DE102014226290A1

DE102014226290A1 - Bremskraftregelverfahren und Bremskraftregelvorrichtung für Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE102014226290A1
Application number: DE102014226290.9A
Authority: DE
Inventors: Peter Lohberg; Michael Zydek; Andreas Heise; Wolfgang Erler
Original assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Current assignee: Continental Automotive Technologies GmbH
Priority date: 2014-12-17
Filing date: 2014-12-17
Publication date: 2016-06-23

Abstract

Verfahren zur Einstellung oder zur Steuerung einer Bremsbetätigungsgröße BR(FZ), welche entweder die Zuspannkraft oder der Bremsdruck PR oder der Zuspannweg (xs) einer Kraftfahrzeugbremse mit mindestens einem gebremsten Rad R (2) ist, innerhalb einer elektrohydraulischen oder elektromechanischen Fahrzeugbremse, die an einem Chassis (3) des Fahrzeugs mit einem Bremshalter (1) befestigt ist und über Reibbeläge das Rad (2) nach Maßgabe der Bremsbetätigungsgröße BR(FZ) bremst, wobei die sich durch Kontakt des gebremsten Rades mit einer Fahrbahn (4) ergebende Radumfangskraft (FU) gemessen und eine Beeinflussung der Bremskraft (FU) in Abhängigkeit der Steigung der Radumfangskraft (ΔFU/Δs) durchgeführt wird, bei dem der Istwert der Regelung die Steigung der Radumfangskraft (ΔFU /Δs) ist und diese durch Einstellen der Bremsbetätigungsgröße

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Einstellung oder zur Steuerung einer Bremsbetätigungsgröße gemäß Oberbegriff von Anspruch 1 sowie eine Bremskraftregelungseinrichtung gemäß Oberbegriff von Anspruch 13.
Aus der DE-OS 2 233 493 ist ein Blockierschutzverfahren und eine Bockierschutzanlage für Kraftfahrzeuge bekannt, welche den dynamischen Zustands des Rades nicht wie heute vielfach bei Kfz-Blockierschutzanlagen üblich, auf Basis von Raddrehzahlinformationen ermittelt, sondern durch sensorische Messung der Dehnung in einem zwischen Rad und Kfz-Rahmen verbundenen Verbindungsglied bestimmt, welches der Längskraft zwischen Rad und Kraftfahrzeug ausgesetzt ist. Dabei wird die Dehnung nach der Zeit differenziert und dann mit einem Schwellwert verglichen. Bei Überschreitung eines Schwellwertes wird ein Steuersignal zum Lösen der Bremse generiert.
Zuverlässige Raddrehzahlsensoren sind zum Zeitpunkt der Anmeldung der oben beschriebenen DE-OS 2 233 493 allerdings technisch noch nicht verfügbar gewesen, so dass die Bremskraftmessung als zum damaligen Zeitpunkt als das zuverlässigere Verfahren angesehen wurde. Dieses heute nicht aktuelle Verfahren arbeitet jedoch auf Grund der Schaltschwelle nicht als Proportionalregler.
Ein Verfahren zur Regelung des Fahrverhaltens auf Basis einer Radkraftbestimmung schlägt die DE 196 24 795 A1 vor. Die Radkraft wird in einem der darin beschriebenen Beispiele mittels Reifensensoren bestimmt.
Die DE 101 22 404 A1 beschreibt ein System zum Überwachen des Fahrverhaltens bei dem ebenfalls mit Hilfe einer Reifensensorik oder über Sensoren in den Radlagern die Radkraft gebildet wird. Aus der Radkraft soll auf den Zustand der Fahrbahn an Hand von Fahrbahnklassen, wie Schlechtweg, μ-Split, Schotter, Nässe, Eisglätte und Tiefschnee geschlossen werden.
Bei einer Reibbelagbremse nach dem im Kfz-Bereich üblichen Faust- oder Schwimmsattelprinzip ergibt sich die Stärke des Bremsvorgangs aus der Kraft, mit der die Reibbeläge beidseitig an die Bremsscheibe gepresst werden. Nachfolgend wird diese Bremsansteuerstärke allgemein als Bremsbetätigungsgröße B^R eines bestimmten Rades R bezeichnet. Im Falle einer Bremse, die über die Verringerung des Abstandes von Reibbelag und einem Reibkörper (Bremstrommel, Bremsscheibe) betätigt wird, ist diese Bremsbetätigungsgröße am Rad R häufig die Zuspannkraft F R / Z , welche in einer druckmittelbeaufschlagten Bremse weitestgehend proportional zum Bremsdrucks P^R ist. Im Falle einer elektrisch betätigten Bremse lässt sich die Stärke der Bremsbetätigung am einfachsten über eine Einstellung des Zuspannwegs X R / Z einstellen. Es hat sich gezeigt, dass eine Messung der Bremsbetätigungsgröße B^R keinen direkten Rückschluss auf den vorliegenden Reibbeiwert μ^R erlaubt, welcher proportional zur Radumfangskraft F R / U ist (siehe 1). Dies hängt damit zusammen, dass die Bremskraft mit der eigentlichen Umfangskraft, die das Rad verzögert, in einem nichtlinearen Zusammenhang steht. Für die Nichtlinearität sind unter anderem verschiedene weitere Einflussfaktoren, wie beispielsweise Reibwert der Bremse, Abnutzung, Temperatur, Korrosion und Nässe verantwortlich.
Heute haben sich Blockierregler (Antiblockiersystem, ABS) durchgesetzt, die zur Berechnung der Drucksteuerung in einer mikroprozessortechnisch implementierten Regelschleife ausschließlich als sensorische Informationen die Signale von Raddrehzahlsensoren heranziehen. Entsprechend hat man sich in der Fachwelt der Bremsentechnik daran gewöhnt, dass eine Blockierschutzregelung erst dann durch Reduzierung der Bremskraft in die Fahrzeugdynamik eingreift, wenn der Blockierschutzregler über die Raddrehzahlsensoren einen übermäßigen Schlupf und/oder eine übermäßigen Anstieg der Raddynamik erkannt hat (sogenannter DVN-Wert). Eine Verkürzung des Bremswegs ist prinzipiell also denkbar, wenn die Regelung vor dem Erreichen des Schlupfgrenzwertes eines herkömmlichen ABS-Reglers die Bremswirkung verringert. Dieser Zusammenhang geht prinzipiell bereits aus der WO 00/51861 des gleichen Anmelders hervor. In dieser Schrift wird vorgeschlagen, zur Messung der auf das Rad bzw. den Reifen wirkenden Kräfte Rad- bzw. Reifensensoren einzusetzen und so den Arbeitspunkt und/oder Arbeitsbereich (Umkehrpunkt) der Regelung genauer im ersten Zyklus der Regelung einstellen zu können. Für die vorgeschlagene Regelung werden zur Bestimmung des Radschlupfs allerdings zusätzlich auch noch Signale von üblicherweise dafür eingesetzten Raddrehzahlsensoren benötigt, da die vorgeschlagene Genauigkeitserhöhung durch einen Abgleich der Radkräfte mit dem aus den Radsensoren ermittelten Drehverhalten der Räder erfolgt und das eigentliche Auslösen des Blockierschutzes (Druckverminderung) nach wie vor auf Basis der Raddrehzahlsignale erfolgt. Die vorgeschlagene Regelung ist damit im ersten Zyklus zu unempfindlich und dann in den nachfolgenden Zyklen eher vergleichsweise vorsichtig ausgelegt, da im ersten Zyklus das Rad schon im Schlupf ist und nach dem erstmaligen Abgleich im ersten Regelzyklus die Regelung den Arbeitspunkt unterhalb des kritischen Schlupfs einregelt.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht nun darin, ein Bremskraft-, Bremsdruck- oder Zuspannwegeinstellverfahren, zusammengefasst nachfolgend Bremsbetätigungsgröße genannt, mit Blockierschutz anzugeben, welches ebenso zuverlässig wie eine Blockierschutzregelung auf Basis von Raddrehzahlinformationen arbeitet, insbesondere genauer als dieses ist, und darüber hinaus die Möglichkeit bietet, die Bremsbetätigungsgröße während der gesamten Schlupfregelung so einzuregeln, dass die herkömmliche ABS-Funktion auf Basis der Raddrehzahlinformationen, sofern zusätzlich quasi parallel geschaltet zur erfindungsgemäßen Regelung vorhanden, nicht anspricht, weil die Bremswirkung bereits vor dem Auftreten eines erhöhten Schlupfs und/oder einer erhöhten Raddynamik durch die Regelung zurückgenommen wird. Auf diese Weise kann außerdem eine Bremsschlupfregelung erhalten werden, die auf unterschiedlichsten Reibwerten einen geringeren Bremsweg als bei bisherigen Verfahren ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zur Einstellung oder zur Steuerung einer Bremsbetätigungsgröße B^R (R = Nummer des Rades), welche entweder die Zuspannkraft F R / Z oder des Bremsdrucks P^R oder des Zuspannwegs X R / Z einer Kraftfahrzeugbremse mit mindestens einem gebremstem Rad ist, innerhalb einer elektrohydraulischen oder elektromechanischen Fahrzeugbremse, die an einem Chassis des Fahrzeugs mit einem Bremshalter befestigt ist und über Reibbeläge das Rad nach Maßgabe der Bremsbetätigungsgröße B^R bremst, wobei die sich durch Kontakt des gebremsten Rad mit einer Fahrbahn ergebende Radumfangskraft F R / U gemessen wird und eine Beeinflussung der Bremskraft F R / U in Abhängigkeit der Steigung der Radumfangskraft F R' / U durchgeführt wird, bei dem der Istwert der Regelung die Steigung der Radumfangskraft F R' / U (zum Beispiel ΔF_U/Δs, wenn Δs der Zuspannweg ist) ist und diese durch Einstellen der Bremsbetätigungsgröße B^R auf einen vorgegebenen Sollwert TV^R (Sollwert für das Rad R) oder einen Sollwertbereich TU^R (Sollwertbereich für das Rad R) eingeregelt wird.
Vorzugsweise wird die Regelung ausschließlich auf Basis einer Radumfangskraftbestimmung durchgeführt. Das bedeutet, dass gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung keine an sich bei ABS übliche sensorische Bestimmung der Radgeschwindigkeiten notwendig ist. Gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Regelung durch Hinzuziehen von Raddrehzahlinformationen noch weiter verbessert, zum Beispiel in dem die Vorsteuerung der Regelung mit Hilfe der Raddrehzahlinformation angepasst wird.
Daraus ergibt sich unter anderem der Vorteil, dass eine hochdynamische Regelung der Bremswirkung über die Einstellung der Bremsbetätigungsgröße B^R erreicht wird. Diese Regelung spricht also nicht nur früher an, sie regelt während des Regelvorgangs auch schneller nach. Vorzugsweise wird eine besonders hohe Messdynamik dadurch erreicht, dass das Signal des Sensors für die Umfangskraft durch eine schnelle Filtereinrichtung gefiltert wird, die insbesondere in unmittelbarer Nähe des Sensors platziert ist. Auf diese Weise erhält man sehr rasch eine große Anzahl von Messwerten, mit denen durch statistisches Mitteln dann auf einfache Weise ein weitestgehend rauschfreies und doch verzögerungsarmes Signal der Umfangskraft gebildet werden kann.
Der in der vorstehend beschriebenen Ausführungsform vorteilhaft verwendbare Messaufnehmer ist vorzugsweise gemeinsam mit der Filtereinrichtung auf einer Leiterplatte angeordnet oder über einen zusätzlichen Träger mit der Leiterplatte elektrisch und insbesondere auch mechanisch verbunden. Idealerweise ist der Umfangskraftsensor wie in der Kraftfahrzeugsensorik üblich in Kunststoff eingespritzt, um gegen Feuchtigkeit und Korrosion geschützt zu sein. Eine bevorzugte Ausführungsform des Sensors ist das Aktivsensorprinzip, wie es in heutigen Raddrehzahlsensoren für eine sichere Signal- und Energieübertragung über ein oder zwei stromführende Leitungen eingesetzt wird. Dadurch kann eine robuste Signalübertragung an ein im Fahrzeuginneren angeordnetes ABS-Steuergerät erfolgen.
Vorzugsweise wird bei der Ermittlung der Steigung der Radumfangsradkraft F R' / U eine Kurvenglättung des Signals mittels eines Filters durchführt, wobei insbesondere der Mittelwert und/oder die Standardabweichung der Steigung der Radumfangsradkraft F R' / U bestimmt wird. Hierdurch lassen sich Störsignale des Sensors wirksam herausfiltern.
Bevorzugt erhöht die Regelung die Bremsbetätigungsgröße B^R um einen bestimmten Wert, wenn die Steigung der Radumfangsradkraft F R' / U niedriger als ein vorbestimmter Zielwert TV oder der untere Rand eines Zielbereichs TR ist und reduziert die Bremsbetätigungsgröße B^R um einen bestimmten Wert, wenn die Steigung der Radumfangsradkraft F R' / U größer als der Wert TV ist oder oberhalb eines oberen Rands des Zielbereichs TR liegt. Dabei bleibt die Bremsbetätigungsgröße B^R insbesondere so lange unverändert, wie die Steigung der Radumfangsradkraft F R' / U im Bereich TR liegt.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird ein Vorsteuerwert B R / V für die Bremsbetätigungsgröße B^R gebildet.
Besonders bevorzugt wird dabei auch der aktuelle Reibwert μ R / aktuell in Abhängigkeit im Wesentlichen von der Aufstandskraft und/oder der Radumfangskraft am gebremsten Rad geschätzt oder gemessen. Dies erfolgt insbesondere dadurch, dass nach Maßgabe des aktuell Reibwerts μ R / aktuell und einer beim aktuell gemessenen oder geschätzten Reibwert μ R / aktuell vorliegenden Reibwertbetätigungsgröße B R / μ mit B R / V = B R / μ(μ R / aktuell) vorgegeben wird. Durch die Vorsteuerung findet die Regelung wesentlich schneller den Arbeitspunkt, wodurch ein Ansprechen der auf Raddrehzahlinformationen basierenden Schlupfregelung vermieden bzw. die Anzahl des Ansprechens verringert werden kann.
Die vorstehend beschriebene Regelung kann auch in einem Kraftfahrzeug mit hybridem Antrieb zum Einsatz kommen. Es ist vorteilhaft, wenn dann die Regelung eine Momentenverteilung zwischen der Reibbremse und einer im Bremsbetrieb ein Generatormoment erzeugenden elektromagnetischen Einrichtung umfasst.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst das Fahrzeug mindestens zwei Räder, deren Raddrehzahlen v^R gemessen werden, wobei eine Fahrzeuggeschwindigkeit v F / ref bestimmt wird, und aus diesen Größen der radindividuelle Radschlupf SR bestimmt wird und bei Eintreten eines Kriteriums, welches auf einen übermäßigen Schlupf und/oder eine übermäßige Raddynamik (z. B. bei hoher Raddrehzahl und/oder Radbeschleunigung) hinweist, die Zuspannkraft F R / Z oder der Bremsdruck P^R oder des Zuspannweg X R / Z an dem betreffenden Rad verringert wird. Es ist besonders vorteilhaft, wenn das auf dem Radschlupf und/oder der Raddynamik basierende Blockierschutzverfahren mit dem weiter oben beschriebenen, auf der Umfangskraft basierenden Verfahren verknüpft wird. Dabei ist es sehr zweckmäßig, wenn das Ansprechverhalten der beiden Regelungsverfahren so ausgelegt wird, dass die Radkraftregelung das wesentlich häufiger ansprechende Verfahren ist und die bei übermäßigem Radschlupf und/oder übermäßiger Raddynamik auslösende Verfahren lediglich als zweite Sicherheit im Hintergrund arbeitet.
Die Erfindung betrifft auch eine Bremskraftregelungseinrichtung gemäß Anspruch 13.
Weitere bevorzugte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels an Hand von Figuren.
Es zeigen
1 ein Kraftfahrzeugrad mit Eintrag der relevanten Kraft-/Geschwindigkeitsgrößen,
2a den Zusammenhang zwischen Bremskraftbeiwert und Schlupf,
2b den Zusammenhang zwischen Zuspannkraft und Zuspannweg und
2c eine Darstellung des gemäß Paarung Reifen/Fahrbahn nutzbaren maximalen Bremskraftbereichs F_B und
3 eine schematische Darstellung des beispielgemäßen Verfahrens.
In 1 ist Rad 1 eines Kraftfahrzeuges über eine seiner Achsen mit einer Bremsscheibe 2 verbunden. Die Radschlupfregelung wird in den Beispielen an einem Rad beschrieben, wird aber an allen vier Rädern des Fahrzeugs, insbesondere an den beiden Rädern der Vorderachse individuell ausgeführt. Rad 1 bewegt sich Fahrtrichtung mit der Geschwindigkeit v_F, so dass Achse 3 so rotiert, dass sich am Rad die Umfangsgeschwindigkeit v_u ergibt. Auf Rad 1 lastet eine anteilige Fahrzeug-Gewichtskraft k·G, der eine gleich große Aufstandskraft F_A entgegen wirkt. Während eines Bremsvorgangs wirkt an der Bremsscheibe eine Umfangskraft F_U, die der Drehrichtung des Rades entgegen gerichtet ist. Die Umfangskraft F_U wirkt sich als Bremskraft F_B zwischen Reifen und Straße aus. Unter Berücksichtigung der dynamischen Halbmesser von Bremsscheibe 2 und Rad 1 lassen sich die Kräfte ineinander umrechnen. F_U ist dabei proportional F_B. Das Kräftepaar (F_U, F_B) bewirkt, dass die Umfangsgeschwindigkeit v_u kleiner ist als die Fahrgeschwindigkeit v_F ist und dadurch das Fahrzeug abgebremst wird.
2a zeigt den Zusammenhang zwischen der Bremskraft F_B (Reifen/Fahrbahn) und den Geschwindigkeiten v_F und v_U in der Form, dass die Bremskraft F_B auf die Radaufstandskraft F_A und die Differenz von Fahr- und Umfangsgeschwindigkeit (v_F – v_U) auf die Fahrgeschwindigkeit v_F normiert sind, wobei F_B/F_A = μ_B als Bremskraftbeiwert und (v_F – v_U)/V_F = λ_B als Bremsschlupf bezeichnet werden. Es ist dabei üblich, λ_B·100 als λ_B% anzugeben, wobei das frei rollende Rad einen Schlupf von 0% und das blockierende Rad einen Schlupf von 100% aufweist. Der Bremskraftbeiwert μ_B geht dann in den ungünstigen Gleitreibungsbeiwert μ_BG über. Der kürzeste Bremsweg wird beim maximalen Beiwert μ_BM erzielt. Im Schlupfbereich A der Kurve bleibt das Fahrzeug weitestgehend lenkbar und stabil. Eine Schlupfregelung ist in Bereich A daher nicht erforderlich.
Im Schlupfbereich B der Kurve verstärken sich abnehmender Bremskraftbeiwert und zunehmender Schlupf schnell zum drohenden Blockieren des Rades, was das Eingreifen der ABS-Regelung erforderlich macht, um das Fahrzeug ggf. zu stabilisieren und vor allem lenkbar zu halten. Der generelle Verlauf dieser Kurve ist ähnlich für unterschiedliche Reibwerte μ_BM, d. h. z. B. trockene, nasse und vereiste Fahrbahnen. In allen Fällen ist die Steigung im Bereich A positiv, hat den Wert Null am Scheitelpunkt (Maximum μ_BM) und wird negativ mit Eintritt in den Bereich B. Dabei ist die Steigung im Bereich B (wie auch im Bereich A) vom Reibwert abhängig.
2b zeigt den charakteristischen Verlauf der bremsend wirkenden Zuspannkraft F_Z an der Bremsscheibe als Funktion eines zugehörigen Zuspannwegs einer Brems-Aktuatorik (z. B. der Weg des Bremskolbens beim Zuspannen). Diese Zuspannkraft lässt sich kontinuierlich bis zum Blockieren des Rades und darüber hinaus steigern.
2c zeigt die Darstellung des gemäß Paarung Reifen/Fahrbahn nutzbaren maximalen Bremskraftbereichs F_B in Abhängigkeit vom Zuspannweg s der Brems-Aktuatorik und der Verwendung eines Sensors, der die Umfangskraft F_U und der Bremsscheibe als Funktion des Zuspannwegs x_s detektiert. Mit Hilfe des Zuspannwegs x_s kann auf die erzeugte Bremskraft F_B zurückgeschlossen werden, da diese Größen bei der beispielgemäßen Bremse proportional zueinander verlaufen. Aus der Bremskraft F_B ist es nun möglich, durch schnelles Abtasten der sensorischen Information die Steigung ΔF_B/Δs über ΔF_U/Δs praktisch kontinuierlich zu berechnen und zu verfolgen. Wenn nun während eines Bremsvorgangs die Steigung ΔF_U/Δs einen Arbeitspunkt OP(ΔF_U/Δs) innerhalb eines vorgegebenen Arbeitsbereichs OP(ΔF_U/Δs) +/– R(ΔF_U/Δs) erreicht, verändert die Bremsenregelung in Zuspannkraft F_B in geeigneter Weise. Die Regelung hält dann die Bremskraft F_B über die Kontrolle von F_U in diesem vorgegebenen Schwankungsbereich R(ΔF_U/Δs). Dies erfolgt so lange, bis die Bremskraftanforderung (auch Druckanforderung), z. B. vom Pedal bzw. vom Fahrer, willentlich unter diesen Arbeitspunkt vermindert wird. Das führt dazu, dass die Regelung beendet und die Bremskraft entsprechend der Bremskraftanforderung abgesenkt wird.
3 zeigt in schematischer Darstellung eine beispielhafte Ausführungsform der Erfindung. Mit Betätigung des Bremspedals 4 wird die Zuspannkraft F_Z an der Bremsscheibe schrittweise in Block 5 erhöht. Dabei wird fortlaufend aus der ich aufbauenden Umfangskraft F_U an der Bremsscheibe die Messgröße 6, also die Steigung ΔF_U/Δs gebildet. Dabei wird kontrolliert, ob sich die zunächst zunehmende Steigung ΔF_U/Δs gegen Null zu verringern beginnt oder sich in dem durch OP(ΔF_U/Δs) +/– R(ΔF_U/Δs) definierten Arbeitsbereich befindet. Dies erfolgt dadurch, dass beim Überschreiten der Grenzbedingung OP(ΔF_U/Δs) + R(ΔF_U/Δs) in Block 7 die Zuspannkraft verringert und beim Unterschreiten der Grenzbedingung OP(ΔF_U/Δs) – R(ΔF_U/Δs) in Bock 8 erhöht wird. Die Verringerung bzw. Erhöhung der Zuspannkraft F_Z in den Blöcken 9 und 10 erfolgt jeweils durch einen vorgegebenen Kraftschritt +/–ΔF_Z.
Entsprechend der beschriebenen Regelung wird das auf F_U und F_B basierende Momentengleichgewicht sensorisch ertastet und dann durch Regelung 7, 8, 9, 10 im Bereich OP(ΔF_U/Δs) +/– R(ΔF_U/Δs) gehalten. Es ist im Sinne der Erfindung, den hier sehr einfach dargestellten Regelungsvorgang durch geeignete Maßnahmen in seinem dynamischen Verhalten noch weiter zu optimieren.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird zur kontinuierlichen Abschätzung des Bremskraftbeiwertes μB zwischen Reifen und Fahrbahn bzw. der Bremskraft F_B ein in der Bremsentechnik an sich übliches Rechenmodell 11 verwendet werden, wie es beispielsweise in Mirek Göbel, Potenzial der Radkraftmessung für fahrdynamische Regelungssysteme, 2009, ISBN 978-3-8322-7968-4, beschrieben ist.
Das Kraftfahrzeug nutzt zur Ausführung entsprechend des oben beschriebenen Verfahrens neben den üblicherweise in Bremsanlagen mit ESP(ESC)-Regelfunktion bereits vorhandene Intertial-, Lenkwinkel- und Raddrehzahlsensoren zusätzlich auch Sensoren zur Messung der radindividuellen Aufstandskraft F_A. Prinzipiell ist alternativ auch eine Berechnung der Aufstandskraft F_A über ein Modell denkbar, wobei dieses für die Funktionsweise der Erfindung sehr schnell und genau sein muss. Mit dem Rechenmodell kann kontinuierlich während der Fahrt der zwischen Reifen und Fahrbahn temporär existierende Bremskraftbeiwert verfolgt und geschätzt werden. Beim Eintritt in den Bremsvorgang kann damit sofort auf die erforderliche Umfangskraft F_U geschlossen werden, die der Gleichgewichtsbedingung zu F_B entspricht, so dass der Annäherungsvorgang an den μ_BM-Wert vorteilhafterweise mit einer Schätzvorgabe OP(ΔF_U/Δs) +/– R(ΔF_U/Δs), hier gekennzeichnet durch das Bezugszeichen 12, gestartet werden kann. Mit dem Eintritt in die Regelung der mit Formel OP(ΔF_U/Δs) +/– R(ΔF_U/Δs) vorgegebene Bereich vorteilhafterweise dann auch kontinuierlich an den temporär berechneten Bremskraftbeiwert μ_B angepasst werden. Dies ist z. B. dadurch möglich, dass der gleitende Mittelwert der berechneten Bremskraftbeiwerte als OP(ΔF_U/Δs) gewertet wird und die gleitende Standardabweichung dieser Bremskraftbeiwerte als Maß für den temporären Schwankungsbereich +/–R(ΔF_U/Δs) dient.
Zur Sensierung der Umfangskraft F_U an der Bremsscheibe kann eine Anordnung verwendet werden, wie sie in der DE 10 2010 043 320 A1 beschrieben ist. Hierbei wird der Verbiegungswinkel einer Belagführungsschiene des Bremshalters einer Schwimmsattel-Scheibenbremse gemessen und als Maß für die an der Bremsscheibe wirkende Umfangsraft F_U herangezogen.
Als weitere vorteilhafte Maßnahmen zur Steigerung der Effektivität von Bremsvorgängen bei der Kombination elektromotorisch wirkender Bremsmomente auf eine Achse oder auf mehrere Naben in Kombination mit Reibungsbremsen sind folgende Merkmale zu nennen, welche einzeln oder in Kombination als weiterbildende Maßnahmen verwirklicht sein können:

a) Einstellen einer gewünschten Bremskraftverteilung auf vier Bremsen, beispielweise zur Kompensation von Seitenwind, zur angepassten Bremsung bei Kurvenfahrt oder zum Verhindern des „Schiefziehens” bei Betriebsbremsungen,
b) Sogenanntes „Blending”, zum Beispiel zur Kontrolle der Überlagerung mehrerer unterschiedlich erzeugter Bremsmomente, wie etwa Elektromotor und Reibungsbremse auf eine Achse oder mehrere Naben, für Generatorbetrieb und Reibungsbremse oder als gegenläufiges Drehfeld und Reibungsbremse,
c) Erkennung von Bremsenfading,
d) Erkennung von C*-Veränderungen, wie z. B. bei Verglasung der Beläge oder bei unterschiedlich feuchten Belägen,
e) Stillstandsmanagement, zum Beispiel durch radindividuelles Erkennen des Momentengleichgewichts für Anfahren und Lösen der Bremse ob Hang, Ebene oder Senke,
f) Kontinuierlich vorbereitende Optimierung der Hinterachsbremsmomente als Funktion der ausgeregelten Vorderachsbremsmomente bei veränderlichem Straßenzustand, welche ermöglicht, zum Beispiel durch Heranziehen des Ortsabstands von Vorder- und Hinterachse/d. h. der Straßenzustand der Vorderachse erreicht zeitlich verzögert die Hinterachse, so dass die Hinterachsbremsen vorkonditioniert werden können.

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

DE 2233493 [0002, 0003]
DE 19624795 A1 [0004]
DE 10122404 A1 [0005]
WO 00/51861 [0007]
DE 102010043320 A1 [0036]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

Mirek Göbel, Potenzial der Radkraftmessung für fahrdynamische Regelungssysteme, 2009, ISBN 978-3-8322-7968-4 [0034]

Claims

Verfahren zur Einstellung oder zur Steuerung einer Bremsbetätigungsgröße B^R(F_Z), welche entweder die Zuspannkraft F R / Z oder der Bremsdruck P^R oder der Zuspannweg X R / Z(x_s) einer Kraftfahrzeugbremse mit mindestens einem gebremsten Rad R (2) ist, innerhalb einer elektrohydraulischen oder elektromechanischen Fahrzeugbremse, die an einem Chassis (3) des Fahrzeugs mit einem Bremshalter (1) befestigt ist und über Reibbeläge das Rad (2) nach Maßgabe der Bremsbetätigungsgröße B^R(F_Z) bremst, wobei die sich durch Kontakt des gebremsten Rades mit einer Fahrbahn (4) ergebende Radumfangskraft F R / Z(F_U) gemessen und eine Beeinflussung der Bremskraft F R / U(F_U) in Abhängigkeit der Steigung der Radumfangskraft F R' / U(ΔF_U/Δs) durchgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Istwert der Regelung die Steigung der Radumfangskraft F R' / U(ΔF_U/Δs) ist und diese durch Einstellen der Bremsbetätigungsgröße B^R(F_Z) auf einen vorgegebenen Sollwert TV^R(OP(ΔF_U/Δs)) oder einen Sollwertbereich TU^R(OP(ΔF_U/Δs) +/– R(ΔF_U/Δs)) eingeregelt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Bremskraftsensor (5) eine mechanische Verformung zwischen Chassis (3) und Bremshalter (1) sensiert.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Ermittlung der Steigung der Radumfangsradkraft F R' / U eine Kurvenglättung des Signals mittels eines Filters durchführt, wobei insbesondere der Mittelwert und/oder die Standardabweichung der Steigung der Radumfangsradkraft F R' / U bestimmt wird/werden.
Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Bremskraftsensor (5) im Bereich des Bremshalters (1) positioniert ist.
Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelung die Bremsbetätigungsgröße B^R um einen bestimmten Wert erhöht, wenn die Steigung der Radumfangsradkraft F R' / U niedriger als ein vorbestimmter Zielwert TV ist oder niedriger als der untere Rand eines Zielbereichs TR ist und die Bremsbetätigungsgröße B^R um einen bestimmten Wert reduziert, wenn die Steigung der Radumfangsradkraft F R' / U größer ist, als der Wert TV, oder oberhalb eines oberen Rands eines Zielbereichs TR liegt.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsbetätigungsgröße B^R unverändert bleibt, solange die Steigung der Radumfangsradkraft F R' / U im Bereich TR liegt.
Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass für die Schlupf-Regelung ein Vorsteuerwert B R / V für die Bremsbetätigungsgröße B^R gebildet wird.
Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelung eine Momentenverteilung zwischen der Reibbremse und einer im Bremsbetrieb ein Generatormoment erzeugenden elektromagnetischen Einrichtung umfasst.
Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug mindestens zwei Räder umfasst, deren Raddrehzahlen v^R gemessen werden, wobei eine Fahrzeuggeschwindigkeit v F / ref bestimmt wird und aus diesen Größen der radindividuelle Radschlupf SR bestimmt wird und bei Eintreten eines Kriteriums, welches auf einen übermäßigen Schlupf und/oder eine übermäßige Raddynamik hinweist, die Zuspannkraft F R / Z oder der Bremsdruck P^R oder des Zuspannweg X R / Z an dem betreffenden Rad verringert wird.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn übermäßiger Schlupf und/oder eine übermäßige festgestellt wurde, die Radregelung von einem Bremskraftregelungsmodus in einen Blockierschutzregelungsmodus umgeschaltet wird.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Radregelung im Blockierschutzregelungsmodus auf Basis einer Kombination aus einer Radregelung auf Basis der Drehzahlinformation des Raddrehzahlsensors und der durch den Bremskraftsensor erfassten Bremskraft durchgeführt wird.
Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Ansprechverhalten der beiden Regelungsverfahren so ausgelegt wird, dass die Radkraftregelung das wesentlich häufiger ansprechende Verfahren ist und die bei übermäßigem Radschlupf und/oder übermäßiger Raddynamik auslösende Verfahren lediglich als zweite Sicherheit im Hintergrund arbeitet.
Bremskraftregelungseinrichtung umfassend einen elektronischen Regler und eine Einrichtung zur Steuerung des Bremsdrucks für eine Reibbremse, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verfahren gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 12 ausgeführt wird.
Bremskraftregelungseinrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass diese eine Generator oder einen Elektromotor mit Generatorbetrieb umfasst, welcher einen Bremsbetrieb zulässt, wobei die Einrichtung eine Ansteuerung zur Beeinflussung oder Steuerung des Generatormoments umfasst.