[发明专利]用于确定道路摩擦特性的设备和方法

说明书

公开了一种用于确定商用车辆(10)的道路摩擦特性的设备(100)。所述商用车辆(10)包括第一车轴(11)、第二车轴(12)、用于改变所述第二车轴(12)或所述第一车轴(11)上的负载(Fn)的负载分配机构(14)以及用于确定所述第一车轴(11)或所述第二车轴(12)上的至少一个车轮(17、18)的滑动值的滑动传感器(16)。所述设备(100)具有评估单元(110)，所述评估单元配置为能够：控制所述负载分配机构(14)以改变所述第二车轴(12)或所述第一车轴(11)上的负载(Fn)；响应于负载(Fn)的变化，确定滑动值的变化；以及根据所述滑动值的变化评估道路摩擦特性。

技术领域

本发明涉及一种用于确定商用车辆道路摩擦特性的设备和方法，特别是涉及一种通过改变车轴负载来评估道路摩擦特性的方法。

背景技术

出于安全考虑，需要对各种驾驶情况下的道路摩擦特性进行评估。特别是，自动驾驶的车辆需要可靠地确定道路摩擦特性，例如，在此基础上自动控制制动和/或转向驱动。同样地，车辆底盘控制系统也需要依靠正确的道路摩擦特性来正常运行。对确定道路摩擦特性的系统有一个特别的要求，即不需要在车辆上安装额外的传感器，而是依靠已有的传感器设备。

然而，在正常的驾驶情况下，很难确定道路摩擦特性，因为加速和/或制动远远没有达到极限。通常情况下，只有在危急情况下，即车轮和路面之间的附着力即将丧失时，道路摩擦特性才能被可靠地确定。然而，在正常的驾驶情况下，摩擦力的利用只占安全驾驶车辆可用摩擦力的一小部分。

US 6,508,102中公开了一种确定道路摩擦特性的传统方法，其中道路摩擦特性的评估是基于车辆中的传统传感器。另一种传统方法在US6,418,369中示出，其中道路摩擦特性是在车辆的稳定状态下评估的，其中驱动力和相应的制动力是同时施加的。然而，这种方法有很多风险。例如，当前车轴被制动而后车轴被驱动时，存在着车辆失控的风险。因此，在确定道路摩擦特性方面仍然需要改进，特别是在正常的驾驶情况下，不使车辆处于危险状态。

发明内容

根据权利要求1的设备和根据权利要求12的方法至少克服了前面描述的传统系统的一些问题。从属权利要求指的是独立权利要求的主题的进一步的有利实现。

本发明涉及一种用于确定商用车辆的道路摩擦特性的设备。该商用车辆包括第一车轴、第二车轴、用于改变第一车轴和/或第二车轴上负载的负载分配机构以及用于确定第一车轴和/或第二车轴上至少一个车轮的滑动值的滑动传感器。该设备包括评估单元，该评估单元其配置为：

-控制负载分配机构以改变第一车轴和/或第二车轴的负载；

-响应于负载的变化，确定滑动值的变化；以及

-根据滑动值的变化评估道路摩擦特性。

负载分配机构可以包括或以利用附加的升降空气弹簧的升降机构的形式实现。但它也可以通过基于普通空气弹簧(例如用于车辆中的空气悬架系统)的压力变化的卸载或负载分配来实现，并且不需要有附加的用于提升、即用于将相应的车轮从地面分离的空气弹簧。这样的系统可以用在牵引车和/或拖车单元上。

此外，第一和第二车轴可以是车轴组的一部分，可以是前车轴或后车轴(只要车辆有两个以上的车轴)。应该强调的是，车辆可以是牵引车或拖车或其组合，其中多个车轴甚至可以存在于拉杆拖车的前车轴组。道路摩擦特性可以是摩擦系数或摩擦力，两者成正比。如果相应车轮上的质量负载是已知的，这两个量在物理上是等价的。道路摩擦特性也可以是任何取决于摩擦系数的导出量。如果确定了附着摩擦力的极限(最大)，这些量优选地可以被确定。因此，可选地，评估单元还配置为改变第一和/或第二车轴上的负载，直到发生临界状态，该临界状态的特征是第二车轴上至少一个车轮上的附着摩擦和滑动摩擦之间的过渡。