DE10315889B4

DE10315889B4 - Verfahren zur Erhöhung einer Güte eines Bremskraftschätzwerts

Info

Publication number: DE10315889B4
Application number: DE10315889A
Authority: DE
Inventors: Bernd Dipl.-Ing. Scharnowski; Rainer Dipl.-Ing. Wüst
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Scharnowski Bernd Dipl-Ing 70734 Fellbach De; Wuest Rainer Dipl-Ing 72574 Bad Urach De
Priority date: 2003-04-08
Filing date: 2003-04-08
Publication date: 2008-07-31
Anticipated expiration: 2023-04-09
Also published as: DE10315889A1

Abstract

Verfahren zur Erhöhung einer Güte eines Bremskraftschätzwerts welcher eine von einem Bremssystem bei einer Bremsung auf ein Kraftfahrzeug wirkende Bremskraft kennzeichnet, wobei
– während einer Bremsung ein Korrekturwert in Abhängigkeit von auf das Kraftfahrzeug wirkenden Kräften bestimmt wird und
– mit dem Korrekturwert ein ursprünglicher Bremskraftschätzwert korrigiert wird und/oder Kennwerte für die Bestimmung des Bremskraftschätzwerts angepasst werden,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Korrekturwert mit Hilfe eines Kräftegleichgewichts in Fahrzeuglängsrichtung aus einer Antriebskraft, der Antriebskraft entgegenwirkenden Fahrwiderstandskräften und einem aktuellen Bremskraftschätzwert bestimmt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erhöhung einer Güte eines Bremskraftschätzwerts gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Kraftfahrzeuge verfügen häufig über ein Fahrdynamik-Regelsystem oder in einzelnen Fällen über ein Bremssystem, bei welchem die direkte Verbindung zwischen einem Bremspedal und der eigentlichen Bremse aufgetrennt ist. Eine Steuerungseinrichtung eines der genannten Systeme berechnet einen Bremskraftschätzwert, welcher eine von einem Bremssystem auf das Kraftfahrzeug wirkende Bremskraft kennzeichnet. Der Bremskraftschätzwert kann beispielsweise auf Basis eines gemessenen Bremsdrucks bei einem hydraulischen Bremssystem oder eines Ansteuerstroms eines elektrischen Bremsaktors bei einem elektrischen Bremssystem berechnet werden. Der Bremskraftschätzwert kann von der Steuerungseinrichtung selbst bei der Bestimmung von Ansteuersignalen für Stellglieder des Bremssystems verwendet werden. Außerdem kann der Bremskraftschätzwert anderen Steuerungseinrichtungen des Kraftfahrzeugs, wie beispielsweise einer Steuerungseinrichtung für ein automatisches Getriebe, über eine Signalverbindung, beispielsweise einen CAN-Bus, zur Verfügung gestellt werden.
Die Bremskraft ist bei gleichem Bremsdruck oder gleichem Ansteuerstrom nicht immer bei vergleichbaren Kraftfahrzeugen identisch, sondern kann sich auf Grund von Bauteilstreuungen, Verschleiß, Umweltbedingungen oder Temperaturen des Bremssystems, beispielsweise von Bremsbelägen oder Bremsscheiben, ändern. Wird bei der Bestimmung des Bremskraftschätzwerts diesen Veränderungen nicht Rechnung getragen, so kann der Bremskraftschätzwert große Abweichungen zur tatsächlich wirkenden Bremskraft aufweisen. Je kleiner die genannten Abweichungen sind, desto höher ist die Güte des Bremskraftschätzwerts.
Die gattungsbildende DE 199 54 198 A1 beschreibt ein Verfahren zur Ermittlung einer in der Aufstandsfläche eines Rades eines Kraftfahrzeugs wirkenden Bremskraft für eine Bremskraftregelung. Zur möglichst genauen Ermittlung der Bremskraft werden einige Kennwerte, wie beispielsweise ein Kraftschlussbeiwert der Bremse oder ein Bremenübersetzungsfaktor adaptiert.
Die DE 41 38 822 A1 beschreibt ein Verfahren zur Bestimmung eines den Fahrwiderstand eines Kraftfahrzeugs kennzeichnenden Fahrwiderstandskennwerts mittels eines Vergleichs einer von einer Antriebsmaschine des Kraftfahrzeugs in Form eines Motors aufgebrachten Antriebskraft mit einer für eine Beschleunigung des Kraftfahrzeugs aufzuwendenden Beschleunigungskraft. Wenn eine Bremse des Kraftfahrzeugs betätigt ist, also eine Bremskraft auf das Kraftfahrzeug wirkt, wird kein Fahrwiderstandskennwert berechnet, sondern ein vor Beginn der Bremsbetätigung berechneter Fahrwiderstandskennwert beibehalten.
Die DE 33 34 716 A1 beschreibt ein Verfahren zur Steuerung eines automatischen Getriebes in Form eines automatisch schaltbaren, hilfskraftbetätigten Stufengetriebes. Bei dem Verfahren werden Gangumschaltpunkte in Abhängigkeit von einem Fahrwiderstandskennwert in Form eines die Fahrbahnsteigung kennzeichnenden Werts verschoben. Eine auf das Kraftfahrzeug wirkende Bremskraft wird dabei nicht berücksichtigt.
Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, ein Verfahren zur Erhöhung einer Güte eines Bremskraftschätzwerts vorzuschlagen, mittels welchem eine genaue Schätzung einer auf ein Kraftfahrzeug wirkenden Bremskraft ermöglicht wird. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein Verfahren nach Anspruch 1 gelöst.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren zur Bestimmung eines Bremskraftschätzwerts nach Anspruch 1 wird während einer Bremsung ein Korrekturwert in Abhängigkeit von auf das Kraftfahrzeug wirkenden Kräften bestimmt. Die Kräfte in Fahrzeuglängsrichtung müssen sich zu jedem Zeitpunkt in einem Gleichgewicht befinden, die Summe aller Kräfte muss also Null ergeben. Unter Nutzung dieser Maßgabe kann ein Korrekturwert für den Bremskraftschätzwert bestimmt werden. Dazu ist die Kenntnis der Größe zumindest einiger wirkenden Kräfte notwendig.
Mit dem bestimmten Korrekturwert wird ein ursprünglicher Bremskraftschätzwert korrigiert. Der ursprüngliche Bremskraftschätzwert kann beispielsweise auf Basis einer unveränderlichen Berechnungsvorschrift auf Basis einer gemessenen Größe wie dem Bremsdruck berechnet werden. Mittels des Korrekturwerts kann der ursprüngliche Bremskraftschätzwert so korrigiert werden, dass er genauer mit der tatsächlich wirkenden Bremskraft übereinstimmt. Die Korrektur kann beispielsweise mittels einer Multiplikation mit dem Korrekturwert erfolgen. Die Berechnung des ursprünglichen Bremskraftschätzwert und die Bestimmung des Korrekturwerts mit anschließender Korrektur des ursprünglichen Bremskraftschätzwerts kann auch in zwei getrennten Steuerungseinrichtungen des Kraftfahrzeugs erfolgen.
Alternativ zur Korrektur des ursprünglichen Bremskraftschätzwerts können Kennwerte für die Bestimmung des Bremskraftschätzwerts angepasst werden. Die Kennwerte können beispielsweise als Parameter einer Berechnungsvorschrift, wie beispielsweise ein Proportionalitätsfaktor, oder als Kennlinien oder Kennfelder ausgeführt sein. Diese angepassten oder adaptierten Kennwerte werden dann für zukünftige Berechnungen des Bremskraftschätzwerts verwendet. Durch eine wiederholte Bestimmung des Korrekturwerts und gegebenenfalls wiederholte Anpassung der genannten Kennwerte kann die Berechnung des Bremskraftschätzwerts immer genauer an die tatsächlichen Begebenheiten im Kraftfahrzeug angepasst werden.
Damit ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren die Bestimmung eines genauen Bremskraftschätzwerts, welcher nur sehr geringe Abweichungen zur tatsächlich wirkenden Bremskraft aufweist. Änderungen der Begebenheiten im Kraftfahrzeug werden ausgeglichen. Steuer- und Regelverfahren und Berechnun gen, welche den Bremskraftschätzwert nutzen, können damit genaue Ergebnisse liefern.
In Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 2 wird ein Prüfwert in Abhängigkeit von den auf das Kraftfahrzeug wirkenden Kräften bestimmt. Falls der Korrekturwert nicht direkt aus den wirkenden Kräften bestimmt werden kann, beispielsweise wenn nicht alle Kräfte außer der Bremskraft genau bekannt sind, kann der Prüfwert aus den bekannten Kräften, sowie einem ursprünglichen Bremskraftschätzwert bestimmt werden. Der Prüfwert ist also ein Maß für eine Abweichung der angenommenen Kräfte zu den tatsächlich wirkenden Kräften. Unter der Annahme, dass sich die nicht bekannten Kräfte während der Bremsung nicht verändern, also die Abweichungen von den tatsächlichen wirkenden Kräften gleich bleiben, dürfte sich der Prüfwert nicht verändern. Beispielsweise wird davon ausgegangen, dass sich eine Steigung einer Fahrbahn nicht verändert. Eine Veränderung des Prüfwerts kann unter dieser Annahme nur durch einen nicht korrekten Bremskraftschätzwert hervorgerufen werden. Unter Nutzung dieser Annahme wird der Korrekturwert in Abhängigkeit eines Verlaufs des Prüfwerts bestimmt.
Damit wird die Bestimmung eines genauen Bremskraftschätzwerts ermöglicht, auch wenn nicht alle auf das Kraftfahrzeug wirkende Kräfte, von der Bremskraft abgesehen, bekannt sind. Das Verfahren kann damit mit kleinem Aufwand in einem Kraftfahrzeug umgesetzt werden.
In Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 3 wird ein erster Prüfwert kurz vor oder bei Beginn einer Bremsung und ein zweiter Prüfwert nach einer festlegbaren Zeitspanne nach Beginn der Bremsung bestimmt. Unter der genannten Annahme, dass die Abweichungen von den tatsächlich wirkenden Kräften gleich bleiben, dürfte sich der zweite Prüfwert nicht vom ersten Prüfwert unterscheiden. Die Zeitspanne wird so festgelegt, dass Änderungen der Abweichungen der tatsächlich wirkenden Kräfte, beispielsweise hervorgerufen durch eine Änderung der Fahrbahnsteigung, zumindest nicht sehr wahrscheinlich sind. Der Korrekturwert wird in Abhängigkeit von einem Vergleich des ersten und zweiten Prüfwerts bestimmt.
Damit ist die Bestimmung des Korrekturwerts und somit auch des Bremskraftschätzwerts einfach und mit wenigen Rechenoperationen durchführbar, da der Prüfwert bei einer Bremsung nur zweimal bestimmt werden muss.
In Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 4 wird der Korrekturwert verändert und/oder werden Kennwerte für die Bestimmung des Bremskraftschätzwerts angepasst, wenn der Betrag einer Differenz zwischen dem ersten und zweiten Prüfwert einen ersten Grenzwert überschreitet. Die in die Berechnung des Prüfwerts eingehenden Werte der auf das Kraftfahrzeug wirkenden Kräfte sind immer mit einer gewissen Unsicherheit und Ungenauigkeit behaftet. Damit weist auch die Berechnung des Prüfwerts eine gewisse Ungenauigkeit auf. Dadurch dass der Betrag der Differenz zwischen dem ersten und zweiten Prüfwert einen ersten Grenzwert überschreiten muss, wird dieser Unsicherheit Rechnung getragen. Damit wird gewährleistet, dass sich der Korrekturwert und/oder die Kennwerte nur dann ändern, wenn eine Abweichung auftritt, die sicher größer als die Unsicherheit ist. Zusätzlich können laufende minimale Änderungen, welche die Steuerungseinrichtung unnötig durch Rechenleistung belasten, verhindert werden.
In Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 5 wird der Korrekturwert nur bestimmt, wenn ein Betrag einer Steigung einer Fahrbahn kleiner als ein zweiter Grenzwert ist. Die Steigung der Fahrbahn kann von außen, beispielsweise über ein GPS- Signal, übermittelt oder mittels geeigneter Verfahren geschätzt werden. Bei ebener oder nahezu ebener Fahrbahn ist die oben genannte Wahrscheinlichkeit, dass sich Abweichungen der tatsächlich wirkenden Kräfte während der Bestimmung des Korrekturwerts auf Grund von Änderungen der Fahrbahnsteigung ändern, kleiner als bei einem Befahren einer Steigung oder einem Gefälle.
Damit wird eine genaue Bestimmung des Korrekturwerts und infolge dessen eine genaue Bestimmung des Bremskraftschätzwerts ermöglicht.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren nach Anspruch 6 wird ein den Fahrwiderstand eines Kraftfahrzeugs kennzeichnender Fahrwiderstandskennwert mittels eines Vergleichs einer von einer Antriebsmaschine des Kraftfahrzeugs aufgebrachten Antriebskraft mit wenigstens einer für eine Beschleunigung des Kraftfahrzeugs aufzuwendenden Beschleunigungskraft und einem oben genannten korrigiertem Bremskraftschätzwert bestimmt. Die Bestimmung des Fahrwiderstandskennwerts basiert ebenfalls auf der Maßgabe, dass die Summer aller auf das Kraftfahrzeug wirkende Kräfte Null ergeben müssen.
Der Fahrwiderstandskennwert kann dabei insbesondere dem oben genannten Prüfwert entsprechen. Der Fahrwiderstandskennwert kann von einer Steuerungseinrichtung des Kraftfahrzeugs, beispielsweise für ein Bremsregelsystem oder ein automatisches Getriebe, berechnet, verwendet und weiteren Steuerungseinrichtung zur Verfügung gestellt werden.
Der Fahrwiderstand eines Kraftfahrzeugs bei einer Fahrt auf festen Fahrbahnen ändert sich hauptsächlich durch eine Änderung der Steigung der Fahrbahn oder eine Änderung des Ge wichts des Kraftfahrzeugs durch Beladen. Der Fahrwiderstandskennwert kann zum einen nur ein Maß für die Steigung der Fahrbahn und zum anderen ein Maß für eine Kombination aus der Steigung und einen Gewichtsunterschied zu einem Normalgewicht des Kraftfahrzeugs darstellen. Im ersten Fall kann das tatsächliche Gewicht des Kraftfahrzeugs mit geeigneten Methoden bestimmt werden und bei der Berechnung des Fahrwiderstandskennwerts berücksichtigt werden. Bei einigen Anwendungen, beispielsweise bei der Berücksichtigung des Fahrwiderstandskennwerts in einer Steuerungseinrichtung für ein Automatikgetriebe ist diese Trennung nicht unbedingt notwendig.
Damit wird eine Bestimmung eines Fahrwiderstandskennwerts ermöglicht, der den Fahrwiderstand des Kraftfahrzeugs sehr genau kennzeichnet. Steuer- und Regelverfahren und Berechnungen, welche den Fahrwiderstandskennwert nutzen, können damit genaue Ergebnisse liefern.
In Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 7 wird der Bremskraftschätzwert nur dann berücksichtigt, wenn er kleiner als ein dritter Grenzwert ist. Dies trägt der Erkenntnis Rechnung, dass der Bremskraftschätzwert bei hohen Bremskraftschätzwerten ungenau sein kann. Eine Berücksichtigung eines ungenauen Bremskraftschätzwerts würde zu einer sehr ungenauen Bestimmung des Fahrwiderstandskennwerts führen.
Bei der Prüfung, ob der Bremskraftschätzwert nicht zu groß ist, kann auch eine Hysterese berücksichtigt werden. In diesem Fall wird bei Überschreiten eines vierten Grenzwerts die Berücksichtigung des Bremskraftschätzwerts abgeschalten und erst nach Unterschreiten eins fünften Grenzwerts, welcher kleiner als der genannte vierte Grenzwert ist, wieder zugeschalten.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren nach Anspruch 8 ist die Steuerung eines automatischen Getriebes eines Kraftfahrzeugs von einem oben genannten Fahrwiderstandskennwert abhängig. Insbesondere ist die Auswahl einer Übersetzung des Getriebes beispielsweise mittels sogenannter Schaltlinien bei einem Stufengetriebe von einem Fahrwiderstandskennwert abhängig. Schaltungen werden bei einem Stufengetriebe üblicherweise in Abhängigkeit von einer Stellung eines Fahrpedals und der Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs oder damit entsprechender Größen ausgelöst. Beim Überschreiten einer Schaltlinie, welche in Abhängigkeit von den genannten Größen definiert ist, wird eine Schaltung ausgelöst. Durch Verschieben der Schaltlinien lassen sich die Schaltzeitpunkte und damit das Verhalten des Getriebes verändern. Das optimale Verhalten eines Getriebes unterscheidet sich zwischen einer Fahrt in der Ebene und unbeladenem Fahrzeug, also bei sogenannten Normalbedingungen, und einer Fahrt mit erhöhtem oder vermindertem Fahrwiderstand auf Grund einer Steigung oder Gefälle der Fahrbahn und/oder einer hohen Beladung des Fahrzeugs. Die Schaltlinien werden für die Normalbedingungen ausgelegt und müssen deshalb bei Erkennen eines veränderten Fahrwiderstand an diesen mittels einer Verschiebung der Schaltlinien angepasst werden. Die Anpassung läuft bei einem erhöhten Fahrwiderstand auf Grund einer Steigung oder auf Grund einer Beladung gleich ab. Eine Unterscheidung zwischen diesen beiden Fallen ist deshalb nicht unbedingt notwendig.
Durch Berücksichtigung eines genauen Fahrwiderstandskennwerts kann die Anpassung an die tatsächlichen Begebenheiten sehr genau erfolgen. Das Verhalten des Getriebes kann sehr genau angepasst werden, so dass es möglichst genau den Vorstellungen eines Fahrzeugführers entspricht, dies gilt insbesondere bei einer Fahrt im Gefälle und ganz leicht betätigter Bremse. Ohne Berücksichtigung eines Fahrwiderstandskennwerts während der Bremsung könnten keine Rückschaltungen zur Erhöhung einer Bremswirkung der Antriebsmaschine ausgelöst werden. Der Fahrzeugführer müsste das Kraftfahrzeug quasi vollständig mit der Bremse an einer Beschleunigung hindern, was zu einer Überhitzung und einem starken Verschleiß der Bremse führen kann.
Die Ausführungen über die Verschiebung der Schaltlinien eines Stufengetriebes lassen sich entsprechend auf die Übersetzungsauswahl eines stufenlosen Getriebes übertragen.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus der Beschreibung und der Zeichnung hervor. Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
1 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Bestimmung eines Korrekturwerts für die Ermittlung eines Bremskraftschätzwerts,
2 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Bestimmung eines Korrekturwerts in einer zweiten Ausführungsform und
3 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Bestimmung eines Fahrwiderstandskennwerts.
Gemäß 1 startet ein Verfahren zur Bestimmung eines Korrekturwerts für die Ermittlung eines Bremskraftschätzwerts in einem Block 10. Voraussetzung für den Start des Verfahrens ist das Vorliegen einer Bremsung.
In einem darauffolgenden Block 11 wird ein erster, ursprünglicher Bremskraftschätzwert F_{Brems_ur1} aus einem gemessenem Bremsdruck P_Brems durch Multiplikation mit einem Proportionalitätsfaktor k_Brems bestimmt: FBrems_ur1 = pBrems·kBrems
Im Block 12 wird die Antriebskraft F_Antr auf das Kraftfahrzeug bestimmt. Wie alle anderen Kräfte ist die Antriebskraft F_Antr auf die Fahrzeugräder bezogen. F_Antr kann aus einem von einer Antriebsmaschine abgegebenen Drehmoment M_Mot, einer Gesamtübersetzung eines Antriebsstrangs zwischen Antriebsmaschine und angetriebenen Fahrzeugrädern i_ges, dem Radius der angetriebenen Fahrzeugräder r_Rad und einem Wirkungsgrad des Antriebsstrangs η berechnet werden:
Im Block 13 wird die Rollwiderstandskraft F_Roll aus einem Rollwiderstandsbeiwert f_Roll, der Masse des Kraftfahrzeugs m_Fzg und der Erdbeschleunigung g berechnet. Die Masse m_Fzg wird in einem anderen, nicht dargestellten Verfahren bestimmt. Der Rollwiderstandsbeiwert f_Roll ist dabei von einer Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs, welche beispielsweise aus gemessenen Drehzahlen der Fahrzeugräder bestimmt werden kann, abhängig. FRoll = fRoll·mFzg·g
Im Block 14 wird der Luftwiderstand F_L aus einer Luftdichte ρ, einem Luftwiderstandsbeiwert c_w, einer Querschnittsfläche A und der Fahrzeuggeschwindigkeit ν_Fzg bestimmt:
Im Block 15 wird der Beschleunigungswiderstand F_B aus einer auf das Fahrzeugrad reduzierten Masse m_red und der Änderung der Fahrzeuggeschwindigkeit
bestimmt. Die reduzierte Masse m_red berechnet sich aus der Summe der Fahrzeugmasse m_Fzg und den auf das Fahrzeugrad bezogenen Massenträgheitsmomenten des Antriebsstrangs.
Im Block 16 wird der Steigungswiderstand F_St aus der Masse des Kraftfahrzeugs m_Fzg, der Erdbeschleunigung g und der Steigung α der Fahrbahn bestimmt. Die Steigung der Fahrbahn kann beispielsweise mittels eines GPS-Signals empfangen werden oder von einem Navigationssystem mittels einer gespeicherten Straßenkarte mit Steigungsinformation bestimmt werden oder mittels eines geeigneten Verfahrens geschätzt werden. FSt = mFzg·g·sinα
Neben den genannten Kräften wirkt bei einer Bremsung noch die Bremskraft F_Brems auf das Kraftfahrzeug. Die Summe aller Kräfte muss zu jedem Zeitpunkt 0 ergeben, wobei die Rollwiderstandskraft F_Roll, der Luftwiderstand F_L, der Beschleunigungswiderstand F_B, der Steigungswiderstand F_St und die Bremskraft F_Brems der Antriebskraft F_Antr entgegenstehen. Alle Kräfte bis auf die Bremskraft F_Brems sind bekannt, so dass die tatsächlich wirkende Bremskraft F_Brems in Block 17 aus den anderen Kräften berechnet werden kann: FBrems = FAntr – FRoll – FL – FB – FSt
In Block 18 wird aus dem ursprünglichen Bremskraftschätzwert F_{Brems_ur1} und der tatsächlich wirkenden Bremskraft F_Brems ein Korrekturwert KW bestimmt:
In Block 19 wird aus dem Proportionalitätsfaktor k_Brems und dem Korrekturwert KW ein neuer Proportionalitätsfaktor k_{Brems_neu} bestimmt, welcher für die nächste Berechnung eines Bremskraftschätzwerts herangezogen wird. Der neue Proportionalitätsfaktor k_{Brems_neu} kann von einer Steuerungseinrichtung in einem flüchtigen oder nicht flüchtigen Speicher abgespeichert werden.
In Block 20 ist das Verfahren beendet. Das Verfahren muss nicht bei jeder Bremsung durchgeführt werden, sondern beispielsweise erst nach einer gewissen Anzahl von Bremsungen ohne Adaption des Bremskraftschätzwerts.
Gemäß 2 beginnt ein Verfahren zur Bestimmung eines Korrekturwerts in Form eines Korrekturfaktors in einer zweiten Ausführungsform im Block 30.
Im darauffolgenden Block 31 wird ein erster Prüfwert PW₁ aus den auf das Kraftfahrzeug wirkenden Kräfte bestimmt. Da die Steigung der Fahrbahn meist nicht genau bekannt ist, geht der Steigungswiderstand F_St nicht in die Berechnung ein. Ein in der Berechnung verwendeter, korrigierter Bremskraftschätzwert F_{Brems_korr1} ergibt sich aus einem ursprünglichen Bremskraftschätzwert F_{Brems_sch1}, welcher wie oben beschrieben bestimmt wird, durch Multiplikation mit einem Korrekturwert in Form eines Korrekturfaktors KF₁. Bei einem ersten Durchlauf des Verfahrens wird der Korrekturfaktor KF₁.auf 1 gesetzt. FBrems_korr1 = FBrems_sch1·KF1
Die anderen Kräfte berechnen sich wie oben beschrieben. Der erste Prüfwert PW₁ ist vom Steigungswiderstand F_St und den Ungenauigkeiten der Bestimmung der anderen Kräfte abhängig. PW1 = FAntr – FRoll – FL – FB – FBrems_korr1
Im folgenden Abfrageblock 32 wird geprüft, ob eine Bremsung vorliegt. Ist dies nicht der Fall, so wird die Abarbeitung von Block 31 wiederholt. Bei einem positivem Ergebnis der Prüfung wird das Verfahren im Abfrageblock 33 fortgeführt. An dieser Stelle sei erwähnt, dass bei allen Abfrageblöcken in der 2 und 3 das Verfahren bei einem positiven Ergebnis der Prüfung entsprechend dem Ausgang des Abfrageblocks nach unten und bei einem negativen Ergebnis entsprechend dem Ausgang zur Seite fortgesetzt wird.
Im Abfrageblock 33 wird geprüft, ob die Steigung der Fahrbahn kleiner als ein Grenzwert ist. Fällt die Prüfung negativ aus so wird das Verfahren nicht weitergeführt und im Block 40 beendet. Bei einem positiven Ergebnis der Prüfung wird im Abfrageblock 34 geprüft, ob eine vorgegebene Zeitdauer seit Beginn der Bremsung abgelaufen ist. Ist dies nicht der Fall, so wird der Abfrageblock 34 wiederholt. Die Zeitdauer kann beispielsweise in einem Bereich zwischen 2 und 7 Sekunden liegen.
Wenn die genannte Zeitdauer abgelaufen ist, so wird in Block 35 ein zweiter Prüfwert PW₂ entsprechend der Berechnung des ersten Prüfwerts PW₁ berechnet. Unter der Annahme, dass der korrigierte Bremskraftschätzwert F_{Brems_korr1} der tatsächlich wirkenden Bremskraft F_Brems entspricht und alle anderen auf das Kraftfahrzeug wirkenden Kräfte seit Beginn der Bremsung gleich geblieben sind, dürfte sich der zweiter Prüfwert PW₂ nicht vom ersten Prüfwert PW₁ unterscheiden. Um dies überprüfen zu können, wird im Block 35 auch die Differenz PW_diff zwischen den beiden Prüfwerten gebildet.
Im darauffolgenden Prüfblock 36 wird geprüft, ob der Betrag der Differenz PW_diff größer als ein Grenzwert ist. Ist dies nicht der Fall, so wird das Verfahren nicht weitergeführt und im Block 40 beendet. In diesem Fall entspricht der Bremskraftschätzwert F_{Brems_korr1} der tatsächlich wirkenden Bremskraft F_Brems so weit, dass eine Anpassung des Korrekturfaktors KF nicht notwendig ist.
Fällt die Prüfung positiv aus, so kann davon ausgegangen werden, dass der korrigierte Bremskraftschätzwert F_{Brems_korr1} während der genannten Zeitdauer stark von der tatsächlich wirkenden Bremskraft F_Brems abgewichen ist, also der Korrekturfaktor KF angepasst werden muss.
Dazu wird im Block 37 geprüft, ob der zweite Prüfwert PW₂ größer ist als der erste Prüfwert PW₁. Ist dies der Fall, so wird in Block 38 der Korrekturfaktor KF um einen festen Betrag erhöht. Ist dies nicht der Fall, ist also der zweite Prüfwert PW₂ kleiner als der erste Prüfwert PW₁, so wird in Block 38 der Korrekturfaktor KF₁ um einen festen Betrag erniedrigt. Der Korrekturfaktor KF₁ kann beispielsweise als ein sogenannter Bremswirkungsgrad in [%] ausgeführt sein. In diesem Fall beträgt der genannte feste Betrag beispielsweise 1%. Der angepasste Korrekturfaktor KF₁ wird für die weiteren Berechnungen verwendet und kann in einer Steuerungseinrichtung in einem flüchtigen oder nicht flüchtigen Speicher abgespeichert werden.
In Block 40 ist das Verfahren beendet.
Gemäß 3 startet ein Verfahren zur Bestimmung eines Fahrwiderstandskennwerts FWK im Block 50. Das Verfahren wird beispielsweise von einer Steuerungseinrichtung eines automatischen Getriebes in einem festen Zeittakt, beispielsweise alle 10 ms, ausgeführt.
Im darauf folgenden Block 51 wird entsprechend dem Verfahren nach 2 ein Korrekturfaktor KF₂ für die Berechnung eines korrigierten Bremskraftschätzwerts F_{Brems_korr2} bestimmt. Einziger Unterschied zu dem Verfahren aus 2 ist es, dass der notwendige Prüfwert nicht in Block 51 selbst berechnet wird, sondern als Prüfwert der Fahrwiderstandskennwert FWK verwendet wird.
Im Abfrageblock 52 wird geprüft, ob keine Schaltung des Getriebes durchgeführt wird. Bei einer Schaltung kann der Fahrwiderstandskennwert FWK nicht genau berechnet werden. In diesem Fall wird das Verfahren in Block 56 beendet.
Liegt keine Schaltung vor, so wird in Block 53 die Antriebskraft F_Antr, die Rollwiderstandskraft F_Roll, der Luftwiderstand F_L und der Beschleunigungswiderstand F_B, wie zu 1 beschrieben, berechnet. Die Masse des Kraftfahrzeugs m_Fzg wird auf einen festen Wert gesetzt, welcher einer Masse eine fahrfertigen Kraftfahrzeugs entspricht. Mit dieser Masse sind beispielsweise Schaltlinien eines automatischen Stufengetrie bes ausgelegt worden. Die Summe aus der Rollwiderstandskraft F_Roll und dem Luftwiderstand F_L kann auch in einer Kennlinie in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs abgespeichert sein und bei der notwendigen Berechnung aus der Kennlinie und der Geschwindigkeit bestimmt werden. Damit kann eine Reduzierung der notwendigen Rechenzeit erreicht werden.
Im Block 54 wird aus einem ursprünglichen Bremskraftschätzwert F_{Brems_ur2} und dem Korrekturfaktor KF₂ ein Bremskraftschätzwert F_{Brems_korr2} berechnet. Der ursprüngliche Bremskraftschätzwert F_{Brems_ur2} wird von einer Steuerungseinrichtung eines Fahrdynamiksystems an die Steuerungseinrichtung des automatischen Getriebes gesendet. FBrems_korr2 = FBrems_ur2·KF2
Im Block 55 wird aus den in den Blöcken 53 und 54 berechneten, auf das Kraftfahrzeug wirkenden Kräften der Fahrwiderstandskennwert FWK berechnet. FWK = FAntr – FRoll – FL – FB – FBrems_korr2
Der Fahrwiderstandskennwert FWK ist damit ein Maß für eine Steigung der Fahrbahn und einen Massenunterschied zur angenommenen Masse des Kraftfahrzeugs. Der Fahrwiderstandskennwert FWK kann von der Steuerungseinrichtung eines automatischen Getriebes zur Verschiebung von Schaltlinien verwendet werden. Wenn die angenommene Masse des Kraftfahrzeugs entspricht und unter der Annahme, dass der Sinus eines Winkels dem Winkel selbst entspricht (gilt für kleine Winkel mit hoher Genauigkeit) kann die Steigung der Fahrbahn durch Division des Fahrwiderstandskennwerts FWK durch die Erdbeschleunigung und die angenommene Masse des Kraftfahrzeugs berechnet werden. In Block 56 ist das Verfahren beendet.

Claims

Verfahren zur Erhöhung einer Güte eines Bremskraftschätzwerts welcher eine von einem Bremssystem bei einer Bremsung auf ein Kraftfahrzeug wirkende Bremskraft kennzeichnet, wobei – während einer Bremsung ein Korrekturwert in Abhängigkeit von auf das Kraftfahrzeug wirkenden Kräften bestimmt wird und – mit dem Korrekturwert ein ursprünglicher Bremskraftschätzwert korrigiert wird und/oder Kennwerte für die Bestimmung des Bremskraftschätzwerts angepasst werden, dadurch gekennzeichnet, dass der Korrekturwert mit Hilfe eines Kräftegleichgewichts in Fahrzeuglängsrichtung aus einer Antriebskraft, der Antriebskraft entgegenwirkenden Fahrwiderstandskräften und einem aktuellen Bremskraftschätzwert bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass – ein Prüfwert in Abhängigkeit von den auf das Kraftfahrzeug wirkenden Kräften bestimmt wird und – der Korrekturwert in Abhängigkeit eines Verlaufs des Prüfwerts bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass – ein erster Prüfwert kurz vor oder bei Beginn einer Bremsung bestimmt wird, – ein zweiter Prüfwert nach einer festlegbaren Zeitspanne nach Beginn der Bremsung bestimmt wird und – der Korrekturwert in Abhängigkeit von einem Vergleich des ersten und zweiten Prüfwerts bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Korrekturwert verändert wird und/oder Kennwerte für die Bestimmung des Bremskraftschätzwerts angepasst werden, wenn der Betrag einer Differenz zwischen dem ersten und zweiten Prüfwert einen ersten Grenzwert überschreitet.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Korrekturwert nur bestimmt wird, wenn ein Betrag einer Steigung einer Fahrbahn kleiner als ein zweiter Grenzwert ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der so korrigierte Bremskraftschätzwert zur Bestimmung eines den Steigungs- und Beschleunigungswiderstand eines Kraftfahrzeugs kennzeichnenden Fahrwiderstandskennwerts verwendet wird, indem eine von einer Antriebsma schine des Kraftfahrzeugs aufgebrachte Antriebskraft mit wenigstens einer für eine Beschleunigung des Kraftfahrzeugs aufzuwendenden Beschleunigungskraft und dem korrigierten Bremskraftschätzwert verglichen wird.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Bremskraftschätzwert nur dann berücksichtigt wird, wenn der Bremskraftschätzwert kleiner als ein dritter Grenzwert ist.
Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der so bestimmte Fahrwiderstandskennwert zur Steuerung eines automatischen Getriebes eines Kraftfahrzeugs verwendet wird.