SE0950780A1 - Automatisk friktionsskattning - Google Patents

Automatisk friktionsskattning

Info

Publication number
SE0950780A1
SE0950780A1 SE0950780A SE0950780A SE0950780A1 SE 0950780 A1 SE0950780 A1 SE 0950780A1 SE 0950780 A SE0950780 A SE 0950780A SE 0950780 A SE0950780 A SE 0950780A SE 0950780 A1 SE0950780 A1 SE 0950780A1
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
vehicle
additional signal
degree
slope
basis
Prior art date
Application number
SE0950780A
Other languages
English (en)
Other versions
SE534220C2 (sv
Inventor
Jon Andersson
Magnus Forsgaard
Original Assignee
Scania Cv Ab
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 Scania Cv Ab filed Critical Scania Cv Ab
Priority to SE0950780A priority Critical patent/SE534220C2/sv
Priority to DE102010048927.1A priority patent/DE102010048927B4/de
Publication of SE0950780A1 publication Critical patent/SE0950780A1/sv
Publication of SE534220C2 publication Critical patent/SE534220C2/sv

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT 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
    • B60W40/00Estimation 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
    • B60W40/02Estimation 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
    • B60W40/06Road conditions
    • B60W40/068Road friction coefficient
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT 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
    • B60W2510/00Input parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2510/06Combustion engines, Gas turbines
    • B60W2510/0657Engine torque
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT 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
    • B60W2520/00Input parameters relating to overall vehicle dynamics
    • B60W2520/10Longitudinal speed
    • B60W2520/105Longitudinal acceleration
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT 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
    • B60W2520/00Input parameters relating to overall vehicle dynamics
    • B60W2520/26Wheel slip
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT 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
    • B60W2520/00Input parameters relating to overall vehicle dynamics
    • B60W2520/28Wheel speed
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT 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
    • B60W2530/00Input parameters relating to vehicle conditions or values, not covered by groups B60W2510/00 or B60W2520/00
    • B60W2530/10Weight
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT 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
    • B60W2555/00Input parameters relating to exterior conditions, not covered by groups B60W2552/00, B60W2554/00
    • B60W2555/20Ambient conditions, e.g. wind or rain

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)
  • Regulating Braking Force (AREA)

Abstract

En friktionskoefficient mellan hjulen hos ett motorfordon och ettunderlag på vilket fordonet framförs uppskattas. Ett inmatnings-gränssnitt (210) mottar här insignaler (Min) representerande ettav en motor i fordonet alstrat vridmoment, vinkelhastigheter hosfordonets hjul och fordonets longitudinella hastighet. En be-räkningsenhet (200) beräknar på basis av insignalerna (lVlin) enlongitudinell retardationskraft (F), en från underlaget (140) ver-kande normalkraft (N) på fordonet och en slirningsgrad (s) hosfordonets hjul. Beräkningsenheten (200) uppskattar även en lut-ning (k) hos ett approximerat linjärt samband mellan en normali-serad longitudinell retardationskraft (F/N) på fordonet och slir-ningsgraden (s). En lagringsenhet (250) innehåller en upp-slagningstabell, där lutningar (k) kategoriseras i åtminstone tvåolika storlekskategorier av friktion (pest). Beräkningsenheten(200) konsulterar uppslagningstabellen och anger på basis där-av och en aktuell lutning (k) en uppskattad friktion (pest) som till-hörande en viss kategori av nämnda åtminstone två storlekska-tegorier. (Fig. 2)

Description

ningsvis beskrivna systemet, varvid systemet innefattar en lagringsenhet. Lagringsenheten innehåller en uppslagningstabell representerande en Kategorisering av lutningar i åtminstone två olika storlekskategorier av friktion. Beråkningsenheten är vidare konfigurerad att på basis av lutningen och uppslagningstabellen ange en uppskattad friktion som tillhörande en viss kategori av nämnda åtminstone två storlekskategorier.
Viktiga fördelar som uppnås genom det här systemet är den snabbhet som uppslagningstabellen möjliggör samt att den re- sulterande friktionsuppskattningen kan användas både som un- derlag för presentation av information till fordonets förare och för vidare bearbetning i ett avancerat förarassistanssystem (ADAS = Advanced Driver Assistance System), såsom ett nöd- bromsningssystem eller ett automatiskt filhållningssystem.
Enligt en utföringsform av den här aspekten av uppfinningen in- nefattar systemet en första och en andra beräkningsmodul. Den första beräkningsmodulen är konfigurerad att bestämma den normaliserade longitudinella retardationskraften och den andra beräkningsmodulen är konfigurerad att bestämma slirningsgra- den. Beräkningsmodulerna kan således skräddarsys för effekti- vast möjliga behandling av respektive insignaler.
Enligt en annan utföringsform av den här aspekten av uppfinnin- gen innefattar systemet ett Kalmanfilter som är konfigurerat att uppskatta lutningen hos den normaliserade longitudinella retar- dationskraften som funktion av slirningsgraden på basis av den normaliserade longitudinella retardationskraften och slirningsgra- den. Ett Kalmanfilter är fördelaktigt, eftersom det erbjuder goda möjligheter att modellera komplicerade samband. Därtill är Kal- manfiltret lämpligen adaptivt, så att dess parametervärden beror av förändringstakten hos friktionen, och att en förhållandevis snabb skattning (det vill säga hög uppdateringsfrekvens) erhålls vid relativt snabb variation av friktionen medan en förhållandevis stabil skattning (med något lägre uppdateringsfrekvens) erhålls vid relativt långsam variation av friktionen. Dessutom är ett Kal- 10 15 20 25 30 manfilter jämförelsevis enkelt att kalibrera och trimma in. Beräk- ningsenheten är med fördel konfigurerad att i sin tur implemen- tera Kalmanfiltret och/eller ovannämnda beräkningsmoduler.
Enligt ännu en utföringsform av den här aspekten av uppfinnin- gen är beräkningsenheten konfigurerad att motta en första til- läggssignal representerande ett via en retarder applicerat retar- dationsmoment på åtminstone en hjulaxel hos fordonet. Beräk- ningsenheten är här konfigurerad att bestämma lutningen på vi- dare basis av den första tilläggssignalen. Därmed kan den upp- skattade friktionen kategoriseras med högre noggrannhet. Ex- empelvis kan således antalet storleksklasser ökas.
Enligt ytterligare en utföringsform av den här aspekten av upp- finningen är beräkningsenheten konfigurerad att motta en andra tilläggssignal representerande ett via en avgasbroms applicerat retardationsmoment på en drivaxel hos fordonet. Beräkningsen- heten är här konfigurerad att bestämma lutningen på vidare ba- sis av den andra tilläggssignalen. Förutsatt att avgasbromsen står för allt retardationsbidrag resulterar detta, tillsammans med det faktum att avgasbromsen endast angriper fordonets drivhjul, i att den uppskattade friktionen kategoriseras med ännu högre precision.
Enligt en annan utföringsform av den här aspekten av uppfinnin- gen är beräkningsenheten konfigurerad att motta en tredje til- läggssignal representerande ett i ett bromssystem hos fordonet applicerat bromstryck. Här är beräkningsenheten konfigurerad att bestämma lutningen på vidare basis av den tredje tilläggssig- nalen. I analogi med ovanstående kan detta, under förutsättning att bromssystemet står för allt retardationsbidrag, resultera i en förbättrad noggrannhet vid kategoriseringen av den uppskattade friktionen.
Enligt ännu en utföringsform av den här aspekten av uppfinnin- gen är beräkningsenheten konfigurerad att motta en fjärde til- läggssignal vilken anger en geografisk position för fordonet. Be- 10 15 20 25 30 räkningsenheten är också konfigurerad bestämma slirningsgra- den på vidare basis av den fjärde tilläggssignalen. Med stöd av positionsangivelserna kan fordonets hastighet bestämmas med hög precision och därmed möjliggörs en tillförlitligare bestäm- ning av slirningsgraden. Specifikt innebär detta exempelvis att om två eller flera i fordonet ingående retardationssystem är akti- verade samtidigt kan ett mera rättvisande slirningsvärde för de icke-drivande hjulen erhållas.
Enligt en utföringsform av den här aspekten av uppfinningen är därför beräkningsenheten konfigurerad att vid blandning av två eller fler retardationssystem beräkna en preciserad longitudinell retardationskraft på en uppsättning drivhjul hos fordonet på basis av den andra tilläggssignalen och åtminstone endera av den tredje och den fjärde tilläggssignalen. Beräkningsenheten är vidare konfigurerad att bestämma lutningen på basis av den pre- ciserade longitudinella retardationskraften, vilket erbjuder en ökad precision vid friktionsuppskattningen.
Enligt ytterligare en utföringsform av den här aspekten av upp- finningen är beräkningsenheten konfigurerad att motta åtmins- tone en extrasignal som anger en vindrutetorkarfrekvens, en de- tekterad regnintensitet och/eller en lufttemperatur. På vidare ba- sis av den åtminstone en extrasignalen är beräkningsenheten konfigurerad att kategorisera den uppskattade friktionen. Såle- des kan noggrannheten förbättras ännu mera.
Enligt en annan aspekt av uppfinningen uppnås syftet genom den inledningsvis beskrivna metoden, varvid metoden inbegriper matchning av lutningen hos den normaliserade longitudinella re- tardationskraften som funktion av slirningsgraden mot en upp- slagningstabell representerande en kategorisering av lutningar i friktionsgrad av åtminstone två olika storlekskategorier. En upp- skattad friktion fastställs sedan som tillhörande en viss kategori av nämnda åtminstone två storlekskategorier. Fördelarna med denna metod, så väl som med de föredragna utföringsformerna därav, framgår av diskussionen här ovan med hänvisning till det 10 15 20 25 föreslagna systemet.
Enligt ytterligare en aspekt av uppfinningen uppnås syftet ge- nom ett datorprogram direkt nedladdningsbart till internminnet hos en dator, innefattande mjukvara för att styra stegen enligt den ovan föreslagna metoden när nämnda program körs på en dator.
Enligt ännu en aspekt av uppfinningen uppnås syftet genom ett datorläsbart medium med ett därpå lagrat program, där program- met är anpassat att förmå en dator att styra stegen enligt den ovan föreslagna metoden.
KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA Föreliggande uppfinning kommer nu att förklaras närmare me- delst utföringsformer, vilka beskrivs som exempel, och med hän- visning till de bifogade ritningarna. visar en schematisk bild av ett motorfordon där de grundläggande krafterna som utnyttjas enligt upp- finningen åskådliggörs, Figur1 Figur 2 visar ett blockschema över ett system enligt en ut- föringsform av uppfinningen, Figur 3 visar en graf vilken exemplifierar ett förhållande mellan en normaliserad longitudinell retardations- kraft och hjulens slirningsgrad, Figur 4 åskådliggör ett exempel på hur olika lutningar hos den normaliserade longitudinella retardationskraf- ten som funktion av slirningsgraden föreslås inde- las i olika storlekskategorier av friktionsgrad, och visar ett flödesschema vilket illustrerar den all- männa metoden enligt uppfinningen.
Figur 5 10 15 20 25 30 BESKRIVNING AV UTFÖRINGSFORMER AV UPPFINNINGEN Vi hänvisar inledningsvis till Figurerna 1 och 2. Figur 1 visar en schematisk bild av ett motorfordon 100 där de grundläggande krafterna F och N som utnyttjas enligt uppfinningen åskådlig- görs. Figur 2 visar ett blockschema över systemet enligt en utfö- ringsform av uppfinningen.
Det föreslagna systemet är avsett att uppskatta en friktionskoef- ficient mellan hjulen 110, 120 respektive 130 hos fordonet 100 och ett underlag 140 på vilket fordonet 100 framförs. Systemet inkluderar ett inmatningsgränssnitt 210, en beräkningsenhet 200 och en lagringsenhet 250. Dessutom inkluderar systemet med fördel beräkningsmoduler 220 och 230 och ett Kalmanfilter 240 av vilka en eller flera kan ingå i beräkningsenheten 200. Därtill är det fördelaktigt om systemet inkluderar, eller är på annat sätt knuten till, en minnesmodul 260 innefattande mjukvara för att styra systemet att utföra den procedur som kommer att beskrivas nedan. lnmatningsgränssnittet 210 är konfigurerat att motta insignaler Mm representerande parametrar som beskriver hur fordonet 100 framförs på underlaget 140. lnsignalerna Mm kan således ange ett av en motor i fordonet 100 alstrat vridmoment, vinkelhastig- heter co hos ett eller flera av fordonets 100 hjul 110, 120 ochlel- ler 130 samt fordonets 100 longitudinella hastighet v. Vid motor- bromsning kan dock en eller flera av lnsignalerna Mm istället ange ett av motorn alstrat retardationsmoment. lnmatnings- gränssnittet 210 kan vara anslutet till ett bussystem för data- registrering och styrning av olika slags enheter och processer i fordonet 100. Exempelvis kan bussystemet vara anpassat enligt CAN-standarden (CAN = Controller Area Network) eller någon av följande standarder: Time Triggered CAN (TTCAN), FlexRay, Media Oriented System Transport (MOST) eller ByteFlight.
Beräkningsenheten 200 är konfigurerad att på basis av insig- nalerna Min beräkna en longitudinell retardationskraft F, en från underlaget 140 verkande normalkraft N på fordonet 100 och en 10 15 20 25 30 slirningsgrad s hos fordonets 100 hjul 110, 120 och/eller 130.
Beräkningsenheten 200 är även konfigurerad att uppskatta en lutning k hos ett approximerat linjärt samband mellan en norma- liserad longitudinell retardationskraft F/N på fordonet 100 och slirningsgraden s.
Vi hänvisar nu till Figur 3, där en graf över ett typiskt förhållande mellan den normaliserade longitudinella retardationskraften F/N och slirningsgraden s visas i ett diagram för olika friktionskoeffi- cienter: u = 0,1, u = 0,3, u = 0,5, u = 0,7 respektive u = 1. Längs diagrammets horisontella axel anges slirningsgraden s i procent.
Slirningsgraden s definieras enligt SAE (Society of Automotive Engineers) som: _v-mg _ v [1] där v är hjulcentrums longitudinella hastighet (väsentligen for- donets 100 hastighet), o) är hjulets vinkelhastighet, och re är hjulets effektiva radie.
Slirningsgraden s är således en dimensionslös storhet inom in- tervallet 0 s s s 1. Vanligen uttrycks dock slirningsgraden s i ter- mer av procent [0% - 100%].
Förhållandet mellan den longitudinella retardationskraften F och normalkraften N på fordonet 100, det vill säga den normalise- rade longitudinella retardationskraften F/N är också en dimen- sionslös storhet. Även om diagrammet i Figur 3 visar ett intervall 0 s F/N s 1 är emellertid storheten inte principiellt begränsad till detta intervall. Normalkraften N härleds ur delkrafter L1, L2 och L3, vilka i sin tur kan uppmätas via lägesgivare och sensorer i fordonets 100 hjulsystem. Den longitudinella retardationskraften F bestäms exempelvis med hjälp av lägesgivare i fordonet 100.
Så som framgår av Figur 3 är lutningen k hos den normaliserade longitudinella retardationskraften F/N som funktion av slirnings- 10 15 20 25 30 graden s approximativt linjär för relativt små värden på s (säg upp till s = 2% för det illustrerade exemplet då u = 0,7). Detta innebär att följande samband gäller: Éeks+m [2] N där k är ovannämnda lutning, och m är en konstant (exempelvis m = 0 för mycket små s).
Exempelvis genom linjär regression avbildas aktuella lutningar k mot olika friktionskoefficienter u för en uppsättning datapunkter hos ett fordon 100, vilka datapunkter har registrerats vid olika underlag (asfalt, betong, kullersten, grus etc.) och/eller under- lagsförhållanden (torrt, vått, snö, is etc.). Avbildningarna mellan lutningarna k och friktionskoefficienterna u sparas enligt uppfin- ningen i en lagringsenhet 250 i form av en uppslagningstabell, så att lutningarna k kategoriseras i åtminstone två olika storleks- kategorier av friktionsgrad.
Figur 4 visar ett diagram över den normaliserade longitudinella retardationskraften F/N som funktion av slirningsgraden s, vilken åskådliggör ett exempel på en sådan kategorisering, där lutnin- gen k har delats in i tre olika storlekskategorier, nämligen VS motsvarande ”mycket halt”, RS motsvarande ”relativt halt” res- pektive NS motsvarande ”inte halt”.
Enligt uppfinningen är beräkningsenheten 200 konfigurerad att på basis av lutningen k och uppslagningstabellen ange en upp- skattad friktion pest Som tillhörande en viss kategori av nämnda åtminstone två storlekskategorier, exempelvis VS, RS och NS.
Det uppskattade friktionsvärdet pest kan med fördel förmedlas till ovannämnda bussystem för vidare automatisk bearbetning i ett ADAS och/eller presentation för fordonets förare.
Enligt en utföringsform av uppfinningen innefattar systemet en första och en andra beräkningsmodul 220 respektive 230. Den första beräkningsmodulen 220 är konfigurerad att motta en förs- 10 15 20 25 30 35 ta uppsättning av insignalerna Mm, och på basis därav bestäm- ma den normaliserade longitudinella retardationskraften F/N.
Den andra beräkningsmodulen 230 är konfigurerad att motta en andra uppsättning av insignalerna Mm, och på basis därav bes- tämma slirningsgraden s. Den första och den andra uppsätt- ningen av insignalerna Mm kan överlappa helt eller delvis, så att en eller flera insignaler mottas av såväl den första beräknings- modulen 220 som den andra beräkningsmodulen 230. En eller båda beräkningsmodulerna 220 och 230 kan implementeras av beräkningsenheten 200. I alla händelser är beräkningsmoduler- na fördelaktiga eftersom de kan skräddarsys för effektivast möj- liga behandling av respektive insignaler.
Det är även en fördel om systemet innefattar ett Kalmanfilter 240, vilket är konfigurerat att uppskatta lutningen k på basis av den normaliserade longitudinella retardationskraften F/N och slirningsgraden s. Kalmanfiltret 240 erbjuder goda möjligheter att modellera komplicerade samband i realtid. Enligt en utfö- ringsform av uppfinningen är Kalmanfiltret 240 adaptivt. Detta kan exempelvis innebära att filtrets 240 parametervärden beror av förändringstakten hos det uppskattade friktionsvärdet pest, så att en förhållandevis snabb skattning (det vill säga en hög uppdateringsfrekvens) erhålls vid relativt snabb variation av det uppskattade friktionsvärdet pest. Då, å andra sidan, det uppskat- tade friktionsvärdet pest varierar relativt långsamt kan skatt- ningen ske med något lägre uppdateringsfrekvens, men med för- hållandevis god stabilitet. Ett Kalmanfilter är dessutom fördel- aktigt då det är förhållandevis enkelt att kalibrera och trimma in.
I likhet med beräkningsmodulerna 220 och 230 kan också Kal- manfiltret 240 implementeras av beräkningsenheten 200.
Enligt en utföringsform av uppfinningen är beräkningsenheten 200 konfigurerad att utöver ovannämnda signaler F/N och s mot- ta en första tilläggssignal DRET representerande ett via en retar- der applicerat retardationsmoment på åtminstone en hjulaxel hos fordonet 100, exempelvis de bakre axlarna på vilka hjulen 120 och 130 är monterade. Beräkningsenheten 200 är här 10 15 20 25 30 35 10 konfigurerad att bestämma lutningen k på vidare basis av den första tilläggssignalen DRET. Därmed kan det uppskattade friktio- nsvärdet uest kategoriseras med högre noggrannhet. Följaktligen kan således antalet storleksklasser i uppslagningstabellen ökas.
Beräkningsenheten 200 är med fördel även konfigurerad att mot- ta en andra tilläggssignal DEXB representerande ett via en av- gasbroms applicerat retardationsmoment på en drivaxel hos for- donet 100, exempelvis den axel på vilken hjulen 120 är montera- de. Beräkningsenheten 200 är här konfigurerad att bestämma lutningen k på vidare basis av den andra tilläggssignalen DEXB, vilket erbjuder en ytterligare förbättrad precision vid uppskatt- ningen av friktionsvärdet pest. Detta gäller synnerhet om beräk- ningsenheten 200 är konfigurerad att också motta en tredje til- läggssignal DBR representerande ett i ett bromssystem hos for- donet 100 applicerat bromstryck, och beräkningsenheten 200 är konfigurerad bestämma lutningen k på vidare basis av den tredje tilläggssignalen DBR. Det av den tredje tilläggssignalen DBR representerade bromstrycket applicerar normalt sett ett re- tardationsmoment på fordonets 100 samtliga hjulaxlar, det vill säga de axlar på vilka hjulen 110, 120 och 130 är monterade.
Avgasbromsen däremot applicerar endast ett retardationsmo- ment på fordonets 100 drivaxel och en eventuell retarder kan applicera ett retardationsmoment på ytterligare en uppsättning hjulaxlar, exempelvis de axlar på vilka hjulen 120 och 130 är monterade. Det kan således vara en relativt komplex uppgift att beräkna respektive retardationssystems bidrag till den övergri- pande longitudinella retardationskraften F.
Enligt en utföringsform av uppfinningen är därför beräkningsen- heten 200 konfigurerad att vid blandning av två eller flera i for- donet 100 ingående retardationssystem beräkna en preciserad longitudinell retardationskraft F på en uppsättning drivhjul 120 hos fordonet 100 på basis av den andra tilläggssignalen DEXB och den tredje tilläggssignalen DBR och/eller den fjärde tilläggs- signalen respektive Dpos beroende på vilka signaler som före- kommer i det aktuella fallet. Beräkningsenheten 200 är därefter 10 15 20 25 30 11 konfigurerad att bestämma lutningen k på basis av den preci- serade longitudinella retardationskraften F.
Dessutom är beräkningsenheten 200 enligt en utföringsform av uppfinningen konfigurerad att motta en fjärde tilläggssignal Dpos. Denna signal anger med hög noggrannhet en geografisk position för fordonet 100. Beräkningsenheten 200 är här konfi- gurerad bestämma slirningsgraden s på vidare basis av den fjärde tilläggssignalen Dpos. Närmare bestämt utnyttjar beräk- ningsenheten 200 de via den fjärde tilläggssignalen Dpos för- medlade positionsuppgifterna för att bestämma fordonets hastig- het v med hög precision. Denna hastighet v ligger sedan till grund för bestämningen slirningsgraden s, exempelvis enligt ek- vation [1].
Beräkningsenheten 200 är med fördel konfigurerad att dessutom motta åtminstone en extrasignal DEXT, som anger en vindrutetor- karfrekvens, en detekterad nederbördsintensitet och/eller en lufttemperatur. Beräkningsenheten 200 kategoriserar här den uppskattade friktionen gest på vidare basis av den åtminstone en extrasignalen DEXT. Genom att väga in faktorer såsom mängden och typen av nederbörd kan precisionen vid uppskattningen av friktionsvärdet pest förbättras ytterligare.
I syfte att summera kommer nu den allmänna metoden enligt uppfinningen för att uppskatta en friktionskoefficient mellan hju- len hos ett fordon 100 och det underlag 140 på vilket fordonet 100 framförs att beskrivas med hänvisning till flödesschemat i figur5.
Ett första steg 510 beräknar en longitudinell retardationskraft F, en från underlaget 140 verkande normalkraft N på fordonet 100 och en slirningsgrad s hos fordonets 100 hjul 110, 120 och/eller 130. Denna beräkning utförs på basis av insignaler lVlm, vilka representerar ett av en motor i fordonet 100 alstrat vridmoment, vinkelhastigheter w hos fordonets 100 hjul 110, 120, och/eller 130 samt fordonets 100 longitudinella hastighet v. 10 15 20 25 30 35 12 Ett steg 520 tar därefter fram en normaliserad longitudinell retardationskraft F/N på fordonet 100 (det vill säga förhållandet mellan den longitudinella retardationskraften F och normalkraf- ten N), och linjärapproximerar ett samband mellan den normali- serade longitudinella retardationskraften F/N och slirningsgra- den s. Sedan uppskattar ett steg 530 en lutning k hos det i steg 520 linjärapproximerade sambandet.
Ett därpå följande steg 540 matchar lutningen k mot en uppslag- ningstabell representerande en Kategorisering av lutningar k i friktionsgrad av åtminstone två olika storlekskategorier, exem- pelvis VS, RS och NS enligt Figur 4. På basis därav fastställer därefter ett steg 550 en uppskattad friktion pest, som tillhörande en viss kategori av nämnda åtminstone två storlekskategorier.
Proceduren loopar sedan åter till steg 510 för uppdatering av den beräknade longitudinella retardationskraften F, normalkraf- ten N och en slirningsgraden s.
De med hänvisning till figur 5 beskrivna metodstegen kan styras med hjälp av en programmerad datorapparat. Dessutom, även om de ovan med hänvisning till figurerna beskrivna utföringsfor- merna av uppfinningen innefattar en dator och processer utförda i en dator, utsträcker sig uppfinningen till datorprogram, speciellt datorprogram på eller i en bärare anpassad att praktiskt imple- mentera uppfinningen. Programmet kan vara i form av källkod, objektkod, en kod som utgör ett mellanting mellan käll- och ob- jektkod, såsom i delvis kompilerad form, eller i vilken annan form som helst lämplig att använda vid implementering av processen enligt uppfinningen. Bäraren kan vara godtycklig entitet eller anordning vilken är kapabel att bära programmet.
Exempelvis kan bäraren innefatta ett lagringsmedium såsom ett flashminne, ett ROM (Read Only Memory), exempelvis en CD (Compact Disc) eller ett halvledar-ROM, EPROM (Electrically Programmable ROM), EEPROM (Erasable EPROM), eller ett magnetiskt inspelningsmedium, exempelvis en floppydisk eller hårddisk. Dessutom kan bäraren vara en överförande bärare såsom en elektrisk eller optisk signal, vilken kan ledas genom 10 13 en elektrisk eller optisk kabel eller via radio eller på annat sätt.
Då programmet gestaltas av en signal som kan ledas direkt av en kabel eller annan anordning eller organ kan bäraren utgöras av en sådan kabel, anordning eller organ. Alternativt kan bäraren vara en integrerad krets i vilken programmet är inbäddat, där den integrerade kretsen är anpassad att utföra, eller för att användas vid utförande av, de aktuella processerna.
Uppfinningen är inte begränsad till de utföringsformer, som be- skrivits med hänvisning till figurerna utan kan varieras fritt inom omfånget hos de påföljande patentkraven.

Claims (19)

10 15 20 25 30 14 Patentkrav
1. Ett system för uppskattning av en friktionskoefficient mellan hjulen (110, 120, 130) hos ett motorfordon (100) och ett underlag (140) på vilket fordonet (100) framförs, systemet innefattande: ett inmatningsgränssnitt (210) konfigurerat att motta insig- naler (Min) representerande ett av en motor i fordonet (100) als- trat vridmoment, vinkelhastigheter (m) hos fordonets (100) hjul (110, 120, 130) och fordonets (100) longitudinella hastighet (v), och en beräkningsenhet (200) konfigurerad att på basis av in- signalerna (Mm) beräkna en longitudinell retardationskraft (F), en från underlaget (140) verkande normalkraft (N) på fordonet (100) och en slirningsgrad (s) hos fordonets (100) hjul (110, 120, 130), samt att uppskatta en lutning (k) hos ett approximerat linjärt samband mellan en normaliserad longitudinell retardationskraft (F/N) på fordonet (100) och slirningsgraden (s), kännetecknat av att systemet innefattar en lagringsenhet (250) innehållande en upp- slagningstabell representerande en kategorisering av lutningar (k) i friktionsgrad av åtminstone två olika storlekskategorier (VS, RS, NS) och beräkningsenheten (200) är konfigurerad att på basis av lutningen (k) och uppslagningstabellen ange en upp- skattad friktion (pest) som tillhörande en viss kategori av nämnda åtminstone två storlekskategorier (VS, RS, NS).
2. Systemet enligt krav 1, varvid systemet innefattar: en första beräkningsmodul (220) konfigurerad att bestäm- ma den normaliserade longitudinella retardationskraften (F/N), och en andra beräkningsmodul (230) konfigurerad att bestäm- ma slirningsgraden (s).
3. Systemet enligt något av kraven 1 eller 2, varvid systemet innefattar ett Kalmanfilter (240) konfigurerat att uppskatta lut- ningen (k) på basis av den normaliserade longitudinella retarda- tionskraften (F/N) och slirningsgraden (s). 10 15 20 25 30 15
4. Systemet enligt krav 3, varvid beräkningsenheten (200) är konfigurerad att implementera Kalmanfiltret (240).
5. Systemet enligt något av föregående krav, varvid beräk- ningsenheten (200) är konfigurerad att motta en första tilläggs- signal (DRET) representerande ett via en retarder applicerat re- tardationsmoment på åtminstone en hjulaxel hos fordonet (100), och beräkningsenheten (200) är konfigurerad att bestämma lutningen (k) på vidare basis av den första tilläggssignalen (DRET)
6. Systemet enligt något av föregående krav, varvid beräk- ningsenheten (200) är konfigurerad att motta en andra tilläggs- signal (DEXB) representerande ett via en avgasbroms applicerat retardationsmoment på en drivaxel hos fordonet (100), och be- räkningsenheten (200) är konfigurerad att bestämma lutningen (k) på vidare basis av den andra tilläggssignalen (DEXB).
7. Systemet enligt krav 6, varvid beräkningsenheten (200) är konfigurerad att motta en tredje tilläggssignal (DBR) represente- rande ett i ett bromssystem hos fordonet (100) applicerat broms- tryck, och beräkningsenheten (200) är konfigurerad bestämma lutningen (k) på vidare basis av den tredje tilläggssignalen (DBR)
8. Systemet enligt något av kraven 6 eller 7, varvid beräk- ningsenheten (200) är konfigurerad att motta en fjärde tilläggs- signal (DPOS) vilken anger en geografisk position för fordonet (100), och beräkningsenheten (200) är konfigurerad bestämma slirningsgraden (s) på vidare basis av den fjärde tilläggssignalen (Dpos)
9. Systemet enligt något av kraven 7 eller 8, varvid beräk- ningsenheten (200) är konfigurerad att vid blandning av två eller flera i fordonet (100) ingående retardationssystem: beräkna en preciserad longitudinell retardationskraft (F) på 10 15 20 25 30 16 en uppsättning drivhjul (120) hos fordonet (100) på basis av den andra tilläggssignalen (DEXB) och åtminstone endera av den tredje och den fjärde tilläggssignalen (DBR; Dpos), och bestämma lutningen (k) på basis av den preciserade longi- tudinella retardationskraften (F).
10. Systemet enligt något av föregående krav, varvid beräk- ningsenheten (200) är konfigurerad att: motta åtminstone en extrasignal (DEXT) som anger åtmins- tone endera av en vindrutetorkarfrekvens, en detekterad regnin- tensitet och en lufttemperatur, och kategorisera den uppskattade friktionen (pest) på vidare ba- sis av den åtminstone en extrasignalen (DEXT).
11. En metod för uppskattning av en friktionskoefficient mellan hjulen (110, 120, 130) hos ett motorfordon (100) och ett under- lag (140) på vilket fordonet (100) framförs, metoden innefattan- de: beräkning av en longitudinell retardationskraft (F), en från underlaget (140) verkande normalkraft (N) på fordonet (100) och en slirningsgrad (s) hos fordonets (100) hjul (110, 120, 130) på basis av insignaler (Min) representerande ett av en motor i for- donet (100) alstrat vridmoment, vinkelhastigheter (m) hos fordo- nets (100) hjul (110, 120, 130) och fordonets (100) longitudinella hastighet (v), linjärapproximering av ett samband mellan en normaliserad longitudinell retardationskraft (F/N) på fordonet (100) och slir- ningsgraden (s), och uppskattning av en lutning (k) hos det linjärapproximerade sambandet, kännetecknad av matchning av lutningen (k) mot en uppslagningstabell rep- resenterande en kategorisering av lutningar (k) i friktionsgrad av åtminstone två olika storlekskategorier (VS, RS, NS), och på basis därav fastställande av en uppskattad friktion (pest) som tillhöran- de en viss kategori av nämnda åtminstone två storlekskategorier (VS, RS, NS). 10 15 20 25 30 17
12. Metoden enligt krav 11, innefattande bestämning av lutnin- gen (k) på vidare basis av en första tilläggssignal (DRET) repre- senterande ett via en retarder applicerat retardationsmoment på åtminstone en hjulaxel hos fordonet (100).
13. Metoden enligt något av kraven 11 eller 12, innefattande bestämning av lutningen (k) på vidare basis av en andra til- läggssignal (DEXB) representerande ett via en avgasbroms app- licerat retardationsmoment på en drivaxel hos fordonet (100).
14. Metoden enligt krav 13, innefattande bestämning av lutnin- gen (k) på vidare basis av en tredje tilläggssignal (DBR) repre- senterande ett i ett bromssystem hos fordonet applicerat broms- tryck.
15. Metoden enligt något av kraven 13 eller 14, innefattande bestämning av slirningsgraden (s) på vidare basis av en fjärde tilläggssignal (Dpos) som anger en geografisk position för fordo- net (100).
16. Metoden enligt något av kraven 14 eller 15, varvid fordonet (100) är konfigurerat att inbromsas genom blandning av två eller flera i fordonet (100) ingående retardationssystem, och metoden vid bromsblandning innefattar: beräkning av en preciserad longitudinell retardationskraft (F) på en uppsättning drivhjul (120) hos fordonet (100) på basis av den andra tilläggssignalen (DEXB) och åtminstone endera av den tredje och den fjärde tilläggssignalen (DBR; DPOS), och bestämning av lutningen (k) på basis av den preciserade longitudinella retardationskraften (F).
17. Metoden enligt något av kraven 11 till 16, innefattande ka- tegorisering av den uppskattade friktionen (pest) på vidare basis av åtminstone en extrasignal (DEXT) som anger åtminstone ende- ra av en vindrutetorkarfrekvens, en detekterad regnintensitet och en lufttemperatur. 18
18. Ett datorprogram direkt nedladdningsbart till internminnet (260) hos en dator, innefattande mjukvara för att styra stegen enligt något av kraven 11 till 17 när nämnda program körs på da- torn.
19. Ett datorläsbart medium (260) med ett därpå lagrat program, där programmet är anpassat att förmå en dator att styra stegen enligt något av kraven 11 till 17.
SE0950780A 2009-10-22 2009-10-22 Automatisk friktionsskattning SE534220C2 (sv)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0950780A SE534220C2 (sv) 2009-10-22 2009-10-22 Automatisk friktionsskattning
DE102010048927.1A DE102010048927B4 (de) 2009-10-22 2010-10-19 Automatische Reibungsschätzung

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0950780A SE534220C2 (sv) 2009-10-22 2009-10-22 Automatisk friktionsskattning

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SE0950780A1 true SE0950780A1 (sv) 2011-04-23
SE534220C2 SE534220C2 (sv) 2011-06-07

Family

ID=43797006

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE0950780A SE534220C2 (sv) 2009-10-22 2009-10-22 Automatisk friktionsskattning

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102010048927B4 (sv)
SE (1) SE534220C2 (sv)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ITMI20130983A1 (it) * 2013-06-14 2014-12-15 Pirelli Metodo e sistema per stimare l'attrito potenziale tra un pneumatico per veicoli ed una superficie di rotolamento
DE102016205430A1 (de) * 2016-04-01 2017-10-05 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Reibwertbestimmung eines befahrbaren Untergrunds mittels eines Ego-Fahrzeugs
PL3943350T3 (pl) * 2020-07-21 2024-04-15 Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH Urządzenie i sposób określania tarcia drogowego
US20230060578A1 (en) * 2021-08-30 2023-03-02 The Goodyear Tire & Rubber Company Road condition monitoring system

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6220676B1 (en) * 1997-05-09 2001-04-24 The B. F. Goodrich Company Antiskid control of multi-wheel vehicles using coupled and decoupled Kalman filtering incorporating pitch weight transfer
JP3271952B2 (ja) * 1999-07-30 2002-04-08 富士重工業株式会社 車両の路面摩擦係数推定装置
JP2001171504A (ja) * 1999-12-16 2001-06-26 Nissan Motor Co Ltd 路面摩擦係数推定装置
SE518551C2 (sv) * 2000-02-14 2002-10-22 Scania Cv Ab Anordning för att uppskatta friktionsnivån mellan ett fordons hjul och markunderlag
SE522432C2 (sv) * 2000-10-20 2004-02-10 Scania Cv Ab Arrangemang och förfarande för att styra bromsningen av en tillsatsbroms i ett fordon
US20030151302A1 (en) * 2002-02-08 2003-08-14 Sohel Anwar Slip regulation algorithm for an automotive vehicle using a normal force estimate and a predetermined peak wheel slip
JP4230312B2 (ja) * 2003-08-21 2009-02-25 富士重工業株式会社 車両の進行路推定装置、及び、その進行路推定装置を備えた走行制御装置

Also Published As

Publication number Publication date
DE102010048927B4 (de) 2021-01-07
DE102010048927A1 (de) 2011-04-28
SE534220C2 (sv) 2011-06-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3002172B1 (en) Apparatus and method for controlling driving mode of vehicle
US9988057B2 (en) Method and device for determining the mass of a motor vehicle, and a motor vehicle with a device of this type
WO2023284787A1 (zh) 爬行控制方法、装置、车辆及存储介质
CN108375540A (zh) 用于确定地面摩擦系数的侵入式主动动态测试
US20110224895A1 (en) Method and device for determining a center of gravity of a motor vehicle
EP2694344A1 (en) Estimation of road inclination
US10775294B2 (en) Method and system for computing a road friction estimate
FR3074123A1 (fr) Evaluation d'un style de conduite d'un conducteur d'un vehicule routier en mouvement par apprentissage automatique
US11823257B2 (en) Incentivizing and/or penalizing vehicle renters based on telematics data
CN109703564B (zh) 用于确定车辆的行车道状态的方法和设备、计算机程序
BR102016023026A2 (pt) método para determinar uma mudança de resistência do ar percebida por um veículo automotor
JP7402308B2 (ja) アダプティブクルーズコントロール方法、システム、車両、コンピュータプログラム及び記録媒体
SE0950780A1 (sv) Automatisk friktionsskattning
SE544696C2 (en) Method and control arrangement for determining momentary tire wear rate of a wheel of a vehicle
CN102248943B (zh) 用于获得行驶提示的方法和控制装置
CN102514560B (zh) 一种防滑控制系统中获取车辆纵向行驶速度信息的方法
KR20210073706A (ko) 차량의 변속 제어 장치 및 그 방법
WO2020115081A1 (en) System and method for providing an indication of driving performance
US20230059643A1 (en) Vehicle and acceleration limit control method therefor
JPH11208494A (ja) 車両の自動操舵装置
CN107719373A (zh) 用于估计路面摩擦的方法和系统
CN115675481A (zh) Gps增强摩擦估计
JP7190665B2 (ja) 車両制御装置、及び、車両
CN112947390A (zh) 基于环境风险评估的智能网联汽车安全控制方法和系统
EP3160812A1 (fr) Procede de regulation automatique d'une vitesse d'un vehicule circulant a basse vitesse