DE10304769A1

DE10304769A1 - Vorhersagender Steueralgorithmus für ein Anti-Blockier-Bremssystem eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE10304769A1
Application number: DE10304769A
Authority: DE
Inventors: Sohel Anwahr
Original assignee: Visteon Global Technologies Inc
Current assignee: Visteon Global Technologies Inc
Priority date: 2002-02-08
Filing date: 2003-02-05
Publication date: 2003-08-28
Also published as: GB0301189D0; GB2386655B; US20030154012A1; US6728620B2; GB2386655A

Abstract

Ein Steuerungssystem für ein Kraftfahrzeug, das ein Rad und eine Radbremse hat, weist einen Radgeschwindigkeitssensor, der ein Rotationsgeschwindigkeitssignal erzeugt, auf. Weiterhin zeigt die Erfindung eine Steuerung, die mit dem Radgeschwindigkeitssensor verbunden ist, auf, wobei die Steuerung die Fahrzeuggeschwindigkeit ermittelt, das Durchdrehen des Rades auf der Grundlage der Fahrzeugeschwindigkeit, der Rotationsgeschwindigkeit und einem vorbestimmten Durchdrehen berechnet. DOLLAR A Zusätzlich wird eine Normalkraft auf das Rad abgeschätzt, ein modifiziertes Bremsdrehmomentsignal in Reaktion auf das Durchdrehen des Rades, das vorbestimmte Durchdrehen des Rades und die Normalkraft berechnet und die Radbremse in Abhängigkeit von dem modifizierten Bremsdrehmomentsignal betätigt.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf Anti-Blockier- Bremssysteme für ein Kraftfahrzeug und insbesondere auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Steuern des Bremsdrehmomentes eines Rades in Übereinstimmung mit einem vorgegebenen Wert des Durchdrehens, Schlupfes bzw. Gleitens.
Anti-Blockier-Bremssysteme (ABS) werden allgemein in Kraftfahrzeugen eingesetzt, um zu vermeiden, dass die Räder blockieren, wenn das Kraftfahrzeug überbremst wird. Indem man die Räder hindert, zu blockieren, kann die Richtungsstabilität und die Steuerbarkeit des Kraftfahrzeugs beibehalten werden. Typischerweise wird jedes einzelne Rad separat überwacht und auch gesteuert. Jedes Rad hat einen Radgeschwindigkeitssensor, der die Rotationsgeschwindigkeit des Rades erfasst. Wenn eines der Räder ein Anzeichen dafür abgibt, dass ein Blockieren vorliegt, gibt es einen scharfen Anstieg in der Umfangverzögerung des Reifens und im Gleiten bzw. Durchdrehen des Rades. Wenn das Durchdrehen des Rades einen vorgegeben Schwellenwert übersteigt, steuert ein Bremsenkontroller eine Magnetventileinheit an, um den Aufbau von Bremsdruck zu stoppen oder zu reduzieren. Der Bremsdruck wird anschließend wieder erhöht, um ein Unterbremsen des Fahrzeugs zu vermeiden.
Typischerweise überwachen derartige Systeme lediglich die Durchdrehrate bzw. die Gleitrate oder die Radgeschwindigkeit, um bestimmen zu können, ob ein Bremsdruck aufgebracht werden muss oder der Bremsdruck reduziert werden muss. Der Wert des Reduzierens oder des Anstiegs bei der Anwendung von Bremsdruck ist typischerweise konstant oder ein offenkreisiger Wert. Der Wert des Druckes oder Drehmomentes wird typischerweise nicht berücksichtigt. Dies bedeutet, dass ein vorgegebener Wert an Bremsdruck angelegt werden muss oder weg genommen wird. Gleichfalls werden nur erfasste und gemessene Bedingungen berücksichtigt. Dies bedeutet, dass der angelegte Bremsdruck dem Bremssystem angelegt wird entsprechend den bereits erfassten Bedingungen.
Es erscheint daher erwünschenswert, den Wert des Bremsdrehmoments oder des Druckes auf die Fahrzeugräder einstellbar oder anpassbar zu machen in Abhängigkeit von den erfassten Betriebszuständen und vorrausgesagten zukünftigen Zuständen des Fahrzeugs und nicht nur mit einem fest vorgegebenen Wert basierend auf dem Durchdrehen des Rades, zu arbeiten.
Die vorliegende Erfindung verwendet erfasste und vorhergesagte Fahrzeugfahrbedingungen wie beispielsweise Durchdrehen des Rades, um ein Bremsdrehmoment für jedes Rad des Kraftfahrzeugs zu bestimmen.
Nach einem Aspekt der Erfindung hat ein Steuersystem für ein Kraftfahrzeug einen Radgeschwindigkeitssensor, der ein Rotationsgeschwindigkeitssignal erzeugt und eine Steuerung, die mit dem Radgeschwindigkeitssensor verbunden ist. Die Steuerung schätzt die Fahrzeugsgeschwindigkeit ab, berechnet das Durchdrehen des Rades auf der Basis der Fahrzeugsgeschwindigkeit und der Rotationsgeschwindigkeit, berechnet ein vorhergesagtes zukünftiges Durchdrehen der Räder auf der Basis der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Rotationsgeschwindigkeit, schätzt eine Normalkraft auf das Rad ab, berechnet ein modifiziertes Bremsdrehmomentsignal in Abhängigkeit vom Durchdrehen des Rades, dem vorgegebenen zukünftigen Durchdrehen des Rades und der Normalkraft und betätigt die Radbremse in Abhängigkeit vom modifizierten Bremsdrehmomentsignal.
Nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft diese ein Verfahren zu Steuerung eines Fahrzeugs, das ein Rad und eine Radbremse hat, dafür weist das Verfahren folgende Verfahrensschritte auf:
Messen der Rotationsgeschwindigkeit eines Rades, Berechnen des Durchdrehens des Rades auf der Basis der Fahrzeugsgeschwindigkeit und der Rotationsgeschwindigkeit, Berechnen eines zukünftigen Durchdrehen des Rades auf der Basis der Fahrzeugsgeschwindigkeit und der Rotationsgeschwindigkeit, Abschätzen einer Normalkraft auf das Rad, Berechnen eines modifizierten Bremsdrehmomentsignals in Abhängigkeit vom Durchdrehen des Rades, des vorbestimmten zukünftigen Durchdrehen des Rades und der Normalkraft und Betätigen der Radbremse(n) in Abhängigkeit von dem modifizierten Bremsdrehmomentsignal.
Ein Vorteil der Erfindung liegt darin, dass der Wert des Bremsdrehmomentes, das für das Fahrzeug an jedes Rad angelegt wird, unter Verwendung der Zustände des Fahrzeuges und vorhergesagter zukünftiger Zustände berechnet wird und dass dadurch eine verbesserte Darstellung des Wertes des Bremsdrehmomentes, das anzulegen ist, erhalten werden kann. Demzufolge ist das Ansprechen des Anti-Blockier-Bremssystems rascher als dies bei den bekannten ABS der Fall ist.
Andere Vorzüge und Eigenschaften der vorliegenden Erfindung werden deutlich, wenn sie im Lichte der detaillierten Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels betrachtet werden, das zu berücksichtigen ist in Verbindung mit der beigefügten Zeichnung und den beigefügten Ansprüchen. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 ein Blockdiagramm, das einen Teil eines Mikroprozessors zeigt, der verbunden ist mit Sensoren und gesteuerten Einrichtungen, die Bestandteil eines Systems in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung sein können,
Fig. 2 eine Seitenansicht eines Rades, gezeigt sind die dynamischen Kräfte während eines Bremsvorgangs,
Fig. 3 eine graphische Darstellung der Reibungskoeffizienten über einer Gleitkurve für eine Anzahl von unterschiedlichen Straßenbelägen, auf denen ein Rad abrollt,
Fig. 4 eine vereinfachte graphische Darstellung des Reibungskoeffizienten über der Gleitkurve, und
Fig. 5 ein logisches Flussdiagramm in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung.
In den Figuren werden dieselben Bezugsziffern benutzt, um dieselben Komponenten in unterschiedlichen Darstellungen zu identifizieren.
Wir beziehen uns nun auf Fig. 1, dort ist ein Fahrzeug 10 gezeigt, dieses hat ein Anti-Blockier-System 12, welches eine Steuerung 14 aufweist, die für den Empfang von Informationen von einer Anzahl von Sensoren eingesetzt wird, zu denen ein Kalkulator für die Longitudinalgeschwindigkeit bzw. Fahrgeschwindigkeit 16 und ein Sensor 18 für die Rotationsgeschwindigkeit des Rades gehören können. Andere Sensoren wie beispielsweise Sensoren für die Querbeschleunigung, die Rate des Anstellwinkels, die Gierrate oder die Rollrate können auch eingesetzt werden, sie haben üblicherweise geringeren Einfluss auf die Berechnung des Drehmoments, wie dies weiter unten beschrieben werden wird.
Basierend auf den Eingangswerten der Sensoren 16, 18 steuert die Steuerung 14 eine Bremsensteuerung 20 an, um einen Wert an Bremsdrehmoment zur Verfügung zu stellen, indem eine Vielzahl von Bremsbetätigungen gezielt und regulierend angesteuert werden, einschließlich elektromagnetischen, elektromechanischen und elektrohydraulischen Aktuatoren oder eine Kombination dieser Aktoren, die an einer rechten vorderen Brems- und Radeinheit 22, einer linken vorderen Brems- und Radeinheit 24, eine rechten hinteren Brems- und Radeinheit 26 und einer linken hinteren Brems- und Radeinheit 28 vorgesehen sind. Wenn auch die Steuerung 16 und die Steuerung 20 als separate Komponenten dargestellt sind, so kann doch ein einziger Mikroprozessor die Funktionen von beiden darstellen.
Die Steuerung 14 ist mit einem Speicher 30 und einer Zeitschaltung 32 verbunden. Der Speicher 30 kann verwendet werden, um verschiedene Informationen abzuspeichern, die in den folgenden Berechnungen verwendet werden, wie beispielsweise die Geschwindigkeit des Fahrzeugs und die effektive Rollrate des Rades. Die Zeitschaltung kann verwendet werden, um verschiedene Ereignisse zu erfassen und auszulösen, wie beispielsweise verfügbare Betriebszeit und Stillstandszeit, wie auch die Synchronisation des Steuersystems, wie sie hier beschrieben wird.
Der Sensor für die Fahr- bzw. Längsgeschwindigkeit und der Sensor für die Rotationsgeschwindigkeit des Rades können zu einem einstückigen Bauteil zusammengefasst sein. Jedes Rad hat einen Rotationsgeschwindigkeitssensor 18, dessen Ausgangswert durch die Steuerung 14 ermittelt wird, um die Fahrgeschwindigkeit 16 des Fahrzeugs zu erhalten. Natürlich kann die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs über andere Arten von Sensoren bestimmt werden, wie beispielsweise auch durch einen Sensor im Bereich der Transmission des Getriebes. Ebenso kann bei dem Ablauf des Mittelns, wenn das Fahrzeug beschleunigt oder beim Fahren um eine Kurve abbremst, der geringste und der höchste Wert der Radgeschwindigkeit unterdrückt werden, weil er als Fehlerwert anzusehen ist. Unterschiedliche Schemata und Messverfahren für das Erfassen der Radgeschwindigkeit und die Geschwindigkeit des Fahrzeugs sind für den Fachmann, der sich im Stand der Technik auskennt, evident.
Wir beziehen uns nun auf Fig. 2, dort ist ein Rad 24 gezeigt, das allgemein jedes einzelne Rad des Fahrzeugs darstellt, verschiedene Kräfte wirken auf dieses Rad ein. T_bi ist das Bremsdrehmoment des i-ten Rades, ω_i die Winkelgeschwindigkeit des i-ten Rades, F_xi ist die longitudinale Reibungskraft am i-ten höheren Kontaktfleck, F_zi ist die Normalkraft des i-ten Rades und V ist die Geschwindigkeit des Fahrzeugs.
Wie bei den meisten ABS-Steuerungsalgorithmen benötigt die vorliegende Steuerung auch eine Kenntnis vom Durchdrehen des Rades, die Aufgabe und das Ziel der Steuerung ist es, das Durchdrehen des Rades auf einem Wert zu halten, der die Adhäsion des Reifens auf der Straße maximal gestaltet oder das Durchdrehen des Rades minimal macht. Dies ist anders als bei vorbekannten Systemen, die erheblich oszillieren und größere Variationen in den Durchdrehwinkeln aufweisen. Eine Vorhersage Funktion des Durchdrehfehlers ist durch die folgende Formel gegeben:

dabei ist:
J_i = Index des Durchdrehverhalten für das i-te Rad,
N = Voraussagehorizont,
κ_ides(t + j) = gewünschtes Gleiten für den i-ten Reifen zur Zeit t + j = prozentuales gewünschtes Durchdrehen für den i-ten Reifen.Fahrzeuggeschwindigkeit,
K_i (t + j) = geschätztes Durchdrehen des i-ten Reifens zum Zeitpunkt t + j.
Nun wird das Durchdrehen des Reifens aus der folgenden Definition erhalten:

κ_i(t) = U_r - Rω_i (2)

dabei ist:
R = der effektive Rollradius des Reifens,
ω_i = die Rotationsgeschwindigkeit bzw. Winkelgeschwindigkeit des i-ten Reifens,
U_r = die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs im Koordinatensystem der Straße.
Um den zukünftigen Ausgangswert für das Fahrzeug und die Reifengeschwindigkeit vorherzusagen, ist es notwendig, die dynamischen Gleichungen für die Bewegung des Fahrzeugs zur Verfügung zu haben. Ein vereinfachtes Fahrzeugmodell wird zunächst angegeben. Danach wird das Modell diskret gemacht durch Verwendung bilinearer Transformationen. Die Kraftfahrzeuggeschwindigkeit in Längsrichtung auf der Straßenebene wird durch die folgende Gleichung beschrieben:

dabei ist:
F_xsumr = die Summe der Radkräfte in x-Richtung an den Kontaktflächen zwischen Rad und Straße,
F_txr = die Bodenkräfte bei der c. g., die aus den Straßenwinkeln, Krümmungen und Steigungen bzw. Gefällen resultieren,
F_axr = die aerodynamischen Kräfte auf das Fahrzeug,
M = die Gesamtmasse des Fahrzeugs,
≙_r = die Fahrgeschwindigkeit in Longitudinalrichtung des Fahrzeugs,
V_r = die Quergeschwindigkeit des Fahrzeugs,
r_r = die Kraftfahrzeuggiergeschwindigkeit,
m_r = die gefederte Masse des Kraftfahrzeugs,
≙_sr = die gefederte Massengeschwindigkeit in der
q_r = Wälzgeschwindigkeit der gefederten Masse
Die Rotationsdynamik des Rades wird durch die folgende Gleichung wiedergegeben:

dabei ist:
T_bi = das Bremsdrehmoment am i-ten Rad,
ω_i = die Winkelgeschwindigkeit des i-ten Rades,
F_xi = die longitudinale Reibungskraft des i-ten Reifenkontaktflecks,
R = effektiver Rollradius des Rades,
F_rri = der Rollwiderstand am i-ten Reifenkontaktfleck,
T_di = das Antriebsdrehmoment am i-ten Rad,
I_wi = die Schwungmasse des i-ten Rades,
≙_i = die Winkelbeschleunigung des i-ten Rades.
Für ein Bremsereignis wird der folgende Satz der Bewegungsgleichung wie folgt aufgeschrieben:
Die Wälzdynamik des Fahrzeugs wird in der ersten Gleichung so angenommen, dass sie einen vernachlässigbaren Einfluss auf die Bremskräfte des Rades hat. Um einfach zu bleiben, wird der Einfluss von Geländekräften, der aus Abschüssigkeit der Straße und gekrümmten Straßenprofilen usw. folgt, auch vernachlässigt. Das antreibende Drehmoment in einer Bremssituation wird in der zweiten Gleichung als vernachlässigbar klein angesetzt. Weiterhin ist die Vereinfachung durch die Annahme gemacht, dass der Lenkradwinkel null ist; was zu einer Querbewegung von null führt. Nun werden die folgenden Zusammenhänge durch die Formeln definiert:

F_xi = µF_rri ; F_rri = ηF_zi

dabei ist µ_i(κ) der Reibungskoeffizient und η der Rollwiderstandskoeffizient.
Da ein einfaches Modell für die Entwicklung der vorgeschlagenen Steuerung gewünscht wird, wird der Einfluss von aerodynamischem Widerstand und der Rollwiderstand in der obigen Gleichung vernachlässigt. Diese obige Annahme ist gerechtfertigt, berücksichtigt man die Tatsache, dass der Rollwiderstand ausgesprochen klein ist im Vergleich zur Bremskraft in einem Bremszustand. Ebenso ist der aerodynamische Widerstand klein bei normalen Fahrgeschwindigkeiten. Da die vorliegende Steuerung ein geschlossenes Regelsystem ist, können diese Effekte kompensiert werden durch rückgekoppelte Informationen. Es werden die folgenden Gleichungen erhalten:

F_xsumr = - Σµ_i(κ_i)F_zi
Die vereinfachten Bewegungsgleichungen sind dann wie folgt gegeben:
Basierend auf den obigen Gleichungen wird das Entwicklungsmodel für die Festlegung und Auslegung der Steuerung wie folgt erhalten (für das Bremsen)
Nun ist,

κ_i = (U_r - Rω_i)
Daraus folgt,
Wir nehmen nun Bezug auf Fig. 3, dort sind die Kurven für Reibkoeffizienten für eine Anzahl von Interfaces zwischen Rad und Straße dargestellt. Wie es durchaus verständlich ist, verändert sich die Spitze der Kurve des Reibungskoeffizienten erheblich in Abhängigkeit von den Zuständen des Fahrbelags. Der Gleitwert bei größtem Reibkoeffizienten variiert ebenso zwischen 0,1 und 0,2. Es ist klar, dass das Reibkoeffizientenverhältnis mit dem Gleiten sich zur Nichtlinearität der Gleichung (3) addiert. Da alle Kurven in Fig. 3 einen linearen Zusammenhang mit dem Gleiten unterhalb des Spitzenwertes der Kurve zeigen, kann der Zusammenhang zwischen dem Koeffizienten der Reibung und dem Gleiten approximiert werden mit einer stückweise linearen Funktion. Dieses Konzept wird in Fig. 3 illustriert. Die Reibungskurven werden approximiert durch eine gerade Linie mit einer Steigung α_si, und einen Gleitschwellenwert von κ_th. Während der Spitzenwert dieser Reibungskurven über den Gleitbereich variiert, kann eine Gleitschwellenwert κ_th und eine Anfangssteigung α_si aus nicht optimalen Eigenschaften erhalten werden. Optimal bezieht sich auf den nicht exakten Wert des Schwellenwerts κ_th, der zwischen 0,1 und 0,2 variiert, wie dies zu Fig. 3 oben bereits erwähnt wurde. Wie unten ausgeführt wird, kann ein gewisser Wert durch Approximation gewählt werden.
Ein stückweise linearer Zusammenhang zwischen Reibungskoeffizient und Gleiten kann wie folgt beschrieben werden. Dieser Zusammenhang ist in Fig. 4 illustriert.

µ_i(κ_i) = α_si × κ_i wenn κ₁ ≤ κ_th
= α_si × κ_th wenn κ_i ≥ κ_th (4)
Demzufolge kann die Gleichung (3) wie folgt neu geschrieben werden:
Der letzte Term in der obigen Gleichung stellt die gesamte Reibungskraft auf das Fahrzeug dar. Die Variation in diesem Term, aufgrund der Variation im Reibungskoeffizienten von einem Rad zu einem anderen wird nicht signifikant die gesamte Gleichung beeinflussen. Demzufolge wird angenommen, dass die Reibungskoeffizienten in dem letzten Term der Gleichung (5) den selben Wert haben, wie dies für ein spezielles Rad der Fall ist. Mit dieser Annahme kann die Gleichung (5) nun wie folgt weiter vereinfacht werden: XXX
Diese obige Gleichung ist eine linerarisierte Gleichung für die Bremsdynamik. Eine Laplace-Transformation dieser obigen Gleichung liefert folgendes:
In dem folgenden Abschnitt wird eine diskrete Version des GBC (Generalisierte vorhersagende Steuerung) abgeleitet. Eine bilineare Transformation der obigen Gleichung ergibt folgendes:

dabei ist,

e = BT
c = (AT + 2)
d = AT - 2)
Die obige Gleichung kann umgeschrieben werden wie folgt:

(c + dz^-1)κ_i(z) = e(1 + z^-1)T_bi(z)
Nun kann die diophantische Vorhersagegleichung (j-ter Schritt vor Vorhersage) wie folgt wiedergegeben werden,

E_j(z^-1)(c + dz^-1)Δ + z^-jF_j(z^-1) = 1

dabei ist,
E_j(z^-1) = ein Polynom in z^-1 mit der Ordnung (j - 1),
F_j(z^-1) = ein Polynom in z^-1 mit dem Grad 1.
Multipliziert man beide Seiten der Gleichung (9) und arrangiert neu, erhält man:

κ_i(t + j) = F_jκ_i(t) + E_je(1 + z^-1)ΔT_bi(t + j - 1)
Die objektive Funktion kann nun in Matrixformat geschrieben werden als:

J = [K_iDes - κ_i]^T[κ_iDes - κ_i]

wobei

K_iDes =[κ_iDes(t + 1)κ_iDes(t + 2). . .κ_iDes(t + N)]

K_i = [K_i(t + 1)K_i(t + 2). . .K_i(t + N)] (9)

wobei,

K_i(t + 1) = F₁κ_i(t) + G₁ΔT_bi(t)
K_i(t + 2) = F₂κ_i(t) + G₂ΔT_bi(t + 1)
.
.
K_i(t + N) = F_Nκ_i(t) + G_NΔT_bi(t + N - 1)

wobei,

G_j(z^-1) = E_j(z^-1)e(1 + z^-1)
Die vorhergesagten Gleitgleichungen können neu geschrieben werden in Matrixformat wie folgt:

K_i = G × U + f

wobei
Die objektive Funktion kann nun umgeschrieben werden wie folgt:

J = [K_iDes - f - GU]^T[K_iDes - f - GU]
Die Variablen g und f sind vorhersagende Gleitvariablen. Minimiseren der objektiven Funktion liefert das folgende vorhersagende Steuerungsgesetz:

U = [G^TG]^-1G^T(K_iDes - f)
In der obigen Gleichung ist U ein Vektor. Um das Steuerungsgesetz zur aktuellen Zeit zu erhalten, wird nur das erste Element von U benutzt. Demzufolge ist das Steuerungsgesetz gegeben durch:

ΔT_bi(t) = ΔT_bi(t - 1) + g^T(K_iDes - f) (10)

dabei ist g^T die erste Reihe von [G^TG]^-1G^T.
Die Gleichung (10) ist die vorhersagende Steuerungsgleichung für das Anti- Blockier-Bremssystem.
Wie man sehen kann, ist das Bremsdrehmoment (und der zugehörige Druck) unabhängig von der Normalkraft auf den Reifen F_zi, dem Reifendurchdrehen und den gewählten Werten für den höchsten Gleitwinkel.
Wie beziehen uns nun auf Fig. 5. Die Implementation der vorgeschlagenen Steuerung wird in dem Flussdiagramm startend beim Schritt 50 illustriert. Da die Gleichung (10) ein ABS zur Verfügung stellt, dass funktionsmäßig auf einem vordefinierten Wert des Gleitschwellenwertes basiert, kann das Bremsverhalten für einen normalen hohen Reibungskoeffizienten zwischen Rad und Straße beeinträchtigt werden. Demzufolge ist bei der Implementierung eine ABS-Zustandserfassung eingebaut, sie basiert auf dem unmittelbar bevorstehenden Blockieren des Rades. Im Schritt 52 wird die Verzögerung des Fahrzeugs verglichen mit einem vorgegebenen Schwellenwert. Wenn in Schritt 52 die Radverzögerung größer ist als ein vorgegebener Schwellenwert, setzt die Steuerung ein Flag und wird der ABS-Kreislauf aktiviert.
Nach dem Schritt 52 bestimmt der Schritt 54 das Radgleiten, wie oben ausgeführt. Schritt 54 beruht auf Schritt 56, der die Geschwindigkeit des Fahrzeugs abschätzt. Das Radgleiten wird entsprechend wie in Gleichung (2) beschrieben berechnet. Die Berechnung des Radgleiten bzw. -durchdrehens im Block 54 verwendet auch die Rotationsgeschwindigkeit des Rades vom Radgeschwindigkeitssensor im Block 58. Vom Radgeschwindigkeitssensor kann die Verzögerung des Rades abgeschätzt werden im Schritt 60, dies wird wiederum in Schritt 52, wie oben beschrieben, verwendet.
Wenn das Durchdrehen des Rades im Schritt 54 bestimmt ist, wird Schritt 62 durchgeführt, in welchem die Normalkraft F_zi abgeschätzt wird, entsprechend der oben beschriebenen Formeln. Die vorhergesagten zukünftigen Radgleitvariablen (g, f) werden dann im Schritt 64 entsprechend der oben wiedergegebenen Gleichungen berechnet. Sind einmal der Ansatz F_zi, für die Normalkraft, das Radgleiten und die vorhergesagten zukünftigen Radgleitvariablen bestimmt, wird ein modifiziertes Bremsdrehmoment für jedes Rad im Schritt 66 und entsprechend der obigen Gleichung bestimmt. Das modifizierte Bremsdrehmoment ist unterschiedlich zu dem Bremsdrehmoment, das einem Weg des Bremspedals entspricht. Basierend auf dem berechneten Bremsdrehmoment werden die Bremsaktuatoren angesteuert, um die Bremsen zu betätigen, dies entsprechend Schritt 68. Das System beendet seine Verfahrensfolge im Schritt 70.
Gehen wir nun zurück zum Schritt 52, wenn die Verzögerung nicht oberhalb des Schwellenwertes liegt, wird Schritt 72 ausgeführt, in welchem das Bremsdrehmoment, das jedem Rad zugeleitet wird, die normale Bremskraft ist, die dem Wert des Bremsdruckes entspricht, das zur Stellung des Bremspedals gehört und es wird kein modifiziertes Bremsdrehmoment angelegt, wie in Fig. 10 beschrieben. Nach Schritt 72 werden die Schritte 68 und 70 durchgeführt, wie oben beschrieben. Wenn Schritt 72 ausgeführt wird, wird ein nicht modifiziertes Bremsdrehmoment in Schritt 68 angelegt. Es ist der Wert des Bremsmomentes, der direkt der Eingabe (dem Weg) am Bremspedal entspricht.
Wenn auch spezielle Ausführungsbeispiele der Erfindung gezeigt und beschrieben wurden, sind vielerlei Variationen und Änderungen und andere Ausführungen möglich, sie sind einem Fachmann im hier relevanten Gebiet geläufig. Sinngemäß ist es zu verstehen, dass die Erfindung nicht durch die Beschreibung, sondern nur durch die Ansprüche definiert ist.

Claims

1. Ein Steuerungssystem für ein Kraftfahrzeug (10), das ein Rad und eine Radbremse hat, weist auf
einen Radgeschwindigkeitssensor (18), der ein Rotationsgeschwindigkeitssignal erzeugt und
eine Steuerung (14), die mit dem Radgeschwindigkeitssensor (18) verbunden ist, wobei die Steuerung die Fahrzeugsgeschwindigkeit ermittelt, das Durchdrehen des Rades auf der Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit, der Rotationsgeschwindigkeit und einem vorbestimmten Durchdrehen berechnet, eine Normalkraft auf das Rad abschätzt, ein modifiziertes Bremsdrehmomentsignal in Reaktion auf das Durchdrehen des Rades, das vorbestimmte Durchdrehen des Rades und die Normalkraft berechnet und die Radbremse in Abhängigkeit von dem modifizierten Bremsdrehmomentsignal betätigt.

2. Das Steuerungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es weiterhin einen Fahrgeschwindigkeitssensor (16) aufweist, und dass die Steuerung die Fahrzeuggeschwindigkeit ausgehend vom Fahrzeuggeschwindigkeitssensor (16) bestimmt.

3. Das Steuerungssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Fahrgeschwindigkeitssensor (16) eine Vielzahl von Radgeschwindigkeitssensoren (18) aufweist.

4. Das Steuerungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung ein Durchdrehen und einen Schwellenwert für einen Durchdrehwinkel abschätzt und das Bremsdrehmomentsignal in Abhängigkeit vom Durchdrehen des Rades, der Normalkraft, dem vorbestimmten Durchdrehen der Räder und dem Schwellenwert für den Durchdrehwinkel berechnet.

5. Das Steuerungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung die Verzögerung des Rades mittels des Geschwindigkeitssensors (16, 18) misst, wenn die Verzögerung des Rades oberhalb eines Schwellenwertes für das Anlegen des modifizierten Drehmomentes ist.

6. Das Steuerungssystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (14) ein modifiziertes Drehmoment anlegt, wenn die Verzögerung des Rades unterhalb des Schwellenwertes ist.

7. Das Steuerungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (14) das vorbestimmte Durchdrehen des Rades nach einer diophantischen Gleichung bestimmt.

8. Ein Verfahren zur Steuerung eines Fahrzeugs, das ein Rad und eine Radbremse hat, weist folgende Verfahrensschritte auf

- Messen der Rotationsgeschwindigkeit eines Rades,

- Bestimmen der Fahrzeuggeschwindigkeit,

- Berechnen des Durchdrehender Räder auf der Basis der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Rotationsgeschwindigkeit,

- Berechnen eines vorbestimmten zukünftigen Durchdrehen des Rades auf der Basis der Fahrzeugsgeschwindigkeit und der Rotationsgeschwindigkeit,

- Abschätzen einer Normalkraft auf das Rad,

- Berechnen eines modifizierten Bremsdrehmomentsignals in Abhängigkeit vom Durchdrehen des Rades, des vorbestimmten zukünftigen Durchdrehen des Rades und der Normalkraft und

- Betätigen der Radbremse in Abhängigkeit von dem modifizierten Bremsdrehmomentsignal.