DE102005001770A1 - Verfahren zur Bremsschlupfregelung eines Antiblockiersystems - Google Patents

Verfahren zur Bremsschlupfregelung eines Antiblockiersystems Download PDF

Info

Publication number
DE102005001770A1
DE102005001770A1 DE200510001770 DE102005001770A DE102005001770A1 DE 102005001770 A1 DE102005001770 A1 DE 102005001770A1 DE 200510001770 DE200510001770 DE 200510001770 DE 102005001770 A DE102005001770 A DE 102005001770A DE 102005001770 A1 DE102005001770 A1 DE 102005001770A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
brake slip
wheel
slip
coefficient
brake
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE200510001770
Other languages
English (en)
Inventor
Peter E. Dr. Rieth
Ralf Dr. Schwarz
Rolf Prof. Dr. Isermann
Sascha Semmler
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Continental Teves AG and Co OHG
Original Assignee
Continental Teves AG and Co OHG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Continental Teves AG and Co OHG filed Critical Continental Teves AG and Co OHG
Priority to DE200510001770 priority Critical patent/DE102005001770A1/de
Publication of DE102005001770A1 publication Critical patent/DE102005001770A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T8/00—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/32—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T8/00—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/17—Using electrical or electronic regulation means to control braking
    • B60T8/172—Determining control parameters used in the regulation, e.g. by calculations involving measured or detected parameters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T8/00—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/17—Using electrical or electronic regulation means to control braking
    • B60T8/176—Brake regulation specially adapted to prevent excessive wheel slip during vehicle deceleration, e.g. ABS
    • B60T8/1761—Brake regulation specially adapted to prevent excessive wheel slip during vehicle deceleration, e.g. ABS responsive to wheel or brake dynamics, e.g. wheel slip, wheel acceleration or rate of change of brake fluid pressure
    • B60T8/17616—Microprocessor-based systems
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T8/00—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/17—Using electrical or electronic regulation means to control braking
    • B60T8/176—Brake regulation specially adapted to prevent excessive wheel slip during vehicle deceleration, e.g. ABS
    • B60T8/1763—Brake regulation specially adapted to prevent excessive wheel slip during vehicle deceleration, e.g. ABS responsive to the coefficient of friction between the wheels and the ground surface
    • B60T8/17636—Microprocessor-based systems
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T8/00—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/17—Using electrical or electronic regulation means to control braking
    • B60T8/176—Brake regulation specially adapted to prevent excessive wheel slip during vehicle deceleration, e.g. ABS
    • B60T8/1764—Regulation during travel on surface with different coefficients of friction, e.g. between left and right sides, mu-split or between front and rear
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T2210/00—Detection or estimation of road or environment conditions; Detection or estimation of road shapes
    • B60T2210/10—Detection or estimation of road conditions
    • B60T2210/12—Friction

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Regulating Braking Force (AREA)

Abstract

Mit diesem Verfahren soll sich auf einfache Art und Weise eine möglichst hohe Bremsleistung eines Antiblockiersystems erreichen lassen. Dazu wird ein Sollbremsschlupf (λd) eines Rades des Kraftfahrzeuges ermittelt und dieser einem Rad des Kraftfahrzeuges vorgegeben, wobei ein Sollbremsschlupf (λd) aus einer adaptiven Kurve des Kraftschlussbeiwertes (µ) und des Bremsschlupfes (λ) eines Rades des Kraftfahrzeuges ermittelt wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bremsschlupfregelung eines Antiblockiersystems eines Kraftfahrzeugbremssystems.
  • Um beim Bremsen von Kraftfahrzeugen ein Blockieren der Räder und damit auch ein Schleudern des Kraftfahrzeuges zu verhindern, wird in modernen Kraftfahrzeugbremssystemen ein sogenanntes Antiblockier-Bremssteuersystem bzw. ein Antiblockiersystem (ABS) eingesetzt. Dieses soll, insbesondere auch auf rutschigen Straßenoberflächen, wie beispielsweise bei schneebedeckter Fahrbahn oder Nässe, ein Blockieren der Räder verhindern und damit den Bremsweg bis zum Stillstand des Kraftfahrzeuges minimieren bzw. die Bremsleistung maximieren.
  • Ein ABS umfasst üblicherweise eine Brems-Steuerungseinrichtung, die dazu dient, den Bremsdruck zu regeln, mit dem ein für jedes Rad des Kraftfahrzeugs verwendeter Radbremszylinder beaufschlagt wird, um hierdurch eine Bremskraft zu erzeugen. Weiterhin umfasst ein ABS in der Regel eine Radgeschwindigkeits- Abtasteinrichtung zur Abtastung der Drehzahl eines jeden Fahrzeugrades bzw. eine Anzahl von Raddreh- mit Signalen, die von der Radgeschwindigkeits- Abtasteinrichtung zur Verfügung gestellt werden, den radindividuellen Schlupf zu berechnen und dann in Abhängigkeit vom berechneten Schlupf an die Brems-Steuerungseinrichtung ein Steuersignal auszugeben, das nötig ist, um ein mögliches Blockieren eines zugehörigen Rades zu vermeiden.
  • Dabei wird der Bremsdruck eines Radbremszylinders verringert, wenn das ABS Anzeichen dafür feststellt, dass ein Rad blockieren könnte. Als ein Anzeichen für das Blockieren eines Rades wird dabei üblicherweise das Überschreiten eines vorgegeben Schwellenwertes durch den Bremsschlupf verwendet. Die Steuereinrichtung eines ABS umfasst daher in der Regel einen sogenannten Radschlupfregler, der die Radgeschwindigkeit während des Bremsens durch den Einsatz von gezielten ABS-Druckaufbau-Impulsen, Druckhaltephasen und Druckabbauimpulsen reguliert. Dieser Radschlupfregler arbeitet in der Regel nach einer vorgegebenen Regelstrategie bzw. Regelphilosophie.
  • Ziel dieser Regelstrategie ist es, für jedes Rad einen für die Minimierung des Bremsweges optimalen Sollbremsschlupf zu ermitteln und diesen Sollbremsschlupf den Rädern über die Steuereinrichtung vorzugeben.
  • Problematisch bei bisherigen Realisierungen von ABS ist, dass die Ermittlung eines geeigneten optimalen Sollbremsschlupfes kompliziert und auch sehr aufwändig ist. Dabei besteht die Schwierigkeit insbesondere darin, einem Rad über die Phasen von Druckaufbau-Impulsen, Druckhaltephasen und Druckabbauimpulsen immer den möglichst optimalen Bremsschlupf vorzugeben, um die Bremsleistung insgesamt zu maxi mieren. Dabei ist ein theoretisch optimaler Bremsschlupf von verschiedenen Parametern wie beispielsweise der Bremsanforderung, der Geschwindigkeit der Räder und des Kraftfahrzeuges, der Fahrbahnoberfläche oder der Querbeschleunigung des Kraftfahrzeuges abhängig, wobei sich diese Parameter dynamisch während eines Bremsverlaufs verändern können. Außerdem ist eine Messwertaufnahme dieser Parameter vergleichsweise schwierig. So gestaltet sich beispielsweise die Bestimmung der Kraftfahrzeuggeschwindigkeit aufgrund des bei einer ABS-Bremsung auftretenden unterschiedlichen großen Bremsschlupfes der Räder entsprechend schwierig, weil eine Kraftfahrzeuggeschwindigkeit üblicherweise anhand einer Raddrehzahl ermittelt wird.
    •
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, mit dem sich auf einfache Art und Weise eine möglichst hohe Bremsleistung mit einem Antiblockiersystem erreichen lässt.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst, indem ein Sollbremsschlupf eines Rades des Kraftfahrzeuges ermittelt wird, und dieser Sollbremsschlupf einem Rad des Kraftfahrzeuges vorgegeben wird, wobei ein Sollbremsschlupf aus einer adaptiven Kurve von Kraftschlussbeiwert und Bremsschlupf eines Rades des Kraftfahrzeuges ermittelt wird.
  • Dabei wird insbesondere für alle Räder jeweils ein Sollbremsschlupf aus einer adaptiven Kraftschlussbeiwert/Bremsschlupf-Kurve eines Rades berechnet und dann auch dem jeweiligen Rad vorgegeben.
  • Die Erfindung geht dabei von der Überlegung aus, dass die Hauptschwierigkeit bei einem Antiblockiersystem darin besteht, einerseits einen für eine hohe Bremsleistung möglichst idealen Bremsschlupf zu berechnen, und andererseits zu gewährleisten, dass der sich ergebende Istbremsschlupf eines Rades auch möglichst genau dem vorgegebenen Sollbremsschlupf entspricht bzw. eine auftretende Abweichung möglichst gering ausfällt. Dabei kann diese Abweichung nach oben und nach unten erfolgen. Die Erfindung geht daher weitergehend davon aus, dass, da es sich bei einem ABS-Bremsvorgang um einen dynamischen Vorgang handelt, bei dem ein optimaler Bremsschlupf von sich dynamisch im Zeitverlauf ändernden Parameter abhängt, dieser Dynamik Rechnung getragen werden sollte. Allerdings sollte von einer Ermittlung aller für eine Ermittlung eines optimalen Sollbremsschlupfes benötigten Bremsparameter, wie beispielsweise die exakte Geschwindigkeit des Kraftfahrzeuges oder die physikalischen Eigenschaften der Fahrbahnauflage, abgesehen werden, weil dies zu komplex und damit zu aufwändig und kostenintensiv wäre.
  • Dem gegenüber gehen jedoch alle für eine Ermittlung eines optimalen Bremsschlupfes notwendigen Parameter auch indirekt aus dem dynamischen Bewegungszustand eines Rades hervor, so dass sich ein Bremsschlupf prinzipiell aus einer Kombination des aktuell anliegenden Bremsschlupfes eines Rades und dem Kraftschlussbeiwert von Fahrbahnoberfläche und Rad ergibt. Wegen der dynamischen Regelproblematik sollten jedoch eine Anzahl von Kraftschlussbeiwert/Bremsschlupf-Paaren nicht isoliert betrachtet werden. Vielmehr sollte genutzt werden, dass in zeitlichen Intervallen eines Bremsvorgangs ein funktioneller Zusammenhang von Kraftschlussbeiwert/Brems schlupf-Paaren existiert. Die adaptive Kraftschlussbeiwert/Bremsschlupf-Kurve stellt dabei die zeitkontinuierliche Erfassung von Kraftschlussbeiwert und Bremsschlupf dar.
  • Mit einer Identifikation und Interpretation dieser Funktionen kann man berechnen, wo sich der optimale Bremsschlupf eines Rades im zeitlichen Verlauf befindet und diesen einem Rad vorgeben bzw. einen Sollbremsschlupf vorgeben, der nahe am optimalen Bremsschlupf liegt. Dabei wird bei einer Abweichung des Istbremsschlupfes vom Sollbremsschlupf dieser Abweichung quasi automatisch bei der Berechnung des Sollbremsschlupfes Rechnung getragen, indem die Abweichung in die Berechnung des Sollbremsschlupfes mit einfließt.
  • Für eine Berechnung eines optimalen Sollbremsschlupfes werden vorzugsweise eine Anzahl lokaler Extremwerte der Kraftschlussbeiwert-Bremsschlupfschlupf-Kurve ermittelt. Dabei wird beim Erreichen eines Extremwertes der adaptiven Kraftschlussbeiwert-Bremsschlupf-Kurve ein optimaler Bremsschlupf erreicht, bei dem der Kraftschlussbeiwert ein lokales Maximum aufweist. Die Identifikation dieser Extremwerte dient zur Berechnung und Nachregelung des Sollbremsschlupfes. Über die Kenntnis der Extremwerte bzw. der optimalen Bremsschlupfwerte kann ein Sollbremsschlupf im zeitlichen Verlauf diesen optimalen Bremsschlupfwerten angenähert werden.
  • Für die Ermittlung eines Kraftschlussbeiwertes eines Rades, wird dieser vorteilhafterweise aus der Radaufstandskraft und der am Rad anliegenden Umfangskraft berechnet. Dabei berechnet sich ein Kraftschlussbeiwert eines Rades aus dem Quotienten von Umfangskraft und Radaufstandskraft eines Rades.
  • Zweckmäßigerweise wird dafür die Radaufstandskraft geschätzt oder nach einem Modell berechnet.
  • Zur radindividuellen Betrachtung des Kurvenverlaufs von Kraftschlussbeiwert und Bremsschlupf bzw. zur Identifizierung lokaler Extremwerte der Kraftschlussbeiwert/Bremsschlupfschlupf-Kurve, werden vorzugsweise lineare Abschnitte der Kraftschlussbeiwert/Bremsschlupfschlupf-Kurve ermittelt. Dabei können anhand dieser Geraden bzw. insbesondere anhand der Steigung dieser Graden die lokalen Extremwerte der Kraftschlussbeiwert/Bremsschlupfschlupf-Kurve lokalisiert werden.
  • Für eine Ermittlung der linearen Abschnitte der Kraftschlussbeiwert/Bremsschlupf-Kurve werden diese vorteilhafterweise mit einer Regressionsrechnung, insbesondere mit einer Regressionsrechnung der Methode der kleinsten Fehlerquadrate, geschätzt.
  • Für eine zeitkontinuierliche Berechnung eines Sollbremsschlupfes, wird zweckmäßigerweise ein linearer Abschnitt der Kraftschlussbeiwert/Bremsschlupf-Kurve für jeden neuen Abtastzeitpunkt aus einer wählbaren Anzahl der im Zeitverlauf letzten Messwertpaaren von Kraftschlussbeiwert und Bremsschlupf ermittelt. Für eine begrenzte Summe der quadratischen Fehler bei der Regressionsanalyse wird diese Anzahl der Messwertpaare von Kraftschlussbeiwert und Bremsschlupf bewusst begrenzt gehalten.
  • Um zu ermitteln, ob sich ein Istbremsschlupf eines Rades im zeitlichen Verlauf von einem annähernd optimalen Bremsschlupfverlauf entfernt bzw. ein optimaler Sollbremsschlupf passiert wird, wird zweckmäßigerweise die Steigung eines geschätzten linearen Abschnittes der Kraftschlussbeiwert/Bremsschlupf-Kurve ermittelt und diese Steigungen vorzugsweise zur Ermittlung eines Sollbremsschlupfes verwendet.
  • Um den Sollbremsschlupf eines Rades bei einem Passieren des optimalen Sollbremsschlupf entsprechend anzupassen, wird dieser vorteilhafterweise bei einem Vorzeichenwechsel der Steigungen von zeitlich aufeinander folgenden geschätzten linearen Abschnitten der Kraftschlussbeiwert/Bremsschlupf-Kurve neu berechnet. Dabei wird davon ausgegangen, dass bei einem Vorzeichenwechsel der Geradensteigungen ein optimaler Bremsschlupf passiert wird.
  • Nach einem Vorzeichenwechsel berechnet sich ein Sollbremsschlupf zweckmäßigerweise aus einem arithmetischen Mittelwert einer wählbaren Anzahl der im Zeitverlauf letzten Bremsschlupfwerte. Die Anzahl der Bremsschlupfwerte entspricht vorzugsweise der Anzahl der Kraftschlussbeiwert/Bremsschlupf-Paaren eines geschätzten linearen Abschnitts der Kraftschlussbeiwert/Bremsschlupf-Kurve.
  • Nach einem Vorzeichenwechsel von geschätzten linearen Abschnitten von minus nach plus und einer Neuberechnung eines Sollbremsschlupfes oder bei Beginn einer Bremsung wird ein Sollbremsschlupf vorteilhafterweise solange schrittweise erhöht, bis die ermittelte Steigung der geschätzten linearen Abschnitte das Vorzeichen wechselt oder einen vorgegebenen Grenzwert über- oder unterschreitet. Für die schrittweise Erhöhung kann ein Sollbremsschlupf mit einem konstanten Regelverstärkungsfaktor beaufschlagt werden, bzw. insbesondere mit diesem multipliziert werden.
  • Nach einem Vorzeichenwechsel von linearen Abschnitten von plus nach minus wird ein Sollbremsschlupf zweckmäßigerweise solange schrittweise reduziert, bis die ermittelte Steigung der geschätzten linearen Abschnitte das Vorzeichen wechselt oder einen vorgegebenen Grenzwert über- oder unterschreitet.
  • Das beschriebene Verfahren ist vorzugsweise über einen Radschlupfregler ausführbar, so dass es sich in ein Antiblockiersystem eines Kraftfahrzeugbremssystems integrieren lässt. Das Bremssystem ist also vorzugsweise mit dem Verfahren steuerbar.
  • Das Verfahren wird dabei vorteilhafterweise von einem Computerprogrammprodukt ausgeführt.
  • Die mit der Erfindung erzielten Vorteil bestehen insbesondere darin, dass mit dem beschriebenen Verfahren eine Berechnung eines geeigneten Sollbremsschlupfes gewährleistet wird, die gleichzeitig einem Rad des Kraftfahrzeugs vorgegeben werden kann. Dabei ist das Verfahren für die bei einer ABS-Bremsung auftretenden Anforderungen, insbesondere bezüglich der hohen zeitlich dynamischen Regelanforderungen, ausgelegt.
  • Ein weiterer Vorteil des Verfahrens besteht in der Möglichkeit, einen Sollbremsschlupf eines Rades im wesentlichen nur aus dem dynamischen Bewegungszustand eines Rades berechnen zu können. Dabei ermöglicht das Verfahren bei einer Abwei chung des Istbremsschlupfes vom Sollbremsschlupf diese Abweichung simultan über die kontinuierliche Neuberechnung des Sollbremsschlupfes mit einzuberechnen. Dies führt zu einer geringen Abweichung des Istbremsschlupfes vom optimalen Sollbremsschlupf und damit zu einer hohen Bremsleistung des Antiblockiersystems.
  • Weitere Vorteile des Verfahrens bestehen in der einfachen Realisierung und in der stabilen Funktions- und Arbeitsweise des Verfahrens im Kraftfahrzeug.
    •
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der 1 bis 3 näher erläutert. Darin zeigt
  • 1 schematisch den Ablauf eines Verfahrens zur Bremsschlupfregelung eines Antiblockiersystems an einem Rad eines Kraftfahrzeuges,
  • 2 zwei Geradenschätzungen einer adaptiven Kraftschlussbeiwert (μ)/Bremsschlupf λ-Kurve für zwei unterschiedliche Zeitabschnitte und
  • 3 die Bremsparameter einer ABS-Bremsung in Abhängigkeit der Zeit t.
  • Die Erklärungen für die Abkürzungen in den Formeln sind der Bezugszeichenliste zu entnehmen.
  • In 1 ist schematisch der Ablauf eines Verfahrens zur Sollbremsschlupfermittlung und Vorgabe an ein Rad eines Kraftfahrzeuges dargestellt. Dabei handelt es sich um ein Verfahren für eine ABS-Bremsung und ist in allen Figuren des Ausführungsbeispiels lediglich exemplarisch für ein Rad des Kraftfahrzeuges dargestellt, da dieses für alle Räder des Kraftfahrzeuges analog angewendet wird. Wie aus 1 hervorgeht, weist das Verfahren eine erste Regelstufe auf, in der aus einer Anzahl von Messwertpaaren des Kraftschlussbeiwertes μ und des Bremsschlupfes λ eine Anzahl von Geraden y(k) geschätzt werden. In einer zweiten Stufe wird aus der Steigung c1, dieser Geraden y(k) ein optimaler Bremsschlupf λopt ermittelt. Aus diesem optimalen Bremsschlupf λopt wird in der dritten Stufe des Verfahrens ein Sollbremsschlupf λd(k) berechnet und einem Rad des Kraftfahrzeuges vorgegeben. Das gesamte Verfahren wird dabei von einem nicht näher dargestellten Radschlupfregler des Kraftfahrzeugbremssystems durchgeführt. Die Umsetzung des ermittelten Sollbremsschlupfes λd(k) mit den hydraulischen Komponenten des Bremssystems für ein Rad wird ebenfalls nicht näher beschrieben, da dieser Vorgang analog zu bereits bekannten Bremssystemen mit ABS funktioniert. Im folgenden werden die drei Stufen des Verfahrens näher erläutert.
  • In 2 sind im zeitlichen Verlauf fortlaufend eine Anzahl von Kraftschlussbeiwert μ/Bremsschlupf λ-Paaren bei einer ABS-Bremsung auf Asphalt dargestellt. Dabei sind die Paare jeweils im Abstand einer zeitlichen Abtastzeit T der Fahrdynamikregelung aufgenommen. Die zeitkontinuierliche Erfassung der Paare erfolgt dabei mit dem Laufparameter k, für den gilt k ∊ N. Die Kraftschlussbeiwerte μ werden aus geschätzten Werten der Radaufstandskräfte G und der Umfangskraft N am Rad gemäß dem Zusammenhang
    Figure 00100001
    ermittelt.
  • Für eine Berechnung eines optimalen Bremsschlupfes, werden radindividuelle lokale Extremwerte bzw. Maxima der Kraftschlussbeiwert μ/Bremsschlupf λ-Kurve ermittelt. Für eine Lokalisierung dieser Extrempunkte werden stückweise lineare Bereiche der Kraftschlussbeiwert μ/Bremsschlupf λ-Kurve ermittelt, wobei für die Bereiche eine Anzahl w von Kraftschlussbeiwert μ/Bremsschlupf λ-Paaren eines definierten Zeitfensters ΔT gewählt werden. Dabei beträgt w im Ausführungsbeispiel 25. 2 zeigt exemplarisch zwei mit einer Regressionsanalyse geschätzte Geraden μ(k) = c0 + c1·λ(k) für zwei Zeitabschnitte k = 25 und k = 50 mit t ∊ (0;25·T] und t ∊ (25·T,50·T]. Als Regressionsanalyse wird die Methode der kleinsten Fehlerquadrate verwendet, die auf einer Minimierung der quadratischen Gleichungsfehler beruht.
  • Dazu wird das Gleichungssystem y(k) = ψT(k)·Θ definiert, wobei yk = μ(k), ψ(k) = [1 λ(k)]T und Θ = [c0 c1]T.
  • Die Schätzung des Parametervektors Θ ergibt sich dann zu Θ = [ΨT(k)·ψ(k)]–1·Ψ(k)·y(k) mit der Ausgangsgröße y(k) = [y(k) ... y(k – w + 1)]T und der Eingangsgröße Ψ(k) = [Ψ(k) ... Ψ(k – w + 1)]T. In 2 sind die zwei geschätzten Geraden y25 und y50 eingezeichnet, wobei die erste Gerade y25 eine positive Steigung c1 und die zweite Gerade y50 eine negative Steigung c1 aufweist. Bei einer vergleichbaren ABS-Bremsung, beispielsweise auf losem Schnee, würde sich ein flacherer Verlauf der beiden geschätzten Geraden ergeben.
  • Der geschätzte konstante Anteil der Geraden c0 ist für die weiteren Berechnungen nicht weiter von Interesse. Das Vorzeichen von c1 bzw. der Verlauf von c1 gibt darüber Aufschluss, wo sich die Extremwerte der Kraftschlussbeiwert μ/Bremsschlupf λ-Kurve befinden. Für den zeitkontinuierlichen Fall gilt beim Erreichen eines Haupt- bzw. Nebenmaximums der Kraftschlussbeiwert μ/Bremsschlupf λ-Kurve der Zusammenhang:
    Figure 00120001
  • Zur Ermittlung eines optimalen Bremsschlupfes λopt, wird der Vorzeichenwechsel von der Geradensteigung c1 und der arithmetische Bremsschlupfmittelwert der jeweils letzten w = 25 Anzahl Bremsschlupf λ-Werten herangezogen. Das Passieren eines optimalen Bremsschlupfes λopt(k) wird erkannt, sobald die Bedingung sgn(c1(k)) ≠ sgn(c1(k – 1)) erfüllt ist bzw. das Vorzeichen der Geradensteigung c1 wechselt und ein Extremwert passiert wird. Der dazugehörige optimale Bremsschlupf λopt berechnet sich dann näherungsweise zu
    Figure 00120002
  • Der Sollbremsschlupf λd der dem Rad vorgegeben wird, berechnet sich zu:
    Figure 00120003
  • Diese Formel für λd und die Vorgabe des Sollbremsschlupfes von λd an das Rad wird anhand von 3 näher erläutert. Im oberen Drittel der Figur ist in grau die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeuges und in schwarz die Geschwindigkeit des Rades dargestellt. Im mittleren Drittel ist in grau der Sollbremsschlupf λd des Rades und in schwarz der gemessene Istbremsschlupf des Rades aufgezeigt. Das untere Drittel der Figur zeigt zeitkontinuierlich den Betrag der Steigungen
    Figure 00130001
    von c1 von kontinuierlich aufeinander folgenden geschätzten linearen Abschnitten von w = 25 Anzahl von Kraftschlussbeiwert μ/Bremsschlupf λ-Paaren.
  • Zu Beginn einer Bremsung wird der Sollbremsschlupf λd solange mit der Regelverstärkung kλ erhöht, bis die ermittelte Geradensteigung
    Figure 00130002
    negativ wird. Dies ist im Ausführungsbeispiel zum erstenmal bei 0,95 Sekunden der Fall. Dabei wird wie bei allen Vorzeichenwechseln von
    Figure 00130003
    der Sollbremsschlupf λd erneut berechnet und dem Rad vorgegeben. Deshalb tritt durch den neu berechneten optimalen Bremsschlupf, beispielsweise bei 0,95 Sekunden, ein Sprung im Sollbremsschlupf nach unten auf. Im folgenden wird der Sollbremsschlupf λd solange mit der Regelverstärkung kλ reduziert, bis das Vorzeichen der Geradensteigung
    Figure 00130004
    bei 1,125 Sekunden wieder positiv wird. Dieser Regelvorgang bzw. die Vorgabe des Sollbremsschlupfes λd wird solange durchgeführt, bis das Kraftfahrzeug bei 3 Sekunden zum Stillstand gekommen ist. Wie sich aus dem zweiten Drittel von 3 erkennen lässt, verläuft der gemessene Istbremsschlupf für eine hohe Bremsleistung über die Bremszeit t näherungsweise entlang des Sollbremsschlupfes λd eines Rades.
    • k
    Laufparameter
    μ
    Kraftschlussbeiwertes
    λ
    Bremsschlupf
    λd
    Sollbremsschlupf
    λopt
    optimaler Bremsschlupf

Claims (16)

  1. Verfahren zur Bremsschlupfregelung eines Antiblockiersystems eines Kraftfahrzeugbremssystems, bei der ein Sollbremsschlupf (λd) eines Rades des Kraftfahrzeuges ermittelt wird und dieser Sollbremsschlupf (λd) einem Rad des Kraftfahrzeuges vorgegeben wird, wobei ein Sollbremsschlupf (λd) aus einer adaptiven Kurve von Kraftschlussbeiwert (μ) und Bremsschlupf (λ) eines Rades des Kraftfahrzeuges ermittelt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei eine Anzahl lokaler Extremwerte der Kraftschlussbeiwert (μ)/Bremsschlupf (λ)-Kurve ermittelt werden.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei ein Kraftschlussbeiwert (μ) eines Rades aus der Radaufstandskraft und der am Rad anliegenden Umfangskraft berechnet wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei eine Radaufstandskraft geschätzt oder nach einem Modell berechnet wird.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei lineare Abschnitte der Kraftschlussbeiwert (μ)/Bremsschlupf (λ)-Kurve ermittelt werden.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei ein linearer Abschnitt der Kraftschlussbeiwert(μ)/Bremsschlupf (λ)-Kurve mit einer Regressionsrechnung, insbesondere mit einer Regressionsrechnung der Methode der kleinsten Fehlerquadrate, geschätzt wird.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 oder 6, wobei ein geschätzter linearer Abschnitt der Kraftschlussbeiwert(μ)/Bremsschlupf (λ)-Kurve für jeden neuen Abtastzeitpunkt (k) aus einer wählbaren Anzahl (w) der im Zeitverlauf letzten Messwertpaaren von Kraftschlussbeiwert (μ) und Bremsschlupf (λ) ermittelt wird.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, bei dem die Steigung
    Figure 00160001
    eines geschätzten linearen Abschnitte ermittelt wird.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, bei dem eine Steigungen
    Figure 00160002
    eines geschätzten linearen Abschnitts zur Ermittlung eines Sollbremsschlupfes (λd) verwendet wird.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 oder 9, bei dem bei einem Vorzeichenwechsel der Steigungen
    Figure 00160003
    von zeitlich aufeinander folgenden geschätzten linearen Abschnitten ein Sollbremsschlupf (λd) neu berechnet wird.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, bei dem ein Sollbremsschlupf (λd) aus einem arithmetischen Mittelwert einer wählbaren Anzahl (w) der im Zeitverlauf letzten Bremsschlupfwerte (λ) berechnet wird.
  12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, bei dem zu Beginn einer Bremsung oder nach einem Vorzeichenwechsel der Steigung
    Figure 00170001
    von geschätzten linearen Abschnitte von minus nach plus, ein Sollbremsschlupf (λd) solange schrittweise erhöht wird, bis die ermittelte Steigung
    Figure 00170002
    von geschätzten linearen Abschnitte das Vorzeichen wechselt oder einen vorgegebenen Grenzwert über- oder unterschreitet.
  13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, bei dem nach einem Vorzeichenwechsel der Steigung
    Figure 00170003
    der geschätzten linearen Abschnitte von plus nach minus ein Sollbremsschlupf (λd) solange schrittweise reduziert wird, bis die ermittelte Steigung
    Figure 00170004
    von geschätzten linearen Abschnitte das Vorzeichen wechselt oder einen vorgegebenen Grenzwert über- oder unterschreitet.
  14. Radschlupfregler, über den ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13 ausführbar ist.
  15. Computerprogrammprodukt zur Ausführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 13.
  16. Bremssystem, das mit einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13 steuerbar ist.
DE200510001770 2004-01-16 2005-01-13 Verfahren zur Bremsschlupfregelung eines Antiblockiersystems Withdrawn DE102005001770A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200510001770 DE102005001770A1 (de) 2004-01-16 2005-01-13 Verfahren zur Bremsschlupfregelung eines Antiblockiersystems

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102004002617 2004-01-16
DE102004002617.3 2004-01-16
DE200510001770 DE102005001770A1 (de) 2004-01-16 2005-01-13 Verfahren zur Bremsschlupfregelung eines Antiblockiersystems

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102005001770A1 true DE102005001770A1 (de) 2005-09-15

Family

ID=34853376

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE200510001770 Withdrawn DE102005001770A1 (de) 2004-01-16 2005-01-13 Verfahren zur Bremsschlupfregelung eines Antiblockiersystems

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102005001770A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1935732A1 (de) 2006-12-21 2008-06-25 Messier-Bugatti Adaptatives Bremssteuerungsverfahren für Fahrzeuge

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3446016A1 (de) * 1983-12-16 1986-06-19 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Verfahren zur ermittlung eines optimalen schlupfwerts
DE3734878A1 (de) * 1987-10-15 1989-04-27 Bosch Gmbh Robert Antiblockier- und/oder antriebsschlupfregelsystem
DE19638306A1 (de) * 1996-09-19 1998-03-26 Bosch Gmbh Robert Bremssystem
DE19834167A1 (de) * 1998-07-29 2000-02-03 Volkswagen Ag Verfahren und Vorrichtung zur Anpassung der Bremsleistung an momentane Rad-Fahrbahn-Kraftschluß-Bedingungen
DE10116356A1 (de) * 2000-04-03 2001-12-20 Aisin Seiki Bremskraftregelvorrichtung

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3446016A1 (de) * 1983-12-16 1986-06-19 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Verfahren zur ermittlung eines optimalen schlupfwerts
DE3734878A1 (de) * 1987-10-15 1989-04-27 Bosch Gmbh Robert Antiblockier- und/oder antriebsschlupfregelsystem
DE19638306A1 (de) * 1996-09-19 1998-03-26 Bosch Gmbh Robert Bremssystem
DE19834167A1 (de) * 1998-07-29 2000-02-03 Volkswagen Ag Verfahren und Vorrichtung zur Anpassung der Bremsleistung an momentane Rad-Fahrbahn-Kraftschluß-Bedingungen
DE10116356A1 (de) * 2000-04-03 2001-12-20 Aisin Seiki Bremskraftregelvorrichtung

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1935732A1 (de) 2006-12-21 2008-06-25 Messier-Bugatti Adaptatives Bremssteuerungsverfahren für Fahrzeuge
CN101204953B (zh) * 2006-12-21 2012-09-05 梅西耶-布加蒂-道提公司 运载工具的自适应制动控制方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE19938935B4 (de) Bremssteuerverfahren
EP0630786B1 (de) Verfahren und Schaltungsanordnung zum Ermitteln des Reibwerts
DE102009001987B4 (de) Bewegungssteuerungsvorrichtung für ein Fahrzeug
WO2009060075A2 (de) Verfahren und vorrichtung zum ermitteln eines reibwerts
DE102007009860A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Geschwindigkeitsregelung bei Gefällefahrt
DE112013004857T5 (de) Adaptives Bremssystem und -verfahren
DE19648936B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung der Bremsanlage eines Fahrzeugs
DE102018200180A1 (de) Verfahren zur Ermittlung des Reibwerts zwischen einem Fahrzeugrad und der Fahrbahn
EP2590845B1 (de) Verfahren zur bestimmung einer fahrzeugreferenzgeschwindigkeit und bremsanlage
DE102016220692A1 (de) Verfahren zur Reibwertermittlung und zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs
EP3625094A1 (de) Verfahren zur schätzung der erreichbaren gesamtbremskräfte zur automatisierten verzögerung eines nutzfahrzeugs, bremsanlage sowie nutzfahrzeug damit
DE10304769A1 (de) Vorhersagender Steueralgorithmus für ein Anti-Blockier-Bremssystem eines Kraftfahrzeugs
DE10120529B4 (de) Bremskraftregelsystem für ein Fahrzeug
DE3720172B4 (de) Antiblockier-Steuersystem
DE102007052751A1 (de) Verfahren zur Ermittlung der Reifenlängssteifigkeit
DE102008021532A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Fahrzeugsteuerung
DE102015212948A1 (de) Antriebsmomentenkompensation bei μ-Split Situationen
DE102007013261B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Schätzen der Quergeschwindigkeit eines Fahrzeuges
EP1572511B1 (de) Verfahren für eine adaptive bremsmomentregelung
DE102005001770A1 (de) Verfahren zur Bremsschlupfregelung eines Antiblockiersystems
DE19858583B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Bremsanlage eines Fahrzeugs
DE10251381A1 (de) Verfahren zur Ermittlung des Kraftschlussbeiwertes zwischen Reifen und Fahrbahn
DE102008002162B4 (de) Verfahren zur Ermittlung des Reibwerts zwischen Rad und Fahrbahn in einem Fahrzeug
DE4030617A1 (de) Bremsen-antiblockierregelverfahren und -anlage fuer kraftfahrzeuge
WO2001032484A9 (de) Bremssystem zur automatischen durchführung eines bremsvorgangs in einem fahrzeug

Legal Events

Date Code Title Description
OM8 Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law
R012 Request for examination validly filed

Effective date: 20111126

R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee