DE102016214065A1 - Bestimmung einer maximalen Kraftschlussgrenze - Google Patents
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Abstract
Ein Reifen (100) läuft auf einem Untergrund (105). Ein Verfahren zum Bestimmen einer Kraftschlussgrenze (μmax) zwischen dem Reifen (100) und dem Untergrund (105) in Längsrichtung (120) des Reifens (100) umfasst Schritte des Erfassens eines momentanen Schlupfs (125) des Reifens (100); des Erfassens einer momentanen Längskraft auf den Reifen (100); des Bestimmens eines momentanen Kraftschlussbeiwerts (210); des Bildens eines Tupels aus dem erfassten Schlupf (125) und dem momentanen Kraftschlussbeiwert; und des Bestimmens der maximalen Kraftschlussgrenze (μmax). Dabei wird die maximale Kraftschlussgrenze (μmax) auf der Basis der Steigung (mu) einer Ursprungsgerade (240) durch das Tupel bestimmt, falls der Schlupf (125) unter einem ersten vorbestimmten Schwellenwert (230) liegt, oder auf der Basis einer Tangentensteigung (mt) durch das Tupel, falls der Schlupf (125) zwischen dem ersten (230) und einem zweiten Schwellenwert (235) liegt, oder direkt auf der Basis des momentanen Kraftschlussbeiwerts (210), falls der Schlupf (125) über dem zweiten vorbestimmten Schwellenwert (235) liegt.
Description
- Die Erfindung betrifft das Bestimmen einer maximalen Kraftschlussgrenze µmax, die auf eine maximal übertragbare Kraft zwischen einem Reifen und einem Untergrund hinweist.
- Ein Kraftfahrzeug mit vier Reifen fährt auf einem Untergrund. Wirkt eine Längskraft, insbesondere eine Beschleunigungs- oder eine Bremskraft, zwischen einem der Reifen und dem Untergrund, so weicht die Umfangsgeschwindigkeit des Reifens üblicherweise von der Bewegungsgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs ab und es besteht ein Schlupf. Wirkt eine Querkraft auf den Reifen, beispielsweise wenn das Kraftfahrzeug durch eine Kurve fährt, so fällt die Drehebene des Reifens nicht mit der Bewegungsrichtung des Reifens zusammen und es besteht ein Schräglaufwinkel ungleich null. Die Querkraft kann in beiden Richtungen wirken und der Schräglaufwinkel kann an einem gelenkten oder einem ungelenkten Reifen auftreten.
- Schlupf und Schräglaufwinkel können zusammenfassend als λ-Wert bezeichnet werden. Eine maximal zwischen dem Reifen und dem Untergrund übertragbare Kraft wird Kraftschlussgrenze genannt und hängt im Allgemeinen vom λ-Wert und dem maximal möglichen Kraftschlussbeiwert μmax ab. Dabei ist der Zusammenhang zwischen λ-Wert und Kraftschlussbeiwert μ in der Regel nur in einem Teilbereich linear. Übersteigt die zwischen dem Reifen und dem Untergrund zu übertragende Kraft die Kraftschlussgrenze, so droht ein Verlust der Kontrolle über das Kraftfahrzeug.
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DE 10 2012 217 772 A1 schlägt vor, die maximale Kraftschlussgrenze bezüglich zweier unterschiedlicher Bereiche für den λ-Wert zu bestimmen. Ist der λ-Wert klein, so soll die Steigung einer Ursprungsgeraden durch ein Tupel aus dem aktuellen λ-Wert und dem aktuellen Kraftschlussbeiwert μ der Bestimmung der maximalen Kraftschlussgrenze μmax zu Grunde gelegt werden. Ist der λ-Wert hingegen groß, so soll die Bestimmung der maximalen Kraftschlussgrenze μmax auf der Basis des Tupels aktueller λ-Wert u. Steigung einer Tangente erfolgen. - Eine der vorliegenden Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe besteht darin, Ergänzungen u. eine verbesserte Technik zur zuverlässigen Bestimmung der maximalen Kraftschlussgrenze anzugeben. Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Unteransprüche geben bevorzugte Ausführungsformen wieder.
- Offenbarung der Erfindung
- Ein Reifen rollt auf einem Untergrund. Ein erstes Verfahren zum Bestimmen einer Kraftschlussgrenze zwischen dem Reifen und dem Untergrund, in Längsrichtung des Reifens, umfasst Schritte des Erfassens eines momentanen Schlupfs des Reifens; des Bestimmens eines momentanen Kraftschlussbeiwerts; des Bildens eines Tupels aus dem erfassten Schlupf und dem momentanen Kraftschlussbeiwert; und des Bestimmens der maximalen Kraftschlussgrenze daraus. Dabei wird die maximale Kraftschlussgrenze auf der Basis der Steigung einer Ursprungsgerade durch das Tupel bestimmt, falls der Schlupf unter einem ersten vorbestimmten ersten Schwellenwert liegt, oder auf der Basis einer Tangentensteigung durch das Tupel, falls der Schlupf zwischen dem ersten und einem zweiten Schwellenwert liegt, oder direkt auf der Basis des momentanen Kraftschlussbeiwerts, falls der Schlupf über dem zweiten vorbestimmten Schwellenwert liegt.
- Es wurde erkannt, dass ab einem gewissen Schlupf eine Kennlinie des Kraftschlussbeiwerts über den Schlupf eine zu vernachlässigende Steigung aufweist. Die Bestimmung der maximalen Kraftschlussgrenze kann daher in diesem Bereich vereinfacht durchgeführt werden. Im Gegensatz zum bekannten Stand der Technik kann eine Dreiteilung statt einer Zweiteilung der Kennlinie des Kraftschlussbeiwerts über den Schlupf vorgenommen werden. Damit kann eine direkte Weiterentwicklung der in
DE 10 2012 217 772 A1 veröffentlichten Vorschläge realisiert werden. Die vorliegende Erfindung versteht sich als unmittelbare Weiterentwicklung dieser Veröffentlichung. - In dem Bereich über dem zweiten Schwellenwert kann die maximale Kraftschlussgrenze insbesondere dem momentanen Kraftschlussbeiwert gleichgesetzt werden. Dadurch kann eine Näherung durchgeführt werden, die für die meisten Zwecke ausreichend genau ist und rasch und effizient durchgeführt werden kann. Ungenauigkeiten, die bei der Bestimmung der Steigung der Kennlinie in diesem Bereich auf der Basis einer Tangentensteigung entstehen könnten, werden vermieden, die Zuverlässigkeit der Reibwertaussage wird hierdurch insgesamt erhöht.
- Der momentane Kraftschlussbeiwert kann als Quotient aus einer direkt gemessen Reifen-Tangentialkraft und einer direkt gemessenen Reifen Normalkraft bestimmt werden. Das direkte Messen der auf den Reifen wirkenden Tangentialkraft oder der auf den Reifen wirkenden Normalkraft ist üblicherweise unaufwändig und kann aus anderen Gründen am Kraftfahrzeug bereits implementiert sein.
- In einer anderen Ausführungsform kann der momentan wirkende Kraftschlussbeiwert auch auf der Basis eines Modells bestimmt werden. Das Modell kann insbesondere ein Berechnungsmodell umfassen, das auf der Basis einer Gierrate des Kraftfahrzeugs, einer Reifendrehzahl des Reifens oder eines anderen Reifens oder auf der Basis von Beschleunigungen arbeitet. Die genannten Größen können an einem konventionellen Kraftfahrzeugs mittels einer bereits vorhandenen Sensorik aufgenommen bzw. bestimmt werden, sodass der momentan wirkende Kraftschlussbeiwert einfach und genau bestimmt werden kann.
- In einer weiteren Ausführungsform wird eine momentan auf den Reifen wirkende Längskraft bestimmt und der Kraftschlussbeiwert wird als Quotient aus der Längskraft und einer Normalkraft bestimmt.
- Das erste Verfahren lässt sich auch auf eine Querkraft am Reifen übertragen. Ein zweites Verfahren zum Bestimmen einer maximalen Kraftschlussgrenze zwischen dem Reifen und dem Untergrund, in Querrichtung des Reifens, umfasst Schritte des Erfassens eines momentanen Schräglaufwinkels des Reifens; des Bestimmens eines momentanen Kraftschlussbeiwerts; des Bildens eines Tupels aus dem erfassten Schräglaufwinkel und dem bestimmten, momentan wirkenden Kraftschlussbeiwert; und des Bestimmens der maximalen Kraftschlussgrenze. Dabei wird die maximale Kraftschlussgrenze auf der Basis der Steigung einer Ursprungsgerade durch das Tupel bestimmt, falls der Schräglaufwinkel unter einem ersten vorbestimmten Schwellenwert liegt, oder auf der Basis einer Tangentensteigung durch das Tupel, falls der Schräglaufwinkel zwischen dem ersten und einem zweiten Schwellenwert liegt, oder direkt auf der Basis der momentan wirkenden Kraftschlussbeiwerts, falls der Schräglaufwinkel über dem zweiten vorbestimmten Schwellenwert liegt.
- Die Vorgehensweise des zweiten Verfahrens entspricht im Wesentlichen dem oben beschriebenen ersten Verfahren, sodass Varianten oder Ausführungsformen direkt oder entsprechend zwischen den beiden Verfahren ausgetauscht werden können. Es kann auch ein Verfahren zur universellen Bestimmung der längs- und/oder der quergerichteten Kräfte an dem Reifen oder nacheinander an mehreren Reifen eines Kraftfahrzeugs vorgesehen sein.
- In einer Ausführungsform wird eine momentan auf den Reifen wirkende Längskraft bestimmt und der Kraftschlussbeiwert wird als Quotient aus der Längskraft und einer Normalkraft bestimmt.
- Eine erste Vorrichtung zur Bestimmung einer maximalen Kraftschlussgrenze zwischen einem Reifen und einem Untergrund, auf dem der Reifen rollt, in Längsrichtung des Reifens, umfasst eine erste Schnittstelle zur Erfassung eines momentanen Schlupfs des Reifens; eine zweite Schnittstelle zur Bestimmung eines momentanen Kraftschlussbeiwerts; und eine Verarbeitungseinrichtung, die dazu eingerichtet ist, ein Tupel aus dem erfassten Schlupf und dem bestimmten Kraftschlussbeiwert zu bilden und die maximale Kraftschlussgrenze zu bestimmen. Dabei wird die Kraftschlussgrenze auf der Basis der Steigung einer Ursprungsgerade durch das Tupel bestimmt, falls der Schlupf unter einem ersten vorbestimmten Schwellenwert liegt, auf der Basis einer Tangentensteigung durch das Tupel, falls der Schlupf zwischen dem ersten und einem zweiten Schwellenwert liegt, oder direkt auf der Basis des momentan wirkenden Kraftschlussbeiwerts, falls der Schlupf über dem zweiten vorbestimmten Schwellenwert liegt. Bevorzugt ist eine weitere Schnittstelle zur Bereitstellung der bestimmten Kraftschlussgrenze vorgesehen.
- Eine zweite Vorrichtung zur Bestimmung einer Kraftschlussgrenze zwischen einem Reifen und einem Untergrund, auf dem der Reifen rollt, in Querrichtung des Reifens, umfasst eine erste Schnittstelle zur Erfassung eines momentanen Schräglaufwinkels des Reifens; eine Bestimmungseinrichtung zur Bestimmung eines momentanen Kraftschlussbeiwerts; und eine Verarbeitungseinrichtung, die dazu eingerichtet ist, ein Tupel aus dem erfassten Schräglaufwinkel und dem bestimmten Kraftschlussbeiwert zu bilden; und die maximale Kraftschlussgrenze zu bestimmen. Dabei wird die maximale Kraftschlussgrenze auf der Basis der Steigung einer Ursprungsgerade durch das Tupel bestimmt, falls der Schräglaufwinkel unter einem ersten vorbestimmten Schwellenwert liegt, auf der Basis einer Tangentensteigung durch das Tupel, falls der Schräglaufwinkel zwischen dem ersten und einem zweiten Schwellenwert liegt, oder direkt auf der Basis des momentan wirkenden Kraftschlussbeiwerts, falls der Schräglaufwinkel über dem zweiten vorbestimmten Schwellenwert liegt. Bevorzugt ist eine weitere Schnittstelle zur Bereitstellung der bestimmten Kraftschlussgrenze vorgesehen.
- Die beiden Vorrichtungen entsprechen einander im Wesentlichen, sodass Varianten oder Ausführungsformen direkt oder entsprechend zwischen den Vorrichtungen ausgetauscht werden können. Es kann auch eine Vorrichtung zur universellen Bestimmung der längs- und/oder der quergerichteten Kräfte an dem Reifen oder nacheinander an mehreren Reifen eines Kraftfahrzeugs vorgesehen sein.
- Die Schnittstellen können jeweils beispielsweise als elektrische, elektronische, informatische oder logische Schnittstelle realisiert sein. Die Ausführungsbeispiele und Merkmale, die bezüglich der Verfahren gelten, können in übertragener Weise auch auf die Vorrichtungen angewendet werden und umgekehrt. Die Verarbeitungseinrichtung einer der Vorrichtungen kann insbesondere einen programmierbaren Mikrocomputer umfassen, der bevorzugt dazu eingerichtet ist, wenigstens einen Teil eines der beschriebenen Verfahren durchzuführen. Zu diesem Zweck kann das jeweilige Verfahren als Computerprogrammprodukt vorliegen.
- Die Verfahren und die Vorrichtungen können dazu verwendet werden, die jeweilige, maximale Kraftschlussgrenze vorteilhaft zu bestimmen, sodass eine wertvolle Information zur Beurteilung eines Fahrzustands oder zur Steuerung des Kraftfahrzeugs zur Verfügung stehen kann. Beispielsweise kann eine Warnung ausgegeben werden, falls auf den Reifen wirkende Kräfte drohen, die maximale Kraftschlussgrenze zu erreichen, etwa wenn die Kräfte weniger als ein vorbestimmtes Maß kleiner als die maximale Kraftschlussgrenze sind. In einer anderen Ausführungsform kann im gleichen Fall das Kraftfahrzeug gesteuert werden, um das Erreichen der maximalen Kraftschlussgrenze zu vermeiden, etwa indem der Reifen oder ein anderer Reifen abgebremst oder beschleunigt, ein Lenkwinkel verändert oder eine andere Maßnahme getroffen wird.
- Ein Kraftfahrzeug umfasst einen Reifen und eine der oben beschriebenen Vorrichtungen. Üblicherweise umfasst das Kraftfahrzeug mehrere Reifen, beispielsweise zwei, wenn es sich um ein Kraftrad, vier, wenn es sich um einen Personenkraftwagen oder ein leichtes Nutzfahrzeug, und vier oder mehr Reifen, wenn es sich um ein größeres oder schwereres Nutzfahrzeug handelt. Mehrfachreifen, die zusammen ein Rad bilden, können als ein Reifen angesehen werden. Die Bestimmung der Kraftschlussgrenze kann reifenindividuell für alle oder einige der vorhandenen Reifen durchgeführt werden. Wie beschrieben wurde, ist eine Bestimmung der Kraftschlussgrenze sowohl in Längsrichtung als auch in Querrichtung des betreffenden Reifens möglich.
- Ausführungsformen der Erfindung werden nun mit Bezug auf die beigefügten Figuren genauer beschrieben, in denen:
-
1 einen Reifen auf einem Untergrund; -
2 eine Kennlinie zwischen einem Schlupf bzw. einem Schräglaufwinkel eines Reifens und seinem Kraftschlussbeiwert; -
3 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Bestimmen eines maximalen Kraftschlussbeiwerts eines Reifens; und -
4 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Bestimmung des maximalen Kraftschlussbeiwerts
darstellt. -
1 zeigt einen Reifen100 auf einem Untergrund105 in einer Seitenansicht und einer Draufsicht. Der Reifen100 ist üblicherweise von einem Rad umfasst; in der vorliegenden Beschreibung wird jedoch hauptsächlich auf das Reibungsverhalten zwischen dem Reifen100 und dem Untergrund105 abgestellt, sodass für Betrachtungen beispielsweise des Fahrverhaltens eines Kraftfahrzeugs der genannte Reifen100 als Synonym zu einem Rad aufgefasst werden kann. - In der Seitenansicht sind eine Umfangsgeschwindigkeit
110 und eine Längsgeschwindigkeit115 angetragen. Die Längsgeschwindigkeit115 verläuft in einer Längsrichtung120 , die senkrecht auf einer Drehachse des Reifens100 steht und üblicherweise parallel zum Untergrund105 verläuft. Ein Unterschied zwischen den Geschwindigkeiten110 und115 erzeugt einen Schlupf125 , der mit s bezeichnet werden kann. - In der Draufsicht sind eine Drehebene
130 und eine Bewegungsrichtung135 angetragen. Die Drehebene130 steht senkrecht auf einer Querrichtung140 , die sich parallel zur Drehachse des Reifens100 erstreckt. Zwischen der Drehebene130 und der Bewegungsrichtung135 besteht ein Schräglaufwinkel140 , der mit α bezeichnet werden kann. - Bezüglich eines Kraftschlussbeiwerts zwischen dem Reifen
100 und dem Untergrund105 verhält sich der von einer in Längsrichtung120 wirkenden Kraft abhängige Schlupf125 ähnlich wie der von einer in Querrichtung140 wirkenden Kraft abhängige Schräglaufwinkel145 . Für die folgenden Erläuterungen wird daher ein λ-Wert150 als übergeordneter Begriff für den Schlupf125 und den Schräglaufwinkel145 verwendet. Die Bestimmung einer Kraftschlussgrenze auf der Basis des momentan wirkenden Kraftschlussbeiwerts kann somit bezüglich der Längs- und Querkräfte auf analoge Weise erfolgen. -
2 zeigt ein Diagramm200 mit einer Kennlinie205 zwischen einem λ-Wert150 und einem Kraftschlussbeiwert210 , der hier mit μ bezeichnet ist. Die Kennlinie205 kann in einen ersten Bereich215 , der sich an den Ursprung (λ = 0, μ = 0) anschließt, einen zweiten Bereich220 und einen dritten Bereich225 unterschieden werden. Zwischen dem ersten Bereich215 und dem zweiten Bereich220 liegt ein erster Schwellenwert230 und zwischen dem zweiten Bereich220 und dem dritten Bereich ein zweiter Schwellenwert235 . - Eine Kraftschlussgrenze kann in Abhängigkeit einer Steigung der Kennlinie
205 bestimmt werden. Diese Steigung ist in den drei Bereichen215 bis225 unterschiedlich. Im ersten Bereich215 kann die Steigung durch die Steigung einer Ursprungsgeraden240 angenähert werden, die durch den Ursprung und einen Messpunkt auf der205 verläuft. Dieser Messpunkt ist als Tupel mit dem Rechtswert eines momentanen λ-Werts150 und dem Hochwert eines momentanen Kraftschlussbeiwerts210 gegeben. Im zweiten Bereich220 kann verbessert die Steigung einer Tangente245 an den Messpunkt bestimmt werden. Dazu können auch mehrere, möglichst nahe zusammen liegende Messpunkte betrachtet werden. Im dritten Bereich225 kann die Steigung vereinfachend als Konstante angenähert werden. Insbesondere kann die Kraftschlussgrenze mit dem momentanen Kraftschlussbeiwert210 gleich gesetzt werden. -
3 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens300 zum Bestimmen der Kraftschlussgrenze an einem Reifen100 . In einem Schritt305 werden einer oder mehrere Parameter am Reifen100 oder einem damit verbundenen Kraftfahrzeug bestimmt. In einer Ausführungsform können zu einem Zeitpunkt k ein momentaner λ-Wert150 , eine Normalkraft Fz,k und eine Reifenlängskraft Fl,k bzw. eine Reifenseitenkraft Fs,k bestimmt werden. In einem Schritt310 wird der momentane Kraftschlussbeiwert µk (210 ) bestimmt, beispielsweise als Quotient aus der bestimmten Tangentialkraft, also der zuvor abgetasteten Kraft in Längsrichtung120 oder Querrichtung140 , und der Normalkraft. In einer anderen Ausführungsform kann der Kraftschlussbeiwert210 auch auf andere Weise bestimmt werden, etwa mittels eines Berechnungsmodells. Das Berechnungsmodell kann eine Bestimmung der Gierrate des Kraftfahrzeugs, einer Reifendrehzahl des Reifens100 oder eines anderen Reifens oder Beschleunigungen erfordern. - Anschließend wird der bestimmte λ-Wert
150 bezüglich der Schwellenwerte230 und235 bewertet. In einem ersten Fall315 liegt der λ-Wert150 im ersten Bereich215 , also zwischen dem Ursprung und dem ersten Schwellenwert230 . In einem zweiten Fall320 liegt der λ-Wert150 im zweiten Bereich220 , also zwischen dem ersten Schwellenwert230 und dem zweiten Schwellenwert235 . In einem dritten Fall325 liegt der λ-Wert150 über dem zweiten Schwellenwert235 . Der Bereich225 kann bei Bedarf durch einen dritten Schwellenwert255 nach oben begrenzt werden. In welchen angrenzenden Bereich215 –225 der λ-Wert150 fällt, wenn er mit einem der Schwellenwerte230 ,235 übereinstimmt, kann passend definiert werden. - Für die drei Fälle
315 bis325 sind skizzenhaft die Lagen der jeweiligen Bereiche215 bis225 bezüglich der Kennlinie205 und die Bestimmung einer Steigung m angegeben. Im ersten Fall315 wird eine Ursprungsgeradensteigung mu bestimmt und die Kraftschlussgrenze μmax wird in einem Schritt330 mittels einer Funktion f1 auf der Basis der Steigung mu bestimmt. Im zweiten Fall320 wird eine Tangentensteigung mt bestimmt und die Kraftschlussgrenze μmax wird in einem Schritt335 mittels einer Funktion f2 auf der Basis der Steigung mt bestimmt. Im dritten Fall325 kann die Steigung als konstant angenommen werden, sodass eine Bestimmung nicht erforderlich ist. Die Kraftschlussgrenze μmax kann in einem Schritt340 mit dem momentanen bzw. aktuellen Kraftschlussbeiwert μk gleich gesetzt werden. - In einem abschließenden Schritt
345 kann die bestimmte Kraftschlussgrenze μmax bereitgestellt werden, um beispielsweise eine Betrachtung oder Bewertung eines Fahrzustands eines Kraftfahrzeugs, mit dem der Reifen100 verbunden ist, zu bewerten oder eine Steuerung des Kraftfahrzeugs oder des Reifens100 durchzuführen. -
4 zeigt eine schematische Darstellung einer beispielhaften Vorrichtung400 zur Bestimmung der Kraftschlussgrenze μmax an einem beliebigen Reifen100 , der an einem Kraftfahrzeug405 angebracht ist. Die Vorrichtung400 umfasst eine Verarbeitungseinrichtung410 , die einen programmierbaren Mikrocomputer umfassen, und insbesondere dazu eingerichtet sein kann, das Verfahren300 ganz oder teilweise durchzuführen. Ferner umfasst die Vorrichtung400 eine erste Schnittstelle415 zur Entgegennahme eines ersten Werts, eine zweite Schnittstelle420 zur Entgegennahme eines zweiten Werts und bevorzugt eine dritte Schnittstelle425 zur Bereitstellung einer bestimmten Kraftschlussgrenze μmax. Einige der Schnittstellen415 ,420 und425 können auch zusammenfallen oder miteinander integriert ausgeführt sein. In einer Ausführungsform umfassen die beiden Werte für die Schnittstellen415 und420 einen λ-Wert150 und einen Kraftschlussbeiwert μ210 . In einer anderen Ausführungsform werden andere Werte entgegengenommen, aus denen, wie oben beschrieben ist, der λ-Wert150 und der Kraftschlussbeiwert μ210 bestimmt werden kann. Die Bestimmung der Kraftschlussgrenze μmax erfolgt bevorzugt so, wie oben beschrieben ist, unter Berücksichtigung, in welchen der drei Bereiche215 bis225 der aktuelle λ-Wert150 fällt. - Bezugszeichenliste
-
- 100
- Reifen
- 105
- Untergrund
- 110
- Umfangsgeschwindigkeit
- 115
- Längsgeschwindigkeit
- 120
- Längsrichtung
- 125
- Schlupf
- 130
- Drehebene
- 135
- Bewegungsrichtung
- 140
- Querrichtung
- 145
- Schräglaufwinkel
- 150
- λ-Wert (Schlupf oder Schräglaufwinkel)
- 200
- Diagramm
- 205
- Kennlinie
- 210
- Kraftschlussbeiwert
- 215
- erster Bereich
- 220
- zweiter Bereich
- 225
- dritter Bereich
- 230
- erster Schwellenwert
- 235
- zweiter Schwellenwert
- 240
- Ursprungsgerade
- 245
- Tangente
- 250
- Konstante
- 255
- dritter Schwellenwert (zur Begrenzung von
255 nach oben, bei Bedarf) - 300
- Verfahren
- 305
- Erfassen
- 310
- momentanen Kraftschlussbeiwert bestimmen
- 315
- λ liegt im 1. Bereich
- 320
- λ liegt im 2. Bereich
- 325
- λ liegt im 3. Bereich
- 330
- max. Kraftschlussbeiwert bezüglich Ursprungsgeradensteigung bestimmen
- 335
- max. Kraftschlussbeiwert bezüglich Tangentensteigung bestimmen
- 340
- max. Kraftschlussbeiwert bezüglich Maximalwert bestimmen
- 345
- max. Kraftschlussbeiwert bereitstellen
- 400
- Vorrichtung
- 405
- Kraftfahrzeug
- 410
- Verarbeitungseinrichtung
- 415
- erste Schnittstelle
- 420
- zweite Schnittstelle
- 425
- dritte Schnittstelle
- 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 102012217772 A1 [0004, 0007]
Claims (10)
- Verfahren (
300 ) zum Bestimmen einer Kraftschlussgrenze (μmax) zwischen einem Reifen (100 ) und einem Untergrund (105 ), auf dem der Reifen (100 ) rollt, in Längsrichtung (120 ) des Reifens (100 ), wobei das Verfahren (300 ) folgende Schritte umfasst: Erfassen (305 ) eines momentanen Schlupfs (125 ) des Reifens (100 ); Bestimmen (310 ) eines momentanen Kraftschlussbeiwerts (210 ); Bilden (310 ) eines Tupels aus dem erfassten Schlupf (125 ) und dem momentanen Kraftschlussbeiwert; Bestimmen (330 ) der maximalen Kraftschlussgrenze (μmax) auf der Basis der Steigung (mu) einer Ursprungsgerade (240 ) durch das Tupel, falls der Schlupf (125 ) unter einem ersten vorbestimmten Schwellenwert (230 ) liegt, oder (335 ) auf der Basis einer Tangentensteigung (mt) durch das Tupel, falls der Schlupf (125 ) zwischen dem ersten (230 ) und einem zweiten Schwellenwert (235 ) liegt; dadurch gekennzeichnet, dass die maximale Kraftschlussgrenze (μmax) direkt auf der Basis des Kraftschlussbeiwerts (210 ) bestimmt wird, falls der Schlupf (125 ) über dem zweiten vorbestimmten Schwellenwert (235 ) liegt. - Verfahren (
300 ) zum Bestimmen einer maximalen Kraftschlussgrenze (μmax) zwischen einem Reifen (100 ) und einem Untergrund (105 ), auf dem der Reifen (100 ) rollt, in Querrichtung (140 ) des Reifens (100 ), wobei das Verfahren (300 ) folgende Schritte umfasst: Erfassen (305 ) eines momentanen Schräglaufwinkels (145 ) des Reifens (100 ); Bestimmen (310 ) eines momentanen Kraftschlussbeiwerts (210 ); Bilden (310 ) eines Tupels aus dem erfassten Schräglaufwinkel (145 ) und dem momentanen Kraftschlussbeiwert (210 ); Bestimmen (330 ) der maximalen Kraftschlussgrenze (μmax) auf der Basis der Steigung (mu) einer Ursprungsgerade (240 ) durch das Tupel, falls der Schräglaufwinkel (145 ) unter einem ersten vorbestimmten Schwellenwert (230 ) liegt, oder (335 ) auf der Basis einer Tangentensteigung (mt) durch das Tupel, falls der Schräglaufwinkel (145 ) zwischen dem ersten (230 ) und einem zweiten Schwellenwert (235 ) liegt; dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftschlussgrenze direkt (μmax) auf der Basis des momentan wirkenden Kraftschlussbeiwerts (210 ) bestimmt (340 ) wird, falls der Schräglaufwinkel (145 ) über dem zweiten vorbestimmten Schwellenwert (235 ) liegt. - Verfahren (
300 ) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Kraftschlussgrenze (μmax) dem momentanen Kraftschlussbeiwerts (210 ) gleichgesetzt wird, falls der Schlupf (125 ) über dem zweiten vorbestimmten Schwellenwert (235 ) liegt. - Verfahren (
300 ) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Kraftschlussgrenze (μmax) dem momentanen Kraftschlussbeiwerts (210 ) gleichgesetzt wird, falls der Schräglaufwinkel (145 ) über dem zweiten vorbestimmten Schwellenwert (235 ) liegt. - Verfahren (
300 ) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei eine momentan auf den Reifen (100 ) wirkende Tangentialkraft bestimmt wird und der momentane Kraftschlussbeiwert (210 ) als Quotient aus der Tangentialkraft (140 ) und einer Normalkraft bestimmt wird. - Verfahren (
300 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Kraftschlussbeiwert (210 ) auf der Basis eines Modells bestimmt (310 ) wird. - Verfahren (
300 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei eine momentan auf den Reifen (100 ) wirkende Längskraft bestimmt wird und der momentane Kraftschlussbeiwert (210 ) als Quotient aus der Längskraft (120 ) und einer Normalkraft bestimmt wird. - Vorrichtung (
400 ) zur Bestimmung einer maximalen Kraftschlussgrenze (μmax) zwischen einem Reifen (100 ) und einem Untergrund (105 ), auf dem der Reifen (100 ) rollt, in Längsrichtung (120 ) des Reifens (100 ), wobei die Vorrichtung folgendes umfasst: eine erste Schnittstelle (415 ) zur Erfassung eines momentanen Schlupfs (125 ) des Reifens (100 ); eine zweite Schnittstelle (420 ) zur Erfassung eines momentanen Kraftschlussbeiwerts (210 ); eine Verarbeitungseinrichtung (410 ), die dazu eingerichtet ist, ein Tupel aus dem erfassten Schlupf (125 ) und dem bestimmten Kraftschlussbeiwert zu bilden; und die Kraftschlussgrenze (μmax) auf der Basis der Steigung (mu) einer Ursprungsgerade (240 ) durch das Tupel zu bestimmen, falls der Schlupf (125 ) unter einem ersten vorbestimmten Schwellenwert (230 ) liegt, die Kraftschlussgrenze (μmax) auf der Basis einer Tangentensteigung (mt) durch das Tupel zu bestimmen, falls der Schlupf (125 ) zwischen dem ersten (230 ) und einem zweiten Schwellenwert (235 ) liegt, oder die maximale Kraftschlussgrenze (μmax) direkt auf der Basis des Kraftschlussbeiwerts (210 ) zu bestimmen, falls der Schlupf (125 ) über dem zweiten vorbestimmten Schwellenwert (235 ) liegt; und eine weitere Schnittstelle (425 ) zur Bereitstellung der bestimmten Kraftschlussgrenze (μmax). - Vorrichtung (
400 ) zur Bestimmung einer Kraftschlussgrenze (μmax) zwischen einem Reifen (100 ) und einem Untergrund (105 ), auf dem der Reifen (100 ) rollt, in Querrichtung (140 ) des Reifens (100 ), wobei die Vorrichtung folgendes umfasst: eine erste Schnittstelle (415 ) zur Erfassung eines momentanen Schräglaufwinkels (145 ) des Reifens (100 ); eine zweite Schnittstelle (420 ) zur Erfassung eines momentanen Kraftschlussbeiwerts (210 ); eine Verarbeitungseinrichtung (410 ), die dazu eingerichtet ist, ein Tupel aus dem erfassten Schräglaufwinkel (145 ) und dem bestimmten Kraftschlussbeiwert (210 ) zu bilden; und die Kraftschlussgrenze (μmax) auf der Basis der Steigung (mu) einer Ursprungsgerade (240 ) durch das Tupel zu bestimmen, falls der Schräglaufwinkel (145 ) unter einem ersten vorbestimmten Schwellenwert (230 ) liegt, die Kraftschlussgrenze (μmax) auf der Basis einer Tangentensteigung (mt) durch das Tupel zu bestimmen, falls der Schräglaufwinkel (145 ) zwischen dem ersten (230 ) und einem zweiten Schwellenwert (235 ) liegt, oder die Kraftschlussgrenze (μmax) auf der Basis des Kraftschlussbeiwerts (210 ) zu bestimmen, falls der Schräglaufwinkel (145 ) über dem zweiten vorbestimmten Schwellenwert (235 ) liegt; und eine weitere Schnittstelle (425 ) zur Bereitstellung der bestimmten Kraftschlussgrenze (μmax). - Kraftfahrzeug (
405 ) mit einem Reifen (100 ) und einer Vorrichtung (400 ) nach Anspruch 8 oder 9.
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