DE10337212A1

DE10337212A1 - System und Verfahren zur Ermittlung eines Beladungszustandes eines Fahrzeugs oder eines Anhängers

Info

Publication number: DE10337212A1
Application number: DE10337212A
Authority: DE
Inventors: Michael Hoppmann; Carsten Dr. Krömke
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2003-08-13
Filing date: 2003-08-13
Publication date: 2005-03-17
Anticipated expiration: 2023-08-14
Also published as: DE10337212B4

Abstract

Das System zur Ermittlung eines Beladungszustandes eines Fahrzeugs mit mehreren Rädern bzw. Achsen enthält eine Sensoreinrichtung (10), welche die Niveaus (N1...N4) des Fahrzeugs relativ zu den einzelnen Rädern oder Achsen erfasst und entsprechende Messsignale ausgibt, und eine Auswerteeinrichtung (12), welche aus den Messsignalen das Gesamtgewicht des Fahrzeugs ermittelt. Das System zur Ermittlung eines Beladungszustandes eines an ein Fahrzeug mit mehreren Rädern bzw. Achsen angekoppelten Anhängers enthält eine Sensoreinrichtung (10), welche die Niveaus (N1...N4) des Fahrzeugs relativ zu den einzelnen Rädern oder Achsen beim Beschleunigen des Fahrzeugs umfasst und entsprechende Messsignale ausgibt, und eine Auswerteeinrichtung (12), welche aus den Messsignalen das Gesamtgewicht des Anhängers ermittelt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein System und ein Verfahren zur Ermittlung eines Beladungszustandes eines Fahrzeugs oder eines an ein Fahrzeug angekoppelten Anhängers.

Kraftfahrzeugen ist üblicherweise eine maximale Zuladung bzw. ein maximales Gesamtgewicht zugeordnet. Bei Überschreiten dieser maximalen Zuladung bzw. dieses maximalen Gesamtgewichts ist die Verkehrssicherheit des Fahrzeugs nicht mehr gewährleistet, da die Funktionsfähigkeit verschiedener betriebsrelevanter Einrichtungen des Fahrzeugs nicht mehr sichergestellt ist und sich das Fahrverhalten des Fahrzeugs ändert. Gleiches gilt auch für einen an ein Fahrzeug angekoppelten Anhänger. Die Kenntnis des Beladungszustandes eines Fahrzeugs oder eines an ein Fahrzeug angekoppelten Anhängers ist daher für die Gewährleistung der Verkehrssicherheit von großer Bedeutung.

Aus der WO-A-02/053432 ist ein System und ein Verfahren zur Beurteilung eines Beladungszustandes eines Kraftfahrzeugs bekannt, die eine Sensoreinrichtung und eine Beurteilungseinrichtung umfasst, wobei die Sensoreinrichtung eine den Rädern des Fahrzeugs zugeordnete Radkraft-Sensoreinrichtung ist, welche die Radaufstandskraft des jeweiligen Rades als eine zum Fahrzeuggewicht proportionale Größe erfasst.

Ferner beschreibt die DE 199 63 402 A1 eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Ermittlung des Gesamtgewichts eines Fahrzeugs, das mit einem aktiven Fahrwerksystem ausgestattet ist. Das Gesamtgewicht des Fahrzeugs wird hier ermittelt, indem zunächst durch das aktive Fahrwerksystem eine definierte Höhenverstellung des Fahrzeugs an mindestens einer Achse oder einem Rad durchgeführt wird, dann die dabei entstehende Änderung der potentiellen Energie erfasst wird und daraus schließlich das Fahrzeuggewicht berechnet wird.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein System und ein Verfahren zur Ermittlung eines Beladungszustandes eines Fahrzeugs bereitzustellen, das auf einfache Weise und ohne komplizierte Maßnahmen oder Einrichtungen den Beladungszustand eines Fahrzeugs ermittelt. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein System und ein Verfahren zur Ermittlung eines Beladungszustandes eines an ein Fahrzeug angekoppelten Anhängers bereitzustellen, das auf einfache Weise und ohne komplizierte Maßnahmen oder Einrichtungen den Beladungszustand des Anhängers ermittelt.

Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird die obige Aufgabe durch ein System und ein Verfahren mit den Merkmalen der Ansprüche 1 bzw. 8 gelöst.

Das System zur Ermittlung eines Beladungszustandes eines Fahrzeugs mit mehreren Rädern bzw. Achsen enthält eine Sensoreinrichtung, welche die Niveaus des Fahrzeugs relativ zu den einzelnen Rädern oder Achsen erfasst und entsprechende Messsignale ausgibt, und eine Auswerteeinrichtung, welche aus den Messsignalen das Gesamtgewicht des Fahrzeugs ermittelt.

Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird die obige Aufgabe durch ein System und ein Verfahren mit den Merkmalen der Ansprüche 2 bzw. 9 gelöst.

Das System zur Ermittlung eines Beladungszustandes eines an ein Fahrzeug mit mehreren Rädern bzw. Achsen angekoppelten Anhängers enthält eine Sensoreinrichtung, welche die Niveaus des Fahrzeugs relativ zu den einzelnen Rädern oder Achsen beim Beschleunigen des Fahrzeugs erfasst und entsprechende Messsignale ausgibt, und eine Auswerteeinrichtung, welche aus den Messsignalen das Gesamtgewicht des Anhängers ermittelt.

Sowohl der Ermittlung des Beladungszustandes eines Fahrzeugs als auch der Ermittlung des Beladungszustandes eines Anhängers liegt das gleiche Grundkonzept der Erfindung zugrunde. Das Gesamtgewicht des Fahrzeugs beeinflusst unmittelbar die Niveaus des Fahrzeugs relativ zu den einzelnen Rädern oder Achsen, da die Dämpfer entsprechend dem Gewicht einfedern, und das Gesamtgewicht des Anhängers wirkt beim Beschleunigen bzw. Anfahren des Fahrzeugs direkt auf die Niveaus des Fahrzeugs relativ zu den einzelnen Rädern oder Achsen. Aus den erfassten Niveaus des Fahrzeugs relativ zu den einzelnen Rädern oder Achsen lässt sich daher auf einfache Weise das Gesamtgewicht des Fahrzeugs bzw. des Anhängers ermitteln. Hierzu sind auch keine komplizierten zusätzlichen Maßnahmen oder Einrichtungen erforderlich, da die Erfassung der Niveaus des Fahrzeugs mit bereits vorhandenen Fahrzeugkomponenten durchgeführt werden kann.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche 2 bis 7 bzw. 10 bis 13.

Die Auswerteeinrichtung ermittelt das Gesamtgewicht des Fahrzeugs/Anhängers beispielsweise unter Berücksichtung der Dämpfereigenschaften, des Fahrzeugniveaus im unbeladenen Zustand und/oder des Bewegungszustandes des Fahrzeugs.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Auswerteeinrichtung in einem Steuergerät der Dämpfer oder eines aktiven Fahrwerksystems integriert, sodass das erfindungsgemäße System letztlich allein durch eine entsprechend angepasste Software in bereits vorhandenen Einrichtungen des Fahrzeugs realisiert werden kann.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung bestimmt die Auswerteeinrichtung aus dem ermittelten Gesamtgewicht des Fahrzeugs/Anhängers ferner ein Überschreiten oder Nicht-Überschreiten eines zulässigen Gesamtgewichts des Fahrzeugs/Anhängers. Das ermittelte Gesamtgewicht und/oder das bestimmte Überschreiten bzw. Nicht-Überschreiten des zulässigen Gesamtgewichts des Fahrzeugs/Anhängers kann dann auf einer mit der Auswerteeinrichtung verbundenen (optischen und/oder akustischen) Anzeigevorrichtung im Innenraum des Fahrzeugs angezeigt werden.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist die Auswerteeinrichtung ferner mit einem Steuergerät zum Steuern des Motors, des Getriebes, des Bremssystems, der Dämpfereigenschaften und/oder des Abblendlichts verbunden, sodass diese betriebsrelevanten Einrichtungen des Fahrzeugs entsprechend dem ermittelten Gesamtgewicht des Fahrzeugs bzw. Anhängers gesteuert werden können, um die Verkehrssicherheit des Fahrzeugs zu erhöhen, da ein verändertes Fahrverhalten des Fahrzeugs bei hohem Gesamtgewicht des Fahrzeugs oder des Anhängers berücksichtigt werden kann.

Obige sowie weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung besser verständlich. Darin zeigt die einzige Figur ein vereinfachtes Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen Systems zur Ermittlung des Beladungszustandes eines Fahrzeugs und/oder eines an das Fahrzeug angekoppelten Anhängers.
Wie in der einzigen Figur dargestellt, enthält das System zur Ermittlung eines Beladungszustandes eines Fahrzeugs bzw. eines an ein Fahrzeug angekoppelten Anhängers insbesondere eine Sensoreinrichtung 10 und eine Auswerteeinrichtung 12. Die Sensoreinrichtung 10 erfasst die Niveaus N1, N2, N3, N4 des Fahrzeugs relativ zu den einzelnen Rädern des Fahrzeugs und gibt entsprechende Messsignale aus. Die Niveaus N1..N4 werden durch das Einfedern der Dämpfer der jeweiligen Räder entsprechend dem Gewicht/der Gewichtsverteilung des Fahrzeugs und/oder des Anhängers eingestellt. Anstelle der Niveaus N1..N4 des Fahrzeugs relativ zu den einzelnen Rädern des Fahrzeugs können durch die Sensoreinrichtung 10 auch die Niveaus N1, N2 des Fahrzeugs relativ zu den einzelnen Achsen des Fahrzeugs erfasst werden. Die Sensoreinrichtung 10 kann beispielsweise Bestandteil eines aktiven Fahrwerksystems oder eines Dämpfer-Steuergeräts sein oder als separate Einrichtung an dem Fahrzeug vorgesehen sein.
Die Auswerteeinrichtung 12 ist ferner mit einem Speicher 14 versehen, in dem fahrzeugspezifische Daten abgelegt sind, die bei der Ermittlung des Beladungszustandes des Fahrzeugs oder des Anhängers mit berücksichtigt werden. Diese fahrzeugspezifischen Daten sind zum Beispiel die Niveaus N1..N4 des Fahrzeugs im unbeladenen Zustand des Fahrzeugs bzw. Anhängers, die Dämpfereigenschaften des Fahrzeugs und dergleichen. Ferner ist die Auswerteeinrichtung 12 mit weiteren Sensoren 16 verbunden, von denen weitere Parameter zugeführt werden, die bei der Ermittlung des Beladungszustandes des Fahrzeugs oder des Anhängers mit berücksichtigt werden. Diese Parameter sind beispielsweise der Bewegungszustand des Fahrzeugs (Geschwindigkeit, Beschleunigung, Kurvenfahrt) und dergleichen.
Aus den durch die Sensoreinrichtung 10 ermittelten Niveaus N1..N4 und den daraus erzeugten Messsignalen, den im Speicher 14 abgelegten fahrzeugspezifischen Daten und den von den weiteren Sensoren 16 erfassten weiteren Parametern ermittelt die Auswerteeinrichtung 12 dann den Beladungszustand bzw. das Gesamtgewicht des Fahrzeugs oder des Anhängers. Das Gesamtgewicht des Fahrzeugs kann dabei grundsätzlich in jedem Bewegungszustand des Fahrzeugs ermittelt werden, d.h. insbesondere sowohl bei stehendem als auch bei fahrendem Fahrzeug. Für die Ermittlung des Gesamtgewichts des an das Fahrzeug angekoppelten Anhängers werden dagegen die Niveaus N1..N4 bei einer Beschleunigung des Fahrzeugs, zum Beispiel beim Anfahren aus dem Stillstand, erfasst, da die Dämpfer beim Beschleunigen durch die Anhängerlast einfedern. Es sei an dieser Stelle nochmals ausdrücklich darauf hingewiesen, dass der Beladungszustand des Anhängers aus den Niveaus des Fahrzeugs relativ zu seinen einzelnen Rädern oder Achsen, nicht aber aus den Niveaus des Anhängers zu seinen einzelnen Rädern oder Achsen ermittelt wird. Der Anhänger selbst erfordert daher keine zusätzlichen Maßnahmen oder Einrichtungen.
Die Auswerteeinrichtung 12 bestimmt anhand des ermittelten Gesamtgewichts des Fahrzeugs bzw. des Anhängers außerdem, ob das jeweils maximal zulässige Gesamtgewicht überschritten ist oder nicht. Die maximal zulässigen Gesamtgewichte des Fahrzeugs und des Anhängers sind ebenfalls in dem Speicher 14 abgelegt.
Die Auswerteeinrichtung 14 ist ferner mit einer optischen und/oder akustischen Anzeigevorrichtung 18 im Innenraum des Fahrzeugs verbunden. Auf dieser Anzeigevorrichtung 18 können dem Fahrer das Gesamtgewicht des Fahrzeugs und/oder des Anhängers bzw. das Überschreiten oder Nicht-Überschreiten des jeweils maximal zulässigen Gesamtgewichts angezeigt werden. Im Fall des Überschreitens des maximal zulässigen Gesamtgewichts des Fahrzeugs oder des Anhängers kann der Fahrer des Fahrzeugs außerdem akustisch gewarnt werden.
Um die Verkehrssicherheit des Fahrzeugs weiter zu erhöhen, ist die Auswerteeinrichtung 14 außerdem mit einem oder mehreren Steuergeräten 20 zum Steuern des Motors, des Getriebes, des Bremssystems, der Dämpfereigenschaften, des Abblendlichts und dergleichen gekoppelt. Auf diese Weise können diese sicherheitsrelevanten Einrichtungen entsprechend dem Gesamtgewicht des Fahrzeugs und/oder des Anhängers gesteuert werden, um das entsprechend dem Gesamtgewicht veränderte Fahrverhalten des Fahrzeugs zu berücksichtigen.
Neben der Ermittlung des Gesamtgewichts des Fahrzeugs ist es auch denkbar, aus den Niveaus N1..N4 des Fahrzeugs relativ zu den einzelnen Rädern oder Achsen auch eine Lastverteilung des Fahrzeugs zu ermitteln. Auch diese Lastverteilung kann dem Fahrer über die Anzeigevorrichtung 18 angezeigt werden und dem Steuergerät 20 zugeführt werden.
Die Verbindungen der Auswerteeinrichtung 12 mit der Anzeigevorrichtung 18 und dem Steuergerät 20 kann beispielsweise über das Bordnetz des Fahrzeugs erfolgen.
Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Systems bzw. Verfahrens zur Ermittlung des Beladungszustandes eines Fahrzeugs oder Anhängers besteht darin, dass es mittels bereits bestehender Fahrzeugkomponenten, wie zum Beispiel einem Steuergerät der Dämpfer oder des aktiven Fahrwerksystems, und einer entsprechend angepassten Auswertesoftware realisiert werden kann.

10: Sensoreinrichtung
12: Auswerteeinrichtung
14: Speicher
16: weitere Sensoren
18: Anzeigevorrichtung
20: Steuergerät

Claims

System zur Ermittlung eines Beladungszustandes eines Fahrzeugs mit mehreren Rädern bzw. Achsen, mit einer Sensoreinrichtung (10), welche die Niveaus (N1..N4) des Fahrzeugs relativ zu den einzelnen Rädern oder Achsen erfasst und entsprechende Messsignale ausgibt; und einer Auswerteeinrichtung (12), welche aus den Messsignalen das Gesamtgewicht des Fahrzeugs ermittelt.
System zur Ermittlung eines Beladungszustandes eines an ein Fahrzeug mit mehreren Rädern bzw. Achsen angekoppelten Anhängers, mit einer Sensoreinrichtung (10), welche die Niveaus (N1..N4) des Fahrzeugs relativ zu den einzelnen Rädern oder Achsen beim Beschleunigen des Fahrzeugs erfasst und entsprechende Messsignale ausgibt; und einer Auswerteeinrichtung (12), welche aus den Messsignalen das Gesamtgewicht des Anhängers ermittelt.
System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinrichtung (12) das Gesamtgewicht des Fahrzeugs/Anhängers unter Berücksichtung der Dämpfereigenschaften, des Fahrzeugniveaus im unbeladenen Zustand und/oder des Bewegungszustandes des Fahrzeugs ermittelt.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinrichtung (12) in einem Steuergerät der Dämpfer oder eines aktiven Fahrwerksystems integriert ist.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinrichtung (12) aus dem ermittelten Gesamtgewicht des Fahrzeugs/Anhängers ferner ein Überschreiten oder Nicht-Überschreiten eines zulässigen Gesamtgewichts des Fahrzeugs/Anhängers bestimmt.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinrichtung (12) mit einer Anzeigevorrichtung (18) im Innenraum des Fahrzeugs verbunden ist, welche das ermittelte Gesamtgewicht und/oder das bestimmte Überschreiten bzw. Nicht-Überschreiten des zulässigen Gesamtgewichts des Fahrzeugs/Anhängers anzeigt.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinrichtung (12) ferner mit einem Steuergerät (20) zum Steuern des Motors, des Getriebes, des Bremssystems, der Dämpfereigenschaften und/oder des Abblendlichts verbunden ist.
Verfahren zur Ermittlung eines Beladungszustandes eines Fahrzeugs mit mehreren Rädern bzw. Achsen, mit den Schritten: Erfassen der Niveaus (N1..N4) des Fahrzeugs relativ zu den einzelnen Rädern oder Achsen; und Ermitteln des Gesamtgewichts des Fahrzeugs aus den erfassten Fahrzeugniveaus.
Verfahren zur Ermittlung eines Beladungszustandes eines an ein Fahrzeug mit mehreren Rädern bzw. Achsen angekoppelten Anhängers, mit den Schritten: Erfassen der Niveaus (N1..N4) des Fahrzeugs relativ zu den einzelnen Rädern oder Achsen beim Beschleunigen des Fahrzeugs; und Ermitteln des Gesamtgewichts des Anhängers aus den beim Beschleunigen des Fahrzeugs erfassten Fahrzeugniveaus.
Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Gesamtgewicht des Fahrzeugs/Anhängers unter Berücksichtung der Dämpfereigenschaften, des Fahrzeugniveaus im unbeladenen Zustand und/oder des Bewegungszustandes des Fahrzeugs ermittelt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass aus dem ermittelten Gesamtgewicht des Fahrzeugs/Anhängers ferner ein Überschreiten oder Nicht-Überschreiten eines zulässigen Gesamtgewichts des Fahrzeugs/Anhängers bestimmt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das ermittelte Gesamtgewicht und/oder das bestimmte Überschreiten bzw. Nicht-Überschreiten des zulässigen Gesamtgewichts des Fahrzeugs/Anhängers dem Fahrer des Fahrzeugs angezeigt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das ermittelte Gesamtgewicht und/oder das bestimmte Überschreiten bzw. Nicht-Überschreiten des zulässigen Gesamtgewichts des Fahrzeugs/Anhängers ferner einem Steuergerät (20) zum Steuern des Motors, des Getriebes, des Bremssystems, der Dämpfereigenschaften und/oder des Abblendlichts weitergeleitet wird.