DE102020116452B3 - Method for determining a coefficient of friction between a first wheel of a multi-lane motor vehicle and the floor covering - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein mehrspuriges Kraftfahrzeug (200), umfassend mehrere Räder (100; 101; 102; 103) und ein erstes Einzelradantriebsmittel (104), wobei das erste Einzelradantriebsmittel (104) dazu ausgebildet ist, ein erstes (100) der Räder anzutreiben, ohne dabei ein weiteres (101; 102; 103) der Räder anzutreiben.The invention relates to a multi-track motor vehicle (200), comprising a plurality of wheels (100; 101; 102; 103) and a first single-wheel drive means (104), the first single-wheel drive means (104) being designed to drive a first (100) of the wheels, without driving another (101; 102; 103) of the wheels.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung eines Reibungskoeffizienten zwischen einem ersten Rad eines mehrspurigen Kraftfahrzeugs mit mehreren Rädern und dem Bodenbelag gemäß Anspruch 1.The present invention relates to a method for determining a coefficient of friction between a first wheel of a multi-track motor vehicle with several wheels and the floor covering according to claim 1.
Es sind mehrspurige Kraftfahrzeuge bekannt. Mehrspurig bedeutet hierbei insbesondere, dass die Kraftfahrzeuge nebeneinander angeordnete Räder aufweisen. Ein Motorrad ist beispielsweise ein einspuriges Kraftfahrzeug. Mehrspurige Kraftfahrzeuge werden häufig auch als Automobil bezeichnet. Zumindest zwei der Räder werden üblicherweise durch ein Antriebsmittel in Rotation versetzt, sodass sich aufgrund einer Kraftübertragung zwischen den angetriebenen Rädern und einem Bodenbelag, auf dem die Räder sich befinden, eine Bewegung des Kraftfahrzeugs ergibt.There are known multi-lane motor vehicles. In this context, multi-lane means in particular that the motor vehicles have wheels arranged next to one another. For example, a motorcycle is a single-track motor vehicle. Multi-lane motor vehicles are also often referred to as automobiles. At least two of the wheels are usually set in rotation by a drive means, so that a movement of the motor vehicle results due to a power transmission between the driven wheels and a floor covering on which the wheels are located.
Aus der
Die
Demgegenüber liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren zur Messung eines Reibungskoeffizienten zwischen einem Rad des Kraftfahrzeugs und dem Bodenbelag zu schaffen.In contrast, the present invention is based on the object of creating an improved method for measuring a coefficient of friction between a wheel of the motor vehicle and the floor covering.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 gelöst. Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by a method according to claim 1. Embodiments of the invention are given in the dependent claims.
Anspruch 1 betrifft ein Verfahren zur Ermittlung eines Reibungskoeffizienten zwischen dem ersten Rad eines mehrspurigen Kraftfahrzeugs nach einer Ausführungsform der Erfindung und einem Bodenbelag, auf dem das Kraftfahrzeug angeordnet ist.Claim 1 relates to a method for determining a coefficient of friction between the first wheel of a multi-track motor vehicle according to one embodiment of the invention and a floor covering on which the motor vehicle is arranged.
Das mehrspurige Kraftfahrzeug gemäß Anspruch 1 umfasst mehrere Räder und ein erstes Einzelradantriebsmittel. Das erste Einzelradantriebsmittel ist dazu ausgebildet, ein erstes der Räder anzutreiben, ohne dabei ein weiteres der Räder anzutreiben. Es kann also genau nur das erste Rad als einziges Rad angetrieben werden. Die weiteren Räder können dabei insbesondere Räder sein, die beim bestimmungsgemäßen Betrieb des Kraftfahrzeugs genauso wie das erste Rad auf einer Bodenoberfläche wie beispielsweise einer Straße angeordnet sind und auf denen das Kraftfahrzeug fortbewegt wird. Unter Einzelradantriebsmittel im Sinne der Erfindung werden sowohl dazu ausgebildete Mittel verstanden, die ein einzelnes der Räder antreiben, ohne dabei ein weiteres der Räder anzutreiben. Außerdem kann ein Einzelradantriebsmittel durch ein Kupplungsmittel ausgebildet sein: Dabei ist ein Antriebsmittel grundsätzlich dafür ausgebildet, über einzelne, den Rädern zugeordnete Kupplungen mehrere Räder oder auch nur ein einzelnes Rad anzutreiben.The multi-track motor vehicle according to claim 1 comprises a plurality of wheels and a first single wheel drive means. The first single wheel drive means is designed to drive a first one of the wheels without driving another one of the wheels. So only the first wheel can be driven as the only wheel. The further wheels can in particular be wheels which, like the first wheel, are arranged on a floor surface such as a road during normal operation of the motor vehicle and on which the motor vehicle is moved. Individual wheel drive means within the meaning of the invention are understood to mean both means designed for this purpose which drive an individual one of the wheels without driving another of the wheels. In addition, a single-wheel drive means can be formed by a coupling means: In this case, a drive means is basically designed to drive several wheels or even just a single wheel via individual clutches assigned to the wheels.
Für die beanspruchte Erfindung muss sichergestellt werden, dass ein Rad unabhängig von den anderen Rädern angetrieben werden kann. Dazu ist neben Einzelradantrieben alternativ auch denkbar, dass einzelne Räder über ein Kupplungssystem getrennt werden können.For the claimed invention it must be ensured that one wheel can be driven independently of the other wheels. In addition to individual wheel drives, it is also alternatively conceivable that individual wheels can be separated using a clutch system.
Das Einzelradantriebsmittel ist insbesondere vorteilhaft für verschiedene zusätzliche Funktionen des Kraftfahrzeugs. So wird das erste Rad dafür verwendet, im Stand einen Reibungskoeffizienten zwischen dem ersten Rad und einem Bodenbelag, z.B. einem bestimmten Asphalt, zu ermitteln. Alternativ oder zusätzlich kann das Einzelradantriebsmittel auch beim Radwechsel verwendet werden, um die Kraft aufzubringen, die benötigt wird, um eine Schraubverbindung zu lösen. Außerdem kann das erste Einzelradantriebsmittel verwendet werden, um eine Unwucht im ersten Rad zu ermitteln.The single wheel drive means is particularly advantageous for various additional functions of the motor vehicle. The first wheel is used to determine a coefficient of friction between the first wheel and a floor covering, e.g. a certain asphalt, when the vehicle is stationary. As an alternative or in addition, the individual wheel drive means can also be used when changing a wheel in order to apply the force that is required to loosen a screw connection. In addition, the first single wheel drive means can be used to determine an imbalance in the first wheel.
Das erste Rad wird auf dem Bodenbelag mit dem ersten Einzelradantriebsmittel angetrieben. Währenddessen wird eine Bremskraft auf zumindest das zweite Rad des Kraftfahrzeugs ausgeübt. Dies geschieht, damit das Kraftfahrzeug nicht fortbewegt wird aufgrund des angetriebenen ersten Rads. Es wird ein vom ersten Einzelradantriebsmittel ausgeübtes erstes Drehmoment gemessen, das benötigt wird, um eine Haftreibungskraft zwischen dem ersten Rad und dem Bodenbelag zu überwinden. Hierbei handelt es sich um das Drehmoment, bei dem das erste Rad in Kontakt mit dem Bodenbelag in Rotation versetzt wird. Aus diesem Drehmoment wird dann der Reibungskoeffizient berechnet.The first wheel is driven on the flooring with the first single wheel drive means. Meanwhile, a braking force is exerted on at least the second wheel of the motor vehicle. This is done so that the motor vehicle is not moved because of the driven first wheel. A first torque exerted by the first individual wheel drive means is measured, which torque is required to overcome a static friction force between the first wheel and the floor covering. This is the torque at which the first wheel in contact with the flooring is rotated. The coefficient of friction is then calculated from this torque.
Der gemessene Reibungskoeffizient kann einem Benutzer beispielsweise direkt als Zahlenwert angezeigt werden. Es ist auch möglich, dass dem Benutzer angezeigt wird, dass es sich um einen besonders hohen oder besonders geringen Reibungskoeffizienten handelt. Der Benutzer kann diese Information nutzen und sein Fahrverhalten anpassen. Zudem kann die Information vom Fahrzeug selbst genutzt werden, bspw. mit dem Ziel ein stabiles Fahrverhalten des Kraftfahrzeugs zu realisieren.The measured coefficient of friction can, for example, be displayed directly to a user as a numerical value. It is also possible for the user to be shown that a particularly high or particularly low coefficient of friction is involved. The user can use this information and adapt his driving behavior. The information can also be used by the vehicle itself be, for example. With the aim of realizing a stable driving behavior of the motor vehicle.
Nach einer Ausführungsform der Erfindung kann das Kraftfahrzeug ein zweites, ein drittes und ein viertes Einzelradantriebsmittel umfassen. Das zweite Einzelradantriebsmittel kann dazu ausgebildet sein, ein zweites der Räder anzutreiben, ohne dabei ein anderes der Räder anzutreiben. Das dritte Einzelradantriebsmittel kann dazu ausgebildet sein, ein drittes der Räder anzutreiben, ohne dabei ein anderes der Räder anzutreiben. Das vierte Einzelradantriebsmittel kann dazu ausgebildet sein, ein viertes der Räder anzutreiben, ohne dabei ein anderes der Räder anzutreiben. Das andere Rad kann jeweils ein Rad sein, das beim bestimmungsgemäßen Betrieb des Kraftfahrzeugs auf einer Bodenoberfläche wie beispielsweise einer Straße angeordnet ist auf dem das Kraftfahrzeug fortbewegt wird.According to one embodiment of the invention, the motor vehicle can comprise a second, a third and a fourth individual wheel drive means. The second single wheel drive means can be designed to drive a second one of the wheels without driving another one of the wheels. The third individual wheel drive means can be designed to drive a third one of the wheels without driving another one of the wheels. The fourth individual wheel drive means can be designed to drive a fourth one of the wheels without driving another one of the wheels. The other wheel can in each case be a wheel which, when the motor vehicle is operated as intended, is arranged on a ground surface such as a road on which the motor vehicle is moved.
Bei dieser Ausführungsform lassen sich also vier Räder einzeln mit dem jeweiligen Einzelradantriebsmittel antrieben. Dies ist insbesondere vorteilhaft, wenn das Kraftfahrzeug nicht mehr als diese vier Räder umfasst. Dann lassen sich die oben erwähnten Vorteile für jedes der Räder erreichen.In this embodiment, four wheels can be driven individually with the respective individual wheel drive means. This is particularly advantageous if the motor vehicle does not include more than these four wheels. Then the above-mentioned advantages can be achieved for each of the wheels.
Nach einer Ausführungsform der Erfindung kann das Kraftfahrzeug einen zentralen Antrieb umfassen, der dazu ausgebildet ist, zumindest zwei der Räder gleichzeitig anzutreiben. Dieser zentrale Antrieb ist insbesondere vorteilhaft für einen regulären Betrieb des Kraftfahrzeugs, wenn die oben erwähnten Zusatzfunktionen unter Umständen nicht benötigt werden.According to one embodiment of the invention, the motor vehicle can comprise a central drive which is designed to drive at least two of the wheels at the same time. This central drive is particularly advantageous for regular operation of the motor vehicle when the additional functions mentioned above may not be required.
Nach einer Ausführungsform der Erfindung kann die Bremskraft durch das Ausüben eines zweiten Drehmoments des zweiten Einzelradantriebsmittels auf das zweite Rad, eines dritten Drehmoments des dritten Einzelradantriebsmittels auf das dritte Rad und eines vierten Drehmoments des vierten Einzelradantriebsmittels auf das vierte Rad ausgeübt werden. Das zweite, das dritte und das vierte Drehmoment können dabei entgegengesetzt zur Richtung des ersten Drehmoments sein. Dies ist insbesondere vorteilhaft, da somit die für die Bremskraft aufgewendeten Drehmomente an das erste Drehmoment angepasst werden können.According to one embodiment of the invention, the braking force can be exerted by exerting a second torque of the second single wheel drive means on the second wheel, a third torque of the third single wheel drive means on the third wheel and a fourth torque of the fourth single wheel drive means on the fourth wheel. The second, third and fourth torque can be opposite to the direction of the first torque. This is particularly advantageous since the torques used for the braking force can thus be adapted to the first torque.
Nach einer Ausführungsform der Erfindung kann die Summe des zweiten, des dritten und des vierten Drehmoments dem Betrag des ersten Drehmoments entsprechen. Es ist insbesondere möglich, dass das zweite, das dritte und das vierte Drehmoment gleich groß sind. Insbesondere können das zweite, das dritte und das vierte Drehmoment jeweils ein Drittel so groß sein wie der Betrag des ersten Drehmoments.According to one embodiment of the invention, the sum of the second, third and fourth torques can correspond to the amount of the first torque. In particular, it is possible for the second, third and fourth torques to be of the same size. In particular, the second, the third and the fourth torque can each be a third as large as the amount of the first torque.
Es ist möglich, dass das erste Einzelradantriebsmittel von außerhalb des Kraftfahrzeugs steuerbar ist. Es kann beispielsweise möglich sein, das erste Einzelradantriebsmittel mit einem Smartphone oder einem in einer Kraftfahrzeugwerkstatt vorhandenen Gerät zu steuern. Die Steuerung kann insbesondere umfassen, dass das erste Rad angetrieben wird.It is possible for the first individual wheel drive means to be controllable from outside the motor vehicle. For example, it may be possible to control the first single-wheel drive means with a smartphone or a device that is present in a motor vehicle workshop. The control can in particular include that the first wheel is driven.
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden deutlich anhand der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beiliegenden Abbildungen. Dabei werden für gleiche oder ähnliche Bauteile und für Bauteile mit gleichen oder ähnlichen Funktionen dieselben Bezugszeichen verwende. Dabei zeigen
-
1 eine schematische Ansicht von vier Rädern mit dazugehörigen Einzelradantriebsm itteln; -
2 eine schematische Ansicht eines Ausschnitts eines nicht erfindungegemäßen Kraftfahrzeugs mit einem daran angeordneten und am Kraftfahrzeug abgestützten Radlösemittel; und -
3 eine schematische Ansicht eines Ausschnitts eines nicht erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs mit einem daran angeordneten und am Boden abgestützten Radlösemittel.
-
1 a schematic view of four wheels with associated single wheel drive means; -
2 a schematic view of a section of a motor vehicle not according to the invention with a wheel release means arranged thereon and supported on the motor vehicle; and -
3 a schematic view of a section of a motor vehicle not according to the invention with a wheel release means arranged thereon and supported on the ground.
In
Jedes der Räder
Mit den Rädern
Die Drehmomente können nun so lange erhöht werden, bis das vom ersten Einzelradantriebsmittel
In
Es ist außerdem ein Radlösemittel
Das Kraftfahrzeug
Die in
Claims (5)
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