DE20305215U1

DE20305215U1 - Load managing system for heavy goods vehicles, uses pressure sensor on air spring suspension of each wheel to determine weight carried by that wheel

Info

Publication number: DE20305215U1
Application number: DE20305215U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2003-04-01
Filing date: 2003-04-01
Publication date: 2003-06-05
Anticipated expiration: 2013-04-02

Abstract

The vehicle may have four wheels (11-14) on two axles. There are weight sensors (1-4) on the axles adjacent to the wheels, which directly or indirectly measure the loading on the springs. In the case of air or gas springs, the pressure in the springs is measured. The weight sensors are connected to a computer and a video display.

Description

G 378 0001 DE
31.03.2003G 378 0001 EN
31.03.2003

Vorrichtung zur Erfassung des Gewichtes einer LadungDevice for detecting the weight of a load

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erfassung der Zulässigkeit des Gewichtes einer Ladung eines gefederten Fahrzeuges, insbesondere Lastkraftwagens.The invention relates to a device for detecting the admissibility of the weight of a load of a suspended vehicle, in particular a truck.

Am Straßenverkehr teilnehmende Fahrzeuge dürfen ein jeweils zulässiges Gesamtgewicht nicht überschreiten. Dies ist gleichbedeutend damit, dass eine Überladung vermieden werden muß .Vehicles taking part in road traffic must not exceed a permissible total weight. This means that overloading must be avoided.

Grundsätzlich kann das Gesamtgewicht eines Fahrzeuges mit entsprechenden Waagen ermittelt werden, die jedoch in der Regel nicht zur Verfügung stehen.In principle, the total weight of a vehicle can be determined using appropriate scales, but these are usually not available.

Allerdings geht das Gewicht einer Ladung in der Regel aus Begleitpapieren hervor, die ohnehin beim Transport der Ladung mitgeführt werden müssen. Damit kann der jeweilige Fahrer zumindest abschätzen, ob das Gewicht der Ladung innerhalb des erlaubten Bereiches liegt.However, the weight of a load is usually stated in accompanying documents that must be carried when transporting the load. This allows the driver to at least estimate whether the weight of the load is within the permitted range.

Jedoch sind derartige Papiere bei Ladegut, wie es typischerweise im Kurierdienst mit in der Regel kleineren Lastkraft-However, such documents are not required for cargo, as is typically the case in courier services with generally smaller trucks.

G 378 0001 DE
31.03.2003G 378 0001 EN
31.03.2003

wagen transportiert wird, nicht üblich. Hinzu kommt, dass oftmals eine Vielzahl einzelner Ladungsstücke für unterschiedliche Empfänger transportiert werden müssen, wobei an den jeweiligen Ladestationen die Gewohnheit besteht, ein Fahrzeug bedenkenlos zu beladen, solange noch Laderaum zur Verfügung steht. Für den Fahrer ist es äußerst schwierig, zu überprüfen, ob das Gewicht der Ladung noch im Zulässigkeitsbereich liegt.In addition, a large number of individual items of cargo must often be transported for different recipients, and the habit at the respective loading stations is to load a vehicle without hesitation as long as there is still loading space available. It is extremely difficult for the driver to check whether the weight of the load is still within the permissible range.

Deshalb ist es Aufgabe der Erfindung, eine zum nachträglichen Einbau in das jeweilige Lastfahrzeug geeignete Vorrichtung zur Überprüfung der Zulässigkeit des Gewichts der Ladung zu schaffen.Therefore, it is an object of the invention to provide a device suitable for subsequent installation in the respective truck for checking the admissibility of the weight of the load.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst mitThis object is achieved according to the invention with

Sensoren, die mindestens einer von der Ladung belasteten Achse zugeordnet sind, und mit der Beladung der Achse korrelierte Parameter erfassen, undSensors associated with at least one axle loaded by the load and measuring parameters correlated with the loading of the axle, and

einer mit den Sensoren verbundenen, eichbaren Auswerte- und Anzeigevorrichtung, mit der zumindest ein Erreichen einer Belastungsschwelle anzeigbar ist.a calibrated evaluation and display device connected to the sensors, with which at least the reaching of a load threshold can be indicated.

Insbesondere ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Sensoren den Einfederzustand von Federelementen der belasteten Achse bzw. Achsen erfassen.In particular, the invention provides that the sensors detect the compression state of spring elements of the loaded axle or axles.

Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, dass vielfältige Sensoren zur Verfügung stehen, die direkt oder indirekt die Belastung einer Fahrzeugachse oder einen sichThe invention is based on the general idea that a variety of sensors are available that directly or indirectly measure the load on a vehicle axle or a

G 378 0001 DE
31.03.2003G 378 0001 EN
31.03.2003

analog der Belastung ändernden Parameter erfassen können. Die Signale dieser Sensoren können dann mittels eines elektronischen Rechners oder Prozessors in eine Anzeige umgesetzt werden, die erkennen läßt, ob noch weitere Ladung aufgenommen werden darf oder die Belastungsgrenze erreicht oder überschritten ist.can record parameters that change analogously to the load. The signals from these sensors can then be converted into a display by an electronic computer or processor, which shows whether further load can be taken on or whether the load limit has been reached or exceeded.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird als mit dem Gewicht der Ladung korrelierter Parameter der Abtand der Räder bzw. Achsen vom Chassis erfaßt. Hier wird berücksichtigt, dass übliche passive Federungen analog zum Gewicht der Ladung einen mehr oder weniger weit eingefederten Zustand einnehmen.According to a preferred embodiment of the invention, the distance of the wheels or axles from the chassis is recorded as a parameter correlated with the weight of the load. Here, it is taken into account that conventional passive suspensions assume a more or less compressed state analogous to the weight of the load.

Der Abstand der Räder bzw. Achsen vom Chassis kann beispielsweise durch radnah an den Achsen angeordnete Ultraschallsensoren ermittelt werden, deren Ultraschallstrahl bei Anordnung der vorgenannten Sensoren an den Achsen auf ein chassisfestes Teil oder bei Anordnung der Sensoren am Chassis auf ein achsseitiges Teil gerichtet wird. Entsprechende Sensoren sind bekannt und werden beispielsweise dafür eingesetzt, bei Parkmanövern den Abstand des jeweiligen Fahrzeuges von anderen Fahrzeugen zu erfassen.The distance between the wheels or axles and the chassis can be determined, for example, by ultrasonic sensors arranged close to the wheels on the axles, whose ultrasonic beam is directed at a part fixed to the chassis if the aforementioned sensors are arranged on the axles or at a part on the axle side if the sensors are arranged on the chassis. Such sensors are known and are used, for example, to measure the distance of the respective vehicle from other vehicles during parking maneuvers.

In der Regel besitzt ein Fahrzeug an den Achsen auch Stabilisatoren, die bei Einfederbewegungen der Räder zwangsläufig eine mehr oder weniger große Dreh- bzw. Schwenkbewegung ausführen, die mit entsprechenden Sensoren ermittelt werden kann.As a rule, a vehicle also has stabilizers on the axles, which inevitably carry out a more or less large rotational or swiveling movement when the wheels compress, which can be determined using appropriate sensors.

G 378 0001 DE
31.03.2003G 378 0001 EN
31.03.2003

Bei Fahrzeugen mit pneumatischer Federung kann der Druck in den pneumatischen Federaggregaten ausgewertet werden.In vehicles with pneumatic suspension, the pressure in the pneumatic spring units can be evaluated.

Im übrigen wird hinsichtlich bevorzugter Merkmale der Erfindung auf die Ansprüche sowie die nachfolgende Erläuterung der Zeichnung verwiesen, anhand der besonders bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung näher beschrieben werden.Furthermore, with regard to preferred features of the invention, reference is made to the claims and the following explanation of the drawing, with the aid of which particularly preferred embodiments of the invention are described in more detail.

Dabei zeigtThis shows

Fig. 1 eine stark schematisierte Ansicht eines Fahrwerks eines Lastkraftwagens mit Gewichtssensoren,Fig. 1 is a highly schematic view of a truck chassis with weight sensors,

Fig. 2 eine Gesamtdarstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Erfassung des Gewichtes der Ladung eines Fahrzeuges undFig. 2 is an overall view of the device according to the invention for detecting the weight of the load of a vehicle and

Fig. 3 eine Ansicht eines Anzeigegerätes für die Ladung.Fig. 3 is a view of a charge indicator.

In Fig. 1 sind vom Fahrgestell eines Lastkraftwagens lediglich Vorderräder 11 und 12, Hinterräder 13 und 14 sowie Vorderachse 15 und Hinterachse 16 dargestellt. In der Nähe der Räder 11 bis 14 sind an den Achsen 15 und 16 Sensoren 1 bis 4 angeordnet, die direkt oder indirekt den Federhub der Räder 11 bis 14 relativ zum nicht dargestellten Chassis erfassen, wenn den Achsen 15 und 16 herkömmliche passive Federungen (nicht dargestellt) zugeordnet sind.In Fig. 1, only front wheels 11 and 12, rear wheels 13 and 14 as well as front axle 15 and rear axle 16 are shown from the chassis of a truck. In the vicinity of the wheels 11 to 14, sensors 1 to 4 are arranged on the axles 15 and 16, which directly or indirectly detect the spring stroke of the wheels 11 to 14 relative to the chassis (not shown) when conventional passive suspensions (not shown) are assigned to the axles 15 and 16.

Falls pneumatische Federaggregate vorhanden sind, wird auch deren Druck erfaßt.If pneumatic spring units are present, their pressure is also recorded.

G 378 0001 DE
31.03.2003G 378 0001 EN
31.03.2003

Gemäß Fig. 2 sind die Sensoren 1 bis 4 mit einer Meß- bzw. Steuereinheit 5 verbunden, die die Signale der Sensoren 1 bis 4 in gewünschte Signale, insbesondere Signale für die Achslasten und/oder das Gewicht der Ladung des Fahrzeuges umsetzt. Diese Daten werden dann von einem Anzeigegeräte 6 übernommen und analog und/oder digital oder in sonstiger Weise angezeigt. Insbesondere kann bei Überlast auch ein Warnsignal erzeugt werden.According to Fig. 2, the sensors 1 to 4 are connected to a measuring or control unit 5, which converts the signals from the sensors 1 to 4 into desired signals, in particular signals for the axle loads and/or the weight of the vehicle's load. These data are then taken over by a display device 6 and displayed in analogue and/or digital or other form. In particular, a warning signal can also be generated in the event of an overload.

Vorzugsweise ist vorgesehen, die Signale der Sensoren 1 bis 4 nur während eines Stillstandes des Fahrzeuges, beispielsweise während der Beladung, auszuwerten.Preferably, the signals from sensors 1 to 4 are only evaluated when the vehicle is at a standstill, for example during loading.

Die Meß- und Steuereinheit kann programmiert bzw. geeicht werden: Beispielsweise kann das Fahrzeug mit Prüfgewichten belastet werden. Durch entsprechende Programmierung und Eichung der Meß- und Steuereinheit kann dann gewährleistet werden, dass die Meß- und Steuereinheit 5 den bei den vorgenannten Prüfgewichten auftretenden Sensorsignalen das Prüfgewicht zuordnet und das Anzeigegerät 6 entsprechend ansteuert. The measuring and control unit can be programmed or calibrated: For example, the vehicle can be loaded with test weights. By appropriately programming and calibrating the measuring and control unit, it can then be ensured that the measuring and control unit 5 assigns the test weight to the sensor signals occurring with the aforementioned test weights and controls the display device 6 accordingly.

Im übrigen bildet die Meß- und Steuereinheit 5 aus den Sensorsignalen der Sensoren 1 und 2 bzw. 3 und 4 jeweils einer Achse 15 bzw. 16 Mittelwerte. Hierbei wird berücksichtigt, dass diese Mittelwerte für die jeweilige Belastung einer Achse charakeristisch sind, und zwar unabhängig davon, ob die Räder einer Achse aufgrund von Unebenheiten des Unter-Furthermore, the measuring and control unit 5 calculates mean values from the sensor signals of sensors 1 and 2 or 3 and 4 for each axle 15 or 16. It is taken into account that these mean values are characteristic for the respective load on an axle, regardless of whether the wheels of an axle are subject to unevenness in the ground.

G 378 0001 DE
31.03.2003G 378 0001 EN
31.03.2003

grundes relativ zum Chassis unterschiedlich stark eingefedert sind.are compressed to different degrees relative to the chassis.

Das Anzeigegerät 6 kann so ausgebildet sein, dass Meßprotokolle ausdruckbar sind. Auf diese Weise können Fahrzeuge schnell hinsichtlich des zulässigen Gesamtgewichtes bzw. des Gewichtes der Ladung überprüft werden.The display device 6 can be designed in such a way that measurement reports can be printed out. In this way, vehicles can be quickly checked with regard to the permissible total weight or the weight of the load.

Abweichend von der dargestellten Ausführungsform kann ggf. auch vorgesehen sein, lediglich einer Achse Sensoren zuzuordnen, und zwar derjenigen Achse, die unter der Ladefläche des Fahrzeuges angeordnet ist. Damit wird zwar eine Einbuße bei der Genauigkeit der Erfassung des Gesamtgewichtes des Fahrzeuges hingenommen. Gleichwohl kann jedoch regelmäßig erkannt werden, ob erhebliches Übergewicht vorliegt oder nicht.In contrast to the embodiment shown, it may also be possible to assign sensors to just one axle, namely the axle that is located under the loading area of the vehicle. This does mean that the accuracy of the recording of the total weight of the vehicle is reduced. However, it can still be regularly determined whether or not there is significant excess weight.

Im übrigen ist es bei Starrachsen auch möglich, den mittleren Einfederzustand der Räder der jeweiligen Achse dadurch zu erfassen, dass lediglich der Abstand zwischen Achsmitte und Aufbau erfaßt wird.Furthermore, with rigid axles it is also possible to determine the average compression state of the wheels of the respective axle by only measuring the distance between the axle center and the body.

Auf diese Weise kann der sensorische Aufwand vermindert werden .In this way, the sensory effort can be reduced.

Claims

1. Device for detecting the permissible weight of a load of a suspended vehicle, in particular a truck, with

- sensors ( 1 to 4 ) which are assigned to at least one axle ( 15 , 16 ) loaded by the load and which detect parameters correlated with the loading of the axle, and

- a calibrated evaluation and display device (page 6) connected to the sensors, which can indicate at least the reaching of a load threshold.

2. Device according to claim 1, characterized in that the sensors detect the compression state of spring elements of the loaded axle or axles.

3. Device according to claim 2, characterized in that sensors arranged close to the wheel detect the distance between axle parts close to the wheel and the chassis.

4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that ultrasonic sensors are provided.

5. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that sensors are provided which detect load-dependent deformations of suspension elements.

6. Device according to claim 5, characterized in that strain gauges are provided.

7. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that pressure sensors are provided in pneumatic spring units.

8. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that rotational strokes are detected by stabilizers.