DE102019201652A1

DE102019201652A1 - Method for calibrating a weighing device of a vehicle axle of a vehicle by means of a calibration device and calibration device

Info

Publication number: DE102019201652A1
Application number: DE102019201652.9A
Authority: DE
Inventors: Mohamed Sidi-Yacoub; Ralf Dohmen; Nikolai Tobias Lennart Pulver; Frank Schmidt; Svenja Bertl
Original assignee: Continental Automotive GmbH
Current assignee: Continental Automotive GmbH
Priority date: 2019-02-08
Filing date: 2019-02-08
Publication date: 2020-08-13

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kalibrierung einer Wägevorrichtung (2) einer Fahrzeugachse (4) eines Fahrzeugs (1). Es ist vorgesehen, dass das Fahrzeug (1) auf einer Kalibrierungsvorrichtung (10) derart angeordnet wird, dass zumindest ein Rad (15) der Fahrzeugachse (4) auf einem Aufstandselement (14) angeordnet wird. Zumindest ein, mit einem Zugaktuator (12) der Kalibrierungsvorrichtung (10) verbundenes Zugelement (13) wird mit dem Fahrzeug (1) verbunden. Mittels des Zugaktuators (12) wird eine vorbestimmte Zugkraft (11) auf das Zugelement (13) ausgeübt, die durch das Zugelement (13) auf das Fahrzeug (1) übertragen wird, wobei die Zugkraft (11) an dem Fahrzeug (1) in Richtung des Aufstandselements (14) wirkt. Durch eine Krafterfassungseinrichtung (18) wird die wirkende Achsenlast (5) erfasst. Mittels zumindest eines Wägesensors (3) der Wägevorrichtung (2) wird ein Messwert (6) bezogen auf die Fahrzeugachse (4) erfasst, und in einer Steuereinheit (17) der Wägevorrichtung (2) die wirkende Achsenlast (5) zugeordnet.

The invention relates to a method for calibrating a weighing device (2) of a vehicle axle (4) of a vehicle (1). It is provided that the vehicle (1) is arranged on a calibration device (10) in such a way that at least one wheel (15) of the vehicle axle (4) is arranged on a support element (14). At least one tension element (13) connected to a tension actuator (12) of the calibration device (10) is connected to the vehicle (1). A predetermined tensile force (11) is exerted on the tensile element (13) by means of the tensile actuator (12) and is transmitted to the vehicle (1) by the tensile element (13), the tensile force (11) on the vehicle (1) in The direction of the support element (14) acts. The acting axle load (5) is detected by a force detection device (18). By means of at least one weighing sensor (3) of the weighing device (2), a measured value (6) related to the vehicle axle (4) is recorded and the acting axle load (5) is assigned in a control unit (17) of the weighing device (2).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kalibrierung einer Wägevorrichtung einer Fahrzeugachse eines Fahrzeugs mittels einer Kalibrierungsvorrichtung und eine Kalibrierungsvorrichtung.The invention relates to a method for calibrating a weighing device of a vehicle axle of a vehicle by means of a calibration device and a calibration device.

Zur Erfassung eines Gewichts einer Ladung weisen Nutzfahrzeuge eigene Wägevorrichtungen auf. Dadurch ist es möglich, dass das Gewicht der Ladung durch das Nutzfahrzeug selbst erfasst wird, wodurch keine externe Fahrzeugwaage verwendet werden muss. Das erfasste Gewicht wird dabei an einer Gewichtsanzeige im Fahrerhaus angezeigt. Zur Erfassung des Gewichts werden verschiedene Techniken angewandt. Weit verbreitet ist die Verwendung von Dehnmessstreifen als Wägesensoren der Wägevorrichtung. Die Dehnmessstreifen werden dabei an einer Fahrzeugachse des Fahrzeugs montiert. In Abhängigkeit von dem Gewicht der Ladung ergibt sich die auf die Fahrzeugachse wirkende Achsenlast. Aufgrund der Achsenlast wird die Fahrzeugachse gebogen, sodass diese eine Biegelinie aufweist. Mittels einer Erfassung einer Dehnung an einer Oberfläche der Fahrzeugachse lässt sich über den Verlauf der Biegelinie die auf die Fahrzeugachse wirkende Achsenlast berechnen. Die hierfür verwendeten Dehnmessstreifen werden bevorzugt an Positionen der Fahrzeugachse angeordnet, an denen eine lineare Beziehung zwischen der erfassten Dehnung und der Achsenlast besteht.Commercial vehicles have their own weighing devices to record the weight of a load. This enables the weight of the load to be recorded by the commercial vehicle itself, which means that no external vehicle scales have to be used. The recorded weight is displayed on a weight display in the driver's cab. Various techniques are used to measure weight. The use of strain gauges as weighing sensors of the weighing device is widespread. The strain gauges are mounted on a vehicle axle. The axle load acting on the vehicle axle results as a function of the weight of the load. Due to the axle load, the vehicle axle is bent so that it has a bending line. By detecting a strain on a surface of the vehicle axle, the axle load acting on the vehicle axle can be calculated over the course of the bending line. The strain gauges used for this are preferably arranged at positions on the vehicle axle at which there is a linear relationship between the recorded strain and the axle load.

Um eine zuverlässige Bestimmung der Achsenlast mittels der Wägevorrichtung zu ermöglichen, ist es erforderlich, die Wägevorrichtung des Fahrzeugs in regelmäßigen Abständen zu kalibrieren. Die Kalibrierung erfolgt in der Regel mittels einer Messung eines jeweiligen Messwerts des Wägesensors der Wägevorrichtung an zwei Messpunkten. An einem jeweiligen Messpunkt wird mittels einer Beladung des Fahrzeugs mit Referenzgewichten ein vorbestimmtes Gewicht bereitgestellt.In order to enable a reliable determination of the axle load by means of the weighing device, it is necessary to calibrate the weighing device of the vehicle at regular intervals. The calibration is usually carried out by measuring a respective measured value of the weighing sensor of the weighing device at two measuring points. A predetermined weight is provided at a respective measuring point by loading the vehicle with reference weights.

Als erster Messpunkt wird oft ein Leergewicht des Fahrzeugs gewählt. Als zweiter Messpunkt wird oft der sogenannte Maximallast-Punkt gewählt, bei dem das Fahrzeug mit dem maximal zulässigem Referenzgewicht beladen ist. Aufgrund des linearen Zusammenhangs zwischen dem Messwert und der Achsenlast kann über die zwei Messpunkte ein Kalibrationswert bestimmt und in einer Steuereinheit der Wägevorrichtung oder dem Wägesensor gespeichert werden.The curb weight of the vehicle is often chosen as the first measurement point. The so-called maximum load point at which the vehicle is loaded with the maximum permissible reference weight is often chosen as the second measuring point. Due to the linear relationship between the measured value and the axle load, a calibration value can be determined via the two measuring points and stored in a control unit of the weighing device or the weighing sensor.

Die Verwendung von Referenzgewichten zur Kalibrierung der Wägesensoren der Wägevorrichtung des Fahrzeugs ist aufgrund des hohen Aufwands mit hohen Kosten verbunden. In der Regel werden die Referenzgewichte aufgrund ihrer Größe und des aufwändigen Verladeverfahrens bei speziellen Anbietern gelagert. Das Verladen der Referenzgewichte erfolgt mittels Gabelstapler. Zur Kalibrierung müssen Fahrzeuge einen dieser Anbieter aufsuchen und stehen für den Zeitraum nicht zur Verfügung. Eine lokale Durchführung einer Kalibrierung durch Fahrzeuginhaber ist aufgrund fehlender Alternativlösungen, die einen geringeren Platz beanspruchen, nicht wirtschaftlich. Ein weiteres Kalibrierungsverfahren umfasst eine Verwendung von Wiegebrücken. Ein Fahrzeug wird hierbei zu einer Kalibrierung auf eine Wiegebrücke gefahren. Eine erste Messung der Messwerte des Wägesensors kann bei einem Leer- oder Normalgewicht des Fahrzeugs erfolgen. Die Achsenlast kann durch die Wiegebrücke erfasst und mit dem Messwert in Verbindung gesetzt werden. Eine zweite Messung kann nach einem Beladen des Fahrzeugs mit einem beliebigen Gewicht erfolgen. Die Achsenlast wird hierbei wieder durch die Wiegebrücke erfasst. Diese Art der Kalibrierung wird beispielsweise an Baustellen für Baufahrzeuge durch Dienstleister durchgeführt.The use of reference weights for calibrating the weighing sensors of the weighing device of the vehicle is associated with high costs due to the high complexity. As a rule, the reference weights are stored by special providers due to their size and the complex loading process. The reference weights are loaded using a forklift. Vehicles have to go to one of these providers for calibration and are not available for the period. Carrying out a calibration locally by the vehicle owner is not economical due to the lack of alternative solutions that take up less space. Another calibration method involves using weigh bridges. A vehicle is driven onto a weighing bridge for calibration. A first measurement of the measured values of the weighing sensor can take place with an empty or normal weight of the vehicle. The axle load can be recorded by the weighing bridge and linked to the measured value. A second measurement can be made after loading the vehicle with any weight. The axle load is again recorded by the weighing bridge. This type of calibration is carried out, for example, by service providers at construction sites for construction vehicles.

Aufgrund der Richtlinie 96/53/EG des Rates vom 25. Juli 1996 zur Festlegung der höchstzulässigen Abmessungen für bestimmte Straßenfahrzeuge im innerstaatlichen und grenzüberschreitenden Verkehr in der Gemeinschaft sowie zur Festlegung der höchstzulässigen Gewichte im grenzüberschreitenden Verkehr, ist eine vorbestimmte Genauigkeit der Wägevorrichtungen vorgeschrieben.On the basis of Council Directive 96/53 / EC of 25 July 1996 on the definition of the maximum permissible dimensions for certain road vehicles in national and international traffic in the Community and on the definition of the maximum permissible weights in cross-border traffic, a predetermined accuracy of the weighing devices is required.

In dem Bericht von Todts, W., Oehry, B., Haas, L., and van Driel, C. (2013), „Study on Heavy Vehicle On-Board Weighing“, Final Report, Rapp Trans AG, Basel ; ist ein Überblick über die Verwendung der Wägevorrichtungen offenbart.By doing Report by Todts, W., Oehry, B., Haas, L., and van Driel, C. (2013), “Study on Heavy Vehicle On-Board Weighing”, Final Report, Rapp Trans AG, Basel ; an overview of the use of the weighing devices is disclosed.

In der WO 2007/105186 A1 ist ein System zur Bestimmung einer Fahrzeugbeladung offenbart. In dem System ist es vorgesehen, Dehnmessstreifen an Fahrzeugachsen des Fahrzeugs anzuordnen. Die Dehnmessstreifen sind dabei an Positionen der Fahrzeugachsen angeordnet, an denen ein nahezu lineares Verhältnis zwischen der Dehnung und der Beladung des Fahrzeugs besteht. Eine Hauptsteuereinheit des Systems ist dazu eingerichtet, aus den erfassten Dehnungen die Fahrzeugbeladung zu berechnen.In the WO 2007/105186 A1 a system for determining vehicle loading is disclosed. The system provides for strain gauges to be arranged on the vehicle axles of the vehicle. The strain gauges are arranged at positions on the vehicle axles at which there is an almost linear relationship between the expansion and the vehicle load. A main control unit of the system is set up to calculate the vehicle load from the strains recorded.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Kalibrierung von Wägevorrichtungen ohne die Verwendung von Referenzgewichten zu ermöglichen.It is an object of the invention to enable weighing devices to be calibrated without the use of reference weights.

Durch die Erfindung wird ein Verfahren zur Kalibrierung einer Wägevorrichtung einer Fahrzeugachse eines Fahrzeugs mittels einer Kalibrierungsvorrichtung bereitgestellt. In dem Verfahren ist es vorgesehen, dass das Fahrzeug auf der Kalibrierungsvorrichtung derart angeordnet wird, dass zumindest ein Rad der Fahrzeugachse, bevorzugt zwei Räder oder alle Räder auf einem Aufstandselement der Kalibrierungsvorrichtung angeordnet werden. Mit anderen Worten wird das Fahrzeug derart positioniert, dass sich das zumindest eine Rad der Fahrzeugachse auf dem Aufstandselement der Kalibrierungsvorrichtung befindet. Das Aufstandselement kann beispielsweise eine portable Stahlplatte oder ein Bodenbereich sein. Zumindest ein mit einem Zugaktuator der Kalibrierungsvorrichtung verbundenes Zugelement wird mit dem Fahrzeug verbunden. Mit anderen Worten ist es vorgesehen, dass das Zugelement der Kalibrierungsvorrichtung an dem Fahrzeug befestigt wird. Das Zugelement kann beispielsweise ein Ladungssicherungsgurt oder ein Seil sein, das mit einem Haken oder einer Öse an dem Fahrzeug befestigt wird. Das Zugelement ist mechanisch mit dem Zugaktuator verbunden. Der Zugaktuator kann beispielsweise ein Elektromotor an einer Winde sein, auf der ein Längenabschnitt des Zugelements aufgewickelt sein kann. Mittels des Zugaktuators wird eine vorbestimmte Zugkraft auf das Zugelement ausgeübt. Die Zugkraft wird durch das Zugelement auf das Fahrzeug übertragen, wobei die Zugkraft an dem Fahrzeug in Richtung des Aufstandselements wirkt. Mit anderen Worten erfolgt durch das Zugelement eine Kraftübertragung an das Fahrzeug, wobei die Zugkraft in Richtung des Aufstandselements wirkt. Die Zugkraft kann an dem Fahrzeug in Richtung des Erdmittelpunktes wirken, wodurch die Zugkraft in dieselbe Richtung wirkt, wie die durch eine Ladung hervorgerufene Gravitationskraft. Durch eine Krafterfassungseinrichtung der Kalibrierungsvorrichtung wird die wirkende Achsenlast erfasst. Mit anderen Worten weist die Kalibrierungsvorrichtung eine Krafterfassungseinrichtung auf, die während des Verfahrens die auf die Fahrzeugachse des Fahrzeugs wirkende Achsenlast misst. Mittels zumindest eines Wägesensors der Wägevorrichtung wird ein Messwert bezogen auf die Fahrzeugachse erfasst. Mit anderen Worten wird durch den Wägesensor der Messwert erfasst, der mit der Fahrzeugachse und der auf die Fahrzeugachse wirkenden Achsenlast in Verbindung steht. Dem Messwert wird in einer Steuereinheit der Wägevorrichtung die wirkende Achsenlast zugeordnet. Mit anderen Worten wird die erfasste Achsenlast mit dem durch die Wägevorrichtung erfassten Messwert in Verbindung gesetzt oder assoziiert, sodass die Beziehung zwischen dem Messwert und der Achsenlast in der Steuereinheit bereitgestellt wird. Dies entspricht einer Kalibrierung. Es ist somit nach der Durchführung des Kalibrierungsverfahrens möglich, aus dem erfassten Messwert die zugehörige Achsenlast zu berechnen.The invention provides a method for calibrating a weighing device of a vehicle axle of a vehicle by means of a calibration device. The method provides that the vehicle is arranged on the calibration device in such a way that at least one wheel of the vehicle axle is preferred two wheels or all wheels are arranged on a contact element of the calibration device. In other words, the vehicle is positioned in such a way that the at least one wheel of the vehicle axle is located on the contact element of the calibration device. The support element can for example be a portable steel plate or a floor area. At least one pulling element connected to a pulling actuator of the calibration device is connected to the vehicle. In other words, it is provided that the tension element of the calibration device is attached to the vehicle. The tension element can, for example, be a load securing belt or a rope that is attached to the vehicle with a hook or an eye. The tension element is mechanically connected to the tension actuator. The pull actuator can for example be an electric motor on a winch, on which a length section of the pull element can be wound. A predetermined tensile force is exerted on the tensile element by means of the tensile actuator. The tensile force is transmitted to the vehicle by the tensile element, the tensile force acting on the vehicle in the direction of the contact element. In other words, the pulling element transmits force to the vehicle, the pulling force acting in the direction of the contact element. The tensile force can act on the vehicle in the direction of the center of the earth, whereby the tensile force acts in the same direction as the gravitational force caused by a load. The acting axle load is detected by a force detection device of the calibration device. In other words, the calibration device has a force detection device which measures the axle load acting on the vehicle axle of the vehicle during the method. A measured value related to the vehicle axle is recorded by means of at least one weighing sensor of the weighing device. In other words, the weighing sensor detects the measured value which is related to the vehicle axle and the axle load acting on the vehicle axle. The acting axle load is assigned to the measured value in a control unit of the weighing device. In other words, the detected axle load is connected or associated with the measured value detected by the weighing device, so that the relationship between the measured value and the axle load is provided in the control unit. This corresponds to a calibration. After the calibration process has been carried out, it is thus possible to calculate the associated axle load from the recorded measured value.

Durch die Erfindung ergibt sich der Vorteil, dass ein Kalibrierungsverfahren ohne ein Verladen von Referenzgewichten durchgeführt werden kann.The invention has the advantage that a calibration method can be carried out without loading reference weights.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Zugelement ein Seil und/oder eine Kette und/oder einen Gurt und/oder eine Stange aufweist. Mit anderen Worten ist es vorgesehen, dass während des Kalibrierungsverfahrens die durch den Zugaktuator bereitgestellte Kraft mittels eines Zugelements an das Fahrzeug übertragen wird, wobei das Zugelement um ein Seil, eine Kette, ein Gurt und/oder eine Stange umfasst. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass in Abhängigkeit der Befestigungsmöglichkeiten an dem Fahrzeug das Zugelement aus einem oder mehreren Elementen bestehen kann. Es kann beispielsweise vorgesehen sein, dass das Zugelement eine Kette aufweist, sodass es nicht vollständig starr ist. Dadurch wird eine gegenüber einer Stange flexiblere Anbringung des Zugelements an dem Fahrzeug ermöglicht und eine Umleitung der Zugkraft über Rollen und Laschen ermöglicht. Es ist beispielsweise möglich, dass als Zugelement ein Ladesicherungsgurt, ein Stahlseil und/oder eine Kette aufweist. Für den Fall, dass eine vorbestimmte Zugkraft ausgeübt wird, für die beispielsweise ein Gurt nicht ausreicht, kann es vorgesehen sein, das das Zugelement eine Stange aufweist oder ist.A further development of the invention provides that the tension element has a rope and / or a chain and / or a belt and / or a rod. In other words, it is provided that, during the calibration process, the force provided by the pull actuator is transmitted to the vehicle by means of a pulling element, the pulling element comprising a rope, a chain, a belt and / or a rod. This results in the advantage that, depending on the fastening options on the vehicle, the tension element can consist of one or more elements. It can for example be provided that the tension element has a chain so that it is not completely rigid. This enables the tension element to be attached to the vehicle in a more flexible manner than a rod and enables the tensile force to be diverted via rollers and tabs. It is possible, for example, to have a load securing belt, a steel cable and / or a chain as the tension element. In the event that a predetermined tensile force is exerted, for which, for example, a belt is not sufficient, it can be provided that the tensile element has or is a rod.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Krafterfassungseinrichtung eine an der Zugeinheit angeordnete Zugerfassungseinheit aufweist. Mit anderen Worten umfasst die Krafterfassungseinrichtung eine an dem Zugelement angeordnete Zugerfassungseinheit. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass die Achsenlast direkt an dem Zugelement erfasst werden kann und somit kein zusätzliches Element, wie beispielsweise eine Wiegevorrichtung verwendet werden muss. Es kann beispielsweise an einem Haken, der an dem Fahrzeug angebracht ist, um das Zugelement mit dem Fahrzeug zu verbinden eine Kraftmessdose angeordnet sein, um die Achsenlast zu erfassen. Es kann auch vorgesehen sein, dass die Zugerfassungseinheit ein an dem Zugelement angeordnetes Extensometer ist.A further development of the invention provides that the force detection device has a tension detection unit arranged on the pulling unit. In other words, the force detection device comprises a tension detection unit arranged on the tension element. This results in the advantage that the axle load can be detected directly on the traction element and thus no additional element, such as a weighing device, has to be used. For example, a load cell can be arranged on a hook that is attached to the vehicle in order to connect the tension element to the vehicle in order to detect the axle load. It can also be provided that the tension detection unit is an extensometer arranged on the tension element.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Krafterfassungseinrichtung eine an dem Aufstandselement angeordnete Wiegeeinrichtung aufweist. Mit anderen Worten wird die Achsenlast mittels einer als Waage ausgebildeten Wiegeeinrichtung gemessen, wobei die Wiegeeinrichtung an dem Aufstandselement angeordnet ist. Es kann beispielsweise vorgesehen sein, dass eine Krafterfassungseinrichtung auf oder unter einem jeweiligen Aufstandselement angeordnet ist, um die Achsenlast an einem oder beiden Rädern der Fahrzeugachse zu erfassen. Bei einer Anordnung der Wiegeeinrichtung zwischen dem Rad und dem Aufstandselement kann das Aufstandselement gegen das Rad gezogen werden. Die Wiegeeinrichtung kann beispielsweise ein sogenanntes Wiegepad sein.A further development of the invention provides that the force detection device has a weighing device arranged on the support element. In other words, the axle load is measured by means of a weighing device designed as a scale, the weighing device being arranged on the support element. It can be provided, for example, that a force detection device is arranged on or below a respective contact element in order to detect the axle load on one or both wheels of the vehicle axle. If the weighing device is arranged between the wheel and the standing element, the standing element can be pulled against the wheel. The weighing device can, for example, be a so-called weighing pad.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Zugaktuator eine Seilwinde, einen hydraulischen Aktuator oder einen Elektromotor mit einem Gewinde aufweist. Mit anderen Worten wird die Zugkraft auf das Zugelement mittels einer Seilwinde, einem hydraulischen Aktuator oder einem Elektromotor mit einem Gewinde ausgeübt. Es kann beispielsweise vorgesehen sein, dass das Zugelement ein Seil ist, das von einem Ende aus auf einer Seilwinde aufgewickelt ist, die durch einen Elektromotor gedreht werden kann, um die Zugkraft auszuüben. Wenn es sich bei dem Zugelement um eine Stange handelt, kann der Zugaktuator beispielsweise ein hydraulischer Aktuator in Form eines Zylinders sein.A development of the invention provides that the pull actuator is a cable winch, a hydraulic actuator or an electric motor with a Has thread. In other words, the tensile force is exerted on the tensile element by means of a cable winch, a hydraulic actuator or an electric motor with a thread. It can be provided, for example, that the tension element is a rope which is wound from one end onto a cable winch which can be rotated by an electric motor in order to exert the tensile force. If the tension element is a rod, the tension actuator can be, for example, a hydraulic actuator in the form of a cylinder.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Zugelement an der Fahrzeugachse angeordnet wird. Mit anderen Worten ist es vorgesehen, das Zugelement mit einem Ende an der Fahrzeugachse zu befestigen, sodass die Zugkraft direkt auf die Fahrzeugachse übertragen wird. Durch die Weiterbildung ergibt sich der Vorteil, dass eine direkte Kraftübertragung auf die Fahrzeugachse erfolgt. Eine Beeinflussung der Messwerte durch andere Elemente des Fahrzeugs, wie es bei einer indirekten Kraftausübung der Zugkraft auf das Fahrzeug möglich ist, ist somit ausgeschlossen. Das Zugelement kann beispielsweise eine Schlinge oder einen Haken aufweisen, der an der Achse befestigt ist.A further development of the invention provides that the tension element is arranged on the vehicle axle. In other words, it is provided that one end of the tension element is attached to the vehicle axle, so that the tension force is transmitted directly to the vehicle axle. The further development results in the advantage that a direct power transmission takes place on the vehicle axle. Influencing the measured values by other elements of the vehicle, as is possible with an indirect force exertion of the tensile force on the vehicle, is thus excluded. The tension element can, for example, have a loop or a hook that is attached to the axle.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Zugelement an einem Fahrzeugrahmen des Fahrzeugs angeordnet wird. Mit anderen Worten wird die Zugkraft durch das Zugelement an dem Fahrzeugrahmen auf das Fahrzeug ausgeübt. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass die auf die Fahrzeugachse während des Kalibrierungsverfahrens wirkende Achsenlast an denselben Angriffspunkten der Fahrzeugachse wirkt, wie die reale Achsenlast im Betrieb des Fahrzeugs. Zudem ermöglicht dies auch eine Kalibrierung von Wägesensoren, die nicht direkt an der Fahrzeugachse messen, sondern an einer Federung und/oder Lagerung der Fahrzeugachse. Das Zugelement kann beispielsweise mittels eines Hakens oder einer Schlinge an dem Fahrzeugrahmen befestigt werden.A further development of the invention provides that the tension element is arranged on a vehicle frame of the vehicle. In other words, the tensile force is exerted on the vehicle by the tensile element on the vehicle frame. This has the advantage that the axle load acting on the vehicle axle during the calibration process acts at the same points of application on the vehicle axle as the real axle load when the vehicle is in operation. In addition, this also enables a calibration of weighing sensors that do not measure directly on the vehicle axle, but on a suspension and / or mounting of the vehicle axle. The tension element can be attached to the vehicle frame by means of a hook or a loop, for example.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Zugelement über einen Flaschenzug mit dem Fahrzeug verbunden wird. Mit anderen Worten erfolgt die Kraftübertragung der Zugkraft auf das Fahrzeug unter Verwendung eines Flaschenzuges. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass die durch den Zugaktuator ausgeübte Zugkraft reduziert werden kann. Es kann beispielsweise vorgesehen sein, dass ein Teil des Zugelements über eine am Boden verankerte Rolle des Flaschenzugs und eine am Fahrzeug fixierte Rolle des Flaschenzugs geführt wird, um die am Fahrzeug wirkende Zugkraft zu erhöhen.A further development of the invention provides that the tension element is connected to the vehicle via a pulley block. In other words, the tensile force is transmitted to the vehicle using a pulley block. This has the advantage that the tensile force exerted by the tensile actuator can be reduced. For example, it can be provided that part of the tension element is guided over a pulley block anchored on the floor and a pulley block fastened to the vehicle in order to increase the tensile force acting on the vehicle.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Achsenlast über eine Schnittstelle des Fahrzeugs von der Krafterfassungseinrichtung an eine Steuereinheit der Wägevorrichtung übertragen wird. Mit anderen Worten ist es vorgesehen, dass die von der Krafterfassungseinrichtung der Kalibrierungsvorrichtung erfasste Achsenlast über eine Schnittstelle des Fahrzeugs an die Steuereinheit der Wägevorrichtung übertragen wird. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass eine automatische Kalibrierung der Steuereinheit erfolgen kann. Es kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die Kalibrierungsvorrichtung die erfasste Achsenlast über einen Ethernetanschluss an die Steuereinheit der Wägevorrichtung überträgt. Die Steuereinheit kann die Achsenlast mit dem Messwert aus dem Wägesensor der Wägevorrichtung zusammenführen, um einen Kalibrierungswert zu berechnen, der das Verhältnis zwischen dem Messwert und der Achsenlast beschreibt.A further development of the invention provides that the axle load is transmitted from the force detection device to a control unit of the weighing device via an interface of the vehicle. In other words, it is provided that the axle load detected by the force detection device of the calibration device is transmitted to the control unit of the weighing device via an interface of the vehicle. This has the advantage that the control unit can be calibrated automatically. It can be provided, for example, that the calibration device transmits the detected axle load to the control unit of the weighing device via an Ethernet connection. The control unit can combine the axle load with the measured value from the weighing sensor of the weighing device in order to calculate a calibration value which describes the relationship between the measured value and the axle load.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der zumindest eine Wägesensor der Wägevorrichtung ein Dehnmessstreifen ist. Mit anderen Worten werden die Messwerte durch einen als Dehnmessstreifen ausgebildeten Wägesensor erfasst. Es kann beispielsweise vorgesehen sein, dass der Messwert eine Dehnung ist, die an einer Seite der Fahrzeugachse durch den Wägesensor erfasst wird. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass eine direkte Erfassung des Messwerts an der Fahrzeugachse ermöglicht wird.A further development of the invention provides that the at least one weighing sensor of the weighing device is a strain gauge. In other words, the measured values are recorded by a weighing sensor designed as a strain gauge. It can be provided, for example, that the measured value is a strain that is detected by the weighing sensor on one side of the vehicle axle. This has the advantage that the measured value can be recorded directly on the vehicle axle.

Die Erfindung umfasst auch eine Kalibrierungsvorrichtung zur Kalibrierung einer Wägevorrichtung einer Fahrzeugachse eines Fahrzeugs. Die Kalibrierungsvorrichtung weist ein Aufstandselement zur Anordnung zumindest eines Rads der Fahrzeugachse des Fahrzeugs auf. Mit anderen Worten bildet das Aufstandselement einen Bereich auf dem das zumindest eine Rad während des Verfahrens anzuordnen ist. Die Kalibrierungsvorrichtung weist zumindest ein Zugelement zum Verbinden des Fahrzeugs mit einem Zugaktuator der Kalibrierungsvorrichtung auf, wobei die Kalibrierungsvorrichtung dazu eingerichtet ist, mittels des Zugaktuators eine vorbestimmte Zugkraft auf das Zugelement auszugeben. Die Kalibrierungsvorrichtung ist dazu vorgesehen, die Zugkraft durch das Zugelement auf das Fahrzeug derart zu übertragen, dass die Zugkraft an dem Fahrzeug in Richtung des Aufstandselements wirkt. Die Kalibrierungsvorrichtung weist eine Krafterfassungseinrichtung auf, die dazu eingerichtet ist, die wirkende Achsenlast zu erfassen.The invention also comprises a calibration device for calibrating a weighing device of a vehicle axle of a vehicle. The calibration device has a support element for arranging at least one wheel of the vehicle axle of the vehicle. In other words, the support element forms an area on which the at least one wheel is to be arranged during the process. The calibration device has at least one tension element for connecting the vehicle to a tension actuator of the calibration device, the calibration device being set up to output a predetermined tension force on the tension element by means of the tension actuator. The calibration device is provided to transmit the tensile force through the tensile element to the vehicle in such a way that the tensile force acts on the vehicle in the direction of the contact element. The calibration device has a force detection device which is set up to detect the acting axle load.

Zu der Erfindung gehören auch Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Kalibrierungsvorrichtung, die Merkmale aufweisen, wie sie bereits im Zusammenhang mit den Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens beschrieben worden sind. Aus diesem Grund sind die entsprechenden Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Kalibrierungsvorrichtung hier nicht noch einmal beschrieben.The invention also includes developments of the calibration device according to the invention which have features as they have already been described in connection with the further developments of the method according to the invention. For this reason, the corresponding developments of the calibration device according to the invention are not described again here.

Die Erfindung umfasst auch die Kombinationen der Merkmale der beschriebenen Ausführungsformen. The invention also includes the combinations of the features of the described embodiments.

Im Folgenden ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigt:

1 ein Fahrzeug mit einer Wägevorrichtung nach dem Stand der Technik;
2 zwei Wägesensoren an einer Fahrzeugachse;
3 eine Kalibrierungsvorrichtung;
4 eine weitere Kalibrierungsvorrichtung; und
5 eine Kalibrierungsvorrichtung mit einem mobilen Aufstandselement.

An exemplary embodiment of the invention is described below. This shows:

1 a vehicle with a prior art weighing device;
2 two weighing sensors on one vehicle axle;
3 a calibration device;
4th another calibration device; and
5 a calibration device with a mobile standing element.

Bei dem im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispiel handelt es sich um eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung. Bei dem Ausführungsbeispiel stellen die beschriebenen Komponenten der Ausführungsform jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden und damit auch einzeln oder in einer anderen als der gezeigten Kombination als Bestandteil der Erfindung anzusehen sind. Des Weiteren ist die beschriebene Ausführungsform auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.The exemplary embodiment explained below is a preferred embodiment of the invention. In the exemplary embodiment, the described components of the embodiment each represent individual features of the invention that are to be considered independently of one another, which also develop the invention independently of one another and are thus also to be regarded as part of the invention individually or in a combination other than the one shown. Furthermore, the described embodiment can also be supplemented by further features of the invention already described.

In den Figuren sind funktionsgleiche Elemente jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.In the figures, functionally identical elements are each provided with the same reference symbols.

1 zeigt ein Fahrzeug mit einer Wägevorrichtung nach dem Stand der Technik. Das Fahrzeug 1 weist die Wägevorrichtung 2 mit den Wägesensoren 3 auf, die an Fahrzeugachsen 4 des Fahrzeugs 1 angeordnet sein können. Die Wägesensoren 3 können beispielsweise pneumatische Sensoren, Winkelsensoren, hydraulische Sensoren oder Dehnmessstreifen sein. Die Wägevorrichtung 2 kann dazu vorgesehen sein, eine auf einer jeweiligen Fahrzeugachse 4 wirkende Achsenlast 5 zu erfassen. Dies kann beispielsweise erfolgen, indem die Wägesensoren 3 achsenbezogene Messwerte 6 an einer jeweiligen Fahrzeugachse 4 erfassen, welche dann an zumindest eine Steuereinheit 7 der Wägevorrichtung 2 übermittelt werden können. Bei den Messwerten 6 kann es sich beispielsweise um eine durch einen Wägesensor 3 an einer Fahrzeugachse 4 erfasste Dehnung handeln, welche aufgrund einer Biegung der Fahrzeugachse 4 unter der Achsenlast 5 erfolgen kann. Die Wägesensoren 3 der Wägevorrichtung 2 können derart an einer jeweiligen Fahrzeugachse 4 angeordnet sein, dass der Messwert 6 proportional zu der auf die Fahrzeugachse 4 wirkende Achsenlast 5 ist. Es kann beispielsweise vorgesehen sein, dass ein als Dehnmessstreifen ausgelegter Wägesensor 3 eine Dehnung erfasst, die proportional zu der Achsenlast 5 ist. Um die Achsenlast 5 an einer jeweiligen Fahrzeugachse 4 oder bezogen auf das gesamte Fahrzeug 1 bestimmen zu können, kann in den Steuereinheiten 7 ein Kalibrierungswert 8 gespeichert sein. 1 shows a vehicle with a weighing device according to the prior art. The vehicle 1 instructs the weighing device 2 with the weighing sensors 3 on that on vehicle axles 4th of the vehicle 1 can be arranged. The weighing sensors 3 can be pneumatic sensors, angle sensors, hydraulic sensors or strain gauges, for example. The weighing device 2 can be provided for this purpose, one on a respective vehicle axle 4th acting axle load 5 capture. This can be done, for example, by using the weighing sensors 3 axis-related measured values 6 on a respective vehicle axle 4th detect which then to at least one control unit 7th the weighing device 2 can be transmitted. With the measured values 6 For example, it can be one by a weighing sensor 3 on a vehicle axle 4th act detected strain, which due to a bending of the vehicle axle 4th under the axle load 5 can be done. The weighing sensors 3 the weighing device 2 can in this way on a respective vehicle axle 4th be arranged that the measured value 6 proportional to that on the vehicle axle 4th acting axle load 5 is. It can be provided, for example, that a weighing sensor designed as a strain gauge 3 a strain is detected that is proportional to the axle load 5 is. To the axle load 5 on a respective vehicle axle 4th or in relation to the entire vehicle 1 can be determined in the control units 7th a calibration value 8th be saved.

Der Kalibrierungswert 8 kann ein Verhältnis des Messwertes 6 zu der Achsenlast 5 beschreiben. Bei einem linearen Zusammenhang kann es sich beispielsweise um einen Faktor handeln, mit welchem der Messwert 6 multipliziert werden muss, um auf die jeweilige Achsenlast 5 zu gelangen. Damit eine zuverlässige Bestimmung der Achsenlast 5 möglich ist, kann es erforderlich sein, ein vorbestimmtes Kalibrierungsverfahren durchzuführen, bei welchem die Messwerte 6 bei einer vorbestimmten, bekannten Achsenlast 5 erfasst werden. Es kann erforderlich sein, dass aufgrund eines Verschleißes eine regelmäßige Durchführung des Kalibrierungsverfahrens erforderlich ist. Die erfasste Achsenlast 5 kann auf einer Anzeigevorrichtung 9 des Fahrzeugs 1 angezeigt werden. Dabei kann es sich beispielsweise um einen digitalen Tachographen handeln.The calibration value 8th can be a ratio of the measured value 6 to the axle load 5 describe. A linear relationship can be, for example, a factor with which the measured value 6 must be multiplied in order to apply to the respective axle load 5 to get. Thus a reliable determination of the axle load 5 is possible, it may be necessary to carry out a predetermined calibration method in which the measured values 6 at a predetermined, known axle load 5 are recorded. The calibration procedure may need to be performed on a regular basis due to wear and tear. The recorded axle load 5 can be on a display device 9 of the vehicle 1 are displayed. This can be a digital tachograph, for example.

2 zeigt zwei Wägesensoren an einer Fahrzeugachse eines Fahrzeugs. Bei den Wägesensoren 3 kann es sich beispielsweise um Dehnungssensoren handeln, welche eine Dehnung der Fahrzeugachse 4 erfassen können. Die Dehnung der Fahrzeugachse 4 kann beispielsweise aufgrund der Achsenlast 5 hervorgerufen werden. Dabei kann sich die Fahrzeugachse 4 biegen, sodass auf einer Seite der Fahrzeugachse 4 eine tensile Dehnung und auf einer gegenüberliegenden Seite eine kompressive Dehnung auftreten kann. Über die in Form der Dehnung erfassten Messwerte 6 kann die Biegung und folglich die auf die Fahrzeugachse 4 wirkende Achsenlast 5 bestimmt werden. 2 shows two weighing sensors on a vehicle axle of a vehicle. With the weighing sensors 3 it can be, for example, strain sensors that determine the expansion of the vehicle axle 4th can capture. The elongation of the vehicle axle 4th can for example due to the axle load 5 be evoked. The vehicle axle can be 4th Bend so that on one side of the vehicle axle 4th a tensile stretch and on an opposite side a compressive stretch can occur. Via the measured values recorded in the form of elongation 6 can be the bend and consequently that on the vehicle axle 4th acting axle load 5 be determined.

3 zeigt eine Kalibrierungsvorrichtung. Die Kalibrierungsvorrichtung 10 kann dazu vorgesehen sein, die Fahrzeugachse 4 mit einer vorbestimmten Zugkraft 11 zu belasten. Zur Ausübung der Zugkraft 11 kann die Kalibrierungsvorrichtung 10, einen Zugaktuator 12 aufweisen, wobei es sich beispielsweise um einen Elektromotor handeln kann, der an einer Windungsvorrichtung angeordnet ist. Zur Übertragung der Zugkraft 11 auf die Fahrzeugachse 4 kann die Kalibrierungsvorrichtung 10 ein Zugelement 13 aufweisen. Das Zugelement 13 kann beispielsweise ein Lastgurt, ein Seil, oder eine Kette sein. Das Zugelement 13 kann beispielsweise auf dem Zugaktuator 12 aufgewickelt sein. Zur Erzeugung der Zugkraft 11 kann der Zugaktuator 12 eine Drehung durchführen, wodurch die Zugkraft 11 auf das Zugelement 13 übertragen werden kann. Um eine vorbestimmte Achsenlast 5 simulieren zu können, kann die Kalibrierungsvorrichtung 10 Aufstandselemente 14 aufweisen, wobei es sich beispielsweise um Metallplatten handeln kann, auf welchem Räder 15 der Fahrzeugachse 4 während eines Kalibrierungsverfahrens angeordnet sein können. Es kann vorgesehen sein, dass das Zugelement 13 über Rollen 16 oder allgemein Umlenkelemente oder Führungselemente geführt wird, um das Zugelement 13 und die Zugkraft 11 umlenken zu können. Dadurch ist es möglich, dass die Zugkraft 11 derart an Angriffspunkten 17 wirkt, dass sie in Richtung der Aufstandselemente 14 ausgerichtet ist. Das Zugelement 13 kann beispielsweise direkt an der Fahrzeugachse 4 angeordnet sein. In diesem Fall befindet sich der jeweilige Angriffspunkt 17 direkt an der Fahrzeugachse 4. Aufgrund der Zugkraft 11 kann sich die Fahrzeugachse 4 biegen, sodass durch die Wägesensoren 3, welche an der Fahrzeugachse 4 angeordnet sein können, eine durch die Biegung hervorgerufene Dehnung als jeweiliger Messwert 6 erfasst wird. Um den Messwerten 6 die zugeordnete Achsenlast 5 zuordnen zu können, und somit den Kalibrierungswert 8 bestimmen zu können, kann es erforderlich sein, dass die Kalibrierungsvorrichtung 10 eine Krafterfassungseinrichtung 18 aufweist. Die Krafterfassungseinrichtung 18 kann beispielsweise als Waage an dem Aufstandselement 14 angeordnet sein. Der Kalibrierungswert 8 kann durch die Steuereinheit 7 bestimmt werden, nachdem die jeweiligen Messwerte 6 und die jeweilige Achsenlast 5 an die Steuereinheit 7 übertragen worden sind. Die Übertragung der Messwerte 6 kann erfolgen, indem die Wägesensoren 3, die Messwerte 6 über ein Kabel oder über Funk versenden und diese durch die Steuereinheit 7 empfangen werden. Zur Übertragung der Achsenlast 5 kann beispielsweise die Krafterfassungseinrichtung 18 die Beträge der Achsenlast 5 über eine Schnittstelle des Fahrzeugs 1 versenden, sodass diese durch die Steuereinheit 7 empfangen werden können. 3 shows a calibration device. The calibration device 10 can be provided for this purpose, the vehicle axle 4th with a predetermined tensile force 11 to charge. To exercise traction 11 can the calibration device 10 , a pull actuator 12th have, which may for example be an electric motor which is arranged on a winding device. To transfer the tensile force 11 on the vehicle axle 4th can the calibration device 10 a tension element 13th exhibit. The tension element 13th can be, for example, a load belt, a rope, or a chain. The tension element 13th can for example on the Zugaktuator 12th be wound up. To generate the tensile force 11 can the pull actuator 12th perform a twist, reducing the pulling force 11 on the tension element 13th can be transferred. Around a predetermined axle load 5 The calibration device can simulate it 10 Uprising elements 14th have, which can for example be metal plates on which wheels 15th of the Vehicle axle 4th can be arranged during a calibration process. It can be provided that the tension element 13th about roles 16 or generally deflection elements or guide elements is guided to the tension element 13th and the traction 11 to be able to redirect. This makes it possible for the tensile force 11 such at points of attack 17th acts that they in the direction of the rioters 14th is aligned. The tension element 13th can for example directly on the vehicle axle 4th be arranged. In this case, the respective point of attack is located 17th directly on the vehicle axle 4th . Because of the pulling force 11 can move the vehicle axle 4th bend so that by the weighing sensors 3 , which on the vehicle axle 4th can be arranged, a strain caused by the bending as the respective measured value 6 is captured. To the readings 6 the assigned axle load 5 assign, and thus the calibration value 8th To be able to determine, it may be necessary that the calibration device 10 a force sensing device 18th having. The force measuring device 18th can for example be used as a scale on the support element 14th be arranged. The calibration value 8th can through the control unit 7th be determined after the respective readings 6 and the respective axle load 5 to the control unit 7th have been transferred. The transmission of the measured values 6 can be done by using the weighing sensors 3 , the readings 6 via a cable or via radio and this through the control unit 7th be received. To transfer the axle load 5 can, for example, the force detection device 18th the amounts of the axle load 5 via an interface of the vehicle 1 so that they can be sent by the control unit 7th can be received.

4 zeigt eine weitere Kalibrierungsvorrichtung, die mit einem Fahrzeugrahmen des Fahrzeugs verbunden ist. Die Kalibrierungsvorrichtung 10 kann zwei Zugaktuatoren 12 aufweisen, wobei es sich um Winden handeln kann, die elektrisch betrieben werden und an einem Boden 20 verankert sein können. Um die wirkende Zugkraft 11 erhöhen zu können, kann es vorgesehen sein, dass die Kalibrierungsvorrichtung 10 Flaschenzüge 21 aufweist, die in dem Boden 20 verankert sind. Die Zugelemente 13 können über den jeweiligen Flaschenzug 21 geführt werden. Das jeweilige Zugelement 13 kann an einem Fahrzeugrahmen 19 des Fahrzeugs 1 angeschlossen sein. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass der Angriffspunkt 17 der Zugkraft 11 während der Kalibration an dem Angriffspunkt 17 der Achsenlast 5 wirkt. Ein weiterer Vorteil dieser Anordnung besteht darin, dass Wägesensoren 3, die beispielsweise über eine Erfassung eines Drucks in einer Dämpfereinheit als Messwert 6 eingerichtet sind, durch ein ausüben der Zugkraft 11 an dem Fahrzeugrahmen 19 kalibriert werden können. 4th Fig. 10 shows another calibration device connected to a vehicle frame of the vehicle. The calibration device 10 can have two pull actuators 12th have, which can be winches that are electrically operated and on a floor 20th can be anchored. To the acting tensile force 11 To be able to increase, it can be provided that the calibration device 10 Pulleys 21st having that in the ground 20th are anchored. The tension elements 13th can via the respective pulley 21st be guided. The respective tension element 13th can be attached to a vehicle frame 19th of the vehicle 1 be connected. This has the advantage that the point of attack 17th the pulling force 11 during the calibration at the point of attack 17th the axle load 5 works. Another advantage of this arrangement is that it has weighing sensors 3 which, for example, by detecting a pressure in a damper unit as a measured value 6 are set up by exerting the pulling force 11 on the vehicle frame 19th can be calibrated.

5 zeigt eine Kalibrierungsvorrichtung mit einem mobilen Aufstandselement. Die Kalibrierungsvorrichtung 10 kann eine Metallplatte als Aufstandselement 14 aufweisen. Das Aufstandselement 14 kann beweglich auf dem Boden 20 gelagert sein. Das bedeutet, dass es nicht in dem Boden 20 fest verankert ist. Zur Durchführung des Kalibrierungsverfahrens kann es vorgesehen sein, dass das Fahrzeug 1 so ausgerichtet wird, dass sich eines der Räder 15 auf dem Aufstandselement 14 befindet. Das Fahrzeug 1 kann so angeordnet sein, dass Laschen 22, die entlang einer Seite des Aufstandselements 14 angeordnet sind, parallel zu der Längsrichtung des Kraftfahrzeugs 1 ausgerichtet sind. Ein Balken des Fahrzeugrahmens 19 kann parallel zu den Laschen 22 ausgerichtet sein. Die Laschen 22 können Öffnungen aufweisen, durch die Zugelemente 13 geführt werden können. Die Zugelemente 13 können durch die Laschen 22 umgelenkt werden, sodass sie in Richtung des Fahrzeugrahmens 19 geführt werden und an diesem befestigt werden können. So kann die durch den Zugaktuator 12 bereitgestellte Zugkraft 11 auf das Zugelement 13 durch die Laschen 22 umgelenkt werden, sodass es an dem Fahrzeugrahmen 19 in Richtung des Aufstandselements 14 wirken kann. Aufgrund des auf dem Aufstandselement 14 wirkenden Gewichts des Fahrzeugs 1, kann eine laterale Verschiebung des Aufstandselements 14 während der Ausübung der Zugkraft 11 unterbunden werden. Das Aufstandselement 14 kann beispielsweise aus gehärtetem Stahl bestehen und zwei Verstärkungsbalken 23 aufweisen, die parallel zu einer Achsenrichtung ausgerichtet sein können, um ein Durchbiegen des Aufstandselements 14, bei einem Auftragen der Zugkraft 11 zu verhindern. Es kann vorgesehen sein, dass unter dem Aufstandselement 14 oder zwischen dem Rad 15 und dem Aufstandselement 14 der Krafterfassungseinrichtung 18 angeordnet sein kann. Als Zugelement 13 kann beispielsweise ein Lastgurt verwendet werden. 5 shows a calibration device with a mobile standing element. The calibration device 10 can use a metal plate as a support element 14th exhibit. The element of rebellion 14th can move on the floor 20th be stored. That means it's not in the ground 20th is firmly anchored. To carry out the calibration method, it can be provided that the vehicle 1 aligned so that one of the wheels 15th on the riot element 14th is located. The vehicle 1 can be arranged so that tabs 22nd running along one side of the riot element 14th are arranged parallel to the longitudinal direction of the motor vehicle 1 are aligned. A beam of the vehicle frame 19th can be parallel to the tabs 22nd be aligned. The tabs 22nd may have openings through the tension members 13th can be guided. The tension elements 13th can through the tabs 22nd are deflected so that they are in the direction of the vehicle frame 19th and can be attached to this. This can be done by the pull actuator 12th provided traction 11 on the tension element 13th through the tabs 22nd be deflected so that it is on the vehicle frame 19th in the direction of the uprising element 14th can work. Because of the on the riot element 14th effective weight of the vehicle 1 , can be a lateral displacement of the contact element 14th while exercising traction 11 be prevented. The element of rebellion 14th can for example consist of hardened steel and two reinforcing bars 23 have, which can be aligned parallel to an axial direction in order to deflect the support element 14th , when applying the tensile force 11 to prevent. It can be provided that under the support element 14th or between the wheel 15th and the riot element 14th the force detection device 18th can be arranged. As a tension element 13th For example, a load belt can be used.

Der Begriff OnBoard Weighing System (OWS) beschreibt ein im Fahrzeug 1 verbautes System zur Gewichtsbestimmung von Nutzfahrzeugen. Das auch als Wägevorrichtung 2 bekannte System umfasst:

Wägesensoren 3 zur Gewichtserfassung. Eine Steuereinheit 7 als übergeordnetes Steuergerät (ECU) zur Gesamtgewichtermittlung aus übermittelten Messwerten 6 der Wägesensoren 3. Das übergeordnete Steuergerät kann wahlweise in einem Wägesensor 3 integriert sein, ein dediziertes Gerät sein oder Teil eines anderen Steuergerätes sein. Die Wägevorrichtung 2 kann auch eine Gewichtsanzeige als Anzeigeeinrichtung 9 im Fahrerhaus umfassen.

The term OnBoard Weighing System (OWS) describes an in-vehicle 1 built-in system for determining the weight of commercial vehicles. Also as a weighing device 2 known system includes:

Weighing sensors 3 for weight recording. A control unit 7th as a higher-level control unit (ECU) for determining the total weight from the transmitted measured values 6 the weighing sensors 3 . The higher-level control unit can optionally be in a weighing sensor 3 be integrated, be a dedicated device or be part of another control device. The weighing device 2 can also use a weight display as a display device 9 in the cab.

In der 1 ist schematisch eine Wägevorrichtung 2 in einem als Lastkraftwagen ausgebildetem Fahrzeug 1 dargestellt. Die Wägesensoren 3 sind über übergeordnete Steuergeräte miteinander und mit der Anzeigeeinrichtung 9 im Fahrerhaus verbunden, wo die Gewichtsinformation abgelesen werden kann.In the 1 is schematically a weighing device 2 in a vehicle designed as a truck 1 shown. The weighing sensors 3 are via higher-level control units with each other and with the display device 9 connected in the cab, where the weight information can be read.

Es sind auf dem Markt einige Sensortypen im Einsatz, um die jeweilige Achsenlast 5 an einer Fahrzeugachse 4 eines Fahrzeugs 1 feststellen zu können: Dehnmessstreifen -Sensoren (DMS), Winkelsensoren, Wiegezellen, Luftdrucksensoren und Hydraulikdruck-Sensoren.There are several types of sensors in use on the market to measure the respective axle load 5 on a vehicle axle 4th of a vehicle 1 to be able to determine: Strain gauge sensors (DMS), angle sensors, load cells, air pressure sensors and hydraulic pressure sensors.

Sehr häufig werden Dehnmessstreifen-Sensoren für Wägevorrichtungen 2 genutzt. Dehnungsmesstreifen-Sensoren werden an der Fahrzeugachse 4 montiert. Ihr Messprinzip beruht auf dem Ansatz, dass eine vertikale Last bzw. Kraft die Fahrzeugachse 4 verbiegt. Die von der Fahrzeugachse 4 auf den Dehnmessstreifen übertragene Dehnung bzw. Stauchung kann von dem Wägesensor 3 als Messwert 6 gemessen werden. In 2 ist eine Fahrzeugachse 4 mit möglichen Befestigungspositionen der Dehnmessstreifen-Sensoren erkennbar.Strain gauge sensors are very often used for weighing devices 2 utilized. Strain gauge sensors are located on the vehicle axle 4th assembled. Their measuring principle is based on the assumption that a vertical load or force affects the vehicle axle 4th bends. The one from the vehicle axle 4th The strain or compression transmitted to the strain gauge can be carried out by the weighing sensor 3 as a measured value 6 be measured. In 2 is a vehicle axle 4th recognizable with the possible fastening positions of the strain gauge sensors.

Um dem Messwert 6 des Dehnmessstreifen -Sensors das zugehörige Beladungsgewicht des LKW zuordnen zu können, muss die Wägevorrichtung 2 kalibriert werden. Um eine anhaltende Genauigkeit der Wägevorrichtung 2 zu garantieren, muss die Kalibrierung in wiederkehrenden Zeitabständen erneut durchgeführt werden. Die Kalibrierung besteht darin, mindestens zwei Messpunkte (Null-Punkt und Maximallast-Punkt) zu messen und in den Wägesensor 3 oder die Steuereinheit 7 zu programmieren. Ausgehend von diesen zwei Messpunkten kann nun ein linearer Verlauf berechnet werden, der durch diese Messpunkte verläuft. Beispielsweise wird für Dehnmessstreifen-Sensoren die Messkurve durch zwei fahrzeugachsenpezifische Biegungswerte als Kalibrierungswerte 8 repräsentiert. Aktuell werden solche Kalibrierungsvorgänge durch Belasten des Fahrzeugs 1 mit Referenzgewichten erzielt. Der Nullpunkt, beziehungsweise ein niedriges Gewicht ist entweder gegeben durch das Fahrzeugleergewicht oder durch die Beladung mit einem „leichten“ Referenzgewicht.To the reading 6 The weighing device must be able to assign the corresponding loading weight of the truck to the strain gauge sensor 2 be calibrated. In order to maintain the accuracy of the weighing device 2 To guarantee this, the calibration must be carried out again at recurring time intervals. The calibration consists of measuring at least two measuring points (zero point and maximum load point) and placing them in the weighing sensor 3 or the control unit 7th to program. On the basis of these two measuring points, a linear course can now be calculated, which runs through these measuring points. For example, for strain gauge sensors, the measurement curve is made up of two vehicle axle-specific bending values as calibration values 8th represents. Currently, such calibration processes are caused by loading the vehicle 1 achieved with reference weights. The zero point or a low weight is given either by the vehicle's empty weight or by loading it with a “light” reference weight.

Die Hersteller von solchen Systemen bieten auch Kalibrierungsdienste für Ihre Kunden, die im Ergebnis zeitaufwändig und teuer für die Inhaber einer Flotte von Fahrzeugen 1 sind. Außerdem gibt es eine neue Gesetzgebung für Nutzfahrzeuge, die die Installation einer Wägevorrichtung 2 ab 2021 mit einer Genauigkeit von 10% vorschreibt. Diese kann durch eine periodische Durchführung von Kalibrierungsverfahren gewährleistet werden. Ab 2024 ist eine Genauigkeit von 5% vorgeschrieben.The manufacturers of such systems also provide calibration services to their customers, which result in time consuming and expensive for owners of a fleet of vehicles 1 are. There is also new legislation for commercial vehicles that requires the installation of a weighing device 2 from 2021 with an accuracy of 10%. This can be guaranteed by performing calibration procedures periodically. From 2024 an accuracy of 5% is required.

Da insbesondere für den oberen Kalibrationspunkt ein möglichst hohes Gewicht aufgebracht werden muss, benötigt dieses Gewicht viel Lagerplatz; Insbesondere das schwere Referenzgewicht ist schwer zu transportieren und benötigt Hilfsmittel, z.B. einen Gabelstapler, um das Gewicht auf die Ladefläche eines Nutzfahrzeugs zu stellen. Für den Transport des Referenzgewichts ist ausreichend Platz notwendig. Sofern das Referenzgewicht nicht dauerhaft vorhanden ist und mit einem Nutzfahrzeug zur Verfügung gestellt wird, entstehen zusätzlich Transportkosten. Durch die hohe Kalibrierungszeit entstehen hohe Kosten für die Fahrzeugflotten aufgrund der Standzeit, d.h. die Fahrzeuge können während der Kalibrierung nicht für andere Zwecke genutzt werden; Die Gesetzgebung EU 2015/719 fordert eine vorbestimmte Genauigkeit der Wägevorrichtungen 2:Since the highest possible weight must be applied, especially for the upper calibration point, this weight requires a lot of storage space; The heavy reference weight in particular is difficult to transport and requires aids, such as a forklift, to place the weight on the loading surface of a commercial vehicle. Sufficient space is required to transport the reference weight. If the reference weight is not permanently available and is made available with a commercial vehicle, additional transport costs arise. The long calibration time results in high costs for the vehicle fleets due to the idle time, ie the vehicles cannot be used for other purposes during the calibration; The EU 2015/719 legislation requires a predetermined accuracy of the weighing devices 2 :

Wägevorrichtungen 2 sollen periodisch von akkreditierten Werkstäten kalibriert werden, damit die Genauigkeit gewährleistet wird. Das Ausstatten der Werkstätten mit Referenzgewichten ist unpraktikabel. Die vorbestimmte Genauigkeit der Wägevorrichtungen 2 erfordert eine noch höhere Genauigkeit der Kalibrierungsvorrichtungen.Weighing devices 2 should be periodically calibrated by accredited workshops so that the accuracy is guaranteed. Equipping the workshops with reference weights is impractical. The predetermined accuracy of the weighing devices 2 requires even higher accuracy of the calibration devices.

Die Kalibrierungsvorrichtung 10 für Wägevorrichtungen 2 simuliert die Kraft eines Lastgewichtes auf das Fahrzeug 1, ohne das Fahrzeug 1 tatsächlich mit Gewichten zu beladen. Somit wird das Beladen von Fahrzeugen 1 zwecks Kalibrierung mit Gewichten überflüssig. Dies vereinfacht den Kalibrierungsvorgang erheblich. Das Konzept, das in 3, 4 und 5 skizziert ist, kann prinzipiell für alle Wägevorrichtungen 2 angewandt werden, die Messkurven benutzen. Hier wird der Kalibrierungsansatz anhand des Prinzips der Dehnmessstreifen erläutert:

Als kraftaufbringende Komponente wird in diesem Ansatz eine Seilwinde als Zugaktuator 12 verwendet. Die Seilwinde ist mit einem Gurt als Zugelement 13 verbunden, welcher an dem Fahrzeug 1 angebracht wird. In 3 sind die Gurte mit der Fahrzeugachse 4 verbunden. Prinzipiell können die Gurte aber auch mit dem Fahrzeugrahmen 19 verbunden werden und somit die Last zunächst auf den Fahrzeugrahmen 19 und durch die Federung/Lagerung auf die Fahrzeugachsen 4 anwenden. Ist die Seilwinde fest gelagert, wird der Gurt durch die erfolgende Aufwicklung auf der Seilwinde gespannt und zieht bei weiterem Aufwickeln das Fahrzeug 1 beziehungsweise die Fahrzeugachse 4 nach unten. Die daraus entstehende Biegung in der Fahrzeugachse 4 wird vom dem als Dehnmessstreifen ausgebildeten Wägesensor 3 registriert. Die Kalibrierung erfolgt Achsenweise. Für die Erfassung der simulierten Achsenlast 5, kann das Fahrzeug 1 mit den Rädern 15 der zu kalibrierenden Fahrzeugachse 4 auf jeweils einem Wiegepad stehen, wobei es sich um ein Aufstandselement 14 handeln kann, an dem die Krafterfassungseinrichtung 18 angeordnet sein kann. Die Summe aus beiden Wiegepads ergibt die tatsächliche Achsenlast 5. Diese kann nun in die Wägesensoren 3 und/oder die Steuereinheit 7 einprogrammiert werden.

The calibration device 10 for weighing devices 2 simulates the force of a load weight on the vehicle 1 without the vehicle 1 actually loaded with weights. Thus, the loading of vehicles 1 unnecessary for calibration with weights. This greatly simplifies the calibration process. The concept used in 3 , 4th and 5 is sketched, can in principle for all weighing devices 2 are applied using the measurement curves. Here the calibration approach is explained using the principle of the strain gauges:

In this approach, a cable winch is used as the force-applying component as a pulling actuator 12th used. The winch comes with a belt as a pulling element 13th connected, which on the vehicle 1 is attached. In 3 are the belts with the vehicle axle 4th connected. In principle, however, the belts can also be attached to the vehicle frame 19th are connected and thus the load initially on the vehicle frame 19th and through the suspension / mounting on the vehicle axles 4th apply. If the cable winch is securely mounted, the belt is tensioned by the winding on the cable winch and pulls the vehicle when it is further wound 1 or the vehicle axle 4th downward. The resulting bend in the vehicle axle 4th is from the weighing sensor, which is designed as a strain gauge 3 registered. The calibration is carried out on an axis-by-axis basis. For recording the simulated axle load 5 , the vehicle can 1 with the wheels 15th the vehicle axle to be calibrated 4th stand on a weighing pad, which is a riot element 14th can act on which the force detection device 18th can be arranged. The sum of the two weighing pads gives the actual axle load 5 . This can now be inserted into the weighing sensors 3 and / or the control unit 7th programmed.

Die Seilwinde kann am Boden 20 verankert werden. Die Zugkraft 11 kann durch das Benutzen von mehreren Winden reduziert werden, wie in 4 dargestellt. Anstelle einer Bodenverankerung kann wahlweise eine Bodenplatte mit Ankerhaken benutzt werden, auf die das zu kalibrierende Fahrzeug 1 fährt. In 5 ist eine Skizze einer Kalibrierungsvorrichtung 10 abgebildet. Die Kalibrierungsvorrichtungen 10 weisen folgende Vorteile auf:

Geringer Lagerplatz; Systemkomponenten sind transportabel; Das Zugkraft-Konzept kann mit geringem Aufwand realisiert und für Werkstätten vermarktet werden; Kein Platzbedarf notwendig für den Transport oder einer Lagerung von Referenzgewichten; überschaubare Investition für die Werkstätten; Reduzierung der Kalibrierzeit und -kosten für die Flotten; OWS-Kalibrierung kann mit Tachographenkalibrierungsterminen kombiniert werden in den Partnerwerkstätten;

The winch can be on the ground 20th be anchored. The pulling power 11 can be reduced by using multiple winches, as in 4th shown. Instead of a floor anchoring, a floor plate with anchor hooks can optionally be used on which the vehicle to be calibrated can be used 1 moves. In 5 is a sketch of a calibration device 10 pictured. The calibration devices 10 have the following advantages:

Little storage space; System components are transportable; The traction concept can be implemented with little effort and marketed for workshops; No space required for the transport or storage of reference weights; manageable investment for the workshops; Reduction of calibration time and costs for the fleets; OWS calibration can be combined with tachograph calibration appointments in the partner workshops;

Die Wägevorrichtung 2 kann auch zum Kalibrieren von (Sonder-)Fahrzeugen, die nicht unter die Gesetzgebung fallen verwendet werden. Beispielsweise können auch Wägevorrichtungen 2 von Bahnwaggons kalibriert werden.The weighing device 2 can also be used to calibrate (special) vehicles that are not subject to legislation. For example, weighing devices can also be used 2 be calibrated by railway wagons.

Insgesamt zeigt das Beispiel, wie durch die Erfindung eine Durchführung eines Kalibrierungsverfahrens ohne Referenzgewichte ermöglicht wird.Overall, the example shows how the invention enables a calibration method to be carried out without reference weights.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11: Fahrzeugvehicle
22: WägevorrichtungWeighing device
33: WägesensorWeighing sensor
44th: FahrzeugachseVehicle axle
55: AchsenlastAxle load
66: MesswertMeasured value
77th: SteuereinheitControl unit
88th: KalibrierungswertCalibration value
99: AnzeigeeinrichtungDisplay device
1010: KalibrierungsvorrichtungCalibration device
1111: Zugkrafttraction
1212th: ZugaktuatorPull actuator
1313th: ZugelementTension element
1414th: AufstandselementUprising element
1515th: Radwheel
1616: Rollenroll
1717th: Angriffspunktattackpoint
1818th: KrafterfassungseinrichtungForce detection device
1919th: FahrzeugrahmenVehicle frame
2020th: Bodenground
2121st: FlaschenzugPulley
2222nd: LaschenTabs
2323: VerstärkungsbalkenReinforcement bars

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

WO 2007/105186 A1 [0008]

Zitierte Nicht-PatentliteraturNon-patent literature cited

Report by Todts, W., Oehry, B., Haas, L., and van Driel, C. (2013), "Study on Heavy Vehicle On-Board Weighing", Final Report, Rapp Trans AG, Basel [0007]

Claims

Method for calibrating a weighing device (2) of a vehicle axle (4) of a vehicle (1) by means of a calibration device (10), characterized in that - the vehicle (1) is arranged on the calibration device (10) in such a way that at least one wheel ( 15) the vehicle axle (4) is arranged on a support element (14) of the calibration device (10), - at least one tension element (13) connected to a tension actuator (12) of the calibration device (10) is connected to the vehicle (1), - A predetermined tensile force (11) is exerted on the tensile element (13) by means of the tensile actuator (12), - the tensile force (11) is transmitted to the vehicle (1) by the tensile element (13), the tensile force (11) being applied the vehicle (1) acts in the direction of the contact element (14), - an acting axle load (5) is detected by a force detection device (18), - a measured value (6) based on at least one weighing sensor (3) of the weighing device (2) the vehicles axis (4) is detected, and - the measured value (6) in a control unit (17) of the weighing device (2) is assigned the acting axle load (5).

Procedure according to Claim 1 , characterized in that the tension element (13) has a rope and / or a chain and / or a belt and / or a rod.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the force detection device (18) has a tension detection unit arranged on the tension element (13).

Method according to one of the Claims 1 or 2 , characterized in that the force detection device (18) has a weighing device arranged on the support element (14).

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the pull actuator (12) has a cable winch, a hydraulic actuator or an electric motor with a thread.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the tension element (13) is arranged on the vehicle axle (4).

Method according to one of the preceding Claims 1 to 5 , characterized in that the tension element (13) is arranged on a vehicle frame (19) of the vehicle (1).

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the tension element (13) is connected to the vehicle (1) via a pulley block (21).

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the axle load (5) is transmitted from the force detection device (18) to a control unit (7) of the weighing device (2) via an interface of the vehicle (1).

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one weighing sensor (3) of the weighing device (2) is a strain gauge.

Calibration device (10) for calibrating a weighing device (2) of a vehicle axle (4) of a vehicle (1), characterized in that the calibration device (10) - a support element (14) for arranging at least one wheel (15) of the vehicle axle (4) of the vehicle (1), - has at least one tension element for connecting the vehicle (1) to a tension actuator (12) of the calibration device (10), - is set up to apply a predetermined tension force (11) by means of the tension actuator (12) Exercise tension element (13) and to transmit the tensile force (11) through the tension element (13) to the vehicle (1) in such a way that the tensile force (11) acts on the vehicle (1) in the direction of the support element (14), - a Having force detection device (18) which is set up to detect an acting axle load (5).