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    • 专利摘要:
    Um eine Last durch Reduzieren der Effekte der Änderung der Reifen-Bodenberührungspunkte exakt zu messen, weist die Fahrzeuggewicht-Messvorrichtung erste und zweite Verformungserfassungs-Mittel (3A, 3B) zum Detektieren der Verformungen einer Achse (4), Aufsummierungs-Mittel zum Summieren der Ausgangsgrößen der ersten und zweiten Verformungserfassungs-Mittel (3A, 3B) und Berechnungs-Mittel (9) zum Berechnen einer Last mit der Ausgangsgröße der Aufsummierungs-Mittel (8) auf. Die ersten Verformungserfassungs-Mittel (3A) sind auf einer Seitenfläche der Achse (4) zwischen einem Lastpunkt und dem einen Ende der Achse (4) befestigt. Die zweiten Verformungserfassungs-Mittel (3B) sind auf der Seitenfläche der Achse (4) zwischen dem Lastpunkt und dem anderen Ende der Achse (4) befestigt.
    公开号:DE102004028979A1
    申请号:DE200410028979
    申请日:2004-06-16
    公开日:2005-05-25
    发明作者:Naoya Shimada Takahashi
    申请人:Yazaki Corp；
    IPC主号:B60P1-04
    专利说明:
    [0001] DieErfindung bezieht sich auf eine Fahrzeuggewicht-Messvorrichtung.
    [0002] EinBeispiel eines Aufbaus gemäß einergewöhnlichenFahrzeuggewicht-Messvorrichtung wird mit Bezug auf 7 und 8 beschrieben. 7 ist eine schematischeDarstellung eines Achsenbereichs eines Fahrzeugs, an welchem diegewöhnlicheFahrzeuggewicht-Messvorrichtung befestigt ist. 8 ist eine perspektivische Ansicht derAchse.
    [0003] In 7 und 8 sind ein innerer Reifen 1 undein äußerer Reifen 2,welche einen Doppelreifen fürein Hinterrad eines Fahrzeugs wie beispielsweise eines Lastkraftwagensausgestalten, an den beiden Enden der Achse 4 entsprechendbefestigt, welche ein rundes Loch 6 im Zentrum aufweist.In einem mittleren Bereich zwischen dem runden Loch 6 unddem Ende der Achse ist ein Blattfeder-Montagebereich 5a vorgesehen.Eine Blattfeder 5 ist auf der Oberseite des Blattfeder-Montagebereichs 5a befestigt.Ein Verformungssensor 3 als Verformungserfassungs-Mittel,welches die Fahrzeuggewicht-Messvorrichtung ausbildet, ist an jederOberseite der Achse 4 zwischen den Enden der Achse 4 unddem Blattfeder-Montagebereich 5a befestigt. Das Ladegewicht desFahrzeugs (eine Last auf einem Träger) wird über die Blattfeder 5 vonder Achse abgestützt.Die Achse 4 ist durch ein Biegemoment aus dem Ladegewichtbeansprucht. Der Verformungssensor 3 detektiert das Biegemomentzum Messen der Last auf dem Träger.
    [0004] Inder Fahrzeuggewicht-Messvorrichtung, welche das Biegemornent ander Achse 4 durch Befestigung des Verformungssensors 3 aufder Oberseite der Achse 4 detektiert, weist ein gemessener Wertder Last keinen Messfehler auf, wenn die Reifen-Bodenberührungspunkteder Doppelreifen auf den Hinterrädernsich nicht ändernwürden,da das Biegemoment proportional zu der Belastung ist. Der Reifen-Bodenberührungspunktwird hier durch einen Punkt äquivalentzu dem Doppelreifen mit dem inneren Reifen 1 und dem äußeren Reifen 2 definiert.
    [0005] DerReifen-Bodenberührungspunktwird jedoch leicht durch den Zustand der Straße oder durch Änderungdes Reifenluftdrucks verändertund die detektierte Verformung kann sich durch Änderung des Biegemoments ändern, auchwenn die Last konstant ist. Der gemessene Wert der Last enthält deshalbeinen Messfehler.
    [0006] DerMessfehler in dem gemessenen Wert der Last wird wie folgt beschrieben.Ein gerader Träger(entspricht der Achse 4 in 7 und 8) mit einem konstantenWirkungsquerschnitt entlang der axialen Richtung unter einem einheitlichenBiegemoment wird diskutiert.
    [0007] 9 zeigt den gebogenen geradenTräger unterder oben genannten Bedingung, die Verteilung der Biegespannung unddie Verteilung der Scherspannung. Die Längsverformung ȧ, welchean einer Position mit einem Abstand y von der neutralen Ebene NN' des geraden Trägers 4 ohneDehnung und Stauchung erzeugt wird, ist durch die folgende FormelF1 definiert: ȧ =(M/EI)y (F1);
    [0008] Hierinist M das Biegemoment, E ist der Elastizitätsmodul in Längsrichtungund I ist das Flächenträgheitsmoment.Die Längsspannung ε durch Biegungsei die maximale Zugverformung ε1an einer Unterseite des geraden Trägers und sei die maximale Druckverformung ε2 an einerOberseite des geraden Trägers.
    [0009] EinBiegemoment und eine Scherspannung wirken im Allgemeinen auf einenWirkungsquerschnitt eines Trägersein, wenn der Trägereine Querlast aufweist. In 9,wirkt das Biegemoment zwischen C und D in dem Träger und die Scherspannung unddas Biegemoment wirken zwischen A und C oder D und B auf die äußere Oberfläche desTrägersein. Die Scherspannung τ istso verteilt, dass sie den maximalen Wert in Höhe der neutralen Ebene hatund dass sie null ist an der Oberseite und an der Unterseite desTrägers.
    [0010] DieVerformungssensoren 3, welche in 7 und 8 gezeigtsind, werden im Allgemeinen an der oberen Oberfläche der Achse 4 zumDetektieren der Druckverformung durch das Biegemoment befestigt.Die tatsächlicheAchse 4 ist so ausgebildet, dass der Wirkungsquerschnittvon dem Blattfeder-Montagebereich 5a inRichtung zu ihrem Endteil reduziert ist. Das Flächenträgheitsmoment ist kleiner ander äußeren Seite(dem Endteil) der Blattfeder. Daher ist deren Verformung bei gleichemWert des Biegemoments größer. DieVerformung wird deshalb einfacher an der äußeren Seite der Blattfeder nahedem Blattfeder-Montagebereich detektiert.
    [0011] DasLadegewicht wirkt an einer Position des Blattfeder-Montagebereichs 5a alsein Aktionspunkt auf die Achse 4 ein. Das Biegemoment wirddurch das Ladegewicht erzeugt und die Reaktionskraft wird an demReifen-Bodenberührungspunkterzeugt. Diese Bedingung kann als derartige Bedingung betrachtetwerden, dass die konzentrierten Lasten WA und WB aus dem Ladegewicht auf die Aktionspunkteeines gelenkig abgestütztenTrägers(entspricht der Achse 4) einwirken. Die Kräfte, welcheauf den gelenkig abgestütztenTrägerwirken, sind in den 10A und 10B gezeigt.
    [0012] In 10A werden die Reaktionskräfte RA, RB, welche anden Reifen-Bodenberührungspunkten erzeugtwerden, durch die folgenden Formeln F2, F3 definiert: RA ={WA (b + c) + WBb}/(a+ b + c) (F2); RB ={WAa + WB (a + c)}/(a+ b + c) (F3);
    [0013] Hierist a ein Abstand von dem Reifen-Bodenberührungspunkt A an einem Endedes gelenkig abgestütztenTrägerszu dem Aktionspunkt C, b ist ein Abstand von dem Reifen-Bodenberührungspunkt Ban dem anderen Ende des gelenkig abgestützten Trägers zu dem Aktionspunkt Dund c ist ein Abstand zwischen C und D.
    [0014] UnterDefinition von x als irgendein Abstand von dem Aktionspunkt C inRichtung des Aktionspunktes D, wird die Beziehung zwischen der ScherkraftF, der Reaktionskraft R am Bodenberührungspunkt und dem Biegemomentmit folgenden Formeln angegeben: Bereich zwischen A undC (–a ≤ x ≤ 0) F = RA (F4); M = RA(x+ a) (F5); Bereich zwischen C und D (0 ≤ x ≤ c) F = RA – WB (F6); M = RA(x+ a) + WAx = RAa+ (RA + WA)x (F7); Bereich zwischen D und B (c ≤ x ≤ b + c) F = RA – WA – WB = –RB (F8); M = RB(b+ c – x) (F9);
    [0015] Wenndas Ladegewicht als äquidistantgeteilte Lasten auf den Trägereinwirkt, werden die Reaktionskräfteund die Biegemomente am Bodenberührungspunktdurch folgende Formeln angegeben, wobei definiert wird: WA = WB = W. RA =W(2b + c)/(a + b + c) (F10); RB =W(2a + c)/(a + b + c) (F11); MA =Wa(2b + c)/(a + b + c) (F12); MB =Wb(2a + c)/(a + b + c) (F13);
    [0016] DerReifen-Bodenberührungspunktwird leicht durch Stöße oderdurch Schrägstellungeiner Last oder durch den Zustand des Reifenluftdrucks verändert. Unterder Annahme, dass die BodenberührungspunkteA und B nach A'(>A) und B'(>B) geändertwerden, werden die Reaktionskraft an dem Bodenberührungspunktund das Biegemoment deshalb, wie gezeigt in 10B, beeinflusst.
    [0017] Wennsich die Abständea, b bezüglichdes Abstandes a' =a + Δa unddes Abstandes b'=b + Δb entsprechend ändern, wirdein Änderungsbetrag ΔM eines Biegemomentswie folgt berechnet: ΔMA = (∂MA/∂a)Δa + (∂MA/∂b)Δb = =W{(b + c)(2b + c)Δa+ a(2a + c)Δb}/(a+ b + c)2 (F14); ΔMB =(∂MB/∂a)Δa + (∂MB/∂b)Δb = =W{b(2b + c)Δa+ (a + c)(2a + c)Δb}/(a+ b + c)2 (F15); ΔMA + ΔMB = W {(2b + c)2Δa + (2a +c)2Δb}/(a+ b + c)2 (F16);
    [0018] Gemäß den obigenFormeln F14, F15, F16 ist es verständlich, dass ein Fehler desErgebnisses aufgrund der Änderungdes Reifen-Bodenberührungspunktesnicht vermieden werden kann, wenn das Ladegewicht mit den detektiertenAusgangsgrößen derDruckverformungen aus den Biegemomenten, welche an einem oder zweiPunkten der Verformungssensoren 3 auf der Achse 4 detektiertwurden, berechnet wird.
    [0019] Umden oben genannten Nachteil zu bewältigen, ist es ein Ziel dieserErfindung, eine verbesserte Fahrzeuggewicht-Messvorrichtung bereitzustellen.
    [0020] Gelöst wirddies mit einer Fahrzeuggewicht-Messvorrichtung, welche ein Ladegewichtexakt durch Reduzieren des Effekts der Änderung der Reifen-Bodenberührungspunkteermittelt.
    [0021] Umdieses Ziel zu erreichen, weist eine Fahrzeuggewicht-Messvorrichtung gemäß dieserErfindung erste Verformungserfassungs-Mittel zum Detektieren derVerformung einer Achse, zweite Verformungserfassungs-Mittel zumDetektieren der Verformung der Achse, Aufsummierungs-Mittel zumSummieren der Ausgangsgrößen derersten und zweiten Verformungserfassungs-Mittel und Berechnungs-Mittelzum Berechnen einer Last mit einer aufsummierten Ausgangsgröße der Aufsummierungs-Mittelauf. Die Verformung der Achse wird durch die Scherkraft bewirkt,welche auf die Achse einwirkt. Die ersten Verformungserfassungs-Mittel werdenauf einer Seitenflächeder Achse zwischen einem Lastpunkt und einem Ende der Achse des Fahrzeugsbefestigt. Die zweiten Verformungserfassungs-Mittel werden auf derSeitenflächeder Achse zwischen dem Lastpunkt und dem anderen Ende der Achsedes Fahrzeugs befestigt.
    [0022] Gemäß der obengenannten Fahrzeuggewicht-Messvorrichtung, kann das Ladegewichtexakt durch das Reduzieren der Fehler, welche aufgrund der Änderungder Reifen-Bodenberührungspunkte auftreten,gemessen werden.
    [0023] DieFahrzeuggewicht-Messvorrichtung wird in der oben genannten Fahrzeuggewicht-Messvorrichtungmehr dadurch spezifiziert, dass die ersten und die zweiten Verformungserfassungs-Mittelin Höheder neutralen Ebene des Biegemoments auf der Seitenfläche derAchse befestigt werden.
    [0024] DasLadegewicht kann gemäß der obengenannten Fahrzeuggewicht-Messvorrichtung exakt ohne Auswirkungender Biegemomente gemessen werden.
    [0025] DieFahrzeuggewicht-Messvorrichtung wird ferner in der oben genanntenFahrzeuggewicht-Messvorrichtung dadurch spezifiziert, dass die erstenund die zweiten Verformungserfassungs-Mittel mit einem vorbestimmtenNeigungswinkel gegen eine Achsenrichtung der Achse befestigt werdensollen.
    [0026] DasLadegewicht kann gemäß der obengenannten Fahrzeuggewicht-Messvorrichtung durch die Erfassung derDruckverformungen aufgrund von Scherkräften exakt gemessen werden.
    [0027] DieFahrzeuggewicht-Messvorrichtung wird ferner in der oben genanntenFahrzeuggewicht-Messvorrichtung dadurch spezifiziert, dass der vorbestimmteWinkel 45 Grad ist.
    [0028] DasLadegewicht kann exakt gemäß der obengenannten Fahrzeuggewicht-Messvorrichtung durch Detektieren der Druckverformungenaufgrund von Scherkräften äußerst empfindlichgemessen werden.
    [0029] Dieoben genannten und andere Ziele und Merkmale dieser Erfindung werdenaufgrund der folgenden Beschreibung, welche in Verbindung mit den anhängendenFiguren hinzugenommen wird, offensichtlicher.
    [0030] Eszeigen:
    [0031] 1 eineschematische Darstellung eines Bereichs einer Achse eines Fahrzeugs,an welcher eine Fahrzeuggewicht-Messvorrichtunggemäß dieserErfindung installiert ist;
    [0032] 2 eineperspektivische Ansicht der Achse in 1;
    [0033] 3 eineteilweise vergrößerte Ansichtder 1;
    [0034] 4 eineperspektivische Explosionsdarstellung, welche ein Beispiel einerAusgestaltung des Verformungssensors in 1 zeigt;
    [0035] 5 eineschematische Darstellung zum Erklären einer Aktivität einerScherkraft;
    [0036] 6 einFlussdiagramm der Fahrzeuggewicht-Messvorrichtung gemäß dieserErfindung;
    [0037] 7 eineschematische Darstellung eines Bereichs einer Achse eines Fahrzeugs,an welcher eine gewöhnlicheFahrzeuggewicht-Messvorrichtung installiert ist;
    [0038] 8 eineperspektivische Ansicht einer Achse aus 7;
    [0039] 9 eineschematische Darstellung zum Zeigen eines gebogenen geraden Trägers, einerVerteilung einer Biegespannung und einer Verteilung einer Scherspannung;
    [0040] 10A eine schematische Darstellung zum Erklären derBeziehung zwischen Kräften,welche auf einen Trägereinwirken;
    [0041] 10B eine schematische Darstellung zur Erklärung derBeziehung zwischen Kräften,welche auf einen Trägerbei geändertenBodenberührungspunkteneinwirken; und Tabelle 1 die Fehlerverhältnisse entsprechend den jeweiligenZuständender Änderungender Reifen-Bodenberührungspunkte.
    [0042] EinAusführungsbeispielgemäß dieserErfindung wird im Folgenden mit Bezug auf die Figuren erklärt. 1 isteine schematische Darstellung eines Bereichs einer Achse eines Fahrzeugs,an welcher eine Fahrzeuggewicht-Messvorrichtung gemäß dieserErfindung installiert ist. 2 ist eineperspektivische Ansicht einer Achse.
    [0043] In 1 und 2 sindein innerer Reifen 1 und ein äußerer Reifen 2, welcheeinen Doppelreifen fürein Hinterrad eines Fahrzeugs wie beispielsweise eines Lastkraftwagensausgestalten, an den beiden Enden der Achse 4 befestigt,welche ein rundes Loch 6 in ihrer Mitte aufweist. In denmittleren Bereichen zwischen dem runden Loch 6 und denbeiden Enden der Achse 4, ist jeweils ein Blattfeder-Montagebereich 5a vorgesehen.Eine Blattfeder 5 ist auf der Oberseite des Blattfeder-Montagebereichs 5a befestigt.Das Ladegewicht des Fahrzeugs (eine Last auf einem Träger) wird über dieBlattfeder 5 von der Achse 4 abgestützt.
    [0044] Verformungssensoren 3A, 3B sindals Verformungserfassungs-Mittel,welche die Fahrzeuggewicht-Messvorrichtung gemäß dieser Erfindung ausgestalten,jeweils auf jeder Seitenflächeder Achse 4 zwischen einem Ende der Achse 4 undden Blattfeder-Montagebereichen 5a und zwischen dem anderenEnde der Achse 4 und den anderen Blattfeder-Montagebereichen 5a befestigt.Zwei Verformungssensoren 3A, 3B sind an den jeweiligenPositionen mit dem gleichen Abstand von dem runden Loch 6 derAchse 4 zu jedem Ende befestigt, mit anderen Worten, anden jeweiligen Positionen, welche symmetrisch zu dem Mittelpunktdes runden Lochs 6 sind.
    [0045] 3 isteine teilweise vergrößerte Ansicht der 1.Der Verformungssensor 3A ist in Höhe der neutralen Ebene desBiegemoments auf einer Seitenflächeder Achse 4 mit einem vorbestimmten Neigungswinkel Θ gegen eineAchse (Horizontallinie) der Achse 4, wie gezeigt in 3,befestigt. Der vorbestimmte Winkel Θ kann irgendein Winkel sein,wobei aber der bevorzugteste Winkel in 3 45 Grad ist.Der Verformungssensor 3B ist ebenfalls mit einem Neigungswinkelvon 45 Grad befestigt.
    [0046] 4 isteine perspektivische Explosionsdarstellung, welche ein Beispieleiner Ausgestaltung der Verformungssensoren 3A, 3B zeigt.Das Beispiel der Ausgestaltung der Verformungssensoren 3A, 3B istin dem Dokument des japanischen Patents 2002-71437 offenbart. DerVerformungssensor 3 weist ein Gehäuse 30, welches einerechtwinklige festkörperähnliche äußere Schaleausbildet, eine Schalterplatte 31, ein Bodenbauteil 32 undstützende Stabelemente 36A, 3bB auf.
    [0047] EinSensorelement 35 zum Detektieren der Verformung wird aufdem Bodenbauteil 32 befestigt. Das Sensorelement 35 istdurch Ausbilden eines Metallfolien-Drucksensors auf einem Substrat,welches ähnlicheiner langen Dünn-Platteaus einem Metall, wie beispielsweise, ein rostfreier Stahl hergestelltist, ausgestaltet. Das Sensorelement 35 detektiert eine Verformungunter der Anwendung, dass der Widerstand des Metallfolien-Drucksensorsentsprechend einer Last auf dem Metallsubstrat geändert wird.Die Last auf dem Substrat wird gemäß einer Verformung eines Befestigungs-Stabelements übertragen,auf welchem fixierende Verbindungselemente 32A, 32B ausgebildetsind und sich von den Enden des Bodenbauteils 32 erstrecken,wobei die Verbindungselemente 32A, 32B fixiertund angeschweißtsind. Das Bodenbauteil 32 weist zwei Löcher 32C und 32D auf. DieEnden der abstützendenStabelemente 36A, 36B werden in die Löcher 32C und 32D eingesetztund das Bodenbauteil 32 ist mit der Schalterplatte 31 gekoppelt.
    [0048] Dieanderen Enden der abstützendenStabelemente 36A bzw. 36B werden jeweils in dieLöcher 31A, 31B,welche in der Schaltplatte 31 vorgesehen sind, eingesetzt.Ein Verstärker 18A zumVerstärken derdetektierten Ausgangsgröße von demSensorelement 35 ist auf der Schalterplatte 31 befestigt.
    [0049] DasGehäuse 30 istbefestigt, um die Schalterplatte 31 und das Bodenbauteil 32,welche, wie oben dargestellt, gekoppelt sind, abzudecken. Wenn dasGehäuse 30 befestigtist, wird das fixierende Verbindungselement 32A des Bodenbauteils 32 ineinen konkaven Ausschnitt 30A, welcher an einem Öffnungsrandbei einer Seitenwand des Gehäuses 30 ausgebildetist, eingesetzt und das fixierende Verbindungselement 32B wirdin einen nicht gezeigten konkaven Ausschnitt, welcher an einem Öffnungsrand beieiner gegenüberliegendenSeitenwand des Gehäuses 30 ausgebildetist, eingesetzt. Ein Führungsdraht 34 zum Übertrageneines Signals einer Gewichtsdetektion wird mittels einer fixierendenMetallklammer 33 elektrisch mit dem Gehäuse 30 gekoppelt.
    [0050] DieVerformungssensoren 3A, 3B, welche wie gezeigtin 4 ausgestaltet sind, sind derart befestigt, umdie entsprechenden Ausrichtungen der Sensorelemente 35 längs gerichtetum 45 Grad gegen die Achse der Achse 4 geneigt, wie gezeigtin 3, anzuordnen.
    [0051] DerVerformungssensor 3 ist, wie oben erwähnt, so befestigt, dass dieVerformung durch die Scherkraft, welche auf die Achse 4 durcheine Last einwirkt, äußerst empfindlichgemessen werden kann.
    [0052] Ineinem rechtwinkligen Abschnitt mit den Scheitelpunkten A, B, C,D als ein Teil der Achse 4, wenn von der Seite betrachtet,ist es wie gezeigt in 5 vorstellbar, dass die SeiteCD eines Trägers, welcherbei der Seite AB abgestütztwird, von einer Scherkraft beansprucht wird, wenn eine Seite AB (entsprechenddem Reifen-Bodenberührungspunkt) fixiertist und eine Seite CD (entsprechend einem Aktionspunkt) belastetwird.
    [0053] EineScherspannung τ wirdin einem inneren Wirkungsquerschnitt der Achse 4 durchdie Scherkraft erzeugt und der rechtwinklige Abschnitt ABCD wirdzu einem Parallelogramm-Abschnitt ABC'D' verformt.Eine Neigung des Parallelogramm-Abschnitts RBC'D' gegenden rechtwinkligen Abschnitt ABCD durch Scherdeformation ist eineScherverformung γ.
    [0054] EineDruckverformung ε3,welche durch die Scherkraft bewirkt wird, wird in einer Richtungvon 45 Grad gegen die Seite AD oder BC erzeugt. Da die Verformungssensoren 3A, 3B,wie oben erwähnt, derartbefestigt sind, um die entsprechenden Ausrichtungen der Sensorelemente 35 inLängsrichtung um45 Grad gegen die Achse der Achse 4 geneigt, wie in 3 gezeigt,anzuordnen, kann die Druckverformung durch Scherkraft detektiertwerden.
    [0055] Wenndie Abständea, b entsprechend den Abständena' = a + Δa, b'= b + Δb, wie gezeigtin 10A und 10B,geändertwerden, wird ein Änderungsbetrag ΔR einer Reaktionskraftbei dem Bodenberührungspunktwie folgt berechnet: ΔRA = (∂RA/∂a)Δa + (∂RA/∂b)Δb = =W{–(2b+ c)Δa +(2a + c)Δb}/(a+ B + C)2 (F17); ΔRB =(∂RB/∂a)Δa + (∂RB/∂b)Δb = =W{(2b + c)Δa – (2a +c)Δb}/(a+ B + C)2 (F18); ΔRA + ΔRB = 0 (F19);
    [0056] Wenndas Ladegewicht mit der detektierten Ausgangsgröße der Druckverformung durchdie Scherkraft an einem Punkt auf der Seite der Achse 4 mittelsdes Verformungssensors 3 berechnet wird, wird es unterder Beziehung zwischen den obigen Formeln F16, F17 und F4, F8 verstanden,dass der Fehler, welcher aus der Änderung der Reifen-Bodenberührungspunktesresultiert, nicht vermieden werden kann, wie weiter oben bezüglich desStandes der Technik dargelegt ist.
    [0057] Wenndie detektierten Ausgangsgrößen der Druckverformungendurch die Scherkräfteaufsummiert werden, welche mittels der Verformungssensoren 3A, 3B,welche entsprechend zwischen dem einen Ende der Achse 4 unddem einen Blattfeder-Montagebereich 5a undzwischen dem anderen Ende der Achse 4 und dem anderen Blattfeder-Montagebereich 5a aufder Seite der Achse 4 befestigt sind, detektiert werden,werden die Änderungsbeträge der Reaktionskräfte durchdie Änderungdes Reifen-Bodenberührungspunktesunter der Beziehung zwischen den obigen Formeln F19 und F4, F8 gelöscht, sodass der Änderungsbetragder Scherkraft gelöschtwird.
    [0058] DerFehler, welcher aufgrund des Änderns desReifen-Bodenberührungspunktesauftritt, wird deshalb durch Berechnung des Ladegewichts, zum Beispiel,Last auf einem Träger,mit einem Signal durch Aufsummieren der detektierten Ausgangsgrößen derVerformungssensoren 3A, 3B vermieden.
    [0059] Gemäß dem Flussdiagramm,welches in 6 gezeigt ist, werden die detektiertenAusgangsgrößen derzwei Verformungssensoren 3A, 3B durch den entsprechendenVerstärker 7A, 7B verstärkt. Die Ausgangsgrößen werdendanach bei einem Summenschaltkreis 8 als aufsummierendesMittel summiert und das summierte Ausgangssignal wird einem Rechnerschaltkreis 9 alsberechnendes Mittel eingegeben. Der Rechnerschaltkreis 9 berechnetdas Ladegewicht (eine Last auf einem Träger) mit dem summierten Ausgangssignalvon dem Aufsummierungs-Schaltkreis 8. Das Ladegewicht,welches mittels des Rechnerschaltkreises 9 berechnet wird,wird in einer Anzeigevorrichtung angezeigt.
    [0060] DasAusführungsbeispielgemäß dieserErfindung wird oben beschrieben. Es wird einem Fachmann ersichtlichsein, dass viele Änderungenund Modifikationen hierzu gemacht werden können, ohne vom Schutzumfangder Erfindung abzuweichen.
    [0061] DieVerformungssensoren 3A, 3B werden am besten inHöhe derneutralen Ebene des Biegemoments auf einer Seitenfläche derAchse 4 mit einem Neigungswinkel von 45 Grad gegen eineAchse (Horizontallinie) der Achse 4 befestigt. Die Verformungssensoren 3A, 3B können aufirgendwelchen Plätzen,andere als eine neutrale Ebene des Biegemoments auf einer Seitenfläche, befestigtwerden. Die Verformungssensoren 3A, 3B können auchmit einer anderen Neigung als 45 Grad (ausgenommen 0 Grad und 90Grad) befestigt werden.
    [0062] Gemäß dem obenerwähntenAusführungsbeispielwird die Last auf einem Trägermit dem Signal der detektierten Ausgangsgrößen der Verformungssensoren 3A, 3B durchdie Scherkraft auf die Achse fürhintere Doppelreifen gemessen. Durch Bereitstellen eines Verformungssensors(nicht gezeigt) auf einer Vorderachse und Eingeben der detektierten Ausgangsgröße des Verformungssensorsin den Rechnerschaltkreis 8, kann auch ein Eigengewicht desFahrzeugs und/oder das Ladegewicht gemessen werden. Ein einzelnerReifen wird auf der Vorderachse befestigt, so dass die Änderungdes Reifen-Bodenberührungspunktesklein ist. Es ist deshalb fürdie Vorderachse nicht erforderlich, dass die Verformung durch dieScherkraft gemäß dieserErfindung detektiert wird und das Detektieren der Scherspannung durchdas Biegemoment kann angewendet werden.
    [0063] DerRechnerschaltkreis 9 kann mittels eines Mikrocomputersausgestaltet sein. Ein Gesamtgewicht des Fahrzeugs kann berechnetwerden und als eine Fahrzeuggewicht-Messvorrichtung anzeigt werden,wenn ein Fahrzeuggewicht vorher in einem inneren Speicher des Mikrocomputersabgespeichert wird.
    [0064] Umeine Fahrzeuggewicht-Messvorrichtung gemäß dieser Erfindung mit einergewöhnlichen Fahrzeuggewicht-Messvorrichtung zuvergleichen, werden die Fehler berechnet, um physikalisch einen numerischenWert in die obigen Formeln einzusetzen. Setzt man a = b = 300mm,c = 1010mm, die Fehlerverhältnisse ΔRA/RA, ΔRB/RB, ΔRA + ΔRB/RA + RB, ΔMA/MA, ΔMB/MB, ΔMA + ΔMB/MA + MB werdenfür jededer Bedingungen Δa= 15mm, Δb= 15mm und Δa= 15mm, Δb= 0mm und Δa= 15mm, Δb= –15mm berechnetund in Tabelle 1 gezeigt.
    [0065] Tabelle1 zeigt Fehlerverhältnisseentsprechend den jeweiligen Zuständender Änderungen vonReifen-Bodenberührungspunkten.
    [0066] Tabelle1 zeigt folgendes: Wenn beide, der rechte und linke Reifen-Bodenberührungspunktnach außengeändertwerden, wird das Biegemoment am meisten bewirkt.
    [0067] Wennnur einer der rechten und linken Reifen-Bodenberührungspunkte nach außen geändert wird,wird das Biegemoment nur halb so viel bewirkt im Vergleich zu demoberen.
    [0068] Wennein Abstand zwischen rechten und linken Reifen-Bodenberührungspunkten nicht geändert wird,zum Beispiel das Fahrzeug auf einer rechts-links schrägen Straße, wirdder Fehler gelöscht,wenn das Fahrzeuggewicht aus der Summe des rechten und linken Biegemomentsberechnet wird.
    [0069] Wenndas Ladegewicht mit dem aufsummierten Wert der Reaktionskräfte an denBodenberührungspunktenberechnet wird, wird kein Fehler auftreten, auch wenn die Reifen-Bodenberührungspunktegeändertwerden.
    [0070] Nachdemdiese Erfindung nun vollständig beschriebenwurde, wird es jedem Fachmann ersichtlich sein, dass viele Änderungenund Modifikationen hierzu gemacht werden können, ohne vom Schutzumfangdieser Erfindung, wie er in den anhängenden Ansprüchen dargelegtist, abzuweichen.
    权利要求:
    Claims (4)
    [1] Fahrzeuggewicht-Messvorrichtung, welche aufweist: ersteVerformungserfassungs-Mittel zum Detektieren der Verformung einerAchse, wobei die Verformung durch Scherkraft bewirkt wird, welcheauf die Achse einwirkt, und wobei die ersten Verformungserfassungs-Mittelauf einer Seitenflächeder Achse zwischen einem Lastpunkt und dem einem Ende der Achseeines Fahrzeugs befestigt sind; zweite Verformungserfassungs-Mittelzum Detektieren der Verformung der Achse, wobei die Verformung durchdie Scherkraft bewirkt wird, welche auf die Achse einwirkt, undwobei die zweiten Verformungserfassungs-Mittel auf der Seitenfläche derAchse zwischen dem Lastpunkt und dem anderen Ende der Achse desFahrzeugs befestigt sind; Aufsummierungs-Mittel zum Summierenvon Ausgangsgrößen derersten und der zweiten Verformungserfassungs-Mittel; und Berechnungs-Mittelzum Berechnen einer Last mit Hilfe der Ausgangsgröße der Aufsummierungs-Mittel.
    [2] Fahrzeuggewicht-Messvorrichtung gemäß Anspruch1, wobei die ersten und die zweiten Verformungserfassungs-Mittelin Höheder neutralen Ebene des Biegemoments auf der Seitenfläche derAchse befestigt sind.
    [3] Fahrzeuggewicht-Messvorrichtung gemäß Anspruch1 oder 2, wobei die ersten und die zweiten Verformungserfassungs-Mittel derart befestigtsind, dass sie mit einem vorbestimmten Winkel gegen die Achsenrichtungder Achse geneigt sind.
    [4] Fahrzeuggewicht-Messvorrichtung gemäß Anspruch3, wobei der vorbestimmte Winkel 45 Grad ist.
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
    AU2004202685A1|2005-05-05|
    JP2005121405A|2005-05-12|
    US20050081649A1|2005-04-21|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    2005-05-25| OP8| Request for examination as to paragraph 44 patent law|
    2005-12-01| 8131| Rejection|
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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