DE102012018000B3 - Method for determining relative wheel rolling circumference ratio of rear wheels of motor car, involves selecting relative rear wheel ratio as circumference ratio of rear wheels if rear and/or front wheel ratio comprises maximum value - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung des relativen Radabrollumfangsverhältnisses, insbesondere der Hinterräder, bei Kraftfahrzeugen gemäß dem Obergriff des Anspruchs 1 sowie eine entsprechende Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 7.The invention relates to a method for determining the relative Radabrollumfangsverhältnisses, in particular the rear wheels, in motor vehicles according to the preamble of
Über die genaue Kenntnis des Umfangs eines Fahrzeugrades kann der zurückgelegte Weg des Fahrzeugs genau ermittelt werden, wobei es verschiedene Vorrichtungen im Fahrzeug geben kann, die auf der Kenntnis der aktuellen Radumfänge basieren. Zu diesen Vorrichtungen zählen beispielsweise die Kilometer- und Geschwindigkeitsanzeige, eine Positionsbestimmung per Odometrie, wenn beispielsweise ein Funknavigationssystem kein hinreichend genaues Empfangssignal liefert, und eine Reifendruckkontrolle. Ferner können Fahrerassistenzsysteme mit genauen Radumfängen genauere Ergebnisse liefern, insbesondere dann wenn eine genaue Fahrzeugpositionsbestimmung erforderlich ist. Zu diesen Fahrerassistenzsystemen gehören beispielsweise Einparkhilfen oder Einparksysteme, wobei eine Parklücke genau vermessen wird und anschließend entlang einer vorbestimmten Sollbahn in eine Parklücke eingeparkt werden kann.By knowing the exact extent of a vehicle wheel, the distance traveled by the vehicle can be accurately determined, and there can be various devices in the vehicle based on knowledge of the current wheel circumferences. These devices include, for example, the mileage and speed display, a position determination by odometry, for example, if a radio navigation system does not provide a sufficiently accurate received signal, and a tire pressure control. Further, driver assistance systems with accurate wheel circumferences can provide more accurate results, especially when accurate vehicle position determination is required. These driver assistance systems include, for example, parking aids or parking systems, wherein a parking space is measured accurately and can then be parked along a predetermined desired path in a parking space.
Unter dem Umfang eines Rades wird vorliegend der Abrollumfang des Rades verstanden, mit andern Worten die Wegstrecke, welche je Umdrehung des Rades zurückgelegt wird. Dabei sind die Radabrollumfänge der Räder eines Fahrzeugs nicht konstant, sondern sind beispielsweise aus folgenden Gründen variabel:
- – Luftdruckschwankungen,
- – Fertigungstoleranzen der Räder,
- – Temperaturänderungen,
- – Verschleiß, und
- – Radwechsel.
- - air pressure fluctuations,
- - manufacturing tolerances of the wheels,
- - temperature changes,
- - wear, and
- - Wheel change.
Die Druckschrift
- – Messen von Raddrehzahlinformationen der vier Räder,
- – Bestimmen eines charakteristischen Zeitpunkts von Vibrationen, die über die Fahrbahn in das Rad übertragen werden und in den Raddrehzahlinformationen erkennbar sind,
- – Bestimmen der Zeitdifferenz zwischen dem Auftreten korrespondierender Vibrationen an Vorder- und Hinterrad derselben Fahrzeugseite, und
- – Bestimmen der absoluten Fahrzeuggeschwindigkeit und der absoluten Abrollumfänge der vier Räder unter Verwendung der ermittelten Zeitdifferenz und dem bekannten Achsabstand des Fahrzeugs.
- Measuring wheel speed information of the four wheels,
- Determining a characteristic instant of vibrations which are transmitted via the roadway into the wheel and are recognizable in the wheel speed information,
- Determining the time difference between the occurrence of corresponding vibrations at the front and rear wheels of the same vehicle side, and
- - Determining the absolute vehicle speed and the absolute rolling circumferences of the four wheels using the determined time difference and the known center distance of the vehicle.
Aus der Druckschrift
- U
- – Umfang des ersten Rades,
- Ψ .
- – Gierrate,
- s
- – Spurweite zwischen erstem und zweitem Rad,
- DG1
- – Geschwindigkeit des ersten Rades,
- DG2
- – Geschwindigkeit des zweiten Rades,
- X
- – Verhältnis zwischen Umfang des ersten Rades und Umfang des zweiten Rades.
- U
- - circumference of the first wheel,
- Ψ.
- Yaw rate,
- s
- Track between the first and second wheels,
- DG1
- - speed of the first wheel,
- DG2
- Speed of the second wheel,
- X
- - Ratio between the circumference of the first wheel and the circumference of the second wheel.
Unter der Gierrate wird die Winkelgeschwindigkeit einer Drehung des Fahrzeugs um seine Hochachse bzw. Gierachse verstanden, wobei die Hochachse bzw. Gierachse eine vertikale Achse durch den Schwerpunkt des Fahrzeugs ist, um welche sich das Fahrzeug bei Lenkbewegungen auf einer Fahrt dreht. Die zur Bestimmung des Umfangs des ersten hinteren Rades notwendige Verhältniszahl X zwischen dem Umfang des ersten Rades und dem Umfang des zweiten Rades, die im Folgenden als relatives Radabrollumfangsverhältnis bezeichnet wird, wird im Stand der Technik über Messungen der Raddrehgeschwindigkeiten über einen Zeitraum bestimmt, während dem die Gierrate des Fahrzeugs den Wert Null annimmt, mit anderen Worten, sich das Fahrzeug in gerader Richtung bewegt. Dabei ist die Bestimmung des relativen Radabrollumfangsverhältnisses aufgrund vorgegebener Randbedingungen relativ aufwendig. Ferner sind die Gierratensensoren Offset-behaftet und Schwimmwinkel-behaftet, so dass die Bestimmung der Geradeausfahrt problematisch ist, wodurch die Zuverlässigkeit der Bestimmung des relativen Radabrollumfangsverhältnisses nicht ausreichend gegeben sein kann.The yaw rate is understood to mean the angular velocity of a rotation of the vehicle about its yaw axis, wherein the yaw axis is a vertical axis through the center of gravity of the vehicle about which the vehicle rotates during a steering movement. The ratio X between the circumference of the first wheel and the circumference of the second wheel necessary for determining the circumference of the first rear wheel, which is referred to below as relative Radabrollumfangsverhältnis is determined in the prior art about measurements of Raddrehgeschwindigkeiten over a period during which the yaw rate of the vehicle assumes the value zero, in other words, the vehicle is moving in a straight line. The determination of the relative Radabrollumfangsverhältnisses due to given boundary conditions is relatively expensive. Further, the yaw rate sensors are offset and slippery, so that the determination of the straight travel is problematic, whereby the reliability of the determination of the relative Radabrollumfangsverhältnisses may not be sufficient.
Die Druckschrift
Da das relative Radabrollumfangsverhältnis sich jedoch im Lauf der Zeit ändern kann und in der Odometrie für die Bestimmung der Position des Fahrzeuges wichtig ist, liegt der Erfindung daher die Aufgabe zugrunde, ein robustes und einfacheres Verfahren und eine entsprechende Vorrichtung zur Bestimmung des relativen Radabrollumfangsverhältnisses anzugeben.However, since the relative wheel circumference ratio may change over time and is important in odometry for determining the position of the vehicle, it is therefore an object of the invention to provide a robust and simpler method and apparatus for determining relative wheel circumferential circumference ratio.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Bestimmung des relativen Radabrollumfangsverhältnisses mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch eine entsprechende Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 7 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprüche.This object is achieved by a method for determining the relative Radabrollumfangsverhältnisses with the features of
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Bestimmung des relativen Verhältnisses der Radabrollumfänge der Hinterräder eines Kraftfahrzeugs, weist die folgenden Schritte auf:
- – fortlaufende Bestimmung eines relativen seitlichen Hinterrad/Vorderrad-Verhältnisses zwischen der zurückgelegten Strecke eines Hinterrades und der zurückgelegten Strecke des korrespondierenden Vorderrades für ein vorgegebenes Messintervall,
- – fortlaufende Bestimmung eines relativen Hinterräder-Verhältnisses zwischen der zurückgelegten Strecke des korrespondierenden Hinterrades und der zurückgelegten Strecke des gegenüber liegenden Hinterrades für das vorgegebene Messintervall, und
- – Auswählen des relativen Hinterräder-Verhältnisses des vorgegebenen Messintervalls als neues relatives Radabrollumfangsverhältnis der Hinterräder, wenn das relative seitliche Hinterrad/Vorderrad-Verhältnis des Messintervalls ein Maximum aufweist.
- Continuously determining a relative lateral rear-wheel / front-wheel ratio between the distance covered by a rear wheel and the distance covered by the corresponding front wheel for a predetermined measuring interval,
- - continuously determining a relative rear wheel ratio between the distance traveled by the corresponding rear wheel and the distance covered by the opposite rear wheel for the predetermined measuring interval, and
- Selecting the relative rear wheel ratio of the predetermined measurement interval as the new relative wheel circumferential circumferential ratio of the rear wheels when the relative lateral rear wheel / front wheel ratio of the measurement interval has a maximum.
Die Kernidee der Erfindung besteht in der Beobachtung, dass in Kurven die zurückgelegte Strecke eines jeden Vorderrades immer länger ist als die zurückgelegte Strecke des korrespondierenden Hinterrades. Mit anderen Worten, das linke Vorderrad legt in einer Kurve immer eine längere Strecke zurück als das entsprechende linke Hinterrad. Gleiches gilt für die Räder der rechten Seite des Fahrzeugs, also das rechte Vorderrad legt in einer Kurve immer eine längere Strecke zurück als das rechte Hinterrad. Nur für Geradeausfahrten sind die zurückgelegten Strecken der Vorder- und Hinterräder gleich. Wird daher das Verhältnis einer zurückgelegten Strecke eines vorgegebenen Messintervalls von dem Hinterrad einer Seite zu dem entsprechenden Vorderrad der gleichen Seite gebildet, so hat dieses Verhältnis bei der Geradeausfahrt des Fahrzeugs ein Maximum. In diesem Maximum des relativen seitlichen Hinterrad/Vorderrad-Verhältnisses erfolgt die Bestimmung des relativen Radabrollumfangsverhältnisses der Hinterräder, da bei Geradeausfahrt das relative Hinterräder-Verhältnis dem relativen Radabrollumfangsverhältnis entspricht. Wichtig dabei ist, dass zur Bestimmung der zurückgelegten Strecken keine metrischen Einheiten bestimmt werden müssen. Es ist ausreichend, wenn die Strecken anhand eines geeigneten Maßes bestimmt werden, da durch die Verhältnisbildung die metrischen Einheiten entfallen.The core idea of the invention consists in the observation that in curves the distance traveled by each front wheel is always longer than the distance traveled by the corresponding rear wheel. In other words, the left front wheel always lays a longer distance in a curve than the corresponding left rear wheel. The same applies to the wheels of the right side of the vehicle, so the right front wheel always lays a longer distance in a curve than the right rear wheel. Only for straight rides the covered distances of the front and rear wheels are the same. Therefore, if the ratio of a traveled distance of a predetermined measurement interval from the rear wheel of one side to the corresponding front wheel of the same side is formed, then this ratio has a maximum when driving straight ahead of the vehicle. In this maximum of the relative lateral rear wheel / front wheel ratio, the determination of the relative wheel rolling circumference ratio of the rear wheels is made because, when traveling straight, the relative rear wheel ratio corresponds to the relative wheel rolling circumference ratio. It is important that no metric units have to be determined to determine the distances covered. It is sufficient if the distances are determined on the basis of a suitable measure, because the ratio formation eliminates the metric units.
Insbesondere können zur stabilen Implementierung der Bestimmung des relativen Radabrollumfangsverhältnisses der Hinterräder die relativen Hinterrad/Vorderrad-Verhältnisse beider Fahrzeugseiten herangezogen werden. Auf diese Weise kann die Bestimmung der Geradausfahrt weiter verbessert werden.In particular, for stable implementation of the determination of the relative wheel circumferential circumferential ratio of the rear wheels, the relative rear wheel / front wheel ratios of both sides of the vehicle may be used. In this way, the determination of the straight exit can be further improved.
Insbesondere werden Messintervalle, in denen beschleunigt oder gebremst wird, bei der Bestimmung des relativen Radabrollumfangsverhältnisses nicht berücksichtigt, da beim Beschleunigen oder Bremsen die Gefahr besteht, dass die Streckenmaße nicht ausreichend genau bestimmt werden können. In particular, measurement intervals in which acceleration or deceleration is not taken into account in the determination of the relative Radabrollumfangsverhältnisses, since when accelerating or braking there is a risk that the distance measures can not be determined with sufficient accuracy.
Weiter bevorzugt werden die zurückgelegten Strecken der Räder des Kraftfahrzeugs mittels impulsgebender Raddrehzahlsensoren bestimmt. Radimpulssensoren sind beispielsweise in ABS-Bremssystemen, mit denen heutzutage üblicherweise Kraftfahrzeuge ausgestattet sind, vorhanden. Die Anzahl derartiger Radimpulse während eines vorgegebenen Messzyklus ist nicht nur ein Maß für die Drehzahl des Rades sondern auch ein Maß für die zurückgelegte Strecke des Rades.More preferably, the covered distances of the wheels of the motor vehicle are determined by means of pulse-transmitting wheel speed sensors. Wheel pulse sensors are for example in ABS brake systems, which are nowadays usually equipped motor vehicles present. The number of such wheel pulses during a given measuring cycle is not only a measure of the speed of the wheel but also a measure of the distance traveled by the wheel.
Vorzugsweise erfolgt die Bestimmung des relativen seitlichen Hinterrad/Vorderrad-Verhältnisses für ein Messintervall bestehend aus n-Zeitzyklen mittels der Formel: für die linke Seite des Fahrzeugs, und mittels der Formel: für die rechte Seite des Fahrzeugs. Die Bestimmung des relativen Hinterräder-Verhältnisses für das identische Messintervall wird dann wie folgt vorgenommen: Preferably, the determination of the relative lateral rear / front wheel ratio for a measurement interval consisting of n-time cycles is made by the formula: for the left side of the vehicle, and by the formula: for the right side of the vehicle. The determination of the relative rear wheel ratio for the identical measurement interval is then made as follows:
Dabei gilt:
- – Ticks_h, links: Anzahl der Radimpulse je Zeiteinheit des linken Hinterrades,
- – Ticks_v, links: Anzahl der Radimpulse je Zeiteinheit des linken Vorderrades,
- – Ticks_h, rechts: Anzahl der Radimpulse je Zeiteinheit des rechten Hinterrades, und
- – Ticks_v, rechts: Anzahl der Radimpulse je Zeiteinheit des rechten Vorderrades.
- - Ticks_h, left: number of wheel pulses per time unit of the left rear wheel,
- - Ticks_v, left: number of wheel pulses per time unit of the left front wheel,
- - Ticks_h, right: number of wheel pulses per time unit of the right rear wheel, and
- - Ticks_v, right: number of wheel pulses per time unit of the right front wheel.
Aus Formel (3) ist offensichtlich, dass für das relative Hinterräder-Verhältnis bei einer Vertauschung der Hinterräder gilt:
Die Bestimmung eines neuen relativen Radabrollumfangsverhältnisses der Hinterräder erfolgt daher basierend auf Radimpulsen nach folgender Bedingung: The determination of a new relative wheel circumferential circumferential ratio of the rear wheels is therefore based on wheel pulses according to the following condition:
Mit anderen Worten, die Bestimmung eines neuen relativen Radabrollumfangsverhältnisses basierend auf der Funktion
Vorzugsweise reicht zur Bestimmung eines neuen relativen Radabrollumfangsverhältnisses eine Geradeausfahrt des Fahrzeugs von kleiner 100 m, insbesondere kleiner 60 m, aus.Preferably, to determine a new relative Radabrollumfangsverhältnisses a straight ahead of the vehicle of less than 100 m, in particular less than 60 m, from.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des im Vorangegangenen beschriebenen Verfahrens zur Bestimmung des relativen Radabrollumfangsverhältnisses der Hinterräder eines Kraftfahrzeugs umfasst eine Radimpulssensorik für jedes Rad des Kraftfahrzeugs und eine Steuervorrichtung zur Auswertung der Radimpulse, wobei die Steuereinrichtung ferner aufweist:
- – eine Einrichtung zur fortlaufenden Bestimmung eines relativen seitlichen Hinterrad/Vorderrad-Verhältnisses zwischen der zurückgelegten Strecke eines Hinterrades und der zurückgelegten Strecke des korrespondierenden Vorderrades für ein vorgegebenes Messintervall,
- – eine Einrichtung zur fortlaufenden Bestimmung eines relativen Hinterräder-Verhältnisses zwischen der zurückgelegten Strecke des korrespondierenden Hinterrades und der zurückgelegten Strecke des gegenüber liegenden Hinterrades für das vorgegebene Messintervall, und
- – eine Einrichtung zum Auswählen des relativen Hinterräder-Verhältnisses des vorgegebenen Messintervalls als neues relatives Radabrollumfangsverhältnis der Hinterräder, wenn das relative seitliche Hinterrad/Vorderrad-Verhältnis des Messintervalls ein Maximum innerhalb des vorgegebenen Messintervalls aufweist.
- A device for continuously determining a relative lateral rear-wheel / front-wheel ratio between the distance traveled by a rear wheel and the distance traveled by the corresponding front wheel for a predetermined measuring interval,
- - means for continuously determining a relative rear wheel ratio between the distance covered by the corresponding rear wheel and the distance covered by the opposite rear wheel for the predetermined measuring interval, and
- Means for selecting the relative rear wheel ratio of the predetermined measurement interval as a new relative wheel circumferential circumferential ratio of the rear wheels when the relative lateral rear wheel / front wheel ratio of the measurement interval has a maximum within the predetermined measurement interval.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen erläutert. Dabei zeigtA preferred embodiment of the invention will be explained below with reference to the drawings. It shows
Im ersten geraden Abschnitt
Im zweiten Abschnitt
Im dritten Abschnitt stellt die Steuereinrichtung ein Maximum der Funktion (1) und/oder der Funktion (2) fest, so dass der Wert der Funktion (3) als neues Radabrollumfangsverhältnis verwendet und gespeichert wird.In the third section, the controller determines a maximum of the function (1) and / or the function (2), so that the value of the function (3) is used and stored as a new wheel circumferential circumference ratio.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Fahrzeugvehicle
- 22
- linkes Vorderradleft front wheel
- 33
- rechtes Vorderradright front wheel
- 44
- linkes Hinterradleft rear wheel
- 55
- rechtes Hinterradright rear wheel
- 66
- Steuereinrichtungcontrol device
- 77
- erster Abschnittfirst section
- 88th
- zweiter Abschnittsecond part
- 99
- dritter Abschnittthird section
Claims (7)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE201210018000 DE102012018000B3 (en) | 2012-09-12 | 2012-09-12 | Method for determining relative wheel rolling circumference ratio of rear wheels of motor car, involves selecting relative rear wheel ratio as circumference ratio of rear wheels if rear and/or front wheel ratio comprises maximum value |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102012018000B3 true DE102012018000B3 (en) | 2013-11-07 |
Family
ID=49384686
Family Applications (1)
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DE201210018000 Active DE102012018000B3 (en) | 2012-09-12 | 2012-09-12 | Method for determining relative wheel rolling circumference ratio of rear wheels of motor car, involves selecting relative rear wheel ratio as circumference ratio of rear wheels if rear and/or front wheel ratio comprises maximum value |
Country Status (1)
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DE (1) | DE102012018000B3 (en) |
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- 2012-09-12 DE DE201210018000 patent/DE102012018000B3/en active Active
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