DE102017219879A1 - Method for determining the coefficient of friction of a road surface - Google Patents

Method for determining the coefficient of friction of a road surface Download PDF

Info

Publication number
DE102017219879A1
DE102017219879A1 DE102017219879.6A DE102017219879A DE102017219879A1 DE 102017219879 A1 DE102017219879 A1 DE 102017219879A1 DE 102017219879 A DE102017219879 A DE 102017219879A DE 102017219879 A1 DE102017219879 A1 DE 102017219879A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
motor vehicle
coefficient
friction
determining
determined
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.)
Granted
Application number
DE102017219879.6A
Other languages
German (de)
Other versions
DE102017219879B4 (en
Inventor
Adrian Mihailescu
Johannes Renninger
Holger Henning
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.)
Audi AG
Original Assignee
Audi 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 Audi AG filed Critical Audi AG
Priority to DE102017219879.6A priority Critical patent/DE102017219879B4/en
Publication of DE102017219879A1 publication Critical patent/DE102017219879A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE102017219879B4 publication Critical patent/DE102017219879B4/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W40/00—Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models
    • B60W40/02—Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models related to ambient conditions
    • B60W40/06—Road conditions
    • B60W40/068—Road friction coefficient
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W40/00—Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models
    • B60W40/02—Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models related to ambient conditions
    • B60W40/06—Road conditions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W40/00—Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models
    • B60W40/02—Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models related to ambient conditions
    • B60W40/06—Road conditions
    • B60W40/064—Degree of grip
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2422/00—Indexing codes relating to the special location or mounting of sensors
    • B60W2422/10—Indexing codes relating to the special location or mounting of sensors on a suspension arm

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung des Reibwerts einer Fahrbahnoberfläche (10), wobei aus einem Lenksystem (5,6) eines Kraftfahrzeugs (1) Werte zur Bestimmung des Reibwerts ermittelt werden. Zur Bestimmung des Reibwerts werden zusätzlich eine Gesamtmasse und/oder wenigstens eine Achslast und/oder Änderungen der Gesamtmasse und/oder Änderungen der wenigstens einen Achslast des Kraftfahrzeugs (1) ermittelt.

Figure DE102017219879A1_0000
The invention relates to a method for determining the coefficient of friction of a road surface (10), wherein values for determining the coefficient of friction are determined from a steering system (5, 6) of a motor vehicle (1). To determine the coefficient of friction, a total mass and / or at least one axle load and / or changes in the total mass and / or changes in the at least one axle load of the motor vehicle (1) are additionally determined.
Figure DE102017219879A1_0000

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung des Reibwerts einer Fahrbahnoberfläche nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.The invention relates to a method for determining the coefficient of friction of a road surface according to the type defined in greater detail in the preamble of claim 1. Furthermore, the invention relates to a device for carrying out the method.

Ein gattungsgemäßes Verfahren ist aus der DE 10 2015 117 214 A1 bekannt. Hierbei werden zum Schätzen eines Reibungskoeffizienten einer Straßenoberfläche Rückstellmomente eines Fahrzeugrads ermittelt.A generic method is from the DE 10 2015 117 214 A1 known. In this case, to determine a coefficient of friction of a road surface, restoring moments of a vehicle wheel are determined.

Die DE 101 30 879 A1 beschreibt eine Vorrichtung zum Bestimmen eines Straßenreibungskoeffizienten, bei der eine Einrichtung zum Erfassen eines Rutschwinkels eines gelenkten Rads vorgesehen ist.The DE 101 30 879 A1 describes a device for determining a road friction coefficient, in which a device for detecting a slip angle of a steered wheel is provided.

Aus der DE 603 00 375 T2 ist eine Fahrbahnzustandserfassungsvorrichtung bekannt, bei der ein Rückstellmoment eines Rads ermittelt wird.From the DE 603 00 375 T2 a road condition detecting device is known in which a restoring torque of a wheel is determined.

Die Eigenschaften des Kontakts zwischen der Fahrbahnoberfläche und dem Reifen sind in hohem Maße für das Fahrverhalten eines Kraftfahrzeugs verantwortlich. Das Potenzial der Kraftübertragung zwischen dem Reifen und der Fahrbahnoberfläche wird durch den Kraftschlussbeiwert, also dem Koeffizienten zwischen der Tangentialkraft und der Normalkraft, die zwischen dem Reifen und der Straße wirken, angegeben. Aufgrund der hohen Bedeutung des Kraftschlussbeiwerts und des sich daraus ergebenden Potenzials der Kraftübertragung ist für viele Aspekte der Fahrdynamik, der Fahrsicherheit und insbesondere des automatisierten Fahrens eines Kraftfahrzeugs eine gute Kenntnis des Kraftschlussbeiwerts erforderlich.The properties of the contact between the road surface and the tire are largely responsible for the driveability of a motor vehicle. The potential of the power transmission between the tire and the road surface is indicated by the coefficient of adhesion, ie the coefficient between the tangential force and the normal force acting between the tire and the road. Due to the high importance of the coefficient of adhesion and the resulting potential of power transmission, good knowledge of the coefficient of adhesion is required for many aspects of vehicle dynamics, driving safety and, in particular, automated driving of a motor vehicle.

Bei einer kundennahen Fahrt mit einem Kraftfahrzeug, die durch Beschleunigungen unterhalb von 3 m/s2 definiert ist, kann der Reibwert der Fahrbahnoberfläche nicht exakt bestimmt werden. Dies gelingt erst bei einer größeren Ausnutzung des verfügbaren Längs- und Querkraftpotenzials.In the case of a drive close to the customer with a motor vehicle, which is defined by accelerations below 3 m / s 2 , the coefficient of friction of the road surface can not be determined exactly. This succeeds only with a greater utilization of the available longitudinal and lateral force potential.

Dies führt dazu, dass derzeit genutzte Fahrdynamikregelsysteme erst bei Überschreiten des Kraftschlusspotenzials reagieren bzw. eingreifen können. Es ist jedoch meist nicht möglich, bestimmten Situationen prädiktiv entgegenzuwirken, um auf diese Weise die Fahrsicherheit zu erhöhen. Daher steht bei diesen Fahrdynamikregelsystemen die Fahrsicherheit im Vordergrund und diese werden konservativ ausgelegt.As a result, currently used vehicle dynamics control systems can only react or intervene when the traction potential is exceeded. However, it is usually not possible to predictively counteract certain situations in order to increase driving safety in this way. Therefore driving safety is in the foreground of these driving dynamics control systems and they are designed conservatively.

Zwar ist durch die oben genannten Verfahren und Vorrichtungen gemäß dem Stand der Technik eine etwas bessere Abschätzung des Reibwerts einer Fahrbahnoberfläche möglich, die Ergebnisse sind jedoch auch mit diesen Verfahren noch bei weitem nicht zufriedenstellend.Although a slightly better estimate of the coefficient of friction of a road surface is possible by the above-mentioned methods and devices according to the prior art, the results are still far from satisfactory, even with these methods.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bestimmung des Reibwerts einer Fahrbahnoberfläche zu schaffen, die eine genauere Bestimmung des Reibwerts ermöglichen.It is therefore an object of the present invention to provide a method and a device for determining the coefficient of friction of a road surface, which allow a more accurate determination of the coefficient of friction.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die in Anspruch 1 genannten Merkmale gelöst.According to the invention, this object is achieved by the features mentioned in claim 1.

Erfindungsgemäß werden also zusätzlich zu den aus dem Lenksystem ermittelten Werten auch Werte, die die Gesamtmasse bzw. wenigstens eine Achslast und/oder Änderungen der Gesamtmasse bzw. der wenigstens einen Achslast betreffen, zur Bestimmung des Reibwerts der Fahrbahnoberfläche eingesetzt. Die Bestimmung des Reibwerts der Fahrbahnoberfläche wird durch die Kenntnis der Gesamtmasse bzw. der Achslast und/oder der Änderung dieser Werte wesentlich verbessert, da die Achslast bzw. die Gesamtmasse unmittelbar Einfluss auf den Reibwert hat, da der Reibwert aus der Achsseitenkraft und der Achslast berechnet werden kann.According to the invention, in addition to the values determined from the steering system, values which relate to the total mass or at least one axle load and / or changes in the total mass or the at least one axle load are also used to determine the coefficient of friction of the road surface. The determination of the coefficient of friction of the road surface is substantially improved by the knowledge of the total mass or the axle load and / or the change of these values, since the axle load or the total mass directly influences the coefficient of friction, since the coefficient of friction calculates from the axle side force and the axle load can be.

Somit ist es zu bevorzugen, wenn bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die Achslast ermittelt wird. Es ist jedoch auch möglich, die Achslast aus der Gesamtmasse des Kraftfahrzeugs zumindest näherungsweise zu berechnen.Thus, it is preferable if the axle load is determined in the method according to the invention. However, it is also possible to calculate the axle load from the total mass of the motor vehicle at least approximately.

Durch die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren mögliche, genauere Bestimmung des Reibwerts der Fahrbahnoberfläche kann eine deutlich frühere Reaktion der Fahrdynamikregelsysteme und der Fahrerassistenzsysteme erreicht werden, was zu mehr Sicherheit und einer höheren Fahrdynamik des Kraftfahrzeugs führen kann.By means of the more precise determination of the coefficient of friction of the road surface possible with the method according to the invention, a clearly earlier reaction of the vehicle dynamics control systems and the driver assistance systems can be achieved, which can lead to more safety and a higher driving dynamics of the motor vehicle.

In einer sehr vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die wenigstens eine Achslast aus wenigstens einem Federweg einer Federungseinrichtung des Kraftfahrzeugs ermittelt wird. Dies stellt eine vergleichsweise einfache und dennoch zuverlässige Möglichkeit zur Ermittlung der Achslast dar.In a very advantageous development of the invention can be provided that the at least one axle load from at least one spring travel of a suspension device of the motor vehicle is determined. This represents a comparatively simple, yet reliable option for determining the axle load.

Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, die wenigstens eine Achslast aus wenigstens einem Luftdruck einer Luftfederungseinrichtung des Kraftfahrzeugs zu ermitteln. Dies stellt eine bei mit Luftfederungen ausgestatteten Kraftfahrzeugen einfache Art der Bestimmung der Achslast dar.Alternatively or additionally, it is possible to determine the at least one axle load from at least one air pressure of an air suspension device of the motor vehicle. This represents a vehicle equipped with air suspension vehicles simple way of determining the axle load.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die wenigstens eine Achslast an einer Vorderachse des Kraftfahrzeugs ermittelt wird. Eine solche Vorgehensweise eignete sich insbesondere für Kraftfahrzeuge, die lediglich eine gelenkte Vorderachse aufweisen.In a further advantageous embodiment of the invention can be provided that the at least one axle load is determined on a front axle of the motor vehicle. Such Approach was particularly suitable for motor vehicles, which have only a steered front axle.

Alternativ oder zusätzlich ist es auch möglich, die wenigstens eine Achslast an einer Hinterachse des Kraftfahrzeugs zu ermitteln. Bei mit einer Hinterradlenkung ausgestatteten Kraftfahrzeugen kann dies zu genaueren Ergebnissen hinsichtlich des ermittelten Reibwerts der Fahrbahnoberfläche führen.Alternatively or additionally, it is also possible to determine the at least one axle load on a rear axle of the motor vehicle. In vehicles equipped with a rear-wheel steering system, this can lead to more accurate results with regard to the determined coefficient of friction of the road surface.

Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass zur Ermittlung der Gesamtmasse und/oder der Änderung der Gesamtmasse wenigstens ein Antriebs- und/oder Bremsmoment des Kraftfahrzeugs und wenigstens eine Längsbeschleunigung des Kraftfahrzeugs gemessen werden, und dass das wenigstens eine gemessene Antriebs- und/oder Bremsmoment mit der wenigstens einen gemessenen Längsbeschleunigung verglichen wird. Auf diese Weise lässt sich die Gesamtmasse bzw. die Änderung derselben auf einfache Weise feststellen.Furthermore, it can be provided that at least one drive and / or braking torque of the motor vehicle and at least one longitudinal acceleration of the motor vehicle are measured to determine the total mass and / or the change of the total mass, and that the at least one measured drive and / or braking torque with the at least one measured longitudinal acceleration is compared. In this way, the total mass or the change of the same can be determined easily.

Um den Reibwert der Fahrbahnoberfläche noch genauer ermitteln zu können, kann des Weiteren vorgesehen sein, dass aus einer Kinematik einer Vorderachse und/oder Hinterachse des Kraftfahrzeugs wenigstens ein Korrekturfaktor zur Bestimmung des Reibwerts ermittelt wird.In order to be able to determine the coefficient of friction of the road surface even more precisely, it can further be provided that at least one correction factor for determining the coefficient of friction is determined from a kinematics of a front axle and / or rear axle of the motor vehicle.

Wenn die aus dem Lenksystem ermittelten Werte aus einer Stellkraft eines Aktuators des Lenksystems ermittelt werden, so ergibt sich eine sehr exakte Möglichkeit zur Ermittlung der Werte zur Bestimmung des Reibwerts aus dem Lenksystem.If the values determined from the steering system are determined from a control force of an actuator of the steering system, the result is a very exact possibility for determining the values for determining the coefficient of friction from the steering system.

Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass das Lenksystem zur Ermittlung der Werte zur Bestimmung des Reibwerts aus dem Lenksystem selbsttätig Lenkbewegungen durchführt. Auf diese Weise können aus dem Lenksystem auch dann Werte zur Bestimmung des Reibwerts ermittelt werden, wenn der Fahrer des Kraftfahrzeugs keine Lenkbewegungen durchführt.Furthermore, it can be provided that the steering system automatically carries out steering movements for determining the values for determining the coefficient of friction from the steering system. In this way, values for determining the coefficient of friction can be determined from the steering system even if the driver of the motor vehicle does not perform any steering movements.

In Anspruch 10 ist eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens angegeben.In claim 10, an apparatus for carrying out the method according to the invention is given.

Mit dieser Vorrichtung lässt sich das Verfahren zur Bestimmung des Reibwerts einer Fahrbahnoberfläche besonders einfach ausführen.With this device, the method for determining the coefficient of friction of a road surface can be carried out particularly easily.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen sowie anhand der Zeichnungen. Dabei zeigen:

  • 1 eine schematische Draufsicht auf ein Kraftfahrzeug mit einer Vorrichtung zur Bestimmung des Reibwerts einer Fahrbahnoberfläche; und
  • 2 eine Seitenansicht des Kraftfahrzeugs aus 1.
Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the claims, the following description of preferred embodiments and from the drawings. Showing:
  • 1 a schematic plan view of a motor vehicle with a device for determining the coefficient of friction of a road surface; and
  • 2 a side view of the motor vehicle 1 ,

Die 1 und 2 zeigen sehr schematisch ein Kraftfahrzeug 1, das in an sich bekannter Weise eine Karosserie 2, eine Vorderachse 3 und eine Hinterachse 4 aufweist. Im vorliegenden Fall handelt es sich sowohl bei der Vorderachse 3 als auch bei der Hinterachse 4 um gelenkte Achsen. Die Art und Weise, wie die Vorderachse 3 und die Hinterachse 4 gelenkt werden, wird hierin nicht ausführlich beschrieben. Es sind jedoch, ebenfalls sehr schematisch, jeweilige Lenksysteme 5 und 6 angedeutet, die der Vorderachse 3 bzw. der Hinterachse 4 zugeordnet sind, und mit denen die Vorderachse 3 und die Hinterachse 4 gelenkt werden. Das Lenksystem 5 der Vorderachse 3 ist dabei unabhängig von dem Lenksystem der Hinterachse 4.The 1 and 2 show very schematically a motor vehicle 1 that in a conventional manner a body 2 , a front axle 3 and a rear axle 4 having. In the present case, both the front axle 3 as well as the rear axle 4 around steered axles. The way the front axle 3 and the rear axle 4 will not be described in detail herein. However, they are also very schematic, respective steering systems 5 and 6 indicated the front axle 3 or the rear axle 4 are assigned, and with which the front axle 3 and the rear axle 4 be steered. The steering system 5 the front axle 3 is independent of the steering system of the rear axle 4 ,

In der Seitenansicht von 2 sind des Weiteren eine Federungseinrichtung 7 und eine Luftfederungseinrichtung 8 dargestellt, die sowohl der Vorderachse 3 als auch der Hinterachse 4 zugeordnet sind. Gegebenenfalls könnte auch auf die Federungseinrichtung 7 oder die Luftfederungseinrichtung 8 verzichtet werden.In the side view of 2 are further a suspension device 7 and an air suspension device 8th shown, both the front axle 3 as well as the rear axle 4 assigned. If necessary, could also on the suspension device 7 or the air suspension device 8th be waived.

1 zeigt außerdem äußerst schematisch eine Einrichtung 9 zur Ermittlung von Werten zur Bestimmung des Reibwerts einer Fahrbahnoberfläche 10, auf dem sich das Kraftfahrzeug 1 befindet, aus dem Lenksystem 5 bzw. 6 des Kraftfahrzeugs 1 sowie eine Einrichtung 11 zur Ermittlung einer Gesamtmasse und/oder wenigstens einer Achslast und/oder Änderungen der Gesamtmasse und/oder Änderungen der wenigstens einen Achslast des Kraftfahrzeugs 1. 1 also shows very schematically a device 9 for determining values for determining the coefficient of friction of a road surface 10 on which the motor vehicle 1 located, out of the steering system 5 or. 6 of the motor vehicle 1 as well as a facility 11 for determining a total mass and / or at least one axle load and / or changes in the total mass and / or changes in the at least one axle load of the motor vehicle 1 ,

Die beiden Einrichtungen 9 und 11, die Teil einer nicht näher bezeichneten Vorrichtung zur Bestimmung des Reibwerts der Fahrbahnoberfläche 10 sind, mit der ein Verfahren zur Bestimmung des Reibwerts der Fahrbahnoberfläche 10 durchgeführt werden kann, können mit einem oder mehreren Steuergeräten verbunden sein, was in den Figuren nicht dargestellt ist.The two facilities 9 and 11 , which is part of an unspecified device for determining the coefficient of friction of the road surface 10 with which a method for determining the coefficient of friction of the road surface 10 can be performed, may be connected to one or more controllers, which is not shown in the figures.

Zur Bestimmung des Reibwerts der Fahrbahnoberfläche 10 werden aus wenigstens einem der Lenksysteme 5 und/oder 6 Werte zur Bestimmung des Reibwerts ermittelt. Im vorliegenden Fall wird dies mit der Einrichtung 9 durchgeführt.For determining the coefficient of friction of the road surface 10 be from at least one of the steering systems 5 and or 6 Values determined to determine the coefficient of friction. In the present case this will be done with the device 9 carried out.

Dabei werden insbesondere die aus wenigstens einem der Lenksysteme 5 bzw. 6 ermittelten Werte aus einer Stellkraft eines nicht dargestellten Aktuators des jeweiligen Lenksystems 5 bzw. 6 ermittelt.In particular, those from at least one of the steering systems 5 or. 6 determined values from a force of a not shown Actuator of the respective steering system 5 or. 6 determined.

Beispielsweise kann bei Lenkbewegungen das Motormoment eines nicht dargestellten Elektromotors des der Hinterachse 4 zugeordneten Lenksystems 6 ausgewertet werden. Wenn die Fahrbahnoberfläche 10 einen hohen Reibwert aufweist, ist aufgrund des höheren Radrückstellmoments das benötigte Motormoment des Lenksystems 6 der Hinterachse 4 höher. Dagegen ist, wenn die Fahrbahnoberfläche 10 einen niedrigeren Reibwert aufweist, beispielsweise bei Fahrten auf Schnee und/oder Eis, das Rückstellmoment des jeweiligen Rads der jeweiligen Achse 3 bzw. 4 niedriger und damit auch das Motormoment des Lenksystems 6 der Hinterachse 4 niedriger.For example, during steering movements, the engine torque of an electric motor, not shown, of the rear axle 4 associated steering system 6 be evaluated. When the road surface 10 has a high coefficient of friction, the required engine torque of the steering system is due to the higher Radrückstellmoments 6 the rear axle 4 higher. In contrast, when the road surface 10 has a lower coefficient of friction, for example when driving on snow and / or ice, the restoring torque of the respective wheel of the respective axis 3 or. 4 lower and thus the engine torque of the steering system 6 the rear axle 4 lower.

Unter der Annahme, dass die Änderung des gestellten Lenkwinkels der Hinterachse 4 auch der Änderung des Schräglaufwinkels an der Hinterachse 4 entspricht, was im normalen Fahrbetrieb der Fall ist, und unter Berücksichtigung der Eigenschaften des jeweiligen Reifens, ergibt sich ein proportionaler Zusammenhang zwischen der Änderung der Seitenkraft der Hinterachse 4 über dem Hinterachslenkwinkel und dem Reibwert der Fahrbahnoberfläche 10.Assuming that the change of the set steering angle of the rear axle 4 also the change of the slip angle at the rear axle 4 corresponds to what is the case in normal driving, and taking into account the characteristics of each tire, there is a proportional relationship between the change in the lateral force of the rear axle 4 above the rear axle steering angle and the coefficient of friction of the road surface 10 ,

Des Weiteren kann, beispielsweise falls ein nicht dargestellter Fahrer des Kraftfahrzeugs 1 über einen bestimmten Zeitraum keine Lenkbewegungen ausführt, eines der Lenksysteme 5 und/oder 6 selbsttätig Lenkbewegungen durchführen, um auf diese Weise Werte zur Bestimmung des Reibwerts aus dem jeweiligen Lenksystem 5 bzw. 6 zu ermitteln. Beispielsweise kann es sich bei diesen Lenkbewegungen um höherfrequente, sinusförmige Lenkbewegungen bei Geradeausfahrt des Kraftfahrzeugs 1 handeln.Furthermore, for example, if an unillustrated driver of the motor vehicle 1 does not perform steering movements over a certain period of time, one of the steering systems 5 and or 6 automatically carry out steering movements in order to obtain values for determining the coefficient of friction from the respective steering system 5 or. 6 to investigate. For example, these steering movements may involve higher-frequency, sinusoidal steering movements when driving straight ahead of the motor vehicle 1 act.

Hierbei kann in dem Fall, dass das Lenksystem 5 der Vorderachse 3 ein sogenanntes Steer-by-Wire-System ist, die Ermittlung der Werte aus dem Lenksystem 5 in analoger Weise zu der oben beschriebenen Ermittlung der Werte aus dem Lenksystem 6 der Hinterachse 4 erfolgen.In this case, in the case that the steering system 5 the front axle 3 a so-called steer-by-wire system is the determination of the values from the steering system 5 in a manner analogous to the above-described determination of the values from the steering system 6 the rear axle 4 respectively.

Im Falle einer mechanischen Verbindung zwischen der Vorderachse 3 und dem Lenkbedienteil, also beispielsweise dem Lenkrad, wird die Summe aus dem Motormoment des Aktuators und dem vom Fahrer aufgebrachten Lenkmoment verwendet. Das vom Fahrer aufgebrachte Lenkmoment kann mithilfe eines nicht dargestellten, zu der Einrichtung 9 gehörenden Sensors in der ebenfalls nicht dargestellten Lenksäule erfasst werden.In case of a mechanical connection between the front axle 3 and the steering control unit, so for example the steering wheel, the sum of the engine torque of the actuator and the steering torque applied by the driver is used. The steering torque applied by the driver can by means of a device, not shown, to the device 9 belonging sensor are detected in the steering column, also not shown.

Selbstverständlich ist es auch möglich, die genannten Momente sowohl von dem Lenksystem 5 der Vorderachse 3 als auch von dem Lenksystem 6 der Hinterachse 4 zu ermitteln.Of course, it is also possible, the moments mentioned both by the steering system 5 the front axle 3 as well as from the steering system 6 the rear axle 4 to investigate.

Da die Berechnung des Reibwerts der Fahrbahnoberfläche 10 bei einer Lenkbewegung als Quotient aus der Achsseitenkraft und der Achslast definiert ist, wird zur Bestimmung des Reibwerts der Fahrbahnoberfläche 10 zusätzlich eine Gesamtmasse und/oder wenigstens eine Achslast und/oder Änderungen der Gesamtmasse und/oder Änderungen der wenigstens einen Achslast des Kraftfahrzeugs 1 ermittelt. In dem in den 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel wird dies mittels der Einrichtung 11 durchgeführt. Dagegen ergibt sich die Achsseitenkraft gemäß dem oben beschriebenen Verfahren aus den Lenkmomenten des entsprechenden Lenksystems 5 und/oder 6.Since the calculation of the coefficient of friction of the road surface 10 is defined as a quotient of the axle-side force and the axle load in a steering movement, is used to determine the coefficient of friction of the road surface 10 in addition, a total mass and / or at least one axle load and / or changes in the total mass and / or changes in the at least one axle load of the motor vehicle 1 determined. In the in the 1 and 2 illustrated embodiment, this means of the device 11 carried out. In contrast, the axle-side force according to the method described above results from the steering moments of the corresponding steering system 5 and or 6 ,

Die wenigstens eine Achslast bzw. die Änderung der wenigstens einen Achslast kann aus wenigstens einem Federweg der Federungseinrichtung 7 des Kraftfahrzeugs 1 und/oder aus wenigstens einem Luftdruck der Luftfederungseinrichtung 8 des Kraftfahrzeugs 1 ermittelt werden. Die wenigstens eine Achslast kann an der Vorderachse 3 und/oder an der Hinterachse 4 des Kraftfahrzeugs 1 ermittelt werden.The at least one axle load or the change of the at least one axle load can consist of at least one spring travel of the suspension device 7 of the motor vehicle 1 and / or from at least one air pressure of the air suspension device 8th of the motor vehicle 1 be determined. The at least one axle load can be on the front axle 3 and / or on the rear axle 4 of the motor vehicle 1 be determined.

Zur Ermittlung der Gesamtmasse und/oder der Änderung der Gesamtmasse kann wenigstens ein Antriebs- und/oder Bremsmoment des Kraftfahrzeugs 1 und wenigstens eine Längsbeschleunigung des Kraftfahrzeugs 1 gemessen und das wenigstens eine gemessene Antriebs- und/oder Bremsmoment mit der wenigstens einen gemessenen Längsbeschleunigung verglichen werden. Von der Gesamtmasse des Kraftfahrzeugs 1 kann über die bekannte Achslastverteilung auf die jeweilige Achslast der Vorderachse 3 bzw. der Hinterachse 4 geschlossen werden.To determine the total mass and / or the change in the total mass, at least one drive and / or braking torque of the motor vehicle 1 and at least one longitudinal acceleration of the motor vehicle 1 measured and the at least one measured drive and / or braking torque to be compared with the at least one measured longitudinal acceleration. From the total mass of the motor vehicle 1 can use the known axle load distribution on the respective axle load of the front axle 3 or the rear axle 4 getting closed.

Zur Messung der Federwege werden nicht dargestellte, zu der Einrichtung 11 gehörende Sensoren eingesetzt. Hierbei ergibt der gemessene, dauerhafte Unterschied der Federwege der Federungseinrichtung 7 in Relation zur Konstruktionslage in Verbindung mit der Federsteifigkeit des Fahrwerks des Kraftfahrzeugs 1 die zusätzliche Achslast. Zusammen mit der Achslast des Kraftfahrzeugs 1 in der Konstruktionslage führt dies zur aktuellen Achslast.For measuring the suspension travel are not shown, to the device 11 belonging sensors used. This results in the measured, permanent difference of the spring travel of the suspension device 7 in relation to the construction position in conjunction with the spring stiffness of the chassis of the motor vehicle 1 the additional axle load. Together with the axle load of the motor vehicle 1 In the design situation, this leads to the current axle load.

Bei der Messung des Luftdrucks in der Luftfederungseinrichtung 8 werden ebenfalls nicht dargestellte, zu der Einrichtung 11 gehörende Sensoren eingesetzt. Bei mit der Luftfederungseinrichtung 8 ausgestatteten Kraftfahrzeugen 1 ergibt der gemessene, dauerhafte Unterschied an Luftdruck eine Information über die Änderung der Achslast. Wiederum ergibt dieser Unterschied zusammen mit dem Luftdruck in der Konstruktionslage des Kraftfahrzeugs 1 den genauen Wert der Achslast.When measuring the air pressure in the air suspension device 8th are also not shown, to the device 11 belonging sensors used. With with the air suspension device 8th equipped motor vehicles 1 the measured, permanent difference in air pressure gives information about the change in the axle load. Again, this difference, together with the air pressure in the design situation of the motor vehicle 1 the exact value of the axle load.

Bei sämtlichen beschriebenen Messungen können auch Werte verwendet werden, die von bereits vorhandenen Sensoren ohnehin ermittelt werden. Mit anderen Worten, die Einrichtungen 9 und 11 können bereits vorhandene Sensoren umfassen. For all described measurements, values can also be used that are already determined by existing sensors. In other words, the facilities 9 and 11 may include existing sensors.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102015117214 A1 [0002]DE 102015117214 A1 [0002]
  • DE 10130879 A1 [0003]DE 10130879 A1 [0003]
  • DE 60300375 T2 [0004]DE 60300375 T2 [0004]

Claims (10)

Verfahren zur Bestimmung des Reibwerts einer Fahrbahnoberfläche (10), wobei aus einem Lenksystem (5,6) eines Kraftfahrzeugs (1) Werte zur Bestimmung des Reibwerts ermittelt werden, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bestimmung des Reibwerts zusätzlich eine Gesamtmasse und/oder wenigstens eine Achslast und/oder Änderungen der Gesamtmasse und/oder Änderungen der wenigstens einen Achslast des Kraftfahrzeugs (1) ermittelt werden.Method for determining the coefficient of friction of a road surface (10), whereby values for determining the coefficient of friction are determined from a steering system (5, 6) of a motor vehicle (1), characterized in that an overall mass and / or at least one axle load additionally determine the coefficient of friction and / or changes in the total mass and / or changes in the at least one axle load of the motor vehicle (1) are determined. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Achslast aus wenigstens einem Federweg einer Federungseinrichtung (7) des Kraftfahrzeugs (1) ermittelt wird.Method according to Claim 1 , characterized in that the at least one axle load from at least one spring travel of a suspension device (7) of the motor vehicle (1) is determined. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Achslast aus wenigstens einem Luftdruck einer Luftfederungseinrichtung (8) des Kraftfahrzeugs (1) ermittelt wird.Method according to Claim 1 or 2 , characterized in that the at least one axle load from at least one air pressure of an air suspension device (8) of the motor vehicle (1) is determined. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Achslast an einer Vorderachse (3) des Kraftfahrzeugs (1) ermittelt wird.Method according to Claim 1 . 2 or 3 , characterized in that the at least one axle load on a front axle (3) of the motor vehicle (1) is determined. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Achslast an einer Hinterachse (4) des Kraftfahrzeugs (1) ermittelt wird.Method according to one of Claims 1 to 4 , characterized in that the at least one axle load on a rear axle (4) of the motor vehicle (1) is determined. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ermittlung der Gesamtmasse und/oder der Änderung der Gesamtmasse wenigstens ein Antriebs- und/oder Bremsmoment des Kraftfahrzeugs (1) und wenigstens eine Längsbeschleunigung des Kraftfahrzeugs (1) gemessen werden, und dass das wenigstens eine gemessene Antriebs- und/oder Bremsmoment mit der wenigstens einen gemessenen Längsbeschleunigung verglichen wird.Method according to one of Claims 1 to 5 , characterized in that for determining the total mass and / or the change of the total mass at least one drive and / or braking torque of the motor vehicle (1) and at least one longitudinal acceleration of the motor vehicle (1) are measured, and that the at least one measured drive and / or braking torque is compared with the at least one measured longitudinal acceleration. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass aus einer Kinematik einer Vorderachse (3) und/oder Hinterachse (4) des Kraftfahrzeugs wenigstens ein Korrekturfaktor zur Bestimmung des Reibwerts ermittelt wird.Method according to one of Claims 1 to 6 , characterized in that from a kinematics of a front axle (3) and / or rear axle (4) of the motor vehicle at least one correction factor for determining the coefficient of friction is determined. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die aus dem Lenksystem (5,6) ermittelten Werte aus einer Stellkraft eines Aktuators des Lenksystems (5,6) ermittelt werden.Method according to one of Claims 1 to 7 , characterized in that the values determined from the steering system (5, 6) are determined from a setting force of an actuator of the steering system (5, 6). Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Lenksystem (5,6) zur Ermittlung der Werte zur Bestimmung des Reibwerts aus dem Lenksystem (5,6) selbsttätig Lenkbewegungen durchführt.Method according to one of Claims 1 to 8th , characterized in that the steering system (5,6) for determining the values for determining the coefficient of friction from the steering system (5,6) automatically performs steering movements. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9, mit einem Lenksystem (5,6) eines Kraftfahrzeugs (1), mit einer Einrichtung (9) zur Ermittlung von Werten zur Bestimmung des Reibwerts aus dem Lenksystem (5,6) und mit einer Einrichtung (11) zur Ermittlung einer Gesamtmasse und/oder wenigstens einer Achslast und/oder Änderungen der Gesamtmasse und/oder Änderungen der wenigstens einen Achslast des Kraftfahrzeugs (1).Apparatus for carrying out the method according to one of Claims 1 to 9 with a steering system (5, 6) of a motor vehicle (1), with a device (9) for determining values for determining the coefficient of friction from the steering system (5, 6) and with a device (11) for determining a total mass and / or at least one axle load and / or changes in the total mass and / or changes in the at least one axle load of the motor vehicle (1).
DE102017219879.6A 2017-11-08 2017-11-08 Method for determining the coefficient of friction of a road surface Active DE102017219879B4 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017219879.6A DE102017219879B4 (en) 2017-11-08 2017-11-08 Method for determining the coefficient of friction of a road surface

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017219879.6A DE102017219879B4 (en) 2017-11-08 2017-11-08 Method for determining the coefficient of friction of a road surface

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102017219879A1 true DE102017219879A1 (en) 2019-05-09
DE102017219879B4 DE102017219879B4 (en) 2023-08-24

Family

ID=66179361

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102017219879.6A Active DE102017219879B4 (en) 2017-11-08 2017-11-08 Method for determining the coefficient of friction of a road surface

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102017219879B4 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10130879A1 (en) 2000-06-29 2002-04-04 Fuji Heavy Ind Ltd Device for determining a road friction coefficient and vehicle with device for determining a road friction coefficient
DE60300375T2 (en) 2002-10-11 2006-02-09 Aisin Seiki K.K., Kariya Road condition detecting device and vehicle control system using this device
DE112005001072T5 (en) * 2004-06-24 2007-05-03 Scania Cv Ab (Publ) Method, system, computer program and electronic control unit for estimating the weight of a vehicle
DE102010014564A1 (en) * 2010-04-10 2011-10-13 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Apparatus and method for determining a road friction coefficient for a vehicle
DE102015117214A1 (en) 2014-10-09 2016-04-14 GM Global Technology Operations LLC Methods and systems for estimating a road surface friction coefficient using a restoring moment
DE102015220211A1 (en) * 2015-10-16 2017-04-20 Zf Friedrichshafen Ag Device and method for determining the road condition, vehicle and control unit for determining the road condition

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10130879A1 (en) 2000-06-29 2002-04-04 Fuji Heavy Ind Ltd Device for determining a road friction coefficient and vehicle with device for determining a road friction coefficient
DE60300375T2 (en) 2002-10-11 2006-02-09 Aisin Seiki K.K., Kariya Road condition detecting device and vehicle control system using this device
DE112005001072T5 (en) * 2004-06-24 2007-05-03 Scania Cv Ab (Publ) Method, system, computer program and electronic control unit for estimating the weight of a vehicle
DE102010014564A1 (en) * 2010-04-10 2011-10-13 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Apparatus and method for determining a road friction coefficient for a vehicle
DE102015117214A1 (en) 2014-10-09 2016-04-14 GM Global Technology Operations LLC Methods and systems for estimating a road surface friction coefficient using a restoring moment
DE102015220211A1 (en) * 2015-10-16 2017-04-20 Zf Friedrichshafen Ag Device and method for determining the road condition, vehicle and control unit for determining the road condition

Also Published As

Publication number Publication date
DE102017219879B4 (en) 2023-08-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102017110034A1 (en) TRAVEL SUPPORT CONTROL DEVICE OF A VEHICLE
DE102015008587A1 (en) Motor vehicle for a piloted driving with a front axle steering system and a rear axle steering system
DE102004019320A1 (en) System for reproducing the dynamic behavior of a vehicle
DE102013219662B3 (en) Method, control unit and system for determining a tread depth of a profile of at least one tire
DE102016220692A1 (en) Method for friction coefficient determination and for operating a motor vehicle
DE112018004841T5 (en) DRIVING ASSISTANCE DEVICE, DRIVING ASSISTANCE PROCEDURE AND DRIVING ASSISTANCE SYSTEM
DE19846500A1 (en) System and method for shortening the braking distance and improving traction in motor vehicles
DE102014201650A1 (en) Method for determining the load state of the driver
DE102014200987A1 (en) Method for determining the position of the center of gravity of a vehicle
DE102014201100A1 (en) Determination method and motor vehicle
DE102019111304A1 (en) Engine torque control device of a vehicle steering system
DE102007061836A1 (en) Vehicle trailer combination stabilizing method, involves determining reference articulation angle and deviation based on preset condition parameter of vehicle trailer combination to determine permissible articulation angle range
DE102013004900A1 (en) Method for determining a current circumference of a wheel of a motor vehicle, driver assistance device and motor vehicle
DE102013011576B3 (en) Method for determining the mass of a trailer attached to a towing vehicle and motor vehicle suitable for carrying out the method
DE102010041967A1 (en) Method for determining a slope of a vehicle in the direction of travel
DE102016217465A1 (en) Method for controlling a motor vehicle and electronic brake control device
DE102012219935B4 (en) Method and assembly for determining the deviation of the vehicle longitudinal axis from a direction of movement of a motorcycle and driving assistance system and method for its operation
DE102014012685A1 (en) Method for active lateral force and friction coefficient estimation
DE102008003206A1 (en) Axle load calculating method for non-load sensitive axle i.e. rear axle, of vehicle i.e. commercial motor vehicle, involves determining longitudinal slip value as difference slip, and calculating axle load of non-load sensitive axle
WO2016041787A1 (en) Method and device for compensating a self-steering behavior of a vehicle
DE102017219879B4 (en) Method for determining the coefficient of friction of a road surface
DE102018132865A1 (en) Method for determining a steering feel of a steer-by-wire steering system
DE102010062549B4 (en) Method for determining the mass of a motor vehicle
DE102018216257A1 (en) Procedure for emergency response to a loss of tire pressure, and vehicle
DE102018115043A1 (en) Method for determining a wheel circumference based on the measured yaw rate

Legal Events

Date Code Title Description
R083 Amendment of/additions to inventor(s)
R163 Identified publications notified
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division