用于获知轮胎纵向刚度的方法和设备技术

本发明专利技术涉及一种用于获知在机动车(2)运行期间机动车(2)的至少一个车轮(1)的轮胎纵向刚度(K

【技术实现步骤摘要】
用于获知轮胎纵向刚度的方法和设备


[0001]本专利技术涉及用于获知机动车运行期间机动车的至少一个车轮的轮胎纵向刚度的方法和设备。此外，本专利技术还涉及利用这样的方法或具有这样的设备的机动车。

技术介绍

[0002]轮胎具有所谓的刚度。该刚度是工程力学中的参量，并且描述了物体(此处为轮胎)对由于力或力矩所造成的弹性变形的阻力。例如，具有较高刚度的轮胎对弹跳有更大抗性，并因此比软轮胎传递更强的颠簸。
[0003]因此，车轮的轮胎纵向刚度特别是对于在驾驶辅助系统中使用来说尤其是重要的参量。
[0004]对轮胎纵向刚度的确定通常通过例如借助卡尔曼滤波器或递归最小二乘法将沿纵向方向的轮胎打滑量与轮胎纵向力相关联地来进行。打滑量在此可以被理解为车轮转数与所走过的总路程相比的偏差；也就是说，通常是彼此处于摩擦接触的机械元件在载荷下的速度的偏差。
[0005]迄今已知的方法的共同点是，必须超过一定的轮胎打滑量或一定的轮胎激励量，以便确保对轮胎纵向刚度的稳定估计。
[0006]DE 10 2004 032730A1公开了一种用于确定轮胎纵向刚度的方法，其用于机动车的纵向动态或驾驶稳定调节系统，其中，将在被驱动或被制动的车辆车轮上或在被驱动或被制动的车辆车桥上确认的力锁合与在该车轮上或该车桥上的驱动或制动打滑量相关联，其中，排除了由行车道的纵向倾斜或由车体基本上围绕车辆横向轴线的倾斜所造成的干扰影响。
[0007]DE 10 2007 052751A1公开了一种用于获知轮胎纵向刚度的方法，其用于影响行驶状态的车辆调节系统中，该方法具有以下方法步骤：根据至少一个车轮转速传感器的测量值获知车轮速度，并获知比较速度，根据车轮速度和比较速度计算出当前的车轮实际打滑量，并根据事先获知的轮胎纵向力和当前的车轮实际打滑量计算出轮胎纵向刚度。

技术实现思路

[0008]因此，本专利技术的任务是说明一种改进的方法和一种改进的设备，以用于获知轮胎纵向刚度。此外，本专利技术的任务是说明一种利用这样的方法或具有这样的设备的机动车。
[0009]该任务通过具有权利要求1特征的方法和具有权利要求10特征的设备以及具有权利要求15特征的机动车来解决。
[0010]本专利技术的有利的改进方案由从属权利要求和以下描述以及附图来描述。
[0011]该任务通过一种用于获知在机动车运行期间机动车的至少一个车轮的轮胎纵向刚度的方法来解决，该方法包括以下步骤：
[0012]‑
在至少一个车轮中对维持当前的车速所需的车桥驱动力矩或车轮驱动力矩或对维持当前的制动功率所需的制动力矩或再生力矩产生用于正弦激励车轮转速的正弦调制，
由此诱发正弦的车轮转速波动，并且
[0013]‑
检测到所造成的正弦的车轮转速波动，并且
[0014]‑
从检测到的如此诱发的车轮转速波动中确定振幅，并且
[0015]‑
根据振幅获知轮胎纵向刚度。
[0016]根据本专利技术，通过对维持当前的行驶速度所需的平均/恒定的车轮驱动力矩或车桥驱动力矩的或对维持当前的制动功率所需的制动力矩或再生力矩的正弦调制来诱发相应的(多个)车轮转速的相应的正弦激励。由此诱发正弦的车轮转速波动。根据本专利技术认识到，如此诱发的车轮转速波动的振幅与轮胎纵向刚度近乎间接成比例。
[0017]因此根据本专利技术认识到，由于对驱动力矩或车轮驱动力矩的调制，根据轮胎纵向刚度，使得轮胎经历不同的转速变化。这同样适用于对制动力矩或再生力矩的调制。
[0018]通过本专利技术可以在无需计算轮胎打滑量的情况下确定车轮的轮胎纵向刚度。尤其地，该确定也可以针对非加速的车辆进行。可以取消用于确定确切的车辆参考速度和打滑量的复杂的附加传感器件。
[0019]通过检测转速变化的振幅，即如此诱发的车轮转速波动的振幅，因此可以根据本专利技术容易地确定轮胎纵向刚度。
[0020]正弦调制可以作为力矩调制来实施。
[0021]车轮转速波动可以作为力矩波动来实施。
[0022]本专利技术也可以用于全轮驱动车辆或一般的乘用车辆，或用于商用车辆或轨道车辆。
[0023]在另外的构造方案中，正弦调制的频率是能自由选择的。力矩调制的频率是能自由选择的，并且因此可以优选置于不受其他因素影响的频谱范围内，其中，然而例如必须考虑到现有的物理限制。如果正弦调制例如借助有关的力矩发送器来施加，那么例如必须考虑到力矩发送器的梯度限制。
[0024]在另外的构造方案中，在至少一个相对置的车轮对中，对车桥驱动力矩或车轮驱动力矩或对制动力矩或再生力矩进行正弦调制。在此，相对置的车轮对尤其是前车轮或后车轮。
[0025]在另外的构造方案中，在一个相对置的车轮对中，诱发出车桥驱动力矩或车轮驱动力矩的方向相反的正弦调制，或诱发出制动力矩或再生力矩的方向相反的正弦调制，从而就平均值来看使分别诱发的正弦的车轮转速波动基本上抵消。使得作用到车辆层面上的总驱动力矩或总制动力矩保持基本上恒定。
[0026]由于如此诱发的正弦的车轮转速波动的相互抵消，使得驾驶员没有经历或只经历不明显的速度变化。因此并不减少驾驶舒适性。这对频繁确定轮胎纵向刚度尤其有利。
[0027]替选地，在布置于相对置的车桥上的车轮对中，也可以对车桥驱动力矩或车轮驱动力矩或对制动力矩或再生力矩进行正弦调制。尤其地，在布置于相对置的车桥上的车轮对中，可以诱发方向相反的正弦调制，从而就平均值来看使作用于车辆层面上的总驱动力矩或总制动力矩保持基本上恒定。从而就平均值来看使分别诱发的正弦的车轮转速波动基本上抵消。这意味着，在后车轮中，共同诱发了对车桥驱动力矩或车轮驱动力矩或对制动力矩或再生力矩的正弦调制，并且在前车轮中，共同诱发了对车桥驱动力矩或车轮驱动力矩或对制动力矩或再生力矩的方向相反的正弦调制。从而就平均值来看使前桥和后桥上的车
桥驱动力矩或车轮驱动力矩或制动力矩或再生力矩的正弦调制又相互抵消。
[0028]由于如此诱发的正弦的车轮转速波动的相互抵消，使得驾驶员没有经历或只经历不明显的速度变化。因此并不减少驾驶舒适性。这对频繁确定轮胎纵向刚度尤其有利。
[0029]尤其地，可以根据所获知的轮胎纵向刚度来确定摩擦系数趋势。由此，同样可以在没有轮胎打滑的情况下确定摩擦系数趋势。尤其是在自主运行的车辆中，持续获知摩擦系数趋势对机动车的安全运行方式是必要的。这种对摩擦系数趋势的持续获知特别是在危险状况下是必不可少的，这是因为在此必须充分利用摩擦系数趋势，以便可以采取最佳行动，尤其是调整在制动行程和车辆稳定性方面最佳的速度。
[0030]在另外的实施方式中，可以借助对车轮转速波动的频率分析来确定所造成的车轮转速波动的振幅，即通过借助车轮转速波动的频率分析来检测转速变化的振幅，则可以推断出轮胎纵向刚度。这样的频率分析能容易且快速地执行。
[0031]此外，机动车基本上可以非加速地运行，即机动车尤其是自由滚动的、非加速的机动车，而几乎没有或只有较少的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.用于获知在机动车(2)运行期间所述机动车(2)的至少一个车轮(1)的轮胎纵向刚度(K
x
)的方法，所述方法包括以下步骤：
‑
在至少一个车轮(1)中对维持当前的车速(v)所需的车桥驱动力矩或车轮驱动力矩或对维持当前的制动功率所需的制动力矩或再生力矩产生用于正弦激励车轮转速(ω)的正弦调制，由此诱发正弦的车轮转速波动，并且
‑
检测到所造成的正弦的车轮转速波动，并且
‑
从检测到的如此诱发的车轮转速波动中确定振幅(ω
amp
)，并且
‑
根据所述振幅(ω
amp
)获知轮胎纵向刚度(K
x
)。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述正弦调制的频率是能自由选择的。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在至少一个相对置的车轮对中，对所述车桥驱动力矩或车轮驱动力矩或对所述制动力矩或所述再生力矩进行正弦调制。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在一个相对置的车轮对中，诱发所述车桥驱动力矩或车轮驱动力矩的方向相反的正弦调制，或诱发所述制动力矩或所述再生力矩的方向相反的正弦调制，从而就平均值来看使分别诱发的正弦的车轮转速波动基本上抵消，并且使得作用到车辆层面上的总驱动力矩或总制动力矩保持基本上恒定。5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在布置于相对置的车桥上的车轮对中，对所述车桥驱动力矩或车轮驱动力矩或对所述制动力矩或所述再生力矩进行正弦调制。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在布置于相对置的车桥上的车轮对中诱发方向相反的正弦调制，从而就平均值来看使分别诱发的正弦的车轮转速波动基本上抵消，并且使得作用到车辆层面上的总驱动力矩或总制动力矩保持基本上恒定。7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，根据所获知的轮胎纵向刚度(K
x
)确定摩擦系数趋势。8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，借助所述车轮转速波动的频率分析来确定所述振幅(ω
amp<...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱利安，
申请(专利权)人：采埃孚股份公司，
类型：发明
国别省市：