DE602004004014T2

DE602004004014T2 - Vorrichtung und Verfahren zur Beurteilung des Reifentyps und von Strassenoberflächenzuständen für Fahrzeuge

Info

Publication number: DE602004004014T2
Application number: DE602004004014T
Authority: DE
Inventors: Masaru 1-7-2 Kogure; Eiji 1-7-2 Shibata
Original assignee: Fuji Jukogyo KK; Fuji Heavy Industries Ltd
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 2003-08-26
Filing date: 2004-08-18
Publication date: 2007-04-26
Anticipated expiration: 2024-08-19
Also published as: US6907778B2; US20050044944A1; EP1510427A3; EP1510427B1; EP1510427A2; DE602004004014D1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und Verfahren zum Beurteilen von Straßenoberflächenzuständen zwischen einer Straßenoberfläche und Rädern eines Fahrzeugs und insbesondere eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Beurteilen des Griffigkeitzustands zwischen einer Straßeoberfläche und Reifen.
In den vergangenen Jahren wird bei der Berechnung von Steuerparametern in verschiedenartigen Fahrzeugsteuerungsstrategien, z.B. für eine Traktionssteuerung, eine Bremskraftsteuerung und eine Drehmomentverteilungssteuerung, häufig auf einen Reibungskoeffizient (Reibungskoeffizienten) der Straßenoberfläche und Griffigkeitszustände zwischen den Rädern und der Straßenoberfläche Bezug genommen. Zum Ausführen derartiger Fahrzeugsteuerungen ist es wichtig, Straßenoberflächenzustände einer Straße, auf der ein Fahrzeug gegenwärtig fährt, korrekt einzuschätzen oder zu beurteilen, um die Genauigkeit der Fahrzeugsteuerungen zu erhöhen. Wenn das Fahrzeug mit verschiedenen Reifentypen auf der gleichen Straßenoberfläche fährt, wird die Straßenoberfläche jedoch fehlerhaft beurteilt. Daher muss der Reifentyp (Sommerreifen, spikeloser Reifen (Winterreifen), usw.), mit dem ein Fahrzeug ausgestattet ist, bekannt sein, bevor Straßenoberflächenzustände oder Griffigkeitszustände beurteilt werden.
Beispielsweise wird in der JP-A-09-188114 (oder Familienmitglied EP-A-0783983) ein Verfahren zum Identifizieren des Reifentyps beschrieben, wobei jeweilige Rad geschwindigkeiten von vier Rädern und die Längsbeschleunigung des Fahrzeugs gemessen werden, und das Verhältnis der Drehzahl eines Vorderrades zur Drehzahl eines Hinterrades basierend auf diesen gemessenen Werten berechnet und der auf dem Fahrzeug montierte Reifentyp durch Vergleichen einer Funktion zwischen der Beschleunigung und dem Drehzahlverhältnis zwischen Vorder- und Hinterrädern mit dem berechneten Drehzahlverhältnis zwischen den Vorder- und Hinterrädern bestimmt wird. Die Funktion zwischen der Beschleunigung und dem Drehzahlverhältnis zwischen Vorder- und Hinterrad wird basierend auf Daten des Drehzahlverhältnisses zwischen Vorder- und Hinterrädern- für jeweilige vorgegebene Beschleunigungswerte bezüglich Reifen eines bekannten Typs erzeugt.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Reifentypbeurteilungsvorrichtung bereitzustellen, die dazu geeignet ist, einen auf einem eigenen Fahrzeug montierten Reifentyp mit hoher Genauigkeit zu beurteilen, und es ist eine andere Aufgabe der Erfindung, eine Straßenoberflächenzustandbeurteilungsvorrichtung bereitzustellen, die dazu geeignet ist, Straßenoberflächenzustände unter Verwendung des durch die erfindungsgemäße Reifentypbeurteilungsvorrichtung beurteilten Reifentyps exakt zu beurteilen.
Um die vorstehenden Aufgaben zu lösen, weist eine in einem Fahrzeug installierte Straßenoberflächenzustandbeurteilungsvorrichtung zum Beurteilen eines Griffigkeitszustands zwischen einer Straßenoberfläche und Rädern auf: eine Einrichtung zum Erfassen von Radgeschwindigkeiten der jeweiligen Räder; eine Einrichtung zum Berechnen einer Fahrzeuggeschwindigkeit basierend auf den Radgeschwindigkeiten; eine Einrichtung zum Berechnen einer Verzögerung des Fahrzeugs basierend auf einer Änderung der Fahrzeuggeschwindigkeit innerhalb einer vorgegebenen Zeit; eine Schlupfverhältnisdifferenzberechnungseinrichtung zum Berechnen von Schlupf verhältnisdifferenzen zwischen Vorder- und Hinterrädern basierend auf den Radgeschwindigkeiten der jeweiligen Räder und der Fahrzeuggeschwindigkeit; eine Schlupfverhältnisdifferenz-Mittelwertberechnungseinrichtung zum Berechnen eines Mittelwertes der Schlupfverhältnisdifferenzen innerhalb einer vorgegebenen Zeit; eine Reifentypentscheidungswertsetzeinrichtung zum variablen Setzen eines Reifentypentscheidungswertes, auf dem basierend ein Reifentyp beurteilt wird, auf einen ersten Referenzwert, wenn entschieden wird, dass kein Unterschied der dynamischen Radien zwischen den Vorder- und den Hinterrädern vorhanden ist, und auf einen zweiten Referenzwert, wenn entschieden wird, dass ein Unterschied der dynamischen Radien zwischen den Vorder- und Hinterrädern vorhanden ist; eine Reifentypbeurteilungseinrichtung zum Beurteilen eines Reifentyps der Räder als Sommerreifen oder als spikeloser Reifen bzw. Winterreifen, wenn eine vorgegebene Bedingung erfüllt ist, gemäß einem Vergleich zwischen dem Mittelwert und dem Reifentypentscheidungswert; eine Griffigkeitsschwellenwertsetzeinrichtung zum variablen Setzen eines Griffigkeitsschwellenwertes gemäß dem Reifentyp und einer Differenz der dynamischen Radien zwischen den Vorder- und Hinterrädern; eine Straßenoberflächenbeurteilungseinrichtung zum Beurteilen eines Straßenoberflächenzustands zwischen der Straßenoberfläche und den Rädern durch Vergleichen der Schlupfverhältnisdifferenz mit dem Griffigkeitsschwellenwert.
Die Erfindung wird nachstehend unter Bezug auf die Zeichnungen näher beschrieben.
1 zeigt ein Blockdiagramm eines Beispiels einer Reifentypbeurteilungsvorrichtung, das dazu beiträgt, die Erfindung zu verdeutlichen;
2 zeigt ein Ablaufdiagramm einer Verarbeitung zum Beurteilen eines Reifentyps gemäß dem Beispiel von 1;
3 zeigt ein Erläuterungsdiagramm zum Darstellen von Häufigkeitsverteilungen von Schlupfverhältnisdifferenzen für verschiedene Reifentypen;
4 zeigt ein Blockdiagramm einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Reifentypbeurteilungsvorrichtung;
5 zeigt ein Diagramm zum Darstellen einer Änderung einer Häufigkeitsverteilung von Schlupfverhältnisdifferenzen für einen Fall, in dem ein Unterschied der dynamischen Radien zwischen Vorder- und Hinterrädern auftritt;
6 zeigt ein Ablaufdiagramm einer Verarbeitung zum variablen Setzen eines Reifentypentscheidungswertes;
7 zeigt ein Ablaufdiagramm einer Verarbeitung zum Beurteilen eines Reifentyps;
8 zeigt ein Erläuterungsdiagramm von Griffigkeitsschwellenwerten gemäß einer zweiten Ausführungsform;
9 zeigt ein Blockdiagramm einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Straßenoberflächenzustandbeurteilungsvorrichtung; und
10 zeigt ein Ablaufdiagramm einer Verarbeitung zum Beurteilen eines Straßenoberflächenzustands.
Zunächst wird, bevor die erfindungsgemäße Reifentypbeurteilungsvorrichtung beschrieben wird, das Konzept des Reifentypbeurteilungsverfahrens beschrieben. Die Beurteilung eines Reifentyps basiert auf Schlupfverhältnisdifferenzen Sfr zwischen Vorder- und Hinterrädern. Außerdem basiert die Beurteilung des Straßenoberflächenzustands oder des Griffigkeitzustands des Reifens, wie nachstehend beschrieben wird, auf Schlupfverhältnisdifferenzen Sfr zwischen Vorder- und Hinterrädern. Die Schlupfverhältnisdifferenz Sfr ist eine Differenz zwischen einem Schlupfverhältnis Sf eines Vorderrades und einem Schlupfverhältnis Sr eines Hinterrades. Sfr = Sf – Sr (1)
Das Schlupfverhältnis eines bestimmten Rades wird durch ein Verhältnis einer Differenz (positiver Wert) zwischen einer Radgeschwindigkeit v und einer Fahrzeuggeschwindigkeit Vb zur Fahrzeuggeschwindigkeit Vb dargestellt. Das Schlupfverhältnis S wird anhand der folgenden Grundformel (2) automatisch berechnet. Wenn die Einheit der der Umfangsgeschwindigkeit entsprechenden Radgeschwindigkeit v von derjenigen der Fahrzeuggeschwindigkeit verschieden ist (z.B. Umin^–1 und km/h), müssen sie auf eine dieser Einheiten umgerechnet werden. S = (v – Vb)/Vb (oder S = (Vb – v)/Vb) (2)
Formel (1) kann unter Verwendung von Formel (2) in Formel (3) umgeschrieben werden Sfr = (vf – vr)/Vb (3)wobei vf die Radgeschwindigkeit eines Vorderrades und vr die Radgeschwindigkeit eines Hinterrades darstellten, wobei vorausgesetzt wird, dass das linke und das rechte Vorderrad und das linke und das rechte Hinterrad jeweils als ein Rad betrachtet werden.
Nachstehend wird das Konzept der Reifentypbeurteilung beschrieben. 3 zeigt ein Diagramm von Häufigkeitsverteilungen der Schlupfverhältnisdifferenz Sfr für unterschiedliche Reifentypen. In 3 stellen durchgezogene Linien eine Häufigkeitsverteilung der Schlupfverhältnisdifferenz Sfr für den Fall dar, dass das Fahrzeug mit Sommerreifen auf einer unebenen Straße fährt, und gestrichelte Linien stellen eine Häufigkeitsverteilung der Schlupfverhältnisdifferenz Sfr für den Fall dar, dass das Fahrzeug mit spikelosen Reifen auf einer ebenen Straße fährt.
Wie anhand der Figur ersichtlich ist, ist für den Fall, dass das Fahrzeug mit Sommerreifen ausgestattet ist, der Bereich, in dem häufig Schlupfverhältnisdifferenzen Sfr auftreten, ein Bereich, in dem die Schlupfverhältnisdifferenz Sfr kleiner ist als ein Referenzwert C1. Andererseits ist für den Fall, in dem das Fahrzeug mit spikelosen Reifen bzw. Winterreifen ausgestattet ist, der Bereich, in dem häufig Schlupfverhältnisdifferenzen Sfr auftreten, ein Bereich, in dem die Schlupfverhältnisdifferenz Sfr größer ist als der Referenzwert C1. Eine derartige in 3 dargestellte Kennlinie der Häufigkeitsverteilung wird gemäß Experimenten oder Simulationen unter einer Bedingung erhalten, gemäß der das Bremspedal betätigt und die Verzögerung Gx des Fahrzeugs innerhalb eines vorgegebenen Bereichs von 0,2 bis 0,3 G gehaltert wird. Wenn die Verzögerung Gx kleiner ist als 0,2 G, tritt nahezu kein Unterschied in den Verteilungen der Schlupfverhältnisdifferenz Sfr für den Fall, dass das Fahrzeug mit spikelosen Reifen ausgestattet ist, und den Fall auf, dass das Fahrzeug mit Sommerreifen ausgestattet ist. Andererseits wird, wenn die Verzögerung Gx größer ist als 0,3 G, die Schlupfverhältnisdifferenz Sfr für den Fall, dass das Fahrzeug mit spikelosen Reifen ausgestattet ist, groß, so dass es schwierig ist, eine eindeutige Häufigkeitsverteilung zu erhalten, gemäß der der Reifentyp definierbar ist. Daher kann die Verzögerung, gemäß der der Reifentyp mit statistisch hoher Genauigkeit beurteilt und bestimmt werden kann, auf 0,2 G bis 0,3 G festgelegt werden.
Die Schlupfverhältnisdifferenz Sfr zwischen den Vorder- und Hinterrädern wird unter der Bedingung überwacht, dass das Bremspedal betätigt ist und die Verzögerung innerhalb des Bereichs von 0,2 G bis 0,3 G liegt. Diese Bedingung wird nachstehend als "Ausführungsbedingung" bezeichnet. Weil ein (in 3 durch durchgezogene Linien dargestellter) Bereich, über den die Schlupfverhältnisdifferenzen Sfr für ein mit Sommerreifen ausgestattetes Fahrzeug verteilt sind, sich von einem (in 3 durch gestrichelte Linien dargestellten) Bereich unterscheidet, über den die Schlupfverhältnis differenzen Sfr für ein mit spikelosen Reifen ausgestattetes Fahrzeug verteilt sind, kann an einer Grenze der beiden Bereiche ein Referenzwert C1 festgelegt werden. Daher werden die überwachten Schlupfverhältnisdifferenzen Sfr mit dem Referenzwert verglichen, d.h., mit einem Reifentypentscheidungswert C1. Weil der Bereich, in dem die Schlupfverhältnisdifferenzen Sfr verteilt sind, für jeweilige Reifentypen bereits bekannt ist, kann durch Entscheiden, ob die Schlupfverhältnisdifferenzen Sfr größer sind als der Referenzwert oder Reifentypentscheidungswert C1 oder nicht, unter Bezug auf den für den Reifentyp inhärenten bekannten Verteilungsbereich entschieden werden, ob der Reifentyp ein Sommerreifen oder ein spikeloser Reifen ist. Durch Experimente oder Simulationen kann der Reifentypentscheidungswert C1, der unter der Ausführungsbedingung der Grenze zwischen beiden Bereichen entspricht, auf etwa 0,006 festgelegt werden. Beim Vergleich der Schlupfverhältnisdifferenzen Sfr mit dem Reifentypentscheidungswert C1 kann ein Momentanwert der Schlupfverhältnisdifferenz Sfr selbst verwendet werden. Weil der Momentanwert jedoch durch Rauschen beeinflusst sein kann, können Mittelwerte, häufigste Werte, Gesamtsummenwerte innerhalb einer vorgegebenen Zeit und ähnliche Werte verwendet werden. In dieser Ausführungsform wird nachstehend ein Mittelwert Sfra verwendet.
Wenn das Fahrzeug mit Sommerreifen ausgestattet ist, weist für den Fall, dass der dynamische Radius des Hinterrades sich auf der Basis des dynamischen Radius des Vorderrades ändert, der Bereich, in dem Schlupfverhältnisdifferenzen Sfr häufig auftreten, eine Kennlinie auf, die sich von derjenigen für normale Fälle unterscheidet. Die Differenz der dynamischen Radien zwischen den Vorder- und Hinterrädern wird durch die Temperaturdifferenz zwischen den Vorder- und Hinterrädern oder die Reifendruckdifferenz zwischen den Vor der- und Hinterrädern verursacht. In der vorliegenden Ausführungsform wird die Beschreibung der durch den Reifendruck verursachten Differenz der dynamischen Radien weggelassen, weil die durch den Reifendruck verursachte Differenz der dynamischen Radien auf der gleichen Ursache basiert wie die durch die Temperatur verursachte Differenz der dynamischen Radien. In der vorliegenden Beschreibung bezeichnet der Ausdruck "Änderung des dynamischen Radius des Hinterrades auf der Basis des dynamischen Radius des Vorderrades (Differenz der dynamischen Radien zwischen Vorder- und Hinterrädern)", dass die anfangs durch einen Fahrer festgelegten dynamischen Radien der Vorder- und Hinterräder sich durch eine Temperaturdifferenz oder eine Reifendruckdifferenz zwischen den Vorder- und Hinterrädern ändern oder von den Anfangs-Setzwerten abweichen. Daher wird für den Fall, dass eine Differenz der dynamischen Radien zwischen den Vorder- und Hinterrädern auftritt, die Änderung oder Abweichung der dynamischen Radien der Vorder- und Hinterräder von den Anfangs-Setzwerten als "Änderung des dynamischen Radius des Hinterrades auf der Basis des dynamischen Radius des Vorderrades" bezeichnet.
Der Grund, warum eine Temperaturdifferenz zwischen den Vorder- und Hinterrädern auftritt, liegt darin, dass der Vorderreifen sich durch warme Luft erwärmt, die vom Motorraum in einen Radkasten strömt, wenn der Kühlerventilator in Betrieb ist, oder durch warme Luft, die von Bremsen erzeugt wird, die betätigt werden, während das Fahrzeug auf einer langen abschüssigen Straße fährt. Insbesondere wird, wenn das Fahrzeug geparkt ist, während ein Kühlerventilator in Betrieb ist, die Temperatur des Vorderreifens höher als diejenige des Hinterreifens. Wenn das Fahrzeug in diesem Zustand weiterfährt, nimmt die Differenz der Radgeschwindigkeiten zwischen den Vorder- und Hinterrädern aufgrund der
Differenz der dynamischen Radien zwischen den Vorder- und Hinterrädern zu. Dadurch wird für den Fall, dass das Fahrzeug mit Sommerreifen ausgestattet ist, die Schlupfverhältnisdifferenz Sfr relativ groß, und der Häufigkeitsbereich für den Sommerreifen wird tendenziell zur Seite des Häufigkeitsbereichs für den spikelosen Reifen verschoben. Insbesondere wird eine derartige Tendenz deutlich, wenn die Temperatur des Vorderrades 40°C oder mehr beträgt und die Temperaturdifferenz zwischen den Vorder- und Hinterrädern 10°C oder mehr beträgt.
5 zeigt ein Häufigkeitsverteilungsdiagramm zum Darstellen der Änderung der Häufigkeitsverteilung der Schlupfverhältnisdifferenz Sfr für den Fall, dass das Fahrzeug mit Sommerreifen ausgestattet ist, wenn eine Differenz der dynamischen Radien zwischen den Vorder- und Hinterrädern auftritt. In der Figur ist die Häufigkeitsverteilung für Sommerreifen in einem Normalzustand (entsprechend 3) durch strichpunktierte Linien dargestellt, und die Häufigkeitsverteilung für Sommerreifen für einen Fall, in dem eine Differenz der dynamischen Radien zwischen den Vorder- und Hinterrädern auftritt, ist durch durchgezogene Linien dargestellt. Wenn keine Differenz der dynamischen Radien zwischen den Vorder- und Hinterrädern auftritt, beträgt der Mittelwert der Schlupfverhältnisdifferenzen Sfr für den Fall, dass das Fahrzeug mit Sommerreifen ausgestattet ist, etwa 0,002. Andererseits beträgt, wenn eine Differenz der dynamischen Radien zwischen den Vorder- und Hinterrädern auftritt, der Mittelwert der Schlupfverhältnisdifferenzen Sfr für den Fall, dass das Fahrzeug mit Sommerreifen ausgestattet ist, etwa 0,006. Daher wird, wenn eine Differenz der dynamischen Radien zwischen den Vorder- und Hinterrädern auftritt, obwohl das Fahrzeug mit Sommerreifen ausgestattet ist, die Schlupfverhältnisdifferenz Sfr manchmal größer als der Refe renzwert C1. Dadurch kann es vorkommen, dass der Reifentyp fehlerhaft als spikeloser Reifen beurteilt wird.
Unter Berücksichtigung dieser Änderung der Schlupfverhältnisdifferenz Sfr wird entschieden, ob eine Differenz der dynamischen Radien zwischen den Vorder- und Hinterrädern auftritt, indem entschieden wird, ob der aktuelle Wert der Schlupfverhältnisdifferenz Sfr sich über einen vorgegebenen Schwellenwert hinaus, der auf der Basis des Mittelwertes 0,002 der Häufigkeitsverteilung der Schlupfverhältnisdifferenz Sfr für den Fall, dass das Fahrzeug mit Sommerreifen ausgestattet ist (durchgezogene Linien in 3), im Voraus festgelegt wird, zur Seite des Häufigkeitsbereichs der spikelosen Reifen hin verschiebt. Als Ergebnis von Untersuchungen durch Experimente oder Simulationen kann der Schwellenwert, gemäß dem entschieden wird, ob eine Differenz der dynamischen Radien auftritt oder nicht, auf etwa 0,004 festgelegt werden. Wenn entschieden wird, dass eine Differenz der dynamischen Radien zwischen den Vorder- und Hinterrädern auftritt, wird dieser Reifentypentscheidungswert vom Referenzwert C1 auf einen neuen Referenzwert C2 auf der Seite des Häufigkeitsbereichs für spikelose Reifen geändert. Weil der Reifentypentscheidungswert nun ein variabler Parameter ist, wird der Reifentypentscheidungswert nachstehend als Cvari bezeichnet. Dieser neue Referenzwert C2 kann als ein Wert (z.B. 0,008) festgelegt werden, der der Grenze zwischen dem Häufigkeitsbereich für Sommerreifen (durchgezogene Linien in 5) und dem Häufigkeitsbereich für spikelose Reifen (gestrichelte Linien in 5) entspricht. Dadurch kann, auch wenn das Fahrzeug mit Sommerreifen ausgestattet ist und eine Differenz der dynamischen Radien zwischen den Vorder- und Hinterrädern auftritt, vermieden werden, dass der Reifentyp fehlerhaft beurteilt wird.
Andererseits muss, wenn keine Differenz der dynamischen Radien zwischen den Vorder- und Hinterrädern auftritt, der Reifentypentscheidungswert Cvari auf den Referenzwert C1 zurückgesetzt werden. In der vorliegenden Ausführungsform wird der Reifentypentscheidungswert Cvari vom neuen Referenzwert C2 auf den Referenzwert C1 geändert.
Bedingung 1: Der Mittelwert der Schlupfverhältnisdifferenzen Sfr ist 0,004 und kleiner, wenn das Fahrzeug innerhalb eines Verzögerungsbereichs von 0,2 G bis 0,3 G verzögert.
Wenn Bedingung 1 erfüllt ist, wird entschieden, dass keine Differenz der dynamischen Radien zwischen den Vorder- und Hinterrädern auftritt.
Bedingung 2, das Fahrzeug fährt während einer vorgegebenen Zeitdauer (z.B. 5 Minuten) mit einer vorgegebenen Geschwindigkeit (z.B. 50 km/h) oder schneller.
Wenn Bedingung 2 erfüllt ist, wird, weil die Temperatur der Vorderräder der Temperatur der Hinterräder gleicht und während der Fahrt keine Temperaturdifferenz zwischen den Vorder- und Hinterrädern auftritt, entschieden, dass keine Differenz der dynamischen Radien zwischen den Vorder- und Hinterrädern auftritt.
Wenn das Fahrzeug mit spikelosen Reifen ausgestattet ist, wird das Problem durch die Differenz der dynamischen Radien zwischen den Vorder- und Hinterrädern kaum verursacht. Daher wird, wenn das Fahrzeug mit spikelosen Reifen ausgestattet ist, der Reifentypentscheidungswert Cvari auf den Referenzwert C1 festgelegt.
Nachstehend wird das Konzept des Verfahrens zum Beurteilen des Straßenoberflächenzustands, d.h. des Griffigkeitszustands der Reifen, beschrieben.
8 zeigt eine Erläuterungsansicht von Griffigkeitsschwellenwerten zum Beurteilen eines Griffigkeitszustands der Reifen. In der Figur sind die Griffigkeitsschwellenwerte (Entscheidungskriterium des Griffigkeitszustands) durch gerade Linien L1, L2 auf dem Graphen dargestellt, der die Schlupfverhältnisdifferenz Sfr als Funktion der Verzögerung Gx zeigt. In einem Koordinatensystem mit einer Abszisse, die eine Verzögerung Gx darstellt, und einer Ordinate, die die Schlupfverhältnisdifferenz Sfr darstellt, werden durch Grenzlinien L1, L2 drei Bereiche gebildet, und den jeweiligen Bereiche sind vorgegebene verschiedene Griffigkeitszustände zugeordnet. Der Griffigkeitszustand wird durch Identifizieren eines Bereichs bestimmt, in dem die Schlupfverhältnisdifferenzen Sfr als Funktion einer vorgegebenen Verzögerung Gx auftreten.
Insbesondere ist die gerade Linie L1 eine Konstante, gemäß der die Schlupfverhältnisdifferenz Sfr unabhängig von der Verzögerung Gx konstant ist. Wenn ein vorgegebener Wert der Schlupfverhältnisdifferenz Sfr eines mit einer Verzöge- rung Gx fahrenden Fahrzeugs kleiner ist als ein der geraden Linie L1 entsprechender erster Griffigkeitsschwellenwert Gth1, wird entschieden, dass der Griffigkeitszustand ein Zustand hoher Griffigkeit ist, d.h., dass die Reibung zwischen den Rädern und der Straßenoberfläche groß ist (Entscheidungsbereich für eine hohe Griffigkeit). Die gerade Linie L2 wird dagegen als lineare Funktion dargestellt, gemäß der die Schlupfverhältnisdifferenz Sfr proportional zur Verzögerung Gx zunimmt. In diesem Fall wird, wenn ein aktueller Wert der Schlupfverhältnisdifferenz. Sfr zwischen den Vorder- und Hinterrädern größer ist als ein der geraden Linie L2 entsprechender zweiter Griffigkeitsschwellenwert Gth2, entschieden, dass der Griffigkeitszustand ein Zustand niedriger Griffigkeit ist, d.h. dass die Reibung zwischen den Rädern und der Straßenoberfläche klein ist (Entscheidungsbereich für eine niedrige Griffigkeit). Außerdem wird, wenn der aktuelle Wert der Schlupfverhältnisdifferenz Sfr zwischen den Vorder- und Hinterrädern zwischen der geraden Linie L1 und der geraden Linie L2 liegt, entschieden, dass der Griffigkeitszustand ein Zustand mittlerer Griffigkeit ist, d.h. dass die Reibung zwischen den Rädern und der Straßenoberfläche einer mittleren Reibung entspricht (Entscheidungsbereich für eine mittlere Griffigkeit).
Bei der Beurteilung von Straßenoberflächenzuständen werden der erste und der zweite Griffigkeitsschwellenwert Gth1, Gth2 durch statistisch verarbeitete Ergebnisse von Experimenten oder Simulationen im Voraus bestimmt. Insbesondere werden, wenn ein Fahrzeug bei verschiedenen Straßenoberflächenzuständen (Griffigkeitszuständen) fährt, die Verzöge- rung Gx und die Schlupfverhältnisdifferenz Sfr während eines Bremsvorgangs für jeweilige Reifentypen gemessen. Dann werden basierend auf diesen Messergebnissen Häufigkeitsverteilungen bezüglich der Schlupfverhältnisdifferenz Sfr erzeugt. Verschiedene Griffigkeitszustände (verschiedene Straßenoberflächenzustände) führen zu Unterschieden in der Verteilung der Schlupfverhältnisdifferenz Sfr. Dann werden Griffigkeitszustände, z.B. ein Zustand hoher Griffigkeit, ein Zustand mittlerer Griffigkeit und ein Zustand niedriger Griffigkeit, für jeweilige Häufigkeitsverteilungen definiert. D.h., die Grenzen zwischen verschiedenen Griffigkeitszuständen stellen den ersten und den zweiten Griffigkeitsschwellenwert Gth1 bzw. Gth2 dar. D.h., mehrere Werte, die der Verzögerung Gx des Fahrzeugs entsprechen, werden auf den ersten und den zweiten Griffigkeitsschwellenwert Gth1 bzw. Gth2 gesetzt. Beispielsweise ist die Schlupfverhältnisdifferenz Sfr bei Fahrten unter Verwendung von zwei Reifentypen, d.h. spikelosen Reifen und von spikelosen Reifen verschiedenen Reifen, auf Straßenoberflächen mit verschiedenen Griffigkeitszuständen statistisch verarbeitet worden. Von spikelosen Reifen verschiedene Reifen sind härter als spikelose Reifen, und sogenannte Sommerreifen oder Allwetterreifen. Nachstehend werden die von spikelosen Reifen verschiedenen Reifen auch als "Sommerreifen" bezeichnet. In diesem Fall beträgt, wie durch eine durchgezogene Linie in 8 dargestellt ist, der erste Griffigkeitsschwellenwert Gth1 etwa 0,006, und der zweite Griffigkeitsschwellenwert Gth2 wird durch eine lineare Funktion mit einer Schnittstelle bei 0,006 auf der Ordinatenachse dargestellt.
Im Fall einer Tabelle mit derart statistisch hergeleiteten Griffigkeitsschwellenwerten Gth1, Gth2 erscheinen, wenn das Fahrzeug mit spikelosen Reifen auf einer mit Neuschnee bedeckten Straße oder auf einer gefrorenen Straße fährt, Daten im Diagramm charakteristisch in dem Entscheidungsbereich für eine niedrige Griffigkeit. Außerdem erscheinen, wenn das Fahrzeug auf einer mit festgefahrenem Schnee bedeckten Straße oder auf einer trockenen Straße fährt, Daten charakteristisch in dem Entscheidungsbereich für eine mittlere Griffigkeit. Wenn das Fahrzeug auf einer mit festgefahrenem Schnee bedeckten Straße fährt, erscheinen manchmal Daten in dem Entscheidungsbereich für eine hohe Griffigkeit. Adererseits erscheinen, wenn das Fahrzeug mit Sommerreifen auf einer trockenen Straße fährt, Daten in dem Entscheidungsbereich für eine hohe Griffigkeit, und wenn das Fahrzeug auf einer Straßenoberfläche mit niedrigem Reibungskoeffizienten Fährt (nachstehend als Straße mit niedrigem Reibungskoeffizient bezeichnet), erscheinen Daten gemäß der Größe des Reibungskoeffizienten der Straße häufiger im Entscheidungsbereich für eine mittlere Griffigkeit, oder im Entscheidungsbereich für eine niedrige Griffigkeit.
Die Straßenoberfläche wird durch Vergleichen des ersten und des zweiten Griffigkeitsschwellenwertes Gth1, Gth2 mit der Schlupfverhältnisdifferenz Sfr beurteilt. Insbesondere wird die Schlupfverhältnisdifferenz Sfr berechnet, wenn das Fahrzeug mit einer Verzögerung Gx z.B. von 0,2 G bis 0,3 G verzögert wird. Dann wird die berechnete Schlupfverhältnisdifferenz Sfr mit den Griffigkeitsschwellenwerten Gth1, Gth2 verglichen, die der Verzögerung Gx entsprechen, und der Griffigkeitszustand zwischen den Rädern und der Straßenoberfläche wird basierend auf diesem Vergleichsergebnis geschätzt.
Andererseits wird, wenn das Fahrzeug mit Sommerreifen auf einer unebenen Straße fährt, die Schlupfverhältnisdifferenz Sfr trotz der Tatsache, dass der aktuelle Griffigkeitszustand ein Zustand hoher Griffigkeit ist, manchmal größer als der erste Griffigkeitsschwellenwert Gth1. In diesem Fall wird der Griffigkeitszustand fehlerhaft als Zustand mittlerer Griffigkeit beurteilt. Um derartige fehlerhafte Beurteilungen zu vermindern, ist es notwendig, den Entscheidungsbereich für eine hohe Griffigkeit unter Berücksichtigung der Möglichkeit, dass die Schlupfverhältnisdifferenz Sfr größer werden kann als der erste Griffigkeitsschwellenwert, zu erweitern. Gemäß Experimenten oder Simulationen nimmt für den Fall, dass das Fahrzeug mit Sommerreifen auf einer unebenen Straße fährt, der erste Griffigkeitsschwellenwert Gth1 etwa den Wert 0,011 an. Die Schlupfverhältnisdifferenz Sfr erscheint häufiger im Entscheidungsbereich für eine hohe Griffigkeit (vgl. gestrichelte Linien in 8), indem die Griffigkeitsschwellenwerte Gth1, Gth2 relativ erhöht werden. Daher wird, auch wenn das Fahrzeug mit Sommerreifen auf einer unebenen Straße fährt, verhindert, dass der Griffigkeitszustand fehlerhaft beurteilt wird, indem die Griffigkeitsschwellenwerte Gth1, Gth2 (um Δ1) erhöht werden. Andererseits tritt, wenn das Fahrzeug mit spikelosen Reifen ausgestattet ist, eine derartige Erscheinung nicht auf, so dass die ursprünglichen Griffigkeitsschwellenwerte Gth1, Gth2 verwendet werden sollten.
Wenn das Fahrzeug mit Sommerreifen auf einer unebenen Straße fährt, werden der erste und der zweite Griffigkeitsschwellenwert Gth1, Gth2 relativ erhöht. Wenn eine Differenz der dynamischen Radien zwischen den Vorder- und Hinterrädern auftritt, wird jedoch, auch wenn die Reifen geeignet als Sommerreifen beurteilt werden, in einigen Fällen die Schlupfverhältnisdifferenz Sfr größer als der erhöhte erste Griffigkeitsschwellenwert Gth1. In diesem Fall wird, als Ergebnis der Reifenbeurteilung ein Zustand mittlerer Griffigkeit erhalten, was zu einer fehlerhaften Beurteilung des Griffigkeitszustands führt. Daher wird, wenn eine Differenz der dynamischen Radien zwischen den Vorder- und Hinterrädern auftritt, weil vorausgesagt wird, dass die Schlupfverhältnisdifferenz Sfr größer wird als der erste Griffigkeitsschwellenwert Gth1 (gestrichelte Linien in 8), die Schlupfverhältnisdifferenz Sfr weiter um Δ2 erhöht, um den Entscheidungsbereich für eine hohe Griffigkeit zu erweitern. Gemäß Experimenten oder Simulationen erscheinen die Schlupfverhältnisdifferenzen Sfr grob im Entscheidungsbereich für eine hohe Griffigkeit ist, indem die Griffigkeitsschwellenwerte Gth1, Gth2 derart erhöht werden, dass der Griffigkeitsschwellenwert Gth1 etwa 0,014 beträgt (vgl. strichpunktierte Linien in 8). Dadurch wird, auch wenn das Fahrzeug auf einer unebenen Straße fährt, während eine Differenz der dynamischen Radien zwischen den Vorder- und Hinterrädern auftritt, verhindert, dass der Griffigkeitszustand fehlerhaft beurteilt wird, z.B. als Zustand mittlerer Griffigkeit.
Beispiel, das dazu beiträgt, die Erfindung zu verdeutlichen
In 1 bezeichnen Bezugszeichen 1 ein Beispiel einer Reifentypbeurteilungsvorrichtung. Die Reifentypbeurteilungsvorrichtung 1 weist einen Reifentypbeurteilungsabschnitt 20 zum Beurteilen des Reifentyps (spikeloser Reifen oder Sommerreifen) gemäß einem nachstehend beschriebenen Reifentypbeurteilungsprogramm auf. Die Reifentypbeurteilungsvorrichtung 1 ist ein Mikrocomputer mit einer CPU, einem RAM-Speicher, einem ROM-Speicher, einer Ein- und Ausgabeschnittstelle und ähnlichen Einrichtungen. Der Mikrocomputer führt verschiedene mit der Beurteilung des Reifentyps in Beziehung stehende Rechenverarbeitungen durch Softwareprozesse gemäß einem im ROM-Speicher gespeicherten Steuerprogramm aus.
Der Reifentypbeurteilungsvorrichtung 1 werden Erfas- sungssignale von einem linken Vorderradgeschwindigkeitssensor 2, einem rechten Vorderradgeschwindigkeitssensor 3, einem linken Hinterradgeschwindigkeitssensor 4, einem rechten Hinterradgeschwindigkeitssensor 5 und einem Bremsschalter 6 zugeführt. Die Radgeschwindigkeitssensoren 2, 3, 4 und 5 sind Sensoren zum Erfassen einer Radgeschwindigkeit (Umfangsgeschwindigkeit) der jeweiligen Räder. Der linke Vorderradgeschwindigkeitssensor 2 erfasst eine Radgeschwindigkeit vfl eines linken Vorderrades, der rechte Vorderradgeschwindigkeitssensor 3 erfasst eine Radgeschwindigkeit vfr eines rechten Vorderrades, der linke Hinterradgeschwindigkeitssensor 4 erfasst eine Radgeschwindigkeit vrl eines linken Hinterrades und der rechte Hinterradgeschwindigkeitssensor 5 erfasst eine Radgeschwindigkeit vrr eines rechten Hinterrades. Diese Radgeschwindigkeitssensoren 2 bis 5 weisen beispielsweise ein an der Radmitte montiertes Zahnrad und einen Magnetsensor zum Erfassen einer Drehbewegung des Zahnrades und zum Ausgeben von Erfassungssignalen gemäß der Radgeschwindigkeit auf. Der Bremsschalter 6 dient zum Erfassen, ob das Bremspedal betätigt ist oder nicht, und gibt ein EIN-Signal aus, enn das Bremspedal betätigt ist, und ein AUS-Signal, wenn das Bremspedal nicht betätigt ist.
Der Mikrocomputer zum Ausführen einer Verarbeitung zum Beurteilen des Reifentyps wird funktionell aus einem Filterabschnitt 7, einem Schlupfverhältnisdifferenzberechnungsabschnitt 8, einem Verzögerungsberechnungsabschnitt 9, einem Schlupfverhältnisdifferenz-Mittelwertberechnungsabschnitt 10, einem Reifentypentscheidungsabschnitt 11 und einem Entscheidungsergebnisausgabeabschnitt 12 gebildet. Der Filterabschnitt 7 führt Filterverarbeitungen bezüglich Erfassungssignalen aus, die die durch die Radgeschwindigkeitssensoren 2, 3, 4, 5 der jeweiligen Räder erfassten Radgeschwindigkeiten vfl, vfr, vrl, vrr anzeigen. Der Schlupfverhältnisdifferenzberechnungsabschnitt 8 berechnet eine Fahrzeuggeschwindigkeit Vb basierend auf den jeweiligen Erfassungssignalen, die einer Filterverarbeitung unterzogen worden sind, d.h. basierend auf den Radgeschwindigkeiten vfl, vfr, vrl, vrr der je- weiligen Räder, und berechnet ein Schlupfverhältnis Sf des Vorderrades und ein Schlupfverhältnis Sr des Hinterrades basierend auf der Fahrzeuggeschwindigkeit Vb und den Radgeschwindigkeiten vfl, vfr, vrl, vrr der jeweiligen Räder.
Außerdem berechnet der Schlupfverhältnisdifferenzberechnungsabschnitt 8 eine Schlupfverhältnisdifferenz Sfr zwischen den Vorder- und Hinterrädern basierend auf diesen Schlupfverhältnissen Sf, Sr. Andererseits berechnet der Verzögerungsberechnungsabschnitt 9 eine Verzögerung Gx des Fahrzeugs basierend auf einer Änderung der Fahrzeuggeschwindigkeit Vb bezogen auf eine vorgegebene Zeit. Der Schlupfverhältnisdifferenz-Mittelwertberechnungsabschnitt 10 berechnet einen Mittelwert Sfra, der eine zeitliche Tendenz der innerhalb einer vorgegebenen Zeit berechneten Schlupfverhältnisdifferenzen Sfr anzeigt. Der Reifentypentscheidungsabschnitt 11 beurteilt den Reifentyp durch Vergleichen des berechneten Mittelwertes Sfra mit dem vorstehend beschriebenen Reifentypentscheidungsschwellenwert C1.
Wenn das Entscheidungsergebnis für den Reifentyp vom Reifentypentscheidungsabschnitt 11 zugeführt wird, gibt der Entscheidungsergebnisausgabeabschnitt 12 dieses Ergebnis an die vorstehend beschriebene Straßenoberflächenzustandbeurteilungsvorrichtung, eine (nicht dargestellte) Fahrzeugverhaltensteuerungsvorrichtung und an ähnliche Vorrichtungen aus.
Das im Reifentypentscheidungsabschnitt 11 ausgeführte Programm zum Beurteilen des Reifentyps wird nachstehend unter Bezug auf das Ablaufdiagramm von 2 beschrieben. Zunächst werden in einem Schritt (nachstehend als "S" bezeichnet) 101 erforderliche Parameter, wie beispielsweise die durch die Radgeschwindigkeitssensoren 2, 3, 4 und 5 erfassten Radgeschwindigkeiten vfl, vfr, vrl und vrr der vier Räder gelesen.
Dann schreitet das Programm zu S102 fort, wo die Fil- terwerte der Radgeschwindigkeiten vfl, vfr, vrl bzw. vrr berechnet werden.
Dann schreitet das Programm zu S103 fort, wo die Vorderradgeschwindigkeit vf(= (vfl + vfr)/2) durch Berechnen des Mittelwertes der Vorderrad-Filterwerte berechnet wird.
Dann schreitet das Programm zu S104 fort, wo ähnlicherweise die Hinterradgeschwindigkeit vr(= (vrl + vrr-)/2) durch Berechnen des Mittelwertes der Hinterrad-Filterwerte berechnet wird.
Dann schreitet das Programm zu S105 fort, wo die Fahrzeuggeschwindigkeit Vb durch Mittelwertbildung der in S103 berechneten Vorderradgeschwindigkeit vf und der in S104 berechneten Hinterradgeschwindigkeit vr berechnet wird, und die Schlupfverhältnisdifferenz Sfr zwischen den Vorder- und Hinterrädern wird gemäß der vorstehend erwähnten Formel (3) berechnet.
Dann schreitet das Programm zu S106 fort, wo entschieden wird, ob die Reifentypentscheidungsbedingung, d.h. die Bedingung, dass das Fahrzeug abgebremst wird und die Längsverzögerung Gx des Fahrzeugs innerhalb eines vorgegebenen Bereichs liegt (z.B. 0,2 G bis 0,3 G), erfüllt ist oder nicht. Wenn die Bedingung nicht erfüllt ist, verlässt das Programm die Routine, und wenn sie erfüllt ist; schreitet das Programm zu S107 fort.
Wenn das Programm zu S107 fortschreitet, nachdem festgestellt wurde, dass die Reifentypentscheidungsbedingung erfüllt ist, wird der Mittelwert Sfra der Schlupfverhältnisdifferenzen zwischen den Vorder- und Hinterrädern während einer vergangenen vorgegebenen Zeitdauer (z.B. 1 s) berechnet, woraufhin das Programm zu S108 fortschreitet.
In Schritt S108 wird der Mittelwert Sfra der Schlupfverhältnisdifferenzen Sfr zwischen den Vorder- und Hinterrädern mit dem vorgegebenen Reifentypentscheidungswert C1, verglichen, und wenn der Mittelwert Sfra der Schlupfverhältnisdifferenzen Sfr zwischen den Vorder- und Hinterrädern größer ist als der Reifentypentscheidungswert C1, schreitet das Programm zu S109 fort, wo entschieden wird, dass das Fahrzeug mit spikelosen Reifen auf einer ebenen Straße fährt.
Wenn gemäß dem Vergleichsergebnis von S108 der Mittelwert Sfra der Schlupfverhältnisdifferenzen Sfr zwischen den Vorder- und Hinterrädern kleiner ist als der Reifentypentscheidungswert C1, schreitet das Programm zu S110 fort, wo entschieden wird, dass das Fahrzeug mit Sommerreifen auf einer unebenen Straße fährt.
Nachdem der Reifentyp in Schritt S109 oder S110 bestimmt wurde, schreitet das Programm zu S111 fort, wo der Entscheidungsergebnisausgabeabschnitt 12 das Entscheidungsergebnis für den Reifentyp ausgibt, woraufhin das Programm die Routine verlässt.
Gemäß diesem Beispiel kann, weil der Mittelwert Sfra der Schlupfverhältnisdifferenzen Sfr zwischen den Vorder- und Hinterrädern mit dem vorgegebenen Reifentypentscheidungswert C1 verglichen wird, der Reifentyp sofort exakt bestimmt werden.
Erste Ausführungsform
Eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unterscheidet sich vom vorstehend beschriebenen Beispiel hinsichtlich des Reifentypentscheidungswertes, der gemäß der Differenz der dynamischen Radien zwischen den Vorder- und Hinterrädern variabel gesetzt wird. Daher führt die erste Ausführungsform der Reifentypbeurteilungsvorrichtung bis zur Berechnung der Schlupfverhältnisdifferenz die gleichen Schritte aus.
In 4 bezeichnet Bezugszeichen 30 die erste Ausführungsform der Reifentypbeurteilungsvorrichtung. Aus dem vorstehend erwähnten Grunde wird die Beschreibung der Abschnit- te 7, 8, 9 und 10, die durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind wie im Beispiel, weggelassen.
Der Mittelwert Sfra der Schlupfverhältnisdifferenzen Sfr wird durch den Schlupfverhältnisdifferenz-Mittelwertberechnungsabschnitt 10 an einen Reifenreferenzwertsetzabschnitt 13 ausgegeben. Der Reifenreferenzwertsetzabschnitt 13 schätzt eine Änderung der dynamischen Radien der Vorder- und Hinterräder basierend auf dem berechneten Mittelwert Sfra und setzt den vorstehend beschriebenen Reifentypentscheidungswert Cvari. Der Reifentypentscheidungswert Cvari wird basierend auf der Änderung der dynamischen Radien der Hinterräder auf der Basis der Vorderräder gesetzt. Der Reifentypentscheidungsabschnitt 14 beurteilt den Reifentyp durch Vergleichen des berechneten Mittelwertes Sfra mit dem Reifentypentscheidungswert Cvari. Der bestimmte Reifentyp wird von einem Entscheidungsergebnisausgabeabschnitt 15 an andere Steuerungsvorrichtungen ausgegeben, z.B. an eine Straßenoberflächenzustandbeurteilungsvorrichtung, eine Fahrzeugverhaltensteuerungsvorrichtung, usw.
Nachstehend wird eine Verarbeitung der ersten Ausführungsform der Reifentypbeurteilungsvorrichtung beschrieben. Die Reifentypbeurteilungsverarbeitung wird durch den Mikrocomputer in einem vorgegebenen Zeitintervall in einer Folge ausgeführt, gemäß der zuerst der Reifentypentscheidungswert Cvari gesetzt und dann der Reifentyp beurteilt wird. 6 zeigt ein Ablaufdiagramm zum Darstellen einer Verarbeitung zum Setzen eines Reifentypentscheidungswertes Cvari. Zunächst werden in S10 Erfassungssignale vfl, vfr, vrl, vrr von den jeweiligen Radgeschwindigkeitssensoren 2 bis 5 gelesen, und in S11 wird eine Filterverarbeitung auf die Erfassungssignale vfl, vfr, vrl, vrr angewendet. In normalen Fällen wird, weil die Erfassungssignale von den Radgeschwindigkeitssensoren Rauschen enthalten, eine Tiefpassfilterverarbeitung bezüglich der Erfassungssignale ausgeführt, um Hochfrequenzrauschen und ähnliche Störungen zu eliminieren, die in den Erfassungssignalen enthalten sind.
In Schritt S12 werden eine Radgeschwindigkeit vf des Vorderrades, eine Radgeschwindigkeit vr des Hinterrades bzw. eine Fahrzeug(karosserie)geschwindigkeit Vb berechnet. Die Radgeschwindigkeit vf der Vorderräder wird durch Mittelwertbildung der erfassten Radgeschwindigkeiten vfl, vfr des linken bzw. des rechten Vorderrades bestimmt. Ähnlicherweise wird die Radgeschwindigkeit vr der Hinterräder durch Mittelwertbildung der erfassten Radgeschwindigkeiten vrl, vrr des linken bzw. des rechten Hinterrades bestimmt. Die Fahrzeuggeschwindigkeit Vb wird dagegen durch Mittelwertbildung der Vorderradgeschwindigkeit vf und der Hinterradgeschwindigkeit vr, d.h. durch Mittelwertbildung der jeweiligen Radgeschwin digkeiten vfl, vfr, vrl, vrr, bestimmt. Die Fahrzeuggeschwindigkeit Vb kann auch nur durch Mittelwertbildung der linken und der rechten Radgeschwindigkeit der angetriebenen Räder bestimmt werden. Außerdem wird die Verzögerung Gx basierend auf der zeitlichen Änderung der derart berechneten Fahrzeuggeschwindigkeit Vb berechnet. Dann wird in Schritt 13 eine Differenz zwischen einem Schlupfverhältnis Sf des Vorderrades und einem Schlupfverhältnis Sr des Hinterrades, d.h. eine Schlupfverhältnisdifferenz Sfr zwischen den Vorder- und Hinterrädern, berechnet.
Dann schreitet das Programm von S13 zu S14 fort, wo entschieden wird, ob die vorstehend erwähnte Ausführungsbedingung erfüllt ist oder nicht. Die Ausführungsbedingung ist ein Fahrzustand, der für die Berechnung des Mittelwertes Sfra der berechneten Schlupfverhältnisdifferenzen Sfr geeignet ist, und der Fahrzustand ist als "die Verzögerung Gx des Fahrzeugs liegt innerhalb eines vorgegebenen Bereichs (0,2 G bis 0,3 G), und das Ausgangssignal des Bremsschalters 6 ist das EIN-Signal" spezifiziert. Die Verzögerung Gx kann im Verzögerungsberechnungsabschnitt 9 berechnet werden. Wenn die Ausführungsbedingung in S14 erfüllt ist, schreitet das Programm zu S15 fort. Wenn die Ausführungsbedingung nicht erfüllt ist, verlässt das Programm die Routine.
Das Programm schreitet zu S15 fort, wo die berechneten Schlupfverhältnisdifferenzen Sfr in zeitlicher Folge im RAM-Speicher des Mikrocomputers gespeichert werden. Dann werden in S16 mehrere der gespeicherten Schlupfverhältnisdifferenzen Sfr während einer vorgegebenen Zeitdauer (z.B. 1 s) vom RAM-Speicher ausgelesen, und es wird ein Mittelwert Sfra dieser Schlupfverhältnisdifferenzen Sfr berechnet.
Dann wird in dem dem Schritt S16 folgenden Schritt S17 entschieden, ob das Fahrzeug sich im Stillstand befindet bzw. angehalten hat oder nicht. Wenn das Fahrzeug angehalten hat, wird die Temperatur des Vorderrades höher als diejenige des Hinterrades, wodurch der Häufigkeitsbereich der Schlupfverhältnisdifferenzen Sfr für den Fall, dass das Fahrzeug mit Sommerreifen ausgestattet ist, sich im Vergleich zum Normalfall tendenziell in eine Richtung verschiebt, in der die Schlupfverhältnisdifferenz Sfr zunimmt. Dadurch besteht die Möglichkeit, dass der Reifentyp fehlerhaft beurteilt wird. Um dies zu vermeiden, muss der Reifentypentscheidungswert Cvari auf einen geeigneten Wert geändert werden. Daher wird in S17 entschieden, ob das Fahrzeug sich in einem Zustand befindet, in dem aufgrund der Temperaturunterschiede der Räder eine Differenz der dynamischen Radien zwischen den Vorder- und Hinterrädern verursacht wird, oder nicht. Ob das Fahrzeug sich im Stillstand befindet oder nicht, wird basierend auf der Fahrzeuggescwhindigkeit Vb entschieden. Wenn in S17 entschieden wird, dass das Fahrzeug fährt, verlässt das Programm die Routine. Wenn das Fahrzeug sich im Stillstand befindet, schreitet das Programm zu S18 fort.
In S18 wird entschieden, ob der aktuelle Reifentyp ein Sommerreifen ist oder nicht. Die nachstehend beschriebene Reifenbeurteilungsverarbeitung wird mehr als einmal ausgeführt, um zu entscheiden, ob der Reifentyp ein Sommerreifen oder ein spikeloser Reifen ist. wenn die Entscheidungsverarbeitung für den Reifentyp überhaupt noch nicht ausgeführt worden ist, wird entweder "Sommerreifen" oder "spikeloser Reifen" ausgewählt.
Wenn entschieden wird, dass der Reifentyp ein Sommerreifen ist, schreitet das Programm zu S19 fort, wo der Reifentypentscheidungswert Cvari gemäß den folgenden Mustern 1 bis 5 variabel gesetzt wird. Der Anfangswert des Reifentypentscheidungswertes Cvari wird auf den Referenzwert C1 gesetzt.

(1) Wenn der aktuelle Wert des Reifentypentscheidungswertes Cvari der Referenzwert C1 ist: Muster 1: Wenn der Mittelwert Sfra größer ist als 0,004, wird Cvari auf den neuen Referenzwert C2 gesetzt. Muster 2: Wenn der Mittelwert Sfra kleiner ist als 0,004, wird Cvari auf den Referenzwert C1 gesetzt.
(2) Wenn der aktuelle Wert des Reifentypentscheidungswertes Cvari der neue Referenzwert C2 ist: Muster 3: Wenn der Mittelwert Sfra größer ist als 0,004, wird Cvari auf den neuen Referenzwert C2 gesetzt. Muster 4: Wenn der Mittelwert Sfra kleiner ist als 0,004, wird Cvari auf den Referenzwert C1 gesetzt. Muster 5: Wenn das Fahrzeug für mehr als 5 Minuten mit einer Geschwindigkeit von 50 km/h oder mehr fährt, wird Cvari auf den ursprünglichen Referenzwert C1 gesetzt.

Wenn in S18 entschieden wird, dass der Reifentyp kein Sommerreifen ist, d.h. der Reifentyp ist ein spikeloser Reifen, schreitet das Programm zu S20 fort, wo der Reifentypentscheidungswert Cvari auf den Referenzwert C1 gesetzt wird.
7 zeigt ein Ablaufdiagramm zum Darstellen einer detaillierten Verarbeitung zum Beurteilen des Reifentyps. Wenn der Reifentypentscheidungswert Cvari in S19 oder S20 gesetzt worden ist, wird in S21 entschieden, ob die Ausführungsbedingung erfüllt ist oder nicht. Diese Ausführungsbedingung ist die gleiche wie in der Verarbeitung zum Setzen des Reifentypentscheidungswertes Cvari. Wenn die Ausführungsbedingung nicht erfüllt ist, verlässt das Programm die Routine. Wenn die Ausführungsbedingung erfüllt ist, schreitet das Programm dagegen zu S22 fort.
In S22 wird entschieden, ob der Mittelwert Sfra der Schlupfverhältnisdifferenzen Sfr größer ist als der in S19 oder S20 gesetzte Reifentypentscheidungswert Cvari oder nicht. Für diesen Mittelwert Sfra kann der in S16 berechnete Mittelwert unverändert verwendet werden. Andernfalls kann in dieser Routine ein neuer Mittelwert Sfra berechnet werden. Wenn in S22 entschieden wird, dass Sfra größer ist als der Reifentypentscheidungswert Cvari, schreitet das Programm zu S23 fort, wo entschieden wird, dass der Reifentyp ein spikeloser Reifen ist. Andernfalls schreitet das Programm, wenn in S22 entschieden wird, dass Sfra kleiner ist als der Reifentypentscheidungswert Cvari, zu S24 fort, wo entschieden wird, dass der Reifentyp ein Sommerreifen ist.
In S25 wird der bestimmte Reifentyp ausgegeben, woraufhin das Programm die Routine verlässt. Der ausgegebene Reifentyp wird der Straßenoberflächenzustandbeurteilungsvorrichtung 40 und ähnlichen Vorrichtungen zugeführt und als Information zum Beurteilen des Straßenoberflächenzustands durch die Straßenoberflächenzustandbeurteilungsvorrichtung 30 verwendet.
Daher wird gemäß der ersten Ausführungsform unter der Bedingung, dass die Ausführungsbedingung erfüllt ist, der Mittelwert Sfra der Schlupfverhältnisdifferenzen Sfr überwacht. Wenn der Mittelwert Sfra den Wert von etwa 0,004 überschreitet, wird der Reifentypentscheidungswert Cvari vom Referenzwert C1 auf den neuen Referenzwert C2 geändert. Auqßerdem treten, wenn ein Unterschied der dynamischen Radien zwischen den Vorder- und Hinterrädern auftritt, weil die Tendenz der Schlupfverhältnisdifferenz Sfr sich ändert, wenn der Reifentypentscheidungswert Cvari fest gesetzt wird, tendenziell fehlerhafte Entscheidungen auf. Ein Schwellenwert kann jedoch gemäß der Tendenz der Schlupfverhältnisdifferenz Sfr durch Schätzen der Differenz der dynamischen Radien zwischen den Vorder- und Hinterrädern und Ändern des Reifentypentscheidungswertes Cvari vom Referenzwert C1 auf den neuen Referenzwert C2 gesetzt werden. Dadurch können, wenn das Fahrzeug mit Sommerreifen ausgestattet ist und eine Differenz der dynamischen Radien zwischen den Vorder- und Hinterrädern auftritt, weil der Reifentyp kaum fehlerhaft als spikeloser Reifen beurteilt wird, fehlerhafte Beurteilungen des Reifentyps verhindert werden.
Außerdem können, wenn die Differenz der dynamischen Radien zwischen den Vorder- und Hinterrädern durch eine Temperaturdifferenz zwischen den Vorder- und Hinterrädern verursacht wird, eine Temperatur der Vorderräder und eine Temperatur der Hinterräder separat erfasst werden. In diesem Fall überwacht der Reifentypbeurteilungsabschnitt 14 die Temperatur der Vorderräder und die Temperatur der Hinterräder, wenn der Reifentyp als Sommerreifen beurteilt wird. Dann wird, wenn entschieden wird, dass die Temperatur der Vorderräder größer oder gleich einem vorgegebenen Temperaturwert ist (z.B. 40°C) und die Temperaturdifferenz zwischen den Vorder- und Hinterrädern größer oder gleich einem zweiten vorgegebenen Temperaturwert (z.B. 10°C) ist, der Reifentypentscheidungswert Cvari vom Referenzwert C1 auf den neuen Referenzwert C2 auf der Seite des Häufigkeitsbereichs (gestrichelte Linien in 5) für den spikelosen Reifens geändert. Die Temperatur der Vorder- und Hinterräder kann durch bekannte kontaktlose Thermometer (z.B. Strahlungsthermometer) gemessen werden. Außerdem kann, weil vorausgesetzt wird, dass eine Differenz der dynamischen Radien zwischen den Vorder- und Hinterrädern häufig auftritt, wenn der Kühlerventilator in Betrieb ist, wenn das Betriebssignal des Kühlerventilators erfasst wird, der Reifentypentscheidungswert Cvari vom Referenzwert C1 auf den neuen Referenzwert C2 geändert werden.
Zweite Ausführungsform
Die zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Beispiel einer Straßenoberflächenbeurteilungs- vorrichtung unter Verwendung des im Beispiel und in der ersten Ausführungsform beurteilten und bestimmten Reifentyps. Die Straßenoberflächenzustandbeurteilungsvorrichtung ist eine Vorrichtung ist eine Vorrichtung zum Beurteilen eines Straßenoberflächenzustands, d.h. eines Griffigkeitszustands zwischen Reifen und einer Straßenoberfläche, auf der das Fahrzeug gegenwärtig fährt, basierend auf den vorstehend beschriebenen "Griffigkeitsschwellenwerten".
In 9 bezeichnet Bezugszeichen 40 eine Straßenoberflächenzustandbeurteilungsvorrichtung- zum Beurteilen eines Griffigkeitszustands zwischen den Rädern und der Straßenoberfläche, wobei in der zweiten Ausführungsform der Griffigkeitszustand in drei Stufen eingeteilt wird: eine hohe Griffigkeit, eine mittlere Griffigkeit und eine niedrige Griffigkeit. Die Straßenoberflächenzustandbeurteilungsvorrichtung 30 ist ein Mikrocomputer, der durch eine CPU, einen RAM-Speicher, einen ROM-Speicher, eine Ein- und Ausgabeschnittstelle und ähnliche Komponenten gebildet wird. Der Mikrocomputer führt verschiedene mit der Griffigkeitsbeurteilung in Beziehung stehende Berechnungen durch Softwareverarbeitungen gemäß einem im ROM-Speicher gespeicherten Steuerprogramm aus.
Die Straßenoberflächenzustandbeurteilungsvorrichtung 40 berechnet die Verzögerung Gx im Verzögerungsberechnungsabschnitt 9 und den Mittelwert Sfra der Schlupfverhältnisdifferenzen Sfr zwischen den Vorder- und Hinterrädern im Mittelwertberechnungsabschnitt 10 auf die gleiche Weise wie im Beispiel. Der Reifenreferenzwertsetzabschnitt 13 schätzt die Änderung der dynamischen Radien zwischen den Vorder- und Hinterrädern auf der Basis des Vorderrades basierend auf dem berechneten Mittelwert Sfra und setzt den Reifentypentscheidungswert Cvari variabel. Der Reifentypentscheidungsabschnitt 14 bestimmt den Reifentyp, einen spikelosen Reifen oder einen Sommerreifen, durch Vergleichen des berechneten Mittelwertes Sfra mit dem durch den Reifenreferenzwertsetzabschnitt gesetzten Reifentypentscheidungswert Cvari. Der derart bestimmte Reifentyp wird an den Griffigkeitsschwellenwertsetzabschnitt 16 ausgegeben, in dem die Griffigkeitsschwellenwerte Gth1, Gth2 variabel gesetzt werden. Außerdem werden, wenn eine Änderung des dynamischen Radius des Hinterrades auf der Basis des dynamischen Radius des Vorderrades auftritt, die Griffigkeitsschwellenwerte Gth1, Gth2 weiter variabel gesetzt. Der Straßenoberflächenbeurteilungsabschnitt 17 beurteilt den Griffigkeitszustand zwischen den Reifen und der Straßenoberfläche durch Vergleichen der Schlupfverhältnisdifferenz Sfr zwischen den Vorder- und Hinterrädern mit den derart gesetzten Griffigkeitsschwellenwerten Gth1, Gth2.
Außerdem aktiviert der Straßenoberflächenbeurteilungsabschnitt 17 Warnvorrichtungen, z.B. Lampen und Lautsprecher, wenn entschieden wird, dass eine Warnung erforderlich ist.
Nachstehend wird eine Straßenoberflächenbeurteilungsverarbeitung beschrieben. Die Straßenoberflächenbeurteilungsverarbeitung wird innerhalb eines vorgegebenen Zeitintervalls durch den Mikrocomputer in einer derartigen Folge ausgeführt, dass zunächst der Reifentypentscheidungswert Cvari gesetzt, anschließend der Reifentyp und daraufhin der Straßenoberflächenzustand beurteilt werden.
Weil die Verarbeitungen zum Setzen des Reifentypentscheidungswertes Cvari und zum Beurteilen des Reifentyps in Verbindung mit der ersten Ausführungsform beschrieben worden sind, wird die Beschreibung dieser Verarbeitungen weggelassen.
10 zeigt ein Ablaufdiagramm zum Darstellen einer Verarbeitung zum Beurteilen von Straßenoberflächenzuständen. Zunächst wird in S26 entschieden, ob der im Reifentypentscheidungsabschnitt 14 von 9 bestimmte Reifentyp ein Sommerreifen ist oder nicht. Wenn der Reifentyp kein Sommerreifen ist, d.h., wenn der Reifentyp ein spikeloser Reifen ist, schreitet das Programm zu S27 fort, wo der erste und der zweite Griffigkeitsschwellenwert Gth1, Gth2 auf Referenzwerte gesetzt werden, wie durch durchgezogene Linien in 8 dargestellt ist. Wenn in S26 entschieden wird, dass der Reifentyp ein Sommerreifen ist, schreitet das Programm zu S28 fort, in dem, wie in 8 durch gestrichelte Linien dargestellt ist, der. erste und der zweite Griffigkeitsschwellenwert Gth1, Gth2 jeweils auf Werte gesetzt werden, die bezüglich der Schwellenwerte um Δ1 erhöht sind.
Dann wird in dem dem Schritt S28 folgenden Schritt S29 entschieden, ob der Reifentypentscheidungswert Cvari der neue Referenzwert C2 ist oder nicht. Wie vorstehend beschrieben wurde, ist, wenn eine Differenz der dynamischen Radien zwischen den Vorder- und Hinterrädern auftritt, der Reifentypentscheidungswert Cvari auf den neuen Referenzwert C2 geändert worden, so dass der Häufigkeitsbereich für den Sommerreifen nach rechts erweitert wird, wie in 5 dargestellt ist. D.h., basierend auf dem aktuellen Wert des Reifentypentscheidungswertes Cvari wird entschieden, ob eine Differenz der dynamischen Radien zwischen den Vorder- und Hinterrädern auftritt oder nicht. Wenn in S29 entschieden wird, dass der Reifentypentscheidungswert Cvari auf C2 geändert worden ist, d.h., wenn eine Differenz der dynamischen Radien zwischen den Vorder- und Hinterrädern auftritt, schreitet das Programm zu S30 fort, wo der erste und der zweite Griffigkeitsschwellenwert Gth1, Gth2 weiter erhöht werden um Δ2, wie in 8 durch eine strichpunktierte Linie dargestellt ist. Wenn die Entscheidung bezüglich des Reifentypentscheidungswertes in Schritt S29 dagegen negativ ist (Nein), d.h., wenn keine Differenz der dynamischen Radien zwischen den Vorder- und Hinterrädern auftritt, schreitet das Programm zu S31 fort.
In S31 wird die Straßenoberflächenbeurteilungsverarbeitung ausgeführt. Insbesondere werden der in S13 von 6 berechnete aktuelle Wert der Schlupfverhältnisdifferenz Sfr, und der in S12 von 6 berechnete aktuelle Wert der Verzögerung Gx mit dem ersten und dem zweiten Griffigkeitsschwellenwert Gth1, Gth2 verglichen. Wenn der aktuelle Wert der Schlupfverhältnisdifferenz Sfr kleiner ist als der erste Griffigkeitsschwellenwert Gth1, wird entschieden, dass die Straßenoberfläche einen Zustand hoher Griffigkeit aufweist. Wenn die aktuelle Schlupfverhältnisdifferenz Sfr größer ist als der erste Griffigkeitsschwellenwert Gth1 und die Schlupfverhältnisdifferenz Sfr bei einer Verzögerung Gx in diesem Moment kleiner ist als der zweite Griffigkeitsschwellenwert Gth2, wird entschieden, dass die Straßenoberfläche einen Zustand mittlerer Griffigkeit aufweist. Wenn die Schlupfverhältnisdifferenz Sfr bei einer Verzögerung Gx in diesem Moment größer ist als der zweite Griffigkeitsschwellenwert Gth2, wird entschieden, dass die Straßenoberfläche einen Zustand niedriger Griffigkeit aufweist.
Gemäß der zweiten Ausführungsform werden die Griffigkeitsschwellenwerte Gth1, Gth2 gemäß dem Reifentyp und der Änderung des dynamischen Radius des Hinterrades auf der Basis des dynamischen Radius des Vorderrades variabel gesetzt. Der Griffigkeitszustand zwischen der Straßenoberfläche und den Rädern kann durch Vergleichen der Schlupfverhältnisdifferenz Sfr mit den Griffigkeitsschwellenwerten Gth1, Gth2 beurteilt werden. Manchmal erscheint der Wert der Schlupfverhältnisdifferenz Sfr in Abhängigkeit vom Reifentyp (z.B. Sommerreifen, d.h. ein von spikelosen Reifen verschiedener Reifentyp) in einem von intrinsischen Bereichen verschiede nen Griffigkeitsentscheidungsbereich. In diesem Fall tritt, wenn die Griffigkeitsschwellenwerte Gth1, Gth2 fest gesetzt werden, leicht eine fehlerhafte Entscheidung auf. Der Reifentyp wird jedoch entschieden und bestimmt, und geeignete Griffigkeitsschwellenwerte können durch Erhöhen der Griffigkeitsschwellenwerte Gth1, Gth2 bezüglich den Referenzwerten basierend auf dem bestimmten Reifentyp gesetzt werden. Dadurch wird, wenn das Fahrzeug mit Sommerreifen auf einer trockenen Strasse, fährt, kaum eine mittlere Griffigkeit bestimmt, so dass fehlerhafte Entscheidungen des Reifentyps vermieden werden können.
Wenn eine Differenz der dynamischen Radien zwischen den Vorder- und Hinterrädern auftritt, erscheint der Wert der Schlupfverhältnisdifferenz Sfr manchmal in einem von intrinsischen Bereichen verschiedenen Griffigkeitsentscheidungsbereich. Daher können geeignete Griffigkeitsschwellenwerte durch weiteres Erhöhen der Griffigkeitsschwellenwerte gesetzt werden. Dadurch wird es, auch wenn eine Differenz der dynamischen Radien zwischen den Vorder- und Hinterrädern auftritt, schwierig, dass der Griffigkeitszustand in den Entscheidungsbereich für eine mittlere Griffigkeit fällt, so dass eine fehlerhafte Beurteilung des Reifentyps vermieden werden kann. In der vorliegenden Ausführungsform wird die Verarbeitung zum Ändern des Griffigkeitsschwellenwertes basierend auf dem Reifentyp im gleichen Programm ausgeführt, in dem die Verarbeitung zum Ändern des Griffigkeitsschwellenwertes basierend auf der Differenz der dynamischen Radien zwischen den Vorder- und Hinterrädern ausgeführt wird, diese Verarbeitungen können jedoch auch unabhängig ausgeführt werden.
Außerdem können, wenn die Differenz der dynamischen Radien zwischen den Vorder- und Hinterrädern durch eine Temperaturdifferenz zwischen den Vorder- und Hinterrädern verur sacht wird, eine Temperatur der Vorderräder und eine Temperatur der Hinterräder separat erfasst werden. In diesem Fall überwacht der Reifentypentscheidungsabschnitt 11 die Temperatur der Vorderräder und die Temperatur der Hinterräder, wenn der Reifentyp als Sommerreifen bestimmt wird. Dann wird, wenn entschieden wird, dass die Temperatur der Vorderräder größer oder gleich einem vorgegebenen Temperaturwert (z.B. 40°C) ist, und die Temperaturdifferenz zwischen den Vorder- und Hinterrädern größer oder gleich einem zweiten vorgegebenen Temperaturwert (z.B. 10°C) ist, der Reifentypentscheidungswert Cvari vom Referenzwert C1 auf den neuen Referenzwert C2 zur Seite des Häufigkeitsbereichs (gestrichelte Linien in 5) für spikelose Reifen geändert. Die Temperatur der Vorder- und Hinterräder kann durch ein bekanntes kontaktfreies Thermometer (z.B. Strahlungsthermometer) gemessen werden. Außerdem kann, weil vorausgesetzt wird, dass eine Differenz der dynamischen Radien zwischen den Vorder- und Hinterrädern häufig auftritt, wenn der Kühlerventilator in Betrieb ist, wenn das Betriebssignal des Kühlerventilators erfasst wird, der Reifentypentscheidungswert Cvari vom Referenzwert C1 auf den neuen Referenzwert C2 geändert werden.

Claims

Reifentypbeurteilungsvorrichtung (1) für ein Fahrzeug zum Beurteilen eines Reifentyps, mit: einer Einrichtung (2, 3, 4, 5) zum Erfassen von Radgeschwindigkeiten (vfl, vfr, vrl, vrr) jeweiliger Räder des Fahrzeugs; einer Einrichtung (8) zum Berechnen einer Fahrzeuggeschwindigkeit (Vb) des Fahrzeugs basierend auf den Radgeschwindigkeiten der jeweiligen Räder; einer Einrichtung (9) zum Berechnen einer Verzögerung (Gx) des Fahrzeugs basierend auf der Fahrzeuggeschwindigkeit; einer Schlupfverhältnisdifferenzberechnungseinrichtung (8) zum Berechnen einer Schlupfverhältnisdifferenz (Sfr) zwischen Vorder- und Hinterrädern basierend auf den Radgeschwindigkeiten der jeweiligen Räder und der Fahrzeuggeschwindigkeit; einer Einrichtung (10) zum Berechnen eines repräsentativen Wertes (Sfra) der Schlupfverhältnisdifferenz zwischen den Vorder- und Hinterrädern; einer Reifentypentscheidungswertsetzeinrichtung (13) zum variablen Setzen eines Reifentypentscheidungswertes (Cvari), auf dem basierend ein Reifentyp gemäß einer Differenz dynamischer Radien zwischen den Vorder- und Hinterrädern beurteilt wird; und einer Reifentypbeurteilungseinrichtung (14), die einen Reifentyp der Räder, wenn eine vorgegebene Bedingung erfüllt ist, durch Vergleichen des repräsentativen Wertes (Sfra) mit dem Reifentypentscheidungswert (Cvari) beurteilt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Reifentypentscheidungswert (Cvari) basierend auf einer Differenz von Häufigkeitsverteilungen der Schlupfverhältnisdifferenz zwischen verschiedenen Reifentypen im Voraus gesetzt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, ferner mit: einer Reifentypentscheidungswertsetzeinrichtung (13) zum variablen Setzen eines Reifentypentscheidungswertes (Cvari), auf dem basierend ein Reifentyp bestimmt wird, auf einen ersten Referenzwert (C1), wenn entschieden wird, dass keine Differenz der dynamischen Radien zwischen den Vorder- und Hinterrädern auftritt, und auf einen zweiten Referenzwert (C2), wenn entschieden wird, dass eine Differenz der dynamischen Radien zwischen den Vorder- und Hinterrädern auftritt; wobei die Reifentypentscheidungseinrichtung (14) einen Reifentyp der Räder, wenn eine vorgegebene Bedingung erfüllt ist, durch Vergleichen des repräsentativen Wertes (Sfra) mit dem Reifentypentscheidungswert (Cvari) als Sommerreifen oder spikelosen Reifen beurteilt.
Straßenoberflächenzustandbeurteilungseinrichtung (40) für ein Fahrzeug zum Beurteilen eines Griffigkeitszustands zwischen einer Straßenoberfläche und Rädern, mit: einer Einrichtung (2, 3, 4, 5) zum Erfassen von Radgeschwindigkeiten (vfl, vfr, vrl, vrr) der jeweiligen Räder; einer Einrichtung (8) zum Berechnen einer Fahrzeuggeschwindigkeit (Vb) des Fahrzeugs basierend auf den Radgeschwindigkeiten; einer Einrichtung (9) zum Berechnen einer Verzögerung (Gx) des Fahrzeugs basierend auf der Fahrzeuggeschwindigkeit; einer Schlupfverhältnisdifferenzberechnungseinrichtung (8) zum Berechnen einer Schlupfverhältnisdifferenz (Sf r) zwischen Vorder- und Hinterrädern basierend auf den Radgeschwindigkeiten der jeweiligen Räder und der Fahrzeuggeschwindigkeit; einer Einrichtung (10) zum Berechnen eines repräsentativen Wertes (Sfra) der Schlupfverhältnisdifferenz (Sfra); einer Reifentypentscheidungswertsetzeinrichtung (13) zum variablen Setzen eines Reifentypentscheidungswertes (Cvari), auf dem basierend ein Reifentyp auf einen ersten Referenzwert (C1) gesetzt wird, wenn entschieden wird, dass keine Differenz der dynamischen Radien zwischen den Vorder- und Hinterrädern auftritt, und auf einen zweiten Referenzwert (C2) gesetzt wird, wenn entschieden wird, dass eine Differenz der dynamischen Radien zwischen den Vorder- und Hinterrädern auftritt; einer Reifentypbeurteilurigseinrichtung (14), die einen Reifentyp der Räder, wenn eine vorgegebene Bedingung erfüllt ist, durch Vergleichen des repräsentativen Wertes (Sfra) mit dem Reifentypentscheidungswert (Cvari) als Sommerreifen oder spikelosen Reifen beurteilt; einer Griffigkeitsschwellenwertsetzeinrichtung (16) zum variablen Setzen eines Griffigkeitsschwellenwertes (Gth1, Gth2) gemäß dem Reifentyp und einer Dif ferenz der dynamischen Radien zwischen den Vorder- und Hinterrädern; und einer Straßenoberflächenbeurteilungseinrichtung (17) zum Beurteilen eines Straßenoberflächenzustands zwischen der Straßenoberfläche und den Rädern durch Vergleichen der Schlupfverhältnisdifferenz (Sfr) mit dem Griffigkeitsschwellenwert (Gth1, Gth2).
Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei der Griffigkeitsschwellenwert (Gth1, Gth2) basierend auf Häufigkeitsverteilungen der Schlupfverhältnisdifferenz (Sfr), die der Verzögerung (Gx) entsprechen, gemäß dem Reifentyp im Voraus statistisch festgelegt wird.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der repräsentative Wert (Sfra) ein Mittelwert mehrerer Schlupfverhältnisdifferenzen (Sfr) zwischen den Vorder- und Hinterrädern ist, die während eines vorgegebenen Zeitintervalls gespeichert wurden.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die vorgegebene Bedingung dadurch gegeben ist, dass das Fahrzeug abgebremst wird und die Verzögerung (Gx) innerhalb eines vorgegebenen Bereichs liegt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, wobei der erste Referenzwert (C1) basierend auf einer Differenz von Häufigkeitsverteilungen der Schlupfverhältnisdifferenzen (Sfr) zwischen einem Sommerreifen und einem spikelosen Reifen im Voraus gesetzt wird, wenn entschieden wird, dass keine Differenz der dynamischen Radien zwischen den Vorder- und Hinterrädern auftritt, und wobei der zweite Referenzwert (C2) basierend auf einer Differenz von Häufigkeitsverteilungen der Schlupfverhältnisdifferenzen (Sfr) zwischen einem Sommerreifen und einem spikelosen Reifen im Voraus gesetzt wird, wenn entschieden wird, dass eine Differenz der dynamischen Radien zwischen den Vorder- und Hinterrädern auftritt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei die Entscheidung, ob eine Differenz der dynamischen Radien zwischen den Vorder- und Hinterrädern auftritt, durch Vergleichen des Mittelwertes mit einem Schwellenwert ausgeführt wird, der auf der Basis eines Mittelwertes einer Häufigkeitsverteilung von Schlupfverhältnisdifferenzen (Sfr) für den Fall, dass das Fahrzeug mit Sommerreifen ausgestattet ist, im Voraus gesetzt wird.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei der Reifentyp ein Sommerreifen oder ein spikeloser Reifen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 7, 8 oder 9, wobei der Bereich der Verzögerung (Gx) ein durch eine im Voraus ausgeführte statistische Verarbeitung erhaltener Bereich ist.
Vorrichtung nach Anspruch 7, 8, 9 oder 10, wobei der Bereich der Beschleunigung (Gx) ein Bereich von etwa 0,2 G bis 0,3 G ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 12, wobei der Reifentypentscheidungswert (Cvari) auf den zweiten Referenzwert (C2) gesetzt wird, wenn eine Temperatur des Vorderrades höher ist als ein vorgegebener Wert, und wenn eine Temperaturdifferenz zwischen den Vorder- und Hinterrädern größer ist als ein vorgegebener Wert.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 13, wobei der Reifentypentscheidungswert (Cvari) auf den zweiten Referenzwert (C2) gesetzt wird, wenn ein Kühlerventilator in Betrieb ist.
Verfahren zum Beurteilen eines Griffigkeitszustands zwischen einer Straßenoberfläche und Rädern für ein Fahrzeug, mit den Schritten: Erfassen von Radgeschwindigkeiten (vfl, vfr, vrl, vrr) der jeweiligen Räder; Berechnen einer Fahrzeuggeschwindigkeit (Vb) des Fahrzeugs basierend auf den Radgeschwindigkeiten; Berechnen einer Verzögerung (Gx) des Fahrzeugs basierend auf der Fahrzeuggeschwindigkeit; Berechnen einer Schlupfverhältnisdifferenz (Sf r) zwischen Vorder- und Hinterrädern basierend auf den Radgeschwindigkeiten der jeweiligen Räder und der Fahrzeuggeschwindigkeit; Berechnen eines repräsentativen Wertes (Sfra) der Schlupfverhältnisdifferenz; variables Setzen eines Reifentypentscheidungswertes (Cvari), auf dem basierend ein Reifentyp beurteilt wird, auf einen ersten Referenzwert (C1), wenn entschieden wird, dass keine Differenz der dynamischen Radien zwischen den Vorder- und Hinterrädern auftritt, und auf einen zweiten Referenzwert (C2), wenn entschieden wird, dass eine Differenz der dynamischen Radien zwischen den Vorder- und Hinterrädern auftritt; Beurteilen des Reifentyps der Räder als Sommerreifen oder spikeloser Reifen, wenn eine vorgegebene Bedingung erfüllt ist, durch Vergleichen des repräsenta tiven Wertes (Sfra) mit dem Reifentypentscheidungswert (Cvari); variables Setzen eines Griffigkeitsschwellenwertes (Gth1, Gth2) gemäß dem Reifentyp und einer Differenz der dynamischen Radien zwischen den Vorder- und Hinterrädern; und Beurteilen eines Straßenoberflächenzustands zwischen der Straßenoberfläche und den Rädern durch Vergleichen der Schlupfverhältnisdifferenz (Sfr) mit dem Griffigkeitsschwellenwert (Gth1, Gth2).
Verfahren nach Anspruch 15, wobei der erste Referenzwert (C1) basierend auf einer Differenz von Häufigkeitsverteilungen der Schlupfverhältnisdifferenz (Sfr) zwischen einem Sommerreifen und einem spikelosen Reifen im Voraus gesetzt wird, wenn entschieden wird, dass keine Differenz der dynamischen Radien zwischen den Vorder- und Hinterrädern auftritt, und wobei der zweite Referenzwert (C2) basierend auf einer Differenz von Häufigkeitsverteilungen der Schlupfverhältnisdifferenz (Sfr) zwischen einem Sommerreifen und einem spikelosen Reifen im Voraus gesetzt wird, wenn entschieden wird, dass eine Differenz der dynamischen Radien zwischen den Vorder- und Hinterrädern auftritt.
Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, wobei die Entscheidung, ob eine Differenz der dynamischen Radien zwischen den Vorder- und Hinterrädern auftritt oder nicht, durch Vergleichen eines Mittelwertes mehrerer Schlupfverhältnisdifferenzen zwischen den Vorder- und Hinterrädern mit einem Schwellenwert ausgeführt wird, der auf der Basis eines Mittelwertes einer Häufigkeitsverteilung einer Schlupfverhältnisdifferenz für den Fall, dass das Fahrzeug mit Sommerreifen ausgestattet ist, im Voraus gesetzt wird.
Verfahren nach Anspruch 15, 16 oder 17, wobei der Griffigkeitsschwellenwert (Gth1, Gth2) basierend auf Häufigkeitsverteilungen der Schlupfverhältnisdifferenz (Sf r), die der Verzögerung (Gx) entspricht, gemäß einem Reifentyp im Voraus gesetzt wird.
Verfahren nach Anspruch 15, 16, 17 oder 18, wobei der Reifentypentscheidungswert (Cvari) auf den zweiten Referenzwert (C2) gesetzt wird, wenn eine Temperatur des Vorderrades höher ist als ein vorgegebener Wert, und wenn eine Temperaturdifferenz zwischen den Vorder- und Hinterrädern größer ist als ein vorgegebener Wert.
Verfahren nach Anspruch 15, 16, 17, 18 oder 19, wobei der Reifentypentscheidungswert (Cvari) auf den zweiten Referenzwert (C2) gesetzt wird, wenn ein Kühlerventilator in Betrieb ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 20, wobei der repräsentative Wert (Sfra) ein Mittelwert mehrerer Schlupfverhältnisdifferenzen (Sfr) zwischen den Vorder- und Hinterrädern ist, die während eines vorgegebenen Zeitintervalls gespeichert wurden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 21, wobei die vorgegebene Bedingung dadurch gegeben ist, dass das Fahrzeug abgebremst wird und die Verzögerung (Gx) innerhalb eines vorgegebenen Bereichs liegt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 22, wobei der Reifentyp ein Sommerreifen oder ein spikeloser Reifen ist.