Federwegs der Federung wird eine zentrale Größe mittels eines einfachen Sensors abgegriffen, die sowohl von der Beladung des Kraftfahrzeugs als auch von der auf das jeweilige Rad wirkende Radlast beeinflusst wird. Somit lässt sich mithilfe des Federwegs einfach auf die zu bestimmende Beladung und die Radlast schließen.
Die statische Last bzw. die Beladung kann anhand der ermittelten Federwege der Federungen aller Räder des Kraftfahrzeugs ermittelt werden.
Im statischen Fall hat der Dämpfer keine dämpfende Wirkung und die Masse der Beladung, also die Masse des Zweirads und der Aufsassen, wirkt vollständig auf die Feder der Federung.
In einer Ausgestaltung bestimmt das Steuergerät einen Zeitpunkt, ab dem sich ein Fahrer des Kraftfahrzeugs nicht mehr am Boden abstützt, und bestimmt zu diesem Zeitpunkt den Federweg und ermittelt die Beladung des Zweirads, insbesondere wobei das Steuergerät den Federweg und die Beladung des Kraftfahrzeugs bei einer Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs zwischen einer ersten Geschwindigkeitsschwelle und einer zweiten Geschwindigkeitsschwelle ermittelt, insbesondere bei einer Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs zwischen 2 km/h und 30 km/h, beispielsweise zwischen 2 km/h und 5 km/h. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass die Messung der Beladung korrekt ist und nicht durch die sich abstützenden Aufsassen verfälscht ist. Zu diesem Zeitpunkt bzw. bei diesen geringen Geschwindigkeiten kann mit hinreichender Genauigkeit der statische Fall angenommen werden, da zudem die Ableitung der Fahrzeuggeschwindigkeit und die Fahrzeugschräglage als Kriterien betrachtet werden.
Das Steuergerät kann dazu auch die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs ermitteln.
In einer Ausführungsform ist der Federung ein Dämpfer des Kraftfahrzeugs zugeordnet, wobei das Verfahren ferner die folgenden Schritte umfasst:

a) Bestimmen der Dämpfergeschwindigkeit des Dämpfers durch das Steuergerät, insbesondere mittels des Federwegsensors, und
b) Ermitteln der Radlast auf das der Federung zugeordnete Rad zumindest anhand des Federwegs und der Dämpfergeschwindigkeit.

Auf diese Weise lässt sich die Radlast einfach und nur mittels des Federwegsensors bestimmten.
In einer Ausgestaltung ist der Federung ein Dämpfer des Kraftfahrzeugs zugeordnet, wobei das Verfahren ferner die folgenden Schritte umfasst:

a) Bestimmen wenigstens eines Dämpferparameters des Dämpfers, insbesondere der Temperatur des Dämpfers und/oder einer Dämpfungskonstante des Dämpfers durch das Steuergerät, und
b) Ermitteln der Radlast auf das der Federung zugeordnete Rad zumindest anhand des Federwegs, der Federeinstellung in Form von der Federvorspannung und/oder der Federrate, und dem wenigstens einen Dämpferparameter.

Die Federvorspannung und/oder die Federrate sind dem Steuergerät bekannt.
Dadurch kann die Radlast auch bei wechselnden Dämpfereinstellungen und durch die Kenntnis der Einstellungen der Federung (Federrate und Vorspannung) durch das Steuergerät ermittelt werden.
Der Dämpferparameter kann durch Auslesen einer Dämpfereinstellgröße durch das Steuergerät bestimmt werden.
Um sicherzugehen, dass eine dynamische Messung durchgeführt wird, ermittelt das Steuergerät die Radlast und die Dämpfergeschwindigkeit und/oder den wenigstens einen Dämpferparameter des Kraftfahrzeugs bei einer Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs über 5 km/h.
Insbesondere erfolgt bei Geschwindigkeiten über 5 km/h die Messungen kontinuierlich oder regelmäßig, um stets die aktuelle Radlast zu bestimmen.
In einer Ausführungsform ermittelt das Steuergerät die Radlast als Summe zumindest aus der vom Dämpfer aufgebrachten Dämpferkraft und der von der Federung aufgebrachten Federkraft, insbesondere wobei zur Summe die ungefederte Massenkraft des Rads addiert wird, wodurch ein besonders genauer Wert der Radlast gewonnen wird.
Die Dämpfergeschwindigkeit und die Federkraft können aus dem Federweg bestimmt werden, die Dämpferkonstante kann ausgelesen werden und/oder die ungefederte Masse ist konstant und kann im Steuergerät hinterlegt sein.
Beispielsweise bestimmt das Steuergerät die Dämpferkraft basierend auf der Dämpfergeschwindigkeit, der Dämpfereinstellgröße und/oder der Dämpfertemperatur, insbesondere wobei ein Kennfeld des Dämpfers im Steuergerät hinterlegt ist, wobei das Steuergerät die Dämpferkraft mittels des Kennfelds bestimmt. Auf diese Weise lässt sich die Dämpferkraft zuverlässig und schnell ermitteln.
Es kann zudem ein entsprechendes Dämpfermodell zur Bestimmung der Dämpferkraft herangezogen werden.
Das Kennfeld kann mehrdimensional sein, z.B. eine 3D-Tabelle, die jedem 3er-Tupel aus Dämpfergeschwindigkeit, Dämpfereinstellgröße und Dämpfertemperatur eine Dämpfergröße zuordnet.
Zur Ermittlung sicherheitsrelevanter Parameter kann das Steuergerät einen Fahrdynamikparameter anhand der Beladung und/oder der Radlast bestimmen, insbesondere einen Fahrzustand und/oder eine maximale Belastungsgröße.
Die maximale Belastungsgröße ist zum Beispiel eine maximal mögliche Beschleunigung, eine maximal mögliche Verzögerung und/oder eine maximal mögliche Querkraft, wobei unter „maximal möglich“ insbesondere Werte innerhalb von Sicherheitsvorgaben verstanden werden.
Fahrzustände sind zum Beispiel ein Sprung, ein Wheelie, ein Stoppie oder eine Fahrt über eine Bodenwelle.
Beispielsweise passt das Steuergerät den hinteren Dämpfer an, wenn es beim vorderen Rad eine Fahrt über eine Bodenwelle registriert.
Um die sicherheitsrelevanten Parameter noch genauer zu bestimmen, kann das Steuergerät einen Reibwert des Rads erhalten oder ermitteln, wobei das Steuergerät den Reibwert bei der Bestimmung des Fahrdynamikparameters, insbesondere der maximalen Belastungsgröße berücksichtigt.
Das Steuergerät ist beispielsweise dazu ausgebildet, die maximal mögliche Belastungsgröße oder andere Fahrdynamikparameter an ein Fahrsicherheitssystem des Kraftfahrzeugs zu übergeben, damit das Fahrsicherheitssystem geeignete Maßnahmen ergreifen kann, um die Fahrsicherheit zu gewährleisten.
In einer weiteren Ausführungsform wird der Dämpfer, insbesondere die Dämpfungskonstante des Dämpfers, und/oder die Federung, insbesondere die Federkonstante der Federung, durch das Steuergerät anhand der ermittelten Beladung, der ermittelten Radlast, insbesondere der aktuellen Radlast und/oder des ermittelten Fahrdynamikparameters eingestellt, wodurch die Fahrsicherheit erhöht werden kann.
Dies geschieht beispielsweise mittels einer Dämpfereinstellgröße, also einer Steuergröße, die die Dämpfungskonstante bestimmt. Zum Beispiel ist die Dämpfereinstellgröße eine Ventilstellung oder bei magnetorheologischen Dämpfern der durch eine Spule des Dämpfers fließende Strom oder die an der Spule des Dämpfers angelegte Spannung.
Beispielsweise weist das Steuergerät einen Speicher auf, insbesondere einen nicht-flüchtigen Speicher, und das Steuergerät speichert die Belastungshistorie der Federung und/oder des Dämpfers, um langfristige Diagnose- und/oder erweiterte Servicefunktionen ausführen zu können.
Für eine gezielte und vorausschauende Wartung des Kraftfahrzeugs können anhand der Belastungshistorie wenigstens eine Diagnosefunktion und/oder wenigstens eine erweiterte Servicefunktion ausgeführt werden.
Das Steuergerät kann auch einen Pufferspeicher aufweisen, um den Federweg, den Fahrdynamikparameter und/oder die Dämpfereinstellgröße zwischenzuspeichern. Beispielsweise speichert das Steuergerät den zeitlichen Verlauf des Federwegs über ein vorbestimmtes Intervall zwischen.
Das Steuergerät ermittelt beispielsweise die Anzahl an Lastwechseln und die Lasthöhen, insbesondere für Wartungszwecke.
Auch kann das Steuergerät Wartungsintervalle überwachen und/oder Zustandsinformationen zur der Federung bereitstellen.
Ferner wird die Aufgabe gelöst durch ein Steuergerät für ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein Zweirad, wobei das Steuergerät dazu ausgebildet ist, ein zuvor beschriebenes Verfahren durchzuführen.
Die Aufgabe wird ferner durch ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein Zweirad, mit zumindest einer Federung und einem zuvor beschriebenen Steuergerät gelöst.
Die zum Verfahren genannten Merkmale und Vorteile gelten gleichermaßen für das Steuergerät und das Kraftfahrzeug und umgekehrt.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung sowie aus den beigefügten Zeichnungen, auf die Bezug genommen wird. In den Zeichnungen zeigen:

- 1 ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug mit einem erfindungsgemäßen Steuergerät zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens, und
- 2 ein Ablaufdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens.

In 1 ist ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug 10, hier ein Zweirad in Form eines Motorrads, schematisch dargestellt.
Das Kraftfahrzeug 10 weist ein Steuergerät 18 und zwei Räder 12 auf, die jeweils mittels einer Federung 14 in bekannter Weise mit dem Rahmen und sonstigen Aufbauten 16 des Kraftfahrzeugs 10 befestigt sind.
Die Federung 14 weist in an sich bekannter Weise ein Federelement mit einer Federkonstanten und einer Vorspannung, jeweils einen der Federung 14 zugeordneten Dämpfer 20 sowie wenigstens einen Sensor 22 auf. Die Federung 14, der Dämpfer 20 und die Sensoren 22 sind in 1 lediglich schematisch angedeutet.
Einer der Sensoren 22 ist ein Federwegsensor 24, der den Federweg W der Federung 14 misst.
Außerdem ist ein optionaler Dämpfersensor 26 vorgesehen, der beispielsweise als Temperatursensor ausgebildet ist und die Temperatur T des Dämpfers 20 erfassen kann. Die Dämpfertemperatur kann wahlweise auch mittels der Information der Umgebungslufttemperatur und Fahrgeschwindigkeit als Modell im Steuergerät 18 berechnet werden.
Die Sensoren 22, das heißt zumindest der Federwegsensor 24 und der optionale Dämpfersensor 26, sind mit dem Steuergerät 18 verbunden.
Das Steuergerät 18 ist dazu ausgebildet, die Messwerte der Sensoren 22 zu empfangen und die Federung 14, insbesondere den Dämpfer 20 zu steuern.
Das Steuergerät 18 kann die Charakteristik des Dämpfers 20, beispielsweise die Dämpfungskonstante, durch Einstellen einer Dämpfereinstellgröße E steuern.
Zum Beispiel ist die Dämpfereinstellgröße E eine Ventilstellung eines Ventils des Dämpfers 20, oder - im Falle eines magnetorheologischen Dämpfers - die an einer Magnetspule des Dämpfers 20 angelegte Spannung beziehungsweise der durch die Magnetspule fließende Strom.
Zu diesem Zweck weist das Steuergerät 18 zumindest ein Kennfeld 28 des Dämpfers 20 auf, in dem verschiedene Parameter des Dämpfers 20 miteinander verknüpft werden. Das Kennfeld 28 ist beispielsweise mehrdimensional, beispielsweise dreidimensional und verknüpft die Dämpfereinstellgröße E, die Dämpfergeschwindigkeit G, die Temperatur T des Dämpfers 20 mit einer Dämpferkraft F_D, d. h. der vom Dämpfer 20 auf das jeweilige Rad ausgeübte Kraft.
Um die Beladung B des Kraftfahrzeugs 10 und die Radlast F_R der Ränder 12 des Kraftfahrzeugs 10 zu bestimmen, führt das Steuergerät 18 das in 2 dargestellte Verfahren aus.
In einer ersten Phase P1 betätigt der Fahrer des Kraftfahrzeugs 10 in einem Schritt S1 die Zündung des Kraftfahrzeugs 10.
Das Steuergerät 18 wird aktiviert und erfasst nun in Schritt S2 Parameter des Dämpfers 20, wie die Dämpfungskonstante K und die Dämpfertemperatur T.
Die Temperatur T des Dämpfers 20 ermittelt das Steuergerät 18 durch auslesen des Dämpfersensor 26 oder Berechnung anhand des Modells.
Die Dämpfungskonstante K kann das Steuergerät 18 dadurch gewinnen, dass es die Dämpfereinstellgröße E ausliest. Da die Dämpfereinstellgröße E ohnehin durch das Steuergerät 18 gesteuert wird, ist diese dem Steuergerät 18 auch bekannt. Anhand der Dämpfereinstellgröße E, gegebenenfalls unter Zuhilfenahme eines Kennfelds, kann das Steuergerät 18 somit auf die Dämpfungskonstante K schließen.
Die zweite Phase P2 wird bei geringen Geschwindigkeiten durchgeführt, d.h. Geschwindigkeiten oberhalb einer ersten Geschwindigkeitsschwelle aber unterhalb einer zweiten Geschwindigkeitsschwelle, insbesondere bei Geschwindigkeiten zwischen 2 und 30 km/h, beispielsweise zwischen 2 und 5 km/h.
Zunächst startet der Fahrer in Schritt S3 das Kraftfahrzeug 10 und fährt an, das heißt, er beschleunigt das Kraftfahrzeug 10 soweit, dass er sich nicht mehr am Boden abstützen muss.
In diesem Moment wirkt die gesamte Beladung B des Kraftfahrzeugs 10 auf die Federungen 14.
In Schritt S4 ermittelt das Steuergerät 18, beispielsweise anhand der aktuellen Geschwindigkeit, dass sich der Fahrer und/oder weitere Aufsassen nicht mehr am Boden abstützen.
Sobald sich die Aufsassen und der Fahrer nicht mehr am Boden abstützen, ermittelt das Steuergerät 18 in Schritt S5 über den Federwegsensor 24 den Federweg W der Federung 14.
Anhand des Federwegs W kann das Steuergerät 18 mithilfe der Federkonstante und der Vorspannung, die beide beispielsweise im Steuergerät 18 hinterlegt sind, nun auf die Federkraft F_F und damit die statische Last auf das jeweilige Rad 12 schließen.
Die Summe der ermittelten statischen Lasten auf die einzelnen Räder 12 ergibt die gesamte Beladung B des Kraftfahrzeugs 10, die auf diese Weise vom Steuergerät 18 ermittelt wird (Schritt S6).
Die Dämpferkraft F_D wird hier nicht berücksichtigt, da bei derart geringen Geschwindigkeiten und überwachten Beschleunigungen der statische Fall angenommen wird, in dem keine relevante Dämpfung stattfindet.
In Schritt S7 wird die statische Last beziehungsweise die Beladung B im Steuergerät 18 hinterlegt und gegebenenfalls an ein Fahrsicherheitssystem des Steuergeräts 18 beziehungsweise des Kraftfahrzeugs 10 übergeben.
Die nächste Phase P3 wird bei Geschwindigkeiten oberhalb einer dritten Geschwindigkeitsschwelle durchgeführt. Die dritte Geschwindigkeitsschwelle kann gleich der zweiten Geschwindigkeitsschwelle sein, aber auch größer oder kleiner sein. Beispielsweise liegt die dritte Geschwindigkeitsschwelle bei 5 km/h.
In Schritt S8 beschleunigt der Fahrer des Kraftfahrzeugs 10 das Kraftfahrzeug 10 auf über 5 km/h.
In Schritt S9 ermittelt das Steuergerät 18, dass sich das Kraftfahrzeug 10 mit einer Geschwindigkeit von über 5 km/h bewegt und ermittelt nun die Radlast F_R auf eines oder jedes der Räder 12.
In Schritt S10 liest das Steuergerät 18 abermals den Federwegsensor 24 aus und bestimmt somit den aktuellen Federweg W sowie anhand der zeitlichen Veränderung des Federwegs W die Dämpfergeschwindigkeit G.
Zudem ermittelt das Steuergerät 18 in Schritt S11 erneut die Temperatur T des Dämpfers 20 mithilfe des Dämpfersensors 26 oder des Modells.
Nun bestimmt das Steuergerät 18 in Schritt S12 die Dämpferkraft F_D, das heißt die auf das jeweilige Rad 12 durch den Dämpfer 20 aufgebrachte Kraft.
Die Dämpferkraft F_D ist im Allgemeinen abhängig von den Dämpferparametern, also der Temperatur T und der Dämpfungskonstanten K sowie der Dämpfergeschwindigkeit G.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel wird zur Bestimmung der Dämpferkraft F_D die Temperatur T, die Einstellgröße E - die die Dämpfungskonstante K definiert - und die aktuelle Dämpfergeschwindigkeit G herangezogen.
Das Steuergerät 18 kann zur Bestimmung zur Dämpferkraft F_D auf das Kennfeld 28 zurückgreifen, dass ein 3er-Tupel aus der Dämpfereinstellgröße E, der Dämpfertemperatur T und der Dämpfergeschwindigkeit G mit einer Dämpferkraft F_D verknüpft.
Im nächsten Schritt S13 ermittelt das Steuergerät 18 die auf das entsprechende Rad 12 wirkende Federkraft F_F anhand des gemessenen Federwegs W, der bekannten Federkonstante und der Vorspannung.
In Schritt S14 bestimmt das Steuergerät 18 die ungefederte Massenkraft F_U, d. h. die Kraft, die auf das entsprechende Rad 12 aufgrund der ungefederten Masse U wirkt.
Die ungefederte Massenkraft Fu ist konstant und bekannt. Zum Bespiel ist der Wert der ungefederten Massenkraft Fu in dem Steuergerät 18 zuvor, beispielsweise ab Werk, hinterlegt worden.
In der Regel besteht die ungefederte Masse U aus dem Gewicht des Rads 12 selbst, dem Reifen und der dem Rad 12 zugeordneten Bremse.
Die Schritte S11 bis S14 müssen nicht notwendigerweise in dieser Reihenfolge durchgeführt werden, sondern können gleichzeitig oder in einer anderen Reihenfolge von dem Steuergerät 18 abgearbeitet werden.
Schließlich bestimmt das Steuergerät 18 in Schritt S15 die auf das jeweilige Rad 12 wirkende Radlast F_R als die Summe aus der Dämpferkraft F_D, der Federkraft F_F und der Kraft aus der ungefederten Masse F_U. Es ergibt sich somit: $F_{R} (E, G, T, W, U) = F_{D} (E, G, T) + F_{F} (W) + F_{U} (U)$
Die Bestimmung der Radlast F_R der Räder 12 wird insbesondere bei Geschwindigkeiten oberhalb der dritten Geschwindigkeitsschwelle kontinuierlich oder regelmäßig wiederholt, um stets die aktuelle Radlast F_R zu bestimmen.
Mithilfe des stets aktuellen Wertes für die Radlast F_R und/oder der Beladung B kann das Steuergerät 18 beispielsweise in Schritt S16 Fahrdynamikparameter bestimmen.
Fahrdynamikparameter sind beispielsweise der aktuelle Fahrzustand, das heißt, ob sich das Kraftfahrzeug 10 im Sprung befindet, einen Wheelie oder Stoppie durchführt oder über Bodenwellen fährt.
Beispielsweise ist die Radlast F_R für das Vorderrad gleich Null für das Hinterrad jedoch sehr hoch, wenn das Kraftfahrzeug 10 einen Wheelie durchführt.
Zur Bestimmung der maximalen Belastungsgröße, aber auch zur Bestimmung eines Fahrzustands, kann das Steuergerät 18 zudem einen Reibwert des entsprechenden Rads 12 erhalten oder auch in an sich bekannter Weise ermitteln. In Schritt S18 kann das Steuergerät 18 dann, optional unter Berücksichtigung des Reibwerts, eine maximale Belastungsgröße, wie eine maximale mögliche Beschleunigung, eine maximale mögliche Verzögerung und/oder eine maximal mögliche Querkraft des Kraftfahrzeugs 10 ermitteln.
Die maximal möglichen Belastungsgrößen werden üblicherweise innerhalb von vorgegebenen Sicherheitsvorgaben ermittelt.
In einem Schritt S18 kann das Steuergerät 18 den ermittelten Fahrdynamikparameter, also den Fahrzustand und/oder die maximalen Belastungsgrößen, an ein Fahrsicherheitssystem des Kraftfahrzeugs 10 übergeben, sodass das Fahrsicherheitssystem entsprechende Eingriffe vornehmen kann, die gegebenenfalls notwendig sind, um ein sicheren Fahrzustand beizubehalten oder herbeizuführen.
Auch kann das Steuergerät 18 den jeweiligen Dämpfer 20 eines oder beider Räder 12 aufgrund der ermittelten Beladung B, der ermittelten Radlast F_R und/oder der ermittelten Fahrdynamikparameter einstellen (Schritt S19).
Dies geschieht insbesondere durch Veränderung der Dämpfereinstellgröße E, wodurch die Dämpfungskonstante K beeinflusst wird.
Denkbar ist auch, dass das Steuergerät 18 die Federkonstante und/oder die Vorspannung ändert (Schritt S19).
Beispielsweise passt das Steuergerät 18 den Dämpfer 20 an, der dem hinteren Rad 12 zugeordnet ist, wenn das Steuergerät 18 aufgrund der ermittelten Radlast F_R am vorderen Rad 12 eine Fahrt über eine Bodenwelle registriert hat (Schritt S19).
Auch ist es denkbar, dass das Steuergerät 19 die ermittelte Radlast F_R, die Beladung B, die ermittelten Fahrdynamikparameter und/oder die Dämpfereinstellgröße E kontinuierlich oder in regelmäßigen Abständen in einem nicht flüchtigen Speicher des Steuergeräts 18 hinterlegt, um somit eine Belastungshistorie der Federung 14 und/oder des Dämpfers 20 zu erhalten (Schritt S20).
Beispielsweise speichert das Steuergerät 18 den zeitlichen Verlauf des Federwegs W über ein vorbestimmtes Intervall zwischen, insbesondere mittels eines Pufferspeichers.
Beispielsweise ermittelt das Steuergerät 18 die Anzahl der Lastwechsel und der Lasthöhen als Teil der Belastungshistorie.
Mithilfe der Belastungshistorie kann das Steuergerät 18 schließlich in Schritt 21 Wartungsintervalle überwachen und Zustandsinformationen zu den Federungen 14 bereitstellen.
Auf diese Weise ist es möglich, die Fahrsicherheit und die Einstellungen der Federungen mittels weniger Sensoren permanent und zuverlässig zu bestimmen. Außerdem können wichtige Wartungsinformationen gewonnen werden.

Claims

Verfahren zum Ermitteln einer Beladung (B) und/oder Radlasten (F_R) eines Kraftfahrzeugs (10), insbesondere eines Zweirads, mittels eines Steuergeräts (18) und zumindest einer mit dem Steuergerät (18) verbundenen Federung (14) für ein Rad (12) des Kraftfahrzeugs (10), die einen Federwegsensor (24) aufweist, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: a) Bestimmen des Federwegs (W) der Federung (14) mittels des Federwegsensors (24) durch das Steuergerät (18), und b) Ermitteln der Beladung (B) des Kraftfahrzeugs (10) und/oder der Radlast (F_R) auf das der Federung (14) zugeordnete Rad (12) zumindest anhand des zuvor bestimmten Federwegs (W).
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (18) einen Zeitpunkt bestimmt, ab dem sich ein Fahrer des Kraftfahrzeugs (10) nicht mehr am Boden abstützt, und zu diesem Zeitpunkt den Federweg (W) bestimmt und die Beladung (B) des Zweirads ermittelt, insbesondere wobei das Steuergerät (18) den Federweg (W) und die Beladung (B) des Kraftfahrzeugs (10) bei einer Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs (10) zwischen einer ersten Geschwindigkeitsschwelle und einer zweiten Geschwindigkeitsschwelle ermittelt, insbesondere bei einer Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs (10) zwischen 2 km/h und 30 km/h, beispielsweise zwischen 2 km/h und 5 km/h.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Federung (14) ein Dämpfer (20) des Kraftfahrzeugs (10) zugeordnet ist, wobei das Verfahren ferner die folgenden Schritte umfasst: a) Bestimmen der Dämpfergeschwindigkeit (G) des Dämpfers (20) durch das Steuergerät (18), insbesondere mittels des Federwegsensors (24), und b) Ermitteln der Radlast (F_R) auf das der Federung (14) zugeordnete Rad (12) zumindest anhand des Federwegs (W) und der Dämpfergeschwindigkeit (G).
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Federung (14) ein Dämpfer (20) des Kraftfahrzeugs (10) zugeordnet ist, wobei das Verfahren ferner die folgenden Schritte umfasst: a) Bestimmen wenigstens eines Dämpferparameters des Dämpfers (20), insbesondere der Temperatur (T) des Dämpfers (20) und/oder einer Dämpfungskonstante (K) des Dämpfers (20) durch das Steuergerät (18), und b) Ermitteln der Radlast (F_R) auf das der Federung (14) zugeordnete Rad (12) zumindest anhand des Federwegs (W), der Federeinstellung in Form von der Federvorspannung und/oder der Federrate, und dem wenigstens einen Dämpferparameter.
Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (18) die Radlast (F_R) und die Dämpfergeschwindigkeit (G) und/oder den wenigstens einen Dämpferparameter des Kraftfahrzeugs (10) bei einer Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs (10) oberhalb einer dritten Geschwindigkeitsschwelle ermittelt, insbesondere einer Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs (10) von über 5 km/h.
Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (18) die Radlast (F_R) als Summe zumindest aus der vom Dämpfer (20) aufgebrachten Dämpferkraft (F_D) und der von der Federung (14) aufgebrachten Federkraft (F_F) ermittelt, insbesondere wobei zur Summe die ungefederte Massenkraft (F_U) des Rads (12) addiert wird.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (18) die Dämpferkraft (F_R) basierend auf der Dämpfergeschwindigkeit (G), der Dämpfereinstellgröße (E) und/oder der Dämpfertemperatur (T) bestimmt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (18) einen Fahrdynamikparameter anhand der Beladung (B) und/oder der Radlast (F_R) bestimmt, insbesondere einen Fahrzustand und/oder eine maximale Belastungsgröße.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (18) einen Reibwert des Rads (12) erhält oder ermittelt, wobei das Steuergerät (18) den Reibwert bei der Bestimmung des Fahrdynamikparameters, insbesondere der maximalen Belastungsgröße berücksichtigt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Dämpfer (20), insbesondere die Dämpfungskonstante des Dämpfers, und/oder die Federung (14), insbesondere die Federkonstante und/oder die Vorspannung der Federung (14), durch das Steuergerät (18) anhand der ermittelten Beladung (B), der ermittelten Radlast (F_R), insbesondere der aktuellen Radlast (F_R) und/oder des ermittelten Fahrdynamikparameters eingestellt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (18) einen Speicher (30) aufweist, insbesondere einen nicht-flüchtigen Speicher (30), und dass das Steuergerät (18) die Belastungshistorie zumindest der Federung (14) und/oder des Dämpfers (20) speichert.
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass anhand der Belastungshistorie wenigstens eine Diagnosefunktion und/oder wenigstens eine erweiterte Servicefunktion ausgeführt wird.
Steuergerät für ein Kraftfahrzeug (10), insbesondere ein Zweirad, wobei das Steuergerät (18) dazu ausgebildet ist, ein Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche durchzuführen.
Kraftfahrzeug, insbesondere Zweirad, mit zumindest einer Federung (14) und einem Steuergerät (18) nach Anspruch 13.