DE19521544B4 - Verfahren zur wenigstens näherungsweisen Ermittlung des bei wenigstens einer Bremsung zwischen den Rädern eines Fahrzeugs und der Fahrbahn ausgenutzten Reibwertes - Google Patents

Verfahren zur wenigstens näherungsweisen Ermittlung des bei wenigstens einer Bremsung zwischen den Rädern eines Fahrzeugs und der Fahrbahn ausgenutzten Reibwertes Download PDF

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Abstract

Verfahren zur wenigstens näherungsweisen Ermittlung des bei wenigstens einer Bremsung zwischen den Rädern (16, 20) und der Fahrbahn ausgenutzten Reibwertes (μ) für ein Fahrzeug mit zwei jeweils wenigstens ein Rad (16 bzw. 20) aufweisenden Achsgruppen (H, V) sowie mit einem für das wenigstens eine Rad jeder Achsgruppe jeweils eine durch Betätigungsenergie betätigte Radbremse (15 bzw. 21) aufweisenden Bremssystem mit wenigstens angenähert stabilitätsoptimierender Betätigungsenergieverteilung, dadurch gekennzeichnet, daß
a) eine für die Art des Fahrzeugs typische Achsgruppen-Lastverteilung ermittelt wird,
b) eine für die Art des Fahrzeugs typische Schwerpunkthöhe (h) ermittelt wird,
c) bei der wenigstens einen Bremsung
ca) die momentanen Betätigungsenergien gemessen werden,
cb) der gesuchte Reibwert (μ) aus den momentanen wirksamen Betätigungsenergien (pV, pH), den Radbremsfaktoren (AV, AH) der unter a) genann ten Beziehung und dem unter b) genannten wert berechnet wird,
nach der Formel
Figure 00000002
worin
l = Achsabstand
K1, K2 = Koeffizienten.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur wenigstens näherungsweisen Ermittlung des bei wenigstens einer Bremsung zwischen den Rädern eines Fahrzeugs und der Fahrbahn ausgenutzten Reibwertes gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
  • Es erscheint sinnvoll, zunächst einige für die Erfindung wesentliche Begriffe zu erläutern.
  • Der Begriff "Betätigungsenergie" ist nicht streng physikalisch zu verstehen, sondern als Sammelbegriff für alle Medien, bei deren Zuführung eine Radbremse eine Bremskraft erzeugt.
  • Mit "Achsgruppe" sind eine Achse oder mehrere Achsen gemeint. Allerdings müssen im Falle mehrerer Achsen diese so nahe beieinander angeordnet und/oder so aufeinander abgestimmt sein, daß sie wie eine Achse wirken. Beispielsweise bildet ein Doppelachsaggregat mit einem Achsabstand bis zu 1,6 m eine Achsgruppe, wenn die Achsen untereinander hinsichtlich der Lastverteilung und der Reibwertausnutzung zwischen Rädern und Fahrbahn statisch und dynamisch ausgeglichen sind.
  • Unter "stabilitätsoptimierender Betätigungsenergieverteilung" ist bei Bremsungen ohne Eingriff eines etwa vorhandenen Blockierschutzsystems eine solche Verteilung der Betätigungsenergie zwischen den Rädern der Achsgruppe zu verstehen, die an jeder Achsgruppe soviel Bremskraft zwischen dem Rad oder den Rädern und der Fahrbahn erzeugt, daß zwischen allen Rädern und der Fahrbahn die gleiche Reibwertausnutzung stattfindet. Folge einer solchen Betätigungsenergieverteilung ist eine optimale Fahrzeugverzögerung bei guter Richtungsstabilität. Eine solche Betätigungsenergieverteilung kann in ausgeführten Fahrzeugen vollständig oder angenähert vorhanden sein. Näheres zu dieser Problematik und Verfahren zur Erzielung einer solchen Betätigungsenergieverteilung sind beispielsweise in der EP 0 548 488 A1 und der US 5,338,106 A angegeben, die beide auf dieselbe deutsche Stammanmeldung zurückgehen.
  • Der "Radbremsfaktor" gibt die Beziehung zwischen der einer Radbremse zugeführten wirksamen Betätigungsenergie und der daraus folgenden Bremskraft zwischen dem zugeordneten Rad und der Fahrbahn an. Werden in allgemeiner Form der Radbremsfaktor mit "A", die jeweils wirksame Betätigungsenergie mit "E" und die daraus resultierende Bremskraft mit "B" bezeichnet, so gilt B = A·E (I)
  • Dabei ist unter "wirksamer Betätigungsenergie" die nach Abzug der Ansprechenergie verbleibende zu verstehen. In dem Radbremsfaktor finden die Kenndaten der Zuspannein richtung (z. B. Bremszylinder), Übersetzungsverhältnisse einer etwa vorhandenen Übertragungseinrichtung, die Kenndaten der eigentlichen Radbremse (z. B. inneres Übersetzungsverhältnis, innerer Reibwert), Wirkungsgrade dieser Einrichtungen sowie die Radgröße ihren Ausdruck.
  • Aus der EP 0 453 811 A2 , dort insbesondere Seite 5 unten bis Seite 6 oben, ist ein Verfahren der eingangs genannten Art bekannt. Dieses Verfahren ermittelt bei einer blockierschutzgeregelten Bremsung den verfügbaren und damit zugleich den ausgenutzten Reibwert zwischen einem Rad und der Fahrbahn aus dem Wiederanlaufverhalten des Rades (characteristics of the wheel as it starts to roll back up), also aus der Radbeschleunigung, nach dem Erreichen eines Minimums der Radgeschwindigkeit.
  • Aus der DE 44 35 448 A1 ist ein Verfahren zur permanenten Ermittlung des Fahrbahnreibwertes bekannt. Dabei wird mit Hilfe von erfassten oder ermittelten Betriebsparametern mittels eines abgespeicherten mathematischen Reifenmodels für die einzelnen Räder des Kraftfahrzeugs permanent die jeweils vorliegende Gesamthaftwertausnutzung ermittelt. Aus der Gesamthaftwertausnutzung sowie aus der Gesamtbeschleunigung des Fahrzeuges wird sodann nach einer Formel der Fahrbahnreibwert näherungsweise ermittelt.
  • Weiter ist aus der US 5,357,434 A ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Anpassen von Schlupfschwellen eines Motorfahrzeugs für ein Antriebsschlupf- und/oder Bremsschlupf-Regelsystem an die beim Fahrzeug verwendeten Reifen bekannt. Dabei wird das Antriebsmoment der Antriebsräder mittels des gemessenen Kraftfahrstoffverbrauchs des Motors und weiterer Daten des Fahrzeugs bestimmt. Mit Hilfe des Antriebsmomentes und einer gemessenen Achslast wird dann der Straßenreibwert bestimmt. Mit Hilfe des Straßenreibwertes und des Antriebsschlupfes der Räder wird eine Schlupf-Charakteristik der Reifen bestimmt. Mit Hilfe dieser Werte werden Schlupfschwellen innerhalb der Regelelektronik eingestellt.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, mit dem auch bei einer nicht blockierschutzgeregelten Bremsung wenigstens näherungsweise der zwischen den Rädern und der Fahrbahn ausgenutzte Reibwert ermittelt werden kann.
  • In mit einem Blockierschutzsystem, welches nachstehend in üblicher Weise ABS genannt wird, ausgerüsteten Fahrzeugen ermöglicht die Erfindung während einer ABS-geregelten Bremsung auch die wenigstens näherungsweise Ermittlung des zwischen den Rädern und der Fahrbahn verfügbaren Reibwertes. Ferner bietet die Erfindung die Möglichkeit, die während der ABS-geregelten Bremsung gewonnene Aussage über den verfügbaren Reibwert noch während der jeweiligen Bremsung und/oder bei folgenden ABS-geregelten Bremsungen zur Optimierung der ABS-Regelung auszuwerten.
  • Die Erfindung ist mit jeder Art Betätigungsenergie durchführbar, beispielsweise mit elektrischer Energie oder mit Druck. Im Falle des Einsatzes von Druck sind als Energieträger flüssige oder gasförmige Druckmittel, z. B. Druckluft, gebräuchlich. Wird als Betätigungsenergie Druck eingesetzt und dieser mit "p" bezeichnet, nimmt die oben angegebene allgemeine Beziehung (I) die Form B = A·p (II)an, wobei "p" der wirksame Druck oder Wirkdruck ist, der sich nach Minderung des zugeführten Druckes bzw. gemessenen Druckes um den sogenannten Ansprechdruck der Radbremse ergibt. Der Ansprechdruck ergibt sich aus Ansprechwiderständen, die auf Reibung und Rückstellkräften in den Bremskomponenten, beruhen. Gleiches gilt für die oben erwähnte Ansprechenergie.
  • Weitere Vorteile der Erfindung werden in deren nunmehr folgender, sich auf ein zeichnerisch dargestelltes Ausführungsbeispiel stützender, Erläuterung angegeben.
  • Die Zeichnung zeigt schematisch zwei Räder (16, 20) und ein Bremssystem eines Fahrzeugs.
  • Die Räder (16, 20) befinden sich an verschiedenen Achsgruppen (H, V), die im folgenden als Hinterachse (H) bzw. Vorderachse (V) bezeichnet werden. Weiter unten werden die Buchstaben "H" und "V" auch als Beiwerte zur Kennzeichnung der Zuordnung von Größen zur Hinterachse (H) bzw. zur Vorderachse (V) verwendet.
  • Das dargestellte Bremssystem enthält eine Grundausstattung und eine Fortbildung derselben. Das Bremssystem setzt Druck als Betätigungsenergie und Druckluft oder ein flüssiges Druckmittel als Energieträger ein. In der Zeichnung stellen durchgezogene Verbindungslinien zwischen den einzelnen Komponenten des Bremssystems Druckmittelleitungen und strichpunktierte Verbindungslinien elektrische Signalleitungen dar.
  • Die Grundausstattung des Bremssystems besteht aus einer Druckbeschaffungsanlage, einer Radbremse (15 bzw. 21) für jedes Rad (16 bzw. 20) mit jeweils zugeordnetem Bremszylinder (14 bzw. 1), einer Steuereinrichtung (7, 11) und einer Einrichtung (2, 10, 13) zur Reibwert-Ermittlung.
  • Von der Druckbeschaffungsanlage sind nur jeweils einer Radbremse (15 bzw. 21) zugeordnete Druckspeicher (6 bzw. 5) dargestellt. Zu der Druckbeschaffungsanlage gehören außerdem ein oder mehrere Druckerzeuger und Druckmittelaufbereitungs- und Schutzeinrichtungen üblicher Bauarten, die nicht dargestellt sind. Jeweils ein Druckspeicher (6 bzw. 5) ist über eine Druckmittelleitung mit einem zugeordneten Bremszylinder (14 bzw. 1) verbindbar. Zwischen jeder Radbremse (15 bzw. 21) und dem jeweils zugeordneten Bremszylinder (14 bzw. 1) sind noch nicht näher bezeichnete Übertragungseinrichtungen angeordnet.
  • Die Steuereinrichtung der Grundausstattung besteht aus einem vom Fahrzeugführer betätigbaren Bremsventil (7) und einem lastabhängigen Bremskraftregler (11), der im folgenden mit der für diese Geräte üblichen Kurzform "ALB" bezeichnet wird. Das Bremsventil (7) ist zweikreisig und mit jeweils einem Kreis (8 bzw. 4) in der Druckleitung zwischen einem Druckspeicher (6 bzw. 5) und dem zugeordneten Bremszylinder (14 bzw. 1) angeordnet. Das Bremsventil (7) weist ein Bedienungsorgan auf, welches in der Zeichnung als Pedal angedeutet ist. Der ALB (11) ist in der Druckmittelleitung zwischen dem Ausgang des einen Kreises (8) des Bremsventils (7) und dem Bremszylinder (14) der Hinterachse (H) angeordnet. Übt der Fahrzeugführer auf das Bedienungsorgan eine Kraft aus, so stellt jeder Kreis (8 bzw. 4) des Bremsventils (7) solange eine Verbindung zwischen seinem Ausgang und dem jeweiligen Druckspeicher (6 bzw. 5) her, bis an dem Ausgang ein von der genannten Kraft bestimmter Ausgangsdruck ansteht. Hält der Fahrzeugführer anschließend die genannte Kraft aufrecht, so hält auch jeder Kreis (8 bzw. 4) des Bremsventils (7) den genannten Ausgangsdruck aufrecht. Mindert der Fahrzeugführer die auf das Bedienungsorgan ausgeübte Kraft, so mindert auch jeder Kreis (8 bzw. 4) entsprechend den Ausgangsdruck.
  • Der Ausgangsdruck des dem Bremszylinder (1) der Vorderachse (V) zugeordneten Kreises (4) des Bremsventils (7) baut sich auch in diesem Bremszylinder (1) auf. Der Ausgangsdruck des dem Bremszylinder (14) der Hinterachse (H) zugeordneten Kreises (8) des Bremsventils (7) wird von dem ALB (11) entsprechend der Belastung der Hinterachse (H), also der Hinterachslast, gemindert, so daß der sich in dem Bremszylinder (14) aufbauende Druck abhängig von der Hinterachslast geregelt wird. Der ALB (11) besorgt dadurch eine genau stabilitätsoptimierende oder wenigstens eine angenähert stabilitätsoptimierende Druckverteilung zwischen den Bremszylindern (14) und (1) bzw. den zugeordneten Radbremsen (15) und (21). Das bedeutet mit anderen Worten, wenn der Reibwert zwischen dem jeweiligen Rad und der Fahrbahn in üblicher Weise mit μ bezeichnet wird, daß der ALB (11) wenigstens angenähert für eine gleiche Reibwertausnutzung zwischen dem Rad (20) der Vorderachse (V) und dem Rad (16) der Hinterachse (H) sorgt, mithin μH = μV (III)gesetzt werden kann.
  • Alle bisher erwähnten Komponenten des Bremssystems sind in ihrem Aufbau und in ihrer Wirkungsweise bekannt und durch marktgängige Geräte ausführbar.
  • Die Einrichtung zur Reibwert-Ermittlung (2, 10, 13), besteht aus den Druck in jeweils einem Bremszylinder (14 bzw. 1) erfassenden Drucksensoren (13 bzw. 2) und einer Auswerteschaltung (10).
  • Die Auswerteschaltung (10) besitzt nicht näher bezeichnete Eingänge sowie wenigstens einen Ausgang (9) und ist, in üblicher Weise elektrisch so bestückt, beispielsweise mit Mikroprozessoren, und/oder programmiert, daß sie die im folgenden beschriebenen Operationen ausführen kann.
  • Die Drucksensoren (13 bzw. 2) sind elektrisch mit Eingängen der Auswerteschaltung (10) verbunden, wandeln die von ihnen gemessenen Drücke in elektrische Drucksignale um und geben diese an die Auswerteschaltung (10) ab.
  • In der Auswerteschaltung (10) sind als Festwerte des jeweiligen Fahrzeugs bzw. der Art des Fahrzeugs die Ansprechdrücke der Radbremsen (15 bzw. 21), die Radbremsfaktoren AH der Hinterachse (H) und AV der Vorderachse (V), der Achsabstand l sowie Koeffizienten K1, K2 und h gespeichert.
  • Die Koeffizienten K1 und K2 kennzeichnen die für die Art des Fahrzeugs typische Verteilung des Gesamtgewichts G des Fahrzeugs zwischen der Hinterachse (H) und der Vorderachse (V), also für die Achslastverteilung, allgemeiner die Achsgruppen-Lastverteilung. Untersuchungen an im Einsatz befindlichen Fahrzeugen haben ergeben, daß sich der Zusammenhang zwischen der Hinterachslast (GH) und der Vorderachslast (GV) jeweils durch die Beziehung GV = K1·GH + K2 (IV)darstellen läßt, wobei für die Koeffizienten K1 und K2 gelten kann:
    Figure 00090001
  • Darin und im folgenden allgemein kennzeichnen die Beiwerte "M" das max. ausgelastete Fahrzeug und "0" das leere Fahrzeug.
  • Die Koeffizienten K1 und K2 können aber auch auf jede andere geeignete Weise ermittelt werden.
  • Der Koeffizient h kennzeichnet die für die Art des Fahrzeugs typische Schwerpunkthöhe. Untersuchungen an im Einsatz befindlichen Fahrzeugen haben ergeben, daß sich die praktisch auftretende Schwerpunkthöhe durch
    Figure 00090002
    darstellen läßt.
  • Die Drucksignale der Drucksensoren (13) bzw. (2) werden der Auswerteschaltung (10) als variable Werte zugeführt.
  • Der bei einer Bremsung ausgenutzte Reibwert (μ) zwischen einem Rad eines Fahrzeugs und der Fahrbahn ist definiert als das Verhältnis der in der Aufstandsfläche dieses Rades wirkenden Bremskraft zu der auf das Rad wirkenden Kraft normal zur Fahrbahn. Diese Kraft ist auf waagerechter Fahrbahn die Radlast, die im vorliegenden Fall zugleich die Achslast, beispielsweise die Hinterachslast (GH), ist. Bei der Ermittlung der Radlast ist die bei einer Bremsung auftretende dynamische Lastverlagerung zu berücksichtigen. Deshalb ist vorliegend die Hinterachs- bzw. Hinterradlast bei einer Bremsung in Vorwärtsfahrt:
    Figure 00100001
    worin
    GHS die statische Hinterachs- bzw. Hinterradlast (bei ungebremstem bzw. unbeschleunigtem Fahrzeug)
    s die wahre Schwerpunkthöhe
    b die Fahrzeugverzögerung
    bezeichnen.
  • Aus der genannten Definition für den Reibwert (μ) sowie aus den Beziehungen (II), (III) und (VIII) folgt
    Figure 00100002
  • Andererseits läßt sich wegen der Bedingung (III) der erwähnte Reibwert (μ) auch als das Verhältnis der auf das Fahrzeug wirkenden Gesamtbremskraft BGes = BV + BH zu dessen Gesamtgewicht G = GV + GH beschreiben, also
    Figure 00110001
  • Aus den Beziehungen (III), (IV) und (X) läßt sich durch Umformen und Einsetzen von h aus Beziehung (VII) für s herleiten:
    Figure 00110002
  • Diese Beziehung gilt auch bei geneigter Fahrbahn, weil die durch die Neigung bedingten Winkelfunktionen herauskürzbar sind.
  • Die Beziehung (XI) ist in die Auswerteschaltung (10) als Verarbeitungsalgorithmus für die oben genannten Festwerte und die variablen Werte einprogrammiert.
  • Bei einer Bremsung mindert die Auswerteschaltung (10) zunächst die Drucksignale der Drucksensoren (13 bzw. 2) um den Ansprechdrücken der Radbremsen (15 bzw. 21) entsprechende Werte und berechnet dann mit den so ermittelten Wirkdrucksignalen gemäß Beziehung (XI) den gesuchten Reibwert (μ).
  • Je nachdem, wie genau die Beziehungen (III), (IV) und (VII) sich für das jeweilige Fahrzeug mit dessen wahren Verhältnissen decken, ist der so von der Auswerteschaltung (10) berechnete Reibwert (μ) der wahre, zwischen den Rädern (16, 20) und der Fahrbahn ausgenutzte, Reibwert oder ein Näherungswert für diesen.
  • An ihrem Ausgang (9) gibt die Auswerteschaltung (10) den von ihr berechneten Reibwert aus. Dieser kann mittels eines nicht dargestellten Anzeigeinstruments angezeigt oder auf eine andere zweckdienliche Weise ausgewertet werden.
  • Nunmehr werde die oben bereits erwähnte Fortbildung der Grunsausstattung des Bremssystems betrachtet. Diese Fortbildung besteht aus einer weiteren Steuereinrichtung in Gestalt eines ABS. Das ABS besteht aus einer Regelelektronik (18) sowie je einem Radsensor (17, 19) und einem ABS-Modulator (12, 3) für jedes Rad. Der ABS-Modulator (3) für das Rad (20) der Vorderachse (V) ist in der Druckmittelleitung zwischen dem Ausgang des zugeordneten Kreises (4) des Bremsventils (7) und dem zugeordneten Bremszylinder (1) angeordnet. Der ABS-Modulator (12) für das Rad (16) der Hinterachse (H) ist in der Druckmittelleitung zwischen dem ALB (11) und dem zugeordneten Bremszylinder (14) angeordnet. Die Radsensoren (17, 19) sind elektrisch mit Eingängen der Regelelektronik (18) verbunden, die elektrischen Steuerteile der ABS-Modulatoren (12, 3) sind mit Ausgängen der Regelelektronik (18) verbunden. Diese Ausgänge der Regelelektronik (18) sind auch mit bisher nicht erwähnten Eingängen der Auswerteschaltung (10) verbunden.
  • Die Auswerteschaltung (10) und die Regelelektronik (18) sind als selbständige Baugruppen dargestellt, werden aber in der Regel baulich und funktional zusammengefaßt, kombiniert und integriert ausgestaltet.
  • Die Radsensoren (17, 19) geben Drehwinkelsignale an die Regelelektronik (18) ab. Diese überwacht anhand dieser Signale, ob ein Rad oder beide Räder (16, 20) zum Blockieren neigen. Stellt die Regelelektronik (18) keine Blockierneigung fest, so gibt sie keine Steuersignale an die ABS-Modulatoren (12, 3). Die ABS-Modulatoren (12, 3) bleiben dadurch durchgängig und lassen zu, daß sich der von dem Bremsventil (7) bzw. von dem ALB (11) bestimmte Druck in den Bremszylindern (14) bzw. (1) aufbauen kann. Stellt die Regelelektronik (18) jedoch eine Blockierneigung fest, so gibt sie Steuersignale an den betreffenden ABS-Modulator oder die ABS-Modulatoren (12 bzw. 3) ab, woraufhin dieser bzw. diese den Druckaufbau in dem bzw. den betreffenden Bremszylindern (14 bzw. 1) so begrenzen bzw. vorhandenen Druck soweit mindern, daß die Blockierneigung verschwindet. Dabei gestaltet die Regelelektronik (18) die Größe und/oder den zeitlichen Verlauf der an den/die ABS-Modulator(en) (12) bzw. (3) abgegebenen Steuersignale nach einprogrammierten Regelalgorithmen, um einen Blockierschutz mit guter Reibwertausnutzung bei geringem Druckmittelverbrauch zu gewährleisten.
  • Auch das ABS und seine Komponenten entsprechen, soweit bisher beschrieben, in ihrem Aufbau, in ihren Wirkungsweisen und in ihrem Zusammenspiel üblichen Ausführungen, wie sie beispielsweise aus der bereits erwähnten EP 0 453 811 A2 bekannt sind.
  • In dem Falle, daß bei einer Bremsung das ABS einsetzt, die Bremsung also ABS-geregelt ist, ist der von der Auswerteschaltung (10) gemäß (XI) berechnete ausgenutzte Reibwert (μ) auch der verfügbare.
  • Die von der Regelelektronik (18) angewandten Regelalgorithmen können nun zwecks Optimierung der ABS-Regelung durch entsprechende Anpassung von Regelparametern an den verfügbaren Reibwert (μ) abgestimmt werden. Diesem Zweck dient die bereits erwähnte Verbindung von Eingängen der Auswerteschaltung (10) mit den Ausgängen der Regelelektronik (18). Zum gleichen Zweck müssen ein Ausgang, z. B. der Ausgang (9), der Auswerteschaltung (10) in nicht dargestellter Weise mit wenigstens einem Eingang der Regelelektronik (18) verbunden sein und diese auf eine entsprechende Signalverarbeitung zur Anpassung ihrer Regelalgorithmen ausgelegt sein. Über die soeben genannte Verbindung erfährt die Auswerteschaltung (10), daß die Regelelektronik (18) Steuersignale abgibt, mithin eine ABS-Regelung erfolgt, woraufhin sie den verfügbaren Reibwert (μ) als ihr Rechenergebnis über ihren betreffenden Ausgang an die Regelelektronik (18) abgibt.
  • Aufgrund des verfügbaren Reibwertes (μ) anpaßbare Regelparameter der Regelelektronik (18) können beispielsweise sein die der Feststellung der Blockierneigung dienende Referenzgeschwindigkeit, Druckgradienten, Radbeschleunigungsschwellen.
  • Nun sei angenommen, die Räder (16, 20) mit den zugeordneten Radbremsen (15, 21) und Bremszylindern (14, 1) befinden sich an der jeweiligen Achse (V, H) auf einer Fahrzeugseite, beispielsweise der rechten, und die Achsen (V, H) weisen auf der anderen Fahrzeugseite, also der linken, ebenfalls Radbremsen und Bremszylinder auf. Mit den Beiwerten "L" für die linke und "R" für die rechte Fahrzeugseite sowie unter der Annahme, daß die Räder, Bremszylinder, Radbremsen und Übertragungsteile links und rechts gleich sind, lautet die Beziehung (XI) in diesem Fall
    Figure 00150001
  • Der gemäß (XII) berechnete Reibwert (μ) ist der Mittelwert aus den zwischen den Rädern auf der linken Fahrzeugseite und den Rädern auf der rechten Fahrzeugseite und der Fahrbahn ausgenutzten Reibwerten, also
    Figure 00150002
  • Soll in diesem Fall der auf die Räder einer Fahrzeugseite entfallende Reibwert ermittelt werden, so ist dies durch Aufteilung des gemäß (XII) berechneten Reibwertes (μ) nach dem Verhältnis der Summe der auf dieser Fahrzeugseite wirksamen Drücke zu der Summe der auf der anderen Fahrzeugseite wirksamen Drücke und durch Umformen und Einsetzen von (XIII) möglich. Die zugehörigen, in der Auswerteschaltung (10) zu speichernden, Verarbeitungsalgorithmen lauten:
    Figure 00150003
  • Alternativ kann die Aufteilung des gemäß (XII) berechneten Reibwerts (μ) auf die Fahrzeugseiten auch nach dem Verhältnis der Summen der auf den Fahrzeugseiten auftretenden Bremskräfte aufgeteilt werden. Zu diesem Zweck sind in (XIV) und (XV) statt des jeweiligen Druckes p die jeweilige Bremskraft A·p einzusetzen.
  • Die Ermittlung des auf die Räder einer Fahrzeugseite entfallenden Reibwertes ist von besonderer Bedeutung bei der beschriebenen Fortbildung des Bremssystems um ein ABS. Bei Unterschieden zwischen den auf beiden Fahrzeugseiten verfügbaren Reibwerten, dem sogenannten μ-Split, ist es möglich, daß das ABS nur an einer Fahrzeugseite anspricht. Die mittels der Beziehungen (XIV) und (XV) erlangte Kenntnis des verfügbaren Reibwertes (μ) auf dieser Fahrzeugseite ermöglicht auch in diesem Fall die oben erwähnte Optimierung der ABS-Regelung.
  • Besonders hervorzuheben ist, daß die Beziehungen (XI), (XII), (XIV) und (XV) keine Kenntnis des momentanen Fahrzeuggewichts G und der momentanen Achs- bzw. Radlasten (GV bzw. GH) voraussetzen. Die beschriebenen Verfahren zur Ermittlung des gesuchten Reibweres (μ) und seiner Aufteilung auf die Fahrzeugseiten lassen sich also ohne den Einsatz von Lastsensoren durchführen. Sie sind deshalb für solche Fahrzeuge besonders vorteilhaft, in denen, wie beim Ausführungsbeispiel, solche Lastsensoren nicht vorgesehen sind. Andere derartige Fahrzeuge sind beispielsweise solche mit einem elektrisch gesteuerten Bremssystem (EBS), in dem die stabilitätsoptimierende Betätigungsenergieverteilung elektrisch/elektronisch, aber ohne Lastsensoren, vorgenommen wird. Die beschriebenen Verfahren sind aber auch vorteilhaft für EBS, welche, wie dasjenige nach den bereits erwähnten EP 0 548 488 A1 bzw.
  • US 5 338 106 A , einen oder mehrere Lastsensoren einsetzen, weil sie eine autarke Lösung ohne Anpassung der EBS-Elektronik und ohne Schnittstelle zu derselben ermöglichen.
  • Der Fachmann erkennt, daß das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel nur einen beispielhaften Anwendungsfall der Erfindung beschreibt, und daß die Erfindung sich in allen Bremssystemen ausführen läßt, in denen ihre in den Patentansprüchen zum Ausdruck kommenden Merkmale realisierbar sind. Insbesondere ist die Erfindung auch für die schon erwähnten elektrisch gesteuerten Bremssysteme (EBS) geeignet, wie eines in den bereits erwähnten EP 0 548 488 A1 bzw. US 5,338106 A beschrieben ist. In diesen ist es, wie in dem beschriebenen, üblich, den ALB (11) des vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiels durch eine elektronische stabilitätsoptimierende oder angenähert stabilitätsoptimierende Betätigungsenergieverteilung zu ersetzen.

Claims (3)

  1. Verfahren zur wenigstens näherungsweisen Ermittlung des bei wenigstens einer Bremsung zwischen den Rädern (16, 20) und der Fahrbahn ausgenutzten Reibwertes (μ) für ein Fahrzeug mit zwei jeweils wenigstens ein Rad (16 bzw. 20) aufweisenden Achsgruppen (H, V) sowie mit einem für das wenigstens eine Rad jeder Achsgruppe jeweils eine durch Betätigungsenergie betätigte Radbremse (15 bzw. 21) aufweisenden Bremssystem mit wenigstens angenähert stabilitätsoptimierender Betätigungsenergieverteilung, dadurch gekennzeichnet, daß a) eine für die Art des Fahrzeugs typische Achsgruppen-Lastverteilung ermittelt wird, b) eine für die Art des Fahrzeugs typische Schwerpunkthöhe (h) ermittelt wird, c) bei der wenigstens einen Bremsung ca) die momentanen Betätigungsenergien gemessen werden, cb) der gesuchte Reibwert (μ) aus den momentanen wirksamen Betätigungsenergien (pV, pH), den Radbremsfaktoren (AV, AH) der unter a) genann ten Beziehung und dem unter b) genannten wert berechnet wird, nach der Formel
    Figure 00190001
    worin l = Achsabstand K1, K2 = Koeffizienten.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Achsgruppen (H, V) auf jeder Fahrzeugseite wenigstens ein Rad aufweisen, das Bremssystem auch für diese Räder jeweils eine durch Betätigungsenergie betätigte Radbremse aufweist und die jeweilige Achsgruppenlast gleichmäßig auf die Fahrzeugseiten verteilt ist, wobei der nach Anspruch 1 berechnete Reibwert (μ) der Mittelwert der an den Rädern beider Fahrzeugseiten ausgenutzten Reibwerte ist, dadurch gekennzeichnet, daß der auf die Räder einer Fahrzeugseite entfallende Reibwert (μ L bzw. μR) durch Aufteilung des berechneten Reibwertes (μ) nach dem Verhältnis der Summe der auf dieser Fahrzeugseite wirksamen Betätigungsenergien (pVL + pHL bzw. pVR + pHR) zu der Summe der auf der anderen Fahrzeugseite wirksamen Betätigungsenergien (pVR + pHR bzw. pVL + pHL) berechnet wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Achsgruppen (H, V) auf jeder Fahrzeugseite wenigstens ein Rad aufweisen, das Bremssystem auch für diese Räder jeweils eine durch Betätigungsenergie betätigte Radbremse aufweist und die jeweilige Achsgruppenlast gleichmäßig auf die Fahrzeugseiten verteilt ist, wobei der nach Anspruch 1 berechnete Reibwert (μ) der Mittelwert der an den Rädern beider Fahrzeugseiten ausgenutzten Reibwerte ist, dadurch gekennzeichnet, daß der auf die Räder einer Fahrzeugseite entfallende Reibwert (μ L bzw. μR) durch Aufteilung des berechneten Reibwertes (μ) nach dem Verhältnis der Summe der auf dieser Seite auftretenden Bremskräfte zu der Summe der auf der anderen Fahrzeugseite auftretenden Bremskräfte berechnet wird.
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