DE102005001790A1 - Method of brake slip control of motor vehicle's ABS system, calculating nominal brake slip of wheel, while in control circuit the momentarily established nominal brake slip of wheel is subjected to correction value - Google Patents

Method of brake slip control of motor vehicle's ABS system, calculating nominal brake slip of wheel, while in control circuit the momentarily established nominal brake slip of wheel is subjected to correction value Download PDF

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Abstract

The method of brake slip control of an anti-locking system of a motor vehicle's brake system entails calculating a nominal brake slip of a wheel, while in a control circuit the momentarily established nominal brake slip of a wheel is subjected to a correction value, whereby a correction value is determined from a frequency analysis of the temporal brake slip characteristic of a wheel. A correction value can be determined from an amplitude of one or more natural frequencies, a predetermined frequency, or a predetermined frequency range. Independent claims are also included for the following: (A) a wheel slip controller by which the proposed method is carried out; (B) a computer programme product to carry out the proposed method; and (C) a brake system controlled by the proposed method.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bremsschlupfregelung eines Antiblockiersystems eines Kraftfahrzeugbremssystems.The The invention relates to a method for brake slip control of a Anti-lock braking system of a motor vehicle brake system.

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.Around When braking motor vehicles blocking the wheels and so that a slinging of the motor vehicle is prevented in modern automotive brake systems, a so-called anti-lock brake control system or an anti-lock braking system (ABS) used. This should, especially on slippery road surfaces, like For example, in snowy roads or wet, a Blocking the wheels prevent and thus the braking distance to a stop of the motor vehicle minimize or maximize braking performance.

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 Raddrehzahlsensoren sowie eine Steuereinrichtung, die dazu dient 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.One ABS usually includes a brake control device that serves to brake pressure to settle with the one for each wheel of the motor vehicle used applied wheel brake cylinder is to thereby generate a braking force. Furthermore includes an ABS usually a wheel speed scanner for sampling the speed of each vehicle wheel or a number of wheel speed sensors and a control device that serves with Signals provided by the wheel speed scanner will calculate the wheel-specific slip and then depending from the calculated slip to the brake control device, a control signal to spend that, necessary is to a possible Blocking an associated one Avoid cycling.

Dabei wird der Bremsdruck eines Radbremszylinders verringert, wenn das ABS Anzeichen dafür feststellt, dass ein Rad blockieren könnte. Als 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.there the brake pressure of a wheel brake cylinder is reduced when the ABS notes signs that a wheel could block. As an indication of The blocking of a wheel is usually the crossing a predetermined threshold value used by the brake slip. The control device of an ABS therefore usually includes a so-called wheel slip control, which reduces the wheel speed during the Braking through the use of targeted ABS pressure build-up pulses, Pressure holding phases and pressure reduction pulses regulated. This wheel slip controller usually works according to a predefined control strategy or Usually philosophy.

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.aim This rule strategy is for every wheel one for the minimization of the braking distance optimal Sollbremsschlupf to determine and to specify this desired brake slip to the wheels via the control device.

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. 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.Problematic in previous realizations of ABS is that the determination of a suitable optimal Sollbremsschlupfes complicated and very costly is. The difficulty is in particular a wheel on the Phases of pressure build-up pulses, pressure hold phases and pressure release pulses always the possible to specify optimal brake slip to the braking power overall to maxi mize. Here is a theoretically optimal brake slip of various parameters such as the brake request, the speed of the wheels and the motor vehicle, the road surface or the lateral acceleration of the motor vehicle, where these parameters can change dynamically during a braking process. So For example, the determination of the vehicle speed is designed due to the different occurring during ABS braking huge Brake slip of the wheels correspondingly difficult, because a motor vehicle speed is usually is determined by a wheel speed.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Bremsschlupfregelung eines Antiblockiersystems anzugeben, mit dem ein für eine besonders hohe Bremsleistung besonders geeigneter Sollbremsschlupf ermittelt werden kann.Of the The invention is therefore based on the object, a method for brake slip control specify an anti-lock braking system, with the one for a particular high braking performance determined particularly suitable target brake slip can be.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst, indem ein Sollbremsschlupf eines Rades berechnet wird, indem in einem Regelkreis der momentan eingestellte Sollbremsschlupf eines Rades mit einem Korrekturwert beaufschlagt wird, wobei ein Korrekturwert aus einer Frequenzanalyse des zeitlichen Bremsschlupfverlaufes eines Rades ermittelt wird.These The object is achieved according to the invention by a desired brake slip of a wheel is calculated by in a Control loop The currently set target brake slip of a wheel is applied with a correction value, wherein a correction value from a frequency analysis of the temporal brake slip course of a Rades is determined.

Dabei wird für alle Räder jeweils ein Korrekturfaktor aus einer Frequenzanalyse des zeitlichen Bremsschlupfverlaufs des jeweiligen Rades berechnet und dann der Sollbremsschlupf dieses Rades aus dem momentan eingestellten Sollbremsschlupf durch die Beaufschlagung mit dem Korrekturwert berechnet.there is for all wheels in each case a correction factor from a frequency analysis of the temporal brake slip curve the respective wheel calculated and then the desired brake slip this Rades from the currently set target brake slip through the Exposure to the correction value calculated.

Die Erfindung geht dabei von der Überlegung aus, dass die Berechnung eines möglichst optimalen Sollbremsschlupfes in bekannten Antiblockiersystemen von Kraftfahrzeugbremssystemen möglich und auch praktisch durchführbar ist. Allerdings könnte es jedoch Phasen innerhalb eines Bremsvorganges geben, bei denen eine mehr oder weniger große Abweichung des Istbremsschlupfes vom optimalen Bremsschlupf auftritt. Aufgrund der nur phasenweise schlechteren Bremswirkung in diesen Phasen ist es jedoch nicht unbedingt notwendig, den Sollbremsschlupf komplett neu zu berechnen. Vielmehr sollte für ein vergleichsweise einfach gehaltenes System in Phasen schlechterer Bremswirkung bzw. in Phasen mit einer erhöhten Abweichung des Istschlupfs vom optimalen Bremsschlupf eine phasenweise Nachregelung des Sollbremsschlupfes ausreichen. Für eine derartige Nachregelung sollte diese Abweichung aufgrund der Differenz zum annähernd optimalen Sollbremsschlupf aufgrund der vergleichsweise schlechteren Bremswirkung detektiert werden. Einen hierfür geeigneten Indikator könnte man dann als Steuergröße zur Korrektur bzw. Beaufschlagung des eingestellten Sollbremsmomentes in diesen Phasen der Abweichung verwenden, um den Istbremsschlupf dem eigentlichen optimalen Sollbremsschlupf anzunähern.The invention is based on the consideration that the calculation of an optimum target brake slip in known anti-lock braking systems of motor vehicle brake systems is possible and practical. However, there may be phases within a braking process in which a more or less large deviation of the actual brake slip from the optimal brake slip occurs. Due to the only phase-wise worse braking effect in these phases, however, it is not absolutely necessary to completely recalculate the setpoint brake slip. Rather, for a comparatively simple system in Phases of poorer braking effect or in phases with an increased deviation of the actual slip from the optimal brake slip a phase-wise readjustment of the target brake slip sufficient. For such readjustment, this deviation should be detected due to the difference to the approximately optimal setpoint brake slip due to the comparatively poorer braking effect. An indicator suitable for this purpose could then be used as a control variable for correcting or acting on the set desired braking torque in these phases of the deviation, in order to approximate the actual brake slip to the actual optimum setpoint brake slip.

Als Indikator für eine schlechtere Bremswirkung durch die Abweichung des Ist- zum Sollbremsschlupf könnte dabei prinzipiell der sogenannte „Slip-Stick-Effekt" der Reifen sowie die Elastokinematik der Achsen herangezogen werden. Insbesondere weist in zeitlichen Phasen von vergleichsweise hohen Abweichungen vom Istschlupf zum optimalen Bremsschlupf der zeitliche Bremsschlupfverlauf bzw. der zeitliche Istbremsschlupfverlauf eine Instabilität bzw. Volatilität auf, was auf die zuvor beschriebenen Effekte zurückzuführen ist, wobei in Phasen hoher Übereinstimmung von Istschlupf zu optimalem Bremsschlupf diese Instabilität und Volatilität nur sehr begrenzt vorhanden ist.When Indicator for a worse braking effect by the deviation of the actual Sollbremsschlupf could while in principle the so-called "slip-stick effect" of the tires as well the elastokinematics of the axes are used. Especially shows in temporal phases of comparatively high deviations from Istschlupf for optimal brake slip the temporal brake slip course or the temporal Istbremsschlupfverlauf instability or volatility on what due to the effects described above, wherein in phases of high agreement from actual slip to optimal brake slip this instability and volatility just a lot limited is available.

Dieser Zusammenhang sollte daher geeignet zur bedarfsgerechten Nachführung des Sollbremsschlupfs herangezogen werden. Dazu ist vorgesehen, die Schwingungen in der Radgeschwindigkeit bzw. im Bremsschlupf mit einer Frequenzanalyse zu erfassen und für die Berechnung eines Korrekturwertes zu verwenden, mit dem ein eingestellter Sollbremsschlupf zur Berechnung eines korrigierten Sollbremsschlupfes beaufschlagt wird.This Context should therefore be suitable for the needs-based tracking of the Sollbremsschlupfs be used. For this purpose is provided, the Vibrations in the wheel speed or brake slip with a frequency analysis and to calculate a correction value to use, with a set nominal brake slip for calculation a corrected desired brake slip is applied.

Ein Korrekturwert wird dabei vorteilhafterweise abhängig von einer Amplitude von einer oder mehreren Eigenfrequenzen, einer vorgegebenen Frequenz, oder eines vorgegebenen Frequenzbereiches ermittelt. Dabei werden besonders diejenigen Frequenzbereiche bzw. Frequenzbänder zur Berechnung eines Korrekturwertes verwendet, bei denen ein hoher Zusammenhang zwischen Amplitude und Abweichung von Istschlupf zu optimalem Bremsschlupf auftritt.One Correction value is advantageously dependent on an amplitude of one or more natural frequencies, a given frequency, or a predetermined frequency range determined. It will be especially those frequency ranges or frequency bands for Calculation of a correction value used in which a high Relationship between amplitude and deviation from actual slip too optimal brake slip occurs.

Zweckmäßigerweise wird deshalb bei der Frequenzanalyse eine Schwingung des zeitlichen Bremsschlupfverlaufs im Bereich von etwa 2 bis 20 Hz, insbesondere im Bereich von etwa 8 bis 11 Hz, analysiert.Conveniently, Therefore, in the frequency analysis, a vibration of the temporal brake slip curve in the range of about 2 to 20 Hz, in particular in the range of about 8 to 11 Hz, analyzed.

Für eine Darstellung bzw. Analyse des zeitlichen Schwingungsverhaltens des Bremsschlupfverlaufs im Frequenzbereich wird vorzugsweise eine Fourierfunktion des zeitlichen Bremsschlupfverlaufs verwendet. Mit einer derartigen Funktion ist der Verlauf des Bremsschlupfes in Abhängigkeit von der Zeit mit komplexen bzw. frequenzabhängigen Koeffizienten möglich. Dabei entsprechen die Fourierkoeffizienten einer derartigen Fourierfunktion den Amplituden der entsprechenden Frequenzbereiche.For a presentation or analysis of the temporal oscillation behavior of the brake slip course in the frequency domain is preferably a Fourier function of the temporal Brake slip course used. With such a function is the course of brake slip as a function of time with complex or frequency-dependent Coefficients possible. The Fourier coefficients correspond to such a Fourier function the amplitudes of the corresponding frequency ranges.

Für eine einfache Abtastung der Frequenzen bei der Frequenzanalyse des zeitlichen Bremsschlupfverlaufs wird vorteilhafterweise eine diskrete Fourierfunktion verwendet, die sich aus einer Addition von frequenzabhängigen diskreten Fourierkoeffizienten über den zu untersuchenden Frequenzbereich zusammensetzt. Diese Fourierkoeffizienten werden vorzugsweise für die Frequenzanalyse berechnet.For a simple Sampling of the frequencies in the frequency analysis of the temporal Brake slip curve advantageously becomes a discrete Fourier function used, resulting from an addition of frequency-dependent discrete Fourier coefficients over composed of the frequency range to be examined. These Fourier coefficients will be preferably for the frequency analysis is calculated.

Weil die Richtung des Phasengangs der zu analysierenden Frequenzen im Gegensatz zur Amplitude der Schwingungen für die Detektion der Abweichung von Ist- zu Sollbremsschlupf unerheblich ist, werden zweckmäßigerweise lediglich die Beträge einer Anzahl von komplexen Fourierkoeffizienten einer diskreten Fourierfunktion berechnet.Because the direction of the phase response of the frequencies to be analyzed in Contrary to the amplitude of the vibrations for the detection of the deviation from actual to nominal brake slip is irrelevant, are expediently only the amounts a number of complex Fourier coefficients of a discrete one Fourier function calculated.

Für ein einfaches Verfahren wird vorzugsweise ein Betrag genau eines Fourierkoeffizienten einer ausgewählten Frequenz berechnet. Dabei weist die Frequenz einen hohen Zusammenhang zwischen Amplitude und Abweichung von Istschlupf zu optimalem Bremsschlupf auf.For a simple one Method is preferably an amount of exactly one Fourier coefficient a selected one Frequency calculated. The frequency has a high correlation between amplitude and deviation from actual slip to optimal brake slip on.

Für eine Beaufschlagung eines eingestellten Sollbremsschlupfes über die Frequenzanalyse des zeitlichen Bremsschlupfverlaufs wird vorteilhafterweise ein eingestellter Sollbremsschlupf eines Rades erhöht, wenn die Amplitude oder der Betrag eines Fourierkoeffizienten des zeitlichen Brems schlupfverlaufs unterhalb eines vorgegebenen Schwellenwertes liegt.For an admission a set desired brake slip on the frequency analysis of the temporal Brake slip curve is advantageously a set target brake slip a wheel increases, if the amplitude or magnitude of a Fourier coefficient of the Slip curve timing is below a predetermined threshold.

Bei einem Überschreiten des eingestellten Sollbremsschlupfes durch den Istbremsschlupf, wird ein eingestellter Sollbremsschlupf eines Rades zweckmäßigerweise verringert, wenn die Amplitude oder der Betrag eines Fourierkoeffizienten des zeitlichen Bremsschlupfverlaufs oberhalb eines vorgegebenen Schwellenwertes liegt.at an exceeding the set desired brake slip through the actual brake slip, is a set desired brake slip of a wheel expediently decreases when the amplitude or magnitude of a Fourier coefficient the temporal brake slip course above a predetermined Threshold is.

Diese beschriebene Regelung von Erhöhung und Reduzierung des eingestellten Sollbremsschlupfe funktioniert schematisch wie ein Zweipunktschalter.These described scheme of increase and Reduction of the set target brake slip works schematically like a two-point switch.

Für eine kontinuierliche Nachregelung des Sollbremsschlupfes erfolgt eine Beaufschlagung eines eingestellten Sollbremsschlupfes mit einem Korrekturwert vorzugsweise in vorgegebenen zeitlichen Regelintervallen. Dabei kann dieses Intervall dem Frequenzabtastungsintervall des Bremsschlupfverlaufs bzw. dem verwendeten einheitlichen Reglerloop des Regelsystems entsprechen. Für eine schrittweise Erhöhung bzw. Verringerung kann ein eingestellter Sollbremsschlupf mit einem konstanten Regelverstärkungsfaktor beaufschlagt werden, bzw. insbesondere mit diesem multipliziert werden.For a continuous readjustment of the desired brake slip, a set desired brake slip with a correction value is preferably applied at predetermined time control intervals. This interval can be the Frequency sampling interval of the brake slip course or the used uniform controller loop of the control system correspond. For a stepwise increase or decrease, a set desired brake slip can be subjected to a constant control gain factor, or in particular be multiplied by this.

Das beschriebene Verfahren ist zweckmäßigerweise über einen Radschlupfregler ausführbar, so dass es sich in ein Antiblockiersystem eines Kraftfahrzeugbremssystems integrieren lässt. Das Bremssystem ist also vorzugsweise mit dem Verfahren steuerbar.The The method described is expediently via a Radschlupfregler executable, making it into an antilock brake system of a motor vehicle brake system integrate. The brake system is thus preferably controllable by the method.

Das Verfahren wird dabei vorteilhafterweise von einem Computerprogrammprodukt ausgeführt.The Method is advantageously carried out by a computer program product executed.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass mit dem beschriebenen Verfahren über den Bremsverlauf eine zeitlich kontinuierliche Korrektur des Sollbremsschlupfes eines Rades ermöglicht ist, so dass der Sollbremsschlupf auch bei sich ändernden Umgebungsbedingungen immer annähernd dem aktuell optimalen Bremsschlupf entspricht. Die dadurch erreichbare geringe Abweichung des Istbremsschlupfes vom optimalen Sollbremsschlupf führt damit zu einer hohen Bremsleistung des Antiblockiersystems.The particular advantages of the invention are that with the described method over the braking course a temporally continuous Correction of the desired brake slip of a wheel is made possible, so that the target brake slip even with changing ones Ambient conditions always approximate corresponds to the currently optimal brake slip. The achievable low Deviation of the actual brake slip from the optimal target brake slip leads with it to a high braking performance of the anti-lock braking system.

Ein weiterer Vorteil des Verfahrens ist, dass neben dem Sollbremsschlupf eines Rades lediglich der Bremsschlupfverlauf als Eingangsgröße für die Durchführung des Verfahrens benötigt wird, so dass das Verfahren einfach und kostengünstig eingesetzt werden kann.One Another advantage of the method is that in addition to the desired brake slip a wheel only the brake slip as an input to the implementation of the Method needed so that the process can be used easily and inexpensively.

Ein weiterer Vorteil des Verfahrens besteht in der stabilen Funktions- und Arbeitsweise im Kraftfahrzeug.One Another advantage of the method is the stable functional and operation in the motor vehicle.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der 1 bis 3 näher erläutert. Darin zeigenAn embodiment of the invention will be described with reference to 1 to 3 explained in more detail. Show in it

1 die Bremsparameter einer ABS-Bremsung in Abhängigkeit der Zeit t ohne Sollbremsschlupfkorrektur, 1 the braking parameters of an ABS braking as a function of the time t without a setpoint brake slip correction,

2 das Frequenzband eines Bremsschlupfverlaufs λist(t) und 2 the frequency band of a brake slip curve λ is (t) and

3 die Bremsparameter einer ABS-Bremsung in Abhängigkeit der Zeit t mit Sollbremsschlupfkorrektur. 3 the braking parameters of an ABS braking as a function of time t with desired braking slip correction.

Die Erklärungen für die Abkürzungen in den Formeln sind der Bezugszeichenliste zu entnehmen.The Explanations for the Abbreviations in the formulas, the list of reference numerals can be found.

In 3 ist der Ablauf eines Bremsvorganges dargestellt, wobei zur Bremsschlupfregelung ein Verfahren eingesetzt wird, das ermöglichen soll, für eine möglichst hohe Bremsleistung einen möglichst geeigneten Sollbremsschlupf λd zu ermitteln. Zur besseren Erklärung des Verfahrens ist in 1 ein vergleichbarer Bremsvorgang dargestellt, bei dem das im folgenden beschriebene Verfahren nicht angewendet wird.In 3 the sequence of a braking process is shown, wherein for the brake slip control, a method is used which should make it possible to determine the most suitable target brake slip λ d for the highest possible braking power. For a better explanation of the method is in 1 a comparable braking operation shown in which the method described below is not applied.

Dabei handelt es sich um ein Verfahren für eine ABS-Bremsung, das in allen Figuren des Ausführungsbeispiels lediglich exemplarisch für ein Rad des Kraftfahrzeuges dargestellt ist, da dieses für alle Räder des Kraftfahrzeuges analog angewendet wird. Das gesamte Verfahren wird dabei von einem nicht näher dargestellten Radschlupfregler des Kraftfahrzeugbremssystems durchgeführt. Die Umsetzung des ermittelten Sollbremsschlupfes λd bzw. des korrigierten Sollbremsschlupfes λd mit den hydraulischen Komponenten des Bremssystems für ein Rad wird ebenfalls nicht näher beschrieben, da dies analog zu bereits bekannten Bremssystemen mit ABS funktioniert.It is a method for ABS braking, which is shown in all figures of the embodiment, only exemplary of a wheel of the motor vehicle, since this is applied analogously to all wheels of the motor vehicle. The entire process is carried out by a wheel slip controller, not shown, of the motor vehicle brake system. The implementation of the determined target brake slip λ d and the corrected target brake slip λ d with the hydraulic components of the brake system for a wheel is also not described in more detail, since this works analogously to already known brake systems with ABS.

Im oberen Drittel der 1 und 3 ist jeweils 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 λist des Rades aufgezeigt. Das untere Drittel der Figuren zeigt zeitkontinuierlich den Fourierkoeffizienten

Figure 00100001
, der im folgenden noch näher erläutert wird.In the upper third of the 1 and 3 in each case the speed of the motor vehicle is shown in gray and the speed of the wheel is shown in black. In the middle third, the target brake slip λ d of the wheel is shown in gray and the measured actual brake slip λ ist of the wheel is shown in black. The lower third of the figures shows continuous time the Fourier coefficient
Figure 00100001
, which will be explained in more detail below.

In 1 wird beim Zeitpunkt t = 0,5s ein Bremsvorgang aus 75 km/h eingeleitet. Dabei ist zu beobachten, dass der Sollbremsschlupf λd über einen großen Zeitraum konstant 31% beträgt und der Istbremsschlupf λist im Verlauf des Bremsvorgangs mit unterschiedlich großen Differenzen von diesem Sollbremsschlupf λd = 31% abweicht. Bei Bremsvorgängen, die einen anderen Sollbremsschlupf λd, insbesondere einen deutlich niedrigeren Sollbremsschlupf λd aufweisen, kann der Fall eintreten, dass Istbremsschlupf λist und Sollbremsschlupf λd annähernd während des gesamten Bremsvorgangs zusammenfallen.In 1 At time t = 0.5s, braking is initiated from 75 km / h. It can be observed that the target brake slip λ d over a long period is a constant 31% and the Istbremsschlupf λ is in the course of the braking operation with different sizes of differences from this target brake slip λ d = 31% original. In the case of braking processes which have a different setpoint braking slip λ d , in particular a significantly lower setpoint braking slip λd, it may be the case that actual braking slip λ is present and setpoint braking slip λ d coincide approximately during the entire braking process.

Um den vom optimalen Bremsschlupf abweichenden Istbremsschlupf λist nachzuregeln, wird in dem Verfahren der eingestellte Sollbremsschlupf λd entsprechend mit einem Korrekturfaktor beaufschlagt. Die Berechnung dieses Korrekurfaktors basiert auf der Frequenzanalyse des Bremsschlupfverlaufs λist(t) bzw. des Istbremsschlupfverlaufs λist(t). Hierbei wird ausgenutzt, dass im instabilen Bereich des Bremsschlupfverlaufs λist(t) bzw. in Phasen, bei dem der Istbremsschlupf λist vom Sollbremsschlupf λd geringfügig ab weicht, der Bremsschlupfverlauf λist(t) einer leichten Schwingung unterliegt.In order to deviate from the optimum brake slip λ is Istbremsschlupf readjust, in the process of the set target brake slip λ is d acted upon in accordance with a correction factor. The calculation of this correction factor is based on the frequency analysis of the brake slip curve λ ist (t) or the Istbremsschlupfverlaufs λ is (t). In this case, exploits the fact that in the unstable region of the brake slip behavior is λ (t) or in phases in which the Istbremsschlupf is from λ λ d slightly from the desired brake slip deviates, the brake slip curve is λ (t) subject to a slight vibration.

Die Funktion dieser Schwingung wird mit einem trigonometrischen Polynom, einer sogenannten diskreten Fourierfunktion, zu

Figure 00110001
angenähert, wobei f(tj) eine Funktion von Punkten tk mit k = 0, 1, ..., n – 1 im Intervall 0 ≤ t ≤ nT darstellt und sich die komplexen Fourierkoeffizienten cl zu
Figure 00110002
berechnen mit I = 0, 1, ... n – 1.The function of this oscillation is given by a trigonometric polynomial, a so-called discrete Fourier function
Figure 00110001
where f (t j ) represents a function of points t k with k = 0, 1, ..., n - 1 in the interval 0 ≤ t ≤ nT and the complex Fourier coefficients c l
Figure 00110002
calculate with I = 0, 1, ... n - 1.

Im Ausführungsbeispiel wird für eine einfache Verfahrenausführung lediglich ein schmaler Frequenzbereich betrachtet, wobei nur ein Fourierkoeffizient c* berechnet wird. Dabei wird der Phasengang nicht beachtet und lediglich der Betrag des Fourierkoeffizienten berechnet, so dass sich

Figure 00110003
ergibt, wobei c* dem I*-ten Fourierkoeffizienten im Betrag entspricht. Der für die Detektion der Abweichung des Istbremsschlupfes λist vom Sollbremsschlupf λd entscheidender Frequenzbereich des zeitlichen Bremsschlupfverlaufs λist(t) ist in 2 dargestellt, wobei das Hauptmaximum des Fourierfilters bei 9,5 Hz liegt.In the exemplary embodiment, only a narrow frequency range is considered for a simple method execution, whereby only one Fourier coefficient c * is calculated. In this case, the phase response is ignored and only the amount of the Fourier coefficient is calculated, so that
Figure 00110003
where c * corresponds to the I * th Fourier coefficient in magnitude. The decisive for the detection of the deviation of the Istbremsschlupfes λ is the target braking slip λ d critical frequency range of the temporal brake slip curve λ is (t) is in 2 shown, with the main maximum of the Fourier filter is 9.5 Hz.

Für eine Beaufschlagung des eingestellten Sollbremsschlupfes λd mit einem Korrekturfaktor wird der Sollbremsschlupf λd solange erhöht, wie der Fourierkoeffizient c* unter einem vorgegebenen Schwellenwert liegt. Überschreitet der Fourier koeffizient c* diesen Schwellenwert, wird der Sollbremsschlupf λd wieder reduziert. Dieses Regelverhalten vergleichbar einem Zweipunktschalter ist in 3 dargestellt. Zu Beginn der Bremsung steigt der Sollbremsschlupf λd und Istbremsschlupf λist gleichermaßen an. Sobald der Istbremsschlupf λist im vorgegebenen Frequenzband zu schwingen beginnt, überschreitet der Fourierkoeffizient c* den Schwellenwert. Der Sollbremsschlupf λd wird im folgenden reduziert, bis der Schwellenwert wieder unterschritten wird. Dabei ist der Kraftschluss des Rades immer nahe dem Maximum.For loading the set desired braking slip λ d with a correction factor, the setpoint braking slip λ d is increased as long as the Fourier coefficient c * is below a predetermined threshold value. If the Fourier coefficient c * exceeds this threshold value, the setpoint braking slip λ d is again reduced. This control behavior is comparable to a two-point switch 3 shown. At the beginning of the braking, the setpoint braking slip λ d increases and the actual braking slip λ is likewise applied. Once the Istbremsschlupf is λ begins to oscillate within the predetermined frequency band, the Fourier coefficient exceeds the threshold value c *. The target brake slip λ d is reduced in the following until the threshold is fallen below again. The traction of the wheel is always close to the maximum.

λd λ d
SollbremsschlupfTarget brake slip
λist λ is
IstbremsschlupfIstbremsschlupf
cc
FourierkoeffizientFourier coefficient

Claims (12)

Verfahren zur Bremsschlupfregelung eines Antiblockiersystems eines Kraftfahrzeugbremssystems, bei dem ein Sollbremsschlupf (λd) eines Rades berechnet wird, indem in einem Regelkreis der momentan eingestellte Sollbremsschlupf (λd) eines Rades mit einem Korrekturwert beaufschlagt wird, wobei ein Korrekturwert aus einer Frequenzanalyse des zeitlichen Bremsschlupfverlaufes (λist(t)) eines Rades ermittelt wird.Method for brake slip control of an anti-lock brake system of a motor vehicle brake system, in which a desired brake slip (λ d ) of a wheel is calculated by a correction value is applied to the currently set target brake slip (λ d ) of a wheel in a control loop, wherein a correction value from a frequency analysis of the temporal brake slip course (λ is (t)) of a wheel is determined. Verfahren nach Anspruch 1, wobei ein Korrekturwert aus einer Amplitude von einer oder mehreren Eigenfrequenzen, einer vorgegebenen Frequenz, oder eines vorgegebenen Frequenzbereiches ermittelt wird.The method of claim 1, wherein a correction value from an amplitude of one or more natural frequencies, one predetermined frequency, or a predetermined frequency range is determined. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei für die Frequenzanalyse eine Schwingung des zeitlichen Bremsschlupfverlaufs (λist(t)) im Bereich von etwa 2 bis 20 Hz, insbesondere im Bereich von etwa 8 bis 11 Hz analysiert wird.The method of claim 1 or 2, wherein for the frequency analysis, a vibration of the temporal brake slip curve (λ is (t)) in the range of about 2 to 20 Hz, in particular in the range of about 8 to 11 Hz is analyzed. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei zur Frequenzanalyse des zeitlichen Bremsschlupfverlaufs (λist(t)) eine Fourierfunktion des zeitlichen Bremsschlupfverlaufs (λist(t)) verwendet wird.Method according to one of claims 1 to 3, wherein for frequency analysis of the temporal brake slip curve (λ ist (t)) a Fourier function of the temporal brake slip curve (λ ist (t)) is used. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei zur Frequenzanalyse des zeitlichen Bremsschlupfverlaufs (λist(t)) der Betrag einer Anzahl von komplexen Fourier koeffizienten (cl) einer diskreten Fourierfunktion (Tn(t)) des zeitlichen Bremsschlupfverlaufs (λist(t)) berechnet wird.Method according to one of claims 1 to 4, wherein for frequency analysis of the temporal brake slip curve (λ ist (t)) the amount of a number of complex Fourier coefficients (c l ) of a discrete Fourier function (T n (t)) of the temporal brake slip curve (λ is (t)) is calculated. Verfahren nach Anspruch 5, wobei ein Betrag genau eines Fourierkoeffizienten (
Figure 00150001
) einer ausgewählten Frequenz berechnet wird.Method according to claim 5, wherein an amount of exactly one Fourier coefficient (
Figure 00150001
) of a selected frequency. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei ein eingestellter Sollbremsschlupf (λd) eines Rades erhöht wird, wenn die Amplitude oder der Betrag eines Fourierkoeffizienten (cl,
Figure 00150002
) des zeitlichen Bremsschlupfverlaufs (λist(t)) unterhalb eines vorgegebenen Schwellenwertes liegt.Method according to one of claims 1 to 6, wherein a set desired braking slip (λ d ) of a wheel is increased if the amplitude or the amount of a Fourier coefficient (c l ,
Figure 00150002
) of the temporal brake slip curve (λ ist (t)) is below a predetermined threshold value. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei ein eingestellter Sollbremsschlupf (λd) eines Rades verringert wird, wenn die Amplitude oder der Betrag eines Fourierkoeffizienten (cl,
Figure 00150003
) des zeitlichen Bremsschlupfverlaufs (λist(t)) oberhalb eines vorgegebenen Schwellenwertes liegt.Method according to one of claims 1 to 7, wherein a set desired braking slip (λ d ) of a wheel is reduced when the amplitude or the amount of a Fourier coefficient (c l ,
Figure 00150003
) of the temporal brake slip curve (λ ist (t)) is above a predetermined threshold value. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Beaufschlagung eines eingestellten Sollbremsschlupfes (λd) mit einem Korrekturwert in vorgegebenen zeitlichen Regelintervallen erfolgt.Method according to one of claims 1 to 7, wherein the application of a set desired brake slip (λ d ) takes place with a correction value in predetermined time control intervals. Radschlupfregler, über den ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9 ausführbar ist.Wheel slip control over which a procedure according to one of claims 1 to 9 executable. Computerprogrammprodukt zur Ausführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9.Computer program product for carrying out a method according to one of the claims 1 to 9. Bremssystem, das mit einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9 steuerbar ist.Braking system, with a procedure according to a the claims 1 to 9 is controllable.
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