DE102013009059A1

DE102013009059A1 - Verfahren und vorrichtung zur ermittlung des reibwertes zwischen strasse und reifen durch den strassenanregungslenkwinkel mittels lenkungssensorik

Info

Publication number: DE102013009059A1
Application number: DE201310009059
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-05-28
Filing date: 2013-05-28
Publication date: 2014-12-04

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung des Straßenanregungslenkwinkels, Berechnung der Haft- und Gleitreibwerte welche zur Regelung der Fahrdynamik benötigt werden. Mit diesen Werten wird die Fahrstabilität verbessert, da der Übergang von Haft- auf Gleitreibung exakter bestimmt werden kann.

Description

Stand der Technik
Die Fahrdynamik und -stabilität eines Fahrzeuges wird durch zahlreiche Faktoren wie z. B. durch die Fahrbahnbeschaffenheit, Fahrbahnverschmutzung, die Umweltbedingungen z. B. Wasser auf der Straße, der Temperatur, des Fahrzeugschwerpunktes, von der Fahrwerksauslegung und den Reifeneigenschaften beeinflusst. Diese zahlreichen Faktoren welchen Einfluss auf die Fahrdynamik und -stabilität auf das Fahrzeug ausüben können vom Fahrer nur ungenügend abgeschätzt werden.
Hierzu werden in modernen Fahrzeugen die Fahrdynamikwerte wie Geschwindigkeit, Beschleunigung, Gierrate, Wanken, Nicken gemessen um die Fahrstabilität zu beurteilen.
Die direkten Reibverhältnisse zwischen Straße und Reifen können hierdurch nicht erfasst werden, welches aber ein zentraler Bestandteil der Fahrdynamik und -stabilität darstellt. Hin und wieder macht sich z. B. die Fahrbahnbeschaffenheit durch einen rauen Straßenbelag durch eine Vibration am Lenkrad bemerkbar.
Offenbarung der Erfindung
Der im Schutzanspruch 1 angegebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde, dass die Fahrbahnbeschaffenheit und der Reifeneinfluss samt Wetterverhältnissen auf die Fahrdynamik und -stabilität nur unzureichend abgebildet werden kann. Aus der WO 01/60254 A1 , Verfahren zur Lenkwinkelbestimmung im Lenksystem eines Fahrzeugs ist ein Verfahren bekannt, welches detektiert ob ein Fahrerwunschlenkwinkelsignal oder ein sogenanntes Straßenlenkwinkelsignal vorliegt. Ferner weist jede Lenkung eine mechanische Steifigkeit und Massenträgheitskräfte auf welche sich direkt auf die Radführung auswirkt, zu einer Radanregung führt und sich in einem sogenannten Straßenanregungsradlenkwinkel (2) abbildet, welcher wiederum abhängig vom Lenkwinkel (1) ist, siehe 1.
Mit einer mathematischen Analyse des Graphen der 1 des Lenkwinkels (1) kann der Straßenanregungsradlenkwinkel (2) nun in seinem zeitlichen Verlauf bestimmt werden. Hierzu wird mathematisch sein Minima, Maxima, Steigung, Frequenz analysiert, einer statistischen Analyse unterzogen und dadurch das Haft-Gleitreibverhältnis zwischen Straße und Reifen berechnet.
Durch zusätzliche Verwendung weiterer Fahrdynamikbedingungen wie Geschwindigkeit, Beschleunigung, Verzögerung, Kurvenradius, Umgebungstemperatur, Regen, Schnee, Eis, Reifenaufbau, Reifentemperatur, Reifengummimischung, Reifenprofil kann diese Reibverhältniserkennung, z. B. Haft- und Gleitreibwert, noch präziser in seiner Güte dargestellt werden. Durch Aufbringung eines Lenkungsimpulses durch die EPS Electronic-Power-Steering kann der Straßenanregungslenkwinkel gemessen werden und wiederum die Haft- und Gleitreibung bestimmt werden.
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

WO 01/60254 A1 [0004]

Claims

Das Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung des Reibwertes zwischen Straße und Reifen durch den Strassenanregungslenkwinkel (2) mittels Lenkungssensorik ist dadurch gekennzeichnet, dass von der Fahrbahn über den Reifen auf die Lenkung einwirkende Kräfte und Drehmomente als repräsentierende Lenkwinkelsignale erfasst werden und anhand dieser Messgrößen der Straßenanregungslenkwinkel und die Haft- und Gleitreibwerte in ihren zeitlichen Verlauf gebildet werden.
Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass der Straßenanregungslenkwinkel mittels eines mathematischen Algorithmus, vorzugsweise das Minima, Maxima, Steigung, Frequenz Grundlage zur Bildung der Haft- und Gleitreibwerte herangezogen wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Werte des Straßenanregungslenkwinkel einer statistischen Analyse unterzogen werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrdynamikparameter, vorzugsweise die Fahrzeuggeschwindigkeit, -beschleunigung, -verzögerung und der gefahrene Kurvenradius in einem mathematischen Algorithmus integriert sind.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass in die mathematische Bildung der Haft- und Gleitreibwerte die Masse des Rades, seine Massenträgheitskraft und die Lenkungssteifigkeit miteinbezogen ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass das die Umweltbedingungen wie Temperatur, Regen im mathematischen Modell der Straßenanregungslenkwinkel, Haft- und Gleitreibwerte verwendet werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass das die Fahrdynamikregelung mittels der ermittelten Straßenanregungslenkwinkel, Reib- und Gleitreibwerte geregelt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass das eine Unterscheidung zwischen Fahrerwunschlenkwinkelsignal (1) Straßenanregungslenkwinkelsignal (2) vorgenommen wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Lenksystem um ein Electronic-Power-Steering-System handelt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Lenkung, vorzugsweise die Electronic-Power-Steering-System einen Lenkwinkel generiert und mittels diesem der Strassenanregungslenkwinkel gemessen wird.