DE102020130724A1 - System und Verfahren zum Bewerten von Leistung einer Fahrzeugvorrichtung, welche eine Reibungskomponente hat - Google Patents

System und Verfahren zum Bewerten von Leistung einer Fahrzeugvorrichtung, welche eine Reibungskomponente hat Download PDF

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Abstract

Ein System und Verfahren zum Bewerten von Leistung einer Fahrzeugvorrichtung, welche eine Reibungskomponente hat, welche eine Bremsscheibe, eine Kupplungsscheibe oder dergleichen aufweist, kann erzielt werden durch Vorhersagen (S104) eines genauen Reibungskoeffizienten der Reibungskomponente unter Berücksichtigung von Veränderungen hinsichtlich der Temperatur, der Drehzahl und des hydraulischen Drucks der Reibungskomponente, und Ermitteln (S105) des Betriebsdrehmoments der Fahrzeugvorrichtung oder des Systems, welches die Reibungskomponente hat, durch Widerspiegeln des vorhergesagten Reibungskoeffizienten während des Leistungsbewertung-Simulation-Prozesses der Fahrzeugvorrichtung, welche die Reibungskomponente aufweist.

Description

  • Hintergrund der Erfindung
  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung/Offenbarung betrifft ein System und ein Verfahren zum Bewerten (z.B. Evaluieren) der Leistung (z.B. Leistungsfähigkeit) einer Fahrzeugvorrichtung (z.B. Kraftfahrzeugvorrichtung), welche eine Reibungskomponente hat, und genauer gesagt ein System zum Bewerten der Leistung einer Fahrzeugvorrichtung, welche eine Reibungskomponente hat, durch genaues Ermitteln des Betriebsdrehmoments, welches die Veränderung hinsichtlich des Reibungskoeffizienten der Reibungskomponente widerspiegelt, und ein Verfahren davon.
  • Beschreibung der verwandten Technik
  • Die Simulationsobjekte zum Bewerten der Leistung einer Fahrzeugvorrichtung, welche eine Reibungskomponente hat, weisen auf: eine Bremssimulation für ein Bremssystem, welches eine Reibungskomponente wie beispielsweise eine Bremsscheibe aufweist, eine Fahrsimulation für ein Getriebekupplungssystem, welches eine Reibungskomponente wie beispielsweise eine Kupplungsscheibe aufweist, und dergleichen.
  • Zusätzlich zu der grundlegenden Leistungsbewertung der Bremse, bezieht sich die Bremssimulation auf ein Verfahren zum Testen verschiedener Punkte wie beispielsweise Brems-Wärmekapazität-Bewertung, Bremsweg-Bewertung, Kreislauf-Fahr-Rundenzeit-Bewertung und dergleichen.
  • Im Allgemeinen weist hydraulisches Bremsen eines Fahrzeugs (z.B. eines Kraftfahrzeugs) auf: einen Prozess des Zuführens eines hydraulischen Drucks an einen Radzylinder (z.B. Radbremszylinder bzw. Bremszylinder) eines Bremssattels, einen Prozess des Drückens eines Bremsklotzes (z.B. einer Bremsbacke bzw. eines Bremsbelages) unter Verwenden eines Kolbenabschnittes des Radzylinders, und einen Prozess des Ausübens von Reibungskontakt des Bremsklotzes mit der Fläche der Bremsscheibe, welche sich mit einem Reifen dreht, um praktisches Bremsen auszuführen.
  • Zu der jetzigen Zeit verändert sich der Reibungskoeffizient der Bremsscheibe kontinuierlich oder nichtlinear gemäß der Temperatur, dem Druck und der Geschwindigkeit (bzw. Drehzahl).
  • Das bedeutet, der Reibungskoeffizient der Bremsscheibe variiert kontinuierlich oder nichtlinear abhängig von der Temperatur der Scheibe, dem Betrag des hydraulischen Drucks (z.B. der hydraulischen Druckstärke), welcher auf die Scheibe wirkt von dem Radzylinder und dem Bremsklotz aus, der Drehzahl der Scheibe gemäß der Fahrzeuggeschwindigkeit, oder dergleichen.
  • Daher muss beim Ermitteln des Bremsdrehmoments während des Bremssimulationsprozesses zum Bewerten der Leistung (z.B. Leistungsfähigkeit) des Bremssystems eines Fahrzeugs (z.B. eines Kraftfahrzeugs) der Reibungskoeffizient-Parameter der Bremsscheibe genau widergespiegelt (z.B. widergespiegelt) werden, um die Genauigkeit der Bremssimulation zu verbessern.
  • Als ein Beispiel der verwandten Technik wird, beim Ermitteln des Bremsdrehmoments zum Bewerten der Leistung des Bremssystems eines Fahrzeugs, der Reibungskoeffizient (z.B. die Reibungszahl) (p) der Scheibe als ein fester Durchschnittswert (Konstante) widergespiegelt.
  • Jedoch kann beim Ermitteln des Bremsdrehmoments, falls der Reibungskoeffizient als ein fester Durchschnittswert (z.B. 0,34; 0,38; 0,42; etc.) widergespiegelt wird, die Veränderung hinsichtlich des Reibungskoeffizienten gemäß der Fahrsituation (bzw. Antriebssituation) nicht widergespiegelt werden, und daher ist die Genauigkeit der Bremsdrehmomentermittlung vermindert.
  • Als ein anderes Beispiel der verwandten Technik wird, um das Bremsdrehmoment zum Bewerten der Leistung des Bremssystems zu ermitteln, ein Verfahren angewendet, bei welchem der Reibungskoeffizient (p) gemäß der Temperatur der Bremsscheibe als Kartendaten (z.B. Kennfelddaten) gebildet (z.B. aufgebaut; z.B. angelegt) ist, die Bremsscheibentemperatur gemäß der Fahrbedingung ermittelt wird, und dann der Reibungskoeffizient korrespondierend mit der ermittelten Temperatur von den Kartendaten ermittelt/angewandt wird.
  • Jedoch, obwohl der Reibungskoeffizient gemäß der Scheibentemperatur von den Kartendaten widergespiegelt werden kann, wenn das Bremsdrehmoment ermittelt ist/wird, kann die Veränderung hinsichtlich des Reibungskoeffizienten angesichts der Veränderung hinsichtlich der Scheibendrehzahl und des hydraulischen Drucks, welche gleichzeitig mit der Temperaturveränderung der Scheibe auftritt, nicht widergespiegelt werden, so dass ein ähnliches Problem dahingehend auftritt, dass die Genauigkeit der Bremsdrehmomentermittlung vermindert ist.
  • Als ein Ergebnis weist das Bremsdrehmoment, welches von dem Verwandte-Technik-Verfahren wie obenstehend beschrieben ermittelt wird, einen Unterschied auf verglichen mit dem tatsächlichen Bremsdrehmoment, und daher ist die Genauigkeit des Bremssimulation-Ergebnisses unweigerlich verringert.
  • Daher wird, um die Genauigkeit der Bremssimulation zu erhöhen, ein Verfahren zum Ermitteln des Bremsdrehmoments unter Widerspiegeln des genauen Reibungskoeffizienten unter Berücksichtigen von Veränderungen hinsichtlich der Scheibentemperatur, der Scheibendrehzahl, des hydraulischen Bremsdrucks und dergleichen, welche die Veränderung hinsichtlich des Reibungskoeffizienten der Bremsscheibe beeinflussen, benötigt.
  • Des Weiteren wird, um die Genauigkeit der Antriebssimulation des Kupplungssystems zu erhöhen, welches in dem Automatikgetriebe vorliegt, ein Verfahren zum Ermitteln des Antriebsdrehmoments des Kupplungssystems unter Widerspiegeln des genauen Reibungskoeffizienten unter Berücksichtigen von Veränderungen hinsichtlich der Temperatur, der Drehzahl, des hydraulischen Antriebdrucks und dergleichen, welche die Veränderung hinsichtlich des Reibungskoeffizienten der Kupplungsscheibe beeinflussen, benötigt.
  • Die Informationen, welche in diesem „Hintergrund der vorliegenden Erfindung/Offenbarung“-Abschnitt enthalten sind, sind nur zur Verbesserung des Verstehens des allgemeinen Hintergrundes der vorliegenden Erfindung/Offenbarung da und sollen nicht als eine Würdigung oder irgendeine Form von Anregung verstanden werden, dass diese Informationen den Stand der Technik bilden, welcher dem Fachmann bereits bekannt ist.
  • Kurzbeschreibung
  • Verschiedene Aspekte der vorliegenden Erfindung/Offenbarung zielen darauf ab, ein System und ein Verfahren zum genauen Bewerten (z.B. Evaluieren) der Leistung (z.B. Leistungsfähigkeit) einer Fahrzeugvorrichtung (z.B. Kraftfahrzeugvorrichtung) bereitzustellen, welche eine Reibungskomponente hat, welche eine Bremsscheibe, eine Kupplungsscheibe oder dergleichen aufweist, durch Vorhersagen des genauen Reibungskoeffizienten der Reibungskomponente unter Berücksichtigung von Veränderungen hinsichtlich der Temperatur, der Drehzahl und des hydraulischen Drucks der Reibungskomponente, und Ermitteln des Betriebsdrehmoments der Fahrzeugvorrichtung oder des Systems, welche/s die Reibungskomponente hat, durch Widerspiegeln des vorhergesagten Reibungskoeffizienten während des Leistungsbewertung-Simulation-Prozesses der Fahrzeugvorrichtung, welches die Reibungskomponente aufweist.
  • Gemäß verschiedenen Aspekten der vorliegenden Erfindung/Offenbarung ist ein System bereitgestellt zum Bewerten von Leistung einer Fahrzeugvorrichtung, welche eine Reibungskomponente hat, wobei das System aufweist: eine Drehzahl-Ermittel-Einheit, welche konfiguriert ist, um eine Drehzahl der Reibungskomponente der Fahrzeugvorrichtung zu ermitteln, eine Hydraulischer-Druck-Ermittel-Einheit, welche konfiguriert ist, um einen hydraulischen Druck zu ermitteln, welcher auf die Reibungskomponente wirkt, eine Temperatur-Ermittel-Einheit, welche konfiguriert ist, um eine Temperatur der Reibungskomponente zu ermitteln, eine Reibungskoeffizient-Modellier-Einheit, welche konfiguriert ist, um einen Reibungskoeffizienten vorherzusagen und auszugeben basierend auf drei oder mehr Eingangswerten, welche die Drehzahl, welche mittels der Drehzahl-Ermittel-Einheit ermittelt wird, den hydraulischen Druck, welcher mittels der Hydraulischer-Druck-Ermittel-Einheit ermittelt wird, und die Temperatur der Reibungskomponente aufweisen, welche mittels der Temperatur-Ermittel-Einheit ermittelt wird, und eine Drehmoment-Ermittel-Einheit, welche konfiguriert ist, um ein Betriebsdrehmoment der Reibungskomponente zu ermitteln unter Verwenden des Reibungskoeffizient-Ausgangs (z.B. des Reibungskoeffizient-Ausgabewerts) von der Reibungskoeffizient-Modellier-Einheit.
  • Die Reibungskomponente kann sein: eine Bremsscheibe, welche selektiv in einem Reibungskontakt mit einem Reibungsmaterial eines Bremssystems steht, oder eine Kupplungsscheibe, welche selektiv in einem Reibungskontakt mit einem Reibungsmaterial eines Kupplungssystems steht.
  • Die Drehzahl-Ermittel-Einheit kann konfiguriert sein, um eine Drehzahl einer Bremsscheibe eines Bremssystems zu ermitteln durch Widerspiegeln eines Drehradius eines Reifens (z.B. Autoreifens) zu einer Fahrzeuggeschwindigkeit, welche mittels eines Fahrzeuggeschwindigkeit-Sensors detektiert wird.
  • Die Temperatur-Ermittel-Einheit kann konfiguriert sein, um eine Temperatur der Bremsscheibe als eine Differenz zwischen thermischer Energie und Kühlenergie der Bremsscheibe während der Bremsbetätigung der Bremsscheibe zu ermitteln.
  • Die thermische Energie der Bremsscheibe kann ermittelt werden basierend auf: einem Umweltbedingung-Parameter, welcher eine Umgebungstemperatur und eine Anfangstemperatur der Bremsscheibe aufweist, einem Mechanische-oder-Thermische-Eigenschaft-Parameter, welcher Masse, Dichte und spezifische Wärme (z.B. spezifische Wärmekapazität) aufweist, einem Spezifikation-Parameter, welcher eine Kolbenfläche des Radzylinders (z.B. des Radbremszylinders bzw. Bremszylinders), welcher einen Bremsklotz (z.B. einen Bremsbelag) drückt, eine Reibungsfläche und einen effektiven Radius der Bremsscheibe aufweist, welche mit dem Bremsklotz in Kontakt steht, und wobei die Kühlenergie der Bremsscheibe ermittelt werden kann basierend auf einem Betrag des Konvektion- und Strahlung-Kühlens der Bremsscheibe.
  • Die Temperatur-Ermittel-Einheit kann ein Infrarot-Temperatursensor sein, welcher konfiguriert ist, um eine Temperatur der Reibungskomponente zu messen.
  • Die Reibungskoeffizient-Modellier-Einheit kann konfiguriert sein, um einen einzelnen Reibungskoeffizienten auszugeben, welcher ermittelt wird basierend auf den Eingangswerten, welche die Drehzahl, den hydraulischen Druck und die Temperatur der Reibungskomponente aufweisen, oder andererseits um eine Karte (z.B. ein Kennfeld) von Reibungskoeffizienten zu bilden und auszugeben, welche bestimmt werden basierend auf drei Eingangswerten, welche eine Veränderung hinsichtlich der Drehzahl der Reibungskomponente, eine Veränderung hinsichtlich des hydraulischen Drucks, welcher auf die Reibungskomponente wirkt, und eine Veränderung hinsichtlich der Temperatur der Reibungskomponente aufweisen.
  • Die Reibungskoeffizient-Modellier-Einheit kann für jede Reibungskomponente-Spezifikation bereitgestellt sein, und ist austauschbar an einer Steuervorrichtung eingehängt (z.B. ist sie über einen Einhängepunkt, dem sogenannten „Mountingpoint“ der Steuervorrichtung zugänglich gemacht), welche die Reibungskoeffizient-Modell-Einhänge-Einheit (z.B. den „Mountingpoint“ für das Reibungskoeffizient-Modell) und die Drehmoment-Ermittel-Einheit aufweist.
  • Gemäß verschiedenen Aspekten der vorliegenden Erfindung/Offenbarung wird ein Verfahren zum Bewerten (z.B. Evaluieren) der Leistung (z.B. Leistungsfähigkeit) einer Fahrzeugvorrichtung, welche eine Reibungskomponente hat, bereitgestellt, wobei das Verfahren aufweist: Ermitteln einer Drehzahl der Reibungskomponente, Ermitteln eines hydraulischen Drucks, welcher auf die Reibungskomponente wirkt, Ermitteln einer Temperatur der Reibungskomponente, Vorhersagen und Ausgeben, mittels einer Steuervorrichtung, eines Reibungskoeffizienten, welcher zu der ermittelten Drehzahl, dem ermittelten hydraulischen Druck und der ermittelten Temperatur der Reibungskomponente passt, und Ermitteln eines Betriebsdrehmoments der Reibungskomponente unter Verwenden des Ausgang-Reibungskoeffizienten (z.B. des Ausgangswertes, welcher den Reibungskoeffizient angibt).
  • Die Reibungskomponente kann sein: eine Bremsscheibe, welche selektiv in einem Reibungskontakt mit einem Reibungsmaterial eines Bremssystems steht, oder eine Kupplungsscheibe, welche selektiv in einem Reibungskontakt mit einem Reibungsmaterial eines Kupplungssystems steht.
  • Beim Ermitteln einer Drehzahl der Reibungskomponente, kann die Drehzahl der Bremsscheibe ermittelt werden durch Teilen einer Fahrzeuggeschwindigkeit, welche mittels eines Fahrzeuggeschwindigkeit-Sensors detektiert wird, durch einen Drehradius eines Reifens (z.B. Autoreifens).
  • Beim Ermitteln einer Temperatur der Reibungskomponente, kann eine Temperatur der Bremsscheibe ermittelt werden über eine Differenz zwischen thermischer Energie und Kühlenergie der Bremsscheibe während der Bremsbetätigung der Bremsscheibe.
  • Die thermische Energie der Bremsscheibe kann ermittelt werden basierend auf: einem Umweltbedingung-Parameter, welcher eine Umgebungstemperatur und eine Anfangstemperatur der Bremsscheibe aufweist, einem Mechanische-oder-Thermische-Eigenschaft-Parameter, welcher Masse, Dichte und spezifische Wärme (z.B. spezifische Wärmekapazität) aufweist, einem Spezifikation-Parameter, welcher eine Kolbenfläche des Radzylinders, welcher einen Bremsklotz (z.B. einen Bremsbelag) drückt, eine Reibungsfläche und einen effektiven Radius der Bremsscheibe aufweist, welche mit dem Bremsklotz in Berührung steht, und wobei die Kühlenergie der Bremsscheibe ermittelt werden kann basierend auf einem Betrag des Konvektion- und Strahlung-Kühlens der Bremsscheibe.
  • Beim Ermitteln einer Temperatur der Reibungskomponente, kann die Temperatur der Bremsscheibe mittels eines Infrarot-Temperatursensors gemessen werden.
  • Das Vorhersagen und Ausgeben eines Reibungskoeffizienten kann aufweisen: Eingeben, in ein Reibungskoeffizient-Modell, dreier Eingangswerte, welche die Drehzahl, den hydraulischen Druck und die Temperatur der Reibungskomponente aufweisen, und Ausgeben eines einzelnen Reibungskoeffizienten, welcher exakt von den drei Eingangswerten in dem Reibungskoeffizient-Modell ermittelt wird, oder andererseits Bilden und Ausgeben einer Karte (z.B. eines Kennfelds) von Reibungskoeffizienten, welche basierend auf den drei Eingangswerten ermittelt sind.
  • Das Reibungskoeffizient-Modell kann bereitgestellt sein für jede Reibungskomponente-Spezifikation, und ist austauschbar an einer Steuervorrichtung eingehängt (z.B. über einen Einhängepunkt, dem sogenannten „Mountingpoint“, der Steuervorrichtung zur Verfügung gestellt), welche die Reibungskoeffizient-Modell-Einhänge-Einheit (z.B. den „Mountingpoint“ für das Reibungskoeffizient-Modell) und die Drehmoment-Ermittel-Einheit aufweist.
  • Die Karte (z.B. das Kennfeld) von Reibungskoeffizienten kann in der Steuervorrichtung gespeichert sein, um einen Reibungskoeffizienten auszugeben, welcher aus (z.B. basierend auf) den drei Eingangswerten ermittelt wird, wenn das Reibungskoeffizient-Modell nicht an der Reibungskoeffizient-Modell-Einhänge-Einheit der Steuervorrichtung eingehängt ist.
  • Die vorliegende Erfindung/Offenbarung hat die folgenden Effekte durch die oben beschriebene Konfiguration.
  • Erstens: Beim Bewerten der Leistung des Bremssystems, welches die Bremsscheibe unter Fahrzeug-Reibungskomponenten aufweist, wird der Reibungskoeffizient der Bremsscheibe genau vorhergesagt und ausgegeben von dem Reibungskoeffizient-Modell unter Berücksichtigung der Veränderung hinsichtlich der Bremsscheibentemperatur, der Bremsscheibendrehzahl, des hydraulischen Drucks, welcher auf die Bremsscheibe wirkt, etc., welche die Veränderung hinsichtlich des Reibungskoeffizienten der Bremsscheibe beeinflusst abhängig von der Fahrsituation (bzw. Antriebssituation) eines Fahrzeugs (z.B. Kraftfahrzeugs), und das Drehmoment des Bremssystems wird ermittelt durch Widerspiegeln des Ausgang-Reibungskoeffizienten, wodurch die Genauigkeit der Leistungsbewertung des Fahrzeugbremssystems verbessert wird.
  • Zweitens: Beim Bewerten der Leistung des Getriebekupplungssystems, welches die Getriebescheibe unter den Fahrzeug-Reibungskomponenten aufweist, wird der Reibungskoeffizient der Kupplungsscheibe genau vorhergesagt und ausgegeben von dem Reibungskoeffizient-Modell unter Berücksichtigung der Veränderung hinsichtlich der Kupplungsscheibe-Temperatur, der Kupplungsscheibe-Drehzahl, des hydraulischen Drucks, welcher auf die Kupplungsscheibe wirkt, etc., welche die Veränderung hinsichtlich des Reibungskoeffizienten der Kupplungsscheibe beeinflusst abhängig von der Fahrzeug-Fahrbedingung (bzw. Fahrzeug-Antriebsbedingung) und der Motor-Antriebsbedingung, und das Antriebsdrehmoment des Kupplungssystems wird ermittelt durch Widerspiegeln des Ausgang-Reibungskoeffizienten, wodurch die Genauigkeit der Leistungsbewertung des Fahrzeugkupplungssystems verbessert wird.
  • Drittens: Das Reibungskoeffizient-Modell ist bereitgestellt für jede Reibungskomponente-Spezifikation und ist in einer austauschbaren Weise an der Reibungskoeffizient-Modell-Einhänge-Einheit der Steuervorrichtung eingehängt (z.B. über einen Einhängepunkt, dem sogenannten „Mountingpoint“, der Steuervorrichtung zugänglich gemacht), sodass die Leistung des Bremssystems oder des Kupplungssystems, welches die Reibungskomponente hat, mit unterschiedlichen Spezifikationen einfach bewertet werden kann.
  • Viertens: Wenn das Reibungskoeffizient-Modell nicht in der Reibungskoeffizient-Modell-Einhänge-Einheit der Steuervorrichtung bereitgestellt ist, ist die Reibungskoeffizient-Karte (z.B. das Reibungskoeffizient-Kennfeld) gebildet von dem Reibungskoeffizient-Modell und in der Steuervorrichtung gespeichert, um einen geeigneten Reibungskoeffizienten davon zu verwenden.
  • Die Verfahren und Vorrichtungen der vorliegenden Erfindung/Offenbarung haben andere Merkmale und Vorteile, welche offensichtlich werden aus oder welche detaillierter fortgesetzt werden in den nachfolgenden Zeichnungen, welche in diesem Dokument beinhaltet sind, und der folgenden „detaillierte Beschreibung“, welche gemeinsam dazu dienen, bestimmte Prinzipien der vorliegenden Erfindung/Offenbarung zu erklären.
  • Figurenliste
    • 1 ist ein Blockdiagramm, welches ein System zum Bewerten der Leistung einer Fahrzeugvorrichtung, welche eine Reibungskomponente hat, gemäß verschiedenen exemplarischen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung/Offenbarung darstellt,
    • 2 ist ein Flussdiagramm, welches ein Verfahren zum Bewerten der Leistung einer Fahrzeugvorrichtung, welche eine Reibungskomponente hat, gemäß verschiedenen exemplarischen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung/Offenbarung darstellt,
    • 3 ist ein Diagramm, welches ein Beispiel einer Reibungskoeffizient-Karte (MAP), welche von einem Reibungskoeffizient-Modell bei der Konfiguration des Leistungsbewertung-Systems gebildet und ausgegeben wird, gemäß verschiedenen exemplarischen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung/Offenbarung darstellt,
    • 4 ist ein Schaubild, welches eine Veränderung hinsichtlich des Reibungskoeffizienten, welcher tatsächlich von dem Leistungsbewertung-System und einem Verfahren für die Fahrzeugvorrichtung, welche eine Reibungskomponente hat, ermittelt wird, gemäß verschiedener exemplarischen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung/Offenbarung darstellt, und
    • 5 ist ein Blockdiagramm, welches darstellt, dass ein Reibungskoeffizient-Modell austauschbar an einer Reibungskoeffizient-Modell-Einhänge-Einheit eingehängt ist in der Konfiguration des Leistungsbewertung-Systems gemäß verschieden exemplarische Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung Offenbarung.
  • Es wird verstanden, dass die angehängten Zeichnungen nicht unbedingt maßstabsgetreu sind, wobei sie eine in gewissem Maße vereinfachte Darstellung von verschiedenen Merkmalen darstellen, welche für die Grundprinzipien der vorliegenden Erfindung/Offenbarung veranschaulichend sind. Die spezifischen Konstruktionsmerkmale der vorliegenden Erfindung/Offenbarung, wie in diesem Dokument enthalten, inklusive beispielsweise spezifischer Dimensionen, Ausrichtungen, Positionen und Formen, werden zum Teil durch die bestimmte beabsichtigte Verwendung und Nutzungsumgebung bestimmt.
  • In den Figuren beziehen sich Bezugszeichen auf die gleichen oder wesensgleichen Teile der vorliegenden Erfindung/Offenbarung über die mehreren Figuren der Zeichnung hinweg.
  • Detaillierte Beschreibung
  • Es wird sich nun detailliert auf verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung/Offenbarung bezogen, von welchen Beispiele in den angehängten Zeichnungen dargestellt und untenstehend beschrieben sind. Obwohl die vorliegende Erfindung/Offenbarung in Verbindung mit exemplarischen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung/Offenbarung beschrieben wird, wird verstanden, dass die vorliegende Beschreibung nicht dazu gedacht ist, die vorliegende Erfindung/Offenbarung auf diese exemplarischen Ausführungsformen zu beschränken. Auf der anderen Seite ist die vorliegende Erfindung/Offenbarung dazu gedacht, nicht nur die exemplarischen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung/Offenbarung abzudecken, sondern auch verschiedene Alternativen, Modifikationen, Abwandlungen und andere Ausführungsformen, welche innerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung/Offenbarung beinhaltet sein können, wie von den angehängten Ansprüche definiert.
  • Nachfolgend werden exemplarische Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung/Offenbarung detailliert beschrieben mit Bezug auf die angehängten Zeichnungen. Spezifische Strukturen oder Funktionen, welche bei den exemplarischen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung/Offenbarung beschrieben sind, dienen nur zu darstellenden Zwecken. Ausführungsformen gemäß dem Konzept der vorliegenden Erfindung/Offenbarung können in verschiedenen Formen implementiert sein, und es wird verstanden, dass sie nicht aufgefasst werden sollen, als dass sie auf die exemplarischen Ausführungsformen, welche in verschiedenen exemplarischen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung/Offenbarung beschrieben werden, beschränkt sind, sondern dass sie alle Modifikationen, wesensgleichen Merkmale und Ersatzmerkmale aufweisen, welche im Umfang der vorliegenden Erfindung/Offenbarung beinhaltet sind.
  • Der Reibungskoeffizient einer Bremsscheibe eines Bremssystems in der Fahrzeug-Reibungskomponente variiert kontinuierlich oder nichtlinear abhängig von der Temperatur der Bremsscheibe, der Drehzahl der Bremsscheibe gemäß der Fahrzeuggeschwindigkeit, dem Betrag eines hydraulischen Drucks, welcher auf die Bremsscheibe von einem Radzylinder und einem Bremsklotz (z.B. Bremsbelag) wirkt, oder dergleichen.
  • Daher muss, beim Ermitteln des Bremsdrehmoments während des Bremssimulationsverfahrens in den Bremssystem-Leistungsbewertung-Objekten eines Fahrzeugs, der Reibungskoeffizient-Parameter der Bremsscheibe genau widergespiegelt werden.
  • In ähnlicher Weise variiert der Reibungskoeffizient einer Kupplungsscheibe eines Getriebekupplungssystems in den Fahrzeug-Reibungskomponenten kontinuierlich oder nichtlinear abhängig von der Temperatur der Kupplungsscheibe, der Drehzahl der Kupplungsscheibe gemäß der Motor/Getriebe-Antriebsbedingungen, dem Betrag eines hydraulischen Drucks, welcher auf die Kupplungsscheibe während eines Kupplungskuppelns wirkt, oder dergleichen.
  • Daher muss, beim Ermitteln des Antriebsdrehmoments während des Kupplungssystems-Betätigungsprozesses in den Getriebekupplungssystem-Leistungsbewertung-Objekten eines Fahrzeugs, der Reibungskoeffizient-Parameter der Kupplungsscheibe genau widergespiegelt werden.
  • Demzufolge ist die vorliegende Erfindung/Offenbarung dadurch gekennzeichnet, dass bei dem Leistungsbewertung-Simulationsverfahren eines Bremssystems, welches eine Bremsscheibe aufweist, bei Fahrzeug-Reibungskomponenten oder bei dem Leistungsbewertung-Simulationsprozess eines Getriebekupplungssystems, welches eine Kupplungsscheibe aufweist, bei Fahrzeug-Reibungskomponenten der genaue Reibungskoeffizient der Reibungskomponente vorhergesagt wird unter Berücksichtigung von Veränderungen hinsichtlich der Temperatur, der Drehzahl und des hydraulischen Drucks der Reibungskomponente, welche die Veränderung hinsichtlich des Reibungskoeffizienten der Reibungskomponente beeinflusst, und wobei das Bremsdrehmoment des Bremssystems oder das Antriebsdrehmoment des Getriebesystems genau ermittelt wird durch Widerspiegeln des vorhergesagten Reibungskoeffizient, wodurch die Genauigkeit der Leistungsbewertung der Fahrzeugvorrichtung, welche die Reibungskomponente aufweist, verbessert wird.
  • 1 ist ein Blockdiagramm, welches ein System zum Bewerten der Leistung einer Fahrzeugvorrichtung, welche eine Reibungskomponente hat, gemäß verschiedenen exemplarischen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung/Offenbarung darstellt, und 2 ist ein Flussdiagramm, welches ein Verfahren zum Bewerten der Leistung einer Fahrzeugvorrichtung, welche eine Reibungskomponente hat, gemäß verschiedenen exemplarischen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung/Offenbarung darstellt.
  • Wie in 1 dargestellt, weist das System zum Bewerten der Leistung einer Fahrzeugvorrichtung, welche eine Reibungskomponente wie beispielsweise eine Bremsscheibe, eine Kupplungsscheibe, etc. hat, gemäß verschiedenen exemplarischen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung/Offenbarung auf: eine Drehzahl-Ermittel-Einheit 10, welche konfiguriert ist, um eine Drehzahl der Reibungskomponente zu ermitteln, eine Hydraulischer-Druck-Ermittel-Einheit 20, welche konfiguriert ist, um einen hydraulischen Druck, welcher auf die Reibungskomponente wirkt, zu ermitteln, und eine Temperatur-Ermittel-Einheit 30, welche konfiguriert ist, um eine Temperatur der Reibungskomponente zu ermitteln, um die Temperatur, die Drehzahl und den hydraulischen Druck oder dergleichen der Reibungskomponente zu ermitteln, welche die Veränderung hinsichtlich des Reibungskoeffizienten der Reibungskomponente beeinflusst.
  • Die Drehzahl-Ermittel-Einheit 10 ist konfiguriert, um die Drehzahl einer Bremsscheibe des Bremssystems unter Reibungskomponenten zu ermitteln durch Wiedergeben/Widerspiegeln des Reifendrehradius zu der Fahrzeuggeschwindigkeit (z.B. durch den Quotienten aus Fahrzeuggeschwindigkeit und Reifenradius), welche von einem Fahrzeuggeschwindigkeit-Sensor ermittelt wird, und um dann den ermittelten Reibungskoeffizient an ein Reibungskoeffizient-Modell 43 auszugeben, welches an einer Reibungskoeffizient-Einhänge-Einheit 42 einer Steuervorrichtung 40 eingehängt (z.B. über einen „Mountingpoint“ 42 der Steuervorrichtung 40 zugänglich gemacht) ist.
  • Zum Beispiel ermittelt die Drehzahl-Ermittel-Einheit 10 die Drehzahl (Umdrehungen/Sekunde) der Bremsscheibe durch den Prozess des Teilens der Fahrzeuggeschwindigkeit, welche mittels des Fahrzeuggeschwindigkeit-Sensors ermittelt wird, durch den Reifendrehradius, wobei die Drehzahl der Bremsscheibe dieselbe ist wie die Reifen-Drehzahl.
  • Des Weiteren kann die Drehzahl-Ermittel-Einheit 10 als ein Drehzahlsensor (bzw. Geschwindigkeitssensor) verwendet werden durch Ermitteln der Drehzahl der Kupplungsscheibe des Kupplungssystems unter den Reibungskomponenten, zum Beispiel der Drehzahl der Kupplungsscheibe und einer Eingangswelle eines Getriebes, und Bereitstellen der ermittelten Drehzahl an das Reibungskoeffizient-Modell 43, oder kann eine Eingangsdrehzahl liefern, welche von einem Motor (z.B. einem Verbrennungsmotor) in ein Getriebe eingegeben wird, von einer Getriebe-Steuervorrichtung zu dem Reibungskoeffizient-Modell 43.
  • Die Hydraulischer-Druck-Ermittel-Einheit 20 kann als ein hydraulischer Sensor verwendet werden durch Ermitteln eines hydraulischen Drucks, welcher von einem Hauptzylinder zu einem Radzylinder geliefert wird und auf die Bremsscheibe wirkt, und Liefern (z.B. Übergeben) des ermittelten hydraulischen Drucks an das Reibungskoeffizient-Modell 43, oder durch Ermitteln eines hydraulischen Drucks, welcher zu einem Radzylinder verteilt wird während der Betätigung einer Anti-Blockier-Bremssystem-Vorrichtung (ABS-Vorrichtung) und auf die Bremsscheibe wirkt, und Liefern des ermittelten hydraulischen Drucks an das Reibungskoeffizient-Modell 43.
  • Des Weiteren kann die Hydraulischer-Druck-Ermittel-Einheit 20 einen hydraulischen Druck liefern, welcher während der Betätigung der Kupplung auf die Kupplungsscheibe wirkt, von der Getriebe-Steuervorrichtung an das Reibungskoeffizient-Modell 43, oder kann als ein hydraulischer Sensor verwendet werden durch Ermitteln eines hydraulischen Drucks, welcher während der Betätigung der Kupplung auf die Kupplungsscheibe wirkt, und Liefern des ermittelten hydraulischen Drucks an das Reibungskoeffizient-Modell 43.
  • Die Temperatur-Ermittel-Einheit 30 kann konfiguriert sein, um thermische Energie (Bremsenergie) der Bremsscheibe während der Bremsbetätigung zu ermitteln basierend auf: einem Umweltbedingung-Parameter einer Bremsscheibe bei Reibungskomponenten, einem Mechanische-oder-Thermische-Eigenschaft-Parameter einer Bremsscheibe, einem Spezifikation-Parameter gemäß der Spezifikation eines Bremsklotzes inklusive eines Bremssattels, und einer Bremsscheibe, zum Bestimmen von Kühlenergie einer Bremsscheibe basierend auf dem Konvektion- und Strahlung-Kühlen der Bremsscheibe, und um dann die Bremsscheibe-Temperatur als eine Differenz zwischen der thermischen Energie und der Kühlenergie der Bremsscheibe zu ermitteln.
  • Die Temperatur-Ermittel-Einheit 30 ist konfiguriert, um eine thermische Energie der Bremsscheibe während der Bremsbetätigung zu ermitteln durch eine konventionelle Thermische-Energie-Ermittel-Formel, welche einen Umweltbedingung-Parameter, welcher eine Umgebungstemperatur und eine Anfangstemperatur der Bremsscheibe aufweist, einen Mechanische-oder-Thermische-Eigenschaft-Parameter der Bremsscheibe, welcher Masse, Dichte und spezifische Wärme (z.B. spezifische Wärmekapazität) aufweist, einen Spezifikation-Parameter des Bremssystems, welcher eine Kolbenfläche eines Radzylinders, welcher auf einen Bremsklotz drückt, und eine Reibungsfläche und einen effektiven Radius der Bremsscheibe aufweist, welche mit dem Bremsklotz in Kontakt steht, verwendet, um die Kühlenergie der Bremsscheibe zu ermitteln durch eine konventionelle Kühlenergie-Ermittel-Formel unter Verwenden von Konvektion- und Strahlung-Kühlen der Bremsscheibe, und um dann die Temperatur der Bremsscheibe als eine Differenz zwischen der thermischen Energie und der Kühlenergie der Bremsscheibe zu ermitteln.
  • Als Referenz wird der Betrag des Konvektion-Kühlens zum Bestimmen der Kühlenergie der Bremsscheibe ermittelt basierend auf Parametern wie beispielsweise dem Konvektion-Kühlkoeffizienten und der Konvektion-Kühlfläche der Bremsscheibe, und der Betrag des Strahlung-Kühlens kann ermittelt werden basierend auf Parametern wie beispielsweise der Stefan-Boltzmann-Konstante, dem Emissionskoeffizienten (z.B. dem Emissionsvermögen) und der Strahlung-Kühlfläche, etc.
  • Alternativ kann die Temperatur-Ermittel-Einheit 30 als ein Infrarot-Temperatursensor verwendet werden (bzw. kann ein Infrarot-Temperatursensor als die Temperatur-Ermittel-Einheit 30 verwendet werden), welcher an einer vorbestimmten Position des Fahrzeugkörpers angebracht ist, um die Oberflächentemperatur einer Bremsscheibe oder einer Kupplungsscheibe unter Reibungskomponenten zu ermitteln.
  • Wie in 1 dargestellt weist das Leistungsbewertung-System einer Fahrzeugvorrichtung, welche eine Reibungskomponente hat, gemäß verschiedenen exemplarischen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung/Offenbarung ferner eine Steuervorrichtung 40 auf, welche eine Reibungskoeffizient-Modell-Einhänge-Einheit 42, an welcher das Reibungskoeffizient-Modell 43 austauschbar eingehängt ist, und eine Drehmoment-Ermittel-Einheit 44 aufweist.
  • Das Reibungskoeffizient-Modell 43 ist konfiguriert, um einen einzelnen Reibungskoeffizienten vorherzusagen, welcher ermittelt wird basierend auf: der Drehzahl der Reibungskomponente, welche mittels der Drehzahl-Ermittel-Einheit 10 ermittelt wird, dem hydraulischen Druck, welcher mittels der Hydraulischer-Druck-Ermittel-Einheit 20 ermittelt wird, und der Reibungskomponente-Temperatur, welche mittels der Temperatur-Ermittel-Einheit 30 ermittelt wird, und um dann den ermittelten Reibungskoeffizienten an die Drehmoment-Ermittel-Einheit 44 auszugeben.
  • Alternativ kann das Reibungskoeffizient-Modell 43 konfiguriert sein, um eine Karte von Reibungskoeffizienten (MAP) (auch als eine „Reibungskoeffizient-Karte“ bezeichnet) zu bilden und auszugeben basierend auf drei Eingangswerten, welche die Drehzahl der Reibungskomponente, welche mittels der Drehzahl-Ermittel-Einheit 10 ermittelt wird, den hydraulischen Druck, welcher mittels der Hydraulischer-Druck-Ermittel-Einheit 20 ermittelt wird, und die Reibungskomponente-Temperatur, welche mittels der Temperatur-Ermittel-Einheit 30 ermittelt wird, aufweisen.
  • Zum Beispiel, wie in 3 dargestellt, kann der Reibungskoeffizient-Karte-Ausgang (z.B. Reibungskoeffizient-Karte-Ausgabewert) von dem Reibungskoeffizient-Modell 43 gebildet sein durch Abbilden einer Veränderung hinsichtlich der Drehzahl der Reibungskomponente, einer Veränderung hinsichtlich des hydraulischen Drucks, welcher auf die Reibungskomponente wirkt, und einer Veränderung hinsichtlich der Temperatur der Reibungskomponente.
  • Wie in 5 dargestellt kann das Reibungskoeffizient-Modell 43 bereitgestellt sein für jede Reibungskomponente-Spezifikation, und kann austauschbar an der Reibungskoeffizient-Modell-Einhänge-Einheit 42 der Steuervorrichtung 40 eingehängt sein (z.B. in diese eingesteckt sein).
  • Zum Beispiel kann das Reibungskoeffizient-Modell 43 bereitgestellt sein in einer Form eines Speicherchips, und kann an der Reibungskoeffizient-Modell-Einhänge-Einheit 42 der Steuervorrichtung 40 eingehängt sein (z.B. über den Einhängepunkt 42, dem sogenannten „Mountingpoint“, der Steuervorrichtung 40 zugänglich gemacht sein).
  • Demzufolge kann bei der Konfiguration des Leistungsbewertung-Systems gemäß verschiedenen exemplarischen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung/Offenbarung, weil nur das Reibungskoeffizient-Modell 43, welches an der Reibungskoeffizient-Modell-Einhänge-Einheit 42 eingehängt ist, durch ein Reibungskoeffizient-Modell ausgetauscht werden muss, welches eine unterschiedliche Spezifikation hat, eine Leistungsbewertung für ein Bremssystem oder ein Kupplungssystem, welches eine Reibungskomponente aufweist, mit unterschiedlichen Spezifikationen einfach erreicht werden.
  • Daher sagt das Reibungskoeffizient-Modell 43, welches an der Reibungskoeffizient-Modell-Einhänge-Einheit 42 der Steuervorrichtung 40 eingehängt ist, einen einzelnen Reibungskoeffizienten voraus, welcher aus (z.B. basierend auf) drei Eingangswerten ermittelt wird, welche die Drehzahl der Reibungskomponente, welche mittels der Drehzahl-Ermittel-Einheit 10 ermittelt wird, den hydraulischen Druck, welcher mittels der Hydraulischer-Druck-Ermittel-Einheit 20 ermittelt wird, und die Reibungskomponente-Temperatur aufweisen, welche mittels der Temperatur-Ermittel-Einheit 30 ermittelt wird, und gibt den vorhergesagten Reibungskoeffizienten an die Drehmoment-Ermittel-Einheit 44 aus.
  • Andererseits ermittelt die Drehmoment-Ermittel-Einheit 44 das Bremsdrehmoment eines Bremssystems unter Verwenden des Reibungskoeffizienten der Bremsscheibe des Bremsscheibe-Ausgangs von dem Reibungskoeffizient-Modell 43, oder ermittelt das Antriebsdrehmoment eines Kupplungssystems unter Verwenden des Reibungskoeffizient-Ausgangs von dem Reibungskoeffizient-Modell 43.
  • Beim Ermitteln des Bremsdrehmoments, welches auf das Bremssystem angewendet wird, kann die Drehmoment-Ermittel-Einheit 44 das Bremsdrehmoment ermitteln unter Verwenden eines Reibungskoeffizienten, welcher aus dem Reibungskoeffizient-Modell 43 extrahiert wird, d.h. eines genaueren Reibungskoeffizienten, für welchen eine Veränderung hinsichtlich der Drehzahl der Bremsscheibe, eine Veränderung hinsichtlich des hydraulischen Drucks, welcher auf die Bremsscheibe wirkt, und eine Veränderung hinsichtlich der Temperatur der Bremsscheibe widergespiegelt werden, sodass das Bremsdrehmoment genauer ermittelt werden kann.
  • In der vorliegenden Art und Weise wird das Bremsdrehmoment, welches mittels der Drehmoment-Ermittel-Einheit 44 ermittelt wird, auf das Fahrzeugbremssystem durch die Bremssteuervorrichtung ausgeübt, sodass das Fahrzeugbremssystem mit dem Bremsdrehmoment, welches mittels der Drehmoment-Ermittel-Einheit 44 ermittelt wird, betätigt werden kann, und daher kann die Leistungsbewertung des Bremssystems genauer erzielt werden.
  • Des Weiteren, beim Ermitteln des Antriebsdrehmoments des Kupplungssystems, kann die Drehmoment-Ermittel-Einheit 44 das Antriebsdrehmoment ermitteln unter Verwenden eines Reibungskoeffizienten, welcher aus dem Reibungskoeffizient-Modell 43 extrahiert (z.B. herausgezogen) wird, d.h. eines genauen Reibungskoeffizienten, für welchen eine Veränderung hinsichtlich der Drehzahl der Kupplungsscheibe, eine Veränderung hinsichtlich des hydraulischen Drucks, welcher auf die Kupplungsscheibe wirkt, und eine Veränderung hinsichtlich der Temperatur der Kupplungsscheibe widergespiegelt werden, so dass das Antriebsdrehmoment des Kupplungssystems genauer ermittelt werden kann.
  • Indes kann das Leistungsbewertung-System für eine Fahrzeugvorrichtung, welche eine Reibungskomponente hat, gemäß verschiedenen exemplarischen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung/Offenbarung gebildet sein als ein virtuelles Scheibenbremsensystem oder ein virtuelles Kupplungssystem.
  • Zum Beispiel kann eine Fahrzeug-Modell-Einheit, welche eine Fahrzeugbedingung simuliert unter Verwenden eines Computers gebildet sein, und die Drehzahl-Ermittel-Einheit 10, die Hydraulischer-Druck-Ermittel-Einheit 20, die Temperatur-Ermittel-Einheit 30, die Steuervorrichtung 40, welche das Reibungskoeffizient-Modell 43 und die Drehmoment-Ermittel-Einheit 44 aufweist, und dergleichen können als eine kommerzielle Software, welche ein virtuelles Scheibenbremsensystem oder ein virtuelles Kupplungssystem aufweist, gebildet sein unter Verwenden einer „Modelica“-Sprache („Modelica Language“) oder anderen Programmiersprachen, und die gebildete Software kann zugänglich verwendet werden für die Leistungsbewertung des Bremssystems oder des Kupplungssystems.
  • Hier weist eine Kurzbeschreibung auf: die Betätigung des Reibungskoeffizient-Modells 43, welches an der Reibungskoeffizient-Modell-Einhänge-Einheit 42 der Steuervorrichtung 40 eingehängt ist, in der Hinsicht, dass ein einzelner Reibungskoeffizient, welcher aus drei Eingangswerten ermittelt wird, welche die Drehzahl der Reibungskomponente, den hydraulischen Druck, welcher auf die Reibungskomponente wirkt, und die Temperatur der Reibungskomponente aufweisen, vorhergesagt und ausgegeben wird.
  • Als erstes kann das Reibungskoeffizient-Modell 43 grundsätzlich gebildet sein/werden unter Verwenden eines Maschinenlernen-Algorithmus, bei welchem verschiedene Funktionen, welche für die Charakteristika (z.B. die kennzeichnenden Eigenschaften) des Reibungskoeffizienten geeignet sind, ausgewählt werden können. Des Weiteren, um die Reibungskoeffizient-Vorhersage-Leistung zu verbessern, kann ferner Maschinenlernen-Algorithmus-Anpassen für jede Funktion oder eine neu entwickelte Funktion verwendet werden.
  • Als ein Beispiel kann unter verschiedenen Maschinenlernen-Algorithmen das Reibungskoeffizient-Modell 43 gebildet sein als ein gewöhnlicher Entscheidungsbaum-Algorithmus, bei welchem, angenommen, dass drei Variablen, zum Beispiel die Drehzahl der Reibungskomponente, der hydraulische Druck, welcher auf die Reibungskomponente wirkt, die Temperatur der Reibungskomponente und dergleichen, als EINGABE eingestellt sind, und ein einzelner Reibungskoeffizient, d.h. eine einzelne Variable, als AUSGABE eingestellt ist, ein Ausgangswert für die obigen drei Eingabewerte in einem Ja/NEIN-Format angefragt (z.B. abgefragt) wird, die Frage wiederholt wird bis ein als „JA“ ermittelter Wert auftritt, und dann ein Wert (R), welcher als „JA“ definiert ist, als ein Ausgabewert definiert wird.
  • Dementsprechend, indem das Reibungskoeffizient-Modell 43 gebildet ist durch Vervollständigen des Maschinenlernens gemäß dem Entscheidungsbaum-Algorithmus, kann der einzelne Reibungskoeffizient, welcher zu den drei Eingangswerten passt, welche die Drehzahl der Reibungskomponente, den hydraulischen Druck, welcher auf die Reibungskomponente wirkt, und die Temperatur der Reibungskomponente aufweisen, ausgegeben werden.
  • Als verschiedene beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung/Offenbarung kann das Reibungskoeffizient-Modell 43 unter verschiedenen Maschinenlernen-Algorithmen als ein gewöhnlicher „Random Forest“-Algorithmus (z.B. als ein Klassifikations- und Regressionsverfahren, welches aus mehreren unkorrelierten Entscheidungsbäumen besteht) gebildet sein, bei welchem, angenommen, dass drei Variablen, wie beispielsweise die Drehzahl der Reibungskomponente, der hydraulische Druck, welcher auf die Reibungskomponente wirkt, die Temperatur der Reibungskomponente, und dergleichen als EINGABE eingestellt sind, und ein einzelner Reibungskoeffizient, d.h. eine einzelne Variable, als AUSGABE eingestellt ist, ein einzelner Ausgabewert für die drei Eingabewerte zurückgegeben wird und mehrere Male extrahiert (z.B. herausgezogen) wird und in einem JA/NEIN-Format abgefragt wird, die Frage wiederholt wird bis ein Wert, welcher als „JA“ ermittelt ist, erhalten wird, und dann ein Durchschnittswert der Werte (R), welche durch die Fragen ermittelt werden, als ein Ausgangswert definiert wird.
  • Dementsprechend kann durch das Reibungskoeffizient-Modell 43, welches gebildet ist durch Vervollständigen des Maschinenlernens gemäß dem „Random Forest“-Algorithmus, der einzelne Reibungskoeffizient, welcher zu den drei Eingangswerte passt, welche die Drehzahl der Reibungskomponente, den hydraulischen Druck, welcher auf die Reibungskomponente wirkt, und die Temperatur der Reibungskomponente aufweisen, ausgegeben werden.
  • Als ein weiteres Beispiel kann unter verschiedenen Maschinenlernen-Algorithmen das Reibungskoeffizient-Modell 43 gebildet sein als ein gewöhnlicher „Gradient-Boosting“-Algorithmus (z.B. ein Gradient-Verstärkung-Algorithmus), bei welchem, angenommen, dass drei Variablen, wie beispielsweise die Drehzahl der Reibungskomponente, der hydraulischen Druck, welcher auf die Reibungskomponente wirkt, die Temperatur der Reibungskomponente und dergleichen als EINGABE festgelegt sind, und ein einzelner Reibungskoeffizient, d.h. eine einzelne Variable, als AUSGABE festgelegt ist, ein Durchschnitt der Ausgangswerte als erstes ermittelt wird, und dann das Ergebnis des Baums, welcher eine Differenz (RESIDUAL) des Durchschnitts vorhergesagt, wiederholt zu dem Durchschnitt der Ausgangswerte hinzugefügt wird.
  • Dementsprechend kann durch das Reibungskoeffizient-Modell 43, welches gebildet wird durch Vervollständigen des Maschinenlernens gemäß dem „Gradient-Boosting“-Algorithmus der einzelne Reibungskoeffizient, welcher zu den drei Eingabewerten passt, welche die Drehzahl der Reibungskomponente, den hydraulischen Druck, welcher auf die Reibungskomponente wirkt, und die Temperatur der Reibungskomponente aufweisen, ausgegeben werden.
  • Als ein weiteres Beispiel kann unter den verschiedenen Maschinenlernen-Algorithmen das Reibungskoeffizient-Modell 43 als ein konventioneller „Lang-Kurz-Zeitgedächtnis“-Algorithmus (z.B. als ein sogenannter „long short term memory (LSTM) algorithm“) gebildet sein, bei welchem, angenommen, dass drei Variablen, wie beispielsweise die Drehzahl der Reibungskomponente, der hydraulische Druck, welcher auf die Reibungskomponente wirkt, die Temperatur der Reibungskomponente, und dergleichen als EINGABE eingestellt sind, und ein einzelner Reibungskoeffizient, d.h. eine einzelne Variable, als AUSGABE eingestellt ist, die vorangegangenen zehn Werte (Anzahl kann angepasst werden), welche den aktuellen Wert aufweisen, zum Modell-Trainieren anwendet werden und das mechanische Lernen wird ausgeführt unter Berücksichtigung des aktuellen Wertes mit Bezug auf die vorangegangenen Werte.
  • Hier wird ein Verfahren zum Bewerten von Leistung einer Fahrzeugvorrichtung, welche eine Reibungskomponente hat, gemäß verschiedenen exemplarischen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung/Offenbarung untenstehend beschrieben.
  • Leistungsbewertung-Verfahren für Bremssystem
  • Als erstes werde die Drehzahl der Bremsscheibe unter den Fahrzeug-Reibungskomponenten, der hydraulische Bremsdruck, welcher auf die Bremsscheibe wirkt, und die Temperatur der Bremsscheibe ermittelt (S101, S102 und S103).
  • Die Drehzahl der Bremsscheibe kann ermittelt werden mittels der Drehzahl-Ermittel-Einheit 10.
  • Zum Beispiel kann in der Drehzahl-Ermittel-Einheit 10 die Drehzahl (Umdrehung/Sekunde) der Bremsscheibe ermittelt werden durch Teilen der Fahrzeuggeschwindigkeit, welche von dem Fahrzeuggeschwindigkeit-Sensor ermittelt wird, durch den Reifendrehradius, und die ermittelte Drehzahl der Bremsscheibe wird an das Reibungskoeffizienten-Modell 43 ausgegeben, welches an der Reibungskoeffizient-Modell-Einhänge-Einheit 42 der Steuervorrichtung 40 eingehängt ist (S101).
  • In der Hydraulischer-Druck-Ermittel-Einheit 20 kann der hydraulische Bremsdruck erlangt (z.B. ermittelt) werden durch Messen des hydraulischen Drucks, welcher von dem Hauptzylinder an den Radzylinder geliefert wird, und der gemessene hydraulische Bremsdruck wird an das Reibungskoeffizient-Modell 43 ausgegeben (S102).
  • In der Temperatur-Ermittel-Einheit 30 kann die Temperatur der Bremsscheibe ermittelt werden als eine Differenz zwischen der thermischen Energie der Bremsscheibe während des Bremsens und der Kühlenergie der Bremsscheibe während des Bremsens, und die ermittelte Scheibentemperatur wird an das Reibungskoeffizient-Modell 43 ausgegeben (S103).
  • In der Temperatur-Ermittel-Einheit 30 kann die Temperatur der Bremsscheibe ermittelt werden durch Ermitteln der thermischen Energie der Bremsscheibe während der Bremsbetätigung durch eine konventionelle Thermische-Energie-Ermittel-Formel unter Verwenden von: einem Umweltbedingung-Parameter, welcher eine Umgebungstemperatur und eine Anfangstemperatur der Bremsscheibe aufweist, einem Mechanische-oder-Thermische-Eigenschaft-Parameter der Bremsscheibe, welcher Masse, Dichte und spezifische Wärme (z.B. spezifischen Wärmekapazität) aufweist, einem spezifischen Parameter des Bremssystems, welcher eine Kolbenfläche des Radzylinders, welcher einen Bremsklotz drückt, und eine Reibungsfläche und einen effektiven Radius der Bremsscheibe aufweist, welche mit dem Bremsklotz in Kontakt steht, Ermitteln der Kühlenergie der Bremsscheibe mittels einer konventionellen Kühlenergie-Ermittel-Formel unter Verwenden von Konvektion- und Strahlung-Kühlen der Bremsscheibe, und dann Ermitteln der Temperatur der Bremsscheibe als eine Differenz zwischen der thermischen Energie und der Kühlenergie der Bremsscheibe, wobei die ermittelte Temperatur der Bremsscheibe an das Reibungskoeffizient-Modell 43 ausgegeben wird.
  • Als Referenz kann der Betrag des Konvektion-Kühlens zum Ermitteln der Kühlenergie der Bremsscheibe ermittelt werden basierend auf Parametern wie beispielsweise dem Konvektion-Kühlkoeffizienten und der Konvektion-Kühlfläche der Bremsscheibe, und der Betrag des Strahlung-Kühlens kann ermittelt werden basierend auf Parametern wie beispielsweise der Stefan-Boltzmann-Konstante, dem Emissionsvermögen (z.B. dem Emissionskoeffizienten), der Strahlung-Kühlfläche, etc.
  • Alternativ kann beim Ermitteln einer Temperatur der Reibungskomponente ein Infrarot-Temperatursensor als die Temperatur-Ermittel-Einheit 30 verwendet werden, um die Oberflächentemperatur einer Bremsscheibe direkt zu messen.
  • Nachfolgend wird in dem Reibungskoeffizient-Modell 43, welches an der Reibungskoeffizient-Modell-Einhänge-Einheit 42 der Steuervorrichtung 40 eingehängt ist, ein einzelner Reibungskoeffizient ermittelt basierend auf der Drehzahl der Reibungskomponente, welche mittels der Drehzahl-Ermittel-Einheit 10 ermittelt wird, dem hydraulischen Bremsdruck, welcher mittels der Hydraulischer-Druck-Ermittel-Einheit 20 ermittelt wird, und der Reibungskomponente-Temperatur, welche mittels der Temperatur-Ermittel-Einheit 30 ermittelt wird, und dann wird der ermittelte Reibungskoeffizient an die Drehmoment-Ermittel-Einheit 44 ausgegeben (S104).
  • Zum Beispiel, wenn drei Eingangswerte, welche die Drehzahl der Bremsscheibe, den hydraulischen Druck, welcher auf die Bremsscheibe wirkt, und die Temperatur der Bremsscheibe aufweisen, in das Reibungskoeffizient-Modell 43 eingegeben werden, sagt das Reibungskoeffizient-Modell 43 einen einzelnen Reibungskoeffizienten voraus, welcher zu den drei Eingangswerten passt, und gibt den vorhergesagten Reibungskoeffizienten an die Drehmoment-Ermittel-Einheit 44 aus.
  • Alternativ kann eine Reibungskoeffizienten-Karte, welche basierend auf den drei Eingangswerten gebildet ist, von dem Reibungskoeffizient-Modell 43 ausgegeben werden.
  • Die Reibungskoeffizient-Karte ist in einem 3D-Datentyp gebildet, um einen Reibungskoeffizienten vorherzusagen, welcher variiert gemäß einer Veränderung hinsichtlich der Drehzahl, einer Veränderung hinsichtlich des hydraulischen Drucks und einer Veränderung hinsichtlich der Temperatur, sodass, wenn das Reibungskoeffizient-Modell 43 nicht an der Reibungskoeffizient-Modell-Einhänge-Einheit 42 eingehängt ist, die Reibungskoeffizient-Karte in der Steuervorrichtung 40 gespeichert werden kann.
  • Dementsprechend kann, wenn das Reibungskoeffizient-Modell 43 nicht an der Reibungskoeffizient-Modell-Einhänge-Einheit 42 der Steuervorrichtung eingehängt ist, falls drei Eingangswerte, welche die Drehzahl der Bremsscheibe, den hydraulischen Druck, welcher auf die Bremsscheibe wirkt, und die Temperatur der Bremsscheibe aufweisen, in die Reibungskoeffizient-Karte eingegeben werden, ein einzelner Reibungskoeffizient genau extrahiert (z.B. herausgezogen) werden, welcher zu den drei Eingangswerten passt.
  • Wie oben stehend beschrieben kann das Reibungskoeffizient-Modell 43 bereitgestellt sein für jede Reibungskomponente-Spezifikation und austauschbar an der Reibungskoeffizient-Modell-Einhänge-Einheit 42 der Steuervorrichtung 40 eingehängt sein, so dass, wenn das Reibungskoeffizient-Modell 43, welches an der Reibungskoeffizient-Modell-Einhänge-Einheit 42 eingehängt ist, durch ein Reibungskoeffizient-Modell ausgetauscht wird, welches eine unterschiedliche Spezifikation hat, die Leistungsbewertung für ein Bremssystem oder ein Kupplungssystem, welches Reibungskomponenten aufweist, mit unterschiedlichen Spezifikationen einfach durchgeführt werden kann.
  • 4 ist ein Schaubild, welches eine Veränderung hinsichtlich des Reibungskoeffizienten, welcher tatsächlich von dem Leistungsbewertung-System und -Verfahren für die Fahrzeugvorrichtung, welche die Reibungskomponente hat, gemäß verschiedenen exemplarischen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung/Offenbarung ermittelt wird darstellt.
  • Bezugnehmend auf 4 kann gesehen werden, dass, sogar wenn die Drehzahl der Bremsscheibe, welche mittels der Drehzahl-Ermittel-Einheit 10 ermittelt wird, der hydraulische Druck, welcher mittels der Hydraulischer-Druck-Ermittel-Einheit 20 ermittelt wird, und die Temperatur der Bremsscheibe, welche mittels der Temperatur-Ermittel-Einheit 30 ermittelt wird, sich gemäß den Fahrbedingungen (z.B. Antriebsbedingungen) eines Fahrzeugs verändern, der Reibungskoeffizient, welcher aus dem Reibungskoeffizient-Modell 43 extrahiert (z.B. herausgezogen) wird, als ein einzelner Wert ermittelt werden kann, welcher zu der Drehzahl, dem hydraulischen Druck und der Temperatur der Bremsscheibe passt.
  • Als nächstes ermittelt die Drehmoment-Ermittel-Einheit 44 das Bremsdrehmoment (DrehmomentBremse) unter Verwenden einer gewöhnlichen Ermittel-Formel wie beispielsweise der untenstehenden Formel 1, welche den Reibungskoeffizient-Ausgang (z.B. Reibungskoeffizient-Ausgabewert) von dem Reibungskoeffizient-Modell 43 wiederspiegelt (S105). D r e h n o r n e n t B r e m s e = 2 × μ × ρ × A K o l b e n × R e f f e k t i v
    Figure DE102020130724A1_0001
  • In Formel 1 ist µ ein Reibungskoeffizient, ρ ist ein hydraulischer Druck, AKolben ist eine Kolbenquerschnittsfläche des Radzylinders und Reffektiv ist ein effektiver Radius der Bremsscheibe.
  • Zu der jetzigen Zeit, weil der Reibungskoeffizient, welcher verwendet wird, wenn das Bremsdrehmoment mittels der Drehmoment-Ermittel-Einheit 44 ermittelt wird, ein genauer Reibungskoeffizient ist, für welchen eine Veränderung hinsichtlich der Drehzahl der Bremsscheibe, eine Veränderung hinsichtlich des hydraulischen Bremsdrucks und eine Veränderung hinsichtlich der Temperatur der Bremsscheibe wie obenstehend beschrieben widergespiegelt wird, kann das Bremsdrehmoment genauer ermittelt werden.
  • Daher, durch das Ausüben des Bremsdrehmoments, welches mittels der Drehmoment-Ermittel-Einheit 44 ermittelt wird, auf das Bremssystem durch die Steuervorrichtung, kann das Fahrzeugbremssystem mit dem Bremsdrehmoment betätigt werden, welches mittels der Drehmoment-Ermittel-Einheit 44 ermittelt wird, und daher kann die Leistungsbewertung für das Fahrzeugbremssystem genauer gemacht werden.
  • Leistungsbewertung-Verfahren für Kupplungssystem
  • Als erstes werden die Drehzahl einer Kupplungsscheibe, welche mit einer Eingangswelle eines Getriebes der Fahrzeug-Reibungskomponente verbunden ist, der hydraulische Druck, welcher auf die Kupplungsscheibe wirkt, und die Temperatur der Kupplungsscheibe ermittelt (S101, S102 und S103).
  • Die Drehzahl der Kupplungsscheibe kann ermittelt werden durch die Drehzahl-Ermittel-Einheit 10.
  • Zum Beispiel kann die Drehzahl der Eingangswelle oder der Kupplungsscheibe des Getriebes mittels eines Drehzahlsensors ermittelt werden und an das Reibungskoeffizient-Modell 43 ausgegeben werden, oder anderweitig wird die Eingangsdrehzahl, welche von dem (Verbrennungs-)Motor zu dem Getriebe eingegeben wird, von der Getriebe-Steuervorrichtung empfangen und an das Reibungskoeffizient-Modell 43 ausgegeben (S101).
  • Der hydraulische Druck wird mittels eines hydraulischen Sensors gemessen, welcher als die Hydraulischer-Druck-Ermittel-Einheit 20 verwendet wird, und an das Reibungskoeffizient-Modell 43 ausgegeben (S102).
  • Zum Beispiel wird der Betrag des hydraulischen Drucks (z.B. die hydraulische Druckstärke), welcher während der Kupplungskuppelbetätigung auf die Kupplungsscheibe wirkt, mittels des hydraulischen Sensors gemessen und an das Reibungskoeffizient-Modell 43 der Steuervorrichtung 40 ausgegeben (S102).
  • Die Temperatur der Kupplungsscheibe wird mittels eines Infrarot-Temperatursensors gemessen, welcher als die Scheibentemperatur-Ermittel-Einheit 30 verwendet wird, und an das Reibungskoeffizient-Modell 43 ausgegeben (S103).
  • Nachfolgend wird in dem Reibungskoeffizient-Modell 43, welches an der Reibungskoeffizient-Modell-Einhänge-Einheit 42 der Steuervorrichtung 40 eingehängt ist, ein einzelner Reibungskoeffizient, welcher ermittelt wird basierend auf der Drehzahl der Kupplungsscheibe, welche von der Drehzahl-Ermittel-Einheit 10 ausgegeben wird, dem hydraulischen Druck, welcher von der hydraulischen Druck-Ermittel-Einheit 20 ausgegeben wird, und der Kupplungsscheibetemperatur, welche von der Temperatur-Ermittel-Einheit 30 ausgegeben wird, extrahiert und ausgegeben (S104) .
  • Zum Beispiel, wenn drei Eingangswerte, welche die Drehzahl der Kupplungsscheibe, den hydraulischen Druck, welcher auf die Kupplungsscheibe wirkt, und die Temperatur der Kupplungsscheibe aufweisen, in das Reibungskoeffizient-Modell 43 eingegeben werden, sagt das Reibungskoeffizient-Modell 43 einen einzelnen Reibungskoeffizienten voraus, welcher zu den drei Eingangswerten passt, und gibt den vorhergesagten Reibungskoeffizienten an die Drehmoment-Ermittel-Einheit 44 aus.
  • Alternativ kann eine Reibungskoeffizient-Karte, welche basierend auf den drei Eingangswerten gebildet ist von dem Reibungskoeffizient-Modell 43 ausgegeben werden.
  • Die Reibungskoeffizient-Karte ist gebildet, um einen Reibungskoeffizienten zu erlangen, welcher gemäß einer Veränderung hinsichtlich der Drehzahl, einer Veränderung hinsichtlich des hydraulischen Drucks und einer Veränderung hinsichtlich der Temperatur der Kupplungsscheibe variiert, so dass, wenn das Reibungskoeffizient-Modell 43 nicht an der Reibungskoeffizient-Modell-Einhänge-Einheit 42 eingehängt ist, die Reibungskoeffizient-Karte in der Steuervorrichtung 40 gespeichert sein/werden kann.
  • Dementsprechend kann, wenn das Reibungskoeffizient-Modell 43 nicht an der Reibungskoeffizient-Modell-Einhänge-Einheit 42 der Steuervorrichtung 40 eingehängt ist, falls drei Eingangswerte, welche die Drehzahl der Kupplungsscheibe, den hydraulischen Druck, welcher auf die Kupplungsscheibe wirkt, und die Temperatur der Kupplungsscheibe aufweisen, in die Reibungskoeffizient-Karte eingegeben werden, ein einzelner Reibungskoeffizient genau extrahiert (z.B. herausgezogen) werden, welcher zu den drei Eingangswerten passt.
  • Bezugnehmend auf 4 kann gesehen werden, dass, sogar wenn die Drehzahl der Kupplungsscheibe, welche mittels der Drehzahl-Ermittel-Einheit 10 ermittelt wird, der hydraulische Druck, welcher mittels der Hydraulischer-Druck-Ermittel-Einheit 20 ermittelt wird, und die Temperatur der Kupplungsscheibe, welche mittels der Temperatur-Ermittel-Einheit 30 ermittelt wird, gemäß den Fahrbedingungen (bzw. Antriebsbedingungen) eines Fahrzeugs variieren, der Reibungskoeffizient, welcher aus dem Reibungskoeffizient-Modell 43 extrahiert wird, als ein einzelner Wert ermittelt werden kann, welcher zu der Drehzahl, dem hydraulischen Druck und der Temperatur der Kupplungsscheibe passt.
  • Als nächstes ermittelt die Drehmoment-Ermittel-Einheit 44 das Antriebsdrehmoment unter Verwenden einer gewöhnlichen Ermittel-Formel, welche den Reibungskoeffizienten, welcher von dem Reibungskoeffizient-Modell 43 ausgegeben wird, widerspiegelt (S105).
  • Zu der jetzigen Zeit, wenn das Antriebsdrehmoment des Kupplungssystems mittels der Drehmoment-Ermittel-Einheit 44 ermittelt wird, wird der Reibungskoeffizient, welcher von dem Reibungskoeffizient-Modell 43 ermittelt und ausgegeben wird, d.h. ein genauer Reibungskoeffizient, für welchen eine Veränderung hinsichtlich der Drehzahl der Kupplungsscheibe, eine Veränderung hinsichtlich des hydraulischen Drucks, welcher auf die Kupplungsscheibe wirkt, und eine Veränderung hinsichtlich der Temperatur der Kupplungsscheibe widergespiegelt wird, verwendet, so dass das Antriebsdrehmoment das Kupplungssystems genauer ermittelt werden kann.
  • Daher, durch Anwenden des Antriebsdrehmoments des Kupplungssystems, welches mittels der Drehmoment-Ermittel-Einheit 44 des Kupplungssystems durch die Getriebe-Steuervorrichtung ermittelt wird, kann das Antriebsdrehmoment für die Beschleunigung eines Fahrzeugs durch das Kuppeln der Kupplungsscheibe mit dem Kupplung-Reibungsmaterial das Antriebsdrehmoment verwenden (z.B. einsetzen), welches mittels der Drehmoment-Ermittel-Einheit 44 ermittelt wird, und daher kann die Leistungsbewertung des Kupplungssystems in dem Fahrzeuggetriebe genau gemacht werden.
  • Darüber hinaus bezieht sich der Begriff „Steuerung“, „Steuereinheit“ oder „Steuervorrichtung“ auf eine Hardware-Vorrichtung, welche einen Speicher und einen Prozessor aufweist, welcher konfiguriert ist, um einen oder mehrere Schritte auszuführen, welche als Algorithmus-Struktur interpretiert werden. Der Speicher speichert Algorithmus-Schritte, und der Prozessor führt die Algorithmus-Schritte aus, um einen oder mehrere Prozesse eines Verfahrens in Übereinstimmung mit verschiedenen exemplarischen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung/Offenbarung auszuführen. Die Steuervorrichtung gemäß exemplarischen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung/Offenbarung kann durch einen nichtflüchtigen Speicher implementiert werden, welcher konfiguriert ist, um Algorithmen zum Steuern des Betriebs verschiedener Komponenten eines Fahrzeugs oder Daten über Softwarebefehle zum Ausführen der Algorithmen zu speichern, und einen Prozessor, welcher konfiguriert ist, um eine Betätigung auszuführen, welche oben stehend beschrieben ist, unter Verwenden der Daten, welche in dem Speicher gespeichert sind. Der Speicher und der Prozessor können individuelle (z.B. einzelne) Chips sein. Alternativ können der Speicher und der Prozessor in einem einzelnen Chip (z.B. Einzelchip) integriert sein. Der Prozessor kann als ein oder mehrere Prozessoren implementiert sein.
  • Die Steuervorrichtung oder die Steuereinheit kann mindestens ein Mikroprozessor sein, welcher von einem vorgegebenen Programm betrieben wird, welches eine Reihe von Befehlen zum Ausführen des Verfahrens aufweisen kann, welches in den zuvor genannten verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung/Offenbarung enthalten ist.
  • Die vorgenannte Erfindung/Offenbarung kann auch als computerlesbare Codes auf einem computerlesbaren Aufzeichnungsmedium (z.B. Aufzeichnungsträger) verkörpert sein. Das computerlesbare Aufzeichnungsmedium ist irgendeine beliebige Datenspeichervorrichtung, welche Daten speichern kann, welche danach von einem Computersystem gelesen werden können. Beispiele des computerlesbaren Aufzeichnungsmediums weisen auf: Festplattenlaufwerk (HDD), Festkörperplatte (SSD), Siliziumplattenlaufwerk (SDD), Festwertspeicher (z.B. Nur-LeseSpeicher)(ROM), Direktzugriffsspeicher (RAM), CD-ROMs, Magnetbänder, Disketten, optische Datenspeichervorrichtungen, etc. und die Implementierung als Trägerwellen (z.B. Übertragung über das Internet).
  • In verschiedenen exemplarischen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung/Offenbarung kann jede oben beschriebene Betätigung von einer Steuervorrichtung ausgeführt werden, und die Steuervorrichtung kann von einer Mehrzahl von Steuervorrichtungen konfiguriert oder eine integrierte einzelnen Steuervorrichtung sein.
  • Zur Erklärungserleichterung und genauen Definition werden in den beigefügten Ansprüchen die Begriffe „obere/r/s“, „untere/r/s“, „innere/r/s“, „äußere/r/s“, „oben“, „unten“, „aufwärts“, „abwärts“, „vordere/r/s“, „hintere/r/s“, „hinten“, „Innenseite-“, „Außenseite-“, „inwärts“ „auswärts“, „Innen-“, „Außen-“, „innerhalb“, „außerhalb“, „innen“, „außen“, „vorwärts“ und „rückwärts“ verwendet, um Merkmale der exemplarischen Ausführungsformen mit Bezug auf die Positionen solcher Merkmale, wie sie in den Figuren dargestellt sind, zu beschreiben. Es wird ferner verstanden, dass sich der Begriff „verbinden“ oder seine Abwandlungen sowohl auf eine direkte als auch auf eine indirekte Verbindung beziehen.
  • Die vorstehenden Beschreibungen spezifischer exemplarischer Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung/Offenbarung werden zu Zwecken der Veranschaulichung und Beschreibung präsentiert. Sie sind nicht dazu gedacht, erschöpfend zu sein oder die vorliegende Erfindung/Offenbarung auf die genauen offenbarten Formen zu beschränken, und natürlich sind im Lichte der obigen Lehren viele Modifikationen und Variationen möglich. Die exemplarischen Ausführungsformen wurden ausgewählt und beschrieben, um bestimmte Prinzipien der vorliegenden Erfindung/Offenbarung und ihre praktische Anwendung zu erläutern, um es anderen Fachmännern (z.B. dem Fachmann) zu ermöglichen, verschiedene exemplarische Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung/Offenbarung sowie verschiedene Alternativen und Modifikationen davon herzustellen und zu verwenden. Es ist beabsichtigt, dass der Bereich (z.B. der Geltungsbereich) der vorliegenden Erfindung/Offenbarung durch die Ansprüche, welche an dieses Dokument angehängt sind, und ihre wesensgleichen Ausführungsformen definiert ist.

Claims (19)

  1. System zum Bewerten der Leistung einer Fahrzeugvorrichtung, welche eine Reibungskomponente hat, wobei das System aufweist: eine Drehzahl-Ermittel-Einheit (10), welche konfiguriert ist, um eine Drehzahl der Reibungskomponente der Fahrzeugvorrichtung zu ermitteln, eine Hydraulischer-Druck-Ermittel-Einheit (20), welche konfiguriert ist, um einen hydraulischen Druck zu ermitteln, welcher auf die Reibungskomponente wirkt, eine Temperatur-Ermittel-Einheit (30), welche konfiguriert ist, um eine Temperatur der Reibungskomponente zu ermitteln, eine Reibungskoeffizient-Modellier-Einheit, welche konfiguriert ist, um einen Reibungskoeffizienten vorherzusagen und auszugeben basierend auf drei oder mehr Eingangswerten, welche die Drehzahl, welche mittels der Drehzahl-Ermittel-Einheit (10) ermittelt wird, den hydraulischen Druck, welcher mittels der Hydraulischer-Druck-Ermittel-Einheit (20) ermittelt wird, und die Temperatur der Reibungskomponente aufweisen, welche mittels der Temperatur-Ermittel-Einheit (30) ermittelt wird, und eine Drehmoment-Ermittel-Einheit (44), welche konfiguriert ist, um ein Betriebsdrehmoment der Reibungskomponente zu ermitteln unter Verwenden des Reibungskoeffizient-Ausgangs von der Reibungskoeffizient-Modellier-Einheit.
  2. System gemäß Anspruch 1, wobei die Reibungskomponente eine Bremsscheibe, welche sich selektiv in einem Kontakt mit einem Reibungsmaterial eines Bremssystems befindet, oder eine Kupplungsscheibe ist, welche sich selektiv in einem Kontakt mit einem Reibungsmaterial eines Kupplungssystems befindet.
  3. System gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die Drehzahl-Ermittel-Einheit (10) konfiguriert ist, um eine Drehzahl einer Bremsscheibe eines Bremssystems zu ermitteln durch Widerspiegeln eines Drehradius eines Reifens hinsichtlich einer Fahrzeuggeschwindigkeit, welche mittels eines Fahrzeuggeschwindigkeit-Sensors detektiert wird.
  4. System gemäß einem der Ansprüche 1-3, wobei die Temperatur-Ermittel-Einheit (30) konfiguriert ist, um eine Temperatur der Bremsscheibe zu ermitteln als eine Differenz zwischen thermischer Energie und Kühlenergie der Bremsscheibe während der Bremsbetätigung der Bremsscheibe.
  5. System gemäß Anspruch 4, wobei die thermische Energie der Bremsscheibe ermittelt ist basierend auf: einem Umweltbedingung-Parameter, welcher eine Umgebungstemperatur und eine Anfangstemperatur der Bremsscheibe aufweist, einem Mechanische-oder-Thermische-Eigenschaft-Parameter, welcher Masse, Dichte und spezifische Wärme aufweist, einem Spezifikation-Parameter, welcher eine Kolbenfläche eines Radzylinders, welcher einen Bremsklotz drückt, und eine Reibungsfläche und einen effektiven Radius der Bremsscheibe aufweist, welche mit dem Bremsklotz in Kontakt steht, und wobei die Kühlenergie der Bremsscheibe basierend auf einem Betrag von Konvektion- und Strahlung-Kühlen der Bremsscheibe ermittelt wird.
  6. System gemäß einem der Ansprüche 1-5, wobei die Temperatur-Ermittel-Einheit (10) ein Infrarot-Temperatursensor ist, welcher konfiguriert ist, um eine Temperatur der Reibungskomponente zu messen.
  7. System gemäß einem der Ansprüche 1-6, wobei die Reibungskoeffizient-Modellier-Einheit konfiguriert ist, um eine Karte von Reibungskoeffizienten zu bilden und auszugeben, welche basierend auf Eingangswerten ermittelt sind, welche eine Veränderung hinsichtlich der Drehzahl der Reibungskomponente, eine Veränderung hinsichtlich des hydraulischen Drucks, welcher auf die Reibungskomponente wirkt, und eine Veränderung hinsichtlich der Temperatur der Reibungskomponente aufweisen.
  8. System gemäß einem der Ansprüche 1-7, wobei ein Reibungskoeffizient-Modell (43) für jede Reibungskomponente-Spezifikation bereitgestellt ist und austauschbar an einer Steuervorrichtung (40) eingehängt ist, welche eine Reibungskoeffizienten-Modell-Einhänge-Einheit (43) und die Drehmoment-Ermittel-Einheit (44) aufweist.
  9. Verfahren zum Bewerten der Leistung einer Fahrzeugvorrichtung, welche eine Reibungskomponente hat, wobei das Verfahren aufweist: Ermitteln einer Drehzahl der Reibungskomponente (S101), Ermitteln eines hydraulischen Drucks, welcher auf die Reibungskomponente wirkt (S102), Ermitteln einer Temperatur der Reibungskomponente (S103), Vorhersagen und Ausgeben, mittels einer Steuervorrichtung (40), eines Reibungskoeffizienten, welcher zu der ermittelten Drehzahl, dem ermittelten hydraulischen Druck und der ermittelten Temperatur der Reibungskomponente passt (S104), und Ermitteln eines Betriebsdrehmoments der Reibungskomponente unter Verwenden des ausgegebenen Reibungskoeffizienten (S105).
  10. Verfahren gemäß Anspruch 9, wobei die Reibungskomponente eine Bremsscheibe, welche sich selektiv in einem Kontakt mit einem Reibungsmaterial eines Bremssystems befindet, oder eine Kupplungsscheibe ist, welche sich selektiv in einem Kontakt mit einem Reibungsmaterial eines Kupplungssystems befindet.
  11. Verfahren gemäß Anspruch 9 oder 10, wobei beim Ermitteln einer Drehzahl der Reibungskomponente (S101) eine Drehzahl einer Bremsscheibe ermittelt wird durch Teilen einer Fahrzeuggeschwindigkeit, welche mittels eines Fahrzeuggeschwindigkeit-Sensors detektiert wird, durch einen Drehradius eines Reifens.
  12. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 9-11, wobei beim Ermitteln einer Temperatur der Reibungskomponente (S103) eine Temperatur einer Bremsscheibe ermittelt wird durch eine Differenz zwischen thermischer Energie und Kühlenergie der Bremsscheibe während einer Bremsbetätigung der Bremsscheibe.
  13. Verfahren gemäß Anspruch 12, wobei die thermische Energie der Bremsscheibe ermittelt wird basierend auf: einem Umweltbedingung-Parameter, welcher eine Umgebungstemperatur und eine Anfangstemperatur der Bremsscheibe aufweist, einem Mechanische-oder-Thermische-Eigenschaft-Parameter, welcher Masse, Dichte und spezifische Wärme aufweist, einem Spezifikation-Parameter, welcher eine Kolbenfläche eines Radzylinders, welcher einen Bremsklotz drückt, und eine Reibungsfläche und einen effektiven Radius der Bremsscheibe aufweist, welche mit dem Bremsklotz in Kontakt steht, und wobei die Kühlenergie der Bremsscheibe basierend auf einem Betrag von Konvektion- und Strahlung-Kühlen der Bremsscheibe ermittelt wird.
  14. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 9-13, wobei beim Ermitteln einer Temperatur der Reibungskomponente (S103) die Temperatur der Reibungskomponente mittels eines Infrarot-Temperatursensors gemessen wird.
  15. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 9-14, wobei das Vorhersagen und das Ausgeben eines Reibungskoeffizienten (S104) aufweisen: Eingeben, in ein Reibungskoeffizient-Modell (43), von Eingabewerten, welche die Drehzahl, den hydraulischen Druck und die Temperatur der Reibungskomponente aufweisen, und Ausgeben des Reibungskoeffizienten, welcher von den Eingangswerten in dem Reibungskoeffizient-Modell (43) ermittelt wird, oder Bilden und Ausgeben einer Karte von Reibungskoeffizienten, welche basierend auf den Eingangswerten ermittelt werden.
  16. Verfahren gemäß Anspruch 15, wobei das Reibungskoeffizient-Modell (43) bereitgestellt ist für jede Reibungskomponente-Spezifikation und austauschbar an einer Reibungskoeffizienten-Modell-Einhänge-Einheit (42) einer Steuervorrichtung (40) eingehängt ist, welche die Reibungskoeffizient-Modell-Einhänge-Einheit (42) aufweist.
  17. Verfahren gemäß Anspruch 15 oder 16, wobei die Karte der Reibungskoeffizienten in einer Steuervorrichtung (40) gespeichert ist, um den Reibungskoeffizienten auszugeben, welcher von den Eingangswerten ermittelt wird, wenn das Reibungskoeffizient-Modell (43) nicht an der Reibungskoeffizient-Modell-Einhänge-Einheit (42) der Steuervorrichtung (40) eingehängt ist.
  18. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 15-17, ferner aufweisend: Anwenden, mittels der Steuervorrichtung (40), des Bremsdrehmoments auf die Reibungskomponente eines Bremssystems des Fahrzeugs oder Anwenden, mittels der Steuervorrichtung (40), des ermittelten Betriebsdrehmoments auf die Reibungskomponente eines Kupplungssystems des Fahrzeugs.
  19. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 9-18, wobei die Steuervorrichtung (40) aufweist: einen Prozessor, und ein nichtflüchtiges Speichermedium, auf welchem ein Programm zum Ausführen des Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 9-18 aufgenommen ist und von dem Prozessor ausgeführt wird.
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