DE102021107835A1

DE102021107835A1 - Reifenzustandsschätzvorrichtung, Steuerverfahren der Reifenzustandsschätzvorrichtung, und nicht vorübergehendes Speichermedium

Info

Publication number: DE102021107835A1
Application number: DE102021107835.0A
Authority: DE
Inventors: Hiroyuki Yamaguchi; Hideki Sugiura; Motohiro Fujiyoshi; Yoshikazu Hattori; Yuya Inoue; Yoichiro Sankai; Mahito Shiba; Takuya HONJYOU
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2020-03-30
Filing date: 2021-03-29
Publication date: 2021-09-30
Also published as: US20210300382A1; JP2021162368A; CN113460032A

Abstract

Eine Reifenzustandsschätzvorrichtung (1; 1A) weist eine elektronische Steuereinheit auf. Die elektronische Steuereinheit ist konfiguriert, um die erzeugte Kraft eines Reifens zu erfassen. Die elektronische Steuereinheit ist konfiguriert, um einen Reibungskoeffizienten zwischen dem Reifen und einer Straßenoberfläche zu erfassen. Die elektronische Steuereinheit ist konfiguriert, um eine Haftungsspanne des Reifens abzuleiten. Die elektronische Steuereinheit ist konfiguriert, um eine Kontaktlänge des Reifens in einem ungesteuerten Antriebszustand zu schätzen. Die elektronische Steuereinheit ist konfiguriert, um eine Kurvenleistung des Reifens basierend auf der geschätzten Kontaktlänge des Reifens und der erfassten erzeugten Kraft des Reifens zu schätzen.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Reifenzustandsschätzvorrichtung, ein Steuerverfahren der Reifenzustandsschätzvorrichtung und ein nicht vorübergehendes Speichermedium.
Stad der Technik
Es ist eine Reifenzustandsschätzvorrichtung bekannt, die einen Reifenzustand einschließlich einer Kurvenleistung eines Reifens erhält, um das Bremsen und die Lage eines Fahrzeugs zu steuern und die Fahrstabilität des Fahrzeugs zu verbessern (siehe zum Beispiel die japanische nicht geprüfte Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 10-281944) ( JP 10-281944 A ). Bei dieser Technologie werden die Seitenkraft an dem Reifen und der Seitenschlupfwinkel des Reifens durch Verwendung der Seitenbeschleunigung bzw. Querbeschleunigung des Fahrzeugs, der Gierrate, des Radstands, der Abstände von den Vorder- und Hinterrädern zum Schwerpunkt usw. berechnet, und die Kurvenleistung des Reifens wird aus dem Verhältnis von der Seitenkraft bzw. Querkraft und des Seitenschlupfwinkels erhalten.
Zusammenfassung der Erfindung
Obwohl der Seitenschlupfwinkel des Reifens durch Integrieren der Winkelgeschwindigkeit des Seitenschlupfes berechnet werden kann, die aus der Seitenbeschleunigung, der Gierrate und der Fahrzeuggeschwindigkeit erhalten wird, ist zu erwarten, dass ein Fehler aufgrund einer Gravitationsbeschleunigungskomponente von der Seitenneigung des Fahrzeugs, einer Straßenoberflächenüberhöhung usw. auftritt. Dementsprechend wird die Genauigkeit der Kurvenleistung geringer sein, die durch Verwendung des Seitenschlupfwinkels des Reifens, der einen Fehler enthält, berechnet wird. Die Kurvenleistung kann auch durch Verwendung eines von Messgeräten berechneten Seitenschlupfwinkels genauer berechnet werden, dies erfordert jedoch die Verwendung eines teuren Fahrgeschwindigkeitsmessers zur Messung des Seitenschlupfwinkels, was für die Anwendung auf einzelne Fahrzeuge nicht wünschenswert ist. Dementsprechend gibt es Raum für Verbesserungen bei der genauen Ermittlung der Kurvenleistung von Reifen.
Die Erfindung kann die Kurvenleistung mit einer einfachen Konfiguration genau schätzen.
Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft eine Reifenzustandsschätzvorrichtung. Die Reifenzustandsschätzvorrichtung weist eine elektronische Steuereinheit auf. Die elektronische Steuereinheit ist konfiguriert, um eine erzeugte Kraft eines Reifens zu erfassen. Die elektronische Steuereinheit ist konfiguriert, um einen Reibungskoeffizienten zwischen dem Reifen und einer Straßenoberfläche zu erfassen. Die elektronische Steuereinheit ist konfiguriert, um eine Haftungsspanne des Reifens basierend auf der erfassten erzeugten Kraft des Reifens und dem erfassten Reibungskoeffizienten abzuleitend. Die elektronische Steuereinheit ist konfiguriert, um eine Kontaktlänge des Reifens basierend auf der erfassten erzeugten Kraft des Reifens und der abgeleiteten Haftungsspanne in einem ungesteuerten Antriebszustand zu schätzen, wobei der ungesteuerte Antriebszustand ein Zustand ist, in dem von der erzeugten Kraft des Reifens die erzeugte Kraft, die in einer Vorne-Hinten-Richtung des Reifens erzeugt wird, nicht größer als ein im Voraus festgelegter Schwellenwert ist. Die elektronische Steuereinheit ist konfiguriert, um eine Kurvenleistung des Reifens basierend auf der geschätzten Kontaktlänge des Reifens und der erfassten erzeugten Kraft des Reifens zu schätzen.
In der Reifenzustandsschätzvorrichtung kann die elektronische Steuereinheit konfiguriert sein, um, als die erzeugte Kraft des Reifens, ein an dem Reifen erzeugtes selbstausrichtendes Drehmoment, einen an dem Reifen erzeugten Vorne-Hinten-Richtungszustand, einen an dem Reifen erzeugten Seitenrichtungszustand und einen an dem Reifen erzeugten Radlastzustand zu erfassen. Die elektronische Steuereinheit kann konfiguriert sein, um einen Haftreibungskoeffizienten als einen ersten Reibungskoeffizienten und einen dynamischen Reibungskoeffizienten als einen zweiten Reibungskoeffizienten zu erfassen. Der dynamische Reibungskoeffizient kann ein dynamischer Reibungskoeffizient in einem Bewegungszustand sein, in dem die Reifen und Straßenoberfläche sich relativ bewegen, wobei der dynamische Reibungskoeffizient durch Verwendung des erfassten Vorne-Hinten-Richtungszustands, des erfassten Seitenrichtungszustand und des erfassten Radlastzustands abgeleitet wird. Die elektronische Steuereinheit kann konfiguriert sein, um die Haftungsspanne des Reifens basierend auf einem Verhältnis des ersten Reibungskoeffizienten und des zweiten Reibungskoeffizienten abzuleiten. Die elektronische Steuereinheit kann konfiguriert sein, um die Kontaktlänge des Reifens basierend auf dem selbstausrichtenden Drehmoment, dem Vorne-Hinten-Richtungszustand, dem Seitenrichtungszustand und der Haftungsspanne zu schätzen. Die elektronische Steuereinheit kann konfiguriert sein, um die Kurvenleistung des Reifens basierend auf der geschätzten Kontaktlänge des Reifens, dem selbstausrichtenden Drehmoment, dem Vorne-Hinten-Richtungszustand, dem Seitenrichtungszustand und der Haftungsspanne zu schätzen.
In der Reifenzustandsschätzvorrichtung kann die elektronische Steuereinheit konfiguriert sein, um die Kurvenleistung des Reifens durch Verwendung des folgenden Ausdrucks abzuleiten $K_{β} = [\frac{T_{s a t}}{L \cdot F_{y}} - \frac{2 \cdot ε}{1 + ε^{1 / 3} + ε^{2 / 3}}] / [\frac{3}{5} \cdot \frac{F_{x} \cdot (1 + 2 \cdot ε^{1 / 3} + 3 \cdot ε^{2 / 3} + 4 \cdot ε)}{{(1 + ε^{1 / 3} + ε^{2 / 3})}^{2}}]$
wobei Tsat das selbstausrichtende Drehmoment darstellt, Fx den Vorne-Hinten-Richtungszustand darstellt, Fy den Seitenrichtungszustand darstellt, ε die Haftungsspanne des Reifens darstellt und L die Kontaktlänge des Reifens darstellt.
In der Reifenzustandsschätzvorrichtung kann die elektronische Steuereinheit konfiguriert sein, um in Bezug auf eine Mehrzahl verschiedener Reifentypen, einen Reifentyp zu schätzen, welcher der erfassten erzeugten Kraft und der geschätzten Kurvenleistung entspricht, basierend auf einer korrelativen Beziehung zwischen der erzeugten Kraft jedes Reifens und der Kurvenleistung jedes Reifens, die typspezifisch gespeichert ist.
Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein Steuerverfahren einer Reifenzustandsschätzvorrichtung. Die Reifenzustandsschätzvorrichtung weist einen Prozessor auf. Das Steuerverfahren weist auf: Erfassen einer erzeugten Kraft eines Reifens durch den Prozessor; Erfassen eines Reibungskoeffizienten zwischen dem Reifen und einer Straßenoberfläche durch den Prozessor; Ableiten einer Haftungsspanne des Reifens durch den Prozessor basierend auf der erfassten erzeugten Kraft des Reifens und dem erfassten Reibungskoeffizienten; Schätzen einer Kontaktlänge des Reifens durch den Prozessor basierend auf der erfassten erzeugten Kraft des Reifens und der abgeleiteten Haftungsspanne in einem ungesteuerten Antriebszustand, wobei der ungesteuerte Antriebszustand ein Zustand ist, in dem von der erzeugten Kraft des Reifens die erzeugte Kraft, die in einer Vorne-Hinten-Richtung des Reifens erzeugt wird, nicht größer als ein im Voraus festgelegter Schwellenwert ist; und Schätzen einer Kurvenleistung des Reifens durch den Prozessor basierend auf der der geschätzten Kontaktlänge des Reifens und der erfassten erzeugten Kraft des Reifens.
Ein dritter Aspekt der Erfindung ist ein nicht vorübergehendes Speichermedium. Das nicht vorübergehende Speichermedium speichert Anweisungen, die von einem oder mehreren Prozessoren ausführbar sind und die bewirken, dass der eine oder mehrere Prozessoren folgende Funktionen durchführen: Erfassen einer erzeugten Kraft eines Reifens; Erfassen eines Reibungskoeffizienten zwischen dem Reifen und einer Straßenoberfläche; Ableiten einer Haftungsspanne des Reifens basierend auf der erfassten erzeugten Kraft des Reifens und dem erfassten Reibungskoeffizienten; Schätzen einer Kontaktlänge des Reifens basierend auf der erfassten erzeugten Kraft des Reifens und der abgeleiteten Haftungsspanne in einem ungesteuerten Antriebszustand, wobei der ungesteuerte Antriebszustand ein Zustand ist, in dem von der erzeugten Kraft des Reifens die erzeugte Kraft, die in einer Vorne-Hinten-Richtung des Reifens erzeugt wird, nicht größer als ein im Voraus festgelegter Schwellenwert ist; und Schätzen einer Kurvenleistung des Reifens basierend auf der der geschätzten Kontaktlänge des Reifens und der erfassten erzeugten Kraft des Reifens.
Gemäß der zuvor beschriebenen Konfiguration kann die Reifenkontaktlänge mit einer einfachen Konfiguration genau geschätzt werden.
Figurenliste
Merkmale, Vorteile und technische und industrielle Bedeutung beispielhafter Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend in Bezug auf die zugehörigen Zeichnungen beschrieben, in denen gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente bezeichnen. In den Zeichnungen:

1 ist ein Diagramm, das ein Beispiel einer schematischen Konfiguration einer Reifenzustandsschätzvorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel darstellt;
2 ist ein Diagramm, das ein Beispiel einer schematischen Konfiguration einer Reifenkontaktlängenschätzeinheit darstellt;
3 ist ein Diagramm, das ein Beispiel einer korrelativen Beziehung zwischen einer physikalischen Größe, die ein Verhältnis zwischen einem pneumatischen Wegwert und einer Kontaktlänge eines Reifens angibt, und einer Haftungsspanne darstellt;
4 ist ein Diagramm, das ein Beispiel einer schematischen Konfiguration einer Kurvenleistungsschätzeinheit darstellt;
5 ist ein Diagramm, das ein Beispiel von Reifenseitenkraftkennlinien bezüglich des Reifenschlupfwinkels darstellt;
6 ist ein Diagramm, das ein Beispiel einer Reifenzustandsschätzvorrichtung gemäß einer Konfiguration einschließlich eines Computers darstellt;
7 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Beispiel eines Ablaufes einer Verarbeitung eines Reifenzustandsschätzprogramms 54P zeigt;
8 ist ein Diagramm, das ein Beispiel von Kurvenkraftkennlinien hinsichtlich des Reifenseitenschlupfwinkels nach Reifentypen darstellt;
9 ist ein Diagramm, das ein Beispiel von Kurvenkraftkennlinien hinsichtlich des Seitenschlupfwinkels des Reifens nach Arten unterschiedlicher Radlasten darstellt;
10 ist ein Diagramm, das ein Beispiel von Kurvenleistungskennlinien hinsichtlich der Radlast nach Reifentypen darstellt;
11 ist ein Diagramm, das ein Beispiel einer schematischen Konfiguration einer Reifenzustandsschätzvorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel darstellt; und
12 ist ein Diagramm, das ein Beispiel einer Beziehung zwischen einem Reifenschlupfverhältnis und einem Reibungskoeffizienten darstellt.

Ausführliche Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Ausführungsbeispiele zur Realisierung einer Technologie gemäß der vorliegenden Offenbarung werden nachstehend in Bezug auf die Zeichnungen ausführlich beschrieben. In den Ausführungsbeispielen wird eine Beschreibung in Bezug auf einen Fall vorgenommen, in dem die Technologie gemäß der vorliegenden Offenbarung auf eine Reifenzustandsschätzvorrichtung angewendet wird, die verschiedene Arten von Zuständen von Reifen schätzt, die an einem Fahrzeug installiert sind, während das Fahrzeug fährt. Es sei angemerkt, dass Komponenten und Prozesse, deren Vorgänge und Funktionen dieselbe Rolle spielen, in den Zeichnungen durch dieselben Bezugszeichen gekennzeichnet sein können und auf eine wiederholte Beschreibung gegebenenfalls verzichtet werden kann.
Erstes Ausführungsbeispiel
Eine Reifenzustandsschätzvorrichtung 1 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel schätzt die Kurvenleistung eines Reifens als einen Reifenzustand, während das Fahrzeug fährt.
In der vorliegenden Offenbarung ist der Begriff „ungesteuerter Antriebszustand“ ein Konzept, das den Zustand eines Reifens innerhalb eines Erzeugungsbereichs der reifenerzeugten Kraft beinhaltet, die während des stabilen Fahrens des Fahrzeugs erzeugt wird. Ein Beispiel für einen ungesteuerten Antriebszustand ist der Zustand eines Reifens, bezüglich dem die während des stabilen Fahrens des Fahrzeugs erzeugte Längskraft des Reifens innerhalb eines Erzeugungsbereichs liegt (z.B. nicht größer als ein im Voraus festgelegter Schwellenwert). Das Fahrzeug fährt geradeaus oder biegt mit konstanter Fahrzeuggeschwindigkeit ab. Der Begriff „gesteuerter Antriebszustand“ ist auch ein Konzept, das andere Zustände des Reifens als den ungesteuerten Antriebszustand beinhaltet. Ein Beispiel ist zumindest ein Zustand des Reifens, in dem die Längskraft des Reifens einen Erzeugungsbereich überschreitet (z.B. einen im Voraus festgelegten Schwellenwert).
1 zeigt ein Beispiel einer schematischen Konfiguration der Reifenzustandsschätzvorrichtung 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird als ein Beispiel eine Beschreibung bezüglich eines Falls vorgenommen, in dem die Kurvenleistung mit gesteuertem Antrieb beim Abbiegen eines Fahrzeugs geschätzt wird.
Wie in 1 dargestellt, ist die Reifenzustandsschätzvorrichtung 1 mit einer Reifenkontaktlängenschätzeinheit 10, einer Datenerfassungseinheit 11, einer Bestimmungseinheit 21, einer Kurvenleistungsschätzeinheit 23 und einer Ausgabeeinheit 24 vorgesehen. Es sei angemerkt, dass die Reifenzustandsschätzvorrichtung 1 ein Beispiel einer Reifenzustandsschätzvorrichtung gemäß der vorliegenden Offenbarung ist.
Die Datenerfassungseinheit 11 dient zum Erfassen verschiedener Arten von Daten, die sich auf das Fahren eines Fahrzeugs beziehen (in der Abbildung weggelassen). Beispiele für erfasste Daten enthalten Daten, die jeweils den Reibungskoeffizienten zwischen der Straßenoberfläche und dem Reifen und eine reifenerzeugte Kraft angeben. Die Bestimmungseinheit 21 dient zum Bestimmen, ob der Zustand des Reifens ein ungesteuerter Antriebszustand ist, durch Verwendung der Daten, die von der Datenerfassungseinheit 11 erfasst werden. Die Reifenkontaktlängenschätzeinheit 10 schätzt eine Reifenkontaktlänge L durch Verwendung der reifenerzeugten Kraft während der Fahrt. Die Kurvenleistungsschätzeinheit 23 schätzt die Kurvenleistung durch Verwendung der Daten, die von der Datenerfassungseinheit 11 erfasst werden, und der Reifenkontaktlänge L, die von der Reifenkontaktlängenschätzeinheit 10 geschätzt wird. Die Ausgabeeinheit 24 gibt die Kurvenleistung aus, die durch die Kurvenleistungsschätzeinheit 23 geschätzt wird.
Als nächstes werden die Bestandteile der Reifenzustandsschätzvorrichtung 1 beschrieben.
Datenerfassungseinheit
Die Datenerfassungseinheit 11 erfasst verschiedene Arten von Daten, die sich auf das Fahren des Fahrzeugs beziehen (in der Abbildung weggelassen). Beispiele für erfasste Daten beinhalten jeweils den Reibungskoeffizienten zwischen der Straßenoberfläche und dem Reifen sowie jeweils Daten des selbstausrichtenden Drehmoments, der Längskraft, der Radlast und der Seitenkraft, als reifenerzeugte Kraft. Die Datenerfassungseinheit 11 beinhaltet eine Selbstausrichtendes-Drehmoment-Erfassungseinheit 11 A, eine Straßenoberflächen-Reibungskoeffizient-Erfassungseinheit 11B, eine Längskrafterfassungseinheit 11C, eine Radlasterfassungseinheit 11D und eine Seitenkrafterfassungseinheit 11E (siehe 2 und 4), um diese Daten zu erfassen. Es sei angermerkt, dass die Datenerfassungseinheit 11 ein Beispiel einer Erzeugte-Kraft-Erfassungseinheit und einer Reibungskoeffizient-Erfassungseinheit gemäß der vorliegenden Offenbarung ist.
Bestimmungseinheit
Die Bestimmungseinheit 21 bestimmt zumindest, ob der Zustand des Reifens der ungesteuerte Antriebszustand ist, durch Verwendung von Daten, die von der Datenerfassungseinheit 11 erfasst werden. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird bestimmt, dass sich der Reifen in dem ungesteuerten Antriebszustand befindet, wenn die Längskraft des Reifens als ein Reifenzustand nicht größer als ein im Voraus festgelegter Schwellenwert ist.
Insbesondere werden Bedingungen, bei denen die Längskraft Fx ein sehr kleiner Wert ist, der nicht größer als ein vorgegebener Wert ( |Fx| ≤ A) ist, im Voraus als Schwellenwertbedingungen für den ungesteuerten Antriebszustand festgelegt, und der Zustand wird als der ungesteuerte Antriebszustand bestimmt, wenn die Schwellenwertbedingungen erfüllt sind. Das heißt, die Bestimmungseinheit 21 bestimmt, dass der Zustand der ungesteuerte Antriebszustand ist, wenn die Längskraft Fx des Reifens ein sehr kleiner Wert ist, der nicht größer als der vorgegebenen Wert (|Fx| ≤ A) ist. Die Konstante A ist der Schwellenwert und ist ein Festlegwert, der im Voraus als in Wert nahe Null um eine Sensorrauschamplitude festgelegt wird.
Es sei angermerkt, dass die physikalische Größe, die zur Bestimmung durch die Bestimmungseinheit 21 verwendet wird, nicht auf Daten beschränkt ist, die die Längskraft Fx des Reifens angeben. Zum Beispiel kann der Bedienbetrag einer Bedieneinheit verwendet werden, die eine Beschleunigung oder Verzögerung bzw. Verlangsamung anweist, wie beispielsweise ein Gaspedal, ein Bremspedal oder dergleichen des Fahrzeugs (in der Abbildung weggelassen).
Außerdem bestimmt die Bestimmungseinheit 21 vorzugsweise, ob die im Voraus festgelegten Abbiegebedingungen des Fahrzeugs, welche die Kurvenleistung K_β beeinflussen würden, erfüllt sind. Die Abbiegebedingungen für dieses Fahrzeug sind Bedingungen, bei denen die Seitenkraft Fy des Reifens größer als ein vorgegebener Wert ist (|Fy| > Fyo). Dieser vorgegebene Wert Fyo kann durch im Voraus durchgeführte Messungen in Experimenten oder durch Simulation erhalten werden.
Reifenkontaktlängenschätzeinheit
Die Reifenkontaktlängenschätzeinheit 10 schätzt die Reifenkontaktlänge L durch Verwendung der reifenerzeugten Kraft während der Fahrt. Insbesondere schätzt die Reifenkontaktlängenschätzeinheit 10 die Reifenkontaktlänge L durch Verwendung der reifenerzeugten Kraft im ungesteuerten Antriebszustand während der Fahrt.
2 zeigt ein Beispiel einer schematischen Konfiguration der Reifenkontaktlängenschätzeinheit 10. Wie in 2 dargestellt, ist die Reifenkontaktlängenschätzeinheit 10 mit der Datenerfassungseinheit 11, einer Erzeugter-Reibungskoeffizient-Berechnungseinheit 12, einer Haftungsspannenberechnungseinheit 13, einer Physikalische-Größe-Berechnungseinheit 14, einer Reifenkontaktlängenberechnungseinheit 16 und eine Reifenkontaktlängenspeichereinheit 17 vorgesehen.
Die Reifenkontaktlängenschätzeinheit 10 ist in der Lage Daten von der Datenerfassungseinheit 11 erfassen. Die Datenerfassungseinheit 11 dient zum Erfassen verschiedener Arten von Daten, die sich auf das Fahren des Fahrzeugs beziehen (in der Abbildung weggelassen), und beinhaltet jeweils die Selbstausrichtendes-Drehmoment-Erfassungseinheit 11A, die Straßenoberflächen-Reibungskoeffizient-Erfassungseinheit 11B, die Längskrafterfassungseinheit 11C, die Radlasterfassungseinheit 11D und die Seitenkrafterfassungseinheit 11E.
Die Selbstausrichtendes-Drehmoment-Erfassungseinheit 11A erfasst oder schätzt das selbstausrichtende Drehmoment (Tsat) im Fahrzeug und erfasst Daten, die das erfasste oder geschätzte selbstausrichtende Drehmoment (Tsat) angeben. Die Selbstausrichtendes-Drehmoment-Erfassungseinheit 11A ist in der Lage, das selbstausrichtende Drehmoment (Tsat) für jedes an dem Fahrzeug vorgesehene Rad zu erfassen.
Das Verfahren zum Erfassen oder Schätzen des selbstausrichtenden Drehmoments ist ein bekanntes Verfahren, und dementsprechend wird auf eine ausführliche Beschreibung verzichtet. Ein Beispiel ist die Technologie, die in der japanischen Veröffentlichung der nicht geprüften Patentanmeldung Nr. 2004-352048 ( JP 2004-352048 A ) beschrieben ist. Es sei angemerkt, dass die Selbstausrichtendes-Drehmoment-Erfassungseinheit 11A Daten erfassen kann, die das selbstausrichtende Drehmoment (Tsat) von einem in dem Fahrzeug installierten Detektor angeben, der das selbstausrichtende Drehmoment erfasst oder schätzt.
Die Straßenoberflächen-Reibungskoeffizient-Erfassungseinheit 11B erfasst einen bekannten Reibungskoeffizienten zwischen der Straßenoberfläche und dem Reifen zu der aktuellen Fahrzeit (d.h. Fahrposition). Daten des bekannten Reibungskoeffizienten (nachstehend als ein Straßenoberflächenreibungskoeffizient bezeichnet) können erhalten werden, indem ein Datensatz im Voraus gemäß dem Fahrzustand des Fahrzeugs erfasst wird. Zum Beispiel können Daten des Straßenoberflächenreibungskoeffizienten für eine trockene Straße im Speicher gespeichert werden, und wenn der Fahrzustand des Fahrzeugs unter hohen Temperaturen steht und die Scheibenwischer nicht in einem Betriebszustand sind, können die Daten des Straßenoberflächenreibungskoeffizienten für eine trockene Straße, die in dem Speicher gespeichert sind, als die Daten für den Straßenoberflächenreibungskoeffizienten erfasst werden. Es sei angemerkt, dass die Straßenoberflächen-Reibungskoeffizient-Erfassungseinheit 11B ein Beispiel einer Reibungskoeffizient-Erfassungseinheit gemäß der vorliegenden Offenbarung ist. Der Straßenoberflächenreibungskoeffizient ist ein Beispiel eines ersten Reibungskoeffizienten, der einen Haftreibungskoeffizienten gemäß der vorliegenden Offenbarung angibt.
Es sei angemerkt, dass Daten des Straßenoberflächenreibungskoeffizienten von externen Vorrichtungen von dem Fahrzeug durch Kommunikation erfasst werden können, wie zum Beispiel Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation, Straße-zu-Fahrzeug-Kommunikation, Verteilungskommunikation und dergleichen. Zum Beispiel können bei der Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation die Daten des Straßenoberflächenreibungskoeffizienten, die von einem vorausfahrenden Fahrzeug erfasst wurden, von einer Kommunikationsvorrichtung erfasst werden, die in dem vorausfahrenden Fahrzeug installiert ist. Bei der Straße-zu-Fahrzeug-Kommunikation können auch Daten des Straßenoberflächenreibungskoeffizienten von einer Kommunikationsvorrichtung erfasst werden, die auf der Straße installiert ist und Straßenzustände überträgt. Bei der Verteilungskommunikation können auch Daten des Straßenoberflächenreibungskoeffizienten aus Verteilungsinformationen eines Cloud-Dienstes erfasst werden, der Daten eines gegebenen Straßenoberflächenreibungskoeffizienten, Straßenmanagementinformationen einschließlich Daten eines gegebenen Straßenoberflächenreibungskoeffizienten oder dergleichen verteilt, über eine Kommunikationsleitung und Netzwerkkommunikation.
Die Längskrafterfassungseinheit 11C, die Radlasterfassungseinheit 11D und die Seitenkrafterfassungseinheit 11 E erfassen Daten, welche die reifenerzeugte Kraft von Detektoren angibt, die in dem Fahrzeug installiert sind. Insbesondere erfasst die Längskrafterfassungseinheit 11C von der reifenerzeugten Kraft Daten der Längskraft (Fx). Die Radlasterfassungseinheit 11D erfasst Daten der Radlast (Fz). Die Seitenkrafterfassungseinheit 11E erfasst Daten der Seitenkraft (Fy), die im Fahrzeug auftritt. Es sei angemerkt, dass die Daten, welche die reifenerzeugten Kraft darstellen, für jedes Rad erfasst werden können, das für das Fahrzeug vorgesehen ist.
Es sei angemerkt, dass die Selbstausrichtendes-Drehmoment-Erfassungseinheit 11A ein Beispiel einer Erzeugte-Kraft-Erfassungseinheit ist, die das selbstausrichtende Drehmoment gemäß der vorliegenden Offenbarung erfasst. Die Daten der Längskraft (Fx) sind ein Beispiel für einen Vorne-Hinten-Richtungszustand gemäß der vorliegenden Offenbarung, und die Längskrafterfassungseinheit 11C ist ein Beispiel einer Erzeugte-Kraft-Erfassungseinheit, die den Vorne-Hinten-Richtungszustand gemäß der vorliegenden Offenbarung erfasst. Die Daten der Radlast (Fz) sind ein Beispiel eines Radlastzustands gemäß der vorliegenden Offenbarung, und die Radlasterfassungseinheit 11D ist ein Beispiel einer Erzeugte-Kraft-Erfassungseinheit, die den Radlastzustand in der vorliegenden Offenbarung erfasst. Die Daten der Seitenkraft (Fy) sind ein Beispiel eines Seitenrichtungszustands gemäß der vorliegenden Offenbarung, und die Seitenkrafterfassungseinheit 11E ist ein Beispiel einer Erzeugte-Kraft-Erfassungseinheit, die den Seitenrichtungszustand gemäß der vorliegenden Offenbarung erfasst.
Diese Detektoren, die diese reifenerzeugten Kräfte erfassen, sind bekannte Anordnungen, und dementsprechend wird auf eine detaillierte Beschreibung hiervon verzichtet. Zum Beispiel können die Längskraft (Fx), die Radlast (Fz) und die Seitenkraft (Fy) jeweils durch Daten oder einer Kombination einer Mehrzahl von Daten von einem Motordrehmomentsensor, einem Bremsflüssigkeitssensor, einem Gierratensensor, einem Beschleunigungssensor wie ein Schwerkraftsensor (G) oder dergleichen erfasst werden.
Die Erzeugter-Reibungskoeffizient-Berechnungseinheit 12 berechnet den Reibungskoeffizienten zwischen der Straßenoberfläche und dem Reifen zu der aktuellen Fahrzeit (d.h. Fahrposition) aus Daten der reifenerzeugten Kraft (im Folgenden als erzeugter Reibungskoeffizient bezeichnet). Die Erzeugter-Reibungskoeffizient-Berechnungseinheit 12 berechnet den erzeugten Reibungskoeffizienten durch Verwendung von Daten, die als die reifenerzeugte Kraft (Längskraft Fx, Seitenkraft Fy, Radlast Fz) zum aktuellen Zeitpunkt erfasst werden. Der erzeugte Reibungskoeffizient kann aus dem folgenden Ausdruck (1) berechnet werden. Es sei angermerkt, dass die Erzeugter-Reibungskoeffizient-Berechnungseinheit 12 in der Lage ist, den erzeugten Reibungskoeffizienten für jedes Rad zu berechnen, das für das Fahrzeug vorgesehen ist. Die Erzeugter-Reibungskoeffizient-Berechnungseinheit 12 ist auch ein Beispiel einer Reibungskoeffizient-Ableitungseinheit gemäß der vorliegenden Offenbarung. Der erzeugte Reibungskoeffizient entspricht auch einem zweiten Reibungskoeffizienten, der einen dynamischen Reibungskoeffizienten gemäß der vorliegenden Offenbarung darstellt. $* g e n e r a t e d f r i c t i o n c o e f f i c i e n t = \frac{\sqrt{F_{x}^{3} + F_{y}^{3}}}{F_{z}}$
* erzeugter Reibungskoeffizient
Es sei angemerkt, dass die Reifenkontaktlängenschätzeinheit 10 die Reifenkontaktlänge L in einem ungesteuerten Antriebszustand schätzt und die Effekte der Längskraft Fx des Reifens minimal sind und nicht berücksichtigt werden müssen. Dementsprechend kann Ausdruck (1) in den folgenden Ausdruck (1A) abgewandelt werden. $* g e n e r a t e d f r i c t i o n c o e f f i c i e n t = \frac{[F_{y}]}{F_{Z}}$
* erzeugter Reibungskoeffizient
Die Haftungsspannenberechnungseinheit 13 dient zum Berechnen einer aktuellen Haftungsspanne ε. Die aktuelle Haftungsspanne ε wird durch Verwendung der Daten des Straßenoberflächenreibungskoeffizienten, die von der Straßenoberflächen-Reibungskoeffizient-Erfassungseinheit 11B erfasst werden, und Daten berechnet, die den erzeugten Reibungskoeffizienten angeben, der an der Erzeugter-Reibungskoeffizient-Berechnungseinheit 12 berechnet wird. Die Haftungsspanne ε gibt zum Beispiel an, wie viel Spielraum bzw. Spanne die aktuelle Bremskraft des Reifens in Bezug auf die maximale Bremskraft hat, und kann als Anteil der aktuellen Haftungskraft in Bezug auf die maximale Haftungskraft ausgedrückt werden. Durch die Berechnung dieser Haftungsspanne kann nachvollzogen werden, wie viel Spielraum bzw. Spanne in der Haftungskraft vorhanden ist, und dementsprechend kann die Fahrstabilität des Fahrzeugs verbessert werden. Die Haftungsspanne ε kann mit dem folgenden Ausdruck (2) berechnet werden. Es sei angemerkt, dass die Haftungsspannenberechnungseinheit 13 in der Lage ist, die Haftungsspanne ε für jedes Rad zu berechnen, mit denen das Fahrzeug vorgesehen ist. Die Haftungsspannenberechnungseinheit 13 ist auch ein Beispiel einer Haftungsspannenableitungseinheit gemäß der vorliegenden Offenbarung. $* g r i p m a r g i n = 1 - \frac{g e n e r a t e d f r i c t i o n c o e f f i c i e n t}{r o a d s u r f a c e f r i c t i o n c o e f f i c i e n t}$
* Haftungsspanne
Die Physikalische-Größe-Berechnungseinheit 14 berechnet eine physikalische Größe MF, die das Verhältnis zwischen dem pneumatischen Wegwert und der Reifenkontaktlänge L darstellt. Es sei angemerkt, dass die Physikalische-Größe-Berechnungseinheit 14 die physikalische Größe MF für jedes Rad berechnen kann, mit denen das Fahrzeug vorgesehen ist.
Nun haben das selbstausrichtende Drehmoment Tsat und die Haftungsspanne ε (d.h. ξs³) die Beziehung im folgenden Ausdruck (3), $T_{s a t} = {L \cdot \frac{2 \cdot ξ_{s}^{3}}{1 + ξ_{s} + ξ_{s}^{2}} + \frac{3}{5} \cdot \frac{F_{x}}{K_{β}} \cdot \frac{1 + 2 ξ_{s} + 3 ξ_{s}^{2} + 4 ξ_{s}^{3}}{{(1 + ξ_{s} + ξ_{s}^{2})}^{2}}} F_{y}$
wobei Fx die Längskraft darstellt, Fy die Seitenkraft darstellt, K_β die Kurvenleistung darstellt und L die Reifenkontaktlänge darstellt.
Durch Umstellen des vorherigen Ausdrucks (3) durch Verwendung der Haftungsspanne ε und Definieren des Verhältnisses zwischen dem pneumatischen Weg, der durch Teilen des selbstausrichtenden Drehmoments durch die Seitenkraft erhalten wird, und der Reifenkontaktlänge als die physikalische Größe MF, kann die physikalische Größe MF wie in dem folgenden Ausdruck (4) ausgedrückt werden. $M F = \frac{T_{s a t}}{L \cdot F_{y}} = ε \cdot \frac{2}{1 + ε^{1 / 3} + ε^{2 / 3}} + \frac{3}{5} \cdot \frac{F_{x}}{K_{β}} \cdot \frac{1 + 2 \cdot ε^{1 / 3} + 3 \cdot ε^{2 / 3} + 4 \cdot ε}{{(1 + ε^{1 / 3} + ε^{2 / 3})}^{2}}$
Der Wert der Kurvenleistung K_β ändert sich nun je nach Reifentyp und der Radlast. Dementsprechend ändert sich bei Verwendung eines festen Wertes die physikalische Größe MF und es werden Fehler erzeugt. Dagegen ist im ungesteuerten Antriebszustand während der Fahrt die Längskraft Fx des Reifens ein sehr kleiner Wert, der nicht größer als der vorgegebene Wert (|Fx| ≤ A) ist. Die Konstante A ist der Schwellenwert und ist ein Festlegwert, der im Voraus als ein Wert nahe Null um eine Sensorrauschamplitude festgelegt wird. Dementsprechend sind die Effekte der Längskraft Fx der Reifen während der Fahrt in einem ungesteuerten Antriebszustand vermutlich gering.
Dementsprechend werden in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel Bedingungen, bei denen die Längskraft Fx ein sehr kleiner Wert ist, der nicht größer als der vorgegebene Wert (|Fx| ≤ A) ist, als Schwellenwertbedingungen für den ungesteuerten Antriebszustand festgelegt, und die physikalische Größe MF wird berechnet, wenn die Schwellenwertbedingungen erfüllt sind. Wenn die Längskraft Fx die Schwellenwertbedingungen erfüllt, kann der zweite Term des Ausdrucks (4) auf annährend Null festgelegt werden, und die Effekte der Kurvenleistung K_β können beseitigt werden. Das heißt beim Fahren im ungesteuerten Antriebszustand kann die Physikalische-Größe-Berechnungseinheit 14 den zweiten Term des Ausdrucks (4) weglassen und die physikalische Größe MF aus der Haftungsspanne ε berechnen.
Die Physikalische-Größe-Berechnungseinheit 14 kann eine korrelativen Beziehung zwischen der Haftungsspanne ε und der physikalischen Größe MF im Voraus als eine Tabelle in dem Speicher speichern, wie in 3 dargestellt, und die physikalische Größe MF, die jedem Datenteil bzw. Datenwert der Haftungsspanne ε entspricht, aus der gespeicherten Tabelle auslesen und ableiten.
Die Reifenkontaktlängenberechnungseinheit 16 berechnet die Reifenkontaktlänge L. Die Reifenkontaktlängenberechnungseinheit 16 berechnet die Reifenkontaktlänge L durch Verwendung von Daten des selbstausrichtenden Drehmoments (Tsat), das von der Selbstausrichtendes-Drehmoment-Erfassungseinheit 11A erfasst wird, Daten der physikalischen Größe MF, die von der Physikalische-Größe-Berechnungseinheit 14 berechnet wird, und Daten, die als die reifenerzeugte Kraft (Seitenkraft Fy) erfasst werden. Die Reifenkontaktlänge L kann durch den folgenden Ausdruck (5) berechnet werden. Die Reifenkontaktlängenberechnungseinheit 16 hat Funktionen zum sequentiellen bzw. nacheinander Speichern der berechneten Reifenkontaktlänge L in der Reifenkontaktlängenspeichereinheit 17. Es sei angemerkt, dass die Reifenkontaktlängenberechnungseinheit 16 in der Lage ist, die Reifenkontaktlänge L für jedes Rad zu berechnen, mit denen das Fahrzeug vorgesehen ist. Die Reifenkontaktlängenberechnungseinheit 16 ist auch ein Beispiel einer Kontaktlängenschätzeinheit gemäß der vorliegenden Offenbarung. $L = \frac{T_{s a t}}{F_{y} \cdot M F}$
Die Reifenkontaktlängenspeichereinheit 17 speichert sequentiell bzw. nacheinander die Reifenkontaktlänge L, die durch die Reifenkontaktlängenberechnungseinheit 16 berechnet wird. Es sei angemerkt, dass die Reifenkontaktlängenspeichereinheit 17 in der Lage ist, die Reifenkontaktlänge L für jedes Rad zu speichern, mit denen das Fahrzeug vorgesehen ist.
Somit schätzt die Reifenkontaktlängenschätzeinheit 10 die Reifenkontaktlänge L zum aktuellen Zeitpunkt durch Verwendung des aktuellen selbstausrichtenden Drehmoments, der reifenerzeugten Kraft und des Straßenoberflächenreibungskoeffizienten. Das heißt, die Reifenkontaktlängenschätzeinheit 10 berechnet den aktuell erzeugten Reibungskoeffizienten durch Verwendung der Daten der reifenerzeugten Kraft an der Erzeugter-Reibungskoeffizient-Berechnungseinheit 12 und berechnet die Haftungsspanne ε an der Haftungsspannenberechnungseinheit 13. Die Reifenkontaktlängenschätzeinheit 10 berechnet dann die physikalische Größe MF an der Physikalische-Größe-Berechnungseinheit 14 und berechnet die in der Reifenkontaktlängenspeichereinheit 17 gespeicherte Reifenkontaktlänge L an der Reifenkontaktlängenberechnungseinheit 16.
Kurvenleistungsschätzeinheit
Die Kurvenleistungsschätzeinheit 23 schätzt die Kurvenleistung durch Verwendung der Daten die von der Datenerfassungseinheit 11 erfasst werden, und der Reifenkontaktlänge L, die von der Reifenkontaktlängenschätzeinheit 10 geschätzt wird.
4 zeigt ein Beispiel einer schematischen Konfiguration der Kurvenleistungsschätzeinheit 23. Die Kurvenleistungsschätzeinheit 23 ist mit der Datenerfassungseinheit 11, der Erzeugter-Reibungskoeffizient-Berechnungseinheit 12, der Haftungsspannenberechnungseinheit 13 und einer Kurvenleistungsberechnungseinheit 25 vorgesehen, wie in 4 dargestellt. Es sei angemerkt, dass die Kurvenleistungsschätzeinheit 23 ein Beispiel einer Kurvenleistungsschätzeinheit gemäß der vorliegenden Offenbarung ist.
Die Kurvenleistungsschätzeinheit 23 ist in der Lage, Daten von der Datenerfassungseinheit 11 zu erfassen. Das heißt, die Selbstausrichtendes-Drehmoment-Erfassungseinheit 11A erfasst Daten, die das selbstausrichtende Drehmoment (Tsat) angeben, die Straßenoberflächen-Reibungskoeffizient-Erfassungseinheit 11B erfasst Daten des Straßenoberflächenreibungskoeffizienten, die Längskrafterfassungseinheit 11C erfasst Daten der Längskraft Fx, die Radlasterfassungseinheit 11 D erfasst Daten der Radlast Fz, und die Seitenkrafterfassungseinheit 11E erfasst Daten der Seitenkraft Fy. Die Erzeugter-Reibungskoeffizient-Berechnungseinheit 12 berechnet den erzeugten Reibungskoeffizienten wie zuvor beschrieben, und die Haftungsspannenberechnungseinheit 13 berechnet die aktuelle Haftungsspanne ε.
Die Kurvenleistungsberechnungseinheit 25 berechnet die Kurvenleistungsleistung K_β durch Verwendung der Reifenkontaktlänge L, die in der Reifenkontaktlängenspeichereinheit 17 gespeichert ist, des selbstausrichtenden Drehmoments (Tsat), das von der Selbstausrichtendes-Drehmoment-Erfassungseinheit 11A erfasst wird, der Daten der Längskraft Fx, die von der Längskrafterfassungseinheit 11C erfasst werden, der Haftungsspanne ε, die von der Haftungsspannenberechnungseinheit 13 berechnet wird, und der Seitenkraft Fy, die an der Seitenkrafterfassungseinheit 11E erfasst wird.
Durch Umstellen zu einem Ausdruck bezüglich der Kurvenleistung K_β kann der vorherige Ausdruck (4) als der folgende Ausdruck (6) ausgedrückt werden. $K_{β} = [\frac{T_{s a t}}{L \cdot F_{y}} - \frac{2 \cdot ε}{1 + ε^{1 / 3} + ε^{2 / 3}}] / [\frac{3}{5} \cdot \frac{F_{x} \cdot (1 + 2 \cdot ε^{1 / 3} + 3 \cdot ε^{2 / 3} + 4 \cdot ε)}{{(1 + ε^{1 / 3} + ε^{2 / 3})}^{2}}]$
Die Kurvenleistungsberechnungseinheit 25 ersetzt die Reifenkontaktlänge L, das selbstausrichtende Drehmoment Tsat, die Längskraft Fx, die Haftungsspanne ε und die Seitenkraft Fy in dem vorherigen Ausdruck (6) und berechnet die Kurvenleistung K_β.
Es sei angemerkt, dass die Kurvenleistungsberechnungseinheit 25 die Kurvenleistungsleistung K_β durch Verwendung der Reifenkontaktlänge L, die unmittelbar davor gespeichert wird, oder der neuesten Reifenkontaktlänge L berechnet. Das heißt, die Kurvenleistungsberechnungseinheit 25 hat eine Funktion, aus den Reifenkontaktlängen L, die von der Reifenkontaktlängenschätzeinheit 10 geschätzt und gespeichert werden, der Reifenkontaktlänge L, die unmittelbar davor gespeichert wird, oder die neueste Reifenkontaktlänge L von der Reifenkontaktlängenspeichereinheit 17 zu erfassen. Dementsprechend kann die Kurvenleistung K_β mehr im Einklang mit dem Zustand des Reifens während der Fahrt berechnet werden, als wenn die Kurvenleistung durch Verwendung der Reifenkontaktlänge L als fester Wert berechnet wird.
Die Kurvenleistungsberechnungseinheit 25 berechnet die Kurvenleistungsleistung K_β des Reifens im gesteuerten Antriebszustand durch Verwendung der Reifenkontaktlänge L, die in einem Reifenzustand berechnet wird, welcher der ungesteuerte Antriebszustand ist. Nun ändert sich die Kurvenleistung K_β vermutlich in Übereinstimmung mit der Zunahme und Abnahme der gesteuerten Antriebskraft im gesteuerten Antriebszustand, aber Änderungen der Kurvenleistung K_β sind zwischen dem ungesteuerten Antriebszustand und dem gesteuerten Antriebszustand mit dem Spielraum bzw. der Spanne in der Reifenhaftung gering. Dementsprechend sind die Effekte der Berechnung der Kurvenleistung K_β des Reifens im gesteuerten Antriebszustand durch Verwendung der Reifenkontaktlänge L, die im ungesteuerten Antriebszustand auf Schätzung der Kurvenleistung K_β berechnet wird, zwischen dem ungesteuerten Antriebszustand und dem gesteuerten Antriebszustand vermutlich ausreichend gering.
Zum Beispiel zeigt 5 ein Beispiel der Reifenseitenkraftkennlinien hinsichtlich des Reifenseitenschlupfwinkels, wenn die Reifenschlupfverhältnisse λ = 0,0 und 0,25 sind. In 5 sind die Reifenseitenkraftkennlinien des Reifenschlupfverhältnisses λ = 0,0 ohne gesteuerten Antrieb durch eine durchgehende Linie angegeben, und die Reifenseitenkraftkennlinien des Reifenschlupfverhältnisses λ = 0,25 sind in einem gesteuerten Antriebszustand nahe der Grenze der Reibungskraft des Reifens durch eine lang-kurz Strichlinie angegeben. In den Kennlinien der Reifenschlupfverhältnisse λ = 0,0 und 0,25 beträgt der Anteil ihrer Steigung, der die Reifenkurvenleistung K_β1 zu K_β2 ist, ungefähr 0,7 (d.h. K_β2 / K_β1), wie in 5 dargestellt. In Anbetracht der Tatsache, dass das Schlupfverhältnis λ normalerweise höchstens 0,1 beträgt, sind die Effekte auf den Schätzwert der Kurvenleistung von einem nicht-gesteuerten Antrieb (ungesteuerter Antriebszustand) zu einem gesteuertem Antrieb ausreichend gering.
Somit berechnet die Kurvenleistungsschätzeinheit 23 die Kurvenleistung K_β zum aktuellen Zeitpunkt durch Verwendung der geschätzten Reifenkontaktlänge L, des erfassten selbstausrichtenden Drehmoments Tsat, der Längskraft Fx, der Haftungsspanne ε und der Seitenkraft Fy.
Ausgabeeinheit
Die Ausgabeeinheit 24 gibt die Kurvenleistung K_β aus, die von der Kurvenleistungsschätzeinheit 23 geschätzt wird. Die Ausgabeeinheit 24 gibt die von der Kurvenleistungsschätzeinheit 23 geschätzte Kurvenleistung K_β aus und führt eine Datenausgabe an externe Vorrichtungen und eine Datenanzeigeausgabe an eine Anzeigevorrichtung wie beispielsweise einem Monitor oder dergleichen durch.
Die zuvor beschriebene Reifenzustandsschätzvorrichtung 1 kann durch eine Konfiguration realisiert werden, die einen Computer als eine Ausführungsvorrichtung enthält, die eine Verarbeitung ausführt, um die zuvor beschriebenen Funktionen zu realisieren.
6 zeigt ein Beispiel zum Realisieren der Reifenzustandsschätzvorrichtung 1 durch eine Konfiguration, die einen Computer enthält. Die Reifenzustandsschätzvorrichtung 1, die durch eine Konfiguration mit einem Computer realisiert wird, ist mit einer Vorrichtungshaupteinheit 50 vorgesehen. Die Vorrichtungshaupteinheit 50 ist mit einer Zentralverarbeitungseinheit (CPU) 52, einem Direktzugriffsspeicher (RAM) 53, einem Nur-Lese-Speicher (ROM) 54 und einer Eingabe/Ausgabeschnittstelle (E/A) 55 vorgesehen. Die CPU 52, der RAM 53, der ROM 54 und die E/A 55 sind eine Konfiguration, die über einen Bus 56 miteinander verbunden sind, um in der Lage zu sein, Daten und Befehle auszutauschen.
Mit der E/A 55 sind ein Selbstausrichtendes-Drehmoment-Sensor 51A, eine Kommunikationseinheit 51B, ein Längskraftsensor 51C, ein Radlastsensor 51D und ein Seitenkraftsensor 51E verbunden.
Der Selbstausrichtendes-Drehmoment-Sensor 51A erfasst das selbstausrichtende Drehmoment (Tsat) im Fahrzeug. Dementsprechend fungiert der Selbstausrichtendes-Drehmoment-Sensor 51A als Selbstausrichtendes-Drehmoment-Erfassungseinheit 11A.
Die Kommunikationseinheit 51B tauscht zum Beispiel Daten mit einer externen Vorrichtung durch drahtlose Kommunikation aus. Hier erfasst die Kommunikationseinheit 51B Daten des Straßenoberflächenreibungskoeffizienten, der ein gegebener Reibungskoeffizient während der aktuellen Fahrt ist, durch Kommunikation. Dementsprechend fungiert die Kommunikationseinheit 51B als die Straßenoberflächen-Reibungskoeffizient-Erfassungseinheit 11B.
Jeweils der Längskraftsensor 51C, der Radlastsensor 51D und der Seitenkraftsensor 51E erfassen die reifenerzeugten Kräfte (Fx, Fy, Fz). Dementsprechend fungieren der Längskraftsensor 51C, der Radlastsensor 51D und der Seitenkraftsensor 51E als die Längskrafterfassungseinheit 11C, die Radlasterfassungseinheit 11D und die Seitenkrafterfassungseinheit 11 E.
Der ROM 54 speichert auch ein Reifenzustandsschätzprogramm 54P, um zu bewirken, dass der Computer als die Reifenzustandsschätzvorrichtung 1 fungiert. Die CPU 52 liest das Reifenzustandsschätzprogramm 54P aus dem ROM 54 und lädt das Reifenzustandsschätzprogramm 54P in den RAM 53 und führt dessen Verarbeitung aus. Dementsprechend arbeitet der Computer, der das Reifenzustandsschätzprogramm 54P ausführt, als eine Reifenzustandsschätzvorrichtung. Es sei angemerkt, dass der ROM 54 Informationen, welche die korrelative Beziehung zwischen der Haftungsspanne ε und der physikalischen Größe MF angeben, als eine Tabelle speichert (3). Es sei außerdem angemerkt, dass das Reifenzustandsschätzprogramm 54P und die Tabelle von einem Aufzeichnungsmedium wie beispielsweise einer CD-ROM oder dergleichen bereitgestellt werden können.
7 zeigt ein Beispiel eines Verarbeitungsablaufs des Reifenzustandsschätzprogramms 54P. Die in 7 gezeigte Verarbeitungsroutine wird periodisch von der CPU 52 ausgeführt. Das Reifenzustandsschätzprogramm 54P ist ein Beispiel eines Reifenzustandsschätzprogramms gemäß der vorliegenden Offenbarung. Die Verarbeitung des Reifenzustandsschätzprogramms 54P in 7, das von der Vorrichtungshaupteinheit 50 ausgeführt wird, ist ein Beispiel eines Reifenzustandsschätzverfahrens gemäß der vorliegenden Offenbarung.
In Schritt S100 erfasst die CPU 52 Daten von jeweils dem Straßenoberflächenreibungskoeffizienten und der reifenerzeugten Kraft (selbstausrichtendes Drehmoment Tsat, Längskraft Fx, Seitenkraft Fy und Radlast Fz).
Als nächstes bestimmt die CPU 52 in Schritt S102, ob die Daten der Seitenkraft Fy in den in Schritt S100 erfassten Daten eine im Voraus festgelegte Größe überschreiten. Die Verarbeitung in Schritt S102 ist eine Verarbeitung, um zu bestimmen, ob die Seitenkraft Fy die im Voraus festgelegten Abbiegebedingungen (|Fy| > Fyo) erfüllt, welche die Kurvenleistung K_β beeinflussen. Die CPU 52 geht zur Verarbeitung von Schritt S104 über, wenn in Schritt S102 eine positive Bestimmung vorgenommen wird, und führt die Verarbeitung zu Schritt S100 zurück, wenn eine negative Bestimmung vorgenommen wird.
Wenn die Seitenkraft Fy des Reifens die Abbiegebedingungen des Fahrzeugs erfüllt, nimmt die CPU 52 in Schritt S102 eine positive Bestimmung vor und berechnet den erzeugten Reibungskoeffizienten durch Verwendung des vorherigen Ausdrucks (1A) in Schritt S104.
Als nächstes berechnet die CPU 52 die Haftungsspanne ε in Schritt S106 durch Verwendung des vorherigen Ausdrucks (2).
Als nächstes bestimmt die CPU 52 in Schritt S108, ob die Daten der Längskraft Fx in den in Schritt S100 erfassten Daten nicht größer als eine im Voraus festgelegte Größe sind. Die Verarbeitung in Schritt S108 ist die Verarbeitung zum Bestimmen, ob die Längskraft Fx die im Voraus als der ungesteuerte Antriebszustand festgelegten Schwellenwertbedingungen (|Fx| ≤ A) erfüllt. Die CPU 52 wechselt die Verarbeitung zu Schritt S110, wenn die Bestimmung in Schritt S108 positiv ist, und wechselt die Verarbeitung zu Schritt S120, wenn die Bestimmung in Schritt S108 negativ ist.
Als nächstes berechnet die CPU 52 die physikalische Größe MF durch Verwendung des vorherigen Ausdrucks (4) in Schritt S110. Die CPU 52 schätzt dann im nächsten Schritt S112 die Reifenkontaktlänge L durch Berechnen der Kontaktlänge des Reifens durch Verwendung des vorherigen Ausdrucks (5), speichert die Reifenkontaktlänge L in dem RAM 53 (Reifenkontaktlängenspeichereinheit 17), und beendet diese Verarbeitungsroutine.
Wenn dagegen die Längskraft Fx des Reifens die Schwellenwertbedingungen nicht erfüllt und die Bestimmung in Schritt S108 negativ ist, wird angenommen, dass sich der Reifen in einem gesteuerten Antriebszustand befindet, und dementsprechend wird die Verarbeitung zum Schätzen der Kurvenleistung K_β ausgeführt. Das heißt, in Schritt S120 bestimmt die CPU 52, ob die geschätzte Reifenkontaktlänge L in dem RAM 53 (Reifenkontaktlängenspeichereinheit 17) gespeichert ist. Die CPU 52 wechselt die Verarbeitung zu Schritt S122, wenn die Bestimmung in Schritt S120 positiv ist, und führt die Verarbeitung zu Schritt S100 zurück, wenn die Bestimmung in Schritt S120 negativ ist.
Wenn die geschätzte Reifenkontaktlänge L gespeichert ist, nimmt die CPU 52 in Schritt S120 eine positive Bestimmung vor. Die CPU 52 berechnet dann in Schritt S122 die Kurvenleistung K_β durch Verwendung des vorherigen Ausdrucks (6), gibt die berechnete Kurvenleistung K_β aus und beendet diese Verarbeitungsroutine.
Wie zuvor beschrieben, wird gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Kurvenleistung K_β durch Verwendung der Reifenkontaktlänge L in einem ungesteuerten Antriebszustand geschätzt. Dementsprechend kann die Kurvenleistung K_β berechnet werden, die mit dem Zustand des Reifens in Einklang ist, der während der Fahrt von Moment zu Moment variiert, im Vergleich zur Schätzung der Kurvenleistung K_β mit der Reifenkontaktlänge L als ein fester Wert.
Zweites Ausführungsbeispiel
Als nächstes wird ein zweites Ausführungsbeispiel beschrieben. Das zweite Ausführungsbeispiel ist eine Anordnung zum Bestimmen von Reifentypen durch Verwendung der geschätzten Kurvenleistung K_β. Es sei angemerkt, dass das zweite Ausführungsbeispiel dieselbe Konfiguration wie das erste Ausführungsbeispiel hat und dementsprechend Abschnitte, die gleich sind, mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet sind, und auf eine ausführliche Beschreibung hiervon wird verzichtet.
Nun hat die Kurvenleistung K_β je nach Reifentyp manchmal unterschiedliche Werte. 8 zeigt ein Beispiel von Kurvenkraftkennlinien hinsichtlich des Reifenseitenschlupfwinkels für verschiedene Reifentypen unter der gleichen Radlast. Wie in 8 gezeigt, unterscheidet sich die Kurvenleistung K_β, welche die Steigung der Kurvenkraftkennlinien ist, für jeden Reifentyp. In dem in 8 dargestellten Beispiel nimmt die Kurvenleistung K_β in der Reihenfolge von Diagonalreifen, Radialreifen und Rennreifen zu. Wenn dementsprechend die Kurvenleistung K_β identifiziert werden kann, kann der Reifentyp identifiziert werden.
Dagegen ändert sich die Kurvenkraft Fc abhängig von der Radlast Fz, obwohl der Reifentyp der gleiche ist. 9 zeigt ein Beispiel von Kurvenkraftkennlinien hinsichtlich des Reifenseitenschlupfwinkels für denselben Reifentyp, z.B. denselben Reifen. Wie in 9 dargestellt, unterscheidet sich die Kurvenleistung K_β für jede Radlast Fz. In dem in 9 dargestellten Beispiel nimmt die Kurvenleistung K_β zu, wenn die Radlast Fz des Reifens zunimmt, und zwar in der Reihenfolge, wenn die Radlast Fz klein ist, wenn die Radlast Fz mittel ist und wenn Radlast Fz groß ist.
Dementsprechend werden in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Kennlinien der Kurvenleistung K_β in Bezug auf die Radlast für jeden Reifentyp im Voraus gespeichert, und der Reifentyp wird basierend auf dem Schätzwert der Kurvenleistung K_β und der erfassten Radlast bestimmt. 10 zeigt ein Beispiel von Reifenkennlinien hinsichtlich der Kurvenleistung K_β in Bezug auf die Radlast nach Reifentyp. Wie in 10 dargestellt, unterscheidet sich die Kurvenleistung K_β für jede Radlast Fz. In dem Beispiel in 10 sind die Reifenkennlinien jedes der Reifentypen TS1, TS2 und TS3 dargestellt. Wenn zum Beispiel die Kurvenleistung K_β der Schätzwert K_β1 ist und die Radlast Fz die Radlast Fz1 ist, kann der Reifentyp als TS2 bestimmt werden.
11 zeigt ein Beispiel der schematischen Konfiguration einer Reifenzustandsschätzvorrichtung 1A gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel. Die Reifenzustandsschätzvorrichtung 1 A ist die in 1 dargestellte Reifenzustandsschätzvorrichtung 1, für die des Weiteren eine Reifentypschätzeinheit 32 vorgesehen ist, wie in 11 dargestellt. Es sei angemerkt, dass die Konfigurationen mit Ausnahme der Reifentypschätzeinheit 32 die gleichen sind wie die Konfigurationen der in 1 dargestellten Reifenzustandsschätzvorrichtung 1, und dementsprechend wird auf eine ausführliche Beschreibung verzichtet. Die Reifentypschätzeinheit 32 ist ein Beispiel einer Reifentypschätzeinheit gemäß der vorliegenden Offenbarung.
Die Reifentypschätzeinheit 32 bestimmt den Reifentyp durch Verwendung der Kurvenleistung K_β und der Radlast Fz. Die Reifentypschätzeinheit 32 ist mit einer Tabelle 34 vorgesehen, welche die Reifenkennlinien speichert, welche die korrelative Beziehung zwischen der Radlast und der Kurvenleistung K_β für jeden Reifentyp zeigen (10). Das heißt, die Reifentypschätzeinheit 32 erhält die korrelative Beziehung zwischen der Radlast und der Kurvenleistung K_β für jeden Reifentyp im Voraus und speichert diese als die Tabelle 34. Die Reifentypschätzeinheit 32 liest die Kurvenleistung K_β aus, die durch die Kurvenleistungsschätzeinheit 23 berechnet wird, und die Radlast Fz aus, die von der Radlasterfassungseinheit 11D erfasst wird, und bestimmt den Reifentyp, welcher der Kurvenleistung K_β und der Radlast Fz entspricht, durch Verwendung der Tabelle 34. Es sei angemerkt, dass, wenn der Wert der Kurvenleistung K und der Wert der Radlast Fz mit keiner Reifenkennlinie übereinstimmen, Reifenkennlinien in der Nähe gewählt werden können.
In den letzten Jahren sind Fahrzeuge, die mit einem Antiblockiersystemen (ABS) installiert sind, weit verbreitet. Ein ABS führt eine Steuerung durch, so dass das Schlupfverhältnis innerhalb eines vorgegebenen Bereichs aufrechterhalten wird, und führt eine Steuerung durch, so dass das Schlupfverhältnis der Räder zum Beispiel nahe einem im Voraus bestimmten Schlupfverhältnis liegt. Das Schlupfverhältnis wird vorzugsweise so festgelegt, dass die Längskraft der Reifen insbesondere beim Durchführen des Bremsens des Fahrzeugs am größten ist, jedoch das Schlupfverhältnis, bei dem die Längskraft des Reifens am größten ist, je nach Reifentyp unterschiedlich ist.
12 zeigt ein Beispiel der Beziehung zwischen dem Reifenschlupfverhältnis und dem Straßenoberflächenreibungskoeffizienten. In dem in 12 dargestellten Beispiel sind die Schlupfverhältniskennlinien, wenn ein Fahrzeug, das über eine trockene Straßenoberfläche fährt, Sommerreifen installiert hat, durch eine durchgehende Linie angegeben, und die Schlupfverhältniskennlinien, wenn das Fahrzeug Winterreifen (sogenannte spikelose Reifen) installiert hat, sind durch eine gepunktete Linie angegeben. Wie in 12 dargestellt, ist das Schlupfverhältnis λmax1, bei dem die Längskraft des Reifens für den Sommerreifen am größten ist, kleiner als das Schlupfverhältnis λmax2, bei dem die Längskraft des Reifens für den Winterreifen am größten ist.
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann der Reifentyp aus der geschätzten Kurvenleistung K_β identifiziert werden. Der Wert des Straßenoberflächenreibungskoeffizienten kann ebenfalls erfasst werden. Dementsprechend kann ein Schlupfverhältnis, bei dem die Längskraft am größten ist, durch das ABS in Übereinstimmung mit dem Wert des erfassten Straßenoberflächenreibungskoeffizienten und den Ergebnissen der Bestimmung des Reifentyps festgelegt werden, und die Bremsfähigkeiten des Fahrzeugs können durch Verwendung des ABS verbessert werden.
Wie zuvor beschrieben, kann gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Kurvenleistung K_β geschätzt werden, und die geschätzte Kurvenleistung K_β und die erfasste Radlast Fz können verwendet werden, um den Reifentyp zu bestimmen.
Obwohl die Technologie der vorliegenden Offenbarung zuvor durch die Ausführungseispiele beschrieben wurde, ist der technische Schutzumfang der Technologie des vorliegenden Ausführungsbeispiels nicht auf den Schutzumfang beschränkt, der in den vorherigen Ausführungseispielen beschrieben ist. Verschiedene Abwandlungen und Verbesserungen können an den vorherigen Ausführungsbeispielen vorgenommen werden, ohne von deren Kern abzuweichen, und Ausführungseispiele, an denen diese Abwandlungen und Verbesserungen vorgenommen werden, werden von dem technischen Schutzumfang der Technologie der Offenbarung umfasst.
Auch wenn die Verarbeitung, die durch Ausführen eines in einer Hilfsspeichervorrichtung gespeicherten Programms ausgeführt wird, in den vorherigen Ausführungseispielen beschrieben wurde, kann zumindest ein Teil der Verarbeitung des Programms durch Hardware realisiert werden.
Des Weiteren kann die Verarbeitung der vorherigen Ausführungsbeispiele in einem Speichermedium oder dergleichen wie beispielsweise einer optischen Platte oder dergleichen als ein Programm gespeichert und verteilt werden.
In den vorherigen Ausführungsbeispielen bedeutet der Begriff „Prozessor“ einen Prozessor im weitesten Sinn, einschließlich Allzweckprozessoren (z.B. CPUs usw.) und dedizierten Prozessoren (z.B. Grafikprozessoren (GPU), anwendungsspezifische integrierte Schaltkreise (ASIC), feldprogrammierbare Gate-Arrays (FPGA), programmierbare Logikbausteine usw.).
Die Operationen des Prozessors in den vorherigen Ausführungsbeispielen sind nicht darauf beschränkt, von einem einzelnen Prozessor ausgeführt zu werden, und können von einer Mehrzahl von Prozessoren an physikalisch entfernten Orten ausgeführt werden, die zusammenwirken. Auch ist die Reihenfolge der Operationen des Prozessors nicht nur auf die in den vorherigen Ausführungsbeispielen dargelegten Reihenfolge beschränkt und kann gegebenenfalls geändert werden.
Die Gesamte Literatur, Patentanmeldungen und technischen Standards, die in der vorliegende Beschreibung beschrieben werden, sind durch Bezugnahme in die vorliegende Beschreibung in demselben Umfang aufgenommen, in dem die einzelnen Literatur, Patentanmeldungen und technischen Standards durch Bezugnahme durch spezifische und individuelle Erklärung einer solchen Aufnahme aufgenommen würden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 10281944 A [0002]
JP 2004352048 A [0029]

Claims

Reifenzustandsschätzvorrichtung (1; 1A), gekennzeichnet durch: eine elektronische Steuereinheit, wobei: die elektronische Steuereinheit konfiguriert ist, um eine erzeugte Kraft eines Reifens zu erfassen; die elektronische Steuereinheit konfiguriert ist, um einen Reibungskoeffizienten zwischen dem Reifen und einer Straßenoberfläche zu erfassen; die elektronische Steuereinheit konfiguriert ist, um eine Haftungsspanne des Reifens basierend auf der erfassten erzeugten Kraft des Reifens und dem erfassten Reibungskoeffizienten abzuleiten; die elektronische Steuereinheit konfiguriert ist, um eine Kontaktlänge des Reifens basierend auf der erfassten erzeugten Kraft des Reifens und der abgeleiteten Haftungsspanne in einem ungesteuerten Antriebszustand zu schätzen, wobei der ungesteuerte Antriebszustand ein Zustand ist, in dem von der erzeugten Kraft des Reifens die erzeugte Kraft, die in einer Vorne-Hinten-Richtung des Reifens erzeugt wird, nicht größer als ein im Voraus festgelegter Schwellenwert ist; und die elektronische Steuereinheit konfiguriert ist, um eine Kurvenleistung des Reifens basierend auf der geschätzten Kontaktlänge des Reifens und der erfassten erzeugten Kraft des Reifens zu schätzen.
Reifenzustandsschätzvorrichtung (1; 1A) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass: die elektronische Steuereinheit konfiguriert ist, um, als die erzeugte Kraft des Reifens, ein an dem Reifen erzeugtes selbstausrichtendes Drehmoment, einen an dem Reifen erzeugten Vorne-Hinten-Richtungszustand, einen an dem Reifen erzeugten Seitenrichtungszustand und einen an dem Reifen erzeugten Radlastzustand zu erfassen; die elektronische Steuereinheit konfiguriert ist, um einen Haftreibungskoeffizienten als einen ersten Reibungskoeffizienten und einen dynamischen Reibungskoeffizienten als einen zweiten Reibungskoeffizienten zu erfassen, wobei der dynamische Reibungskoeffizient ein dynamischer Reibungskoeffizient in einem Bewegungszustand ist, in dem die Reifen und Straßenoberfläche sich relativ bewegen, wobei der dynamische Reibungskoeffizient durch Verwendung des erfassten Vorne-Hinten-Richtungszustands, des erfassten Seitenrichtungszustand und des erfassten Radlastzustands abgeleitet wird; die elektronische Steuereinheit konfiguriert ist, um die Haftungsspanne des Reifens basierend auf einem Verhältnis des ersten Reibungskoeffizienten und des zweiten Reibungskoeffizienten abzuleiten; die elektronische Steuereinheit konfiguriert ist, um die Kontaktlänge des Reifens basierend auf dem selbstausrichtenden Drehmoment, dem Vorne-Hinten-Richtungszustand, dem Seitenrichtungszustand und der Haftungsspanne zu schätzen; und die elektronische Steuereinheit konfiguriert ist, um die Kurvenleistung des Reifens basierend auf der geschätzten Kontaktlänge des Reifens, dem selbstausrichtenden Drehmoment, dem Vorne-Hinten-Richtungszustand, dem Seitenrichtungszustand und der Haftungsspanne zu schätzen.
Reifenzustandsschätzvorrichtung (1; 1A) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Steuereinheit konfiguriert ist, um die Kurvenleistung des Reifens durch Verwendung des folgenden Ausdrucks abzuleiten $K_{β} = [\frac{T_{s a t}}{L \cdot F_{y}} - \frac{2 \cdot ε}{1 + ε^{1 / 3} + ε^{2 / 3}}] / [\frac{3}{5} \cdot \frac{F_{x} \cdot (1 + 2 \cdot ε^{1 / 3} + 3 \cdot ε^{2 / 3} + 4 \cdot ε)}{{(1 + ε^{1 / 3} + ε^{2 / 3})}^{2}}]$
wobei Tsat das selbstausrichtende Drehmoment darstellt, Fx den Vorne-Hinten-Richtungszustand darstellt, Fy den Seitenrichtungszustand darstellt, ε die Haftungsspanne des Reifens darstellt und L die Kontaktlänge des Reifens darstellt.
Reifenzustandsschätzvorrichtung (1; 1A) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Steuereinheit konfiguriert ist, um in Bezug auf eine Mehrzahl verschiedener Reifentypen, einen Reifentyp zu schätzen, welcher der erfassten erzeugten Kraft und der geschätzten Kurvenleistung entspricht, basierend auf einer korrelativen Beziehung zwischen der erzeugten Kraft jedes Reifens und der Kurvenleistung jedes Reifens, die typspezifisch gespeichert ist.
Steuerverfahren einer Reifenzustandsschätzvorrichtung (1; 1A), wobei die Reifenzustandsschätzvorrichtung (1; 1A) einen Prozessor (50) aufweist, wobei das Steuerverfahren gekennzeichnet ist durch: Erfassen einer erzeugten Kraft eines Reifens durch den Prozessor (50); Erfassen eines Reibungskoeffizienten zwischen dem Reifen und einer Straßenoberfläche durch den Prozessor (50); Ableiten einer Haftungsspanne des Reifens durch den Prozessor (50) basierend auf der erfassten erzeugten Kraft des Reifens und dem erfassten Reibungskoeffizienten; Schätzen einer Kontaktlänge des Reifens durch den Prozessor (50) basierend auf der erfassten erzeugten Kraft des Reifens und der abgeleiteten Haftungsspanne in einem ungesteuerten Antriebszustand, wobei der ungesteuerte Antriebszustand ein Zustand ist, in dem von der erzeugten Kraft des Reifens die erzeugte Kraft, die in einer Vorne-Hinten-Richtung des Reifens erzeugt wird, nicht größer als ein im Voraus festgelegter Schwellenwert ist; und Schätzen einer Kurvenleistung des Reifens durch den Prozessor (50) basierend auf der geschätzten Kontaktlänge des Reifens und der erfassten erzeugten Kraft des Reifens.
Nicht vorübergehendes Speichermedium, das Anweisungen speichert, die von einem oder mehreren Prozessoren (50) ausführbar sind und die bewirken, dass der eine oder mehrere Prozessoren Funktionen durchführen, gekennzeichnet durch: Erfassen einer erzeugten Kraft eines Reifens; Erfassen eines Reibungskoeffizienten zwischen dem Reifen und einer Straßenoberfläche; Ableiten einer Haftungsspanne des Reifens basierend auf der erfassten erzeugten Kraft des Reifens und dem erfassten Reibungskoeffizienten; Schätzen einer Kontaktlänge des Reifens basierend auf der erfassten erzeugten Kraft des Reifens und der abgeleiteten Haftungsspanne in einem ungesteuerten Antriebszustand, wobei der ungesteuerte Antriebszustand ein Zustand ist, in dem von der erzeugten Kraft des Reifens die erzeugte Kraft, die in einer Vorne-Hinten-Richtung des Reifens erzeugt wird, nicht größer als ein im Voraus festgelegter Schwellenwert ist; und Schätzen einer Kurvenleistung des Reifens basierend auf der der geschätzten Kontaktlänge des Reifens und der erfassten erzeugten Kraft des Reifens.