DE102005013028A1

DE102005013028A1 - Wegstreckenzähler für Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE102005013028A1
Application number: DE200510013028
Authority: DE
Inventors: Eduard Dr. Gerum
Original assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH; Knorr Bremse Systeme fuer Schienenfahrzeuge GmbH
Current assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH; Knorr Bremse Systeme fuer Schienenfahrzeuge GmbH
Priority date: 2005-03-22
Filing date: 2005-03-22
Publication date: 2006-10-05
Anticipated expiration: 2025-03-23
Also published as: DE102005013028B4

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Wegstreckenzähler für Kraftfahrzeuge und Kraftfahrzeuganhänger, insbesondere für Nutzfahrzeuganhänger, der eine elektrische Auswerteschaltung (12, 20) aufweist, welche die zurückgelegte Wegstrecke durch Integration einer von zumindest einem Geschwindigkeitssensor (10) erfassten Geschwindigkeit bestimmt. DOLLAR A Erfindungsgemäß ist dabei vorgesehen, dass die Versorgungsspannung der elektrischen Auswerteschaltung (12, 20) von dem zumindest einen Geschwindigkeitssensor (10) erzeugt wird. DOLLAR A Die Erfindung betrifft weiterhin auch ein Verfahren zur Erzeugung von Wegstreckeninformationen bei Kraftfahrzeugen und Kraftfahrzeuganhängern, insbesondere bei Nutzfahrzeuganhängern.

Description

Die Erfindung betrifft einen Wegstreckenzähler für Kraftfahrzeuge und Kraftfahrzeuganhänger, insbesondere für Nutzfahrzeuganhänger, der eine elektrische Auswerteschaltung aufweist, welche die zurückgelegte Wegstrecke durch Integration einer von zumindest einem Geschwindigkeitssensor erfassten Geschwindigkeit bestimmt.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Erzeugung von Wegstreckeninformationen bei Kraftfahrzeugen und Kraftfahrzeuganhängern, insbesondere bei Nutzfahrzeuganhängern, wobei eine elektrische Auswerteschaltung die zurückgelegte Wegstrecke durch Integration einer von zumindest einem Geschwindigkeitssensor erfassten Geschwindigkeit bestimmt.

Bei Kraftfahrzeugen kann eine zurückgelegte Wegstrecke sowohl mechanisch als auch elektrisch ermittelt werden. Insbesondere bei Anhängern für Nutzfahrzeuge ist eine Ermittlung der gefahrenen Wegstrecke mittels entsprechender mechanischer Wegstreckenzähler problematisch. Diese sind in der Regel an der Außenseite der Nabe angebracht und daher aufgrund der Einbaubedingungen oftmals mechanisch beschädigt und unzuverlässig.

Alternativ kann bei einer Ermittlung der Wegstrecke auf elektrische/elektronische Weise beispielsweise auf in dem Anhänger vorhandene Geschwindigkeitssensoren eines Antiblockiersystems (ABS) zurückgegriffen werden. Derartige ABS-Geschwindigkeitssensoren bestehen beispielsweise aus einem feststehenden Magnet mit Sensorspule sowie einem Polrad mit periodisch wechselnden magnetischen Eigenschaften. Durch eine Drehbewegung des zu sensierenden Rades wird das Polrad in Rotation versetzt. Das dadurch in der Umgebung der Spule sich periodisch verändernde Magnetfeld erzeugt in dieser einen schwachen Stromfluss. Dieser wird von einer Auswerteschaltung des ABS in eine Geschwindigkeitsinformation umgewandelt. Mittels einer Integration des Geschwindigkeitssignals kann dann daraus die Wegstrecke berechnet werden. Allerdings bieten viele Fahrzeuge keine permanente Stromversorgung für den Anhänger. Infolge ist die ermittelte Wegstrecke im Vergleich zur tatsächlich zurückgelegten zu kurz.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, einen Wegstreckenzähler für Kraftfahrzeuge zur Verfügung zu stellen, der auch bei nicht-permanenter externer Stromversorgung korrekte Werte liefert.

Diese Aufgabe wird durch die in den unabhängigen Ansprüchen angegebenen Merkmale gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.

Der erfindungsgemäße Wegstreckenzähler baut auf dem gattungsgemäßen Stand der Technik dadurch auf, dass die Versorgungsspannung der elektrischen Auswerteschaltung von dem zumindest einen Geschwindigkeitssensor erzeugt wird. Auf diese Weise lassen sich zwei Vorteile kombinieren: Es steht zur Ermittlung einer Wegstrecke ein Sensor zur Verfügung, der ein mit der Wegstrecke korreliertes elektrisches Signal liefert und bereits zur Erzeugung von Geschwindigkeitssignalen eingesetzt wird. Gleichzeitig kann der Wegstreckenzähler unabhängig von einer weiteren Energiequelle betrieben werden, da die für die elektronische Auswerteschaltung benötigte Energie von dem Geschwindigkeitssensor und damit letztlich aus der Bewegung des Fahrzeugs selbst bereitgestellt wird. Um die von der elektronischen Auswerteschaltung benötigte Energie möglichst klein halten zu können, handelt es sich bei der elektronischen Auswerteschaltung um eine verbrauchsoptimierte Schaltung mit so wenig Komponenten wie möglich.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ergibt sich dadurch, dass die elektrische Auswerteschaltung eine Untermenge einer Elektronik bildet. Bei der Elektronik kann es sich beispielsweise um eine Steuerelektronik eines Bremssystems, insbesondere eines ABS, oder um ein Anhängerinformationssystem wie TIM (Trailer-Informations-Modul) handeln. Durch die Integration der elektronischen Auswerteschaltung des Wegstreckenzählers in die Elektronik kann der Raumbedarf klein und die zwischen Elektronik und Auswerteschaltung erforderlichen Signalwege kurz gehalten werden.

Alternativ kann in einer vorteilhaften Ausführungsform vorgesehen sein, dass die elektronische Auswerteschaltung eine unabhängige Einheit bildet. Dies ermöglicht die Anbringung der elektronischen Auswerteschaltung unabhängig von der restlichen Elektronik des Gesamtsystems. Eine unabhängige Einheit ist insbesondere leicht nachrüstbar.

Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Geschwindigkeitssensor ein ABS-Geschwindigkeitssensor und/oder die elektronische Auswerteschaltung Teil einer ABS-Elektronik ist. Dies erlaubt in vorteilhafter Weise die Verwendung bereits vorhandener Komponenten und ermöglicht eine Integration des Wegstreckenzählers in ein bestehendes ABS mit relativ geringem Aufwand.

Das erfindungsgemäße Verfahren baut auf dem gattungsgemäßen Stand der Technik dadurch auf, dass die Versorgungsspannung der elektrischen Auswerteschaltung von dem zumindest einen Geschwindigkeitssensor erzeugt wird.

Auf diese Weise werden die Vorteile der Erfindung auch im Rahmen eines Verfahrens verwirklicht.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, die Auswerteschaltung des ABS so zu modifizieren, dass mit dem induzierten Strom eine kleine Elektronik betrieben werden kann. Dies kann eine Untermenge der ABS-Elektronik, eine andere Elektronik wie z.B. das TIM (Trailer-Informationssystem) oder eine Standalone-Elektronik sein, wobei der Schaltungsaufwand so gering ist, dass er mit einem ABS-Sensor als Generator ab einer zu definierenden Geschwindigkeit von beispielsweise 20 km/h die Elektronik versorgen und die Wegstrecke aufintegrieren kann.

Die Erfindung wird nun mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsformen beispielhaft erläutert:
Dabei zeigen:
1 eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Wegstreckenzählers; und
2 eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Wegstreckenzählers.
In der vorliegenden Beschreibung bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder vergleichbare Komponenten.
1 zeigt eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Wegstreckenzählers. Der Wegstreckenzähler umfasst zwei ABS-Geschwindigkeitssensoren 10, eine elektronische Auswerteschaltung 12 sowie elektrische Signalleitungen 36. Das Anhängerbremssystem weist unter anderem zwei nicht dargestellten Rädern zugeordnete Bremseinheiten 30 sowie eine elektronische Steuereinheit 18 auf. Die Bremseinheiten 30 umfassen in an sich bekannter Weise unter anderem Bremsscheibe, Bremssattel, Bremszylinder, Polrad etc. An den Bremseinheiten 30 ist jeweils einer der als Drehzahl- beziehungsweise Drehgeschwindigkeitssensoren ausgebildeten ABS-Geschwindigkeitssensoren 10 in der Nähe eines eine periodische magnetische Struktur aufweisenden Polrades (nicht abgebildet) angeordnet. Der Drehzahlsensor 10 kann beispielsweise als sensitives Element eine Spule sowie einen Arbeitsmagneten (nicht abgebildet) aufweisen. Die Drehzahlsensoren 10 sind mittels elektrischer Leitungen 36 mit der erfindungsgemäßen elektrischen Auswerteschaltung 12 verbunden. Diese ist mit einem geringen Schaltungsaufwand aus wenigen Komponenten aufgebaut, die bereits bei einem geringen Stromfluss arbeiten.
Im Fahrbetrieb des Anhängers 16 rotieren auch die Polräder. Durch die Rotation des Polrades ändert sich in Abhängigkeit von der Rotationsfrequenz des Polrades das am Drehzahlsensor 10 vorherrschende Magnetfeld. Dabei wird im Drehzahlsensor 10 ein Strom induziert. Dieser wird über die Signalleitung 36 der Auswerteschaltung 12 zugeführt. Die Höhe des Induktionsstromes hängt unter anderem von der Drehgeschwindigkeit des Polrades und damit auch von der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeuganhängers ab. Mit Erreichen einer bestimmten Fahrzeug- beziehungsweise Drehgeschwindigkeit, beispielsweise von 20 km/h, steht der Auswerteschaltung 12 ein genügend hoher Stromfluss zur Verfügung, um in Betrieb zu gehen. Mit Hilfe des von dem als Generator funktionierenden Drehzahlsensors 10 erzeugten Stromes kann die elektronische Auswerteschaltung 12 eine Integration der Geschwindigkeitssignale vornehmen. Die durch die Integration erzeugte Weginformation wird an das Steuergerät 18 übertragen. In Abhängigkeit vom Betriebszustand des Steuergerätes werden die von den Drehzahlsensoren 10 erzeugten Geschwindigkeitsinformationen zum einen direkt zum Steuern des ABS verwendet. Gleichzeitig oder alternativ können die von der Auswerteschaltung 12 erzeugten Wegsignale zur Erfassung der zurückgelegten Wegstrecke verwendet werden. Die Wegsignale können während einer vorhandenen Stromversorgung direkt an das Steuergerät zur Verarbeitung weitergeleitet werden. Da die Erfassung der Weginformationen insbesondere auch dann erfolgt, wenn dem Fahrzeuganhänger keine permanente Stromversorgung beispielsweise durch das Zugfahrzeug (nicht abgebildet) zur Verfügung steht, können die Weginformationen beispielsweise auch zeitweise oder permanent in einem geeigneten Speicherbaustein hinterlegt werden. In diesem Zusammenhang kann auch ein Energiespeicher in der Auswerteschaltung, wie etwa ein Akku, ein Kondensator usw. vorgesehen sein, der unter Umständen ein Auslesen der Wegstreckeninformationen auch bei nicht vorhandener Stromversorgung ermöglicht. Das Auslesen kann dabei über das Steuergerät 18 oder über eine separate Einrichtung erfolgen.
2 zeigt Komponenten eines Anhängerbremssystems mit ABS mit einem erfindungsgemäßen Drehbewegungssensor in einer zweiten Ausführungsform. Der prinzipielle Aufbau des Anhängerbremssystems gleicht im Wesentlichen dem der 1. Im Unterschied zur Ausführungsform der 1 ist die elektronische Auswerteschaltung 20 der Sensoren 10 in die ABS-Elektronik des Steuergerätes 22 integriert. Dies bietet den Vorteil, dass die Funktionalität einer stromlosen Wegerfassung durch die Sensoren 10 in das Gehäuse der elektronischen Steuereinheit 22 integriert ist. Dabei wird jedoch bevorzugt, dass bei fehlender permanenter, externer Stromversorgung nur die zur Wegstreckenbestimmung erforderlichen Komponenten der Schaltung betrieben werden.
Die in der vorstehenden Beschreibung, in den Zeichnungen sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung wesentlich sein.

10: ABS-Geschwindigkeitssensor
12: Elektronische Auswerteschaltung
18: Elektronisches Steuergerät
20: Elektronische Auswerteschaltung
22: Elektronisches Steuergerät
30: Bremseinheit

Claims

Wegstreckenzähler für Kraftfahrzeuge und Kraftfahrzeuganhänger, insbesondere für Nutzfahrzeuganhänger, der eine elektrische Auswerteschaltung (12, 20) aufweist, welche die zurückgelegte Wegstrecke durch Integration einer von zumindest einem Geschwindigkeitssensor (10) erfassten Geschwindigkeit bestimmt, dadurch gekennzeichnet, dass die Versorgungsspannung der elektrischen Auswerteschaltung (12, 20) von dem zumindest einen Geschwindigkeitssensor (10) erzeugt wird.
Wegstreckenzähler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Auswerteschaltung eine Untermenge (20) einer Elektronik (22) bildet.
Wegstreckenzähler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Auswerteschaltung eine unabhängige Einheit (12) bildet.
Wegstreckenzähler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Geschwindigkeitssensor ein ABS-Geschwindigkeitssensor (10) und/oder die elektronische Auswerteschaltung Teil (20) einer ABS-Elektronik (22) ist.
Verfahren zur Erzeugung von Wegstreckeninformationen bei Kraftfahrzeugen und Kraftfahrzeuganhängern, insbesondere bei Nutzfahrzeuganhängern, wobei eine elektrische Auswerteschaltung die zurückgelegte Wegstrecke durch Integration einer von zumindest einem Geschwindigkeitssensor erfassten Geschwindigkeit bestimmt, dadurch gekennzeichnet, dass die Versorgungsspannung der elektrischen Auswerteschaltung von dem zumindest einen Geschwindigkeitssensor erzeugt wird.