WO2023110345A1 - Method for monitoring the load of a vehicle combination - Google Patents

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WO2023110345A1
WO2023110345A1 PCT/EP2022/082995 EP2022082995W WO2023110345A1 WO 2023110345 A1 WO2023110345 A1 WO 2023110345A1 EP 2022082995 W EP2022082995 W EP 2022082995W WO 2023110345 A1 WO2023110345 A1 WO 2023110345A1
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WO
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vehicle
value
load
axle
max
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PCT/EP2022/082995
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German (de)
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Inventor
Mirko Brütt
Daniel Pfefferkorn
Jan Spremberg
Thomas Wolf
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Zf Cv Systems Global Gmbh
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Publication date
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    • B60D1/00—Traction couplings; Hitches; Draw-gear; Towing devices
    • B60D1/24—Traction couplings; Hitches; Draw-gear; Towing devices characterised by arrangements for particular functions
    • B60D1/248—Traction couplings; Hitches; Draw-gear; Towing devices characterised by arrangements for particular functions for measuring, indicating or displaying the weight
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60D—VEHICLE CONNECTIONS
    • B60D1/00—Traction couplings; Hitches; Draw-gear; Towing devices
    • B60D1/58—Auxiliary devices
    • B60D1/62—Auxiliary devices involving supply lines, electric circuits, or the like
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60W2530/203—Presence of trailer
    • B60W2530/207—Towing force

Definitions

  • the invention relates to a method for monitoring the load of a vehicle combination, which has a towing vehicle and a trailer coupled to it, with a first sensor device arranged on a coupling element of a towing device of the towing vehicle detecting a vertical coupling force transmitted from a counter-coupling element of the trailer to the coupling element of the towing vehicle and A coupling force signal is formed therefrom, with the value of a support load being determined from the coupling force signal in an assigned evaluation unit and this value of the support load being transmitted to an electronic control unit, with a second sensor device arranged on the suspension of at least one vehicle axle of the trailer vehicle measuring one of the vehicle frame the weight force transmitted by the vehicle axle is recorded and a weight force signal is formed from this, with the value of an axle load being determined from the weight force signal in an associated evaluation unit and this axle load value being transmitted to an electronic control unit, and with the value of the support load and at least one item of information for load control is derived from the value of the axle load and displayed.
  • the towing vehicle of the vehicle combinations considered here is preferably a towing vehicle, such as a tractor, which is intended for use in agriculture and/or forestry and has a coupling element in the form of a trailer hitch at the rear of the vehicle and/or at the front of the vehicle, such as a ball head coupling or open-end pin coupling.
  • the associated trailer vehicle can be a rigid drawbar trailer, a center-axle trailer or an implement that has a counter-coupling element, such as a coupling shell or a towing eye, arranged on a rigid drawbar or suspension.
  • a towing vehicle of the vehicle combinations considered here can be a semi-trailer tractor used in agriculture and/or forestry, such as an agri-truck, with a Fifth wheel coupling as a coupling element, and act in the associated trailer vehicle to a semi-trailer with a kingpin provided with a support plate as a counter-coupling element.
  • the towing vehicle is equipped with a sensor device on the coupling element of its trailer device, with which a vertical coupling force transmitted from a counter-coupling element of the trailer vehicle to the coupling element of the towing vehicle can be determined as a force signal and from this the value can be determined in an assigned evaluation unit the current support load can be determined.
  • DE 10 2018 106856 A1 describes such a sensor device of a trailer hitch, which has a plurality of sensor elements fastened to webs of a measuring plate arranged in a rectangular or star-shaped manner.
  • the webs of the measuring plate are elastically deformed under the load of the hitch.
  • the sensor elements can be load cells, strain gauges or SAW elements.
  • the measuring plate is preferably arranged between a bolting plate fixed to the vehicle and a trailer hitch, to which the respective coupling element is fastened in the form of an open-end pin coupling or a ball head coupling.
  • the measuring plate can also be arranged in connection with a vehicle-side coupling carrier and an outer adapter plate between the trailer hitch fixed to the vehicle and the coupling element.
  • the transmitted forces and moments can be measured in all or in the direction of all three vehicle axles.
  • the fifth wheel coupling has a bearing block which can be fastened to the vehicle frame and in which a coupling plate is mounted so that it can pivot about a horizontal transverse axis.
  • the bearing block has two laterally parallel webs, each with one Bearing block eye, in each of which engages a damping element connected via a clamping element and a bearing insert to the clutch plate.
  • sensors which can be strain gauges or piezo elements, are arranged on an intermediate element, which is arranged between the damping element and the bearing insert and is elastically deformed when loaded by a coupled trailer.
  • the sensors are arranged on the bearing insert, which is elastically deformed when subjected to a load from a coupled semi-trailer.
  • the trailer vehicle is provided with a sensor device arranged on the suspension of at least one vehicle axle, by means of which a vertical weight force transmitted from the vehicle frame to the vehicle axle is recorded as a force signal and from this in an assigned evaluation unit the value of the current axle load can be determined.
  • the axle load is determined on the basis of the weight-related deflection path of the vehicle frame in relation to the vehicle axle.
  • the axle loads of the vehicle axles can be determined in this way.
  • air-sprung vehicle axles it is possible to determine the axle loads separately using the bellows pressures of the air springs, via which the vehicle axles are supported on the vehicle frame, even if the vehicle axles are arranged at a short distance one behind the other.
  • DE 10 2016 005 666 A1 discloses a sensor device for detecting the axle load of a steel-sprung vehicle axle, which includes an inductively effective rotational angle sensor and a joint linkage.
  • the angle of rotation sensor is fastened to the vehicle frame and via a control shaft that can be rotated about its longitudinal axis operable.
  • the articulated linkage consists of two rods connected by a joint. One rod of the linkage is fixed largely radially to the vehicle axle, while the other rod of the linkage is fixed in a radial bore of the control rod.
  • the control rod is rotated relative to the vehicle axis about its longitudinal axis, which can be detected by the rotation angle sensor.
  • DE 100 29 332 B4 discloses a sensor device for determining the axle loads of a vehicle with at least two air-sprung vehicle axles, each comprising a travel sensor for detecting the deflection travel and a pressure sensor for detecting the bellows pressure on each air spring. Since the wheel load of each individual vehicle wheel can be determined with this sensor device, an associated method provides for the center of gravity of the vehicle in the vehicle longitudinal direction and in the vehicle transverse direction to be determined from the wheel loads.
  • DE 10 2008 032 104 B4 describes a vehicle combination consisting of a tractor as the towing vehicle and a rigid drawbar trailer as the trailer vehicle.
  • the trailer vehicle has a vehicle axle rigidly suspended from the vehicle frame and a vehicle axle designed as a lift axle.
  • the vehicle combination is provided with a sensor device for measuring the vertical load on the coupling element of the towing vehicle and with a sensor device for measuring the axle load on the rigidly suspended vehicle axle of the trailer vehicle.
  • the determined vertical load and the determined axle load are used to control the lifting axle, the normally raised lifting axle being lowered when the vertical load or the axle load exceeds a predetermined limit value in each case.
  • DE 10 2018 1 17 352 A1 discloses a truck with a structure and sensors which are used to measure weight and are arranged in different sections of the utility vehicle.
  • the measured values determined by the sensors are processed and used as the loading conditions of the different sections of the vehicle body and/or as the center of gravity of the loading of the vehicle Structure and / or displayed as axle loads of the truck on a display device.
  • the present invention is based on the object of presenting a method for monitoring the load of a vehicle combination of the type mentioned at the outset, with which at least one item of information for load control, i.e. for limiting and distributing the load, can be generated and displayed when a trailer vehicle is loaded.
  • the support load acting on the coupling element of the towing vehicle and/or the axle load on at least one axle of the trailer vehicle should be able to be adjusted by means of the method depending on the current loading mass of the trailer vehicle.
  • the invention relates to a method for monitoring the load of a vehicle combination, which has a method for monitoring the load of a vehicle combination, which has a towing vehicle and a trailer coupled to it, wherein a first sensor device arranged on a coupling element of a trailer device of the towing vehicle picks up one of a counter-coupling element of the trailer
  • the vertical coupling force transmitted by the coupling element of the towing vehicle is recorded and a coupling force signal is formed from this, with the value of a support load being determined from the coupling force signal in an assigned evaluation unit and this value of the support load being transmitted to an electronic control unit, with at least one vehicle axle of the
  • the second sensor device arranged on the trailer vehicle detects a weight force transmitted from the vehicle frame to the vehicle axle and a weight force signal is formed from this, the value of an axle load being determined from the weight force signal in an assigned evaluation unit and this axle load value being transmitted to an electronic control unit, and with one Loading of the trailer vehicle from the value of the vertical load and at least
  • this method provides that the value of the support load and the value of the axle load are shown on a display of a display device of the towing vehicle, that the value of the support load and the value of the axle load are compared with assigned and predetermined limit values, and that an acoustic and/or optical warning signal is issued if at least one of these limit values is fallen below or exceeded.
  • a vehicle combination which comprises a towing vehicle and a trailer vehicle coupled to it.
  • a vertical coupling force transmitted from a counter-coupling element of the trailer to the coupling element of the towing vehicle is detected by means of a sensor device arranged on a coupling element of a trailer device of the towing vehicle and a force signal is formed therefrom. From this force signal, a vertical load Fs is determined in an associated evaluation unit and transmitted to an electronic control unit.
  • a vertical weight force transmitted from the vehicle frame to the vehicle axle is also detected and a force signal is formed from this, from which an axle load FA, FAJ is calculated in an assigned evaluation unit and transmitted to an electronic control unit becomes.
  • the display of the vertical load Fs and the axle load FA, FAJ on the display of the display device and the output of an acoustic and/or visual warning signal if at least one of the limit values Fs_min, Fs_max, FA_max is not reached or exceeded means that the driver of the towing vehicle is well informed and can influence the loading of the trailer vehicle by communicating with the driver of a loading vehicle in a suitable manner, i.e. stopping the loading of the trailer vehicle in good time and, if necessary, causing the load to be shifted during further loading.
  • the vertical load Fs and the axle load FA, FAJ are preferably shown on the display of the towing vehicle as bars in a bar chart, which also shows the permissible value ranges of the vertical load Fs and the axle load FA, FAJ with the associated limit values Fs_min, Fs_max, FA_max are displayed.
  • the bars in the bar chart, with which the value of the vertical load Fs and the value of the axle load FA, FAJ are displayed are displayed in green if the value of the vertical load Fs or the value of the axle load FA , FAJ are each within the permissible value range, that the bars are displayed in yellow when the value of the vertical load Fs or the value of the axle load FA, FAJ each approach a limit value Fs_min, Fs_max, FA_max of the permissible value range, and that the Bars are displayed in red if the value of the vertical load FSL or the value of the axle load FA, FAJ has fallen below or exceeded a limit value Fs_min, Fs_max, FA_max of the permissible value range.
  • An acoustic and/or visual warning signal should then be issued when the current value of the support load Fs falls below a lower limit value Fs_min or has exceeded an upper limit Fs_max, and if the current value of the axle load FA, FAJ has exceeded an upper limit FA_max.
  • the center of gravity XSP of the trailer is determined in the longitudinal direction of the vehicle from the value of the vertical load Fs and the value of the axle load FA, FAJ, and that the center of gravity XSP of the trailer is shown on the display of the towing vehicle's display device.
  • XSP is the distance from the center of gravity SP and XA is the distance between the vehicle axle or the vehicle axles and the counter-coupling element, and Fs is the vertical load and FA is the axle load of the vehicle axle or the multiple vehicle axles.
  • XSP is the distance from the center of gravity SP and XAJ is the distance between the i-th vehicle axle and the counter-coupling element, Fs is the support load and FAJ is the axle load of the i-th vehicle axle, and n is the number of vehicle axles.
  • the distance XSP of the center of gravity SP from the counter-coupling element is shown in a bar chart as a center of gravity symbol SP within a bar indicating the permissible range.
  • the value of the support load Fs, the value of the axle load FA, FAJ and the associated Limit values Fs_min, Fs_max, FA_max are transmitted wirelessly to an electronic control unit of a loading vehicle, that the value of the vertical load Fs and the value of the axle load FA, FAJ are shown in a display of a display device of the loading vehicle, and that the value of the vertical load Fs and the value the axle load FA, FAJ are compared with the limit values Fs_ _min, Fs_ _max, FA_ .max and an acoustic and/or optical warning signal is output if at least one of the limit values Fs_min, Fs_max, FA_max is exceeded or not reached.
  • the nose load Fs and the axle load FA, FAJ are evaluated and displayed in the same way as in the control unit and the display unit of the towing vehicle.
  • the counter-coupling element of the trailer vehicle is raised to relieve the rear axle of the towing vehicle. This safely avoids the wheels of the steerable front axle of the towing vehicle no longer being able to perform their steering function when the rear axle is subjected to excessive loading.
  • FA, FAJ is loaded in excess of a limit value, the counter-coupling element of the trailer vehicle is lowered. As a result, the rear axle of the towing vehicle and the front axle of the trailer are loaded more and the rear axle of the trailer is relieved.
  • the counter-coupling element of the trailer vehicle is preferably raised and lowered by controlling the air pressure in air spring bellows of an air spring system, which are arranged between the vehicle frame connected to the counter-coupling element and the vehicle axles of the trailer vehicle.
  • air spring bellows of an air spring system which are arranged between the vehicle frame connected to the counter-coupling element and the vehicle axles of the trailer vehicle.
  • hydraulic or electric actuators known per se can also be used in order to raise or lower the vehicle frame together with the counter-coupling element in relation to the vehicle axles.
  • FIG. 1 shows a block diagram of the method for monitoring the load of a first vehicle combination
  • FIG. 1a shows a display of a current support load and a current axle load of a trailer vehicle in a bar chart, associated with FIG. 1,
  • FIG. 1b shows a display of a center of gravity of the trailer vehicle in a bar chart,
  • FIG. 2 shows a block diagram of the method for monitoring the load of a second vehicle combination
  • FIG. 2a shows a display of a current support load and several current axle loads of a trailer vehicle, assigned to FIG. 2, in a bar chart
  • 3 shows a side view of a first vehicle combination with a towing vehicle and a trailer vehicle with two steel-sprung vehicle axles and a first loading vehicle
  • FIG. 4 shows a second vehicle combination with a towing vehicle and a trailer vehicle with three air-sprung vehicle axles and a second loading vehicle in a side view.
  • the first vehicle combination 36 shown in FIG. 3 consists of a towing vehicle 38 and a coupled trailer 40.
  • the towing vehicle 38 is a tractor and the trailer 40 is designed as a central axle trailer.
  • the towing vehicle 38 has a front axle 42 and a rear axle 44 and is equipped at its rear with a trailer hitch 46 which is provided with a coupling element designed as a trailer hitch (not visible in FIG. 3).
  • the trailer hitch can be designed, for example, as a ball head hitch, as an open-end pin hitch or as a hook hitch.
  • the trailer vehicle 40 has a vehicle frame 48 which is supported by two central axles 50, 52 arranged adjacent one behind the other.
  • the central axles 50, 52 are, for example, steel-sprung in the present case, ie supported on the vehicle frame 48 via leaf springs or coil springs (not visible in FIG. 3).
  • a tipper body 54 is mounted on the vehicle frame 48 and can be tipped at least backwards for unloading.
  • a drawbar 56 is rigidly attached to the front of the trailer vehicle 40 and is connected in an articulated manner to the trailer hitch 46 of the towing vehicle 38 via a counter-coupling element 58 at the end (not visible in FIG. 3).
  • the counter-coupling element 58 of the trailer vehicle 40 is adapted to the design of the trailer device 46 of the towing vehicle 38 and is therefore designed as a spherical shell coupling or as a towing eye.
  • a designed as a combine loading vehicle 60 is located next to the trailer 40 and is in the process of trailering 40 from a Storage container 62 to be loaded with 64 cargo.
  • the load 64 can be grain, for example.
  • a second vehicle combination 66 is shown in FIG. 4 , which is formed from a semi-trailer tractor as the towing vehicle 68 and a semi-trailer coupled to it as the trailer vehicle 70 .
  • the towing vehicle 68 has a vehicle frame 72, a front axle 74 and a rear axle 76 and is equipped in the rear area of the vehicle frame 72 with a trailer device 78 with a coupling element designed as a fifth wheel.
  • the trailer vehicle 70 has a vehicle frame 80 which is carried by three trailer axles 82, 84, 86 arranged adjacent one behind the other.
  • the semi-trailer axles 82, 84, 86 are air-sprung in the present example, ie supported on the vehicle frame 80 via air springs (not visible in FIG. 4).
  • a tipper body 88 is mounted on the vehicle frame 80 and can be tipped at least backwards for unloading.
  • a counter-coupling element 90 in the form of a fifth wheel plate provided with a king pin (not visible in FIG. 4), which is connected to the fifth wheel coupling 78 of the towing vehicle 68 so that it can pivot about a vertical axis.
  • a loading vehicle 92 designed as a wheel loader is located next to the trailer vehicle 70 and is in the process of loading it with a load 96 lying on a heap 94, which may be corn, for example.
  • a sensor device 2 is arranged on the trailer coupling of the trailer device 46 of the towing vehicle 38, by means of which one of the counter-coupling element 58 of the trailer vehicle 40 is transferred to the coupling element 46 of the Towing vehicle 38 transmitted vertical coupling force is detected and a first force signal is formed therefrom. From this first force signal, the current vertical load Fs is determined in an associated evaluation unit 4 and transmitted to an electronic control unit 6 of the towing vehicle 38 .
  • a further sensor device 8 is arranged on the trailer vehicle 40 between the vehicle frame 48 and the two central axles 50, 52, which comprises at least one spring travel sensor arranged between the vehicle frame 48 and one of the two central axles 50, 52.
  • a weight force transmitted from the vehicle frame 48 to the central axles 50, 52 is detected by means of this second sensor device 8 and a second force signal is formed therefrom. From this second force signal, the current axle load FA of the two central axles 50, 52 is determined in an associated evaluation unit 10 and transmitted to an electronic control unit 12 of the trailer vehicle 40.
  • the current axle load FA is preferably transmitted by cable from the control unit 12 of the trailer vehicle 40 to the control unit 6 of the towing vehicle 38 .
  • a data memory 14 is assigned to the control unit 6 of the towing vehicle 38, in which, among other things, limit values of the permissible range of the vertical load Fs of the trailer hitch 46, such as a minimum vertical load Fs_min and a maximum vertical load Fs_max, as well as at least one limit value of the permissible range of the axle load FA of the central axles 50, 52, such as a maximum axle load FA_max, are stored.
  • the support load Fs and the axle load FA are shown on a display of a display and operating device 18 of the towing vehicle 38 that is connected to the control unit 6, so that the driver of the towing vehicle 38 is informed about the current values of the support load Fs and the axle load FA is.
  • the support load Fs and the axle load FA are each preferably represented as bars in a bar chart, as shown in FIG. 1a by way of example. This bar chart also shows the permissible ranges of the support load Fs and the axle load FA with the assigned limit values Fs_min, Fs_max, FA, so that the driver can assess the height of the support load Fs and the axle load FA well and forward corresponding information to the driver of the loading vehicle 60.
  • the bars with which the vertical load Fs and the axle load FA are shown are preferably dependent on whether they are each in the permissible range, whether they are each approaching a limit value Fs_min, Fs_max, FA_max of the permissible range, or whether they have fallen below or exceeded a limit value Fs_min, Fs_max, FA_max of the permissible range, shown in different colors.
  • the bars can be displayed in green if the vertical load Fs or the axle load FA are each in the permissible range, displayed in yellow if the vertical load Fs or the axle load FA is in each case at a limit value Fs_min, Fs_max, FA_max of the permissible range approach, and are displayed in red if the vertical load Fs or the axle load FA have fallen below or exceeded a limit value Fs_min, Fs_max, FA_max of the permissible range.
  • the current value of the vertical load Fs and the current value of the axle load FA are compared with assigned limit values, i.e. with the minimum vertical load Fs_min and the maximum vertical load Fs_max or with the maximum axle load FA_max, and an acoustic and/or visual warning signal is output when at least one of the limit values Fs_min, Fs_max, FA_max is fallen below or exceeded.
  • the warning signal can be output, for example, in the form of an interrupted warning tone and/or a flashing display in the display and operating device 18 and/or via a loudspeaker 20 or a warning light 22 (see FIG. 1 ).
  • an acoustic and/or optical warning signal is output if the support load Fs has fallen below the lower limit value Fs_min or has exceeded the upper limit value Fs_max.
  • an acoustic and/or optical warning signal is output when the axle load FA has exceeded the upper limit value FA_max.
  • the center of gravity XSP of the trailer 40 in Vehicle longitudinal direction is determined, and that the center of gravity XSP of the trailer vehicle 40 is shown in the display of the display device 18 of the towing vehicle 38.
  • the center of gravity XSP can be displayed in the display of the display and operating device 18 in a diagram as a center of gravity symbol within a bar indicating the permissible value range, as is shown in FIG. 1 b by way of example.
  • This value range is indicated in FIG. 1 b with the minimum permissible distance of the center of gravity xsp_min and the maximum permissible distance of the center of gravity xsp_max from the counter-coupling element 58 .
  • the vertical load Fs and the axle load FA are displayed on a display of a display and operating device 30 of the loading vehicle 60 .
  • An acoustic and/or visual warning signal is then emitted by the control unit 24 by means of a loudspeaker 32 and/or by means of a warning lamp of the loading vehicle 60 if at least one of the specified limit values Fs_min, Fs_max, FA_max is fallen below or exceeded.
  • a transmission and reception unit 16, 28 of the towing vehicle 38 or the loading vehicle 60 connected to the assigned control device 6, 24 is used for radio transmission of the mentioned values Fs, FA, Fs_min, Fs_max, FA_max.
  • the evaluation and display of the vertical load Fs, the axle load FA and the center of gravity XSP preferably also takes place in the electronic control unit 24 of the loading vehicle 60 in the same way as was previously described for the towing vehicle 38 .
  • a sensor device 2 is arranged according to the block diagram of FIG Coupling force is detected and a force signal is formed from it.
  • the current support load Fs is calculated from this force signal in an assigned evaluation unit 4 and transmitted to an electronic control unit 6 of the towing vehicle 68 .
  • a further sensor device 8a, 8b, 8c is arranged on trailer vehicle 70 between vehicle frame 80 and semi-trailer axles 82, 84, 86, each of which comprises at least one pressure sensor connected to the spring bellows of the air springs of relevant semi-trailer axle 82, 84, 86.
  • a weight force transmitted from the vehicle frame 80 to the respective trailer axle 82, 84, 86 is detected by means of the sensor devices 8a, 8b, 8c and a force signal is formed therefrom. From this force signal, the value of the current axle load FA_I, FA_2, FA_3 of the respective trailer axle 82, 84, 86 is calculated in an assigned evaluation unit 10 and sent to an electronic control unit 12 of the Trailer vehicle 70 transferred.
  • the current axle loads FA_I, FA_2, FA_3 are preferably transmitted by cable from the control unit 12 of the trailer vehicle 70 to the control unit 6 of the towing vehicle 68 .
  • a data memory 14 is assigned to the control unit 6 of the towing vehicle 68, in which, among other things, the limit values of the permissible range of the vertical load Fs of the trailer hitch 78, such as a minimum vertical load Fs_min and a maximum vertical load Fs_max, as well as at least one limit value of the permissible range of the axle loads FA_I, FA_2, FA_3 of the trailer axles, such as a maximum axle load FA_max, are stored.
  • the further evaluation and display of the vertical load Fs and the axle loads FA_I, FA_2, FA_3 can be carried out analogously to those for the first vehicle combination 36 .
  • a related representation of the support load Fs and the axle loads FA_I, FA_2, FA_3 as bars in a bar chart is shown as an example in FIG. 2a.
  • the center of gravity XSP of the trailer vehicle 70 in the display of the display device 18 of the towing vehicle 68 can be shown in accordance with FIG. 1b.

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Abstract

The invention relates to a method for monitoring the load of a vehicle combination (36) which has a towing vehicle (38) and a trailer vehicle (40) coupled thereto. A first sensor device (2) arranged on a coupling element of a trailer device (46) of the towing vehicle is used to detect a vertical coupling force which is transmitted from a counter coupling element (58) of the trailer vehicle to the coupling element of the towing vehicle, and a coupling force signal is produced therefrom, the value of a tongue load (FS) being determined from the coupling force signal in an analysis unit (4) and being transmitted to a controller (6). A second sensor device (8) which is arranged on the suspension of at least one vehicle axle (50, 52) of the trailer vehicle (40) is used to detect a weight force which is transmitted from the vehicle frame (48) to the vehicle axle, and a weight force signal is produced therefrom, the value of an axle load (FA) being determined from the weight force signal in an analysis unit (10) and being transmitted to a controller (12). When the trailer vehicle is loaded, at least one piece of information relating to the control of the load is derived from the value of the tongue load (FS) and the value of the axle load (FA) and is displayed. Additionally, the value of the tongue load and the value of the axle load are displayed in a display of a display device (18) of the towing vehicle, the value of the tongue load and the value of the axle load are compared with thresholds (FS_min, FS_max, FA_max), and an acoustic and/or visual warning signal is output if the values fall below or exceed at least one of said thresholds.

Description

Verfahren zur Ladungsüberwachung eines Fahrzeuggespanns Method for monitoring the load of a vehicle combination
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ladungsüberwachung eines Fahrzeuggespanns, welches ein Zugfahrzeug und ein an dieses angekoppeltes Anhängefahrzeug aufweist, wobei mittels einer an einem Koppelelement einer Anhängevorrichtung des Zugfahrzeugs angeordneten ersten Sensoreinrichtung eine von einem Gegenkoppelelement des Anhängefahrzeugs auf das Koppelelement des Zugfahrzeugs übertragene vertikale Koppelkraft erfasst und daraus ein Koppelkraftsignal gebildet wird, wobei aus dem Koppelkraftsignal in einer zugeordneten Auswertungseinheit der Wert einer Stützlast bestimmt und dieser Wert der Stützlast an ein elektronisches Steuergerät übertragen wird, wobei mittels einer an der Aufhängung mindestens einer Fahrzeugachse des Anhängefahrzeugs angeordneten zweiten Sensoreinrichtung eine von dem Fahrzeugrahmen auf die Fahrzeugachse übertragene Gewichtskraft erfasst und daraus ein Gewichtskraftsignal gebildet wird, wobei aus dem Gewichtskraftsignal in einer zugeordneten Auswertungseinheit der Wert einer Achslast bestimmt und dieser Wert der Achslast an ein elektronisches Steuergerät übertragen wird, und wobei bei einer Beladung des Anhängefahrzeugs aus dem Wert der Stützlast und dem Wert der Achslast mindestens eine Information zur Beladungssteuerung abgeleitet und angezeigt wird. The invention relates to a method for monitoring the load of a vehicle combination, which has a towing vehicle and a trailer coupled to it, with a first sensor device arranged on a coupling element of a towing device of the towing vehicle detecting a vertical coupling force transmitted from a counter-coupling element of the trailer to the coupling element of the towing vehicle and A coupling force signal is formed therefrom, with the value of a support load being determined from the coupling force signal in an assigned evaluation unit and this value of the support load being transmitted to an electronic control unit, with a second sensor device arranged on the suspension of at least one vehicle axle of the trailer vehicle measuring one of the vehicle frame the weight force transmitted by the vehicle axle is recorded and a weight force signal is formed from this, with the value of an axle load being determined from the weight force signal in an associated evaluation unit and this axle load value being transmitted to an electronic control unit, and with the value of the support load and at least one item of information for load control is derived from the value of the axle load and displayed.
Bei dem Zugfahrzeug der hier betrachteten Fahrzeuggespanne handelt es sich bevorzugt um eine Zugmaschine, wie einen Traktor, die für den Einsatz in der Landwirtschaft und/und Forstwirtschaft vorgesehen ist und am Fahrzeugheck und/oder an der Fahrzeugfront mit einem Koppelelement in Form einer Anhängekupplung, wie einer Kugelkopfkupplung oder Maul-Bolzenkupplung, versehen ist. Bei dem zugeordneten Anhängefahrzeug kann es sich um einen Starrdeichselanhänger, einen Zentralachsanhänger oder ein Arbeitsgerät handeln, der beziehungsweise das ein an einer starren Deichsel oder Aufhängung angeordnetes Gegenkoppelelement, wie einer Kupplungsschale oder einer Zugöse, aufweist. Ebenso kann es sich bei einem Zugfahrzeug der hier betrachteten Fahrzeuggespanne um eine in der Landwirtschaft und/und Forstwirtschaft eingesetzte Sattelzugmaschine, wie einen Agrotruck, mit einer Sattelkupplung als Koppelelement, und bei dem zugeordneten Anhängefahrzeug um einen Sattelauflieger mit einer mit einem Königszapfen versehenen Stützplatte als Gegenkoppelelement handeln. The towing vehicle of the vehicle combinations considered here is preferably a towing vehicle, such as a tractor, which is intended for use in agriculture and/or forestry and has a coupling element in the form of a trailer hitch at the rear of the vehicle and/or at the front of the vehicle, such as a ball head coupling or open-end pin coupling. The associated trailer vehicle can be a rigid drawbar trailer, a center-axle trailer or an implement that has a counter-coupling element, such as a coupling shell or a towing eye, arranged on a rigid drawbar or suspension. Likewise, a towing vehicle of the vehicle combinations considered here can be a semi-trailer tractor used in agriculture and/or forestry, such as an agri-truck, with a Fifth wheel coupling as a coupling element, and act in the associated trailer vehicle to a semi-trailer with a kingpin provided with a support plate as a counter-coupling element.
Bei einem Fahrzeuggespann der beschriebenen Art wird vorausgesetzt, dass das Zugfahrzeug an dem Koppelelement seiner Anhängevorrichtung mit einer Sensoreinrichtung ausgestattet ist, mit weicher eine von einem Gegenkoppelelement des Anhängefahrzeugs auf das Koppelelement des Zugfahrzeugs übertragene vertikale Koppelkraft als Kraftsignal ermittelbar und daraus in einer zugeordneten Auswertungseinheit der Wert der aktuellen Stützlast bestimmt werden kann. In a vehicle combination of the type described, it is assumed that the towing vehicle is equipped with a sensor device on the coupling element of its trailer device, with which a vertical coupling force transmitted from a counter-coupling element of the trailer vehicle to the coupling element of the towing vehicle can be determined as a force signal and from this the value can be determined in an assigned evaluation unit the current support load can be determined.
In der DE 10 2018 106856 A1 ist eine derartige Sensoreinrichtung einer Anhängevorrichtung beschrieben, welche mehrere jeweils an rechteckig oder sternförmig angeordneten Stegen einer Messplatte befestigte Sensorelemente aufweist. Die Stege der Messplatte werden unter Belastung der Anhängevorrichtung elastisch verformt. Bei den Sensorelementen kann es sich um Wägezellen, Dehnungsmessstreifen oder SAW-Elemente handeln. Bei einem Traktor ist die Messplatte bevorzugt zwischen einer fahrzeugfesten Anschraubplatte und einem Anhängebock angeordnet, an welchem das jeweilige Koppelelement in Form einer Maul-Bolzenkupplung oder einer Kugelkopfkupplung befestigt ist. Alternativ dazu kann die Messplatte auch in Verbindung mit einem fahrzeugseitigen Kupplungsträger und einer äußeren Adapterplatte zwischen dem fahrzeugfesten Anhängebock und dem Koppelelement angeordnet sein. Mittels der Sensorelemente der Messplatte können die übertragenen Kräfte und Momente in allen beziehungsweise in Richtung aller drei Fahrzeugachsen gemessen werden. DE 10 2018 106856 A1 describes such a sensor device of a trailer hitch, which has a plurality of sensor elements fastened to webs of a measuring plate arranged in a rectangular or star-shaped manner. The webs of the measuring plate are elastically deformed under the load of the hitch. The sensor elements can be load cells, strain gauges or SAW elements. In the case of a tractor, the measuring plate is preferably arranged between a bolting plate fixed to the vehicle and a trailer hitch, to which the respective coupling element is fastened in the form of an open-end pin coupling or a ball head coupling. As an alternative to this, the measuring plate can also be arranged in connection with a vehicle-side coupling carrier and an outer adapter plate between the trailer hitch fixed to the vehicle and the coupling element. Using the sensor elements of the measuring plate, the transmitted forces and moments can be measured in all or in the direction of all three vehicle axles.
Aus der DE 10 2019 124 281 A1 ist eine Satte Ikupplung einer Sattelzugmaschine mit einer Sensoreinrichtung zur Erfassung der von einem angekoppelten Sattelauflieger über die Sattelkupplung auf die Sattelzugmaschine übertragenen Kräfte bekannt. Die Sattelkupplung weist einen am Fahrzeugrahmen befestigbaren Lagerbock auf, in dem eine Kupplungsplatte um eine horizontale Querachse schwenkbar gelagert ist. Hierzu weist der Lagerbock zwei seitlich parallel angeordnete Stege mit jeweils einem Lagerbockauge auf, in die jeweils ein über ein Spannelement und einen Lagereinsatz mit der Kupplungsplatte verbundenes Dämpfungselement eingreift. Gemäß einer ersten Ausführungsform der Sensoreinrichtung sind Sensoren, bei denen es sich um Dehnungsmessstreifen oder Piezoelemente handeln kann, an einem Zwischenelement angeordnet, welches zwischen dem Dämpfungselement und dem Lagereinsatz angeordnet ist und bei einer Belastung durch einen angekoppelten Sattelauflieger elastisch verformt wird. Gemäß einer zweiten Ausführungsform der Sensoreinrichtung sind die Sensoren an dem Lagereinsatz angeordnet, welcher bei einer Belastung durch einen angekoppelten Sattelauflieger elastisch verformt wird. DE 10 2019 124 281 A1 discloses a saddle coupling of a semitrailer tractor with a sensor device for detecting the forces transmitted from a coupled semitrailer to the semitrailer tractor via the fifth wheel coupling. The fifth wheel coupling has a bearing block which can be fastened to the vehicle frame and in which a coupling plate is mounted so that it can pivot about a horizontal transverse axis. For this purpose, the bearing block has two laterally parallel webs, each with one Bearing block eye, in each of which engages a damping element connected via a clamping element and a bearing insert to the clutch plate. According to a first embodiment of the sensor device, sensors, which can be strain gauges or piezo elements, are arranged on an intermediate element, which is arranged between the damping element and the bearing insert and is elastically deformed when loaded by a coupled trailer. According to a second embodiment of the sensor device, the sensors are arranged on the bearing insert, which is elastically deformed when subjected to a load from a coupled semi-trailer.
Ebenso wird bei einem Fahrzeuggespann der beschriebenen Art vorausgesetzt, dass das Anhängefahrzeug mit einer an der Aufhängung mindestens einer Fahrzeugachse angeordneten Sensoreinrichtung versehen ist, mittels der eine von dem Fahrzeugrahmen auf die Fahrzeugachse übertragene vertikale Gewichtskraft als Kraftsignal erfasst und daraus in einer zugeordneten Auswertungseinheit der Wert der aktuellen Achslast bestimmt werden kann. Likewise, with a vehicle combination of the type described, it is a prerequisite that the trailer vehicle is provided with a sensor device arranged on the suspension of at least one vehicle axle, by means of which a vertical weight force transmitted from the vehicle frame to the vehicle axle is recorded as a force signal and from this in an assigned evaluation unit the value of the current axle load can be determined.
Bei einer stahlgefederten, also mittels Blattfedern oder Schraubenfedern an dem Fahrzeugrahmen abgestützten Fahrzeugachse wird die Achslast anhand des gewichtsbedingten Einfederungsweges des Fahrzeugrahmens gegenüber der Fahrzeugachse bestimmt. Bei mehreren in kurzem Abstand hintereinander angeordneten stahlgefederten Fahrzeugachsen kann auf diese Art nur die Summe der Achslasten der Fahrzeugachsen bestimmt werden. Dagegen ist es bei luftgefederten Fahrzeugachsen möglich, die Achslasten anhand der Balgdrücke der Luftfedern, über welche die Fahrzeugachsen an dem Fahrzeugrahmen abgestützt sind, separat zu bestimmen, auch dann, wenn die Fahrzeugachsen in kurzem Abstand hintereinander angeordnet sind. In the case of a vehicle axle with steel springs, that is to say one supported on the vehicle frame by means of leaf springs or coil springs, the axle load is determined on the basis of the weight-related deflection path of the vehicle frame in relation to the vehicle axle. With several steel-sprung vehicle axles arranged one behind the other at a short distance, only the sum of the axle loads of the vehicle axles can be determined in this way. In contrast, with air-sprung vehicle axles, it is possible to determine the axle loads separately using the bellows pressures of the air springs, via which the vehicle axles are supported on the vehicle frame, even if the vehicle axles are arranged at a short distance one behind the other.
Aus der DE 10 2016 005 666 A1 ist eine Sensoreinrichtung zur Erfassung der Achslast einer stahlgefederten Fahrzeugachse bekannt, welche einen induktiv wirksamen Drehwinkelsensor und ein Gelenkgestänge umfasst. Der Drehwinkelsensor ist an dem Fahrzeugrahmen befestigt und über eine um ihre Längsachse drehbare Steuerwelle betätigbar. Das Gelenkgestänge besteht aus zwei über ein Gelenk miteinander verbundenen Stangen. Die eine Stange des Gelenkgestänges ist weitgehend radial an der Fahrzeugachse befestigt, wogegen die andere Stange des Gelenkgestänges in einer radialen Bohrung der Steuerstange befestigt ist. Somit wird die Steuerstange beim Einfedern des Fahrzeugrahmens gegenüber der Fahrzeugachse um ihre Längsachse gedreht, welches mit dem Drehwinkelsensor erfassbar ist. DE 10 2016 005 666 A1 discloses a sensor device for detecting the axle load of a steel-sprung vehicle axle, which includes an inductively effective rotational angle sensor and a joint linkage. The angle of rotation sensor is fastened to the vehicle frame and via a control shaft that can be rotated about its longitudinal axis operable. The articulated linkage consists of two rods connected by a joint. One rod of the linkage is fixed largely radially to the vehicle axle, while the other rod of the linkage is fixed in a radial bore of the control rod. Thus, when the vehicle frame deflects, the control rod is rotated relative to the vehicle axis about its longitudinal axis, which can be detected by the rotation angle sensor.
In der DE 100 29 332 B4 ist eine Sensoreinrichtung zur Bestimmung der Achslasten eines Fahrzeugs mit mindestens zwei luftgefederten Fahrzeugachsen offenbart, welche jeweils einen Wegsensor zur Erfassung des Einfederungsweges und einen Drucksensor zur Erfassung des Balgdruckes an jeder Luftfeder umfasst. Da mit dieser Sensoreinrichtung die Radlast jedes einzelnen Fahrzeugrades bestimmt werden kann, ist in einem zugeordneten Verfahren vorgesehen, dass aus den Radlasten die Schwerpunktlage des Fahrzeugs in Fahrzeuglängsrichtung und in Fahrzeugquerrichtung bestimmt wird. DE 100 29 332 B4 discloses a sensor device for determining the axle loads of a vehicle with at least two air-sprung vehicle axles, each comprising a travel sensor for detecting the deflection travel and a pressure sensor for detecting the bellows pressure on each air spring. Since the wheel load of each individual vehicle wheel can be determined with this sensor device, an associated method provides for the center of gravity of the vehicle in the vehicle longitudinal direction and in the vehicle transverse direction to be determined from the wheel loads.
In der DE 10 2008 032 104 B4 ist ein Fahrzeuggespann bestehend aus einem Traktor als Zugfahrzeug und einem Starrdeichselanhänger als Anhängefahrzeug beschrieben. Das Anhängefahrzeug weist eine starr an dem Fahrzeugrahmen aufgehängte Fahrzeugachse und eine als Liftachse ausgebildete Fahrzeugachse auf. Zudem ist das Fahrzeuggespann mit einer Sensoreinrichtung zur Messung der Stützlast an dem Koppelelement des Zugfahrzeugs und mit einer Sensoreinrichtung zur Messung der Achslast an der starr aufgehängten Fahrzeugachse des Anhängefahrzeugs versehen. Die ermittelte Stützlast und die ermittelte Achslast werden zur Steuerung der Liftachse verwendet, wobei die normalerweise angehobene Liftachse abgesenkt wird, wenn die Stützlast oder die Achslast jeweils einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet. DE 10 2008 032 104 B4 describes a vehicle combination consisting of a tractor as the towing vehicle and a rigid drawbar trailer as the trailer vehicle. The trailer vehicle has a vehicle axle rigidly suspended from the vehicle frame and a vehicle axle designed as a lift axle. In addition, the vehicle combination is provided with a sensor device for measuring the vertical load on the coupling element of the towing vehicle and with a sensor device for measuring the axle load on the rigidly suspended vehicle axle of the trailer vehicle. The determined vertical load and the determined axle load are used to control the lifting axle, the normally raised lifting axle being lowered when the vertical load or the axle load exceeds a predetermined limit value in each case.
Schließlich ist aus der DE 10 2018 1 17 352 A1 ein Lastkraftwagen mit einem Aufbau und Sensoren bekannt, welche zur Gewichtsmessung dienen und in unterschiedlichen Abschnitten des Nutzfahrzeugs angeordnet sind. Die von den Sensoren ermittelten Messwerte werden verarbeitet und als Beladungszustände der unterschiedlichen Abschnitte des Fahrzeugaufbaus und/oder als Ladungsschwerpunkt der Beladung des Aufbaus und/oder als Achslasten des Lastkraftwagens an einer Anzeigeeinrichtung angezeigt. Finally, DE 10 2018 1 17 352 A1 discloses a truck with a structure and sensors which are used to measure weight and are arranged in different sections of the utility vehicle. The measured values determined by the sensors are processed and used as the loading conditions of the different sections of the vehicle body and/or as the center of gravity of the loading of the vehicle Structure and / or displayed as axle loads of the truck on a display device.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Ladungsüberwachung eines Fahrzeuggespanns der eingangs genannten Art vorzustellen, mit dem bei einer Beladung eines Anhängefahrzeugs mindestens eine Information zur Beladungssteuerung, also zur Begrenzung und Verteilung der Ladung, erzeugt sowie angezeigt werden kann. Außerdem sollen mittels des Verfahrens in Abhängigkeit von der aktuellen Beladungsmasse des Anhängefahrzeugs die an dem Koppelelement des Zugfahrzeugs wirkende Stützlast und/oder die Achslast an wenigstens einer Achse des Anhängefahrzeugs eingestellt werden können. The present invention is based on the object of presenting a method for monitoring the load of a vehicle combination of the type mentioned at the outset, with which at least one item of information for load control, i.e. for limiting and distributing the load, can be generated and displayed when a trailer vehicle is loaded. In addition, the support load acting on the coupling element of the towing vehicle and/or the axle load on at least one axle of the trailer vehicle should be able to be adjusted by means of the method depending on the current loading mass of the trailer vehicle.
Diese Aufgabe ist durch ein Verfahren gelöst, welches die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Abhängigen Ansprüchen definiert. This object is achieved by a method which has the features of claim 1. Advantageous developments are defined in the dependent claims.
Demnach betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Ladungsüberwachung eines Fahrzeuggespanns, welches ein Verfahren zur Ladungsüberwachung eines Fahrzeuggespanns, welches ein Zugfahrzeug und ein an dieses angekoppeltes Anhängefahrzeug aufweist, wobei mittels einer an einem Koppelelement einer Anhängevorrichtung des Zugfahrzeugs angeordneten ersten Sensoreinrichtung eine von einem Gegenkoppelelement des Anhängefahrzeugs auf das Koppelelement des Zugfahrzeugs übertragene vertikale Koppelkraft erfasst und daraus ein Koppelkraftsignal gebildet wird, wobei aus dem Koppelkraftsignal in einer zugeordneten Auswertungseinheit der Wert einer Stützlast bestimmt und dieser Wert der Stützlast an ein elektronisches Steuergerät übertragen wird, wobei mittels einer an der Aufhängung mindestens einer Fahrzeugachse des Anhängefahrzeugs angeordneten zweiten Sensoreinrichtung eine von dem Fahrzeugrahmen auf die Fahrzeugachse übertragene Gewichtskraft erfasst und daraus ein Gewichtskraftsignal gebildet wird, wobei aus dem Gewichtskraftsignal in einer zugeordneten Auswertungseinheit der Wert einer Achslast bestimmt und dieser Wert der Achslast an ein elektronisches Steuergerät übertragen wird, und wobei bei einer Beladung des Anhängefahrzeugs aus dem Wert der Stützlast und dem Wert der Achslast mindestens eine Information zur Beladungssteuerung abgeleitet und angezeigt wird. Accordingly, the invention relates to a method for monitoring the load of a vehicle combination, which has a method for monitoring the load of a vehicle combination, which has a towing vehicle and a trailer coupled to it, wherein a first sensor device arranged on a coupling element of a trailer device of the towing vehicle picks up one of a counter-coupling element of the trailer The vertical coupling force transmitted by the coupling element of the towing vehicle is recorded and a coupling force signal is formed from this, with the value of a support load being determined from the coupling force signal in an assigned evaluation unit and this value of the support load being transmitted to an electronic control unit, with at least one vehicle axle of the The second sensor device arranged on the trailer vehicle detects a weight force transmitted from the vehicle frame to the vehicle axle and a weight force signal is formed from this, the value of an axle load being determined from the weight force signal in an assigned evaluation unit and this axle load value being transmitted to an electronic control unit, and with one Loading of the trailer vehicle from the value of the vertical load and at least one item of information for loading control is derived from the value of the axle load and displayed.
Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist bei diesem Verfahren vorgesehen, dass der Wert der Stützlast sowie der Wert der Achslast in einem Display eines Anzeigegerätes des Zugfahrzeugs angezeigt werden, dass der Wert der Stützlast und der Wert der Achslast mit zugeordneten sowie vorbestimmten Grenzwerten verglichen werden, und dass ein akustisches und/oder optisches Warnsignal ausgegeben wird, wenn mindestens einer dieser Grenzwerte unterschritten oder überschritten ist. In order to solve the task at hand, this method provides that the value of the support load and the value of the axle load are shown on a display of a display device of the towing vehicle, that the value of the support load and the value of the axle load are compared with assigned and predetermined limit values, and that an acoustic and/or optical warning signal is issued if at least one of these limit values is fallen below or exceeded.
Bei diesem Verfahren wird demnach von einem Fahrzeuggespann ausgegangen, welches ein Zugfahrzeug und ein an dieses angekoppeltes Anhängefahrzeug umfasst. Mittels einer an einem Koppelelement einer Anhängevorrichtung des Zugfahrzeugs angeordneten Sensoreinrichtung wird eine von einem Gegenkoppelelement des Anhängefahrzeugs auf das Koppelelement des Zugfahrzeugs übertragene vertikale Koppelkraft erfasst und daraus ein Kraftsignal gebildet. Aus diesem Kraftsignal wird in einer zugeordneten Auswertungseinheit eine Stützlast Fs bestimmt und an ein elektronisches Steuergerät übertragen. Mittels einer an der Aufhängung mindestens einer Fahrzeugachse des Anhängefahrzeugs angeordneten Sensoreinrichtung wird außerdem eine von dem Fahrzeugrahmen auf die Fahrzeugachse übertragene vertikale Gewichtskraft erfasst und daraus ein Kraftsignal gebildet, aus dem in einer zugeordneten Auswertungseinheit eine Achslast FA, FAJ berechnet und diese an ein elektronisches Steuergerät übertragen wird. In this method, a vehicle combination is therefore assumed, which comprises a towing vehicle and a trailer vehicle coupled to it. A vertical coupling force transmitted from a counter-coupling element of the trailer to the coupling element of the towing vehicle is detected by means of a sensor device arranged on a coupling element of a trailer device of the towing vehicle and a force signal is formed therefrom. From this force signal, a vertical load Fs is determined in an associated evaluation unit and transmitted to an electronic control unit. By means of a sensor device arranged on the suspension of at least one vehicle axle of the trailer vehicle, a vertical weight force transmitted from the vehicle frame to the vehicle axle is also detected and a force signal is formed from this, from which an axle load FA, FAJ is calculated in an assigned evaluation unit and transmitted to an electronic control unit becomes.
Durch die Anzeige der Stützlast Fs und der Achslast FA, FAJ in dem Display des Anzeigegerätes sowie die Ausgabe eines akustischen und/oder optischen Warnsignals bei einer Unterschreitung oder Überschreitung mindestens eines der Grenzwerte Fs_min, Fs_max, FA_max ist der Fahrer des Zugfahrzeugs gut informiert und kann die Beladung des Anhängefahrzeugs durch eine Kommunikation mit dem Fahrer eines Ladefahrzeugs in geeigneter Weise beeinflussen, also die Beladung des Anhängefahrzeugs rechtzeitig stoppen und bedarfsweise eine Verlagerung des Ladegutes bei der weiteren Beladung veranlassen. Die Stützlast Fs und die Achslast FA, FAJ werden in dem Display des Anzeigegerätes des Zugfahrzeugs bevorzugt jeweils als Balken in einem Balkendiagramm dargestellt, in dem auch die zulässigen Wertebereiche der Stützlast Fs und der Achslast FA, FAJ mit den zugeordneten Grenzwerten Fs_min, Fs_max, FA_max angezeigt werden. The display of the vertical load Fs and the axle load FA, FAJ on the display of the display device and the output of an acoustic and/or visual warning signal if at least one of the limit values Fs_min, Fs_max, FA_max is not reached or exceeded means that the driver of the towing vehicle is well informed and can influence the loading of the trailer vehicle by communicating with the driver of a loading vehicle in a suitable manner, i.e. stopping the loading of the trailer vehicle in good time and, if necessary, causing the load to be shifted during further loading. The vertical load Fs and the axle load FA, FAJ are preferably shown on the display of the towing vehicle as bars in a bar chart, which also shows the permissible value ranges of the vertical load Fs and the axle load FA, FAJ with the associated limit values Fs_min, Fs_max, FA_max are displayed.
Zur Verdeutlichung der Anzeige können die Balken in dem Balkendiagramm, mit denen der aktuelle Wert der Stützlast Fs und der aktuelle Wert der Achslast FA, FAJ dargestellt sind, abhängig davon, ob sie sich jeweils im zulässigen Wertebereich befinden, ob sie sich jeweils an einen Grenzwert Fs_min, Fs_max, FA_max des zulässigen Wertebereiches annähern, oder ob sie jeweils einen Grenzwert Fs_min, Fs_max, FA_max des zulässigen Wertebereiches unterschritten oder überschritten haben, in unterschiedlichen Farben dargestellt werden. To clarify the display, the bars in the bar graph with which the current value of the support load Fs and the current value of the axle load FA, FAJ are shown, depending on whether they are in the permissible range of values, whether they are in each case at a limit value Fs_min, Fs_max, FA_max are approaching the permissible value range, or whether they have fallen below or exceeded a limit value Fs_min, Fs_max, FA_max of the permissible value range, are displayed in different colors.
Hierzu kann vorgesehen sein, dass die Balken in dem Balkendiagramm, mit denen der Wert der Stützlast Fs und der Wert der Achslast FA, FAJ dargestellt sind, in der Farbe Grün dargestellt werden, wenn sich der Wert der Stützlast Fs oder der Wert der Achslast FA, FAJ jeweils im zulässigen Wertebereich befinden, dass die Balken in der Farbe Gelb dargestellt werden, wenn sich der Wert der Stützlast Fs oder der Wert der Achslast FA, FAJ jeweils an einen Grenzwert Fs_min, Fs_max, FA_max des zulässigen Wertebereiches annähern, und dass die Balken in der Farbe Rot dargestellt werden, wenn der Wert der Stützlast FSL oder der Wert der Achslast FA, FAJ jeweils einen Grenzwert Fs_min, Fs_max, FA_max des zulässigen Wertebereiches unterschritten oder überschritten haben. For this purpose, it can be provided that the bars in the bar chart, with which the value of the vertical load Fs and the value of the axle load FA, FAJ are displayed, are displayed in green if the value of the vertical load Fs or the value of the axle load FA , FAJ are each within the permissible value range, that the bars are displayed in yellow when the value of the vertical load Fs or the value of the axle load FA, FAJ each approach a limit value Fs_min, Fs_max, FA_max of the permissible value range, and that the Bars are displayed in red if the value of the vertical load FSL or the value of the axle load FA, FAJ has fallen below or exceeded a limit value Fs_min, Fs_max, FA_max of the permissible value range.
Ein akustisches und/oder optisches Warnsignal soll dann ausgegeben werden, wenn der aktuelle Wert der Stützlast Fs einen unteren Grenzwert Fs_min unterschritten oder einen oberen Grenzwert Fs_max überschritten hat, und wenn der aktuelle Wert der Achslast FA, FAJ einen oberen Grenzwert FA_max überschritten hat. An acoustic and/or visual warning signal should then be issued when the current value of the support load Fs falls below a lower limit value Fs_min or has exceeded an upper limit Fs_max, and if the current value of the axle load FA, FAJ has exceeded an upper limit FA_max.
Weiter kann mit Vorteil vorgesehen sein, dass aus dem Wert der Stützlast Fs und dem Wert der Achslast FA, FAJ die Schwerpunktlage XSP des Anhängefahrzeugs in Fahrzeuglängsrichtung ermittelt wird, und dass die Schwerpunktlage XSP des Anhängefahrzeugs in dem Display des Anzeigegerätes des Zugfahrzeugs angezeigt wird. Furthermore, it can advantageously be provided that the center of gravity XSP of the trailer is determined in the longitudinal direction of the vehicle from the value of the vertical load Fs and the value of the axle load FA, FAJ, and that the center of gravity XSP of the trailer is shown on the display of the towing vehicle's display device.
Gemäß einer anderen Weiterbildung des Verfahrens ist vorgesehen, dass die auf das Gegenkoppelelement bezogene Schwerpunktlage XSP des Anhängefahrzeugs nach der Formel XSP = XA x FA / (Fs + FA) berechnet wird, sofern das Anhängefahrzeug nur eine Fahrzeugachse oder mehrere stahlgefederte Fahrzeugachsen mit einer gemeinsamen Messung der Achslast FA aufweist. Hierbei ist mit XSP der Abstand des Schwerpunktes SP und mit XA der Abstand der Fahrzeugachse beziehungsweise der Fahrzeugachsen von dem Gegenkoppelelement sowie mit Fs die Stützlast und mit FA die Achslast der Fahrzeugachse beziehungsweise der mehreren Fahrzeugachsen bezeichnet. According to another development of the method, it is provided that the center of gravity XSP of the trailer vehicle related to the counter-coupling element is calculated according to the formula XSP = XA x FA / (Fs + FA) if the trailer vehicle only has one vehicle axle or several steel-sprung vehicle axles with a common measurement the axle load FA. Here, XSP is the distance from the center of gravity SP and XA is the distance between the vehicle axle or the vehicle axles and the counter-coupling element, and Fs is the vertical load and FA is the axle load of the vehicle axle or the multiple vehicle axles.
Alternativ dazu kann vorgesehen sein, dass die auf das Gegenkoppelelement bezogene Schwerpunktlage XSP des Anhängefahrzeugs nach der Formel XSP = E (XAJ * FAJ) / (FS + E FAJ) mit i = 1 - n berechnet wird, sofern das Anhängefahrzeug mehrere luftgefederte Fahrzeugachsen mit separater Erfassung der Achslasten FAJ aufweist. Hierbei ist mit XSP der Abstand des Schwerpunktes SP und mit XAJ der Abstand der i- ten Fahrzeugachse von dem Gegenkoppelelement, mit Fs die Stützlast und mit FAJ die Achslast der i-ten Fahrzeugachse sowie mit n die Anzahl der Fahrzeugachsen bezeichnet. Der Abstand XSP des Schwerpunktes SP von dem Gegenkoppelelement wird in einem Balkendiagramm als Schwerpunktsymbol SP innerhalb eines den zulässigen Bereich anzeigenden Balkens dargestellt. Alternatively, it can be provided that the center of gravity XSP of the trailer vehicle related to the counter-coupling element is calculated according to the formula XSP = E (XAJ * FAJ) / (FS + E FAJ) with i = 1 - n if the trailer vehicle has several air-sprung vehicle axles having separate detection of the axle loads FAJ. Here, XSP is the distance from the center of gravity SP and XAJ is the distance between the i-th vehicle axle and the counter-coupling element, Fs is the support load and FAJ is the axle load of the i-th vehicle axle, and n is the number of vehicle axles. The distance XSP of the center of gravity SP from the counter-coupling element is shown in a bar chart as a center of gravity symbol SP within a bar indicating the permissible range.
Um den Fahrer des Ladefahrzeugs optimal zu informieren, ist bevorzugt vorgesehen, dass der Wert der Stützlast Fs, der Wert der Achslast FA, FAJ und die zugeordneten Grenzwerte Fs_min, Fs_max, FA_max drahtlos an ein elektronisches Steuergerät eines Ladefahrzeugs übertragen werden, dass der Wert der Stützlast Fs und der Wert der Achslast FA, FAJ in einem Display eines Anzeigegerätes des Ladefahrzeugs angezeigt werden, und dass der Wert der Stützlast Fs und der Wert der Achslast FA, FAJ mit den Grenzwerten Fs_ _min, Fs_ _max, FA_ .max verglichen werden sowie ein akustisches und/oder ein optisches Warnsignal ausgegeben wird, wenn mindestens einer der Grenzwerte Fs_min, Fs_max, FA_max unterschritten oder überschritten ist. In order to optimally inform the driver of the loading vehicle, it is preferably provided that the value of the support load Fs, the value of the axle load FA, FAJ and the associated Limit values Fs_min, Fs_max, FA_max are transmitted wirelessly to an electronic control unit of a loading vehicle, that the value of the vertical load Fs and the value of the axle load FA, FAJ are shown in a display of a display device of the loading vehicle, and that the value of the vertical load Fs and the value the axle load FA, FAJ are compared with the limit values Fs_ _min, Fs_ _max, FA_ .max and an acoustic and/or optical warning signal is output if at least one of the limit values Fs_min, Fs_max, FA_max is exceeded or not reached.
Die Auswertung und Anzeige der Stützlast Fs und der Achslast FA, FAJ erfolgt in gleicher Weise wie in dem Steuergerät und dem Anzeigegerät des Zugfahrzeugs. The nose load Fs and the axle load FA, FAJ are evaluated and displayed in the same way as in the control unit and the display unit of the towing vehicle.
Weiter kann vorgesehen sein, dass dann, wenn der aktuelle Wert der Stützlast Fs den zugeordneten unteren Grenzwert Fs_min unterschritten hat, das Gegenkoppelelement des Anhängefahrzeugs zur Belastung der Hinterachse des Zugfahrzeugs abgesenkt wird. Da hierdurch auf die Hinterachse des Zugfahrzeugs eine höhere Achslast wirkt, wird die Traktion der Räder der Hinterachse des Zugfahrzeugs verbessert. Dabei wird darauf geachtet, dass die auf die lenkbare Vorderachse des Zugfahrzeugs wirkende Achslast ausreichend groß bleibt, um deren Lenkfunktion zu gewährleisten. It can also be provided that when the current value of the support load Fs has fallen below the associated lower limit value Fs_min, the counter-coupling element of the trailer vehicle is lowered to load the rear axle of the towing vehicle. Since this causes a higher axle load to act on the rear axle of the towing vehicle, the traction of the wheels on the rear axle of the towing vehicle is improved. Care is taken to ensure that the axle load acting on the steerable front axle of the towing vehicle remains sufficiently large to ensure its steering function.
Wenn jedoch der aktuelle Wert der Stützlast Fs den zugeordneten oberen Grenzwert Fs_max überschritten hat, wird das Gegenkoppelelement des Anhängefahrzeugs zur Entlastung der Hinterachse des Zugfahrzeugs angehoben. Hierdurch wird sicher vermieden, dass die Räder der lenkbaren Vorderachse des Zugfahrzeugs bei einer zu starken Belastung der Hinterachse deren Lenkfunktion nicht mehr ausüben können. However, if the current value of the support load Fs has exceeded the associated upper limit value Fs_max, the counter-coupling element of the trailer vehicle is raised to relieve the rear axle of the towing vehicle. This safely avoids the wheels of the steerable front axle of the towing vehicle no longer being able to perform their steering function when the rear axle is subjected to excessive loading.
Zudem kann vorgesehen sein, dass dann, wenn eine Vorderachse des Anhängefahrzeugs durch eine von einer Beladung des Anhängefahrzeugs erzeugten Achslast FA, FAJ einen Grenzwert überschreitend belastet ist, das Gegenkoppelelement des Anhängefahrzeugs angehoben wird. Hierdurch werden die Hinterachse des Zugfahrzeugs und die Vorderachse des Anhängefahrzeugs entlastet sowie die Hinterachse des Anhängefahrzeugs mehr belastet. In addition, it can be provided that when a front axle of the trailer vehicle is subjected to an axle load FA, FAJ generated by a load on the trailer vehicle that exceeds a limit value, the counter-coupling element of the trailer vehicle is raised. As a result, the rear axle of the Towing vehicle and the front axle of the trailer relieved and the rear axle of the trailer loaded more.
Weiter kann vorgesehen sein, dass dann, wenn eine Hinterachse des Anhängefahrzeugs durch eine von einer Beladung des Anhängefahrzeugs erzeugten Achslast It can further be provided that when a rear axle of the trailer vehicle is subjected to an axle load generated by a load on the trailer vehicle
FA, FAJ einen Grenzwert überschreitend belastet ist, das Gegenkoppelelement des Anhängefahrzeugs abgesenkt wird. Hierdurch werden die Hinterachse des Zugfahrzeugs und die Vorderachse des Anhängefahrzeugs stärker belastet sowie die Hinterachse des Anhängefahrzeugs entlastet. FA, FAJ is loaded in excess of a limit value, the counter-coupling element of the trailer vehicle is lowered. As a result, the rear axle of the towing vehicle and the front axle of the trailer are loaded more and the rear axle of the trailer is relieved.
Das Anheben und Absenken des Gegenkoppelelements des Anhängefahrzeugs erfolgt vorzugsweise durch eine Steuerung des Luftdrucks in Luftfederbälgen eines Luftfedersystems, welche zwischen dem mit dem Gegenkoppelelement verbundenen Fahrzeugrahmen und den Fahrzeugachsen des Anhängefahrzeugs angeordnet sind. Alternativ dazu sind aber auch an sich bekannte hydraulische oder elektrische Aktuatoren verwendbar, um den Fahrzeugrahmen zusammen mit dem Gegenkoppelelement in Bezug zu den Fahrzeugachsen anzuheben oder abzusenken. The counter-coupling element of the trailer vehicle is preferably raised and lowered by controlling the air pressure in air spring bellows of an air spring system, which are arranged between the vehicle frame connected to the counter-coupling element and the vehicle axles of the trailer vehicle. As an alternative to this, however, hydraulic or electric actuators known per se can also be used in order to raise or lower the vehicle frame together with the counter-coupling element in relation to the vehicle axles.
Das Verfahren gemäß der Erfindung wird nachstehend anhand eines in der beigefügten Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In der Zeichnung zeigt The method according to the invention is explained in more detail below with reference to an exemplary embodiment illustrated in the attached drawing. In the drawing shows
Fig. 1 ein Blockschaltbild des Verfahrens zur Ladungsüberwachung eines ersten Fahrzeuggespanns, 1 shows a block diagram of the method for monitoring the load of a first vehicle combination,
Fig. 1a eine der Fig. 1 zugeordnete Anzeige einer aktuellen Stützlast und einer aktuellen Achslast eines Anhängefahrzeugs in einem Balkendiagramm, Fig. 1 b eine zugeordnete Anzeige einer Schwerpunktlage des Anhängefahrzeugs in einem Balkendiagramm, 1a shows a display of a current support load and a current axle load of a trailer vehicle in a bar chart, associated with FIG. 1, FIG. 1b shows a display of a center of gravity of the trailer vehicle in a bar chart,
Fig. 2 ein Blockschaltbild des Verfahrens zur Ladungsüberwachung eines zweiten Fahrzeuggespanns, 2 shows a block diagram of the method for monitoring the load of a second vehicle combination,
Fig. 2a eine der Fig. 2 zugeordnete Anzeige einer aktuellen Stützlast und mehrerer aktueller Achslasten eines Anhängefahrzeugs in einem Balkendiagramm, Fig. 3 ein erstes Fahrzeuggespann mit einem Zugfahrzeug und einem Anhängefahrzeug mit zwei stahlgefederten Fahrzeugachsen sowie ein erstes Ladefahrzeug in einer Seitenansicht, und FIG. 2a shows a display of a current support load and several current axle loads of a trailer vehicle, assigned to FIG. 2, in a bar chart, 3 shows a side view of a first vehicle combination with a towing vehicle and a trailer vehicle with two steel-sprung vehicle axles and a first loading vehicle
Fig. 4 ein zweites Fahrzeuggespann mit einem Zugfahrzeug und einem Anhängefahrzeug mit drei luftgefederten Fahrzeugachsen sowie ein zweites Ladefahrzeug in einer Seitenansicht. 4 shows a second vehicle combination with a towing vehicle and a trailer vehicle with three air-sprung vehicle axles and a second loading vehicle in a side view.
Das in Fig. 3 dargestellte erste Fahrzeuggespann 36 besteht aus einem Zugfahrzeug 38 und einem angekoppelten Anhängefahrzeug 40. Das Zugfahrzeug 38 ist hierbei ein Traktor und das Anhängefahrzeug 40 ist als Zentralachsanhänger ausgebildet. Das Zugfahrzeug 38 weist eine Vorderachse 42 sowie eine Hinterachse 44 auf und ist an seinem Heck mit einer Anhängevorrichtung 46 ausgerüstet, welche mit einem als Anhängekupplung ausgebildeten Koppelelement versehen ist (in Fig. 3 nicht erkennbar). Die Anhängekupplung kann beispielsweise als eine Kugelkopfkupplung, als eine Maul-Bolzenkupplung oder als eine Hakenkupplung ausgebildet sein. The first vehicle combination 36 shown in FIG. 3 consists of a towing vehicle 38 and a coupled trailer 40. The towing vehicle 38 is a tractor and the trailer 40 is designed as a central axle trailer. The towing vehicle 38 has a front axle 42 and a rear axle 44 and is equipped at its rear with a trailer hitch 46 which is provided with a coupling element designed as a trailer hitch (not visible in FIG. 3). The trailer hitch can be designed, for example, as a ball head hitch, as an open-end pin hitch or as a hook hitch.
Das Anhängefahrzeug 40 weist einen Fahrzeugrahmen 48 auf, welcher von zwei benachbart hintereinander angeordneten Zentralachsen 50, 52 getragen wird. Die Zentralachsen 50, 52 sind vorliegend beispielhaft stahlgefedert, also über Blattfedern oder Schraubenfedern an dem Fahrzeugrahmen 48 abgestützt (in Fig. 3 nicht erkennbar). Auf dem Fahrzeugrahmen 48 ist ein Kipperaufbau 54 montiert, welcher zum Entladen zumindest nach hinten gekippt werden kann. An der Front des Anhängefahrzeugs 40 ist eine Deichsel 56 starr befestigt, welche über ein endseitiges Gegenkoppelelement 58 (in Fig. 3 nicht erkennbar) gelenkig mit der Anhängekupplung 46 des Zugfahrzeugs 38 verbunden ist. Das Gegenkoppelelement 58 des Anhängefahrzeugs 40 ist an die Bauart der Anhängevorrichtung 46 des Zugfahrzeugs 38 angepasst und demzufolge als eine Kugelschalenkupplung oder als eine Zugöse ausgebildet. The trailer vehicle 40 has a vehicle frame 48 which is supported by two central axles 50, 52 arranged adjacent one behind the other. The central axles 50, 52 are, for example, steel-sprung in the present case, ie supported on the vehicle frame 48 via leaf springs or coil springs (not visible in FIG. 3). A tipper body 54 is mounted on the vehicle frame 48 and can be tipped at least backwards for unloading. A drawbar 56 is rigidly attached to the front of the trailer vehicle 40 and is connected in an articulated manner to the trailer hitch 46 of the towing vehicle 38 via a counter-coupling element 58 at the end (not visible in FIG. 3). The counter-coupling element 58 of the trailer vehicle 40 is adapted to the design of the trailer device 46 of the towing vehicle 38 and is therefore designed as a spherical shell coupling or as a towing eye.
Ein als Mähdrescher ausgebildetes Ladefahrzeug 60 befindet sich neben dem Anhängefahrzeug 40 und ist gerade dabei, das Anhängefahrzeug 40 aus einem Speicherbehälter 62 mit Ladegut 64 zu beladen. Bei dem Ladegut 64 kann es sich beispielsweise um Getreide handeln. A designed as a combine loading vehicle 60 is located next to the trailer 40 and is in the process of trailering 40 from a Storage container 62 to be loaded with 64 cargo. The load 64 can be grain, for example.
In der Fig. 4 ist ein zweites Fahrzeuggespann 66 abgebildet, welches aus einer Sattelzugmaschine als Zugfahrzeug 68 und einem an dieses angekoppelten Sattelauflieger als Anhängefahrzeug 70 gebildet ist. Das Zugfahrzeug 68 weist einen Fahrzeugrahmen 72, eine Vorderachse 74 sowie eine Hinterachse 76 auf und ist im Heckbereich des Fahrzeugrahmens 72 mit einer Anhängevorrichtung 78 mit einem als eine Sattelkupplung ausgebildeten Koppelelement ausgerüstet. A second vehicle combination 66 is shown in FIG. 4 , which is formed from a semi-trailer tractor as the towing vehicle 68 and a semi-trailer coupled to it as the trailer vehicle 70 . The towing vehicle 68 has a vehicle frame 72, a front axle 74 and a rear axle 76 and is equipped in the rear area of the vehicle frame 72 with a trailer device 78 with a coupling element designed as a fifth wheel.
Das Anhängefahrzeug 70 weist einen Fahrzeugrahmen 80 auf, der von drei benachbart hintereinander angeordneten Aufliegerachsen 82, 84, 86 getragen wird. Die Aufliegerachsen 82, 84, 86 sind vorliegend beispielhaft luftgefedert, also über Luftfedern an dem Fahrzeugrahmen 80 abgestützt (in Fig. 4 nicht erkennbar). Auf dem Fahrzeugrahmen 80 ist ein Kipperaufbau 88 montiert, welcher zum Entladen zumindest nach hinten gekippt werden kann. Im vorderen Bereich des Fahrzeugrahmens 80 ist ein Gegenkoppelelement 90 in Form einer mit einem Königszapfen versehenen Sattelplatte angeordnet (in Fig. 4 nicht erkennbar), welche um eine Hochachse schwenkbar mit der Sattelkupplung 78 des Zugfahrzeugs 68 verbunden ist. The trailer vehicle 70 has a vehicle frame 80 which is carried by three trailer axles 82, 84, 86 arranged adjacent one behind the other. The semi-trailer axles 82, 84, 86 are air-sprung in the present example, ie supported on the vehicle frame 80 via air springs (not visible in FIG. 4). A tipper body 88 is mounted on the vehicle frame 80 and can be tipped at least backwards for unloading. In the front area of the vehicle frame 80 there is a counter-coupling element 90 in the form of a fifth wheel plate provided with a king pin (not visible in FIG. 4), which is connected to the fifth wheel coupling 78 of the towing vehicle 68 so that it can pivot about a vertical axis.
Ein als Radlader ausgebildetes Ladefahrzeug 92 befindet sich neben dem Anhängefahrzeug 70 und ist dabei, dieses mit einem auf einem Haufen 94 liegenden Ladegut 96, bei dem es sich beispielsweise um Mais handeln kann, zu beladen. A loading vehicle 92 designed as a wheel loader is located next to the trailer vehicle 70 and is in the process of loading it with a load 96 lying on a heap 94, which may be corn, for example.
Nachfolgend wird anhand der in den Figuren 1 und 2 abgebildeten Blockschaltbilder das erfindungsgemäße Verfahren zur Ladungsüberwachung eines Fahrzeuggespanns 36, 66 der vorbeschriebenen Art beschrieben. The method according to the invention for monitoring the load of a vehicle combination 36, 66 of the type described above is described below with reference to the block diagrams shown in FIGS.
Bei dem ersten Fahrzeuggespann 36 gemäß Fig. 3 ist entsprechend dem Blockschaltbild von Fig. 1 an der Anhängekupplung der Anhängevorrichtung 46 des Zugfahrzeugs 38 eine Sensoreinrichtung 2 angeordnet, mittels der eine von dem Gegenkoppelelement 58 des Anhängefahrzeugs 40 auf das Koppelelement 46 des Zugfahrzeugs 38 übertragene vertikale Koppelkraft erfasst und daraus ein erstes Kraftsignal gebildet wird. Aus diesem ersten Kraftsignal wird in einer zugeordneten Auswertungseinheit 4 die aktuelle Stützlast Fs bestimmt und an ein elektronisches Steuergerät 6 des Zugfahrzeugs 38 übertragen. In the first vehicle combination 36 according to Fig. 3, according to the block diagram of Fig. 1, a sensor device 2 is arranged on the trailer coupling of the trailer device 46 of the towing vehicle 38, by means of which one of the counter-coupling element 58 of the trailer vehicle 40 is transferred to the coupling element 46 of the Towing vehicle 38 transmitted vertical coupling force is detected and a first force signal is formed therefrom. From this first force signal, the current vertical load Fs is determined in an associated evaluation unit 4 and transmitted to an electronic control unit 6 of the towing vehicle 38 .
An dem Anhängefahrzeug 40 ist zwischen dem Fahrzeugrahmen 48 und den beiden Zentralachsen 50, 52 eine weitere Sensoreinrichtung 8 angeordnet, welche mindestens einen zwischen dem Fahrzeugrahmen 48 und einer der beiden Zentralachsen 50, 52 angeordneten Federwegsensor umfasst. Mittels dieser zweiten Sensoreinrichtung 8 wird eine von dem Fahrzeugrahmen 48 auf die Zentralachsen 50, 52 übertragene Gewichtskraft erfasst und daraus ein zweites Kraftsignal gebildet. Aus diesem zweiten Kraftsignal wird in einer zugeordneten Auswertungseinheit 10 die aktuelle Achslast FA der beiden Zentralachsen 50, 52 bestimmt und an ein elektronisches Steuergerät 12 des Anhängefahrzeugs 40 übertragen. A further sensor device 8 is arranged on the trailer vehicle 40 between the vehicle frame 48 and the two central axles 50, 52, which comprises at least one spring travel sensor arranged between the vehicle frame 48 and one of the two central axles 50, 52. A weight force transmitted from the vehicle frame 48 to the central axles 50, 52 is detected by means of this second sensor device 8 and a second force signal is formed therefrom. From this second force signal, the current axle load FA of the two central axles 50, 52 is determined in an associated evaluation unit 10 and transmitted to an electronic control unit 12 of the trailer vehicle 40.
Von dem Steuergerät 12 des Anhängefahrzeugs 40 wird die aktuelle Achslast FA vorzugsweise kabelgebunden an das Steuergerät 6 des Zugfahrzeugs 38 übertragen. Dem Steuergerät 6 des Zugfahrzeugs 38 ist ein Datenspeicher 14 zugeordnet, in dem unter anderem Grenzwerte des zulässigen Bereichs der Stützlast Fs der Anhängevorrichtung 46, wie eine minimale Stützlast Fs_min und eine maximale Stützlast Fs_max, sowie mindestens ein Grenzwert des zulässigen Bereichs der Achslast FA der Zentralachsen 50, 52, wie eine maximale Achslast FA_max, abgespeichert sind. The current axle load FA is preferably transmitted by cable from the control unit 12 of the trailer vehicle 40 to the control unit 6 of the towing vehicle 38 . A data memory 14 is assigned to the control unit 6 of the towing vehicle 38, in which, among other things, limit values of the permissible range of the vertical load Fs of the trailer hitch 46, such as a minimum vertical load Fs_min and a maximum vertical load Fs_max, as well as at least one limit value of the permissible range of the axle load FA of the central axles 50, 52, such as a maximum axle load FA_max, are stored.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Stützlast Fs und die Achslast FA in einem Display eines an das Steuergerät 6 angeschlossenen Anzeige- und Bedienungsgerätes 18 des Zugfahrzeugs 38 angezeigt werden, sodass der Fahrer des Zugfahrzeugs 38 über die aktuellen Werte der Stützlast Fs und der Achslast FA informiert ist. Die Darstellung der Stützlast Fs und der Achslast FA erfolgt jeweils bevorzugt als Balken in einem Balkendiagramm, wie es beispielhaft in Fig. 1a abgebildet ist. In diesem Balkendiagramm sind auch die zulässigen Bereiche der Stützlast Fs und der Achslast FA mit den zugeordneten Grenzwerten Fs_min, Fs_max, FA dargestellt, so dass der Fahrer die Höhe der Stützlast Fs und der Achslast FA gut beurteilen und entsprechende Informationen an den Fahrer des Ladefahrzeugs 60 weiterleiten kann. According to the invention, the support load Fs and the axle load FA are shown on a display of a display and operating device 18 of the towing vehicle 38 that is connected to the control unit 6, so that the driver of the towing vehicle 38 is informed about the current values of the support load Fs and the axle load FA is. The support load Fs and the axle load FA are each preferably represented as bars in a bar chart, as shown in FIG. 1a by way of example. This bar chart also shows the permissible ranges of the support load Fs and the axle load FA with the assigned limit values Fs_min, Fs_max, FA, so that the driver can assess the height of the support load Fs and the axle load FA well and forward corresponding information to the driver of the loading vehicle 60.
Zur Erhöhung der Anzeigewirkung werden die Balken, mit denen die Stützlast Fs und die Achslast FA dargestellt sind, bevorzugt abhängig davon, ob sie sich jeweils im zulässigen Bereich befinden, ob sie sich jeweils an einen Grenzwert Fs_min, Fs_max, FA_max des zulässigen Bereiches annähern, oder ob sie jeweils einen Grenzwert Fs_min, Fs_max, FA_max des zulässigen Bereiches unterschritten oder überschritten haben, in unterschiedlichen Farben dargestellt. Beispielsweise können die Balken in Grün dargestellt werden, wenn sich die Stützlast Fs oder die Achslast FA jeweils im zulässigen Bereich befinden, in Gelb dargestellt werden, wenn sich die Stützlast Fs oder die Achslast FA jeweils an einen Grenzwert Fs_min, Fs_max, FA_max des zulässigen Bereiches annähern, und in Rot dargestellt werden, wenn die Stützlast Fs oder die Achslast FA jeweils einen Grenzwert Fs_min, Fs_max, FA_max des zulässigen Bereiches unterschritten oder überschritten haben. To increase the display effect, the bars with which the vertical load Fs and the axle load FA are shown are preferably dependent on whether they are each in the permissible range, whether they are each approaching a limit value Fs_min, Fs_max, FA_max of the permissible range, or whether they have fallen below or exceeded a limit value Fs_min, Fs_max, FA_max of the permissible range, shown in different colors. For example, the bars can be displayed in green if the vertical load Fs or the axle load FA are each in the permissible range, displayed in yellow if the vertical load Fs or the axle load FA is in each case at a limit value Fs_min, Fs_max, FA_max of the permissible range approach, and are displayed in red if the vertical load Fs or the axle load FA have fallen below or exceeded a limit value Fs_min, Fs_max, FA_max of the permissible range.
Zudem ist vorgesehen, dass der aktuelle Wert der Stützlast Fs und der aktuelle Wert der Achslast FA mit zugeordneten Grenzwerten, also mit der minimalen Stützlast Fs_min und der maximalen Stützlast Fs_max beziehungsweise mit der maximalen Achslast FA_max verglichen werden und ein akustisches und/oder optisches Warnsignal ausgegeben wird, wenn mindestens einer der Grenzwerte Fs_min, Fs_max, FA_max unterschritten oder überschritten ist. Die Ausgabe des Warnsignals kann zum Beispiel in Form eines unterbrochenen Warntons und/oder einer blinkenden Anzeige in dem Anzeige- und Bedienungsgerät 18 und/oder über einen Lautsprecher 20 oder eine Warnleuchte 22 ausgegeben werden (siehe Fig. 1 ). Entsprechend wird ein akustisches und/oder optisches Warnsignal ausgegeben, wenn die Stützlast Fs den unteren Grenzwert Fs_min unterschritten oder den oberen Grenzwert Fs_max überschritten hat. Ebenso wird ein akustisches und/oder optisches Warnsignal ausgegeben wird, wenn die Achslast FA den oberen Grenzwert FA_max überschritten hat. In addition, it is provided that the current value of the vertical load Fs and the current value of the axle load FA are compared with assigned limit values, i.e. with the minimum vertical load Fs_min and the maximum vertical load Fs_max or with the maximum axle load FA_max, and an acoustic and/or visual warning signal is output when at least one of the limit values Fs_min, Fs_max, FA_max is fallen below or exceeded. The warning signal can be output, for example, in the form of an interrupted warning tone and/or a flashing display in the display and operating device 18 and/or via a loudspeaker 20 or a warning light 22 (see FIG. 1 ). Correspondingly, an acoustic and/or optical warning signal is output if the support load Fs has fallen below the lower limit value Fs_min or has exceeded the upper limit value Fs_max. Likewise, an acoustic and/or optical warning signal is output when the axle load FA has exceeded the upper limit value FA_max.
Zusätzlich kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass in dem Steuergerät 6 aus derIn addition, it can be advantageously provided that in the control unit 6 from the
Stützlast Fs und der Achslast FA die Schwerpunktlage XSP des Anhängefahrzeugs 40 in Fahrzeuglängsrichtung bestimmt wird, und dass die Schwerpunktlage XSP des Anhängefahrzeugs 40 in dem Display des Anzeigegerätes 18 des Zugfahrzeugs 38 angezeigt wird. Die auf das Gegenkoppelelement 58 bezogene Schwerpunktlage XSP des Anhängefahrzeugs 40 kann nach der Formel XSP = XA * FA / (Fs + FA) bestimmt werden, wobei mit XSP der Abstand des Schwerpunktes SP und mit XA der mittlere Abstand der Fahrzeugachsen 50, 52 von dem Gegenkoppelelement 58 bezeichnet sind. vertical load Fs and the axle load FA the center of gravity XSP of the trailer 40 in Vehicle longitudinal direction is determined, and that the center of gravity XSP of the trailer vehicle 40 is shown in the display of the display device 18 of the towing vehicle 38. The center of gravity XSP of the trailer vehicle 40 related to the counter-coupling element 58 can be determined according to the formula XSP = XA * FA / (Fs + FA), where XSP is the distance of the center of gravity SP and XA is the average distance of the vehicle axles 50, 52 from the Counter-coupling element 58 are designated.
Die Anzeige der Schwerpunktlage XSP in dem Display des Anzeige- und Bedienungsgerätes 18 kann in einem Diagramm als Schwerpunktsymbol innerhalb eines den zulässigen Wertebereich anzeigenden Balkens erfolgen, wie dies beispielhaft in Fig. 1 b abgebildet ist. Dieser Wertebereich ist in Fig. 1 b mit dem minimal zulässigen Abstand des Schwerpunktes xsp_min und dem maximal zulässigen Abstand des Schwerpunktes xsp_max von dem Gegenkoppelelement 58 angegeben. The center of gravity XSP can be displayed in the display of the display and operating device 18 in a diagram as a center of gravity symbol within a bar indicating the permissible value range, as is shown in FIG. 1 b by way of example. This value range is indicated in FIG. 1 b with the minimum permissible distance of the center of gravity xsp_min and the maximum permissible distance of the center of gravity xsp_max from the counter-coupling element 58 .
Die Anzeige der Stützlast Fs sowie der Achslast FA gemäß Fig. 1a und die Anzeige der Schwerpunktlage XSP gemäß Fig. 1 b können gemeinsam, also nebeneinander oder übereinander auf dem Display des Anzeige- und Bedienungsgerätes 18 oder über die Auswahl des Anzeigemodus separat erfolgen. The display of the vertical load Fs and the axle load FA according to FIG. 1a and the display of the center of gravity XSP according to FIG.
Da die Übermittlung der Werte der Stützlast Fs und der Achslast FA an das Ladefahrzeug 40 per abgesprochener Hupsignale oder über eine Sprechfunkverbindung relativ umständlich ist und fehlerbehaftet sein kann, ist vorgesehen, dass die jeweils aktuellen Werte der Stützlast Fs sowie der Achslast FA und die zugeordneten Grenzwerte Fs_min, Fs_max, FA_max drahtlos an ein elektronisches Steuergerät 24 des Ladefahrzeugs 60 übertragen werden. Zur Information des Fahrers des Ladefahrzeugs 60 über den Since the transmission of the values of the vertical load Fs and the axle load FA to the loading vehicle 40 by agreed horn signals or via a radio link is relatively cumbersome and can be subject to errors, it is provided that the current values of the vertical load Fs and the axle load FA and the associated limit values Fs_min, Fs_max, FA_max are transmitted wirelessly to an electronic control unit 24 of the loading vehicle 60. To inform the driver of the loading vehicle 60 on the
Beladezustand des jeweils gegebenenfalls anders ausgebildeten Anhängefahrzeugs 40 ist vorgesehen, dass die Stützlast Fs und die Achslast FA in einem Display eines Anzeige- und Bedienungsgerätes 30 des Ladefahrzeugs 60 angezeigt werden. In dem elektronischen Steuergerät 24 des Ladefahrzeugs 60 werden auch die Stützlast Fs sowie die Achslast FA mit den übermittelten Grenzwerten Fs_min, Fs_max, FA_max verglichen. Von dem Steuergerät 24 wird dann ein akustisches und/oder optisches Warnsignal mittels eines Lautsprechers 32 und/oder mittels einer Warnleuchte des Ladefahrzeugs 60 ausgegeben, wenn mindestens einer der genannten Grenzwerte Fs_min, Fs_max, FA_max unterschritten oder überschritten ist. Depending on the loading condition of the trailer vehicle 40 , which may be different in each case, it is provided that the vertical load Fs and the axle load FA are displayed on a display of a display and operating device 30 of the loading vehicle 60 . The vertical load Fs and the axle load FA with the transmitted limit values Fs_min, Fs_max, FA_max compared. An acoustic and/or visual warning signal is then emitted by the control unit 24 by means of a loudspeaker 32 and/or by means of a warning lamp of the loading vehicle 60 if at least one of the specified limit values Fs_min, Fs_max, FA_max is fallen below or exceeded.
Für eine Funkübertragung der erwähnten Werte Fs, FA, Fs_min, Fs_max, FA_max dient jeweils eine an das zugeordnete Steuergerät 6, 24 angeschlossene Sende- und Empfangseinheit 16, 28 des Zugfahrzeugs 38 beziehungsweise des Ladefahrzeugs 60 . Die Auswertung und Anzeige der Stützlast Fs, der Achslast FA und der Schwerpunktlage XSP erfolgt bevorzugt ebenfalls in dem elektronischen Steuergerät 24 des Ladefahrzeugs 60 auf identische Weise, wie es zuvor für das Zugfahrzeug 38 beschrieben wurde. A transmission and reception unit 16, 28 of the towing vehicle 38 or the loading vehicle 60 connected to the assigned control device 6, 24 is used for radio transmission of the mentioned values Fs, FA, Fs_min, Fs_max, FA_max. The evaluation and display of the vertical load Fs, the axle load FA and the center of gravity XSP preferably also takes place in the electronic control unit 24 of the loading vehicle 60 in the same way as was previously described for the towing vehicle 38 .
Bei dem zweiten Fahrzeuggespann 66 gemäß Fig. 4 ist entsprechend dem Blockschaltbild der Fig. 2 an der Sattelkupplung der Anhängevorrichtung 78 des Zugfahrzeugs 68 eine Sensoreinrichtung 2 angeordnet, mittels der eine von dem Gegenkoppelelement 90 des Anhängefahrzeugs 70 auf das Koppelelement 78 des Zugfahrzeugs 68 übertragene vertikale Koppelkraft erfasst und daraus ein Kraftsignal gebildet wird. In the second vehicle combination 66 according to FIG. 4, a sensor device 2 is arranged according to the block diagram of FIG Coupling force is detected and a force signal is formed from it.
Aus diesem Kraftsignal wird in einer zugeordneten Auswertungseinheit 4 die aktuelle Stützlast Fs berechnet und an ein elektronisches Steuergerät 6 des Zugfahrzeugs 68 übertragen. The current support load Fs is calculated from this force signal in an assigned evaluation unit 4 and transmitted to an electronic control unit 6 of the towing vehicle 68 .
An dem Anhängefahrzeug 70 ist zwischen dem Fahrzeugrahmen 80 und den Aufliegerachsen 82, 84, 86 jeweils eine weitere Sensoreinrichtung 8a, 8b, 8c angeordnet, welche jeweils mindestens einen an die Federbälge der Luftfedern der betreffenden Aufliegerachse 82, 84, 86 angeschlossenen Drucksensor umfasst. Mittels der Sensoreinrichtungen 8a, 8b, 8c wird jeweils eine von dem Fahrzeugrahmen 80 auf die jeweilige Aufliegerachse 82, 84, 86 übertragene Gewichtskraft erfasst und daraus ein Kraftsignal gebildet. Aus diesem Kraftsignal wird in einer zugeordneten Auswertungseinheit 10 der Wert der aktuellen Achslast FA_I , FA_2, FA_3 der jeweiligen Aufliegerachse 82, 84, 86 berechnet und an ein elektronisches Steuergerät 12 des Anhängefahrzeugs 70 übertragen. Von dem Steuergerät 12 des Anhängefahrzeugs 70 werden die aktuellen Achslasten FA_I, FA_2, FA_3 vorzugsweise kabelgebunden an das Steuergerät 6 des Zugfahrzeugs 68 übertragen. Dem Steuergerät 6 des Zugfahrzeugs 68 ist ein Datenspeicher 14 zugeordnet, in dem unter anderem die Grenzwerte des zulässigen Bereichs der Stützlast Fs der Anhängevorrichtung 78, wie eine minimale Stützlast Fs_min und eine maximale Stützlast Fs_max, sowie mindestens ein Grenzwert des zulässigen Bereichs der Achslasten FA_I, FA_2, FA_3 der Aufliegerachsen, wie eine maximale Achslast FA_max, abgespeichert sind. A further sensor device 8a, 8b, 8c is arranged on trailer vehicle 70 between vehicle frame 80 and semi-trailer axles 82, 84, 86, each of which comprises at least one pressure sensor connected to the spring bellows of the air springs of relevant semi-trailer axle 82, 84, 86. A weight force transmitted from the vehicle frame 80 to the respective trailer axle 82, 84, 86 is detected by means of the sensor devices 8a, 8b, 8c and a force signal is formed therefrom. From this force signal, the value of the current axle load FA_I, FA_2, FA_3 of the respective trailer axle 82, 84, 86 is calculated in an assigned evaluation unit 10 and sent to an electronic control unit 12 of the Trailer vehicle 70 transferred. The current axle loads FA_I, FA_2, FA_3 are preferably transmitted by cable from the control unit 12 of the trailer vehicle 70 to the control unit 6 of the towing vehicle 68 . A data memory 14 is assigned to the control unit 6 of the towing vehicle 68, in which, among other things, the limit values of the permissible range of the vertical load Fs of the trailer hitch 78, such as a minimum vertical load Fs_min and a maximum vertical load Fs_max, as well as at least one limit value of the permissible range of the axle loads FA_I, FA_2, FA_3 of the trailer axles, such as a maximum axle load FA_max, are stored.
Die weitere Auswertung und Anzeige der Stützlast Fs und der Achslasten FA_I, FA_2, F A_3 können analog zu denjenigen für das erste Fahrzeuggespann 36 erfolgen. Eine diesbezügliche Darstellung der Stützlast Fs und der Achslasten FA_I, FA_2, FA_3 als Balken in einem Balkendiagramm ist beispielhaft in Fig. 2a abgebildet. Die Schwerpunktlage XSP des Anhängefahrzeugs 70 in dem Display des Anzeigegerätes 18 des Zugfahrzeugs 68 kann entsprechend Fig. 1 b angezeigt werden. Die auf das Gegenkoppelelement 90 bezogene Schwerpunktlage XSP des Anhängefahrzeugs 70 kann in diesem Fall nach der Formel XSP = E (XAJ * FAJ) / (FS + E FAJ), i = 1 - n bestimmt werden, wobei mit XAJ der Abstand der i-ten Fahrzeugachse 82, 84, 86 von dem Gegenkoppelelement 90, mit FAJ die Achslast der i-ten Fahrzeugachse 82, 84, 86 sowie mit n die Anzahl der Fahrzeugachsen 82, 84, 86 bezeichnet sind. The further evaluation and display of the vertical load Fs and the axle loads FA_I, FA_2, FA_3 can be carried out analogously to those for the first vehicle combination 36 . A related representation of the support load Fs and the axle loads FA_I, FA_2, FA_3 as bars in a bar chart is shown as an example in FIG. 2a. The center of gravity XSP of the trailer vehicle 70 in the display of the display device 18 of the towing vehicle 68 can be shown in accordance with FIG. 1b. In this case, the center of gravity XSP of the trailer vehicle 70 related to the counter-coupling element 90 can be determined using the formula XSP=E(XAJ*FAJ)/(FS+E FAJ), i=1−n, with XAJ being the distance between the i th vehicle axle 82, 84, 86 from the counter-coupling element 90, with FAJ the axle load of the i-th vehicle axle 82, 84, 86 and with n the number of vehicle axles 82, 84, 86 are designated.
Bezugszeichenliste (Teil der Beschreibung) List of reference symbols (part of the description)
2 Sensoreinrichtung 2 sensor device
4 Auswertungseinheit 4 evaluation unit
6 Elektronisches Steuergerät 6 electronic control unit
8 Sensoreinrichtung 8 sensor device
8a, 8b, 8c Sensoreinrichtungen 8a, 8b, 8c sensor devices
10 Auswertungseinheit 10 evaluation unit
12 Elektronisches Steuergerät 12 Electronic control unit
14 Datenspeicher 14 data storage
16 Sende- und Empfangseinheit 16 transmitting and receiving unit
18 Anzeige- und Bedienungsgerät 18 display and operating device
20 Lautsprecher 20 speakers
22 Warnleuchte 22 warning light
24 Elektronisches Steuergerät 24 electronic control unit
26 Datenspeicher 26 data storage
28 Sende- und Empfangseinheit 28 transmitting and receiving unit
30 Anzeige- und Bedienungsgerät 30 display and operating device
32 Lautsprecher 32 speakers
34 Warnleuchte 34 warning light
36 Fahrzeuggespann (1 . Ausführungsform) 36 Vehicle Combination (First Embodiment)
38 Zugfahrzeug, Traktor 38 towing vehicle, tractor
40 Anhängefahrzeug, Zentralachsanhänger 40 trailer vehicle, centre-axle trailer
42 Vorderachse des Zugfahrzeugs 42 Front axle of the towing vehicle
44 Hinterachse des Zugfahrzeugs 44 rear axle of the towing vehicle
46 Anhängevorrichtung, Anhängekupplung 46 Trailer hitch, trailer hitch
48 Fahrzeugrahmen des Anhängefahrzeugs 40 48 Trailer vehicle frame 40
50 Erste Fahrzeugachse, Zentralachse des Anhängefahrzeugs 4050 First vehicle axle, central axle of the trailer 40
52 Zweite Fahrzeugachse, Zentralachse des Anhängefahrzeugs 4052 Second vehicle axle, central axle of the trailer 40
54 Kipperaufbau des Anhängefahrzeugs 40 54 Trailer tipper body 40
56 Deichsel des Anhängefahrzeugs 40 58 Gegenkoppelelement 56 Trailer drawbar 40 58 negative feedback element
60 Ladefahrzeug, Mähdrescher 60 loading vehicle, combine harvester
62 Speicherbehälter des Ladefahrzeugs 62 storage tanks of the loading vehicle
64 Ladegut, Getreide 64 cargo, grain
66 Fahrzeuggespann (2. Ausführungsform) 66 Vehicle Combination (Second Embodiment)
68 Zugfahrzeug, Sattelzugmaschine 68 towing vehicle, tractor unit
70 Anhängefahrzeug, Sattelauflieger 70 trailer vehicle, semi-trailer
72 Fahrzeugrahmen des Zugfahrzeugs 72 vehicle frame of the towing vehicle
74 Vorderachse des Zugfahrzeugs 68 74 Front axle of the towing vehicle 68
76 Hinterachse des Zugfahrzeugs 68 76 Rear axle of the towing vehicle 68
78 Anhängevorrichtung, Sattelkupplung 78 Hitch, fifth wheel
80 Fahrzeugrahmen des Anhängefahrzeugs 70 80 trailer vehicle frame 70
82 Erste Fahrzeugachse, Aufliegerachse des Anhängefahrzeugs 7082 First vehicle axle, trailer axle of trailer 70
84 Zweite Fahrzeugachse, Aufliegerachse des Anhängefahrzeugs 7084 Second vehicle axle, trailer axle of trailer 70
86 Dritte Fahrzeugachse, Aufliegerachse des Anhängefahrzeugs 7086 Third vehicle axle, trailer axle of trailer 70
88 Kipperaufbau des Anhängefahrzeugs 70 88 Trailer tipper body 70
90 Gegenkoppelelement, Sattelplatte 90 counter-coupling element, saddle plate
92 Ladefahrzeug, Radlader 92 loading vehicle, wheel loader
94 Haufen 94 heaps
96 Ladegut, Mais 96 cargo, corn
FA Achslast FA axle load
F A_max Maximale Achslast F A_max Maximum axle load
FAJ Achslast der i-ten Fahrzeugachse FAJ Axle load of the i-th vehicle axle
FA_I Achslast der ersten Fahrzeugachse FA_I Axle load of the first vehicle axle
F A_2 Achslast der zweiten Fahrzeugachse F A_2 axle load of the second vehicle axle
F A_3 Achslast der dritten Fahrzeugachse F A_3 Axle load of the third vehicle axle
Fs Stützlast F's vertical load
Fs_max Maximale Stützlast Fs_max Maximum drawbar load
Fs_min Minimale Stützlast i Index n Anzahl der Fahrzeugachsen Fs_min Minimum vertical load i Index n Number of vehicle axles
SP Schwerpunkt, Schwerpunktsymbol XA Abstand der Fahrzeugachse SP center of gravity, center of gravity symbol XA Vehicle axis distance
XAJ Abstand der i-ten FahrzeugachseXAJ Distance of the i-th vehicle axle
XA_I Abstand der ersten FahrzeugachseXA_I Distance of the first vehicle axle
XA_2 Abstand der zweiten FahrzeugachseXA_2 Distance of the second vehicle axle
XA_3 Abstand der dritten FahrzeugachseXA_3 Distance of the third vehicle axle
XSP Abstand des Schwerpunktes xsp_max Maximaler Abstand des Schwerpunktes xsp_min Minimaler Abstand des Schwerpunktes XSP Center of gravity distance xsp_max Maximum center of gravity distance xsp_min Minimum center of gravity distance

Claims

Patentansprüche patent claims
1 . Verfahren zur Ladungsüberwachung eines Fahrzeuggespanns (36,66), welches ein Zugfahrzeug (38, 68) und ein an dieses angekoppeltes Anhängefahrzeug (40, 70) aufweist, wobei mittels einer an einem Koppelelement einer Anhängevorrichtung (46, 78) des Zugfahrzeugs (38, 68) angeordneten ersten Sensoreinrichtung (2) eine von einem Gegenkoppelelement (58, 90) des Anhängefahrzeugs (40, 70) auf das Koppelelement des Zugfahrzeugs (38, 68) übertragene vertikale Koppelkraft erfasst und daraus ein Koppelkraftsignal gebildet wird, wobei aus dem Koppelkraftsignal in einer zugeordneten Auswertungseinheit (4) der Wert einer Stützlast (Fs) bestimmt und dieser Wert der Stützlast (Fs) an ein elektronisches Steuergerät (6) übertragen wird, wobei mittels einer an der Aufhängung mindestens einer Fahrzeugachse (50, 52; 82, 84, 86) des Anhängefahrzeugs (40, 70) angeordneten zweiten Sensoreinrichtung (8; 8a, 8b, 8c) eine von dem Fahrzeugrahmen (48, 80) auf die Fahrzeugachse übertragene Gewichtskraft erfasst und daraus ein Gewichtskraftsignal gebildet wird, wobei aus dem Gewichtskraftsignal in einer zugeordneten Auswertungseinheit (10) der Wert einer Achslast (FA, FAJ) bestimmt und dieser Wert der Achslast (FA, FAJ) an ein elektronisches Steuergerät (12) übertragen wird, und wobei bei einer Beladung des Anhängefahrzeugs (40, 70) aus dem Wert der Stützlast (Fs) und dem Wert der Achslast (FA, FAJ) mindestens eine Information zur Beladungssteuerung abgeleitet und angezeigt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Wert der Stützlast (Fs) sowie der Wert der Achslast (FA, FAJ) in einem Display eines Anzeigegerätes (18) des Zugfahrzeugs (38, 68) angezeigt werden, dass der Wert der Stützlast (Fs) und der Wert der Achslast (FA, FAJ) mit zugeordneten sowie vorbestimmten Grenzwerten (Fs_min, Fs_max, FA_max) verglichen werden, und dass ein akustisches und/oder optisches Warnsignal ausgegeben wird, wenn mindestens einer dieser Grenzwerte (Fs_min, Fs_max, FA_max) unterschritten oder überschritten ist. 1 . Method for monitoring the load of a vehicle combination (36, 66), which has a towing vehicle (38, 68) and a trailer vehicle (40, 70) coupled to it, with a trailer device (46, 78) of the towing vehicle (38, 68) arranged first sensor device (2) detects a vertical coupling force transmitted from a counter-coupling element (58, 90) of the trailer vehicle (40, 70) to the coupling element of the towing vehicle (38, 68) and from this a coupling force signal is formed, with the coupling force signal in an assigned evaluation unit (4) determines the value of a support load (Fs) and this value of the support load (Fs) is transmitted to an electronic control unit (6), with at least one vehicle axle (50, 52; 82, 84, 86) of the trailer vehicle (40, 70) arranged second sensor device (8; 8a, 8b, 8c) detects a weight force transmitted from the vehicle frame (48, 80) to the vehicle axle and from this a weight force signal is formed, with the weight force signal being converted into an associated Evaluation unit (10) determines the value of an axle load (FA, FAJ) and this value of the axle load (FA, FAJ) is transmitted to an electronic control unit (12), and when the trailer vehicle (40, 70) is loaded from the value of the Support load (Fs) and the value of the axle load (FA, FAJ) at least one piece of information for loading control is derived and displayed, characterized in that the value of the support load (Fs) and the value of the axle load (FA, FAJ) are displayed on a display device (18) of the towing vehicle (38, 68) that the value of the vertical load (Fs) and the value of the axle load (FA, FAJ) are compared with assigned and predetermined limit values (Fs_min, Fs_max, FA_max), and that an acoustic and/or an optical warning signal is issued if at least one of these limit values (Fs_min, Fs_max, FA_max) is fallen below or exceeded.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Stützlast (Fs) und der Wert der Achslast (FA, FAJ) in dem Display des Anzeigegerätes (18) des Zugfahrzeugs (38, 68) als Balken in einem Balkendiagramm dargestellt wird. 2. The method according to claim 1, characterized in that the vertical load (Fs) and the value of the axle load (FA, FAJ) is shown in the display of the display device (18) of the towing vehicle (38, 68) as bars in a bar chart.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Balkendiagramm auch die zulässigen Wertebereiche der Stützlast (Fs) und der Achslast (FA, FAJ) mit den zugeordneten Grenzwerten (Fs_ _min, Fs_ .max, FA..max ) dargestellt werden. 3. The method according to claim 2, characterized in that the bar chart also shows the permissible value ranges of the support load (Fs) and the axle load (FA, FAJ) with the assigned limit values (Fs_ _min, Fs_ .max, FA..max). .
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Balken in dem Balkendiagramm, mit denen der Wert der Stützlast (Fs) und der Wert der Achslast (FA, FAJ) dargestellt sind, abhängig davon, ob sie sich jeweils im zulässigen Wertebereich befinden, ob sie sich jeweils an einen Grenzwert (Fs_min, Fs_max, FA_max) des zulässigen Wertebereiches annähern, oder ob sie jeweils einen Grenzwert (Fs_min, Fs_max, FA_max) des zulässigen Wertebereiches unterschritten oder überschritten haben, in unterschiedlichen Farben dargestellt werden. 4. The method according to claim 2 or 3, characterized in that the bars in the bar chart with which the value of the vertical load (Fs) and the value of the axle load (FA, FAJ) are shown, depending on whether they are in the permissible value range, whether they are each approaching a limit value (Fs_min, Fs_max, FA_max) of the permissible value range, or whether they have fallen below or exceeded a limit value (Fs_min, Fs_max, FA_max) of the permissible value range, are displayed in different colors.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Balken in dem Balkendiagramm, mit denen der Wert der Stützlast (Fs) und der Wert der Achslast (FA, FAJ) dargestellt sind, in der Farbe Grün dargestellt werden, wenn sich der Wert der Stützlast (Fs) oder der Wert der Achslast (FA, FAJ) jeweils im zulässigen Wertebereich befinden, dass die Balken in der Farbe Gelb dargestellt werden, wenn sich der Wert der Stützlast (Fs) oder der Wert der Achslast (FA, FAJ) jeweils an einen Grenzwert (Fs_min, Fs_max, FA_max) des zulässigen Wertebereiches annähern, und dass die Balken in der Farbe Rot dargestellt werden, wenn der Wert der Stützlast (FSL) oder der Wert der Achslast (FA, FAJ) jeweils einen Grenzwert (Fs_min, Fs_max, FA_max) des zulässigen Wertebereiches unterschritten oder überschritten haben. 5. The method according to claim 4, characterized in that the bars in the bar chart with which the value of the vertical load (Fs) and the value of the axle load (FA, FAJ) are shown in the color green when the value the vertical load (Fs) or the axle load value (FA, FAJ) are each within the permissible value range, so that the bars are displayed in yellow if the vertical load value (Fs) or the axle load value (FA, FAJ) each approach a limit value (Fs_min, Fs_max, FA_max) of the permissible value range, and that the bars are displayed in red if the value of the vertical load (FSL) or the value of the axle load (FA, FAJ) each exceeds a limit value (Fs_min , Fs_max, FA_max) have fallen below or exceeded the permissible value range.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein akustisches und/oder optisches Warnsignal ausgegeben wird, wenn der aktuelle Wert der Wert der Stützlast (FL) einen unteren Grenzwert (Fs_min) unterschritten oder einen oberen Grenzwert (Fs_max) überschritten hat. 6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that an acoustic and / or optical warning signal is issued if the current value of the value of the support load (FL) falls below a lower limit value (Fs_min) or an upper limit value (Fs_max) has exceeded.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein akustisches und/oder ein optisches Warnsignal ausgegeben wird, wenn der aktuelle Wert der Achslast (FA, FAJ) einen oberen Grenzwert (FA_max) überschritten hat. 7. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that an acoustic and / or a visual warning signal is issued when the current value of the axle load (FA, FAJ) has exceeded an upper limit value (FA_max).
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass aus dem Wert der Stützlast (Fs) und dem Wert der Achslast (FA, FAJ) die Schwerpunktlage (XSP) des Anhängefahrzeugs (40, 70) in Fahrzeuglängsrichtung ermittelt wird, und dass die Schwerpunktlage (XSP) des Anhängefahrzeugs (40, 70) in dem Display des Anzeigegerätes (18) des Zugfahrzeugs (38, 68) angezeigt wird. 8. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the center of gravity (XSP) of the trailer vehicle (40, 70) in the longitudinal direction of the vehicle is determined from the value of the support load (Fs) and the value of the axle load (FA, FAJ), and that the center of gravity (XSP) of the trailer vehicle (40, 70) is displayed on the display device (18) of the towing vehicle (38, 68).
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die auf das Gegenkoppelelement (58) bezogene Schwerpunktlage (XSP) des Anhängefahrzeugs (40) nach der Formel XSP = XA X FA / (FS + FA) bestimmt wird, sofern das Anhängefahrzeug (40) nur eine Fahrzeugachse oder mehrere stahlgefederte Fahrzeugachsen (50, 52) mit einer gemeinsamen Messung der Achslast (FA) aufweist, wobei mit XSP der Abstand des Schwerpunktes (SP) und mit XA der Abstand der Fahrzeugachse beziehungsweise der Fahrzeugachsen (50, 52) von dem Gegenkoppelelement (58) sowie mit Fs die Stützlast und mit FA die Achslast der Fahrzeugachse beziehungsweise der Fahrzeugachsen (50, 52) bezeichnet sind. 9. The method according to claim 8, characterized in that the center of gravity (XSP) of the trailer vehicle (40) related to the counter-coupling element (58) is determined according to the formula XSP = XA X FA / (FS + FA) if the trailer vehicle (40 ) has only one vehicle axle or several steel-sprung vehicle axles (50, 52) with a common measurement of the axle load (FA), with XSP being the distance from the center of gravity (SP) and XA being the distance between the vehicle axle or the vehicle axles (50, 52) from the counter-coupling element (58) and Fs the vertical load and FA the axle load of the vehicle axle or the vehicle axles (50, 52).
10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die auf das Gegenkoppelelement (90) bezogene Schwerpunktlage (XSP) des Anhängefahrzeugs (70) nach der Formel XSP = E (XAJ * FAJ) / (FS + E FAJ) mit i = 1 - n bestimmt wird, sofern das Anhängefahrzeug (70) mehrere luftgefederte Fahrzeugachsen (82, 84, 86) mit separater Erfassung der Achslasten (FAJ) aufweist, wobei mit XSP der Abstand des Schwerpunktes (SP) und mit XAJ der Abstand der i-ten Fahrzeugachse (82, 84, 86) von dem Gegenkoppelelement (90), mit Fs die Stützlast und mit FAJ die Achslast der i-ten Fahrzeugachse (82, 84, 86) sowie mit n die Anzahl der Fahrzeugachsen (82, 84, 86) bezeichnet sind. 10. The method according to claim 8, characterized in that the center of gravity (XSP) of the trailer vehicle (70) related to the counter-coupling element (90) according to the formula XSP = E (XAJ * FAJ) / (FS + E FAJ) with i = 1 - n is determined if the trailer vehicle (70) has several air-sprung vehicle axles (82, 84, 86) with separate detection of the axle loads (FAJ), with XSP being the distance from the center of gravity (SP) and XAJ being the distance between the i-th Vehicle axle (82, 84, 86) from the counter-coupling element (90), with Fs the vertical load and with FAJ the axle load of the i-th vehicle axle (82, 84, 86) and with n the number of vehicle axles (82, 84, 86) are designated.
1 1 . Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (XSP) des Schwerpunktes (SP) von dem Gegenkoppelelement (58) in einem Balkendiagramm als Schwerpunktsymbol (SP) innerhalb eines den zulässigen Bereich anzeigenden Balkens dargestellt wird. 1 1 . Method according to one of Claims 8 to 10, characterized in that the distance (XSP) of the center of gravity (SP) from the negative feedback element (58) is displayed in a bar chart as a center of gravity symbol (SP) within a bar indicating the permissible range.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass der Wert der Stützlast (Fs), der Wert der Achslast (FA, FAJ) und die zugeordneten Grenzwerte (Fs_min, Fs_max, FA_max) drahtlos an ein elektronisches Steuergerät (24) eines Ladefahrzeugs (60, 92) übertragen werden, dass der Wert der Stützlast (Fs) und der Wert der Achslast (FA, FAJ) in einem Display eines Anzeigegerätes (30) des Ladefahrzeugs (60, 92) angezeigt werden, und dass der Wert der Stützlast (Fs) und der Wert der Achslast (FA, FAJ) mit den Grenzwerten (Fs_min, Fs_max, FA_max) verglichen werden sowie ein akustisches und/oder ein optisches Warnsignal ausgegeben wird, wenn mindestens einer der Grenzwerte (Fs_min, Fs_max, FA_max) unterschritten oder überschritten ist. 12. The method according to any one of claims 1 to 11, characterized in that the value of the support load (Fs), the value of the axle load (FA, FAJ) and the associated limit values (Fs_min, Fs_max, FA_max) are transmitted wirelessly to an electronic control unit (24th ) of a loading vehicle (60, 92), that the value of the vertical load (Fs) and the value of the axle load (FA, FAJ) are shown in a display of a display device (30) of the loading vehicle (60, 92), and that the value of the vertical load (Fs) and the value of the axle load (FA, FAJ) are compared with the limit values (Fs_min, Fs_max, FA_max) and an acoustic and/or optical warning signal is output if at least one of the limit values (Fs_min, Fs_max, FA_max) is fallen below or exceeded.
13. Verfahren einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn der aktuelle Wert der Stützlast (Fs) den zugeordneten unteren Grenzwert (Fs_min) unterschritten hat, das Gegenkoppelelement (58, 90) des Anhängefahrzeugs (40, 70) zur Belastung der Hinterachse (44, 76) des Zugfahrzeugs (38, 68) abgesenkt wird. 13. The method according to any one of claims 1 to 12, characterized in that when the current value of the vertical load (Fs) has fallen below the associated lower limit value (Fs_min), the counter-coupling element (58, 90) of the trailer vehicle (40, 70) for Load of the rear axle (44, 76) of the towing vehicle (38, 68) is lowered.
14. Verfahren einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn der aktuelle Wert der Stützlast (Fs) den zugeordneten oberen Grenzwert (Fs_ .max ) überschritten hat, das Gegenkoppelelement (58, 90) des Anhängefahrzeugs (40, 70) zur Entlastung der Hinterachse (44, 76) des Zugfahrzeugs (38, 68) angehoben wird. 14. Method according to one of Claims 1 to 12, characterized in that when the current value of the support load (Fs) has exceeded the associated upper limit value (Fs_ .max ), the counter-coupling element (58, 90) of the trailer vehicle (40, 70 ) is raised to relieve the rear axle (44, 76) of the towing vehicle (38, 68).
15. Verfahren einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn eine Vorderachse (50, 82) des Anhängefahrzeugs (40, 70) durch eine von einer Beladung des Anhängefahrzeugs (40, 70) erzeugten Achslast (FA, FAJ) einen Grenzwert überschreitend belastet ist, das Gegenkoppelelement (58, 90) des Anhängefahrzeugs (40, 70) angehoben wird. 15. The method according to any one of claims 1 to 12, characterized in that when a front axle (50, 82) of the trailer vehicle (40, 70) by an axle load (FA, FAJ) generated by a load on the trailer vehicle (40, 70) is loaded in excess of a limit value, the counter-coupling element (58, 90) of the trailer vehicle (40, 70) is raised.
16. Verfahren einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn eine Hinterachse (50, 52, 82, 84, 86) des Anhängefahrzeugs (40, 70) durch eine von einer Beladung des Anhängefahrzeugs (40, 70) erzeugten Achslast (FA, FAJ) einen Grenzwert überschreitend belastet ist, das Gegenkoppelelement (58, 90) des Anhängefahrzeugs (40, 70) abgesenkt wird. 16. The method according to any one of claims 1 to 12, characterized in that when a rear axle (50, 52, 82, 84, 86) of the trailer vehicle (40, 70) generated by a load of the trailer vehicle (40, 70). axle load (FA, FAJ) is loaded in excess of a limit value, the counter-coupling element (58, 90) of the trailer vehicle (40, 70) is lowered.
17. Verfahren einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Anheben und Absenken des Gegenkoppelelements (58, 90) des Anhängefahrzeugs (40, 70) durch eine Steuerung des Luftdrucks in Luftfederbälgen eines Luftfedersystems erfolgt, welche zwischen dem mit dem Gegenkoppelelement (58, 90) verbundenen Fahrzeugrahmen (48, 80) und den Fahrzeugachsen (50, 52; 82, 84, 86) des Anhängefahrzeugs (40, 70) angeordnet sind. 17. The method according to any one of claims 13 to 16, characterized in that the raising and lowering of the counter-coupling element (58, 90) of the trailer vehicle (40, 70) is carried out by controlling the air pressure in air spring bellows of an air spring system, which between the with the counter-coupling element ( 58, 90) connected vehicle frame (48, 80) and the vehicle axles (50, 52; 82, 84, 86) of the trailer vehicle (40, 70) are arranged.
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