DE102005048794A1

DE102005048794A1 - Einrichtung zur Messung der Radlast in Fahrzeugrädern

Info

Publication number: DE102005048794A1
Application number: DE200510048794
Authority: DE
Inventors: Gunther Dr. Wulff; Rainer Wychnanek
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2004-08-03
Filing date: 2005-10-12
Publication date: 2007-04-19

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Messung der Radlast von Fahrzeugrädern als eigenständige Einrichtung ohne konstruktive Eingriffe an Fahrwerk oder Radaufhängung. DOLLAR A Die Einrichtung umfasst im wesentlichen ein oder mehrere Spannungssensoren an der Radfelge und/oder an der mit dem Rad drehenden Nabe, einen im Rad oder der Nabe integrierten elektrischen Generator, einer im Rad integrierten Auswerteelektronik und einem im Rad integrierten Sender zur Datenübertragung an einen im Fahrzeug befindlichen Empfänger. DOLLAR A Durch die erfindungsmäßige Einrichtung an den Rädern mindestens einer Fahrzeugachse kann die Kippgefahr des Fahrzeuges bei Kurvenfahrt ermittelt und dem Fahrzeugführer angezeigt werden und/oder für die Einleitung einer automatischen Fahrzeugabbremsung verwendet werden ohne konstruktive Vorkehrungen an Radaufhängug oder Fahrwerk.

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Messung der Radlast im Fahrzeugrad.

Bei Fahrzeugen, insbesondere bei Strassenfahrzeugen und hier bei Lastkraftwagen, Sattelaufliegern sowie Anhängern ist bei schneller Kurvenfahrt das Kippen des Fahrzeuges oft eine grosse Gefahr. Wegen der Beladung ist die Schwerpunkshöhe des Fahrzeuges unbekannt weshalb auch keine Beurteilung der Kippgefahr aus Fahrzeuggeschwindigkeit und Lenkwinkel, beziehungsweise aus der Querbeschleunigung abgeleitet werden kann. Wohl kann bei luftgefederten Fahrzeugen aus dem Gleichgewichtsluftdruck der Betrag der Zuladung grob bestimmt werden, die zur Ermittlung der Kippgefahr notwendige Schwerpunkslage jedoch nicht.

Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, im Fahrbetrieb das Kippmoment von Fahrzeugen fortwährend zu messen.

Die Erfindung wird am Beispiel eines bereiften Rades erläutert, welches in 1 dargestellt ist.
Das Rad besteht aus der Felge 1 und dem Reifen 2 sowie der mitdrehenden Nabe 4, an welcher die Felge 1 befestigt ist. In der Felge 1 wird ein Stresssensor 3 (z.b. Dehnungsmessstreifen) so angeordnet, dass die radiale Verformung des Felgenmaterials in bekannter Weise gemessen werden kann. Die elektrische Versorgung des Sensors, der Signalauswerteelektronik sowie der funktechnischen Datenübertragung zum Fahrzeug wird vorzugsweise durch einen im Rad integrierten Generator, wie in EP 0 855 784 B1 beschrieben, bewerkstelligt.
Durch die Drehung des durch die Aufstandskraft AK belasteten Fahrzeugrades ändert sich die Materialspannung am Ort des Sensors 3 in der Felge 1 so, dass die Druckspannung ungefähr unterhalb der Radnabe 4 maximal und ungefähr oberhalb der Radnabe 4 minimal wird.
Den Sensorsignalverlauf beim drehenden Rad zeigt 2.
Die Differenz D der beiden ausgesuchten Spannungssignale (5 + 6) ist proportional zur Aufstandskraft AK in 1. Der Proportionalitätsfaktor ist im wesentlichen nur durch Form und Material der Felge bestimmt.
3
Werden am linken Rad 7 und am rechten Rad 8 einer Achse 9 ungefähr gleichzeitig und fortwährend die Radaufstandkraft AKl links und Akr rechts gemessen, lässt sich die Kippgefahr KG im Fahrbetrieb folgenderweise beschreiben: (Akl – Akr)/(Akl + Akr) = KG

Für KG = 1 ergibt sich Kippen in Linkskurve
Für KG = –1 ergibt sich Kippen in Rechtkurve
Für alle anderen Werte von KG zwischen –1 und +1 findet Kippen nicht statt. Nähert sich im Fahrbetrieb der Wert KG = –1 bzw. +1 kann über die Messung und Auswertung der erfindungsgemässen sensorbestückten Räder mindestens einer Fahrzeugachse der Fahrer rechtzeitig gewarnt und/oder automatisch in das Bremssystem eingegriffen werden.

Claims

Einrichtung zur Messung der Radlast eines Fahrzeugrades bestehend aus einer Felge 1, einem Reifen 2, der mitdrehenden Nabe 10, einem Stresssensor 3 einer im Rad integrierten elektrischen Quelle inklusive Auswerteelektronik sowie einem Sender zur Datenübertragung zum Fahrzeug dadurch gekennzeichnet, dass Stresssensor 3, Felge 1, Reifen 2, elektrische Quelle, Auswerteelektronik und Datenübertragungssender fest miteinander verbunden sind Einrichtung nach Anspruch 1 Dadurch gekennzeichnet, dass der radial messende Stresssensor im Nabenbereich der Felge angeordnet ist Einrichtung nach Anspruch 1 Dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Stresssensoren an der Felge angebracht sind Einnrichtung nach Anspruch 1 Dadurch gekennzeichnet, dass Ein oder mehrere Stresssensoren in der mitdrehenden, mit der Felge fest verbundenen, Radnabe angeordnet ist/sind Einrichtung nach Anspruch 1 Dadurch gekennzeichnet, dass Ein Temperatursensor bekannter Bauart mit der Felge fest verbunden ist Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Temperatursensor bekannter Bauart mit der Nabe fest verbunden ist.