DE102018205904A1 - Method for determining at least one coefficient of friction, device - Google Patents

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Joachim Zanker
Christian Riese
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Robert Bosch GmbH
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Robert Bosch GmbH
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestimmen zumindest eines Reibwerts zwischen zumindest einem Rad (4,5) eines mehrere Räder (4,5,6,7) aufweisenden Kraftfahrzeugs (1) und einer Fahrbahn (10), auf welcher die Räder (4,5) aufstehen, wobei durch Ansteuern zumindest eines Aktuators zum Beeinflussen eines aktuellen Fahrzustands eine aus der Ansteuerung resultierende Veränderung des Fahrzustands und in Abhängigkeit der Veränderung der Reibwert abgeschätzt werden. Es ist vorgesehen, dass zum Ermitteln des Reibwerts zumindest ein Lenkaktuator (8,9), der nur einem Rad (4,5) des Kraftfahrzeugs (1) zugeordnet ist, als Aktuator angesteuert wird, um einen Lenkwinkel (a) des Rads zu verändern, wobei ein zum Verändern des Lenkwinkels (a) notwendiges Moment erfasst und in Abhängigkeit des erfassten Moments der Reibwert abgeschätzt wird.

Figure DE102018205904A1_0000
The invention relates to a method for determining at least one coefficient of friction between at least one wheel (4, 5) of a motor vehicle (1) having a plurality of wheels (4, 5, 6, 7) and a roadway (10) on which the wheels (4, 5), wherein by controlling at least one actuator for influencing a current driving state, a change in the driving state resulting from the control and in dependence on the change in the coefficient of friction can be estimated. It is provided that for determining the coefficient of friction at least one steering actuator (8,9), which is associated with only one wheel (4,5) of the motor vehicle (1), is actuated as an actuator to change a steering angle (a) of the wheel in which a torque required for changing the steering angle (a) is detected and the coefficient of friction is estimated as a function of the detected torque.
Figure DE102018205904A1_0000

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestimmen zumindest eines Reibwerts zwischen zumindest einem Rad eines mehrere Räder aufweisenden Kraftfahrzeugs und einer Fahrbahn, auf welcher die Räder aufstehen, wobei durch Ansteuern zumindest eines Aktuators zum Beeinflussen eines aktuellen Fahrzustands eine aus der Ansteuerung resultierende Veränderung des Fahrzustands und in Abhängigkeit der Veränderung der Reibwert abgeschätzt werden.The invention relates to a method for determining at least one coefficient of friction between at least one wheel of a motor vehicle having a plurality of wheels and a road on which the wheels get up, wherein by controlling at least one actuator for influencing a current driving state, a change in the driving state resulting from the driving and Dependence of the change in the coefficient of friction can be estimated.

Weiterhin betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Durchführen des vorstehend genannten Verfahrens.Furthermore, the invention relates to an apparatus for carrying out the method mentioned above.

Stand der TechnikState of the art

Moderne Sicherheitssysteme von Kraftfahrzeugen reagieren in Abhängigkeit von aktuellen Reibwerten, um eine optimale Gefahrenvermeidung oder Entschärfung zu gewährleisten. So regeln beispielsweise ABS- oder ESP-Systeme entsprechend eines aktuell erfassten Reibwerts eine Bremskraft ein, um ein Durchdrehen eines oder aller Räder des Kraftfahrzeugs zu vermeiden und das Fahrzeug zu stabilisieren. Die Erkennung des aktuellen Reibwerts der Straße beziehungsweise des Reibwerts, der zwischen Straße und Rad wirkt, findet dabei jedoch erst dann statt, wenn das ABS- oder ESP-System eingreift. Somit findet eine Schätzung des Reibwerts nur bei aktiver Regelung und bereits notwendigem Bremseingriff statt. Damit erfolgt das Erfassen des Reibwerts erst bei Überschreiten der eigentlichen Grenzen, was für Insassen des Fahrzeugs auch Komfortnachteile mit sich bringt, da der Eingriff des Bremssystems zwangsläufig zu einer Verzögerung des Fahrzeugs führt. Es soll daher vermieden werden, nur zum Feststellen des Reibwerts das Bremssystem anzusteuern.Modern safety systems of motor vehicles react depending on current coefficients of friction, in order to ensure optimal danger avoidance or defuse. Thus, for example, ABS or ESP systems regulate a braking force according to a currently detected coefficient of friction in order to prevent spinning of one or all wheels of the motor vehicle and to stabilize the vehicle. The detection of the current coefficient of friction of the road or the coefficient of friction that acts between the road and the wheel, however, takes place only when the ABS or ESP system intervenes. Thus, an estimate of the coefficient of friction takes place only with active control and already necessary braking intervention. Thus, the detection of the coefficient of friction occurs only when the actual limits are exceeded, which also brings comfort disadvantages for occupants of the vehicle, since the intervention of the brake system inevitably leads to a deceleration of the vehicle. It should therefore be avoided, only to determine the coefficient of friction to control the brake system.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Das erfindungsgemäße Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass ohne einen Eingriff in das Bremssystem beziehungsweise ohne einen Eingriff durch das Bremssystem in den Fahrzustand eine Reibwertabschätzung vorgenommen wird, die insbesondere von Insassen des Kraftfahrzeugs unbemerkt durchführbar ist. Heutige Kraftfahrzeuge sind oft mit einer elektromechanischen Lenkung ausgestattet, welche mit zwei aufeinander gegenüberliegenden Längsseiten des Kraftfahrzeugs angeordneten Rädern gekoppelt ist, um das Kraftfahrzeug zu steuern. Während bisher ein Lenksystem eine mechanische Kopplung zwischen Lenkrad und den Rädern vorausgesetzt hat, werden nunmehr Lenksysteme entwickelt, bei denen die mechanische Kopplung entfällt. Stattdessen wird auf eine elektrische Kopplung zurückgegriffen. Derartige Systeme werden als Steer-by-Wire-Systeme bezeichnet. Das erfindungsgemäße Verfahren macht sich ein derartiges System mit Einzelradstellern zu Nutze, da ein derartiges System es erlaubt, Räder einzeln anzusteuern, sodass jeder Lenkwinkel individuell verstellt wird. So sieht das Verfahren erfindungsgemäß vor, dass zum Ermitteln des Reibwerts als der zumindest eine Aktuator zumindest ein Lenkaktuator, der nur einem Rad des Kraftfahrzeugs zugeordnet ist, angesteuert wird, um einen Lenkwinkel des Rads zu verändern, wobei ein zum Verändern des Lenkwinkels notwendiges Moment erfasst und in Abhängigkeit des erfassten Moments der Reibwert abgeschätzt wird. Wird beispielsweise bei einer Geradeausfahrt der Lenkwinkel nur eines Rads innerhalb eines begrenzten Bereichs verändert, so wirkt sich dies nicht unbedingt auf den Gesamtfahrbetrieb aus, abgesehen davon, dass mit zunehmendem Lenkwinkel an dem einen Rad eine das Kraftfahrzeug verzögernde Kraft zunimmt. Insoweit wird der Lenkwinkel durch das Verfahren vorzugsweise nur innerhalb eines begrenzten Bereichs verändert, vorzugsweise um weniger als 1°, vorzugsweise weniger als 0,5°. Damit wirkt sich das Verändern des Lenkwinkels auf den Fahrbetrieb nicht aus, und erfolgt insbesondere unbemerkt von Insassen des Kraftfahrzeugs. Jedoch hängt die zum Verstellen des Lenkwinkels notwendige Kraft von dem zwischen Rad und Fahrbahn wirkenden Reibwert ab. Damit kann in Abhängigkeit von dem für die Verstellung notwendigerweise aufgebrachten Moment der aktuell wirkende Reibwert abgeschätzt werden. Somit wird es durch das erfindungsgemäße Verfahren möglich, in Abhängigkeit des Moments, das notwendig ist, den gewünschten Lenkwinkel einzustellen, den Reibwert während der Fahrt, sogar während eines Rollbetriebs oder Segelbetriebs des Kraftfahrzeugs, abzuschätzen, ohne dass dies den Komfort für die Fahrzeuginsassen beeinträchtigt.The inventive method with the features of claim 1 has the advantage that without an intervention in the brake system or without intervention by the brake system in the driving state, a coefficient of friction is made, which is unnoticed by occupants of the motor vehicle, in particular. Today's motor vehicles are often equipped with an electromechanical steering, which is coupled to two mutually opposite longitudinal sides of the motor vehicle arranged wheels to control the motor vehicle. While previously a steering system has assumed a mechanical coupling between the steering wheel and the wheels, now steering systems are developed in which the mechanical coupling is eliminated. Instead, an electrical coupling is used. Such systems are referred to as steer-by-wire systems. The inventive method makes use of such a system with Einzelradstellern to advantage, since such a system allows to individually control wheels, so that each steering angle is adjusted individually. Thus, the method according to the invention provides that for determining the coefficient of friction as the at least one actuator, at least one steering actuator, which is assigned to only one wheel of the motor vehicle, is actuated in order to change a steering angle of the wheel, wherein a torque necessary for changing the steering angle is detected and the coefficient of friction is estimated as a function of the detected torque. If, for example, the straight-line steering angle of only one wheel is changed within a limited range, this does not necessarily affect the overall driving operation, with the exception that as the steering angle increases on the one wheel, a force retarding the motor vehicle increases. In that regard, the steering angle is preferably changed by the method only within a limited range, preferably by less than 1 °, preferably less than 0.5 °. Thus, the changing of the steering angle does not affect the driving operation, and takes place in particular unnoticed by occupants of the motor vehicle. However, the force necessary for adjusting the steering angle depends on the coefficient of friction acting between the wheel and the road surface. Thus, depending on the torque necessarily applied for the adjustment, the currently acting coefficient of friction can be estimated. Thus, it is possible by the method according to the invention, depending on the torque which is necessary to set the desired steering angle, the coefficient of friction while driving, even during a rolling or sailing operation of the motor vehicle estimate without compromising the comfort of the vehicle occupants.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung sind zwei Lenkaktuatoren, die jeweils nur einem Rad des Kraftfahrzeugs zugeordnet sind, vorhanden, wobei diese beiden Räder auf gegenüberliegenden Längsseiten des Kraftfahrzeugs angeordnet sind, und wobei die Lenkaktuatoren zum Ermitteln des Reibwerts derart angesteuert werden, dass sie die Lenkwinkel der Räder in gleichem Maße gegensinnig verändern. Durch das gegensinnige Verändern der Lenkwinkel wird gewährleistet, dass durch das Verändern der Lenkwinkel keine Kurvenfahrt eingeleitet wird, sondern vielmehr der Lenkwinkel des einen Rads durch den Lenkwinkel des anderen Rads ausgeglichen wird und beispielsweise die Geradeausfahrt beibehalten wird. Dadurch wird die Rückwirkung auf die Fahrzeuginsassen beziehungsweise auf das Gesamtkraftfahrzeug minimiert und der Komfort weiter erhöht. According to a preferred embodiment of the invention, two steering actuators, which are each associated with only one wheel of the motor vehicle, are provided, wherein these two wheels are arranged on opposite longitudinal sides of the motor vehicle, and wherein the steering actuators are controlled to determine the coefficient of friction such that they the steering angle to change the wheels to the same extent in opposite directions. By oppositely changing the steering angle ensures that no cornering is initiated by changing the steering angle, but rather the steering angle of the one wheel is compensated by the steering angle of the other wheel and, for example, the straight-ahead is maintained. This minimizes the retroactive effect on the vehicle occupants or on the entire motor vehicle and further increases comfort.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung werden die Lenkwinkel dieser beiden Räder zum Einstellen einer Vorspur oder einer Nachspur, insbesondere abwechselnd einer Vorspur und einer Nachspur eingestellt. Dies ergibt sich letztendlich bereits aus dem gegensinnigen Ansteuern der Lenkwinkel. Insbesondere werden sie zum Einstellen einer Vorspur oder Nachspur in Abhängigkeit von einer aktuellen Fahrsituation, beispielsweise einer schnellen oder langsamen Geradeausfahrt, einer Vorwärtsbewegung oder Rückwärtsbewegung, oder dergleichen eingestellt.According to a preferred embodiment of the invention, the steering angle of these two wheels for adjusting a toe or a toe, in particular alternately a toe and a toe are set. This results ultimately already from the opposite direction driving the steering angle. In particular, they are set to set a toe-in or toe-out depending on a current driving situation, such as a fast or slow straight-ahead, a forward or backward, or the like.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung werden die zum Verändern des jeweiligen Lenkwinkels notwendigen Momente erfasst und miteinander verglichen. Durch den Vergleich der erfassten Momente ist bereits ohne das Feststellen oder Abschätzen eines aktuellen Reibwerts eine Aussage über einen relativen Reibwertunterschied zwischen den beiden Rädern feststellbar, sodass eine µ-Split-Situation in einfacher Weise ohne das Eingreifen des Bremssystems feststellbar ist.According to a preferred embodiment of the invention, the necessary for changing the respective steering angle moments are detected and compared. By comparing the detected moments, a statement about a relative coefficient of friction difference between the two wheels is already detectable without the determination or estimation of a current coefficient of friction, so that a μ-split situation can easily be determined without the intervention of the brake system.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung wird dabei außerdem der Momentenverlauf des jeweiligen Lenkaktuators erfasst und es werden die erfassten Lenkverläufe miteinander verglichen. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass auch bei geringen Lenkwinkeländerungen Aussagen bezüglich des Fahrzustands abgeleitet werden können. Sinkt beispielsweise das benötigte Lenkmoment bei einer niedrigen Fahrzeuggeschwindigkeit auf einer Längsseite ab, so wird auf dieser Seite eine niedrige Haftung erkannt und diese Information für die Ansteuerung von Lenk- und/oder Bremsvorgängen des Kraftfahrzeugs berücksichtigt.According to a preferred embodiment of the invention, the torque curve of the respective steering actuator is also detected and the detected steering characteristics are compared with each other. This results in the advantage that even with small changes in steering angle statements regarding the driving condition can be derived. If, for example, the required steering torque decreases at a low vehicle speed on a longitudinal side, a low adhesion is recognized on this side and this information is taken into account for the control of steering and / or braking processes of the motor vehicle.

Weiterhin wird bevorzugt der Betriebsstrom des jeweiligen Lenkaktuators erfasst und in Abhängigkeit des erfassten Betriebsstroms das notwendige Moment ermittelt. Dadurch, dass der einzustellende Lenkwinkel vorgegeben wird, hängt der Betriebsstrom zum Erreichen dieses Lenkwinkels von dem Reibwert der Fahrbahn ab. Somit ist in Abhängigkeit des Betriebsstroms einfach das notwendige Moment ermittelbar. Insbesondere wird hierzu eine Kennlinie oder ein Kennfeld des Lenkaktuators verwendet, die/das dem Betriebsstrom Momentwerte zuordnet.Furthermore, the operating current of the respective steering actuator is preferably detected and the necessary torque is determined as a function of the detected operating current. Because the steering angle to be set is predetermined, the operating current for achieving this steering angle depends on the coefficient of friction of the roadway. Thus, depending on the operating current simply the necessary moment can be determined. In particular, for this purpose, a characteristic curve or a map of the steering actuator is used which assigns torque values to the operating current.

Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass das Verfahren regelmäßig durchgeführt wird. Dadurch wird in insbesondere regelmäßigen zeitlichen Abständen geprüft, ob sich der Reibwert der Fahrbahn verändert. Dadurch wird gewährleistet, dass zeitnah Informationen über einen aktuellen Reibwert und/oder eine Reibwertänderung zur Verfügung stehen und vom anderen System des Kraftfahrzeugs genutzt werden können.Furthermore, it is preferably provided that the method is carried out regularly. This is checked in particular regular time intervals, whether the coefficient of friction of the road changes. This ensures that information about a current coefficient of friction and / or a change in friction value is available in real time and can be used by the other system of the motor vehicle.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung wird die Häufigkeit der Durchführung des Verfahrens bevorzugt in Abhängigkeit von einem zuletzt bestimmten Reibwert variiert. Wird beispielsweise eine Reibwertänderung festgestellt, so wird das Verfahren beim nächsten Durchgang zu einem früheren oder späteren Zeitpunkt als ursprünglich geplant durchgeführt, um der eventuell erhöhten oder reduzierten Gefahr gerecht zu werden.According to an advantageous development, the frequency of carrying out the method is preferably varied as a function of a last-determined coefficient of friction. If, for example, a change in the coefficient of friction is detected, the procedure is carried out on the next pass at an earlier or later point in time than originally planned, in order to cope with any increased or reduced danger.

Insbesondere wird dazu mit abnehmendem Reibwert die Häufigkeit der Durchführung erhöht. Dadurch wird erreicht, dass mit steigendem Fahrrisiko die Überwachung des Reibwerts erhöht und der Betrieb des Kraftfahrzeugs, insbesondere der sicherheitsrelevanten Systeme zeitnah und entsprechend des Risikos angepasst wird. Nimmt der Reibwert zu, wird die Häufigkeit bevorzugt reduziert, um Energie zu sparen und Verschleiß zu vermeiden.In particular, the frequency of implementation is increased with decreasing coefficient of friction. It is thereby achieved that, as the driving risk increases, the monitoring of the coefficient of friction increases and the operation of the motor vehicle, in particular of the safety-relevant systems, is adapted in a timely manner and in accordance with the risk. If the coefficient of friction increases, the frequency is preferably reduced in order to save energy and avoid wear.

Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass ein erfasster Reibwert an in der Nähe befindliche Kraftfahrzeuge und/oder eine zentrale Datenbank gesendet wird. Dadurch werden auch andere Verkehrsteilnehmer über den aktuellen Reibwert informiert, sodass deren Sicherheitssysteme, beispielsweise ohne selbst den Reibwert feststellen zu müssen, an die Fahrsituation an der betreffenden Stelle angepasst werden können. Dazu wird der erfasste Reibwert insbesondere mit einer aktuellen Positionsinformation, die insbesondere durch ein Navigationssystem des Kraftfahrzeugs bereitgestellt wird, an die benachbarten Kraftfahrzeuge und/oder die zentrale Datenbank übermittelt.Furthermore, it is preferably provided that a detected coefficient of friction is sent to nearby motor vehicles and / or a central database. As a result, other road users are informed about the current coefficient of friction, so that their safety systems, for example, without even having to determine the coefficient of friction, can be adapted to the driving situation at the point in question. For this purpose, the detected friction value is transmitted to the adjacent motor vehicles and / or the central database, in particular with a current position information, which is provided in particular by a navigation system of the motor vehicle.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 11 zeichnet sich dadurch aus, dass sie speziell dazu hergerichtet ist, das erfindungsgemäße Verfahren durchzuführen. Es ergeben sich hierdurch die bereits genannten Vorteile. Insbesondere sind zumindest zwei Rädern des Kraftfahrzeugs jeweils ein Lenkaktuator zugeordnet, wobei die beiden Räder insbesondere auf gegenüberliegenden Längsseiten des Kraftfahrzeugs angeordnet sind, sodass der Lenkwinkel zumindest dieser zwei Räder individuell durch den jeweiligen Lenkaktuator einstellbar ist.The device according to the invention with the features of claim 11 is characterized in that it is specially adapted to carry out the method according to the invention. This results in the already mentioned advantages. In particular, at least two wheels of the motor vehicle are each assigned a steering actuator, wherein the two wheels are arranged in particular on opposite longitudinal sides of the motor vehicle, so that the steering angle of at least these two wheels is individually adjustable by the respective steering actuator.

Weitere Vorteile und bevorzugte Merkmale und Merkmalskombinationen ergeben sich insbesondere aus dem zuvor Beschriebenen sowie aus den Ansprüchen.Further advantages and preferred features and combinations of features emerge in particular from the previously described and from the claims.

Im Folgenden soll die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert werden. Dazu zeigen

  • 1 ein Kraftfahrzeug in einer vereinfachten Draufsicht und
  • 2 ein Flussdiagramm zur Erläuterung eines vorteilhaften Verfahrens.
In the following, the invention will be explained in more detail with reference to the drawing. Show this
  • 1 a motor vehicle in a simplified plan view and
  • 2 a flowchart for explaining an advantageous method.

1 zeigt in einer vereinfachten Draufsicht ein Kraftfahrzeug 1, das vorliegend eine Vorderradachse 2 und eine Hinterradachse 3 aufweist, wobei beide Radachsen jeweils zwei Räder 4, 5 und 6, 7 aufweisen. 1 shows in a simplified plan view of a motor vehicle 1 , the present a front wheel axle 2 and a rear wheel axle 3 each having both axles two wheels 4 . 5 and 6 . 7 exhibit.

Die Räder 4, 5 der Vorderradachse 2 sind dabei lenkbar ausgebildet. Dazu ist jedem der Räder 4, 5 ein eigener Lenkaktuator 8, 9 zugeordnet, der insbesondere elektromotorisch, hydraulisch, pneumatisch und/oder elektromagnetisch ausgebildet ist und mit dem jeweiligen Rad 4, 5 derart gekoppelt ist, dass er den Lenkwinkel des jeweiligen Rads 4, 5 individuell einstellen kann.The wheels 4 . 5 the front wheel axle 2 are designed to be steerable. This is each of the wheels 4 . 5 a separate steering actuator 8th . 9 assigned, which is in particular electromotive, hydraulic, pneumatic and / or electromagnetic and with the respective wheel 4 . 5 is coupled such that it the steering angle of the respective wheel 4 . 5 can adjust individually.

Ein Antriebssystem sowie ein Bremssystem des Kraftfahrzeugs 1 sind aus Übersichtlichkeitsgründen in 1 nicht gezeigt.A drive system and a brake system of the motor vehicle 1 are for clarity in 1 Not shown.

Durch das im Folgenden beschriebene Verfahren wird während des Betriebs des Kraftfahrzeugs 1 zumindest ein Reibwert, der zwischen dem Kraftfahrzeug 1 und einer Fahrbahn 10 wirkt, auf welcher sich das Kraftfahrzeug 1 entlang bewegt, ermittelt.By the method described below is during operation of the motor vehicle 1 at least one coefficient of friction between the motor vehicle 1 and a roadway 10 acts on which the motor vehicle 1 moved along, determined.

2 zeigt dazu ein Flussdiagramm, das in einem Schritt S1 mit Inbetriebnahme der Kraftfahrzeugs 1 beginnt. In regelmäßigen Abständen, auf die später nochmals eingegangen wird, wird in einem Schritt S2 das Verfahren gestartet. Dabei werden zunächst in darauffolgenden Schritten S3_8 und S3_9 die Aktuatoren 8, 9 dazu angesteuert, das jeweils zugehörige Rad 4, 5 um einen vorbestimmten Lenkwinkel α zu verstellen. Dabei werden die Aktuatoren 8, 9 derart angesteuert, dass die Lenkwinkel gegensinnig (+α/-α) verstellt werden, sodass sich beispielsweise die in 1 gezeigte Nachspur einstellt. Alternativ kann auch eine Vorspur eingestellt werden. Bevorzugt werden die Lenkwinkel mehrfach gegensinnig verstellt, beispielsweise abwechselnd in eine Vorspur und eine Nachspur, insbesondere sinusförmig. Dabei wird ein aktueller Lenkwinkel um nicht mehr als 1°, insbesondere um weniger oder gleich 0,5° verstellt. In einem darauffolgenden Schritt S4_8 und S4_9 werden die zum jeweiligen Verstellen des Lenkwinkels notwendigen Betriebsströme des jeweiligen Aktuators 8, 9 überwacht und in Abhängigkeit der jeweils erfassten Betriebsströme und einem die jeweiligen Aktuatoren 8, 9 zugehörigen Kennfeld ein notwendiges Steller-Moment in einem Schritt S5_8 und S5_9 ermittelt. Unter dem notwendigen Moment wird das Moment verstanden, das von den Aktuatoren 8, 9 aufgebracht werden muss, um das jeweilige Rad um den gewünschten Lenkwinkel α zu verstellen. 2 shows a flowchart that in one step S1 with commissioning of the motor vehicle 1 starts. At regular intervals, which will be discussed again later, will be in one step S2 the procedure started. This will be done first in subsequent steps S3_8 and S3_9 the actuators 8th . 9 driven to the respective associated wheel 4 . 5 to adjust a predetermined steering angle α. Thereby the actuators become 8th . 9 controlled such that the steering angle in the opposite direction (+ α / -α) are adjusted so that, for example, the in 1 set track shown. Alternatively, a toe can be set. Preferably, the steering angle are repeatedly adjusted in opposite directions, for example alternately in a toe and a toe, in particular sinusoidal. In this case, a current steering angle is adjusted by not more than 1 °, in particular by less than or equal to 0.5 °. In a subsequent step S4_8 and S4_9 be necessary for each adjustment of the steering angle operating currents of the respective actuator 8th . 9 monitored and depending on the respective detected operating currents and one the respective actuators 8th . 9 associated map a necessary actuator moment in one step S5_8 and S5_9 determined. Under the necessary moment is understood the moment, that of the actuators 8th . 9 must be applied to the respective wheel to adjust the desired steering angle α.

Anschließend werden die notwendigen Momente der beiden Aktuatoren 8, 9 in einem Schritt S6 miteinander verglichen.Subsequently, the necessary moments of the two actuators 8th . 9 in one step S6 compared to each other.

Ergibt eine darauffolgende Abfrage S7, dass die Momente nicht voneinander abweichen (n), so wird in Abhängigkeit der ermittelten Momente und eines Kennfelds, das zuvor beispielsweise durch Versuche erstellt wurde, der zwischen den Rädern 4, 5 und der Fahrbahn 10 wirkende Reibwert in einem Schritt S8 bestimmt und anschließend das Verfahren im Schritt S2, gegebenenfalls nach Ablauf einer vorgebbaren Zeitdauer, erneut gestartet. Ergibt die Abfrage S7 jedoch, dass die Momente der beiden Aktuatoren 8, 9 voneinander abweichen (j), so wird in einem folgenden Schritt S9 auf eine µ-Split-Situation erkannt. Anschließend wird ein Maß der µ-Split-Situation in einer Abfrage S10 geprüft. Unterschreitet der erkannte Split einen vorgebbaren Grenzwert (n), so wird zu Schritt S8 verwiesen und die Überwachung erneut begonnen.Returns a subsequent query S7 in that the moments do not deviate from each other (n), the distance between the wheels, depending on the determined moments and a map, which was previously established for example by tests, becomes 4 . 5 and the roadway 10 acting friction coefficient in one step S8 determines and then the process in step S2 , optionally restarted after a predetermined period of time. Returns the query S7 however, that the moments of the two actuators 8th . 9 differ (j), so will in a following step S9 detected on a μ-split situation. Subsequently, a measure of the μ-split situation in a query S10 checked. If the detected split falls below a predefinable limit value (s), then it becomes step S8 and started monitoring again.

Überschreitet jedoch der erfasste µ-Split-Wert den vorgebbaren Grenzwert im Schritt S10 (j), so wird in einem darauffolgenden Schritt S11 in Abhängigkeit von dem µ-Split und den erfassten Momenten ein aktuell zwischen Fahrbahn 10 und Fahrzeug 1 wirkender Reibwert mittels eines Kennfelds, das wie zuvor bereits beschrieben, bevorzugt durch vorherige Versuche oder Berechnungen erstellt wurde, bestimmt.However, if the detected μ-split value exceeds the predefinable limit value in the step S10 (j), so in a subsequent step S11 depending on the μ-split and the detected moments a current between roadway 10 and vehicle 1 acting coefficient of friction by means of a map that as previously described, preferably created by previous experiments or calculations determined.

Dieser so ermittelte Reibwert wird dann weiteren Systemen des Kraftfahrzeugs, beispielsweise Fahrerassistenzsystemen in einem Schritt S13, einem autonomen Fahrcomputer in einem Schritt S14, einer Anzeige zum Darstellen der Situation für den Fahrer des Kraftfahrzeugs in einem Schritt S15 und/oder in einem Schritt S16 einer zentralen Datenbank oder benachbarten Kraftfahrzeugen übermittelt.This coefficient of friction thus determined is then used by other systems of the motor vehicle, for example driver assistance systems, in one step S13 , an autonomous driving computer in one step S14 a display for illustrating the situation for the driver of the motor vehicle in one step S15 and / or in one step S16 transmitted to a central database or to neighboring motor vehicles.

Durch das vorteilhafte Verfahren wird erreicht, dass durch die Einzelradsteller beziehungsweise Lenkaktuatoren Informationen für die lenkbaren Räder 4, 5 abgeleitet werden, wobei anstelle einer Zweiradlenkung, wie sie in dem Ausführungsbeispiel von 1 gezeigt ist, auch eine Vierradlenkung oder Allradlenkung vorgesehen sein kann. Optional kann auch der Reifendruck des jeweiligen Rads 4, 5, 6, 7 bei der Bestimmung des aktuell wirkenden Reibwerts und/oder der µ-Split-Situation berücksichtigt werden, vorausgesetzt, dass entsprechende Sensoren verbaut sind.Due to the advantageous method is achieved by the individual wheel or steering actuators information for the steerable wheels 4 . 5 be derived, wherein instead of a two-wheel steering, as in the embodiment of 1 is shown, a four-wheel steering or four-wheel steering can be provided. Optionally, the tire pressure of the respective wheel 4 . 5 . 6 . 7 be taken into account in the determination of the currently acting coefficient of friction and / or the μ-split situation, provided that corresponding sensors are installed.

Zweckmäßigerweise werden die Lenkwinkel synchron, also gleichzeitig verändert, um eine Beeinträchtigung des Fahrverhaltens zu vermeiden. Aus den Lenkmomentverläufen wird bevorzugt für geringe Spuränderungen bereits Aussagen bezüglich des Fahrbahnzustands abgeleitet. Sinkt beispielsweise das benötigte Moment bei niedriger Fahrzeuggeschwindigkeit auf einer Seite, beispielsweise an dem Rad 5 ab, so wird dort eine niedrige Haftung erkannt und das Lenk- beziehungsweise Bremssystem des Kraftfahrzeugs kann dies bereits für Lenk- und/oder Bremsvorgänge berücksichtigen und die jeweiligen Aktuatoren entsprechend ansteuern, wie in 2 erläutert. Dabei ist es auch denkbar, in einer vereinfachten Form nur die Momente für die Drehung der Räder 4, 5 um die Hochachse gegenüber Einzelradstellung zu vergleichen, um eine µ-Split-Situation zu erkennen. In komplexeren Ausprägungen kann das ausgeführte System auch die konkreten Werte anhand des Maschinenkennfelds des jeweiligen Aktuators 8, 9 bestimmen beziehungsweise abschätzen.Appropriately, the steering angle synchronously, so changed at the same time to avoid impairment of driving behavior. From the steering torque curves is already derived for low lane changes statements regarding the road condition. For example, decreases the required moment at low vehicle speed on one side, for example on the wheel 5 From there, a low adhesion is detected there and the steering or braking system of the motor vehicle can already take this into account for steering and / or braking operations and control the respective actuators, as in 2 explained. It is also conceivable, in a simplified form, only the moments for the rotation of the wheels 4 . 5 to compare the vertical axis versus single wheel position to detect a μ-split situation. In more complex forms, the executed system can also use the concrete values on the basis of the machine map of the respective actuator 8th . 9 determine or estimate.

Für die Überprüfung des Reibwerts können gestaffelte beziehungsweise unterschiedliche Zeitintervalle für den Neustart des Fahrens im Schritt S2 vorgesehen sein. So kann beispielsweise bei einem normalen Reibwert an allen Rädern ein niedrigeres Intervall an Durchführungen des Verfahrens vorgesehen sein, als bei einem reduzierten Reibwert. Sobald eine Abweichung, insbesondere ein Absinken des Reibwerts, beispielsweise aufgrund von Eisbildung auf der Fahrbahn, detektiert wird, wird das Intervall bevorzugt erhöht, da nunmehr eine kritische Reibwertsituation erkannt wurde und die Fahrsicherheit erhöht werden soll.To check the coefficient of friction, staggered or different time intervals for restarting the driving in step S2 be provided. Thus, for example, with a normal coefficient of friction on all wheels, a lower interval of bushings of the method can be provided than with a reduced coefficient of friction. As soon as a deviation, in particular a decrease in the coefficient of friction, for example due to ice formation on the roadway, is detected, the interval is preferably increased, since now a critical friction situation has been recognized and driving safety is to be increased.

Der Vorteil gegenüber optischen Systemen ist vorliegend die Unabhängigkeit gegenüber aktuellen Lichtverhältnissen und Verschmutzungen optischer Prüfmittel. Ferner muss nicht anhand einer Bildaufnahme der Zustand der Fahrbahnoberfläche geschätzt werden und entsprechende Rechenleistung und Energie kann gespart werden.The advantage over optical systems in the present case is the independence from current lighting conditions and contamination of optical test equipment. Furthermore, it is not necessary to estimate the condition of the road surface with the help of an image acquisition and corresponding computing power and energy can be saved.

Claims (12)

Verfahren zum Bestimmen zumindest eines Reibwerts zwischen zumindest einem Rad (4,5) eines mehrere Räder (4,5,6,7) aufweisenden Kraftfahrzeugs (1) und einer Fahrbahn (10), auf welcher die Räder (4,5) aufstehen, wobei durch Ansteuern zumindest eines Aktuators zum Beeinflussen eines aktuellen Fahrzustands eine aus der Ansteuerung resultierende Veränderung des Fahrzustands und in Abhängigkeit der Veränderung der Reibwert abgeschätzt werden, dadurch gekennzeichnet, dass zum Ermitteln des Reibwerts zumindest ein Lenkaktuator (8,9), der nur einem Rad (4,5) des Kraftfahrzeugs (1) zugeordnet ist, als Aktuator angesteuert wird, um einen Lenkwinkel (a) des Rads zu verändern, wobei ein zum Verändern des Lenkwinkels (a) notwendiges Moment erfasst und in Abhängigkeit des erfassten Moments der Reibwert abgeschätzt wird.Method for determining at least one coefficient of friction between at least one wheel (4, 5) of a motor vehicle (1) having a plurality of wheels (4, 5, 6, 7) and a roadway (10) on which the wheels (4, 5) stand up, wherein, by controlling at least one actuator for influencing a current driving state, a change in the driving state resulting from the driving and depending on the change in the coefficient of friction are estimated, characterized in that for determining the coefficient of friction at least one steering actuator (8,9), the only one wheel (4,5) of the motor vehicle (1) is assigned, is actuated as an actuator to change a steering angle (a) of the wheel, wherein detected for changing the steering angle (a) necessary torque and estimated in dependence on the detected torque of the coefficient of friction becomes. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Lenkaktuatoren (8,9), die jeweils nur einem Rad (4,5) des Kraftfahrzeugs (1) zugeordnet sind, wobei die beiden Räder (4,5) auf gegenüberliegenden Längsseiten des Kraftfahrzeugs angeordnet sind, zum Ermitteln des Reibwerts derart angesteuert werden, dass sie die Lenkwinkel (a) der Räder (4,5) in gleichem Maß gegensinnig verändern.Method according to Claim 1 , characterized in that two steering actuators (8,9), each associated with only one wheel (4,5) of the motor vehicle (1), wherein the two wheels (4,5) are arranged on opposite longitudinal sides of the motor vehicle, for determining the coefficient of friction are controlled such that they change the steering angle (a) of the wheels (4,5) in the same degree in opposite directions. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Lenkwinkel (a) zum Einstellen einer Vorspur oder einer Nachspur gewählt werden.Method according to Claim 2 , characterized in that the steering angle (a) are selected for setting a toe or a toe. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zum Verändern des jeweiligen Lenkwinkels (a) notwendigen Momente erfasst und miteinander verglichen werden.Method according to one of Claims 2 or 3 , characterized in that for changing the respective steering angle (a) necessary moments are detected and compared with each other. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Momentenverlauf des jeweiligen Lenkaktuators (8,9) erfasst und die Lenkverläufe miteinander verglichen werden.Method according to one of Claims 2 to 4 , characterized in that a torque curve of the respective steering actuator (8,9) detected and the steering characteristics are compared. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Betriebsstrom des jeweiligen Lenkaktuators (8,9) erfasst und in Abhängigkeit des Betriebsstroms das notwendige Moment ermittelt wird.Method according to one of Claims 2 to 5 , characterized in that an operating current of the respective steering actuator (8,9) is detected and the necessary torque is determined as a function of the operating current. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren regelmäßig durchgeführt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the method is carried out regularly. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Häufigkeit der Durchführung in Abhängigkeit von einem zuletzt bestimmten Reibwert variiert wird.Method according to Claim 7 , characterized in that the frequency of implementation is varied in dependence on a last determined coefficient of friction. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass mit abnehmenden Reibwert die Häufigkeit erhöht wird.Method according to Claim 8 , characterized in that the frequency is increased with decreasing coefficient of friction. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein erfasster Reibwert an wenigstens ein in der Nähe befindliches Kraftfahrzeug (1) und/oder an eine zentrale Datenbank gesendet wird/werden.Method according to one of the preceding claims, characterized in that a detected coefficient of friction is sent to at least one nearby motor vehicle (1) and / or to a central database / are. Vorrichtung, insbesondere Steuergerät, zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs (1), das mehrere Räder (4,5) aufweist, wobei zumindest einem der Räder (4,5) ein Lenkaktuator (8,9) zum Einstellen eines Lenkwinkels (a) nur dieses Rades (4,5) zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung speziell dazu hergerichtet ist, das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10 durchzuführen.Device, in particular control unit, for operating a motor vehicle (1) having a plurality of wheels (4,5), wherein at least one of the wheels (4,5) a Lenkaktuator (8,9) for adjusting a steering angle (a) only this wheel (4,5), characterized in that the device is specially adapted to perform the method according to any one of Claims 1 to 10 perform. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei Rädern (4,5) jeweils ein Lenkaktuator (8,9) zugeordnet ist, wobei die beiden Räder (4,5) insbesondere auf gegenüberliegenden Längsseiten des Kraftfahrzeugs angeordnet sind.Device after Claim 11 , characterized in that at least two wheels (4,5) are each assigned a steering actuator (8,9), wherein the two wheels (4,5) are arranged in particular on opposite longitudinal sides of the motor vehicle.
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