Patent DE-102018114189-B4 (DE)
Title: Systeme und Verfahren zum Bestimmen von Reifennormalkräften in Echtzeit
Inventor: CHEN SHIH-KEN
IPC: B60W40/13
Filed: 2018-06-13
Granted: 2023-01-19
Abstract: Vorrichtung (10), umfassend:eine Vielzahl von Reifen (14);ein Aufhängungssystem (20), das mit der Vielzahl von Reifen (14) operativ verbunden ist;mindestens einen Aufhängungssensor (28), der mit dem Aufhängungssystem (20) operativ verbunden ist und dafür konfiguriert, dass er Aufhängungsdaten (S) bereitstellt;mindestens eine Trägheitsmesseinheit (IMU), konfiguriert zum Erfassen und Bereitstellen einer Beschleunigungsmatrix (u), definiert als: u = [axayaΨ]T, undeine Steuereinrichtung (30), die mit mindestens einem Aufhängungssensor (28) operativ verbunden ist, und einen Prozessor (32) und einen greifbaren, nicht-vorübergehenden Speicher (34) enthält, in dem Anweisungen zur Ausführung eines Verfahrens (100) zum Bestimmen jeweiliger Reifennormalkräfte (Fzi(t), i=1 ... n) für einen oder mehrere der Vielzahl von Reifen (14) gespeichert sind, die mindestens teilweise auf den Aufhängungsdaten (S) basieren, wobei die jeweiligen Reifennormalkräfte wirksam sind, um den Betrieb der Vorrichtung (10) mit Rädern anzupassen; undwobei die Ausführung der Anweisungen durch den Prozessor (32) die Steuereinrichtung (30) dazu veranlasst, eine auf einer Vielzahl von vordefinierten Parametern basierende Transformationsmatrix (Ts) zu bestimmen,wobei die Aufhängungsdaten (S) jeweilige, in Echtzeit auf die Aufhängung wirkende Kräfte (Si(t), i=1 ... n) für jeden einzelnen der Vielzahl von Reifen (14) beinhalten; undwobei die Steuereinrichtung (30) konfiguriert ist, um die jeweiligen Reifennormalkräfte (Fzi(t), i=1 ... n) durch Multiplizieren der Aufhängungsdaten (S) mit der Transformationsmatrix (Ts) zu erhalten, die die Auswirkungen der Aufhängungsnachgiebigkeit berücksichtigt, und Addieren einer horizontalen Dynamikmatrix (Tu), die den Einfluss der horizontalen Dynamik durch ungefederte Trägheitskräfte charakterisiert, multipliziert mit der Beschleunigungsmatrix (u), einer Matrixspalte von erfassten Beschleunigungen (u = [axayaΨ]T), sodass:F˜z=[TS+τS(p)]S˜+Tuu⌢wobei die Vielzahl von Reifen (14) zwei seitlich beabstandete Reifen beinhaltet, sodass sich die zwei seitlich beabstandeten Reifen beide auf einer aus der Vorderachse (62) und der Hinterachse (68) befinden;wobei die Vielzahl der vordefinierten Parameter Folgendes beinhaltet:eine erste Entfernung (a) von der Vorderachse (62) der Vorrichtung (10) zu einem Schwerpunkt der Vorrichtung (10);einen zweiten Abstand (b) von einer Hinterachse (68) der Vorrichtung (10) zum Schwerpunkt der Vorrichtung (10);eine Spurweite (2d) zwischen den jeweiligen ersten und zweiten Mittellinien der zwei seitlich beabstandeten Reifen;ein Wankträgheitsmoment (Ixx) der Vorrichtung (10);ein Nickträgheitsmoment (Iyy) der Vorrichtung (10);eine gefederte Masse (M) der Vorrichtung (10); und jeweilige Massen (mi) eines jeden einzelnen der Vielzahl von Reifen (14): wobei der erste Reifen (16L) eine erste Masse (m1) hat und die Transformationsmatrix (Ts) eine erste Zeile mit ersten, zweiten, dritten und vierten Koeffizienten (T11, T12, T13, T14) enthält, die mindestens teilweise auf der ersten Masse (m1), dem ersten Abstand (a), dem zweiten Abstand (b), der Spurweite (2d), dem Wankträgheitsmoment (Ixx), dem Nickträgheitsmoment (Iyy) und der gefederten Masse (M) basieren.