DE102016220692A1

DE102016220692A1 - Verfahren zur Reibwertermittlung und zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE102016220692A1
Application number: DE102016220692.3A
Authority: DE
Inventors: Steffen Jung; Raffael Selegrad
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2016-10-21
Filing date: 2016-10-21
Publication date: 2018-04-26

Abstract

Verfahren zur Ermittlung eines zwischen Rädern (4, 5, 6, 7) eines Kraftfahrzeugs und einer Fahrbahn herrschenden Reibwerts. Während einer Fahrt des Kraftfahrzeugs werden an Rädern (6, 7) einer lenkbaren Hinterachse (3) für die Räder (6, 7) der Hinterachse (3) betragsmäßig gleich große Lenkwinkel in entgegengesetzter Richtung eingestellt. Die sich in Folge dieser Lenkwinkeleinstellung an mindestens einem der Hinterräder (6, 7) ausbilden Änderung der Drehzahl und/oder Änderung des Drehzahlgradienten wird ermittelt. Abhängig von der oder jeder ermittelten Änderung der Drehzahl und/oder Änderung des Drehzahlgradienten wird der Reibwert zwischen den Rädern (4, 5, 6, 7) des Kraftfahrzeugs und der Fahrbahn bestimmt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung eines zwischen Rädern eines Kraftfahrzeugs und einer Fahrbahn herrschenden Reibwerts. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftahrzeugs abhängig von einem ermittelten Reibwert.
Der Reibwert, der zwischen Rädern eines Kraftfahrzeugs und einer vom Kraftfahrzeug befahrenen Fahrbahn herrscht, ist ein wichtiger Parameter, um zum Beispiel das Fahrverhalten und die Sicherheit eines Kraftfahrzeugs zu verbessern. Aus der DE 103 19 662 A1 ist ein Verfahren zum Bestimmen eines zwischen den Rädern eines Kraftfahrzeugs und der Fahrbahn herrschenden Reibwerts bekannt. Nach diesem Verfahren wird bei einer Kurvenfahrt ein aktuelles Rückstellmoment ermittelt, das auf ein gelenktes Rad wirkt. Ferner werden aktuelle fahrdynamische Werte ermittelt, aus denen ein theoretisches Rückstellmoment bestimmt werden kann. Der Reibwert wird aus dem aktuellen Rückstellmoment und den aktuellen fahrdynamischen Werten ermittelt. Das aus diesem Stand der Technik bekannte Verfahren kann nur während einer Kurvenfahrt angewendet werden. Das aus der DE 103 19 662 A1 bekannte Verfahren eignet sich demnach nur bedingt zur Reibwertermittlung.
Aus der DE 10 2010 014 564 A1 ist ein weiteres Verfahren zur Ermittlung eines zwischen Rädern eines Kraftfahrzeugs und einer Fahrbahn herrschenden Reibwerts bekannt. Nach diesem Verfahren wird an einem ersten Reifen ein erster Lenkwinkel und an einem zweiten Reifen ein zweiter Lenkwinkel eingestellt. Mit Hilfe von Sensoreinrichtungen werden die zum Einstellen dieser Lenkwinkel erforderlichen Kräfte erfasst, wobei eine Auswerteeinrichtung aus den erfassten Kräften unter Verwendung eines vorbestimmten Algorithmus den Reibwert bestimmt. Dieses Verfahren erfordert zusätzliche Sensoreinrichtungen, mit Hilfe derer die zum Einstellen eines Lenkwinkels benötigte Kraft ermittelt werden kann. Ferner ist dieses aus dem Stand der Technik bekannte Verfahren nur dann einsetzbar, wenn Elektromotoren zur Einstellung der Lenkwinkel genutzt werden.
Es besteht Bedarf an einem neuartigen Verfahren zur Ermittlung eines zwischen Rädern eines Kraftfahrzeugs und einer Fahrbahn herrschenden Reibwerts, welches bei einer Fahrt des Kraftfahrzeugs genutzt werden kann, um den Reibwert zu ermitteln, und zwar ohne die Notwendigkeit zusätzlicher Sensoren sowie unabhängig davon, mit Hilfe welcher Aktuatoren der Lenkwinkel eingestellt wird.
Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, ein neuartiges Verfahren zur Reibwertermittlung und ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftahrzeugs zu schaffen.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Reibwertermittlung gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Während einer Fahrt des Kraftfahrzeugs werden an Rädern einer lenkbaren Hinterachse für die Räder der Hinterachse betragsmäßig gleich große Lenkwinkel in entgegengesetzter Richtung eingestellt. Die sich in Folge dieser Lenkwinkeleinstellung an mindestens einem der Hinterräder ausbildende Drehzahländerung und/oder ausbildende Drehzahlgradientänderung wird ermittelt. Abhängig von der oder jeder ermittelten Drehzahländerung und/oder ermittelten Drehzahlgradientänderung wird der Reibwert zwischen den Rädern des Kraftfahrzeugs und der Fahrbahn bestimmt.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann während der Fahrt des Kraftfahrzeugs der zwischen den Rädern des Kraftfahrzeugs und der Fahrbahn herrschende Reibwert bestimmt werden. Zur Ermittlung des Reibwerts werden keine zusätzlichen Sensoren benötigt. Das erfindungsgemäße Verfahren ist unabhängig davon, mit Hilfe welcher Aktuatoren der Lenkwinkel an den Rädern der Hinterachse eingestellt wird.
Nach einer Weiterbildung wird der Reibwert vorzugsweise bei einer Geradeausfahrt mit vorzugsweise konstanter Fahrgeschwindigkeit ermittelt. In diesem Fall kann der Reibwert besonders genau ermittelt werden, nämlich in einem stationären bzw. quasistationären Betriebszustand des Kraftfahrzeugs unter Auswertung beider Hinterräder. Es ist jedoch auch möglich, das Verfahren bei einer Kurvenfahrt und/oder bei einer Fahrt mit nicht konstanter Fahrgeschwindigkeit zu nutzen.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung wird bei einer Geradeausfahrt mit konstanter Fahrgeschwindigkeit an einem ersten Rad der lenkbaren Hinterachse eine erste Drehzahländerung zwischen einer Drehzahl vor der Lenkwinkeleinstellung und einer Drehzahl nach der Lenkwinkeleinstellung ermittelt, wobei an einem zweiten Rad der lenkbaren Hinterachse eine zweite Drehzahländerung zwischen einer Drehzahl vor der Lenkwinkeleinstellung und einer Drehzahl nach der Lenkwinkeleinstellung ermittelt wird, und wobei abhängig von der ersten Drehzahländerung und der zweiten Drehzahländerung der Reibwert zwischen den Rädern des Kraftfahrzeugs und der Fahrbahn bestimmt wird. Die erste Drehzahländerung wird mit der zweiten Drehzahländerung derart verglichen wird, dass dann, wenn eine Abweichung zwischen der ersten Drehzahländerung und der zweiten Drehzahländerung kleiner als ein Grenzwert ist, der Reibwert zwischen den Rädern des Kraftfahrzeugs und der Fahrbahn bestimmt wird, und dass dann, wenn die Abweichung zwischen der ersten Drehzahländerung und der zweiten Drehzahländerung größer als der Grenzwert ist, der Reibwert zwischen den Rädern des Kraftfahrzeugs und der Fahrbahn nicht bestimmt wird. Auch diese Merkmale dienen der genauen Ermittlung des Reibwerts zwischen den Rädern des Kraftfahrzeugs und der Fahrbahn während einer Geradeausfahrt ohne die Notwendigkeit zusätzlicher Sensoren. Vorzugsweise wird dann, wenn eine Abweichung zwischen der ersten Drehzahländerung und der zweiten Drehzahländerung kleiner als der Grenzwert ist, ein Mittelwert zwischen erster Drehzahländerung und zweiter Drehzahländerung bestimmt und abhängig von diesem Mittelwert der Reibwert zwischen den Rädern des Kraftfahrzeugs und der Fahrbahn bestimmt. Auf diese Art und Weise kann der Reibwert besonders vorteilhaft ermittelt werden.
Nach einer weiteren Weiterbildung wird insbesondere bei einer Geradeausfahrt mit nicht-konstanter Fahrgeschwindigkeit an einem ersten Rad der lenkbaren Hinterachse eine erste Drehzahlgradientänderung zwischen einem Drehzahlgradient vor der Lenkwinkeleinstellung und einem Drehzahlgradient nach der Lenkwinkeleinstellung ermittelt, wobei an einem zweiten Rad der lenkbaren Hinterachse eine zweite Drehzahlgradientänderung zwischen einem Drehzahlgradient vor der Lenkwinkeleinstellung und einem Drehzahlgradient nach der Lenkwinkeleinstellung ermittelt wird, und wobei abhängig von der ersten Drehzahlgradientänderung und der zweiten Drehzahlgradientänderung der Reibwert zwischen den Rädern des Kraftfahrzeugs und der Fahrbahn bestimmt wird. Die erste Drehzahlgradientänderung wird mit der zweiten Drehzahlgradientänderung derart verglichen wird, dass dann, wenn eine Abweichung zwischen der ersten Drehzahlgradientänderung und der zweiten Drehzahlgradientänderung kleiner als ein Grenzwert ist, der Reibwert zwischen den Rädern des Kraftfahrzeugs und der Fahrbahn bestimmt wird, und dass dann, wenn die Abweichung zwischen der ersten Drehzahlgradientänderung und der zweiten Drehzahlgradientänderung größer als der Grenzwert ist, der Reibwert zwischen den Rädern des Kraftfahrzeugs und der Fahrbahn nicht bestimmt wird. Auch diese Merkmale dienen der genauen Ermittlung des Reibwerts zwischen den Rädern des Kraftfahrzeugs und der Fahrbahn während einer Geradeausfahrt ohne die Notwendigkeit zusätzlicher Sensoren. Vorzugsweise wird dann, wenn eine Abweichung zwischen der ersten Drehzahlgradientänderung und der zweiten Drehzahlgradientänderung kleiner als der Grenzwert ist, ein Mittelwert zwischen erster Drehzahlgradientänderung und zweiter Drehzahlgradientänderung bestimmt und abhängig von diesem Mittelwert der Reibwert zwischen den Rädern des Kraftfahrzeugs und der Fahrbahn bestimmt. Auf diese Art und Weise kann der Reibwert besonders vorteilhaft ermittelt werden.
Bei einer Geradeausfahrt mit konstanter Fahrgeschwindigkeit können wie bei einer Geradeausfahrt mit nicht-konstanter Fahrgeschwindigkeit auch die Drehzahlgradienten ausgewertet werden, um den Reibwert zu bestimmen. Bei nicht-konstanter Fahrgeschwindigkeit ist jedoch die Auswertung der Drehzahlgradienten erforderlich.
Wird das Reibwertermittlungsverfahren bei einer Kurvenfahrt genutzt, so wird ausschließlich an einem einzigen Rad der lenkbaren Hinterachse eine Änderung der Drehzahl zwischen einer Drehzahl vor der Lenkwinkeleinstellung und einer Drehzahl nach der Lenkwinkeleinstellung und/oder eine Änderung des Drehzahlgradienten zwischen einem Drehzahlgradient vor der Lenkwinkeleinstellung und einem Drehzahlgradient nach der Lenkwinkeleinstellung ermittelt und abhängig hiervon der Reibwert bestimmt.
Vorzugsweise wird der Reibwert zwischen den Rädern des Kraftfahrzeugs und der Fahrbahn abhängig von der oder jeder ermittelten Drehzahländerung und/oder abhängig von der oder jeder Drehzahlgradientänderung kennlinienabhängig oder kennfeldabhängig ermittelt. Eine kennlinienabhängige oder kennfeldabhängige Ermittlung des Reibwerts abhängig von den ermittelten Drehzahländerungen ist einfach und benötigt keinen komplexen Algorithmus.
Das Kennfeld bzw. die Kennlinie ist vorzugsweise reifenabhängig und/oder radlastabhängig.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Betreiben eines Kraftahrzeugs abhängig von einem mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens ermittelten Reibwert ist in Anspruch 12 definiert.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Betreiben mehrerer Kraftfahrzeuge ist in Anspruch 13 definiert.
Bevorzugte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden, ohne hierauf beschränkt zu sein, an Hand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt:

1 ein stark schematisiertes Detail eines Kraftfahrzeugs zur Verdeutlichung der Erfindung.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung eines zwischen Rädern eines Kraftfahrzeugs und einer Fahrbahn herrschenden Reibwerts. Dieser Reibwert wird auch als Haftreibwert bzw. Fahrbahnreibwert bezeichnet.
1 zeigt stark schematisiert ein Kraftfahrzeug 1 mit einer Vorderachse 2 und einer Hinterachse 3. Von der Vorderachse 2 sind zwei Vorderräder 4, 5 und von der Hinterachse 3 zwei Hinterräder 6, 7 gezeigt.
Es sind sowohl die Vorderräder 5, 6 der Vorderachse 2 als auch die Hinterräder 6, 7 der Hinterachse 3 lenkbar.
1 zeigt, dass die Lenkwinkel für die Vorderräder 4, 5 der Vorderachse 2 für eine Geradeausfahrt des Kraftfahrzeugs 1 eingestellt.
Um nun den zwischen den Rädern des Kraftfahrzeugs 1 und einer befahrenen Fahrbahn herrschenden Reibwert zu ermitteln, werden während einer Fahrt des Kraftfahrzeugs, insbesondere während einer Geradeausfahrt des Kraftfahrzeugs oder alternativ während einer Kurvenfahrt des Kraftfahrzeugs, also insbesondere dann, wenn an den Vorderrädern 4, 5 der Vorderachse 2 ein Lenkwinkel für eine Geradeausfahrt eingestellt ist, an den Hinterrädern 6, 7 der lenkbaren Hinterachse 3 für die Hinterräder 6, 7 der Hinterachse 3 betragsmäßig gleich große Lenkwinkel α in entgegengesetzter Richtung eingestellt, also am Hinterrad 6 der Lenkwinkel +a und am Hinterrad 7 der Lenkwinkel -a. In 1 sind die Lenkwinkel an den Hinterrädern 6, 7 so eingestellt, dass die Hinterrädern 6, 7 in einer von den Vorderrädern 4, 5 wegweisenden Richtung konvergieren. Es ist auch möglich die Lenkwinkel an den Hinterrädern 6, 7 so einzustellen, dass die Hinterrädern 6, 7 in Richtung auf die Vorderräder 4, 5 konvergieren. Die Einstellung der betragsmäßig gleich großen Lenkwinkel α in entgegengesetzter Richtung erfolgt an den beiden Hinterrädern zeitgleich.
An den Hinterrädern 6, 7 werden dann die sich infolge dieser Lenkwinkeleinstellung an den Hinterrädern 6, 7 ausbildenden Drehzahländerungen und/oder Drehzahlgradientänderungen ermittelt. Abhängig von den an den Hinterrädern 6, 7 ermittelten Drehzahländerungen und/oder Drehzahlgradientänderungen wird der Reibwert zwischen den Rädern des Kraftfahrzeugs und der Fahrbahn ermittelt.
1 zeigt Drehzahlsensoren 8, 9, die den Hinterrädern 6, 7 der Hinterachse 3 zugeordnet sind und mit Hilfe derer Drehzahlen an den Hinterrädern 6, 7 und damit auch die Drehzahlgradienten messtechnisch erfasst werden können. Bei diesen Drehzahlsensoren 8, 9 handelt es sich um Sensoren, die ohnehin im Kraftfahrzeug verbaut sind und Bestandteil eines sogenannten ESC-Systems (Electronic Stability Control-Systems) sind.
Während einer Fahrt wird demnach an einem ersten Hinterrad 6 der lenkbaren Hinterachse 3 eine erste Drehzahländerung und/oder erste Drehzahlgradientänderung zwischen einer Drehzahl oder einem Drehzahlgradienten vor der Lenkwinkeleinstellung und einer Drehzahl oder einem Drehzahlgradienten nach der Lenkwinkeleinstellung ermittelt. An einem zweiten Hinterrad 7 der lenkbaren Hinterachse 3 wird eine zweite Drehzahländerung und/oder zweite Drehzahlgradientänderung zwischen einer Drehzahl oder einem Drehzahlgradienten vor der Lenkwinkeleinstellung und einer Drehzahl oder einem Drehzahlgradienten nach der Lenkwinkeleinstellung ermittelt.
Wie bereits ausgeführt, handelt es sich bei diesen Lenkwinkeleinstellungen um solche Lenkwinkeleinstellungen, mit Hilfe derer an den Hinterrädern 6, 7 der lenkbaren Hinterachse 3 für die Räder betragsmäßig gleichgroße Lenkwinkel α in entgegengesetzter Richtung eingestellt werden. Die Einstellung der betragsmäßig gleich großen Lenkwinkel α in entgegengesetzter Richtung erfolgt an den beiden Hinterrädern zeitgleich. Abhängig von der ersten Drehzahländerung und/oder ersten Drehzahlgradientänderung und der zweiten Drehzahländerung und/oder ersten Drehzahlgradientänderung wird dann der Reibwert zwischen den Rädern des Kraftfahrzeugs und der Fahrbahn ermittelt.
Dann, wenn das erfindungsgemäße Verfahren bei einer nicht konstanten Fahrgeschwindigkeit ausgeführt wird, wird zwingend mit Drehzahlgradienten und Drehzahlgradientänderungen gearbeitet. Dann, wenn das erfindungsgemäße Verfahren bei einer konstanten Fahrgeschwindigkeit ausgeführt wird, kann mit Drehzahlen und Drehzahländerungen und/oder mit Drehzahlgradienten und Drehzahlgradientänderungen gearbeitet werden.
Dann, wenn das erfindungsgemäße Verfahren bei einer Kurvenfahrt genutzt wird, wird die Änderung der Drehzahl oder des Drehzahlgradienten an ausschließlich einem der Hinterräder, also entweder am rechten Hinterad oder am linken Hinterrad, zur Reibwertermittlung ausgewertet.
Bei einer Geradeausfahrt ist vorzugsweise vorgesehen, dass eine Abweichung zwischen der ersten Drehzahländerung und/oder ersten Drehzahlgradientänderung, die am ersten Hinterrad 6 ermittelt wird, und der zweiten Drehzahländerung und/oder ersten Drehzahlgradientänderung, die am zweiten Hinterrad 7 ermittelt wird, bestimmt wird. Dann, wenn diese Abweichung zwischen der ersten Drehzahländerung und der zweiten Drehzahländerung und/oder die Abweichung zwischen der ersten Drehzahlgradientänderung und der zweiten Drehzahlgradientänderung kleiner als ein Grenzwert ist, wird der Reibwert zwischen den Rädern des Kraftfahrzeugs und der Fahrbahn bestimmt. Dann hingegen, wenn diese Abweichung zwischen der ersten Drehzahländerung und der zweiten Drehzahländerung und/oder die Abweichung zwischen der ersten Drehzahlgradientänderung und der zweiten Drehzahlgradientänderung größer als der Grenzwert ist, wird der Reibwert zwischen den Rädern des Kraftfahrzeugs und der Fahrbahn nicht bestimmt, vielmehr werden dann die ermittelten Drehzahländerungen verworfen. Das kann zum Beispiel dann der Fall sein, wenn das Kraftfahrzeug während der Bestimmung der Drehzahländerungen an den beiden Hinterrädern 6, 7 mit einem Hinterrad 6, 7 durch eine Pfütze oder über eine Eisplatte oder dergleichen fährt. Sollten die Abweichungen zwischen mindestens zwei direkt aufeinanderfolgenden Messungen unterhalb des Grenzwertes liegen, so ist die Hinweis auf einen sogenannten µ-Split, also auf unterschiedliche Reibwerte an den beiden Hinterrädern 6, 7. Dies kann z.B. der Fall sein, wenn das Kraftfahrzeug während der Bestimmung der Drehzahlgradienten an den beiden Hinterrädern 6, 7 mit einem Hinterrad 6, 7 über eine einseitig schneebedeckte oder eisglatte Fahrbahn fährt. In diesem Fall wird dann aus den Mittelwerten jeder einzelnen Messung ein Mittelwert über alle Messungen gebildet und abhängig von diesem Mittelwert der Reibwert zwischen den Rädern des Kraftfahrzeugs und der Fahrbahn bestimmt.
1 zeigt eine Steuerungseinrichtung 10, welche auf Basis der von den Drehzahlsensoren 8, 9 bereitgestellten Drehzahlen der Hinterräder 6, 7 die erste Drehzahländerung und/oder erste Drehzahlgradientänderung und die zweite Drehzahländerung und/oder zweite Drehzahlgradientänderung für die beiden Hinterräder 6, 7 ermittelt und die Abweichung zwischen denselben bestimmt sowie dann, wenn die Abweichung zwischen der ersten Drehzahländerung und der zweiten Drehzahländerung und/oder die Abweichung zwischen der ersten Drehzahlgradientänderung und der zweiten Drehzahlgradientänderung kleiner als der Grenzwert ist, abhängig von den Drehzahländerungen und/oder Drehzahlgradientänderung den Reibwert bestimmt.
Die Bestimmung des Reibwerts abhängig von der ermittelten ersten Drehzahländerung und/oder ersten Drehzahlgradientänderung des ersten Hinterrads 6 sowie der zweiten Drehzahländerung und/oder zweiten Drehzahlgradientänderung des zweiten Hinterrads 7 erfolgt vorzugsweise kennlinienabhängig oder kennfeldabhängig. Je größer die jeweilige Drehzahländerung ist, desto größer ist der Reibwert.
Das entsprechende Kennfeld bzw. die entsprechende Kennlinie wird vorab ermittelt und im Steuergerät 10 hinterlegt.
Das Kennfeld bzw. die Kennlinie ist dabei vorzugsweise reifenabhängig, um die Eigenschaften unterschiedlicher Reifen, zum Beispiel Unterschiede zwischen Sommerreifen und Winterreifen, zu berücksichtigen. Der aktuelle genutzte Reifentyp ist steuerungsseitig bekannt, insbesondere dann, wenn nach einem Reifenwechsel zwischen Sommerreifen auf Winterreifen werkstattseitig ein entsprechender steuerungsseitiger Eintrag am Steuergerät des Kraftfahrzeugs erfolgt.
Das Kennfeld bzw. die Kennlinie ist vorzugsweise auch radlastabhängig. Die Fahrzeugmasse ist steuerungsseitig bekannt.
Bei Zuladung ändern sich die Radlasten. Bevorzugt ist die Verwendung der radindividuellen Radlasten. Insbesondere bei Geradeausfahrt kann die gesamte Achslast der Hinterachse zu jeweils gleichen Anteilen auf das rechte und linke Hinterrad gesplittet werden. Eine messtechnische Erfassung der Achslast an der Hinterachse ist indirekt z.B. über die die Höhenstandsensoren zur Leuchtweitenregulierung möglich. Hierbei handelt es sich um Sensoren, die insbesondere bei Xenon-Scheinwerfern ohnehin im Fahrzeug verbaut sind. Somit werden keine zusätzlichen Sensoren benötigt. Bei Kurvenfahrt unterscheiden sich die rechte und die linke Radlast relevant. In diesem Fall kann bei bekannter Achslast der Hinterachse die individuelle Radlast über die Beschleunigungssensoren annäherungsweise geschätzt werden.
Wie bereits ausgeführt, erfolgt die obige Reibwertermittlung vorzugsweise bei Geradeausfahrt, und zwar insbesondere dann, wenn in der Geradeausfahrt mit konstanter Fahrgeschwindigkeit gefahren wird. Für die Reibwertermittlung liegen demnach vorzugsweis bei Geradeausfahrt stationäre bzw. quasistationäre Fahrzustände vor. Dies ist zwar bevorzugt aber nicht zwingend. Wie bereits ausgeführt, kann das Verfahren auch bei Kurvenfahrt und bei einer Fahrt mit nicht konstanter Fahrgeschwindigkeit genutzt werden.
Das Verfahren kann sowohl bei Kraftfahrzeugen mit angetriebenen Vorderrädern, bei Kraftfahrzeugen mit angetriebenen Hinterrädern und bei Allradfahrzeugen genutzt werden. Bei Kraftfahrzeugen mit angetriebenen Vorderrädern wird sich nach der Lenkwinkeleinstellung die Drehzahl bzw. der Schlupf an den Hinterrädern verringern. Bei Kraftfahrzeugen mit angetriebenen Hinterrädern wird sich nach der Lenkwinkeleinstellung die Drehzahl bzw. der Schlupf an den Hinterrädern erhöhen. Fahrzeuge mit Allradantrieb verhalten sich diesbezüglich wie Kraftfahrzeugen mit angetriebenen Hinterrädern.
Es liegt weiterhin im Sinne der hier vorliegenden Erfindung, ein Kraftfahrzeug 1 abhängig von einem mit Hilfe des oben beschriebenen Verfahrens ermittelten Reibwert zwischen den Rädern des Kraftfahrzeugs und der Fahrbahn zu betreiben.
Hierbei ist insbesondere vorgesehen, dass abhängig von dem erfindungsgemäß ermittelten Reibwert zwischen den Rädern des Kraftfahrzeugs und der Fahrbahn ein Antriebsmoment eines Antriebsaggregats angepasst wird und/oder bei einem Hybridfahrzeug ein Rekuperationsmoment angepasst wird und/oder für ein z.B. autonomes Bremsmanöver ein Bremsmoment angepasst wird und/oder und/ oder ein rechtzeitiges Auslösen eines Bremsmanövers abhängig von den vorherrschenden Reibwerten eingeleitet wird und/oder bei den Bremsen durch periodisches Schließen ein hoher Reibwert zwischen Bremsbelag und Bremsscheibe erhalten wird.
Wird zum Beispiel festgestellt, dass sich der Reibwert verringert, so kann auf eine nasse Fahrbahn oder Schnee oder dergleichen geschlossen werden. In diesem Fall ist dann vorgesehen, zur Erhöhung der Fahrsicherheit das Antriebsmoment und/oder das Rekuperationsmoment zu reduzieren. Ferner kann für ein Bremsmanöver das Bremsmoment angepasst werden. Feuchte Bremsen oder verschmutze Bremsen können durch periodisches Schließen derselben abgewischt werden, um deren Reibwert zu erhöhen.
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung ist vorgesehen, mehrere Kraftfahrzeuge abhängig von einem mit dem oben beschriebenen Verfahren in einem ersten Kraftfahrzeug ermittelten Reibwert zwischen den Rädern des ersten Kraftfahrzeugs und der Fahrbahn zu betreiben. Hierbei ist vorgesehen, dass der von dem ersten Kraftfahrzeug ermittelte Reibwert von der Steuerungseinrichtung 10 einer Datenbank-Cloud 11 übermittelt wird, in derselben gespeichert wird und dann mindestens einem zweiten Kraftfahrzeug zum Betrieb desselben zur Verfügung gestellt wird. Das zweite Kraftfahrzeug kann dann ebenso wie das erste Kraftfahrzeug abhängig von dem bereitgestellten Reibwert ein Antriebsmoment anpassen und/oder ein Rekuperationsmoment anpassen und/oder für ein Bremsmanöver ein Bremsmoment anpassen und/oder Bremsen durch periodisches Schließen abwischen.
Dann, wenn auch das zweite Kraftfahrzeug über eine lenkbare Hinterachse 3 verfügt, kann im zweiten Kraftfahrzeug durch Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens der von der Datenbank-Cloud zur Verfügung gestellte Reibwert verifiziert werden. Eine entsprechende Verifikation kann dann wiederum an die Datenbank-Cloud 11 übermittelt werden, um den in der Datenbank-Cloud 11 gespeicherten Reibwert, der anderen Kraftfahrzeugen zur Verfügung gestellt wird, abzusichern.
Bezugszeichen

1: Kraftfahrzeug
2: Vorderachse
3: Hinterachse
4: Rad
5: Rad
6: Rad
7: Rad
8: Sensor
9: Sensor
10: Steuerungseinrichtung
11: Datenbank-Cloud

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 10319662 A1 [0002]
DE 102010014564 A1 [0003]

Claims

Verfahren zur Ermittlung eines zwischen Rädern (4, 5, 6, 7) eines Kraftfahrzeugs und einer Fahrbahn herrschenden Reibwerts, dadurch gekennzeichnet, dass während einer Fahrt des Kraftfahrzeugs an Rädern (6, 7) einer lenkbaren Hinterachse (3) für die Räder (6, 7) der Hinterachse (3) betragsmäßig gleich große Lenkwinkel in entgegengesetzter Richtung eingestellt werden, die sich in Folge dieser Lenkwinkeleinstellung an mindestens einem der Hinterräder (6, 7) ausbildende Änderung der Drehzahl und/oder Änderung des Drehzahlgradienten ermittelt wird, abhängig von der oder jeder ermittelten Änderung der Drehzahl und/oder Änderung des Drehzahlgradienten der Reibwert zwischen den Rädern (4, 5, 6, 7) des Kraftfahrzeugs und der Fahrbahn bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Reibwert bei einer Fahrt mit konstanter Fahrgeschwindigkeit ermittelt wird, nämlich auf Basis der oder jeder ermittelten Änderung der Drehzahl und/oder Änderung des Drehzahlgradienten.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Reibwert bei einer Fahrt mit nicht konstanter Fahrgeschwindigkeit ermittelt wird, nämlich auf Basis der oder jeder ermittelten Änderungen des Drehzahlgradienten.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Geradeausfahrt an einem ersten Rad (6) der lenkbaren Hinterachse eine erste Änderung des Drehzahlgradienten zwischen einem Drehzahlgradient vor der Lenkwinkeleinstellung und einem Drehzahlgradient nach der Lenkwinkeleinstellung ermittelt wird, und dass an einem zweiten Rad (7) der lenkbaren Hinterachse eine zweite Änderung des Drehzahlgradienten zwischen einem Drehzahlgradient vor der Lenkwinkeleinstellung und einem Drehzahlgradient nach der Lenkwinkeleinstellung ermittelt wird, und dass abhängig von der ersten und zweiten Drehzahlgradientänderung der Reibwert zwischen den Rädern (4, 5, 6, 7) des Kraftfahrzeugs und der Fahrbahn bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Drehzahlgradientänderung mit der zweiten Drehzahlgradientänderung derart verglichen wird, dass dann, wenn eine Abweichung zwischen der ersten Drehzahlgradientänderung und der zweiten Drehzahlgradientänderung kleiner als ein Grenzwert ist, der Reibwert zwischen den Rädern (4, 5, 6, 7) des Kraftfahrzeugs und der Fahrbahn bestimmt wird; dann, wenn die Abweichung zwischen der ersten Drehzahlgradientänderung und der zweiten Drehzahlgradientänderung größer als der Grenzwert ist, der Reibwert zwischen den Rädern (4, 5, 6, 7) des Kraftfahrzeugs und der Fahrbahn nicht bestimmt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Geradeausfahrt an einem ersten Rad (6) der lenkbaren Hinterachse eine erste Änderung der Drehzahl zwischen einer Drehzahl vor der Lenkwinkeleinstellung und einer Drehzahl nach der Lenkwinkeleinstellung ermittelt wird, und dass an einem zweiten Rad (7) der lenkbaren Hinterachse eine zweite Änderung der Drehzahl zwischen einer Drehzahl vor der Lenkwinkeleinstellung und einer Drehzahl nach der Lenkwinkeleinstellung ermittelt wird, und dass abhängig von der ersten und zweiten Drehzahländerung der Reibwert zwischen den Rädern (4, 5, 6, 7) des Kraftfahrzeugs und der Fahrbahn bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Drehzahländerung mit der zweiten Drehzahländerung derart verglichen wird, dass dann, wenn eine Abweichung zwischen der ersten Drehzahländerung und der zweiten Drehzahländerung kleiner als ein Grenzwert ist, der Reibwert zwischen den Rädern (4, 5, 6, 7) des Kraftfahrzeugs und der Fahrbahn bestimmt wird; dann, wenn die Abweichung zwischen der ersten Drehzahländerung und der zweiten Drehzahländerung größer als der Grenzwert ist, der Reibwert zwischen den Rädern (4, 5, 6, 7) des Kraftfahrzeugs und der Fahrbahn nicht bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 5 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn eine Abweichung zwischen der ersten Drehzahländerung und der zweiten Drehzahländerung und/oder zwischen der ersten Drehzahlgradientänderung und der zweiten Drehzahlgradientänderung kleiner als der Grenzwert ist, ein Mittelwert zwischen erster Drehzahländerung und zweiter Drehzahländerung und/oder ein Mittelwert zwischen erster Drehzahlgradientänderung und zweiter Drehzahlgradientänderung bestimmt und abhängig von dem jeweiligen Mittelwert der Reibwert zwischen den Rädern (4, 5, 6, 7) des Kraftfahrzeugs und der Fahrbahn bestimmt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Kurvenfahrt ausschließlich an einem einzigen Rad der lenkbaren Hinterachse eine Änderung der Drehzahl zwischen einer Drehzahl vor der Lenkwinkeleinstellung und einer Drehzahl nach der Lenkwinkeleinstellung und/oder eine Änderung des Drehzahlgradienten zwischen einem Drehzahlgradient vor der Lenkwinkeleinstellung und einem Drehzahlgradient nach der Lenkwinkeleinstellung ermittelt wird, dass abhängig hiervon der Reibwert bestimmt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Reibwert abhängig von der oder jeder ermittelten Drehzahländerung und/oder der oder jeder Drehzahlgradientänderung kennlinienabhängig oder kennfeldabhängig ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Kennfeld oder die Kennlinie reifenabhängig und/oder radlastabhängig ist.
Verfahren zum Betreiben eines Kraftahrzeugs abhängig von einem mit Hilfe des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 11 ermittelten Reibwert zwischen den Rädern (4, 5, 6, 7) des Kraftfahrzeugs und der Fahrbahn, dadurch gekennzeichnet, dass abhängig von dem Reibwert zwischen den Rädern (4, 5, 6, 7) des Kraftfahrzeugs und der Fahrbahn ein Antriebsmoment angepasst wird, und/oder ein Rekuperationsmoment angepasst wird, und/oder ein Bremsmoment für ein Bremsmanöver angepasst wird, und/oder Bremsen durch periodisches Schließen abgewischt werden.
Verfahren zum Betreiben mehrerer Kraftahrzeuge abhängig von einem mit Hilfe des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 11 in einem ersten Kraftahrzeug ermittelten Reibwert zwischen den Rädern (4, 5, 6, 7) des ersten Kraftahrzeugs und der Fahrbahn, dadurch gekennzeichnet, dass der von dem ersten Kraftahrzeug ermittelte Reibwert einer Datenbank-Cloud (11) übermittelt, in derselben gespeichert und mindestens einem zweiten Kraftahrzeug zum Betrieb desselben zur Verfügung gestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass in mindestens einem zweiten Kraftahrzeug abhängig von dem von der Datenbank-Cloud (11) zur Verfügung gestellten Reibwert ein Antriebsmoment angepasst wird, und/oder ein Rekuperationsmoment angepasst wird, und/oder ein Bremsmoment für ein Bremsmanöver angepasst wird, und/oder Bremsen durch periodisches Schließen abgewischt werden.
Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass in mindestens einem zweiten Kraftahrzeug mit Hilfe des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7 der Reibwert bestimmt und mit dem von der Datenbank-Cloud (11) zur Verfügung gestellten Reibwert verifiziert wird.