DE4318010A1 - Anordnung zur Überwachung der Ladegewichtsverteilung auf Nutzfahrzeugen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Überwachung der Ladegewichtsverteilung auf Nutzfahrzeugen mit mindestens einer Kolbenanordnung zwischen Fahrzeugachse und Beladeflä­ che, der ein Drucksensor zugeordnet ist.

Zur Ladegewichtskontrolle von Nutzfahrzeugen ist es be­ kannt, die Ladebrücke eines Fahrzeuges durch einen druck­ luftbeaufschlagbaren Arbeitskolben anhebbar anzuordnen und den zum Anheben der Ladebrücke erforderlichen Druck zu mes­ sen. Zur Druckmessung werden Drucksensoren benutzt, die auf tragende Gebilde ansprechen und mit einer Anzeigeeinrich­ tung verbunden sind.

Mit Hilfe dieser Anordnung ist es zwar möglich, eine Über­ ladung des Nutzfahrzeuges festzustellen, eine unsachgemäße Beladung aufgrund einer falschen Verteilung der Ladung auf der nutzbaren Ladefläche ist aber nicht kontrollierbar.

Eine ungleiche Gewichtsverteilung der Ladung hat auf das Fahrverhalten des Fahrzeuges großen Einfluß, da sich eine Schräglage des Fahrzeuges gerade in Kurven stark auswirkt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Lage der La­ defläche des Nutzfahrzeuges zu erfassen und eine ungleiche, kritisch einzustufende Verteilung der Ladung anzuzeigen.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß minde­ stens zwei Fahrzeugachsen je eine, eine konstante Gasmenge enthaltende Kolbenanordnung aufweisen, wobei jeder Kolben­ anordnung ein Drucksensor zugeordnet ist, dessen Signale einem, den Hub der Kolbenanordnung bestimmenden Steuergerät zuleitbar sind, durch welches eine Ladegewichtsverteilungs­ anzeige ansteuerbar ist.

Der Vorteil der Erfindung besteht darin, daß durch die Mes­ sung des Innendruckes der Kolbenanordnung der Kolbenhub be­ stimmt und somit eine Schräglage der Ladefläche festge­ stellt werden kann. Die Federkraft der Kolbenanordnung hängt von der Differenz des Gasinnendruckes vom Umgebungs­ außendruck ab. Bei konstantem Gasvolumen ist der Kolben­ innendruck indirekt proportional dem Weg des Kolbens, wel­ chen dieser unter Einwirkung einer Last zurücklegt. Bei be­ kanntem Kolbenweg und Innendruck in der Ruhelage kann durch Messung des Innendruckes einer Kolbenanordnung die Auslen­ kung des Kolbens aus der Ruhelage ermittelt werden.

Aufgrund der erfindungsgemäßen Anordnung ist es möglich, den Zustand der Ladefläche bei der Beladung des Fahrzeuges zu kontrollieren und zu korrigieren.

Andererseits ist während der Fahrt feststellbar, ob die La­ dung verrutscht ist und das Fahrverhalten kann entsprechend eingestellt werden.

Um eine genaue Ladegewichtsverteilungskontrolle durchführen zu können, ist vorteilhafterweise an jedem Ende einer Fahr­ zeugachse eine Kolbenanordnung mit einem Drucksensor ange­ ordnet.

In einer Weiterbildung sind die Kolbenanordnungen als Fe­ der- oder Rollbalg ausgelegt.

In einer Ausgestaltung wird zur Überwachung der Ladege­ wichtsverteilung ein an sich im Nutzkraftwagen vorhandenes Steuergerät genutzt, welches einen Mikroprozessor enthält.

Dieses Steuergerät überwacht neben anderen Funktionen zu­ sätzlich die Ladegewichtsverteilung, was eine Reduzierung der Auswerteeinheiten des Kraftfahrzeuges darstellt.

Um verschiedene Typen von Gasdruckfedern in einem Nutzfahr­ zeug einsetzen zu können, ist vorteilhafterweise im Steuer­ gerät ein nichtflüchtiger Speicher vorgesehen, in welchem die Parameter verschiedener Bauarten von Gasdruckfedern ab­ gelegt sind.

Die Erfindung läßt verschiedene Ausführungsformen zu. Eine davon soll anhand der in der Zeichnung dargestellten Figu­ ren näher erläutert werden. Es zeigt:

Fig. 1 Anordnung der Gasdruckfedern am Nutzkraftwagen,

Fig. 2 Steuergerät zur Überwachung der Ladegewichtsver­ teilung.

Gemäß Fig. 1a weist sowohl die Vorder- (5) als auch die Hinterachse (6) eines Nutzfahrzeuges an jedem ihrer Enden eine Gasdruckfeder (1, 2, 3, 4) auf. Gasdruckfedern (1, 2, 3, 4) bestehen aus Kolben und Zylinder, die eine konstante Gasmenge einschließen.

Jeder Gasdruckfeder (1, 2, 3, 4) ist ein Drucksensor zuge­ ordnet. Die Gasdruckfedern (1, 2, 3, 4) verbinden die Lade­ fläche (7) des Nutzfahrzeuges mit den Fahrzeugachsen (5, 6) (Fig. 1b). Durch das Gewicht der Beladung werden die Gas­ druckfedern (1, 2, 3, 4) zusammengedrückt und ändern somit ihren Innendruck.

Jeder Drucksensor der vier Gasdruckfedern (1, 2, 3, 4) lie­ fert somit bei ungleicher Ladungsverteilung ein anderes Signal an das in Fig. 2 dargestellte Steuergerät (8). Das Steuergerät (8) kann dabei Bestandteil der Motor­ steuerelektronik des Fahrzeuges sein.

Die absoluten Signale der Drucksensoren werden in einem A/D-Wandler (9) digitalisiert und einem Mikroprozessor (10) zugeführt. Der Mikroprozessor (10) berechnet für jede Kolbenanordnung den Kolbenhub h_x = k/p_x und vergleicht die aktuellen Werte mit denen in einem EEPROM (12) abgeleg­ ten Werten im unbeladenen Zustand des Nutzfahrzeuges. Es können sowohl Aussagen über alle vier Gasdruckfedern (1, 2, 3, 4) gleichzeitig getroffen werden, als auch über den La­ degewichtszustand an einzelnen Federn.

Die Messung kann sowohl mehrmals während des Beladens des Fahrzeuges erfolgen, als auch während der Fahrt, um den Zu­ stand der Ladung zu kontrollieren.

Außerdem kann mit Hilfe des Mikroprozessors (10) eine Über­ schreitung der zulässigen Gesamtbeladung durch Vergleich mit einem festgelegten Grenzwert festgestellt werden. Der Grenzwert ist ebenfalls im EEPROM (12) abgelegt.

Im kritischen Zustand steuert das Steuergerät (8) eine Ladegewichtsverteilungsanzeige (14) an. Die Anzeige (14) der Ladegewichtsverteilung erfolgt über Leuchtdioden, die im Sichtfeld des Fahrers angebracht sind und welche die Lage der Gasdruckfedern (1, 2, 3, 4) an der Ladefläche (7) repräsentieren. Eine Leuchtdiode wird dann zum Leuchten ge­ bracht, wenn an dieser Stelle der Ladefläche (7) eine Über­ ladung und somit eine zu starke Schräglage der Ladefläche (7) festgestellt wird.

Die Anzeige (14) kann ebenso in grafischer oder textueller Form mit einem LCD-Display erfolgen. Gleichzeitig ist eine akustische Warnanzeige denkbar.

Parallel dazu kann eine Diagnosemitteilung über ISO-, CAN- oder andere genormte Schnittstellen (13) an ein zentrales Bordinformationssystem ausgegeben werden.

Bei Gasdruckfedern, die als Federbalg oder Rollbalg ausge­ legt sind, muß der Federweg und damit der Innendruck in Ab­ hängigkeit vom Außendruck experimentell ermittelt werden, da die Dehnung des Feder- bzw. Rollbalges zu berücksichti­ gen ist. Die entsprechenden Kennlinien solcher Gasdruckfe­ dern werden ebenfalls im nichtflüchtigen Speicher (12) ab­ gelegt. Der nichtflüchtige Speicher (12) wird auch zum Speichern von Umrechnungsfaktoren und Tabellen von Para­ metern verschiedener Bauarten von Gasdruckfedern benutzt.

Claims (5)

1. Anordnung zur Überwachung der Ladegewichtsverteilung auf Nutz­ fahrzeugen, insbesondere von Nutzkraftwagen, mit mindestens einer Kolbenanordnung zwischen Fahrzeugachse und Beladefläche, der ein Drucksensor zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Fahrzeugachsen (5, 6) je eine eine konstante Gasmenge enthal­ tende Kolbenanordnung (1, 2, 3, 4) aufweisen, wobei jeder Kolbenanordnung (1, 2, 3, 4) ein Drucksensor zugeordnet ist, des­ sen Signale einem, den Hub der Kolbenanordnungen (1, 2, 3, 4) be­ stimmenden Steuergerät (8) zuleitbar sind, durch welches eine Ladegewichtsverteilungsanzeige (14) ansteuerbar ist.

2. Anordnung nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, daß an jedem Ende einer Fahrzeugachse (5, 6) eine Kolbenanordnung (1, 2, 3, 4) mit einem Drucksensor angeordnet ist.

3. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Kolbenanordnung (1, 2, 3, 4) als Feder- oder Rollbalg ausgelegt ist.

4. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuergerät (8) Bestandteil des Nutzfahrzeuges ist.

5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuergerät (8) einen nichtflüchtigen Speicher (12) enthält.