WO2004083012A1 - Verfahren und vorrichtung zur ermittlung einer den zwischen fahrbahn und fahrzeugreifen vorliegenden reibwert repräsentierenden reibwertgrösse - Google Patents

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WO2004083012A1
WO2004083012A1 PCT/EP2004/002916 EP2004002916W WO2004083012A1 WO 2004083012 A1 WO2004083012 A1 WO 2004083012A1 EP 2004002916 W EP2004002916 W EP 2004002916W WO 2004083012 A1 WO2004083012 A1 WO 2004083012A1
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WO
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value
determined
vehicle
friction
slip
Prior art date
Application number
PCT/EP2004/002916
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English (en)
French (fr)
Inventor
Daniel Buck
Michael Diebel
Hans-Georg Engel
Sinan Kazan
Frank-Werner Mohn
Martin Wenz
Richard Zimmer
Original Assignee
Daimlerchrysler Ag
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Filing date
Publication date
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Priority to DE112004000308T priority patent/DE112004000308D2/de
Priority to EP04721878A priority patent/EP1628862A1/de
Priority to US10/550,142 priority patent/US20070016354A1/en
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T8/00—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/17—Using electrical or electronic regulation means to control braking
    • B60T8/172—Determining control parameters used in the regulation, e.g. by calculations involving measured or detected parameters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T2210/00—Detection or estimation of road or environment conditions; Detection or estimation of road shapes
    • B60T2210/10—Detection or estimation of road conditions
    • B60T2210/12—Friction

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for determining a coefficient of friction, which represents the coefficient of friction between the roadway and vehicle tires.
  • Document DE 37 05 983 AI describes a device for monitoring the degree of utilization of the prevailing road friction when braking and / or accelerating a motor vehicle.
  • the device has sensors for detecting the vehicle acceleration and the wheel speeds. From these variables, the instantaneous wheel slip is continuously determined for at least one wheel and a function is formed which reflects the functional dependence of the wheel slip on the vehicle acceleration. The function determined in this way is compared with stored slip characteristic curves in order to select the slip characteristic curve which comes closest to the function and thus corresponds to the currently prevailing road condition. The relationship between the highest detected acceleration value and the maximum of the slip characteristic is then formed. This ratio is a measure of how far the wheels are from the block driving or spinning, ie how great is the prevailing road surface friction.
  • a method for determining the adhesion / slip characteristic is known from document DE 43 00 048 AI. For this purpose, when driving the vehicle, it is concluded from the measured value pairs of the slip and the coefficient of adhesion used for a given slip that the course of the respective tire characteristic curve in the overall coefficient of adhesion / field of slip is determined.
  • the utilization of the frictional connection associated with the respective value of the brake slip is determined mathematically as a function of the measured braking deceleration of the vehicle, the rear axle load component and the wheelbase-related center of gravity of the vehicle.
  • a method for determining the coefficient of friction is known from Japanese laid-open publication JP 11248438 A, in which the coefficient of friction is dependent on the determined wheel slip and vehicle acceleration is determined.
  • a slip-based method or a corresponding device for determining a coefficient of friction value which represents the coefficient of friction between the roadway and vehicle tires, is to be created, which is compared to the methods or devices known from the prior art with simpler means, ie enables this determination with less technical effort.
  • a wheel slip variable that describes the wheel slip present on this vehicle wheel is determined for at least one vehicle wheel.
  • the coefficient of friction is determined as a function of this wheel slip size.
  • wheel slip sizes are determined at various, in particular successive times, during a predetermined operating state of the vehicle, and the value-based frequency distribution is determined for these wheel slip sizes or for axle-specific slip sizes determined as a function of these wheel slip sizes. This value-based frequency distribution is evaluated to determine the coefficient of friction.
  • warning system which uses a navigation system to determine the course of the road on the route in front of the vehicle and which uses a display device to indicate to the driver by means of traffic signs symbolizing danger spots that there are danger spots in the course of the road such as curves and / or roundabouts and / or intersections.
  • Fig. 1 for the first embodiment is a schematic
  • FIG. 2 shows a flowchart for the first embodiment, which represents the method according to the invention which runs in the device according to the invention
  • Fig. 3 is a schematic for the second embodiment
  • FIG. 5 shows a flowchart for the second embodiment, which represents the method according to the invention running in the device according to the invention
  • ⁇ b shows a first decision criterion used in the second embodiment
  • Fig. ⁇ c a second decision criterion used in the second embodiment.
  • Block 101 represents the core of the device according to the invention.
  • the method according to the invention runs, which is illustrated in FIG. 2 with the aid of a flow chart and which is described in detail below.
  • wheel speed variables vij which describe the wheel speeds of the individual vehicle wheels
  • Block 102 is wheel speed sensors assigned to the individual vehicle wheels and means of conversion with which the detected wheel speeds are converted into wheel speeds.
  • the wheel speed sensors and the conversion means can be structurally separate, or each wheel speed sensor can have a corresponding conversion means. sen.
  • block 101 can also be supplied with wheel speed variables nij which describe the wheel speeds of the individual vehicle wheels. In this case, the necessary conversion takes place in block 101 and block 102 is wheel speed sensors assigned to the individual vehicle wheels.
  • the wheel speed variables vij can also be made available to block 101 on the basis of regulation and / or control devices contained in the vehicle.
  • These regulating and / or control devices can be, for example, devices for brake slip control and / or for traction control and / or for regulating the yaw rate, which is also referred to as yaw angular velocity, of the vehicle.
  • the nomenclature used above in connection with the two sizes vij and nij has the following meaning:
  • the index i indicates whether it is a front or a rear vehicle wheel.
  • the index j indicates whether it is a left or a right vehicle wheel.
  • a yaw angular velocity variable ⁇ which describes the filtered yaw angular velocity
  • block 103 is a yaw rate sensor and a corresponding filter means.
  • the yaw rate sensor and the filter means can form a structural unit.
  • the two components can also be arranged spatially separated in the vehicle.
  • an unfiltered yaw angular velocity variable can also be supplied to block 101. In this case, the required filtering is carried out in block 101.
  • the yaw angular velocity variable ⁇ fll or the unfiltered yaw angular velocity variable can also be assigned to block 101 of regulation and / or control devices contained in the vehicle, in particular by a device for regulating the yaw rate of the vehicle.
  • a signal BLS which is generated by a brake light switch 104 and which indicates whether the driver has actuated the brake pedal or not, is also supplied to block 101.
  • the method according to the invention runs by processing the input variables vij, ⁇ fll and BLS supplied to it.
  • a coefficient of friction value F ⁇ is determined which represents the coefficient of friction between the roadway and vehicle tires.
  • the coefficient of friction value F ⁇ does not reflect the value of the coefficient of friction, but merely indicates whether the road is rough or slippery. This means that with the coefficient of friction F ⁇ it is not possible to make a quantitative but only a qualitative statement regarding the coefficient of friction, namely whether it is a smooth or a non-slip road. As can be seen from the main use of the coefficient of friction F ⁇ described below, with this main use it is entirely sufficient to be able to make a qualitative statement about the coefficient of friction between the roadway and vehicle tires.
  • the coefficient of friction F ⁇ is fed to a block 105, which is a display device which is integrated, for example, in the dashboard, in this case the display device is integrated in the instrument cluster, or in the center console of the vehicle, in this case it can is the display of a navigation system, is installed.
  • a display device which is integrated, for example, in the dashboard, in this case the display device is integrated in the instrument cluster, or in the center console of the vehicle, in this case it can is the display of a navigation system, is installed.
  • the driver can be shown whether the vehicle is currently on a road with a smooth or non-slip surface. Driving on a smooth road can be indicated to the driver, for example, by showing a snowflake. The driver can thus, for example, adjust to a smooth road surface when starting off.
  • the block 105 or the display device 105 is part of a warning system contained in the vehicle.
  • the illustration of such a warning system in FIG. 1 has been omitted for the sake of clarity. However, the functionality of such a warning system will be described below for better understanding.
  • Such a warning system uses a navigation system to determine the course of the road in front of the vehicle. Danger points such as curves, roundabouts, intersections etc. are shown to the driver in a display device, this is block 105 shown in FIG. 1, by showing a traffic sign symbolizing the danger point. For example, if the driver approaches a curve and the curvature of this curve exceeds a certain dimension, the curve in front of him is indicated by the display of a corresponding warning symbol, in this case it can be arrows, for example, in the display device. Two different embodiments of such a warning system are conceivable. In a first embodiment, a warning is given only when the vehicle speed exceeds a speed threshold value corresponding to the danger point.
  • the warning and thus the information is displayed regardless of the vehicle speed.
  • further quantities can be supplied to block 101, which is indicated by the dashed lines of the two blocks 107 and 108.
  • a quantity T describing the outside temperature can be supplied to block 101 from outside .
  • block 101 can be supplied with a size of windshield wiper, which represents the operation of the windshield wiper.
  • FIG. 1 A further option is shown in FIG. This further option concerns the output and utilization of the coefficient of friction F ⁇ .
  • the coefficient of friction F ⁇ can also be supplied to various regulating and / or control devices contained in the vehicle, which are represented by a block 106 shown in broken lines.
  • the information of the coefficient of friction value F ⁇ can be used, for example, to modify the regulation and / or control algorithms of the regulation and / or control devices. Brake and slip control and / or traction control and / or yaw rate control and / or distance control may be mentioned by way of example as possible regulation and / or control devices.
  • the coefficient of friction F ⁇ can also be processed in the warning systems mentioned above. This processing then leads to the information for the driver about curves, intersections, etc. being output earlier, for example on a smooth road surface, ie with a low coefficient of friction.
  • the method according to the invention begins with a step 201, which is followed by a step 202.
  • steps 202 various initializations are carried out. So in this step are a time counter t count here ? a predetermined number of slip class counters ⁇ kZäh e r, and a velocity keits Sungsdorfn Attacher a Ze i he g initialized. The meaning of the individual counters or pointers is discussed in the description of the following steps.
  • Step 202 is followed by step 203, in which the input variables to be supplied to block 101 are provided. Specifically, it concerns the wheel speed variables vij and / or the yaw angle speed variable ⁇ ß! and / or around the signal BLS.
  • a speed variable vref is determined which describes the vehicle reference speed. Because in order to determine wheel slips, you need the actual speed of the vehicle over the ground.
  • the method described below for determining the speed variable vref relates to a vehicle Rear-wheel drive. Appropriate adjustments are necessary for a vehicle with front-wheel drive or all-wheel drive.
  • the BLS signal distinguishes between these two cases.
  • the brake light switch 104 is not actuated in the drive case.
  • the signal it generates has, for example, the value 0.
  • the brake light switch 104 is actuated in the event of braking.
  • the signal generated by it has the value 1, for example. That the two cases of drive case and brake case are differentiated with the aid of a signal which is generated by a brake light switch 104.
  • the speed variable vref is determined by averaging the wheel speeds of the two non-driven wheels. In a vehicle with rear-wheel drive, therefore, by averaging the wheel speeds vvj of the front wheels. In order to improve the determination of the speed variable vref, the wheel speeds vvj of the front wheels are limited to the smaller of the wheel speeds vhj of the rear wheels. The reason for this limitation is that in the case of a drive, a non-driven wheel cannot be faster than a driven wheel.
  • the speed variable vref is determined by averaging the wheel speeds of the fastest and second fastest wheels. The reason for this is as follows: When braking, the two braked and therefore slower wheels should not be used when determining the speed variable vref.
  • a gradient limitation can be carried out when determining the speed variable vref. This gradient limitation is implemented as follows: As can be seen from the illustration in FIG. 2, the method shown is a cyclic method. Consequently, as long as the determination of the speed variable vref is running, a value for this speed variable vref is determined for successive time steps that are spaced apart by the cycle time.
  • the cycle time which is determined by the computing cycle of the processor used, is typically on the order of approximately 10 to 20 milliseconds.
  • the value of the speed variable vref for the subsequent time step is based on the value of the speed variable vref that was present for the previous time step, taking into account a value for the change in the speed variable vref that occurs within a Maximum cycle time is determined. This is a limitation.
  • the cycle time also specifies the time grid in which, for example, the values of the input variables are read in in block 101.
  • the speed variable vref is determined by averaging the wheel speeds vvj of the rear wheels.
  • a speed change variable a xF ii t which describes the acceleration and / or deceleration behavior of the vehicle, is determined.
  • an unfiltered speed change variable a x is first determined from the speed variable vref using the following equation:
  • the variable T represents the cycle time, which, as already mentioned, typically has a value of 10 to 20 milliseconds.
  • the variable t denotes the current time step. Accordingly, t-1 denotes the previous time step. Equation (1) represents a difference quotient.
  • the unfiltered speed change variable a x can also be determined as a mathematically formulated time derivative of the speed variable vref.
  • step 205 filtering- dependent change in vehicle speed turns the unfiltered speed change variable a x into the speed change variable a xF ii t (t) using the equation
  • the expression max means that the larger value is selected from the two values in brackets.
  • the expression abs means that the amount of the bracketed expression is formed.
  • the filter described by equation (2) has the characteristics of a low-pass filter. It is averaging that is tracked depending on the speed of the vehicle.
  • the speed change variable a xF iit is formed as a function of the speed variable vref by forming a difference quotient or a time derivative and subsequent filtering, with the filtering realizing an average value that is tracked depending on the speed of the vehicle.
  • step 206 which follows the step 205, it is determined whether there is a cornering or not. To this
  • the yaw rate ist ß is evaluated.
  • it is checked whether the value of the yaw angular velocity variable embassy ß is less than a predetermined threshold value.
  • the predefined threshold value can, for example, be on the order of approximately 0.6 degrees / second. If the value of the yaw rate variable ⁇ ßl is smaller than the predetermined threshold value, which is equivalent to the fact that there is no noticeable cornering, the coefficient of friction value F ⁇ can be determined, which is why a step 207 is carried out after step 206.
  • the value of the yaw rate ssen ß is greater than the predetermined Threshold value, which is equivalent to the fact that there is a noticeable cornering, the determination of the coefficient of friction F ⁇ cannot be carried out. For this reason, a step is made back from step 206 to step 202.
  • the query taking place in step 206 ensures that the determination of the coefficient of friction F ⁇ is carried out only when driving straight ahead. Because when cornering due to the cornering there are different slip values on the two sides of the vehicle, which would lead to falsification when determining the coefficient of friction.
  • a value for the longitudinal acceleration of the vehicle is determined as a function of the speed variable vref and the yaw angle speed variable ⁇ ⁇ . This is compared, for example, by forming the quotient with the speed change variable a xF iit, from which a minimum coefficient of friction can be determined, which serves as an estimate of the coefficient of friction present between the roadway and the vehicle tire.
  • a predetermined threshold value it is checked whether the magnitude of the speed change variable a xF_. ⁇ t () is greater than a predetermined threshold value. If this is the case, then step 208 is carried out after step 207. If, on the other hand, this is not the case, a step 213 to be described is carried out after the step.
  • the time counter t Zah - ler increments. This can be according to the relationship, for example
  • the time counter t e r Zah is incremented each time processing of step 208 to the value of the cycle time T.
  • the incrementation of the time counter carried out in step 208 has the following meaning: the two queries taking place in steps 206 and 207 determine whether a predetermined operating state of the vehicle is present, in which only the determination of the coefficient of friction F ⁇ is carried out.
  • This predetermined operating state of the vehicle is defined by the yaw angle speed variable ⁇ fl and / or the speed change variable a xF iit (t).
  • This predefined operating state of the vehicle is a straight-ahead drive in which there is a minimum acceleration or a minimum deceleration of the vehicle.
  • the incrementing of the time counter in step 208 is intended to document how long this predetermined operating state of the vehicle has been present.
  • step 209 the method according to the method according to the invention for determining the coefficient of friction F ⁇ Required slip monitoring carried out.
  • wheel slip variables ⁇ ij for the individual vehicle wheels are first determined in a known manner as a function of the wheel speed variables vij and the speed variable vref.
  • a vehicle is based on a rear-wheel drive which has two axles.
  • a vehicle with front-wheel drive or a vehicle with all-wheel drive corresponding changes or adjustments have to be made in the following versions.
  • a slip size ⁇ VA is determined both for the front axle and a slip size ⁇ HA for the rear axle.
  • the slip size ⁇ VA is determined by averaging the two wheel slip sizes ⁇ vj, ie the wheel slip sizes of the two front wheels.
  • the two slip sizes ⁇ V A and ⁇ H A are used as a basis for further slip monitoring.
  • the slip monitoring is carried out axially.
  • the slip monitoring is generally carried out individually for the wheel, ie by evaluating the wheel slip variables ⁇ ij. In this case, a corresponding statement about the existing coefficient of friction is then obtained for each of the vehicle wheels.
  • the slip size ⁇ Ha determined for the rear axle is evaluated.
  • the slip size ⁇ VA determined for the front axle is evaluated.
  • the actual slip monitoring takes place as follows: With the help of driving tests, it was determined in advance which value range for the wheel slip sizes ⁇ ij and thus the axial slip sizes ⁇ VA and ⁇ HA can be expected. The entire range of values determined was divided into individual slip classes. The subdivision can be finer for small slip values, ie the interval length of the individual slip class is smaller for small slip values. Whereas the subdivision towards larger slip values can become coarser, which means that with larger slip values the interval length of the individual slip class is larger. An associated slip class counter ⁇ kZa ier is assigned to each of the slip classes determined in this way.
  • step 209 is carried out as long as the conditions of steps 206 and 207 are fulfilled.
  • step 209 and thus the slip monitoring or classification of the slip sizes taking place in it is carried out during a predetermined operating state of the vehicle for a large number of successive points in time.
  • This classification or sorting of the slip sizes into the individual slip classes results in a value-based frequency distribution for the axial slip sizes.
  • step 209 Every time step 209 is carried out, an axle-wise slip size ⁇ VA or ⁇ HA is determined. This slip size is then assigned to one of the slip classes depending on its value. Here, the corresponding to this class slip slip class counter ⁇ k Zah e r is incremented. This process is repeated as long as the conditions of steps 206 and 207 are met within the time frame defined by the query contained in step 210. As a result, this procedure results in a value-based frequency distribution for the slip sizes.
  • the slip monitoring can also be carried out individually for the wheel.
  • This has the advantage that in this case, for example, so-called ⁇ -split situations can also be recognized.
  • the slip monitoring carried out individually for the wheel has the advantage that even very short control interventions, such as that of one Yaw rate control can be performed, can be clearly recognized. Against this background, it could be advisable to switch from axle-by-wheel to wheel-specific slip monitoring in the event of such short control interventions. Long control interventions are recorded by the axle-by-hatch observation, which is why it is not necessary to carry out wheel-specific control interventions in the presence of such control interventions.
  • the maximum value of the speed change variable a xFl ⁇ t (t) is also determined in step 209.
  • the current value of the speed change variable a xFl ⁇ t (t) is first determined each time step 209 is called. This current value of the speed change quantity a xFlit (t) is compared with the value of the speed change quantity pointer a pointer .
  • Step 209 is followed by step 210 already mentioned above.
  • a query is checked with the aid of whether the value of the time t payer Zah he i is greater than a predetermined first time threshold value is, for example, corresponds to a time period of 10 seconds. If this is not the case, the process jumps back from step 210 to step 203. If, however, the time counter z here greater than the predetermined first time threshold value, a step 211 is then carried out after step 210.
  • step 211 the coefficient of friction size F ⁇ is determined by evaluating the value-based frequency distribution and the maximum value of the speed change variable a x ⁇ . ⁇ t (t).
  • the percentage distribution of the slip size ⁇ VA or ⁇ HA over the individual slip classes is first determined.
  • the sum of all slip class counters is formed and the individual slip class counters divided by this sum.
  • the coefficient of friction F ⁇ is then determined.
  • Table Percentage slip given at different vehicle accelerations or decelerations on different road surfaces.
  • the table above has the following structure: Apart from the header, the table is essentially divided into four line complexes. Two line complexes concern non-slip road conditions and two line complexes concern smooth road conditions.
  • a first line complex describes various grippy road conditions on dry asphalt
  • a second line complex describes various grippy road conditions on uneven snow
  • a third line complex describes various smooth road conditions on flat snow
  • a fourth line complex describes driving situations in which the vehicle is on a smooth road and at the same time brief control interventions by a brake slip controller (ABS) and / or a traction slip controller (ASR) and / or a yaw rate controller (ESP) expire.
  • ABS brake slip controller
  • ASR traction slip controller
  • ESP yaw rate controller
  • Each of the lines belonging to the four line complexes has the following structure according to the header of the table:
  • a range of values for the speed change variable a x _ F ii t (t) is given.
  • slip class the value range to be expected from the axially slip sizes ⁇ V A or ⁇ H A or the wheel slip sizes ⁇ ij, which is to be expected from experience, is divided into individual slip classes.
  • the present embodiment is one It is subdivided into 9 slip classes, which should not be a limitation, of course, this range of values can also be divided into finer or coarser ones. According to the prevailing road conditions, a distinction is made according to the four line complexes mentioned above, and according to the respective range of values for the speed change variable a xF nt (t), there is one for the axle-wise slip variables ⁇ V A or ⁇ H A or the wheel slip variables ⁇ ij characteristic distribution, a so-called frequency distribution in which a frequency can be specified for each of the slip classes. This frequency distribution can be determined empirically using driving tests, for example. The frequency distribution indicates how the axles occurring when the vehicle is traveling on a smooth or rough road
  • the number of individual lines combined to form a line complex depends on how finely the value ranges for the speed change variable a xF nt (t) are divided.
  • each of the lines contained in the table describes a frequency distribution that is characteristic of the respective road conditions and the respective value range of the speed change variable a ⁇ pii t (t) for the wheel slip variables ⁇ ij or for the axially slip variables ⁇ VA or ⁇ Ha .
  • the coefficient of friction F ⁇ or the information to be assigned to the coefficient of friction F ⁇ is determined as follows: First, by evaluating the maximum value of the speed change variable a xF üt (t), the rows of the table in question are determined. For this purpose, it is checked in which of the intervals listed in the first column this maximum value is contained. Subsequently, it is determined which of these rows in question has a distribution that corresponds to the frequency distribution as a value determined for the axially slip sizes ⁇ V A or ⁇ HA or to the value-based frequency distribution determined for the wheel slip sizes ⁇ ij. For this purpose, it is checked for each line in question whether the for all
  • Slip class counter ⁇ Z ähier the percentage value assigned to it is contained in the interval of the respectively associated slip class. If there is a line in which there is a match for all slip classes, this line determines the information to be assigned to the coefficient of friction value F ⁇ . Depending on the result, the information "smooth" or “handy” is assigned to the coefficient of friction F ⁇ , or a correspondingly coded signal value.
  • a separate coefficient of friction value can be determined for several successive, identical, predetermined operating states of the vehicle. In other words, several mutually independent determinations of coefficient of friction are carried out in succession.
  • the method according to the invention can be improved in that an average value is formed from several such coefficient of friction values.
  • the above table can be expanded with characteristic slip distributions for additional road surfaces such as gravel or sand and for additional road properties, for example a roadway covered with leaves or water on the road. Accordingly, the table should be supplemented with further line complexes.
  • a step 212 is carried out in which the further processing of the coefficient of friction F ⁇ takes place.
  • the information of the coefficient of friction F ⁇ is shown to the driver with the aid of the display device 105 shown in FIG. That the driver is informed whether the road currently being used has a grippy or smooth surface.
  • the coefficient of friction F ⁇ can be fed to other regulating and / or control devices 106 arranged in the vehicle for further processing.
  • the system jumps back to step 202.
  • step 207 In the event that it is determined in step 207 that the magnitude of the speed change variable a xi ⁇ t (t) is smaller than the predetermined threshold value, the step 213 already mentioned is then carried out after step 207.
  • a query is used to check whether the value of the time counter t Zier is greater than a predetermined second time threshold value, which corresponds, for example, to a time period of 0.5 seconds. If this is not the case, the process jumps back from step 213 to step 202. If, on the other hand, the time counter t Za ie r is greater than the second time threshold value, then step 211 is carried out after step 213.
  • the two in steps 210 and 213 by evaluation of the time counter t Zah he i performed time queries have the following background:
  • time query of step 213 that the determination of Reibwertiere F ⁇ is only carried out to ensure, when the predetermined operating state of the vehicle, a There is a predetermined minimum duration and so a large number of wheel slip sizes ⁇ ij has been determined that the determination of the coefficient of friction F ⁇ can be regarded as reliable.
  • the time query contained in step 210 has the function of ending the determination of the coefficient of friction F ⁇ when a predetermined period of time has been reached or exceeded, the value of which can be set at 10 seconds, for example.
  • the background to this is that, after a certain period of time, so many wheel slip sizes ⁇ ij have been determined that an additional determination of further wheel slip sizes ⁇ ij would not bring about an improvement in the quality of the determination of the coefficient of friction F ⁇ .
  • a first optional step by evaluating the quantity T outside describing the outside temperature, it can be checked whether the outside temperature is greater than a predetermined temperature threshold value which, for example, represents a temperature of 15 degrees Celsius. If this is the case, it can be assumed that there is a non-slip road. In this case, the processing of steps 202 to 213 can be omitted, and the large F ⁇ can be directly assigned a value that represents a grippy road surface.
  • a predetermined temperature threshold value which, for example, represents a temperature of 15 degrees Celsius. If this is the case, it can be assumed that there is a non-slip road.
  • the processing of steps 202 to 213 can be omitted, and the large F ⁇ can be directly assigned a value that represents a grippy road surface.
  • a second optional step can be inserted.
  • this second optional step it can be checked by evaluating the outside temperature describing the large T outside and the large F SC e-.benscher, which represents the operation of the windshield wiper, whether a low outside temperature is present and the windshield wiper is operating at the same time. If this is the case, ie if there is precipitation and the temperature is low at the same time, it can be assumed that the road surface conditions have a low coefficient of friction. In this case too, steps 202 to 213 can be omitted, and the large F ⁇ can be directly assigned a value that represents a smooth road surface.
  • this method according to the invention takes advantage of the fact that the tire slip behavior is typically different on a grippy or smooth road surface.
  • the relationship shown in a ⁇ -slip curve is thus used.
  • the slip behavior is determined during a predetermined operating state of the vehicle.
  • This predefined operating state of the vehicle is a straight-ahead drive during an acceleration or deceleration phase of the vehicle. It is therefore a speed change size defined operating state of the vehicle.
  • the axially slippage variables ⁇ V A or ⁇ HA are only determined during an acceleration or deceleration phase of I a xF iit I> 0.5 m / s 2 and a minimum time of 0.5 s and a maximum time of 10 s .
  • the slip size is calculated and classified in each cycle and the number of occurrences is stored in the corresponding slip class and the maximum acceleration or Deceleration value determined during the acceleration or deceleration phase.
  • the absolute number of occurrences of the hatches is calculated in a percentage distribution of the hatches over the hatch classes.
  • the determined values that is to say the percentage values of the slip classes and the maximum acceleration or deceleration value, are then checked as to whether they lie within a certain range. For the individual slip and for the determined acceleration or deceleration, there is a range that is clearly determined by means of a minimum and a maximum permissible value.
  • a table hit is found when all area conditions of a table row are met. After each slip observation phase, the table is run through completely, which means that multiple hits are possible.
  • FIG. 3 shows an overview of a second embodiment of the device according to the invention, a block 301 representing the core of this device. The specific structure of this block is explained in more detail with reference to FIG. 4.
  • various input variables are fed to block 301.
  • wheel speed variables nij which describe the wheel speeds of the individual vehicle wheels, are supplied to block 301.
  • Block 302 is wheel speed sensors assigned to the individual vehicle wheels.
  • block 301 is supplied with wheel speed variables vij rather than wheel speed variables nij.
  • block 302 would correspond to block 102.
  • Block 301 is supplied with a yaw rate variable pap ⁇ 1 which describes the filtered yaw rate.
  • Block 303 corresponds to block 103.
  • a transverse acceleration variable ay which describes the transverse acceleration of the vehicle, is supplied to block 301. Both the block 304 and the supply of the transverse acceleration variable ay are shown in dashed lines, which has the following meaning:
  • the transverse acceleration variable ay is not absolutely necessary for the implementation of the method according to the invention. Whether the lateral acceleration variable ay is required depends on the type of curve detection, which is discussed in connection with block 407.
  • a signal BLS generated by a brake light switch 305 is also fed to block 301. This is it a logic signal which, for example, assumes the TRUE state when the brake light switch is switched and thus the brake pedal is actuated, and which assumes the FALSE state when the brake light switch is not switched and therefore the brake pedal is not actuated. Otherwise, the brake light switch 305 corresponds to the brake light switch 104.
  • a quantity FEAAZ is supplied to block 301, which contains information about the state of regulation and / or control devices contained in the vehicle. That this variable contains information about whether one or which of these regulation and / or control devices is active and is carrying out a regulation or control intervention.
  • These devices can be, for example, devices for brake slip control and / or for traction control and / or for controlling the yaw rate of the vehicle.
  • the size FEAAZ has a different information content, depending on which of the above-mentioned devices is active. For example, if the device for brake slip control is active, the size FEAAZ contains information for each vehicle wheel as to whether or not there is brake slip on this vehicle wheel. If the device for traction control is active, the size FEAAZ contains information for each vehicle wheel as to whether traction is present on this vehicle wheel or not. In both cases, the information is provided on a wheel-specific basis for the following reason: Both an intervention for brake slip control and an intervention for traction control provide high braking or traction values for a longer period of time on individual vehicle wheels. When determining the value-based frequency This leads to a shift in the value-based frequency distributions determined individually for the wheel towards large amounts.
  • the information as to which wheel has a braking or traction slip is evaluated.
  • a plausibility check of the determined coefficient of friction values can also be carried out by means of an estimate of the transmitted force, which is a measure of the utilized and thus actually existing coefficient of friction. This is because the frequency distribution, which shows a high wheel slip, could give the impression that there is a slippery road surface. If, when estimating the transmitted force, it emerges that there is a high coefficient of friction, then there must be a slippery road rather than a slippery one. Details are discussed below.
  • the size FEAAZ only contains general information about whether a brake intervention is being carried out on one of the vehicle wheels or not. This blanket information is sufficient for the following reason: A brake intervention carried out as part of the control of the yaw angular velocity causes a yaw moment acting on the vehicle in order to stabilize a transversely dynamic, unstable condition of the vehicle in which not inconsiderable cross-slip occurs. Since the present method for determining the coefficient of friction is based on the evaluation of the longitudinal slip present on the individual vehicle wheels, the consideration of such driving situations when determining the frequency distribution by value would falsify the result, ie falsify the determined coefficient of friction. great lead.
  • a block 307 which for example is a temperature sensor and the block 107 corresponds to the block 301 is a variable describing the outdoor temperature T s Auss supplied.
  • a block F8 can optionally be supplied with a quantity F Re gen, which is indicated by the dashed line, starting from a block 308, which is, for example, a rain sensor.
  • block 301 is informed whether there is water on the windshield, for example due to precipitation or a wet road (splashing water).
  • information about the wiping activity of the windshield wiper can be communicated to block 301 with the aid of this variable. This information can be, for example, the number of wiping operations per unit of time.
  • the block 301 may be optional, which is indicated by the dashed representation, starting from a block 309 which corresponds to the block 108, a variable F ⁇ C heib e nis c h he be supplied, which represents the operating state of the wiper.
  • the disc disc size can contain various information.
  • a coefficient of friction value F ⁇ is determined which represents the coefficient of friction between the roadway and vehicle tires.
  • a measure is determined which reflects the road conditions in a qualitative manner, in the form of a distinction as to whether it is grippy or slippery, i.e. smooth road.
  • Block 310 is a warning system already described in connection with the first embodiment, which uses a display device to warn the driver of traffic signs symbolizing danger points to danger points in the course of the road points.
  • the display device is represented in FIG. 3 by a block 311, which corresponds to block 105.
  • the warning system 310 is notified of the Reibwertt determined, ie whether it is ⁇ is a smooth or non-slip surfaces.
  • the coefficient of friction value F ⁇ can assume the following states in detail and thus contain the following information: No coefficient of friction information is available, this state is assumed in particular when the coefficient of friction determination is initialized; there is a high coefficient of friction and therefore a grippy road surface; there is a low coefficient of friction and therefore a slippery or wet or smooth road surface.
  • the mode of operation of the warning system is influenced by the information communicated to the warning system 310 with the aid of the coefficient of friction F ⁇ , for example this information is used for switching characteristic curves or for access, ie the selection of parameters or maps dependent on the coefficient of friction.
  • this information is used for switching characteristic curves or for access, ie the selection of parameters or maps dependent on the coefficient of friction.
  • block 311 is a display device included in the warning system.
  • the information communicated to the display device 311 with the aid of the coefficient of friction F ⁇ makes the display of a warning symbol, which can be a snowflake, for example, and with which the driver is made aware of the presence of a low coefficient of friction and thus of a slippery or slippery road surface should be triggered.
  • the display device 311 can either be supplied with the same information as the warning system 310, ie information about the determined coefficient of friction class. Alternatively, only a request to display the warning symbol can be made. As a further alternative, no size or signal is supplied to the display device 311. In this case, the display device 311 is controlled by variables generated internally in the warning system 310.
  • wheel speed variables vij are determined on the basis of the wheel speed variables nij supplied to it.
  • the wheel speeds are converted into wheel speeds using a value for the wheel circumference.
  • the wheel speeds determined in this way are then filtered and output to a block 402 and a block 403 as wheel speed variables vij. If, as already described in connection with FIG. 3, block 301 is supplied to block 301 instead of wheel speed variables nij, block 401 is not necessary in this way. In this case, the functions of block 401 are contained in block 302.
  • the vehicle reference speed variable vref determined depending on the wheel speed variables vij supplied to it.
  • the speed variable vref determines the speed variable vref.
  • the speed variable vref is determined from this wheel speed by means of filtering. The filtering is intended to limit the speed variable vref to be determined.
  • the speed variable vref is determined by forming the mean value of the wheel speeds of the two non-driven wheels; in a vehicle with rear-wheel drive from the wheel speeds of the two front wheels.
  • a limitation is advantageously carried out in such a way that the temporal change in the speed variable is limited to a maximum value for two successive cycle times.
  • the speed variable vref is fed to a block 403, a block 406, a block 409 and optionally, as shown by the broken line, a block 407.
  • wheel slip variables ⁇ ij for the vehicle wheels are determined as a function of the wheel speed variables vij supplied to them and the speed variable vref.
  • ⁇ ij (vij - vref) / vref
  • the wheel slip sizes ⁇ ij are fed to a block 404 to be described below for further processing.
  • standstill detection is carried out by evaluating the speed variable vref supplied to it.
  • the speed variable vref is compared with a predetermined threshold value, which is, for example, in the order of 3 m / s.
  • the result of this evaluation is fed to a block 408 to be described with the aid of a quantity FStill, which corresponds to a logical variable.
  • the following assignment applies, for example, to the FStill variable: If the speed variable vref falls below the threshold value, an almost stationary vehicle or a vehicle at a standstill can be assumed, which is why the value TRUE is assigned to the FStill variable.
  • the speed variable vref is greater than the threshold value
  • the value FStill is assigned the value FALSE.
  • the size FStill thus contains information about whether the vehicle is almost standing or whether the vehicle is at a standstill.
  • cornering detection is carried out by evaluating the variables supplied to it.
  • the cornering detection is fed to block 408 with the aid of a variable FKurve, which corresponds to a logical variable.
  • the size FKurve thus contains information about whether the vehicle is cornering or not, or whether the vehicle is cornering or not.
  • the lateral acceleration variable ay and the yaw angle velocity variable ⁇ ß are evaluated in order to detect cornering.
  • this first embodiment there is a
  • the value FKurve is assigned the value TRUE. If, on the other hand, it is determined that both the transverse acceleration variable ay and the yaw angle velocity variable ⁇ ⁇ are below the respective associated threshold value, a straight-ahead drive is recognized. In this case, the value FKurve is assigned the value FALSE.
  • the threshold value for the lateral acceleration is, for example, in the order of 2 m / s ⁇ 2.
  • the threshold value for the yaw angular velocity is, for example, in the order of 10 ° / s.
  • the yaw angle speed variable ⁇ ⁇ and the speed variable vref are evaluated in order to detect cornering.
  • the following relationship is evaluated, in which a quotient formed as a function of the yaw angle speed variable ⁇ fl and the speed variable vref, taking into account the track width of the vehicle Fzg track width, is compared with a threshold value Sl:
  • cornering occurs when the above relation is fulfilled, that is to say when said quotient is greater than the threshold value S1, and the speed variable vref is greater than an associated threshold value which has, for example, the value zero.
  • the value FKurve is assigned the value TRUE. Otherwise there is no cornering, which is why the value FKurve is assigned the value FALSE.
  • the quotient represents a measure of the radius of the curve traveled by the vehicle.
  • the threshold value S1 corresponds to a multiple of the interval length of the slip classes, into which the considered slip area on which the frequency distribution is based is divided. The quotient is therefore compared with a multiple of the interval length, since a noticeable cornering, such as occurs during a turning maneuver, leads to different wheel slip on the two sides of the vehicle, which is noticeable in a shift in the value-based frequency distribution for the left and right vehicle wheels makes.
  • the threshold value S1 is therefore a measure of the shift in the value-based frequency distribution that occurs due to cornering.
  • FIG. 4 The alternative embodiment of cornering detection is indicated in FIG. 4 by the fact that the supply of both the speed variable vref and the transverse acceleration variable ay to block 407 is shown in broken lines.
  • the variables FStill and FKurve supplied to it determine whether there is a predetermined operating state of the vehicle in which the frequency distribution is determined in terms of value. The result of this evaluation is from the block 408 with the help of a size FKlass. If it is determined during the evaluation of the two variables FStill and FKurve that at least one of these two variables has the value TRUE, the frequency distribution by value is not determined. In other words: If the vehicle is almost at a standstill or if the vehicle is cornering, in particular a noticeable curve, the frequency distribution by value is not determined. In this case, the value FKlass is assigned the value FALSE, for example.
  • the frequency distribution is determined in terms of value.
  • the value FKlass is assigned the value TRUE, for example. Driving situations in which the vehicle is almost at a standstill or traversing a noticeable curve are suppressed because, as far as wheel slip is concerned, these are highly dynamic processes in which a determination of the coefficient of friction by means of evaluating a frequency distribution based on value does not result in reliable, ie provides usable results.
  • the result of the evaluation carried out in block 408 is fed to one of the three blocks 403 or 404 or 405. This is indicated in FIG. 4 by supplying the size FKlass to a dashed block in which the three blocks 403, 404 and 410 are combined. This makes it possible to influence the workflow of at least one of these three blocks, and thus to intervene in various ways in determining or evaluating the frequency distribution by value or to prevent it.
  • block 404 which has already been mentioned, a classification of the wheel slip sizes ⁇ ij fed to it is carried out, ie for the wheel slip sizes ⁇ ij their frequency distribution in terms of value is determined.
  • the result of this classification ie the value-based frequency distributions determined for the individual vehicle wheels, are supplied to block 405 already mentioned in the form of the variables ⁇ ktabij.
  • block 405 the value-based frequency distributions supplied to it for the individual vehicle wheels are evaluated, as a result of which a wheel friction value F ⁇ ji is determined for each of the vehicle wheels.
  • the result of this evaluation is fed to a block 411 to be described in the form of the wheel friction values F ⁇ ij for further processing.
  • the details of the work processes taking place in blocks 404, 405 and 411 are discussed in detail in connection with FIG. 5.
  • the size FEAAZ is fed to the dashed block, in which the three blocks 403, 404 and 405 are combined. If this variable indicates that the device for regulating the yaw angular velocity has brake intervention, the determination of the frequency distribution by value taking place in block 404 is hidden as long as said brake intervention continues. Alternatively, the evaluation taking place in block 405 can also be suspended.
  • a longitudinal acceleration variable ax describing the longitudinal acceleration of the vehicle is determined as a function of the speed variable vref supplied to it. This can be done, for example, by forming a time derivative or by suitable filtering.
  • the longitudinal acceleration quantity ax is fed to a block 410.
  • the power transmission is estimated in block 410.
  • the acceleration acting on the vehicle in particular the longitudinal acceleration acting on the vehicle, is related to the gravitational constant, as a result of which a measure of the coefficient of friction used in the respective driving situation can be determined. Concerning. Two embodiments are conceivable for the concrete realization of this estimate of the power transmission.
  • the supplied signal BLS are two different traveling states of the vehicle when estimating the braking case and the drive and free roll case.
  • the estimated value for the coefficient of friction for both the front axle and the rear axle results from the actual vehicle acceleration or deceleration, the gravitational constant g and a variable MUE_ROLL representing the rolling resistance value of an average asphalt track.
  • the estimated value for the coefficient of friction results, for example, from the relationship
  • the estimated value ⁇ PlausVA for the coefficient of friction corresponds to the value MUE_ROLL
  • the estimated value ⁇ PlausHA for the coefficient of friction on the rear axle corresponds according to a relationship
  • the longitudinal acceleration acting on the vehicle is set in relation to the gravitational constant g, whereby the factor a determines the contingent axle load distribution on the rear axle is taken into account.
  • the determination of the acceleration acting on the vehicle includes, for example, the vehicle acceleration resulting from engine intervention or vehicle deceleration due to engine intervention, as well as a deceleration component resulting from air resistance and / or rolling resistance.
  • the two variables ⁇ PlausVA and ⁇ PlausHA are fed to block 411.
  • an estimate of the power transmission is proposed, which is implemented with less computing effort.
  • the power transmission is estimated, for example, using the following quotient:
  • the size ⁇ Plaus represents the measure of the coefficient of friction used in the present driving situation.
  • the size ⁇ Plaus is fed from block 410 to block 411. Since this second embodiment is less precise than the first embodiment, the second embodiment is only mentioned here, while it will not be discussed in the further course. For this reason, the size ⁇ Plaus was not entered in FIG. 4.
  • ⁇ PlausVA and ⁇ PlausHA further sizes are supplied to block 411. These are the sizes FEAAZ and T outside already described in connection with FIG. 3, as well as the optionally supplied sizes F Re g s and F Sc h e ibenwischer •
  • the block 411 is supplied with the signal BLS.
  • the wheel friction variables F ⁇ ij are checked for plausibility with the aid of the variables mentioned above and the coefficient of friction F ⁇ is determined on the basis of the result obtained. During this plausibility check, further conditions can be taken into account, for example depending on the distance traveled by the vehicle or over the period of time that a predetermined state is present.
  • This method according to the invention begins with a step 501, which is followed by a step 502 in which different sizes are initialized.
  • slip class counters ⁇ ktabij to be described are initialized.
  • an intermediate variable F ⁇ _Plaus as well as the wheel friction variables F ⁇ ij and the coefficient of friction F ⁇ are initialized.
  • Both the intermediate variable F ⁇ _Plaus, the wheel friction variables F ⁇ ij and the coefficient of friction size F ⁇ are assigned values that indicate that no coefficient of friction information is currently available.
  • the coefficient of friction quantity F ⁇ contains both a component intended for block 310 and a component for block 311, these two components are also initialized in accordance with the explanations regarding the coefficient of friction quantity F ⁇ .
  • Step 502 is followed by step 503, in which the input variables to be supplied to block 301 are provided. Specifically, it is the wheel speed quantities nij, the yaw angular velocity quantity ⁇ ß , which optionally processed transverse acceleration variable ay, the signal BLS, the size FEAAZ, the size outsid n ⁇ and the two optional processed sizes F R eg e n or F Sche ibenwischer- It can be provided that the sizes T outside gen F Re and F Sch yew squeegees are not present in each pass of step 503 in aktualjone- re shape, but an updated value is provided, for example, only every tenth cycle. This is justified because, for example, the outside temperature changes only slowly.
  • step 504 various sizes are determined. These are the wheel speed variables vij determined in block 401, the speed variable vref determined in block 402, the quantity FStill determined in block 406, the variable FKurve determined in block 407 and the longitudinal acceleration variable ax determined in block 409.
  • step 505 the wheel slip sizes ⁇ ij are determined.
  • Step 505 is followed by step 506, in which it is determined whether the predetermined operating state of the vehicle is present.
  • step 506 the evaluation of the two variables FStill and FKurve described in connection with block 408 is carried out. If it is determined in step 506 that the vehicle is in the predefined operating state, in this case there is a drive at a minimum speed that is essentially straight, which is why the frequency distribution for the wheel slip variables ⁇ ij can be determined, then step 506, step 507 is executed. If, on the other hand, it is determined in step 506 that the specified operating state of the vehicle is not present, in this case the vehicle is almost at a standstill or the vehicle is making a curve, in particular a noticeable curve O 2004/083012
  • step 503 is carried out again after step 506.
  • the branching realized with the aid of step 506 ensures that as long as the predetermined operating state of the vehicle is not present, the determination of the frequency distribution by value is not carried out, the variables required for this, in particular the wheel slip variables ⁇ ij, are nevertheless provided.
  • step 505 can also follow step 506.
  • step 506 This would mean that the wheel slip variables ⁇ ij are only determined when the specified operating state of the vehicle is present.
  • the wheel slip variables ⁇ ij are determined both when the predetermined operating state of the vehicle is present and when it is not present.
  • the value-based frequency distribution of the wheel slip sizes ⁇ ij is determined.
  • a separate frequency distribution for the associated wheel slip variable ⁇ ij is determined for each of the vehicle wheels.
  • This slip range is used as the basis for determining the frequency distribution by value. It is divided into a predetermined number of slip classes, which advantageously have an equidistant width, ie an identical interval length. It is also conceivable to change the interval length of the individual slip class Sen to adapt to the expected structure of the frequency distribution in terms of value, and to allow narrower slippage classes in certain areas and broader in certain areas, as is indicated, for example, in the first embodiment.
  • slip classes are advantageously arranged symmetrically to the slip value “zero”.
  • the slip class which comprises the minimum slip value or immediately adjoins it is referred to as the first slip class.
  • the slip class which comprises the maximum slip value or adjoins it directly, is called the last hatching class.
  • steps 503 to 509 are to be carried out once per cycle time, which is, for example, in the order of 10 to 100 milliseconds.
  • wheel slip sizes ⁇ ij are available every 10 to 100 milliseconds and are sorted into the specified slip classes in order to determine the frequency distribution by value. If the specified operating state of the vehicle is present, the frequency distribution in terms of value is updated and evaluated in each cycle time.
  • the frequency distribution by value is advantageously determined for each of the vehicle wheels, which means that the corresponding wheel slip size is also sorted for each of the vehicle wheels.
  • the frequency distribution in terms of value is determined with the aid of the already mentioned slip class counter ⁇ ktabij, with a separate slip class counter being provided for each of the vehicle wheels.
  • the individual slip class counters are advantageously multidimensional sizes, so-called vector sizes, which contain a number of counter elements corresponding to the number of slip classes. point. Each individual counter element thus represents the frequency of occurrence of the value of the wheel slip size in the associated slip, while the slip class counter itself represents the value-based frequency distribution of the values of the wheel slip size in the entire slip range.
  • the counter element belonging to the first slip class is incremented. If it is established in this comparison that the value of the wheel slip size is greater than the maximum slip value, the counter element belonging to the last slip class is incremented.
  • the determination of the coefficient of friction according to the invention is a cyclical method. For this reason, when determining the individual occurrence frequencies and thus when determining the values
  • the frequency distribution must be standardized in a suitable manner, since the sum of all occurrences, ie the sum of the values of the counter elements of a slip class counter, must always be 100%.
  • step 508 wheel friction values F ⁇ ij are determined for the individual vehicle wheels.
  • the procedure on which this is based will be described with reference to FIGS. 6a, 6b and 6c, only one of the vehicle wheels being considered, but the procedure is identical for all vehicle wheels.
  • FIG. 6 a shows a value-based frequency distribution obtained by classifying the wheel slip variables determined for a vehicle wheel, which is characteristic of the wheel / road friction pairing.
  • the slip is plotted on the abscissa, starting with the first and ending with the last slip class.
  • the frequencies h of the individual slip classes which are also referred to as occurrence frequencies, are plotted on the ordinate.
  • the entire diagram shown in FIG. 6a represents the value-based frequency distribution of the associated wheel slip size determined for a vehicle wheel.
  • the determination of the wheel friction value F ⁇ ij proceeds as follows: First, the slip class with the greatest frequency, ie with the greatest frequency of occurrence of all hatches. Then, starting from the first slip class in the direction of the slip class with the greatest frequency of occurrence, that slip class gl is determined for which the first thing that applies is that its frequency of occurrence is greater than a predetermined value MUE_ FREQUENCY_MIN. The average slip value ⁇ gl is determined for this slip class gl.
  • the slip let g2 is determined for which the first thing that applies is that its frequency of occurrence is greater than the specified value MUE_ FREQUENCY_MIN.
  • the mean slip ⁇ g2 is also determined for this slip class g2.
  • the spread g of the wheel slip size is determined according to the following relationship:
  • the slip classes must have a minimum frequency of occurrence corresponding to the specified value MUE_H ⁇ UFIGkeit_MIN, so that these slip classes are taken into account when determining the slip spread, which is described by the spread g
  • the pattern of wheel slip size ie the value-based frequency distribution
  • the pattern of wheel slip size can be described or characterized and a decision made as to whether it is a grippy or slippery road surface.
  • the fact is that the frequency distribution in terms of value is narrow and high on a rough road, whereas it is wide and flat on a slippery road.
  • Figure 6b shows a first boundary line.
  • a coordinate system on the abscissa of which the scattering width g is plotted and on the ordinate of which the greatest frequency of occurrence is plotted, is a parabolic boundary line which is given by a function equation of the form
  • a wheel friction value F ⁇ j i can thus be determined by comparing the determined pair of values with the values specified by the boundary line for each of the vehicle wheels.
  • FIG. 6c An alternative to the border line shown in Figure 6b is shown in Figure 6c.
  • This is a boundary line defined in sections by several straight line segments.
  • the boundary line shown has four straight lines, which are specified by five support points. This is not meant to be a limitation. Of course, boundary lines with more or fewer support points can also be used. For the approximation of a curve shape predetermined by the interpolation points, functions other than line segments can also be used in order to connect the interpolation points to one another.
  • the second border line has the advantage over the first boundary line that the computational effort required for the evaluation is lower.
  • the division also applies that a non-slip road is to be assumed for value pairs that lie above the boundary line and a slippery road surface for value pairs that are below the boundary line.
  • the determination of the wheel friction values F ⁇ ij is dependent on a first variable, namely the spread g, which describes the spread, based on the wheel slip, of the value-based frequency distribution determined for the respective wheel slip variable ⁇ ij, and a second variable, that of the greatest frequency of occurrence of all corresponds to the slip classes belonging to the value-based frequency distribution.
  • the value of the wheel friction variables F ⁇ ij is ultimately determined by comparing the values of the first and second variables with pairs of values specified for grippy and slippery road conditions.
  • the procedure described above for determining the wheel friction values F ⁇ ij can advantageously be supplemented as follows, in this case this supplement should advantageously be used both in an evaluation based on the first boundary line and in an evaluation based on the second boundary line, be applicable:
  • the average slip value is determined for the slip class with the highest frequency of occurrence.
  • This mean slip value is taken into account when determining the wheel friction values F ⁇ ij, which means that in addition to the comparison of the pair of values, which is made up of the spread and the greatest frequency of occurrence, with the boundary line, another condition for evaluating whether a non-slip or there is a slippery road surface, is evaluated.
  • a non-slip road is recognized and a corresponding value is assigned to the wheel coefficient of friction F ⁇ ij if the determined pair of values lies above the limit line and the above average slip value is less than a threshold value that represents the wheel slip ratios when the traction control system is active, and the above average slip value is larger is a threshold value that represents the wheel slip ratios with active brake slip control. If all three of the above conditions are not met, the road is slippery and the wheel friction coefficient F ⁇ ij is assigned a corresponding value.
  • the value-based frequency distribution shown in FIG. 6a is again discussed.
  • the shape of this frequency distribution shows that these frequency distributions are arranged in a quasi-Gaussian distribution.
  • the size of the spread has the character of a standard deviation.
  • the method according to the invention is implemented in a control unit which has a powerful processor or computer, the standard distribution can alternatively be determined and evaluated instead of the spread.
  • an intermediate variable F ⁇ _Plaus is first determined by evaluating the quantities and signals supplied to block 411. This is done with the aid of various plausibility activity queries with which different subsets of the quantities and signals fed to block 411 are evaluated for plausibility checking. As already explained in connection with step 502, the intermediate variable F ⁇ _Plaus is assigned a value after the initialization, which indicates that there is currently no friction value information. As soon as one of the plausibility queries listed below is fulfilled, the intermediate variable F ⁇ _Plaus is assigned a value that represents a slippery road. If, on the other hand, none of the following plausibility queries are met, the intermediate variable F ⁇ _Plaus is assigned a value that represents a rough road.
  • plausibility queries can also be taken into account, for example in which the size of Fscheienischer is evaluated, or which is based on an evaluation with which it is determined whether a yaw rate control contained in the vehicle is active or whether a traction control system contained in the vehicle is active or whether a brake slip control contained in the vehicle is active.
  • the coefficient of friction F ⁇ is then determined depending on the value of the intermediate quantity F ⁇ _Plaus.
  • the following explanations are based on the assumption that the coefficient of friction F ⁇ , as already described in connection with FIG. 3, contains both a component intended for block 310 and a component for block 311. However, this should not be a limitation. The following explanations can also be applied to the case or transferred that a single coefficient of friction F ⁇ is used for the two blocks 310 and 311.
  • the component of the coefficient of friction size F ⁇ determined for the block 310 is assigned a value after the initialization, which indicates that no coefficient of friction information is currently available.
  • this component of the coefficient of friction F ⁇ is referred to below as the switchover component. If, immediately after this initialization state, the intermediate variable F ⁇ _Plaus has a value that represents a non-slip road, the switchover component is assigned a value that represents a non-slip road. If, after this value assignment, the intermediate variable F ⁇ _Plaus has a value that represents a slippery road, the switchover component is immediately assigned a value that represents a slippery road.
  • a distance counter is assigned a first distance value, for example in the order of 500 meters. If, immediately after the initialization state, the intermediate variable F ⁇ _Plaus has a value that represents a slippery road, the switchover component is immediately assigned a value that represents a slippery road. In this case too, the distance counter is assigned the first distance value. In general it can be stated: If the intermediate size F ⁇ _Plaus has a value that represents a slippery road, the value of friction F ⁇ is immediately assigned a value that also represents a slippery road.
  • the intermediate variable F ⁇ _Plaus has a value that represents a non-slip roadway
  • the changeover of the changeover Switching component to the value that represents the grippy road surface only carried out when the vehicle has covered a predetermined route that corresponds to the first route value and the value of the intermediate variable F ⁇ _Plaus has not changed during this route.
  • the route counter is assigned a second route value that is greater than the first route value.
  • the second distance counter is on the order of 1000 meters. This ensures that if the intermediate variable F ⁇ _Plaus again assumes the value that represents a rough road, the vehicle must travel a longer distance before the coefficient of friction F ⁇ is assigned the value that represents a rough road.
  • a change in the switchover component from a value that represents a rough road to a value that represents a slippery road takes place immediately, i.e. without the vehicle having to travel a predetermined distance and thus without a deliberately caused time delay.
  • the changeover component changes from a value that represents a slippery road to a value that represents a non-slip road with a time delay that depends on the distance traveled by the vehicle.
  • the distance traveled by the vehicle is of different lengths, and depends on whether it is a one-time or a repeated switching of the intermediate variable F ⁇ _Plaus between a value of a non-slip road represents and a value that represents a slippery road surface.
  • the component of the coefficient of friction size F ⁇ determined for the block 311 is assigned a value after the initialization, which indicates that no coefficient of friction information is currently available.
  • this component of the coefficient of friction F ⁇ is referred to below as the display component. If, immediately after this initialization state, the intermediate variable F ⁇ _Plaus has a value that represents a non-slip road, the display component is assigned a value that represents a non-slip road. If, after this value assignment, the intermediate variable F ⁇ _Plaus has a value that represents a slippery roadway, a value that represents a slippery roadway is only assigned to the display component after a predetermined period of time.
  • the intermediate variable F ⁇ _Plaus again has a value that corresponds to a non-slip road during this period, the value that represents a non-slip road remains for the coefficient of friction value F ⁇ .
  • the display component is switched from a value that represents a rough road to a value that represents a slippery road only if the intermediate variable F ⁇ _Plaus has the value that represents a slippery road for a predetermined period of time. If, immediately after the initialization state, the intermediate variable F ⁇ _Plaus has a value that represents a slippery road, then in this case too, a value that represents a slippery road is assigned to the display component only after a predetermined period of time.
  • the intermediate variable F ⁇ _Plaus again has a value during this period that corresponds to a rough road, the friction coefficient ß F ⁇ the value that represents a non-slip road.
  • the intermediate size F ⁇ _Plaus has a value that represents a non-slip road, the display component is only switched to the value that represents the non-slip road , if the vehicle has covered a route defined by a third route value, which is of the order of 1000 meters, and the value of the intermediate variable F ⁇ _Plaus has not changed during this route.
  • the intermediate variable F ⁇ _Plaus again has a value that corresponds to a slippery road surface
  • the distance counter which is used to check whether the vehicle has completed the route corresponding to the third route value.
  • the vehicle has to complete this route again. If it is determined during the predefined period of time that the intermediate variable F ⁇ _Plaus has changed its value and is again assuming the value that represents a non-slip road, then the already completed completion of the predefined route is continued.
  • a change in the display component from a value that represents a rough road to a value that represents a slippery road takes place only after a specified period of time has elapsed and therefore only with a time delay.
  • the size FEAAZ indicates that a brake intervention is being carried out to regulate the yaw rate, the output of the display component and thus the representation of the snowflake symbol is advantageously suppressed.
  • step 503 is carried out again.
  • wheel slip sizes ⁇ ij are determined at different times. For these wheel slip sizes ⁇ ij or for axially dependent slip sizes ⁇ v A * - ⁇ HA determined as a function of these wheel slip sizes ⁇ ij, their frequency distribution in terms of value is determined. The coefficient of friction F ⁇ is determined by evaluating this frequency distribution in terms of value.
  • the wheel slip variables can be permanently determined and their frequency distribution in terms of value is only determined and evaluated when the specified operating state of the vehicle is present, as can be seen, for example, from FIG. 5 belonging to the second embodiment.
  • This procedure is particularly useful when the wheel slip sizes are provided, for example, by a slip control system in the vehicle.
  • the wheel slip sizes can only be determined when the predetermined operating state of the vehicle is present, as can be seen, for example, from FIG. 2 belonging to the first embodiment. It should be noted that the wheel slip size can also be determined permanently in the first embodiment.
  • the first and second embodiments differ as follows: With the method according to the invention of the first embodiment, the determination and evaluation of the frequency distribution in terms of value is limited in time. Both are carried out within a defined time window. In addition, the frequency distribution by value is only determined when the predetermined operating state of the vehicle is present. This determination is terminated if the predefined operating state of the vehicle is no longer present during an ongoing determination. In the method according to the invention of the second embodiment, on the other hand, the determination and evaluation of the frequency distribution by value is time-unlimited, ie continuous carried out slowly. There is no time window. If the specified operating state of the vehicle is present, the frequency distribution in terms of value is determined in the form of an update or update. If the operating state of the vehicle is no longer present during the ongoing determination of the frequency distribution by value, the determination of the frequency distribution is suspended or interrupted but not ended. It is continued again after the operating state has been restored.

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Abstract

Das erfindungsgemässe Verfahren betrifft ein Verfahren zur Ermittlung einer Reibwertgrösse (Fµ), die den zwischen Fahrbahn und Fahrzeugreifen vorliegenden Reibwert repräsentiert. Zu diesem Zweck wird für wenigstens ein Fahrzeugrad eine Radschlupfgrösse (λij), die den an diesem Fahrzeugrad vorliegenden Radschlupf beschreibt, ermittelt. In Abhängigkeit dieser Radschlupfgrösse (λij) wird die Reibwertgrösse (Fµ) ermittelt. Hierzu werden währen eines vorgegebenen Betriebszustandes des Fahrzeuges zu verschiedenen, insbesondere aufeinanderfolgenden Zeitpunkten Radschlupfgrössen (λij) ermittelt. Für diese Radschlupfgrössen (λij) oder für in Abhängigkeit dieser Radschlupfgrössen (λij) ermittelter achseweiser Schlupfgrössen (λVA und λHA) wird deren wertemässige Häufigkeitsverteilung ermittelt. Die Reibwertgrösse (Fµ) wird durch Auswerten dieser wertemässigen Häufigkeitsverteilung ermittelt.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung einer den zwischen
Fahrbahn und Fahrzeugreifen vorliegenden Reibwert repräsentierenden Reibwertgröße
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Ermittlung einer Reibwertgröße, die den zwischen Fahrbahn und Fahrzeugreifen vorliegenden Reibwert repräsentiert.
Solche Verfahren und Vorrichtungen sind aus dem Stand der Technik in vielerlei Modifikation bekannt.
In dem Dokument DE 37 05 983 AI ist eine Einrichtung zum Ü- berwachen des Ausnutzungsgrades des vorherrschenden Fahrbahnreibwertes beim Bremsen und/oder Beschleunigen eines Kraftfahrzeuges beschrieben. Hierzu weist die Einrichtung Sensoren zur Erfassung der Fahrzeugbeschleunigung und der Raddrehzahlen auf. Aus diesen Größen wird für mindestens ein Rad laufend der momentane Radschlupf ermittelt und eine Funktion gebildet, die die funktioneile Abhängigkeit des Radschlupfes von der Fahrzeugbeschleunigung wiedergibt. Die so ermittelte Funktion wird mit abgespeicherten Schlupfkennlinien verglichen, um die Schlupfkennlinie auszuwählen, die der Funktion am nächsten kommt und somit mit dem gerade vorherrschenden Fahrbahnzustand übereinstimmt. Anschließend wird das Verhältnis zwischen dem höchsten erfassten Beschleunigungswert und dem Maximum der Schlupfkennlinie gebildet. Dieses Verhältnis ist ein Maß dafür, wie weit entfernt sich die Räder vom Blo- ckieren oder Durchdrehen befinden, d.h. wie groß der Ausnutzungsgrad des vorherrschenden Fahrbahnreibwertes ist.
Aus dem Dokument DE 44 35 448 AI ist ein Verfahren zur permanenten Ermittlung des Fahrbahnreibwertes bekannt. Hierzu wird mittels eines mathematischen Reifenmodells, dem als Eingangsgrößen die für die einzelnen Räder ermittelten Größen Radschlupf und Schräglaufwinkel zugeführt werden, für die einzelnen Räder die Haftwertausnutzung in Fahrzeuglängsrichtung und die Haftwertausnutzung in Fahrzeugquerrichtung ermittelt. Aus diesen Haftwertausnutzungen wird die vorliegende Gesamt- haftwertausnutzung ermittelt. In Abhängigkeit der ermittelten Fahrzeuglängsbeschleunigung und der ermittelten Fahrzeugquerbeschleunigung wird die Gesamtbeschleunigung des Fahrzeuges ermittelt. Die beiden Werte für die Gesamthaftwertausnutzung und die Gesamtbeschleunigung des Fahrzeuges werden dann zur Ermittlung des vorliegenden Fahrbahnreibwertes ins Verhältnis gesetzt .
Aus dem Dokument DE 43 00 048 AI ist ein Verfahren zur Bestimmung der Kraftschluss-/Schlupfkennlinie bekannt. Hierzu wird im Fahrbetrieb des Fahrzeuges aus gemessenen Wertepaaren des Schlupfes und des bei gegebenem Schlupf ausgenutzten Kraftschlussbeiwertes auf den Verlauf der jeweiligen Reifenkennlinie im gesamten Kraftschlussbeiwert/Schlupf-Feld geschlossen. Die mit dem jeweiligen Wert des Bremsschlupfes verknüpfte Kraftschlussausnutzung wird rechnerisch in Abhängigkeit der gemessenen Bremsverzögerung des Fahrzeuges, des Hinterachslastanteils und der radstandsbezogenen Schwerpunktshöhe des Fahrzeuges ermittelt.
Aus der Japanischen Offenlegungsschrift JP 11248438 A ist ein Verfahren zur Ermittlung des Reibwertkoeffizienten bekannt, bei dem der Reibwertkoeffizient in Abhängigkeit des ermittel- ten Radschlupfes und der Fahrzeugbeschleunigung ermittelt wird.
Ausgehend von dem bekannten Stand der Technik ergibt sich folgende Aufgabe für den Fachmann: Es soll ein schlupfbasiertes Verfahren bzw. eine entsprechende Vorrichtung zur Ermittlung einer Reibwertgröße, die den zwischen Fahrbahn und Fahrzeugreifen vorliegenden Reibwert repräsentiert, geschaffen werden, das bzw. die im Vergleich zu den aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren bzw. Vorrichtungen mit einfacheren Mitteln, d.h. mit einem geringeren technischen Aufwand diese Ermittlung ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 und durch die Merkmale des Anspruchs 29 gelöst.
Bei dem Verfahren zur Ermittlung einer Reibwertgröße, die den zwischen Fahrbahn und Fahrzeugreifen vorliegenden Reibwert repräsentiert, wird für wenigstens ein Fahrzeugrad eine Radschlupfgröße, die den an diesem Fahrzeugrad vorliegenden Radschlupf beschreibt, ermittelt. In Abhängigkeit dieser Radschlupfgröße wird die Reibwertgröße ermittelt.
Erfindungsgemäß werden während eines vorgegebenen Betriebszustandes des Fahrzeuges zu verschiedenen, insbesondere aufeinanderfolgenden Zeitpunkten Radschlupfgroßen ermittelt und für diese Radschlupfgrößen oder für in Abhängigkeit dieser Radschlupfgrößen ermittelter achsweiser Schlupfgrößen deren wertemäßige Häufigkeitsverteilung ermittelt. Zur Ermittlung der Reibwertgröße wird diese wertemäßigen Häufigkeitsverteilung ausgewertet .
Ein weiterer interessanter Aspekt ergibt sich durch die Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens in einem Warnsystem, welches mit Hilfe eines Navigationssystems den Straßenverlauf der vor dem Fahrzeug liegenden Strecke ermittelt und welches den Fahrer mit Hilfe einer Anzeigevorrichtung durch das Einblenden von Gefahrenstellen symbolisierenden Verkehrszeichen auf im Straßenverlauf befindliche Gefahrenstellen wie Kurven und/oder Kreisverkehre und/oder Kreuzungen hinweist.
Für die Realisierung des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind nachfolgend zwei Ausführungsformen angegeben.
Vorteilhafte Ausgestaltungen können der Beschreibung und der Zeichnung entnommen werden. Es sollen auch die vorteilhaften Ausgestaltungen einbezogen sein, die sich aus einer beliebigen Kombination der in den Unteransprüchen beschriebenen Gegenstände ergeben. Auch ist die vorteilhafte Kombination einzelner technischer Aspekte der beiden Ausführungsformen oder die Kombination beider Ausführungsformen als solche denkbar.
Die beiden Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden nachstehend anhand der Zeichnung näher beschrieben.
Dabei zeigen:
Fig. 1 für die erste Ausführungsform eine schematische
Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung in Form eines Blockschaltbildes,
Fig. 2 für die erste Ausführungsform ein AblaufSchema, welches das in der erfindungsgemäßen Vorrichtung ablaufende erfindungsgemäße Verfahren darstellt,
Fig. 3 für die zweite Ausführungsform eine schematische
Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung in Form eines Blockschaltbildes, Fig. 4 für die zweite Ausführungsform eine schematische Darstellung des Kerns der erfindungsgemäßen Vorrichtung in Form eines Blockschaltbildes,
Fig. 5 für die zweite Ausführungsform ein AblaufSchema, welches das in der erfindungsgemäßen Vorrichtung ablaufende erfindungsgemäße Verfahren darstellt,
Fig. 6a für die zweite Ausführungsform eine wertemäßige Häufigkeitsverteilung,
Fig. βb ein erstes bei der zweiten Ausführungsform angewendetes Entscheidungskriterium,
Fig. βc ein zweites bei der zweiten Ausführungsform angewendetes Entscheidungskriterium.
Im Folgenden wird beginnend mit Figur 1 die erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. der erfindungsgemäßen Vorrichtung beschrieben.
Block 101 stellt den Kern der erfindungsgemäßen Vorrichtung dar. In diesem Block 101 läuft das erfindungsgemäße Verfahren ab, welches in Figur 2 mit Hilfe eines Flussdiagramms dargestellt ist und welches weiter unten detailliert beschrieben wird.
Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden dem Block 101 verschiedene Eingangsgrößen zugeführt. Ausgehend von einem Block 102 werden dem Block 101 Radgeschwindigkeitsgrößen vij , die die Radgeschwindigkeiten der einzelnen Fahrzeugräder beschreiben, zugeführt. Dabei handelt es sich bei dem Block 102 um den einzelnen Fahrzeugrädern zugeordnete Raddrehzahlsensoren und um ümrechnungsmittel, mit denen die erfassten Raddrehzahlen in Radgeschwindigkeiten umgerechnet werden. Die Raddrehzahlsensoren und die Umrechnungsmittel können baulich getrennt ausgeführt sein, oder jeder Raddrehzahlsensor kann ein entsprechendes Umrechnungsmittel aufwei- sen. Alternativ zu den Radgeschwindigkeitsgrößen vij können dem Block 101 ausgehend vom Block 102 auch Raddrehzahlgrößen nij , die die Raddrehzahlen der einzelnen Fahrzeugräder beschreiben, zugeführt werden. In diesem Fall findet die erforderliche Umrechnung im Block 101 statt und bei dem Block 102 handelt es sich um den einzelnen Fahrzeugrädern zugeordnete Raddrehzahlsensoren. Alternativ können die Radgeschwindigkeitsgrößen vij dem Block 101 auch ausgehend von im Fahrzeug enthaltenen Regelungs- und/oder Steuerungsvorrichtungen zur Verfügung gestellt werden. Bei diesen Regelungs- und/oder Steuerungsvorrichtungen kann es sich beispielsweise um Vorrichtungen zur Bremsschlupfregelung und/oder zur Antriebsschlupfregelung und/oder zur Regelung der Gierrate, die auch als Gierwinkelgeschwindigkeit bezeichnet wird, des Fahrzeuges handeln. Die vorstehend im Zusammenhang mit den beiden Größen vij und nij verwendete Nomenklatur hat folgende Bedeutung: Der Index i gibt an, ob' es sich um ein vorderes oder um ein hinteres Fahrzeugrad handelt. Der Index j gibt an, ob es sich um linkes oder um ein rechtes Fahrzeugrad handelt.
Ausgehend von einem Block 103 wird dem Block 101 eine Gierwinkelgeschwindigkeitsgröße ψ ß, , die die gefilterte Gierwinkelgeschwindigkeit beschreibt, zugeführt. In diesem Fall handelt es sich bei dem Block 103 um einen Gierwinkelgeschwindigkeitssensor und um ein entsprechendes Filtermittel. Dabei können der Gierwinkelgeschwindigkeitssensor und das Filtermittel eine bauliche Einheit bilden. Die beiden Komponenten können aber auch räumlich getrennt im Fahrzeug angeordnet sein. Alternativ kann dem Block 101 auch eine ungefilterte Gierwinkelgeschwindigkeitsgröße zugeführt werden. In diesem Fall wird die erforderliche Filterung im Block 101 durchgeführt. Wie bereits im Zusammenhang mit Block 102 ausgeführt, kann auch die Gierwinkelgeschwindigkeitsgröße ψfll bzw. die ungefilterte Gierwinkelgeschwindigkeitsgröße dem Block 101 von im Fahrzeug enthaltenen Regelungs- und/oder Steuerungsvorrichtungen, insbesondere von einer Vorrichtung zur Regelung der Gierwinkelgeschwindigkeit des Fahrzeuges zur Verfügung gestellt werden.
Ferner wird dem Block 101 ein Signal BLS, welches von einem Bremslichtschalter 104 erzeugt wird und welches angibt, ob eine Betätigung des Bremspedals durch den Fahrer vorliegt o- der nicht, zugeführt.
Im Block 101 läuft das erfindungsgemäße Verfahren unter Verarbeitung der ihm zugeführten Eingangsgrößen vij , ψfll und BLS ab. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird eine Reibwertgröße Fμ ermittelt, die den zwischen Fahrbahn und Fahrzeugreifen vorliegenden Reibwert repräsentiert. Dabei gibt die Reibwertgröße Fμ nicht den Wert des Reibwertes wieder, sondern gibt lediglich an, ob es sich um eine griffige oder um eine glatte Fahrbahn handelt. D.h. mit der Reibwertgröße Fμ ist keine quantitative sondern lediglich eine qualitative Aussage bzgl. des Reibwertes möglich und zwar dahingehend, ob es sich um eine glatte oder um eine griffige Fahrbahn handelt. Wie der nachfolgend beschriebenen Hauptverwendung der Reibwertgröße Fμ zu entnehmen ist, ist es bei dieser Hauptverwendung vollkommen ausreichend, eine qualitative Aussage über den zwischen Fahrbahn und Fahrzeugreifen vorliegenden Reibwert treffen zu können.
Ausgehend vom Block 101 wird die Reibwertgröße Fμ einem Block 105 zugeführt, bei dem es sich um eine Anzeigevorrichtung handelt, welche beispielsweise im Armaturenbrett, in diesem Fall ist die Anzeigevorrichtung in das Kombiinstrument integriert, oder in der Mittelkonsole des Fahrzeuges, in diesem Fall kann es sich um das Anzeigedisplay eines Navigationssystems handeln, eingebaut ist. Mit Hilfe dieser Anzeigevorrich- tung kann dem Fahrer angezeigt werden, ob sich das Fahrzeug momentan auf einer Fahrbahn mit glatter oder griffiger Oberfläche befindet. Das Befahren einer glatten Fahrbahn kann dem Fahrer beispielsweise durch Einblenden einer Schneeflocke angezeigt werden. Der Fahrer kann sich somit beispielsweise bei einem Anfahrvorgang auf eine glatte Fahrbahn einstellen.
Der Block 105 bzw. die Anzeigevorrichtung 105 ist Teil eines im Fahrzeug enthaltenen Warnsystems. Auf die Darstellung eines solchen Warnsystems in Figur 1 wurde der Übersichtlichkeit halber verzichtet. Jedoch soll nachfolgend zum besseren Verständnis die Funktionalität eines solchen Warnsystems beschrieben werden.
Solch ein Warnsystem ermittelt mit Hilfe eines Navigationssystems den Straßenverlauf der vor dem Fahrzeug liegenden Strecke. Gefahrenstellen wie Kurven, Kreisverkehre, Kreuzungen etc. werden dem Fahrer in einer Anzeigevorrichtung, hierbei handelt es sich um den in Figur 1 dargestellten Block 105, durch das Einblenden eines die Gefahrenstelle symbolisierenden Verkehrszeichens angezeigt. Beispielsweise wird der Fahrer, wenn er auf eine Kurve zufährt und die Krümmung dieser Kurve ein bestimmtes Maß übersteigt, auf diese vor ihm liegende Kurve durch Einblendung eines entsprechenden Warnsymbols, in diesem Fall kann es sich beispielsweise um Pfeile handeln, in der Anzeigevorrichtung aufmerksam gemacht. Von solch einem Warnsystem sind zwei unterschiedliche Ausführungsformen denkbar. Bei einer ersten Ausführungsform erfolgt eine Warnung nur dann, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit einen der Gefahrenstelle entsprechenden Geschwindigkeitsschwellenwert überschreitet. Bei einer zweiten Ausführungsform erfolgt die Warnung und somit Einblendung der Information unabhängig von der Fahrzeuggeschwindigkeit. Alternativ können dem Block 101 weitere Größen zugeführt werden, was durch die strichlinierte Darstellung der beiden Blocke 107 und 108 angedeutet ist. Zum einen kann dem Block 101 ausgehend von einem Block 107 eine die Außentemperatur beschreibende Größe Taußen zugeführt werden. Zum anderen kann dem Block 101 ausgehend von einem Block 108 eine Größe Fscheibenwischer zugeführt werden, die den Betrieb des Scheibenwischers repräsentiert. Diese beiden Größen sind für die Realisierung der Grundfunktion des erfindungsgemäßen Verfahrens nicht zwingend erforderlich, wenn sie allerdings zur Verfügung stehen, dann kann durch deren Auswertung das erfindungsgemäße Verfahren verbessert werden. Auf die konkrete Berücksichtigung der beiden Größen Taußen und Fscheibenwischer wird bei der Beschreibung der Figur 2 näher eingegangen.
In Figur 1 ist eine weitere Option dargestellt. Diese weitere Option betrifft die Ausgabe und Verwertung der Reibwertgröße Fμ. Ergänzend zu der Zuführung der Reibwertgröße Fμ zu der Anzeigevorrichtung 105 kann die Reibwertgröße Fμ auch verschiedenen im Fahrzeug enthaltenen Regelungs- und/oder Steuerungsvorrichtungen, die durch einen strichliniert dargestellten Block 106 repräsentiert werden, zugeführt werden. Die Information der Reibwertgröße Fμ kann in diesem Fall beispielsweise zur Modifizierung der Regelungs- und/oder Steuerungsalgorithmen der Regelungs- und/oder Steuerungsvorrichtungen verwendet werden. Als in Frage kommende Regelungs- und/oder Steuerungsvorrichtungen seien exemplarisch eine Bremsschlupfregelung und/oder eine Antriebsschlupfregelung und/oder eine Gierwinkelgeschwindigkeitsregelung und/oder eine Abstandsregelung genannt. Liegt den vorstehend aufgezählten Regelungsund/oder Steuerungsvorrichtungen die Reibwertgröße Fμ vor, dann können diese Vorrichtungen die übertragbaren Kräfte deutlich besser ausnutzen. Außerdem kann auch in den vorstehend genannten Warnsystemen eine Verarbeitung der Reibwertgröße Fμ erfolgen. Diese Verarbeitung führt dann dazu, dass beispielsweise bei einer glatten Fahrbahnoberfläche, d.h. bei niedrigem Reibwert, die Information für den Fahrer über Kurven, Kreuzungen, etc. früher ausgegeben wird.
Im Folgenden wird auf das in Figur 2 dargestellte erfindungsgemäße Verfahren, welches in dem in Figur 1 dargestellten Block 101 abläuft, eingegangen.
Das erfindungsgemäße Verfahren beginnt mit einem Schritt 201, an den sich ein Schritt 202 anschließt. In diesem Schritt 202 werden verschiedene Initialisierungen durchgeführt. So werden in diesem Schritt ein Zeitzähler tZähier? eine vorgegebene Anzahl von Schlupfklassenzählern λkZähier und ein Geschwindig- keitsänderungsgrößenzeiger aZeiger initialisiert . Auf die Bedeutung der einzelnen Zähler bzw. Zeiger wird bei der Beschreibung der nachfolgenden Schritte eingegangen.
An den Schritt 202 schließt sich ein Schritt 203 an, in welchem die dem Block 101 zuzuführenden Eingangsgrößen bereitgestellt werden. Im Einzelnen handelt es sich um die Radgeschwindigkeitsgrößen vij und/oder die Gierwinkelgeschwindigkeitsgröße ψß! und/oder um das Signal BLS.
In einem sich an den Schritt 203 anschließenden Schritt 204 wird eine Geschwindigkeitsgröße vref ermittelt, die die Fahrzeugreferenzgeschwindigkeit beschreibt. Denn um Radschlüpfe ermitteln zu können, benötigt man die tatsächliche Geschwindigkeit des Fahrzeuges über Grund.
Die im Folgenden beschriebene Methode zur Bestimmung der Geschwindigkeitsgröße vref bezieht sich auf ein Fahrzeug mit Heckantrieb. Bei einem Fahrzeug mit Frontantrieb oder Allrad- Antrieb sind entsprechende Anpassungen erforderlich.
Damit die Ermittlung der Geschwindigkeitsgröße vref möglichst genau wird, werden zwei Fälle unterschieden: der Antriebsfall und der Bremsfall. Die Unterscheidung dieser beiden Fälle erfolgt über das Signal BLS. Im Antriebsfall ist der Bremslichtschalter 104 nicht betätigt. Das von ihm erzeugte Signal weist beispielsweise den Wert 0 auf. Dagegen ist im Bremsfall der Bremslichtschalter 104 betätigt. Das von ihm erzeugte Signal weist beispielsweise den Wert 1 auf. D.h. die beiden Fälle Antriebsfall und Bremsfall werden mit Hilfe eines Signals, welches von einem Bremslichtschalter 104 erzeugt wird, unterschieden.
Im Antriebsfall wird die Geschwindigkeitsgröße vref durch Mittelwertbildung der Radgeschwindigkeiten der beiden nicht angetriebenen Räder bestimmt. Bei einem Fahrzeug mit Heckantrieb somit durch Mittelwertbildung der Radgeschwindigkeiten vvj der Vorderräder. Dabei werden zur Verbesserung der Ermittlung der Geschwindigkeitsgröße vref die Radgeschwindigkeiten vvj der Vorderräder auf die kleinere der Radgeschwindigkeiten vhj der Hinterräder begrenzt. Der Grund für diese Begrenzung ist, dass im Antriebsfall ein nicht angetriebenes Rad nicht schneller sein kann als ein angetriebenes Rad.
Im Bremsfall wird die Geschwindigkeitsgröße vref durch Mittelwertbildung der Radgeschwindigkeiten des schnellsten und des zweitschnellsten Rades bestimmt. Der Grund hierfür ist folgender: Im Bremsfall sollen die beiden stärker gebremsten und somit langsameren Räder bei der Ermittlung der Geschwindigkeitsgröße vref nicht verwendet werden. Zusätzlich kann bei der Ermittlung der Geschwindigkeitsgröße vref eine Gradientenbegrenzung durchgeführt werden. Diese Gradientenbegrenzung ist wie folgt realisiert: Wie der Darstellung in Figur 2 zu entnehmen ist, handelt es sich bei dem dargestellten Verfahren um ein zyklisches Verfahren. Folglich wird, solange die Ermittlung der Geschwindigkeitsgröße vref läuft, für aufeinanderfolgende Zeitschritte, die im Abstand der Zykluszeit auseinanderliegen, jeweils ein Wert für diese Geschwindigkeitsgröße vref ermittelt. Die Zykluszeit, die durch den Rechenzyklus des verwendeten Prozessors bestimmt wird, liegt typischerweise in der Größenordnung von ungefähr 10 bis 20 Millisekunden. Aufgrund dieses kleinen zeitlichen Abstandes zwischen den einzelnen Zeitschritten bzw. Zeitpunkten, zu denen die Geschwindigkeitsgröße vref ermittelt wird, ist es nachvollziehbar, dass die Differenz der für diese aufeinanderfolgenden Zeitschritte ermittelten Werte der Geschwindigkeitsgröße vref keinen beliebig großen Wert annehmen kann. Wird festgestellt, dass diese Differenz einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet, so wird für den nachfolgenden Zeitschritt der Wert der Geschwindigkeitsgröße vref ausgehend von dem Wert der Geschwindigkeitsgröße vref, der für den vorhergehenden Zeitschritt vorlag unter Berücksichtigung eines Wertes für die Änderung der Geschwindigkeitsgröße vref, die innerhalb einer Zykluszeit maximal möglich ist, ermittelt. Diese Vorgehensweise stellt eine Begrenzung dar.
Die Zykluszeit gibt auch das Zeitraster vor, in dem beispielsweise im Block 101 die Werte der Eingangsgrößen eingelesen werden.
Eingangs der Ausführungen zur Ermittlung der Geschwindigkeitsgröße vref wurde erwähnt, dass bei einem Fahrzeug mit Frontantrieb oder Allradantrieb entsprechende Anpassungen bei der Vorgehensweise der Ermittlung der Geschwindigkeitsgröße vref erforderlich sind. Wie den vorstehenden Ausführungen zu entnehmen ist, betreffen diese Anpassungen lediglich den Antriebsfall. Bei einem Fahrzeug mit Frontantrieb wird die Geschwindigkeitsgröße vref durch Mittelwertbildung der Radgeschwindigkeiten vvj der Hinterräder ermittelt.
In einem Schritt 205, der sich an den Schritt 204 anschließt, wird eine Geschwindigkeitsänderungsgröße axFiit, die das Beschleunigungs- und/oder Verzögerungsverhalten des Fahrzeuges beschreibt, ermittelt.
Hierzu wird zunächst aus der Geschwindigkeitsgröße vref mittels nachfolgender Gleichung eine ungefilterte Geschwindigkeitsänderungsgröße ax ermittelt:
ax(t) = (vref(t) - vref(t-l))/T (1).
Dabei stellt die Größe T die Zykluszeit dar, die wie bereits erwähnt typischerweise einen Wert von 10 bis 20 Millisekunden hat. Die Variable t bezeichnet den aktuellen Zeitschritt. Demzufolge bezeichnet t-1 den vorhergehenden Zeitschritt. Gleichung (1) stellt einen Differenzenquotienten dar. Selbstverständlich kann die ungefilterte Geschwindigkeitsänderungsgröße ax auch als mathematisch formulierte zeitliche Ableitung der Geschwindigkeitsgröße vref ermittelt werden.
In einem weiteren Rechenschritt, der ebenfalls in dem in Figur 2 dargestellten Schritt 205 abläuft, wird durch eine fahrzeuggeschwindigkeitsänderungsabhängige Filterung aus der ungefilterten Geschwindigkeitsänderungsgröße ax die Geschwindigkeitsänderungsgröße axFiit(t) unter Verwendung der Gleichung
aχFiit(t) = (ax(t-l) + ax(t))/2 + df * ax(t) (2) mit df = max (0.1, abs ((vref(t)- vref(t-l)) / vref(t))
ermittelt. Der Ausdruck max bedeutet, dass von den beiden in der Klammer stehenden Werten der wertmäßig größere ausgewählt wird. Der Ausdruck abs bedeutet, dass der Betrag des geklammerten Ausdruckes gebildet wird.
Das durch die Gleichung (2) beschriebene Filter hat die Charakteristik eines Tiefpassfilters. Es handelt sich um eine Mittelwertbildung, die abhängig von der Geschwindigkeit des Fahrzeuges nachgeführt wird. Zusammengefasst kann festgehalten werden: Die Geschwindigkeitsänderungsgröße axFiit wird in Abhängigkeit der Geschwindigkeitsgröße vref durch Bildung eines Differenzenquotienten oder einer zeitlichen Ableitung und anschließender Filterung gebildet, wobei durch die Filterung eine Mittelwertbildung realisiert wird, die in Abhängigkeit der Geschwindigkeit des Fahrzeuges nachgeführt wird.
In einem Schritt 206, der auf den Schritt 205 folgt, wird ermittelt, ob eine Kurvenfahrt vorliegt oder nicht. Zu diesem
Zweck wird die Gierwinkelgeschwindigkeitsgröße ψß, ausgewertet. Im vorliegenden Fall wird überprüft, ob der Wert der Gierwinkelgeschwindigkeitsgröße ψß, kleiner als ein vorgegebener Schwellenwert ist. Der vorgegebene Schwellenwert kann beispielsweise in der Größenordnung von ungefähr 0.6 Grad/Sekunde liegen. Ist der Wert der Gierwinkelgeschwindigkeitsgröße ψßl kleiner als der vorgegebene Schwellenwert, was gleichbedeutend damit ist, dass keine merkliche Kurvenfahrt vorliegt, so kann die Ermittlung der Reibwertgröße Fμ durchgeführt werden, weswegen anschließend an den Schritt 206 ein Schritt 207 ausgeführt wird. Ist dagegen der Wert der Gierwinkelgeschwindigkeitsgröße ψß, größer als der vorgegebene Schwellenwert, was gleichbedeutend damit ist, dass eine merkliche Kurvenfahrt vorliegt, so kann die Ermittlung der Reibwertgröße Fμ nicht durchgeführt werden. Aus diesem Grund wird ausgehend vom Schritt 206 auf den Schritt 202 zurückgesprungen.
Durch die im Schritt 206 stattfindende Abfrage wird sichergestellt, dass die Ermittlung der Reibwertgröße Fμ ausschließlich bei Geradeausfahrt durchgeführt wird. Denn bei einer Kurvenfahrt liegen bedingt durch die Kurvenfahrt an den beiden Fahrzeugseiten unterschiedliche Schlupfwerte vor, die bei der Ermittlung der Reibwertgröße zu einer Verfälschung führen würden.
Allerdings kann auch für den Fall einer Kurvenfahrt eine Abschätzung des zwischen der Fahrbahn und dem Fahrzeugreifen vorliegenden Reibwertes vorgenommen werden. Hierzu ist eine modifizierte Vorgehensweise erforderlich. So kann bei einer Kurvenfahrt auch im Freirollfall ein Regelungseingriff durch eine Gierwinkelgeschwindigkeitsregelung vorliegen. Um auch für diesen Fall zuverlässig auf Regeleingriff erkennen zu können, muss das Signal des Gierratensensors ausgewertet werden. Mit Hilfe der Geschwindigkeitsgröße vref und der Gierwinkelgeschwindigkeitsgröße ψfil kann auch im Freirollfall der
Mindestreibwert bestimmt, und somit die Reibwertschätzung verbessert werden. Hierzu wird in Abhängigkeit der Geschwindigkeitsgröße vref und der Gierwinkelgeschwindigkeitsgröße ψß, ein Wert für die Längsbeschleunigung des Fahrzeuges ermittelt. Dieser wird beispielsweise durch Quotientenbildung mit der Geschwindigkeitsänderungsgröße axFiit verglichen, woraus sich ein Mindestreibwert bestimmen lässt, der als Abschätzung des zwischen der Fahrbahn und dem Fahrzeugreifen vorliegenden Reibwertes dient . In dem bereits erwähnten Schritt 207 wird überprüft, ob der Betrag der Geschwindigkeitsänderungsgröße axF_.ιt ( ) größer als ein vorgegebener Schwellenwert ist. Ist dies der Fall, so wird anschließend an den Schritt 207 ein Schritt 208 ausgeführt. Ist dies dagegen nicht der Fall, so wird anschließend an den Schritt ein noch zu beschreibender Schritt 213 ausgeführt .
In dem bereits erwähnten Schritt 208 wird der Zeitzähler tZah- ler inkrementiert . Dies kann beispielsweise entsprechend der Beziehung
tzahler = tZahler + T (3)
erfolgen. D.h. der Zeitzähler tZahier wird bei jeder Abarbeitung des Schrittes 208 um den Wert der Zykluszeit T erhöht. Das im Schritt 208 vorgenommene Inkrementieren des Zeitzählers hat folgende Bedeutung: Durch die beiden in den Schritten 206 und 207 stattfindenden Abfragen wird festgestellt, ob ein vorgegebener Betriebszustandes des Fahrzeuges vorliegt, in dem ausschließlich die Ermittlung der Reibwertgröße Fμ vorgenommen wird. Dieser vorgegebene Betriebszustand des Fahrzeuges ist durch die Gierwinkelgeschwindigkeitsgröße ψfl, und/oder die Geschwindigkeitsänderungsgröße axFiit(t) definiert. Bei diesem vorgegebenen Betriebszustand des Fahrzeuges handelt es sich um eine Geradeausfahrt, bei der eine Mindestbeschleunigung oder eine Mindestverzögerung des Fahrzeuges vorliegt. Durch das Inkrementieren des Zeitzählers im Schritt 208 soll dokumentiert werden, wie lange dieser vorgegebene Betriebszustand des Fahrzeuges vorliegt.
Anschließend an den Schritt 208 wird ein Schritt 209 ausgeführt. In diesem Schritt 209 wird die gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren für die Ermittlung der Reibwertgröße Fμ er- forderliche Schlupfbeobachtung durchgeführt. Hierzu werden zunächst in bekannter Weise in Abhängigkeit der Radgeschwindigkeitsgrößen vij und der Geschwindigkeitsgröße vref Radschlupfgrößen λij für die einzelnen Fahrzeugräder ermittelt.
Mit Blick auf die nachfolgenden Ausführungen sei daran erinnert, dass ein Fahrzeug mit einem Heckantrieb zu Grunde liegt, welches zwei Achsen aufweist. Bei einem Fahrzeug mit Vorderradantrieb oder bei einem Fahrzeug mit Allradantrieb sind bei den nachfolgenden Ausführungen entsprechende Änderungen bzw. Anpassungen vorzunehmen.
Ausgehend von den ermittelten Radschlupfgroßen λij wird sowohl für die Vorderachse eine Schlupfgröße λVA als auch für die Hinterachse eine Schlupfgroße λHA ermittelt. Für die Vorderachse wird die Schlupfgröße λVA durch Mittelwertbildung aus den beiden Radschlupfgroßen λvj , d.h. den Radschlupfgroßen der beiden Vorderräder ermittelt. Entsprechendes gilt für die Schlupfgroße λHA der Hinterachse. Die beiden Schlupfgroßen λVA und λHA werden der weiteren Schlupfbeobachtung zugrundegelegt. Folglich wird die Schlupfbeobachtung achsweise durchgeführt. Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass die Schlupfbeobachtung generell radindividuell, d.h. durch Auswertung der Radschlupfgrößen λij vorgenommen wird. In diesem Fall erhält man dann für jedes der Fahrzeugräder eine entsprechende Aussage über den vorliegenden Reibwert.
Entsprechend der Ermittlung der Geschwindigkeitsgröße vref wird auch bei der Schlupfbeobachtung zwischen dem Antriebsfall und dem Bremsfall unterschieden. Bei einem Fahrzeug mit Heckantrieb wird im Antriebsfall die für die Hinterachse ermittelte Schlupfgroße λHa ausgewertet. Wohingegen im Brems- fall die für die Vorderachse ermittelte Schlupfgröße λVA ausgewertet wird.
Die eigentliche Schlupfbeobachtung läuft wie folgt ab: Mit Hilfe von Fahrversuchen wurde im Vorfeld ermittelt, welcher Wertebereich für die Radschlupfgrößen λij und somit die achsweisen Schlupfgroßen λVA und λHA zu erwarten ist. Der dabei ermittelte gesamte Wertebereich wurde in einzelne Schlupfklassen unterteilt. Dabei kann die Unterteilung bei kleinen Schlupfwerten feiner sein, d. h. bei kleinen Schlupfwerten ist die Intervalllänge der einzelnen Schlupfklasse kleiner. Wohingegen die Unterteilung zu größeren Schlupfwerten hin gröber werden kann, was bedeutet, dass bei größeren Schlupfwerten die Intervalllänge der einzelnen Schlupfklasse größer ist. Jeder der so ermittelten Schlupfklassen ist ein zugehöriger Schlupfklassenzähler λkZaier zugeordnet.
Wie bereits im Zusammenhang mit dem Schritt 204 ausgeführt, wird für jeden Zeitschritt des durch die Zykluszeit vorgegebenen Zeitrasters ein Wert für die Geschwindigkeitsgröße vref ermittelt. Folglich liegen auch für jeden dieser Zeitschritte
Radschlupfgrößen λij und somit auch achsweise Schlupfgrößen
Figure imgf000020_0001
Welche der beiden achsweisen Schlupfgrößen ausgewertet wird, hängt davon ab, ob ein Antriebsfall oder ein Bremsfall vorliegt. Die auszuwertende Schlupfgröße wird mit den Intervallgrenzen der einzelnen Schlupfklassen verglichen. Wenn festgestellt wird, dass der Wert der auszuwertenden Schlupfgröße innerhalb einer dieser Schlupfklassen liegt, dann wird der zu dieser Schlupfklasse zugehörige Schlupfklassenzähler λkZahier inkrementiert . Wie der Darstellung in Figur 2 zu entnehmen ist, handelt es sich bei dem erfindungsgemäßen Verfahren um ein zyklisches Verfahren. Folglich wird der Schritt 209, unter der Voraussetzung, dass die Zeitbedingung des noch zu beschreibenden Schrittes 210 erfüllt ist, solange ausgeführt, wie die Bedingungen der Schritte 206 und 207 erfüllt sind. D.h. der Schritt 209 und somit die in ihm stattfindende Schlupfbeobachtung bzw. Klassifizierung der Schlupfgroßen wird während eines vorgegebenen Betriebszustandes des Fahrzeuges für eine große Anzahl aufeinanderfolgender Zeitpunkte vorgenommen. Durch diese Klassifizierung bzw. Einsortierung der Schlupfgrößen in die einzelnen Schlupfklassen ergibt sich für die achsweisen Schlupfgrößen eine wertmäßige Häufigkeitsverteilung.
Zusammengefasst kann festgehalten werden: Jedes Mal wenn der Schritt 209 ausgeführt wird, wird eine achsweise Schlupfgröße λVA oder λHA ermittelt. Diese Schlupfgroße wird dann in Abhängigkeit ihres Wertes einer der Schlupfklassen zugeordnet. Dabei wird der zu dieser Schlupfklasse zugehörige Schlupfklassenzähler λkZahier inkrementiert. Dieser Ablauf wiederholt sich solange, wie die Bedingungen der Schritte 206 und 207 innerhalb des durch die im Schritt 210 enthaltene Abfrage definierten zeitlichen Rahmens erfüllt sind. Folglich ergibt sich durch diese Vorgehensweise eine wertmäßige Häufigkeitsverteilung für die Schlupfgroßen.
Alternativ zu der vorstehend beschriebenen achsweise durchgeführten Schlupfbeobachtung kann die Schlupfbeobachtung auch radindividuell durchgeführt werden. Dies hat den Vorteil, dass in diesem Fall beispielsweise auch sogenannte μ-split- Situationen erkannt werden können. Zudem hat die radindividuell durchgeführte Schlupfbeobachtung den Vorteil, dass auch sehr kurze Regeleingriffe, wie sie beispielsweise von einer Gierwinkelgeschwindigkeitsregelung durchgeführt werden, eindeutig erkannt werden können. Vor diesem Hintergrund könnte sich anbieten, bei Vorliegen solcher kurzer Regeleingriffe eine Umschaltung von der achsweisen auf die radindividuelle Schlupfbeobachtung vorzunehmen. Lange Regeleingriffe werden durch die achsweise Schlupfbeobachtung erfasst, weswegen bei Vorliegen solcher Regeleingriffe die Durchfuhrung radindividueller Regeleingriffe nicht' erforderlich ist.
Neben der vorstehend beschriebenen Schlupfbeobachtung wird im Schritt 209 auch der maximale Wert der Geschwindigkeitsänderungsgröße axFlιt(t) ermittelt. Hierzu wird bei jedem Aufruf des Schrittes 209 zunächst der aktuelle Wert der Geschwindigkeitsänderungsgröße axFlιt(t) ermittelt. Dieser aktuelle Wert der Geschwindigkeitsänderungsgröße axFlit(t) wird mit dem Wert des Geschwindigkeitsanderungsgroßenzeigers aZeιger verglichen. Wird bei diesem Vergleich festgestellt, dass der aktuelle Wert der Geschwindigkeitsänderungsgröße axFlιt(t) großer ist als der Wert des Geschwindigkeitsanderungsgroßenzeigers zeiger.- dann wird der Wert des Geschwindigkeitsanderungsgro- ßenzeigers aZΘιger mit dem aktuellen Wert der Geschwindigkeitsänderungsgröße axFllt(t) überschrieben. Ist dagegen der aktuelle Wert der Geschwindigkeitsänderungsgröße axFlχt(t) kleiner als der Wert des Geschwindigkeitsanderungsgroßenzeigers azeiger.- dann ist eine Uberschreibung nicht erforderlich.
An den Schritt 209 schließt sich der bereits vorstehend erwähnte Schritt 210 an. In diesem Schritt 210 wird mit Hilfe einer Abfrage überprüft, ob der Wert des Zeitzahlers tZahier großer als ein vorgegebener erster Zeitschwellenwert ist, der beispielsweise einer Zeitdauer von 10 Sekunden entspricht. Ist dies nicht der Fall, so wird ausgehend vom Schritt 210 zu dem Schritt 203 zurückgesprungen. Ist dagegen der Zeitzahler z&hie großer als der vorgegebene erste Zeitschwellenwert, so wird anschließend an den Schritt 210 ein Schritt 211 ausgef hrt .
In dem Schritt 211 wird die Reibwertgroße Fμ durch Auswertung der wertmaßigen Häufigkeitsverteilung und des maximalen Wertes der Geschwindigkeitsänderungsgröße ax α.ιt(t) ermittelt.
Hierzu wird zunächst die prozentuale Verteilung der Schlupfgroße λVA oder λHA über die einzelnen Schlupfklassen ermittelt. Zu diesem Zweck wird die Summe über alle Schlupfklassenzähler gebildet und die einzelnen Schlupfklassenzähler durch diese Summe dividiert. Somit liegt zum einen der maximale Wert der Geschwindigkeitsänderungsgröße axFχit(t) und zum anderen die prozentuale Verteilung der Schlupfgroße λVA oder λHA über die einzelnen Schlupfklassen vor. Unter Berücksichtigung dieser beiden Parameter und unter Verwendung der nachfolgenden Tabelle wird dann die Reibwertgroße Fμ ermittelt.
axfϊlt Schlupfklasse
0.5% - 1% 1% - 1.5% 1.5% -2% 2% - 2.5% 2.5% -3% 3% - 4% 4% - 5% 5% - 6% >6% min ; max min ; max min ; max min | max min ; max min ; max min | max min J max mm | max min ; max [m/s2] I [m/s2] [%] i [%1 [%] ! [%] [%] I [%] [%] I [%] [%] : [%] [%] I [%] [%] i [%] [%] I [%] [%] ! [%] griffig (trockener Asphalt)
-50 30 a 11! a 12 a 13! a14 a 15; a1ι a17! a1 a19;a110 a 111! a 112 a113! a114 a115! a116| a117! a 11
30 40 an1 an 2 an 3 an4 an 5! an6 a n 7! an8 an9! an 10 an 11 an 12 an 13 an 14 an 15 an 16] an 17! an 18 griffig (unebener Schnee)
10 15 b 11 b12| b13 b14 b15' b16 b17. bH b19. b110 b111 112 b113 b114 b115 b116 b117> b118
20 25! bn 1 bn2 bn3 bn4 bn5' bn6 bn 7> bn8 bn9i bn10 b n 11 bn 12 b π 13. bn 14 bn15 bn 16 bn17. bn18 glatt (ebener Schnee)
-301 -25 c11! c12 c13l c14 c15', c16 c 17', c18 d 9! d 10 c111i d 12 d 13| d 14 d 15', d 16 d 17! d 1
25i 3 Ol cn1i cn2 cn3l cn4 cnδ, cn6 cn7] cn8 cn 9i cn 10 cn 111 cn 12 cn 13; cn 14 cn 15, cn 16 cn 17i cn 18 glatt (ABS/ASR/ESP-Regelung)
-50 50, d11| d12| d13; d14 d15; d16 d 17] d 18 d19; d110 d111; d 112| 113; d114 d 115; d 116 d 117J d 118 -50 5 θl d21', 22 23', d24 d25| d26 d 27'. 28 d 29', d 210 d 211', d 212 d 213', d 2 | d 215'. d 21β| d 217', d 218
Tabelle: Prozentuale Schlupf erteilung bei unterschiedlichen Fahrzeug- Beschleunigungen bzw. Verzogerungen auf unterschiedlichen Fahrbahnoberflachen . Vorstehende Tabelle hat folgenden Aufbau: Die Tabelle ist, abgesehen von der Kopfzeile, im wesentlichen in vier Zeilenkomplexe unterteilt. Zwei Zeilenkomplexe betreffen griffige Fahrbahnverhältnisse und zwei Zeilenkomplexe betreffen glatte Fahrbahnverhältnisse. Im einzelnen handelt es sich um folgende Zeilenkomplexe: Ein erster Zeilenkomplex beschreibt verschiedene griffige Fahrbahnverhältnisse bei trockenem Asphalt; ein zweiter Zeilenkomplex beschreibet verschiedene griffige Fahrbahnverhältnisse bei unebenem Schnee; ein dritter Zeilenkomplex beschreibt verschiedene glatte Fahrbahnverhältnisse bei ebenem Schnee und ein vierter Zeilenkomplex beschreibt Fahrsituationen, bei denen sich das Fahrzeug auf einer glatten Fahrbahn befindet und gleichzeitig kurze Reglereingriffe eines Bremsschlupfreglers (ABS) und/oder eines Antriebsschlupfreglers (ASR) und/oder eines Gierwinkelgeschwindigkeitsreglers (ESP) ablaufen.
Jede einzelne der zu den vier Zeilenkomplexen gehörende Zeile hat entsprechend der Kopfzeile der Tabelle folgenden Aufbau: In der ersten mit ,,axfiltx überschriebenen Spalte ist jeweils ein Wertebereich für die Geschwindigkeitsänderungsgröße ax_ Fiit(t) angegeben. Hierbei gilt folgende Zuordnung: Negative Werte repräsentieren eine Verzögerung des Fahrzeuges, positive Werte repräsentieren eine Beschleunigung des Fahrzeuges. Mit Hilfe der sich an diese Spalte anschließenden Spalten, die zusammengefasst mit „Schlupfklasse" überschrieben sind, wird der erfahrungsgemäß zu erwartende Wertebereich der achsweisen Schlupfgroßen λVA oder λHA bzw. der Radschlupfgroßen λij in einzelne Schlupfklassen unterteilt. Dem vorliegenden Ausführungsform liegt eine Unterteilung in 9 Schlupfklassen zu Grunde, was jedoch keine Einschränkung darstellen soll. Selbstverständlich kann dieser Wertebereich auch feiner oder gröber unterteilt werden. Entsprechend der jeweils vorliegenden Fahrbahnverhältnisse, es wird entsprechend den oben genannten vier Zeilenkomplexen unterschieden, und entsprechend dem jeweils vorliegenden Wertebereich für die Geschwindigkeitsänderungsgröße axFnt(t), ergibt sich eine für die achsweisen Schlupfgrößen λVA oder λHA bzw. die Radschlupfgrößen λij charakteristische Verteilung, eine sogenannte Häufigkeitsverteilung, bei der für jede der Schlupfklassen eine Häufigkeit angegeben werden kann. Diese Häufigkeitsverteilung lässt sich beispielsweise empirisch mit Hilfe von Fahrversuchen ermitteln. Die Häufigkeitsverteilung gibt an, wie die bei einer Fahrt des Fahrzeuges auf einer glatten oder griffigen Fahrbahn vorkommenden achsweisen
Schlupfgroßen λVA oder λHA bzw. wie die Radschlupfgroßen λij üblicherweise, d.h. statistisch verteilt sind. Da die für die einzelnen Schlupfklassen ermittelten Häufigkeitswerte naturgemäß schwanken, sind für die einzelnen Schlupfklassen jeweils ein minimaler und ein maximaler Häufigkeitswert angegeben.
Die Anzahl der einzelnen zu einem Zeilenkomplex zusammenge- fassten Zeilen hängt davon ab, wie fein die Wertebereiche für die Geschwindigkeitsänderungsgröße axFnt(t) unterteilt sind.
Jede einzelne der in der Tabelle enthaltenen Zeilen beschreibt mit Hilfe der minimalen und maximalen Häufigkeitswerte eine für die jeweiligen Fahrbahnverhältnisse und den jeweiligen Wertebereich der Geschwindigkeitsänderungsgröße aχpiit(t) charakteristische Häufigkeitsverteilung für die Radschlupfgrößen λij bzw. für die achsweisen Schlupfgroßen λVA oder λHa.
Die Reibwertgröße Fμ bzw. die der Reibwertgröße Fμ zuzuweisende Information wird wie folgt ermittelt: Zunächst werden durch Auswertung des maximalen Wertes der Geschwindigkeitsänderungsgröße axFüt(t) die in Frage kommenden Zeilen der Tabelle ermittelt. Hierzu wird überprüft, in welchem der in der ersten Spalte aufgeführten Intervalle dieser maximale Wert enthalten ist. Anschließend daran wird ermittelt, welche dieser in Frage kommenden Zeilen eine Verteilung aufweist, die mit der für die achsweisen Schlupfgrößen λVA oder λHA oder mit der für die Radschlupfgroßen λij ermittelten wertemäßigen Häufigkeitsverteilung übereinstimmt. Hierzu wird für ede der in Frage kommenden Zeile überprüft, ob für sämtliche der
Schlupfklassenzähler λZähier der jeweils ihm zugeordnete prozentuale Wert in dem Intervall der jeweils zugehörigen Schlupfklasse enthalten ist. Gibt es eine Zeile, bei der für alle Schlupfklassen eine Übereinstimung vorliegt, so bestimmt diese Zeile die der Reibwertgröße Fμ zuzuweisende Information. Als Information wird der Reibwertgröße Fμ je nach Ergebnis die Information „glatt" oder „griffig" zugewiesen, bzw. ein entsprechend codierter Signalwert.
Erhält man aufgrund der vorstehend beschriebenen Vorgehensweise einen Tabellentreffer, so hat man für die letzte Beschleunigungs- bzw. Verzögerungsphase des Fahrzeuges den Zustand zwischen Reifen und Fahrbahn detektiert und kann entsprechend darauf reagieren.
Mit Hilfe der vorstehend beschriebenen Vorgehensweise kann für mehrere aufeinanderfolgende gleiche vorgegebene Betriebs- zustände des Fahrzeuges jeweils eine eigene Reibwertgröße ermittelt werden. D.h. es werden zeitlich gesehen nacheinander mehrere voneinander unabhängige Ermittlungen von Reibwertgrößen durchgeführt. Ausgehend von dieser Vorgehensweise lässt sich das erfindungsgemäße Verfahren dadurch verbessern, dass aus mehreren solcher Reibwertgrößen ein Mittelwert gebildet wird. An dieser Stelle sei noch darauf eingegangen, wie die vorstehende Tabelle generiert wird. In Messreihen wurden im Vorfeld durch Fahrversuche die charakteristischen prozentualen Schlupfklassenverteilungen für Beschleunigungs- und für Verzögerungsvorgänge auf griffiger und glatter Fahrbahnoberfläche empirisch ermittelt und als Tabelle für glatte Verhältnisse (Schneedecke) und für griffige Verhältnisse (trockener Asphalt) abgelegt.
Zur Erweiterung der Reibwertschätzung kann die vorstehende Tabelle mit charakteristischen Schlupfverteilungen für zusätzliche Fahrbahnoberflächen wie beispielsweise Schotter o- der Sand und für zusätzliche Fahrbahnbeschaffenheiten, als Beispiel seien eine mit Laub bedeckte Fahrbahn oder Wasser auf der Fahrbahn genannt, erweitert werden. Entsprechend ist die Tabelle um weitere Zeilenkomplexe zu ergänzen.
Im Zusammenhang mit der vorstehenden Tabelle nehmen solche vorgegebenen Betriebszustände eines Fahrzeuges, bei denen es zu einem Regelungseingriff durch einen Bremsschlupfregier und/oder durch einen Antriebsschlupfregier und/oder durch einen Gierwinkelgeschwindigkeitsregler kommt, eine Sonderstellung ein. Liegen solche Regelungseingriffe vor, dann ist die Schlupfverteilung in Richtung der höheren Schlupfklassen verschoben. Aus diesem Grund weist die vorstehende Tabelle zwei entsprechende Zeilen auf, es handelt sich um die beiden Zeilen des vierten Zeilenkomplexes, denn in solch einem Betriebszustand ist die Erkennung des Reibwertes besonders einfach und eindeutig, da die wertemäßigen Häufigkeitsverteilungen der Radschlupfgroßen λij bzw. der achsweisen Schlupfgrößen λVA oder λHA einen besonders hohen Anteil in den Schlupfklassen mit einem hohen Schlupfwert aufweisen. Zur Feststellung, ob ein Betriebszustand vorliegt, bei dem ein Regelungs- eingriff durch einen Bremsschlupfregier und/oder durch einen Antriebsschlupfregler und/oder durch einen Gierwinkelgeschwindigkeitsregler vorgenommen wird, können entsprechende Flags, die anzeigen, ob diese Regler aktiv sind, bzw. entsprechende Signale zur Durchführung solcher Regelungseingriffe ausgeben, ausgewertet werden. Aus Gründen der Übersichtlichkeit wurde auf die Darstellung entsprechender Signale in Figur 1 verzichtet.
Anschließend an den Schritt 211 wird ein Schritt 212 ausgeführt, in dem die Weiterverarbeitung der Reibwertgröße Fμ stattfindet. In erster Linie wird die Information der Reibwertgroße Fμ dem Fahrer mit Hilfe der in Figur 1 dargestellten Anzeigevorrichtung 105 dargestellt. D.h. dem Fahrer wird mitgeteilt, ob die momentan befahrene Straße eine griffige o- der glatte Oberfläche aufweist. Außerdem kann die Reibwertgroße Fμ anderen im Fahrzeug angeordneten Regelungs- und/oder Steuerungsvorrichtungen 106 zur Weiterverarbeitung zugeführt werden. Ausgehend vom Schritt 212 wird zu dem Schritt 202 zurückgesprungen .
Für den Fall, dass im Schritt 207 festgestellt wird, dass der Betrag der Geschwindigkeitsänderungsgröße ax iιt(t) kleiner als der vorgegebene Schwellenwert ist, wird anschließend an den Schritt 207 der bereits erwähnte Schritt 213 ausgeführt. In diesem Schritt 213 wird mit Hilfe einer Abfrage überprüft, ob der Wert des Zeitzählers tZahier größer als ein vorgegebener zweiter Zeitschwellenwert ist, der beispielsweise einer Zeitdauer von 0.5 Sekunden entspricht. Ist dies nicht der Fall, so wird ausgehend vom Schritt 213 zu dem Schritt 202 zurückgesprungen. Ist dagegen der Zeitzähler tZaier größer als der zweite Zeitschwellenwert, so wird anschließend an den Schritt 213 der Schritt 211 ausgeführt. Die beiden in den Schritten 210 und 213 durch Auswertung des Zeitzählers tZahier durchgeführten Zeitabfragen haben folgenden Hintergrund: Mit der Zeitabfrage des Schrittes 213 soll sichergestellt werden, dass die Ermittlung der Reibwertgröße Fμ erst dann durchgeführt wird, wenn der vorgegebene Betriebszustand des Fahrzeuges eine vorgegebene Mindestdauer besteht und somit eine so große Anzahl von Radschlupfgroßen λij ermittelt worden ist, dass die Ermittlung der Reibwert-größe Fμ als verlässlich angesehen werden kann. Die im Schritt 210 enthaltene Zeitabfrage hat die Funktion, die Ermittlung der Reibwertgröße Fμ bei Erreichen bzw. Überschreiten einer vorgegebenen Zeitdauer, deren Wert beispielsweise mit 10 Sekunden angesetzt werden kann, zu beenden. Hintergrund hierfür ist, dass ab einer gewissen Zeitdauer so viele Radschlupfgroßen λij ermittelt worden sind, dass eine zusätzliche Ermittlung weiterer Radschlupf-größen λij keine Verbesserung in der Qualität der Ermittlung der Reibwertgröße Fμ bringen würde.
Wie bereits im Zusammenhang mit Figur 1 angedeutet, können dem Block 101 zur Verbesserung der Ermittlung der Reibwert- größe Fμ weitere Größen zugeführt werden. Hierbei handelt es sich beispielsweise um eine die Außentemperatur beschreibende Größe Taußen und um eine Größe FScheXbenw-.scher- die den Betrieb des Scheibenwischers repräsentiert. Stehen diese beiden Größen dem Block 101 als Eingangsgrößen zur Verfügung, so sind bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zwischen dem Schritt 201 und dem Schritt 202 zwei optionale Schritte zwischenzuschalten. Der Übersichtlichkeit halber wurde auf die Darstellung dieser beiden optionalen Schritte in Figur 2 verzichtet.
In einem ersten optionalen Schritt kann durch Auswertung der die Außentemperatur beschreibenden Größe Taußen überprüft werden, ob die Außentemperatur größer als ein vorgegebener Temperaturschwellenwert ist, der beispielsweise eine Außen- temperatur von 15 Grad Celsius repräsentiert. Ist dies der Fall, so kann davon ausgegangen werden, dass eine griffige Fahrbahn vorliegt. In diesem Fall kann die Abarbeitung der Schritte 202 bis 213 entfallen, und der Große Fμ kann direkt ein Wert zugewiesen werden, der eine griffige Fahrbahnoberflache repräsentiert.
Alternativ und/oder ergänzend zu diesem ersten optionalen Schritt kann ein zweiter optionaler Schritt eingefugt werden. In diesem zweiten optionalen Schritt kann durch Auswertung der die Außentemperatur beschreibenden Große Taußen und der Große FSCe-.benιscher , die den Betrieb des Scheibenwischers repräsentiert, überprüft werden, ob eine niedrige Außentemperatur vorliegt und gleichzeitig der Scheibenwischer m Betrieb ist. Ist dies der Fall, d.h. fallt Niederschlag und ist gleichzeitig die Temperatur niedrig, so kann davon ausgegangen werden, dass Fahrbahnverhaltnisse mit niedrigem Reibwert vorliegen. Auch in diesem Fall kann die Abarbeitung der Schritte 202 bis 213 entfallen, und der Große Fμ kann direkt ein Wert zugewiesen werden, der eine glatte Fahrbahnoberflache repräsentiert.
An dieser Stelle sei nochmals der Kern des erfindungsgemaßen Verfahrens gemäß der ersten Ausfuhrungsform zusammengefasst : Bei diesem erfindungsgemaßen Verfahren wird die Tatsache ausgenutzt, dass das Reifen-Schlupfverhalten bei griffiger bzw. glatter Fahrbahnoberflache typischerweise unterschiedlich ist. Es wird somit der in einer μ-Schlupfkurve dargestellte Zusammenhang ausgenutzt. Das Schlupfverhalten wird wahrend eines vorgegebenen Betriebszustandes des Fahrzeuges bestimmt. Bei diesem vorgegebenen Betriebszustand des Fahrzeuges handelt es sich um eine bei einer Beschleunigungs- bzw. Verzoge- rungsphase des Fahrzeuges erfolgende Geradeausfahrt. Es handelt sich somit um einen durch eine Geschwindigkeitsande- rungsgröße definierten Betriebszustand des Fahrzeuges. Grundsätzlich werden die achsweisen Schlupfgroßen λVA oder λHA nur während einer Beschleunigungs- bzw. Verzögerungsphase von I axFiit I > 0,5 m/s2 und einer minimalen Zeit von 0,5 s sowie einer maximalen Zeit von 10 s ermittelt. Während dieser Zeit wird in jedem Zyklus die Schlupfgroße errechnet, klassifiziert und die Anzahl des Auftretens in der entsprechenden Schlupfklasse gespeichert und der maximale Beschleunigungsbzw. Verzögerungswert während der Beschleunigungs- bzw. Verzögerungsphase bestimmt. Nach dem Ende der Beschleunigungsbzw. Verzögerungsphase wird die absolute Anzahl des Auftretens der Schlüpfe in eine prozentuale Verteilung der Schlüpfe über den Schlupf-Klassen berechnet. Anschließend werden die ermittelten Werte, d.h. die prozentualen Werte der Schlupfklassen und der maximale Beschleunigungs- bzw. Verzögerungswert geprüft, ob diese innerhalb eines bestimmten Bereiches liegen. Für die einzelnen Schlupf lassen und für die ermittelte Beschleunigung bzw. Verzögerung gibt es jeweils einen Bereich, der mittels eines minimal und eines maximal zulässigen Wertes eindeutig bestimmt ist. Ein Tabellentreffer ist dann gefunden, wenn alle Bereichsbedingungen einer Tabellenzeile erfüllt sind. Nach jeder Schlupfbeobachtungsphase wird die Tabelle vollständig durchlaufen, wodurch auch Tabellen- mehrfachtreffer möglich sind.
Nachfolgend wird beginnend mit Figur 3 eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung bzw. des erfindungsgemäßen Verfahrens beschrieben. Entspricht dabei ein Block oder Schritt der zweiten Ausführungsform einem Block o- der Schritt der ersten Ausführungsform, so ist dies nachfolgend vermerkt. Die Ausführungen zu dem Block oder Schritt der ersten Ausführungsform gelten in diesem Fall auch für den Block oder Schritt der zweiten Ausführungsform. Entsprechendes soll auch in die andere Richtung gelten. Figur 3 zeigt in einer Übersicht eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, wobei ein Block 301 den Kern dieser Vorrichtung darstellt. Der konkrete Aufbau dieses Blockes wird anhand von Figur 4 näher erläutert.
Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden dem Block 301 verschiedene Eingangsgrößen zugeführt. Ausgehend von einem Block 302 werden dem Block 301 Raddrehzahlgrößen nij , die die Raddrehzahlen der einzelnen Fahrzeugräder beschreiben, zugeführt. Dabei handelt es sich bei dem Block 302 um den einzelnen Fahrzeugrädern zugeordnete Raddrehzahlsensoren. Selbstverständlich ist auch die Vorgehensweise der ersten Ausführungsform denkbar, so dass dem Block 301 nicht die Raddrehzahlgrößen nij , sondern Radgeschwindigkeitsgrößen vij zugeführt werden. In diesem Fall würde der Block 302 dem Block 102 entsprechen. Ausgehend von einem Block 303 wird dem
Block 301 eine Gierwinkelgeschwindigkeitsgröße ψßl , die die gefilterte Gierwinkelgeschwindigkeit beschreibt, zugeführt. Der Block 303 entspricht dem Block 103.
Ausgehend von einem Block 304 wird dem Block 301 eine Querbe- schleunigungsgröße ay, die die Querbeschleunigung des Fahrzeuges beschreibt, zugeführt. Sowohl der Block 304 als auch die Zuführung der Querbeschleunigungsgröße ay ist strichliniert dargestellt, was folgende Bedeutung hat: Die Querbeschleunigungsgröße ay wird für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens nicht zwingend benötigt. Ob die Querbeschleunigungsgröße ay benötigt wird, hängt davon ab, welche Art von Kurvenerkennung, auf diese wird im Zusammenhang mit Block 407 eingegangen, realisiert ist.
Ferner wird dem Block 301 ein von einem Bremslichtschalter 305 erzeugtes Signal BLS zugeführt. Hierbei handelt es sich um ein logisches Signal, welches beispielsweise den Zustand TRUE einnimmt, wenn der Bremslichtschalter geschaltet ist und somit eine Betätigung des Bremspedals vorliegt und welches den Zustand FALSE einnimmt, wenn der Bremslichtschalter nicht geschaltet ist und somit keine Betätigung des Bremspedals vorliegt. Im Übrigen entspricht der Bremslichtschalter 305 dem Bremslichtschalter 104.
Ausgehend von einem Block 306 wird dem Block 301 eine Größe FEAAZ zugeführt, die eine Information über den Zustand von im Fahrzeug enthaltenen Regelungs- und/oder Steuerungsvorrichtungen enthält. D.h. diese Größe enthält eine Information darüber, ob eine bzw. welche dieser Regelungs- und/oder Steuerungsvorrichtungen aktiv ist und einen Regelungs- oder Steuerungseingriff durchführt. Bei diesen Vorrichtungen kann es sich beispielsweise um Vorrichtungen zur Bremsschlupfregelung und/oder zur Antriebsschlupfregelung und/oder zur Regelung der Gierwinkelgeschwindigkeit des Fahrzeuges handeln.
Die Größe FEAAZ hat dabei, je nachdem, welche der vorstehend genannten Vorrichtungen aktiv ist, einen unterschiedlichen Informationsgehalt. Ist beispielsweise die Vorrichtung zur Bremsschlupfregelung aktiv, so enthält die Größe FEAAZ für jedes Fahrzeugrad eine Information darüber, ob an diesem Fahrzeugrad ein Bremsschlupf vorliegt oder nicht. Ist die Vorrichtung zur Antriebsschlupfregelung aktiv, so enthält die Größe FEAAZ für jedes Fahrzeugrad eine Information darüber, ob an diesem Fahrzeugrad ein Antriebsschlupf vorliegt oder nicht. In beiden Fällen wird die Information aus folgendem Grund radindividuell bereitgestellt: Sowohl bei einem Eingriff zur Bremsschlupfregelung als auch bei einem Eingriff zur Antriebsschlupfregelung liegen an einzelnen Fahrzeugrädern für einen längeren Zeitraum hohe Brems- bzw. Antriebsschlupfwerte vor. Bei der Ermittlung der wertemäßigen Häufig- keitsverteilung führt dies zu einer Verschiebung der radindividuell ermittelten wertemäßigen Häufigkeitsverteilungen hin zu betragsmäßig großen Schlup werten. Um solche verschobenen Häufigkeitsverteilungen richtig interpretieren zu können, wird die Information, an welchem Rad ein Brems- bzw. Antriebsschlupf vorliegt, ausgewertet. Zudem kann in solchen Situationen eine Plausibilisierung der ermittelten Reibwertgrößen mittels einer Abschätzung der übertragenen Kraft, die ein Maß für den ausgenutzten und somit real vorliegenden Reibwert darstellt, vorgenommen werden. Dies deshalb, weil auf Grund der wertemäßigen Häufigkeitsverteilung, die einen hohen Radschlupf zeigt, der Eindruck entstehen könnte, dass eine rutschige Fahrbahn vorliegt. Wenn bei der Abschätzung der übertragenen Kraft herauskommt, dass ein hoher Reibwert vorliegt, dann kann keine rutschige sondern dann muss eine griffige Fahrbahn vorliegen. Auf Einzelheiten wird weiter unten eingegangen.
Ist dagegen die Vorrichtung zur Regelung der Gierwinkelgeschwindigkeit des Fahrzeuges aktiv, so enthält die Größe FEAAZ lediglich eine pauschale Information darüber, ob an einem der Fahrzeugräder ein Bremseneingriff durchgeführt wird oder nicht. Diese pauschale Information ist aus folgendem Grund ausreichend: Ein im Rahmen der Regelung der Gierwinkelgeschwindigkeit durchgeführter Bremseneingriff bewirkt ein auf das Fahrzeug wirkendes Giermoment, um einen querdynamisch instabilen Zustand des Fahrzeuges, bei dem nicht unbeachtliche Querschlüpfe auftreten, zu stabilisieren. Da das vorliegende erfindungsgemäße Verfahren zur Ermittlung der Reibwert- größe auf der Auswertung des an den einzelnen Fahrzeugrädern vorliegenden Längsschlupfes basiert, würde die Berücksichtigung solcher Fahrsituationen bei der Ermittlung der wertemäßigen Häufigkeitsverteilung zu einer Verfälschung des Ergebnisses, d.h. zu einer Verfälschung der ermittelten Reibwert- große führen. Deshalb wird dann, wenn durch die Größe FEAAZ angezeigt wird, dass ein Bremseneingriff einer Vorrichtung zur Regelung der Gierwinkelgeschwindigkeit vorliegt, die Ermittlung der wertemäßigen Häufigkeitsverteilung für die Zeitdauer, während der dieser Eingriff vorliegt, unterbrochen. Gleichzeitig wird in solchen Fahrsituationen auf die Ausgabe des Symbols Schneeflocke verzichtet. Auf Einzelheiten wird weiter unten eingegangen.
Ausgehend von einem Block 307, bei dem es sich beispielsweise um einen Temperatursensor handelt und der dem Block 107 entspricht, wird dem Block 301 eine die Außentemperatur beschreibende Größe Taußen zugeführt. Des weiteren kann dem Block 301 optional, was durch die strichlinierte Darstellung angedeutet ist, ausgehend von einem Block 308, bei dem es sich beispielsweise um einen Regensensor handelt, eine Größe FRegen zugeführt werden. Mit dieser Größe wird dem Block 301 mitgeteilt, ob sich Wasser, beispielsweise von einem Niederschlag oder einer nassen Fahrbahn (Spritzwasser) herrührend, auf der Windschutzscheibe befindet. Alternativ oder ergänzend kann dem Block 301 mit Hilfe dieser Größe eine Information ü- ber die Wischaktivität des Scheibenwischers mitgeteilt werden. Bei dieser Information kann es sich beispielsweise um die Anzahl der Wischvorgänge je Zeiteinheit handeln.
Außerdem kann dem Block 301 optional, was durch die strichlinierte Darstellung angedeutet ist, ausgehend von einem Block 309, der dem Block 108 entspricht, eine Größe FΞCheibenischer zugeführt werden, die den Betriebszustand des Scheibenwischers repräsentiert. Die Größe Fscheibenischer kann verschiedene Informationen enthalten. Beispielsweise eine Information darüber, ob sich der Scheibenwischer im Intervallbetriebsmodus befindet, in Verbindung mit einem Regensensor ergibt sich ein Intervall-Wischen mit variabler Intervalllänge, und/oder eine Information darüber, ob sich der Scheibenwischer außerhalb seiner Parkposition befindet, d.h. ob sich der Scheibenwischer gerade bewegt, und/oder eine Information darüber, ob der Fahrer die Wischwaschfunktion zum Reinigen einer verschmutzten Frontscheibe aktiviert hat, in diesem Fall kann auf Grund der Aktivität des Scheibenwischers nicht zwangsläufig auf eine nasse und somit rutschige Fahrbahn geschlossen werden.
Im Block 301 läuft das erfindungsgemäße Verfahren der zweiten Ausführungsform unter Verarbeitung der ihm zugeführten Eingangsgrößen ab. Mit diesem erfindungsgemäßen Verfahren wird eine Reibwertgröße Fμ ermittelt, die den zwischen Fahrbahn und Fahrzeugreifen vorliegenden Reibwert repräsentiert. Entsprechend der ersten Ausführungsform wird ein Maß bestimmt, welches die Straßenverhältnisse in qualitativer Weise wiedergibt, in Form einer Unterscheidung, ob es sich um eine griffige oder rutschige, d.h. glatte Fahrbahn handelt.
Ausgehend vom Block 301 wird die Reibwertgröße Fμ sowohl einem Block 310 als auch einem Block 311 zugeführt. Dabei soll die in Figur 3 gewählte Darstellung nicht in der Form einschränkend wirken, dass lediglich eine einzige Größe diesen beiden Blöcken zugeführt wird. Vielmehr soll diese Darstellung auch die Möglichkeit umfassen, dass die Reibwertgröße Fμ sowohl eine für den Block 310 als auch eine für den Block 311 bestimmte Komponente enthält und somit sowohl dem Block 310 als auch dem Block 311 eine gesonderte Größe zugeführt wird. Bei dem Block 310 handelt es sich um ein bereits im Zusammenhang mit der ersten Ausführungsform beschriebenes Warnsystem, welches den Fahrer mit Hilfe einer Anzeigevorrichtung durch das Einblenden von Gefahrenstellen symbolisierenden Verkehrszeichen auf im Straßenverlauf befindliche Gefahrenstellen hinweist. Die Anzeigevorrichtung wird in Figur 3 durch einen Block 311 repräsentiert, der dem Block 105 entspricht.
Mit Hilfe der Reibwertgröße Fμ wird dem Warnsystem 310 die ermittelte Reibwertklasse mitgeteilt, d.h. ob es sich um^eine glatte oder griffige Fahrbahn handelt. In diesem Zusammenhang kann die Reibwertgröße Fμ im Einzelnen folgende Zustände annehmen und somit folgende Informationen enthalten: Es ist keine Reibwertinformation verfügbar, dieser Zustand wird insbesondere bei der Initialisierung der Reibwertermittlung eingenommen; es liegt ein hoher Reibwert und somit eine griffige Fahrbahn vor; es liegt ein niedriger Reibwert und somit eine rutschige oder nasse oder glatte Fahrbahn vor.
Durch die dem Warnsystem 310 mit Hilfe der Reibwertgröße Fμ mitgeteilte Information wird die Arbeitsweise des Warnsystems beeinflusst, beispielsweise wird diese Information für die Umschaltung von Kennlinien oder den Zugriff, d.h. die Auswahl von reibwertabhängigen Parametern oder Kennfeldern verwendet. Dadurch kann bei einem Warnsystem, bei dem eine Warnung nur dann erfolgt, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit einen der Gefahrenstelle entsprechenden Geschwindigkeitsschwellenwert ü- berschreitet, eine Absenkung des zu einer Fahrerinformation führenden Geschwindigkeitsschwellenwertes bei Straßenverhältnissen mit niedrigem Reibwert und somit eine frühzeitiger Information des Fahrers erreicht werden. Bei einem Warnsystem, bei dem die Einblendung der Information und somit die Warnung des Fahrers unabhängig von der Fahrzeuggeschwindigkeit erfolgt, kann diese Information bei einer glatten Fahrbahnoberfläche, d.h. bei einem niedrigen Reibwert früher ausgegeben werden. Insgesamt erfolgt also bei beiden Ausgestaltungen des Warnsystems eine frühzeitigere Warnung des Fahrers . Wie bereits erwähnt, handelt es sich bei dem Block 311 um eine in dem Warnsystem enthaltene Anzeigevorrichtung. Durch die der Anzeigevorrichtung 311 mit Hilfe der Reibwertgröße Fμ mitgeteilte Information wird die Anzeige eines Warnsymbols, bei dem es sich beispielsweise um eine Schneeflocke handeln kann und mit dem der Fahrer auf das Vorliegen eines niedrigen Reibwertes und somit auf eine rutschige oder glatte Fahrbahn aufmerksam gemacht werden soll, ausgelöst. Hierzu kann der Anzeigevorrichtung 311 entweder dieselbe Information wie dem Warnsystem 310, d.h. eine Information über die ermittelte Reibwertklasse zugeführt werden. Alternativ kann lediglich eine Anforderung zur Darstellung des Warnsymbols zugeführt werden. Als weitere Alternative wird der Anzeigevorrichtung 311 keine Größe bzw. kein Signal zugeführt. In diesem Fall wird die Ansteuerung der Anzeigevorrichtung 311 durch intern im Warnsystem 310 generierte Größen vorgenommen.
Nachfolgend wird die Funktionsweise des Blockes 301 anhand einer Figur 4 näher beschrieben. Mit Hilfe eines Blockes 401 werden ausgehend von dem ihm zugeführten Raddrehzahlgrößen nij Radgeschwindigkeitsgrößen vij ermittelt. Hierzu werden die Raddrehzahlen mit Hilfe eines Wertes für den Radumfang in Radgeschwindigkeiten umgerechnet. Die so ermittelten Radgeschwindigkeiten werden anschließend gefiltert und als Radgeschwindigkeitsgrößen vij an einen Block 402 und einen Block 403 ausgegeben. Sofern, wie bereits im Zusammenhang mit Figur 3 beschrieben, dem Block 301 anstelle der Raddrehzahlgrößen nij die Radgeschwindigkeitsgrößen vij zugeführt werden, ist der Block 401 in dieser Weise nicht erforderlich. In diesem Fall sind die Funktionen des Blocks 401 im Block 302 enthalten.
In dem Block 402 wird in Abhängigkeit der ihm zugeführten Radgeschwindigkeitsgrößen vij eine die Fahrzeugreferenzge- schwindigkeit beschreibende Geschwindigkeitsgröße vref ermittelt. Bei der Ermittlung der Geschwindigkeitsgröße vref wird entsprechend der ersten Ausführungsform zwischen einem Bremsfall und einem Antriebs- bzw. Freirollfall unterschieden. Diese Unterscheidung erfolgt mittels dem dem Block 402 zugeführten Signal BLS, wobei für das Signal BLS folgende Zuordnung gilt: Bei betätigtem Bremslichtschalter liegt ein Bremsfall und bei nicht betätigtem Bremslichtschalter liegt ein Antriebs- bzw. Freirollfall vor. Liegt der Bremsfall vor, so wird zunächst das Fahrzeugrad mit der größten Radgeschwindigkeit bestimmt. Aus dieser Radgeschwindigkeit wird mittels einer Filterung die Geschwindigkeitsgröße vref ermittelt. Dabei soll durch die Filterung eine Begrenzung der zu ermittelnden Geschwindigkeitsgröße vref erreicht werden. Liegt dagegen der Antriebsfall vor, so wird die Geschwindigkeitsgröße vref durch Bildung des Mittelwertes der Radgeschwindigkeiten der beiden nicht angetriebenen Räder ermittelt; bei einem Fahrzeug mit Heckantrieb somit aus den Radgeschwindigkeiten der beiden Vorderräder. Vorteilhafterweise wird bei der Ermittlung der Geschwindigkeitsgröße vref eine Begrenzung derart vorgenommen, dass die zeitliche Änderung der Geschwindigkeitsgröße für zwei aufeinanderfolgende Zykluszeiten auf einen maximalen Wert begrenzt ist. Die Geschwindigkeitsgröße vref wird einem Block 403, einem Block 406, einem Block 409 und optional, was durch die Strichlinierung dargestellt ist, einem Block 407 zugeführt.
In dem Block 403 werden in Abhängigkeit der ihm zugeführten Radgeschwindigkeitsgrößen vij und der Geschwindigkeitsgröße vref Radschlupfgroßen λij für die Fahrzeugräder ermittelt. Auch bei der Ermittlung der Radschlupfgrößen λij wird mit Hilfe des ebenfalls dem Block 403 zugeführten Signal BLS zwischen einem Bremsfall und einem Antriebsfall unterschieden. Liegt ein Bremsfall vor, so werden die Radschlupfgrößen λij gemäß der Beziehung
λij = (vij - vref) / vref
ermittelt. Liegt dagegen der Antriebsfall vor, so werden die Radschlupfgrößen λij gemäß der Beziehung
λij = (vij - vref) / vij
ermittelt. Die Radschlupfgroßen λij werden einem noch zu beschreibenden Block 404 zur weiteren Verarbeitung zugeführt.
In dem Block 406 wird eine Stillstandserkennung durch Auswertung der ihm zugeführten Geschwindigkeitsgröße vref durchgeführt. Hierzu wird die Geschwindigkeitsgröße vref mit einem vorgegebenen Schwellenwert, der beispielsweise in der Größenordnung von 3 m/s liegt, verglichen. Das Ergebnis dieser Auswertung wird mit Hilfe einer Größe FStill, die einer logischen Variablen entspricht, einem noch zu beschreibenden Block 408 zugeführt. Für die Größe FStill gilt dabei beispielsweise folgende Zuordnung: Unterschreitet die Geschwindigkeitsgröße vref den Schwellenwert, so kann von einem nahezu stehenden Fahrzeug bzw. einem Fahrzeug im Stillstand ausgegangen werden, weshalb der Größe FStill der Wert TRUE zugewiesen wird. Wird dagegen festgestellt, dass die Geschwindigkeitsgröße vref größer als der Schwellenwert ist, so wird auf ein fahrendes Fahrzeug erkannt, und der Größe FStill wird der Wert FALSE zugeordnet. Die Größe FStill enthält somit eine Information darüber, ob das Fahrzeug nahezu steht bzw. ob sich das Fahrzeug im Stillstand befindet.
In einem Block 407 wird durch Auswertung der ihm zugeführten Größen eine Kurvenfahrterkennung durchgeführt. Das Ergebnis O 2004/083012
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der Kurvenfahrterkennung wird mit Hilfe einer Größe FKurve, die einer logischen Variable entspricht, dem Block 408 zugeführt. Die Größe FKurve enthält somit eine Information darüber, ob sich das Fahrzeug in einer Kurvenfahrt befindet oder nicht, bzw. ob das Fahrzeug eine Kurve durchfährt oder nicht. Für die Durchführung der Kurvenfahrterkennung bieten sich zwei alternative Ausgestaltungen an. Bei einer ersten Ausgestaltung werden zur Erkennung einer Kurvenfahrt die Querbe- schleunigungsgröße ay und die Gierwinkelgeschwindigkeitsgröße ψß, ausgewertet. Bei dieser ersten Ausgestaltung liegt eine
Kurvenfahrt dann vor, wenn mindestens eine der beiden vorstehenden Größen einen jeweils zugehörigen Schwellenwert überschreitet. In diesem Fall wird der Größe FKurve der Wert TRUE zugewiesen. Wird dagegen festgestellt, dass sowohl die Quer- beschleunigungsgröße ay als auch die Gierwinkelgeschwindigkeitsgröße ψß, unterhalb dem jeweils zugehörigen Schwellenwert liegt, so wird auf eine Geradeausfahrt erkannt. In diesem Fall wird der Größe FKurve der Wert FALSE zugewiesen. Der Schwellenwert für die Querbeschleunigung liegt beispielsweise in der Größenordnung von 2 m/sΛ2. Der Schwellenwert für die Gierwinkelgeschwindigkeit liegt beispielsweise in der Größenordnung von 10°/s. Bei einer zweiten Ausgestaltung werden zur Erkennung einer Kurvenfahrt die Gierwinkelgeschwindigkeitsgröße ψß, und die Geschwindigkeitsgröße vref ausgewertet. Hierzu wird folgende Relation, bei der ein in Abhängigkeit der Gierwinkelgeschwindigkeitsgröße ψfl, und der Geschwindigkeitsgröße vref, unter Berücksichtigung der Spurbreite des Fahrzeuges FzgSpurbreite gebildeter Quotient mit einem Schwellenwert Sl verglichen wird, ausgewertet:
Ψß ■ FzgSpurbreite
> S1
2 ■ vref Bei dieser Ausgestaltung liegt eine Kurvenfahrt dann vor, wenn vorstehende Relation erfüllt ist, d.h. wenn besagter Quotient größer als der Schwellenwert Sl ist, und die Geschwindigkeitsgröße vref größer als ein zugehöriger Schwellenwert, der beispielsweise den Wert Null aufweist. In diesem Fall wird der Größe FKurve der Wert TRUE zugewiesen. Andernfalls liegt keine Kurvenfahrt vor, weswegen der Größe FKurve der Wert FALSE zugewiesen wird.
Bei der vorstehenden Relation stellt der Quotient ein Maß für den Radius der vom Fahrzeug durchfahrenen Kurve dar. Der Schwellenwert Sl entspricht einem Vielfachen der Intervalllänge der Schlupfklassen, in die der der wertemäßigen Häufigkeitsverteilung zu Grunde liegende betrachtete Schlupfbereich unterteilt ist. Der Vergleich des Quotienten erfolgt deshalb mit einem Vielfachen der Intervalllänge, da eine merkliche Kurvenfahrt, wie sie beispielsweise bei einem Wendemanöver vorliegt, zu unterschiedlichen Radschlüpfen an den beiden Fahrzeugseiten führt, was sich in einer Verschiebung der wertemäßigen Häufigkeitsverteilung für die linken bzw. rechten Fahrzeugräder bemerkbar macht. Der Schwellenwert Sl ist somit ein Maß für die auf Grund einer Kurvenfahrt erfolgenden Verschiebung der wertemäßigen Häufigkeitsverteilung.
Die alternative Ausgestaltung der Kurvenfahrterkennung ist in Figur 4 dadurch angedeutet, dass die Zuführung sowohl der Geschwindigkeitsgröße vref als auch der Querbeschleunigungsgrö- ße ay zu dem Block 407 strichliniert dargestellt ist.
In dem bereits erwähnten Block 408 wird anhand der ihm zugeführten Größen FStill und FKurve festgestellt, ob ein vorgegebener Betriebszustand des Fahrzeuges, bei dem die Ermittlung der wertemäßigen Häufigkeitsverteilung durchgeführt wird, vorliegt. Das Ergebnis dieser Auswertung wird vom Block 408 mit Hilfe einer Größe FKlass ausgegeben. Wird bei der Auswertung der beiden Größen FStill und FKurve festgestellt, dass mindestens eine dieser beiden Größen den Wert TRUE aufweist, so wird die Ermittlung der wertemäßigen Häufigkeitsverteilung nicht durchgeführt. Mit anderen Worten: Befindet sich das Fahrzeug nahezu im Stillstand oder fährt das Fahrzeug eine Kurve, insbesondere eine merkliche Kurve, so wird die wertemäßige Häufigkeitsverteilung nicht ermittelt. In diesem Fall wird der Größe FKlass beispielsweise der Wert FALSE zugewiesen. Andererseits bedeutet dies, wenn sich das Fahrzeug weder nahezu im Stillstand befindet, noch eine Kurve fährt, wird die Ermittlung der wertemäßigen Häufigkeitsverteilung durchgeführt. Anders formuliert: Bei einer Fahrt mit einer gewissen Mindestgeschwindigkeit, die im wesentlichen geradeaus verläuft, wird die Ermittlung der wertemäßigen Häufigkeitsverteilung durchgeführt. In diesem Fall wird der Größe FKlass beispielsweise der Wert TRUE zugewiesen. Fahrsituationen, bei denen sich das Fahrzeug nahezu im Stillstand befindet oder eine merkliche Kurve durchfährt, werden deshalb ausgeblendet, weil es sich hierbei, was den Radschlupf angeht, um hochdynamische Vorgänge handelt, bei denen eine Ermittlung der Reibwertgröße mittels Auswertung einer wertemäßigen Häufigkeitsverteilung keine zuverlässigen, d.h. brauchbaren Ergebnisse liefert.
Das Ergebnis der im Block 408 durchgeführten Auswertung wird einem der drei Blöcke 403 oder 404 oder 405 zugeführt. Dies ist in Figur 4 durch Zuführung der Größe FKlass auf einen strichlinierten Block, in dem die drei Blöcke 403, 404 und 410 zusammengefasst sind, angedeutet. Dadurch ist es möglich, den Arbeitsablauf von wenigstens einem dieser drei Blöcke zu beeinflussen, und somit auf verschiedene Art und Weise in die Ermittlung oder Auswertung der wertemäßigen Häufigkeitsverteilung einzugreifen bzw. diese zu unterbinden. In dem bereits erwähnten Block 404 wird eine Klassifizierung der ihm zugeführten Radschlupfgroßen λij durchgeführt, d.h. für die Radschlupfgroßen λij wird deren wertemäßige Häufigkeitsverteilung ermittelt. Das Ergebnis dieser Klassifizierung, d.h. die für die einzelnen Fahrzeugräder ermittelten wertemäßigen Häufigkeitsverteilungen werden dem bereits erwähnten Block 405 in Form der Größen λktabij zugeführt. In dem Block 405 werden die ihm für die einzelnen Fahrzeugräder zugeführten wertemäßigen Häufigkeitsverteilungen ausgewertet, wodurch für jedes der Fahrzeugräder eine Radreibwertgröße Fμji ermittelt wird. Das Ergebnis dieser Auswertung wird einem noch zu beschreibenden Block 411 in Form der Radreibwertgrößen Fμij zur weiteren Verarbeitung zugeführt. Auf die Einzelheiten der in den Blöcken 404, 405 und 411 stattfindenden Arbeitsabläufe wird im Zusammenhang mit der Figur 5 ausführlich eingegangen. Dem strichlinierten Block, in dem die drei Blöcke 403, 404 und 405 zusammengefasst sind, wird die Größe FEAAZ zugeführt. Zeigt diese Größe an, dass ein Bremseneingriff der Vorrichtung zur Regelung der Gierwinkelgeschwindigkeit vorliegt, so wird die in dem Block 404 stattfindende Ermittlung der wertemäßigen Häufigkeitsverteilung solange ausgeblendet, wie besagter Bremseneingriff andauert. Alternativ kann auch die im Block 405 stattfindende Auswertung ausgesetzt werden.
In dem bereits erwähnten Block 409 wird in Abhängigkeit der ihm zugeführten Geschwindigkeitsgröße vref eine die Längsbeschleunigung des Fahrzeuges beschreibende Längsbeschleunigungsgröße ax ermittelt. Dies kann beispielsweise durch Bildung einer zeitlichen Ableitung oder durch geeignete Filterung erfolgen. Die Längsbeschleunigungsgröße ax wird einem Block 410 zugeführt. In dem Block 410 erfolgt eine Abschätzung der Kraftübertragung. Allgemein formuliert wird bei dieser Abschätzung die auf das Fahrzeug wirkende Beschleunigung, insbesondere die auf das Fahrzeug wirkende Längsbeschleunigung, in Bezug zur Gravitationskonstante gesetzt, wodurch sich ein Maß für den in der jeweiligen Fahrsituation ausgenutzten Reibwert bestimmen lässt. Bzgl. der konkreten Realisierung dieser Abschätzung der Kraftübertragung sind zwei Ausgestaltungen denkbar. Bei einer^ ersten Ausgestaltung werden bei der Abschätzung der Kraftübertragung mit Hilfe des dem Block 410 zugeführten Signals BLS zwei Fahrzustände des Fahrzeuges unterschieden, der Bremsfall und der Antriebs- bzw. Freirollfall. Im Bremsfall ergibt sich der geschätzte Wert für den Reibwert sowohl für die Vorderachse als auch für die Hinterachse aus der vorliegenden realen Fahrzeugbeschleunigung bzw. -Verzögerung, der Gravitationskonstanten g und einer den Rollwiderstandswert einer durchschnittlichen Asphaltbahn repräsentierenden Größe MUE_ROLL. Der geschätzte Wert für den Reibwert ergibt sich beispielsweise gemäß der Beziehung
μPlausVA = μPlausHA = | ax | / (g * MUE_R0LL) .
Im Antriebs- bzw. Freirollfall wird bei der Abschätzung der Kraftübertragung zwischen der Vorderachse und der Hinterachse unterschieden. Für die Vorderachse entspricht der geschätzte Wert μPlausVA für den Reibwert dem Wert MUE_ROLL, während sich der geschätzte Wert μPlausHA für den Reibwert an der Hinterachse gemäß einer Beziehung
μPlausHA = ( FLuft + FRon + FAntrieb) / ( a * m * g )
ergibt. D.h. es wird die auf das Fahrzeug wirkende Längsbeschleunigung in Bezug zu der Gravitationskonstante g gesetzt, wobei durch den Faktor a der auf Grund der konstruktiv be- dingten Achslastverteilung auf die Hinterachse entfallende Anteil berücksichtigt ist. In die Bestimmung der auf das Fahrzeug wirkenden Beschleunigung geht beispielsweise die in der jeweiligen Fahrsituation vorliegende, von einem Motoreingriff herrührende Fahrzeugbeschleunigung oder von einem Bremseneingriff herrührende Fahrzeugverzögerung, sowie ein vom Luftwiderstand und/oder vom Rollwiderstand herrührender Verzögerungsanteil ein. Die beiden Größen μPlausVA und μPlausHA werden dem Block 411 zugeführt.
In einer zweiten Ausgestaltung wird eine Abschätzung der Kraftübertragung vorgeschlagen, die mit einem geringeren Rechenaufwand realisiert ist. Bei dieser zweiten Ausgestaltung wird nicht zwischen einem Brems- und einem Antriebsfall unterschieden, auch wird keine gesonderte Betrachtung für die Vorderachse und die Hinterachse angestellt. In diesem Fall erfolgt die Abschätzung der Kraftübertragung beispielsweise mit Hilfe des folgenden Quotienten:
μPlaus = (FLuft + FRoll + Fantrieb) / (m * g) ,
wobei die Größe μPlaus das Maß für den in der vorliegenden Fahrsituation ausgenutzten Reibwert darstellt. Die Größe μPlaus wird ausgehend vom Block 410 dem Block 411 zugeführt. Da diese zweite Ausgestaltung weniger präzise als die erste Ausgestaltung ist, wird die zweite Ausgestaltung hier lediglich erwähnt, während auf sie im weiteren Verlauf nicht mehr eingegangen wird. Deshalb wurde auch auf die Eintragung der Größe μPlaus in Figur 4 verzichtet.
Zusätzlich zu der Größen μPlausVA und μPlausHA werden dem Block 411 weitere Größen zugeführt. Hierbei handelt es sich um die bereits im Zusammenhang mit Figur 3 beschriebenen Größen FEAAZ und Taußen, sowie um die optional zugeführten Größen FRegen und FScheibenwischer • Außerdem wird dem Block 411 das Signal BLS zugeführt. Im Block 411 werden die Radreibwertgrößen Fμij mit Hilfe der vorstehend genannten Größen auf Plausibilität hin überprüft und ausgehend von dem dabei erhaltenen Ergebnis die Reibwertgröße Fμ ermittelt. Bei dieser Plausibilitäts- überprüfung können weitere Bedingungen, die beispielsweise in Abhängigkeit der vom Fahrzeug zurückgelegten Wegstrecke oder über die Zeitdauer, die ein vorgegebener Zustand vorliegt, berücksichtigt werden.
Nachfolgend wird mit Hilfe der Figur 5 das erfindungsgemäße Verfahren, welches im Block 301 der erfindungsgemäßen Vorrichtung der zweiten Ausführungsform abläuft, beschrieben. Insbesondere wird dabei auf die Arbeitsweise der Blöcke 404, 405 und 411 eingegangen. Dieses erfindungsgemäße Verfahren beginnt mit einem Schritt 501, an den sich ein Schritt 502 anschließt, in welchem verschiedene Größen initialisiert werden. Zum einen werden noch zu beschreibende Schlupfklassenzähler λktabij initialisiert. Zum anderen werden eine Zwischengröße Fμ_Plaus sowie die Radreibwertgrößen Fμij und die Reibwertgröße Fμ initialisiert. Sowohl der Zwischengröße Fμ_Plaus, als auch den Radreibwertgrößen Fμij und der Reibwertgroße Fμ werden jeweils solche Werte zugewiesen, die dafür stehen, dass derzeit keine Reibwertinformation verfügbar ist. Für den Fall, dass die Reibwertgröße Fμ sowohl eine für den Block 310 als auch eine für den Block 311 bestimmte Komponente enthält, werden diese beiden Komponenten entsprechend den Ausführungen zu der Reibwertgröße Fμ ebenfalls initialisiert .
An den Schritt 502 schließt sich ein Schritt 503 an, in welchem die dem Block 301 zuzuführenden Eingangsgrößen bereitgestellt werden. Im Einzelnen handelt es sich um die Raddrehzahlgrößen nij, die Gierwinkelgeschwindigkeitsgröße ψß, , die optional verarbeitet Querbeschleunigungsgröße ay, das Signal BLS, die Größe FEAAZ, die Größe außen^ sowie die beiden optional verarbeiteten Größen FRegen bzw. FScheibenwischer- Dabei kann vorgesehen sein, dass die Größen Taußen, FRegen und FScheibenwischer nicht bei jedem Durchlauf des Schrittes 503 in aktualisierte- re Form vorliegen, sondern ein aktualisierter Wert beispielsweise nur bei jedem zehnten Durchlauf bereitgestellt wird. Dies ist gerechtfertigt, da sich beispielsweise die Außentemperatur nur langsam ändert.
In einem sich anschließenden Schritt 504 werden verschiedene Größen ermittelt. Es handelt sich hierbei um die im Block 401 ermittelten Radgeschwindigkeitsgrößen vij, die im Block 402 ermittelte Geschwindigkeitsgröße vref, die im Block 406 ermittelte Größe FStill, die im Block 407 ermittelte Größe FKurve sowie die im Block 409 ermittelte Längsbeschleunigungsgröße ax. In einem sich an den Schritt 504 anschließenden Schritt 505 werden die Radschlupfgroßen λij ermittelt.
An den Schritt 505 schließt sich ein Schritt 506 an, in dem ermittelt wird, ob der vorgegebene Betriebszustand des Fahrzeuges vorliegt. Hierzu wird die im Zusammenhang mit dem Block 408 beschriebene Auswertung der beiden Größen FStill und FKurve vorgenommen. Wird im Schritt 506 festgestellt, dass sich das Fahrzeug in dem vorgegebenen Betriebszustand befindet, in diesem Fall liegt eine Fahrt mit einer Mindestgeschwindigkeit, die im wesentlichen geradeaus verläuft, vor, weswegen die wertemäßige Häufigkeitsverteilung für die Radschlupfgrößen λij ermittelt werden kann, so wird anschließend an den Schritt 506 ein Schritt 507 ausgeführt. Wird dagegen im Schritt 506 festgestellt, dass der vorgegebene Betriebszustand des Fahrzeuges nicht vorliegt, in diesem Fall befindet sich das Fahrzeug nahezu im Stillstand oder das Fahrzeug fährt eine Kurve, insbesondere eine merkliche Kurve, kann die O 2004/083012
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wertemäßige Häufigkeitsverteilung für die Radschlupfgrößen λij nicht ermittelt werden, weswegen anschließend an den Schritt 506 erneut der Schritt 503 ausgeführt wird. Die mit Hilfe des Schrittes 506 realisierte Verzweigung stellt sicher, dass solange der vorgegebene Betriebszustand des Fahrzeuges nicht vorliegt, die Ermittlung der wertemäßigen Häufigkeitsverteilung nicht durchgeführt wird, die hierfür benötigten Größen, insbesondere die Radschlupfgrößen λij dennoch bereitgestellt werden.
Alternativ zu der in Figur 5 dargestellten Abfolge der beiden Schritte 505 und 506, kann sich der Schritt 505 auch an den Schritt 506 anschließen. Dies würde bedeuten, dass die Radschlupfgrößen λij ausschließlich dann ermittelt werden, wenn der vorgegebene Betriebszustand des Fahrzeuges vorliegt. Wohingegen auf Grund der in Figur 5 gezeigten Anordnung der beiden Schritte 505 und 506 die Radschlupfgrößen λij sowohl dann ermittelt werden, wenn der vorgegebene Betriebszustand des Fahrzeuges vorliegt, als auch dann, wenn dieser nicht vorliegt .
In dem bereits erwähnten Schritt 507 wird die wertemäßige Häufigkeitsverteilung der Radschlupfgroßen λij ermittelt. Dabei wird für jedes der Fahrzeugräder eine eigene wertemäßige Häufigkeitsverteilung für die zugehörige Radschlupfgröße λij ermittelt. In Fahrversuchen wurde ein zu betrachtender Schlupfbereich, der durch einen minimalen und einen maximalen Schlupfwert beschrieben ist, ermittelt. Dieser Schlupfbereich wird der Ermittlung der wertemäßigen Häufigkeitsverteilung zu Grunde gelegt. Er wird in eine vorgegebene Anzahl von Schlupfklassen unterteilt, die vorteilhafterweise äquidistan- te Breite, d.h. identische Intervalllänge aufweisen. Ebenso ist es denkbar, die Intervalllänge der einzelnen Schlupfklas- sen an die zu erwartende Struktur der wertemäßigen Häufigkeitsverteilung anzupassen, und in gewissen Bereichen schmalere und in gewissen Bereichen breitere Schlupfklassen zuzulassen, so wie dies beispielsweise in der ersten Ausführungsform angedeutet ist. Vorteilhafterweise sind die Schlupfklassen symmetrisch zum Schlupfwert „Null" angeordnet. Die Schlupfklasse, die den minimalen Schlupfwert umfasst bzw. sich unmittelbar an diesen anschließt, wird als erste Schlupfklasse bezeichnet. Die Schlupfklasse, die den maximalen Schlupfwert umfasst bzw. sich unmittelbar an diesen anschließt, wird als letzte Schlupfklasse bezeichnet.
Wie der Darstellung in Figur 5 zu entnehmen ist, handelt es sich um ein zyklisches Verfahren. Dabei soll gelten, dass die Schritte 503 bis 509 einmal je Zykluszeit, die beispielsweise in der Größenordnung von 10 bis 100 Millisekunden liegt, durchlaufen werden. Somit liegen alle 10 bis 100 Millisekunden Radschlupfgrößen λij vor, die zur Ermittlung der wertemäßigen Häufigkeitsverteilung in die vorgegebenen Schlupfklassen einsortiert werden. Sofern der vorgegebene Betriebszustand des Fahrzeuges vorliegt, wird in jeder Zykluszeit die wertemäßige Häufigkeitsverteilung aktualisiert und ausgewertet. Die Ermittlung der wertemäßigen Häufigkeitsverteilung erfolgt vorteilhafterweise für jedes der Fahrzeugräder, was bedeutet, dass auch für jedes der Fahrzeugräder das Einsortieren der entsprechenden Radschlupfgroße erfolgt.
Die Ermittlung der wertemäßigen Häufigkeitsverteilung erfolgt mit Hilfe der bereits erwähnten Schlupfklassenzähler λktabij , wobei für jedes der Fahrzeugräder ein eigener Schlupfklassenzähler vorgesehen ist. Bei den einzelnen Schlupfklassenzäh- lern handelt es sich vorteilhafterweise um mehrdimensionale Größen, sogenannte Vektorgrößen, die eine der Anzahl der Schlupfklassen entsprechende Anzahl von Zählerelementen auf- weisen. Somit repräsentiert jedes einzelne Zählerelement die Auftretenshäufigkeit des Wertes der Radschlupfgroße in der zugehörigen Schlupf lasse, während der Schlupfklassenzähler an sich die wertemäßige Häufigkeitsverteilung der Werte der Radschlupfgroßen im gesamten Schlupfbereich repräsentiert.
Bei der nachfolgenden Beschreibung der der Ermittlung der wertemäßigen Häufigkeitsverteilung zugrundeliegenden Vorgehensweise wird ein beliebiger Zeitpunkt und die zu diesem Zeitpunkt vorliegende Radschlupfgroße betrachtet. Sofern der Wert der ermittelten Radschlupfgroße innerhalb des durch den minimalen und den maximalen Schlupfwert definierten Schlupfbereiches liegt, wird ermittelt, innerhalb welcher Schlupfklasse die Radschlupfgroße liegt. Hierzu wird die Radschlupfgröße mit den beiden Bereichsgrenzen der Schlupfklassen verglichen. Das Zählerelement des Schlupfklassenzählers, welches zu der Schlupfklasse gehört, innerhalb deren Bereichsgrenzen die Radschlupfgroße liegt, wird inkrementiert. Somit führt die in die betreffende Schlupfklasse einsortierte Radschlupfgröße zu einer Werteänderung der durch das Zählerelement repräsentierten Auftretenshäufigkeit in dieser Schlupfklasse . Wird bei dem Vergleich der Radschlupfgröße mit dem minimalen und dem maximalen Schlupfwert festgestellt, dass der Wert der Radschlupfgröße kleiner als der minimale Schlupfwert ist, so wird das zu der ersten Schlupf lasse gehörende Zählerelement inkrementiert. Wird bei diesem Vergleich festgestellt, dass der Wert der Radschlupfgröße größer als der maximale Schlupfwert ist, so wird das zu der letzten Schlupfklasse gehörende Zählerelement inkrementiert.
Wie bereits erwähnt, handelt es sich bei der erfindungsgemäßen Ermittlung der Reibwertgroße um ein zyklisches Verfahren. Aus diesem Grund ist bei der Ermittlung der einzelnen Auftretenshäufigkeiten und somit bei der Ermittlung der werte äßi- gen Häufigkeitsverteilung in geeigneter Art und Weise eine Normierung erforderlich, da die Summe aller Auftretenshäufigkeiten, d. h. die Summe der Werte der Zählerelemente eines Schlupfklassenzählers immer 100% ergeben muss.
Bei der Aktualisierung der Auftretenshäufigkeit einer Schlupfklasse, solch eine Aktualisierung ist dann erforderlich, wenn der Wert der Radschlupfgroße innerhalb dieser Schlupfklasse liegt, wird vorteilhafterweise der Wert der alten Auftretenshäufigkeit, d.h. der Wert, der vor der Aktualisierung vorlag, stärker gewichtet, als der hinzukommende Wert.
In dem sich an den Schritt 507 anschließenden Schritt 508 werden für die einzelnen Fahrzeugräder Radreibwertgrößen Fμij ermittelt. Die dabei zu Grunde liegende Vorgehensweise soll anhand der Figuren 6a, 6b und 6c beschrieben werden, wobei lediglich eines der Fahrzeugräder betrachtet werden soll, die Vorgehensweise ist jedoch für alle Fahrzeugräder identisch.
Figur 6a zeigt eine durch die Klassifizierung der für ein Fahrzeugrad ermittelten Radschlupfgrößen erhaltene wertemäßige Häufigkeitsverteilung, die für die Reibwertpaarung Rad/Straße charakteristisch ist. In Figur 6a sind auf der Abszisse die Schlupf lassen, beginnend mit der ersten und endend mit der letzten Schlupfklasse aufgetragen. Auf der Ordinate sind die Häufigkeiten h der einzelnen Schlupfklassen, die auch als Auftretenshäufigkeiten bezeichnet werden, aufgetragen. Das gesamte in Figur 6a dargestellte Diagramm stellt die für ein Fahrzeugrad ermittelte wertemäßige Häufigkeitsverteilung der zugehörigen Radschlupfgroße dar.
Für jedes der Fahrzeugräder läuft die Ermittlung der Radreibwertgröße Fμij wie folgt ab: Zunächst wird die Schlupfklasse mit der größten Häufigkeit, d.h. mit der größten Auftretenshäufigkeit aller Schlupf lassen ermittelt. Anschließend wird ausgehend von der ersten Schlupfklasse in Richtung der Schlupfklasse mit der größten Auftretenshäufigkeit gehend, diejenige Schlupfklasse gl ermittelt, für die als erste gilt, dass deren Auftretenshäufigkeit größer als ein vorgegebener Wert MUE_HÄUFIGKEIT_MIN ist. Für diese Schlupfklasse gl wird deren mittlerer Schlupfwert λgl ermittelt. In entsprechender Weise wird ausgehend von der letzten Schlupfklasse in Richtung der Schlupf lasse mit der größten Auftretenshäufigkeit diejenige Schlupf lasse g2 ermittelt, für die als erste gilt, dass deren Auftretenshäufigkeit größer als der vorgegebene Wert MUE_HÄUFIGKEIT_MIN ist. Auch für diese Schlupfklasse g2 wird deren mittlerer Schlupf ert λg2 ermittelt.
In einem nächsten Schritt wird ausgehend von den beiden Schlupf lassen gl und g2 die Streubreite g der Radschlupfgröße gemäß folgender Beziehung ermittelt:
g = λg2 - λgl.
Gemäß den vorstehenden Ausführungen müssen die Schlupfklassen eine dem vorgegebenen Wert MUE_HÄUFIGKEIT_MIN entsprechende Mindestauftretenshäufigkeit aufweisen, damit diese Schlupfklassen bei der Bestimmung der SchlupfStreuung, die durch die Streubreite g beschrieben wird, berücksichtigt werden
Mit Hilfe der beiden Größen Streubreite g und größte Auftretenshäufigkeit lässt sich das Muster der Radschlupfgroße, d.h. die wertemäßige Häufigkeitsverteilung beschreiben bzw. charakterisieren und somit eine Entscheidung darüber treffen, ob es sich um eine griffige oder eine rutschige Fahrbahn handelt. Und zwar ist es so, dass die wertemäßige Häufigkeitsverteilung bei einer griffigen Fahrbahn schmal und hoch ist, wohingegen sie bei einer rutschigen Fahrbahn breit und flach ist.
Die Unterscheidung, ob es sich um eine griffige oder eine rutschige Fahrbahn handelt, wird anhand einer Grenzlinie, die die Funktion eines Entscheidungskriteriums erfüllt, vorgenommen. Figur 6b zeigt eine erste Grenzlinie. In Figur 6b ist in ein Koordinatensystem, auf dessen Abszisse die Streubreite g und auf dessen Ordinate die größte Auftretenshäufigkeit aufgetragen ist, eine parabelförmige Grenzlinie, die durch eine Funktionsgleichung der Form
iGRenzlinie = Pl * gΛ2 + P2 * g + P3
beschrieben wird, eingezeichnet. Liegt das Wertepaar, welches sich aus der Streubreite g und der größten Auftretenshäufigkeit zusammensetzt, oberhalb dieser parabelförmigen Grenzlinie, so wird auf eine griffige Fahrbahn entschieden. Liegt dagegen das Wertepaar unterhalb der Grenzlinie, so wird auf eine rutschige Fahrbahn entschieden. Somit kann durch einen Vergleich des ermittelten Wertepaares mit den durch die Grenzlinie vorgegebenen Werten für jedes der Fahrzeugräder eine Radreibwertgröße Fμj i ermittelt werden.
Eine zu der in Figur 6b dargestellten Grenzlinie alternative Grenzlinie ist Figur 6c zu entnehmen. Hierbei handelt es sich um eine durch mehrere Geradenstücke abschnittsweise definierte Grenzlinie. Die dargestellte Grenzlinie weist vier Geradenstücke auf, die durch fünf Stützstellen vorgegeben sind. Dies soll keine Einschränkung darstellen. Selbstverständlich können auch Grenzlinien mit zahlenmäßig mehr oder weniger Stützstellen verwendet werden. Auch können zur Approximation eines durch die Stützstellen vorgegebenen Kurvenverlaufes andere Funktionen als Geradenstücke verwendet werden, um die Stützstellen miteinander zu verbinden. Die zweite Grenzlinie hat gegenüber der ersten Grenzlinie den Vorteil, dass der für die Auswertung benötigte Rechenaufwand geringer ist. Bei der zweiten Grenzlinie gilt ebenfalls die Einteilung, dass für Wertepaare, die oberhalb der Grenzlinie liegen, eine griffige und für Wertepaare, die unterhalb der Grenzlinie liegen, eine rutschige Fahrbahn anzunehmen ist.
Zusammenfassend kann somit festgehalten werden: Die Ermittlung der Radreibwertgrößen Fμij wird in Abhängigkeit einer ersten Größe, nämlich der Streubreite g, die die auf den Radschlupf bezogene Streuung der für die jeweilige Radschlupfgröße λij ermittelten wertemäßigen Häufigkeitsverteilung beschreibt und einer zweiten Größe, die der größten Auftretenshäufigkeit aller zu der wertemäßigen Häufigkeitsverteilung gehörenden Schlupfklassen entspricht, ermittelt. Der Wert der Radreibwertgrößen Fμij wird letztlich durch einen Vergleich der Werte der ersten und der zweiten Größe mit für griffige und rutschige Fahrbahnverhältnisse vorgegebenen Wertepaaren ermittelt .
Die vorstehend beschriebene Vorgehensweise bei der Ermittlung der Radreibwertgrößen Fμij kann wie folgt Vorteilhafterweiser ergänzt werden, dabei soll diese vorteilhafterweise Ergänzung sowohl bei einer Auswertung, der die erste Grenzlinie zu Grunde liegt, als auch bei einer Auswertung, bei der die zweite Grenzlinie zu Grunde liegt, einsetzbar sein: Für die Schlupfklasse mit der größten Auftretenshäufigkeit wird der mittlere Schlupfwert ermittelt. Dieser mittlere Schlupfwert wird bei der Ermittlung der Radreibwertgrößen Fμij berücksichtigt, was dazu führt, dass zusätzlich zu dem Vergleich des Wertepaares, welches sich aus der Streubreite und der größten Auftretenshäufigkeit zusammensetzt, mit der Grenzlinie, eine weitere Bedingung für die Bewertung, ob eine griffige oder eine rutschige Fahrbahn vorliegt, ausgewertet wird. In diesem Fall wird auf eine griffige Fahrbahn erkannt und der Radreibwertgröße Fμij ein entsprechender Wert zugewiesen, wenn das ermittelte Wertepaar oberhalb der Grenzlinie liegt und vorstehender mittlerer Schlupfwert kleiner als ein Schwellenwert ist, der die Radschlupfverhältnisse bei einer aktiven Antriebsschlupfregelung repräsentiert, und vorstehender mittlerer Schlupfwert größer als ein Schwellenwert ist, der die Radschlupfverhältnisse bei einer aktiven Bremsschlupfregelung repräsentiert. Sind nicht alle drei vorstehenden Bedingungen erfüllt, so liegt eine rutschige Fahrbahn vor und der Radreibwertgröße Fμij wird ein entsprechender Wert zugewiesen.
An dieser Stelle sei nochmals auf die in Figur 6a dargestellte wertemäßige Häufigkeitsverteilung eingegangen. Die Form dieser Häufigkeitsverteilung zeigt, dass diese Häufigkeitsverteilungen quasi gemäß einer Gaußverteilung angeordnet sind. Demzufolge hat die Größe Streubreite den Charakter einer Standardabweichung. Sofern das erfindungsgemäße Verfahren in einem Steuergerät implementiert ist, welches über einen leistungsfähigen Prozessor bzw. Rechner verfügt, kann anstelle der Streubreite alternativ die Standardverteilung ermittelt und ausgewertet werden. Durch diese und eventuell weitere Maßnahmen würde sich ein Verfahren realisieren lassen, mit dem durch Auswertung einer wertemäßigen Häufigkeitsverteilung eine Reibwertgröße ermittelt werden kann, die nicht nur eine qualitative, sondern auch eine quantitative Aussage über den Zustand der Fahrbahn zulässt.
In einem sich an den Schritt 508 anschließenden Schritt 509 wird die Reibwertgröße Fμ ermittelt. Hierzu wird zunächst durch Auswertung der dem Block 411 zugeführten Größen und Signale eine Zwischengröße Fμ_Plaus ermittelt. Dies erfolgt mit Hilfe verschiedener im Block 411 abgelegter Plausibili- tätsabfragen, mit denen unterschiedliche Teilmengen der dem Block 411 zugeführten Größen und Signale zur Plausibilitäts- überprüfung ausgewertet werden. Wie bereits im Zusammenhang mit Schritt 502 ausgeführt, ist der Zwischengröße Fμ_Plaus nach der Initialisierung ein Wert zugewiesen, der aussagt, dass derzeit keine Reibwertinformation vorliegt. Sobald eine der nachfolgend aufgeführten Plausibilitätsabfragen erfüllt ist, wird der Zwischengröße Fμ_Plaus ein Wert zugewiesen, der eine rutschige Fahrbahn repräsentiert. Ist dagegen keine der nachfolgenden Plausibilitätsabfragen erfüllt, so wird der Zwischengröße Fμ_Plaus ein Wert zugewiesen, der eine griffige Fahrbahn repräsentiert.
Im einzelnen handelt es sich um folgende Plausibilitätsabfragen, wobei zu beachten ist, dass es sich bei dem betrachteten Fahrzeug um ein Fahrzeug mit Heckantrieb handelt, weswegen es sich bei den Hinterrädern um die angetriebenen und bei den Vorderrädern um die nicht angetriebenen Räder handelt:
- Wurde für eines der Vorderräder auf eine rutschige Fahrbahn erkannt UND liegt der Wert der Größe μPlausVA unter einem vorgegebenen Schwellenwert UND
- ist der Bremslichtschalter betätigt UND liegt die Außentemperatur unter einem vorgegebenen Schwellenwert?
- Wurde für beide Vorderräder auf eine rutschige Fahrbahn erkannt UND liegt der Wert der Größe μPlausVA unter einem vorgegebenen Schwellenwert UND liegt die Außentemperatur unter einem vorgegebenen Schwellenwert? - Wurde für eines der Hinterräder auf eine rutschige Fahrbahn erkannt UND liegt der Wert der Größe μPlausHA unter einem vorgegebenen Schwellenwert UND liegt die Außentemperatur unter einem vorgegebenen Schwellenwert?
- Wurde für beide Hinterräder auf eine rutschige Fahrbahn erkannt UND liegt der Wert der Größe μPlausHA unter einem vorgegebenen Schwellenwert UND liegt die Außentemperatur unter einem vorgegebenen Schwellenwert?
Vorstehender Schwellenwert für die Außentemperatur liegt beispielsweise bei +10 °C. Ergänzend zu den vorstehend aufgeführten Plausibilitätsabfragen können auch Plausibilitätsabfragen berücksichtigt werden, bei denen beispielsweise die Größe Fscheienischer ausgewertet wird, oder denen eine Auswertung zu Grunde liegt, mit der festgestellt wird, ob eine im Fahrzeug enthaltene Gierwinkelgeschwindigkeitsregelung aktiv ist oder ob eine im Fahrzeug enthaltene Antriebsschlupfregelung aktiv ist oder ob eine im Fahrzeug enthaltene Bremsschlupfregelung aktiv ist.
In Abhängigkeit des Wertes der Zwischengröße Fμ_Plaus wird dann die Reibwertgröße Fμ ermittelt. Den nachfolgenden Ausführungen liegt dabei die Annahme zu Grunde, dass die Reibwertgroße Fμ, wie dies bereits im Zusammenhang mit Figur 3 beschrieben wurde, sowohl eine für den Block 310 als auch eine für den Block 311 bestimmte Komponente enthält. Dies soll allerdings keine Einschränkung darstellen. Die nachfolgenden Ausführungen lassen sich auch auf den Fall anwenden bzw. ü- bertragen, dass für die beiden Blöcke 310 und 311 eine einzige Reibwertgröße Fμ verwendet wird.
Wie bereits im Zusammenhang mit Schritt 502 ausgeführt, ist der für den Block 310 bestimmten Komponente der Reibwertgroße Fμ nach der Initialisierung ein Wert zugewiesen, der aussagt, dass derzeit keine Reibwertinformation vorliegt. Nachfolgend wird diese Komponente der Reibwertgröße Fμ der Einfachheit halber als Umschaltkomponente bezeichnet. Weist direkt im An- schluss an diesen Initialisierungszustand die Zwischengröße Fμ_Plaus einen Wert auf, der eine griffige Fahrbahn repräsentiert, so wird der Umschaltkomponente ein Wert zugewiesen, der eine griffige Fahrbahn repräsentiert. Weist im Anschluss an diese Wertzuweisung die Zwischengröße Fμ_Plaus einen Wert auf, der eine rutschige Fahrbahn repräsentiert, so wird der Umschaltkomponente unmittelbar ein Wert zugewiesen, der eine rutschige Fahrbahn repräsentiert. Gleichzeitig wird einem Streckenzähler ein erster Streckenwert zugewiesen, der beispielsweise in der Größenordnung von 500 Meter liegt. Weist direkt im Anschluss an den Initialisierungszustand die Zwischengröße Fμ_Plaus einen Wert auf, der eine rutschige Fahrbahn repräsentiert, so wird der Umschaltkomponente unmittelbar ein Wert zugewiesen, der eine rutschige Fahrbahn repräsentiert. Auch in diesem Fall wird dem Streckenzähler der erste Streckenwert zugewiesen. Verallgemeinert kann festgehalten werden: Weist die Zwischengröße Fμ_Plaus einen Wert auf, der eine rutschige Fahrbahn repräsentiert, so wird der Reibwertgröße Fμ unmittelbar ein Wert zugewiesen, der ebenfalls eine rutschige Fahrbahn repräsentiert.
Für den Fall, dass nachdem der Umschaltkomponente der Wert zugewiesen wurde, der eine rutschige Fahrbahn repräsentiert, die Zwischengröße Fμ_Plaus einen Wert aufweist, der eine griffige Fahrbahn repräsentiert, wird die Umschaltung der Um- schaltkomponente auf den Wert, der die griffige Fahrbahn repräsentiert, erst dann vorgenommen, wenn das Fahrzeug eine vorgegebene Fahrtstrecke, die dem ersten Streckenwert entspricht, zurückgelegt hat und während dieser Fahrtstrecke der Wert der Zwischengröße Fμ_Plaus nicht mehr gewechselt hat.
Sollte während das Fahrzeug die dem ersten Streckenwert entsprechende Fahrtstrecke zurücklegt, die Zwischengröße Fμ_Plaus erneut einen Wert aufweisen, der einer rutschigen Fahrbahn entspricht, so wird dem Streckenzähler ein zweiter Streckenwert, der größer als der erste Streckenwert ist, zugewiesen. Der zweite Streckenzähler liegt in der Größenordnung von 1000 Meter. Dadurch wird erreicht, dass wenn die Zwischengröße Fμ_Plaus erneut den Wert annimmt, der eine griffige Fahrbahn repräsentiert, das Fahrzeug eine längere Fahrstrecke zurücklegen muss, ehe der Reibwertgröße Fμ erneut der Wert zugewiesen wird, der eine griffige Fahrbahn repräsentiert .
Zusammenfassend kann festgehalten werden: Ein Wechsel der Umschaltkomponente von einem Wert, der eine griffige Fahrbahn repräsentiert zu einem Wert, der eine rutschige Fahrbahn repräsentiert, erfolgt unmittelbar, d.h. ohne dass das Fahrzeug eine vorgegebene Fahrtstrecke absolvieren muss und somit ohne bewusst herbeigeführte Zeitverzögerung. Dagegen erfolgt ein Wechsel der Umschaltkomponente von einem Wert, der eine rutschige Fahrbahn repräsentiert zu einem Wert, der eine griffige Fahrbahn repräsentiert, mit einer zeitlichen Verzögerung, die von der vom Fahrzeug zurückgelegten Fahrtstrecke abhängt. Dabei ist die vom Fahrzeug zurückzulegende Fahrtstrecke unterschiedlich lang, und hängt davon ab, ob es sich um ein einmaliges oder um ein wiederholtes Umschalten der Zwischengröße Fμ_Plaus zwischen einem Wert der eine griffige Fahrbahn repräsentiert und einem Wert, der eine rutschige Fahrbahn repräsentiert, handelt.
Wie bereits im Zusammenhang mit Schritt 502 ausgeführt, ist der für den Block 311 bestimmten Komponente der Reibwertgröße Fμ nach der Initialisierung ein Wert zugewiesen, der aussagt, dass derzeit keine Reibwertinformation vorliegt. Nachfolgend wird diese Komponente der Reibwertgröße Fμ der Einfachheit halber als Anzeigekomponente bezeichnet. Weist direkt im Anschluss an diesen Initialisierungszustand die Zwischengröße Fμ_Plaus einen Wert auf, der eine griffige Fahrbahn repräsentiert, so wird der Anzeigekomponente ein Wert zugewiesen, der eine griffige Fahrbahn repräsentiert. Weist im Anschluss an diese Wertzuweisung die Zwischengröße Fμ_Plaus einen Wert auf, der eine rutschige Fahrbahn repräsentiert, so wird erst nach Ablauf einer vorgegebenen Zeitdauer der Anzeigekomponente ein Wert zugewiesen, der eine rutschige Fahrbahn repräsentiert. Weist während dieser Zeitdauer die Zwischengröße Fμ_Plaus erneut einen Wert auf, der einer griffigen Fahrbahn entspricht, so bleibt für die Reibwertgröße Fμ der Wert, der eine griffige Fahrbahn repräsentiert, erhalten. Mit anderen Worten: Die Umschaltung der Anzeigekomponente von einem Wert, der eine griffige Fahrbahn repräsentiert auf einen Wert, der eine rutschige Fahrbahn repräsentiert, erfolgt nur dann, wenn die Zwischengröße Fμ_Plaus für eine vorgegebene Zeitdauer den Wert aufweist, der eine rutschige Fahrbahn repräsentiert. Weist direkt im Anschluss an den Initialisierungszustand die Zwischengröße Fμ_Plaus einen Wert auf, der eine rutschige Fahrbahn repräsentiert, so wird auch in diesem Fall erst nach Ablauf einer vorgegebenen Zeitdauer der Anzeigekomponente ein Wert zugewiesen, der eine rutschige Fahrbahn repräsentiert. Auch in diesem Fall bleibt dann, wenn die Zwischengröße Fμ_Plaus während dieser Zeitdauer erneut einen Wert aufweist, der einer griffigen Fahrbahn entspricht, für die Reibwertgrö- ße Fμ der Wert, der eine griffige Fahrbahn repräsentiert, erhalten. Für den Fall, dass nachdem der Anzeigekomponente der Wert zugewiesen wurde, der eine rutschige Fahrbahn repräsentiert, die Zwischengröße Fμ_Plaus einen Wert aufweist, der eine griffige Fahrbahn repräsentiert, wird die Umschaltung der Anzeigekomponente auf den Wert, der die griffige Fahrbahn repräsentiert, erst dann vorgenommen, wenn das Fahrzeug eine durch einen dritten Streckenwert definierte Fahrtstrecke, die in der Größenordnung von 1000 Meter liegt, zurückgelegt hat und während dieser Fahrtstrecke der Wert der Zwischengröße Fμ_Plaus nicht mehr gewechselt hat. Sollte während das Fahrzeug die dem dritten Streckenwert entsprechende Fahrtstrecke zurücklegt, die Zwischengröße Fμ_Plaus erneut einen Wert aufweisen, der einer rutschigen Fahrbahn entspricht, so wird nach Ablauf einer vorgegebenen Zeitdauer, während derer überprüft wird, ob die Zwischengröße Fμ_Plaus erneut ihren Wert wechselt, der Streckenzähler, mit dessen Hilfe überprüft wird, ob das Fahrzeug die dem dritten Streckenwert entsprechende Fahrtstrecke absolviert hat, zurückgesetzt. Folglich muss das Fahrzeug erneut diese Fahrtstrecke absolvieren. Wird während der vorgegebenen Zeitdauer festgestellt, dass die Zwischengröße Fμ_Plaus ihren Wert gewechselt hat und erneut den Wert einnimmt, der eine griffige Fahrbahn repräsentiert, so wird das bereits laufende Absolvieren der vorgegebenen Fahrtstrecke fortgesetzt.
Für die Anzeigekomponente kann zusammenfassend festgehalten werden: Ein Wechsel der Anzeigekomponente von einem Wert, der eine griffige Fahrbahn repräsentiert zu einem Wert, der eine rutschige Fahrbahn repräsentiert, erfolgt erst nach Ablauf einer vorgegebene Zeitdauer und somit nur mit einer Zeitverzögerung. Auch ein Wechsel der Anzeigekomponente von einem Wert, der eine rutschige Fahrbahn repräsentiert zu einem Wert, der eine griffige Fahrbahn repräsentiert, erfolgt nicht unmittelbar. Auch dieser Wechsel erfolgt zeitverzögert und zwar erst dann, wenn das Fahrzeug eine vorgegebene Fahrtstrecke absolviert hat. Vorteilhafterweise wird dann, wenn durch die Größe FEAAZ angezeigt wird, dass ein Bremseneingriff zur Regelung der Gierwinkelgeschwindigkeit vorgenommen wird, die Ausgabe der Anzeigekomponente und somit die Darstellung des Symbols Schneeflocke unterdrückt.
Im Anschluss an den Schritt 509 wird erneut der Schritt 503 ausgeführt .
Abschließend werden das erfindungsgemäße Verfahren der ersten Ausführungsform und das erfindungsgemäße Verfahren der zweiten Ausführungsform gegenübergestellt und dabei Gemeinsamkeiten und Unterschiede dieser beiden Verfahren aufgezeigt. Beide Verfahren haben Folgendes gemeinsam: Während eines vorgegebenen Betriebszustandes des Fahrzeuges werden zu verschiedenen Zeitpunkten Radschlupfgroßen λij ermittelt. Für diese Radschlupfgrößen λij oder für in Abhängigkeit dieser Radschlupfgrößen λij ermittelter achsweiser Schlupfgroßen λvA*- λHA wird deren wertemäßige Häufigkeitsverteilung ermittelt. Durch Auswerten dieser wertemäßigen Häufigkeitsverteilung wird die Reibwertgröße Fμ ermittelt. Diese Vorgehensweise ist so zu verstehen, dass sowohl die Ermittlung der Radschlupf- größen λij als auch die Ermittlung der wertemäßigen Häufigkeitsverteilung während des vorgegebenen Betriebszustandes des Fahrzeuges erfolgt, wobei das Vorliegen der Radschlupf- größen λij Grundlage für die Ermittlung der wertemäßigen Häufigkeitsverteilungen ist. Um sicherzustellen, dass die durch Auswerten der wertemäßigen Häufigkeitsverteilung ermittelte Reibwertgröße Fμ den jeweils zwischen Fahrbahn und Fahrzeugreifen vorliegenden Reibwert möglichst gut wiedergibt, wird die wertemäßige Häufigkeitsverteilung nur für Radschlupfgrö- ßen ermittelt, die bei einem vorgegebenen Betriebszustand des Fahrzeuges vorliegen. Dies bedeutet allerdings nicht zwangsläufig, dass die Radschlupfgroßen nur, d.h. ausschließlich bei Vorliegen des vorgegebenen Betriebszustandes des Fahrzeuges ermittelt werden. Dies kann, muss aber nicht so sein. So können die Radschlupfgrößen permanent ermittelt werden und nur bei Vorliegen des vorgegebenen Betriebszustandes des Fahrzeuges wird deren wertemäßige Häufigkeitsverteilung ermittelt und ausgewertet, so wie dies beispielsweise der zur zweiten Ausführungsform gehörenden Figur 5 zu entnehmen ist. Diese Vorgehensweise bietet sich insbesondere dann an, wenn die Radschlupfgrößen beispielsweise von einem im Fahrzeug vorhandenen Schlupfregelsystem bereit gestellt werden. Alternativ kann die Ermittlung der Radschlupfgroßen ausschließlich dann erfolgen, wenn der vorgegebene Betriebszustand des Fahrzeuges vorliegt, wie dies beispielsweise der zur ersten Ausführungsform gehörenden Figur 2 zu entnehmen ist. Wobei angemerkt sein soll, dass auch bei der ersten Ausführungsform die permanente Ermittlung der Radschlupfgroßen möglich ist.
Was die Ermittlung und Auswertung der wertemäßigen Häufig- keitsvereilung angeht, so unterscheiden sich die erste und die zweite Ausführungsform wie folgt: Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren der ersten Ausführungsform ist die Ermittlung und Auswertung der wertemäßigen Häufigkeitsverteilung zeitlich begrenzt. Beides wird innerhalb eines definierten Zeitfensters durchgeführt. Zudem wird die wertemäßige Häufigkeitsverteilung erst dann ermittelt, wenn der vorgegebene Betriebszustand des Fahrzeuges vorliegt. Diese Ermittlung wird abgebrochen, wenn während einer laufenden Ermittlung der vorgegebene Betriebszustand des Fahrzeuges nicht mehr vorliegt. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren der zweiten Ausführungsform wird dagegen die Ermittlung und Auswertung der wertemäßigen Häufigkeitsverteilung zeitlich unbegrenzt, d.h. konti- nuierlich durchgeführt. Es ist kein Zeitfenster vorgegeben. Liegt der vorgegebene Betriebszustand des Fahrzeuges vor, dann wird die wertemäßige Häufigkeitsverteilung in Form einer Aktualisierung bzw. Fortschreibung ermittelt. Liegt während der laufenden Ermittlung der wertemäßigen Häufigkeitsverteilung der Betriebszustand des Fahrzeuges nicht mehr vor, dann wird die Ermittlung der Häufigkeitsverteilung ausgesetzt bzw. unterbrochen aber nicht beendet. Sie wird nach erneutem Vorliegen des Betriebszustandes wieder fortgesetzt.
Bei beiden Ausführungsformen ist es denkbar, dass für den Fall, dass der vorgegebene Betriebszustand des Fahrzeuges nicht vorliegt zumindest einer der Schritte Radschlupf ermitteln oder wertemäßige Häufigkeitsverteilung ermitteln oder Häufigkeitsverteilung auswerten, nicht ausgeführt wird.
Die in den Figuren 1, 3 und 4 mit Hilfe der Pfeile dargestellte Zuführung der verschiedenen Größen an die einzelnen Blöcke kann beispielsweise mittels eines im Fahrzeug enthaltenen CAN-Bus erfolgen.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Ermittlung einer Reibwertgröße (Fμ) , die den zwischen Fahrbahn und Fahrzeugreifen vorliegenden Reibwert repräsentiert, bei dem für wenigstens ein Fahrzeugrad eine Radschlupfgröße (λij), die den an diesem Fahrzeugrad vorliegenden Radschlupf beschreibt, ermittelt wird, und bei dem die Reibwertgröße (Fμ) in Abhängigkeit der Radschlupfgröße (λij ) ermittelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass während eines vorgegebenen Betriebszustandes des Fahrzeuges zu verschiedenen, insbesondere aufeinanderfolgenden Zeitpunkten Radschlupfgrößen (λij) ermittelt werden und für diese Radschlupfgrößen (λij) oder für in Abhängigkeit dieser Radschlupfgroßen (λij) ermittelter achsweiser Schlupfgrößen (λVA λHA) deren wertemäßige Häufigkeitsverteilung ermittelt wird, wobei die Reibwertgroße (Fμ) durch Auswerten dieser wertemäßigen Häufigkeitsverteilung ermittelt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Radschlupfgrößen in Abhängigkeit einer Geschwindigkeitsgröße (vref) ermittelt werden, wobei bei der Er- mittlung der Geschwindigkeitsgroße (vref) zwischen einem Antriebsfall und einem Bremsfall unterschieden wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Ermittlung der Geschwindigkeitsgroße (vref) eine Gradientenbegrenzung dergestalt durchgeführt wird, dass die zeitliche Änderung der zu ermittelnden Geschwindigkeitsgroße begrenzt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zusatzlich eine Geschwindigkeitsänderungsgröße (ax_ Fiit) t die das Beschleunigungs- und/oder Verzogerungsver- halten des Fahrzeuges beschreibt, und/oder eine Gierwin- kelgeschwindigkeitsgroße ( ψßl ) , die die gefilterte Gierwinkelgeschwindigkeit des Fahrzeuges beschreibt, ermittelt und bei der Ermittlung der Reibwertgroße (Fμ) berücksichtigt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der vorgegebene Betriebszustand des Fahrzeuges durch eine Geschwindigkeitsänderungsgröße (axFllt) und/oder durch eine Gierwinkelgeschwindigkeitsgroße ( ψß, ) definiert ist.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem vorgegebenen Betriebszustand des Fahrzeuges um eine Geradeausfahrt, bei der eine Mindestbeschleunigung oder eine Mindestverzogerung vorliegt, handelt .
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich eine Geschwindigkeitsgröße (vref) , die die Fahrzeugreferenzgeschwindigkeit beschreibt, und/oder eine Gierwinkelgeschwindigkeitsgröße { ψßt ) r die die gefilterte Gierwinkelgeschwindigkeit des Fahrzeuges beschreibt, und/oder eine Querbeschleunigungsgröße (ay) , die die Querbeschleunigung des Fahrzeuges beschreibt, ermittelt und bei der Ermittlung der Reibwertgröße (Fμ) berücksichtigt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der vorgegebene Betriebszustand des Fahrzeuges durch eine Geschwindigkeitsgröße (vref) und/oder durch Gierwinkelgeschwindigkeitsgröße ( ψß, ) und/oder durch eine Querbeschleunigungsgröße (ay) definiert ist.
9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem vorgegebenen Betriebszustand des Fahrzeuges um eine mit einer Mindestgeschwindigkeit erfolgende Geradeausfahrt handelt.
10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Reibwertgröße (Fμ) durch Auswerten der für eine achsweise Schlupfgröße {λVΑ, λHA) ermittelten wertemäßigen Häufigkeitsverteilung ermittelt wird, wobei im Antriebsfall die für die angetriebene Achse ermittelte achsweise Schlupfgröße und im Bremsfall die für die nicht angetriebene Achse ermittelte achsweise Schlupfgröße ausgewertet wird.
11. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei Vorliegen kurzer Regeleingriffe einer Gierwinkelgeschwindigkeitsregelung die Reibwertgröße (Fμ) durch Auswerten der für die Radschlupfgroßen (λij) ermittelten wertemäßigen Häufigkeitsverteilungen ermittelt wird.
12. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass für die Fahrzeugräder jeweils durch Auswertung der für die Radschlupfgroßen (λij ) ermittelten wertemäßigen Häufigkeitsverteilungen Radreibwertgrößen (Fμij) ermittelt werden, wobei die Reibwertgröße (Fμ) in Abhängigkeit der Radreibwertgrößen (Fμij) ermittelt wird.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Reibwertgröße (Fμ) in Abhängigkeit verschiedener Größen, zu denen die Radreibwertgrößen (Fμij) gehören, mittels Plausibilitätsabfragen ermittelt wird.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass bei den Plausibilitätsabfragen neben den Radreibwertgrößen (Fμij) ferner eine Größe (μPlausVA, μPlausHA), die ein Maß für den an der Vorderachse oder Hinterachse des Fahrzeuges in der vorliegenden Fahrsituation ausgenutzten Reibwert darstellt, und/oder eine Größe (FEAAZ) , die eine Information über den Zustand von im Fahrzeug enthaltenen Regelungs- und/oder Steuerungsvorrichtungen enthält, und/oder eine die Außentemperatur beschreibende Größe (Taußen) und/oder eine von einem Regensensor stammende Größe (FRegen) und/oder eine den Betriebszustand des Scheibenwischers repräsentierende Größe (Fscheibenwiscer) und/oder ein die Betätigung des Bremspedals durch den Fahrer repräsentierendes Signal (BLS) berücksichtigt werden.
15. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Ermittlung der Reibwertgröße (Fμ) eine Abschätzung des in der vorliegenden Fahrsituation ausgenutzten Reibwertes berücksichtigt wird.
16. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Reibwertgröße (Fμ ) mindestens zwei Werte einnimmt, wobei ein erster Wert eine rutschige Fahrbahn und ein zweiter Wert eine griffige Fahrbahn repräsentiert.
17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Umschaltung zwischen den Werten die vom Fahrzeug zurückgelegte Fahrtstrecke und/oder eine Zeitbedingung berücksichtigt wird.
18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Umschaltung von dem einen Wert, der eine rutschige Fahrbahn repräsentiert auf den anderen Wert, der eine griffige Fahrbahn repräsentiert, erst dann vorgenommen wird, wenn das Fahrzeug eine vorgegebene Fahrtstrecke zurückgelegt hat.
19. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Umschaltung von dem einen Wert, der eine griffige Fahrbahn repräsentiert auf den anderen Wert, der eine rutschige Fahrbahn repräsentiert, erst dann vorgenommen wird, wen eine vorgegebene Zeitdauer verstrichen ist.
20. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass während des vorgegebenen Betriebszustandes des Fahrzeuges der maximale Wert einer Geschwindigkeitsänderungsgröße (axFüt) ermittelt wird, wobei dieser Wert bei der Auswertung der wertemäßigen Häufigkeitsverteilung berücksichtigt wird.
21. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Radschlupfgroßen (λij ) während des vorgegebenen Betriebszustandes des Fahrzeuges lediglich für einen vorgegebenen Zeitraum, der durch eine Mindestzeitdauer und/oder eine Höchstzeitdauer definiert ist, ermittelt werden.
22. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine die Außentemperatur beschreibende Größe (Taußen) und/oder eine Größe (Fsheibenwischer) , die den Betrieb des Scheibenwischers repräsentiert, ermittelt wird, wobei bei Vorliegen einer in Abhängigkeit wenigstens einer dieser beiden Größen definierten Bedingung die Ermittlung der wertemäßigen Häufigkeitsverteilung entfällt oder abgebrochen wird und statt dessen eine vorbestimmte Reibwertgroße (Fμ) verwendet wird.
23. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die ermittelte wertemäßige Häufigkeitsverteilung mit vorgegebenen, für unterschiedliche Reibwertgrößen ermit- telte Häufigkeitsverteilungen verglichen wird, wobei als Reibwertgröße diejenige Reibwertgröße ermittelt wird, die zu der vorgegebenen Häufigkeitsverteilung gehört, die der ermittelten wertemäßigen Häufigkeitsverteilung entspricht .
24. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass als weiteres Merkmal zur Unterscheidung der vorgegebenen Häufigkeitsverteilungen eine Geschwindigkeitsänderungsgröße (axFüt) herangezogen wird.
25. Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass den vorgegebenen Häufigkeitsverteilungen jeweils ein Wertebereich für die Geschwindigkeitsänderungsgröße (ax_ Fiit) zugeordnet ist, wobei während des vorgegebenen Betriebszustandes des Fahrzeuges der maximale Wert einer Geschwindigkeitsänderungsgröße (axFüt) ermittelt wird, und ein Vergleich der ermittelten wertemäßigen Häufigkeitsverteilung lediglich mit den vorgegebenen Häufigkeitsverteilungen vorgenommen wird, in deren Wertebereich für die Geschwindigkeitsänderungsgröße (axF t) der maximale Wert der Geschwindigkeitsänderungsgröße (axFüt) liegt .
26. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass der Wertebereich für die Radschlupfgroßen oder die achsweisen Schlupfgrößen in mehrere Schlupf lassen unterteilt ist, wobei bei dem Vergleich der ermittelten wertemäßigen Häufigkeitsverteilung mit den vorgegebenen Häufigkeitsverteilungen die für die einzelnen Schlupfklassen vorliegenden Häufigkeiten miteinander verglichen werden.
27. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Ermittlung der Radreibwertgrößen (Fμij) in Abhängigkeit einer ersten Größe (g) , die die auf den Radschlupf bezogene Streuung der für die jeweilige Radschlupfgröße (λij) ermittelten wertemäßigen Häufigkeitsverteilung beschreibt und einer zweiten Größe, die der größten Auftretenshäufigkeit aller zu der wertemäßigen Häufigkeitsverteilung gehörenden Schlupfklassen entspricht, ermittelt wird.
28. Verfahren nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass der Wert der Radreibwertgrößen (Fμij) durch einen Vergleich der Werte der ersten und der zweiten Größe mit für griffige und rutschige Fahrbahnverhältnisse vorgegebenen Wertepaaren ermittelt wird.
29. Vorrichtung zur Ermittlung einer Reibwertgröße (Fμ), die den zwischen Fahrbahn und Fahrzeugreifen vorliegenden Reibwert repräsentiert, wobei für wenigstens ein Fahrzeugrad eine Radschlupfgroße (λij ) , die den an diesem Fahrzeugrad vorliegenden Radschlupf beschreibt, ermittelt wird, und wobei die Reibwertgröße (Fμ) in Abhängigkeit der Radschlupfgroße (λij) ermittelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass während eines vorgegebenen Betriebszustandes des Fahrzeuges zu verschiedenen, insbesondere aufeinanderfolgenden Zeitpunkten Radschlupfgroßen (λij) ermittelt werden und für diese Radschlupfgroßen (λij) oder für in Abhängigkeit dieser Radschlupfgrößen (λij ) ermittelter achsweiser Schlupfgroßen (λVA*- λHA) deren wertemäßige Häufigkeitsverteilung ermittelt wird, wobei die Reibwertgroße (Fμ) durch Auswerten dieser wertemäßigen Häufigkeitsverteilung ermittelt wird.
30. Vorrichtung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass die Reibwertgröße (Fμ) einer Anzeigvorrichtung (105, 311) zugeführt wird, mit der die Information der Reibwertgroße (Fμ) dem Fahrer dargestellt wird, und/oder dass die Reibwertgröße (Fμ) anderen im Fahrzeug angeordneten Regelungs- und/oder Steuerungsvorrichtungen (106) zur Weiterverarbeitung zugeführt wird, und/oder dass die Reibwertgröße (Fμ) einem im Fahrzeug enthaltenen Warnsystem (310) , welches mit Hilfe eines Navigationssystems den Straßenverlauf der vor dem Fahrzeug liegenden Strecke ermittelt und welches den Fahrer mit Hilfe einer Anzeigevorrichtung (105, 311) durch das Einblenden von Gefahrenstellen symbolisierenden Verkehrszeichen auf im Straßenverlauf befindliche Gefahrenstellen hinweist, zugeführt wird.
31. Verwendung des Verfahrens nach Anspruch 1 in einem Warnsystem, welches mit Hilfe eines Navigationssystems den Straßenverlauf der vor dem Fahrzeug liegenden Strecke ermittelt und welches den Fahrer mit Hilfe einer Anzeigevorrichtung (105) durch das Einblenden von Gefahrenstellen symbolisierenden Verkehrszeichen auf im Straßenverlauf befindliche Gefahrenstellen wie Kurven und/oder Kreisverkehre und/oder Kreuzungen hinweist.
PCT/EP2004/002916 2003-03-21 2004-03-19 Verfahren und vorrichtung zur ermittlung einer den zwischen fahrbahn und fahrzeugreifen vorliegenden reibwert repräsentierenden reibwertgrösse WO2004083012A1 (de)

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