DE102007062578A1 - Verfahren zur Schätzung eines Luftdrucks in einem Rad eines Fahrzeugs - Google Patents

Verfahren zur Schätzung eines Luftdrucks in einem Rad eines Fahrzeugs Download PDF

Info

Publication number
DE102007062578A1
DE102007062578A1 DE200710062578 DE102007062578A DE102007062578A1 DE 102007062578 A1 DE102007062578 A1 DE 102007062578A1 DE 200710062578 DE200710062578 DE 200710062578 DE 102007062578 A DE102007062578 A DE 102007062578A DE 102007062578 A1 DE102007062578 A1 DE 102007062578A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
air pressure
wheel
comparison
taken
account
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE200710062578
Other languages
English (en)
Inventor
Dieter Prof. Dr. Ing. Ammon
Jorge Dipl.-Ing. Cases Andreu
Karl-Josef Dr. Ing. Rieger
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.)
Mercedes Benz Group AG
Original Assignee
Daimler AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daimler AG filed Critical Daimler AG
Priority to DE200710062578 priority Critical patent/DE102007062578A1/de
Publication of DE102007062578A1 publication Critical patent/DE102007062578A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C23/00Devices for measuring, signalling, controlling, or distributing tyre pressure or temperature, specially adapted for mounting on vehicles; Arrangement of tyre inflating devices on vehicles, e.g. of pumps or of tanks; Tyre cooling arrangements
    • B60C23/06Signalling devices actuated by deformation of the tyre, e.g. tyre mounted deformation sensors or indirect determination of tyre deformation based on wheel speed, wheel-centre to ground distance or inclination of wheel axle
    • B60C23/061Signalling devices actuated by deformation of the tyre, e.g. tyre mounted deformation sensors or indirect determination of tyre deformation based on wheel speed, wheel-centre to ground distance or inclination of wheel axle by monitoring wheel speed
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C11/00Tyre tread bands; Tread patterns; Anti-skid inserts
    • B60C11/24Wear-indicating arrangements
    • B60C11/246Tread wear monitoring systems
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C23/00Devices for measuring, signalling, controlling, or distributing tyre pressure or temperature, specially adapted for mounting on vehicles; Arrangement of tyre inflating devices on vehicles, e.g. of pumps or of tanks; Tyre cooling arrangements
    • B60C23/06Signalling devices actuated by deformation of the tyre, e.g. tyre mounted deformation sensors or indirect determination of tyre deformation based on wheel speed, wheel-centre to ground distance or inclination of wheel axle
    • B60C23/061Signalling devices actuated by deformation of the tyre, e.g. tyre mounted deformation sensors or indirect determination of tyre deformation based on wheel speed, wheel-centre to ground distance or inclination of wheel axle by monitoring wheel speed
    • B60C23/062Frequency spectrum analysis of wheel speed signals, e.g. using Fourier transformation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T8/00Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/17Using electrical or electronic regulation means to control braking
    • B60T8/172Determining control parameters used in the regulation, e.g. by calculations involving measured or detected parameters
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T2210/00Detection or estimation of road or environment conditions; Detection or estimation of road shapes
    • B60T2210/10Detection or estimation of road conditions
    • B60T2210/12Friction

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Schätzung eines Luftdrucks $I1 in einem Rad eines Fahrzeugs, bei dem mindestens eine Messgröße des Rades ermittelt wird, wobei eine der Messgrößen eine Raddrehzahl (omegaRad) ist, wobei bei in Fahrt befindlichem Fahrzeug eine spektrale Istverteilung (Vi) eines Schwingungsverhaltens eines das Rad und eine damit verbundene Achse umfassenden Schwingungssystems (1) unter Heranziehung der Messgrößen bestimmt wird, wobei mindestens zwei das Schwingungssystem (1) beschreibende Modelle (M1 bis Mn), die sich zumindest bezüglich eines vorgegebenen Luftdrucks (p) voneinander unterscheiden, einer Berechnung jeweils einer spektralen Vergleichsverteilung (V1 bis Vn) zugrunde gelegt werden und wobei der Luftdruck $I2 durch Vergleich der Istverteilung (Vi) mit den Vergleichsverteilungen (V1 bis Vn) und Auswahl des das Schwingungsverhalten am besten beschreibenden Modells (M1 bis Mn) geschätzt wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Schätzung eines Luftdrucks in einem Rad eines Fahrzeugs, bei dem mindestens eine Messgröße des Rades ermittelt wird, wobei eine der Messgrößen eine Raddrehzahl ist.
  • Eine Überwachung des Luftdrucks in Rädern von Fahrzeugen mittels Drucksensoren ist seit geraumer Zeit bekannt.
  • Um die Kosten für die Drucksensoren zu sparen, sind Verfahren entwickelt worden, die den Luftdruck im Rad aus anderen am Fahrzeug gemessenen Größen ableiten. Aus der DE 103 31 585 A1 ist ein Verfahren zur Ermittlung des Innendrucks, insbesondere des Minderdrucks des Fahrzeugreifens eines Kraftfahrzeuges im Fahrbetrieb durch Analyse des Eigenschwingverhaltens des Rades bekannt geworden, wobei aus dem ermittelten Schwingungsspektrum die Amplitudenmaxima der Resonanzfrequenz beobachtet werden. Dabei werden folgende Schritte durchgeführt:
    • a) Ermitteln und Aufzeichnen der Resonanzfrequenz des Rades mit einem vorgegebenen Soll-Druck,
    • b) Ermitteln und Speichern der Gradienten α1soll, α2soll der Frequenzkurve oberhalb und unterhalb der Resonanz,
    • c) Bilden des Verhältnisses αsoll aus den Gradienten α1soll und α2soll,
    • d) kontinuierliches Ermitteln der Resonanzfrequenz des Rades im Fahrbetrieb,
    • e) kontinuierliches Ermitteln der Gradienten α1ist, α2ist der Frequenzkurve oberhalb und unterhalb der Resonanz,
    • f) Bilden des Verhältnisses αist aus den Gradienten α1ist und α2ist,
    • g) kontinuierliches Vergleichen der Verhältnisse αist und αsoll miteinander,
    • h) Erzeugen eines Signals, wenn die Abweichung von αist zu αsoll einen definierten Wert überschreitet.
  • Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein neuartiges Verfahren zur Schätzung eines Luftdrucks in einem Rad eines Fahrzeugs anzugeben.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
  • Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zur Schätzung eines Luftdrucks in einem Rad eines in Fahrt befindlichen Fahrzeugs wird mindestens eine Messgröße des Rades ermittelt. Eine der Messgrößen ist eine Raddrehzahl. Unter Heranziehung der Messgrößen wird eine spektrale Istverteilung eines Schwingungsverhaltens eines das Rad und eine damit verbundene Achse umfassenden Schwingungssystems infolge von Einflüssen einer Interaktion zwischen einem Untergrund und dem darauf rollenden Rad bestimmt. Weiter werden mindestens zwei das Schwingungssystem beschreibende Modelle, die sich zumindest bezüglich eines vorgegebenen Luftdrucks voneinander unterscheiden, einer Berechnung jeweils einer spektralen Vergleichsverteilung des Schwingungsverhaltens zugrunde gelegt. Der Luftdruck im Rad wird durch Vergleich der Istverteilung mit den Vergleichsverteilungen und durch Auswahl des das Schwingungsverhalten am besten beschreibenden Modells ermittelt bzw. geschätzt. Auf diese Weise wird ohne Einsatz eines Drucksensors im Reifen eine Schätzung des Luftdrucks möglich. Die Raddrehzahl wird in modernen Fahrzeugen mit Antiblockiersystem ohnehin ermittelt, so dass kein zusätzlicher Aufwand entsteht.
  • Ein Vergleich der Istverteilung mit den Vergleichsverteilungen erfolgt bevorzugt bei mindestens einer ausgewählten Frequenz. Es können auch andere Ähnlichkeitsmaße zum Vergleich herangezogen werden.
  • Jedes der Modelle kann aus sechs bis acht linearen oder nichtlinearen Modellgleichungen bestehen, die vorzugsweise sowohl Einflüsse einer Dynamik eines Gürtels als auch einer Felge und eines Latsches beschreiben. Ein solches Modell beschreibt das Schwingungssystem besonders realistisch und erlaubt dementsprechend eine genauere Schätzung des Luftdrucks. Mit dem Begriff Latsch oder Reifenaufstandsfläche ist derjenige Teil eines Reifens gemeint, der gerade Kontakt zur Straße hat. Der Gürtel ist ein unter einer Lauffläche des Reifens befindliches, meist eine Anzahl von Lagen aus Stahlcord und Nyloncord umfassendes Element des Reifens. Vorzugsweise werden mehr als zwei Modelle benutzt und zum Vergleich herangezogen, so dass eine noch genauere Schätzung des Luftdrucks möglich wird.
  • Vorzugsweise werden bei der Bestimmung der spektralen Istverteilung weitere Messgrößen berücksichtigt, beispielsweise ein Einfederweg, eine vertikale Radbeschleunigung, eine Radlängsbeschleunigung, eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs, ein Lenkwinkel und/oder eine Gierrate. Die Gierrate ist eine Winkelgeschwindigkeit des Fahrzeugs bei einer Drehung um seine Hochachse. Solche Messgrößen stehen beispielsweise aus einem ESC-System (electronic stability control, auch als ESP – elektronisches Stabilitätsprogramm bekannt) zur Verfügung.
  • Außer dem geschätzten Luftdruck des Rades kann mit dem beschriebenen Verfahren auch eine Reibung des Rades gegenüber dem Untergrund und/oder eine Profiltiefe des Reifens bestimmt werden.
  • Wird mit dem Verfahren ein von einer Vorgabe unzulässig abweichender Luftdruck ermittelt, kann beispielsweise eine Warnung erfolgen.
  • Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert.
  • Dabei zeigen:
  • 1 ein Ablaufplan für ein Verfahren zur Schätzung eines Luftdrucks in einem Rad eines Fahrzeugs unter Berücksichtigung von Modellen eines das Rad und eine damit verbundene Achse umfassenden Schwingungssystems,
  • 2 einen Signalfluss beim Verfahren zur Schätzung des Luftdrucks in einem Rad des Fahrzeugs,
  • 3 eine schematische Darstellung einer Kinematik eines Modells des Schwingungssystems,
  • 4 eine schematische Darstellung einer Dynamik eines Gürtels und eines Latsches in einem Modell des Schwingungssystems, und
  • 5 eine schematische Darstellung einer Dynamik einer Felge in einem Modell des Schwingungssystems.
  • Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
  • In 1 ist ein Ablaufplan für ein Verfahren zur Schätzung eines Luftdrucks p ^ in einem Rad eines Fahrzeugs unter Berücksichtigung von Modellen M1 bis M4 eines das Rad und eine damit verbundene Achse umfassenden Schwingungssystems 1 gezeigt. Beim in Fahrt befindlichen Fahrzeug treten im Schwingungssystem 1 infolge einer Interaktion zwischen dem Rad und einem Untergrund 5, auf dem das Rad rollt, Schwingungen auf. Diese Schwingungen werden über Messgrößen, beispielsweise eine Raddrehzahl ωRad erfassbar. Die Raddrehzahl ωRad wird beispielsweise von einem Antiblockiersystem zur Verfügung gestellt. Die Schwingungen zeigen im Frequenzbereich eine unter anderem von einer Geschwindigkeit v des Fahrzeugs und einem tatsächlichen Luftdruck p abhängige spektrale Istverteilung Vi. Die spektrale Istverteilung Vi wird mit spektralen Vergleichsverteilungen V1 bis V4, die aus den Modellen M1 bis M4 des Schwingungssystems 1 ermittelt werden, verglichen. In diesem Vergleichsschritt S2 wird dasjenige Modell M1 bis M4 ausgewählt, dessen Schwingungsverhalten das Schwingungsverhalten des Schwingungssystems 1 am besten beschreibt, das heißt dessen spektrale Vergleichsverteilung V1 bis V4 der spektralen Istverteilung Vi am ähnlichsten ist.
  • Die Vergleichsverteilungen V1 bis V4 sind in einem Spektrogramm 2 gezeigt. Dort sind spektrale Leistungsdichten PSD über einer Frequenz f dargestellt. Den gezeigten Vergleichsverteilungen V1 bis V4, die bei einer bestimmten Geschwindigkeit v auftreten, liegen die Modelle M1 bis M4 zugrunde, die das Schwingungssystem 1 bei unterschiedlichen vorgegebenen Luftdrücken p modellieren. Der vorgegebene Luftdruck p des Modells M1 bis M4, dessen Vergleichsverteilung V1 bis V4 der Istverteilung Vi am ähnlichsten ist, ist der geschätzte Luftdruck p ^ des betreffenden Rades.
  • Zusätzlich kann mit dem Verfahren eine Reibung des Rades gegenüber dem Untergrund 5 und/oder eine Profiltiefe eines Reifens bestimmt werden.
  • Die in der Figur gezeigten Luftdrücke p und die Geschwindigkeit v sind exemplarisch gewählt. Für andere Luftdrücke p und Geschwindigkeiten v ergeben sich abweichende Vergleichsverteilungen V1 bis V4.
  • In 2 ist ein Signalfluss beim Verfahren zur Schätzung des Luftdrucks p ^ gezeigt. Abhängig von der Raddrehzahl ωRad und von Messgrößen eines elektronischen Stabilitätsprogramms ESP, hier der Geschwindigkeit v, einem Lenkwinkel δ und einer Gierrate ψ ., aus denen auf einen Zustand des Fahrzeugs geschlossen werden kann, wird in einem Auswahlschritt S1 mindestens ein dem Zustand entsprechendes Modell M1 bis M3 bei einem vorgegebenen Luftdruck p im Rad gewählt. Solche Zustände können beispielsweise Situationen wie Beschleunigung, schnelle Kurvenfahrt oder Vollbremsung sein. In einem Vergleichsschritt S2 folgt dann ein Vergleich der von den ausgewählten Modellen M1 bis M3 generierten Vergleichsverteilungen V1 bis V3 mit der Istverteilung Vi des Schwingungsverhaltens des Schwingungssystems 1. Der dem Modell M1 bis M3 mit der ähnlichsten Vergleichsverteilung V1 bis V3 zugrundeliegende vorgegebene Luftdruck p ist dann der geschätzte Luftdruck p ^ des Rades.
  • Die Anzahl der Modelle M1 bis M4 ist exemplarisch gewählt. Es kann eine andere, insbesondere größere Anzahl von Modellen M1 bis Mn vorgesehen sein. Mindestens werden jedoch zwei Modelle M1 bis Mn benötigt.
  • In 3 ist eine schematische Darstellung einer Kinematik eines Modells M1 bis Mn des Schwingungssystems 1 gezeigt. Darin werden eine Felge 3, ein Gürtel 4 eines Reifens und ein Untergrund 5, auf dem der Reifen steht oder rollt, modelliert. Die Felge 3 und der Gürtel 4 werden als Starrkörper betrachtet, die sich in einer durch die Achsen x und z aufgespannten Ebene frei bewegen können. Die Achse x weist in eine Längsrichtung des Fahrzeugs, die Achse z in eine Hochrichtung. Die Felge 3 und der Gürtel 4 besitzen jeweils drei Freiheitsgrade, zwei translatorische und einen rotatorischen, deren Auslenkung um eine stationäre Solllage mit den Koordinaten xF, zF, φF, xG, zG, φG beschrieben werden kann. Dabei ist xF die Auslenkung der Felge 3 in x-Richtung, zF die Auslenkung der Felge 3 in z-Richtung, φF die Auslenkung des Winkels der Felge 3, xG die Auslenkung des Gürtels 4 in x-Richtung, zG die Auslenkung des Gürtels 4 in z-Richtung und φG die Auslenkung des Winkels des Gürtels 4 aus der stationären Solllage.
  • Die stationäre Solllage ist eine Lage von Felge 3 und Gürtel 4 bei stehendem Fahrzeug. Auch in diesem Fall ergibt sich eine Verformung des Gürtels 4.
  • Der Gürtel 4 ist über einen Latsch 6 mit dem Untergrund 5, beispielsweise einer Straße verbunden. Dabei entsteht eine Latschlänge la. Eine Anregung des Modells erfolgt durch Unebenheiten des Untergrunds 5, die durch eine Fahrbahnerhöhung zS und einen Neigungswinkel φx beschrieben wird. Für eine Reifeneinfederung ergibt sich bei einem Reifenradius r0 folgender Zusammenhang: zS = r0(1 – cosφx) + ξcosφX zS = r0(1 – ξ2X /2) + ξ ≅ ξ żS ≅ ξ . = ξxv
  • Dabei ist ξ eine Höhe des Untergrunds 5 unter einer Drehachse 7 des Gürtels 4, φx ein Neigungswinkel des Untergrunds 5 und ξx der Tangens des Neigungswinkels φx des Untergrunds 5.
  • Mit einem dynamischen Reifenrollradius rdyn ergibt sich für eine Gleitgeschwindigkeit vgl über dem Untergrund 5 folgender Zusammenhang: vgl = ẋG – rdynφ .G xgl = xG – rdynφG
  • Dabei ist xgl eine Profilscherung. Mit einer Rotationsgeschwindigkeit vr eines Punktes des Latsches 6, die durch vr = rdynφ .G gegeben ist, ergibt sich die Profilscherung xgl gemäß: vgl = ẊG – νr xgl = ∫vgldt
  • Eine dynamische Profilscherung Δxgl berechnet sich aus dem Integral der Gleitgeschwindigkeit vgl über die Latschlänge la.
  • In 4 ist eine schematische Darstellung einer Dynamik eines Gürtels 4 und eines Latsches 6 in einem Modell M1 bis Mn des Schwingungssystems 1 gezeigt. Nach Elimination einer statischen Einfederung ergeben sich für den Gürtel 4 folgende Bewegungsgleichungen: mGG + FG,x + Ftcosφx + FrG sinφx = 0 m *Gz ..G + FG,z = FrG cosφx – Ftsinφx JGφ ..G + MG,y = Ftrdyn – MR – MrG
  • Dabei ist mG eine Masse und JG ein Rotationsträgheitsmoment des Gürtels 4. m *G ist die um den auf dem Untergrund 5 aufliegenden Teil des Latsches 6 reduzierte Masse des Latsches 6. Der Gürtel 4 ist mit der Felge 3 durch die linearen Feder-Dämpferkräfte FG,x und FG,z verbunden. Zudem wirkt zwischen Gürtel 4 und Felge 3 ein lineares Feder-Dämpfer-Moment MG,y.
  • Eine vertikale Aufstandskraft FrG des Gürtels 4 sowie eine parallel zum Untergrund 5 wirkende Reibkraft F, werden über den Neigungswinkel φx des Untergrunds 5 in die einzelnen Raumrichtungen x, z aufgeteilt. Ein Reifenreibmoment MR wirkt um die Drehachse 7 des Gürtels 4.
  • Mit ξx ⪻ 1 gilt: mGG + FG,x + Ft + FrG ξx = 0 m *Gz ..G + FG,z = FrG – Ftξx
  • Mit Ft ⪻ Fr gilt: m *Gz ..G + FG,z = FrG
  • Fr ist eine maximal übertragbare Reibkraft.
  • In 5 ist eine schematische Darstellung einer Dynamik der Felge 3 in einem Modell M1 bis Mn des Schwingungssystems 1 gezeigt. Nach Elimination der statischen Einfederung ergeben sich für die Felge 3 folgende Bewegungsgleichungen: mFF + FF,x = FG,x – FrF ξx mFz ..F + FF,z = FG,z + FrF JFφ ..F + (xG – xF)(FG,z + FrF ) – (zG – zF)(FG,x + FrF ξx) = MG,y + MF
  • Dabei ist mF eine Masse und JF ein Rotationsträgheitsmoment der Felge 3. Die Felge 3 ist mit einem Fahrzeugaufbau durch lineare Feder-Dämpfer-Kräfte FF,x und FF,z verbunden. MF ist ein auf die Felge 3 wirkendes Antriebs- bzw. Bremsmoment. Die Felge 3 ist zusätzlich über eine lineare Feder-Dämpfer-Kraft FrF direkt mit dem Untergrund 5 verbunden.
  • Das vollständige Modell M1 bis Mn hat unter den beschriebenen Voraussetzungen folgende Gestalt:
  • Gürtelkräfte und -momente
    • JGφ ..G + MG,y = Ftrdyn – MR = MyG
    • mGG + FG,x + Ft + FrG ξx = 0
    • m *Gz ..G + FG,z =FrG
  • Felgenkräfte und -momente
    • mFF + FF,x = FG,x – FrF ξx
    • mFz ..F + FF,z = FG,z + FrF
    • JFφ ..F + (xG – xF)(FG,z + FrF ) – (zG – zF)(FG,x – FrF ξx) = MG,y + MF
  • Latschkräfte und -momente
    • FrG = cG(zS + r0 – zG) + kGS – żG)
    • FrF = cF(zS + r0 – zF) + kFS – żF)
    • Ft = cpvgl/|v|
  • Gürtel-Felgen-Kräfte und -Momente
    • FG,z = cxz(zG – zF) + kxzG – żF)
    • FG,x = cxz(xG – xF) + kxz(ẋG – ẋF)
    • MG,y = cyG – φF) + ky(φ .G – φ .F)
  • Figure 00100001
  • Kinematik
  • Figure 00100002
    • zS ≅ ξ
    • żS = ξxv
    • xgl = xG – rdynφG
  • Kräfte zwischen einem Radträger und dem Fahrzeug
    • FF,z = cz(zF – zA) + kzF – żA)
    • FF,x = cx(xF – xA) + kx(ẋF – ẋA)
  • Dabei ist kG eine Dämpfung zwischen Untergrund 5 und Gürtel 4. cG ist eine dazugehörige Steifigkeit. kF ist eine Dämpfung zwischen Untergrund 5 und Felge 3. cF ist eine dazugehörige Steifigkeit. cp ist eine Latschlängssteifigkeit. cxz und kxz sind eine Steifigkeit und eine Dämpfung zwischen Gürtel 4 und Felge 3. cy und ky sind eine Rotationssteifigkeit und eine Rotationsdämpfung zwischen Gürtel 4 und Felge 3. cz und kz sind eine Federsteifigkeit und eine Federdämpfung zwischen Felge 3 und Fahrzeugaufbau. zA ist eine Vertikalbewegung des Fahrzeugaufbaus, xA die entsprechende Längsbewegung. cx und kx sind eine Federsteifigkeit und eine Federdämpfung einer Radaufhängung in Längsrichtung x.
  • Die verschiedenen Modelle M1 bis Mn weisen insbesondere den gleichen, gezeigten Aufbau auf, unterscheiden sich jedoch hinsichtlich der Werte zumindest einiger der Parameter cG, kG, cF, kF, cp, cxz, kxz, cy, ky, da diese direkt vom tatsächlichen Luftdruck p beeinflusst werden.
  • Das Modell M1 bis Mn kann auf eine andere, als die oben beschriebene Weise gebildet sein.
  • Das Verfahren kann so im Fahrzeug implementiert sein, dass ein Anlernmodus vorgesehen ist, in dem das Schwingungsverhalten des Schwingungssystems 1 bei einem bekannten und von einem Fahrer vorzugebenden Luftdruck p im Rad ermittelt und der Modellbildung zugrunde gelegt wird.
  • 1
    Schwingungssystem
    2
    Spektrogramm
    3
    Felge
    4
    Gürtel
    5
    Untergrund
    6
    Latsch
    7
    Drehachse des Gürtels
    cF
    Steifigkeit zwischen Untergrund und Felge
    cG
    Steifigkeit zwischen Untergrund und Gürtel
    cp
    Latschlängssteifigkeit
    cx
    Federsteifigkeit einer Radaufhängung in Längsrichtung
    cxz
    Steifigkeit zwischen Gürtel und Felge
    cy
    Rotationssteifigkeit zwischen Gürtel und Felge
    cz
    Federsteifigkeit zwischen Felge und Fahrzeugaufbau
    ESP
    elektronisches Stabilitätsprogramm
    f
    Frequenz
    F r / F
    lineare Feder-Dämpfer-Kraft zwischen Felge und Untergrund
    FF,x, FF,z
    lineare Feder-Dämpfer-Kräfte zwischen Felge und
    Fahrzeugaufbau vertikale Aufstandskraft des Gürtels
    FG,x, FG,z
    lineare Feder-Dämpfer-Kräfte zwischen Gürtel und Felge
    Fr
    maximal übertragbare Reibkraft
    Ft
    parallel zum Untergrund wirkende Reibkraft
    JF
    Rotationsdrehmoment der Felge
    JG
    Rotationsträgheitsmoment des Gürtels
    kF
    Dämpfung zwischen Untergrund und Felge
    kG
    Dämpfung zwischen Untergrund und Gürtel
    kx
    Federdämpfung der Radaufhängung in Längsrichtung
    kxz
    Dämpfung zwischen Gürtel und Felge
    ky
    Rotationsdämpfung zwischen Gürtel und Felge
    kz
    Federdämpfung zwischen Felge und Fahrzeugaufbau
    la
    Latschlänge
    M1 bis Mn
    Modell
    mF
    Masse der Felge
    MF
    Antriebs- bzw. Bremsmoment an der Felge
    mG
    Masse des Gürtels
    m *G
    Masse des Latsches
    MG,y
    lineares Feder-Dämpfer-Moment zwischen Felge und Gürtel
    M r / G
    im Latsch entstehendes Nickmoment
    MR
    Reifenreibmoment
    p
    vorgegebener oder tatsächlicher Luftdruck
    p
    geschätzter Luftdruck
    PSD
    spektrale Leistungsdichte
    r0
    Reifenradius
    rdyn
    dynamischer Reifenrollradius
    S1
    Auswahlschritt
    S2
    Vergleichsschritt
    v
    Geschwindigkeit
    V1 bis V4
    spektrale Vergleichsverteilung
    vgl
    Gleitgeschwindigkeit
    x
    Achse in Fahrzeuglängsrichtung
    xA
    Längsbewegung des Aufbaus
    xF
    Auslenkung der Felge in x-Richtung aus einer Solllage
    xG
    Auslenkung des Gürtels in x-Richtung aus einer stationären Solllage
    xgl
    Profilscherung
    z
    Achse in Fahrzeughochrichtung
    zA
    Vertikalbewegung des Aufbaus
    zF
    Auslenkung der Felge in z-Richtung aus der Solllage
    zG
    Auslenkung des Gürtels in z-Richtung aus der stationären Solllage
    zS
    Fahrbahnerhöhung
    z + / s
    Fahrbahnerhöhung Latscheingang
    z – / s
    Fahrbahnerhöhung Latschausgang
    δ
    Lenkwinkel
    Δxgl
    dynamische Profilscherung
    φF
    Auslenkung des Winkels der Felge aus der Solllage
    φG
    Auslenkung des Winkels des Gürtels aus der stationären Solllage
    φx
    Neigungswinkel des Untergrunds
    ψ .
    Gierrate
    ξ
    Höhe des Untergrunds unter einem Mittelpunkt des Gürtels
    ξx
    Tangens des Neigungswinkels φx
    ωRad
    Raddrehzahl
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - DE 10331585 A1 [0003]

Claims (12)

  1. Verfahren zur Schätzung eines Luftdrucks (p ^) in einem Rad eines Fahrzeugs, bei dem mindestens eine Messgröße des Rades ermittelt wird, wobei eine der Messgrößen eine Raddrehzahl (ωRad) ist, dadurch gekennzeichnet, dass bei in Fahrt befindlichem Fahrzeug eine spektrale Istverteilung (Vi) eines Schwingungsverhaltens eines das Rad und eine damit verbundene Achse umfassenden Schwingungssystems (1) unter Heranziehung der Messgrößen bestimmt wird, wobei mindestens zwei das Schwingungssystem (1) beschreibende Modelle (M1 bis Mn), die sich zumindest bezüglich eines vorgegebenen Luftdrucks (p) voneinander unterscheiden, einer Berechnung jeweils einer spektralen Vergleichsverteilung (V1 bis Vn) zugrunde gelegt werden und wobei der Luftdruck (p ^) durch Vergleich der Istverteilung (Vi) mit den Vergleichsverteilungen (V1 bis Vn) und Auswahl des das Schwingungsverhalten am besten beschreibenden Modells (M1 bis Mn) geschätzt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Vergleich der Istverteilung (Vi) mit den Vergleichsverteilungen (V1 bis Vn) bei mindestens einer ausgewählten Frequenz (f) ausgeführt wird.
  3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in den Modellen (M1 bis Mn) eine Dynamik eines Gürtels (4) berücksichtigt wird.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in den Modellen (M1 bis Mn) eine Dynamik einer Felge (3) berücksichtigt wird.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in den Modellen (M1 bis Mn) eine Dynamik eines Latsches (6) berücksichtigt wird.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Einfederweg als Messgröße ermittelt und berücksichtigt wird.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine vertikale Radbeschleunigung als Messgröße ermittelt und berücksichtigt wird.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Radlängsbeschleunigung als Messgröße ermittelt und berücksichtigt wird.
  9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Geschwindigkeit (v) des Fahrzeugs als Messgröße ermittelt und berücksichtigt wird.
  10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Lenkwinkel (6) als Messgröße ermittelt und berücksichtigt wird.
  11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Gierrate (ψ .) als Messgröße ermittelt und berücksichtigt wird.
  12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass neben dem geschätzten Luftdruck (p ^) eine Reibung eines Reifens gegenüber einem Untergrund (5) und/oder eine Profiltiefe des Reifens bestimmt werden.
DE200710062578 2007-12-22 2007-12-22 Verfahren zur Schätzung eines Luftdrucks in einem Rad eines Fahrzeugs Withdrawn DE102007062578A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200710062578 DE102007062578A1 (de) 2007-12-22 2007-12-22 Verfahren zur Schätzung eines Luftdrucks in einem Rad eines Fahrzeugs

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200710062578 DE102007062578A1 (de) 2007-12-22 2007-12-22 Verfahren zur Schätzung eines Luftdrucks in einem Rad eines Fahrzeugs

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102007062578A1 true DE102007062578A1 (de) 2009-06-25

Family

ID=40689891

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE200710062578 Withdrawn DE102007062578A1 (de) 2007-12-22 2007-12-22 Verfahren zur Schätzung eines Luftdrucks in einem Rad eines Fahrzeugs

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102007062578A1 (de)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10331585A1 (de) 2003-07-08 2005-03-31 Continental Teves Ag & Co. Ohg Verfahren zur Ermittlung des Innendrucks eines Fahrzeugreifens

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10331585A1 (de) 2003-07-08 2005-03-31 Continental Teves Ag & Co. Ohg Verfahren zur Ermittlung des Innendrucks eines Fahrzeugreifens

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3090890B1 (de) Verfahren zur regelung oder steuerung der dämpferkraft verstellbarer dämpfer in kraftfahrzeugen, insbesondere in nutzfahrzeugen
DE10327593B4 (de) System und Verfahren zum Bestimmen der Lage eines Kraftfahrzeuges
DE102010002779B4 (de) System und Verfahren zur Verbesserung der Fahrzeugleistung auf einer Neigung
EP0918003B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung einer die Schwerpunktshöhe eines Fahrzeuges beschreibenden Grösse
DE102019111321A1 (de) Elektronisch gesteuertes, Fahrbahnoberflächeninformationen verwendendes Aufhängungssteuerungssystem eines Fahrzeugs und ein derartiges System verwendendes Steuerungsverfahren
DE102017221142B4 (de) Verfahren, Steuereinrichtung und System zum Ermitteln einer Profiltiefe eines Profils eines Reifens
DE102016225351B4 (de) Verfahren zum Ermitteln einer Wechselwirkung eines Rades eines Kraftfahrzeugs mit einer Fahrbahn sowie Steuervorrichtung und Kraftfahrzeug
DE102006050875A1 (de) System zum dynamischen Bestimmen der Achslasten eines sich bewegenden Fahrzeugs mit einem integrierten Sensorsystem und seiner Anwendung in der Fahrzeugdynamiksteuerung
DE102005048718A9 (de) System und Verfahren zum dynamischen Bestimmen einer Fahrzeugbeladung und eines vertikalen Lastabstandes zur Verwendung in einem Fahrzeugdynamik-Steuersystem
EP0873886A2 (de) Verfahren zum Ermitteln der Profiltiefe eines Fahrzeugreifens am fahrenden Fahrzeug
WO2007042355A1 (de) Fahrerassistenzsystem
WO2006010456A1 (de) Stabilisierungsvorrichtung und verfahren zur fahrstabilisierung eines fahrzeugs durch anwendung einer spektralanalyse
WO2002053432A1 (de) System und verfahren zur beurteilung eines beladungszustandes eines kraftfahrzeugs
DE102015223156A1 (de) Vorrichtung für die Schätzung einer Fahrzeugmasse mit Hilfe des Reifenluftdrucks und Verfahren dafür
DE102005014569A1 (de) Verfahren zur Bestimmung der Masse eines Fahrzeugs
EP1697189A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur bestimmung eines fahrzeugzustandes
DE112019007748T5 (de) Zustandsgrößen-Berechnungsvorrichtung, Steuervorrichtung und Fahrzeug
DE102005031157A1 (de) Verfahren zur Erkennung des Beladungszustands eines Kraftfahrzeugs
DE102022129933A1 (de) An einer karosserie angeordnete luftbremsen für stabilität und steuerung bei niedrigen mu-bedingungen in autonomen fahrzeugen und verfahren zum verwenden derselben
DE102004035578A1 (de) Stabilisierungsvorrichtung und Verfahren zur Fahrstabilisierung eines Fahrzeugs
DE102007062578A1 (de) Verfahren zur Schätzung eines Luftdrucks in einem Rad eines Fahrzeugs
WO2002053397A1 (de) System und verfahren zum überwachen des fahrzustands eines fahrzeugs
DE102014207952A1 (de) Verfahren zur Ermittlung eines Beladungszustands eines Fahrzeuges
DE102008020410A1 (de) Kurven-Spurassistent bei Beschleunigung
DE102007000628A1 (de) Verfahren zur Ermittlung der Masse eines Kraftfahrzeugs

Legal Events

Date Code Title Description
R079 Amendment of ipc main class

Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: H02P0023020000

Ipc: B60C0023020000

Effective date: 20140206

R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee

Effective date: 20140701