【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于获知车辆的车轮在行车道上的最大摩擦系数的方法，并且还涉及一种控制器和一种车辆。
技术介绍
1、在不同的车辆调节系统、尤其是车辆调节系统和驾驶员辅助系统中，考虑车轮与行车道之间的摩擦系数或黏着系数或摩擦值。
2、在此，行驶状况的当前或真实的摩擦系数和此外最大摩擦系数原则上是重要的。摩擦系数的准确的值一方面依赖于两个表面的材料，即依赖于道路覆面和车辆轮胎的表面以及当前的变化参量、例如温度、湿度、必要时表面的粗糙度和由于附加的颗粒、例如沙子、裂缝或污物所造成的影响。因此，对摩擦系数的准确的获悉是重要的，但通常难以被估计。
3、de 10 2016 211 728 a1描述了一种用于获知摩擦值的方法，其中，车辆的第一车轮被减速，使得第一车轮与行车道之间的滑移小于第二车轮与行车道之间的滑移，其中，获知第一车轮在减速期间的行为。因此，通过比较车辆的多个车轮的滑移行为来获知摩擦值。为此，首先假设车轮上的类似的摩擦系数，其中，为了获知而设置有主动制动过程。
4、de 10 2020 111 520 b3描述了一种用于确定摩擦值的方法，其中，减小车轮上的车轮载荷，并且有针对性地调设车桥上的车轮的轮距角，从而首先获知暂时的摩擦值，其中，随后考虑车轮纵向力和在正常情况下存在的车轮载荷以用于进一步计算。因此，为了这样的获知也执行车辆或车轮上的主动调设，并且将车桥的车轮相互比较。
5、这种方法通常能够获知分别存在的行驶状况的真实的摩擦系数（actual wheelfriction co
技术实现思路
1、本专利技术的任务是，提供用于获知最大摩擦系数的方法、用于执行该方法的控制器和车辆，其能够以相对较小的耗费准确地获知最大摩擦系数。
2、该任务通过根据权利要求1的方法来解决，此外，设置有在使用方法的情况下的车辆调节方法、用于执行方法的控制器和具有控制器的车辆。
3、因此设置的是，从基于车辆行为所获知的参考车轮加速度与从车轮的滑移行为所获知的实际车轮加速度的比较来获知车轮与行车道之间的最大摩擦系数。
4、由此，已经实现以下优点：
5、最大摩擦系数的获知可以利用原则上在车辆中存在的传感机构实现。在此，可以有利地考虑已经针对其他控制系统和调节系统存在的信息、例如车辆在平面中的加速行为和偏航行为的信息和数据，其要么针对其他调节已经存在，要么可以以很小的耗费来获知。因此，在使用尤其是车轮滑移的情况下，通常能够以很小的耗费来获知车轮的实际车轮加速度，这是因为原则上已经针对车辆中的不同的控制和调节系统、尤其是abs获知滑移行为。
6、本专利技术的另外的优点是，原则上可以在没有对车辆的主动影响的情况下、尤其是在没有主动的制动过程或加速过程的情况下实现获知。因此，例如不需要尝试性制动和其他过程，这些其他过程一方面可能会损害车辆的稳定性和行驶行为，并且此外是更耗时的且不能连续执行。
7、本专利技术的另外的优点是获知和测得的可重复性。因此，通过主动调设对摩擦系数的估计通常不如通过已经存在的传感器数据来获知那样可重复。此外，尤其是在主动调设的情况下，利用常规方法单独获知每个车轮的摩擦系数通常是更耗费的。
8、本专利技术的另外的优点是，最大摩擦系数的获知原则上可以不依赖于表面特性的测量或估计地进行。
9、本专利技术基于以下认知，即最大摩擦系数与车辆中的车轮的实际车轮加速行为、尤其是滑移行为和与参考车轮加速行为不同程度地相关联。因此尤其地，可以获知车轮的参考加速度来作为依赖于最大摩擦系数的值并且获知实际车轮加速度来作为不依赖于最大摩擦系数的值或归一化的值，从而可以从对这些参量的比较，尤其是从商中获知尤其是每个单独的车轮的最大摩擦系数。
10、根据优选的改进方案，从车辆的测得的加速度值和测得的偏航行为、尤其是偏航率来获知参考车轮加速度。测量尤其可以借助惯性传感器来实现。在此有利地使用的是，相应的传感器、尤其是惯性传感器已经可以设置用于其他的调节系统。
11、在计算中，车轮与传感器和/或与车辆重心的距离有利地与获知相关联。因此，在考虑不随时间变化的固定的几何距离的情况下可以实现快速的当前的获知。在此，尤其可以考虑惯性传感器单元（imu, inertial measurement unit）的统一的传感器距离。根据备选的构造方案，借助两点差分法，基于简单的变体模型来估计最大摩擦系数。
12、因此，车辆在平面中、即在纵向方向和横向方向（侧向方向）上的加速度以及偏航行为可以通过传感器单元来测量，并且从各自的车轮与传感器单元的距离可以获知车轮在平面中的各自的加速行为、即车轮在车轮的坐标系中的纵向加速度和横向加速度。
13、在获知参考车轮加速度时，优选补偿或计算出加速度和偏航行为的测量值的竖直分量，以便获得在平面中的动态。尤其地，在纵向方向和横向方向上获知重力补偿的加速度，这是因为应考虑行车道平面中的运动行为。进一步优选地，也由于车辆绕其纵轴线的摆动运动或滚动运动或绕其横轴线的俯仰运动，因此尤其应该考虑例如在上坡或下坡上、在具有横向倾斜的行车道上具有竖直分量的行驶状况。
14、对于测量备选或补充地，从在外部定位确定系统、例如gps中关于车辆的定位的数据能够获知加速度和偏航行为，其方式是：考虑车辆在外部定位确定系统中的轨迹。
15、实际车轮加速度有利地从车轮的纵向滑移和横向滑移计算出，其中，这些滑移值又从另外的车辆参量获知。因此，尤其可以从车轮转速、车轮的转向角和测得的偏航率，尤其是在考虑车辆的几何值、例如所涉及的车桥的轮距的情况下获知横向滑移，以便获知车轮的定位。因此，可以利用现有的或易于获知的值来简单获知横向滑移。
16、车轮的纵向滑移通常已经被用于调节系统（如abs和/或asr）并且因此通常是已知的；纵向滑移尤其可以从车轮转速、车轮的转向角、偏航率，尤其是在使用另外的值、例如车辆的几何构造、尤其是轮距和车辆的车辆数据、例如行驶方向和车辆速度的情况下来获知。
17、通过将车辆坐标或测得的参量变换到两个坐标系中的一个坐标系中，可以将车辆和车轮的不同的坐标系相互换算。该换算可以有利地在使用分别恒定的值、尤其是车辆和/或车轮的几何值的情况下实现，从而可以实现快速且统一的换算（相同的参量分别与该换算相关联），从而当前的测量误差不会累加。
18、根据本专利技术的方法尤其可以用于商用车、尤其是具有两个或更多个非抬升的车桥的商用车。该方法原则上不局限于特定数量的车桥。
19、因此有利地，能够实现对各个车轮、尤其是车辆的所有非抬升的车桥的车轮的最大摩擦系数的当前且快速的获知。因此，通过这样获知的最大摩擦系数可以快速且有针对性地执行车辆的控制和调节系统以及控制和调节方本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.用于获知车辆（1）的车轮（4）在行车道（2）上的最大摩擦系数（mue_0）的方法，其中，所述方法具有以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，借助旋转矩阵（R(delta-ij)）来实现在车轮坐标系（X‘‘Y‘‘）与行车道坐标系（XY）之间换算车轮速度（vijx、vijy）。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在获知所述参考车轮加速度（a-ref）时，借助所述车辆（1）的惯性传感器（11、12）、尤其是惯性传感器单元（10）来获知加速度（ax、ay）和/或偏航率（omega）（ST2）。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在获知所述参考车轮加速度（a-ref）时，考虑所述车轮（4）与所述惯性传感器（11、12）和/或与所述车辆（1）的重心（SP）的距离（SD）（ST2）。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，尤其是通过投影到行驶平面上和/或通过计算并减去竖直加速度值（az），从测量值重力补偿地获知所述车轮（4）的纵向加速度（ax）和/或横向加速度（ay）。
6.根据前述权利要求中
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在获知所述车辆（1）的参考车轮加速度（a-ref）时，在车辆坐标系（X‘、Y‘）中获知所述车轮（4）的纵向加速度（a’x）和横向加速度（a’y）（ST2）。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，完全或部分地从在外部定位系统、例如全球定位系统（GPS）中对所述车辆（1）的定位测量来获知所述参考车轮加速度（a-ref）。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在获知所述实际车轮加速度（a-real）时，考虑或获知所述车轮（4）的纵向滑移（slx‘）和横向滑移（sly‘）（ST3）。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，在使用以下横向滑移输入参量中的一个或多个的情况下获知所述横向滑移（sly‘）：
11.根据权利要求9或10所述的方法，其特征在于，在使用以下纵向滑移输入参量中的一个或多个的情况下获知所述纵向滑移（slx）：
12.根据权利要求10或11所述的方法，其特征在于，测量以下纵向滑移输入参量和横向滑移输入参量中的一些或所有并将它们考虑用作当前的测量值：
13.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，使所述参考车轮加速度（a-ref）和所述实际车轮加速度（a-real）与相同的坐标系相关并且相互转换，其中尤其地，首先在与车辆相关的坐标系（X‘、Y‘）中获知所述实际车轮加速度（a-real），并且
14.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在获知所述实际车轮加速度（a-real）时获知由所述最大摩擦系数（mue_0）归一化的值（ST3），
15.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，获知、尤其是独立于彼此地获知所述车辆（1）的多个车轮（4、4-ij）、尤其是所有车轮（4、4-ij）的最大摩擦系数（mue_0）。
16.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述车辆（1）具有两个或更多个车桥、尤其是两至五个车桥（A1~A5），并且获知不能抬升的车桥（A1~A5）的若干或所有车轮（4）的最大摩擦系数（mue_0、µ0）。
17.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在低于转向角边界值（delta-lim）的很小的转向角（delta）的情况下，尤其是在未转向的车桥（A2至A5）中或在转向的车桥（A1）处于直线行驶（vy=0）时的情况下，通过纵向滑移（sl_x）和横向滑移（sl_y）朝所述车轮的纵向方向（X‘‘、Y‘‘=0）的投影的投影差（DP）来计算纵向滑移（sl_ijx）和横向滑移（sl_ijy）。
18.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，考虑以下的算式来作为前桥的车轮（VL）的组合的车轮滑移：
19.车辆调节系统或车辆调节方法，其中，至少一个最大摩擦系数（mue_0）利用根据前述权利要求中任一项所述的方法来获知，并且尤其是在操控车辆（1）的车辆制动器（25）和/或驱动装置的情况下，基于至少一个所获知的最大摩擦系数（mue_0、mue_0ij）控制或调节车辆（1）的行驶行为。
20.根据权利要求19...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.用于获知车辆（1）的车轮（4）在行车道（2）上的最大摩擦系数（mue_0）的方法，其中，所述方法具有以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，借助旋转矩阵（r(delta-ij)）来实现在车轮坐标系（x‘‘y‘‘）与行车道坐标系（xy）之间换算车轮速度（vijx、vijy）。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在获知所述参考车轮加速度（a-ref）时，借助所述车辆（1）的惯性传感器（11、12）、尤其是惯性传感器单元（10）来获知加速度（ax、ay）和/或偏航率（omega）（st2）。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在获知所述参考车轮加速度（a-ref）时，考虑所述车轮（4）与所述惯性传感器（11、12）和/或与所述车辆（1）的重心（sp）的距离（sd）（st2）。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，尤其是通过投影到行驶平面上和/或通过计算并减去竖直加速度值（az），从测量值重力补偿地获知所述车轮（4）的纵向加速度（ax）和/或横向加速度（ay）。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在获知所述参考车轮加速度（a-ref）时，以不带在相对于行驶平面（x‘y‘）竖直的方向（z‘）上的加速或旋转的方式获知所述车辆（1）在所述车辆（1）的行驶平面（x’y‘）中的加速度（a‘x、a‘y）和偏航行为。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在获知所述车辆（1）的参考车轮加速度（a-ref）时，在车辆坐标系（x‘、y‘）中获知所述车轮（4）的纵向加速度（a’x）和横向加速度（a’y）（st2）。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，完全或部分地从在外部定位系统、例如全球定位系统（gps）中对所述车辆（1）的定位测量来获知所述参考车轮加速度（a-ref）。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在获知所述实际车轮加速度（a-real）时，考虑或获知所述车轮（4）的纵向滑移（slx‘）和横向滑移（sly‘）（st3）。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，在使用以下横向滑移输入参量中的一个或多个的情况下获知所述横向滑移（sly‘）：
11.根据权利要求9或10所述的方法，其特征在于，在使用以下纵向滑移输入参量中的一个或多个的情况下获知所述纵向滑移（slx）：
12.根据权利要求10或11所述的方法，其特征在于，测量以下纵向滑移输入参量和横向滑移输入参量中的一些或所有并将它们考虑用作当前的测量值：
13.根据前述权利要求中任一项所述的方...
【专利技术属性】
技术研发人员：阿达尔什·文卡塔·帕德马纳班，
申请(专利权)人：采埃孚商用车系统全球有限公司，
类型：发明
国别省市：
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