Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Achslastsensierung einer luftgefederten Fahrzeugachse mit zumindest einer Luftfeder. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Fahrzeug mit einer entsprechenden Vorrichtung zur Achslastsensierung.

Besonders im Nutzfahrzeugbereich spielt das zuverlässige Messen von Belastungen an den Achsen und/oder an anderen lasttragenden Bauteilen eine wichtige Rolle. Aufgrund der in diesem Bereich meist hohen und zudem - z. B. aufgrund von Be- und Entladevorgängen - oftmals wechselnden Kräfte unterliegen die Fahrzeugteile dort erfahrungsgemäß hohen Beanspruchungen, die zu deren Verschleiß und damit zu Gefahrensituationen (z. B. Achsbruch) führen können. Daneben stellt die Verteilung der Achslasten an den einzelnen Fahrzeugachsen eine entscheidende Größe zur Überprüfung des zulässigen Fahrzeuggesamtgewichts dar, was sich wiederum auf die Fahrzeugführung (z. B. Bremsverhalten, Befahrbarkeit von Brücken etc.) auswirken kann. Weiterhin kann das Wissen über die aktuelle Achs- bzw. Radlastverteilung auch bei einer Reihe von Fahrdynamikregelsystemen, darunter z. B. ABS und/oder ESP, Schutzsystemen gegen ein Überschlagen des Fahrzeuges und/oder Systemen zur Stabilisierung von Wankbewegungen Verwendung finden.

Zur Ermittlung von Achs- bzw. Radlasten gibt es im Stand der Technik verschiedene Ansätze, die zum Teil auf unterschiedlichen Messprinzipien beruhen. Neben dem Einsatz von Dehnungsmessstreifen und/oder von piezorestriktiven Quarz-Kraftaufnehmern kann insbesondere bei luftgefederten Fahrzeugen die Achslastsensierung auch über, an Federbälgen der Luftfedern angeschlossene bzw. an diesen angeordnete, Drucksensoren erfolgen. Grundsätzlich können dazu sowohl Absolutdrucksensoren als auch Relativdrucksensoren eingesetzt werden. Bei Absolutdrucksensoren wird ein zu messender Druck absolut, d. h. als Druckunterschied gegenüber einem, vorzugsweise idealen (p = 0 bar), Vakuum erfasst. Mit einem Relativdrucksensor wird ein zu messender Druck in Form eines Druckunterschiedes gegenüber einem Referenzdruck (zumeist dem Atmosphärendruck am Einsatzort) aufgenommen. Während im Fall von Relativdrucksensoren aufgrund der benötigen Kopplung an den Atmosphärendruck besondere Anforderungen an den Anbringungsort gestellt werden, muss im Fall von Absolutdrucksensoren in der Regel eine Anpassung bzw. Kalibrierung an den weiter- und höhenabhängigen tatsächlichen Außendruck erfolgen. Letzteres kann dabei z. B. über einen zusätzlich am Fahrzeug angebrachten Atmosphärendrucksensor geschehen, wobei sich dadurch der Montageaufwand und die Fehleranfälligkeit erhöhen.

Entsprechend ist es daher Aufgabe der Erfindung, eine Lösung zur zuverlässigen Erfassung von Belastungen an lastragenden Fahrzeugteilen bereitzustellen, mit der die Nachteile der bisherigen Lösungen vermieden werden können. Insbesondere ist es dabei eine Aufgabe der Erfindung, eine Lösung bereitzustellen, mittels derer mit wenigen Sensoren eine einfache und betriebssichere Achslastsensierung ermöglicht wird.

Diese Aufgaben können mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst werden. Vorteilhafte Ausführungsformen und Anwendungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche und werden in der folgenden Beschreibung unter teilweiser Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert.

Nach einem ersten unabhängigen Grundgedanken der Erfindung wird ein Verfahren bereitgestellt. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Verfahren um ein Verfahren zur Achslastsensierung einer luftgefederten Fahrzeugachse mit zumindest einer Luftfeder. Unter dem Ausdruck „Fahrzeugachse“ soll hierbei gemäß der Definition in B. Heißing (Hrsg.) et al. , Fahrwerkshandbuch (DOI 10.1007/978-3-8348-8168-7), Kapitel 4, die gesamte Verbindung zweier Räder und Radaufhängung für Einzelräder samt ihrer Anbindung an das Fahrgestell bzw. den Fahrgestellrahmen verstanden werden, wobei hierbei beispielsweise auch Achsen von nicht motorisierten Fahrzeugen, wie Anhängern, Sattelaufliegern etc., mitumfasst sein sollen. Gemäß obiger Definition hat somit z. B. ein üblicher PKW unabhängig von der konkreten Ausgestaltung zwei Achsen und vier Radaufhängungen. Das Verfahren umfasst dabei die folgenden Schritte:

Erfassen eines absoluten Luftdrucks p _abs der zumindest einen Luftfeder. Anders ausgedrückt soll ein Luftdruck der Luftfeder (z. B. der Druck in einem Luftfederbalg der Luftfeder) absolut, d. h. als Druckunterschied gegenüber einem, vorzugsweise idealen, Vakuum, erfasst werden.

Ermitteln eines Atmosphärendrucks p _atm anhand eines, vorzugsweise aktuellen, Standorts der Fahrzeugachse. D. h., anstelle eines tatsächlichen Messens bzw. Detektierens des Atmosphärendrucks p _atm (z. B. über einen zusätzlichen Atmosphärendrucksensor) soll vorliegend der Atmosphärendruck p _atm , d. h. der hydrostatische Druck der Umgebungsluft, auf Basis des Standorts bestimmt werden. Wie nachfolgend noch eingehender beschrieben werden wird, kann p _atm dazu z. B. über ein hinterlegtes Atmosphärendruck-Kennfeld, das für bestimmte Positionen vorgegebene Atmosphärendruckwerte umfasst, ermittelt werden und/oder über einen vorgegebenen funktionalen Zusammenhang, beispielsweise der internationalen Höhenformel, für den jeweiligen Standort berechnet werden. Auf vorteilhafte Weise ist dadurch kein weiterer Sensor zum Erfassen des Atmosphärendrucks p _atm erforderlich.

Ferner umfasst das Verfahren den Schritt eines Ermittelns einer auf die Fahrzeugachse wirkenden Achslast auf Basis des erfassten absoluten Luftdrucks p _abS und des ermittelten Atmosphärendrucks p _atm . Mit anderen Worten soll letztlich auf Grundlage der beiden Größen p _abs und p _atm ein Bestimmen der Achslast erfolgen, wozu im Stand der Technik bekannte Berechnungsmethoden verwendet werden können. Beispielsweise kann die auf die Fahrzeugachse wirkende Achslast, d. h. die auf die Fahrzeugachse ausgeübte (Gewichts- ) Kraft, über den Zusammenhang

Wachse ~ A ( Pabs Patm ) berechnet werden. Dabei ist der erste Faktor die, in der in der Regel bekannte, gesamte aktuell wirksame Fläche A der Luftfeder, während der zweite Faktor die Differenz zwischen einem absoluten Druck p _a tm und dem Atmosphärendruck p _a tm enthält. Das Ergebnis letzterer Differenz beschreibt hierbei den in der Luftfeder herrschenden relativen Luftdruck p _rei .

In diesem Zusammenhang kann der Schritt des Ermittelns der Achslast gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung auch ein Umrechnen des erfassten absoluten Luftdrucks p _abS in einen relativen Luftdruck p _rei anhand des berechneten Atmosphärendrucks p _atm umfassen. Mit anderen Worten soll explizit, vorzugsweise in einem Zwischenschritt, die Größe „relativer Luftdruck p _rei “ z. B. durch die oben genannte Differenzbildung p _rei = p _abs - P _atm berechnet werden. Auf vorteilhafte Weise kann dadurch der in der Luftfeder herrschende relative Luftdruck p _rei auch für andere Anwendungen, z. B. Druck- bzw. Niveauregulierung der Luftfederanlage, zur Verfügung stehen. Die Achslast kann sodann - lediglich beispielhaft - über den nachfolgenden Zusammenhang berechnet werden:

Wac _h se A p _rei -

Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung kann das Verfahren ein Empfangen von Positionsdaten und Ermitteln des Standorts anhand der empfangenen Positionsdaten umfassen. Vorzugsweise handelt es sich bei den Positionsdaten um GPS-Positionsdaten, die z. B. von mehreren GPS-Satelliten gesendet werden, oder um andere sattelitenbasierte Positionsdaten. Zudem oder alternativ können die Positionsdaten auch von terrestrischen Sendern, wie z. B. GSM-, UMTS-, LTE-Sendeanlagen, empfangen werden. Auf Basis der empfangenen Positionsdaten - d. h. von Daten, die eine Lage (Koordinaten) eines Ortes im Raum betreffen - soll sodann eine Standortbestimmung erfolgen, wobei im Stand der Technik bekannte Methoden (z. B. Trilateration und/oder Triangulation) Verwendung finden können. Auf vorteilhafte Weise steht dadurch ein möglichst aktueller sowie genauer Standort zur Ermittlung des Atmosphärendrucks p _atm zur Verfügung.

Zudem oder alternativ kann das Verfahren auch ein direktes Empfangen des, vorzugsweise aktuellen, Standorts umfassen. Mit anderen Worten soll die Standortbestimmung extern erfolgen und lediglich das Ergebnis bereitgestellt werden. Auf vorteilhafte Weise kann dadurch auf eine fahrzeugseitige Standortermittlung verzichtet werden, wodurch dort Rechenkapazität eingespart werden kann.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung kann der Schritt des Ermittelns des Atmosphärendrucks p _atm ein Bestimmen einer Standorthöhenlage h _s (z. B. einer Höhe über dem Meeresspiegel oder einer ellipsoidischen Höhe) umfassen. Dies kann z. B. anhand des Standorts und/oder der empfangenen Positionsdaten erfolgen. Weiterhin kann der Schritt des Ermittelns des Atmosphärendrucks p _atm sodann ein Berechnen des Atmosphärendrucks p _atm anhand eines vorgegebenen, d. h. zuvor festgelegten, funktionalen Zusammenhangs zwischen Atmosphärendruck p _atm und Standorthöhenlage h _s umfassen. Beispielsweise kann hierbei ein Berechnen des Atmosphärendrucks p _atm in der Näherung einer isothermen Atmosphäre erfolgen: h _s

Patm Po - e 8.430m

In diesem Zusammenhang soll po den auf Normalnull bezogenen Luftdruck (z. B. 1.013,25 hPa) und h _s die Standorthöhenlage in Höhe über Normalnull bezeichnen. Alternativ kann als funktionaler Zusammenhang auch die internationale Höhenformel verwendet werden p _am = 1013,25 wobei hier die Standorthöhenlage h _s in Höhe in Meter über Normalnull einzusetzen ist. Vorgenannte funktionale Zusammenhänge sind dabei lediglich beispielhaft zu verstehen, sodass je nach konkretem Anwendungsfall auch weitere funktionale Zusammenhänge zwischen Atmosphärendruck p _a tm und Standorthöhenlage h _s Verwendung finden können. Der Vorteil oben genannter Zusammenhänge ist dabei allerdings, dass allein auf Basis der Standorthöhenlage h _s eine einfache Atmosphärendruckbestimmung mit zumeist ausreichender Genauigkeit erfolgen kann.

Um die Genauigkeit bei der Ermittlung des Atmosphärendrucks p _a tm zu erhöhen, kann nach einem weiteren Aspekt der Erfindung das Verfahren ferner ein Erfassen und/oder Empfangen einer Standorttemperatur T _s umfassen. Als Standorttemperatur T _s kann dabei eine Temperatur der Umgebung bzw. Atmosphäre am Standort der Fahrzeugachse verstanden werden. Beispielsweise kann die Standorttemperatur T _s mittels eines Außentemperatursensors erfasst werden und/oder von externen Sendern empfangen werden. Die Übertragung kann dabei z. B. über ein Mobilfunknetz, über „Car2Car“-Kommunikation, über „Car2lnfrastructure“-Kommunikation oder andere „Car2x“-Kommunikation erfolgen. Anhand der Standorttemperatur T _s kann sodann ein Ermitteln des Atmosphärendrucks p _atm erfolgen. Mit anderen Worten soll neben dem Standort, vorzugsweise der Standorthöhenlage, der Fahrzeugachse auch die Standorttemperatur T _s bei der Ermittlung des Atmosphärendrucks p _a tm miteinfließen, wodurch auf vorteilhafte Weise auch der meteorologische Zustand der Atmosphäre mitberücksichtig werden kann.

Hierbei kann, falls das Ermitteln des Atmosphärendrucks p _atm , wie vorstehend erwähnt, über einen vorgegebenen funktionalen Zusammenhang erfolgt, der vorgegebene funktionale Zusammenhang - gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung - ein funktionaler Zusammenhang zwischen Atmosphärendruck p _atm , Standorthöhenlage h _s und Standorttemperatur T _s sein.

Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung kann das Ermitteln des Atmosphärendrucks p _atm mittels eines Atmosphärendruck-Kennfelds erfolgen. Dazu soll das Atmosphärendruck- Kennfeld - das z. B. in Form einer Atmosphärendruck-Datenbank ausgebildet sein kann - für bestimmte Positionen vorgegebene, d. h. zuvor festgelegte, Atmosphärendruckwerte umfassen. Als Positionen können dabei, z. B. über geographische Länge und Breite definierte, Orte der Erde verstanden werden. Anstelle eines entsprechenden Berechnens des Atmosphärendrucks p _atm kann gemäß diesem Aspekt somit in erster Linie ein Auslesen bzw. Abfragen des entsprechenden Atmosphärendruckwerts aus dem, vorzugsweise regelmäßig aktualisierten, Atmosphärendruck-Kennfeld erfolgen. Dieses kann dabei z. B. im Fahrzeug und/oder in einer externen Speichereinrichtung hinterlegt sein, wobei das Verfahren in letzterem Fall ein entsprechendes Empfangen eines Atmosphärendruckwerts umfassen kann. Abhängig von der Rasterung des Atmosphärendruck-Kennfelds wird der Standort der Luftfeder in der Regel nicht unmittelbar einem Positionseintrag des Atmosphärendruck-Kennfelds entsprechen, sodass zur Atmosphärendruck-Ermittlung z. B. der Atmosphärendruckwert einer dem Standort nächstgelegenen Position verwendet werden kann. Um hierbei auf vorteilhafte Weise die Genauigkeit der Atmosphärendruck-Ermittlung weiter zu erhöhen, kann das Ermitteln des Atmosphärendrucks p _a tm gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung auch ein Interpolieren zwischen mehreren vorgegebenen Atmosphärendruckwerten umfassen. Beispielsweise kann dazu der Mittelwert von zwei oder drei Atmosphärendruckwerten gebildet werden, wobei die Atmosphärendruckwerte den zwei oder drei dem Standort nächstgelegenen Positionseinträgen des Atmosphärendruck-Kennfelds zugeordnet sind. Zudem oder alternativ können auch andere Methoden der Schätzung des Atmosphärendruckverlaufs zwischen den vorgegebenen Atmosphärendruckwerten verwendet werden, beispielsweise eine Polynominterpolation.

Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung kann, falls das Verfahren, wie vorstehend erwähnt, ein Erfassen und/oder Empfangen einer Standorttemperatur T _s umfasst, das Atmosphärendruckkennfeld auch ein Atmosphärendruck-Temperatur-Kennfeld sein. Mit anderen Worten soll das Atmosphärendruck-Kennfeld für bestimmte Positionen und für bestimmte Temperaturen vorgegebene, d. h. zuvor festgelegte, Atmosphärendruckwerte umfassen. Auf vorteilhafte Weise kann dadurch eine einfache Möglichkeit der Atmosphärendruck-Ermittlung bereitgestellt werden, bei der auch der meteorologische Zustand der Atmosphäre mitberücksichtig wird.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung kann die zumindest eine Luftfeder Teil einer Luftfederanlage zur Niveauregulierung der Fahrzeugachse sein. Anders ausgedrückt kann die Luftfederanlage eingerichtet sein, den Abstand zwischen einem Fahrzeugaufbau und der Fahrzeugachse bzw. den üblicherweise daran angeschlossenen Radaufhängungen oder Rädern zu regeln. Zudem oder alternativ kann die Fahrzeugachse eine Hinterachse sein und/oder die Luftfederanlage eine Hinterachsluftfederanlage sein. Eine derartige Hinterachsluftfederanlage ist beispielsweise bei Sattelzugmaschinen und Lastkraftwagen vom BL (Blatt-Luft)-Typ bereits vorhanden. Beim BL-Typ ist an der Vorderachse eine Stahl blattfeder und an der Hinterachse eine Luftfederanlage verbaut. Damit kann das Verfahren auf vorteilhafte Weise auf Komponenten zurückgreifen, die bereits vorhanden sind.

Um auch bei eventuellen Änderungen der Niveauhöhe eine zuverlässige Achslastsensierung zu ermöglichen kann gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung das Verfahren ein Ermitteln einer Niveauhöhe der zumindest einer Luftfeder umfassen. Neben einer direkten Erfassung der - als Niveauhöhe bezeichneten - Höhe der zumindest einen Luftfeder kann dabei alternativ auch ein Ermitteln einer Größe erfolgen, von der die Niveauhöhe der zumindest einer Luftfeder ableitbar ist. Beispielsweise kann ein Abstand zwischen zwei - im Fall von Niveauänderungen - relativ zueinander bewegten Teilen (z. B. Fahrzeugaufbau und Fahrzeugachse) ermittelt werden. Weiterhin kann das Verfahren ein Ermitteln der auf die Fahrzeugachse wirkenden Achslast unter Berücksichtigung der ermittelten Niveauhöhe umfassen. D. h. die ermittelte Niveauhöhe kann bei der Ermittlung bzw. Berechnung der Achslast miteinfließen, beispielsweise in Form einer niveauhöhenabhängiger wirksamen Fläche A. Hintergrund hierbei ist, dass sich die wirksame Fläche A der Luftfeder in der Regel mit der Niveauhöhe ändert (z. B. durch Änderung der Faltung beim Faltenbalg), sodass sich ggf. trotz gleichbleibender Beladung bei unterschiedlichen Niveauhöhen unterschiedliche Achslastwerte ergeben könnten. Zur Kompensation soll vorliegend beim Ermitteln der Achslast die ermittelten Niveauhöhe mitberücksichtigt werden. Dies kann dabei z. B. in Form von, für den jeweiligen Luftfedertyp (Rollbalg, Faltenbalg etc.) vorgegebenen und/oder zuvor kalibrierten, Kennlinien erfolgen.

Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung kann die luftgefederte Fahrzeugachse zumindest zwei, vorzugsweise an gegenüberliegenden Enden der Fahrzeugachse angeordnete, Luftfedern umfassen, die nachfolgend zur besseren Unterscheidbarkeit als erste und zweite Luftfeder bezeichnet werden sollen. Hierbei kann der Schritt des Erfassens sowohl ein Erfassen eines ersten absoluten Luftdrucks p _abs der ersten Luftfeder als auch ein Erfassen eines zweiten absoluten Luftdrucks p _abs der zweiten Luftfeder umfassen. Weiterhin kann das Ermitteln der Achslast auf Basis des erfassten ersten und zweiten absoluten Luftdrucks p _abS und des ermittelten Atmosphärendrucks p _atm erfolgen. Hierzu kann beispielsweise zunächst der Mittelwert aus dem ersten und zweiten absoluten Luftdruck p _abS berechnet werden. Alternativ dazu kann auch für jede der Luftfedern separat eine entsprechende Achslastermittlung erfolgen (was in der Regel einer Radlastermittlung entspricht) und anschließend ggf. eine gewichtete Mittelung der Achs- bzw. Radlasten vorgenommen werden. Auf vorteilhafte Weise können dadurch auch unsymmetrische Lastverteilungen berücksichtigt werden. Zudem oder alternativ können die, in diesem Zusammenhang ermittelten, Radlasten auch einem Fahrer und/oder einem Fahrdynamikregelsystem bereitgestellt werden.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung können die erste und zweite Luftfeder an verschiedenen Stellen der Fahrzeugachse angeordnet sein. Vorzugsweise befinden sich die verschiedenen Stellen dabei an gegenüberliegenden Enden der Fahrzeugachse und/oder gegenüberliegenden Fahrzeuglängsseiten. Beispielsweise kann die erste Luftfeder - bezogen auf die Fahrzeuglängsrichtung - auf einer linken und die zweite Luftfeder - bezogen auf die Fahrzeuglängsrichtung - auf einer rechten Seite der Fahrzeugachse angeordnet sein. Wie vorstehend erwähnt ist dies besonders vorteilhaft, um unsymmetrische Lastverteilungen auf die Fahrzeugachse zu erfassen.

Weiterhin betrifft die Erfindung auch eine Vorrichtung zur Achslastsensierung. Die Vorrichtung soll hierbei dazu eingerichtet sein, ein Verfahren wie in diesem Dokument beschrieben durchzuführen. Dazu kann die Vorrichtung zumindest eine Sensoreinrichtung aufweisen, die ausgebildet ist, einen absoluten Luftdruck p _abs der zumindest einen Luftfeder zu erfassen. Weiterhin kann die Vorrichtung eine Ermittlungseinrichtung umfassen, die ausgebildet ist, einen Atmosphärendruck p _a tm anhand eines Standorts der Fahrzeugachse zu ermitteln. Dies kann lediglich beispielhaft z. B. über ein hinterlegtes Atmosphärendruck-Kennfeld und/oder über einen vorgegebenen funktionalen Zusammenhang, wie beispielsweise die internationale Höhenformel, für den jeweiligen Standort berechnet werden. Weiterhin kann die Ermittlungseinrichtung ausgebildet sein, eine auf die Fahrzeugachse wirkende Achslast auf Basis des erfassten absoluten Luftdrucks p _abS und des ermittelten Atmosphärendrucks p _atm zu ermitteln. Je nach Ausführungsform kann die Vorrichtung ggf. über entsprechende Komponenten verfügen, darunter z. B. eine Empfangseinrichtung, die ausgebildet ist, Positionsdaten und/oder eine Standorttemperatur zu empfangen, und/oder eine weitere Sensoreinrichtung, die ausgebildet ist, eine Standorttemperatur zu erfassen, und/oder eine Höhenmesseinrichtung, die ausgebildet ist, eine Niveauhöhe der zumindest einer Luftfeder zu erfassen.

Zur Vermeidung von Wiederholungen sollen rein verfahrensgemäß offenbarte Merkmale auch als vorrichtungsgemäß offenbart gelten und beanspruchbar sein und umgekehrt. Die vorgenannten Aspekte und erfindungsgemäßen Merkmale, insbesondere betreffend das Ermitteln des Atmosphärendrucks und das Ermitteln der auf die Fahrzeugachse wirkenden Achslast gelten somit auch für die Vorrichtung und die Ermittlungseinrichtung.

Ferner betrifft die Erfindung ein Fahrzeug aufweisend eine Vorrichtung zur Achslastsensierung, wie in diesem Dokument beschrieben. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Fahrzeug um ein Nutzfahrzeug. Mit anderen Worten kann es sich bei dem Fahrzeug um ein Fahrzeug handeln, das durch seine Bauart und Einrichtung zur Beförderung von Personen, zum Transport von Gütern oder zum Ziehen von Anhängerfahrzeugen ausgelegt ist. Beispielsweise kann es sich bei dem Fahrzeug um einen Lastkraftwagen, einen Omnibus und oder einen Sattelzug handeln.

Die zuvor beschriebenen Aspekte und Merkmale der Erfindung sind dabei beliebig miteinander kombinierbar. Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden im Folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:

Figur 1 : ein Flussdiagramm des Verfahrens zur Achslastsensierung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung; und

Figur 2: eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs mit einer Vorrichtung zur Achslastsensierung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.

Gleiche oder funktional äquivalente Elemente sind dabei in allen Figuren mit denselben Bezugszeichen bezeichnet und zum Teil nicht gesondert beschrieben.

Figur 1 zeigt ein Flussdiagramm des Verfahrens zur Achslastsensierung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung. Bei dem Verfahren handelt es sich vorzugsweise um ein Verfahren zur Achslastsensierung einer luftgefederten Fahrzeugachse 1 mit zumindest einer Luftfeder 1a (z. B. einem Rollbalg). Unter dem Ausdruck „luftgefedert“ kann hierbei ein Federungssystem verstanden werden, bei dem die Kompressibilität von Gasen, insbesondere von Luft, zur Federung der Fahrzeugachse 1 genutzt wird. Das Verfahren umfasst dabei in einem Schritt S1 ein Erfassen eines absoluten Luftdrucks p _abs der zumindest einen Luftfeder 1a. D. h., mit anderen Worten soll ein Luftdruck der Luftfeder 1a als Druckunterschied gegenüber einem, vorzugsweise idealen, Vakuum, erfasst werden.

In einem Schritt S2 erfolgt sodann ein Ermitteln eines Atmosphärendrucks p _atm anhand eines, vorzugsweise aktuellen, Standorts der Fahrzeugachse 1. D. h., anstelle eines tatsächlichen Messens des Atmosphärendrucks p _atm (z. B. über einen zusätzlichen Atmosphärendrucksensor) soll vorliegend der Atmosphärendruck p _atm , d. h. der hydrostatische Druck der Umgebungsluft, auf Basis des Standorts bestimmt werden. Die kann lediglich beispielhaft z. B. über ein hinterlegtes Atmosphärendruck-Kennfeld, das für bestimmte Positionen vorgegebene Atmosphärendruckwerte umfassen soll, ermittelt werden und/oder über einen vorgegebenen funktionalen Zusammenhang, beispielsweise der internationalen Höhenformel, für den jeweiligen Standort berechnet werden. In einem Schritt S3 erfolgt sodann ein Ermitteln einer auf die Fahrzeugachse 1 wirkenden Achslast auf Basis des erfassten absoluten Luftdrucks p _abs und des ermittelten Atmosphärendrucks p _at m. D. h., auf Grundlage der beiden Größen p _a b _S und p _atm soll letztlich ein Bestimmen der Achslast erfolgen, wozu im Stand der Technik bekannte Berechnungsmethoden verwendet werden können. Beispielsweise kann die auf die Fahrzeugachse 1 wirkende Achslast dabei über den Zusammenhang

Wachse ~ A ( Pabs ~ Patm ) berechnet werden, wobei der erste Faktor die, in der in der Regel bekannte, gesamte wirksame Fläche A der Luftfeder 1 a angibt und der zweite Faktor die Differenz zwischen einem absoluten Druck p _atm und dem Atmosphärendruck p _atm enthält. Insgesamt wird dadurch auf vorteilhafte Weise ein Verfahren zur Achslastsensierung bereitgestellt, das mit wenigen Sensoren eine einfache und betriebssichere Achslastsensierung ermöglicht.

Figur 2 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs 20 mit einer Vorrichtung 10 zur Achslastsensierung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Bei dem Fahrzeug 20 handelt es sich vorliegend - lediglich beispielhaft - um ein Sattelkraftfahrzeug, d. h. ein Gespann aus einer Sattelzugmaschine 20a und einem Sattelanhänger 20b, wobei das Fahrzeug 20 prinzipiell auch anders, z. B. als Lastkraftwagen mit Aufbau oder als Omnibus, ausgebildet sein kann. Die Sattelzugmaschine 20a umfasst eine luftgefederte Fahrzeugachse 1 , bei der es sich vorliegend um die Hinterachse der Sattelzugmaschine 20a handelt und die z. B. als elektronisch gesteuerte Hinterachsluftfederanlage zur Niveauregulierung der Hinterachse ausgebildet sein kann. Die luftgefederte Fahrzeugachse 1a weist ferner zumindest eine Luftfeder 1a, z. B. in Form eines Luftfederbalgs, auf, wobei vorliegend beispielhaft jeweils zumindest zwei Luftfedern 1a zur Federung an den Radseiten der Fahrzeugachse 1 angeordnet sein sollen.

Weiterhin umfasst das Fahrzeug 20 eine Vorrichtung 10 zur Achslastsensierung, die eingerichtet ist, ein Verfahren wie in diesem Dokument beschrieben durchzuführen. Dazu kann die Vorrichtung 10 z. B. zumindest eine Sensoreinrichtung 2 aufweisen, die ausgebildet ist, einen absoluten Luftdruck p _abS der zumindest einen Luftfeder 1a zu erfassen. Weiterhin kann die Vorrichtung eine Ermittlungseinrichtung 3 umfassen, die ausgebildet ist, einen Atmosphärendruck p _atm anhand eines Standorts der Fahrzeugachse 1 zu ermitteln. Dies kann lediglich beispielhaft z. B. über ein hinterlegtes Atmosphärendruck-Kennfeld und/oder über einen vorgegebenen funktionalen Zusammenhang, wie beispielsweise der internationalen Höhenformel, für den jeweiligen Standort berechnet werden. Zur Standortermittlung kann die Vorrichtung 10 hierbei ferner über eine Empfangseinrichtung 4 verfügen, die ausgebildet ist, Positionsdaten, vorzugsweise GPS-Positionsdaten, zu empfangen und diese der Ermittlungseinrichtung 3 zur Ermittlung des Standorts und damit des Atmosphärendrucks p _a tm am Standort bereitzustellen. Auf Basis des erfassten absoluten Luftdrucks p _abs und des ermittelten Atmosphärendrucks p _atm kann mittels der Ermittlungseinrichtung 3 sodann eine Ermittlung der auf die Fahrzeugachse 1 wirkende Achslast erfolgen.

Obwohl die Erfindung unter Bezugnahme auf bestimmte Ausführungsbeispiele beschrieben worden ist, ist es für einen Fachmann ersichtlich, dass verschiedene Änderungen ausgeführt werden können und Äquivalente als Ersatz verwendet werden können, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen. Folglich soll die Erfindung nicht auf die offenbarten Ausführungsbei spiele begrenzt sein, sondern soll alle Ausführungsbeispiele umfassen, die in den Bereich der beigefügten Patentansprüche fallen. Insbesondere beansprucht die Erfindung auch Schutz für den Gegenstand und die Merkmale der Unteransprüche unabhängig von den in Bezug genommenen Ansprüchen.

2019E106

26.02.2020

Bezugszeichenliste

1 Fahrzeugachse

1a Luftfeder

2 Sensoreinrichtung 3 Ermittlungseinrichtung

4 Empfangseinrichtung 10 Vorrichtung zur Achslastsensierung 20 Fahrzeug 20a Sattelzugmaschine 20a Sattelanhänger