DE19857513B4 - Method and device for determining the axle load of a vehicle - Google Patents
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Abstract
Verfahren zur Bestimmung der Achslast eines Fahrzeugs, wobei ein die Achslast des Fahrzeugs repräsentierendes Meßsignal in einen Achslastwert umgesetzt wird, wobei das Meßsignal als statischer Achslastwert abgespeichert wird, wenn das Fahrzeug für eine bestimmte Zeit ungebremst und unbeschleunigt fährt, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug zur Speicherung des statischen Achslastwerts mit einer gegebenen Mindestgeschwindigkeit fährt.method for determining the axle load of a vehicle, one being the axle load representing the vehicle measuring signal is converted into an axle load, wherein the measurement signal is stored as a static axle load value when the vehicle for a particular Time is unrestrained and unaccelerated, characterized that the vehicle to store the static axle load with a given minimum speed.
Description
Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung der Achslast eines Fahrzeugs.The The invention relates to a method and a device for controlling the axle load of a vehicle.
Insbesondere
bei der Steuerung von Bremsanlagen sind Messgrößen bezüglich der Achslast eines Fahrzeugs
von wesentlicher Bedeutung, da die Steuerung der Bremskraft an den
einzelnen Radbremsen abhängig
von der erfassten Achslast eingestellt wird. Ein Beispiel für eine derartige
Bremsanlagensteuerung ist aus der
Es ist Aufgabe der Erfindung, Maßnahmen zur Erfassung der statischen Achslast eines Fahrzeugs anzugeben, die die statische Achslast in zuverlässiger, genauer Weise erfassen, ohne das Störungen des Meßsignals das Ergebnis verfälschen.It Object of the invention, measures for Specify the detection of the static axle load of a vehicle, the the static axle load in reliable, capture accurate manner without the interference of the measurement signal to falsify the result.
Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention
Es wird eine Vorgehensweise zur Bestimmung der statischen Achslast eines Fahrzeugs angegeben, durch welche zuverlässige Signalwerte ermittelt werden. Von besonderem Vorteil ist, dass Störungen, die beispielsweise während eines Bremsvorgangs oder während eines Beschleunigungsvorgangs auf das von einem Achslastsensor ermittelte Meßsignal wirken, bei der Bestimmung des statischen Achslastwertes ausgeschaltet werden. In vorteilhafter Weise wird somit ein zuverlässiger Wert für die statische Achslast eines Fahrzeugs bereitgestellt.It becomes a procedure for determining the static axle load of a vehicle indicated by which reliable signal values determined become. Of particular advantage is that disturbances, for example while a braking operation or during an acceleration operation on the determined by an axle load measuring signal act in the determination of the static axle load off become. Advantageously, therefore, a reliable value for the provided static axle load of a vehicle.
Von besonderem Vorteil ist, dass mit Hilfe dieses Achslastwertes sicher festgestellt werden kann, ob ein Auflieger an ein Zugfahrzeug angekoppelt ist oder nicht. Besonders vorteilhaft ist, dass das Fehlen des Aufliegers sicher erkannt werden kann, da neben dem Achslastwert zusätzlich die Geschwindigkeit des Fahrzeugs bei der Bestimmung, ob der Auflieger abgekoppelt ist, berücksichtigt wird.From particular advantage is that safely with the help of this Achslastwertes It can be determined if a trailer is coupled to a towing vehicle is or not. It is particularly advantageous that the absence of the trailer can be reliably detected, because in addition to the axle load additionally the Speed of the vehicle in determining if the semitrailer is decoupled becomes.
Besonders vorteilhaft ist, dass Signale druckloser Federbälge nach längerer Standzeit des Fahrzeugs, die fehlerhaft sind, bei der Bestimmung, ob der Auflieger abgekoppelt ist, infolge der zur Bestimmung des abgekoppelten Aufliegers eingeführten Kriterien ausgeklammert werden.Especially it is advantageous that signals of non-pressurized spring bellows after prolonged service life of the vehicle, which are faulty in determining whether the semitrailer decoupled as a result of the criteria introduced for the determination of the uncoupled semitrailer be excluded.
Weitere Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen bzw. aus den abhängigen Patentansprüchen.Further Benefits emerge from the following description of exemplary embodiments or from the dependent ones Claims.
Zeichnungdrawing
Die
Erfindung wird nachstehend anhand der in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsformen erläutert.
Beschreibung von AusführungsbeispielenDescription of exemplary embodiments
Der
pneumatische Teil der Bremsanlage, der ggf. einen in
In
einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird
dem Zentralsteuergerät
Das von den wenigstens einen Achslastsensor ermittelte Meßsignal wird mittels der nachfolgend beschriebenen Vorgehensweise derart ausgewertet, daß ein Maß für die statische Achslast des Fahrzeugs sich ergibt. Diese statische Achslast des Fahrzeugs ist bei der Steuerung des Zugfahrzeugs in einigen Funktionen wesentlich, beispielsweise bei der Bestimmung der radindividuellen Solldrücke mit Blick auf eine vorgegebene Bremskraftverteilung zwischen Vorder- und Hinterachse, bei der Bestimmung der Abstimmung der Bremsanlagen der Teilfahrzeuge eines Wagenzuges, welche auf der Basis des Quotienten zwischen Bremskräften und Achslasten arbeiten sowie im Zusammenhang mit der Schätzung der Fahrzeugmasse während eines Beschleunigungsvorgangs, da aus der statischen Hinterachslast des Zugfahrzeuges grob auf die Beladung des Aufliegers geschlossen werden kann und somit ein Startwert für die Masseschätzung ermittelt werden kann.The from the at least one axle load sensor detected measurement signal is so by the procedure described below evaluated that one Measure of the static Axle load of the vehicle results. This static axle load of Vehicle is in the control of the towing vehicle in some functions essential, for example when determining the wheel-individual target pressures with a view to a given brake force distribution between front and rear axle, in determining the tuning of the brake systems the sub-vehicles of a wagon train, which are based on the quotient between braking forces and axle loads work as well as in connection with the estimation of vehicle mass while an acceleration process, because of the static rear axle load of the towing vehicle roughly closed to the load of the trailer can be and thus determines a starting value for the mass estimate can be.
Die Achslasten eines Zugfahrzeugs bei einem Wagenzug werden z. B. bei einem Fahrzeug mit Luftfederung aus dem Druckfederbalg der Hinterachse über eine einfach Kennlinien-Interpolation gewonnen. Da das gemessene Achslastsignal stark gestört ist, beispielsweise bei Fahrbahnunebenheiten, bei Bremsvorgängen oder bei Beschleunigungsvorgängen, darf diese Kennlinien-Interpolation nur dann erfolgen, wenn an den Rädern, insbesondere den Hinterrädern, an denen der Achslastsensor in der Regel angebracht ist, keine starken Brems- oder Antriebsmomente angreifen. Wäre dies der Fall, würde ein Teil der Stützkraft über den Längslenker abgelei tet und der Federbalg entlastet oder zusätzlich belastet. Das gemessene Achslastsignal wäre gestört und entspräche nicht der tatsächlichen statischen Achslast des Fahrzeugs.The Axle loads of a towing vehicle in a wagon train are z. B. at a vehicle with air suspension from the compression bellows of the rear axle via a simple characteristic interpolation won. Since the measured axle load signal is severely disturbed, For example, in road bumps, braking or during acceleration processes, This characteristic interpolation may take place only if at the wheels, especially the rear wheels, where the axle load sensor is usually mounted, no strong Attack braking or drive torque. If that were the case, a part would the support force over the Trailing arm abgelei tet and relieved the bellows or charged additionally. The measured Axle load signal would be disturbed and correspond not the actual one static axle load of the vehicle.
Daher wird, um die Bestimmung der statischen Achslast zu verbessern, das eingelesene Signal des Federbalgdrucksensors zunächst stark gefiltert, insbesondere stark tiefpaßgefiltert (Filter mit großer Zeitkonstante). Anschließend wird die Kennlinien-Interpolation durchgeführt, um auf diese Weise einen Achslastwert zu ermitteln. Die so errechnete Achslastwert wird in einem Sample-and-hold-Speicher abgelegt. Der Speicherinhalt wird nur dann aktualisiert, wenn das Fahrzeug für eine bestimmte Zeit ungebremst, d.h. Bremsdrücke und Retardermomente sind Null, und unbeschleunigt ist, d.h. das Motormoment ist kleiner als z. B. 25% des Maximalmoments, und mit einer Geschwindigkeit fährt, die größer als eine vorgegebene Mindestgeschwindigkeit ist. Sind alle diese Kriterien erfüllt, wird der Speicher neu gesetzt. Der Inhalt dieses Speichers entspricht damit exakt der statischen Achslast des Zugfahrzeugs.Therefore In order to improve the determination of the static axle load, the read signal of the Federbalgdrucksensors initially heavily filtered, in particular heavily low-pass filtered (Filter with large Time constant). Subsequently the characteristic interpolation is performed so as to obtain a To determine axle load value. The calculated axle load value is displayed in stored in a sample-and-hold memory. The memory contents become updated only if the vehicle is unrestrained for a certain period of time, i.e. brake pressures and retarder torques are zero, and unaccelerated, i. the Engine torque is less than z. B. 25% of the maximum torque, and with driving at a speed the bigger than is a predetermined minimum speed. Are all these criteria Fulfills, the memory is reset. The contents of this memory correspond with it exactly the static axle load of the towing vehicle.
Im
bevorzugten Ausführungsbeispiel
ist die Bestimmung der statischen Achslast des Zugfahrzeugs als
Rechnerprogramm eines Mikrocomputers der zentralen und/oder der
dezentralen Steuereinheiten der Bremsanlagen ausgeführt. Ein
Beispiel für
ein solches Rechnerprogramm ist als Flußdiagramm in
Im Zusammenhang mit einigen Funktionen in Verbindung mit der Bremsensteuerung ist es wesentlich, das Auf- bzw. Absatteln, d.h. das An- bzw. Abkoppeln, eines Aufliegers zu erkennen. Dies läßt sich bei Sattelzügen aus dem statischen Achslastwert der Hinterachse des Zugfahrzeugs ermitteln. Die Information, ob ein Aufliegerwechsel stattgefunden hat, ist insbesondere für Funktionen wesentlich, die sich mit der Abstimmung der Bremsanlagen von zwei Teilfahrzeugen des Wagenzuges beschäftigen. Beispielsweise wird eine Funktion, bei der der Anlegedruck des Aufliegers gelernt wird, nach einem erkannten Aufliegerwechsel auf einen default-Wert zurückgesetzt. Darüber hinaus kann in einem anderen Zusammenhang abhängig vom erkannten Aufliegerwechsel von einem genauen Abgleichverfahren der Radbremsen der beiden Teilfahrzeuge auf ein schnelles Abgleichverfahren umgeschaltet werden.In connection with some functions in connection with the brake control, it is essential to recognize the unhitching, ie the coupling or uncoupling, of a semitrailer. This can be in semi-trailers from the static axle load Determine the value of the rear axle of the towing vehicle. The information as to whether a trailer change has taken place is essential, in particular, for functions which deal with the tuning of the brake systems of two partial vehicles of the wagon train. For example, a function in which the application pressure of the semi-trailer is learned, after a detected trailer change back to a default value. In addition, in a different context, depending on the recognized trailer change from an accurate adjustment of the wheel brakes of the two sub-vehicles can be switched to a fast adjustment process.
Der statische Achslastwert, der im Rahmen des vorstehend beschriebenen Verfahrens ermittelt wurde, dient zur Erkennung, ob ein Auflieger angekoppelt ist. Dazu wird das statische Achslastsignal mit einem vorgegebenen Mindestwert FAUFL verglichen. Dieser Vergleichswert liegt typischerweise bei ca. 1 Tonne über der statischen Achslast des Zugfahrzeugs ohne Auflieger. Überschreitet die gemessene sta tische Achslast diesen Grenzwert, wird von einem vorhandenen Auflieger ausgegangen.Of the static axle load value, in the context of the above Procedure has been identified, serves to detect if a semi-trailer is coupled. For this purpose, the static axle load signal with a predetermined minimum value FAUFL compared. This comparison value typically is about 1 ton above the static axle load of the towing vehicle without semi-trailer. Exceeds the measured sta tic axle load this limit, is determined by an existing Semitrailer gone out.
Ein Fehlen des Aufliegers wird erkannt, wenn die statische Hinterachslast unter einem zweiten vorgegebenen Wert, der dem Wert des Solo-Zugfahrzeuges entspricht, liegt. Dieser Wert ist üblicherweise beispielsweise um ca. 500 kg kleiner als der Wert für das Erkennen des vorhandenen Aufliegers. Da beim Umsatteln das Fahrzeug meist nicht die geforderte Mindestgeschwindigkeit erreicht bzw. auch häufig gebremst wird, kann das statische Achslastsignal nicht ausgewertet werden. Dies deshalb, weil der Speicher für die statische Achslast nicht aktualisiert wird. Es hat sich jedoch gezeigt, daß bei der langsamen Vorwärts- und Rückwärtsfahrt während des Umsattelns in der Regel trotz der Bremsungen keine starke Verfälschung des gemessenen Achslastsignal erfolgt. Deshalb wird auf einen fehlenden Auflieger erkannt, wenn das tiefpaßgefilterte Achslastsignal, dessen Wert nicht dem gespeicherten entsprechen muß, während einer vorgegebenen Zeit unterhalb des Grenzwertes liegt und die Fahrgeschwindigkeit Null ist.One Absence of the trailer is detected when the static rear axle load below a second predetermined value, which is the value of the solo towing vehicle corresponds, lies. This value is usually for example 500 kg less than the value for detecting the existing one Trailer. Since when changing the vehicle usually not the required minimum speed achieved or frequently braked the static axle load signal can not be evaluated. This is because the memory for the static axle load is not is updated. However, it has been shown that in the slow forward and reverse while Umsattelns usually despite the braking no strong falsification the measured axle load signal is carried out. That's why a missing one Semi-trailer recognized when the low-pass filtered axle load signal whose Value does not have to match the stored value during a given time below the limit and the driving speed is zero is.
Unmittelbar nach Einschalten des Fahrtschalters des Fahrzeugs darf das Achslastsignal nicht ausgewertet werden. Ist das Fahrzeug längere Zeit abgestellt, sind die Federbälge drucklos. In diesem Fall würde immer fehlender Auflieger erkannt, auch wenn der Zug voll beladen ist. Daher wird die Erkennung des fehlenden Aufliegers erst dann durchgeführt, wenn kurzzeitig eine Geschwindigkeit größer Null erkannt wurde. In diesem Fall ist der Vorratsdruck zumindest soweit angestiegen, daß die Feststellbremse gelöst werden konnte. Dies ist ein Zeichen dafür, daß die Federbälge mit Druck beaufschlagt sind und das Achslastsensorsignal zuverlässig ist.immediate After switching on the vehicle's travel switch, the axle load signal must not be evaluated. If the vehicle is parked for a long time, are the bellows depressurized. In that case, would always missing semitrailer recognized, even if the train fully loaded is. Therefore, the detection of the missing trailer is performed only when briefly a speed greater than zero was detected. In In this case, the supply pressure has risen at least so far that the parking brake solved could be. This is a sign that the bellows with Pressure are applied and the Achslastsensorsignal is reliable.
Eine weitere Möglichkeit, das Absatteln zu erkennen, besteht darin, aus dem Achslastsensorsignal den Druckabfall beim Absenken des Fahrzeugs festzustellen. Ein Absatteln wird beispielsweise dann erkannt, wenn während einer Zeitspanne von ca. 10 sek. bei stehendem Fahrzeug die aus dem Achslastsensorsignal, welches bei der Verwendung eines Drucksensors im Federbalg dem Balgdruck entspricht, errechnete Hinterachslast um mindestens eine Tonne absinkt.A another possibility Detecting the decoupling consists of the axle load sensor signal determine the pressure drop when lowering the vehicle. A unhitching is recognized, for example, if during a period of about 10 sec. when the vehicle is stationary, the signal from the axle load sensor signal, which when using a pressure sensor in the bellows the bellows pressure corresponds, calculated rear axle load decreases by at least one ton.
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