DE102008019270A1

DE102008019270A1 - Straßenoberflächenreibungskoeffizientenschätzvorrichtung

Info

Publication number: DE102008019270A1
Application number: DE102008019270A
Authority: DE
Inventors: Masaru Kogure; Koji Matsuno; Takashi Yoneda
Original assignee: Fuji Jukogyo KK; Fuji Heavy Industries Ltd
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 2007-04-18
Filing date: 2008-04-17
Publication date: 2008-11-20
Anticipated expiration: 2028-04-18
Also published as: DE102008019270B4; JP2008265467A; US8244432B2; JP5096781B2; US20080262692A1

Abstract

Durch die vorliegende Erfindung wird eine Straßenoberflächenreibungskoeffizientenschätzvorrichtung bereitgestellt, die dazu geeignet ist, einen Zahnstangenantriebskraftabweichungswert mit einem im Voraus gesetzten Maximalwertbestimmungsschwellenwert zu vergleichen. Wenn der Zahnstangenantriebskraftabweichungswert größer ist als der Maximalwertbestimmungsschwellenwert, entscheidet die Vorrichtung, dass Reifen schlupfen, und setzt in diesem Zustand einen Vorderrad-Reibungskreisausnutzungsgrad als Straßenoberflächenreibungskoeffizient. Wenn der Zahnstangenantriebskraftabweichungswert kleiner ist als der Maximalwertbestimmungsschwellenwert, nimmt die Vorrichtung auf ein im Voraus erstelltes Kennfeld Bezug, um basierend auf der Fahrzeuggeschwindigkeit und einem Vorderrad-Schlupfwinkel eine Rücksetzgeschwindigkeit zu bestimmen, bei der der Straßenoberflächenreibungskoeffizient auf 1,0 zurückgesetzt wird. Während der Straßenoberflächenreibungskoeffizient bei der Rücksetzgeschwindigkeit zurückgesetzt wird, berechnet die Vorrichtung den Straßenoberflächenreibungskoeffizienten und gibt ihn aus.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Straßenoberflächenreibungskoeffizientenschätzvorrichtung für ein Fahrzeug zum Schätzen eines Straßenoberflächenreibungskoeffizienten über einen breiten Bereich von Fahrtzuständen.
In den vergangenen Jahren sind verschiedenartige Steuerungstechniken für Fahrzeuge entwickelt und in die Praxis umgesetzt worden, wie beispielsweise eine Traktionssteuerung, eine Bremskraftsteuerung und eine Drehmomentverteilungssteuerung. Diese Techniken verwenden im Allgemeinen einen Straßenoberflächenreibungskoeffizienten zum Berechnen oder Korrigieren erforderlicher Steuerparameter. Zum geeigneten Ausführen der Steuerung muss ein Straßenoberflächenreibungskoeffizient mit hoher Genauigkeit geschätzt werden.
Hinsichtlich Techniken zum Schätzen eines Straßenoberflächenreibungskoeffizienten hat der vorliegende Anmelder in der JP-A-8-2274 eine Technik zum Schätzen eines Straßenoberflächenreibungskoeffizienten beispielsweise basierend auf einem Lenkwinkel, einer Fahrzeuggeschwindigkeit und einer Giergeschwindigkeit unter Verwendung einer adaptiven Steuerungstheorie vorgeschlagen. Gemäß dieser Technik wird eine Gierbewegung oder eine Seiten- bzw. Querbewegung eines Fahrzeugs modelliert und mit einer Gierbewegung oder einer Seitenbewegung eines realen Fahrzeugs verglichen. Gemäß diesem Vergleich werden die Reifencharakteristiken in jeder Sekunde geschätzt, so dass ein Straßenoberflächenreibungskoeffizient geschätzt werden kann.
In der vorstehend erwähnten Vorrichtung treten jedoch Fälle auf, in denen eine Schätzung eines Straßenoberflächenreibungskoeffizienten nicht möglich ist, z. B. wenn ein Lenkwinkel 0° beträgt. In diesem Fall wird, auch wenn der Straßenzustand sich von einer Straße mit niedrigem Reibungskoeffizienten auf eine Straße mit hohem Reibungskoeffizienten geändert hat, der vorangehende Schätzwert des Straßenoberflächenreibungskoeffizienten für die Straße mit niedrigem Reibungskoeffizienten auch auf der Straße mit hohem Reibungskoeffizienten verwendet. Dadurch wird es schwierig, eine hochgradig genaue Fahrzeugverhaltenssteuerung auszuführen. Beispielsweise wird im Fall einer Traktionssteuerung, bei der ein Drehmoment durch Berechnen einer optimalen Haftungskraft unter Verwendung eines Schätzwertes eines Straßenoberflächenreibungskoeffizienten gesteuert wird, nachteilig in einer Straße mit niedrigem Reibungskoeffizienten entsprechender Beschleunigungssteuerungswert gesetzt, obwohl das Fahrzeug sich tatsächlich auf einer Straße mit hohem Reibungskoeffizienten befindet. In diesem Fall besteht die Möglichkeit, dass das Fahrzeug nicht sein ursprüngliches Beschleunigungsverhalten zeigen wird.
Hinsichtlich des vorstehend beschriebenen Sachverhalts ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Straßenoberflächenreibungskoeffizientenschätzvorrichtung bereitzustellen, die einen Straßenoberflächenreibungskoeffizient auch in einem Zustand geeignet setzen kann, in dem eine Schätzung eines Straßenoberflächenreibungskoeffizienten schwierig ist, so dass die maximale Leistungsfähigkeit der Fahrzeugverhaltenssteuerung erzielt werden kann.
Durch die vorliegende Erfindung wird eine Straßenoberflächenreibungskoeffizientenschätzvorrichtung bereitge stellt, mit: einer Fahrzeuggeschwindigkeitserfassungseinheit, die dazu geeignet ist, eine Fahrzeuggeschwindigkeit zu erfassen; einer Fahrzeugradschlupfwinkelerfassungseinheit, die dazu geeignet ist, einen Schlupfwinkel eines Rades zu erfassen; eine Rücksetzgeschwindigkeitssetzeinheit, die dazu geeignet ist, basierend auf der Fahrzeuggeschwindigkeit und dem Schlupfwinkel des Rades eine Rücksetzgeschwindigkeit zu setzen, bei der ein Straßenoberflächenreibungskoeffizient auf einen vorgegebenen Setzwert zurückgesetzt werden soll; und eine Straßenoberflächenreibungskoeffizientenschätzeinheit, die dazu geeignet ist, den Straßenoberflächenreibungskoeffizienten zu schätzen, indem ermöglicht wird, dass der Straßenoberflächenreibungskoeffizient bei der Rücksetzgeschwindigkeit auf den Setzwert zurückgesetzt wird.
Durch die erfindungsgemäße Straßenoberflächenreibungskoeffizientenschätzvorrichtung kann ein Straßenoberflächenreibungskoeffizient auch in einem Zustand geeignet gesetzt werden, in dem eine Schätzung eines Straßenoberflächenreibungskoeffizienten schwierig ist, so dass die maximale Leistungsfähigkeit der Fahrzeugverhaltenssteuerung erzielt werden kann.
Nachstehend werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
1 zeigt ein Funktionsblockdiagramm einer Straßenoberflächenreibungskoeffizientenschätzvorrichtung;
2 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Straßenoberflächenreibungskoeffizientenschätzprogramms;
3 zeigt ein Lenkwinkel-Lenkdrehmoment-Kennliniendiagramm;
4 zeigt ein Kennliniendiagramm einer Rücksetzgeschwindigkeit, die gemäß einer Fahrzeuggeschwindigkeit und einem Vorderradschlupfwinkel gesetzt wird;
5A zeigt eine Beziehung zwischen einer Lenkstabilitätskapazität und einer Fahrzeuggeschwindigkeit; und 5B zeigt eine Beziehung zwischen einer Lenkstabilitätskapazität und einem Schlupfwinkel; und
6 zeigt ein Zeitdiagramm zum Darstellen eines Beispiels einer gemäß dieser Ausführungsform implementierten Straßenoberflächenreibungskoeffizientenschätzung.
Die 1 bis 6 zeigen eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Insbesondere zeigen 1 ein Funktionsblockdiagramm einer Straßenoberflächenreibungskoeffizientenschätzvorrichtung, 2 ein Ablaufdiagramm eines Straßenoberflächenreibungskoeffizientenschätzprogramms, 3 ein Lenkwinkel-Lenkdrehmoment-Kennliniendiagramm, 4 ein Kennliniendiagramm einer Rücksetzgeschwindigkeit, die gemäß einer Fahrzeuggeschwindigkeit und eines Vorderradschlupfwinkels gesetzt wird, 5A eine Beziehung zwischen einer Lenkstabilitätskapazität und einer Fahrzeuggeschwindigkeit, 5B eine Beziehung zwischen einer Lenkstabilitätskapazität und einem Schlupfwinkel und 6 ein Zeitdiagramm zum Darstellen eines Beispiels einer gemäß der vorliegenden Ausführungsform implementierten Straßenoberflächenreibungskoeffizientenschätzung. In der vorliegenden Ausführungsform ist ein Fahrzeug, das mit der Straßenoberflächenreibungskoeffizientenschätzvorrichtung ausgestattet ist, beispielsweise ein Fahrzeug mit Vierradantrieb mit einem Mitteldifferential. In diesem Fahrzeug wird durch eine Schlupfbegrenzungsdifferentialkupplung (Anzugsmoment T_LSD) ermöglicht, dass eine Längsantriebskraftverteilung auf der Basis einer Basisdrehmomentverteilung R_{f_cd} durch das Mitteldifferential einstellbar ist.
In 1 bezeichnet Bezugszeichen 1 eine in einem Fahrzeug installierte Straßenoberflächenreibungskoeffizientenschätzvorrichtung zum Schätzen eines Straßenoberflächen reibungskoeffizienten. Die Straßenoberflächenreibungskoeffizientenschätzvorrichtung 1 ist mit Radgeschwindigkeitssensoren 11 für vier individuelle Räder, einem Lenkradwinkelsensor 12, einem Giergeschwindigkeitssensor 13, einer Motorsteuerungseinheit 14, einer Getriebesteuerungseinheit 15, einem Quer- oder Seitenbeschleunigungssensor 16, einem Lenkdrehmomentsensor 17 und einem Motor 18 einer elektrischen Servolenkung verbunden und empfängt von diesen Einrichtungen Signale, die die Radgeschwindigkeiten ω_fl, ω_fr, ω_rl und ω_rr der individuellen Räder (wobei die Indizes "fl", "fr", "rl" und "rr" ein linkes Vorderrad, ein rechtes Vorderrad, ein linkes Hinterrad bzw. ein rechtes Hinterrad bezeichnen), einen Lenkradwinkel θ_H, eine Giergeschwindigkeit γ, ein Motordrehmoment T_eg, eine Motordrehzahl N_e, ein Hauptgetriebeübersetzungsverhältnis i, eine Turbinendrehzahl N_t eines Drehmomentwandlers, ein Anzugsmoment T_LSD einer Schlupfbegrenzungsdifferentialkupplung, eine Seitenbeschleunigung (d²y/dt²), eine durch einen Fahrer erzeugte Lenkkraft F_d und eine durch die elektrische Servolenkung bereitgestellte Unterstützungskraft F_EPS anzeigen.
Wie in 1 dargestellt ist, führt die Straßenoberflächenreibungskoeffizientenschätzvorrichtung 1 basierend auf diesen Eingangssignalen ein nachstehend beschriebenes Straßenoberflächenreibungskoeffizientenschätzprogramm zum Schätzen und Ausgeben eines Straßenoberflächenreibungskoeffizienten μ aus. Insbesondere weist die Straßenoberflächenreibungskoeffizientenschätzvorrichtung 1 im Wesentlichen auf: einen Fahrzeuggeschwindigkeitsberechnungsabschnitt 1a, einen Vorderrad-Schlupfwinkelberechnungsabschnitt 1b, einen Vorderrad-Bodenkraftberechnungsabschnitt 1c, einen Vorderrad-Längskraftberechnungsabschnitt 1d, einen Vorderrad-Seitenkraftberechnungsabschnitt 1e, einen Vorderrad-Reibungskreisausnutzungsgradberechnungsabschnitt 1f, einen Abschnitt 1g zum Berechnen einer erwarteten Zahnstangenantriebskraft, einen Abschnitt 1h zum Berechnen einer Referenz-Zahnstangenantriebskraft, einen Zahnstangenantriebskraftabweichungsberechnungsabschnitt 1i und einen Straßenoberflächenreibungskoeffizientenschätzabschnitt 1j.
Der Fahrzeuggeschwindigkeitsberechnungsabschnitt 1a empfängt die Radgeschwindigkeiten ω_fl, ω_fr, ω_rl und ω_rr der individuellen Räder von den Radgeschwindigkeitssensoren 11, berechnet einen Mittelwert dieser Werte, um eine Fahrzeuggeschwindigkeit V (= (ω_fl+ ω_fr + ω_rl + ω_rr)/4) zu bestimmen, und gibt dann die Fahrzeuggeschwindigkeit V an den Vorderrad-Schlupfwinkelberechnungsabschnitt 1b und den Straßenoberflächenreibungskoeffizientenschätzabschnitt 1j aus. D. h., der Fahrzeuggeschwindigkeitsberechnungsabschnitt 1a dient als Fahrzeuggeschwindigkeitserfassungseinheit.
Der Vorderrad-Schlupfwinkelberechnungsabschnitt 1b empfängt den Lenkradwinkel θ_H vom Lenkradwinkelsensor 12, die Giergeschwindigkeit γ vom Giergeschwindigkeitssensor 13 und die Fahrzeuggeschwindigkeit V vom Fahrzeuggeschwindigkeitsberechnungsabschnitt 1a. Anschließend berechnet der Vorderrad-Schlupfwinkelberechnungsabschnitt 1b einen Vorderrad-Schlupfwinkel β_f auf der Basis eines Fahrmodells des Fahrzeugs, wie nachstehend beschrieben wird, und gibt dann den Vorderrad-Schlupfwinkel β_f an den Abschnitt 1h zum Berechnen einer Referenz-Zahnstangenantriebskraft und den Straßenoberflächenreibungskoeffizientenschätzabschnitt 1j aus. D. h., der Vorderrad-Schlupfwinkelberechnungsabschnitt 1b wird als Fahrzeugradschlupfwinkelerfassungseinheit bereitgestellt.
Eine mit einer Translationsbewegung des Fahrzeugs in seiner Seitenrichtung in Beziehung stehende Bewegungsgleichung wird folgendermaßen dargestellt: 2·Cf + 2·Cr = m·(d2y/dt2) (1) wobei C_f eine Kurvenkraft jedes der Vorderräder, C_r eine Kurvenkraft jedes der Hinterräder und m eine Fahrzeugmasse bezeichnen.
Andererseits wird eine mit einer Drehbewegung um den Schwerpunkt in Beziehung stehende Bewegungsgleichung folgendermaßen dargestellt: 2·Cf·Lf – 2·Cr·Lr = Iz·(dγ/dt) (2)wobei L_f einen Abstand zwischen dem Schwerpunkt und der Vorderachse, L_r einen Abstand zwischen dem Schwerpunkt und der Hinterachse, I_z ein Gier-Trägheitsmoment der Fahrzeugkarosserie und (dγ/dt) eine Gierwinkelbeschleunigung bezeichnen.
Wenn ein Fahrzeug-Schlupfwinkel durch β und eine Fahrzeug-Schlupfwinkelgeschwindigkeit durch (dβ/dt) bezeichnet werden, kann die Seitenbeschleunigung (d²y/dt²) folgendermaßen dargestellt werden: (d2y/dt2) = V·((dβ/dt) + γ) (3)
Daher kann Gleichung (1) in die folgende Gleichung (4) umgeschrieben werden: 2·Cf + 2·Cr = m·V·((dβ/dt) + γ) (4)
Obwohl eine Kurvenkraft auf einen Seitenschlupfwinkel eines Reifens ungefähr mit einer Zeitverzögerung erster Ordnung anspricht, kann eine Kurvenkraft, die linearisiert ist, indem eine derartige Zeitverzögerung ignoriert und eine äquivalente Kurvenkraft verwendet wird, die Aufhängungscharakteristiken und Reifencharakteristiken beinhaltet, folgendermaßen dargestellt werden: Cf = Kf·βf (5) Cr = Kr·βr (6)wobei K_f eine äquivalente Vorderrad-Kurvenkraft, K_r eine äquivalente Hinterrad-Kurvenkraft, β_f einen Vorderrad-Schlupfwinkel und β_r einen Hinterrad-Schlupfwinkel bezeichnen.
Hinsichtlich der Effekte einer Rollbewegung oder der Aufhängung auf die äquivalente Kurvenkraft K_f und die äquivalente Kurvenkraft K_r können die Schlupfwinkel β_f und β_r der Vorder- und Hinterräder unter Verwendung der äquivalenten Kurvenkraft K_f und der äquivalenten Kurvenkraft K_r folgendermaßen vereinfacht werden: βf = δf – (β + Lf·γ/V) = (θH/n) – (β + Lf·γ/V) (7) βr = δr – (β – Lr·γ/V) (8)wobei δ_r einen Vorderrad-Lenkwinkel, δ_r einen Hinterrad-Lenkwinkel und n ein Lenkgetriebeübersetzungsverhältnis bezeichnen.
Durch Summieren der vorstehenden Bewegungsgleichungen kann die folgende Zustandsgleichung (9) erhalten werden:
D. h., ein Fahrzeug-Schlupfwinkel β wird durch Lösen der vorstehenden Gleichung (9) berechnet, und der berechnete Fahrzeug-Schlupfwinkel β wird in der vorstehenden Gleichung (7) substituiert, um den Vorderrad-Schlupfwinkel β_f zu bestimmen.
Der Vorderrad-Bodenkraftberechnungsabschnitt 1c empfängt das Motordrehmoment T_eg und die Motordrehzahl N_e von der Motorsteuerungseinheit 14 und empfängt außerdem das Hauptgetriebeübersetzungsverhältnis i und die Turbinendrehzahl N_t des Drehmomentwandlers von der Getriebesteuerungseinheit 15.
Der Vorderrad-Bodenkraftberechnungsabschnitt 1c berechnet dann eine Vorderrad-Bodenkraft F_zf gemäß der folgenden Gleichung (10) und gibt die Vorderrad-Bodenkraft F_zf an den Vorderrad-Längskraftberechnungsabschnitt 1d und den Vorderrad-Reibungskreisausnutzungsgradberechnungsabschnitt 1f aus. Fzf = Wf – ((m·Ax·h)/L) (10)
Hierbei bezeichnen W_f eine statische Vorderradkraft, h die Höhe des Schwerpunkts, L einen Achsenabstand und A_x eine Längsbeschleunigung (= F_x/m). F_x bezeichnet im arithmetischen Ausdruck der Längsbeschleunigung A_x eine Gesamtantriebskraft, die beispielsweise gemäß der folgenden Gleichung (11) berechnet werden kann. Die Gesamtantriebskraft F_x wird außerdem an den Vorderrad-Längskraftberechnungsabschnitt 1d ausgegeben. Fx = Tt·η·if/Rt (11)
Hierbei bezeichnen η einen Übertragungswirkungsgrad eines Antriebssystems, i_f ein Endübersetzungsverhältnis und R_t einen Reifenradius. Außerdem bezeichnet T_t ein Getriebeausgangsdrehmoment, das beispielsweise gemäß der folgenden Gleichung (12) berechnet werden kann. Das Getriebeausgangsdrehmoment T_t wird auch an den Vorderrad-Längskraftberechnungsabschnitt 1d ausgegeben. Tt = Teg·t·i (12)
Hierbei bezeichnet t ein Drehmomentverhältnis des Drehmomentwandlers, das unter Bezug auf ein im Voraus erstelltes Kennfeld bestimmt wird, das eine Beziehung zwischen einem Drehzahlverhältnis e (= N_t/N_e) des Drehmomentwandlers und einem Drehmomentverhältnis des Drehmomentwandlers anzeigt.
Der Vorderrad-Längskraftberechnungsabschnitt 1d empfängt das Anzugsmoment T_LSD der Schlupfbegrenzungsdifferentialkupplung von der Getriebesteuerungseinheit 15 und empfängt außerdem die Vorderrad-Bodenkraft F_zf, die Gesamtantriebskraft F_x und das Getriebeausgangsdrehmoment T_t vom Vorderrad-Bodenkraftberechnungsabschnitt 1c. Der Vorderrad-Längskraftberechnungsabschnitt 1d berechnet dann eine Vorderrad-Längskraft F_xf beispielsweise gemäß einer nachstehend beschriebenen Prozedur und gibt die Vorderrad-Längskraft F_xf an den Vorderrad-Reibungskreisausnutzungsgradberechnungsabschnitt 1f aus.
Ein Beispiel einer Prozedur zum Berechnen einer Vorderrad-Längskraft F_xf wird nachstehend beschrieben.
Zunächst wird ein Vorderrad-Kraft- oder Lastverteilungsverhältnis W_{R_f} gemäß der folgenden Gleichung (13) berechnet: WR_f = Fzf/W (13)wobei W ein Fahrzeuggewicht bezeichnet (= m·g, wobei g die Schwerebeschleunigung darstellt).
Dann werden ein minimales Vorderrad-Längsdrehmoment T_fmin und ein maximales Vorderrad-Längsdrehmoment T_fmax gemäß den folgenden Gleichungen (14) und (15) berechnet. Tfmin = Tt·Rf_cd – TLSD(≥ 0) (14) Tfmax = Tt·Rf_cd + TLSD(≥ 0) (15)
Daraufhin werden eine minimale Vorderrad-Längskraft F_xfmin und eine maximale Vorderrad-Längskraft F_xfmax gemäß den folgenden Gleichungen (16) und (17) berechnet. Fxfmin = Tfmin·η·if/Rt (16) Fxfmax = Tfmax·η·if/Rt (17)
Die Bedingungen werden folgendermaßen festgelegt.
Wenn W_{R_f} ≤ F_xfmin/F_x ist, wird entschieden, dass das Schlupfbegrenzungsdifferentialdrehmoment an den Hinterrädern zunimmt, so dass ein Bestimmungswert I auf 1 gesetzt wird.
Wenn W_{R_f} ≥ F_xfmax/F_x ist, wird entschieden, dass das Schlupfbegrenzungsdifferentialdrehmoment an den Vorderrädern zunimmt, so dass der Bestimmungswert I auf 3 gesetzt wird.
In von den vorstehenden Fällen verschiedenen Fällen wird ein Normalzustand bestätigt, so dass der Bestimmungswert I auf 2 gesetzt wird.
Gemäß dem Bestimmungswert I wird eine Vorderrad-Längskraft F_xf folgendermaßen berechnet: Wenn I = 1 ist: Fxf = Tfmin·η·if/Rt (18) Wenn I = 2 ist: Fxf = Fx·WR_f (19) Wenn I = 3 ist: Fxf = Fxfmax·η·if/Rt (20)
Der Vorderrad-Seitenkraftberechnungsabschnitt 1e empfängt die Giergeschwindigkeit γ vom Giergeschwindigkeitssensor 13 und die Seitenbeschleunigung (d²y/dt²) vom Seitenbeschleunigungssensor 16. Der Vorderrad-Seitenkraftberechnungsabschnitt 1e berechnet dann eine Vorderrad-Seitenkraft F_yf gemäß der folgenden Gleichung (21) und gibt die Vorderrad-Seitenkraft F_yf an den Vorderrad-Reibungskreisausnutzungsgradberechnungsabschnitt 1f aus. Fyf = (Iz·(dγ/dt) + m·(d2y/dt2)·Lr)/L (21)
D. h., in der vorliegenden Ausführungsform werden der Vorderrad-Bodenkraftberechnungsabschnitt 1c, der Vorderrad-Längskraftberechnungsabschnitt 1d und der Vorderrad-Seitenkraftberechnungsabschnitt 1e als Reifenkraftschätzabschnitt in der Straßenoberflächenreibungskoeffizientenschätzeinheit bereitgestellt.
Der Vorderrad-Reibungskreisausnutzungsgradberechnungsabschnitt 1f empfängt die Vorderrad-Bodenkraft F_zf vom Vor derrad-Bodenkraftberechnungsabschnitt 1c, die Vorderrad-Längskraft F_xf vom Vorderrad-Längskraftberechnungsabschnitt 1d und die Vorderrad-Seitenkraft F_yf vom Vorderrad-Seitenkraftberechnungsabschnitt 1e. Der Vorderrad-Reibungskreisausnutzungsgradberechnungsabschnitt 1f berechnet dann einen Vorderrad-Reibungskreisausnutzungsgrad r_f gemäß der folgenden Gleichung (22) und gibt den Vorderrad-Reibungskreisausnutzungsgrad r_f an den Straßenoberflächenreibungskoeffizientenschätzabschnitt 1j aus. D. h., der Vorderrad-Reibungskreisausnutzungsgradberechnungsabschnitt 1f wird als Reibungskreisausnutzungsgradberechnungsabschnitt in der Straßenoberflächenreibungskoeffizientenschätzeinheit bereitgestellt. rf = (Fxf 2 + Fyf 2)1/2/Fzf (22)
Abschnitt 1g zum Berechnen einer erwarteten Zahnstangenantriebskraft empfängt den Lenkradwinkel θ_H vom Lenkradwinkelsensor 12, die durch den Fahrer erzeugte Lenkkraft F_d vom Lenkdrehmomentsensor 17 und die Unterstützungskraft F_EPS der elektrischen Servolenkung vom Motor 18 der elektrischen Servolenkung. Der Abschnitt 1g zum Berechnen einer erwarteten Zahnstangenantriebskraft berechnet dann eine erwartete Zahnstangenantriebskraft F_E gemäß der folgenden Gleichung (23) und gibt die erwartete Zahnstangenantriebskraft F_E an den Zahnstangenantriebskraftabweichungsberechnungsabschnitt 1i aus. D. h., der Abschnitt 1g zum Berechnen einer erwarteten Zahnstangenantriebskraft wird als Abschnitt zum Schätzen einer erwarteten Zahnstangenantriebskraft in der Straßenoberflächenreibungskoeffizientenschätzeinheit bereitgestellt. FE = Fd + FEPS – FFRI (23)
Hierbei bezeichnet F_FRI eine Kraft, die beispielsweise aufgrund von Reibung in einem Lenksystem erzeugt und beispielsweise unter Bezug auf ein im Voraus erstelltes Kennfeld ge setzt wird. Ein Beispiel eines derartigen Kennfeldes ist in 3 dargestellt. In diesem Beispiel wird F_FRI basierend auf einer Lenkwinkel-Lenkdrehmoment-Kennlinie erhalten und unter Verwendung einer Hysteresefunktion basierend auf einem Lenkwinkel und einer Lenkwinkelgeschwindigkeit bestimmt. Alternativ kann F_FRI mit einer höheren Genauigkeit durch Umschalten des in 3 dargestellten Kennfeldes auf ein Kennfeld bestimmt werden, das hinsichtlich eines Wertes, z. B. der Seitenbeschleunigung (d²y/dt²) oder der durch den Fahrer erzeugten Lenkkraft F_d, erzeugt wird (insbesondere durch Ändern der Kennlinie des in 3 dargestellten Kennfeldes auf eine Kennlinie, in der der Hystereseabstand zwischen der Anstiegsseite und der Abfallseite breiter wird, wenn die Seitenbeschleunigung (d²y/dt²) oder die durch den Fahrer erzeugte Lenkkraft F_d zunimmt. Indem die Kraft F_FRI auf diese Weise berücksichtigt wird, kann eine erwartete Zahnstangenantriebskraft F_E nicht nur dann exakt berechnet werden, wenn das Lenkrad verdreht wird, sondern auch dann, wenn das Lenkrad auf seine Ausgangsposition zurückgedreht wird. Daher wird hierdurch eine Schätzung des Straßenoberflächenreibungskoeffizienten μ über einen breiten Bereich ermöglicht.
Der Abschnitt 1h zum Berechnen einer Referenz-Zahnstangenantriebskraft empfängt den Vorderrad-Schlupfwinkel β_f vom Vorderrad-Schlupfwinkelberechnungsabschnitt 1b. Der Abschnitt 1h zum Berechnen einer Referenz-Zahnstangenantriebskraft berechnet dann eine Referenz-Zahnstangenantriebskraft F_R gemäß der folgenden Gleichung (24) und gibt die Referenz-Zahnstangenantriebskraft F_R an den Zahnstangenantriebskraftabweichungsberechnungsabschnitt 1i aus. D. h., der Abschnitt 1h zum Berechnen einer Referenz-Zahnstangenantriebskraft wird als Abschnitt zum Schätzen einer Referenz-Zahnstangen antriebskraft in der Straßenoberflächenreibungskoeffizientenschätzeinheit bereitgestellt. FR = –2Kf·((ζc + ζn)Ln)·βf (24)
Hierbei bezeichnen ζ_c einen Rad- oder Rollennachlauf, ζ_n einen Pneumatiknachlauf und L_n eine Spurstangenlänge.
Der Zahnstangenantriebskraftabweichungsberechnungsabschnitt 1i empfängt die erwartete Zahnstangenantriebskraft F_E vom Abschnitt 1g zum Berechnen einer erwarteten Zahnstangenantriebskraft und die Referenz-Zahnstangenantriebskraft F_R vom Abschnitt 1h zum Berechnen einer Referenz-Zahnstangenantriebskraft. Der Zahnstangenantriebskraftabweichungsberechnungsabschnitt 1i berechnet dann einen Zahnstangenantriebskraftabweichungswert ΔF_R gemäß der folgenden Gleichung (25) und gibt den Zahnstangenantriebskraftabweichungswert ΔF_R an den Straßenoberflächenreibungskoeffizientenschätzabschnitt 1j aus. ΔFR = |FE – FR| (25)
Der Straßenoberflächenreibungskoeffizientenschätzabschnitt 1j wird als Straßenoberflächenreibungskoeffizientenschätzabschnitt in der Straßenoberflächenreibungskoeffizientenschätzeinheit und als Rücksetzgeschwindigkeitsschätzeinheit bereitgestellt. Der Straßenoberflächenreibungskoeffizientenschätzabschnitt 1j empfängt die Fahrzeuggeschwindigkeit V vom Fahrzeuggeschwindigkeitsberechnungsabschnitt 1a, den Vorderrad-Schlupfwinkel β_f vom Vorderrad-Schlupfwinkelberechnungsabschnitt 1b und den Vorderrad-Reibungskreisausnutzungsgrad r_f vom Vorderrad-Reibungskreisausnutzungsgradberechnungsabschnitt 1f, und empfängt außerdem den Zahnstangenantriebskraftabweichungswert ΔF_R vom Zahnstangenantriebskraftabweichungsberechnungsabschnitt 1i.
Dann vergleicht der Straßenoberflächenreibungskoeffizientenschätzabschnitt 1j den Zahnstangenantriebskraftab weichungswert ΔF_R mit einem im Voraus gesetzten Maximalwertbestimmungsschwellenwert μ_maxa. Wenn der Zahnstangenantriebskraftabweichungswert ΔF_R größer oder gleich dem Maximalwertbestimmungsschwellenwert μ_maxa ist, bestimmt der Straßenoberflächenreibungskoeffizientenschätzabschnitt 11, dass die Reifen schlupfen und setzt den Vorderrad-Reibungskreisausnutzungsgrad r_f in diesem Zustand als Straßenoberflächenreibungskoeffizienten μ. Wenn der Zahnstangenantriebskraftabweichungswert ΔF_R kleiner ist als der Maximalwertbestimmungsschwellenwert μ_maxa, nimmt die Straßenoberflächenreibungskoeffizientenschätzabschnitt 1j Bezug auf ein im Voraus erstelltes Kennfeld (ein Beispiel hierfür ist in 4 dargestellt), um basierend auf der Fahrzeuggeschwindigkeit V und dem Vorderrad-Schlupfwinkel β_f eine Rücksetzgeschwindigkeit V_μ zu bestimmen, bei der der Straßenoberflächenreibungskoeffizient μ auf einen vorgegebenen Setzwert (z. B. 1,0) zurückgesetzt werden soll. Während der Straßenoberflächenreibungskoeffizient bei der Rücksetzgeschwindigkeit V_μ zurückgesetzt wird, berechnet der Straßenoberflächenreibungskoeffizientenschätzabschnitt 1j den Straßenoberflächenreibungskoeffizient μ und gibt ihn aus.
Der Maximalwertbestimmungsschwellenwert μ_maxa kann gemäß einem Absolutwert der Seitenbeschleunigung (d²y/dt²) auf einen großen Wert gesetzt werden.
Gemäß 4 hat das Kennfeld zum Bestimmen der Rücksetzgeschwindigkeit V_μ eine Charakteristik, gemäß der die Rücksetzgeschwindigkeit V_μ abnimmt, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V zunimmt und auch der Vorderrad-Schlupfwinkel β_f größer wird.
Wenn das Fahrzeug ein Modell mit zwei Antriebsrädern ist, kann eine Lenkstabilitätskapazität ωn·ζ, die die Lenkstabilität des Fahrzeugs bestimmt, gemäß der folgenden Glei chung (26) berechnet werden. Es kann gesagt werden, dass die Fahrzeugkonvergenz mit zunehmender Lenkstabilitätskapazität ωn·ζ höher wird. ωn·ζ = (a11 + a22)/2 (26)
Sowohl all als auch a22 sind in Verbindung mit der vorstehenden Gleichung (9) beschrieben worden. Es ist bekannt, dass der Ausdruck all zur Konvergenz des Fahrzeug-Schlupfwinkels beiträgt. Je mehr sich dieser Ausdruck linear ändert, desto höher wird die Fahrzeugstabilität und desto mehr entspricht das Ansprechverhalten dem durch den Fahrer erwarteten Betriebsverhalten. Andererseits entspricht der Ausdruck a22 einem Systemmatrixelement, das eine Auswirkung auf die Gierkonvergenz hat, und wird eine Rückkopplungsverstärkung für eine Giergeschwindigkeit.
Wenn die Nichtlinearität der Reifen einfach als quadratische Gleichungen betrachtet wird, können die Ausdrücke all und a22 durch die folgenden Gleichungen (27) und (28) dargestellt werden: a11 = (1/(m·V))·(2·(Kf + Kr) – (Kf 2/μ2·Fzf 2 – Fxf 2)1/2·|βf| + Kr 2/(μ2·Fzr 2 – Fxr 2)1/2·|βr|)) (27) a22 = (1/Iz·V))·(2·(Lf 2·Kf + Lr 2·Kr) – (Lf 2·Kf 2/(μ2·Fzf 2 – Fxf 2)1/2·|βf| + Lr 2·Kr 2/(μ2·Fzr 2 – Fxr 2)1/2·|βr|)) (28)wobei F_zr eine Hinterrad-Bodenkraft und F_xr eine Hinterrad-Längskraft bezeichnen.
Wie anhand der vorstehenden Gleichungen (27) und (28) ersichtlich ist, nehmen beide Ausdrücke all und a22 mit zunehmender Fahrzeuggeschwindigkeit V ab, d. h., dass die Lenkstabilitätskapazität ωn·ζ mit zunehmender Fahrzeuggeschwindigkeit V abnimmt (vergl. 5A). Daher werden die Charakteristiken derart gesetzt, dass die Rücksetzgeschwindigkeit V_μ mit zunehmender Fahrzeuggeschwindigkeit V abnimmt, um drastische Änderungen zu minimieren.
Ähnlicherweise ist anhand der vorstehenden Gleichungen (27) und (28) ersichtlich, dass die Ausdrücke all und a22 mit zunehmendem Vorderrad-Schlupfwinkel β_f zunehmen, d. h., dass die Lenkstabilitätskapazität ωn·ζ mit zunehmendem Vorderrad-Schlupfwinkel β_f abnimmt (vgl. 5B). Daher werden die Charakteristiken derart gesetzt, dass die Rücksetzgeschwindigkeit V_μ mit zunehmendem Vorderrad-Schlupfwinkel β_f abnimmt, um drastische Änderungen zu minimieren.
Obwohl die Rücksetzgeschwindigkeit V_μ in der vorliegenden Ausführungsform unter Verwendung des Vorderrad-Schlupfwinkels β_f gesetzt wird, kann die Rücksetzgeschwindigkeit V_μ alternativ unter Verwendung eines Hinterrad-Schlupfwinkels β_r gesetzt werden, wie aus den vorstehenden Gleichungen (27) und (28) ersichtlich ist.
Das durch die Straßenoberflächenreibungskoeffizientenschätzvorrichtung 1 ausgeführte Straßenoberflächenreibungskoeffizientenschätzprogramm wird nachstehend unter Bezug auf das Ablaufdiagramm von 2 beschrieben.
Zunächst werden in Schritt S101 Parameter gelesen, die die Radgeschwindigkeiten ω_fl, ω_fr, ω_rl und ω_rr der vier individuellen Räder, einen Lenkradwinkel θ_H, eine Giergeschwindigkeit γ, ein Motordrehmoment T_eg, eine Motordrehzahl N_e, ein Hauptgetriebeübersetzungsverhältnis i, eine Turbinendrehzahl N_t eines Drehmomentwandlers, ein Anzugsmoment T_LSD einer Schlupfbegrenzungsdifferentialkupplung, eine Seitenbeschleunigung (d²y/dt²), eine durch einen Fahrer erzeugte Lenkkraft F_d und eine durch eine elektrische Servolenkung erzeugte Unterstützungskraft F_EPS beinhalten.
In Schritt S102 berechnet der Fahrzeuggeschwindigkeitsberechnungsabschnitt 1a einen Mittelwert der Radgeschwindig keiten ω_fl, ω_fr, ω_rl und ω_rr, um eine Fahrzeuggeschwindigkeit V zu bestimmen.
In Schritt S103 löst der Vorderrad-Schlupfwinkelberechnungsabschnitt 1b die vorstehende Gleichung (9), um einen Fahrzeug-Schlupfwinkel β zu berechnen und substituiert den Fahrzeug-Schlupfwinkel β in Gleichung (7), um einen Vorderrad-Schlupfwinkel β_f zu bestimmen.
In Schritt S104 berechnet der Vorderrad-Bodenkraftberechnungsabschnitt 1c eine Vorderrad-Bodenkraft F_zf gemäß Gleichung (10).
In Schritt S105 berechnet der Vorderrad-Längskraftberechnungsabschnitt 1d eine Vorderrad-Längskraft F_xf gemäß einer der Gleichungen (18) bis (20).
In Schritt S106 berechnet der Vorderrad-Seitenkraftberechnungsabschnitt 1e eine Vorderrad-Seitenkraft F_yf gemäß Gleichung (21)
In Schritt S107 berechnet der Vorderrad-Reibungskreisausnutzungsgradberechnungsabschnitt 1f einen Vorderrad-Reibungskreisnutzungsgrad r_f gemäß Gleichung (22).
In Schritt S108 berechnet der Abschnitt 1g zum Berechnen einer erwarteten Zahnstangenantriebskraft eine erwartete Zahnstangenantriebskraft F_E gemäß Gleichung (23).
In Schritt S109 berechnet der Abschnitt 1h zum Berechnen einer Referenz-Zahnstangenantriebskraft eine Referenz-Zahnstangenantriebskraft F_R gemäß Gleichung (24).
In Schritt S110 berechnet der Zahnstangenantriebskraftabweichungsberechnungsabschnitt 1i einen Zahnstangenantriebskraftabweichungswert ΔF_R gemäß Gleichung (25).
Die Schritte ab Schritt S111 werden durch den Straßenoberflächenreibungskoeffizientenschätzabschnitt 1j ausgeführt. Zunächst vergleicht der Straßenoberflächenreibungskoeffizientenschätzabschnitt 1j in Schritt S111 den Zahnstan genantriebskraftabweichungswert ΔF_R mit einem Maximalwertbestimmungsschwellenwert μ_maxa. Wenn der Zahnstangenantriebskraftabweichungswert ΔF_R größer oder gleich dem Maximalwertbestimmungsschwellenwert μ_maxa ist (ΔF_R ≥ μ_maxa), bestimmt der Straßenoberflächenreibungskoeffizientenschätzabschnitt 1j, dass die Reifen schlupfen. In diesem Fall schreitet die Verarbeitung zu Schritt S212 fort, wo der Straßenoberflächenreibungskoeffizientenschätzabschnitt 1j den Vorderrad-Reibungskreisausnutzungsgrad r_f in diesem Zustand als Straßenoberflächenreibungskoeffizient μ setzt.
Wenn dagegen ΔF_R < μ_maxa ist, schreitet die Verarbeitung zu Schritt S113 fort, wo der Straßenoberflächenreibungskoeffizientenschätzabschnitt 1j auf ein im Voraus erstelltes Kennfeld (ein Beispiel hiervon ist in 4 dargestellt) Bezug nimmt, um basierend auf der Fahrzeuggeschwindigkeit V und dem Vorderrad-Schlupfwinkel β_f eine Rücksetzgeschwindigkeit V_μ zu bestimmen, bei der der Straßenoberflächenreibungskoeffizient μ auf einen im Voraus gesetzten Wert (z. B. 1,0) zurückgesetzt werden soll. In Schritt S114 berechnet der Straßenoberflächenreibungskoeffizientenschätzabschnitt 1j einen Straßenoberflächenreibungskoeffizient μ, während der Straßenoberflächenreibungskoeffizient bei der Rücksetzgeschwindigkeit V_μ auf den im Voraus gesetzten Wert (z. B. 1,0) zurückgesetzt wird.
Nachdem der Straßenoberflächenreibungskoeffizient μ in Schritt S112 oder S114 gesetzt worden ist, schreitet die Verarbeitung zu Schritt S115 fort, wo der Straßenoberflächenreibungskoeffizientenschätzabschnitt 11 den Straßenoberflächenreibungskoeffizienten μ ausgibt. Schließlich verlässt die Verarbeitung das Programm.
Nachstehend wird ein Beispiel einer Straßenoberflächenreibungskoeffizientenschätzung unter Bezug auf das Zeitdiagramm von 6 beschrieben.
Ein Zustand ΔF_R < μ_maxa wird bis zum Zeitpunkt t1 beibehalten. In diesem Zustand wird der Straßenoberflächenreibungskoeffizient μ stabil auf 1,0 gesetzt.
Der vorstehend erwähnte Zustand ändert sich innerhalb einer Zeitperiode zwischen einem Zeitpunkt t1 und einem Zeitpunkt t2 in einen Zustand ΔF_R ≥ μ_maxa. In diesem Zustand wird entschieden, dass die Reifen schlupfen, und in diesem Zustand wird der Vorderrad-Reibungskreisausnutzungsgrad r_f als Straßenoberflächenreibungskoeffizient μ gesetzt.
Anschließend wird der Zustand ΔF_R < μ_maxa innerhalb einer Zeitperiode zwischen dem Zeitpunkt t2 und einem Zeitpunkt t3 wiederhergestellt, und während der Straßenoberflächenreibungskoeffizient μ bei der Rücksetzgeschwindigkeit V_μ auf 1,0 zurückgesetzt wird, wird der Straßenoberflächenreibungskoeffizient μ gesetzt.
Wie vorstehend beschrieben wurde, werden in der vorliegenden Ausführungsform der Zahnstangenantriebskraftabweichungswert ΔF_R und der im Voraus gesetzte Maximalwertbestimmungsschwellenwert μ_maxa miteinander verglichen. Wenn der Zahnstangenantriebskraftabweichungswert ΔF_R größer oder gleich dem Maximalwertbestimmungsschwellenwert μ_maxa ist, wird festgestellt, dass die Reifen schlupfen, und der Vorderrad-Reibungskreisausnutzungsgrad r_f wird in diesem Zustand als Straßenoberflächenreibungskoeffizient μ gesetzt. Andererseits wird, wenn der Zahnstangenantriebskraftabweichungswert ΔF_R kleiner ist als der Maximalwertbestimmungsschwellenwert μ_maxa, eine Rücksetzgeschwindigkeit V_μ, bei der ein Straßenoberflächenreibungskoeffizient μ basierend auf der Fahrzeuggeschwindigkeit V und dem Vorderrad-Schlupf- Winkel β_f auf einen vorgegebenen Setzwert (z. B. 1,0) zurückgesetzt werden soll, unter Bezug auf ein im Voraus erstelltes Kennfeld bestimmt. Während der Straßenoberflächenreibungskoeffizient bei der Rücksetzgeschwindigkeit V_μ zurückgesetzt wird, wird ein Straßenoberflächenreibungskoeffizient μ berechnet und ausgegeben. Daher wird, wenn festgestellt wird, dass die Reifen schlupfen, der Straßenoberflächenreibungskoeffizient μ in diesem Zustand gemäß dem Vorderrad-Reibungskreisausnutzungsgrad r_f geeignet auf einen niedrigen Wert gesetzt. In von den vorstehend beschriebenen Fällen verschiedenen Fällen wird der Straßenoberflächenreibungskoeffizient μ gesetzt, während der Straßenoberflächenreibungskoeffizient auf 1,0 zurückgesetzt ist, so dass der Straßenoberflächenreibungskoeffizient μ geeignet gesetzt werden kann, ohne dass er bei einem niedrigen Wert gehalten wird. Daher kann, auch wenn die Schätzung eines Straßenoberflächenreibungskoeffizienten schwierig ist, ein geeigneter Straßenoberflächenreibungskoeffizient gesetzt werden, so dass die maximale Leistungsfähigkeit der Fahrzeugverhaltenssteuerung erzielt werden kann.
Außerdem kann, weil eine Rücksetzgeschwindigkeit, bei der ein Straßenoberflächenreibungskoeffizient auf 1,0 zurückgesetzt werden soll, hinsichtlich der Lenkstabilitätskapazität ωn·ζ, die mit der Konvergenz des Fahrzeugverhaltens in Beziehung steht, gemäß der Fahrzeuggeschwindigkeit V und dem Vorderrad-Schlupfwinkel β_f einstellbar ist, ein Straßenoberflächenreibungskoeffizient μ natürlich und glatt gesetzt werden, während die Fahrzeugstabilität auf einem hohen Niveau gehalten wird.
In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird der Straßenoberflächenreibungskoeffizient geschätzt durch Zurücksetzen des Straßenoberflächenreibungskoeffizienten auf einen Vorderrad-Reibungs kreisausnutzungsgrad r_f oder einen vorgegebenen Setzwert (z. B. 1,0) basierend auf der Beziehung der Abweichung ΔF_R zwischen der erwarteten Zahnstangenantriebskraft F_E und der Referenz-Zahnstangenantriebskraft F_R. Diese Schätzung in der vorstehend beschriebenen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann natürlich auch auf andere Straßenoberflächenreibungskoeffizientenschätzvorrichtungen angewendet werden. Beispielsweise kann hinsichtlich einer Technik zum Schätzen eines Straßenoberflächenreibungskoeffizienten z. B. von einem Lenkwinkel, einer Fahrzeuggeschwindigkeit und einer Giergeschwindigkeit unter Verwendung einer adaptiven Steuerungstheorie, die durch den vorliegenden Anmelder in der ungeprüften japanischen Patentanmeldung Nr. 8-2274 vorgeschlagen wurde, wenn ein Zustand, in dem die Straßenoberflächenreibungskoeffizientenschätzung nicht möglich ist (z. B. wenn der Lenkwinkel 0° beträgt) erfasst wird, eine Rücksetzgeschwindigkeit V_μ, bei der ein Straßenoberflächenreibungskoeffizient μ basierend auf der Fahrzeuggeschwindigkeit V und dem Vorderrad-Schlupfwinkel β_f auf einen vorgegebenen Setzwert (z. B. 1,0) zurückgesetzt werden soll, unter Bezug auf ein im Voraus erstelltes Kennfeld bestimmt werden. Anschließend kann, während der Straßenoberflächenreibungskoeffizient bei der Rücksetzgeschwindigkeit V_μ zurückgesetzt wird, ein Straßenoberflächenreibungskoeffizient μ berechnet und ausgegeben werden. Ähnlicherweise kann die Schätzung gemäß der vorstehend beschriebenen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung auch auf andere Schätzverfahren angewendet werden, z. B. auf das durch den vorliegenden Anmelder in der ungeprüften japanischen Patentanmeldung Nr. 2000-71968 vorgeschlagene Verfahren, gemäß dem ein Straßenoberflächenreibungskoeffizient unter Verwendung eines Observers oder einer Überwachungseinrichtung geschätzt wird.
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 8-2274 A [0003]
- JP 8-2274 [0081]
- JP 2000-71968 [0081]

Claims

Straßenoberflächenreibungskoeffizientenschätzvorrichtung mit: einer Fahrzeuggeschwindigkeitserfassungseinheit, die dazu geeignet ist, eine Fahrzeuggeschwindigkeit zu erfassen; einer Fahrzeugrad-Schlupfwinkelerfassungseinheit, die dazu geeignet ist, einen Schlupfwinkel eines Rades zu erfassen; einer Rücksetzgeschwindigkeitssetzeinheit, die dazu geeignet ist, basierend auf der Fahrzeuggeschwindigkeit und dem Schlupfwinkel des Rades eine Rücksetzgeschwindigkeit zu setzen, bei der ein Straßenoberflächenreibungskoeffizient auf einen vorgegebenen Setzwert zurückgesetzt werden soll; und einer Straßenoberflächenreibungskoeffizientenschätzeinheit, die dazu geeignet ist, den Straßenoberflächenreibungskoeffizient zu schätzen, indem ermöglicht wird, dass der Straßenoberflächenreibungskoeffizient bei der Rücksetzgeschwindigkeit auf den Setzwert zurückgesetzt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Straßenoberflächenreibungskoeffizientenschätzeinheit aufweist: einen Abschnitt zum Schätzen einer erwarteten Zahnstangenantriebskraft, die dazu geeignet ist, eine wahrscheinlich tatsächlich erzeugte erwartete Zahnstangenantriebskraft zu schätzen; einen Abschnitt zum Schätzen einer Referenz-Zahnstangenantriebskraft, der dazu geeignet ist, eine erwartungsgemäß erzeugte Referenz-Zahnstangenantriebskraft zu schätzen; einen Reifenkraftschätzabschnitt, der dazu geeignet ist, eine auf das Rad wirkende Reifenkraft zu schätzen; einen Reibungskreisausnutzungsgradberechnungsabschnitt, der dazu geeignet ist, einen Reibungskreisausnutzungsgrad auf der Basis der Reifenkraft zu berechnen; und einen Straßenoberflächenreibungskoeffizientenschätzabschnitt, der dazu geeignet ist, den Reibungskreisausnutzungsgrad als Straßenoberflächenreibungskoeffizient zu setzen, wenn ein Absolutwert einer Abweichung zwischen der erwarteten Zahnstangenantriebskraft und der Referenz-Zahnstangenantriebskraft größer ist als ein vorgegebener Schwellenwert, und den Straßenoberflächenreibungskoeffizient zu schätzen, indem ermöglicht wird, dass der Straßenoberflächenreibungskoeffizient bei der Rücksetzgeschwindigkeit auf den Setzwert zurückgesetzt wird, wenn der Absolutwert der Abweichung kleiner ist als der Schwellenwert.