DE3429184A1

DE3429184A1 - Vorrichtung zur messung der masse eines kraftfahrzeuges

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Publication number: DE3429184A1
Application number: DE19843429184
Authority: DE
Inventors: Rainer Dipl.-Ing. Dr. 7000 Stuttgart Fremd
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1984-08-08
Filing date: 1984-08-08
Publication date: 1986-02-13
Also published as: FR2569004A1; US4656876A; DE3429184C2; GB2162955A; GB2162955B; JPS6147518A; GB8519446D0; FR2569004B1; IT8521804A0; IT1184650B; JPH0552889B2

Description

Daimler-Benz Aktiengesellschaft Paint 15 430/4 Stuttgart-üntertürkheim

Vorrichtung zur Messung der Masse eines Kraftfahrzeuges

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Messung der Masse eines Kraftfahrzeuges.

Um die günstigsten Schaltpunkte für ein automatisches Getriebe eines Kraftfahrzeuges zu ermitteln bzw. um dem Fahrer eines Fahrzeuges mit manuell geschaltetem Getriebe mittels eines entsprechenden Anzeigegerätes optimale Schaltempfehlungen zu geben, muß die jeweilige Gesamtmasse des Fahrzeuges bekannt sein. Insbesondere bei Nutzfahrzeugen kann jedoch die Masse in einem weiten Bereich variieren. Dabei ist zu berücksichtigen, daß gegebenenfalls auch ein Anhänger oder Sattelauflieger mitgeführt wird, dessen Masse nicht vernachlässigt werden kann. Ein beladener Schwerlastzug kann beispielsweise um annähernd das Fünffache schwerer als das leere Zugfahrzeug sein. In der Bundesrepublik Deutschland liegen beispielsweise die Gesamtgewichte typischer Schwerlastfahrzeuge bzw. -züge zwischen ca. 8 t und etwa 38 t.

Im Hinblick auf die große Spanne der möglichen Fahrzeuggewichte kann nicht mit fest vorgegebenen Werten für die Masse des Fahrzeuges bei Ermittlung der Schaltpunkte bzw. Schaltempfehlungen gearbeitet werden.

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Bislang wurden noch keine geeigneten Verfahren zur Ermittlung der Masse vorgeschlagen.

Die grundsätzlich denkbare Methode, Kraftmeßgeräte zum Beispiel an den Achsen anzubringen, besitzt den Nachteil, daß bei Lastzügen Meßgeräte und Verkabelung auch am Anhänger erforderlich sind. Damit müßte ein außerordentlich hoher geratetechnischer Aufwand bei entsprechend hohen Kosten in Kauf genommen werden. Dasselbe gilt für Weggeber, mit denen die Fahrzeugmasse über die Einfederung der einzelnen Achsen bestimmt wird.

Eine kostengünstigere Methode besteht darin,, das Beschleunigungs- und Verzögerungsverhalten des Fahrzeugs in aufeinanderfolgenden Fahrzuständen mit unterschiedlichen Antriebsmomenten zu erfassen und daraus mittels der Bewegungsgleichungen in einem Mikrocomputer die Masse zu berechnen. Die Masse eines eventuell mitgeführten Anhängers wird hier automatisch erfaßt. Dabei können auf das Fahrzeug wirkende Beschleunigungen unter anderem aus Änderungen der Motor- oder Raddrehzahl ermittelt werden. Das wirkende Motormoment wird zum Beispiel, in Abhängigkeit von Motordrehzahl und Regelstangenweg der Einspritzpumpe, Tabellen entnommen, die elektronisch gespeichert sind. Problematisch ist hierbei, daß aufgrund ExemplarStreuungen und Parameteränderungen, wie Luftdruck, Temperatur usw., Ungenauigkeiten zu erwarten sind.

Deshalb ist es Aufgabe-der Erfindung, eine Vorrichtung 0 zu schaffen, die die Masse eines Fahrzeuges bzw. Fahrzeugzuges innerhalb eines großen Meßbereiches bei geringem konstruktiven Aufwand mit hoher Genauigkeit zu bestimmen gestattet.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß eine Istwertgebervorrichtung, welche ausgangsseitig die Drehzahl des Motors

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sowie die jeweilige übersetzung des Antriebsstranges des Kraftfahrzeuges wiedergebende Signale erzeugt, angeordnet ist und ein eingangsseitig mit der Istwertgebervorrichtuhg verbundener, mit einem Speicher kombinierter Rechner, dessen Rechner- und Speicherkapazität eine Reihe aufeinanderfolgender Drehzahlsignale bzw. -meßwerte zu speichern und daraus die Periodendauer bzw. Frequenz periodischer DrehzahlSchwankungen im Antriebsstrang zu bestimmen gestattet, ein Meßwertsignal für die Masse des Fahrzeuges in Abhängigkeit von der Periodendauer bzw. Frequenz sowie der Antriebsübersetzung erzeugt, insbesondere entsprechend:

m = K.

wobei m die Masse,ti zahlSchwankung und I Kon s tanten s ind.

- K₃)"¹ +

die Eigenkreisfrequenz der Drehbis K. fahrzeugabhängig vorgebbare

Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß zwischen der Masse m sowie der Eigenfrequenz **> _Q der Drehzahlschwankungen eines Fahrzeuges der folgende Zusammenhang besteht:

m =

.2 .2

¹G ¹H

- ^JK ¹H

Dabei ist m

¹G

¹H

J.

- c

- die Fahrzeugmasse,

- die Eigenkreisfrequenz der Schwingung,

- der dynamische Reifenrollradius,

- die GetriebeüberSetzung,

- die Achsübersetzung,

- die Steifigkeit des AntriebsStrangs,

- das Massenträgheitsmoment von Motor + Kupplung + Getriebe,

- das Massenträgheitsmoment der Kardanwelle und

- das Massenträgheitsmoment der Räder und der Steckwellen.

34291 0^4 -6- Daim 15 430/4

Der besondere Vorteil der Erfindung liegt einerseits in der Genauigkeit und andererseits im vergleichsweise geringen meßtechnischen Aufwand.

Die Eigenfrequenzen der Schwingungen im Antriebsstrang, welche während der Fahrt angeregt werden, hängen nicht von Pahrwiderständen ab. Es ist daher grundsätzlich gleichgültig, ob das Fahrzeug auf ebener Strecke oder einem Gefälle bzw. einer Steigung fährt. Damit werden gut reproduzierbare Ergebnisse erzielt.

Abgesehen von dem Rechner, welcher gegebenenfalls auch für weitere Steuerungsfunktionen innerhalb des Fahrzeuges benutzt werden kann, werden lediglich Sensoren od.dgl, benötigt, aus deren Signalen die Drehzahl des Motors bzw. Antriebes sowie die jeweilige Antriebsübersetzung entnehmbar sind.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform genügen als 0 Istwertgebervorrichtung ein Drehzahlgeber für die Getriebeeingangsdrehzahl sowie ein Geschwindigkeitsgeber (Tachometer) bzw. ein Geber für die Getriebeausgangsdrehzahl. Aus Geschwindigkeit und Drehzahl bzw. aus Getriebeeingangs- und -ausgangsdrehzahl kann die Antriebsübersetzung ohne weiteres berechnet werden.

Statt des Geschwindigkeitsgebers kann auch ein Geber für den jeweils eingelegten Gang des Fahrzeuggetriebes angeordnet sein - z.B. mit dem Schalthebel bzw. Stell-0 gliedern des Fahrzeuggetriebes zusammenwirkende Schalter.

Da die Schwingungen im Antriebsstrang bei Lastwechseln verstärkt auftreten, ist gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, auf Lastwechsel ansprechende Geber anzuordnen und mit einem Eingang des Rechners zu verbinden, wobei der Rechner eine Bestimmung der Masse nur nach einem Lastwechsel ausführt.

Derartige Geber können beispielsweise auf eine Betätigung der Kupplung, insbesondere das Einkuppeln, auf Bewegungen des Gasgestänges des Motors, beispielsweise Stellstangen der Einspritzpumpe, oder auch auf Gangwechsel des Getriebes reagieren.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen

Fig. 1 eine schematisierte Ansicht des Antriebsstranges sowie der Vorrichtung zur Messung der Fahrzeugmasse,

Fig. 2 bis 5 Diagramme zur Erläuterung des ausgeführten, durch Rechner unterstützten Meßverfahrens, und

Fig. 6 und 7 Datenflußdiagramme zur Erläuterung

der vom Rechner ausgeführten Datenverarbeitung.

Die Figur 1 zeigt in schematisierter Draufsicht einen Motor 1 , eine Kupplung 2', über die der Motor 1 mit einem mehrstufigen, manuell geschaltetem Getriebe 3 verbunden ist, sowie eine ausgangsseitig an das Getriebe 3 anschließende Kardanwelle 4, die mit den Antriebsrädern 5 des Fahrzeuges in bekannter Weise antriebsmäßig gekoppelt ist. 25

Ein Rechner 6 ist eingangsseitig direkt oder über einen Signalwandler 7 mit einem Drehzahlsensor 8 verbunden, derart, daß der Rechner jeweils ein die Drehzahl des Motors 1 wiedergebendes Signal erhält. Dabei besitzt der Rechner 6 eine hinreichende Speicherkapazität, um die vom Drehzahlsensor 8 bzw. dem Analog-Digital-Wandler 7 kommenden Meßwerte für die Drehzahl des Motors 1 als Meßreihe über einen längeren Zeitraum zu speichern.

Außerdem ist der Rechner 6 eingangsseitig direkt oder über einen weiteren Signalwandler 9 mit einem Tachometer 10 verbunden, so daß der Rechner 6 Signale für die Fahrzeuggeschwindigkeit erhält.
5

Stattdessen kann der Rechner 6 eingangsseitig auch direkt oder über einen weiteren Signalwandler 15 mit einem Geber 14 für die Getriebeausgangsdrehzahl verbunden sein.

Aus den Meßwerten für die Geschwindigkeit bzw. die Getriebeausgangsdrehzahl und den Meßwerten für die Drehzahl kann der Rechner 6 indirekt den eingelegten Gang des Getriebes 3 bzw. dessen übersetzungsverhältnis bestimmen. Bei üblichen Getrieben bleibt das Übersetzungsverhältnis im jeweiligen Gang konstant, so daß sich bei eingerückter Kupplung 2 jeweils vorbestimmte, gangabhängige Verhältnisse (Quotienten) zwischen Motordrehzahl und Geschwindigkeit einstellen müssen.

Zur Bestimmung der Pahrzeugmasse bzw. zur Bestimmung der Eigenfrequenz der Schwingungen im Antriebsstrang wird mittels des Rechners 6 vorzugsweise das nachfolgend dargestellte Meßverfahren ausgeführt:

Der Drehzahlsensor 8 erzeugt ein Signal, das die jeweilige Drehzahl AJ des Motors 1 wiedergibt. Dies ist beispielhaft in Figur 2 dargestellt, in der 4) in Abhängigkeit von der Zeit t aufgetragen ist. Dabei zeigt die Figur 2 die Drehzahlverhältnisse während einer Beschleunigungsphase.

Im Mittel steigt die Drehzahl an. Dem Drehzahlanstieg sind Drehzahlschwankungen überlagert, deren Frequenz den Schwingungen im Antriebsstrang 1 bis 5 entspricht. Zur Vereinfachung der Darstellungen sind nur die Drehzahlschwankungen mit der Eigenfrequenz der Schwingungen im Antriebsstrang

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dargestellt, lediglich der Abschnitt B¹ der Kurve B, welche die Abhängigkeit der Drehzahl O von der Zeit t wiedergibt, zeigt schematisiert auch höherfrequente Oberschwingungen.
5

Falls das Fahrzeug abgebremst wird, ergibt sich bei im Mittel sinkenden Drehzahlen ^O eine im Prinzip gleiche Kurve, die Frequenz (und damit die Periodenlänge) der dargestellten Eigenschwingung bleibt unverändert.

Gleiches gilt bei einem stationären Fahrzustand mit gleichbleibender Geschwindigkeit. Die Eigenkreisfrequenz

Cj _n und somit die Periodenlänge der Schwingungen im Antriebsstrang bleiben bei Änderungen der Fahrzustände unverändert. Die Eigenkreisfrequenz 45 „ bzw. die Periodenlänge werden lediglich von Änderungen des Übersetzungsverhältnisses des Antriebsstranges beeinflußt. Dies kann jedoch vom Rechner 6 bei der weiter unten erläuterten Datenverarbeitung berücksichtigt werden, indem der Rechner das jeweilige Übersetzungsverhältnis bestimmt bzw. entsprechende Eingangssignale erhält.

Um die Masse m des Fahrzeuges gemäß den eingangs angegebenen Gleichungen I oder II zu bestimmen, muß im Prinzip lediglich die Periodendauer bzw. die Frequenz der Schwingung bestimmt werden. Die Periodendauer bzw. Frequenz AJ sind von der SchwingungSamplitude völlig unabhängig.

Um Fehler bei der Bestimmung der Periode bzw. Frequenz durch Drehzahlanstieg bzw. Drehzahlabfall bei Beschleunigungs- bzw. Verzögerungsphasen zu vermeiden, wird gemäß Figur 3 zur Zeitableitung ^O der Drehzahl cc übergegangen. Die Kurve C der Zeitableitung der Drehzahlen zeigt eine Schwingung mit der gleichen Frequenz und Periodenlänge wie die Kurve B der Drehzahlen in Figur 2. Jedoch haben

3 4 2 9 Ί ö 4 -10- Daim 15 430/4

die Ordinaten der Kurve C₇ d.h. die Werte der Zeitableitung Co einen im zeitlichen Mittel annähernd konstanten Wert.

Der Rechner 6 erhält zur Bestimmung der Masse m des Fahrzeuges während einer Zeitspanne T, welche mindestens der doppelten Periodenlänge der Schwingungen der Kurven B bzw. C entspricht, die jeweilige augenblickliche Drehzahl wiedergebende Signale, aus denen der Rechner 6 nun N diskrete Zahlenwerte ^O (n) der Zeitableitung der Drehzahl AJ bestimmt, welche dementsprechend einen zeitlichen

Abstand T = T/N voneinander haben, a

Die in Figur 3 ebenfalls dargestellten Werte <V (n) mit 1 - η - N werden im Rechner zur weiteren Verarbeitung gespeichert.

Aus den gespeicherten Werten ^(1) bis ^O (N) bestimmt der Rechner 6 nun eine Autokorrelationsfunktion entspre-0 chend:

O) (n) Cu (n+k)

T-T 1. /

Dabei werden für k nacheinander alle ganzzahligen Werte zwischen k. und k„ eingesetzt. Die Werte R(k) der Auto-0 korrelationsfunktion sind in Abhängigkeit von k grafisch in Figur 4 dargestellt. Bei richtiger Vorgabe der Werte k₁ und k„ liegt in dem Intervall mit den Grenzen k. und k.~ genau ein Maximum der Werte R(k) bzw. der entsprechenden Kurve D, wobei die Eigenkreisfrequenz O_n gemäß

= 2 TT /KT_A

von der Ordinate K des maximalen Wertes R(K) der Autokorrelationsfunktion abhängt.

Da aus den oben angegebenen Gleichungen I und II die möglichen Werte der Eigenkreis frequenz £<J _n der Schwingungen im Antriebsstrang vorausberechnet werden können, können dementsprechend die Werte k.. und k« ebenfalls derart im voraus fest vorgegeben werden, daß der gesuchte Maximalwert R(K) gemäß Figur 4 immer genau in dem Intervall zwischen k₁ und k~ liegt. Nebenmaxima der Kurve D können also nicht zu Falschbestimmungen der Eigenkreisfrequenz ^)₀ der Schwingungen im Antriebsstrang führen.

Da der Rechner 6 lediglich diskrete Werte der Autokorrelationsfunktion R(k) berechnet, muß die Abszisse K des maximalen berechneten Wertes R(K) nicht genau mit der

*
Abszisse K des Maximums der Kurve D übereinstimmen.

*
Um die Abszisse K exakter bestimmen zu können, kann der Rechner gegebenenfalls ein Interpolationsverfahren ausführen, beispielsweise indem das sogenannte Verfahren der kleinsten Fehlerquadrate durchgeführt wird. Dabei dienen die berechneten Wertepaare k,R(k) in der Umgebung des Wertepaares K,R(K) als Stützstellen für eine Ausgleichsparabel E, welche in Figur 5 schematisch dargestellt ist. Die Abszisse des Maximums der Ausgleichsparabel E stimmt außerordentlich genau mit dem gesuchten Wert K überein.

Falls der Rechner 6 mit hoher Taktfrequenz arbeitet, erübrigt sich in der Regel ein Interpolationsverfahren, weil in diesem Falle die Zahl N einen großen Wert hat und dementsprechend die Differenz k„-k₁ ebenfalls groß ist. Dies ist gleichbedeutend damit, daß in dem Intervall zwischen k. und k₂ in Figur 4 viele

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Werte R(k) berechnet werden, welche in Richtung der Abszisse k einen entsprechend geringen Abstand haben.

Da die DrehzahlSchwankungen nach Lastwechseln besonders ausgeprägt sind, ist es zweckmäßig, wenn entsprechende Geber angeordnet sind, welche bei Lastwechseln ein Signal an den Rechner 6 weitergeben. Dabei kann der Rechner so programmiert sein, daß er die Bestimmung der Fahrzeugmasse nur nach einem Lastwechsel durchführt.

Als derartiger Geber kann beispielsweise eine Schalteranordnung 11 vorgesehen sein, welche auf Schaltvorgänge des Getriebes 3 reagiert. Falls die Schalteranordnung je nach eingelegtem Gang unterschiedliche Signale abgibt, erhält der Rechner 6 gleichzeitig eine Information über die jeweilige Getriebeübersetzung, so daß gegebenenfalls der Signalweg vom Tachometer 10 zum Rechner 6 entfallen kann, da das Geschwindigkeitssignal in diesem Falle zur Bestimmung der Getriebeübersetzung - jedenfalls bei üblichen Getrieben, die nach Einlegen des Ganges ein fest vorgegebenes übersetzungsverhältnis aufweisen - nicht benötigt wird.

Gegebenenfalls kann auch ein Sensor 12 am Gasgestänge des Motors angeordnet sein und auf Verstellungen dieses Gestänges reagieren.

Stattdessen ist auch die Anordnung eines Gebers 13 möglich, welcher auf die Betätigung der Kupplung 2 reagiert und dem Rechner 6 ein Signal zuführt, wenn eingekuppelt wird.

Die vom Rechner 6 durchzuführende Datenverarbeitung wird nun anhand der Figuren 6 und 7 erläutert.

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Zunächst wird in den Speicher des Rechners 6 eine Meßreihe für die Drehzahlen Cd eingelesen. Dieser Vorgang beginnt im Datenflußdiagramm der Figur 6 bei Position 100, indem in aufeinanderfolgenden Takten, welche hier mit einem Index i bezeichnet werden, die jeweiligen Meßwerte der Drehzahlen £\) (i) nacheinander eingeiesen werden.

Dieser Einlesevorgang ist abgeschlossen, wenn der Taktindex i eine Zahl N erreicht.

Nunmehr wird gemäß dem Abschnitt 110 des Datenflüßdiagrammes die Getriebeübersetzung i^ eingelesen, welche (vgl. Fig. 1) beispielsweise direkt mittels der Schalteranordnung 11 an den Rechner 6 geleitet wird. Gegebenenfalls kann die Getriebeübersetzung auch indirekt aus der Motordrehzahl sowie der Geschwindigkeit oder auch in änderer Weise bestimmt werden, wie weiter oben angegeben wurde.

Nunmehr werden entsprechend dem Abschnitt 120 däk Daten-0 flußdiagrammes Zeitableitungen ^O(i) berechnet/ indem jeweils die Differenzenquotienten £0(i + 1) - O(i)/T_A gebildet werden, wobei T wiederum dem zeitlichen Abstand aufeinanderfolgender Drehzahlwerte entspricht. Nach Been¹-digung des Abschnittes 120 sind also im Speichel des Rechners 6 insgesamt N aufeinanderfolgende Werte füjf die Zeitableitung ^C) der Drehzahl vorhanden, wobei N im Abschnitt 120 gegenüber N im Abschnitt 100 um 1 erniedrigt ist, wie durch N = N-1 zu Beginn des Abschnittes 120 angedeutet ist.

Nunmehr wird der Abschnitt 130 durchgeführt, welcher zur Bestimmung der Werte R(k) der Autokorrelationsfunktion dient. Für diese Rechnung wird zunächst k - k _.(!„) gesetzt, d.h. zunächst wird (vgl. Fig. 4) R(k.) bestimmt; und zwar

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mit einem von der jeweils vorliegenden Getriebeübersetzung i abhängigen Wert.

Die Werte R(k) werden jeweils in eine separate Speicher zelle eingegeben, v/elche vor dieser Eingabe auf Null gesetzt wird, wie durch R(k) = 0 angedeutet ist.

Die Bestimmung jedes Wertes R(k) erfolgt nun gemäß dem Abschnitt 131 dadurch, daß zunächst das Produkt O OO+k) gebildet wird. Danach wird das Produkt

AJ(2+k) gebildet und zu dem vorangehend genannten ■ Produkt addiert. Nun erfolgt die Bildung des Produktes 42(3)

O(3+k), welches zu der zuvor gebildeten Summe der beiden ersten Produkte addiert wird, usw. bis schließlich alle Produkte O(n)· <ύ (n+k) für 1^n^N-k gebildet und miteinander summiert wurden. Danach wird bei 132 der Wert der gebildeten Summe noch durch (N-k) dividiert/ so daß nunmehr ein Wert R(k) entsprechend Gleichung III vorliegt.

In entsprechender Weise wird nunmehr gegebenenfalls der Wert R(k+1) bestimmt usw.

Der Abschnitt 130 wird spätestens dann abgeschlossen, wenn k=k„(i„), d.h. wenn gemäß Figur 4 der Wert R(k_o) für ein von der jeweiligen Getriebeübersetzung i abhängigen Wert von k„ bestimmt wurde.

Mittels eines Unterabschnittes 133 des vom Rechner durchgeführten Programmes kann die Abszisse K des maximalen 0 Wertes R(K) der Autokorrelationsfunktion R(k) festgestellt werden. Und zwar wird abgefragt, ob ein Wert R(k) kleiner als der vorangehende Wert R(k-1) und darüber hinaus dieser vorangehende Wert R(k-1) größer als der davor liegende Wert R(k-2) ist. Falls beide Bedingungen vorliegen,

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ist k-1 die Abszisse des maximalen Wertes der Werte R(k) d.h. K = k-1.

Gegebenenfalls kann damit gemäß Position 134 deä Datenflußdiagrammes direkt die Fahrzeugmasse bestimmt werden, indem nunmehr die Gleichungen IV und II (oder I) nacheinander ausgerechnet werden, d.h. indem im Datehflußdiagramm der Figur 7 direkt zu der durch strichlierten Pfeil bezeichneten Stelle unterhalb von Position 180 übergegangen und anstelle des dort angegebenen Wertes K der zuvor bestimmte Wert K eingesetzt wird.

Falls jedoch das anhand der Figur 5 dargestellte Interpolationsverfahren durchgeführt werden soll, um einen gegenüber K verbesserten Wert K für die Lage des Maximums zu bestimmen, wird noch das in Figur 7 dargestellte Programm ausgeführt.

Zunächst werden bei 140 für diesen Programmabschnitt benötigte Speicherzellen Sx bis Syx2 auf Null gesetzt.

Danach werden simultan bzw. nacheinander die für die jeweiligen Speicherzellen zu berechnenden Werte Sx bis Syx2 bestimmt.
25

Dabei ist der Wert Sx die Summe aller Produkte 1T, wobei 1 eine ganze Zahl ist, für die gilt:

1 = K + i -1-(NP-1)/2

Dabei bezeichnet NP die Zahl der Stützstellen, <3.h. die Zahl der Werte R(k), die gemäß Figur 5 zur Bildung der Ausgleichsparabel E herangezogen werden. Falls NP = 7, wie im Beispiel der Figur 5, so nimmt also 1 nacheinander die Werte K-3 bis K+3 an, wenn i von 1 bis NP läuft.

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In entsprechender Weise wird Sx2 berechnet, indem die

2 2
Produkte 1 T für aufeinanderfolgende Werte von 1 summiert werden. In gleicher Weise werden für Sx3

3 3 4 4 und Sx4 die Produkte 1 T bzw. 1 T_A summiert. Der Wert von Sy wird durch Summation der Werte R(I) für aufeinanderfolgende 1 bestimmt. Syx und Syx2 sind die Summen der Produkte R(I)-IT ]
nanderfolgenden Werten von 1.

2 2

Summen der Produkte R(I)-IT bzw. R(I)-I T mit aufei-

Ά. Ά

Nunmehr werden aus den Werten Sx bis Syx2 unter Ausführung der sogenannten Kramerregel die Determinanten D und DA1 sowie DA2 bestimmt, wie bei 160 angegeben ist.

Danach können gemäß Position 170 die Werte a₁ und a~ bestimmt werden, welche die Koeffizienten einer Parabel gleichung

y = const. + a..x+a_x

darstellen, wobei y die Ordinaten und χ die Abszissen einer mit der Kurve E in Figur 5 übereinstiminenden Parabel

*
wiedergeben. "Nun wird K bestimmt werden als

K* = - a^a^
25

vgl. Position 180 in Figur 7. Daraus läßt sich die Eigenfrequenz iO_Q bestimmen gemäß

Nachfolgend kann dann die Masse m entsprechend Position in Figur 7 gemäß der oben angegebenen Gleichung II bestimmt werden.

Claims

Daimler-Benz Aktiengesellschaft Daim 15 430/4 Stuttgart-Untertürkheim

1. August 1984

Ansprüche

1. Vorrichtung zur Messung der Masse eines Kraftfahrzeuges , dadurch gekennzeichnet , daß eine Istwertgebervorrichtung (7 bis 10), welche ausgangsseitig die Drehzahl des Motors (1) sowie die jeweilige Übersetzung des Antriebsstranges .(1 bis 5) des Kraftfahrzeuges wiedergebende Signale erzeugt, angeordnet ist und ein eingangsseitig mit der Istwertgebervorrichtung verbundener, mit einem Speicher kombinierter Rechner (6), dessen Rechner- und Speicherkapazität eine Reihe aufeinanderfolgender Drehzahlsignale bzw. -meßwerte zu speichern und daraus die Periodendauer bzw. Frequenz periodischer Drehzahl-Schwankungen im Antriebsstrang (1 bis 5) zu bestimmen gestattet, ein Meßwertsignal für die Masse des Fahrzeuges in Abhängigkeit von der Periodendauer bzw. Frequenz sowie der Antriebsübersetzung erzeugt, insbesondere entsprechend:

m = K₁ (K₂Oi₀ ² - K₃)"¹ + K₄

wobei m die Masse, £O~ die Eigenkreisfrequenz der Drehzahlschwankungen und K₁ bis K. fahrzeugabhängige Konstanten sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Istwertgebervorrichtung ein Drehzahlgeber (7,8) sowie ein Geschwindigkeitsgeber (9,10) bzw. ein Geber für die Getriebeausgangsdrehzahl (14,15) angeordnet sind.

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3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Drehzahlgeber (7/8) sowie ein Geber für den jeweils eingelegten Gang (11) des Fahrzeuggetriebes (3) - z.B. mit dem Schalthebel bzw. Stellgliedern des Getriebes (3) zusammenwirkende Schalter - angeordnet sind.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich ein auf Lastwechsel im Antriebsstrang (1 bis 5) ansprechender Geber (12,13) angeordnet und mit einem Eingang des Rechners (6) verbunden ist und der Rechner (6) das Meßwertsignal nur nach einem Lastwechsel erzeugt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein auf Bewegungen des Gasgestänges des Motors (1) ansprechender Sensor als Geber (12) angeordnet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein auf die Betätigung der Kupplung (2) und insbesondere das Einkuppeln ansprechender Sensor als Geber (13) angeordnet ist.