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DE19548759A1 - Einrichtung und Verfahren zum Messen und zum Ermitteln von Radlast, Beschleunigungskraft und von der Geschwindigkeit eines Fahrzeugs - Google Patents

Einrichtung und Verfahren zum Messen und zum Ermitteln von Radlast, Beschleunigungskraft und von der Geschwindigkeit eines Fahrzeugs

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DE19548759A1
DE19548759A1 DE19548759A DE19548759A DE19548759A1 DE 19548759 A1 DE19548759 A1 DE 19548759A1 DE 19548759 A DE19548759 A DE 19548759A DE 19548759 A DE19548759 A DE 19548759A DE 19548759 A1 DE19548759 A1 DE 19548759A1
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DE
Germany
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wheel
vehicle
load
sensor
tensile
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Withdrawn
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DE19548759A
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English (en)
Inventor
Roland Knopp
Thomas Dr Becherer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Continental AG
Original Assignee
Continental AG
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Publication date
Application filed by Continental AG filed Critical Continental AG
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    • G01P3/44Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
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    • G01L5/00Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
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Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung sowie ein Verfahren zum Messen und zum Ermitteln von Radlast, von Beschleuni­ gungskraft und von der Drehgeschwindigkeit eines Fahrzeug­ rads sowie ein Fahrzeugrad mit Reifen und mit radialen Verbindungsstegen zwischen Reifen und Radachse und ein Fahrzeug mit Rädern zum Antrieb des Fahrzeugs, die zwischen Reifen und Radachse im wesentlichen radiale Verbindungs­ stege aufweisen. Für unterschiedliche, bekannte Steuerungs­ vorgänge des Fahrzeugs sowie zur Information für den Fahrer sind Informationen über die Drehgeschwindigkeit eines Fahrzeugrades, auf das Fahrzeugrad wirkende Beschleunigungs­ kräfte und über die das Fahrzeugrad wirkende Radlast gewünscht, teilweise sogar erforderlich. Wenn überhaupt, dann wurden Beschleunigungskräfte, Radlast und Drehgeschwin­ digkeit separat mit unterschiedlichen Meßeinrichtungen aufwendig ermittelt.
Aus der DE 41 33 418 C2 ist ein sehr aufwendiger Mechanismus bekannt, bei der mehrere Dehnungsmeßstreifen an radialen Meßstegen zwischen Felge und Radachse und zusätzlich an achsparallelen Stehbolzen gekreuzt angeordnet sind. Dabei wird mit Hilfe der Dehnungsmeßstreifen am radialen Meßsteg die Bremskraft und durch aufwendige Überlagerung mit den Meßergebnissen der gekreuzten Dehnungsmeßstreifen am achsparallelen Stehbolzen die Radlast ermittelt. Die Drehzahl wird separat über eine Stator-Drehzahlgeber­ einrichtung ermittelt. Zur Ermittlung von Bremskraft, Radlast und Drehgeschwindigkeit sind hierbei eine Vielzahl von Einzelelementen erforderlich mit aufwendiger Verschaltung und Auswertung der durch die Vielzahl von Sensoren ermittelten Ergebnisse. Innerhalb des Felgenrings ist der gewaltige bauliche Aufwand für radiale Meßstege, achsparallele Stehbolzen, Anschraubflansch, Drehlagengeber, Lagerung mit einer ungewünscht hohen Gewichtserhöhung des Fahrzeugrades verbunden. Die hohe rotierende Masse erhöht die Störungsgefahr im Rundlaufs des Fahrzeugrads. Vibrationen des Fahrzeugrads, Belastungen der Achse, erhöhter ungleichförmiger Abrieb des Reifens und zusätzliche Geräuscherzeugung können auftreten. Die zusätzliche Masse wirkt sich außerdem negativ auf den Energieverbrauch des Fahrzeugs aus.
Der gesamte Komplex der Meßeinrichtung mit axialen Steh­ bolzen, radialen Meßstegen und Drehlagengeber erfordern darüber hinaus die Bereitstellung einer hohen Raumkapazität in axialer Erweiterung der eigentlichen Felge. Die Ausbildung eines solchen komplexen baulichen axialen Anhangs an die Felge zur Fahrzeugaußenseite hin, ist für Versuchs­ zwecke denkbar. Die Straßentauglichkeit ist eher fraglich.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Ermittlung von Radlast, Beschleunigungskräften und der Drehgeschwindigkeit eines Fahrzeugrades mit einfacheren Mitteln zu ermöglichen.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Ausbildung einer Einrichtung und durch ein Verfahren zum Messen und zum Ermitteln von Radlast, von Beschleunigungskraft und von der Drehgeschwindigkeit eines Fahrzeugrades gemäß den Merkmalen von Anspruch 1 und 3 gelöst. Außerdem wird die Aufgabe durch die Ausbildung eines Fahrzeugrades mit Reifen und mit radialen Verbindungsstegen zwischen Reifen und Radachse des Fahrzeugrades gemäß den Merkmalen von Anspruch 5 und durch die Ausbildung eines Fahrzeugs mit Rädern zum Antrieb des Fahrzeugs, die zwischen Reifen und Radachse im wesentlichen radiale Verbindungsstege aufweisen, gemäß den Merkmalen von Anspruch 6 gelöst. Außerdem wird die Erfindung durch die Verwendung eines Dehnungsmeßstreifens gemäß den Merkmalen von Anspruch 7 gelöst.
Mit Hilfe eines gemeinsamen Sensors, insbesondere einem Dehnungsmeßstreifen, der einem radialen Verbindungssteg zwischen Reifen und Achse eines Fahrzeugrads vor- bzw. nachgeschaltet zur Messung von in dem Verbindungssteg erzeugten Zug-/Druckspannungen an diesem befestigt ist, ist es möglich, die Biegebelastung des Verbindungssteges während der Umdrehung eines Fahrzeugrades zu messen. Die bei der Umdrehung des Fahrzeugrades gemessenen Werte werden mit Mitteln zum Übertragen an Mittel zur Auswertung übertragen. Aus der durch den gemeinsamen Sensor ermittelten Belastungskurve für Zug-/Druckbelastungen des Verbindungs­ steges während der Umdrehung eines Fahrzeugrades wird mit Hilfe der Mittel zur Auswertung die Radlast, die Beschleunigungskraft und die Drehgeschwindigkeit des Fahrzeugrades ermittelt. Dabei wird die bei der Umdrehung eines Fahrzeugrades auf den radialen Verbindungssteg sinus­ förmig wirkende und von dem gemeinsamen Sensor ermittelte Belastungskurve mit bekannten mathematischen Verfahren zur Kurvenanalyse in Amplitude, Frequenz und Niveau der Null- Linie analysiert. Die ermittelten Amplituden werden als Maß für die Radlast, die ermittelte Frequenz als Maß für die Drehgeschwindigkeit des Rades und das Niveau der Null-Linie als Maß für die wirkende Beschleunigungskraft ermittelt. Abspeicherung der ermittelten Werte, Weiterleitung zur Steuerung oder zur Anzeige ist möglich. Auf diese Weise wird mit einfachen Sensoren an lediglich einem radialen Steg zwischen Felge und Achse des Fahrzeugrades lediglich der Biegebelastungsverlauf des Steges ermittelt und aus diesem durch den gemeinsamen Sensor ermittelten Belastungsverlauf Radlast, Beschleunigungskraft und Drehgeschwindigkeit des Fahrzeugrades ermittelt. Der bauliche Aufwand und die dadurch bedingte rotatorische Masse des Fahrzeugrades zum Messen und zur Ermittlung von Radlast, Beschleunigungskraft und von Drehgeschwindigkeit eines Fahrzeugrades werden minimiert. Die Datenübertragung kann aufgrund der Minimierung der Verschiedenartigkeit von Sensortypen vereinfacht werden. Die Reduzierung auf nur einen gemeinsamen Sensor zur Ermittlung von Radlast, Beschleunigungskraft und der Drehgeschwindigkeit eines Fahrzeugrades vereinfacht die Datenübertragung zusätzlich. Auch der Aufwand zur Auswertung der Daten kann aufgrund der Reduzierung der gemessenen Größen vereinfacht werden. Aufgrund der baulichen Vereinfachung, durch die der Felgenraum kaum beansprucht wird, ist auch eine straßen­ taugliche Messung gegeben. Besonders einfach ist die Ermittlung von Radlast, von Beschleunigungskraft und von der Geschwindigkeit mit Hilfe eines Dehnungsmeßstreifens als gemeinsamem Sensor. Die Messung wird kostengünstig, einfach, platzsparend und zuverlässig.
Bevorzugt ist die Messung mit Hilfe eines Sensors bestehend aus zwei Dehnungsmeßstreifen, von denen je einer in Umfangs­ richtung des Fahrzeugrades dem radialen Verbindungssteg vor­ bzw. nachgeordnet ist, von denen je einer die Dehnung bzw. Stauchung an der in Drehrichtung des Fahrzeugrades weisenden Oberfläche und der andere an der in Gegendrehrichtung weisenden Oberfläche des Verbindungsstegs die Dehnung bzw. die Stauchung mißt, wobei die beiden Dehnungsmeßstreifen beispielsweise durch eine elektrische Brücke, so verschaltet sind, daß nur Biegebelastungen des Verbindungsstegs ermittelt werden. Dies ist dadurch möglich, daß die Signale der Dehnungsmeßstreifen sich bei reiner Zug-/Druckbelastung aufheben und bei reiner Biegebelastung addieren. Der durch diesen gemeinsamen Sensor ermittelte Belastungsverlauf ist besonders genau und in einfacher Weise frei von die Messung störenden, auf das Fahrzeugrad wirkenden Querkräften.
Bevorzugt erfolgt die Messung an wenigstens zwei radialen Stegen, wobei an jedem dieser beiden radialen Stege jeweils ein Sensor zur gemeinsamen Ermittlung von Radlast, Beschleunigungskraft und Drehgeschwindigkeit des Fahrzeug­ rades angeordnet ist. Aus den für die beiden Verbindungs­ stege ermittelten Belastungsverläufen werden jeweils die Amplitude, die Frequenz und das Niveau der Null-Linie ermittelt. Die für die beiden Sensoren ermittelten Werte werden gemittelt und aus den gemittelten Werten werden Radlast, Drehgeschwindigkeit des Fahrzeugrades und Beschleunigungskraft ermittelt. Hierdurch werden ebenfalls in einfacher Weise die Meßergebnisse verbessert.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der in den Fig. 1 bis 6 näher erläutert. Darin zeigen
Fig. 1 schematische Darstellung eines Fahrzeugrades mit Dehnungsmeßstreifen an radialen Verbindungsstegen
Fig. 2 Darstellung der Lage eines Dehnungsmeßstreifens am Verbindungssteg von Fig. 1 gemäß Schnittdarstellung II-II von Fig. 1
Fig. 3 Brückenschaltung der Dehnungsmeßstreifen von Fig. 1
Fig. 4 schematische Darstellung der Datenübertragung
Fig. 5 qualitative Darstellung einer gemessenen Zug- /Druckbelastungskurve eines Verbindungsbolzens
Fig. 6 alternative Ausführung der Sensoranordnung.
Fig. 1 zeigt ein Fahrzeugrad bekannter Bauart in perspektivischer Darstellung mit auf einer Felge 5 montiertem Fahrzeugluftreifen 1. Die Felge 5 ist konzentrisch mit Hilfe von radial ausgerichteten, in Umfangsrichtung äquidistant angeordneten radialen Verbindungsstegen 4 an einer Felgenschüssel 2 mit einer Achse 3 befestigt. In Fig. 1 ist mit dem Pfeil r die Radiale, mit dem Pfeil u die Umfangsrichtung und mit dem Pfeil a die Achsrichtung, die senkrecht zur Felgenschüssel angeordnet ist, dargestellt. An einem Verbindungssteg 4 ist eine Sensoreinrichtung 6 befestigt.
Wie in Fig. 2a dargestellt ist, besteht der Sensor 6 aus zwei Dehnungsmeßstreifen 7, 8. Die Dehnungsmeßstreifen 7, 8 sind dem Verbindungssteg 4 in Umfangsrichtung vor- und nachgeordnet in gleicher radialer Höhe mit Ausrichtung ihrer Meßdrähte parallel zur Achse des Verbindungsstegs 4 befestigt. Hierzu ist der Verbindungssteg sowohl an seiner in Umfangsrichtung als auch an seiner in Gegenumfangs­ richtung ausgebildeten Oberfläche jeweils mit einer Ausnehmung 12 versehen, in der eine plane Fläche 11 ausgebildet ist. Die beiden planen Flächen 11 des Verbin­ dungsstegs sind parallel zueinander und zur radialen Achse des radialen Stegs 4 ausgebildet. Die Dehnungsmeßstreifen 7 bzw. 8 sind auf diesen planen Flächen 11 befestigt. Die Dehnungsmeßstreifen 11 sind dabei mit Hilfe einer bekannten Brückenschaltung so verschaltet, daß die Signale der Dehnungsmeßstreifen sich bei reiner Zug-/Druckbelastung des Verbindungssteges aufheben und bei reiner Biegebelastung des Verbindungssteges 4 addieren. Zur Kompensation von Temperatureinflüssen ist es denkbar, beispielsweise auf die Umfangsoberfläche der Felgenschüssel 5 in unmittelbar benachbarter Position zum Verbindungssteg 4 diesem in Umfangsrichtung vor- und nachgeordnet jeweils einen Kompensationsdehnungsmeßstreifen 9 bzw. 10 auszubilden.
In Fig. 3 ist beispielhaft eine derartige Brückenschaltung mit den Dehnungsmeßstreifen 7 und 8 und den beiden Kompensationsdehnungsmeßstreifen 9 und 10 schematisch dargestellt. Mit Bezugszeichen 21 ist die Versorgungs­ spannung, mit dem Bezugszeichen 20 die Ausgangsspannung und mit dem Bezugszeichen 19 ein Verstärkerelement dargestellt.
Wie in Fig. 4 schematisch dargestellt ist, erfolgt während der Umdrehung des Fahrzeugluftreifens die Messung der im Bereich der planen Flächen 11 des Verbindungssteges 4 durch die Belastung des Fahrzeugluftreifens erzeugten Zug- und Druckspannungen mit Hilfe der Dehnungsmeßstreifen 7 und 8. Durch Superposition dieser ermittelten Spannungen mit Hilfe der Brückenschaltung liefert der Sensor 6 Meßwerte für die auftretende Biegebelastung des Verbindungssteges in der radialen Position der Dehnungsmeßstreifen 7 bzw. 8 während der Umdrehung des Fahrzeugluftreifens. Die gemessenen Signale werden verstärkt durch einen Verstärker 19 bekannter Bauart über einen an der Felgenscheibe 5 befestigten Schleifring 23 und einen fahrzeugfesten Schleifkontakt 22 an eine Auswerteeinrichtung 24 bekannter Art weitergeleitet. Diese kann beispielsweise ein Bordcomputer oder eine weitere Signalverarbeitungseinrichtung bekannter Art sein. Die Übertragung der Meßwerte kann alternativ berührungslos, beispielsweise induktiv oder über ein frequenzmoduliertes Signal erfolgen.
Der ermittelte Belastungsverlauf ist beispielhaft qualitativ in Fig. 5 dargestellt. Die Abszisse gibt die Zeit und die Ordinate die ermittelte Ausgangsspannung UA an. Hierin ist in einem ersten Zeitabschnitt I der Belastungsverlauf während einer Radumdrehung im Zustand des reinen Rollens des Fahrzeugrads dargestellt. Dabei gibt der beginnende Null­ punkt 33 den ermittelten Wert in einer Umfangsposition 33 der maximalen Höhe des Verbindungssteges 4 wieder, wie in Fig. 1 dargestellt ist. Beim Weiterdrehen des Fahrzeugrades mit konstanter Winkelgeschwindigkeit ω in Umfangsrichtung steigt die gemessene Ausgangsspannung UA bis zu einem Maximum an, das sie in der Umfangsposition 34, d. h. nach 90°, erreicht. Im Anschluß daran nimmt der Wert für die Ausgangsspannung wieder ab und erreicht nach 180°-Umdrehung in Punkt 31 wieder die Null-Linie und nach 270° in Position 32 ein Minimum um anschließend wieder anzusteigen. In Umfangsposition 33 liegt die ermittelte Ausgangsspannung wieder auf der Null-Linie. In Fig. 5 ist in einem Zeit­ abschnitt II eine Periode mit Beschleunigung und im Zeitabschnitt III eine Periode mit Abbremsung dargestellt. Wie zu erkennen ist, verschiebt sich die Null-Linie 27 in der Phase des Beschleunigens um ein Maß 28′ nach oben und in der Phase des Abbremsens um ein Maß 28′′ von der Ausgangsnull-Linie nach unten. Diese Verschiebungen 28′ bzw. 28′′ des Niveaus der Null-Linie stellt jeweils ein Maß für die Höhe des wirkenden Antriebsmoments bzw. für die Größe des wirkenden Bremsmoments dar. Die betragliche Summe 25, 25′, 25′′ zweier aufeinanderfolgender Amplituden innerhalb einer jeden Periode stellen jeweils ein Maß für die auf das Fahrzeugrad wirkende Radlast dar.
Mit bekannten mathematischen Methoden wird in der Auswerte­ einrichtung beispielsweise durch Diskretisierung zunächst die Phasenlage bestimmt. Nach Ermittlung des Signalabstands der aufeinanderfolgenden Amplituden wird der Abstand gemittelt und das Niveau der Null-Linie gegenüber einer vordefinierten Basisnull-Linie bestimmt. Durch Ermittlung des zeitlichen Abstands zweier gleichgerichteter Amplituden wird die Phasenlänge und somit die Frequenz bestimmt. Die Frequenz stellt ein proportionales Maß für die Geschwindigkeit, der Betrag des Abstands der aufeinander­ folgenden Amplituden innerhalb einer Periode ein proportionales Maß für die auf das Fahrzeugrad ausgeübte Radlast und das Maß der Verschiebung 28 der Lage der Null- Linie von einer definierten Basisnull-Linie ein proportionales Maß, wenn positiv, für das Antriebsmoment bzw., wenn negativ, für das Bremsmoment dar. In der Auswerteeinrichtung werden dementsprechend aus dem Kurvenverlauf die Radlast, die Geschwindigkeit, das Antriebsmoment und das Bremsmoment berechnet und zur Weiterverarbeitung bereitgestellt. Es ist denkbar, die ermittelten Werte beispielsweise mit Hilfe eines Displays anzuzeigen oder der Bordelektronik zur Steuerung weiterzureichen.
Da die Biegebelastung innerhalb eines Verbindungsstegs aufgrund seiner festen Einspannung sowohl in Felge 5 als auch in Felgenschüssel 2, insbesondere im unmittelbaren radialen, an die Befestigungsstelle angrenzenden Bereich besonders groß ist, ist es sinnvoll, die Dehnungsmeß­ streifen 7, 8 möglichst nah an der Felge bzw. an der Felgen­ schüssel anzuordnen.
Es ist auch denkbar, zur Verfeinerung der ermittelten Werte noch an wenigstens einem weiteren Verbindungssteg 4, der sinnvollerweise möglichst weit von dem ersten beabstandet ist, ebenfalls Dehnungsmeßstreifen 7′ bzw. 8′ in oben genannter Art zu befestigen, wobei die Dehnungsmeß­ streifen 7, 8 bzw. 7′, 8′ untereinander so verschaltet werden, daß die ermittelten Biegebelastungen des ersten Verbindungsstegs mit den ermittelten Biegebelastungen des zweiten Verbindungssteges 4 gemittelt werden. Eine derartige Verschaltung ist in Fig. 3b schematisch dargestellt. Sinnvollerweise werden, wenn bereits Temperatur­ kompensatoren 9 und 10 zum ersten Schaltkreis ausgebildet sind, auch temperaturkompensierende Dehnungsmeß­ streifen 9′, 10′ für den zweiten Schaltkreis in oben genannter Art ausgebildet.
Wie in Fig. 6 dargestellt ist, ist es auch denkbar, den Sensor 6 aus einem Dehnungsmeßstreifen 13 auszubilden, der seitlich in axialer Richtung des Fahrzeugrades am Verbindungssteg 4 befestigt ist und der in bekannter Weise mit Meßdrähten 14 bzw. 15 ausgebildet ist, die V-förmig symmetrisch zur Achse des Verbindungssteges 4 ausgerichtet sind, wobei auch diese bekannten Dehnungsmeßstreifen die im Bereich seiner Befestigungsfläche im Verbindungssteg wirkenden Zug- bzw. Druckspannungen aufgrund von Scherung in der Oberfläche mißt und durch geeignete Verschaltung die Biegebelastungen des Verbindungssteges in Umfangsrichtung ermittelt. Zur Temperaturkompensation ist es auch hier denkbar, beispielsweise auf der Umfangsfläche der Felgenscheibe kompensierende Dehnungsmeßstreifen auszubilden. Diese können ebenfalls entweder, wie im Ausführungsbeispiel von Fig. 2 dargestellt, zweiteilig oder wie in Fig. 6b dargestellt ist, aus einem einteiligen Dehnungsmeßstreifen 16 mit geeigneter, beispielsweise V-förmiger Anordnung der Meßdrähte ausgebildet sein.
Bei Verwendung eines V-förmigen Dehnungsmeßstreifens 13 ist es sinnvoll, diesen im Bereich der radialen Mitte des Verbindungssteges 4 auszubilden, da hier die Scherung am größten ist.
Bezugszeichenliste
1 Luftreifen
2 Felgenschüssel
3 Achse
4 radialer Steg
5 Felge
6 Sensor
7 Dehnungsmeßstreifen
8 Dehnungsmeßstreifen
9 Kompensationsmeßstreifen
10 Kompensationsmeßstreifen
11 plane Fläche
12 Ausnehmung
13 Dehnungsmeßstreifen
14 Meßdrähte
15 Meßdrähte
16 Kompensationsdehnungsmeßstreifen
17
18
19 Verstärker
20 Ausgangsspannung
21 Versorgungsspannung
22 Schleifkontakt
23 Schleifring
24 Auswerteeinheit
25 Amplitudensumme
26 Radperiode
27 Nullniveau
28 Abweichungsmaß

Claims (7)

1. Einrichtung zum Messen und zum Ermitteln von Radlast, von Beschleunigungskraft und von der Geschwindigkeit eines Fahrzeugs
  • - mit einem für diese Messungen gemeinsamen Sensor, insbesondere einem Dehnungsmeßstreifen, der an einem radialen Verbindungssteg zwischen Reifen und Achse eines Fahrzeugrads, insbesondere diesem vor- bzw. nachgeordnet, zur Messung von Zug-/Druckspannungen des Verbindungssteges befestigt ist,
  • - mit Mitteln zum Übertragen der bei der Umdrehung des Fahrzeugrads gemessenen Werte für Zug- und Druckspannungen des Verbindungsstegs an Mittel zur Auswertung.
2. Einrichtung zum Messen und Ermitteln von Radlast, Beschleunigungskraft und von Geschwindigkeit eines Fahrzeugrades gemäß den Merkmalen von Anspruch 1,
  • - bei dem an wenigstens zwei radialen Verbindungs­ stegen diesen vor- und/oder nachgeordnet je ein gemeinsamer Dehnungsmeßstreifen zur Messung der während der Umdrehung des Fahrzeugrades in dem Verbindungssteg erzeugten Zug-/Druckspannungen angeordnet ist, wobei zu jedem dieser Verbindungs­ stege Mittel zur Übertragung der gemessenen Werte an eine Auswerteeinrichtung ausgebildet sind,
  • - mit Mitteln zum Mitteln der für diese Verbindungs­ stege ermittelten Amplituden, der ermittelten Frequenzen und des ermittelten Niveaus der Null- Linien als Maß für die Radlast, für die Beschleuni­ gungskraft bzw. für die Drehgeschwindigkeit.
3. Verfahren zum Messen und zum Ermitteln von Radlast, von Beschleunigungskraft und von der Drehgeschwindigkeit eines Fahrzeugrades,
  • - bei dem die erzeugten Zug-/Druckspannungen eines radialen Verbindungssteges zwischen Achse und Reifen des Fahrzeugrades während der Umdrehung des Fahrzeugrades mit einem gemeinsamen Sensor gemessen und an Mittel zur Auswertung weitergeleitet wird und
  • - bei dem die Radlast, die Beschleunigungskraft und die Drehgeschwindigkeit des Fahrzeugrads aus dem gemeinsam gemessenen, sinusförmigen Belastungs­ verlauf durch Bestimmung von Amplituden, Frequenz und Niveau der Null-Linie derart ermittelt werden, daß die Amplitude Maß für die Radlast, die Frequenz Maß für die Drehgeschwindigkeit des Rades und das Niveau der Null-Linie Maß für die Beschleunigungs­ kraft ist.
4. Verfahren zum Messen und Ermitteln von Radlast, Beschleunigungskraft sowie von der Drehgeschwindigkeit eines Fahrzeugrades gemäß den Merkmalen von Anspruch 3,
  • - bei dem die Zug-/Druckspannungen von mindestens zwei radialen Verbindungsstegen zwischen Achse und Reifen des Fahrzeugrades während der Umdrehung des Rades mit jeweils einem Sensor gemessen wird,
  • - wobei die gemittelten Werte für Amplitude Maß für die Radlast, die für die Frequenz Maß für die Dreh­ geschwindigkeit des Rades und somit für die Geschwindigkeit des Fahrzeugs und die für das Niveau der Null-Linie Maß für die Beschleunigungskraft sind.
5. Fahrzeugrad mit Reifen und mit radialen Verbindungs­ stegen zwischen Reifen und Radachse des Fahrzeugrades,
  • - mit einem Sensor, insbesondere mit einem Dehnungs­ meßstreifen, zur kontinuierlichen Messung von Zug- und Druckspannungen zumindest eines radialen Verbindungssteges, wobei der Sensor diesem insbesondere in Umfangsrichtung vor- oder nachgeordnet ist, insbesondere mit zwei Dehnungsmeßstreifen, von denen je einer dem Steg vor- bzw. nachgeordnet ist und die elektrisch so gekoppelt sind, daß sie einen gemeinsamen Sensor zur Ermittlung der Biegebelastung des Verbindungssteges bilden,
  • - mit Mitteln zum Ermitteln der beim Abrollen des Rades durch den Sensor gemessenen Amplituden, Frequenz und Niveau der der Null-Linie des sinusförmigen Belastungsverlaufs als Maß für die Radlast, für die Rotationsgeschwindigkeit bzw. für die Beschleunigungskraft,
  • - mit Mitteln zur Übertragung der von dem Sensor gemessenen Zug-/Druckspannungen des Verbindungs­ steges an die Mittel zur Ermittlung von Amplitude, Frequenzen und des Niveaus der Null-Linie.
6. Fahrzeug mit Rädern zum Antrieb des Fahrzeugs, die zwischen Reifen und Radachse im wesentlichen radiale Verbindungsstege aufweisen,
  • - wobei wenigstens ein Verbindungssteg mit zumindest einem Sensor zur Ermittlung der Zug-/Druckspannungen während des Abrollens des Reifens bestückt ist,
  • - mit Mitteln zur Übertragung der gemessenen Werte an eine Auswerteeinrichtung, in der die Amplituden, die Frequenz und das Niveau der Null-Linie des durch den Sensor gemessenen Verlaufs der Zug-/Druckspannungen ermittelt und aus ihnen Radlast, Drehgeschwindig­ keit des Rades bzw. Beschleunigungskraft ermittelt werden.
7. Verwendung eines Dehnungsmeßstreifens an einem radialen Verbindungssteg zwischen Reifen und Radachse eines Fahrzeugrades zur gemeinsamen Ermittlung von Radlast, Beschleunigungskraft und von Drehgeschwindigkeit des Rades aus dem durch diesen Dehnungsmeßstreifen gemessenen Verlauf der Zug-/Druckspannungen des Verbindungssteges während der Umdrehung des Rades.
DE19548759A 1995-12-23 1995-12-23 Einrichtung und Verfahren zum Messen und zum Ermitteln von Radlast, Beschleunigungskraft und von der Geschwindigkeit eines Fahrzeugs Withdrawn DE19548759A1 (de)

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