DE102008052282A1

DE102008052282A1 - Steuerungsverfahren für ein Fahrzeug unter Berücksichtigung einer Reifentemperatur

Info

Publication number: DE102008052282A1
Application number: DE200810052282
Authority: DE
Inventors: Bernd Jamin; Michael Negeli
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2008-10-18
Filing date: 2008-10-18
Publication date: 2010-04-29

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines Fahrzeugs, insbesondere Kraftfahrzeug, mit einem Reifen und/oder mehreren Reifen, umfassend die Schritte: Ermitteln einer Temperatur des Reifens und/oder mehrerer Reifen, Ermitteln einer temperaturabhängigen Eigenschaft des Reifens und/oder der mehreren Reifen, und Steuern und/oder Regeln des Fahrzeugs, basierend auf der ermittelten Eigenschaft.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines Fahrzeugs, insbesondere Kraftfahrzeugs, wobei eine Reifentemperatur zur Steuerung mitberücksichtigt wird.
Fahrzeugreifen, insbesondere Pkw-Reifen, zeigen während der Benutzung eine Veränderung ihrer Eigenschaften aufgrund von Temperaturänderungen im Reifen. Diese Temperaturveränderungen werden in Dynamik-Steuersystemen nach Stand der Technik nicht berücksichtigt. Ferner gibt es zurzeit keine adäquate Möglichkeit zur Erfassung der aktuellen Reifentemperatur in einem Fahrzeug.
Die Nichtberücksichtigung der Reifentemperatur in einer Dynamikregelung eines Fahrzeugs führt unter anderem zu Einbußen in der Fahrzeugstabilität sowie gegebenenfalls zu einer Verringerung der Fahrdynamik in bestimmten Fahrzuständen. Die Verringerung der Fahrdynamik beruht z. B. auf einem zu frühen Regeleingriff einer Antriebsschlupfregulierung bei warmen Reifen.
Somit ist es Aufgabe vorliegender Erfindung, ein Steuerungsverfahren für ein Fahrzeug bereitzustellen, welches bei einfacher und flexibler Implementierung sowohl die Fahrzeugsicherheit als auch die Fahrdynamik erhöht.
Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche. Die Unteransprüche zeigen vorteilhafte Weitergestaltungen der Erfindung auf.
Somit wird die Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zur Steuerung eines Fahrzeugs, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, mit einem Reifen und/oder mehreren Reifen, umfassend die Schritte: Ermitteln einer Temperatur des Reifens und/oder mehrerer Reifen, Ermitteln einer temperaturabhängigen Eigenschaft des Reifens und/oder der mehreren Reifen anhand der ermittelten Temperatur des Reifens und/oder mehrerer Reifen und Steuern und/oder Regeln des Fahrzeugs basierend auf der ermittelten Eigenschaft. Somit kann mit dem erfindungsgemäßen Verfahren eine Reifentemperatur ermittelt werden und aus den daraus abgeleiteten Reifeneigenschaften kann insbesondere ein Dynamik-Steuergerät des Fahrzeugs optimiert werden.
In vorteilhafter Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Ermittlung der Temperatur des Reifens und/oder der mehreren Reifen ferner die folgenden Schritte umfasst: Erfassen von mindestens einem Wert, wobei der Wert direkt oder indirekt relevante für die Temperatur des Reifens und/oder mehrerer Reifen und Berechnen der Temperatur aus dem Wert mittels eines Reifentemperaturmodells. Somit können indirekte Werte, wie z. B. der Fahrtwind oder die Sonneneinstrahlung, im Reifentemperaturmodell mit berücksichtigt werden. Es ist jedoch auch vorteilhaft, Sensoren vorzusehen, welche direkt Temperaturen messen. So kann beispielsweise eine Temperatur einer Fahrbahnoberfläche und/oder eine partiell gemessene Reifentemperatur mit in das Reifentemperaturmodell einfließen.
Folglich kann also mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens eine Reifeneigenschaft genauer abgebildet werden, indem die Reifentemperatur in die Steuerung bzw. mit in den Regelalgorithmus des Fahrzeugs einbezogen wird. Es ist darauf hinzuweisen, dass eine direkte sensorische Erfassung der Reifentemperatur schwierig und teuer ist. Daher bietet sich vor zugsweise die Berechnung der Reifentemperatur über ein entsprechendes Reifentemperaturmodell an.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung sieht die Erfindung vor, dass kühlende Werte erfasst werden, welche für den Reifen und/oder die mehreren Reifen kühlenden Ereignissen zuordenbar sind, und/oder dass aufheizende Werte erfasst werden, welche für den Reifen und/oder die mehreren Reifen aufheizenden Ereignissen zuordenbar sind, wobei auf Basis physikalischer Grundlagen die Temperaturen im Reifentemperaturmodell berechnet wird.
Vorteilhafterweise wird somit unter anderem eine Außentemperatur und/oder ein Fahrtwind und/oder ein Niederschlag, insbesondere eine Niederschlagsmenge, und/oder eine Bremsdauer des Fahrzeugs und/oder ein Bremsmoment des Fahrzeugs und/oder eine Intensität einer Kurvenfahrt und/oder eine Beschleunigung des Fahrzeugs erfasst und zur Berechnung im Reifentemperaturmodell verwendet.
Das erfindungsgemäße Reifentemperaturmodell berücksichtigt somit aufheizende Werte bzw. Faktoren, wie beispielsweise Bremsen, Kurvenfahrt, Beschleunigung etc., sowie kühlende Werte bzw. Faktoren, wie beispielsweise Außentemperaturen, Kühlung durch Fahrtwind, Regen, etc. Diese Faktoren werden möglichst genau erfasst und auf Basis der physikalischen Grundlagen wird hieraus eine aktuelle Reifentemperatur vorteilhafterweise für jeden einzelnen Reifen berechnet.
Weiterhin vorteilhaft ist, dass die temperaturabhängigen Eigenschaften aus einem gespeicherten Kennfeld, insbesondere Reifenkennfeld, ermittelt werden. Das Reifentemperaturmodell wird vorteilhafterweise in einem Dynamiksteuergerät des Fahrzeugs berechnet und die Temperaturen mit bekannten Reifenkennfeldern verknüpft, um daraus abgeleitete Eigenschaften in einem Regelalgorithmus des Fahrzeugs zu berücksichtigen.
In vorteilhafter Ausgestaltung ist vorgesehen, dass eine Dynamik des Fahrzeugs insbesondere eine Stabilität und/oder eine Schlupfregulierung und/oder ein Antiblockiersystem und/oder ein elektronisches Stabilitätssystem, durch die ermittelte Eigenschaft geregelt und/oder gesteuert wird. Die Einführung des Reifentemperaturmodells ermöglicht die Erfassung der Reifeneigenschaften und deren Veränderung über die Temperatur. Es ist dann möglich, die Regeleingriffe an diese veränderten Eigenschaften anzupassen. Die Folge sind bessere Fahrzeugstabilität und erhöhte Fahrzeugagilität sowie verbesserte Fahrzeugdynamik in spezifischen Fahrsituationen, wie z. B. bei dynamischer Fahrweise, Fahrten auf Bergstraßen, Wintereinsatz, etc.
Ferner ist vorteilhafterweise vorgesehen, dass basierend auf der erfassten Temperatur auf einen Verschleiß und/oder Druck und/oder eine Druckveränderung des Reifens und/oder der mehreren Reifen geschlossen wird. Diese Daten können vorteilhafterweise einem Zustands-Erfassungs-System zugeordnet werden und können so bei Service und Instandhaltung zusätzliche Informationen zur Verfügung stellen.
Weiterhin ist vorteilhafterweise vorgesehen, dass die Reifentypen vom Fahrzeug erkannt werden und die temperaturabhängige Eigenschaft reifenspezifisch ermittelt werden. Somit kann z. B. das Fahrzeug über einen Chip im Reifen den entsprechenden Reifentyp erkennen und das richtige Reifenkennfeld auswählen.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung werden Werte erfasst, die einem einzelnen Reifen und/oder einer Gruppe von Reifen und/oder Reifen auf einer Fahrzeugseite und/oder Reifen einer Fahrzeugachse zuordenbar sind. So kann z. B. der Fahrtwind für das ganze Fahrzeug erfasst werden und in die Berechnung der Reifentemperatur direkt einfließen. Demgegenüber ist es bei Berücksichtigung der Bremsmomente von Vorteil, diese Achse individuell und/oder reifenindividuell zu erfassen und somit für jeden einzelnen Reifen die Temperatur zu berechnen.
Ferner umfasst die Erfindung eine Vorrichtung zur Steuerung eines Fahrzeugs, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, mit einem Reifen und/oder mehreren Reifen, umfassend eine erste Ermittlungseinheit, welche ausgebildet ist, eine Temperatur des Reifens und/oder mehrerer Reifen zu ermitteln, eine zweite Ermittlungseinheit, welche ausgebildet ist, eine temperaturabhängige Eigenschaft des Reifens und/oder der mehreren Reifen zu ermitteln, und eine Steuer-/Regeleinheit, welche ausgebildet ist, das Fahrzeug, basierend auf der ermittelten Eigenschaft zu steuern und/oder zu regeln. Die Vorteile sowie die vorteilhaften Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens finden selbstverständlich auch analog Anwendung bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
Somit zeigt die Erfindung ein Verfahren sowie eine Vorrichtung, die sehr einfach in ein Fahrzeug, insbesondere in ein Dynamik-Steuergerät, integrierbar ist. Dadurch wird sowohl die Fahrzeugstabilität, die Fahrzeugdynamik als auch die Fahrzeugsicherheit erhöht.

Claims

Verfahren zur Steuerung eines Fahrzeugs, insbesondere Kraftfahrzeug, mit einem Reifen und/oder mehreren Reifen, umfassend die Schritte: – Ermitteln einer Temperatur des Reifens und/oder mehrerer Reifen – Ermitteln einer temperaturabhängigen Eigenschaft des Reifens und/oder der mehreren Reifen, und – Steuern und/oder Regeln des Fahrzeugs basierend auf der ermittelten Eigenschaft.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ermittlung der Temperatur des Reifens und/oder der mehreren Reifen die folgenden Schritte umfasst: – Erfassen von mindestens einem Wert, wobei der Wert direkt oder indirekt relevant ist für die Temperatur des Reifens und/oder mehrerer Reifen, und – Berechnen der Temperatur aus dem Wert mittels eines Reifentemperaturmodells.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, die temperaturabhängige Eigenschaft aus einem gespeichertem Kennfeld, insbesondere Reifenkennfeld, ermittelt wird.
Verfahren einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass kühlende Werte erfasst werden, welche für den Reifen und/oder die mehreren Reifen kühlenden Ereignissen zuordbar sind, und/oder aufheizende Werte erfasst werden, welche für den Reifen und/oder die mehreren Reifen aufheizenden Ereignissen zuordbar sind, wobei auf Basis physikalischer Grundlagen die Temperatur berechnet wird.
Verfahren einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass Außentemperatur und/oder Fahrtwind und/oder Niederschlag und/oder Bremsdauer und/oder Bremsmoment und/oder Kurvenfahrten und/oder Beschleunigung erfasst werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Dynamik des Fahrzeugs, insbesondere eine Stabilität und/oder eine Schlupfregulierung und/oder ein Anti-Blockier-System und/der ein Elektronisches-Stabilitäts-System, durch die ermittelte Eigenschaft geregelt und/oder gesteuert wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass basierend auf der erfassten Temperatur auf einen Verschleiß und/oder Druck und/oder eine Druckveränderung des Reifens und/oder der mehreren Reifen geschlossen wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Reifentypen vom Fahrzeug erkannt werden und die temperaturabhängige Eigenschaft reifenspezifisch ermittelt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass Werte erfasst werden, die einem einzelnen Reifen und/oder einer Gruppe von Reifen und/oder Reifen auf einer Fahrzeugseite und/oder Reifen einer Fahrzeugachse zuordbar sind.
Vorrichtung zur Steuerung eines Fahrzeugs, insbesondere Kraftfahrzeug, mit einem Reifen und/oder mehreren Reifen, umfassend – eine erste Ermittlungseinheit, welche ausgebildet ist, eine Temperatur des Reifens und/oder mehrerer Reifen zu ermitteln, – eine zweite Ermittlungseinheit, welche ausgebildet ist, eine temperaturabhängige Eigenschaft des Reifens und/oder der mehreren Reifen zu ermitteln, und – eine Steuer-/Regeleinheit, welche ausgebildet ist, das Fahrzeug basierend auf der ermittelten Eigenschaft zu steuern und/oder zu regeln.