[发明专利]用于在车辆中测定当前车道粗糙度的方法

说明书

在一种用于在车辆中测定当前车道粗糙度的方法中，从车轮转速中确定与频率有关的振幅特性，并且测定粗糙度特征参量作为车道粗糙度的量度。

技术领域

本发明涉及一种用于在车辆中测定当前车道粗糙度的方法。

背景技术

在轮胎与车道之间的摩擦系数通过不同的影响参量确定，属于此的有：胎体的构造、橡胶混合物和车道的表面性质。表面性质又取决于车道的湿度状态和微粗糙度，所述微粗糙度基本上确定在轮胎与车道之间的啮合效应。在了解车道粗糙度的情况下，可以在对行驶动力学有影响的车辆单元、例如车辆的制动系统或驱动系统中以以下方式产生力和力矩，即行驶安全性和/或行驶动力学得以改善。

发明内容

借助于根据本发明的方法，可以在车辆中测定车道的当前车道粗糙度，其中车辆在所述车道上行驶。可以在车辆行驶期间确定车道粗糙度。用于测定车道粗糙度的基础是传感地检测车轮的转速以及分析车轮转速的变化过程。优选地经由转速传感器确定车轮的转速，其中也可以从转速的变化过程中确定车轮的旋转速度。

在该方法情况下，借助于频率分析基于所记录的转速确定与频率有关的振幅特性。振幅特性表示车轮或轮胎的与频率有关的振幅，其中振幅特性的基本变化过程是特定于轮胎的，以及与轮胎中的气压和轮胎磨损状态有关。振幅特性的基本变化过程在谐振频率的区域内具有最大值。

高频振荡与振幅特性的基本变化过程叠加，所述高频振荡可以被归因于由于车道粗糙度引起的激励。在振幅特性的基本变化过程中的高频振荡典型地具有比基本变化过程显著更小的振幅。从表示与振幅特性的基本变化过程的偏差的这种高频振荡中，利用统计方法测定粗糙度特征参量，所述粗糙度特征参量是车道粗糙度的量度。

因此，借助于根据本发明的方法可能的是，在行驶期间仅基于转速传感器的信息来确定表征车道粗糙度的粗糙度特征参量。然后可以在车辆中进一步处理粗糙度特征参量，尤其是用于操控影响车辆的行驶动力学的车辆单元、例如驱动系统、制动系统和/或转向系统或主动行走机构单元。车道粗糙度基本上确定在轮胎与道路之间的啮合效应，并且与车道表面的湿度状态共同地属于车道的表面性质的主要因素。表面性质与橡胶混合物和轮胎的构造共同地确定在轮胎与车道之间的摩擦系数。因此，车道粗糙度对摩擦系数具有决定性影响，其中必要时在了解车道粗糙度的情况下，尤其是在附加地了解当前车道湿度情况下以及在了解橡胶混合物和胎体的构造的情况下，可以推断出摩擦系数。由于最后提到的两个影响参量对于分别采取的轮胎类型本身是已知的，并且至少可以从车辆中的其他传感器信息估计车道表面湿度，因此可以在根据本发明确定车道粗糙度的情况下测定在轮胎与车道之间的摩擦系数。

作为例如通过对与振幅特性的基本变化过程叠加的高频振荡进行统计评估确定的粗糙度特征参量，尤其是考虑振幅特性或叠加的振荡的振幅方差。可以利用本身已知的数学方法从与频率有关的振幅特性中确定振幅方差。振幅方差是以恰当的方式再现车道的实际粗糙度的这种粗糙度特征参量。

作为是振幅特性中的分散（Streuung）的量度的振幅方差的替代，也可以测定和考虑与方差有关系的特征参量、例如标准偏差。此外，附加地或可替代地可能的是，测定其他统计粗糙度特征参量，例如高频振荡与振幅特性的基本变化过程的最大偏差。

根据一种有利的实施方案，在轮胎或车轮的振幅特性的谐振点中测定粗糙度特征参量。谐振点表示与频率有关的振幅特性中的最大值，并且表征所使用的轮胎类型，其中从所使用的轮胎类型的转速中确定振幅特性。在谐振放大的区域中，可以从振幅特性中以最高的精度确定粗糙度特征参量。为了确定车道粗糙度，有利地考虑围绕谐振点的频谱之内的振幅特性。就此而言，不仅直接在振幅特性的谐振点中而且在振幅特性的谐振点的相邻区域中测定粗糙度特征参量。

根据另一有利的实施方案，使粗糙度特征参量与轮胎典型的参考值有关。通过参照参考值，获得对于当前轮胎类型拥有有效性的相对值。通过参照轮胎典型的参考值实现粗糙度特征参量的归一化。