DE102020118041A1

DE102020118041A1 - Verfahren zum Bestimmen oder Abschätzen einer tatsächlichen Reifengröße eines Reifens eines Kraftfahrzeugs unter Verwendung eines mathematischen Modells, Computerprogramm, computerlesbares Speichermedium sowie Assistenzsystem

Info

Publication number: DE102020118041A1
Application number: DE102020118041.1A
Authority: DE
Inventors: Mohamed Radwan; Akram Ghadieh
Original assignee: Valeo Schalter und Sensoren GmbH
Current assignee: Valeo Schalter und Sensoren GmbH
Priority date: 2020-07-08
Filing date: 2020-07-08
Publication date: 2022-01-13

Abstract

Ein Verfahren zum Bestimmen oder Abschätzen einer tatsächlichen Reifengröße (5) eines Reifens (6) eines Kraftfahrzeugs (1) während eines Fahrbetriebs des Kraftfahrzeugs (1) mit einem Assistenzsystem (2) des Kraftfahrzeugs (1), wobei ein mathematisches Modell (10) einer Reifengrößenänderung oder -veränderung (12) in Abhängigkeit von einer Drehzahl (11) des Reifens (6) durch eine elektronische Rechenvorrichtung (3) des Assistenzsystems (2) bereitgestellt wird, wobei, falls eine anfängliche Reifengröße (17) kleiner ist als ein erster Reifengrößenschwellenwert (13) für anfängliche Reifengrößen (17), ein erster Korrekturwert (14) im mathematischen Modell (10) bereitgestellt wird, um die Berechnung für die tatsächliche Reifengröße (5) zu korrigieren, oder falls die anfängliche Reifengröße (17) größer ist als ein zweiter Reifengrößenschwellenwert (15) für anfängliche Reifengrößen (17), wobei der zweite Reifengrößenschwellenwert (15) vom ersten Reifengrößenschwellenwert (13) verschieden ist, ein zweiter Korrekturwert (16), der vom ersten Korrekturwert (14) verschieden ist, im mathematischen Modell (10) bereitgestellt wird, um die Berechnung für die tatsächliche Reifengröße (5) zu korrigieren. Ferner betrifft die Erfindung ein Computerprogramm, ein computerlesbares Speichermedium (4) und ein Assistenzsystem (1).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestimmen oder Abschätzen einer tatsächlichen Reifengröße eines Reifens eines Kraftfahrzeugs während eines Fahrbetriebs des Kraftfahrzeugs mit einem Assistenzsystem des Kraftfahrzeugs, wobei ein mathematisches Modell einer Reifengrößenänderung oder -veränderung in Abhängigkeit von einer Drehzahl des Reifens durch eine elektronische Rechenvorrichtung des Assistenzsystems bereitgestellt wird. Ferner betrifft die Erfindung ein Computerprogramm, ein computerlesbares Speichermedium sowie ein Assistenzsystem.
Aus dem Stand der Technik ist bekannt, dass sich eine Reifengröße während des Fahrbetriebs des Kraftfahrzeugs aufgrund eines unterschiedlichen Drucks innerhalb des Reifens gemäß einer Arbeitstemperatur während des Fahrmodus ändern kann. Daher ist die Berechnung der Längsgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs unter Verwendung des anfänglichen Radumfangs, insbesondere der Reifengröße, von einem anderen separaten Abschätzmodul nicht genau. Es wird erkannt, dass der Radumfang der Räder zunimmt, wenn der Druck innerhalb der Reifen zunimmt. Der Druck innerhalb der Reifen nimmt bei hohen Drehzahlen signifikant zu. Aus dem Stand der Technik ist bekannt, dass eine lineare Beziehung zwischen dem Radumfang und der Raddrehzahl durch Analysieren von Beziehungen der Reifendrehzahl, der Reifengröße und des Reifendrucks abgeleitet wird.
CN 107600074 A offenbart ein Fahrzeuggeschwindigkeitsmessverfahren und eine Fahrzeuggeschwindigkeitsmesseinrichtung. Wobei das Verfahren umfasst: Erhalten eines Referenzfahrzeuggeschwindigkeitswerts, wobei der Referenzfahrzeuggeschwindigkeitswert ein Fahrzeuggeschwindigkeitswert ist, der auf der Basis einer vorgegebenen Reifenspezifikation bestimmt wird; Erfassen einer Reifenspezifikation des zu testenden Fahrzeugs; Erhalten des zu erfassenden Geschwindigkeitswerts des Geschwindigkeitsmessautos gemäß dem Referenzfahrzeuggeschwindigkeitswert und der Reifenspezifikation des zu testenden Fahrzeugs.
In US 10,352,758 B2 sind eine Einrichtung zum Abschätzen einer Fahrzeugmasse unter Verwendung des Reifendrucks und ein Verfahren dafür bereitgestellt, wobei die Einrichtung zum Abschätzen der Fahrzeugmasse umfasst: eine Luftdruckbestimmungseinheit; eine Drehzahlmesseinheit; eine Datenspeichereinheit; eine Fehlerberechnungseinheit; und eine Massenberechnungseinheit.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren, ein Computerprogramm, ein computerlesbares Speichermedium sowie ein Assistenzsystem bereitzustellen, wobei eine genaue Messung einer Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs verwirklicht werden kann.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren, ein Computerprogramm, ein computerlesbares Speichermedium sowie ein Assistenzsystem gemäß den unabhängigen Ansprüchen gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen offenbart.
Ein Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestimmen oder Abschätzen einer tatsächlichen Reifengröße eines Reifens eines Kraftfahrzeugs während eines Fahrbetriebs des Kraftfahrzeugs mit einem Assistenzsystem des Kraftfahrzeugs, wobei ein mathematisches Modell einer Reifengrößenänderung oder -veränderung (oder eines Änderungsfaktors der Reifengröße) in Abhängigkeit von einer Drehzahl des Reifens durch eine elektronische Rechenvorrichtung des Assistenzsystems bereitgestellt wird. Dies bedeutet, dass das mathematische Modell eine Reifengrößenänderung oder - veränderung (oder einen Änderungsfaktor der Reifengröße) bestimmt oder abschätzt.
Es ist vorgesehen, dass, falls eine anfängliche Reifengröße kleiner ist als ein erster Reifengrößenschwellenwert für Reifengrößen, ein erster Korrekturwert in einem mathematischen Modell bereitgestellt wird, um die Berechnung für die tatsächliche Reifengröße zu korrigieren, oder falls die anfängliche Reifengröße größer ist als ein zweiter Reifengrößenschwellenwert für Reifengrößen, wobei der zweite Reifengrößenschwellenwert vom ersten Reifengrößenschwellenwert verschieden ist, ein zweiter Korrekturwert, der vom ersten Korrekturwert verschieden ist, im mathematischen Modell bereitgestellt wird, um die Berechnung für die tatsächliche Reifengröße zu korrigieren.
Daher wird es erleichtert, dass eine genaue Messung der tatsächlichen Reifengröße, die auch als Radumfang bezeichnet werden kann, verwirklicht werden kann. Daher kann eine tatsächliche Längsgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs genauer bestimmt werden. Ferner können eine genaue Berechnung der Längsgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs auf der Basis einer genauen dynamischen Abschätzung der Reifengröße bei verschiedenen Drehzahlen und eine Möglichkeit, das verschiedene Reifentypen am Fahrzeug montiert werden, verwirklicht werden. Verschiedene Reifengrößen oder -typen sind beispielsweise Sommerreifen und Winterreifen, die gewöhnlich verschiedene Umfänge aufweisen.
Mit anderen Worten, die Erfindung betrifft das mathematische Modell, um die dynamische Reifengröße des Kraftfahrzeugs bei der berechneten Fahrzeuggeschwindigkeit abzuschätzen, wobei eine anfängliche rauschbehaftete Reifengröße gegeben wird, die beim Start des Verfahrens bereitgestellt wird. Die rauschbehaftete eingegebene Reifengröße kann durch ein anderes internes Untersystem beim Start des Systems oder beispielsweise ein externes Drittsystem bereitgestellt werden.
Daher besteht die Idee darin, einen abgeschätzten Wert für den Änderungsfaktor der Reifengröße mit der Fahrzeuglängsgeschwindigkeit festzulegen. Ein solcher Faktor der Reifengrößenveränderung über die Drehzahl kann mit verschiedenen Werten bei verschiedenen Bereichen von Reifengrößen angegeben werden. Grundsätzlich gibt es zwei Bereiche von Reifengrößen gemäß mehreren Tests, die an speziellen Testfahrzeugen durchgeführt werden. Für jeden Bereich besteht eine angenommene lineare Beziehung zwischen dem Faktor der Erhöhung der Reifengröße über die Drehzahl und der eingegebenen Reifengröße. Der Faktor der Reifengröße, die mit der Drehzahl zunimmt, wird als umgekehrt proportional zu Reifengrößenerhöhungen bei diesen zwei Bereichen von Reifengrößen angenommen.
Insbesondere wird die Reifengröße jedes Reifens durch das Assistenzsystem bestimmt und die Reifengröße jedes Reifens des Kraftfahrzeugs wird berücksichtigt, wenn die Längsgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs bestimmt wird. Ferner kann erkannt werden, dass jede bestimmte Geschwindigkeit, die durch einen der Reifen bestimmt wird, miteinander verglichen werden kann, und gemäß diesem Vergleich ein Reifenzustand von mindestens einem Reifen bestimmt werden kann. Ein Zustand jedes Profils des Reifens kann beispielsweise in Abhängigkeit von dem Vergleich bestimmt werden. Die anfängliche Reifengröße ist insbesondere die Reifengröße während keines Fahrbetriebs und bei einem anfänglichen Druck.
In einer vorteilhaften Ausgestaltungsform wird der zweite Schwellenwert als höher als der erste Schwellenwert bereitgestellt. Daher wird es erleichtert, dass ein unterschiedlicher Typ von Reifen berücksichtigt werden kann. Winterreifen sind beispielsweise gewöhnlich kleiner als die Sommerreifen und sie können beispielsweise kleiner sein als der erste Schwellenwert. Wenn die Winterreifen am Kraftfahrzeug montiert sind, kann der erste Korrekturwert verwendet werden. Die Sommerreifen sind gewöhnlich größer als der zweite Schwellenwert und der zweite Korrekturwert kann während eines Fahrbetriebs mit den Sommerreifen verwendet werden. Daher wird es erleichtert, dass eine genaue Bestimmung der Längsgeschwindigkeit während der Verwendung von verschiedenen Reifengrößen verwirklicht werden kann.
Ferner hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn ein dritter Korrekturwert zwischen dem ersten Reifengrößenschwellenwert und dem zweiten Reifengrößenschwellenwert bereitgestellt wird, und falls die anfängliche Reifengröße größer als der erste Reifengrößenschwellenwert und kleiner als der zweite Reifengrößenschwellenwert ist, der dritte Korrekturwert im mathematischen Modell bereitgestellt wird, um die Berechnung für die tatsächliche Reifengröße zu korrigieren. Wenn die anfängliche Reifengröße zwischen dem ersten Reifengrößenschwellenwert und dem zweiten Reifengrößenschwellenwert liegt, kann daher der dritte Korrekturwert bereitgestellt werden, um eine genaue Längsgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs für viele verschiedene anfängliche Reifengrößen zu bestimmen.
In einer anderen vorteilhaften Ausgestaltungsform wird ein anfänglicher Startdruck innerhalb des Reifens durch das mathematische Modell berücksichtigt. Der Benutzer des Kraftfahrzeugs kann beispielsweise manuell den tatsächlichen anfänglichen Druck von jedem Reifen angeben. Mit dem anfänglichen Startdruck ist der Druck des Reifens während keines Fahrmodus gemeint, insbesondere wenn das Kraftfahrzeug für eine vorgesehene Zeitdauer still stand. Ferner weist die Temperatur der Luft innerhalb des Reifens die Temperatur der Luft außerhalb des Reifens, mit anderen Worten der Umgebungen des Reifens, auf. Der anfängliche Startdruck ist dann bei der Temperatur des Reifens, wenn er dieselbe Temperatur wie die Umgebungen aufweist. Daher kann eine genaue Bestimmung der Längsgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs verwirklicht werden.
Ferner hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn der anfängliche Startdruck von einer Reifendruckdetektionsvorrichtung des Assistenzsystems zur elektronischen Rechenvorrichtung übertragen wird. Daher kann eine genaue Messung des anfänglichen Startdrucks berücksichtigt werden, um das mathematische Modell zu berechnen. Insbesondere kann die Reifendruckdetektionsvorrichtung an jedem Reifen des Kraftfahrzeugs angeordnet sein und daher können die unterschiedlichen anfänglichen Startdrücke der verschiedenen Reifen durch das mathematische Modell berücksichtigt werden. Daher kann eine genaue Bestimmung der Längsgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs verwirklicht werden.
In einer anderen vorteilhaften Ausgestaltungsform wird eine tatsächliche Drehzahl des Reifens durch eine Reifendrehzahldetektionsvorrichtung detektiert und die tatsächliche Drehzahl wird durch das mathematische Modell berücksichtigt. Die Detektion der tatsächlichen Drehzahl ist ein sehr genaues Verfahren, das im Stand der Technik bekannt ist. Gemäß der detektierten tatsächlichen Drehzahl kann der Reifendruck durch das mathematische Modell berechnet werden, wobei die Längsgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs bestimmt werden kann. Die Drehzahl des Reifens wird auch als Raddrehzahl bezeichnet.
Ferner hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn der erste Korrekturwert mit einer linearen Beziehung gemäß der anfänglichen Reifengröße bereitgestellt wird und/oder der zweite Korrekturwert mit einer linearen Beziehung gemäß der anfänglichen Reifengröße bereitgestellt wird. Insbesondere falls der Reifen kleiner ist als der erste Reifengrößenschwellenwert, kann die lineare Beziehung verwendet werden, um die Geschwindigkeit zu berechnen, und/oder falls die anfängliche Reifengröße größer ist als der zweite Reifengrößenschwellenwert, kann die lineare Beziehung verwendet werden, um die tatsächliche Reifengröße zu berechnen. Daher kann eine genaue Detektion der Längsgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs verwirklicht werden.
In einer anderen vorteilhaften Ausgestaltungsform weist der erste Korrekturwert eine lineare Beziehung auf, nämlich je kleiner die anfängliche Reifengröße ist, desto höher ist der Korrekturwert, und/oder der zweite Korrekturwert weist eine lineare Beziehung auf, nämlich je kleiner die anfängliche Reifengröße ist, desto höher ist der Korrekturwert. Daher kann eine genaue Bestimmung der Längsgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs verwirklicht werden. Ferner können verschiedene anfängliche Reifengrößen berücksichtigt werden, um die Längsgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs zu bestimmen.
In einer anderen vorteilhaften Ausführungsform wird ein dritter Korrekturwert zwischen dem ersten Reifengrößenschwellenwert und dem zweiten Reifengrößenschwellenwert bereitgestellt und der dritte Korrekturwert wird mit einer linearen Beziehung gemäß der anfänglichen Reifengröße bereitgestellt, wobei der dritte Korrekturwert bereitgestellt wird, nämlich je größer die anfängliche Reifengröße ist, desto höher ist der Korrekturwert. Falls die anfängliche Reifengröße zwischen dem ersten Reifengrößenschwellenwert und dem zweiten Reifengrößenschwellenwert liegt, kann daher der dritte Korrekturwert berücksichtigt werden, um eine genaue Bestimmung der Längsgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs bereitzustellen.
Ferner hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn in Abhängigkeit von der bestimmten oder abgeschätzten tatsächlichen Reifengröße eine tatsächliche Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs durch die elektronische Rechenvorrichtung bestimmt oder abgeschätzt wird. Es ist bekannt, dass gemäß der Drehzahl des Reifens und der tatsächlichen Reifengröße die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs bestimmt oder abgeschätzt werden kann. Daher ist es möglich, die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs in Abhängigkeit von der bestimmten oder abgeschätzten tatsächlichen Reifengröße zu bestimmen oder abzuschätzen.
In einer anderen vorteilhaften Ausgestaltungsform wird die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs, die unter Verwendung des mathematischen Modells bestimmt oder abgeschätzt wird, mit einer Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs verglichen, die unter Verwendung eines Positionsbestimmungssystems des Kraftfahrzeugs bestimmt wird, und in Abhängigkeit vom Ergebnis des Vergleichs wird ein tatsächlicher Zustand des Reifens durch die elektronische Rechenvorrichtung berechnet. Ein globales Positionsbestimmungssystems als Positionsbestimmungssystem kann beispielsweise verwendet werden, um die tatsächliche Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs zu bestimmen. Diese Geschwindigkeit kann mit der bestimmten Geschwindigkeit des Assistenzsystems verglichen werden und daher kann ein tatsächlicher Zustand des Reifens bestimmt werden. Wenn beispielsweise beide Geschwindigkeiten jeweils gleich sind, befindet sich der Reifen in einem guten Zustand. Wenn beispielsweise die zwei Geschwindigkeiten sich voneinander unterscheiden, kann festgestellt werden, dass der Reifen abgenutzt ist und der Reifen ausgewechselt werden muss. Daher kann das Verfahren verwendet werden, um einen tatsächlichen Zustand des Reifens zu bestimmen.
In einer anderen Ausgestaltungsform wird eine anfängliche Reifengröße des Reifens durch die elektronische Rechenvorrichtung bereitgestellt. Die Rechenvorrichtung kann beispielsweise mit einem Speichermedium versehen sein und die anfängliche Reifengröße kann im Speichermedium gespeichert sein. Nach dem Wechseln der Reifen vom Winterreifen zum Sommerreifen kann beispielsweise ein Benutzer diese Information an die elektronische Rechenvorrichtung geben und die elektronische Rechenvorrichtung kann die anfängliche Reifengröße der Winterreifen oder der Sommerreifen gemäß den gespeicherten anfänglichen Reifengrößen im Speicher nehmen. Daher kann eine genaue Bestimmung der Längsgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs verwirklicht werden.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Computerprogrammprodukt mit Programmcodemitteln, die in einen computerlesbaren Speichermedium gespeichert sind, um das Verfahren zum Bestimmen von relativen Positionen gemäß dem vorangehenden Aspekt durchzuführen, wenn das Computerprogrammprodukt auf einem Prozessor einer elektronischen Rechenvorrichtung ausgeführt wird.
Noch ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein computerlesbares Speichermedium, das insbesondere ein Teil einer elektronischen Rechenvorrichtung ist, mit einem Computerprogrammprodukt gemäß dem vorangehenden Aspekt.
Ein anderer Aspekt der Erfindung betrifft ein Assistenzsystem für ein Kraftfahrzeug mit mindestens einer elektronischen Rechenvorrichtung, wobei die elektronische Rechenvorrichtung das computerlesbare Speichermedium gemäß dem vorangehenden Aspekt umfasst, und wobei das Assistenzsystem dazu eingerichtet ist, ein Verfahren gemäß dem vorangehenden Aspekt durchzuführen. Insbesondere wird das Verfahren durch das Assistenzsystem durchgeführt.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit dem Assistenzsystem gemäß dem vorangehenden Aspekt.
Vorteilhafte Ausführungsformen des Verfahrens sind als vorteilhafte Ausführungsformen des Computerprogrammprodukts, der elektronischen Rechenvorrichtung, des computerlesbaren Speichermediums, des Kraftfahrzeugs sowie des Assistenzsystems zu betrachten. Das Kraftfahrzeug sowie das Assistenzsystem für diesen Zweck umfassen wesentliche Merkmale, die ein Durchführen des Verfahrens oder einer vorteilhaften Ausführungsform davon erleichtern.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Es sind somit auch Ausführungen von der Erfindung als erfasst und offenbart anzusehen, die in den Figuren nicht explizit gezeigt und erläutert sind, jedoch durch separierte Merkmalskombinationen aus den erläuterten Ausführungen hervorgehen und erzeugbar sind. Es sind auch Ausführungen und Merkmalskombinationen als offenbart anzusehen, die somit nicht alle Merkmale eines ursprünglich formulierten unabhängigen Anspruchs aufweisen. Es sind darüber hinaus Ausführungen und Merkmalskombinationen, insbesondere durch die oben dargelegten Ausführungen, als offenbart anzusehen, die über die in den Rückbezügen der Ansprüche dargelegten Merkmalskombinationen hinausgehen oder von denen abweichen.
Die Erfindung wird nun auf der Basis von bevorzugten Ausführungsformen sowie mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen genauer erläutert.
Die Figuren zeigen:

1 eine schematische Draufsicht eines Kraftfahrzeugs mit einer Ausführungsform eines Assistenzsystems;
2 einen schematischen Graphen der Abhängigkeit der Drehzahl und der Reifengröße;
3 einen schematischen Ablauf einer Ausführungsform des Verfahrens; und
4 einen schematischen Graphen einer Ausführungsform des mathematischen Modells.

In den Figuren sind dieselben Elemente oder Elemente mit derselben Funktion mit denselben Bezugszeichen versehen.
1 zeigt eine schematische Draufsicht eines Kraftfahrzeugs 1 mit einer Ausführungsform eines Assistenzsystems 2 für das Kraftfahrzeug 1, wobei das Assistenzsystem 2 zumindest eine elektronische Rechenvorrichtung 3 umfasst. Die elektronische Rechenvorrichtung 3 umfasst ein computerlesbares Speichermedium 4. Das Assistenzsystem 2 ist dazu eingerichtet, ein Verfahren zum Bestimmen oder Abschätzen einer tatsächlichen Reifengröße 5 (2) des Kraftfahrzeugs 1 während eines Fahrbetriebs des Kraftfahrzeugs 1 bereitzustellen. Daher ist gezeigt, dass das Kraftfahrzeug 1 zumindest Reifen 6 umfasst. Das Verfahren gemäß der Erfindung kann verwendet werden, um die tatsächliche Reifengröße 5 von jedem der Reifen 6 des Kraftfahrzeugs 1 zu bestimmen.
Ferner ist gezeigt, dass das Assistenzsystem 2 mindestens eine Reifendruckdetektionsvorrichtung 7 umfassen kann. In dieser in 1 gezeigten Ausführungsform weist jeder der Reifen 6 eine Reifendruckdetektionsvorrichtung 7 auf. Ferner ist gezeigt, dass das Assistenzsystem 2 eine Reifendrehzahldetektionsvorrichtung 8 umfassen kann, wobei in 1 jeder der Reifen 6 eine Drehzahldetektionsvorrichtung 8 umfasst, um die tatsächliche Drehzahl 11 (2) des Reifens 6 zu detektieren.
Ferner ist gezeigt, dass das Kraftfahrzeug 1 ein Positionsbestimmungssystem 9, beispielsweise ein globales Positionsbestimmungssystem (GPS), umfassen kann, um eine Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs 1 zu bestimmen.
Gemäß der Erfindung wird ein Verfahren zum Bestimmen oder Abschätzen der tatsächlichen Reifengröße 5 des Reifens 6 des Kraftfahrzeugs 1 während eines Fahrbetriebs des Kraftfahrzeugs 1 mit dem Assistenzsystem 2 des Kraftfahrzeugs 1 bereitgestellt, wobei ein mathematisches Modell 10 (4) der Reifengrößenänderung oder -veränderung 12 (2) in Abhängigkeit von der Drehzahl 11 des Reifens 6 durch die elektronische Rechenvorrichtung 3 des Assistenzsystems 2 bereitgestellt wird.
Es ist vorgesehen, dass, falls eine anfängliche Reifengröße 17 (2) kleiner ist als ein erster Reifengrößenschwellenwert 13 (4) für anfängliche Reifengrößen 17, ein erster Korrekturwert 14 (4) im mathematischen Modell 10 bereitgestellt wird, um die Berechnung für die tatsächliche Reifengröße 5 zu korrigieren, oder falls die anfängliche Reifengröße 17 größer ist als ein zweiter Reifengrößenschwellenwert 15 für anfängliche Reifengrößen 17, wobei der zweite Reifengrößenschwellenwert 15 vom ersten Reifengrößenschwellenwert 13 verschieden ist, ein zweiter Korrekturwert 16 (4), der vom ersten Korrekturwert 14 verschieden ist, im mathematischen Modell 10 bereitgestellt wird, um die Berechnung der tatsächlichen Reifengröße 5 zu korrigieren.
Insbesondere wird ein anfänglicher Startdruck innerhalb des Reifens 6 durch das mathematische Modell 10 berücksichtigt. Daher kann vorgesehen sein, dass der anfängliche Startdruck von der Reifendruckdetektionsvorrichtung 7 des Assistenzsystems 2 zur elektronischen Rechenvorrichtung 2 übertragen wird. Ferner kann vorgesehen sein, dass eine tatsächliche Drehzahl 11 des Reifens 6 durch die Reifendrehzahldetektionsvorrichtung 8 detektiert wird und die tatsächliche Drehzahl 11 zum Bestimmen oder Abschätzen der tatsächlichen Reifengröße 5 durch die elektronische Rechenvorrichtung 3 berücksichtigt wird.
Ferner ist gezeigt, dass die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs 1, die unter Verwendung des mathematischen Modells 10 bestimmt wird, mit einer Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs 1 verglichen wird, die unter Verwendung des Positionsbestimmungssystems 9 des Kraftfahrzeugs 1 bestimmt wird, und in Abhängigkeit vom Ergebnis des Vergleichs ein tatsächlicher Zustand des Reifens 6 durch die elektronische Rechenvorrichtung 3 berechnet wird. Ferner wird die anfängliche Reifengröße 17 des Reifens 6 durch die elektronische Rechenvorrichtung 3 bereitgestellt.
2 zeigt einen schematischen Graphen der tatsächlichen Reifengröße 5 in Abhängigkeit von der Drehzahl 11 und der Reifengrößenänderung oder -veränderung 12. Auf der Abszisse ist die Drehzahl 11 aufgetragen und auf der Ordinate ist die Reifengrößenänderung oder -veränderung 12 aufgetragen. 2 zeigt, dass der Radumfang, insbesondere die tatsächliche Reifengröße 5, des Reifens 6 zunimmt, wenn der Druck innerhalb des Reifens 6 zunimmt. Der Druck innerhalb des Reifens 6 nimmt bei hoher Drehzahl signifikant zu. Es ist gezeigt, dass eine lineare Beziehung zwischen dem Radumfang und der Raddrehzahl durch Analysieren von Beziehungen der geschwindigkeitsabhängigen Größe des Reifens 6 und des Drucks abgeleitet wird. In 2 ist ein Koeffizient c der Erhöhung des Radumfangs mit der Raddrehzahl gezeigt. Ferner ist die anfängliche Reifengröße 17 gezeigt. Daher ist gezeigt, dass unter einem ersten Raddrehzahlschwellenwert 18 keine Änderung des Radumfangs besteht. Über diesem ersten Raddrehzahlschwellenwert 18 bis zu einem zweiten Raddrehzahlschwellenwert 19 steigt der Gradient mit zweimal c an. Zwischen dem zweiten Raddrehzahlschwellenwert 19 und einem dritten Raddrehzahlschwellenwert 20 steigt der Gradient mit dem Koeffizienten c an. Nach dem dritten Raddrehzahlschwellenwert 20 steigt der Gradient mit dem Viertel von c an. Die drei Raddrehzahlschwellenwerte 18, 19, 20 werden offline abgeschätzt. $\begin{array}{l} W C \\ = {\begin{array}{l} W C_{o} & W S \leq W S_{t h 1} \\ W C_{o} + 2 C [W S - W S_{t h 1}] & W S_{t h 1} \leq W S \leq W S_{t h 2} \\ W C_{o} + 2 C [W S_{t h 2} - W S_{t h 1}] + C [W S - W S_{t h 2}] & W S_{t h 2} \leq W S \leq W S_{t h 3} \\ W C_{o} + 2 C [W S_{t h 2} - W S_{t h 1}] + C [W S_{t h 3} - W S_{t h 2}] + \frac{C}{4} [W S - W S_{t h 3}] & W S \leq W S_{t h 3} \end{array} \end{array}$
Wobei WC die tatsächliche Reifengröße 5 ist, WC₀ die anfängliche Reifengröße 17 ist, WS die Drehzahl 11 ist, WS_th1 der erste Raddrehzahlschwellenwert ist, WS_th2 der zweite Raddrehzahlschwellenwert 19 ist und WS_th3 der dritte Raddrehzahlschwellenwert 20 ist.
Mit anderen Worten, 2 zeigt einen Ablaufplan der Abschätzung der Reifengröße 5, die bei Längsgeschwindigkeitsberechnungen verwendet wird. Die Idee besteht darin, den abgeschätzten Wert für den Änderungsfaktor der Reifengröße 5 mit der Fahrzeuglängsgeschwindigkeit festzulegen. Ein solcher Änderungsfaktor der Reifengröße 5 ändert sich über die Drehzahl und kann mit verschiedenen Werten bei verschiedenen Bereichen von anfänglichen Reifengrößen 17 angegeben werden. Grundsätzlich kann es zwei Bereiche von anfänglichen Reifengrößen 17 gemäß mehreren Tests geben, die an speziellen Testfahrzeugen durchgeführt werden. Für jeden Bereich gibt es eine angenommene lineare Beziehung zwischen dem Faktor der Erhöhung der Reifengröße 5 über die Drehzahl und der eingegebenen anfänglichen Reifengröße 17. Der Faktor der Erhöhung(en) der Reifengröße 5 mit der Drehzahl wird als umgekehrt proportional zur Reifenvergrößerung bei diesen zwei Bereichen der anfänglichen Reifengröße 17 angenommen, wie in 4 dargestellt. Überdies sollten die Schwellenwertlängsgeschwindigkeiten, bei denen der Faktor der Reifengrößenänderung 12 (oder mit anderen Worten der Änderungsfaktor der Reifengröße) über die Drehzahl geändert wird, auch angegeben werden, um die endgültige Beziehung gemäß 2 zu haben. Diese sind die Schwellenwertlängsgeschwindigkeiten, die den Raddrehzahlschwellenwerten 18, 19 und 20 entsprechen.
3 zeigt einen schematischen Ablaufplan einer Ausführungsform des Verfahrens. In einem ersten Schritt S1 startet das Verfahren. In einem zweiten Schritt S2 wird die anfängliche Reifengröße 17 des Reifens 6 durch die elektronische Rechenvorrichtung 3 bereitgestellt. In einem dritten Schritt S3 verwendet das mathematische Modell 10 den ersten Korrekturwert 14, falls die anfängliche Reifengröße 17 niedriger ist als der erste Reifengrößenschwellenwert 13. In einem vierten Schritt S4, der vom dritten Schritt S3 verschieden ist, verwendet das mathematische Modell 10 den zweiten Korrekturwert 16, falls die anfängliche Reifengröße 17 höher ist als der zweite Korrekturwert 15. In einem fünften Schritt S5 kann die Berechnung des definierten Faktors auf der Basis der anfänglichen Reifengröße 17 und des ersten Korrekturwerts 14 (oder des zweiten Korrekturwerts 16 oder eines dritten Korrekturwerts 21) verwirklicht werden. Das mathematische Modell 10 verwendet den dritten Korrekturwert 21, falls die anfängliche Reifengröße 17 zwischen dem ersten Reifengrößenschwellenwert 13 und dem zweiten Reifengrößenschwellenwert 15 liegt. In einem sechsten Schritt S6 kann die tatsächliche Reifengröße 5 und daher die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs 1 berechnet werden. In einem siebten Schritt S7 endet das Verfahren.
4 zeigt ein schematisches Diagramm des mathematischen Modells 10. Daher ist mit dem speziellen Testfahrzeug gezeigt, dass zwei verschiedene Bereiche von eingegebenen anfänglichen Reifengrößen 17 angenommen werden. Eine kleine eingegebene anfängliche Reifengröße 17 wird angenommen. Eine kleine anfängliche Reifengröße 17 mit beispielsweise einem Vorgabewert von 2060 mm, der kleiner ist als der erste Schwellenwert 13, während große anfängliche Reifengrößen 17 mit einem Vorgabewert beispielsweise von 2145 mm, der höher ist als der zweite Schwellenwert 15, angenommen werden können. Der vorgeschlagene Vorgabewert für den Änderungsfaktor der tatsächlichen Reifengröße 5 mit der Fahrzeuglängsgeschwindigkeit ist beispielsweise 0,3 mm/Kilometer pro Stunde.
Um die Berechnung beim eingegebenen Bereich der anfänglichen Reifengröße 17 zu unterstützen, wird die lineare Beziehung um die anfänglichen Vorgabereifengrößen 17 für beide Bereiche vorgeschlagen. Diese lineare Beziehung beschreibt, wie der Faktor der Änderung der tatsächlichen Reifengröße 5 über die Drehzahl bei verschiedenen eingegebenen anfänglichen Reifengrößen 17 berechnet werden kann. 4 zeigt daher die lineare Beziehung, um die Änderung der tatsächlichen Reifengröße 5 über die Drehzahl im niedrigen Bereich, hohen Bereich und überlappten Bereich der eingegebenen anfänglichen Reifengrößen 17 abzuschätzen.
Daher zeigt 4, dass der erste Korrekturwert 14 mit einer linearen Beziehung gemäß der anfänglichen Reifengröße 17 bereitgestellt wird und/oder der zweite Korrekturwert 16 mit einer linearen Beziehung gemäß der anfänglichen Reifengröße 17 bereitgestellt wird. Der erste Korrekturwert 14 weist eine lineare Beziehung auf, nämlich je kleiner die anfängliche Reifengröße 17 ist, desto höher ist der Korrekturwert 14, und/oder der zweite Korrekturwert 16 weist eine lineare Beziehung auf, nämlich je kleiner die anfängliche Reifengröße 17 ist, desto höher ist der Korrekturwert 16. Ferner wird ein dritter Korrekturwert 21 zwischen dem ersten Reifengrößenschwellenwert 13 und dem zweiten Reifengrößenschwellenwert 15 bereitgestellt, und falls die anfängliche Reifengröße 17 größer als der erste Reifengrößenschwellenwert 13 und kleiner als der zweite Reifengrößenschwellenwert 15 ist, wird der dritte Korrekturwert 21 im mathematischen Modell 10 bereitgestellt, um die Berechnung für die tatsächliche Reifengröße 5 zu korrigieren. Insbesondere wird der dritte Korrekturwert 21 zwischen dem ersten Reifengrößenschwellenwert 13 und dem zweiten Reifengrößenschwellenwert 15 bereitgestellt und der dritte Korrekturwert 21 wird mit einer linearen Beziehung gemäß der anfänglichen Reifengröße 17 bereitgestellt, wobei der dritte Korrekturwert 21 bereitgestellt wird, nämlich je größer die anfängliche Reifengröße 17 ist, desto höher ist der Korrekturwert.
Auf der Basis der eingegebenen anfänglichen Reifengröße 17 (WC), können die Faktoren des Radumfangs mit der Längsgeschwindigkeit (WC_V_X_Fact_1 (mm / km/h)) und (WC_V_X_Fact_2 (mm / km/h)) folgendermaßen berechnet werden. $W C_V_{X}_F a c t_1 [W C] = W C_V x_F a c t o r_D e f a u l t - 0,01 \times (W C - W C_S m a l l_D e f a u l t)$
$W C_V_{X}_F a c t_2 [W C] = W C_V x_F a c t o r_D e f a u l t - 0,01 \times (W C - W C_L a r g e_D e f a u l t)$
Wobei WC_Small-Deafult der erste Reifengrößenschwellenwert 13 ist und WC_Large-Default der zweite Reifengrößenschwellenwert 15 ist. Der endgültige Faktor der Radumfangsänderung über die Drehzahl (WC_V_X_Fact) wird auf der Basis des Bereichs der eingegebenen anfänglichen Reifengröße 17 gemäß der folgenden Logik berechnet. Es sollte beachtet werden, dass der Überlappungsbereich der anfänglichen Reifengröße 17 auf der Basis von konfigurierbaren Start- und Endreifengrößen (WC_Overlap_Start) bzw. (WC_Overlap_End) definiert wird. Wie in 4 gezeigt, sind beispielsweise die Werte der anfänglichen Reifengröße 17 beim Überlappungsstart (beim ersten Reifengrößenschwellenwert 13) und am Ende (beim zweiten Reifengrößenschwellenwert 15) 2085 bzw. 2125 mm. Nun wird ein beispielhafter ausführbarer Code für das Computerprogramm gezeigt:
Die Schwellenwerte für die Längsgeschwindigkeit V_xth1, V_xth2, V_xth3 die den Raddrehzahlschwellenwerten 18, 19 bzw. 20 entsprechen (in 2 gezeigt), werden auf 40, 80 bzw. 100 km/h gesetzt. Gemäß diesen Werten können die entsprechenden Raddrehzahlschwellenwerte 18, 19 und 20 in 2 (in Rotation pro Sekunde), die als WS_th1, WS_th2 bzw. WS_th3 dargestellt sind, folgendermaßen berechnet werden. $W C_{1} = W C_{0} (m m)$
$W C_{2} = W C_{1} + 2 \times W C_V_{X}_F a c t \times (V_{x_{t h 2}} - V_{x_{t h 1}}) (m m)$
$W C_{3} = W C_{2} + W C_V_{X}_F a c t \times (V_{x_{t h 3}} - V_{x_{t h 2}}) (m m)$
$W S_{t h 1} = \frac{1000 \times V_{x_{t h 1}}}{3,6 \times W C_{1}} (r o t / s e c)$
$W S_{t h 2} = \frac{1000 \times V_{x_{t h 2}}}{3,6 \times W C_{2}} (r o t / s e c)$
$W S_{t h 3} = \frac{1000 \times V_{x_{t h 3}}}{3,6 \times W C_{3}} (r o t / s e c)$
Folglich kann der Koeffizient C der Erhöhung des Radumfangs mit der Raddrehzahl, der in 2 gezeigt ist, folgendermaßen berechnet werden: $C = \frac{(W C_{2} - W C_{1})}{2 \times (W S_{t h 2} - W S_{t h 1})} (\frac{m m}{r o t / s e c})$
An diesem Punkt sind alle erforderlichen Parameter berechnet und die mit dem Diagramm in 2 dargestellte und in der Gleichung formulierte Methode kann die Gleichung fortgesetzt werden.
1 bis 4 zeigen eine Methode für die dynamische Abschätzung der Reifengröße 5 eines Kraftfahrzeugs, um die Berechnung der Längsgeschwindigkeit des Fahrzeugs 1 zu verbessern.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

CN 107600074 A [0003]
US 10352758 B2 [0004]

Claims

Verfahren zum Bestimmen oder Abschätzen einer tatsächlichen Reifengröße (5) eines Reifens (6) eines Kraftfahrzeugs (1) während eines Fahrbetriebs des Kraftfahrzeugs (1) mit einem Assistenzsystem (2) des Kraftfahrzeugs (1), wobei ein mathematisches Modell (10) einer Reifengrößenänderung oder -veränderung (12) in Abhängigkeit von einer Drehzahl (11) des Reifens (6) durch eine elektronische Rechenvorrichtung (3) des Assistenzsystems (2) bereitgestellt wird, dadurch gekennzeichnet, dass falls eine anfängliche Reifengröße (17) kleiner ist als ein erster Reifengrößenschwellenwert (13) für anfängliche Reifengrößen (17), ein erster Korrekturwert (14) im mathematischen Modell (10) bereitgestellt wird, um die Berechnung für die tatsächliche Reifengröße (5) zu korrigieren, oder falls die anfängliche Reifengröße (17) größer ist als ein zweiter Reifengrößenschwellenwert (15) für anfängliche Reifengrößen (17), wobei der zweite Reifengrößenschwellenwert (15) vom ersten Reifengrößenschwellenwert (13) verschieden ist, ein zweiter Korrekturwert (16), der vom ersten Korrekturwert (14) verschieden ist, im mathematischen Modell (10) bereitgestellt wird, um die Berechnung für die tatsächliche Reifengröße (5) zu korrigieren.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Reifengrößenschwellenwert (15) als höher als der erste Reifengrößenschwellenwert (13) bereitgestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein dritter Korrekturwert (21) zwischen dem ersten Reifengrößenschwellenwert (13) und dem zweiten Reifengrößenschwellenwert (15) bereitgestellt wird, und falls die anfängliche Reifengröße (17) größer als der erste Reifengrößenschwellenwert (13) und kleiner als der zweite Reifengrößenschwellenwert (15) ist, der dritte Korrekturwert (21) im mathematischen Modell (10) bereitgestellt wird, um die Berechnung für die tatsächliche Reifengröße (5) zu korrigieren.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein anfänglicher Startdruck innerhalb des Reifens durch das mathematische Modell (10) berücksichtigt wird.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der anfängliche Startdruck von einer Reifendruckdetektionsvorrichtung (7) des Assistenzsystems (2) zur elektronischen Rechenvorrichtung (3) übertragen wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine tatsächliche Drehzahl (11) des Reifens (6) durch eine Reifendrehzahldetektionsvorrichtung (8) detektiert wird und die tatsächliche Drehzahl (11) des Reifens (6) durch das mathematische Modell (10) berücksichtigt wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Korrekturwert (14) mit einer linearen Beziehung gemäß der anfänglichen Reifengröße (17) bereitgestellt wird und/oder der zweite Korrekturwert (16) mit einer linearen Beziehung gemäß der anfänglichen Reifengröße (17) bereitgestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Korrekturwert (14) eine lineare Beziehung aufweist, nämlich je kleiner die anfängliche Reifengröße (17) ist, desto höher ist der Korrekturwert, und/oder der zweite Korrekturwert (16) eine lineare Beziehung aufweist, nämlich je kleiner die anfängliche Reifengröße (17) ist, desto höher ist der Korrekturwert.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein dritter Korrekturwert (21) zwischen dem ersten Reifengrößenschwellenwert (13) und dem zweiten Reifengrößenschwellenwert (15) bereitgestellt wird und der dritte Korrekturwert (21) mit einer linearen Beziehung gemäß der anfänglichen Reifengröße (17) bereitgestellt wird, wobei der dritte Korrekturwert (21) bereitgestellt wird, nämlich je größer die anfängliche Reifengröße (17) ist, desto höher ist der Korrekturwert.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit von der bestimmten oder abgeschätzten tatsächlichen Reifengröße (5) eine tatsächliche Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs (1) durch die elektronische Rechenvorrichtung (3) bestimmt oder abgeschätzt wird.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs (1), die unter Verwendung des mathematischen Modells (10) berechnet oder abgeschätzt wird, mit einer Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs (1), die unter Verwendung eines Positionsbestimmungssystems (9) des Kraftfahrzeugs (1) bestimmt wird, verglichen wird, und in Abhängigkeit vom Ergebnis des Vergleichs ein tatsächlicher Zustand des Reifens (6) durch die elektronische Rechenvorrichtung (3) berechnet wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die anfängliche Reifengröße (17) des Reifens (6) durch die elektronische Rechenvorrichtung (3) bereitgestellt wird.
Computerprogrammprodukt mit Befehlen, die, wenn das Programm durch einen Computer ausgeführt wird, bewirken, dass der Computer die Schritte des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 12 ausführt.
Computerlesbares Speichermedium (4) mit mindestens einem Computerprogrammprodukt nach Anspruch 13.
Assistenzsystem (2) für ein Kraftfahrzeug (1) mit mindestens einer elektronischen Rechenvorrichtung (3), wobei die elektronische Rechenvorrichtung (3) das computerlesbare Speichermedium (4) nach Anspruch 14 umfasst, und wobei das Assistenzsystem (2) dazu eingerichtet ist, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12 durchzuführen.