DE102015005986A1

DE102015005986A1 - Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102015005986A1
Application number: DE102015005986.6A
Authority: DE
Inventors: Oliver Schmidt
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2015-05-08
Filing date: 2015-05-08
Publication date: 2016-11-10
Anticipated expiration: 2035-05-09
Also published as: DE102015005986B4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, wobei das Fahrzeug wenigstens ein Fahrzeugrad (13) mit wenigstens einer Felge (19) und mit wenigstens einem an der Felge (19) festgelegten Reifen (15) aufweist, und wobei das Fahrzeugrad (13) wenigstens zwei in Rad-Axialrichtung (x) nebeneinander angeordnete Rad-Teilbereiche (33, 35) aufweist, von denen jeder einen, einen Abrollumfang bildenden Reifenwandbereich (21, 23) umfasst. Erfindungsgemäß ist wenigstens eine Stelleinrichtung (77, 91) vorgesehen, mittels der der Abrollumfang wenigstens eines Rad-Teilbereichs (33, 35) in Abhängigkeit von wenigstens einem Fahrzeug-Lenkparameter verstellt und/oder eingestellt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug, insbesondere ein Kraftfahrzeug, nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1, eine Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 14, sowie ein Fahrzeugrad, insbesondere ein Kraftfahrzeugrad, für das Fahrzeug und/oder zur Durchführung des Verfahrens nach Patentanspruch 15.
Es ist bekannt, ein Fahrzeugrad mit einer Doppelbereifung bzw. mit einer Zwillingsbereifung auszuführen, bei der das Fahrzeugrad zwei Reifen aufweist, die auf getrennte Felgen oder auf eine gemeinsamen Felge montiert sind. Ein derartiges Fahrzeugrad weist zwei in Rad-Axialrichtung hintereinander angeordnete Rad-Teilbereiche auf, von denen jeder eine Felge oder einen Teilabschnitt einer Felge und einen Reifen umfasst.
Des Weiteren sind auch Einrad-Fahrzeuge bzw. sogenannte „One-Wheel-Scooter” bekannt, deren einziges Fahrzeugrad mittels einer Antriebseinrichtung angetrieben wird. Bei diesen und auch bei anderen einspurigen Fahrzeugen, beispielsweise bei Motorrädern, ist regelmäßig eine sehr breite Bereifung vorgesehen. Diese breite Bereifung bzw. ein Fahrzeugreifen, der einen breiten zentralen Reifenwandbereich mit annähernd konstantem Abrollumfang aufweist, erschwert einem Fahrer des einspurigen Fahrzeugs jedoch die Steuerung bzw. Lenkung des Fahrzeugs, da er sich für eine Kurvenfahrt in die Kurve legen muss. Ein mittels einer Antriebseinrichtung angetriebenes Einrad-Fahrzeug ist beispielsweise aus der gattungsgemäßen US 2014/0196962 A1 bekannt.
Des Weiteren ist es auch bekannt, bei einer Kurvenfahrt eines Personenkraftwagens die kurvenäußeren Fahrzeugräder zu verschwenken, um die Fahrstabilität des Personenkraftwagens zu verbessern.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Fahrzeug und ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs bereitzustellen, mittels denen das Fahrverhalten des Fahrzeugs auf einfache Weise verbessert wird.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen offenbart.
Gemäß Patentanspruch 1 wird ein Fahrzeug, insbesondere ein Kraftfahrzeug, vorgeschlagen, wobei das Fahrzeug wenigstens ein Fahrzeugrad mit wenigstens einer Felge und mit wenigstens einem an der Felge festgelegten Reifen aufweist. Das Fahrzeugrad weist dabei wenigstens zwei in Rad-Axialrichtung nebeneinander angeordnete Rad-Teilbereiche auf, von denen jeder zumindest einen Teilabschnitt der Felge und zumindest einen Teilabschnitt des Reifens umfasst. Erfindungsgemäß ist wenigstens eine Stelleinrichtung vorgesehen, mittels der der Abrollumfang wenigstens eines Rad-Teilbereichs in Abhängigkeit von wenigstens einem Fahrzeug-Lenkparameter verstellt und/oder eingestellt werden kann.
Auf diese Weise wird das Fahrverhalten des Fahrzeugs auf einfache Weise verbessert, da der Abrollumfang des wenigstens einen Rad-Teilbereichs nun in Abhängigkeit von der Steuerung bzw. der Lenkung des Fahrzeugs wie gewünscht verstellt bzw. eingestellt werden kann. So kann, wie nachfolgend noch detaillierter erläutert wird, das Fahrverhalten sowohl von einspurigen als auch von mehrspurigen Fahrzeugen deutlich verbessert werden. Insbesondere muss bei einem mehrspurigen Fahrzeug nicht mehr das gesamte Fahrzeugrad verschwenkt werden, um das Fahrverhalten des Fahrzeugs bei einer Kurvenfahrt oder bei einer Geradeausfahrt zu verbessern.
Das Fahrzeug kann dabei beispielsweise als einspuriges Fahrzeug, insbesondere als mittels einer Antriebseinrichtung angetriebenes Einrad-Fahrzeug oder als Motorrad, ausgebildet sein. Ebenso kann das Fahrzeug beispielsweise als mehrspuriges Fahrzeug; insbesondere als Personenkraftwagen, ausgebildet sein.
Die Begrifflichkeit „Fahrzeugrad” ist hier ausdrücklich in einem weiten Sinne zu verstehen. So kann das Fahrzeugrad hier beispielsweise als gewöhnliches Fahrzeugrad ausgebildet sein, das eine einzige Felge und einen einzigen als Luftreifen ausgebildeten Reifen aufweist. Ebenso kann das Fahrzeugrad hier beispielsweise aber auch durch ein Fahrzeugrad gebildet sein, das mehrere Felgen und/oder mehrere Reifen aufweist.
Unter dem Abrollumfang ist hier die Strecke zu verstehen, die der Rad-Teilbereich bei einer Rad-Umdrehung zurücklegt, wenn der Rad-Teilbereich mit einer definierten Anpresskraft auf die Fahrbahn gedrückt wird.
In einer bevorzugten Verfahrensführung ist der wenigstens eine Fahrzeug-Lenkparameter bei einem einspurigen Fahrzeug durch ein auf das Fahrzeugrad ausgeübtes Lenk-Drehmoment um eine Fahrzeug-Längsachse und/oder durch die Kurvenlage des Fahrzeugs und/oder durch eine Querbeschleunigung des Fahrzeugs gebildet. Mittels derart ausgebildeter Fahrzeug-Lenkparameter kann die aktuelle Steuerung bzw. Lenkung eines einspurigen Fahrzeugs einfach und zuverlässig erkannt werden.
Weiter bevorzugt ist der wenigstens eine Fahrzeug-Lenkparameter bei einem mehrspurigen Fahrzeug durch einen Lenkwinkel des Fahrzeugs und/oder durch einen Lenkradwinkel des Fahrzeugs und/oder durch eine Querbeschleunigung des Fahrzeugs gebildet. Mittels dieser Fahrzeug-Lenkparameter kann die aktuelle Steuerung bzw. Lenkung des Fahrzeugs einfach und zuverlässig erfasst werden, wenn es sich bei dem Fahrzeug um ein mehrspuriges Fahrzeug handelt.
Vorzugsweise wird bei einem einspurigen und/oder bei einem mehrspurigen Fahrzeug bei Geradeausfahrt der Abrollumfang des wenigstens einen verstellbaren Rad-Teilbereichs derart eingestellt bzw. verstellt, dass die Abrollumfänge der Rad-Teilbereiche im Wesentlichen identisch sind. Dadurch, weist das Fahrzeugrad bei Geradeausfahrt die gleichen Fahreigenschaften auf wie ein herkömmliches Fahrzeugrad. Insbesondere bei einem einspurigen Fahrzeug wird dadurch die Steuerung des Fahrzeugs bei Geradeausfahrt und langsamer Geschwindigkeit vereinfacht, da einem seitlichen Umkippen des Fahrzeugs entgegengewirkt wird.
Besonders bevorzugt wird bei einem einspurigen Fahrzeug bei einer Kurvenfahrt der Abrollumfang des wenigstens einen verstellbaren Rad-Teilbereichs derart eingestellt bzw. verstellt, dass der Abrollumfang eines ersten, kurveninneren Rad-Teilbereichs kleiner ist als der Abrollumfang eines zweiten, kurvenäußeren Rad-Teilbereichs. Auf diese Weise wird die Kurvenfahrt mit dem einspurigen Fahrzeug deutlich vereinfacht, da die Abrollumfänge der Rad-Teilbereiche nun an die Kurvenfahrt bzw. an die Fahrzeug-Schräglage angepasst werden. Aufgrund der sich unterscheidenden Abrollumfänge bzw. aufgrund des im Wesentlichen kegelförmigen Fahrzeugrads kann die Kurve daher besonders komfortabel und einfach gefahren werden.
Alternativ und/oder zusätzlich kann bei einem mehrspurigen Fahrzeug bei einer Kurvenfahrt der Abrollumfang des wenigstens einen verstellbaren Rad-Teilbereichs wenigstens eines kurveninneren Fahrzeugsrads derart eingestellt bzw. verstellt werden, dass die Abrollumfänge der Rad-Teilbereiche des wenigstens einen kurveninneren Fahrzeugrads im Wesentlichen identisch sind. Ebenso kann der Abrollumfang des wenigstens einen verstellbaren Rad-Teilbereichs wenigstens eines kurvenäußeren Fahrzeugrads derart eingestellt bzw. verstellt werden, dass der Abrollumfang eines ersten, kurveninneren Rad-Teilbereichs des wenigstens einen kurvenäußeren Fahrzeugrads kleiner ist als der Abrollumfang eines zweiten, kurvenäußeren Rad-Teilbereichs des wenigstens einen kurvenäußeren Fahrzeugrads. Auf diese Weise wird die Fahrstabilität des mehrspurigen Fahrzeugs bei einer Kurvenfahrt deutlich erhöht. Zudem wird dabei auch der Rollwiderstand des mehrspurigen Fahrzeugs verringert, so dass das Fahrzeug dann auch besonders energiesparend betrieben wird.
Weiter alternativ und/oder zusätzlich kann bei einem mehrspurigen Fahrzeug bei einer Geradeausfahrt der Abrollumfang des wenigstens einen verstellbaren Rad-Teilbereichs wenigstens eines Fahrzeugsrads derart eingestellt bzw. verstellt werden, dass der Abrollumfang wenigstens eines Rad-Teilbereichs des Fahrzeugrads kleiner ist als der Abrollumfang wenigstens eines anderen Rad-Teilbereichs des Fahrzeugrads. Auf diese Weise kann der Rollwiderstand des Fahrzeugs verringert werden. Bevorzugt ist dabei vorgesehen, dass bei einem mehrspurigen Fahrzeug bei einer Geradeausfahrt der Abrollumfang des wenigstens einen verstellbaren Rad-Teilbereichs wenigstens eines Fahrzeugsrads derart eingestellt bzw. verstellt werden, dass das Fahrzeugrad mit einem einzigen Rad-Teilbereich des in Anlage mit der Fahrzeug-Fahrbahn ist.
Weiter alternativ und/oder zusätzlich kann bei einem mehrspurigen Fahrzeug bei einer Kurvenfahrt der Abrollumfang des wenigstens einen verstellbaren Rad-Teilbereichs wenigstens eines Fahrzeugrads derart eingestellt bzw. verstellt werden, dass die Lauffläche des Reifens des Fahrzeugrads mit der gesamten Laufflächenbreite in Anlage mit der Fahrzeug-Fahrbahn ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist wenigstens eine Regel- und/oder Steuereinrichtung vorgesehen, mittels der die Stelleinrichtung in Abhängigkeit von dem wenigstens einen Fahrzeug-Lenkparameter selbsttätig bzw. automatisch geregelt und/oder gesteuert wird. Mittels einer derartigen Regel- und/oder Steuereinrichtung kann der Abrollumfang des wenigstens einen Rad-Teilbereichs auf einfache und zuverlässige Weise wie gewünscht verstellt bzw. eingestellt werden. Insbesondere kann die Verstellung des Abrollumfangs dadurch auch besonders einfach an die individuellen Bedürfnisse eines Fahrers angepasst werden.
In einer bevorzugten konkreten Ausführungsform weist der Felgen-Teilabschnitt des verstellbare Rad-Teilbereichs zwei in Rad-Axialrichtung voneinander beabstandete Fixierstellen auf, an denen der Reifen-Teilabschnitt des verstellbaren Rad-Teilbereichs festgelegt ist. Mittels der Stelleinrichtung können die Fixierstellen dann relativ zueinander in Rad-Axialrichtung verlagert werden. Durch diese Verlagerung der Fixierstellen kann der Abrollumfang des wenigstens einen Rad-Teilbereichs besonders einfach, zuverlässig und mit hoher Genauigkeit in dem gewünschten Maß verstellt bzw. eingestellt werden.
Bevorzugt wird dabei zur Verringerung des Abrollumfang des verstellbaren Rad-Teilbereichs mittels der Stelleinrichtung der axiale Abstand der Fixierstellen erhöht. Zur Erhöhung des Abrollumfangs des verstellbaren Rad-Teilbereichs kann dann mittels der Stelleinrichtung der axiale Abstand der Fixierstellen verringert werden.
Besonders bevorzugt weist das Fahrzeug-Rad wenigstens eine, insbesondere eine einzige, Felge und wenigstens einen, insbesondere einen einzigen, als Luftreifen ausgebildeten Reifen auf, wobei die Felge wenigstens drei in Rad-Axialrichtung voneinander beabstandete Fixierstellen aufweist, an denen ein einziger Reifen an der Felge festgelegt ist, und wobei mittels der Stelleinrichtung wenigstens eine Fixierstelle relativ zu wenigstens einer anderen Fixierstelle in Rad-Axialrichtung verlagert werden kann. Dadurch ist das Fahrzeugrad einfach und funktionsoptimiert ausgebildet. Die wenigstens eine verlagerbare Fixierstelle kann dabei beispielsweise durch eine, in Rad-Axialrichtung gesehen, äußere Fixierstelle der Felge gebildet sein. Ebenso wäre es beispielsweise aber auch denkbar, dass die verlagerbare Fixierstelle durch eine, in Rad-Axialrichtung gesehen, zwischen zwei Fixierstellen angeordnete Zwischen-Fixierstelle gebildet ist. Mittels einer derartigen Zwischen-Fixierstelle ist es dann möglich, die Abrollumfänge der beiden an die Zwischen-Fixierstelle angrenzenden Rad-Teilbereiche gleichzeitig zu verstellen bzw. einzustellen.
Vorzugsweise ist wenigstens eine verlagerbare Fixierstelle durch einen, ein Felgenhorn aufweisenden Felgenhorn-Bereich gebildet, wobei der Felgenhorn-Bereich in Rad-Umfangsrichtung in mehrere Umfangsabschnitt-Elemente geteilt ist, und wobei die Umfangsabschnitt-Elemente schwenkbar an einem Felgen-Grundkörper festgelegt sind, dergestalt, dass durch Schwenkung der Umfangsabschnitt-Elemente ein, in Rad-Radialrichtung gesehen, äußerer Bereich des Felgenhorns in Rad-Axialrichtung nach außen und nach innen verlagert werden kann. Die Schwenkpositionen der Umfangsabschnitt-Elemente können dann mittels der Stelleinrichtung eingestellt oder verstellt werden. Eine derart ausgebildete verlagerbare Fixierstelle kann besonders rasch in Rad-Axialrichtung relativ zu dem Felgen-Grundkörper verlagert werden.
Alternativ und/oder zusätzlich kann wenigstens eine verlagerbare Fixierstelle durch ein, ein Felgenhorn aufweisendes Felgenhorn-Element gebildet sein. Mittels der Steileinrichtung kann das Felgenhorn-Element dann relativ zu einem Felgen-Grundkörper in Rad-Axialrichtung verlagert werden kann. So kann die wenigstens eine verlagerbare Fixierstelle besonders einfach und funktionssicher ausgebildet werden.
Weiter alternativ und/oder zusätzlich kann wenigstens eine verlagerbare Fixierstelle durch ein, in Rad-Axialrichtung gesehen, zwischen zwei Fixierstellen angeordnetes Stegelement gebildet ist, das einen Felgen-Grundkörper der Felge ringförmig umgreift, wobei mittels der Steileinrichtung das Stegelement relativ zu dem Felgen-Grundkörper in Rad-Axialrichtung verlagerbar ist. Auf diese Weise ist die zwischen zwei Fixierstellen angeordnete, verlagerbare Fixierstelle besonders einfach und funktionssicher ausgebildet.
Zur Lösung der bereits genannten Aufgabe wird ferner ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, vorgeschlagen, wobei das Fahrzeug wenigstens ein Fahrzeugrad mit wenigstens einer Felge und mit wenigstens einem an der Felge festgelegten Reifen aufweist, und wobei das Fahrzeugrad wenigstens zwei in Rad-Axialrichtung nebeneinander angeordnete Rad-Teilbereiche aufweist, von denen jeder einen, einen Abrollumfang bildenden Reifenwandbereich umfasst. Erfindungsgemäß ist wenigstens eine Stelleinrichtung vorgesehen, mittels der der Abrollumfang wenigstens eines Rad-Teilbereichs in Abhängigkeit von wenigstens einem Fahrzeug-Lenkparameter verstellt und/oder eingestellt wird.
Die sich durch das erfindungsgemäße Verfahren ergebenden Vorteile sind identisch mit den bereits gewürdigten Vorteilen des erfindungsgemäßen Fahrzeugs, so dass diese an dieser Stelle nicht wiederholt werden.
Des Weiteren wird auch ein Fahrzeugrad, insbesondere ein Kraftfahrzeugrad, zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens und/oder für das erfindungsgemäße Fahrzeug beansprucht.
Die sich durch das Fahrzeugrad ergebenden Vorteile sind ebenfalls identisch mit den bereits gewürdigten Vorteilen des erfindungsgemäßen Fahrzeugs, so dass hier ebenfalls nicht wiederholt werden.
Die vorstehend erläuterten und/oder in den Unteransprüchen wiedergegebenen vorteilhaften Aus- und/oder Weiterbildungen der Erfindung können – außer zum Beispiel in den Fällen eindeutiger Abhängigkeiten und unvereinbarer Alternativen – einzeln oder aber auch beliebiger Kombination miteinander zur Anwendung kommen.
Die Erfindung und ihre vorteilhaften Aus- und/oder Weiterbildungen sowie deren Vorteile werden nachfolgend anhand von Zeichnungen lediglich beispielhaft näher erläutert.
Es zeigen:
1 in einer teilweisen Schnittdarstellung ein Fahrzeugrad gemäß dem Stand der Technik;
2 in einer schematischen Schnittdarstellung das Fahrzeugrad gemäß dem Stand der Technik;
3 in einer Darstellung gemäß 2 das erfindungsgemäße Fahrzeugrad in einer Grundstellung;
4 in einer Darstellung gemäß 3 das erfindungsgemäße Fahrzeugrad in einer Kurvenstellung bei einem zweispurigen Fahrzeug;
5 in einer Darstellung gemäß 3 das erfindungsgemäße Fahrzeugrad in der Kurvenstellung bei einem einspurigen Fahrzeug;
6 in einer teilweisen Schnittdarstellung eine Felge gemäß dem Stand der Technik;
7 in einer Darstellung gemäß 6 eine erste Ausführungsform einer Felge eines erfindungsgemäßen Fahrzeugrads; und
8 in einer Darstellung gemäß 6 eine zweite Ausführungsform einer Felge eines erfindungsgemäßen Fahrzeugrads.
In 1 ist ein Fahrzeugrad 1 gemäß dem Stand der Technik in einer teilweisen Schnittdarstellung gezeigt. Eine Felge 3 des Fahrzeugrads 1 ist dabei nicht in Schnittdarstellung dargestellt, während ein Reifen 5 des Fahrzeugrads 1 in Schnittdarstellung dargestellt ist. Der Reifen 5 ist hier als Luftreifen ausgebildet und an seinen, in Rad-Axialrichtung x gesehen, äußeren Wandbereichen 7 an Felgenhörnern 9 der Felge 3 festgelegt. Gemäß 2 bilden die Felgenhörner 9 somit felgenseitige Fixierstellen 11 aus, an denen der Reifen 5 an der Felge 3 festgelegt ist. Die Fixierstellen 11 des Fahrzeugrads 1 gemäß dem Stand der Technik können nicht relativ zueinander verlagert werden.
In 3 ist schematisch der Aufbau eines erfindungsgemäßen Fahrzeugrads 13 gezeigt. Das erfindungsgemäße Fahrzeugrad 13 weist hier beispielhaft zwei in Rad-Axialrichtung x hintereinander angeordnete Rad-Teilbereiche 33, 35 auf. Zur Verdeutlichung der beiden Rad-Teilbereiche 33, 35 ist in 3 eine Angrenzungslinie 34 eingezeichnet, an der die beiden Rad-Teilbereiche 33, 35 aneinander angrenzen.
Der Rad-Teilbereiche 33 weist hier beispielhaft einen im Querschnitt im Wesentlichen U-förmige Reifen-Teilabschnitt 21 eines hier beispielhaft als Luftreifen ausgebildeten Reifens 15 auf. Zudem weist der Reifen-Teilabschnitt 21 hier auch einen Felgen-Teilabschnitt 22 (7) einer Felge 19 (7) auf. Der Rad-Teilbereiche 35 weist hier einen im Querschnitt im Wesentlichen U-förmige Reifen-Teilabschnitt 23 des Reifens 15 auf. Zudem weist der Reifen-Teilabschnitt 23 hier auch einen Felgen-Teilabschnitt 24 (7) der Felge 19 auf.
Des Weiteren ist der Reifen 15 an mehreren, hier beispielhaft drei, in Rad-Axialrichtung x voneinander beabstandeten, felgenseitigen Fixierstellen 16, 17, 18 an der Felge 19 des Fahrzeugrads 13 festgelegt. Die Fixierstellen 16, 17 sind hier, in Rad-Axialrichtung x gesehen, außen an der Felge 19 angeordnet, während die Fixierstelle 18, in Rad-Axialrichtung x gesehen, zwischen den Fixierstellen 16, 17 an der Felge 19 angeordnet ist. An der Fixierstelle 18 grenzen die beiden Rad-Teilbereiche 33, 35 aneinander an.
Gemäß 3 ist ein freier Endbereich 25 eines, in Rad-Axialrichtung x gesehen, äußeren U-Schenkels des Reifen-Teilabschnitts 21 an der äußeren Fixierstelle 16 der Felge 19 festgelegt. Ein freier Endbereich 27 eines in Rad-Axialrichtung x gesehen, äußeren U-Schenkels des Reifen-Teilabschnitts 23 ist hier an der äußeren Fixierstelle 17 der Felge 19 festgelegt. Die, in Rad-Axialrichtung x gesehen, inneren U-Schenkel der Reifen-Teilabschnitte 21, 23 sind hier miteinander verbunden und bilden einen gemeinsamen freien Endbereich 29 aus, der an der Fixierstelle 18 der Felge 19 festgelegt ist.
Des Weiteren bildet hier jeder Rad-Teilbereich 33, 35 jeweils eine Luftkammer 31 aus, die sich in Rad-Umfangsrichtung erstreckt. Die Luftkammern 31 sind hier daher ebenfalls in Rad-Axialrichtung x hintereinander angeordnet.
Des Weiteren können die Fixierstellen 16, 17 hier relativ zu der Fixierstelle 18 und relativ zueinander in Rad-Axialrichtung x verlagert werden. Auf diese Weise können der Abrollumfang des Rad-Teilbereichs 33 und der Abrollumfang des Rad-Teilbereichs 35 verstellt bzw. eingestellt werden. Die Fixierstelle 18 kann hier nicht in Rad-Axialrichtung x verlagert werden und ist ortsfest an der Felge 19 angeordnet.
Bei der in 3 gezeigten Grundstellung des Fahrzeugrads 13 sind die Fixierstellen 16, 17 derart angeordnet, dass der Abrollumfang des Rad-Teilbereichs 33 und der Abrollumfang des Rad-Teilbereichs 35 im Wesentlichen identisch sind. Diese Grundstellung eignet sich vor allem für die in 3 gezeigte Geradeausfahrt eines einspurigen oder mehrspurigen Fahrzeugs. Die Teilbereiche 33, 35 werden dann aufgrund des identischen Abrollumfangs der Rad-Teilbereichs 33, 35 und der Geradeausfahrt mit im Wesentlichen identischer Anpresskraft auf eine ebene Fahrbahnoberfläche 39 gedrückt. Ein auf der Fahrbahnoberfläche 39 anliegender Wandbereich 38 des jeweiligen Reifen-Teilabschnitts 21, 23 weisen hier dann einen radialen Abstand r₁ zu einer Radachse 37 des Fahrzeugrads 13 auf. Des Weiteren ist in der Grundstellung hier beispielhaft jede Fixierstelle 16, 17 mit einem Grundabstand Δs von der Fixierstelle 18 beabstandet.
In 4 ist das Fahrzeugrad 13 während einer Kurvenfahrt mit einem mehrspurigen Fahrzeug gezeigt. Das Fahrzeugrad 13 ist hier dabei als kurvenäußeres Fahrzeugrad des mehrspurigen Fahrzeugs ausgebildet. Das Fahrzeugrad 13 befindet sich dabei nicht in der Grundstellung, sondern in einer Kurvenstellung, bei der hier beispielhaft der Rad-Teilbereich 33 einen kurvenäußeren Rad-Teilbereich und der Rad-Teilbereich 35 einen kurveninneren Rad-Teilbereich bildet. In dieser Kurvenstellung des Fahrzeugrads 13 ist der Abstand Δs₁ zwischen der Fixierstelle 16 und der Fixierstelle 18 im Vergleich zu der in 3 gezeigten Grundstellung des Fahrzeugrads 13 verringert. Der axiale Abstand Δs₂ zwischen der Fixierstelle 17 und der Fixierstelle 18 ist im Vergleich zu der in 3 gezeigten Grundstellung des Fahrzeugrads 13 vergrößert. Auf diese Weise ist hier der Abrollumfang des kurvenäußeren Rad-Teilbereichs 33 im Vergleich zu der Grundstellung vergrößert und der Abrollumfang des Rad-Teilbereichs 35 im Vergleich zu der Grundstellung verkleinert. Somit wird der kurvenäußere Teilbereich 33 des Fahrzeugrads 13 hier stärker belastet als in der Grundstellung und der kurveninnere Teilbereich 35 des Fahrzeugrads 13 geringer belastet als in der Grundstellung bzw. im Vergleich zur Grundstellung entlastet. Dadurch wird das Fahrverhalten des mehrspurigen Fahrzeugs während der Kurvenfahrt deutlich verbessert.
In 5 ist das Fahrzeugrad 13 ebenfalls in der Kurvenstellung gemäß 4 gezeigt. Das Fahrzeugrad 13 ist hier jedoch nicht an einem mehrspurigen Fahrzeug, sondern an einem einspurigen Fahrzeug vorgesehen. Aufgrund der Schräglage des einspurigen Fahrzeugs während der Kurvenfahrt werden die Teilbereiche 33, 35 hier mit einer im Wesentlichen identischen Anpresskraft auf die ebene Fahrbahnoberfläche 39 gedrückt. Der Wandbereich 38 des Reifen-Teilabschnitts 21 weist dann einen radialen Abstand r₂ zu der Radachse 37 auf. Der Wandbereich 38 des Reifen-Teilabschnitts 23 weist einen kleiner als der radiale Abstand r₂ ausgebildeten radialen Abstand r₃ zu der Radachse 37 auf. Eine Außenkontur des Fahrzeugrads 13 ist hier dann im Wesentlichen kegelförmig bzw. konisch. Dadurch wird die Kurvenfahrt mit dem einspurigen Fahrzeug deutlich vereinfacht.
In 7 ist die Felge 19 des erfindungsgemäßen Fahrzeugrads 13 in einer ersten Ausführungsform gezeigt. Im Gegensatz zu der in 6 gezeigten Felge 3 gemäß dem Stand der Technik weist die Felge 19 hier einen die nicht verlagerbare Fixierstelle 18 bildenden, sich in Felgen-Umfangsrichtung erstreckenden Steg 41 auf. Der Steg 41 ragt hier in Rad-Radialrichtung r nach außen von einem Felgenbett 43 der Felge 19 ab und weist an einem, in Rad-Radialrichtung r gesehen, äußeren Bereich 44 einen U-förmigen Querschnitt auf. Eine Ausnehmung 47 des U-förmigen Querschnitts ist hier dabei in Rad-Radialrichtung r nach außen offen. Zur Montage des Reifens 15 (3) an der Felge 19 wird der freie Endbereich 29 der Reifenwandbereiche 21, 23 in die Ausnehmung 47 eingeführt. Des Weiteren ist der Steg 41 hier beispielhaft materialeinheitlich und/oder einstückig an der Felge 19 festgelegt.
Wie in 7 weiter gezeigt ist, sind die verlagerbaren Fixierstellen 16, 17 der Felge 19 hier durch Felgenhörner 49 der Felge 19 gebildet. Die Felgenhörner 49 sind hier dabei in Rad-Umfangsrichtung in mehrere Umfangsabschnitt-Elemente 53 geteilt, die jeweils mit einem, in Rad-Radialrichtung r gesehen, inneren Endbereich 55 schwenkbar an einem Felgen-Grundkörper 45 der Felge 19 festgelegt sind, dergestalt, dass durch Schwenkung der Umfangsabschnitt-Elemente 53 ein, in Radial-Richtung r gesehen, äußerer Bereich 57 der Felgenhörner 49 in Rad-Axialrichtung x nach außen und nach innen verlagert wird. Durch diese Verlagerung können die Fixierstellen 16, 17 hier relativ zu der Fixierstelle 18 in Rad-Axialrichtung x verlagert werden. Die Schwenkpositionen der Umfangsabschnitte 53 können dabei mittels einer in 7 nicht gezeigten Stelleinrichtung eingestellt bzw. verstellt werden.
In 8 ist eine zweite Ausführungsform der Felge 19 gezeigt. Im Vergleich zu der in 7 gezeigten ersten Ausführungsform der Felge 19 sind die Felgenhörner 49 hier nicht geteilt und schwenkbar. Anstelle dessen ist hier jedes Felgenhorn 49 an einem Felgenhorn-Element 59 der Felge 19 ausgebildet. Die Felgenhorn-Elemente 59 sind hier beispielhaft im Querschnitt im Wesentlichen Z-förmig ausgebildet und erstrecken sich in Felgen-Umfangsrichtung um den Felgen-Grundkörper 45. Zudem sind die Felgenhorn-Elemente 59 hier, in Rad-Axialrichtung x gesehen, außen an der Felge 19 angeordnet.
Des Weiteren weist hier jedes Felgenhorn-Element 59 an einem, in Rad-Radialrichtung r gesehen, inneren Wandbereich 63 ein sich entlang des kreiszylinderförmigen Wandbereichs 63 erstreckendes Gewinde 65 auf. Jedes Gewinde 65 ist hier in Eingriff mit einem korrespondierenden Gewinde 67 des Felgen-Grundkörpers 45. Die Gewinde 67 des Felgen-Grundkörpers 45 sind hier jeweils an einem, in Rad-Radialrichtung r gesehen, äußeren Wandbereich 69 eines in Rad-Axialrichtung x seitlich nach außen von dem Steg 41 abragenden, ringförmigen Gewindeabschnitts 71 des Felgen-Grundkörpers 45 ausgebildet.
Wie in 8 und 9 weiter gezeigt ist, weist hier zudem jedes Felgenhorn-Element 59 an einem, in Rad-Radialrichtung r gesehen, äußeren Wandbereich 71 eine sich in Rad-Umfangsrichtung erstreckende Verzahnung 73 auf, die mit einem hier beispielhaft als Stirnrad 75 ausgebildeten Zahnrad in Eingriff ist. Das Stirnrad 75 kann mittels einer hier beispielhaft als Elektromotor 77 ausgebildeten Antriebseinrichtung drehangetrieben werden. Die Elektromotoren 77 sind an dem Felgen-Grundkörper 45, hier beispielhaft an dem Steg 41 des Felgen-Grundkörpers 45, starr bzw. unbeweglich festgelegt.
Durch Drehantrieb der Stirnräder 75 wird das jeweilige Felgenhorn-Element 59 relativ zu dem Felgen-Grundkörper 45 in Rad-Umfangsrichtung verdreht. Mittels der Gewinde 65, 67 wird das jeweilige Felgenhorn-Element 59 dann relativ zu dem Felgen-Grundkörper 45 in Rad-Axialrichtung x verlagert. Dadurch wird auch die jeweilige Fixierstelle 16, 17 relativ zu der Fixierstelle 18 in Rad-Axialrichtung x verlagert.
In 10 ist eine dritte Ausführungsform der Felge 19 gezeigt. Im Vergleich zu der in 7 gezeigten ersten Ausführungsform der Felge 19 sind die Felgenhörner 49 hier ebenfalls nicht geteilt und schwenkbar. Anstelle dessen ist der Steg 41 hier relativ zu dem Felgen-Grundkörper 45 in Rad-Axialrichtung x verlagerbar. Zur Verlagerung des Stegs 41 relativ zu dem Felgen-Grundkörper 45 weist ein, in Rad-Radialrichtung r gesehen, äußerer Wandbereich 79 des Felgenbetts 43 hier ein sich entlang des kreiszylinderförmigen Wandbereichs 79 erstreckendes Gewinde 81 auf. Dieses Gewinde 81 ist in Eingriff mit einem Gewinde 83, das an einem, in Rad-Radialrichtung r gesehen, inneren Wandbereich 85 des Stegs 41 ausgebildet ist.
Weiter weist hier der äußere Wandbereich 85 des Stegs 41 auch eine sich in Rad-Umfangsrichtung erstreckende Verzahnung 87 auf, die mit einem hier beispielhaft als Stirnrad 89 ausgebildeten Zahnrad in Eingriff ist. Das Stirnrad 89 kann mittels einer hier beispielhaft als Elektromotor 91 ausgebildeten Antriebseinrichtung drehangetrieben werden. Der Elektromotor 91 ist an dem Felgen-Grundkörper 45 starr bzw. unbeweglich festgelegt.
Durch Drehantrieb des Stirnrads 89 wird der Steg 41 relativ zu dem Felgen-Grundkörper 45 in Rad-Umfangsrichtung verdreht. Mittels der Gewinde 81, 83 wird der Steg 41 dann relativ zu dem Felgen-Grundkörper 45 in Rad-Axialrichtung x verlagert. Dadurch wird auch die Fixierstelle 18 relativ zu den Fixierstellen 16, 17 in Rad-Axialrichtung x verlagert.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 2014/0196962 A1 [0003]

Claims

Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug, wobei das Fahrzeug wenigstens ein Fahrzeugrad (13) mit wenigstens einer Felge (19) und mit wenigstens einem an der Felge (19) festgelegten, insbesondere als Luftreifen ausgebildeten, Reifen (15) aufweist, und wobei das Fahrzeugrad (13) wenigstens zwei in Rad-Axialrichtung (x) nebeneinander angeordnete Rad-Teilbereiche (33, 35) aufweist, von denen jeder zumindest einen Teilabschnitt der Felge (19) und zumindest einen Teilabschnitt (21, 23) des Reifens (15) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Stelleinrichtung (77, 91) vorgesehen ist, mittels der der Abrollumfang wenigstens eines Rad-Teilbereichs (33, 35) in Abhängigkeit von wenigstens einem Fahrzeug-Lenkparameter verstellbar und/oder einstellbar ist.
Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Fahrzeug-Lenkparameter bei einem einspurigen Fahrzeug durch ein auf das Fahrzeugrad (13) ausgeübtes Lenk-Drehmoment um eine Fahrzeug-Längsachse und/oder durch die Kurvenlage des Fahrzeugs und/oder durch eine Querbeschleunigung des Fahrzeugs gebildet ist.
Fahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Fahrzeug-Lenkparameter bei einem mehrspurigen Fahrzeug durch einen Lenkwinkel des Fahrzeugs und/oder durch einen Lenkradwinkel des Fahrzeugs und/oder durch eine Querbeschleunigung des Fahrzeugs gebildet ist.
Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem einspurigen und/oder bei einem mehrspurigen Fahrzeug bei Geradeausfahrt der Abrollumfang des wenigstens einen verstellbaren Rad-Teilbereichs (33, 35) derart eingestellt und/oder verstellt wird, dass die Abrollumfänge der Rad-Teilbereiche (33, 35) im Wesentlichen identisch sind.
Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem einspurigen Fahrzeug bei einer Kurvenfahrt der Abrollumfang des wenigstens einen verstellbaren Rad-Teilbereichs (33, 35) derart eingestellt und/oder verstellt wird, dass der Abrollumfang eines ersten, kurveninneren Rad-Teilbereichs (35) kleiner ist als der Abrollumfang eines zweiten, kurvenäußeren Rad-Teilbereichs (33).
Fahrzeug nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem mehrspurigen Fahrzeug bei einer Kurvenfahrt der Abrollumfang des wenigstens einen verstellbaren Rad-Teilbereichs wenigstens eines kurveninneren Fahrzeugrads derart eingestellt und/oder verstellt wird, dass die Abrollumfänge der Rad-Teilbereiche des wenigstens einen kurveninneren Fahrzeugrads im Wesentlichen identisch sind, und dass der Abrollumfang des wenigstens einen verstellbaren Rad-Teilbereichs (33, 35) wenigstens eines kurvenäußeren Fahrzeugrads (13) derart eingestellt und/oder verstellt wird, dass der Abrollumfang eines ersten, kurveninneren Rad-Teilbereichs (35) des wenigstens einen kurvenäußeren Fahrzeugrads (13) kleiner ist als der Abrollumfang eines zweiten, kurvenäußeren Rad-Teilbereichs (33) des wenigstens einen kurvenäußeren Fahrzeugrads (13).
Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Regel- und/oder Steuereinrichtung vorgesehen ist, mittels der die Stelleinrichtung (77, 91) in Abhängigkeit von dem wenigstens einen Fahrzeug-Lenkparameter selbsttätig regelbar und/oder steuerbar ist.
Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Felgen-Teilabschnitt des verstellbare Rad-Teilbereichs (33, 35) zwei in Rad-Axialrichtung (x) voneinander beabstandete Fixierstellen (16, 17, 18) aufweist, an denen der Reifen-Teilabschnitt (21, 23) des verstellbaren Rad-Teilbereichs (33, 35) festgelegt ist, und dass mittels der Stelleinrichtung (77, 91) die Fixierstellen (16, 17, 18) relativ zueinander in Rad-Axialrichtung (x) verlagerbar sind.
Fahrzeug nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass zur Verringerung des Abrollumfangs des verstellbaren Rad-Teilbereichs (33, 35) mittels der Stelleinrichtung (77, 91) der axiale Abstand der Fixierstellen (16, 17, 18) erhöht wird, und dass zur Erhöhung des Abrollumfangs des verstellbaren Rad-Teilbereichs (33, 35) mittels der Stelleinrichtung (77, 91) der axiale Abstand der Fixierstellen (16, 17, 18) verringert wird.
Fahrzeug nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeugrad (13) wenigstens eine, insbesondere eine einzige, Felge (19) und wenigstens einen, insbesondere einen einzigen, als Luftreifen ausgebildeten Reifen (15) aufweist, wobei die Felge (19) wenigstens drei in Rad-Axialrichtung (x) voneinander beabstandete Fixierstellen (16, 17, 19) aufweist, an denen ein Reifen (15) an der Felge (19) festgelegt ist, und wobei wenigstens eine Fixierstelle (16, 17, 18) mittels der Stelleinrichtung relativ zu wenigstens einer anderen Fixierstelle (16, 17, 18) in Rad-Axialrichtung (x) verlagerbar ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine verlagerbare Fixierstelle (16, 17) durch einen, ein Felgenhorn (49) aufweisenden Felgenhorn-Bereich gebildet ist, wobei der Felgenhorn-Bereich in Rad-Umfangsrichtung in mehrere Umfangsabschnitt-Elemente (53) geteilt ist, wobei die Umfangsabschnitt-Elemente (53) schwenkbar an einem Felgen-Grundkörper (45) festgelegt sind, dergestalt, dass durch Schwenkung der Umfangsabschnitt-Elemente (53) ein, in Rad-Radialrichtung (r) gesehen, äußerer Bereich (57) des Felgenhorns (49) in Rad-Axialrichtung (x) nach außen und nach innen verlagerbar ist, und wobei die Schwenkpositionen der Umfangsabschnitt-Elemente (53) mittels der Stelleinrichtung (77, 91) einstellbar und/oder verstellbar sind.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine verlagerbare Fixierstelle (16, 17) durch ein, ein Felgenhorn (49) aufweisendes Felgenhorn-Element (59) gebildet ist, und dass mittels der Stelleinrichtung (77, 91) das Felgenhorn-Element (59) relativ zu einem Felgen-Grundkörper (45) in Rad-Axialrichtung (x) verlagerbar ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine verlagerbare Fixierstelle (18) durch ein, in Rad-Axialrichtung (x) gesehen, zwischen zwei Felgenhörnern (49) angeordnetes Stegelement (41) gebildet ist, das einen Felgen-Grundkörper (45) der Felge (19) ringförmig umgreift, wobei mittels der Stelleinrichtung (77, 91) das Stegelement (41) relativ zu dem Felgen-Grundkörper (45) in Rad-Axialrichtung (x) verlagerbar ist.
Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs, insbesondere eines Kraftfahrzeugs und/oder eines Fahrzeugs nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Fahrzeug wenigstens ein Fahrzeugrad (13) mit wenigstens einer Felge (19) und mit wenigstens einem an der Felge (19) festgelegten Reifen (15) aufweist, und wobei das Fahrzeugrad (13) wenigstens zwei in Rad-Axialrichtung (x) nebeneinander angeordnete Rad-Teilbereiche (33, 35) aufweist, von denen jeder einen, einen Abrollumfang bildenden Reifenwandbereich (21, 23) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Stelleinrichtung (77, 91) vorgesehen ist, mittels der der Abrollumfang wenigstens eines Rad-Teilbereichs (33, 35) in Abhängigkeit von wenigstens einem Fahrzeug-Lenkparameter verstellt und/oder eingestellt wird.
Fahrzeugrad, insbesondere Kraftfahrzeugrad, für ein Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 13 und/oder zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 14.